JP2005190688A

JP2005190688A - 密閉形電池

Info

Publication number: JP2005190688A
Application number: JP2003427106A
Authority: JP
Inventors: Masato Iwanaga; 征人岩永; Masamune Oki; 雅統大木; Shuichi Yamashita; 修一山下
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2003-12-24
Publication date: 2005-07-14

Abstract

【課題】電池の容量低下を伴うことなく、低い電池内圧でも開放弁動作（開裂動作）が可能な開裂部を備えた密閉形電池を提供する。
【解決手段】本発明の密閉形電池１０は、セパレータ１３を介して正極１１と負極１２が相対向する電極群を収容した外装缶１５の上部に、この外装缶１５の外部から内部に向けて形成された溝入れ加工部１５ｄを備え、この溝入れ加工部１５ｄに載置された封口体１６に絶縁パッキング１７を介して外装缶１５の封口部をかしめることにより気密に封口されている。この場合、外装缶１の缶側部の肉厚は封口部の肉厚よりも薄く形成されているとともに、薄肉の缶側部と厚肉の封口部との境界部Ｚ１が溝入れ加工部１５ｄの下端部の屈曲部となるように形成されており、屈曲部は電池内圧が所定値よりも上昇した際の開裂部となされている。
【選択図】図２

Description

本発明はセパレータを介して正極と負極が相対向する電極群を収容した外装缶の上部に該外装缶の外部から内部に向けて形成された溝入れ加工部を備え、該溝入れ加工部に載置された封口体に絶縁パッキングを介して当該外装缶の封口部をかしめることにより気密に封口された密閉形電池に関する。

従来より密閉形電池においては、電池内の圧力が異常に上昇して電池が破裂するのを防止するために、電池内の圧力が所定の圧力に達すると電池内の圧力を解放するためのガス排出弁（安全弁）を設けるようにしている。このような安全弁においては、一定圧力で確実に解放させるためには、高圧力に限られ、低圧力において確実に一定圧力で解放させるということは困難であった。また、このような安全弁は、一般に、端子部に内蔵されることが多いため、電池蓋となる封口体の構造が複雑になる。このため、高容量化のためにデッドスペースの少ない構造の電池や、大電流を取り出す構造の電池には適していないという問題点があった。

さらに、このような安全弁は、円筒状の外装缶（電池容器）の封口部に電池蓋となる封口体をかしめつける構造であるため、電池の正常動作時の耐漏液性が低いという問題点があった。さらにまた、この電池の電池蓋となる封口体の中央部には排気孔が設けられているが、この排気孔を大きく形成することができないため、解放される気体または液体の圧力が高くて、安全性に欠けるという問題点があった。

そこで、上記の如き欠点を改善して、低圧においても確実に一定圧力で開裂し、かつ電池蓋となる封口体の構造を簡略化し、大電流を取り出すのに適し、また耐漏液性も高く、しかも電池内圧上昇時において解放される気体または液体の圧力が低い安全な密閉形電池が特許文献１にて開示されるようになった。この特許文献１にて開示された密閉形電池においては、図６に示されるように、円筒容器２１の一部に開裂強度を他の部分より低くした低開裂強度部（円筒容器２１の外面の円周方向に形成された所定の深さの溝）２６を設けたものである。

したがって、電池異常時の発熱またはガス発生等何等かの原因により内圧が上昇した時にはこの低開裂強度部２６より開裂し、この電池内圧が解放され、電池がより安全に破壊されることになる。この場合、正極および負極をセパレータを介して渦巻状に捲回して極板群２７を形成し、この極板群２７を痛めないようにするためにインシュレータを被せて円筒容器２１に挿入し、正極及び負極リード部を正極及び負極端子２４，２５に超音波溶接により溶着し、その後に、円筒形容器２１と正極蓋２２、負極蓋２３を溶接して電池を形成するようにしている。
特開平１０−２６９９９８号公報

上述した特許文献１に示されるように、円筒容器２１の外面の円周方向に所定の深さの溝から形成された低開裂強度部２６を設けるようにすると、この低開裂強度部２６までしか極板群２７を配置することができなくなる。ところが、極板群２７を低開裂強度部２６までしか配置することができなくなると、円筒容器２１内に充填される活物質量が減少するようになる。このため、電池の放電容量が低下して、高容量化、高性能化を達成できないという問題を生じた。

