JP2015156307A - Battery, battery pack, electronic apparatus, power storage apparatus, power system, and electric vehicle - Google Patents

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貴昭 松井
光宏 上
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光宏 上
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Maki Kuratsuka
真樹 倉塚
智雄 高田
Tomoo Takada
智雄 高田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery in which, when a gas is generated in an emergency, the gas is efficiently exhausted.
SOLUTION: The battery includes: a case; an electrode body accommodated in the case; and an insulation plate provided at both ends of the electrode body. At least one of the insulation plate provided at both ends has a space part from a periphery to a center.
COPYRIGHT: (C)2015,JPO&INPIT

Description

本技術は、電池ならびに電池パック、電子機器、蓄電装置、電力システムおよび電動車両に関する。   The present technology relates to a battery, a battery pack, an electronic device, a power storage device, a power system, and an electric vehicle.

近年、携帯電話機および携帯情報端末機器(PDA)などの多様な電子機器が広く普及しており、その電子機器のさらなる小型化、軽量化および長寿命化が要望されている。これに伴い、電源として、電池、特に小型かつ軽量で高エネルギー密度を得ることが可能な二次電池の開発が進められている。   In recent years, various electronic devices such as mobile phones and personal digital assistants (PDAs) have become widespread, and further downsizing, weight reduction, and long life of the electronic devices are desired. Accordingly, as a power source, development of a battery, in particular, a secondary battery that is small and lightweight and capable of obtaining a high energy density is in progress.

二次電池は、最近では、上述した電子機器に限らず、他の用途への適用も検討されている。他の用途の一例は、電子機器などに着脱可能に搭載される電池パックや、電気自動車などの電動車両や、家庭用電力サーバなどの電力貯蔵システムや、電動ドリルなどの電動工具である。   Recently, secondary batteries are not limited to the above-described electronic devices, but are also being considered for other uses. Examples of other applications are battery packs that are detachably mounted on electronic devices, electric vehicles such as electric vehicles, power storage systems such as household power servers, and electric tools such as electric drills.

このような二次電池においては、外部から強い衝撃が加えられる場合や、誤って火中に投下されるような場合があり得る。近年の電子機器の多機能化に伴って、ニッケル酸リチウムなどの高容量正極材が用いられ、電池の高容量化が進んでいるため、上記のような異常が発生したときのガス発生量も、ますます多くなっている。   In such a secondary battery, a strong impact may be applied from the outside, or it may be accidentally dropped into the fire. Along with the recent multifunctionalization of electronic devices, high capacity cathode materials such as lithium nickelate are used, and the capacity of batteries is increasing, so the amount of gas generated when the above abnormalities occur More and more.

通常、二次電池缶の内部圧力が所定値に達した時に作動するガス排出機構を封口板に有しているが、ガス発生量が多い場合にそれが間に合わず、セルケースが破損(破裂)する可能性がある。   Normally, the sealing plate has a gas discharge mechanism that operates when the internal pressure of the secondary battery can reaches a predetermined value, but when the amount of gas generation is large, it cannot keep up and the cell case is damaged (explosion). there's a possibility that.

これらを解決する手法として、電極群と封口板との間に配される上部絶縁板12と、電極群の中央部に配される中芯とが一体成形された構造体を用いることで、異常時にガスの排出圧力が集中する上部絶縁板12の中央部の強度を高くするものがある(特許文献1)。   As a technique for solving these problems, by using a structure in which the upper insulating plate 12 disposed between the electrode group and the sealing plate and the center core disposed in the central portion of the electrode group are integrally formed, Some increase the strength of the central portion of the upper insulating plate 12 where gas discharge pressure is concentrated (Patent Document 1).

また、絶縁板は円型であり、円外周部の厚みが中心部の厚みに対して130%以上300%以下であることにより、電池内の圧力が異常に上昇しても安全にガスを排出可能にしたものもある(特許文献2)   In addition, the insulating plate is circular, and the thickness of the outer periphery of the circle is 130% or more and 300% or less of the thickness of the center, so that gas can be safely discharged even if the pressure in the battery rises abnormally. Some have made it possible (Patent Document 2).

特開2013−73873号公報JP 2013-73873 A 特開2013−131430号公報JP2013-131430A

しかし、特許文献1に記載の技術においては、上部絶縁板12の破損による電極群の移動を抑制することが可能とあるが、素子中央からの封口にかけてのガス流路は確保されているが、外周から封口に対してのガス流路が不足しているため効果は不十分である。   However, in the technique described in Patent Document 1, it is possible to suppress the movement of the electrode group due to the breakage of the upper insulating plate 12, but the gas flow path from the element center to the sealing is ensured, Since the gas flow path from the outer periphery to the sealing is insufficient, the effect is insufficient.

また、特許文献2に記載の技術も、特許文献1記載の技術同様、外周から封口に対してのガス流路が確保されていないため、効果は不十分である。   In addition, the technique described in Patent Document 2 is not effective because the gas flow path from the outer periphery to the sealing is not ensured as in the technique described in Patent Document 1.

本技術はこのような点に鑑みなされたものであり、異常時にガスが発生した場合にガスの排出が効率よく行われる電池ならびに電池パック、電子機器、蓄電装置、電力システムおよび電動車両を提供することを目的とする。   The present technology has been made in view of the above points, and provides a battery, a battery pack, an electronic device, a power storage device, a power system, and an electric vehicle that efficiently discharge gas when gas is generated at the time of abnormality. For the purpose.

上述した課題を解決するために、第1の技術は、
ケースと、
ケース内に収容された電極体と、
電極体の両端に設けられた絶縁板と
を備え、
両端に設けられた絶縁板のうちの少なくとも一方が、外周から中央または内部にかけて空間部を有する
電池
である。
In order to solve the above-described problem, the first technique is:
Case and
An electrode body housed in a case;
An insulating plate provided at both ends of the electrode body,
At least one of the insulating plates provided at both ends is a battery having a space portion from the outer periphery to the center or inside.

本技術によれば、異常時にガスが発生した場合にガスの排出を効率よく行うことができる。   According to the present technology, gas can be efficiently discharged when gas is generated at the time of abnormality.

本技術の第1の実施の形態に係る電池の一構成例を示す断面図である。It is a sectional view showing an example of 1 composition of a battery concerning a 1st embodiment of this art. 図1に示した巻回電極体の一部を拡大して表す断面図である。It is sectional drawing which expands and represents a part of winding electrode body shown in FIG. 図3Aは上部絶縁板の第1の構成例を示す平面図であり、図3Bは下部絶縁板の第1の一構成例を示す平面図である。図3Cは上部絶縁板の第2の構成例を示す平面図であり、図3Dは下部絶縁板の第2の一構成例を示す平面図である。FIG. 3A is a plan view showing a first configuration example of the upper insulating plate, and FIG. 3B is a plan view showing a first configuration example of the lower insulating plate. FIG. 3C is a plan view showing a second configuration example of the upper insulating plate, and FIG. 3D is a plan view showing a second configuration example of the lower insulating plate. 図4Aはガスケットの一構成例を示す側面図であり、図4Bはガスケットの一構成例を示す平面図であり、図4Cは図4BにおけるC−C断面図であり、図4Dは図4AにおけるD−Dの断面図である。4A is a side view showing one configuration example of the gasket, FIG. 4B is a plan view showing one configuration example of the gasket, FIG. 4C is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 4B, and FIG. 4D is in FIG. It is sectional drawing of DD. 本技術の第2の実施の形態に係る電池パックの一構成例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of 1 composition of a battery pack concerning a 2nd embodiment of this art. 本技術の第3の実施の形態に係る蓄電システムの一構成例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of 1 composition of an electrical storage system concerning a 3rd embodiment of this art. 本技術の第4の実施の形態に係る電動車両の一構成例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of 1 composition of an electric vehicle concerning a 4th embodiment of this art. 図8A乃至図8Eは、本技術に係る上部絶縁板の変形例を示す平面図である。8A to 8E are plan views illustrating modifications of the upper insulating plate according to the present technology. 図9A乃至図9Dは、本技術に係る上部絶縁板の変形例を示す平面図である。9A to 9D are plan views illustrating modifications of the upper insulating plate according to the present technology. 図10A乃至図10Hは、本技術に係る下部絶縁板の変形例を示す平面図である。10A to 10H are plan views illustrating modifications of the lower insulating plate according to the present technology. 本技術に係る電池の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the battery which concerns on this technique. 本技術に係る電池の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the battery which concerns on this technique.

以下、本技術の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、説明は以下の順序で行う。   Hereinafter, embodiments of the present technology will be described with reference to the drawings. The description will be given in the following order.

1.第1の実施形態(円筒型電池の例)
2.第2の実施形態(電池パックの例)
3.第3の実施形態(蓄電システムの例)
4.第4の実施形態(電動車両の例)
5.変形例
1. First embodiment (example of cylindrical battery)
2. Second embodiment (example of battery pack)
3. Third embodiment (example of power storage system)
4). Fourth embodiment (example of electric vehicle)
5. Modified example

<1.第1の実施形態>
以下、図を参照して、本技術の第1の実施形態に係る電池の一構成例について説明する。第1の実施形態に係る電池およびそれを備える電池パックは、電子機器、電動車両、蓄電装置などの機器に搭載または電力を供給するために使用することができる。
<1. First Embodiment>
Hereinafter, a configuration example of the battery according to the first embodiment of the present technology will be described with reference to the drawings. The battery according to the first embodiment and the battery pack including the battery can be used for mounting or supplying power to devices such as electronic devices, electric vehicles, and power storage devices.

電動車両としては、例えば、鉄道車両、ゴルフカート、電動カート、電気自動車(ハイブリッド自動車を含む)などが挙げられ、これらの駆動用電源または補助用電源として前記電池および電池パックは用いられる。蓄電装置としては、例えば住宅をはじめとする建築物用または発電設備用の電力貯蔵用電源などが挙げられる。 Examples of the electric vehicle include a railway vehicle, a golf cart, an electric cart, and an electric vehicle (including a hybrid vehicle). The battery and the battery pack are used as a driving power source or an auxiliary power source. Examples of the power storage device include a power storage power source for buildings such as houses or power generation facilities.

[1.1 電池の構成]
以下、図1を参照しながら、本技術の第1の実施形態に係る電池の一構成例について説明する。この電池は、例えば、負極の容量が、電極反応物質であるリチウム(Li)の吸蔵および放出による容量成分により表されるいわゆるリチウムイオン二次電池である。この電池はいわゆる円筒型といわれるものであり、ほぼ中空円柱状の電池缶11の内部に、一対の帯状の正極21と帯状の負極22とがセパレータ23を介して積層し巻回された巻回電極体20を有している。電池缶11は、ニッケル(Ni)のめっきがされた鉄(Fe)により構成されており、一端部が閉鎖され他端部が開放されている。電池缶11の内部には、電解質としての電解液が注入され、正極21、負極22およびセパレータ23に含浸されている。
[1.1 Battery configuration]
Hereinafter, a configuration example of the battery according to the first embodiment of the present technology will be described with reference to FIG. This battery is, for example, a so-called lithium ion secondary battery in which the capacity of the negative electrode is represented by a capacity component due to insertion and extraction of lithium (Li) as an electrode reactant. This battery is called a so-called cylindrical type, in which a pair of strip-like positive electrode 21 and strip-like negative electrode 22 are laminated and wound inside a substantially hollow cylindrical battery can 11 via a separator 23. An electrode body 20 is provided. The battery can 11 is made of iron (Fe) plated with nickel (Ni), and has one end closed and the other end open. Inside the battery can 11, an electrolytic solution as an electrolyte is injected and impregnated in the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the separator 23.

電池缶11の開放端部には、電池蓋14と、この電池蓋14の内側に設けられた安全弁機構15および熱感抵抗素子(Positive Temperature Coefficient;PTC素子)16とが、封口ガスケット17を介してかしめられることにより取り付けられている。これにより、電池缶11の内部は密閉されている。電池蓋14は、例えば、電池缶11と同様の材料により構成されている。安全弁機構15は、電池蓋14と電気的に接続されており、内部短絡あるいは外部からの加熱などにより電池の内圧が一定以上となった場合にディスク板15Aが反転して電池蓋14と巻回電極体20との電気的接続を切断するようになっている。安全弁機構15は、異常時に電池缶11内でガスが発生した場合に開裂等して、ガスを電池上部から排出する。封口ガスケット17は、例えば、絶縁材料により構成されており、表面にはアスファルトが塗布されている。本明細書中において、円筒型の電池の両端部のうち、電池蓋14および安全弁機構15等が設けられた端部を上部(トップ)といい、それとは反対側の端部を下部(ボトム)という。   At the open end of the battery can 11, a battery lid 14, a safety valve mechanism 15 and a heat sensitive resistance element (Positive Temperature Coefficient; PTC element) 16 provided inside the battery lid 14 are provided via a sealing gasket 17. It is attached by caulking. Thereby, the inside of the battery can 11 is sealed. The battery lid 14 is made of, for example, the same material as the battery can 11. The safety valve mechanism 15 is electrically connected to the battery lid 14, and when the internal pressure of the battery exceeds a certain level due to an internal short circuit or external heating, the disk plate 15A is reversed and wound around the battery lid 14. The electrical connection with the electrode body 20 is cut off. The safety valve mechanism 15 discharges gas from the upper part of the battery by cleaving or the like when gas is generated in the battery can 11 at the time of abnormality. The sealing gasket 17 is made of, for example, an insulating material, and the surface is coated with asphalt. In the present specification, of the both ends of the cylindrical battery, the end provided with the battery lid 14 and the safety valve mechanism 15 is referred to as an upper portion (top), and the opposite end is the lower portion (bottom). That's it.

巻回電極体20の正極21にはアルミニウム(Al)などよりなる正極リード25が接続されており、負極22にはニッケルなどよりなる負極リード26が接続されている。正極リード25は安全弁機構15に溶接されることにより電池蓋14と電気的に接続されており、負極リード26は電池缶11に溶接され電気的に接続されている。   A positive electrode lead 25 made of aluminum (Al) or the like is connected to the positive electrode 21 of the spirally wound electrode body 20, and a negative electrode lead 26 made of nickel or the like is connected to the negative electrode 22. The positive electrode lead 25 is electrically connected to the battery lid 14 by being welded to the safety valve mechanism 15, and the negative electrode lead 26 is welded to and electrically connected to the battery can 11.

巻回電極体20は略円柱状を有し、その中心に中心空間部31を有している。中心空間部31は、例えば細長い略円柱状を有する孔部であり、巻回電極体20の上端の面の中心から他端の面の中心に向けて貫通している。巻回電極体20の中心空間部31には、例えばセンターピン24が挿入されている。   The wound electrode body 20 has a substantially cylindrical shape, and has a central space portion 31 at the center thereof. The central space 31 is a hole having, for example, an elongated substantially cylindrical shape, and penetrates from the center of the upper end surface of the spirally wound electrode body 20 toward the center of the other end surface. For example, a center pin 24 is inserted into the central space 31 of the wound electrode body 20.

センターピン24は中空状の空間を有し、その空間はセンターピンの両端で開放されている。このため、中心空間部31は、異常時に電池缶11内でガスが発生した場合においてガスを電池上部に誘導する流路として機能する。   The center pin 24 has a hollow space, and the space is open at both ends of the center pin. For this reason, the central space portion 31 functions as a flow path that guides the gas to the upper part of the battery when the gas is generated in the battery can 11 at the time of abnormality.

巻回電極体20の外周面と電池缶11の内周面との間には、外周隙間32が設けられている。外周隙間32の幅は、中心空間部31の幅に比して狭く、例えば数百μm以下である。ここで、外周隙間32および中心空間部31の幅とは、円柱状の巻回電極体20の半径方向における外周隙間32および中心空間部31の幅を意味する。   An outer peripheral gap 32 is provided between the outer peripheral surface of the wound electrode body 20 and the inner peripheral surface of the battery can 11. The width of the outer circumferential gap 32 is narrower than the width of the central space portion 31 and is, for example, several hundred μm or less. Here, the widths of the outer circumferential gap 32 and the central space portion 31 mean the widths of the outer circumferential gap 32 and the central space portion 31 in the radial direction of the cylindrical wound electrode body 20.

