JP2004006226A

JP2004006226A - Battery

Info

Publication number: JP2004006226A
Application number: JP2002350502A
Authority: JP
Inventors: Isato Higuchi; 樋口　勇人; Naoto Sugimune; 椙棟　直人; Toshiya Takaishi; 高石　季也; Yoshiki Somatomo; 杣友　良樹
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2022-12-02
Also published as: JP4148458B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery can of a new structure that can solve the problems arising in all aspects of shape, installation, strength, and productivity in realizing thin size of a battery, and a battery. <P>SOLUTION: A take-out part for a reed body is provided at a part of the jointing flange part provided at the periphery of a battery can, and the jointing flange part on the side or surrounding of this take-out part for the reed body is sealed by an adhesive using a resin, and the other end side of the reed body is taken out to the outside of the battery via the sealing part by this resin. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電子機器などの小型電子機器の電源に用いるのに適した電池、特に薄型電池の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器などの電源として用いられる電池には、例えば円筒型のものや角型のものがある。円筒型電池では円筒状に深絞り（円筒絞り）加工した金属缶が使用され、角型電池では直方体状に深絞り（角筒絞り）加工した金属缶が使用される。
【０００３】
一方、薄さが要求される例えば携帯情報端末や携帯電話機などの小型の携帯電子機器においては厚みの比較的薄い電池が使用されるが、この種の薄型電池には次のようなタイプのものがある。
▲１▼　先の深絞り加工による金属缶（深絞り缶）を使用し、これの開口部に金属蓋を嵌合して溶接する構造としたもの（特許文献１）。
▲２▼　全体の厚みを薄くするために、アルミニウム箔などの金属箔と樹脂とを積層してなるラミネートを外装材として使用したもの（特許文献２）。
▲３▼　弁当箱のような浅絞りの金属缶（浅絞り缶）を使用し、これの開口部に金属蓋を嵌合して溶接する構造としたもの（特許文献１、３〜５）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１８５８２０号公報
【特許文献２】
特開平８−８３５５９６号公報
【特許文献３】
特開平９−２１３２８６号公報
【特許文献４】
特開２００１−１６７７４４号公報
【特許文献５】
特開２００１−２５０５１７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、先の携帯情報端末や携帯電話機などの普及に見られるように、電子機器に対する小型軽量化への要望が強くなっており、これに伴ってそれらに搭載される電池についても薄型化への要求が高まっている。
【０００６】
しかしながら、先の▲１▼で述べたような従来の薄型電池構造では、電池缶に深絞り缶を用いているため、成形可能なサイズに自ずと一定の限界があった。例えば、現在最も薄い缶は缶厚みが約３ｍｍであり、これ以下の薄い缶を現時点の深絞り加工技術で得るは不可能であるか若しくは極めて困難である。
【０００７】
また、仮に３ｍｍ以下の金属缶を成形できたとしても深絞り缶の場合は次のような問題がある。
（Ａ）　これの厚みを薄くすればするほど、その分だけ開口部の幅（缶の厚み方向の開口幅）が狭くなって電極が挿入しづらくなる。
（Ｂ）　缶の開口部を密封する金属蓋には、これに設けられた取付穴に端子が樹脂製の絶縁パッキング（ガスケット）を介して取り付けられるが、開口部の幅が狭くなると、この絶縁パッキングが開口縁により接近することとなるため、開口部に金属蓋を嵌合してレーザー溶接等により接合する際に、金属蓋と缶との溶接熱により絶縁パッキンが溶融しやすくなる。
（Ｃ）　深絞り加工では所要の展延性を有する延びやすい材料しか使用できないため、成形可能な金属種が限られるのみならず、成形可能な金属は硬度が小さい金属でもあるため、電池の膨れに対して弱い。したがって、硬度が大きく（つまり硬く）、しかも軽くて強度のある材質のものを、使用したくても使用できないという欠点がある。
【０００８】
このため、そのような薄い電池缶を得ようとすると、現状では上記▲２▼で述べたような厚み約１００μｍ以下の金属箔と樹脂とを積層したラミネートフィルムなどの積層材を電池外装材に使用せざるを得ないが、ラミネートフィルムでは、薄さは確保できるものの、金属缶に比べて突き刺しや折り曲げに対する強度が弱いという問題がある。
【０００９】
一方、先の▲３▼で述べた浅絞り缶を用いた電池、具体的には例えば特許文献１、３〜５に記載されているような電池では、深絞り缶を用いた電池における上記のような問題点の多くを回避することができる。しかし、この種の電池においても以下のような問題がある。
【００１０】
浅絞り缶を用いた上記の電池では、蓋の外周と缶の開口部周縁とを溶着する手段として、レーザー溶接、抵抗溶接、超音波溶接などで金属の溶融による溶着（金属溶着）を用いている。この手段を用いる場合、前記電池外装を封止するための金属溶着以外に、電池外部に正負極の電気を取り出すための端子口の少なくとも一方については、その周囲を封止する必要がある。また、電池外装を金属溶着しているために、金属蓋と金属缶とは電気的に短絡された構造となっているから、端子口の封止部分については、同時に確実な絶縁処理が必要になる。このような場合、一般的には樹脂パッキン材を介したカシメ等が用いられるが、カシメ等による封止は、金属の溶融による溶着や樹脂を用いた熱融着による封止と比較すると、漏液や外部からの湿気の侵入に対する信頼性は低い。したがって、先の▲３▼で述べた浅絞り缶を用いた従来の手法では、漏液などに対する電池の信頼性を確保するために少なくとも２つ以上の封止プロセスを必要とする結果、生産性が悪くなると同時に、信頼性を確保するための生産管理項目も多数化・複雑化するという問題がある。
【００１１】
これに対して、先の▲２▼で述べたラミネートフィルムを用いた電池（前記特許文献２等参照）では、ラミネートフィルム外装材を樹脂を用いて封止し、この樹脂による封止箇所を介して、電池内に収納された電極体のリード体を直接外部に取り出す構造を採用している。このような構造によると、電池外装の封止プロセスと同時に端子（ここではリード体）周辺部の封止が可能であり、生産性も向上する。
【００１２】
しかし、▲２▼で述べたラミネートフィルムを用いた電池では、電池の強度が弱いという前述の問題に加えて、二次電池で必要となる保護回路を設けるにあたっても次のような問題が生じる。すなわち、ラミネートフィルムを用いた電池では、電池外形枠の外側にリード体が飛び出しているため、保護回路とリード体とを接続する箇所が電池外形枠の外側に位置することとなり、その結果、保護回路付きの電池としての体積エネルギー密度が低くなってしまう。なかには、リード体と接続した保護回路を、リード体の部位で電池側に折り曲げて、樹脂による封止部の上に配置させる方法もあるが、そのためのスペースを別途確保したり新たに設けたりする必要があることや、リード体の折り曲げによる保護回路の位置精度を出すのは非常に困難で、生産性が悪いという問題がある。
【００１３】
本発明は、電池の薄型化を図るにあたり、以上のような形状、取り付け性、強度、生産性などあらゆる面において発生しうる問題点を一挙に解決できる新規な構造の電池を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、電極体の少なくとも一部が収容される凹部が形成されており且つその開口端の周縁部にフランジ部が設けられてなる缶本体と、同じく電極体の少なくとも一部が収容される凹部が形成されており且つ前記缶本体の凹部の開口端を密封する金属蓋とを備え、前記缶本体と金属蓋とが前記フランジ部において互いに接合一体化されていることにより電池缶が形成されており、この電池缶の内部に、シート状の正極および負極がセパレータを介して積層された電極体と、電解液とが収容されている電池において、次のように構成したことを特徴とする。
【００１５】
すなわち、一端側が電池缶内にあって少なくとも正・負極の一方と電気的に接続されたリード体と、前記接合一体化されたフランジ部（缶本体のフランジ部と対向位置する金属蓋の周縁部を含む。本明細書では適宜、この部分を接合フランジ部という。）の表裏両面を含むフランジ面部分の一部に設けられたリード体用の取り出し口とを備え、少なくともリード体用の取り出し口が設けられている側ないし周辺の接合フランジ部を、樹脂を用いた接着により封止し、この樹脂による封止箇所を介してリード体の他端側を電池缶の外部に取り出した構造とする。なお、前記のフランジ面部分とは、接合フランジ部においてその端面（外周面）を除いた部分を意味する。
【００１６】
外部に取り出されるリード体は、電池内部において一端側が正・負極と電気的に接続されているが、正極および／または負極が、集電体としての金属箔を有している場合には、この金属箔にリード体を接続する代わりに、前記金属箔の一部を延長して、当該延長部をリード体として用いることができる（請求項２）。
【００１７】
外部に取り出されたリード体の少なくとも外部電気回路と直接あるいは間接的に電気的接続を行うために使用される部位、つまりリード体の他端側の端部は、リード体用の取り出し口と同様にフランジ面部分に位置しているか、もしくはこれと直交する空間内に位置しているのが望ましい（請求項３）。リード体の配線長を短くすることができ、構造の簡素化と材料コストの低減などが図れるからである。リード体の他端側の端部が前記フランジ面部分ではなく、これと直交する空間内に位置してもよいとしたのは、リード体の他端側の端部が例えば保護回路などの外部電気回路の端子に接続されることがあり、そのような場合にはリード体の他端側の端子はフランジ面部分から若干離れた場所に位置することもあるからである。ただし、この場合にも、配線の簡素化等を考慮すると、リード体の他端側の端子は前記フランジ面部分と直交する空間内に位置しているのが望ましい。
【００１８】
外部に取り出されたリード体と電気的に接続される出力端子を設ける場合においても同様に、出力端子は、前記フランジ面部分もしくはこれと直交する空間内に配置するのが望ましい（請求項４）。
【００１９】
電池の体積エネルギー密度を増加させるためには、リード体用の取り出し口が設けられている側ないし周辺の接合フランジ部以外の接合フランジ部の幅は極力狭い方がよい。このため、そのような接合フランジ部においては、一定のフランジ幅を必要とする樹脂による封止を行うよりも、比較的狭いフランジ幅で接合が可能なレーザー溶接、超音波溶接、抵抗溶接、摩擦撹拌接合、圧接、カシメより選択される少なくとも一つの手段により封止を行うのが望ましい（請求項５）。また、接合フランジ部を形成している缶本体のフランジ部および金属蓋周縁部の少なくとも一方は、その周方向に沿った少なくとも一部の範囲において、接合相手側とさらに重なり合うように、そのエッジ部側を内周側に折り曲げた構造とすることができる（請求項７）。このような構造も、フランジ部の幅を狭くすることができるので、体積エネルギー密度を増加させる手段として有効である。
【００２０】
漏液や外部からの湿気の侵入などに対する信頼性を向上させるために、前記レーザー溶接等の手段による封止箇所の電池内面側には、あらかじめ樹脂による接着を施しておくことにより、これらの部分を二重封止構造とするのが望ましい（請求項６）。この場合、先に樹脂による接着を行い、後で溶接等を行うため、溶接等だけでは困難であった、接合部の位置合わせが容易となり、生産性が向上するというメリットもある。また、前記接合フランジ部のエッジ部側を内周側に折り曲げた構造とした場合には、その折り曲げ部分において、缶本体と金属蓋との接合面の少なくとも一部を、樹脂により封止することとしてもよい（請求項８）。このようにすると、樹脂により封止される部位が増加するため、さらに信頼性を向上させることができる。
【００２１】
缶本体および金属蓋の形成方法は特に限定されないが、金属板を浅絞り加工することにより作製するのが簡便で好ましい。請求項９に係る電池は、この点に特徴を有するものであり、缶本体および金属蓋の少なくとも一方が金属板を浅絞り加工することにより形成されたものであることによって特徴づけられる。
【００２２】
電極体の膨張や電池内圧の上昇による電池缶厚み方向の膨れを抑えるため、金属蓋と、これに対向位置する缶本体の一面（底面）とを、それぞれ電池内部に向かって凸状となるように形成し、その中心の突出方向の変形量を０．０５〜０．３ｍｍに設定するのが望ましい（請求項１０）。突出量がこれよりも小さいと、電極缶の膨れを防止する効果に乏しく、これよりも大きいと電極体を必要以上に圧迫することととなるだけでなく、缶内容積の低下を生じるので好ましくない。また、膨れを確実に抑制ないし防止できるように、内部に配置される電極体の面積に相当する範囲を凸状に形成するのが好ましい。
【００２３】
本発明の電池１では、保護回路を設ける場合のスペースとしたり、電池缶の内部からリード体を導出する場合の封止性を確保するなどのため、缶本体のフランジ部の一部（後述する実施例では第１フランジ部分３２ａ。図１、図２参照。）または接合フランジ部の一部を、他の部分のフランジ部（同じく、第２フランジ部分３２ｂ）または接合フランジ部の幅に比べて１ｍｍ以上幅広の幅広フランジ部または幅広接合フランジ部とするのが望ましい（請求項１１）。この場合において、前者を後者よりも具体的にどの程度幅広にするかは、電池全体のサイズや保護回路のサイズ等を考慮して決定する。通常は、幅広分は１ｍｍ以上６ｍｍ以下に設定する。また、上記接合フランジ部、つまり缶本体のフランジ部またはこれに対向する金属蓋のフランジ部に出力端子を設けることもできる。その場合、後述するリード体用の取り出し口の場合と同様に、出力端子は、幅広フランジ部または幅広接合フランジ部に設けるのが望ましい。
【００２４】
本発明の電池においては、シート状の正極と負極とがセパレータを介して積層され捲回された断面が長円形状の捲回電極体を用いることができる。その場合、捲回電極体の捲回軸が幅広フランジ部または幅広接合フランジ部に平行となるようにし且つ正極および／または負極の捲回終端が幅広フランジ部または幅広接合フランジ部の側に位置するようにした状態で、捲回電極体を電池缶内に収容するのが望ましい（請求項１２）。捲回電極体をこのように配置すれば、正極および／または負極の捲回終端が幅広フランジ部または幅広接合フランジ部に接近するので、正極あるいは負極と先の保護回路などとを接続する場合に、接続に必要となるリード体の長さを短くすることができ、電池缶内の容積を有効に利用することができる。
【００２５】
一端側が正極または負極の少なくとも一方に接続されたリード体の他端側を電池缶の外部に取り出すが、その取り出し口は、封止性を確保するなどのために前記幅広フランジ部または幅広接合フランジ部に設けるのが望ましい（請求項１３）。この場合にも、先に述べた電極体の配置とすることにより、リード体の長さを短くすることができる。正極および負極の少なくとも一方に、集電体として金属箔を用いた場合、リード体ではなく、当該金属箔の一部を幅広フランジ部または幅広接合フランジ部の側に導出することができることは先に述べた通りである。
【００２６】
缶本体の一部、またはこれに対向する金属蓋の一部には、電池内圧が所定圧以上に上昇したときに電池内圧を外部に開放する安全弁を設けることが望ましい（請求項１４）。この安全弁を設ける方法としては、プレス加工により切り込みを形成するなどの方法をとることができる。
【００２７】
【作用】
本発明の電池によれば、少なくともリード体用の取り出し口が設けられている側ないし周辺のフランジ部（接合フランジ部）を、樹脂を用いた接着により封止し、この樹脂による封止箇所を介してリード体の他端側を電池缶の外部に取り出す構造としたので、缶本体と金属蓋との接合一体化と同時プロセスによりリード体取り出し部（リード体用の取り出し口の周辺部）を封止することができ、したがって生産性が向上する。また、樹脂による封止を行うことにより、リード体取り出し部の優れた封止信頼性および絶縁性を確保することができる。電池の薄型化は、缶本体および金属蓋の各凹部の深さを所定範囲内のものとすることで、容易に達成できる。
【００２８】
保護回路付きの電池として構成する場合には、リード体用の取り出し口を、保護回路を設置する接合フランジ部と同じ接合フランジ部のフランジ面部分（表裏の両面を含む）の一部に設けることにより、非常に効率良く保護回路を収納することができるので、保護回路付きの電池としての体積エネルギー密度も増加する。この場合、先述のラミネートフィルムを用いた電池のように、フランジ部に保護回路を設置する際に電池外形枠の外側に飛び出したリード体の部位を折り曲げる必要はない。
【００２９】
本発明の電池においては、缶本体に凹部を形成し、これの開口端の周縁部に、金属蓋と接合一体化されることにより電池缶内を気密および液密の状態に保ちうるフランジ部を設けたので、機器への着脱作業を容易化する手段として、前記接合一体化されたフランジ部（接合フランジ部）を利用することができる。例えば、機器において電池を取り付ける部分に、電池缶の接合フランジ部に対応するガイド部を形成しておけば、このガイド部に前記接合フランジ部を挿入してスライドさせるだけで機器への着脱操作が行えるようになる。したがって、機器への取り付け性に優れ、しかも使用後の廃棄時に機器からの分離が容易な電池を実現することが可能となる。
【００３０】
缶本体の開口端の周縁部に設けたフランジ部において缶本体と金属蓋との接合を行う構成としたので、例えば接合の一部をレーザー溶接により行う場合でも、当該溶接部から比較的離れた位置にその他の部品材料が隔離された状態となる。したがって、絶縁パッキングや電極、セパレータなど、電池を構成している各種部品への熱影響を回避することが可能となる。また、缶本体のフランジ部の全周にわたり、樹脂を介して金属蓋を接着（例えば熱接着）することとした場合には、溶接に比べて低コストで、しかも効率良く電池を製造することも可能となる。
【００３１】
本発明では、浅絞り加工により得られる皿状の缶本体を使用することが好ましく、これにより厚さが３ｍｍ以下の電池缶を比較的容易に作ることができる。その際、深絞り缶を用いた場合のような材料面の制約を受けることが少ないから、さまざまな材料の中から必要とする特性を持った材料を比較的自由に選択することが可能である。したがって、全体の厚さが３ｍｍ以下でありながら、突き刺しや折り曲げ、膨れなどに十分に耐えうる電池、言い換えれば耐突き刺し、耐折り曲げ、耐膨れなどの点で優れた電池を比較的容易に得ることができる。以上の点は、金属蓋についても同様である。
【００３２】
金属蓋と、これに対向位置する缶本体の一面（図１に示した例では、凹部３１の底面３１ｄ）とを、それぞれ電池内部に向かって凸状となるように形成し、その中心の突出方向の変形量を０．０５〜０．３ｍｍに設定した場合には、これにより電極体の膨張や電池内圧の上昇による電池缶厚み方向の膨れを効果的に抑えることができる。
【００３３】
リード体の取り出し部（取り出し口）が位置する側のフランジ部ないし接合フランジ部の幅を、他の部分のフランジ部または接合フランジ部の幅に比べて１ｍｍ以上幅広にすると、この幅広の部分つまり幅広フランジ部ないし幅広接合フランジ部に保護回路を取り付けることができる。したがって、保護回路を設ける場合に、例えば、ラミネートフィルムを用いた電池の場合のように保護回路用のスペースを別途確保するといった必要がない。
【００３４】
電極体として先に述べたような捲回電極体を使用し、これの捲回軸が幅広フランジ部または幅広く接合フランジ部に平行で且つ正極および／または負極の捲回終端を幅広フランジ部または幅広接合フランジ部の側に位置するように、捲回電極体を電池缶内に収容した場合には、正極および／または負極の捲回終端部にリード体を接続することで、幅広フランジ部または幅広接合フランジ部の側にリード体を最短距離で導出させることができ、同時に正極および／または負極に対するリード体の接続しろ（通常は溶接により接続されるので溶接しろ）も小さくできる。
【００３５】
正極および／または負極に集電体として金属箔を用いた場合には、捲回終端から金属箔の一部分を延長することにより、当該延長部をリード体として利用することができる。この場合はリード体を別途設ける必要がない。また、どちらか一方のリード体と缶本体または／および金属蓋とを電気的に接続させ、缶本体または／および金属缶を一方の電極と導通させてもよく、缶本体または／および金属蓋を電極端子として利用することもできる。この場合、リード体と缶本体または／および金属蓋との接続は、抵抗溶接、レーザー溶接、超音波溶接などの接合方法を利用するのが好ましく、缶本体または金属蓋のどちらか一方と接続し、さらに、缶本体と金属蓋とを、抵抗溶接、レーザー溶接、超音波溶接、ネジ止め、カシメ又は金属片を介した接続などにより導通させる構成としてもよい。正極または／および負極の集電体として金属箔を用いた場合には、リード体ではなく、当該金属箔を缶本体または／および金属蓋に接続してもよい。
【００３６】
さらに、上記のように捲回電極体の捲回終端部にリード体を電気的に接続して幅広フランジ部または幅広接合フランジ部の側に導出させた場合には、正極および／または負極に対するリード体の接続しろ（溶接される場合は溶接しろ）を最小化でき、また集電体である金属箔の捲回終端側を一部延長して幅広フランジ部または幅広接合フランジ部の側に導出させた場合には、正極および／または負極に対する溶接それ自体を不要化できるから、いずれの場合においても、その分だけ電極活物質の塗布面積を増やすことができる。捲回電極体の捲回始端部またはそこから捲回終端部に到るまでの中間部分の幅方向端部にリード体を接続した場合には、当該リード体の厚み分だけ捲回電極体の厚みが増加することは避けられないが、上記の構成によれば、そのようなリード体の接続による厚み増加を回避することができる。したがって、リード体の厚み分だけ捲回電極体の厚み、ひいては電池の厚みを薄くすることができ、あるいはリード体の厚み分だけ捲回数を増やすことができる。
【００３７】
缶本体の一部、またはこれに対向する金属蓋の一部に、安全弁として、プレス加工により形成された切り込みを設けておけば、電池内圧が所定圧以上に上昇したときに当該切り込み部が破れて、この部分から電池内圧が外部に開放されることとなる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに具体的に説明する。
【００３９】
〈電池缶〉
電池缶、すなわち缶本体および金属蓋には、例えば、鉄板、ニッケル板、アルミニウム板、これらの金属の合金板、マグネシウム合金板、ステンレス鋼板、ニッケルメッキを施した圧延鋼板、ニッケルメッキを施したステンレス鋼板などを用いることができる。強度および軽量である点を重視する場合には、高強度材料でしかも軽量な、Ｈｖ（ビッカース硬さ）７０以上のアルミニウム合金や、マグネシウム合金を使用するのが好ましい。また、電解液に対する耐腐食性を重視する場合には、ニッケルメッキを施した圧延鋼板やステンレス鋼板を使用するのがよい。さらに、金属蓋については、缶本体との接合面側に缶本体と同じ材質のものを使用し、反対側の面には、強度および軽さの点で優れる積層材であるクラッド材（例えばニッケルを積層してなるニッケルクラッド材）を使用することもできる。
【００４０】
缶本体および金属蓋の板厚は、いずれも０．２ｍｍ以下とすることができ、０．１５ｍｍ程度とするのがより好ましい。後述する実施例に係る電池（図１ないし図３参照）では、缶本体および金属蓋の板厚は０．１５ｍｍである。本発明の電池では、浅絞り加工により缶本体を形成するので、先に述べたような高強度で硬い材料を使用することができ、その結果、板厚を上記のように薄くしても電池膨れに十分に耐えることができる。
【００４１】
電池の総厚みＬ３（図３参照）は３ｍｍ以下とすることができる。また、図２に示すように、電池形状を平面視で長方形とする場合には、その長辺部の長さＬ４は６５ｍｍ以上、短辺部の長さＬ５は３４ｍｍ以上とすることができる。図１ないし図３に例示した電池では、後述するように、Ｌ３＝２．８ｍｍ、Ｌ４＝９０ｍｍ、Ｌ５＝５５ｍｍである。図示例の電池の全体形状は角型であるが、円盤型あるいは丸型であってもよい。
【００４２】
金属蓋は、板状のものであってもよいし、缶本体と同様に凹部とフランジ部とを有するものであってもよい。後者の場合は、金属蓋のフランジ部と缶本体のフランジ部とを接合一体化するので、両フランジ部の外形は同じか又は略同じ（例えば、一方のフランジ部のエッジ部側のみを折り曲げるような場合）でなければならないが、凹部の深さや厚み方向の断面形状は金属蓋と缶本体とで必ずしも同じである必要はなく、異なっていてもよい。
【００４３】
〈電極体〉
本発明の電池では、シート状の正極と負極との間にセパレータを介装した積層構造の電極体を使用する。電極体の積層構造としては、（１）正極−セパレータ−負極の積層体を一単位とし、これを複数枚重ねた構造、（２）帯状の積層体を交互に折り畳むようにして重ねた構造、（３）帯状の積層体を渦巻き状に捲回した上で断面長円形状となるように、すなわち薄型の電池缶内に収めることができるように偏平状に押しつぶし変形させた構造などが考えられるが、生産効率、電池缶内容積の有効利用、リード体等の外部への引き出しなどを総合的に勘案すると、（３）の構造とするのが望ましい。ただし、上記の（１）や（２）の構造を排除するものではない。
【００４４】
例えば、リチウムイオン二次電池に本発明を適用する場合、電極体の構成材料としては、以下のようなものを使用することができる。まず、正極材料としては、例えば、ＬｉＣｏＯ_２　などのリウチムコバルト酸化物、ＬｉＭｎ_２　Ｏ_４　などのリチウムマンガン酸化物、ＬｉＮｉＯ_２　などのリチウムニケッル酸化物、ＬｉＮｉＯ_２　のＮｉの一部をＣｏなどの他の元素で置換したＬｉＣｏ_ｘ　Ｎｉ_{（１−ｘ）}　Ｏ_２　（０＜ｘ＜１）などの酸化物、二酸化マンガン、五酸化バナジウム、クロム酸などの金属酸化物などを用いることができる。