また、所定の深さの溝から形成された低開裂強度部２６を円筒容器２１の外面の円周方向に設けるようにすると、ガス発生に伴う電池内圧が円周方向に分散するようになる。このため、低い内圧で開放弁動作（開裂動作）をさせるためには、低開裂強度部２６を構成する溝の深さを深くする必要が生じる。ところが、溝の深さを深くすると溝部の強度が低下するため、電池を落下させた場合等に溝部が破れて、漏液等が生じるという問題も生じるようになる。

そこで、本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、電池の容量低下を伴うことなく、低い電池内圧でも開放弁動作（開裂動作）が可能な開裂部を備えた密閉形電池を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の密閉形電池は、セパレータを介して正極と負極が相対向する電極群を収容した外装缶の上部に該外装缶の外部から内部に向けて形成された溝入れ加工部を備え、該溝入れ加工部に載置された封口体に絶縁パッキングを介して当該外装缶の封口部をかしめることにより気密に封口されている。そして、この外装缶の缶側部の肉厚は封口部の肉厚よりも薄く形成されているとともに、薄肉の缶側部と厚肉の封口部との境界部が溝入れ加工部の下端部の屈曲部となるように形成されており、屈曲部は電池内圧が所定値よりも上昇した際の開裂部となされていることを特徴とする。

このように、外装缶の薄肉の缶側部と厚肉の封口部との境界部が溝入れ加工部の下端部の屈曲部となるように形成されていると、この外装缶を用いて作製された電池の内部にガスが発生すると、外装缶の缶側部と封口部との境界部（開裂部）は内圧上昇のストレスを受け易い部位であるため、境界部（開裂部）の一部が開裂して開裂破断部が形成されるようになる。この結果、電池内部に発生したガスを安全に電池外部に放出することが可能となる。

この場合、缶側部の肉厚が０．２０ｍｍ以上の外装缶を用いた電池においては、外部加熱試験において、電池が内部燃焼を起こして電極群が外装缶から飛び出して電池が破裂する結果となった。また、缶側部の肉厚が０．０５ｍｍ未満の外装缶を用いた電池においては、落下試験において、電池が缶側部と封口部との境界部で開裂して、電池内部から電解液が漏液するという不具合を生じる結果となった。

一方、缶側部の肉厚が０．０５ｍｍ以上で０．２０ｍｍ未満の外装缶を用いた電池においては、外部加熱試験により電極群が外装缶から飛び出して電池が破裂するという不具合を生じなかったし、落下試験により電池内部から電解液が漏液するという不具合も生じなかった。以上のことから、缶側部の肉厚を０．０５ｍｍ以上で０．２０ｍｍ未満、好ましくは０．１８ｍｍ以下に規制するのが望ましいということができる。

なお、屈曲部の肉厚が薄肉の缶側部の肉厚よりもさらに薄くなるように形成するようにしてもよいし、あるいは、屈曲部を鋭角に屈曲するように形成するようにしてもよい。さらに、溝入れ加工部に対して垂直方向下方に溝部を形成するようにすると、さらに開裂圧力を低下させることが可能となるので、安定して開裂することができ、さらに安全性が向上するようになる。

以下に、本発明を非水電解液電池に適用した場合の好ましい実施の形態を図１〜図５に基づいて説明するが、本発明はこの実施の形態に何ら限定されるものでなく、本発明の目的を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。なお、図１は本発明の非水電解液電池に用いられる外装缶を模式的に示す断面図である。図２は本発明の非水電解液電池を模式的に示す図であり、図２（ａ）は非水電解液電池の要部を縦方向に破断した状態を模式的に示す破断斜視図であり、図２（ｂ）は溝入れ加工部下端に形成された屈曲部（開裂部）が開裂した状態を模式的に示す図である。

図３は溝入れ加工の状態およびかしめ加工後の要部の状態を模式的に示す図であり、図３（ａ）は外装缶に溝入れ加工を施す状態を模式的に示す斜視図であり、図３（ｂ）はかしめ加工後の溝入れ加工部の要部の状態を示す断面図である。図４は電池内にガスが発生した状態を模式的に示す図であり、図４（ａ）はガスが発生した状態の溝入れ加工部の断面を模式的に示す断面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ部を拡大して示す断面図である。図５は開裂部を形成するための変形例を示す図であり、図５（ａ）は第１変形例を示す断面図であり、図５（ｂ）は第２変形例を示す断面図であり、図５（ｃ）は第３変形例を示す斜視図である。