巻回電極体20を挟むように一対の上部絶縁板12、下部絶縁板13がそれぞれ配置されている。上部絶縁板12は、全体として平板状を有し、その一方の主面が巻回電極体20の外周面に対して垂直となるようにして、巻回電極体20の上部に密着して設けられている。その他方の主面は、封口ガスケット17により押さえつけられている。下部絶縁板13は、その一方の主面が巻回電極体20の外周面に対して垂直となるようにして、巻回電極体20の下部に密着して設けられている。その他方の主面は、電池缶11の底部に押さえつけられている。   A pair of upper insulating plate 12 and lower insulating plate 13 are arranged so as to sandwich the wound electrode body 20. The upper insulating plate 12 has a flat plate shape as a whole, and is provided in close contact with the upper portion of the wound electrode body 20 so that one main surface thereof is perpendicular to the outer peripheral surface of the wound electrode body 20. It has been. The other main surface is pressed by a sealing gasket 17. The lower insulating plate 13 is provided in close contact with the lower part of the wound electrode body 20 so that one main surface thereof is perpendicular to the outer peripheral surface of the wound electrode body 20. The other main surface is pressed against the bottom of the battery can 11.

以下、図2を参照しながら、電池を構成する正極21、負極22、セパレータ23、および電解液について順次説明する。   Hereinafter, the positive electrode 21, the negative electrode 22, the separator 23, and the electrolytic solution constituting the battery will be sequentially described with reference to FIG. 2.

(正極)
正極21は、例えば、正極集電体21Aの両面に正極活物質層21Bが設けられた構造を有している。なお、図示はしないが、正極集電体21Aの片面のみに正極活物質層21Bを設けるようにしてもよい。正極集電体21Aは、例えば、アルミニウム箔などの金属箔により構成されている。正極活物質層21Bは、例えば、正極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料の1種または2種以上を含んでおり、必要に応じてグラファイトなどの導電剤およびポリフッ化ビニリデンなどの結着剤を含んで構成されている。
(Positive electrode)
The positive electrode 21 has, for example, a structure in which a positive electrode active material layer 21B is provided on both surfaces of a positive electrode current collector 21A. Although not shown, the positive electrode active material layer 21B may be provided only on one surface of the positive electrode current collector 21A. The positive electrode current collector 21A is made of, for example, a metal foil such as an aluminum foil. The positive electrode active material layer 21B includes, for example, one or more positive electrode materials capable of occluding and releasing lithium as a positive electrode active material, and a conductive agent such as graphite and polyfluoride as necessary. It is configured to contain a binder such as vinylidene.

リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料としては、例えば、リチウム酸化物、リチウムリン酸化物、リチウム硫化物あるいはリチウムを含む層間化合物などのリチウム含有化合物が適当であり、これらの2種以上を混合して用いてもよい。エネルギー密度を高くするには、リチウムと遷移金属元素と酸素(O)とを含むリチウム含有化合物が好ましい。このようなリチウム含有化合物としては、例えば、式(A)に示した層状岩塩型の構造を有するリチウム複合酸化物、式(B)に示したオリビン型の構造を有するリチウム複合リン酸塩などが挙げられる。リチウム含有化合物としては、遷移金属元素として、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)および鉄(Fe)からなる群のうちの少なくとも1種を含むものであればより好ましい。このようなリチウム含有化合物としては、例えば、式(C)、式(D)もしくは式(E)に示した層状岩塩型の構造を有するリチウム複合酸化物、式(F)に示したスピネル型の構造を有するリチウム複合酸化物、または式(G)に示したオリビン型の構造を有するリチウム複合リン酸塩などが挙げられ、具体的には、LiNi0.50Co0.20Mn0.302、LiaCoO2(a≒1)、LibNiO2(b≒1)、Lic1Nic2Co1-c22(c1≒1,0<c2<1)、LidMn24(d≒1)あるいはLieFePO4(e≒1)などがある。 As the positive electrode material capable of inserting and extracting lithium, for example, lithium-containing compounds such as lithium oxide, lithium phosphorous oxide, lithium sulfide, or an intercalation compound containing lithium are suitable. May be used in combination. In order to increase the energy density, a lithium-containing compound containing lithium, a transition metal element, and oxygen (O) is preferable. Examples of such a lithium-containing compound include a lithium composite oxide having a layered rock salt structure shown in Formula (A) and a lithium composite phosphate having an olivine structure shown in Formula (B). Can be mentioned. It is more preferable that the lithium-containing compound includes at least one member selected from the group consisting of cobalt (Co), nickel (Ni), manganese (Mn), and iron (Fe) as a transition metal element. Examples of such a lithium-containing compound include a lithium composite oxide having a layered rock salt type structure represented by the formula (C), formula (D), or formula (E), and a spinel type compound represented by the formula (F). Examples thereof include a lithium composite oxide having a structure, or a lithium composite phosphate having an olivine structure shown in the formula (G). Specifically, LiNi 0.50 Co 0.20 Mn 0.30 O 2 , Li a CoO 2 (A≈1), Li b NiO 2 (b≈1), Li c1 Ni c2 Co 1-c2 O 2 (c1≈1, 0 <c2 <1), Li d Mn 2 O 4 (d≈1) or Li e FePO 4 (e≈1).

LipNi(1-q-r)MnqM1r(2-y)z ・・・(A)
(但し、式(A)中、M1は、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)を除く2族〜15族から選ばれる元素のうち少なくとも一種を示す。Xは、酸素(O)以外の16族元素および17族元素のうち少なくとも1種を示す。p、q、y、zは、0≦p≦1.5、0≦q≦1.0、0≦r≦1.0、−0.10≦y≦0.20、0≦z≦0.2の範囲内の値である。)
Li p Ni (1-qr) Mn q M1 r O (2-y) X z ··· (A)
(In the formula (A), M1 represents at least one element selected from Groups 2 to 15 excluding nickel (Ni) and manganese (Mn). X represents Group 16 other than oxygen (O)) It represents at least one of elements and group 17. Elements p, q, y, and z are 0 ≦ p ≦ 1.5, 0 ≦ q ≦ 1.0, 0 ≦ r ≦ 1.0, −0.10. ≦ y ≦ 0.20 and 0 ≦ z ≦ 0.2.

LiaM2bPO4 ・・・(B)
(但し、式(B)中、M2は、2族〜15族から選ばれる元素のうち少なくとも一種を示す。a、bは、0≦a≦2.0、0.5≦b≦2.0の範囲内の値である。)
Li a M2 b PO 4 (B)
(In the formula (B), M2 represents at least one element selected from Groups 2 to 15. a and b are 0 ≦ a ≦ 2.0 and 0.5 ≦ b ≦ 2.0. It is a value within the range.)

LifMn(1-g-h)NigM3h(2-j)k ・・・(C)
(但し、式(C)中、M3は、コバルト(Co)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、ホウ素(B)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、モリブデン(Mo)、スズ(Sn)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)およびタングステン(W)からなる群のうちの少なくとも1種を表す。f、g、h、jおよびkは、0.8≦f≦1.2、0<g<0.5、0≦h≦0.5、g+h<1、−0.1≦j≦0.2、0≦k≦0.1の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、fの値は完全放電状態における値を表している。)
Li f Mn (1-gh) Ni g M3 h O (2-j) F k (C)
(However, in formula (C), M3 is cobalt (Co), magnesium (Mg), aluminum (Al), boron (B), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), iron (Fe ), Copper (Cu), zinc (Zn), zirconium (Zr), molybdenum (Mo), tin (Sn), calcium (Ca), strontium (Sr) and tungsten (W) F, g, h, j and k are 0.8 ≦ f ≦ 1.2, 0 <g <0.5, 0 ≦ h ≦ 0.5, g + h <1, −0.1 ≦ j. ≦ 0.2, 0 ≦ k ≦ 0.1 (The composition of lithium varies depending on the state of charge and discharge, and the value of f represents the value in the complete discharge state.)

LimNi(1-n)M4n(2-p)q ・・・(D)
(但し、式(D)中、M4は、コバルト(Co)、マンガン(Mn)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、ホウ素(B)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、モリブデン(Mo)、スズ(Sn)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)およびタングステン(W)からなる群のうちの少なくとも1種を表す。m、n、pおよびqは、0.8≦m≦1.2、0.005≦n≦0.5、−0.1≦p≦0.2、0≦q≦0.1の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、mの値は完全放電状態における値を表している。)
Li m Ni (1-n) M4 n O (2-p) F q (D)
(However, in formula (D), M4 is cobalt (Co), manganese (Mn), magnesium (Mg), aluminum (Al), boron (B), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr ), Iron (Fe), copper (Cu), zinc (Zn), molybdenum (Mo), tin (Sn), calcium (Ca), strontium (Sr), and tungsten (W). M, n, p and q are 0.8 ≦ m ≦ 1.2, 0.005 ≦ n ≦ 0.5, −0.1 ≦ p ≦ 0.2, 0 ≦ q ≦ 0.1. (Note that the composition of lithium varies depending on the state of charge and discharge, and the value of m represents a value in a fully discharged state.)

LirCo(1-s)M5s(2-t)u ・・・(E)
(但し、式(E)中、M5は、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、ホウ素(B)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、モリブデン(Mo)、スズ(Sn)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)およびタングステン(W)からなる群のうちの少なくとも1種を表す。r、s、tおよびuは、0.8≦r≦1.2、0≦s<0.5、−0.1≦t≦0.2、0≦u≦0.1の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、rの値は完全放電状態における値を表している。)
Li r Co (1-s) M5 s O (2-t) Fu (E)
(However, in formula (E), M5 is nickel (Ni), manganese (Mn), magnesium (Mg), aluminum (Al), boron (B), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr ), Iron (Fe), copper (Cu), zinc (Zn), molybdenum (Mo), tin (Sn), calcium (Ca), strontium (Sr), and tungsten (W). R, s, t, and u are ranges of 0.8 ≦ r ≦ 1.2, 0 ≦ s <0.5, −0.1 ≦ t ≦ 0.2, and 0 ≦ u ≦ 0.1. (Note that the composition of lithium varies depending on the state of charge and discharge, and the value of r represents a value in a fully discharged state.)

LivMn2-wM6wxy ・・・(F)
(但し、式(F)中、M6は、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、ホウ素(B)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、モリブデン(Mo)、スズ(Sn)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)およびタングステン(W)からなる群のうちの少なくとも1種を表す。v、w、xおよびyは、0.9≦v≦1.1、0≦w≦0.6、3.7≦x≦4.1、0≦y≦0.1の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、vの値は完全放電状態における値を表している。)
Li v Mn 2-w M6 w O x F y (F)
(However, in formula (F), M6 is cobalt (Co), nickel (Ni), magnesium (Mg), aluminum (Al), boron (B), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr ), Iron (Fe), copper (Cu), zinc (Zn), molybdenum (Mo), tin (Sn), calcium (Ca), strontium (Sr), and tungsten (W). V, w, x, and y are in the range of 0.9 ≦ v ≦ 1.1, 0 ≦ w ≦ 0.6, 3.7 ≦ x ≦ 4.1, and 0 ≦ y ≦ 0.1. (Note that the composition of lithium varies depending on the state of charge and discharge, and the value of v represents the value in a fully discharged state.)

LizM7PO4 ・・・(G)
(但し、式(G)中、M7は、コバルト(Co)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、ホウ素(B)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、モリブデン(Mo)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)、タングステン(W)およびジルコニウム(Zr)からなる群のうちの少なくとも1種を表す。zは、0.9≦z≦1.1の範囲内の値である。なお、リチウムの組成は充放電の状態によって異なり、zの値は完全放電状態における値を表している。)
Li z M7PO 4 (G)
(However, in formula (G), M7 is cobalt (Co), manganese (Mn), iron (Fe), nickel (Ni), magnesium (Mg), aluminum (Al), boron (B), titanium (Ti ), Vanadium (V), niobium (Nb), copper (Cu), zinc (Zn), molybdenum (Mo), calcium (Ca), strontium (Sr), tungsten (W) and zirconium (Zr) Z represents a value in a range of 0.9 ≦ z ≦ 1.1, wherein the composition of lithium varies depending on the state of charge and discharge, and the value of z is a value in a fully discharged state. Represents.)

ニッケル(Ni)を含むリチウム含有化合物としては、Ni含有量が80%以上であるものが好ましい。Ni含有量が80%以上であると、電池容量が高くなる反面、高温下での正極21の酸素放出量が顕著に大きくなり、異常時にガス発生量が急激に多くなる。第1の実施形態に係る電池では、異常時にガスが発生した場合にガスの排出を効率よく行うことができるので、上記のようなリチウム含有化合物を用いた場合にも、一般的な電池に比べてガス発生時における電池の破裂を抑制できる。   As the lithium-containing compound containing nickel (Ni), those having a Ni content of 80% or more are preferable. When the Ni content is 80% or more, the battery capacity is increased, but the oxygen release amount of the positive electrode 21 at a high temperature is remarkably increased, and the gas generation amount is rapidly increased at the time of abnormality. In the battery according to the first embodiment, gas can be efficiently discharged when gas is generated at the time of abnormality. Therefore, even when a lithium-containing compound as described above is used, compared to a general battery. In this way, battery rupture during gas generation can be suppressed.

Ni含有量が80%以上であるリチウム含有化合物としては、式(H)に示した正極材料が好ましい。
LivNiwM’xM’’yz ・・・(H)
(式中、0<v<2、w+x+y≦1、0.8≦w≦1、0≦x≦0.2、0≦y≦0.2、0<z<3であり、M、M’およびM’’はNi(ニッケル)、Co(コバルト)、Fe(鉄)、Mn(マンガン)、Cu(銅)、Zn(亜鉛)、Al(アルミニウム)、Cr(クロム)、V(バナジウム)、Ti(チタン)、Mg(マグネシウム)、Zr(ジルコニウム)から選択される少なくとも1種以上である。)
The lithium-containing compound having a Ni content of 80% or more is preferably a positive electrode material represented by the formula (H).
Li v Ni w M ′ x M ″ y O z (H)
(Where 0 <v <2, w + x + y ≦ 1, 0.8 ≦ w ≦ 1, 0 ≦ x ≦ 0.2, 0 ≦ y ≦ 0.2, 0 <z <3, and M, M ′ And M ″ are Ni (nickel), Co (cobalt), Fe (iron), Mn (manganese), Cu (copper), Zn (zinc), Al (aluminum), Cr (chromium), V (vanadium), (At least one selected from Ti (titanium), Mg (magnesium), and Zr (zirconium)).

リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料としては、これらの他にも、MnO2、V25、V613、NiS、MoSなどのリチウムを含まない無機化合物も挙げられる。 In addition to these, positive electrode materials capable of inserting and extracting lithium include inorganic compounds not containing lithium, such as MnO 2 , V 2 O 5 , V 6 O 13 , NiS, and MoS.

リチウムを吸蔵および放出することが可能な正極材料は、上記以外のものであってもよい。また、上記で例示した正極材料は、任意の組み合わせで2種以上混合されてもよい。   The positive electrode material capable of inserting and extracting lithium may be other than the above. Moreover, the positive electrode material illustrated above may be mixed 2 or more types by arbitrary combinations.

(負極)
負極22は、例えば、負極集電体22Aの両面に負極活物質層22Bが設けられた構造を有している。なお、図示はしないが、負極集電体22Aの片面のみに負極活物質層22Bを設けるようにしてもよい。負極集電体22Aは、例えば、銅箔などの金属箔により構成されている。
(Negative electrode)
The negative electrode 22 has, for example, a structure in which a negative electrode active material layer 22B is provided on both surfaces of a negative electrode current collector 22A. Although not shown, the negative electrode active material layer 22B may be provided only on one surface of the negative electrode current collector 22A. The anode current collector 22A is made of, for example, a metal foil such as a copper foil.

負極活物質層22Bは、負極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料のいずれか1種または2種以上を含んで構成されており、必要に応じて正極活物質層21Bと同様の結着剤を含んで構成されている。   The negative electrode active material layer 22B includes one or more negative electrode materials capable of inserting and extracting lithium as the negative electrode active material, and the positive electrode active material layer 21B as necessary. It is comprised including the binder similar to.

なお、この二次電池では、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料の電気化学当量が、正極21の電気化学当量よりも大きくなっており、充電の途中において負極22にリチウム金属が析出しないようになっている。   In this secondary battery, the electrochemical equivalent of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium is larger than the electrochemical equivalent of the positive electrode 21, and lithium metal is deposited on the negative electrode 22 during charging. It is supposed not to.

リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、例えば、難黒鉛化性炭素、易黒鉛化性炭素、黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維あるいは活性炭などの炭素材料が挙げられる。このうち、コークス類には、ピッチコークス、ニードルコークスあるいは石油コークスなどがある。有機高分子化合物焼成体というのは、フェノール樹脂やフラン樹脂などの高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものをいい、一部には難黒鉛化性炭素または易黒鉛化性炭素に分類されるものもある。また、高分子材料としてはポリアセチレンあるいはポリピロールなどがある。これら炭素材料は、充放電時に生じる結晶構造の変化が非常に少なく、高い充放電容量を得ることができると共に、良好なサイクル特性を得ることができるので好ましい。特に黒鉛は、電気化学当量が大きく、高いエネルギー密度を得ることができ好ましい。また、難黒鉛化性炭素は、優れた特性が得られるので好ましい。更にまた、充放電電位が低いもの、具体的には充放電電位がリチウム金属に近いものが、電池の高エネルギー密度化を容易に実現することができるので好ましい。   Examples of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium include non-graphitizable carbon, graphitizable carbon, graphite, pyrolytic carbons, cokes, glassy carbons, and fired organic polymer compounds And carbon materials such as carbon fiber and activated carbon. Among these, examples of coke include pitch coke, needle coke, and petroleum coke. An organic polymer compound fired body refers to a carbonized material obtained by firing a polymer material such as phenol resin or furan resin at an appropriate temperature, and part of it is non-graphitizable carbon or graphitizable carbon. Some are classified as: Examples of the polymer material include polyacetylene and polypyrrole. These carbon materials are preferable because the change in crystal structure that occurs during charge and discharge is very small, a high charge and discharge capacity can be obtained, and good cycle characteristics can be obtained. In particular, graphite is preferable because it has a high electrochemical equivalent and can provide a high energy density. Further, non-graphitizable carbon is preferable because excellent characteristics can be obtained. Furthermore, those having a low charge / discharge potential, specifically, those having a charge / discharge potential close to that of lithium metal are preferable because a high energy density of the battery can be easily realized.

リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、リチウムを吸蔵および放出することが可能であり、金属元素および半金属元素のうちの少なくとも1種を構成元素として含む材料も挙げられる。ここでは、このような負極材料を含む負極22を合金系負極と称する。このような材料を用いれば、高いエネルギー密度を得ることができるからである。特に、炭素材料と共に用いるようにすれば、高エネルギー密度を得ることができると共に、優れたサイクル特性を得ることができるのでより好ましい。この負極材料は金属元素あるいは半金属元素の単体でも合金でも化合物でもよく、またこれらの1種または2種以上の相を少なくとも一部に有するようなものでもよい。なお、本技術において、合金には2種以上の金属元素からなるものに加えて、1種以上の金属元素と1種以上の半金属元素とを含むものも含める。また、非金属元素を含んでいてもよい。その組織には固溶体、共晶(共融混合物)、金属間化合物あるいはそれらのうちの2種以上が共存するものがある。   Examples of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium include materials capable of inserting and extracting lithium and containing at least one of a metal element and a metalloid element as a constituent element. Here, the negative electrode 22 containing such a negative electrode material is referred to as an alloy-based negative electrode. This is because a high energy density can be obtained by using such a material. In particular, the use with a carbon material is more preferable because a high energy density can be obtained and excellent cycle characteristics can be obtained. The negative electrode material may be a single element, alloy or compound of a metal element or metalloid element, or may have at least a part of one or more of these phases. In the present technology, the alloy includes an alloy including one or more metal elements and one or more metalloid elements in addition to an alloy composed of two or more metal elements. Moreover, the nonmetallic element may be included. Some of the structures include a solid solution, a eutectic (eutectic mixture), an intermetallic compound, or two or more of them.

この負極材料を構成する金属元素あるいは半金属元素としては、例えば、マグネシウム(Mg)、ホウ素(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、ケイ素(Si)、ゲルマニウム(Ge)、スズ(Sn)、鉛(Pb)、ビスマス(Bi)、カドミウム(Cd)、銀(Ag)、亜鉛(Zn)、ハフニウム(Hf)、ジルコニウム(Zr)、イットリウム(Y)、パラジウム(Pd)あるいは白金(Pt)が挙げられる。これらは結晶質のものでもアモルファスのものでもよい。   Examples of metal elements or metalloid elements constituting the negative electrode material include magnesium (Mg), boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), indium (In), silicon (Si), and germanium (Ge). ), Tin (Sn), lead (Pb), bismuth (Bi), cadmium (Cd), silver (Ag), zinc (Zn), hafnium (Hf), zirconium (Zr), yttrium (Y), palladium (Pd) ) Or platinum (Pt). These may be crystalline or amorphous.

中でも、この負極材料としては、短周期型周期表における4B族の金属元素あるいは半金属元素を構成元素として含むものが好ましく、特に好ましいのはケイ素(Si)およびスズ(Sn)の少なくとも一方を構成元素として含むものである。ケイ素(Si)およびスズ(Sn)は、リチウム(Li)を吸蔵および放出する能力が大きく、高いエネルギー密度を得ることができるからである。   Among these, as the negative electrode material, a material containing a 4B group metal element or a semimetal element in the short-period type periodic table as a constituent element is preferable, and at least one of silicon (Si) and tin (Sn) is particularly preferable. It is included as an element. This is because silicon (Si) and tin (Sn) have a large ability to occlude and release lithium (Li), and a high energy density can be obtained.

スズ(Sn)の合金としては、例えば、スズ(Sn)以外の第2の構成元素として、ケイ素(Si)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、マンガン(Mn)、亜鉛(Zn)、インジウム(In)、銀(Ag)、チタン(Ti)、ゲルマニウム(Ge)、ビスマス(Bi)、アンチモン(Sb)、およびクロム(Cr)からなる群のうちの少なくとも1種を含むものが挙げられる。ケイ素(Si)の合金としては、例えば、ケイ素(Si)以外の第2の構成元素として、スズ(Sn)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、マンガン(Mn)、亜鉛(Zn)、インジウム(In)、銀(Ag)、チタン(Ti)、ゲルマニウム(Ge)、ビスマス(Bi)、アンチモン(Sb)およびクロム(Cr)からなる群のうちの少なくとも1種を含むものが挙げられる。   As an alloy of tin (Sn), for example, as a second constituent element other than tin (Sn), silicon (Si), nickel (Ni), copper (Cu), iron (Fe), cobalt (Co), manganese (Mn), zinc (Zn), indium (In), silver (Ag), titanium (Ti), germanium (Ge), bismuth (Bi), antimony (Sb), and chromium (Cr) The thing containing at least 1 sort is mentioned. As an alloy of silicon (Si), for example, as a second constituent element other than silicon (Si), tin (Sn), nickel (Ni), copper (Cu), iron (Fe), cobalt (Co), manganese (Mn), zinc (Zn), indium (In), silver (Ag), titanium (Ti), germanium (Ge), bismuth (Bi), antimony (Sb), and chromium (Cr). The thing containing 1 type is mentioned.

スズ(Sn)の化合物あるいはケイ素(Si)の化合物としては、例えば、酸素(O)あるいは炭素(C)を含むものが挙げられ、スズ(Sn)またはケイ素(Si)に加えて、上述した第2の構成元素を含んでいてもよい。   Examples of the tin (Sn) compound or silicon (Si) compound include those containing oxygen (O) or carbon (C). In addition to tin (Sn) or silicon (Si), the above-described compounds are used. Two constituent elements may be included.

リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料としては、更に、他の金属化合物あるいは高分子材料が挙げられる。他の金属化合物としては、MnO2、V25、V613などの酸化物、NiS、MoSなどの硫化物、あるいはLiN3などのリチウム窒化物が挙げられ、高分子材料としてはポリアセチレン、ポリアニリンあるいはポリピロールなどが挙げられる。 Examples of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium further include other metal compounds or polymer materials. Examples of other metal compounds include oxides such as MnO 2 , V 2 O 5 , and V 6 O 13 , sulfides such as NiS and MoS, and lithium nitrides such as LiN 3 , and polymer materials include polyacetylene. , Polyaniline or polypyrrole.

(セパレータ)
セパレータ23は、正極21と負極22とを隔離し、両極の接触による電流の短絡を防止しつつ、リチウムイオンを通過させるものである。セパレータ23は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレンあるいはポリエチレンなどよりなる合成樹脂製の多孔質膜、またはセラミック製の多孔質膜により構成されており、これらの2種以上の多孔質膜を積層した構造とされていてもよい。中でも、ポリオレフィン製の多孔質膜は短絡防止効果に優れ、かつシャットダウン効果による電池の安全性向上を図ることができるので好ましい。特にポリエチレンは、100℃以上160℃以下の範囲内においてシャットダウン効果を得ることができ、かつ電気化学的安定性にも優れているので、セパレータ23を構成する材料として好ましい。また、ポリプロピレンも好ましく、他にも、化学的安定性を備えた樹脂であればポリエチレンあるいはポリプロピレンと共重合させたり、またはブレンド化することで用いることができる。
(Separator)
The separator 23 separates the positive electrode 21 and the negative electrode 22 and allows lithium ions to pass through while preventing a short circuit of current due to contact between the two electrodes. The separator 23 is made of, for example, a porous film made of synthetic resin made of polytetrafluoroethylene, polypropylene, polyethylene, or the like, or a porous film made of ceramic, and these two or more kinds of porous films are laminated. It may be a structure. Among these, a porous film made of polyolefin is preferable because it is excellent in the effect of preventing short circuit and can improve the safety of the battery due to the shutdown effect. In particular, polyethylene is preferable as a material constituting the separator 23 because a shutdown effect can be obtained in a range of 100 ° C. or higher and 160 ° C. or lower and the electrochemical stability is excellent. Polypropylene is also preferable. In addition, any resin having chemical stability can be used by copolymerizing or blending with polyethylene or polypropylene.

(電解液)
セパレータ23には、液状の電解質である電解液が含浸されている。この電解液は、溶媒と、この溶媒に溶解された電解質塩とを含んでいる。
(Electrolyte)
The separator 23 is impregnated with an electrolytic solution that is a liquid electrolyte. This electrolytic solution contains a solvent and an electrolyte salt dissolved in the solvent.

溶媒としては、炭酸エチレンあるいは炭酸プロピレンなどの環状の炭酸エステルを用いることができ、炭酸エチレンおよび炭酸プロピレンのうちの一方、特に両方を混合して用いることが好ましい。サイクル特性を向上させることができるからである。   As the solvent, cyclic carbonates such as ethylene carbonate or propylene carbonate can be used, and it is preferable to use one of ethylene carbonate and propylene carbonate, particularly a mixture of both. This is because the cycle characteristics can be improved.

溶媒としては、また、これらの環状の炭酸エステルに加えて、炭酸ジエチル、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチルあるいは炭酸メチルプロピルなどの鎖状の炭酸エステルを混合して用いることが好ましい。高いイオン伝導性を得ることができるからである。   As the solvent, in addition to these cyclic carbonates, a chain carbonate such as diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethylmethyl carbonate or methylpropyl carbonate is preferably mixed and used. This is because high ionic conductivity can be obtained.

溶媒としては、更にまた、2,4−ジフルオロアニソールあるいは炭酸ビニレンを含むこと好ましい。2,4−ジフルオロアニソールは放電容量を向上させることができ、また、炭酸ビニレンはサイクル特性を向上させることができるからである。よって、これらを混合して用いれば、放電容量およびサイクル特性を向上させることができるので好ましい。   It is preferable that the solvent further contains 2,4-difluoroanisole or vinylene carbonate. This is because 2,4-difluoroanisole can improve discharge capacity, and vinylene carbonate can improve cycle characteristics. Therefore, it is preferable to use a mixture of these because the discharge capacity and cycle characteristics can be improved.

これらの他にも、溶媒としては、炭酸ブチレン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、1,2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、2−メチル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、酢酸メチル、プロピオン酸メチル、アセトニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、メトキシアセトニトリル、3−メトキシプロピロニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリジノン、N−メチルオキサゾリジノン、N,N−ジメチルイミダゾリジノン、ニトロメタン、ニトロエタン、スルホラン、ジメチルスルフォキシドあるいはリン酸トリメチルなどが挙げられる。   In addition to these, examples of the solvent include butylene carbonate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3- Dioxolane, methyl acetate, methyl propionate, acetonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, methoxyacetonitrile, 3-methoxypropironitrile, N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidinone, N-methyloxazolidinone, N, N-dimethylimidazo Examples include ridinone, nitromethane, nitroethane, sulfolane, dimethyl sulfoxide, and trimethyl phosphate.

なお、これらの非水溶媒の少なくとも一部の水素をフッ素で置換した化合物は、組み合わせる電極の種類によっては、電極反応の可逆性を向上させることができる場合があるので、好ましい場合もある。   A compound obtained by substituting at least a part of hydrogen in these non-aqueous solvents with fluorine may be preferable because the reversibility of the electrode reaction may be improved depending on the type of electrode to be combined.

電解質塩としては、例えばリチウム塩が挙げられ、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。リチウム塩としては、LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiClO4、LiB(C654、LiCH3SO3、LiCF3SO3、LiN(SO2CF32、LiC(SO2CF33、LiAlCl4、LiSiF6、LiCl、ジフルオロ[オキソラト−O,O']ホウ酸リチウム、リチウムビスオキサレートボレート、あるいはLiBrなどが挙げられる。中でも、LiPF6は高いイオン伝導性を得ることができると共に、サイクル特性を向上させることができるので好ましい。 As electrolyte salt, lithium salt is mentioned, for example, 1 type may be used independently, and 2 or more types may be mixed and used for it. Lithium salts include LiPF 6 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiClO 4 , LiB (C 6 H 5 ) 4 , LiCH 3 SO 3 , LiCF 3 SO 3 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiC (SO 2 CF 3 ) 3 , LiAlCl 4 , LiSiF 6 , LiCl, difluoro [oxolato-O, O ′] lithium borate, lithium bisoxalate borate, or LiBr. Among them, LiPF 6 is preferable because it can obtain high ion conductivity and can improve cycle characteristics.

(上部絶縁板、下部絶縁板)
ここで、図3を参照して、上部絶縁板12および下部絶縁板13の構成について説明する。図3Aは、上部絶縁板12の形状の第1の例の構成を示す平面図であり、図3Bは、下部絶縁板13の形状の第1の例の構成を示す平面図である。
(Upper insulating plate, lower insulating plate)
Here, the configuration of the upper insulating plate 12 and the lower insulating plate 13 will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a plan view showing the configuration of the first example of the shape of the upper insulating plate 12, and FIG. 3B is a plan view showing the configuration of the first example of the shape of the lower insulating plate 13.

上部絶縁板12には、略円形の平板状に構成されており、略中央にセンターピン24が挿通するための円形の孔部61が形成されている。   The upper insulating plate 12 is configured in a substantially circular flat plate shape, and a circular hole 61 through which the center pin 24 is inserted is formed in a substantially central portion.

上部絶縁板12には、外周から孔部61にかけて、外周と孔部61を連通させるように切り欠き状の空間部62が形成されている。第1の例においては、空間部62は、孔部61から外周に向かって扇状に広がるように構成されている。   A cutout space 62 is formed in the upper insulating plate 12 from the outer periphery to the hole 61 so that the outer periphery communicates with the hole 61. In the first example, the space 62 is configured to expand in a fan shape from the hole 61 toward the outer periphery.

同様に、下部絶縁板13にも略中央に孔部71が形成されており、外周から孔部71にかけて外周と孔部71を連通させるように扇状の空間部72が形成されている。   Similarly, the lower insulating plate 13 is also formed with a hole 71 substantially in the center, and a fan-shaped space 72 is formed from the outer periphery to the hole 71 so that the outer periphery communicates with the hole 71.

図3Cは、上部絶縁板12の形状の第2の例の構成を示す平面図であり、図3Dは、下部絶縁板13の形状の第2の例の構成を示す平面図である。   FIG. 3C is a plan view showing the configuration of the second example of the shape of the upper insulating plate 12, and FIG. 3D is a plan view showing the configuration of the second example of the shape of the lower insulating plate 13.

上部絶縁板12は、略円形の平板状に構成されており、略中央にセンターピンが挿通するための円形の孔部61が形成されている。   The upper insulating plate 12 is formed in a substantially circular flat plate shape, and a circular hole 61 through which a center pin is inserted is formed at a substantially center.