【００４５】
また、負極材料としては、例えば、黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物の燃焼体、メソカーボンマイクロビーズ、炭素繊維、活性炭、グラファイト、炭素コロイドなどの炭素材料や、ＳｎＯ_ｘ　、ＳｉＯ_ｘ　などのＬｉを挿入可能な金属酸化物や、金属窒素物などを用いることができる。
【００４６】
セパレータとしては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンからなる微多孔膜、ポリエチレン、ポリブチルテレフタレート、セルロースなどからなる不織布などを用いることができる。
【００４７】
〈電解液〉
電解液としては、例えば、非水溶媒に対して電解質塩を０．１〜２．０モル／リットル程度溶解させてなる非水電解液を用いることができる。この場合の非水溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ビニレンカーボネートなどの炭酸エステルや、γ−ブチルラクトン、酢酸メチルなどのエステル類を用いることができる。また、これら以外にも、１，３−ジオキソラン、１，２−ジメトキシエタンなどのエーテル類、スルホランなどの含硫黄化合物、含窒素化合物、含珪素化合物、含フッ素化合物、含リン酸化合物などを単独でまたは２種以上混合した非水溶媒を用いることができる。一方、前記の電解質塩としては、例えば、ＬｉＰＦ_６　、ＬｉＣｌＯ_４　、ＬｉＢＦ_４　、ＬｉＡｓＦ_６　、ＬｉＣ_ｎ　Ｆ_２ｎ＋１ＳＯ_３　（ｎ≧１）、（Ｃ_ｍ　Ｆ_２ｍ＋１ＳＯ_２　）（Ｃ_ｎ　Ｆ_２ｎ＋１ＳＯ_２　）ＮＬｉ（ｍ≧１、ｎ≧１）、（ＲｆＯＳＯ_２　）_２　ＮＬｉ〔Ｒｆは炭素数が２以上のハロゲン化アルキル基である。このＲｆは同一であってもよいし、異なるものであってもよいし、Ｒｆ同士が互いに結合していてもよく、例えばポリマー状に結合していてもよい。〕などを用いることができる。なお、電池の内圧を抑制したり、過充電特性、貯蔵特性、サイクル特性などを向上させる目的で、アルキルベンゼン、フルオロベンゼン、アニソールなどの芳香族化合物、１，３−プロパンスルトンなどの環状スルトンを電解液に含有させてもよい。
【００４８】
【実施例】
（実施例）
図１ないし図３は、本発明を角型のリチウムイオン二次電池（以下、単に電池という）に適用した例を示したものである。これらの図面においては、電池の総厚み、電池缶の板厚、電極体の厚み等は実際の厚みよりも誇張して示してある。
【００４９】
図示例の電池１は、凹部３１を有する缶本体３と、この缶本体３の凹部３１の開口端を密封する金属板４とからなる平面視で長方形の電池缶２を有する。電池缶２内には電極体５や図示しない電解液などが収容されている。
【００５０】
電極体５は、シート状の正極５１とシート状の負極５２とを、セパレータ５３を間にして積層したうえで渦巻き状に捲回したのち、全体を電池缶２内に収容できるように電池缶２の内部空間（凹部３１）の断面形状に合わせて断面長円形状に押しつぶし変形して形成してある。この電極体（捲回電極体）５は、図３に示すように、その捲回終端部が後述する缶本体３（または金属蓋４）の第１フランジ部分３２ａ（同じく４２ａ）と平行で且つ当該第１フランジ部分３２ａの近くに位置するようにした状態で電池缶２内に収容されている。電極体５を構成するシート状の正極５１および負極５２の捲回終端部には、それぞれリード体（導電タブともいう）５４および５５の一端側が接続されている。
【００５１】
缶本体３は、一枚の金属板（アルミニウム合金）を浅絞り加工することにより皿状に形成されており、これの開口端の周縁部には、その全周にわたって平坦なフランジ部３２が形成されている。このフランジ部３２は、図２に示した状態で缶本体３の上端側に位置する第１短辺部３ａにおけるフランジ部分（本発明でいう幅広フランジ部。以下、この幅広フランジ部を本実施例では第１フランジ部分という。）３２ａの幅（フランジ幅）Ｌ１が、缶本体３の下端側に位置する第２短辺部３ｂおよび両側に位置する各長辺部３ｃにおけるフランジ部分（第２フランジ部分）３２ｂの幅（フランジ幅）Ｌ２よりも１ｍｍ以上幅広とされている。図示例では、Ｌ１＝７．５ｍｍであり、Ｌ２＝２ｍｍである。
【００５２】
缶本体３の第１フランジ部分３２ａには、正極５１および負極５２のリード体５４・５５を電池缶２の外側に取り出すための２つの矩形の打ち抜き孔からなる取り出し口６・６が設けられている。これらのリード体用の取り出し口６・６は、第１フランジ部分３２ａにおける端面を除いたフランジ面部分にあって、その一端が金属蓋４との接合面側に位置し、他端が電池外側に臨む開口端とされている。
【００５３】
金属蓋４には、上記のような打ち抜き孔、つまりリード体用の取り出し口６・６は設けられていないが、この点と、後述する凹部を形成している周面の傾斜角度が缶本体のそれとは若干異なっている点以外は、金属蓋４も缶本体３と同様に構成されている。すなわち、金属蓋４も、一枚の金属板（アルミニウム合金）を浅絞り加工することにより凹部４１を有する皿状に形成されており、その開口端の周縁部には全周にわたって平坦なフランジ部４２が形成されている。そして、このフランジ部４２の一部が缶本体３の第１フランジ部分３２ａに対応する第１フランジ部分４２ａとされて、他のフランジ部分（第２フランジ部分）４２ｂよりも幅広とされている。この金属蓋４のフランジ部４２は、図３に示すように缶本体３のフランジ部３２に接合一体化されており、この接合一体化された金属蓋４で缶本体３の凹部３１の開口端が密封されることにより、当該凹部３１内（電池缶２内）が気密および液密の状態に保たれるようになっている。
【００５４】
金属蓋４と缶本体３との接合一体化を行う場合、少なくとも、リード体用の取り出し口６・６が設けられている缶本体３の第１フランジ部分３２ａと、これに対向位置する金属蓋４の第１フランジ部分４２ａとの合わせ部については、熱溶着樹脂を用いて接合一体化することにより封止するが、それ以外のフランジ部の合わせ部についての接合一体化は、レーザー溶接、超音波溶接、抵抗溶接、摩擦撹拌接合、圧接、カシメ等（適宜、レーザー溶接等という）により、あるいは樹脂を用いた熱接着により行うことができる。前者のレーザー溶接等の場合は、缶本体３のフランジ部３２に金属蓋４のフランジ部４２を合わせた状態で、これらの周縁の近傍あるいは当該合わせ面の外周部分をレーザー溶接等で接合することにより両者を一体化する。また、後者の樹脂よる熱接着の場合は、フランジ部３２の表面あるいはこれと合わされる金属蓋４のフランジ部４２に接着剤としての樹脂を塗り、この樹脂を熱で一時的に溶かして熱接着することにより、両者を接合一体化する。
【００５５】
缶本体３および金属蓋４の内面は、ポリプロピレンフィルム（図示せず）により被覆されて、絶縁処理が施されている。この種の絶縁処理を行うに当たっては、金属との接合性が良く且つ水分透過性の小さな絶縁材料であれば、他の高分子フィルム等で被覆してもよく、例えばポリエチレンなどのポリオレフィンやポリエチレンテレフタレートなどからなる樹脂フィルム、あるいはブチルゴムなどの絶縁性のゴムからなるフィルム、シート、薄膜体等を用いることもできる。また、金属との接合が不可能もしくは困難なポリイミド、ポリフェニレンスルフィドなどの樹脂シートであれば接着剤を使用して缶本体３および金属蓋４の内面に貼り付けてもよい。このような絶縁処理により、電極体５やリード体５４・５５が缶本体３あるいは金属蓋４に接触して短絡が生じるのを防止することができる。
【００５６】
缶本体３の凹部３１の側面を形成している周面３１ｃは、フランジ部３２や凹部３１の底面３１ｄに対して直角となるように形成してもよいが、図１および図３に示すように、フランジ部３２や凹部３１の底面３１ｄに対して所定の鈍角（９０〜１３０度）となるように傾斜させた構成とすることもできる。また、金属蓋４の凹部４１の側面を形成している周面４１ｃは、当該金属蓋４のフランジ部４２や凹部４１の底面４１ｄに対して所定の角度（９０〜１８０度）となるように傾斜させた構成とすることもできる。このようにすれば、電池缶２内の隅部において缶内面と電極体５との間に生じる隙間Ｃが多少なりとも増えるので、その分だけ電解液の液溜めとして利用できるスペースが増大し、その結果、電池缶２内への電解液の注入量を増やすことができる。図示例では、缶本体３の周面３１ｃは、その底面３１ｄに対して１２０度の角度となるように、また金属蓋４の周面４１ｃは、その底面４１ｄに対して１７５度の角度となるように、それぞれ傾斜させて形成されている。
【００５７】
さらに、図示していないが、金属蓋４には、安全弁となる切り込みがプレス成形時に形成されている。加えて、缶本体３の凹部３１の底面３１ｄと、これに対向位置する金属蓋４の凹部４１の底面４１ｄは、それぞれ電池内部に向かって僅かに凸状となるように形成されている。そして、これらの凸状部分の中心の突出方向における変形量が０．１ｍｍに設定されていることにより、電極体５の膨張や電池内圧の上昇による電池缶２の厚み方向の膨れを抑制するようになっている。
【００５８】
上記の電池１は、以下のようにして作製した。
〈正極の作製〉
比表面積が０．５ｍ^２　／ｇのＬｉＣｏＯ_２　（正極材料）と、導電助剤としてのカーボンとを、重量比９８：２の比率で混合し、この混合物と、ポリフッ化ビニリデンをＮ−メチルピロリドンに溶解させた溶液とを混合して正極合剤スラリーを調整した。この正極合剤スラリーをフィルターで濾過して相対的に粒径の大きなものを取り除いたのち、厚さ１５μｍのアルミニウム箔からなる正極集電材の両面に均一に塗布して乾燥し、次いでローラプレス機により圧縮成形した後、所定のサイズに切断した。なお、捲回時に終端部となる部分には、正極合剤の塗布を行わないで、リード体を正極の長手方向と同一方向となるように溶接して、帯状の正極を作製した。
【００５９】
〈負極の作製〉
Ｎ−メチルピロリドンにフッ化ビニリデンを溶解させてなる溶液に、黒鉛系炭素材料（ただし、（００２）面の間隔ｄ_００２　＝０．３３５ｎｍ、平均粒径１５μｍという特性を持つ炭素材料）を添加・混合して負極合剤スラリーを調整した。この負極合剤スラリーをフィルターで濾過して相対的に粒径の大きなものを取り除いたのち、厚さ１０μｍの帯状の銅箔からなる負極集電材に均一に塗布して乾燥し、次いでローラプレス機により圧縮成形し、切断したのち、乾燥し、リード体を溶接して、帯状の負極を作製した。なお、捲回電極体を作製する際に、負極合剤塗布部が正極の塗布部より幅方向で１ｍｍ大きくなるようにようにあらかじめ負極合剤塗布部を設定し、かつ長手方向でも５ｍｍ程度大きくなるようにしたが、その以外の捲回時に正極と対応しない部分には塗布を行わなかった。捲回時に終端部となる部分に設けられた未塗布部には、上記正極と同様に、リード体を負極の長手方向と同一となるように溶接して、帯状の負極を作製した。
【００６０】
〈電極体の作製〉
上記の帯状正極と帯状負極とを、厚さ２０μｍの微多孔性ポリエチレンフィルム（東燃化学社製）を介して積層し、断面が長円形状となるように捲回し、テープ止めして捲回電極体とした。
【００６１】
〈電解液の調整〉
エチレンカーボネートおよびメチルエチルカーボネートの体積比１：２の混合溶媒を作製し、この混合溶媒にＬｉＰＦ_６　を１．２モル／リットルの濃度で溶解させ、これにシクロヘキシルベンゼンおよび１，３−プロパンスルトンを、シクロヘキシルベンゼン２重量％、１，３−プロパンスルトン２重量％の含有量となるよう添加して非水電解液を調整した。
【００６２】
〈電池の作製〉
上記捲回電極体を上記電解液とともに、電池缶２内に収容し、総厚み２．８ｍｍ、長辺部の長さが９０ｍｍ、短辺部の長さが５５ｍｍの角型のリチウムイオン二次電池を作製した。電池缶２内に捲回電極体５を収容するに際しては、その捲回軸が缶本体３および金属蓋４の第１フランジ部分（幅広フランジ部）３２ａ・４２ａに平行となるように収容し、正極５１および負極５２の捲回終端は、第１フランジ部分３２ａ・４２ａの側に位置させ、正極５１および負極５２に接続された各リード体５４・５５は、第１フランジ部分３２ａ・４２ａの側に導出して、缶本体３の第１フランジ部分３２ａに設けられた２つの矩形の打ち抜き孔６・６から電池缶外部に取り出した（図３参照）。なお、正極５１に接続されたリード体５４は、第１フランジ部分端部で折り返した後に、第１フランジ部分３２ａ・４２ａに溶接して接合し、缶本体３および金属蓋４と導通させ、缶本体３を正極端子として利用した。負極５２に接続されたリード体５５は、打ち抜き孔６の切り口の絶縁処理がなされていない部分に接触して正極５１との間で短絡が生じるのを防ぐために、打ち抜き孔６の近傍に位置する部分には、あらかじめ絶縁テープを巻いて絶縁処理を行っておいた。また、缶本体３と金属蓋４とは、フランジ部３２・４２において熱融着樹脂を用いた接着により接合一体化した。
【００６３】
〈評価〉
上記のようにして作製した電池に、４．２Ｖを上限とする定電流定電圧充電を行い、定電流で３Ｖまで放電させて放電容量を測定したところ、１２００ｍＡｈの容量を示し、３ｍｍ以下の薄型電池として十分に機能することが確認された。
【００６４】
（比較例）
図４に示すように、上記実施例と同様に構成した捲回電極体５を、外寸厚み（Ｔ１）が３．４ｍｍ、幅（Ｔ２）が５１ｍｍ、高さ（Ｔ３）が８０ｍｍの電池用アルミニウム合金缶（深絞り缶）１０５に挿入しようとしたところ、捲回電極体５の最外周部に存在するセパレータ５３が、当該合金缶１０５の開口端部１０５ａと接触し、挿入がうまくいかなかったり、セパレータ５３が破れたりするなどの不具合が多発した。
【００６５】
（他の実施例）
以下、本発明の他の実施例もしくは構造例について説明する。
【００６６】
図５は、本発明の他の実施例に係る電池において、リード体用の取り出し口６の周辺部等の断面構造がわかるように、先の図３と同様の位置で切断した縦断面図である。先の実施例では、図２および図３に示したように、缶本体３の第１フランジ部分３２ａに設けられた取り出し口６から電池缶外部に取り出されたリード体（正極用）５４の他端側を、第１フランジ部分３２ａの端部（エッジ部）で金属蓋４の凹部側に折り返して缶本体３および金属蓋４の両第１フランジ部分３２ａ・４２ａに溶接接合し、これにより缶本体３および金属蓋４とを導通させるとともに缶本体３を正極端子として利用する構成を採用した。これに対して、図５に示した電池では、缶本体３の第１フランジ部分３２ａに設けられた取り出し口６から電池缶外部に取り出されたリード体（正極用）５４の他端側を、缶本体３の凹部側に折り返して、その第１フランジ部分３２ａのフランジ面部分に導通接触させ、この部分、つまりリード体５４の他端側の端部の表面に出力端子７を配置したうえで、これらを前記フランジ面部分に一体的に溶接して固着した構成である。このような点以外は、先に述べた実施例と略同様の構成であるので、図３と同様の符号を付してその説明を省略する。また、図５には、電池缶外部に取り出されたリード体５４の他端側の端部に出力端子７を取り付けた構造を示したが、リード体５４の他端側の端部を第１フランジ部分３２ａのフランジ面部分に配置した構造（出力端子７が取り付けられていない構造）としてもよいことは勿論である。
【００６７】
このような構成によれば、例えば、第１フランジ部分３２ａのエッジ部でリード体５４を引き回す構造（図３参照）に比べて、リード体５４の固定が行いやすなる。また、リード体５４の長さが短くなるのみならず、外部にタード体のはみ出しがないので、寸法ロスがなくなり、体積エネルギー密度が高くなる。
【００６８】
図６は、リード体５４・５５の他の構成例を示したものである。この例では、捲回電極体５の正極５１および負極５４をそれぞれ構成している集電体としての各金属箔（同図では各々正極および負極と同じ符号を用いた）がリード体５４・５５を兼ねている。具体的には、正極５１および負極５２をそれぞれ構成している各金属箔には、その捲回終端部側にリード体５４・５５を兼ねた延長部が設けられている。この延長部（リード体５４・５５）は、その幅および位置が、図１および図２に示す第１フランジ部分３２ａにおけるリード体用の取り出し口６・６に対応するように形成されている。各リード５４・５５の他端側となる各延長部の先端側は、先の図３または図５に示したリード体５４・５５と同様、第１フランジ部分３２ａに設けられた取り出し口６・６から電池缶外部に取り出されて所定の部位に電気的に接続可能とされている。
【００６９】
このような構成によれば、正極５１および負極５２の各金属箔（集電体）を作製（通常はプレスによる打ち抜き加工により作製）する際に、捲回終端部となるべき一方の端部に延長部（リード体５４・５５）を形成しておくことでリード体付きのものが得られるから、リード体を別途用意しておく必要がなく、そのようなリード体を金属箔の端部に溶接等により電気的に接続する工程も不要となる。したがって、工程数やコストの低減が図れる。
【００７０】
図７〜図１０は、缶本体３のフランジ部３２と金属蓋４のフランジ部（周縁部）４２との接合部分、すなわち接合フランジ部の他の構造例を示したものである。
【００７１】
このうち、図７に示したものは、接合フランジ部のうち、先のリード体用の取り出し口６・６が設けられた第１フランジ部分３２ａ・４２ａを除く他のフランジ部分、つまり第２フランジ部分３２ｂ・４２ｂ（図１および図２参照）の接合部の内面側をあからじめ樹脂１０１で封止し、この樹脂で封止された接合フランジ部（接合一体化された第２フランジ部分３２ｂ・４２ｂ）の外周部分Ａをレーザー溶接により接合することで、この接合フランジ部を二重封止したものである。この場合、接合フランジ部の外周部分Ａの接合は、レーザー溶接に限らず、後述するようなカシメ、もしくは圧接、あるいは超音波溶接、抵抗溶接、摩擦撹拌接合等、他の接合手段を用いて行ってもよい。いずれの手段を用いるにせよ、上記のような二重封止構造とすることで、接合フランジ部における封止性（シール性）を高めることができる。
【００７２】
図８〜図１０は、接合フランジ部のエッジ部側を内周側に折り曲げた例を示す。この場合、図８に示すように、缶本体３側のフランジ部３２と金属蓋４側のフランジ部４２とを合わせた状態で、これらのエッジ部３２ｅ・４２ｅ側を同時に内周側に折り曲げてもよいし、図９（ａ）・（ｂ）および図１０に示すように、缶本体３側のフランジ部３２または金属蓋４側のフランジ部４２のいずれか一方のエッジ部側のみを他方のエッジ部にさらに重ねるように内周側に折り曲げてもよい。図９の（ａ）は、金属蓋４におけるフランジ部４２のエッジ部４２ｅ側を折り曲げた状態を示し、同図の（ｂ）は、缶本体３におけるフランジ部３２のエッジ部３２ｅ側を折り曲げた状態を示す。また、このように缶本体３側のフランジ部３２または金属蓋４側のフランジ部４２のいずれか一方のエッジ部側のみを折り曲げることとした場合には、さらに図１０に示すように、折り曲げられたエッジ部（図示例では缶本体３側のフランジ部３２のエッジ部３２ｅ）側の部分（折り曲げ部分）と相手側のフランジ部（図示例では金属蓋４側のフランジ部４２）との間を樹脂１０２で接着してもよい。このようにすると、封止性が向上するので、この部分での漏液あるいは外部からの湿気の侵入等を確実に防止することができる。
【００７３】
加えて、図７〜図１０に例示した構造によれば、リード体用の取り出し口６・６が設けられている第１フランジ部分３２ａ・４２ａ側以外の接合フランジ部が、主として樹脂以外の溶接等の手段により接合・封止されるので、樹脂による封止を行う場合に比べて当該接合フランジ部のフランジ幅を狭くすることが可能となる。すなわち、接合フランジ部において樹脂による封止を行う場合は、接着強度を確保するために一定のフランジ幅を確保しておく必要があるが、上記のような溶接やカシメといった樹脂以外の接合・封止手段を用いた場合には、フランジ幅が比較的狭くても接合が可能である。したがって、樹脂封止の場合に比べてフランジ幅を狭くすることができから、その分だけ電池の体積エネルギー密度を増加させることが可能となる。
【００７４】
【発明の効果】
本発明によれば、電池が搭載される機器への取り付け性に優れ、しかも保護回路も簡素な配線で装着しうる薄型電池を実現できる。すなわち、缶本体と金属蓋との接合一体化と同時プロセスによりリード体取り出し部（リード体用の取り出し口の周辺部）を封止することができので、生産性が向上する。また、樹脂による封止を行うことにより、リード体取り出し部の優れた封止信頼性および絶縁性を確保することができる。電池の薄型化は、缶本体および金属蓋の各凹部の深さを所定範囲内のものとすることで、容易に達成できる。
【００７５】
本発明の電池に保護回路を設ける場合には、保護回路を設置する接合フランジ部と同じ接合フランジ部のフランジ面部分の一部にリード体用の取り出し口を設けることにより、ラミネートフィルムを用いた電池のように電池外形枠に飛び出したリード体の部位を折り曲げるといったことなく、非常に効率良く保護回路を収納することができるので、保護回路付きの電池としての体積エネルギー密度が増加し、同時に組み立て作業性も向上する。
【００７６】
缶本体と金属蓋とをレーザー溶接等により接合する際にも、その他の部品材料から比較的離れた位置で当該溶接等を行えるから、絶縁パッキングや電極、セパレータなど、電池を構成している各種部品への熱影響を回避することができる。加えて、深絞り缶を用いた場合のような材料面の制約を受けることが少なく、様々な材料の中から必要とする特性を持った材料を比較的自由に選択することができるので、全体の厚さが３ｍｍ以下でありながら、耐突き刺し、耐折り曲げ、耐膨れなどの点で優れた電池を比較的容易に得ることができる。
【００７７】
さらに、電極体として捲回電極体を使用し、その捲回軸が缶本体の幅広フランジ部に平行で且つ正極および負極の捲回終端が幅広フランジ部ないし幅広接合フランジ部の側に位置するようした状態で、捲回電極体を電池缶内に収容した場合には、正極および負極の捲回終端が缶本体の幅広フランジ部または幅広接合フランジ部に接近するので、正極あるいは負極と外部の保護回路などとを接続する場合に、接続に必要となるリード体の長さを短くすることができ、電池缶内の容積を有効に利用することができる。また、電池缶内において捲回電極体を上記のように配置することにより、正極および／または負極に対するリード体の溶接しろを最小化でき、あるいは正極および／または負極に対するリード体の溶接それ自体を不要化できるから、その分だけ電極活物質の塗布面積を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る電池を示す外観斜視図である。
【図２】電池の平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ　−ＩＩＩ　線で切断した断面図である。
【図４】本発明の比較例において、電池用アルミニウム合金缶（深絞り缶）への捲回電極体の挿入操作を説明するために使用した図である。
【図５】本発明の他の実施例に係る電池を示す縦断面図である。
【図６】電極体（捲回電極体）の他の構造例を示す斜視図である。
【図７】接合フランジ部の外周部分を溶接し、その内面側を樹脂であらかじめ封止で封止した構造例を示す部分断面図である。
【図８】接合フランジ部を構成する缶本体および金属蓋の両エッジ部側を折り曲げた構造例を示す部分断面図である。
【図９】接合フランジ部を構成する缶本体および金属蓋における一方のエッジ部側のみを折り曲げた構造例を示すもので、（ａ）は金属蓋のエッジ部側を折り曲げたもの、（ｂ）は缶本体のエッジ部側を折り曲げたものをそれぞれ示す部分断面図である。
【図１０】図９に示す場合において、缶本体の折り曲げ部分と金属蓋のフランジ部との対向面間を樹脂で接着した構造例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１　電池
２　電池缶
３　缶本体
４　金属蓋
５　電極体
６　リード体用の取り出し口
７　出力端子（正極用）
３１　凹部
３１ｄ　底面
３２　フランジ部
３２ａ　幅広フランジ部（第１フランジ部分）
３２ｅ・４２ｅ　エッジ部
５１　正極
５２　負極
５３　セパレータ
５４・５５　リード体
１０１・１０２　樹脂[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery suitable for use as a power source of a small electronic device such as a portable electronic device, and particularly to a structure of a thin battery.
[0002]
[Prior art]
Batteries used as power supplies for electronic devices include, for example, cylindrical batteries and square batteries. For a cylindrical battery, a metal can that has been deep-drawn (cylindrically drawn) in a cylindrical shape is used, and for a rectangular battery, a metal can that has been deep-drawn (drawn in a rectangular cylinder) has been used.
[0003]
On the other hand, a relatively thin battery is used in a small portable electronic device such as a portable information terminal or a mobile phone, which requires a small thickness. There is.
{Circle around (1)} A structure in which a metal can (deep-drawing can) formed by deep drawing as described above is used, and a metal lid is fitted to an opening of the metal can and welded (Patent Document 1).
{Circle around (2)} In order to reduce the overall thickness, a laminate formed by laminating a metal foil such as an aluminum foil and a resin and using a resin is used as an exterior material (Patent Document 2).
