JP2004319308A

JP2004319308A - リチウム二次電池

Info

Publication number: JP2004319308A
Application number: JP2003112569A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nakano; 剛中野; Kenji Nakai; 賢治中井
Original assignee: Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2003-04-17
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2004-11-11

Abstract

【課題】安全性及び信頼性に優れたリチウム二次電池を提供する。
【解決手段】二次電池は、電池容器内に捲回群が内蔵されており、捲回群の上下端面側に配設された電池蓋４の周端部と電池容器の開口周端部とが溶接されている。電池蓋４の一方には、電池内のガスを排出するガス排出口１０が形成されている。また、ガス排出口１０の電池蓋４の内側開口端周囲にはＲ加工が施されたＲ付け部１０ａが形成されており、内側開口端周囲の面積は外側開口端周囲の面積より大きく設定されている。ガス排出口１０の電池蓋４の内側開口端周囲近傍には、ガス排出口１０を閉塞し所定圧で開裂するガス排出弁が溶接されている。ガス排出口１０の内側開口端周囲付近に集中するガスの流れに対する抵抗を抑制する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリチウム二次電池に係り、特に、電池容器内に正負極を有する電極群が内蔵され、電池容器の少なくとも一方上下端面に内圧の上昇に応じてガスを排出するための内圧低減機構を有する放電容量３０Ａｈ以上のリチウム二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リチウム二次電池は、高エネルギ密度であるメリットを活かして、主にＶＴＲカメラ、携帯電話等のポータブル機器の電源に使用されている。このリチウム二次電池は、通常帯状の正負極をセパレータを介して捲回した捲回群が電池容器となる円筒状の缶に収容され、電解液注液後、封口されている。一般的な円柱状リチウム二次電池の寸法は、１８６５０型と呼ばれ小形民生用リチウム二次電池として広く普及している。電池容量は、おおむね１．３Ａｈ〜１．７Ａｈ、出力はおよそ１０Ｗ程度である。１８６５０型リチウム二次電池では、安全性を確保するために、異常時の電池内圧上昇に応じて作動する電流遮断機構（一種の切断スイッチ）が電池構造内に設けられている。
【０００３】
一方、自動車産業界においては環境問題に対応すべく、排出ガスのない、動力源を完全に電池のみにした電気自動車や、内燃機関エンジンと電池との両方を動力源とするハイブリッド（電気）自動車の開発が加速され、一部実用化されてきている。このような電気自動車には高容量・高出力の二次電池が用いられている。
【０００４】
高容量、高出力のリチウム二次電池では、安全性を確保するために、図６に示すように、電池の上下端面となる電池蓋４ｅのうち少なくとも一方に、内圧に応じて電池内のガスを排出する内圧低減機構を有している（例えば、特許文献１参照）。この電池の内圧低減機構は、ガスを排出するためのガス排出口３５とガス排出口３５を閉塞し所定圧で開裂する開裂部材（不図示）とで構成されており、ガス排出口３５を模式的に拡大した拡大図に示すように、ガス排出口３５の電池蓋４ｅの内底面側開口端周囲の直径Ｙと外側開口端周囲の直径Ｘとは同一の長さに設定されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１２０２７２号公報（図２、段落番号「００２０」）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高容量、高出力のリチウム二次電池ともなると、大電流充電、大電流放電がなされるため、１８６５０型リチウム二次電池に採用されているような電流遮断機構を電池構造内に設けることは実質的に不可能である。
【０００７】
また、上記特許文献１の技術では、ガス排出口の電池蓋の内底面側開口端周囲にエッジ（端部）を有しており、特に高容量、高出力のリチウム二次電池の内圧上昇時には、この開口端周囲にガスが集中するため、スムーズにガスを排出しづらい、という問題点がある。