上部絶縁板12には、外周から孔部61にかけて外周と孔部61を連通させるように切り欠き状の空間部62が形成されている。第2の例においては、空間部62は、孔部61から外周に向かって幅が一定の矩形状に構成されている。   The upper insulating plate 12 is formed with a notch-shaped space 62 from the outer periphery to the hole 61 so that the outer periphery communicates with the hole 61. In the second example, the space 62 is formed in a rectangular shape having a constant width from the hole 61 toward the outer periphery.

同様に、下部絶縁板13にも略中央に孔部71が形成されており、外周から孔部71にかけて外周と孔部71を連通させるように矩形状の空間部72が形成されている。   Similarly, the lower insulating plate 13 is also formed with a hole 71 at substantially the center, and a rectangular space 72 is formed from the outer periphery to the hole 71 so that the outer periphery communicates with the hole 71.

上部絶縁板12が電池缶11内に設けられると、上部絶縁板12の空間部62は、電池缶11の内壁と巻回電極体20との隙間である外周隙間32と連通することになる。空間部62は孔部61と連通しているため、外周隙間32と空間部62と孔部61とが連通することになる。   When the upper insulating plate 12 is provided in the battery can 11, the space portion 62 of the upper insulating plate 12 communicates with the outer peripheral gap 32 that is a gap between the inner wall of the battery can 11 and the wound electrode body 20. Since the space portion 62 communicates with the hole portion 61, the outer peripheral gap 32, the space portion 62, and the hole portion 61 communicate with each other.

また、下部絶縁板13が電池缶11内に設けられると、下部絶縁板13の空間部72は、電池缶11の内壁と巻回電極体20との隙間である外周隙間32と連通することになる。空間部72は孔部71と連通しているため、外周隙間32と空間部72と孔部71とが連通することになる。   Further, when the lower insulating plate 13 is provided in the battery can 11, the space 72 of the lower insulating plate 13 communicates with the outer peripheral gap 32 that is a gap between the inner wall of the battery can 11 and the wound electrode body 20. Become. Since the space portion 72 communicates with the hole portion 71, the outer peripheral gap 32, the space portion 72, and the hole portion 71 communicate with each other.

外周隙間32と空間部62と孔部61は、連通することによりガスの流路として機能する。同様に外周隙間32と空間部72と孔部71も連通することにガスの流路として機能する。   The outer peripheral gap 32, the space 62, and the hole 61 function as a gas flow path by communicating with each other. Similarly, the outer peripheral gap 32, the space 72, and the hole 71 also function as a gas flow path.

さらに、上部絶縁板12の孔部61、下部絶縁板13の孔部71は共に中心空間部31と連通しているため、中心空間部31もガスの流路として機能する。   Furthermore, since the hole 61 of the upper insulating plate 12 and the hole 71 of the lower insulating plate 13 are both in communication with the central space 31, the central space 31 also functions as a gas flow path.

火中に投下された場合などの異常時において電池缶11内でガスが発生すると、ガスは、外周隙間32と上部絶縁板12の空間部62および孔部61による流路、外周隙間32と下部絶縁板13の空間部72および孔部71による流路、さらに中心空間部31と孔部61と孔部71による流路を通じて電池缶11の上方へ上がっていき、電池缶11の上端の開放端部から外部に放出されることになる。   When gas is generated in the battery can 11 during an abnormality such as when dropped in the fire, the gas flows through the outer circumferential gap 32 and the space 62 and the hole 61 of the upper insulating plate 12, and the outer circumferential gap 32 and the lower part. The upper end of the battery can 11 is opened up through the flow path formed by the space 72 and the hole 71 of the insulating plate 13, and further through the flow path formed by the central space 31, the hole 61 and the hole 71. It will be discharged to the outside from the part.

これにより、電池缶11内で発生したガスを効率よく外部に放出し、電池缶11の破損を防ぐことができる。   Thereby, the gas generated in the battery can 11 can be efficiently released to the outside, and the battery can 11 can be prevented from being damaged.

上部絶縁板12の空間部62の開き角度θは、1度以上100度以下であることが好ましい。開き角度θが100度を超えると、火中投下等により電池がガス噴出し、巻回電極体20が電池の上部に移動した場合、その移動を上部絶縁板12により押さえる力が不足して、巻回電極体20が電池缶11の上部から飛び出してしまう虞がある。また、上部絶縁板12と巻回電極体20の上部との接触面積が減少するため、振動等による耐久性が低下する虞もある。一方、開き角度θが1度未満であると、空間部62のガス排出流路としての機能が低下し、巻回電極体20が電池缶11の上部から飛び出してしまう虞がある。ここで、上部絶縁板12の空間部62の開き角度θは、空間部62の内周側における開き角度である。   The opening angle θ of the space 62 of the upper insulating plate 12 is preferably 1 degree or more and 100 degrees or less. When the opening angle θ exceeds 100 degrees, when the battery is ejected by dropping in the fire or the like, and the wound electrode body 20 moves to the upper part of the battery, the force for holding the movement by the upper insulating plate 12 is insufficient, There is a possibility that the wound electrode body 20 may jump out of the upper portion of the battery can 11. In addition, since the contact area between the upper insulating plate 12 and the upper part of the wound electrode body 20 is reduced, there is a risk that durability due to vibration or the like may be reduced. On the other hand, when the opening angle θ is less than 1 degree, the function of the space portion 62 as a gas discharge channel is lowered, and the wound electrode body 20 may jump out of the upper portion of the battery can 11. Here, the opening angle θ of the space portion 62 of the upper insulating plate 12 is an opening angle on the inner peripheral side of the space portion 62.

上部絶縁板12の幅DAに対する空間部62の最小幅DBの割合が0.47以下であることが好ましい。割合が0.47を超えると、火中投下等により電池がガス噴出し、巻回電極体20が電池の上部に移動した場合、その移動を上部絶縁板12により押さえる力が不足して、巻回電極体20が電池缶11の上部から飛び出してしまう虞がある。また、上部絶縁板12と巻回電極体20の上部との接触面積が減少するため、振動等による耐久性が低下する虞もある。 It is preferred minimum ratio of the width D B of the space 62 to the width D A of the upper insulating plate 12 is 0.47 or less. When the ratio exceeds 0.47, when the battery is blown out by dropping in the fire or the like and the wound electrode body 20 moves to the upper part of the battery, the force for suppressing the movement by the upper insulating plate 12 is insufficient and the winding is performed. There is a possibility that the rotating electrode body 20 may jump out of the upper portion of the battery can 11. In addition, since the contact area between the upper insulating plate 12 and the upper part of the wound electrode body 20 is reduced, there is a risk that durability due to vibration or the like may be reduced.

下部絶縁板13の空間部62の開き角度θは、1度以上100度以下であることが好ましい。開き角度θが100度を超えると、巻回電極体20へのガス流入量が増えすぎることによって、上部絶縁板12を押し上げることになり、これにより、電池が火中に投下された際の耐性が悪化する虞がある。また、下部絶縁板13と巻回電極体20の下部との接触面積が減少するため、振動等による耐久性が低下する虞もある。一方、開き角度θが1度未満であると、空間部72のガス排出流路としての機能が低下し、巻回電極体20が電池缶11の上部から飛び出してしまう虞がある。ここで、下部絶縁板13の空間部72の開き角度θは、空間部72の内周側における開き角度である。   The opening angle θ of the space 62 of the lower insulating plate 13 is preferably 1 degree or more and 100 degrees or less. When the opening angle θ exceeds 100 degrees, the amount of gas flowing into the spirally wound electrode body 20 increases too much, thereby pushing up the upper insulating plate 12, and thereby the resistance when the battery is dropped into fire. May get worse. Further, since the contact area between the lower insulating plate 13 and the lower part of the wound electrode body 20 is reduced, there is a possibility that durability due to vibration or the like may be reduced. On the other hand, when the opening angle θ is less than 1 degree, the function of the space portion 72 as a gas discharge channel is lowered, and the wound electrode body 20 may jump out from the upper portion of the battery can 11. Here, the opening angle θ of the space portion 72 of the lower insulating plate 13 is an opening angle on the inner peripheral side of the space portion 72.

下部絶縁板13の幅DAに対する空間部72の最小幅DBの割合が0.47以下であることが好ましい。割合が0.47を超えると、巻回電極体20へのガス流入量が増えすぎることによって、上部絶縁板12を押し上げることになり、これにより、電池が火中に投下された際の耐性が悪化する虞がある。また、下部絶縁板13と巻回電極体20の下部との接触面積が減少するため、振動等による耐久性が低下する虞もある。 It is preferred minimum ratio of the width D B of the space 72 to the width D A of the lower insulating plate 13 is 0.47 or less. When the ratio exceeds 0.47, the amount of gas flowing into the spirally wound electrode body 20 increases too much, thereby pushing up the upper insulating plate 12, and thereby the resistance when the battery is dropped into fire. There is a risk of getting worse. In addition, since the contact area between the lower insulating plate 13 and the lower part of the wound electrode body 20 is reduced, there is a risk that durability due to vibration or the like may be reduced.

(ガスケット)
次に、図4を参照してガスケット17の構成について説明する。図4Aは、ガスケット17の側面図であり、図4Bは、ガスケット17の平面図である。また、図4Cは、図4BにおけるC−C断面図であり、図4Dは、図4AにおけるD−D断面図である。
(gasket)
Next, the configuration of the gasket 17 will be described with reference to FIG. 4A is a side view of the gasket 17, and FIG. 4B is a plan view of the gasket 17. 4C is a CC cross-sectional view in FIG. 4B, and FIG. 4D is a DD cross-sectional view in FIG. 4A.

ガスケット17は、下端の直径に比べて上端の直径が大きい筒状に構成されている。ガスケット17の側面には、ガスケット17の内外を連通させる空間部81が設けられている。   The gasket 17 is configured in a cylindrical shape having a larger diameter at the upper end than the diameter at the lower end. On the side surface of the gasket 17, a space portion 81 that communicates the inside and outside of the gasket 17 is provided.

空間部81が上部絶縁板12の空間部62の位置に対応することより、空間部81と空間部62とで、電池缶11内で発生したガスを電池缶11の上方に導き、外部に排出するための流路が構成される。空間部81は、例えば、切り欠き状に構成されている。ただし、空間部81は切り欠き状に限られず、孔状に構成されていてもよい。なお、図4の例においては、平面視において4つの空間部81が四方にそれぞれ設けられているが、空間部81の数および位置はそれに限られるものではない。   Since the space portion 81 corresponds to the position of the space portion 62 of the upper insulating plate 12, the gas generated in the battery can 11 is guided to the upper side of the battery can 11 by the space portion 81 and the space portion 62 and discharged to the outside. A flow path is configured. The space part 81 is configured in a notch shape, for example. However, the space part 81 is not limited to a notch shape, and may be configured in a hole shape. In the example of FIG. 4, the four space portions 81 are provided in four directions in plan view, but the number and positions of the space portions 81 are not limited thereto.

[1.2 電池の製造方法]
次に、本技術の第1の実施形態に係る電池の製造方法の一例について説明する。まず、例えば、正極活物質と、導電剤と、結着剤とを混合して正極合剤を調製し、この正極合剤をN−メチル−2−ピロリドンなどの溶剤に分散させてペースト状の正極合剤スラリーを作製する。次に、この正極合剤スラリーを正極集電体21Aに塗布し溶剤を乾燥させ、ロールプレス機などにより圧縮成型することにより正極活物質層21Bを形成し、正極21を形成する。
[1.2 Battery Manufacturing Method]
Next, an example of a method for manufacturing a battery according to the first embodiment of the present technology will be described. First, for example, a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder are mixed to prepare a positive electrode mixture, and the positive electrode mixture is dispersed in a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone to obtain a paste-like material. A positive electrode mixture slurry is prepared. Next, this positive electrode mixture slurry is applied to the positive electrode current collector 21 </ b> A, the solvent is dried, and the positive electrode active material layer 21 </ b> B is formed by compression molding with a roll press or the like, thereby forming the positive electrode 21.

また、例えば、負極活物質と、結着剤とを混合して負極合剤を調製し、この負極合剤をN−メチル−2−ピロリドンなどの溶剤に分散させてペースト状の負極合剤スラリーを作製する。次に、この負極合剤スラリーを負極集電体22Aに塗布し溶剤を乾燥させ、ロールプレス機などにより圧縮成型することにより負極活物質層22Bを形成し、負極22を作製する。   Further, for example, a negative electrode active material and a binder are mixed to prepare a negative electrode mixture, and this negative electrode mixture is dispersed in a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone to obtain a paste-like negative electrode mixture slurry Is made. Next, the negative electrode mixture slurry is applied to the negative electrode current collector 22A, the solvent is dried, and the negative electrode active material layer 22B is formed by compression molding using a roll press or the like, and the negative electrode 22 is manufactured.

次に、正極集電体21Aに正極リード25を溶接などにより取り付けると共に、負極集電体22Aに負極リード26を溶接などにより取り付ける。次に、正極21と負極22とをセパレータ23を介して巻回する。次に、正極リード25の先端部を安全弁機構15に溶接すると共に、負極リード26の先端部を電池缶11に溶接して、巻回した正極21および負極22を一対の上部絶縁板12、下部絶縁板13で挟み電池缶11の内部に収納する。次に、正極21および負極22を電池缶11の内部に収納したのち、リン化合物を含む電解液を電池缶11の内部に注入し、セパレータ23に含浸させる。次に、電池缶11の開口端部に電池蓋14、安全弁機構15および熱感抵抗素子16を封口ガスケット17を介してかしめることにより固定する。これにより、図1に示した電池が得られる。   Next, the positive electrode lead 25 is attached to the positive electrode current collector 21A by welding or the like, and the negative electrode lead 26 is attached to the negative electrode current collector 22A by welding or the like. Next, the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are wound through the separator 23. Next, the front end of the positive electrode lead 25 is welded to the safety valve mechanism 15, and the front end of the negative electrode lead 26 is welded to the battery can 11, and the wound positive electrode 21 and negative electrode 22 are connected to the pair of upper insulating plates 12 and the lower part. It is sandwiched between insulating plates 13 and stored inside the battery can 11. Next, after the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are accommodated in the battery can 11, an electrolytic solution containing a phosphorus compound is injected into the battery can 11 and impregnated in the separator 23. Next, the battery lid 14, the safety valve mechanism 15, and the heat sensitive resistance element 16 are fixed to the opening end of the battery can 11 by caulking through a sealing gasket 17. Thereby, the battery shown in FIG. 1 is obtained.

以下、実施例により本技術を具体的に説明するが、本技術はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。上述のようにして得られた電池に係る実施例1−1〜実施例1−24について、火中投下試験を行った。   Hereinafter, the present technology will be specifically described by way of examples. However, the present technology is not limited only to these examples. A fire drop test was performed on Examples 1-1 to 1-24 related to the batteries obtained as described above.

なお、上部絶縁板12の幅DAに対する空間部62の最小幅DBの割合は、下記の式1に基づいて求めるものとする。 The minimum width D ratio of B of the space 62 to the width D A of the upper insulating plate 12 shall be determined based on Equation 1 below.

上部幅割合=上部絶縁板12の空間部62の最小幅DB/上部絶縁板12の幅DA・・・(1) Upper width ratio = minimum width D B of the space 62 of the upper insulating plate 12 / width D A of the upper insulating plate 12 (1)

同様に、下部絶縁板13の幅DAに対する空間部72の最小幅DBの割合は、下記の式2に基づいて求めるものとする。 Similarly, the minimum width D ratio of B of the space 72 to the width D A of the lower insulating plate 13 shall be determined based on Equation 2 below.

下部幅割合=下部絶縁板13の空間部72の最小幅DB/下部絶縁板13の幅DA・・・(2)
また、ガスケット17の空間率は、下記の式3に基づいて求めたものとする。
ガスケット17の空間率=(4つの空間部81の幅wの総和LB/ガスケット17の外周の長さLA)×100[%]・・・(3)
ここで、空間部81の幅wは、図4B、図4Dに示すように、ガスケット17の周方向における幅である。また、ガスケット17の外周長さLAは、図4B、図4Dに示すように、空間部81が設けられた部分におけるガスケット17の外周の長さである(LA=2πR、R:ガスケット17の外周の半径)。
Lower width ratio = minimum width D B of the space 72 of the lower insulating plate 13 / width D A of the lower insulating plate 13 (2)
Moreover, the space ratio of the gasket 17 shall be calculated | required based on the following formula 3.
Space ratio of the gasket 17 = (length of the outer periphery of the four sum of the width w of the space 81 L B / gasket 17 L A) × 100 [% ] ··· (3)
Here, the width w of the space portion 81 is the width in the circumferential direction of the gasket 17 as shown in FIGS. 4B and 4D. 4B and 4D, the outer peripheral length L A of the gasket 17 is the outer peripheral length of the gasket 17 in the portion where the space portion 81 is provided (L A = 2πR, R: gasket 17). Radius of the outer circumference).