{Circle around (3)} A shallow drawn metal can (shallow drawn can) such as a lunch box is used, and a metal lid is fitted into the opening of the metal can and welded (Patent Documents 1, 3 to 5).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-11-185820
[Patent Document 2]
JP-A-8-835596
[Patent Document 3]
JP-A-9-213286
[Patent Document 4]
JP 2001-167744 A
[Patent Document 5]
JP 2001-250517 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, as seen in the spread of personal digital assistants and mobile phones, there has been a strong demand for smaller and lighter electronic devices. Demands are growing.
[0006]
However, in the conventional thin battery structure described in (1) above, since a deep drawn can is used as the battery can, there is naturally a certain limit in the size that can be formed. For example, the thinnest can currently has a can thickness of about 3 mm, and it is impossible or extremely difficult to obtain a thinner can with this current deep drawing technology.
[0007]
Further, even if a metal can having a size of 3 mm or less can be formed, the deep draw can has the following problem.
(A) As the thickness is reduced, the width of the opening (the opening width in the thickness direction of the can) becomes smaller by that amount, making it difficult to insert the electrode.
(B) In the metal lid that seals the opening of the can, terminals are mounted through mounting holes provided in the metal lid through an insulating packing (gasket) made of resin. Since the packing comes closer to the opening edge, when the metal lid is fitted to the opening and joined by laser welding or the like, the insulating packing is easily melted by welding heat between the metal lid and the can.
(C) In deep drawing, only a stretchable material having the required ductility can be used, so not only the types of metal that can be formed are limited, but also because the metal that can be formed is also a metal having a small hardness, the swelling of the battery may occur. Weak against. Therefore, there is a drawback that a material having high hardness (that is, hard), light and strong, cannot be used even if one wants to use it.
[0008]
For this reason, in order to obtain such a thin battery can, at present, a laminated material such as a laminated film obtained by laminating a metal foil having a thickness of about 100 μm or less and a resin as described in (2) above is used as a battery exterior material. Although it is inevitable to use it, the laminate film has a problem that although the thickness can be ensured, the strength against piercing and bending is lower than that of a metal can.
[0009]
On the other hand, in the battery using the shallow drawn can described in the above (3), specifically, for example, in the batteries described in Patent Documents 1 and 3 to 5, in the battery using the deep drawn can, Many of such problems can be avoided. However, this type of battery also has the following problems.
[0010]
In the above-described battery using a shallow drawn can, as a means for welding the outer periphery of the lid and the periphery of the opening of the can, welding using metal fusion (metal welding) by laser welding, resistance welding, ultrasonic welding, or the like is used. I have. When this means is used, it is necessary to seal the periphery of at least one of the terminal ports for extracting electricity of the positive and negative electrodes outside the battery, in addition to the metal welding for sealing the battery exterior. In addition, since the battery exterior is welded to the metal, the metal lid and the metal can are electrically short-circuited. Become. In such a case, caulking or the like via a resin packing material is generally used, but sealing by caulking or the like is more leaky than welding by melting metal or heat sealing using a resin. Reliable against ingress of liquid or moisture from outside. Therefore, in the conventional method using the shallow drawn can described in the above (3), at least two or more sealing processes are required to ensure the reliability of the battery against liquid leakage and the like, resulting in productivity. At the same time, there is a problem that the number of production control items for ensuring reliability is increased and complicated.
[0011]
On the other hand, in the battery using the laminated film described in the above (2) (see Patent Document 2 and the like), the laminated film exterior material is sealed with a resin, and the resin is sealed through the sealing portion with the resin. Thus, a structure is employed in which the lead body of the electrode body housed in the battery is directly taken out. According to such a structure, the periphery of the terminal (here, the lead body) can be sealed simultaneously with the sealing process of the battery exterior, and the productivity is also improved.
[0012]
However, in the battery using the laminated film described in (2), in addition to the above-described problem that the strength of the battery is weak, the following problem occurs in providing a protection circuit required for the secondary battery. That is, in the battery using the laminated film, the lead protrudes out of the battery outer frame, so that the point where the protection circuit and the lead are connected is located outside the battery outer frame. The volume energy density of a battery with a circuit is reduced. Among them, there is a method in which the protection circuit connected to the lead body is bent toward the battery at the part of the lead body and placed on a sealing portion made of resin, but a space for that purpose is separately secured or newly provided. There is a problem that it is necessary and it is very difficult to obtain the positional accuracy of the protection circuit due to the bending of the lead body, resulting in poor productivity.
[0013]
An object of the present invention is to provide a battery having a novel structure that can solve problems that can occur in all aspects such as the above-described shape, attachability, strength, and productivity in a single step in thinning the battery. And
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a can body having a concave portion for accommodating at least a part of an electrode body and having a flange at a peripheral portion of an opening end thereof, A recess for accommodating at least a portion of the can body is formed, and a metal lid for sealing an open end of the recess of the can body is provided. The can body and the metal lid are joined and integrated with each other at the flange portion. A battery can is formed by this, and in the battery in which an electrode body in which a sheet-shaped positive electrode and a negative electrode are laminated via a separator, and an electrolytic solution are accommodated inside the battery can, as follows: It is characterized by having been constituted.
[0015]
That is, a lead body having one end side in the battery can and electrically connected to at least one of the positive electrode and the negative electrode, and the joined and integrated flange portion (the peripheral portion of the metal lid facing the flange portion of the can body). In the present specification, this portion is appropriately referred to as a joining flange portion), and an outlet for a lead body provided at a part of a flange surface portion including both front and back surfaces of the joining flange portion. The joining flange portion on the side where the is provided or the periphery is sealed by bonding using a resin, and the other end side of the lead body is taken out of the battery can through the sealing portion with the resin. . In addition, the said flange surface part means the part except the end surface (outer peripheral surface) in the joining flange part.
[0016]
One end of the lead body taken out is electrically connected to the positive and negative electrodes inside the battery. However, when the positive electrode and / or the negative electrode has a metal foil as a current collector, Instead of connecting the lead body to the metal foil, a part of the metal foil can be extended and the extended portion can be used as the lead body (claim 2).
[0017]
At least the part of the lead body taken out to be used for making an electrical connection directly or indirectly to an external electric circuit, that is, the other end of the lead body is the same as the lead body outlet. Preferably, it is located on the flange surface portion or in a space orthogonal to the flange surface portion (claim 3). This is because the wiring length of the lead body can be shortened, and the structure can be simplified and the material cost can be reduced. The reason that the other end of the lead body may be located in a space orthogonal to the flange surface instead of the flange surface part is that the other end of the lead body is an external end such as a protection circuit. This is because the terminal may be connected to a terminal of an electric circuit, and in such a case, the terminal on the other end side of the lead body may be located at a place slightly away from the flange surface portion. However, also in this case, in consideration of simplification of wiring and the like, it is desirable that the terminal on the other end side of the lead body be located in a space orthogonal to the flange surface portion.
[0018]
Similarly, in the case where an output terminal electrically connected to the lead member taken out is provided, it is desirable that the output terminal be disposed in the flange surface portion or in a space orthogonal thereto. .
[0019]
In order to increase the volume energy density of the battery, it is preferable that the width of the joining flange other than the joining flange on the side where the lead-out opening for the lead body is provided or on the periphery is as narrow as possible. Therefore, in such a joint flange portion, laser welding, ultrasonic welding, resistance welding, friction welding capable of joining with a relatively narrow flange width are compared with sealing with a resin requiring a constant flange width. It is preferable that the sealing is performed by at least one means selected from agitation welding, pressure welding, and caulking (claim 5). Further, at least one of the flange portion of the can main body and the peripheral edge portion of the metal lid forming the joining flange portion has an edge portion thereof so as to further overlap with the joining partner side in at least a part of the range along the circumferential direction. The side may be bent to the inner peripheral side (claim 7). Such a structure can also reduce the width of the flange portion, and thus is effective as a means for increasing the volume energy density.
[0020]
In order to improve the reliability against leakage of liquid and intrusion of moisture from the outside, the inside of the battery at the sealing point by means of the laser welding or the like is bonded in advance with a resin so that these parts are Preferably has a double sealing structure. In this case, since the bonding with the resin is performed first and the welding and the like are performed later, there is a merit that the alignment of the joint is easy and the productivity is improved, which is difficult only by the welding or the like. Further, in the case where the edge portion side of the joining flange portion is bent to the inner peripheral side, at least a part of the joining surface between the can body and the metal lid is sealed with resin at the bent portion. (Claim 8). In this case, the number of portions sealed with the resin increases, so that the reliability can be further improved.
[0021]