【０００８】
本発明は、上記事案に鑑み、安全性及び信頼性に優れたリチウム二次電池を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、電池容器内に正負極を有する電極群が内蔵され、前記電池容器の少なくとも一方の上下端面に、ガスを排出するためのガス排出口及び該ガス排出口を閉塞し所定圧で開裂する開裂部材を有し内圧の上昇に応じてガスを排出する内圧低減機構を備えた放電容量３０Ａｈ以上のリチウム二次電池であって、前記ガス排出口は、前記電池容器の少なくとも一方の上下端面の内底面側開口端周囲にＲ付け又は面取り加工が施されている。
【００１０】
本発明では、ガス排出口は、電池容器の少なくとも一方の上下端面の内底面側開口端周囲にＲ付け又は面取り加工が施されているため、ガス排出時にこの開口端周囲に集中するガスの流れに対する抵抗を抑制することができるので、ガスを電池容器外へスムーズに排出し高容量リチウム二次電池の安全性及び信頼性を向上させることができる。
【００１１】
本発明において、ガス排出口は、上下端面の内底面側の開口端周囲の面積を少なくとも一方の上下端面の外面側の開口端周囲の面積より大きくすることが好ましい。また、ガス排出口は、上下端面の内底面側の開口端周囲の直径を少なくとも一方の上下端面の外面側の開口端周囲の直径より大きくしてもよい。更に、Ｒ付け加工の半径を、ガス排出口の電池容器の少なくとも一方の上下端面の外面側の開口端の最長部の長さ以上とすれば、ガスの流れに対する抵抗を更に抑制することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を適用した捲回式円柱状リチウムイオン二次電池の実施の形態について説明する。
【００１３】
（構成）
図１及び図２に示すように、本実施形態の円柱状リチウムイオン二次電池（以下、二次電池と略称する。）４０は、ステンレス製の円筒状電池容器５内に円柱状の捲回群６が内蔵されている。捲回群６は、帯状の正負極板がリチウムイオンが通過可能なポリエチレン製セパレータを介してこれら両極板が直接接触しないように中空状ポリプロピレン製の軸芯１１の周りに４０回以上捲回されて形成されている。電池容器５は外径６７ｍｍ、内径６６ｍｍ、セパレータは厚さ４０μｍ、幅３１０ｍｍ、軸芯１１は直径１４ｍｍ、内径８ｍｍにそれぞれ設定されている。捲回群６の上下端面側には、アルミナ製で円盤状の電池蓋４が配設されており、電池蓋４の周端部と電池容器５の開口周端部とは溶接されている。
【００１４】
図２に示すように、一方（上側）の電池蓋４の周端部側に偏倚した位置に、後述する所定圧になったときに二次電池４０内のガスを排出するガス排出口１０が形成されている。ガス排出口１０の電池蓋４の内底面側開口（以下、内側開口という。）端及び電池蓋４の外面側開口（以下、外側開口という。）端は、それぞれ円形状とされている。内側開口端周囲にはＲ加工が施されたＲ付け部１０ａが形成されており、内側開口端周囲の面積は外側開口端周囲の面積より大きく設定されている。また、内側開口端周囲の直径Ｙは外側開口端周囲の直径Ｘより大きく設定されている。従って、ガス排出口１０が形成する空間は、略釣鐘状の形状を有している。
【００１５】
ガス排出口１０の電池蓋４の内側開口端周囲近傍には、ガス排出口１０を閉塞するステンレス製薄板状のガス排出弁１７が溶接されている。ガス排出弁１７は、電池の内圧上昇に応じて所定圧で開裂しガスを二次電池４０の外部に排出する機能を有している。ガス排出弁１７の開裂圧は、１．３×１０^６〜１．８×１０^６Ｐａ（１３０〜１８０Ｎ／ｃｍ^２）に設定されている。
【００１６】
（正極板の作製）
充放電によりリチウムを放出・吸蔵可能な活物質であるコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ_２）粉末と、導電剤として平均粒径２０μｍの鱗片状黒鉛と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）と、を所定配合比で混合し、これに分散溶媒のＮ−メチル−２−ピロリドン（ＭＮＰ）を添加、混練したスラリを、厚さ２０μｍのアルミニウム箔（正極集電体）の両面に塗布した。このとき、正極板長寸方向の一方の側縁に幅５０ｍｍの未塗布部を残した。その後乾燥、プレス、裁断して幅３００ｍｍ、所定長さ及び正極活物質合剤塗布部所定厚さの帯状の正極板を得た。正極活物質合剤層の空隙率はいずれも３５±１．５％とした。正極板のスラリ未塗布部に切り欠きを入れ、切り欠き残部をリード片とした。また、隣り合うリード片を２０ｍｍ間隔とし、リード片の幅は１０ｍｍとした。