<比較例1>
上部絶縁板12および下部絶縁板13のいずれにも空間部を設けずに電池を作成した。
<Comparative Example 1>
A battery was prepared without providing a space in either the upper insulating plate 12 or the lower insulating plate 13.

<実施例1−1>
上部絶縁板12の空間部62の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部62の開き角度を90度とした。また、上部絶縁板12の空間部62の最小幅と上部絶縁板12の幅との比である上部幅割合を0.0700とした。下部絶縁板13は空間部を設けずに構成した。さらに、ガスケット17の空間率は0%とした。
<Example 1-1>
The shape of the space 62 of the upper insulating plate 12 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space 62 was 90 degrees. The upper width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the width of the upper insulating plate 12, was set to 0.0700. The lower insulating plate 13 was configured without providing a space portion. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was set to 0%.

<実施例1−2>
上部絶縁板12は空間部を設けずに構成した。下部絶縁板13の空間部72の形状を図3Bに示される扇状とし、空間部の開き角度を90度とした。また、下部絶縁板13の空間部72の最小幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合を0.0700とした。さらに、ガスケット17の空間率は0%とした。
<Example 1-2>
The upper insulating plate 12 was configured without a space. The shape of the space 72 of the lower insulating plate 13 was a fan shape shown in FIG. 3B, and the opening angle of the space was 90 degrees. The lower width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 72 of the lower insulating plate 13 and the width of the lower insulating plate 13, was set to 0.0700. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was set to 0%.

<実施例1−3>
上部絶縁板12は空間部を設けずに構成した。下部絶縁板13も空間部を設けずに構成した。さらに、ガスケット17の空間率は10%とした。
<Example 1-3>
The upper insulating plate 12 was configured without a space. The lower insulating plate 13 was also configured without providing a space. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was 10%.

<実施例1−4>
上部絶縁板12の空間部62の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部62の開き角度を90度とした。上部絶縁板12の空間部62の最小幅と上部絶縁板12の幅との比である上部幅割合を0.0700とした。また、下部絶縁板13の空間部72の形状を図3Bに示される扇状とし、空間部72の開き角度を90度とした。下部絶縁板13の空間部72の最小幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合を0.0700とした。さらに、ガスケット17の空間率は0%とした。
<Example 1-4>
The shape of the space 62 of the upper insulating plate 12 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space 62 was 90 degrees. The upper width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the width of the upper insulating plate 12, was set to 0.0700. Moreover, the shape of the space part 72 of the lower insulating plate 13 was a fan shape shown in FIG. 3B, and the opening angle of the space part 72 was 90 degrees. The lower width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 72 of the lower insulating plate 13 and the width of the lower insulating plate 13, was set to 0.0700. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was set to 0%.

<実施例1−5>
上部絶縁板12は空間部を設けずに構成した。下部絶縁板13の空間部72の形状を図3Bに示される扇状とし、空間部72の開き角度を90度とした。また、下部絶縁板13の空間部72の最小幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合を0.0700とした。さらに、ガスケット17の空間率は10%とした。
<Example 1-5>
The upper insulating plate 12 was configured without a space. The shape of the space portion 72 of the lower insulating plate 13 was a fan shape shown in FIG. 3B, and the opening angle of the space portion 72 was 90 degrees. The lower width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 72 of the lower insulating plate 13 and the width of the lower insulating plate 13, was set to 0.0700. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was 10%.

<実施例1−6>
上部絶縁板12の空間部62の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部62の開き角度を90度とした。上部絶縁板12の空間部62の最小幅と上部絶縁板12の幅との比である上部幅割合を0.0700とした。下部絶縁板13は空間部を設けずに構成した。さらに、ガスケット17の空間率は10%とした。
<Example 1-6>
The shape of the space 62 of the upper insulating plate 12 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space 62 was 90 degrees. The upper width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the width of the upper insulating plate 12, was set to 0.0700. The lower insulating plate 13 was configured without providing a space portion. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was 10%.

<実施例1−7>
上部絶縁板12の空間部62の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部62の開き角度を90度とした。上部絶縁板12の空間部62の最小幅と上部絶縁板12の幅との比である上部幅割合を0.0700とした。また、下部絶縁板13の空間部72の形状を図3Bに示される扇状とし、空間部72の開き角度を60度とした。下部絶縁板13の空間部72の最小幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合を0.0470とした。さらに、ガスケット17の空間率は10%とした。
<Example 1-7>
The shape of the space 62 of the upper insulating plate 12 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space 62 was 90 degrees. The upper width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the width of the upper insulating plate 12, was set to 0.0700. Moreover, the shape of the space part 72 of the lower insulating plate 13 was a fan shape shown in FIG. 3B, and the opening angle of the space part 72 was 60 degrees. The lower width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 72 of the lower insulating plate 13 and the width of the lower insulating plate 13, was set to 0.0470. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was 10%.

<実施例1−8>
上部絶縁板12の空間部62の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部の開き角度を90度とした。上部絶縁板12の空間部62の最小幅と上部絶縁板12の幅との比である上部幅割合を0.0700とした。また、下部絶縁板13の空間部72の形状を図3Bに示される扇状とし、空間部の開き角度を20度とした。下部絶縁板13の空間部72の最小幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合を0.0160とした。さらに、ガスケット17の空間率は10%とした。
<Example 1-8>
The shape of the space 62 of the upper insulating plate 12 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space was 90 degrees. The upper width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the width of the upper insulating plate 12, was set to 0.0700. Moreover, the shape of the space part 72 of the lower insulating plate 13 was a fan shape shown in FIG. 3B, and the opening angle of the space part was 20 degrees. The lower width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 72 of the lower insulating plate 13 and the width of the lower insulating plate 13, was set to 0.0160. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was 10%.

<実施例1−8>
上部絶縁板12の空間部62の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部の開き角度を90度とした。上部絶縁板12の空間部62の最小幅と上部絶縁板12の幅との比である上部幅割合を0.07とした。また、下部絶縁板13の空間部72の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部の開き角度を20度とした。下部絶縁板13の空間部72の最小幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合を0.0160とした。さらに、ガスケット17の空間率は10%とした。
<Example 1-8>
The shape of the space 62 of the upper insulating plate 12 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space was 90 degrees. The upper width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the width of the upper insulating plate 12, was set to 0.07. Moreover, the shape of the space part 72 of the lower insulating plate 13 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space part was 20 degrees. The lower width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 72 of the lower insulating plate 13 and the width of the lower insulating plate 13, was set to 0.0160. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was 10%.

<実施例1−9>
上部絶縁板12の空間部62の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部62の開き角度を90度とした。上部絶縁板12の空間部62の最小幅と上部絶縁板12の幅との比である上部幅割合を0.0700とした。また、下部絶縁板13の空間部72の形状を図3Bに示される扇状とし、空間部72の開き角度を2度とした。下部絶縁板13の空間部72の最小幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合を0.0016とした。さらに、ガスケット17の空間率は10%とした。
<Example 1-9>
The shape of the space 62 of the upper insulating plate 12 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space 62 was 90 degrees. The upper width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the width of the upper insulating plate 12, was set to 0.0700. Moreover, the shape of the space part 72 of the lower insulating plate 13 was a fan shape shown in FIG. 3B, and the opening angle of the space part 72 was 2 degrees. The lower width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 72 of the lower insulating plate 13 and the width of the lower insulating plate 13, was 0.0016. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was 10%.

<実施例1−10>
上部絶縁板12の空間部62の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部62の開き角度を90度とした。上部絶縁板12の空間部62の最小幅と上部絶縁板12の幅との比である上部幅割合を0.0700とした。また、下部絶縁板13の空間部72の形状を図3Bに示される扇状とし、空間部72の開き角度を0.8度とした。下部絶縁板13の空間部72の最小幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合を0.0007とした。さらに、ガスケット17の空間率は10%とした。
<Example 1-10>
The shape of the space 62 of the upper insulating plate 12 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space 62 was 90 degrees. The upper width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the width of the upper insulating plate 12, was set to 0.0700. Moreover, the shape of the space part 72 of the lower insulating plate 13 was a fan shape shown in FIG. 3B, and the opening angle of the space part 72 was 0.8 degrees. The lower width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 72 of the lower insulating plate 13 and the width of the lower insulating plate 13, was set to 0.0007. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was 10%.

<実施例1−11>
上部絶縁板12の空間部62の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部62の開き角度を90度とした。上部絶縁板12の空間部62の最小幅と上部絶縁板12の幅との比である上部幅割合を0.0700とした。また、下部絶縁板13の空間部72の形状を図3Bに示される扇状とし、空間部72の開き角度を80度とした。下部絶縁板13の空間部72の最小幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合を0.0700とした。さらに、ガスケット17の空間率は10%とした。
<Example 1-11>
The shape of the space 62 of the upper insulating plate 12 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space 62 was 90 degrees. The upper width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the width of the upper insulating plate 12, was set to 0.0700. Moreover, the shape of the space part 72 of the lower insulating plate 13 was a fan shape shown in FIG. 3B, and the opening angle of the space part 72 was 80 degrees. The lower width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 72 of the lower insulating plate 13 and the width of the lower insulating plate 13, was set to 0.0700. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was 10%.

<実施例1−12>
上部絶縁板12の空間部62の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部62の開き角度を90度とした。上部絶縁板12の空間部62の最小幅と上部絶縁板12の幅との比である上部幅割合を0.0700とした。また、下部絶縁板13の空間部72の形状を図3Bに示される扇状とし、空間部72の開き角度を100度とした。下部絶縁板13の空間部72の最小幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合を0.0780とした。さらに、ガスケット17の空間率は10%とした。
<Example 1-12>
The shape of the space 62 of the upper insulating plate 12 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space 62 was 90 degrees. The upper width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the width of the upper insulating plate 12, was set to 0.0700. Moreover, the shape of the space part 72 of the lower insulating plate 13 was a fan shape shown in FIG. 3B, and the opening angle of the space part 72 was 100 degrees. The lower width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 72 of the lower insulating plate 13 and the width of the lower insulating plate 13, was set to 0.0780. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was 10%.

<実施例1−13>
上部絶縁板12の空間部62の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部62の開き角度を90度とした。上部絶縁板12の空間部62の最小幅と上部絶縁板12の幅との比である上部幅割合を0.0700とした。また、下部絶縁板13の空間部72の形状を図3Bに示される扇状とし、空間部72の開き角度を105度とした。下部絶縁板13の空間部72の最小幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合を0.0820とした。さらに、ガスケット17の空間率は10%とした。
<Example 1-13>
The shape of the space 62 of the upper insulating plate 12 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space 62 was 90 degrees. The upper width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the width of the upper insulating plate 12, was set to 0.0700. Moreover, the shape of the space part 72 of the lower insulating plate 13 was a fan shape shown in FIG. 3B, and the opening angle of the space part 72 was 105 degrees. The lower width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 72 of the lower insulating plate 13 and the width of the lower insulating plate 13, was set to 0.0820. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was 10%.

<実施例1−14>
上部絶縁板12は空間部を設けずに構成した。また、下部絶縁板13の空間部72の形状を図3Bに示される扇状とし、空間部72の開き角度を90度とした。下部絶縁板13の空間部72の最小幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合を0.0700とした。さらに、ガスケット17の空間率は10%とした。
<Example 1-14>
The upper insulating plate 12 was configured without a space. Moreover, the shape of the space part 72 of the lower insulating plate 13 was a fan shape shown in FIG. 3B, and the opening angle of the space part 72 was 90 degrees. The lower width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 72 of the lower insulating plate 13 and the width of the lower insulating plate 13, was set to 0.0700. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was 10%.

<実施例1−15>
上部絶縁板12の空間部62の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部62の開き角度を60度とした。上部絶縁板12の空間部62の最小幅と上部絶縁板12の幅との比である上部幅割合を0.0470とした。また、下部絶縁板13の空間部72の形状を図3Bに示される扇状とし、空間部72の開き角度を90度とした。下部絶縁板13の空間部72の最小幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合を0.0700とした。さらに、ガスケット17の空間率は10%とした。
<Example 1-15>
The shape of the space 62 of the upper insulating plate 12 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space 62 was 60 degrees. The upper width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the width of the upper insulating plate 12, was set to 0.0470. Moreover, the shape of the space part 72 of the lower insulating plate 13 was a fan shape shown in FIG. 3B, and the opening angle of the space part 72 was 90 degrees. The lower width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 72 of the lower insulating plate 13 and the width of the lower insulating plate 13, was set to 0.0700. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was 10%.

<実施例1−16>
上部絶縁板12の空間部62の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部62の開き角度を20度とした。上部絶縁板12の空間部62の最小幅と上部絶縁板12の幅との比である上部幅割合を0.0160とした。また、下部絶縁板13の空間部72の形状を図3Bに示される扇状とし、空間部72の開き角度を90度とした。下部絶縁板13の空間部72の最小幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合を0.0700とした。さらに、ガスケット17の空間率は10%とした。
<Example 1-16>
The shape of the space portion 62 of the upper insulating plate 12 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space portion 62 was 20 degrees. The upper width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the width of the upper insulating plate 12, was set to 0.0160. Moreover, the shape of the space part 72 of the lower insulating plate 13 was a fan shape shown in FIG. 3B, and the opening angle of the space part 72 was 90 degrees. The lower width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 72 of the lower insulating plate 13 and the width of the lower insulating plate 13, was set to 0.0700. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was 10%.

<実施例1−17>
上部絶縁板12の空間部62の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部62の開き角度を2度とした。上部絶縁板12の空間部62の最小幅と上部絶縁板12の幅との比である上部幅割合を0.0016とした。また、下部絶縁板13の空間部72の形状を図3Bに示される扇状とし、空間部72の開き角度を90度とした。下部絶縁板13の空間部72の最小幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合を0.0700とした。さらに、ガスケット17の空間率は10%とした。
<Example 1-17>
The shape of the space portion 62 of the upper insulating plate 12 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space portion 62 was 2 degrees. The upper width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the width of the upper insulating plate 12, was set to 0.0016. Moreover, the shape of the space part 72 of the lower insulating plate 13 was a fan shape shown in FIG. 3B, and the opening angle of the space part 72 was 90 degrees. The lower width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 72 of the lower insulating plate 13 and the width of the lower insulating plate 13, was set to 0.0700. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was 10%.

<実施例1−18>
上部絶縁板12の空間部62の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部62の開き角度を0.8度とした。上部絶縁板12の空間部62の最小幅と上部絶縁板12の幅との比である上部幅割合を0.0007とした。また、下部絶縁板13の空間部72の形状を図3Bに示される扇状とし、空間部72の開き角度を90度とした。下部絶縁板13の空間部72の最小幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合を0.0700とした。さらに、ガスケット17の空間率は10%とした。
<Example 1-18>
The shape of the space portion 62 of the upper insulating plate 12 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space portion 62 was 0.8 degrees. The upper width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the width of the upper insulating plate 12, was set to 0.0007. Moreover, the shape of the space part 72 of the lower insulating plate 13 was a fan shape shown in FIG. 3B, and the opening angle of the space part 72 was 90 degrees. The lower width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 72 of the lower insulating plate 13 and the width of the lower insulating plate 13, was set to 0.0700. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was 10%.

<実施例1−19>
上部絶縁板12の空間部62の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部62の開き角度を80度とした。上部絶縁板12の空間部62の最小幅と上部絶縁板12の幅との比である上部幅割合を0.0700とした。また、下部絶縁板13の空間部72の形状を図3Bに示される扇状とし、空間部72の開き角度を90度とした。下部絶縁板13の空間部72の最小幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合を0.0700とした。さらに、ガスケット17の空間率は10%とした。
<Example 1-19>
The shape of the space 62 of the upper insulating plate 12 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space 62 was 80 degrees. The upper width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the width of the upper insulating plate 12, was set to 0.0700. Moreover, the shape of the space part 72 of the lower insulating plate 13 was a fan shape shown in FIG. 3B, and the opening angle of the space part 72 was 90 degrees. The lower width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 72 of the lower insulating plate 13 and the width of the lower insulating plate 13, was set to 0.0700. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was 10%.