The method for forming the can main body and the metal lid is not particularly limited, but it is simple and preferable to produce the metal plate by shallow drawing. The battery according to claim 9 is characterized in this point, and is characterized in that at least one of the can body and the metal lid is formed by shallow drawing a metal plate.
[0022]
In order to suppress the expansion of the battery body in the thickness direction of the battery due to the expansion of the electrode body and the increase in the internal pressure of the battery, the metal lid and one surface (bottom surface) of the can body opposed to the metal lid are formed to be convex toward the inside of the battery. It is desirable to set the amount of deformation of the center in the protruding direction to be 0.05 to 0.3 mm (claim 10). If the amount of protrusion is smaller than this, the effect of preventing swelling of the electrode can is poor, and if it is larger than this, not only will the electrode body be pressed unnecessarily, but also a decrease in the inner volume of the can is preferable. Absent. Further, in order to reliably suppress or prevent swelling, it is preferable that a range corresponding to the area of the electrode body disposed inside is formed in a convex shape.
[0023]
In the battery 1 of the present invention, a part of a flange portion of the can main body (to be described later) is used in order to provide a space for providing a protection circuit or to secure a sealing property when the lead body is led out from the inside of the battery can. In the embodiment, the first flange portion 32a (see FIGS. 1 and 2) or a part of the joining flange portion is compared with the width of the other portion of the flange portion (also the second flange portion 32b) or the joining flange portion. It is desirable to use a wide flange portion or a wide joint flange portion having a width of 1 mm or more (claim 11). In this case, how much the former is made wider than the latter is determined in consideration of the size of the whole battery, the size of the protection circuit, and the like. Usually, the width is set to 1 mm or more and 6 mm or less. Further, an output terminal may be provided at the joining flange, that is, at the flange of the can body or the flange of the metal lid opposed thereto. In this case, it is desirable that the output terminal be provided in the wide flange portion or the wide joint flange portion, as in the case of a lead-out port for a lead body described later.
[0024]
In the battery of the present invention, a wound electrode body having an elliptical cross section in which a sheet-like positive electrode and a negative electrode are stacked and wound with a separator interposed therebetween can be used. In this case, the winding axis of the wound electrode body is parallel to the wide flange portion or the wide bonding flange portion, and the winding end of the positive electrode and / or the negative electrode is located on the side of the wide flange portion or the wide bonding flange portion. In such a state, it is desirable that the wound electrode body is housed in the battery can (claim 12). If the wound electrode body is arranged in this manner, the winding end of the positive electrode and / or the negative electrode approaches the wide flange portion or the wide joint flange portion, so that when connecting the positive electrode or the negative electrode to the previous protection circuit or the like, In addition, the length of the lead body required for connection can be reduced, and the volume in the battery can can be effectively used.
[0025]
The other end of the lead body, one end of which is connected to at least one of the positive electrode and the negative electrode, is taken out of the battery can. It is desirable to provide it in a portion (claim 13). Also in this case, the length of the lead body can be shortened by arranging the electrode body described above. In the case where a metal foil is used as a current collector for at least one of the positive electrode and the negative electrode, it is possible that a part of the metal foil can be led out to the wide flange portion or the wide joint flange portion instead of the lead body. As mentioned.
[0026]
It is desirable to provide a safety valve on a part of the can main body or a part of the metal lid opposed thereto, which releases the battery internal pressure to the outside when the battery internal pressure rises to a predetermined pressure or higher (claim 14). As a method of providing the safety valve, a method of forming a cut by press working or the like can be used.
[0027]
[Action]
According to the battery of the present invention, at least the flange portion (joining flange portion) on the side where the lead-out opening for the lead body is provided or the periphery thereof is sealed by bonding using a resin. Since the other end of the lead body is taken out of the battery can through the intermediary, the lead body take-out part (peripheral part of the lead body take-out opening) is formed by the simultaneous process of joining and integrating the can body and the metal lid. It can be sealed, thus improving productivity. Further, by performing sealing with a resin, it is possible to ensure excellent sealing reliability and insulating properties of the lead body take-out portion. Thinning of the battery can be easily achieved by setting the depth of each concave portion of the can body and the metal lid within a predetermined range.
[0028]
When configured as a battery with a protection circuit, provide an outlet for the lead on a part of the flange surface (including both front and back surfaces) of the same connection flange as the connection flange where the protection circuit is installed. As a result, the protection circuit can be stored very efficiently, and the volume energy density of the battery with the protection circuit also increases. In this case, unlike the battery using the above-described laminated film, it is not necessary to bend the portion of the lead protruding outside the battery outer frame when the protection circuit is installed on the flange portion.
[0029]
In the battery of the present invention, a concave portion is formed in the can main body, and a flange portion that can maintain the inside of the battery can in an airtight and liquid tight state by being joined and integrated with a metal lid is formed on the periphery of the open end thereof. Because of the provision, the flange portion (joining flange portion) integrated and joined can be used as a means for facilitating the attachment / detachment work to the device. For example, if a guide portion corresponding to the joining flange portion of the battery can is formed in a portion where the battery is attached in the device, the attaching / detaching operation to the device can be performed simply by inserting and sliding the joining flange portion into the guide portion. Will be able to do it. Therefore, it is possible to realize a battery that is excellent in the attachment property to the device and that can be easily separated from the device at the time of disposal after use.
[0030]
Since the joining between the can body and the metal lid is performed at the flange portion provided at the periphery of the opening end of the can body, for example, even when a part of the joining is performed by laser welding, it is relatively separated from the welded portion. Other component materials are isolated at the location. Therefore, it is possible to avoid thermal effects on various components constituting the battery, such as insulating packing, electrodes, and separators. In addition, when the metal lid is bonded (for example, heat bonded) through a resin over the entire circumference of the flange portion of the can body, the battery can be manufactured at a lower cost and more efficiently than welding. It becomes possible.
[0031]
In the present invention, it is preferable to use a dish-shaped can body obtained by shallow drawing, whereby a battery can having a thickness of 3 mm or less can be relatively easily produced. At this time, since there is little restriction on the material surface as in the case of using a deep drawing can, it is possible to relatively freely select a material having the required characteristics from various materials. . Therefore, it is relatively easy to obtain a battery having an overall thickness of 3 mm or less and which can sufficiently withstand piercing, bending, and swelling, in other words, a battery excellent in piercing, bending, and swelling resistance. Can be. The same applies to the metal lid.
[0032]
The metal lid and one surface of the can body facing the same (the bottom surface 31d of the concave portion 31 in the example shown in FIG. 1) are formed so as to be convex toward the inside of the battery. When the amount of deformation in the direction is set to 0.05 to 0.3 mm, the expansion in the battery can thickness direction due to the expansion of the electrode body and an increase in the battery internal pressure can be effectively suppressed.
[0033]
If the width of the flange portion or the joining flange portion on the side where the lead portion (extraction port) of the lead body is located is made 1 mm or more wider than the width of the flange portion or the joining flange portion of the other portion, this wide portion, that is, The protection circuit can be attached to the wide flange portion or the wide joint flange portion. Therefore, when the protection circuit is provided, it is not necessary to separately secure a space for the protection circuit unlike a battery using a laminated film.
[0034]
The above-mentioned wound electrode body is used as the electrode body, and its winding axis is parallel to the wide flange portion or the wide bonding flange portion, and the winding end of the positive electrode and / or the negative electrode is connected to the wide flange portion or the wide flange portion. When the wound electrode body is accommodated in the battery can so as to be located on the side of the joining flange portion, the lead body is connected to the wound end portion of the positive electrode and / or the negative electrode, so that the wide flange portion or the wide flange portion is formed. The lead body can be led to the side of the joining flange portion at the shortest distance, and at the same time, the margin for connecting the lead body to the positive electrode and / or the negative electrode (usually, the margin for welding because the connection is made by welding) can be reduced.
[0035]
When a metal foil is used as a current collector for the positive electrode and / or the negative electrode, by extending a part of the metal foil from the end of the winding, the extended portion can be used as a lead body. In this case, there is no need to separately provide a lead body. Further, one of the leads may be electrically connected to the can body or / and the metal lid, and the can body or / and the metal can may be electrically connected to one electrode. It can also be used as an electrode terminal. In this case, it is preferable to use a joining method such as resistance welding, laser welding, or ultrasonic welding to connect the lead body to the can body or / and the metal lid, and to connect to either the can body or the metal lid. Further, a configuration may be adopted in which the can body and the metal lid are electrically connected to each other by resistance welding, laser welding, ultrasonic welding, screwing, caulking, connection through a metal piece, or the like. When a metal foil is used as the current collector of the positive electrode and / or the negative electrode, the metal foil may be connected to the can body and / or the metal lid instead of the lead body.
[0036]