【００１７】
（負極板の作製）
充放電によりリチウムを吸蔵・放出可能な黒鉛質炭素である大阪ガスケミカル株式会社（以下、大阪ガスケミカルという。）製のＭＣＭＢ粉末や、非晶質炭素である呉羽化学工業株式会社（以下、呉羽化学という。）製カーボトロンＰ粉末９２重量部に結着剤として８重量部のポリフッ化ビニリデンを添加し、これに分散溶媒のＮ−メチル−２−ピロリドンを添加、混練したスラリを、厚さ１０μｍの圧延銅箔（負極集電体）の両面に塗布した。このとき、負極板長寸方向の一方の側縁に幅５０ｍｍの未塗布部を残した。その後乾燥、プレス、裁断して幅３０５ｍｍ、所定長さ及び負極活物質塗布部所定厚さの帯状の負極板を得た。負極活物質層の空隙率はいずれも３５±１．５％とした。負極板のスラリ未塗布部に正極板と同様に切り欠きを入れ、切り欠き残部をリード片とした。また、隣り合うリード片を２０ｍｍ間隔とし、リード片の幅を１０ｍｍとした。
【００１８】
（電池の作製）
上記作製した正極板と負極板とをセパレータを介して対向させ軸芯１１の周りに４０回以上捲回し捲回群６とした。このとき、正極板及び負極板のリード片（図１の符号９参照）が、それぞれ捲回群の互いに反対側の両端面に位置するようにした。捲回群径φは、正極板、負極板及びセパレータの長さを調整し、直径６３±０．１ｍｍとした。従って、捲回群周囲長さは、２π×（捲回群径φ）／２＝１９７．８２ｍｍとなる。
【００１９】
図１に示すように、正極板から導出されているリード片９を変形させ、その全てを、軸芯１１のほぼ延長線上にある正極外部端子１周囲から一体に張り出している鍔部７周面付近に集合、接触させた後、リード片９と鍔部７周面とを超音波溶接してリード片９を鍔部７周面に接続し固定した。また、負極外部端子１’と負極板から導出されているリード片９との接続操作も、正極外部端子１と正極板から導出されているリード片９との接続操作と同様に行った。
【００２０】
その後、正極外部端子１及び負極外部端子１’の鍔部７周面全周に絶縁被覆８を施した。この絶縁被覆８は、捲回群６外周面全周にも及ぼした。絶縁被覆８には、基材がポリプロピレンで、その片面にヘキサメタアクリレートからなる粘着剤を塗布した粘着テープを用いた。この粘着テープを鍔部７周面から捲回群６外周面に亘って少なくとも１周以上巻いて絶縁被覆８とした。
【００２１】
次に、捲回群６を電池容器５内に挿入した後、電池蓋４裏面と当接する部分の厚さ２ｍｍ、内径１６ｍｍ、外径２５ｍｍの第２のセラミックワッシャ３’を、図１に示すように、先端が正極外部端子１を構成する極柱、先端が負極外部端子１’を構成する極柱にそれぞれ嵌め込んだ。また、アルミナ製で厚さ２ｍｍ、内径１６ｍｍ、外径２８ｍｍの平板状の第１のセラミックワッシャ３を電池蓋４に載置し、正極外部端子１、負極外部端子１’をそれぞれ第１のセラミックワッシャ３に通した。その後、電池蓋４周端面を電池容器５開口部に嵌合し、双方の接触部全域をレーザ溶接した。このとき、正極外部端子１、負極外部端子１’は、電池蓋４の中心に形成された穴を貫通して電池蓋４外部に突出している。そして、図１に示すように、第１のセラミックワッシャ３、金属製ナット２底面よりも平滑な金属ワッシャ１４を、この順に正極外部端子１、負極外部端子１’にそれぞれ嵌め込んだ。
【００２２】
次いで、ナット２を正極外部端子１、負極外部端子１’にそれぞれ螺着し、第２のセラミックワッシャ３’、第１のセラミックワッシャ３、金属ワッシャ１４を介して電池蓋４を鍔部７とナット２の間で締め付けにより固定した。このときの締め付けトルク値は７Ｎ・ｍとした。なお、締め付け作業が終了するまで金属ワッシャ１４は回転しなかった。この状態で、電池蓋４裏面と鍔部７の間に介在させたゴム（ＥＰＤＭ）製Ｏリング１６の圧縮により電池容器５内部の発電要素は外気から遮断される。
【００２３】
その後、電池蓋４に設けた注液口１５から電解液を所定量電池容器５内に注入し、その後注液口１５を封止することにより放電容量が８０Ａｈの二次電池４０を完成させた。
【００２４】