１．外装缶の作製
直径が１８ｍｍで高さが６５ｍｍの表面にニッケルメッキを施した鉄製の負極端子を兼ねる有底円筒状の外装缶１５を用意した。この場合、外装缶１５の上端から長さがＺの部分に封口部１５ｃが形成されており、この封口部１５ｃの厚み（ｔ２）は、缶側部１５ａや缶底部１５ｂの厚み（ｔ１）よりも肉厚になるように形成されている。ここで、缶側部１５ａや缶底部１５ｂの厚み（ｔ１）を薄くすると、外装缶１５内の容積が増大して電池容量が増大するため、高容量化、軽量化が可能となる。一方、封口部１５ｃの厚み（ｔ２）を厚くすると、かしめ加工を施して、封口部１５ｃの厚み（ｔ２）が厚くしただけこの部分の強度が増大することとなる。

そして、缶側部１５ａや缶底部１５ｂの厚み（ｔ１）を０．３０ｍｍとし、封口部１５ｃの厚み（ｔ２）も０．３０ｍｍとしたものを外装缶ａとした。また、缶側部１５ａや缶底部１５ｂの厚み（ｔ１）を０．３０ｍｍとし、封口部１５ｃの厚み（ｔ２）を０．２０ｍｍとしたものを外装缶ｂとし、封口部１５ｃの厚み（ｔ２）を０．１８ｍｍとしたものを外装缶ｃとし、封口部１５ｃの厚み（ｔ２）を０．１５ｍｍとしたものを外装缶ｅとし、封口部１５ｃの厚み（ｔ２）を０．１０ｍｍとしたものを外装缶ｆとした。

また、缶側部１５ａや缶底部１５ｂの厚み（ｔ１）を０．３０ｍｍとし、封口部１５ｃの厚み（ｔ２）を０．０５ｍｍとしたものを外装缶ｇとし、封口部１５ｃの厚み（ｔ２）を０．０４ｍｍとしたものを外装缶ｈとした。また、缶側部１５ａや缶底部１５ｂの厚み（ｔ１）を０．３０ｍｍとし、封口部１５ｃの厚み（ｔ２）を０．１８ｍｍとし、さらに図５（ｃ）に示すように縦溝Ｚ３（長さ５ｍｍ、深さ０．０５ｍｍ）を形成した外装缶１５を外装缶ｄとした。

２．非水電解液電池の作製
そして、非水電解液電池の作製するため、まず、正極活物質としてのコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ₂）粉末と、導電剤としてのアセチレンブラックと、結着剤としてのフッ素樹脂を質量比で９４：３：３の割合で混合して正極合剤を調製した。この正極合剤にＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を添加、混合してスラリーとした。この後、このスラリーをアルミニウム箔からなる正極集電体の両面にドクターブレード法もしくはダイコート法により塗布して、正極合剤層を形成した。ついで、乾燥させた後、所定の充填密度になるように圧延し、所定の形状に切断して正極１１を作製した。なお、正極１１の一端部から延出して正極リード１１ａを形成している。

また、負極活物質としての黒鉛（比表面積約３.０ｍ²/ｇ）と、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）と、結着剤としてのスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）を質量比で９５：３：２の割合で混合して負極合剤を調製した。この負極合剤に水を添加、混合してスラリーとした。この後、このスラリーを銅箔からなる負極集電体の両面にドクターブレード法もしくはダイコート法により塗布して、負極活物質層を形成した。ついで、乾燥させた後、所定の充填密度になるように圧延し、所定の形状に切断して負極１２を作製した。

ついで、上述のようにして作製した正極１１と負極１２とを用い、これらの間にポリエチレン製微多孔膜からなるセパレータ１３を介在させて重ね合わせた後、これを巻き取り機により渦巻状に巻回して渦巻状電極群を作製した。この後、渦巻状電極群の上下にそれぞれ絶縁板１４，１４を配置した後、これらの渦巻状電極群を上述のように作製した外装缶１５（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）内に封口部より挿入した。ついで、缶側部１５ａと封口部１５ｃとの境界部Ｚ１に、図３（ａ）に示すように、溝入れ加工機の円盤２０の下端を押し当て、外装缶１５（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）を回転させながら円盤２０を回転させて溝入れ加工を施した。