Further, in the case where the lead body is electrically connected to the wound end portion of the wound electrode body and led out to the wide flange portion or the wide joint flange portion as described above, the lead for the positive electrode and / or the negative electrode may be formed. The connection margin of the body (welding margin when welding) can be minimized, and the winding end side of the metal foil as the current collector is partially extended and led out to the wide flange or wide joint flange. In such a case, the welding itself to the positive electrode and / or the negative electrode can be made unnecessary, and in any case, the application area of the electrode active material can be increased accordingly. When the lead body is connected to the winding start end of the wound electrode body or to the widthwise end of the intermediate portion from the winding start end to the winding end, the wound electrode body has a thickness corresponding to the thickness of the lead body. Although it is inevitable that the thickness is increased, according to the above configuration, it is possible to avoid such an increase in thickness due to the connection of the lead bodies. Therefore, the thickness of the wound electrode body and thus the battery thickness can be reduced by the thickness of the lead body, or the number of windings can be increased by the thickness of the lead body.
[0037]
If a notch formed by press working is provided as a safety valve in a part of the can body or a part of the metal lid opposed thereto, the notch is broken when the internal pressure of the battery rises above a predetermined pressure. Thus, the internal pressure of the battery is released to the outside from this portion.
[0038]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described more specifically.
[0039]
<Battery can>
Battery cans, i.e., can bodies and metal lids, include, for example, iron plates, nickel plates, aluminum plates, alloy plates of these metals, magnesium alloy plates, stainless steel plates, nickel-plated rolled steel plates, nickel-plated stainless steel A steel plate or the like can be used. When emphasis is placed on strength and light weight, it is preferable to use a high-strength and lightweight aluminum alloy or a magnesium alloy having an Hv (Vickers hardness) of 70 or more. When importance is attached to corrosion resistance to an electrolytic solution, a nickel-plated rolled steel plate or stainless steel plate is preferably used. Further, the metal lid is made of the same material as that of the can body on the joint surface side with the can body, and the clad material (for example, nickel) which is a laminated material excellent in strength and lightness is provided on the opposite surface. Can be used.
[0040]
The plate thickness of each of the can body and the metal lid can be 0.2 mm or less, and more preferably about 0.15 mm. In a battery (see FIGS. 1 to 3) according to an example described later, the plate thickness of the can body and the metal lid is 0.15 mm. In the battery of the present invention, since the can body is formed by shallow drawing, a high-strength and hard material as described above can be used. As a result, even when the plate thickness is reduced as described above, the battery can be used. Can sufficiently withstand swelling.
[0041]
The total thickness L3 of the battery (see FIG. 3) can be 3 mm or less. As shown in FIG. 2, when the battery shape is rectangular in plan view, the length L4 of the long side portion can be 65 mm or more, and the length L5 of the short side portion can be 34 mm or more. In the batteries illustrated in FIGS. 1 to 3, L3 = 2.8 mm, L4 = 90 mm, and L5 = 55 mm, as described later. Although the overall shape of the battery in the illustrated example is a square shape, it may be a disk shape or a round shape.
[0042]
The metal lid may be in the form of a plate, or may have a recess and a flange as in the case of the can body. In the latter case, since the flange portion of the metal lid and the flange portion of the can main body are joined and integrated, the outer shapes of both flange portions are the same or substantially the same (for example, only the edge side of one flange portion is bent. However, the depth and the cross-sectional shape in the thickness direction of the recess need not necessarily be the same between the metal lid and the can main body, and may be different.
[0043]
<Electrode body>
In the battery of the present invention, an electrode body having a laminated structure in which a separator is interposed between a sheet-like positive electrode and a sheet-like negative electrode is used. Examples of the laminated structure of the electrode body include: (1) a structure in which a laminate of a positive electrode, a separator, and a negative electrode is used as one unit, and a plurality of such laminated bodies; (2) a structure in which a band-shaped laminated body is alternately folded; (3) A structure in which a band-shaped laminate is crushed into a flat shape so as to have an elliptical cross section after being wound in a spiral shape, that is, so as to be able to be accommodated in a thin battery can, is considered. However, in consideration of the production efficiency, the effective use of the inner volume of the battery can, the extraction of the lead body and the like to the outside, the structure (3) is preferable. However, the structure of (1) or (2) is not excluded.
[0044]
For example, when the present invention is applied to a lithium ion secondary battery, the following materials can be used as a constituent material of the electrode body. First, as a cathode material, for example, LiCoO ₂ Lithium cobalt oxide such as LiMn ₂ O ₄ Such as lithium manganese oxide, LiNiO ₂ Such as lithium nickel oxide, LiNiO ₂ LiCo in which part of Ni is replaced by another element such as Co _x Ni _(1-x) O ₂ An oxide such as (0 <x <1), a metal oxide such as manganese dioxide, vanadium pentoxide, and chromic acid can be used.
[0045]
Examples of the negative electrode material include carbon materials such as graphite, pyrolytic carbons, cokes, glassy carbons, combustibles of organic polymer compounds, mesocarbon microbeads, carbon fibers, activated carbon, graphite, and carbon colloids. And SnO _x , SiO _x For example, a metal oxide into which Li can be inserted, a metal nitride, or the like can be used.
[0046]
As the separator, a microporous film made of a polyolefin such as polyethylene or polypropylene, a nonwoven fabric made of polyethylene, polybutyl terephthalate, cellulose, or the like can be used.
[0047]
<Electrolyte>
As the electrolyte, for example, a non-aqueous electrolyte obtained by dissolving an electrolyte salt in a non-aqueous solvent at about 0.1 to 2.0 mol / L can be used. As the non-aqueous solvent in this case, for example, carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, diethyl carbonate, and vinylene carbonate, and esters such as γ-butyl lactone and methyl acetate may be used. it can. In addition, other than these, ethers such as 1,3-dioxolan and 1,2-dimethoxyethane, sulfur-containing compounds such as sulfolane, nitrogen-containing compounds, silicon-containing compounds, fluorine-containing compounds, phosphoric acid-containing compounds and the like can be used alone. Or a mixture of two or more nonaqueous solvents can be used. On the other hand, as the electrolyte salt, for example, LiPF ₆ , LiClO ₄ , LiBF ₄ , LiAsF ₆ , LiC _n F _{2n + 1} SO ₃ (N ≧ 1), (C _m F _{2m + 1} SO ₂ ) (C _n F _{2n + 1} SO ₂ ) NLi (m ≧ 1, n ≧ 1), (RfOSO ₂ ) ₂ NLi [Rf is a halogenated alkyl group having 2 or more carbon atoms. The Rf's may be the same or different, and the Rf's may be bonded to each other, for example, may be bonded in a polymer state. ] Etc. can be used. For the purpose of suppressing the internal pressure of the battery and improving the overcharge characteristics, storage characteristics, cycle characteristics, etc., aromatic compounds such as alkylbenzene, fluorobenzene and anisole, and cyclic sultone such as 1,3-propane sultone are electrolyzed. It may be contained in a liquid.
[0048]
【Example】
(Example)
1 to 3 show examples in which the present invention is applied to a prismatic lithium ion secondary battery (hereinafter simply referred to as a battery). In these drawings, the total thickness of the battery, the thickness of the battery can, the thickness of the electrode body, and the like are exaggerated from the actual thickness.
[0049]
The battery 1 in the illustrated example has a battery can 2 having a rectangular shape in a plan view including a can body 3 having a concave portion 31 and a metal plate 4 for sealing an open end of the concave portion 31 of the can body 3. The battery body 2 contains an electrode body 5 and an electrolytic solution (not shown).
[0050]
The electrode body 5 is formed by laminating a sheet-shaped positive electrode 51 and a sheet-shaped negative electrode 52 with a separator 53 interposed therebetween, and then spirally winding the battery. It is formed by crushing and deforming into an oval cross section in accordance with the cross section of the internal space (recess 31) of No. 2. As shown in FIG. 3, the electrode body (wound electrode body) 5 has its wound end portion parallel to a first flange portion 32a (also 42a) of a can body 3 (or metal lid 4) described later and It is housed in the battery can 2 so as to be located near the first flange portion 32a. One ends of lead bodies (also referred to as conductive tabs) 54 and 55 are connected to wound end portions of the sheet-like positive electrode 51 and negative electrode 52 constituting the electrode body 5, respectively.
[0051]
The can main body 3 is formed in a dish shape by subjecting a single metal plate (aluminum alloy) to shallow drawing, and a flat flange portion 32 is formed around the entire periphery of the open end of the can. Have been. The flange portion 32 is a flange portion (a wide flange portion in the present invention; hereinafter referred to as a wide flange portion in the first short side portion 3a located at the upper end side of the can body 3 in the state shown in FIG. 2). In this case, the width (flange width) L1 of the flange 32a is the second short side 3b located on the lower end side of the can body 3 and the flange portions (second flanges) on the long sides 3c located on both sides. The width (flange width) L2 of the portion 32b is 1 mm or more. In the illustrated example, L1 = 7.5 mm and L2 = 2 mm.
[0052]
The first flange portion 32a of the can main body 3 is provided with take-out openings 6.6 formed of two rectangular punched holes for taking out the lead bodies 54 and 55 of the positive electrode 51 and the negative electrode 52 to the outside of the battery can 2. I have. The outlets 6 for these lead bodies are located on the flange surface portion excluding the end surface of the first flange portion 32a, and one end thereof is located on the joint surface side with the metal lid 4 and the other end is on the outside of the battery. The opening end faces the front.
[0053]
The metal cover 4 is not provided with the punched hole as described above, that is, the lead-out holes 6, 6, but this point and the inclination angle of the peripheral surface forming a concave portion described later are different from those of the can body. The metal lid 4 is configured similarly to the can body 3 except that the metal lid 4 is slightly different from that of FIG. That is, the metal lid 4 is also formed in a dish shape having a concave portion 41 by shallow drawing a single metal plate (aluminum alloy), and a flat flange portion is formed over the entire periphery at the opening end. 42 are formed. A part of the flange portion 42 is a first flange portion 42a corresponding to the first flange portion 32a of the can body 3, and is wider than the other flange portions (second flange portions) 42b. As shown in FIG. 3, the flange portion 42 of the metal cover 4 is joined and integrated with the flange portion 32 of the can body 3. The open end of the concave portion 31 of the can body 3 is joined by the joined and integrated metal cover 4. Is sealed, so that the inside of the concave portion 31 (the inside of the battery can 2) is kept airtight and liquidtight.