電解液には、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＥ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）の体積比１：１：１の混合溶液中へ６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）を１モル／リットル溶解したものを用いた。なお、二次電池４０には、電池容器５の内圧の上昇に応じて電流を遮断する電流遮断機構は設けられていない。また、上述したように、捲回群６の直径は６３ｍｍであり、電池容器５の内（直）径は６６ｍｍであるので、（捲回群６の直径）／（電池容器５の内直径）の値は０．９５である。
【００２５】
（作用等）
本実施形態の二次電池４０では、ガス排出口１０の内側開口端周囲にＲ加工が施されたＲ付け部１０ａが形成されている。このため、高容量（８０Ａｈ）の二次電池４０の内圧が上昇しガス排出弁１７が開裂しても、内側開口端周囲に集中するガスの流れに対する抵抗を抑制することができるので、ガスを二次電池４０外へスムーズに排出するこができる。従って、電池内圧上昇時の挙動が穏やかな安全性及び信頼性に優れた電池とすることができる。
【００２６】
また、本実施形態の二次電池４０では、内側開口端周囲の面積が外側開口端周囲の面積より大きく設定されている。すなわち、内側開口端周囲の直径Ｙが外側開口端周囲の直径Ｘより大きく設定されている。このため、内側開口端付近に集中するガスの抵抗を抑制してより速やかに排出することができるので、更に安全性及び信頼性に優れた二次電池４０とすることができる。
【００２７】
なお、本実施形態では、電気自動車用電源等に用いられる放電容量８０Ａｈの二次電池について例示したが、放電容量３０Ａｈ以上の電池であれば、電池の用途や大きさには限定されない。また、有底筒状容器（缶）に電池上蓋がカシメによって封口されている構造の円柱状リチウムイオン二次電池にも適用可能である。
【００２８】
また、本実施形態では、電池蓋４の内側開口端周囲にＲ加工を施す例を示したが、図３に示すように、電池蓋４ｂのガス排出口が形成する空間が裁頭四角錐状の形状となるように面取り部２０ａを形成し、ガス排出口の内側開口端周囲の面積Ｓｉを外側開口端周囲の面積Ｓｏより大きくしてもよい。更に、図４に示すように、電池蓋４ｃのガス排出口が形成する空間が裁頭円錐状の形状となるように面取り部３０ａを形成し、電池蓋４ｃの内側開口端周囲の直径Ｙを外側開口端周囲の直径Ｘより大きくしてもよい。また更に、図５に示すように、ガス排出口の電池蓋４ｄの内側開口端周囲のＲ付け加工の半径Ｒをガス排出口の外側開口端の直径Ｘ以上とすることがより好ましい。これらの変形形態を採用しても、ガス排出口の内側開口端周囲付近でのガス流れに対する抵抗を抑制することができるので、スムーズにガスを排出することができる。
【００２９】
更に、本実施形態では、正極外部端子１側の電池蓋４にガス排出口１０を形成する例を示したが、更に、負極外部端子１’側の電池蓋４にもガス排出口を形成するようにしてもよい。このようにすれば、電池内圧上昇時に確実にガスを排出することができる。
【００３０】
更にまた、本実施形態では、本発明を捲回式円柱状二次電池に適用する例を示したが、正負極板がセパレータを介して積層された角型の電池に適用するようにしてもよい。
【００３１】
また、本実施形態では、電流遮断機構を備えない二次電池について例示したが、本発明は電流遮断機構を備えた電池に適用するようにしてもよい。このようにすれば、例えば、車両衝突事故等の異常時に電気系の電流遮断機構が作動しなくても機械系のガス排出弁１７等の内圧低減機構が作動するので、車載電池のより高い安全性が確保される。
【００３２】
更に、本実施形態では、絶縁被覆８に、基材がポリプロピレンで、その片面にヘキサメタアクリレートからなる粘着剤を塗布した粘着テープを用いる例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、基材がポリイミドやポリエチレン等のポリオレフィンで、その片面又は両面にヘキサメタアクリレートやブチルアクリレート等のアクリル系粘着剤を塗布した粘着テープや、粘着剤を塗布しないポリオレフィンやポリイミドからなるテープ等を好適に使用することができる。
【００３３】
また、本実施形態では、結着剤にポリフッ化ビニリデンを使用する例を示したが、リチウムイオン電池用極板活物質結着剤としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレン／ブタジエンゴム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、シアノエチルセルロース、各種ラテックス、アクリロニトリル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、フッ化プロピレン、フッ化クロロプレン等の重合体及びこれらの混合体等を用いてもよい。