これにより、外装缶１５の缶側部１５ａと封口部１５ｃとの境界部（開裂部）Ｚ１を下端とし、外装缶１５の外部から内部に向かう溝入れ加工部１５ｄが形成される。そして、この外装缶１５を用いて作製された電池の内部に、図４（ａ）に示すようにガスが発生すると、外装缶１５の缶側部１５ａと封口部１５ｃとの境界部（開裂部）Ｚ１は内圧上昇のストレスを受け易い部位であるため、図２（ｂ）に示すように、境界部（開裂部）Ｚ１の一部が開裂して開裂破断部Ｚ２が形成されることとなる。この結果、電池内部に発生したガスは安全に電池外部に放出されることとなる。

ついで、渦巻状電極群の負極１２より延出する負極リード（図示せず）を外装缶１５の内底面に溶接した。一方、渦巻状電極群の正極１１より延出する正極リード１１ａを封口体１６の蓋体１６ｂの下面に溶接した。この後、各外装缶１５（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）内に、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）とプロピレンカーボネート（ＰＣ）からなる混合溶媒（ＥＣ：ＤＭＣ：ＰＣ＝３５：６０：５；体積比）にＬｉＰＦ₆を１モル／リットル溶解した非水電解液を注入した。

ついで、上述のように外装缶１５の封口部に形成した溝入れ加工部１５ｄの上に、ポリプロピレン（ＰＰ）製で円筒状のガスケット１７を載置するとともに、このガスケット１７の内部に封口体１６を載置した。この後、外装缶１５の封口部１５ｃの上端部を内方にかしめることにより封口して、直径が１８ｍｍで、高さ（長さ）が６５ｍｍで設計容量が２０００ｍＡｈの非水電解液電池１０（Ａ〜Ｈ）をそれぞれ作製した。この場合、外装缶ａを用いた非水電解液電池を電池Ａとし、外装缶ｂを用いた非水電解液電池を電池Ｂとし、外装缶ｃを用いた非水電解液電池を電池Ｃとし、外装缶ｄを用いた非水電解液電池を電池Ｄとし、外装缶ｅを用いた非水電解液電池を電池Ｅとし、外装缶ｆを用いた非水電解液電池を電池Ｆとし、外装缶ｇを用いた非水電解液電池を電池Ｇとし、外装缶ｈを用いた非水電解液電池を電池Ｈとした。

なお、封口体１６は正極端子となる正極キャップ１６ａと、外装缶１５の封口部を封止する蓋体１６ｂとを備えている。そして、これらの正極キャップ１６ａと蓋体１６ｂからなる封口体１６内に、電池内部のガス圧が上昇して所定の設定圧力（例えば１．４ＭＰａ）に達すると変形する導電性弾性変形板１８と、温度が上昇すると抵抗値が増大するＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素子１９が配設されている。これにより、電池内に過電流が流れて異常な発熱現象を生じると、ＰＴＣ素子１９は抵抗値が増大して過電流を減少させる。そして、電池内部のガス圧が上昇して所定の設定圧力（例えば１．４ＭＰａ）以上になると導電性弾性変形板１８は変形して、導電性弾性変形板１８と蓋体１６ｂとの接触が遮断され、過電流あるいは短絡電流が遮断されるようになる。

３．電池試験
（１）外部加熱試験
ついで、上述のように作製した各電池１０（Ａ〜Ｈ）をそれぞれ用い、これらを４．２Ｖに満充電した後、２００℃に加熱したホットプレート上に載置して各電池１０（Ａ〜Ｈ）を外部加熱した。この状態で３０分が経過した後、各電池１０（Ａ〜Ｈ）の破裂状態を観察すると、下記の表１に示すような結果となった。また、３０分が経過した後の各電池１０（Ａ〜Ｈ）の移動距離を測定すると、下記の表１に示すような結果となった。なお、表１の外部加熱試験の判定において、ＮＧは、電池が内部燃焼を起こして、電極群が外装缶から飛び出し、電池が破裂したものを指す。また、ＯＫは、電池が缶側部１５ａと封口部１５ｃとの境界部（開裂部）Ｚ１で開裂するものの、電極群が外装缶から飛び出すことがなかったものを指す。

（２）落下試験
また、上述のように作製した各電池１０（Ａ〜Ｈ）をそれぞれ用い、これらを４．２Ｖに満充電した後、１．５ｍの高さからコンクリート上に落下させる落下試験を行った。この落下試験においては、封口体１６を下に向けて落下させる試験と、缶側部１５ａを下に向けて落下させる試験とを１セットして行い、１０セット落下させるようにした。この結果を表１に示すが、表１の落下試験の判定において、ＮＧは、電池が缶側部１５ａと封口部１５ｃとの境界部（開裂部）Ｚ１で開裂して、電池内部から非水電解液が漏液したものを指す。また、ＯＫは、電池内部から非水電解液が漏液しなかったものを指す。