[0054]
When the metal lid 4 and the can main body 3 are joined and integrated, at least the first flange portion 32a of the can main body 3 provided with the lead-out holes 6, 6 and the metal lid positioned opposite to the first flange portion 32a. 4, the joint with the first flange portion 42a is sealed by joining and integrating using a heat-welding resin. It can be carried out by sonic welding, resistance welding, friction stir welding, pressure welding, caulking or the like (suitably referred to as laser welding or the like), or by thermal bonding using a resin. In the former case of laser welding or the like, in the state where the flange portion 42 of the metal lid 4 is fitted to the flange portion 32 of the can main body 3, the vicinity of these peripheral edges or the outer peripheral portion of the mating surface is joined by laser welding or the like. To integrate them. In the case of the latter thermal bonding using a resin, a resin as an adhesive is applied to the surface of the flange portion 32 or the flange portion 42 of the metal cover 4 to be fitted therewith, and this resin is temporarily melted by heat and thermally bonded. By doing so, the two are joined and integrated.
[0055]
The inner surfaces of the can body 3 and the metal lid 4 are covered with a polypropylene film (not shown) and subjected to an insulation treatment. When performing this kind of insulation treatment, any other insulating material having good bonding properties with metal and low moisture permeability may be covered with another polymer film or the like, for example, polyolefin such as polyethylene or polyethylene terephthalate. Or a film, sheet, thin film or the like made of an insulating rubber such as butyl rubber. Alternatively, a resin sheet such as polyimide or polyphenylene sulfide, which cannot or cannot be easily bonded to a metal, may be attached to the inner surfaces of the can body 3 and the metal lid 4 using an adhesive. Such an insulating process can prevent the electrode body 5 and the lead bodies 54 and 55 from coming into contact with the can body 3 or the metal lid 4 to cause a short circuit.
[0056]
The peripheral surface 31c forming the side surface of the concave portion 31 of the can main body 3 may be formed so as to be perpendicular to the flange portion 32 and the bottom surface 31d of the concave portion 31, but as shown in FIGS. Alternatively, a configuration may be adopted in which the flange 31 and the bottom 31d of the recess 31 are inclined at a predetermined obtuse angle (90 to 130 degrees). Also, the peripheral surface 41c forming the side surface of the concave portion 41 of the metal cover 4 has a predetermined angle (90 to 180 degrees) with respect to the flange portion 42 of the metal cover 4 and the bottom surface 41d of the concave portion 41. An inclined configuration can also be used. By doing so, the gap C generated between the inner surface of the can and the electrode assembly 5 at the corners inside the battery can 2 increases somewhat, so that the space that can be used as a reservoir for the electrolytic solution increases by that much, As a result, the amount of electrolyte injected into the battery can 2 can be increased. In the illustrated example, the peripheral surface 31c of the can body 3 has an angle of 120 degrees with respect to the bottom surface 31d, and the peripheral surface 41c of the metal lid 4 has an angle of 175 degrees with respect to the bottom surface 41d. As shown in FIG.
[0057]
Further, although not shown, a notch serving as a safety valve is formed in the metal cover 4 at the time of press molding. In addition, the bottom surface 31d of the concave portion 31 of the can body 3 and the bottom surface 41d of the concave portion 41 of the metal lid 4 opposed thereto are formed to be slightly convex toward the inside of the battery. By setting the amount of deformation in the projecting direction of the center of these convex portions to 0.1 mm, it is possible to suppress the expansion of the battery can 2 in the thickness direction due to the expansion of the electrode body 5 and the increase of the battery internal pressure. It has become.
[0058]
The above-mentioned battery 1 was produced as follows.
<Preparation of positive electrode>
0.5m specific surface area ² / G LiCoO ₂ (Positive electrode material) and carbon as a conductive additive are mixed at a weight ratio of 98: 2, and this mixture is mixed with a solution of polyvinylidene fluoride in N-methylpyrrolidone to form a positive electrode. The agent slurry was prepared. The positive electrode mixture slurry is filtered through a filter to remove particles having a relatively large particle diameter, and then uniformly applied to both surfaces of a positive electrode current collector made of aluminum foil having a thickness of 15 μm, dried, and then pressed with a roller press. And then cut to a predetermined size. In addition, the lead body was welded so as to be in the same direction as the longitudinal direction of the positive electrode, without applying the positive electrode mixture to the portion to be the terminal portion at the time of winding, thereby producing a belt-shaped positive electrode.
[0059]
<Preparation of negative electrode>
A solution obtained by dissolving vinylidene fluoride in N-methylpyrrolidone was added to a graphite-based carbon material (provided that the distance d between (002) planes was d). ₀₀₂ = 0.335 nm and a carbon material having an average particle size of 15 µm) were added and mixed to prepare a negative electrode mixture slurry. The negative electrode mixture slurry is filtered through a filter to remove relatively large particles, then uniformly applied to a negative electrode current collector made of a strip-shaped copper foil having a thickness of 10 μm, dried, and then roll-pressed. After compression molding, cutting and drying, the lead body was welded to produce a strip-shaped negative electrode. When producing the wound electrode body, the negative electrode mixture application part is set in advance so that the negative electrode mixture application part is larger by 1 mm in the width direction than the positive electrode application part, and also about 5 mm larger in the longitudinal direction. However, coating was not performed on other portions that did not correspond to the positive electrode during winding. As in the case of the positive electrode, a lead body was welded to an uncoated portion provided at a portion to be a terminal portion at the time of winding so as to be the same as the longitudinal direction of the negative electrode, thereby producing a strip-shaped negative electrode.
[0060]
<Preparation of electrode body>
The above-mentioned strip-shaped positive electrode and strip-shaped negative electrode are laminated via a microporous polyethylene film (manufactured by Tonen Chemical Co., Ltd.) having a thickness of 20 μm, wound so as to have an oval cross section, and taped to form a wound electrode Body.
[0061]
<Adjustment of electrolyte>
A mixed solvent of ethylene carbonate and methyl ethyl carbonate in a volume ratio of 1: 2 was prepared, and LiPF was added to the mixed solvent. ₆ Was dissolved at a concentration of 1.2 mol / liter, and cyclohexylbenzene and 1,3-propane sultone were added thereto to give a content of 2% by weight of cyclohexylbenzene and 2% by weight of 1,3-propane sultone. A non-aqueous electrolyte was prepared.
[0062]
<Production of battery>
The above-mentioned wound electrode body is housed in the battery can 2 together with the above-mentioned electrolytic solution, and has a total thickness of 2.8 mm, a long side of 90 mm, and a short side of 55 mm in length. A battery was manufactured. When the wound electrode body 5 is accommodated in the battery can 2, the wound axis is accommodated so as to be parallel to the first flange portions (wide flange portions) 32 a and 42 a of the can body 3 and the metal lid 4. The winding ends of the positive electrode 51 and the negative electrode 52 are positioned on the side of the first flange portions 32a and 42a, and the leads 54 and 55 connected to the positive electrode 51 and the negative electrode 52 are positioned on the side of the first flange portions 32a and 42a. And taken out of the battery can through two rectangular punched holes 6.6 provided in the first flange portion 32a of the can body 3 (see FIG. 3). The lead body 54 connected to the positive electrode 51 is folded at the end of the first flange portion, and then is welded and joined to the first flange portions 32a and 42a to conduct with the can main body 3 and the metal lid 4, and The main body 3 was used as a positive electrode terminal. The lead body 55 connected to the negative electrode 52 is located near the punched hole 6 in order to prevent a short circuit between the lead body 55 and the positive electrode 51 due to contact with a portion of the cutout of the punched hole 6 where insulation processing is not performed. An insulating tape was previously wound around the portion to perform an insulating process. Further, the can body 3 and the metal lid 4 were joined and integrated at the flange portions 32 and 42 by bonding using a heat-sealing resin.
[0063]
<Evaluation>
The battery fabricated as described above was charged at a constant current and a constant voltage with an upper limit of 4.2 V, discharged at a constant current to 3 V, and the discharge capacity was measured. It was confirmed that the battery functioned sufficiently.
[0064]
(Comparative example)
As shown in FIG. 4, a wound electrode body 5 configured in the same manner as in the above embodiment was used for a battery having an outer dimension thickness (T1) of 3.4 mm, a width (T2) of 51 mm, and a height (T3) of 80 mm. When trying to insert into the aluminum alloy can (deep drawn can) 105, the separator 53 existing at the outermost periphery of the wound electrode body 5 comes into contact with the open end 105 a of the alloy can 105, and the insertion fails. Failures, such as breakage of the separator 53 and the like, occurred frequently.
[0065]
(Other embodiments)
Hereinafter, other embodiments or structural examples of the present invention will be described.
[0066]
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of a battery according to another embodiment of the present invention, which is cut at the same position as in FIG. 3 so that the cross-sectional structure of the periphery of the lead-out port 6 can be seen. is there. In the previous embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the lead (for the positive electrode) 54 taken out of the battery can from the outlet 6 provided in the first flange portion 32 a of the can main body 3. The end side is turned back to the concave side of the metal cover 4 at the end (edge) of the first flange portion 32a, and is welded to the first flange portions 32a and 42a of the can body 3 and the metal cover 4, thereby forming a can. A configuration was adopted in which the main body 3 and the metal lid 4 were electrically connected and the can main body 3 was used as a positive electrode terminal. On the other hand, in the battery shown in FIG. 5, the other end of the lead body (for positive electrode) 54 taken out of the battery can from the take-out port 6 provided in the first flange portion 32a of the can body 3 is The output terminal 7 is folded back to the concave side of the can body 3 and brought into conductive contact with the flange surface portion of the first flange portion 32a, and the output terminal 7 is arranged on this portion, that is, the surface of the other end of the lead body 54. These are integrally welded and fixed to the flange surface portion. Except for this point, the configuration is substantially the same as that of the above-described embodiment. Therefore, the same reference numerals as those in FIG. 3 are used and the description thereof is omitted. FIG. 5 shows a structure in which the output terminal 7 is attached to the other end of the lead body 54 taken out of the battery can, but the other end of the lead body 54 is connected to the first end. Needless to say, a structure (structure in which the output terminal 7 is not attached) disposed on the flange surface portion of the flange portion 32a may be adopted.