【００３４】
更に、本実施形態に示した以外のリチウム二次電池用正極活物質としては、リチウムを挿入・脱離可能な材料であり、予め十分な量のリチウムを挿入したリチウムマンガン複酸化物が好ましく、スピネル構造を有したマンガン酸リチウムや、結晶中のマンガンやリチウムの一部をそれら以外の元素で置換又はドープした材料を使用してもよい。また、層状岩塩構造を有するマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ_２）、結晶中のリチウムやマンガンの一部を異種金属で置換又はドープした材料や結晶中の酸素の一部をＳ、Ｐ等で置換又はドープした材料を使用するようにしてもよい。更に、リチウムとマンガンとの原子比が化学量論比からずれた活物質を使用しても本実施形態と同様の効果を得ることができる。ＥＶ用の高容量、高出力の電池の安全性を確実に確保するためには、正極活物質としてリチウム・コバルト複合酸化物やリチウム・ニッケル複合酸化物を用いるよりも、リチウムマンガン複酸化物であるマンガン酸リチウムを用いることがより好ましい。
【００３５】
また更に、本実施形態に示した以外のリチウムイオン電池用負極活物質を使用しても本発明の適用は制限されない。例えば、天然黒鉛や、人造の各種黒鉛材、コークスなどの炭素質材料等を使用してもよく、その粒子形状においても、鱗片状、球状、繊維状、塊状等、特に制限されるものではない。
【００３６】
更に、本実施形態では、非水電解液として、一般的なリチウム塩を電解質とし、これを有機溶媒に溶解した電解液が用いられる例を示したが、リチウム塩や有機溶媒は特に制限されない。例えば、電解質としては、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＢ（Ｃ_６Ｈ_５）_４、ＣＨ_３ＳＯ_３Ｌｉ、ＣＦ_３ＳＯ_３Ｌｉ等やこれらの混合物を用いることができる。
【００３７】
そして、本実施形態以外の非水電解液有機溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、ビニレンカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピオニトリル等又はこれら２種類以上の混合溶媒を用いることができ、更に、混合配合比についても限定されるものではない。
【００３８】
＜実施例＞
以下、上記実施形態及びその変形形態に従って作製した実施例の二次電池について説明する。また、比較のために作製した比較例の電池についても併記する。
【００３９】
（実施例１）
図２に示すように、実施例１では、ガス排出口１０の内側開口端（エッジ）周囲にＲ付け加工を施した電池を作製した。
【００４０】
（実施例２）
図３に示すように、実施例２では、ガス排出口が形成する空間の形状（以下、占有体積形状という。）を裁頭四角錐状とし、ガス排出口の電池蓋４ｂの内側開口端周囲の面積Ｓｉが外側開口端周囲の面積Ｓｏより大きい電池を作製した。
【００４１】
（実施例３）
図４に示すように、実施例３では、ガス排出口の占有体積形状を裁頭円錐状とし、ガス排出口の内側開口端周囲の直径Ｙが外側開口端周囲の直径Ｘより大きい電池を作製した。
【００４２】
（実施例４）
図５に示すように、実施例４では、ガス排出口の電池蓋４ｄの内側開口端周囲のＲ付け加工の半径Ｒをガス排出口の外側開口端の直径Ｘ以上とした電池を作製した。
【００４３】
（比較例１）
図６に示すように、比較例１では、電池蓋４ｅに形成されたガス排出口３５の電池蓋４ｅの内側開口端周囲の直径Ｙと外側開口端周囲の直径Ｘとが同一の長さかつ内側開口端周囲にＲ付け部又は面取り部が形成されていない電池を作製した。
【００４４】
＜試験・評価＞
次に、以上のようにして作製した実施例及び比較例の各電池について、室温において４５Ａ定電流で連続充電する過充電試験を行い、電池挙動を観察した。過充電時の電池は、電圧の異常上昇による電解液の分解、ガス化で電池内圧が上昇し、ガス排出弁１７が作動、ガス噴出する現象がみられる。このガス噴出時の排出状況を比較するために、ガス噴出時間とガス噴出時の最高内圧を測定する。また、ガス噴出後、電池容器の変形の有無を確認する。過充電試験の結果を下表１に示す。
【００４５】
【表１】

【００４６】