<実施例1−20>
上部絶縁板12の空間部62の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部62の開き角度を100度とした。上部絶縁板12の空間部62の最小幅と上部絶縁板12の幅との比である上部幅割合を0.0780とした。また、下部絶縁板13の空間部72の形状を図3Bに示される扇状とし、空間部72の開き角度を90度とした。下部絶縁板13の空間部72の最小幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合を0.0700とした。さらに、ガスケット17の空間率は10%とした。
<Example 1-20>
The shape of the space 62 of the upper insulating plate 12 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space 62 was 100 degrees. The upper width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the width of the upper insulating plate 12, was set to 0.0780. Moreover, the shape of the space part 72 of the lower insulating plate 13 was a fan shape shown in FIG. 3B, and the opening angle of the space part 72 was 90 degrees. The lower width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 72 of the lower insulating plate 13 and the width of the lower insulating plate 13, was set to 0.0700. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was 10%.

<実施例1−21>
上部絶縁板12の空間部62の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部の開き角度を105度とした。上部絶縁板12の空間部62の最小幅と上部絶縁板12の幅との比である上部幅割合を0.0820とした。また、下部絶縁板13の空間部72の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部72の開き角度を90度とした。下部絶縁板13の空間部72の最小幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合を0.0700とした。さらに、ガスケット17の空間率は10%とした。
<Example 1-21>
The shape of the space 62 of the upper insulating plate 12 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space was 105 degrees. The upper width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the width of the upper insulating plate 12, was set to 0.0820. Moreover, the shape of the space part 72 of the lower insulating plate 13 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space part 72 was 90 degrees. The lower width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 72 of the lower insulating plate 13 and the width of the lower insulating plate 13, was set to 0.0700. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was 10%.

<実施例1−22>
上部絶縁板12の空間部62の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部62の開き角度を90度とした。上部絶縁板12の空間部62の最小幅と上部絶縁板12の幅との比である上部幅割合を0.0700とした。また、下部絶縁板13の空間部72の形状を図3Bに示される扇状とし、空間部72の開き角度を90度とした。下部絶縁板13の空間部72の最小幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合を0.0700とした。さらに、ガスケット17の空間率は30%とした。
<Example 1-22>
The shape of the space 62 of the upper insulating plate 12 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space 62 was 90 degrees. The upper width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the width of the upper insulating plate 12, was set to 0.0700. Moreover, the shape of the space part 72 of the lower insulating plate 13 was a fan shape shown in FIG. 3B, and the opening angle of the space part 72 was 90 degrees. The lower width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 72 of the lower insulating plate 13 and the width of the lower insulating plate 13, was set to 0.0700. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was 30%.

<実施例1−23>
上部絶縁板12の空間部62の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部62の開き角度を90度とした。上部絶縁板12の空間部62の最小幅と上部絶縁板12の幅との比である上部幅割合を0.0700とした。また、下部絶縁板13の空間部72の形状を図3Bに示される扇状とし、空間部72の開き角度を90度とした。下部絶縁板13の空間部72の最小幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合を0.0700とした。さらに、ガスケット17の空間率は50%とした。
<Example 1-23>
The shape of the space 62 of the upper insulating plate 12 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space 62 was 90 degrees. The upper width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the width of the upper insulating plate 12, was set to 0.0700. Moreover, the shape of the space part 72 of the lower insulating plate 13 was a fan shape shown in FIG. 3B, and the opening angle of the space part 72 was 90 degrees. The lower width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 72 of the lower insulating plate 13 and the width of the lower insulating plate 13, was set to 0.0700. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was 50%.

<実施例1−24>
上部絶縁板12の空間部62の形状を図3Aに示される扇状とし、空間部62の開き角度を90度とした。上部絶縁板12の空間部62の最小幅と上部絶縁板12の幅との比である上部幅割合を0.0700とした。また、下部絶縁板13の空間部72の形状を図3Bに示される扇状とし、空間部72の開き角度を90度とした。下部絶縁板13の空間部72の最小幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合を0.0700とした。さらに、ガスケット17の空間率は55%とした。
<Example 1-24>
The shape of the space 62 of the upper insulating plate 12 was a fan shape shown in FIG. 3A, and the opening angle of the space 62 was 90 degrees. The upper width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the width of the upper insulating plate 12, was set to 0.0700. Moreover, the shape of the space part 72 of the lower insulating plate 13 was a fan shape shown in FIG. 3B, and the opening angle of the space part 72 was 90 degrees. The lower width ratio, which is the ratio between the minimum width of the space 72 of the lower insulating plate 13 and the width of the lower insulating plate 13, was set to 0.0700. Furthermore, the space ratio of the gasket 17 was 55%.

(火中投下試験)
上述のように構成された電池を4.2Vで充電し、10回火中に投下して、電池缶11が破損した回数を確認することにより、上部絶縁板12に設けられた空間部62、下部絶縁板13に設けられた空間部72および空間部81が設けられたガスケット17の効果を確認した。
(Fire drop test)
By charging the battery configured as described above at 4.2 V, dropping it into the fire 10 times, and checking the number of times the battery can 11 has been damaged, the space 62 provided in the upper insulating plate 12, The effect of the gasket 17 provided with the space part 72 and the space part 81 provided in the lower insulating plate 13 was confirmed.

試験結果を表1に示す。   The test results are shown in Table 1.

Figure 2015156307
Figure 2015156307

表1に示すように、空間部が設けられていない比較例1においては、10回中10回電池缶11が破損した。   As shown in Table 1, in Comparative Example 1 in which no space was provided, the battery can 11 was broken 10 times out of 10 times.

実施例1−1〜実施例1−24から、上部絶縁板12に空間部62または/および下部絶縁板13に空間部72を設けることにより、電池缶11の破損回数が減少するということがわかった。   From Example 1-1 to Example 1-24, it can be seen that the number of breaks of the battery can 11 is reduced by providing the space 62 in the upper insulating plate 12 and / or the space 72 in the lower insulating plate 13. It was.

また、実施例1−1と実施例1−2との比較、実施例1−5と実施例1−6との比較から、上部絶縁板12にのみ空間部62を設けるよりも下部絶縁板13にのみ空間部72を設けた方が電池缶11の破損回数が少ないということがわかった。したがって、上部絶縁板12と下部絶縁板13のいずれか一方にのみ空間部を設ける場合、下部絶縁板13に空間部72設けた方が電池缶11の破損回数を減少させることができることがわかった。   Further, from the comparison between Example 1-1 and Example 1-2 and the comparison between Example 1-5 and Example 1-6, the lower insulating plate 13 is provided rather than the space 62 provided only in the upper insulating plate 12. It was found that the number of breaks of the battery can 11 was less when the space 72 was provided only in the battery. Therefore, it was found that when the space portion is provided only in one of the upper insulating plate 12 and the lower insulating plate 13, the number of breaks of the battery can 11 can be reduced by providing the space portion 72 in the lower insulating plate 13. .

また、上部絶縁板12に空間部62が設けられ、下部絶縁板13に空間部72が設けられている実施例1−7、実施例1−8、実施例1−9から、上部絶縁板12および下部絶縁板13の両方に空間部を設けることにより、電池缶11の破損が著しく減少するということがわかった。したがって、空間部は上部絶縁板12と下部絶縁板13の両方に設けることが好ましいということがわかった。   In addition, from Example 1-7, Example 1-8, and Example 1-9 in which the upper insulating plate 12 is provided with the space portion 62 and the lower insulating plate 13 is provided with the space portion 72, the upper insulating plate 12 is provided. It was found that the breakage of the battery can 11 is remarkably reduced by providing a space in both the lower insulating plate 13 and the lower insulating plate 13. Therefore, it was found that the space is preferably provided in both the upper insulating plate 12 and the lower insulating plate 13.

また、上部絶縁板12の空間部62の幅は一定とし、下部絶縁板13の空間部72の幅を変化させた実施例1−7〜実施例1−13から、空間部の幅を小さくし過ぎると電池缶11の破損回数を減少させる効果が十分に発揮されないということがわかった。   Further, the width of the space portion 62 of the upper insulating plate 12 is constant, and the width of the space portion is reduced from Examples 1-7 to 1-13 in which the width of the space portion 72 of the lower insulating plate 13 is changed. It has been found that the effect of reducing the number of breaks of the battery can 11 is not sufficiently exhibited when the time is too long.

同様に、下部絶縁板13の空間部72の幅は一定とし、上部絶縁板12の空間部62の幅を変化させた実施例1−15〜実施例1−21からも空間部の幅を小さくし過ぎると電池缶11の破損回数を減少させる効果が十分に発揮されないということがわかった。   Similarly, the width of the space portion 72 of the lower insulating plate 13 is made constant, and the width of the space portion is also made smaller from those in Examples 1-15 to 1-21 where the width of the space portion 62 of the upper insulating plate 12 is changed. It has been found that the effect of reducing the number of breakage of the battery can 11 is not sufficiently exhibited if it is too much.

以上の結果より、上部絶縁板12と下部絶縁板13の双方に空間部を設けることが好ましいということがわかった。また、上部絶縁板12と下部絶縁板13のいずれかに空間部を設ける場合には、下部絶縁板13に設けることが好ましいということがわかった。   From the above results, it was found that it is preferable to provide a space in both the upper insulating plate 12 and the lower insulating plate 13. Further, it was found that when the space portion is provided in either the upper insulating plate 12 or the lower insulating plate 13, it is preferable to provide the lower insulating plate 13.

また、上部絶縁板12の空間部62および下部絶縁板13の空間部72の形状が図3Aおよび図3Bに示される扇状である場合、空間部62および空間部72の開き角度は、小さすぎまたは大きすぎても異常時における電池缶11の破損が生じるおそれがあることがわかった。上部絶縁板12における空間部62の開き角度は、約1度以上約100度以下が好ましいということがわかった。下部絶縁板13における空間部の開き角度も、約1度以上約100度以下が好ましいということがわかった。   Further, when the shape of the space portion 62 of the upper insulating plate 12 and the space portion 72 of the lower insulating plate 13 is a fan shape shown in FIGS. 3A and 3B, the opening angle of the space portion 62 and the space portion 72 is too small or It has been found that the battery can 11 may be damaged at the time of abnormality even if it is too large. It was found that the opening angle of the space 62 in the upper insulating plate 12 is preferably about 1 degree or more and about 100 degrees or less. It has been found that the opening angle of the space in the lower insulating plate 13 is preferably about 1 degree or more and about 100 degrees or less.

また、上部絶縁板12の空間部62および下部絶縁板13の空間部72の形状が図3Cおよび図3Dに示される矩形状である場合、空間部の幅は、大きすぎても異常時における電池缶11の破損が生じるおそれがあることがわかった。上部絶縁板12の空間部62の幅と上部絶縁板12の幅との比である上部幅割合は約0.47以下が好ましいということがわかった。また、下部絶縁板13の空間部72の幅と下部絶縁板13の幅との比である下部幅割合は約0.47以下が好ましいということがわかった。   Further, when the shape of the space portion 62 of the upper insulating plate 12 and the space portion 72 of the lower insulating plate 13 is the rectangular shape shown in FIGS. 3C and 3D, the battery in an abnormal state is formed even if the width of the space portion is too large. It has been found that the can 11 may be damaged. It was found that the upper width ratio, which is the ratio between the width of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the width of the upper insulating plate 12, is preferably about 0.47 or less. It was also found that the lower width ratio, which is the ratio of the width of the space 72 of the lower insulating plate 13 to the width of the lower insulating plate 13, is preferably about 0.47 or less.

さらに、ガスケット17の空間率は1%以上約50%以下が好ましいということがわかった。   Furthermore, it was found that the space ratio of the gasket 17 is preferably 1% or more and about 50% or less.

なお、上部絶縁板12の空間部62と、下部絶縁板13の空間部72の位置の少なくとも一部が、巻回電極体20の高さ方向において重なりを有していることが望ましい。上部絶縁板12の空間部62と下部絶縁板13の空間部72が重なっていることにより、ガスの流路が繋がることになり、ガスの排出効率が高まると考えられるからである。
ここで、巻回電極体20の高さ方向とは、図1に示されるように、巻回電極体20の両端に設けられた上部絶縁板12と下部絶縁板13とが向かい合う方向と略同一の方向をいうものとする。
It is desirable that at least a part of the position of the space 62 of the upper insulating plate 12 and the space 72 of the lower insulating plate 13 overlap in the height direction of the wound electrode body 20. This is because the space portion 62 of the upper insulating plate 12 and the space portion 72 of the lower insulating plate 13 are overlapped with each other, whereby the gas flow path is connected and the gas discharge efficiency is considered to be increased.
Here, the height direction of the wound electrode body 20 is substantially the same as the direction in which the upper insulating plate 12 and the lower insulating plate 13 provided at both ends of the wound electrode body 20 face each other, as shown in FIG. The direction of

また、上部絶縁板12の空間部62、または、下部絶縁板13の空間部72の位置とガスケット17の空間部81の少なくとも一部が、巻回電極体20の高さ方向において重なりを有していることが望ましい。上部絶縁板12の空間部62または下部絶縁板13の空間部72とガスケット17の空間部81とが重なっていることにより、ガスの流路が繋がることになり、ガスの排出効率が高まると考えられるからである。   In addition, the position of the space 62 of the upper insulating plate 12 or the space 72 of the lower insulating plate 13 and at least a part of the space 81 of the gasket 17 overlap in the height direction of the wound electrode body 20. It is desirable that The space portion 62 of the upper insulating plate 12 or the space portion 72 of the lower insulating plate 13 and the space portion 81 of the gasket 17 are overlapped with each other, whereby the gas flow path is connected and the gas discharge efficiency is increased. Because it is.

さらに、上部絶縁板12の空間部62、下部絶縁板13の空間部72の位置およびガスケット17の空間部81の少なくとも一部が、巻回電極体20の高さ方向において重なりを有していることが望ましい。上部絶縁板12の空間部62、下部絶縁板13の空間部72およびガスケット17の空間部81が重なっていることにより、ガスの流路が繋がることになり、ガスの排出効率が高まると考えられるからである。   Further, the space 62 of the upper insulating plate 12, the position of the space 72 of the lower insulating plate 13, and at least a part of the space 81 of the gasket 17 overlap in the height direction of the wound electrode body 20. It is desirable. The space 62 of the upper insulating plate 12, the space 72 of the lower insulating plate 13, and the space 81 of the gasket 17 are overlapped, so that the gas flow path is connected, and the gas discharge efficiency is considered to be increased. Because.

このようにして本技術に係る電池が構成されている。なお、本技術は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。   In this way, the battery according to the present technology is configured. In addition, this technique is not limited to the above-mentioned embodiment, Various deformation | transformation based on the technical idea of this technique is possible.

例えば、上述の実施形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。また、上述の実施形態の各構成、方法、工程、形状、材料および数値は、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。   For example, the configurations, methods, processes, shapes, materials, numerical values, and the like given in the above-described embodiments are merely examples, and different configurations, methods, processes, shapes, materials, numerical values, and the like are used as necessary. Also good. In addition, each configuration, method, process, shape, material, and numerical value of the above-described embodiment can be combined with each other without departing from the gist of the present technology.

また、上述の実施形態では、リチウムイオン二次電池に対して本技術を適用した例について説明したが、本技術はこの例に限定されるものではなく、外装材により電池素子を封止する構造を有する種々の二次電池および一次電池に対して適用可能である。   In the above-described embodiment, an example in which the present technology is applied to a lithium ion secondary battery has been described. However, the present technology is not limited to this example, and a structure in which a battery element is sealed with an exterior material. It is applicable to various secondary batteries and primary batteries having

<2.第2の実施形態>
第2の実施の形態では、第1の実施の形態にかかる電池が備えられた電池パックについて説明する。
<2. Second Embodiment>
In the second embodiment, a battery pack provided with the battery according to the first embodiment will be described.

図5は、本技術の電池(電池1、角型電池30または円筒型電池50)を電池パックに適用した場合の回路構成例を示すブロック図である。電池パックは、組電池301、外装、充電制御スイッチ302aと、放電制御スイッチ303aとを備えるスイッチ部304、電流検出抵抗307、温度検出素子308、制御部310を備えている。   FIG. 5 is a block diagram illustrating a circuit configuration example when the battery of the present technology (battery 1, prismatic battery 30 or cylindrical battery 50) is applied to a battery pack. The battery pack includes a switch unit 304 including an assembled battery 301, an exterior, a charge control switch 302a, and a discharge control switch 303a, a current detection resistor 307, a temperature detection element 308, and a control unit 310.