[0067]
According to such a configuration, for example, the lead body 54 can be more easily fixed than a structure in which the lead body 54 is routed at the edge of the first flange portion 32a (see FIG. 3). Further, not only the length of the lead body 54 is shortened, but also the tard body does not protrude outside, so that dimensional loss is eliminated and the volume energy density is increased.
[0068]
FIG. 6 shows another configuration example of the lead bodies 54 and 55. In this example, the metal foils (the same reference numerals as the positive electrode and the negative electrode in FIG. 1) serving as current collectors constituting the positive electrode 51 and the negative electrode 54 of the wound electrode body 5 are respectively connected to the lead bodies 54 and 55. Also serves as. Specifically, each of the metal foils constituting the positive electrode 51 and the negative electrode 52 is provided with an extended portion serving also as the lead bodies 54 and 55 on the side of the winding end. The extended portions (leads 54 and 55) are formed so that the width and position thereof correspond to the outlets 6.6 for the lead in the first flange portion 32a shown in FIGS. The distal end of each extension, which is the other end of each of the leads 54 and 55, has a take-out opening 6 and 5 provided in the first flange portion 32a similarly to the leads 54 and 55 shown in FIG. 3 or FIG. The battery 6 is taken out of the battery can and can be electrically connected to a predetermined portion.
[0069]
According to such a configuration, when each metal foil (current collector) of the positive electrode 51 and the negative electrode 52 is manufactured (usually manufactured by punching with a press), one end portion to be the winding end portion is formed. By forming the extension portions (leads 54 and 55), a leaded body can be obtained. Therefore, it is not necessary to separately prepare a lead body, and such a lead body is attached to the end of the metal foil. A step of electrically connecting by welding or the like is not required. Therefore, the number of steps and cost can be reduced.
[0070]
FIGS. 7 to 10 show another structural example of a joint portion between the flange portion 32 of the can main body 3 and the flange portion (peripheral portion) 42 of the metal lid 4, that is, a joining flange portion.
[0071]
Among them, the one shown in FIG. 7 is the other flange portion of the joining flange portion except for the first flange portions 32a and 42a provided with the lead-out openings 6.6 for the lead body, that is, the second flange portion. The inner surfaces of the joints of the portions 32b and 42b (see FIGS. 1 and 2) are previously sealed with a resin 101, and a joint flange sealed with the resin (a second flange portion joined and integrated). 32b and 42b) are joined by laser welding to double seal the joint flange. In this case, the joining of the outer peripheral portion A of the joining flange portion is not limited to laser welding, and is performed using other joining means such as caulking or pressure welding as described later, or ultrasonic welding, resistance welding, friction stir welding, or the like. You may. Regardless of which method is used, the double sealing structure as described above can enhance the sealing property (sealing property) at the joining flange portion.
[0072]
8 to 10 show examples in which the edge portion side of the joining flange portion is bent to the inner peripheral side. In this case, as shown in FIG. 8, in a state where the flange portion 32 on the can body 3 side and the flange portion 42 on the metal lid 4 side are aligned, these edge portions 32e and 42e are simultaneously bent toward the inner peripheral side. Alternatively, as shown in FIGS. 9A and 9B and FIG. 10, only one edge of the flange 32 on the side of the can body 3 or the flange 42 on the side of the metal lid 4 is used for the other. It may be bent inward so as to further overlap the edge portion. 9A shows a state in which the edge portion 42e side of the flange portion 42 in the metal lid 4 is bent, and FIG. 9B shows a state in which the edge portion 32e side of the flange portion 32 in the can main body 3 is bent. Indicates the status. Further, when only one of the edge portions of the flange portion 32 on the can body 3 side and the flange portion 42 on the metal lid 4 side is bent in this way, as shown in FIG. Between the edge portion (in the illustrated example, the edge portion 32e of the flange portion 32 on the can body 3 side) side (bent portion) and the mating flange portion (in the illustrated example, the flange portion 42 on the metal lid 4 side). You may bond with resin 102. In this case, since the sealing property is improved, it is possible to reliably prevent leakage of liquid at this portion or invasion of moisture from the outside.
[0073]
In addition, according to the structure illustrated in FIGS. 7 to 10, the joining flange portions other than the first flange portions 32 a and 42 a provided with the lead-out openings 6 and 6 are mainly made of welding other than resin. And so on, it is possible to make the flange width of the joining flange portion narrower than when sealing with resin. In other words, when sealing with a resin at the joint flange portion, it is necessary to secure a certain flange width in order to secure the adhesive strength, but it is necessary to secure the joining and sealing other than the resin such as welding or caulking as described above. When the stopping means is used, joining is possible even if the flange width is relatively narrow. Therefore, the flange width can be reduced as compared with the case of resin sealing, and the volume energy density of the battery can be increased accordingly.
[0074]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the thin battery which is excellent in the attachment property to the apparatus in which a battery is mounted, and can also be attached with a protection circuit by simple wiring can be implement | achieved. That is, the lead body take-out portion (the periphery of the lead body take-out opening) can be sealed by the process of joining and integrating the can body and the metal lid at the same time, thereby improving the productivity. Further, by performing sealing with a resin, it is possible to ensure excellent sealing reliability and insulating properties of the lead body take-out portion. Thinning of the battery can be easily achieved by setting the depth of each concave portion of the can body and the metal lid within a predetermined range.
[0075]
When a protective circuit is provided in the battery of the present invention, a laminate film is used by providing a lead-out opening for a lead body at a part of the flange surface portion of the same joint flange portion as the joint flange portion for installing the protective circuit. Since the protection circuit can be stored very efficiently without bending the part of the lead body that protrudes into the battery outer frame like a battery, the volume energy density of the battery with the protection circuit increases, and at the same time assembly Workability is also improved.
[0076]
Even when the can body and the metal lid are joined by laser welding or the like, the welding can be performed at a position relatively distant from other component materials. Thermal effects on parts can be avoided. In addition, there is little restriction on the material surface as in the case of using a deep drawing can, and a material having the required characteristics can be relatively freely selected from various materials. Although the thickness of the battery is 3 mm or less, a battery excellent in puncture resistance, bending resistance, swelling resistance and the like can be relatively easily obtained.
[0077]
Furthermore, a wound electrode body is used as an electrode body, and its winding axis is parallel to the wide flange portion of the can body, and the winding ends of the positive electrode and the negative electrode are positioned on the side of the wide flange portion or the wide joint flange portion. When the wound electrode body is housed in the battery can in the state of being closed, the wound ends of the positive electrode and the negative electrode approach the wide flange portion or the wide joint flange portion of the can body, so that the positive electrode or the negative electrode is protected from the outside. When connecting to a circuit or the like, the length of the lead body required for connection can be shortened, and the volume in the battery can can be effectively used. Further, by arranging the wound electrode body in the battery can as described above, the welding margin of the lead body to the positive electrode and / or the negative electrode can be minimized, or the welding itself of the lead body to the positive electrode and / or the negative electrode can be reduced. Since the electrode active material can be eliminated, the application area of the electrode active material can be increased accordingly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view showing a battery according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a battery.
FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III in FIG. 2;
FIG. 4 is a view used to explain an operation of inserting a wound electrode body into an aluminum alloy can (deep drawn can) for a battery in a comparative example of the present invention.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a battery according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing another example of the structure of the electrode body (wound electrode body).
FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing an example of a structure in which an outer peripheral portion of a joining flange portion is welded, and an inner surface thereof is sealed with resin in advance.
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing an example of a structure in which both edges of a can main body and a metal lid constituting a joining flange are bent.
9A and 9B show an example of a structure in which only one edge of the can body and the metal lid constituting the joining flange are bent; FIG. 9A shows a structure in which the edge of the metal lid is bent; FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a can body obtained by bending an edge portion side of the can body.
FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing an example of a structure in which a facing portion between a bent portion of a can main body and a flange portion of a metal lid is bonded with a resin in the case shown in FIG. 9;
[Explanation of symbols]
1 Battery
2 Battery cans
3 can body
4 Metal lid
5 Electrode body
6 Lead-out port
7 Output terminal (for positive electrode)
31 recess
31d bottom
32 flange
32a Wide flange part (first flange part)
32e ・ 42e Edge
51 Positive electrode
52 negative electrode
53 separator
54 ・ 55 Lead body
101 ・ 102 Resin