表１に示すように、比較例１の電池では、ガス噴出時間が１２秒と長く、電池容器には僅かな膨らみが確認された。これに対して実施例の電池では、ガス噴出時間は実施例４、２、３、１の順で短くなる傾向があり、電池容器の変形はいずれの電池においても確認されなかった。ガス排出時間が長くなるほどガスが電池容器内に溜まってしまうため、ガス排出中の電池容器内圧力は高くなっていると考えられる。比較例１の電池では、過充電現象はガス噴出の際に、ガス排出口からのガス排出がスムーズに行われなかったため、電池内容器の内圧が上昇し電池容器の変形に至ったのではないかと考えられる。これに対して、実施例の電池では、ガス噴出時のガス排出が実施例４、２、３、１の順でスムーズに行われていると考えられる。また、実施例２の電池では、ガス排出口２０の開口端の面の形状が円形状でなくても他の実施例とほぼ同等の結果が得られていることが判明した。
【００４７】
従って、ガス排出口１０の内側開口端周囲にＲ付け部１０ａ又は面取り部２０ａ、３０ａを形成することで、ガス噴出時間を短縮し安全性及び信頼性を向上させることができることが判った。また、ガス排出能は、（外側開口端周囲の直径Ｘ）／（内側開口端周囲の直径Ｙ）＜１になる場合の方がＸ／Ｙ＝１の場合と比較してガス噴出現象は穏やかになることが判った。更に、上記効果を高めるためには、ガス排出口の内側開口端周囲に施されたＲ付け加工の半径Ｒをガス排出口の外側開口端の直径Ｘの長さ以上にすることが好ましいことが判った。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ガス排出口は、電池容器の少なくとも一方の上下端面の内底面側開口端周囲にＲ付け又は面取り加工が施されているため、ガス排出時にこの開口端周囲に集中するガスの流れに対する抵抗を抑制することができるので、ガスを電池容器外へスムーズに排出し高容量リチウム二次電池の安全性及び信頼性を向上させることができる、という効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用可能な実施形態の円柱状リチウムイオン二次電池の断面図である。
【図２】実施形態の円柱状リチウムイオン二次電池の部分断面図及びガス排出口が形成する空間を拡大し模式的に示した拡大模式図である。
【図３】他の実施形態の円柱状リチウムイオン二次電池の部分断面図及びガス排出口が形成する空間を拡大し模式的に示した拡大模式図である。
【図４】別の実施形態の円柱状リチウムイオン二次電池の部分断面図及びガス排出口が形成する空間を拡大し模式的に示した拡大模式図である。
【図５】更に別の実施形態の円柱状リチウムイオン二次電池の部分断面図及びガス排出口が形成する空間を拡大し模式的に示した拡大模式図である。
【図６】従来の円柱状リチウムイオン二次電池の部分断面図及びガス排出口が形成する空間を拡大し模式的に示した拡大模式図である。
【符号の説明】
４、４ｂ、４ｃ、４ｄ電池蓋
５電池容器
６捲回群（電極群）
１０ガス排出口（内圧低減機構の一部）
１０ａ、１０ｄＲ付け部
１７ガス排出弁（内圧低減機構の一部、開裂部材）
２０ａ、３０ａ面取り部
４０円柱状リチウムイオン二次電池（リチウム二次電池）
Ｓｉ内側開口端周囲の面積
Ｓｏ外側開口端周囲の面積
Ｘ内側開口端周囲の直径（開口端の最長部の長さ）
Ｙ外側開口端周囲の直径
ＲＲ付け加工の半径

Claims

電池容器内に正負極を有する電極群が内蔵され、前記電池容器の少なくとも一方の上下端面に、ガスを排出するためのガス排出口及び該ガス排出口を閉塞し所定圧で開裂する開裂部材を有し内圧の上昇に応じてガスを排出する内圧低減機構を備えた放電容量３０Ａｈ以上のリチウム二次電池であって、前記ガス排出口は、前記電池容器の少なくとも一方の上下端面の内底面側開口端周囲にＲ付け又は面取り加工が施されたことを特徴とするリチウム二次電池。
前記ガス排出口は、前記内底面側の開口端周囲の面積が前記少なくとも一方の上下端面の外面側の開口端周囲の面積より大きいことを特徴とする請求項１に記載のリチウム二次電池。
前記ガス排出口は、前記内底面側の開口端周囲の直径が前記少なくとも一方の上下端面の外面側の開口端周囲の直径より大きいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリチウム二次電池。
前記Ｒ付け加工の半径が、前記ガス排出口の前記少なくとも一方の上下端面の外面側の開口端の最長部の長さ以上であることを特徴とする請求項１に記載のリチウム二次電池。