上記表１の結果から明らかなように、缶側部１５ａと封口部１５ｃの肉厚が等しい外装缶ａを用いた電池Ａや、缶側部の肉厚が０．２０ｍｍで封口部１５ｃとの肉厚差が小さい外装缶ｂを用いた電池Ｂにおいては、外装缶ａ，ｂの強度が大きいために落下試験により不具合を生じることはなかった。ところが、外部加熱試験においては、電池が内部燃焼を起こして、電極群が外装缶から飛び出して電池が破裂する結果となった。

また、缶側部の肉厚が０．０４ｍｍで封口部１５ｃとの肉厚差が大きい外装缶ｈを用いた電池Ｈにおいては、外部加熱試験により、電極群が外装缶から飛び出して電池が破裂するという不具合を生じることがなかったが、反面、外装缶ｈの強度が小さいために落下試験により、電池が缶側部１５ａと封口部１５ｃとの境界部Ｚ１で開裂して、電池内部から非水電解液が漏液するという不具合を生じる結果となった。

一方、缶側部１５ａの肉厚が０．０５ｍｍ〜０．１８ｍｍの外装缶ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇを用いた電池Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈにおいては、外部加熱試験により電極群が外装缶から飛び出して電池が破裂するという不具合を生じなかったし、落下試験により電池内部から非水電解液が漏液するという不具合も生じていないことが分かる。
これは、缶側部１５ａの肉厚が０．０５ｍｍ〜０．１８ｍｍで、封口部１５ｃとの肉厚差が０．２５ｍｍ〜０．１２ｍｍであると、内部燃焼により電池内圧が上昇して電池内圧が１．５〜２．５ＭＰａになると、図２（ｂ）に示すように、内圧上昇のストレスを受け易い部位である境界部（開裂部）Ｚ１の一部が開裂して開裂破断部Ｚ２が形成されたために、電極群が外装缶から飛び出すような事態が生じなかったと考えられる。

また、缶側部１５ａの肉厚が０．０５ｍｍ〜０．１８ｍｍであると、外装缶ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇの強度が大きいために、落下試験により、電池が缶側部１５ａと封口部１５ｃとの境界部Ｚ１で開裂して、電池内部から非水電解液が漏液するという不具合を生じることはなかったと考えられる。
以上のことから、封口部１５ｃの肉厚を０．３０ｍｍとした場合、缶側部１５ａの肉厚を０．０５ｍｍ以上で０．２０ｍｍ未満、好ましくは０．１８ｍｍ以下に規制するのが望ましいということができる。

また、缶側部１５ａの肉厚が０．１８ｍｍである外装缶ｃ，ｄを用いた電池Ｃ，Ｄを比較すると、電池Ｄの方が外部加熱試験による移動距離が小さいことが分かる。これは、電池Ｄにおいては、図５（ｃ）に示すように、長さが５ｍｍで深さが０．０５ｍｍの縦溝Ｚ３を形成した外装缶ｄを用いているため、内部燃焼により電池内圧が上昇すると、図２（ｂ）に示すように、内圧上昇のストレスを受け易い部位である境界部（開裂部）Ｚ１で縦溝Ｚ３に補助されて開裂がスムーズに行われ、開裂破断部Ｚ２が低い圧力（例えば、２．０ＭＰａ）で容易に形成され、電池が激しく移動することを防ぐことができたためと考えられる。

４．変形例
ついで、上述した実施形態の変形例を図５に基づいて説明する。
（１）第１変形例
本第１変形例においては、図５（ａ）に示すように、外装缶１５の缶側部１５ａと封口部１５ｃとの境界部（開裂部）Ｚ１の肉厚（ｔ３）が一番薄くなるように、外装缶１５の外部から内部に向かう溝入れ加工部１５ｄを形成するようにしている。これにより、図２（ｂ）に示すように、内圧上昇のストレスを受け易い部位である境界部（開裂部）Ｚ１の一部が開裂して開裂破断部Ｚ２が形成されるようになる。この場合は、缶側部１５ａの肉圧と封口部１５ｃの肉厚を上述のように異なるようにしてもよいし、あるいは等しくしてもよい。