Claims

A can body in which a concave portion in which at least a part of the electrode body is accommodated is formed, and a flange portion is provided on a peripheral portion of an opening end thereof,
A metal lid for sealing the open end of the recess of the can body,
A battery can is formed by the can body and the metal lid being joined and integrated at the flange portion,
An electrode body in which a sheet-shaped positive electrode and a negative electrode are stacked with a separator interposed therebetween inside the battery can, and a battery containing an electrolyte solution,
A lead body having one end side in the battery can and electrically connected to at least one of the positive and negative electrodes,
An outlet for a lead body provided at a part of a flange surface portion including both front and back surfaces of the joined and integrated flange portion (joint flange portion);
At least the side or peripheral joining flange portion where the lead-out opening for the lead body is provided is sealed by adhesion using a resin,
A battery characterized in that the other end of the lead body is taken out of the battery can via the sealing portion made of the resin.

2. The battery according to claim 1, wherein the positive electrode and / or the negative electrode has a metal foil as a current collector, a part of the metal foil is extended, and the extended part also serves as a lead.

3. The battery according to claim 1, wherein an end on the other end side of the lead body is located in the flange surface portion or a space orthogonal thereto. 4.

The battery according to any one of claims 1 to 3, wherein an output terminal is provided in the flange surface portion or in a space orthogonal to the flange surface portion, and the other end of the lead body is electrically connected to the output terminal. .

At least one means selected from laser welding, ultrasonic welding, resistance welding, friction stir welding, pressure welding, and caulking, except for the joining flange on the side where the outlet for the lead body is provided or on the periphery. The battery according to claim 1, wherein the battery is sealed by:

The bonding flange portion to which the bonding has been performed is double-sealed by applying a resin in advance to the battery inner surface side of the sealed portion by the means described in claim 5. 5. The battery according to 5.

At least one of the flange portion of the can main body and the peripheral edge of the metal lid forming the joining flange portion has an inner edge portion side at least partially in the circumferential direction so as to further overlap with a joining partner side. The battery according to any one of claims 1 to 6, wherein the battery is bent to the peripheral side.

The battery according to claim 7, wherein at least a part of a joint surface between the can body and the metal lid is sealed with a resin in a bent portion of the joint flange portion.

The battery according to any one of claims 1 to 8, wherein the can body and / or the metal lid are formed by subjecting a metal plate to shallow drawing.

The metal lid and one surface of the can body opposed to the metal lid are formed so as to be convex toward the inside of the battery, and the amount of deformation of the center in the protruding direction is 0.05 to 0.3 mm. A battery according to any one of claims 1 to 9.

The flange portion or the joining flange portion of the can main body has a part as a wide flange portion or a wide joining flange portion having a width of 1 mm or more wider than the flange width of the other portion. Batteries.

The electrode body is formed of a wound electrode body in which a sheet-like positive electrode and a negative electrode are wound in a state of being stacked via a separator, and a cross-sectional shape in a direction orthogonal to the winding axis is an elliptical shape. A state in which the winding axis of the wound electrode body is parallel to the wide flange portion or the wide joint flange portion, and the winding end of the positive electrode and / or the negative electrode is located on the side of the wide flange portion. The battery according to claim 11, wherein the battery is housed in a battery can.

13. The battery according to claim 11, wherein an outlet for a lead body is provided in the wide flange portion or the wide joint flange portion.

14. A safety valve for releasing a battery internal pressure to the outside when the battery internal pressure rises to a predetermined pressure or more is provided on a part of the can main body or a part of a metal lid opposed thereto. A battery as described in Crab.