また、電池パックは、正極端子321および負極端子322を備え、充電時には正極端子321および負極端子322がそれぞれ充電器の正極端子、負極端子に接続され、充電が行われる。また、電子機器使用時には、正極端子321および負極端子322がそれぞれ電子機器の正極端子、負極端子に接続され、放電が行われる。   In addition, the battery pack includes a positive electrode terminal 321 and a negative electrode terminal 322. During charging, the positive electrode terminal 321 and the negative electrode terminal 322 are connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the charger, respectively, and charging is performed. Further, when the electronic device is used, the positive electrode terminal 321 and the negative electrode terminal 322 are connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the electronic device, respectively, and discharge is performed.

組電池301は、複数の電池301aを直列および/または並列に接続してなる。この電池301aは本技術の電池である。なお、図5では、6つの電池301aが、2並列3直列(2P3S)に接続された場合が例として示されているが、その他、n並列m直列(n,mは整数)のように、どのような接続方法でもよい。   The assembled battery 301 is formed by connecting a plurality of batteries 301a in series and / or in parallel. This battery 301a is a battery of the present technology. In addition, in FIG. 5, although the case where the six batteries 301a are connected to 2 parallel 3 series (2P3S) is shown as an example, other than n parallel m series (n and m are integers), Any connection method may be used.

スイッチ部304は、充電制御スイッチ302aおよびダイオード302b、ならびに放電制御スイッチ303aおよびダイオード303bを備え、制御部310によって制御される。ダイオード302bは、正極端子321から組電池301の方向に流れる充電電流に対して逆方向で、負極端子322から組電池301の方向に流れる放電電流に対して順方向の極性を有する。ダイオード303bは、充電電流に対して順方向で、放電電流に対して逆方向の極性を有する。なお、例では+側にスイッチ部を設けているが、−側に設けてもよい。   The switch unit 304 includes a charge control switch 302a and a diode 302b, and a discharge control switch 303a and a diode 303b, and is controlled by the control unit 310. The diode 302b has a reverse polarity with respect to the charging current flowing from the positive terminal 321 in the direction of the assembled battery 301 and the forward polarity with respect to the discharging current flowing from the negative terminal 322 in the direction of the assembled battery 301. The diode 303b has a forward polarity with respect to the charging current and a reverse polarity with respect to the discharging current. In the example, the switch portion is provided on the + side, but may be provided on the − side.

充電制御スイッチ302aは、電池電圧が過充電検出電圧となった場合にOFFされて、組電池301の電流経路に充電電流が流れないように制御部310によって制御される。充電制御スイッチのOFF後は、ダイオード302bを介することによって放電のみが可能となる。また、充電時に大電流が流れた場合にOFFされて、組電池301の電流経路に流れる充電電流を遮断するように、制御部310によって制御される。   The charging control switch 302a is turned off when the battery voltage becomes the overcharge detection voltage, and is controlled by the control unit 310 so that the charging current does not flow through the current path of the assembled battery 301. After the charge control switch is turned off, only discharging is possible through the diode 302b. Further, it is turned off when a large current flows during charging, and is controlled by the control unit 310 so that the charging current flowing in the current path of the assembled battery 301 is cut off.

放電制御スイッチ303aは、電池電圧が過放電検出電圧となった場合にOFFされて、組電池301の電流経路に放電電流が流れないように制御部310によって制御される。放電制御スイッチ303aのOFF後は、ダイオード303bを介することによって充電のみが可能となる。また、放電時に大電流が流れた場合にOFFされて、組電池301の電流経路に流れる放電電流を遮断するように、制御部310によって制御される。   The discharge control switch 303a is turned off when the battery voltage becomes the overdischarge detection voltage, and is controlled by the control unit 310 so that the discharge current does not flow through the current path of the assembled battery 301. After the discharge control switch 303a is turned off, only charging is possible via the diode 303b. Further, it is turned off when a large current flows during discharging, and is controlled by the control unit 310 so as to cut off the discharging current flowing in the current path of the assembled battery 301.

温度検出素子308は例えばサーミスタであり、組電池301の近傍に設けられ、組電池301の温度を測定して測定温度を制御部310に供給する。電圧検出部311は、組電池301およびそれを構成する各電池301aの電圧を測定し、この測定電圧をA/D変換して、制御部310に供給する。電流測定部313は、電流検出抵抗307を用いて電流を測定し、この測定電流を制御部310に供給する。   The temperature detection element 308 is, for example, a thermistor, is provided in the vicinity of the assembled battery 301, measures the temperature of the assembled battery 301, and supplies the measured temperature to the control unit 310. The voltage detection unit 311 measures the voltage of the assembled battery 301 and each of the batteries 301a constituting the assembled battery 301, A / D converts this measurement voltage, and supplies the voltage to the control unit 310. The current measurement unit 313 measures the current using the current detection resistor 307 and supplies this measurement current to the control unit 310.

スイッチ制御部314は、電圧検出部311および電流測定部313から入力された電圧および電流を基に、スイッチ部304の充電制御スイッチ302aおよび放電制御スイッチ303aを制御する。スイッチ制御部314は、電池301aのいずれかの電圧が過充電検出電圧もしくは過放電検出電圧以下になったとき、また、大電流が急激に流れたときに、スイッチ部304に制御信号を送ることにより、過充電および過放電、過電流充放電を防止する。   The switch control unit 314 controls the charge control switch 302a and the discharge control switch 303a of the switch unit 304 based on the voltage and current input from the voltage detection unit 311 and the current measurement unit 313. The switch control unit 314 sends a control signal to the switch unit 304 when any voltage of the battery 301a falls below the overcharge detection voltage or the overdischarge detection voltage, or when a large current flows rapidly. Prevents overcharge, overdischarge, and overcurrent charge / discharge.

ここで、例えば、電池がリチウムイオン二次電池であり、負極活物質としてLi/Li+に対して0V近くでリチウム合金となる材料を用いた場合には、過充電検出電圧が例えば4.20V±0.05Vと定められ、過放電検出電圧が例えば2.4V±0.1Vと定められる。 Here, for example, when the battery is a lithium ion secondary battery and a material that becomes a lithium alloy near 0 V with respect to Li / Li + is used as the negative electrode active material, the overcharge detection voltage is, for example, 4.20 V. The overdischarge detection voltage is determined to be, for example, 2.4 V ± 0.1 V.

充放電スイッチは、例えばMOSFETなどの半導体スイッチを使用できる。この場合MOSFETの寄生ダイオードがダイオード302bおよび303bとして機能する。充放電スイッチとして、Pチャンネル型FETを使用した場合は、スイッチ制御部314は、充電制御スイッチ302aおよび放電制御スイッチ303aのそれぞれのゲートに対して、制御信号DOおよびCOをそれぞれ供給する。充電制御スイッチ302aおよび放電制御スイッチ303aはPチャンネル型である場合、ソース電位より所定値以上低いゲート電位によってONする。すなわち、通常の充電および放電動作では、制御信号COおよびDOをローレベルとし、充電制御スイッチ302aおよび放電制御スイッチ303aをON状態とする。   As the charge / discharge switch, for example, a semiconductor switch such as a MOSFET can be used. In this case, the parasitic diode of the MOSFET functions as the diodes 302b and 303b. When a P-channel FET is used as the charge / discharge switch, the switch control unit 314 supplies control signals DO and CO to the gates of the charge control switch 302a and the discharge control switch 303a, respectively. When the charge control switch 302a and the discharge control switch 303a are P-channel type, they are turned on by a gate potential that is lower than the source potential by a predetermined value or more. That is, in normal charging and discharging operations, the control signals CO and DO are set to the low level, and the charging control switch 302a and the discharging control switch 303a are turned on.

そして、例えば過充電もしくは過放電の際には、制御信号COおよびDOをハイレベルとし、充電制御スイッチ302aおよび放電制御スイッチ303aをOFF状態とする。   For example, during overcharge or overdischarge, the control signals CO and DO are set to a high level, and the charge control switch 302a and the discharge control switch 303a are turned off.

メモリ317は、RAMやROMからなり例えば不揮発性メモリであるEPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)などからなる。メモリ317では、制御部310で演算された数値や 、製造工程の段階で測定された各電池301aの初期状態における電池の内部抵抗値などが予め記憶され、また適宜、書き換えも可能である。 (また、電池301aの満充電容量を記憶させておくことで、制御部310とともに例えば残容量を算出することができる。   The memory 317 includes a RAM and a ROM, and includes, for example, an EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) that is a nonvolatile memory. In the memory 317, the numerical value calculated by the control unit 310, the internal resistance value of the battery in the initial state of each battery 301a measured in the manufacturing process, and the like are stored in advance, and can be appropriately rewritten. (In addition, by storing the full charge capacity of the battery 301a, for example, the remaining capacity can be calculated together with the control unit 310.

温度検出部318では、温度検出素子308を用いて温度を測定し、異常発熱時に充放電制御を行ったり、残容量の算出における補正を行う。   The temperature detection unit 318 measures the temperature using the temperature detection element 308, performs charge / discharge control during abnormal heat generation, and performs correction in the calculation of the remaining capacity.

<3.第3の実施形態>
第3の実施の形態では、第1の実施の形態に係る電池または第2の実施の形態に係る電池パックを搭載した電子機器および蓄電装置などの機器について説明する。第1の実施の形態で説明した電池および第2の実施の形態で説明した電池パックは、電子機器、蓄電装置などの機器に電力を供給するために使用することができる。
<3. Third Embodiment>
In the third embodiment, devices such as an electronic device and a power storage device on which the battery according to the first embodiment or the battery pack according to the second embodiment is mounted will be described. The battery described in the first embodiment and the battery pack described in the second embodiment can be used to supply power to devices such as electronic devices and power storage devices.

電子機器として、例えばノート型パソコン、PDA(携帯情報端末)、携帯電話、コードレスフォン子機、ビデオムービー、デジタルスチルカメラ、電子書籍、電子辞書、音楽プレイヤー、ラジオ、ヘッドホン、ゲーム機、ナビゲーションシステム、メモリーカード、ペースメーカー、補聴器、電動工具、電気シェーバー、冷蔵庫、 エアコン、テレビ、ステレオ、温水器、電子レンジ、食器洗い器、洗濯機、乾燥器、照明機器、玩具、医療機器、ロボット、ロードコンディショナー、信号機などが挙げられる。   Examples of electronic devices include notebook computers, PDAs (personal digital assistants), mobile phones, cordless phones, video movies, digital still cameras, electronic books, electronic dictionaries, music players, radios, headphones, game consoles, navigation systems, Memory cards, pacemakers, hearing aids, power tools, electric shavers, refrigerators, air conditioners, TVs, stereos, water heaters, microwave ovens, dishwashers, washing machines, dryers, lighting equipment, toys, medical equipment, robots, road conditioners, traffic lights Etc.

蓄電装置としては、住宅をはじめとする建築物用または発電設備用の電力貯蔵用電源などが挙げられる。   Examples of the power storage device include a power storage power source for buildings such as houses or power generation facilities.

以下では、上述した適用例のうち、本技術の電池を適用した蓄電装置を用いた蓄電システムの具体例を説明する。   Below, the specific example of the electrical storage system using the electrical storage apparatus to which the battery of this technique is applied among the application examples mentioned above is demonstrated.

この蓄電システムは、例えば下記の様な構成が挙げられる。第1の蓄電システムは、再生可能エネルギーから発電を行う発電装置によって蓄電装置が充電される蓄電システムである。第2の蓄電システムは、蓄電装置を有し、蓄電装置に接続される電子機器に電力を供給する蓄電システムである。第3の蓄電システムは、蓄電装置から、電力の供給を受ける電子機器である。これらの蓄電システムは、外部の電力供給網と協働して電力の効率的な供給を図るシステムとして実施される。   This power storage system has the following configuration, for example. The first power storage system is a power storage system in which a power storage device is charged by a power generation device that generates power from renewable energy. The second power storage system is a power storage system that includes a power storage device and supplies power to an electronic device connected to the power storage device. The third power storage system is an electronic device that receives power supply from the power storage device. These power storage systems are implemented as a system for efficiently supplying power in cooperation with an external power supply network.

さらに、第4の蓄電システムは、蓄電装置から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、蓄電装置に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行なう制御装置とを有する電動車両である。第5の蓄電システムは、他の機器とネットワークを介して信号を送受信する電力情報送受信部とを備え、送受信部が受信した情報に基づき、上述した蓄電装置の充放電制御を行う電力システムである。第6の蓄電システムは、上述した蓄電装置から、電力の供給を受け、または発電装置または電力網から蓄電装置に電力を供給する電力システムである。以下、蓄電システムについて説明する。   Furthermore, the fourth power storage system includes an electric vehicle having a conversion device that receives power supplied from the power storage device and converts the power into a driving force of the vehicle, and a control device that performs information processing related to vehicle control based on information related to the power storage device. It is. The fifth power storage system is a power system that includes a power information transmission / reception unit that transmits / receives signals to / from other devices via a network, and performs charge / discharge control of the power storage device described above based on information received by the transmission / reception unit. . The sixth power storage system is a power system that receives power from the power storage device described above or supplies power from the power generation device or the power network to the power storage device. Hereinafter, the power storage system will be described.

(3−1)応用例としての住宅における蓄電システム
本技術の電池を用いた蓄電装置を住宅用の蓄電システムに適用した例について、図6を参照して説明する。例えば住宅101用の蓄電システム100においては、火力発電102a、原子力発電102b、水力発電102cなどの集中型電力系統102から電力網109、情報網112、スマートメータ107、パワーハブ108などを介し、電力が蓄電装置103に供給される。これと共に、家庭内発電装置104などの独立電源から電力が蓄電装置103に供給される。蓄電装置103に供給された電力が蓄電される。蓄電装置103を使用して、住宅101で使用する電力が給電される。住宅101に限らずビルに関しても同様の蓄電システムを使用できる。
(3-1) Residential Power Storage System as an Application Example An example in which a power storage device using a battery of the present technology is applied to a residential power storage system will be described with reference to FIG. For example, in the power storage system 100 for the house 101, electric power is stored from the centralized power system 102 such as the thermal power generation 102a, the nuclear power generation 102b, and the hydroelectric power generation 102c through the power network 109, the information network 112, the smart meter 107, the power hub 108, and the like. Supplied to the device 103. At the same time, power is supplied to the power storage device 103 from an independent power source such as the home power generation device 104. The electric power supplied to the power storage device 103 is stored. Electric power used in the house 101 is fed using the power storage device 103. The same power storage system can be used not only for the house 101 but also for buildings.

住宅101には、家庭内発電装置104、電力消費装置105、蓄電装置103、各装置を制御する制御装置110、スマートメータ107、各種情報を取得するセンサ111が設けられている。各装置は、電力網109および情報網112によって接続されている。家庭内発電装置104として、太陽電池、燃料電池などが利用され、発電した電力が電力消費装置105および/または蓄電装置103に供給される。電力消費装置105は、冷蔵庫105a、空調装置105b、テレビジョン受信機105c、風呂105dなどである。さらに、電力消費装置105には、電動車両106が含まれる。電動車両106は、電気自動車106a、ハイブリッドカー106b、電気バイク106cである。   The house 101 is provided with a home power generation device 104, a power consuming device 105, a power storage device 103, a control device 110 that controls each device, a smart meter 107, and a sensor 111 that acquires various types of information. Each device is connected by a power network 109 and an information network 112. A solar cell, a fuel cell, or the like is used as the home power generation device 104, and the generated power is supplied to the power consumption device 105 and / or the power storage device 103. The power consuming device 105 is a refrigerator 105a, an air conditioner 105b, a television receiver 105c, a bath 105d, or the like. Furthermore, the electric power consumption device 105 includes an electric vehicle 106. The electric vehicle 106 is an electric vehicle 106a, a hybrid car 106b, and an electric motorcycle 106c.

蓄電装置103に対して、本技術の電池が適用される。本技術の電池は、例えば上述したリチウムイオン二次電池によって構成されていてもよい。スマートメータ107は、商用電力の使用量を測定し、測定された使用量を、電力会社に送信する機能を備えている。電力網109は、直流給電、交流給電、非接触給電の何れか一つまたは複数を組み合わせてもよい。   The battery of the present technology is applied to the power storage device 103. The battery of the present technology may be configured by, for example, the above-described lithium ion secondary battery. The smart meter 107 has a function of measuring the usage amount of commercial power and transmitting the measured usage amount to an electric power company. The power network 109 may be one or a combination of DC power supply, AC power supply, and non-contact power supply.