（２）第２変形例
本第２変形例においては、図５（ｂ）に示すように、外装缶１５の缶側部１５ａと封口部１５ｃとの境界部（開裂部）Ｚ１が鋭角になるような屈曲部１５ｅが形成されるように、外装缶１５の外部から内部に向かう溝入れ加工部１５ｄを形成するようにしている。これにより、図２（ｂ）に示すように、内圧上昇のストレスを受け易い部位である境界部（開裂部）Ｚ１の一部が開裂して開裂破断部Ｚ２が形成されるようになる。この場合においては、缶側部１５ａの肉圧と封口部１５ｃの肉厚を上述のように異なるようにしてもよいし、あるいは等しくしてもよい。

（３）第３変形例
本第３変形例は、上述した非水電解液電池Ｄと同様の外装缶ｄを用いて形成されている。この場合、図５（ｃ）に示すように、外装缶１５の缶側部１５ａと封口部１５ｃとの境界部（開裂部）Ｚ１に対して垂直方向に、長さが５ｍｍで深さが０．０５ｍｍの縦溝Ｚ３を形成するようにしている。これにより、上述したように、電池内圧が上昇すると、図２（ｂ）に示すように、内圧上昇のストレスを受け易い部位である境界部（開裂部）Ｚ１で縦溝Ｚ３に補助されて開裂がスムーズに行われ、開裂破断部Ｚ２が低い圧力で容易に形成されるようになる。

なお、上述の実施形態においては、本発明を円筒形の電池に適用する例について説明したが、円筒形に限らず、渦巻状電極群およびこれを押し潰して扁平にした電極群を用いる電池であれば、角形などの他の形状の電池に適用することが可能である。また、上述の実施形態においては、本発明を非水電解液電池に適用する例について説明したが、非水電解液電池以外に、ニッケル−カドミウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池などの各種の密閉型電池においても本発明を適用することが可能である。

本発明の非水電解液電池に用いられる外装缶を模式的に示す断面図である。本発明の非水電解液電池を模式的に示す図であり、図２（ａ）は非水電解液電池の要部を縦方向に破断した状態を模式的に示す破断斜視図であり、図２（ｂ）は溝入れ加工部下端に形成された屈曲部（開裂部）が開裂した状態を模式的に示す図である。溝入れ加工の状態およびかしめ加工後の要部の状態を模式的に示す図であり、図３（ａ）は外装缶に溝入れ加工を施す状態を模式的に示す斜視図であり、図３（ｂ）はかしめ加工後の溝入れ加工部の要部の状態を示す断面図である。電池内にガスが発生した状態を模式的に示す図であり、図４（ａ）はガスが発生した状態の溝入れ加工部の断面を模式的に示す断面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ部を拡大して示す断面図である。開裂部を形成するための変形例を示す図であり、図５（ａ）は第１変形例を示す断面図であり、図５（ｂ）は第２変形例を示す断面図であり、図５（ｃ）は第３変形例を示す斜視図である。従来例の外装缶に開裂部を備えた密閉型電池を示す図である。

符号の説明

１０…非水電解液電池、１１…正極、１１ａ…正極リード、１２…負極、１３…セパレータ、１４…絶縁板、１５…外装缶、１５ａ…缶側部、１５ｂ…缶底部、１５ｃ…封口部、１５ｄ…溝入れ加工部、１６…封口体、１６ａ…正極キャップ、１６ｂ…蓋体、１７…ガスケット、１８…導電性弾性変形板、１９…ＰＴＣ素子、２０…溝入れ加工機の円盤

Claims

セパレータを介して正極と負極が相対向する電極群を収容した外装缶の上部に該外装缶の外部から内部に向けて形成された溝入れ加工部を備え、該溝入れ加工部に載置された封口体に絶縁パッキングを介して当該外装缶の封口部をかしめることにより気密に封口された密閉形電池であって、
前記外装缶の缶側部の肉厚は前記封口部の肉厚よりも薄く形成されているとともに、
前記薄肉の缶側部と前記厚肉の封口部との境界部が前記溝入れ加工部の下端部の屈曲部となるように形成されており、
前記屈曲部は電池内圧が所定値よりも上昇した際の開裂部となされていることを特徴とする密閉形電池。
前記薄肉の缶側部の肉厚は０．０５ｍｍ以上で０．２０ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１に記載の密閉形電池。
前記屈曲部の肉厚が前記薄肉の缶側部の肉厚よりもさらに薄くなるように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の密閉形電池。
前記屈曲部は鋭角に屈曲するように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の密閉形電池。
前記溝入れ加工部に対して垂直方向下方に溝部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の密閉形電池。
前記電池内圧の所定値は１．５０〜２．５０ＭＰａであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の密閉形電池。