各種のセンサ111は、例えば人感センサ、照度センサ、物体検知センサ、消費電力センサ、振動センサ、接触センサ、温度センサ、赤外線センサなどである。各種のセンサ111により取得された情報は、制御装置110に送信される。センサ111からの情報によって、気象の状態、人の状態などが把握されて電力消費装置105を自動的に制御してエネルギー消費を最小とすることができる。さらに、制御装置110は、住宅101に関する情報をインターネットを介して外部の電力会社などに送信することができる。   The various sensors 111 are, for example, human sensors, illuminance sensors, object detection sensors, power consumption sensors, vibration sensors, contact sensors, temperature sensors, infrared sensors, and the like. Information acquired by various sensors 111 is transmitted to the control device 110. Based on the information from the sensor 111, the weather state, the state of a person, and the like can be grasped, and the power consumption device 105 can be automatically controlled to minimize the energy consumption. Furthermore, the control device 110 can transmit information regarding the house 101 to an external power company or the like via the Internet.

パワーハブ108によって、電力線の分岐、直流交流変換などの処理がなされる。制御装置110と接続される情報網112の通信方式としては、UART(Universal Asynchronous Receiver-Transceiver:非同期シリアル通信用送受信回路)などの通信インターフェースを使う方法、Bluetooth(Bluetooth SIGの登録商標)、ZigBee、Wi−Fiなどの無線通信規格によるセンサーネットワークを利用する方法がある。Bluetooth方式は、マルチメディア通信に適用され、一対多接続の通信を行うことができる。ZigBeeは、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.15.4の物理層を使用するものである。IEEE802.15.4は、PAN(Personal Area Network)またはW(Wireless)PANと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。   The power hub 108 performs processing such as branching of power lines and DC / AC conversion. As a communication method of the information network 112 connected to the control device 110, a method using a communication interface such as UART (Universal Asynchronous Receiver-Transceiver), Bluetooth (registered trademark of Bluetooth SIG), ZigBee, There is a method of using a sensor network based on a wireless communication standard such as Wi-Fi. The Bluetooth method is applied to multimedia communication and can perform one-to-many connection communication. ZigBee uses the physical layer of IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.15.4. IEEE 802.15.4 is the name of a short-range wireless network standard called PAN (Personal Area Network) or W (Wireless) PAN.

制御装置110は、外部のサーバ113と接続されている。このサーバ113は、住宅101、電力会社、サービスプロバイダーの何れかによって管理されていてもよい。サーバ113が送受信する情報は、たとえば、消費電力情報、生活パターン情報、電力料金、天気情報、天災情報、電力取引に関する情報である。これらの情報は、家庭内の電力消費装置(たとえばテレビジョン受信機)から送受信してもよいが、家庭外の装置(たとえば、携帯電話機など)から送受信してもよい。これらの情報は、表示機能を持つ機器、たとえば、テレビジョン受信機、携帯電話機、PDA(Personal Digital Assistants)などに、表示されてもよい。   The control device 110 is connected to an external server 113. The server 113 may be managed by any one of the house 101, the power company, and the service provider. The information transmitted and received by the server 113 is, for example, information related to power consumption information, life pattern information, power charges, weather information, natural disaster information, and power transactions. These pieces of information may be transmitted / received from a power consuming device in the home (for example, a television receiver) or may be transmitted / received from a device outside the home (for example, a mobile phone). Such information may be displayed on a device having a display function, such as a television receiver, a mobile phone, or a PDA (Personal Digital Assistants).

各部を制御する制御装置110は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)などで構成され、この例では、蓄電装置103に格納されている。制御装置110は、蓄電装置103、家庭内発電装置104、電力消費装置105、各種のセンサ111、サーバ113と情報網112により接続され、例えば、商用電力の使用量と、発電量とを調整する機能を有している。なお、その他にも、電力市場で電力取引を行う機能などを備えていてもよい。   A control device 110 that controls each unit includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like, and is stored in the power storage device 103 in this example. The control device 110 is connected to the power storage device 103, the home power generation device 104, the power consumption device 105, the various sensors 111, the server 113 and the information network 112, and adjusts, for example, the amount of commercial power used and the amount of power generation. It has a function. In addition, you may provide the function etc. which carry out an electric power transaction in an electric power market.

以上のように、電力が火力102a、原子力102b、水力102cなどの集中型電力系統102のみならず、家庭内発電装置104(太陽光発電、風力発電)の発電電力を蓄電装置103に蓄えることができる。したがって、家庭内発電装置104の発電電力が変動しても、外部に送出する電力量を一定にしたり、または、必要なだけ放電するといった制御を行うことができる。例えば、太陽光発電で得られた電力を蓄電装置103に蓄えると共に、夜間は料金が安い深夜電力を蓄電装置103に蓄え、昼間の料金が高い時間帯に蓄電装置103によって蓄電した電力を放電して利用するといった使い方もできる。   As described above, the electric power can be stored not only in the centralized power system 102 such as the thermal power 102a, the nuclear power 102b, and the hydropower 102c but also in the power storage device 103 from the home power generation device 104 (solar power generation, wind power generation). it can. Therefore, even if the generated power of the home power generation device 104 fluctuates, it is possible to perform control such that the amount of power to be sent to the outside is constant or discharge is performed as necessary. For example, the electric power obtained by solar power generation is stored in the power storage device 103, and midnight power with a low charge is stored in the power storage device 103 at night, and the power stored by the power storage device 103 is discharged during a high daytime charge. You can also use it.

なお、この例では、制御装置110が蓄電装置103内に格納される例を説明したが、スマートメータ107内に格納されてもよいし、単独で構成されていてもよい。さらに、蓄電システム100は、集合住宅における複数の家庭を対象として用いられてもよいし、複数の戸建て住宅を対象として用いられてもよい。   In this example, the example in which the control device 110 is stored in the power storage device 103 has been described. However, the control device 110 may be stored in the smart meter 107 or may be configured independently. Furthermore, the power storage system 100 may be used for a plurality of homes in an apartment house, or may be used for a plurality of detached houses.

<4.第4の実施形態>
第4の実施の形態では、第1の実施の形態にかかる電池または第2の実施の形態にかかる電池パックを搭載した電動車両について説明する。図7に、本技術が適用されるシリーズハイブリッドシステムを採用するハイブリッド車両の構成の一例を概略的に示す。シリーズハイブリッドシステムはエンジンで動かす発電機で発電された電力、あるいはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、電力駆動力変換装置で走行する車である。
<4. Fourth Embodiment>
In the fourth embodiment, an electric vehicle equipped with the battery according to the first embodiment or the battery pack according to the second embodiment will be described. FIG. 7 schematically shows an example of the configuration of a hybrid vehicle that employs a series hybrid system to which the present technology is applied. A series hybrid system is a car that runs on an electric power driving force conversion device using electric power generated by a generator driven by an engine or electric power once stored in a battery.

このハイブリッド車両200には、エンジン201、発電機202、電力駆動力変換装置203、駆動輪204a、駆動輪204b、車輪205a、車輪205b、バッテリー208、車両制御装置209、各種センサ210、充電口211が搭載されている。バッテリー208に対して、上述した本技術の電池が適用される。   The hybrid vehicle 200 includes an engine 201, a generator 202, a power driving force conversion device 203, driving wheels 204a, driving wheels 204b, wheels 205a, wheels 205b, a battery 208, a vehicle control device 209, various sensors 210, and a charging port 211. Is installed. The battery of the present technology described above is applied to the battery 208.

ハイブリッド車両200は、電力駆動力変換装置203を動力源として走行する。電力駆動力変換装置203の一例は、モータである。バッテリー208の電力によって電力駆動力変換装置203が作動し、この電力駆動力変換装置203の回転力が駆動輪204a、204bに伝達される。なお、必要な個所に直流−交流(DC−AC)あるいは逆変換(AC−DC変換)を用いることによって、電力駆動力変換装置203が交流モータでも直流モータでも適用可能である。各種センサ210は、車両制御装置209を介してエンジン回転数を制御したり、図示しないスロットルバルブの開度(スロットル開度)を制御したりする。各種センサ210には、速度センサ、加速度センサ、エンジン回転数センサなどが含まれる。   The hybrid vehicle 200 runs using the power driving force conversion device 203 as a power source. An example of the power driving force conversion device 203 is a motor. The electric power / driving force converter 203 is operated by the electric power of the battery 208, and the rotational force of the electric power / driving force converter 203 is transmitted to the driving wheels 204a and 204b. In addition, by using a direct current-alternating current (DC-AC) or reverse conversion (AC-DC conversion) where necessary, the power driving force conversion device 203 can be applied to either an alternating current motor or a direct current motor. The various sensors 210 control the engine speed via the vehicle control device 209 and control the opening (throttle opening) of a throttle valve (not shown). The various sensors 210 include a speed sensor, an acceleration sensor, an engine speed sensor, and the like.

エンジン201の回転力は発電機202に伝えられ、その回転力によって発電機202により生成された電力をバッテリー208に蓄積することが可能である。   The rotational force of the engine 201 is transmitted to the generator 202, and the electric power generated by the generator 202 by the rotational force can be stored in the battery 208.

図示しない制動機構によりハイブリッド車両200が減速すると、その減速時の抵抗力が電力駆動力変換装置203に回転力として加わり、この回転力によって電力駆動力変換装置203により生成された回生電力がバッテリー208に蓄積される。   When the hybrid vehicle 200 decelerates by a braking mechanism (not shown), the resistance force at the time of deceleration is applied as a rotational force to the power driving force conversion device 203, and the regenerative electric power generated by the power driving force conversion device 203 by this rotational force is used as the battery 208. Accumulated in.

バッテリー208は、ハイブリッド車両200の外部の電源に接続されることで、その外部電源から充電口211を入力口として電力供給を受け、受けた電力を蓄積することも可能である。   The battery 208 can be connected to a power source external to the hybrid vehicle 200 to receive power supply from the external power source using the charging port 211 as an input port and store the received power.

図示しないが、電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う情報処理装置を備えていてもよい。このような情報処理装置としては、例えば、電池の残量に関する情報に基づき、電池残量表示を行う情報処理装置などがある。   Although not shown, an information processing apparatus that performs information processing related to vehicle control based on information related to the battery may be provided. As such an information processing apparatus, for example, there is an information processing apparatus that displays a remaining battery level based on information on the remaining battery level.

なお、以上は、エンジンで動かす発電機で発電された電力、或いはそれをバッテリーに一旦貯めておいた電力を用いて、モータで走行するシリーズハイブリッド車を例として説明した。しかしながら、エンジンとモータの出力がいずれも駆動源とし、エンジンのみで走行、モータのみで走行、エンジンとモータ走行という3つの方式を適宜切り替えて使用するパラレルハイブリッド車に対しても本技術は有効に適用可能である。さらに、エンジンを用いず駆動モータのみによる駆動で走行する所謂、電動車両に対しても本技術は有効に適用可能である。   In addition, the above demonstrated as an example the series hybrid vehicle which drive | works with a motor using the electric power generated with the generator driven by an engine, or the electric power once stored in the battery. However, the present technology is also effective for a parallel hybrid vehicle in which the engine and motor outputs are both driving sources, and the system is switched between the three modes of driving with only the engine, driving with the motor, and engine and motor. Applicable. Furthermore, the present technology can be effectively applied to a so-called electric vehicle that travels only by a drive motor without using an engine.

<5.変形例> <5. Modification>

以上、本技術の実施の形態について具体的に説明したが、本技術は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。   While the embodiments of the present technology have been specifically described above, the present technology is not limited to the above-described embodiments, and various modifications based on the technical idea of the present technology are possible.

上述の実施の形態においては、上部絶縁板12に形成された空間部62、下部絶縁板13に形成された空間部72の形状は、図3Aおよび図3Bに示す扇状または図3Cおよび図3Dに示す矩形状であるとして説明を行った。ただし、空間部62、空間部72の形状はそれらに限られるものではない。   In the above-described embodiment, the shape of the space portion 62 formed in the upper insulating plate 12 and the space portion 72 formed in the lower insulating plate 13 is the fan shape shown in FIGS. 3A and 3B or FIGS. 3C and 3D. The description has been made assuming that the rectangular shape is shown. However, the shape of the space part 62 and the space part 72 is not restricted to them.

図8A乃至図8E、図9A乃至図9Dは、上部絶縁板12に形成された空間部62の形状の変形例を示す上部絶縁板12の平面図である。上部絶縁板12の空間部62は、図3A、図3Cの例に限られず、図8A乃至図8E、図9A乃至図9Dに示されるような形状であってもよい。   8A to 8E and FIGS. 9A to 9D are plan views of the upper insulating plate 12 showing modifications of the shape of the space 62 formed in the upper insulating plate 12. FIG. The space 62 of the upper insulating plate 12 is not limited to the example of FIGS. 3A and 3C, and may have a shape as shown in FIGS. 8A to 8E and FIGS. 9A to 9D.

例えば、図8C、図9Aに示すように、上部絶縁板12の内周に突出部63を設け、この突出部63によりセンターピン24の上端を押さえるようにしてもよい。   For example, as shown in FIGS. 8C and 9A, a protrusion 63 may be provided on the inner periphery of the upper insulating plate 12, and the upper end of the center pin 24 may be pressed by the protrusion 63.

また、図8E、図9A乃至図9Dに示すように、上部絶縁板12の外周から内周の近傍まで延設された1または2以上の空間部64をさらに設けるようにしてもよい。このような空間部64を設けることで、異常時におけるガスの排出効率をさらに高めることができる。   Further, as shown in FIGS. 8E and 9A to 9D, one or more space portions 64 extending from the outer periphery of the upper insulating plate 12 to the vicinity of the inner periphery may be further provided. By providing such a space portion 64, the gas discharge efficiency at the time of abnormality can be further increased.

また、図9B、図9Cに示すように、上部絶縁板12の内周と外周との間に1または2以上の孔部65をさらに設けるようにしてもよい。   Further, as shown in FIGS. 9B and 9C, one or more hole portions 65 may be further provided between the inner periphery and the outer periphery of the upper insulating plate 12.

また、図10A乃至図10Hは、下部絶縁板13に形成された空間部72の形状の変形例を示す下部絶縁板13の平面図である。下部絶縁板13の空間部72は、図3B、図3Dの例に限られず、図10A乃至図10Hに示されるような形状であってもよい。   10A to 10H are plan views of the lower insulating plate 13 showing a modification of the shape of the space portion 72 formed in the lower insulating plate 13. The space part 72 of the lower insulating plate 13 is not limited to the example of FIGS. 3B and 3D, and may have a shape as shown in FIGS. 10A to 10H.

例えば、図10B乃至図10Dに示すように、下部絶縁板13の内周に突出部73を設け、この突出部73によりセンターピン24の下端を押さえるようにしてもよい。   For example, as shown in FIGS. 10B to 10D, a protrusion 73 may be provided on the inner periphery of the lower insulating plate 13, and the lower end of the center pin 24 may be pressed by the protrusion 73.

また、図10E、図10Fに示すように、下部絶縁板13の外周から内周の近傍まで延設された空間部74をさらに設けるようにしてもよい。   Further, as shown in FIGS. 10E and 10F, a space 74 that extends from the outer periphery of the lower insulating plate 13 to the vicinity of the inner periphery may be further provided.

なお、図8、図9および図10において、上部絶縁板12および下部絶縁板13の形状の変形例を複数示したが、上部絶縁板12と下部絶縁板13はどのような組み合わせで用いてもよい。   8, 9, and 10, a plurality of modifications of the shapes of the upper insulating plate 12 and the lower insulating plate 13 are shown, but the upper insulating plate 12 and the lower insulating plate 13 may be used in any combination. Good.

また、本技術は、図11に示されるような電池缶11内にセンターピンが設けられていない電池にも適用可能である。電池缶11内にセンターピンが設けられていない場合、巻回電極体20の中心の縦孔は、ガスの流路として機能することになる。   Moreover, this technique is applicable also to the battery in which the center pin is not provided in the battery can 11 as shown in FIG. When the center pin is not provided in the battery can 11, the vertical hole at the center of the wound electrode body 20 functions as a gas flow path.

図12に示すように、電池が、2枚重ねられた下部絶縁板13、18を巻回電極体20の下端に備えるようにしてもよい。下部絶縁板18としては、外周から中央にかけての空間部が設けられていないものを用いてもよい。電池が2本の負極リード26、27を備え、負極リード26が巻回電極体20の内周部から導出され、負極リード27が巻回電極体20の外周部または中周部から導出されている場合、上述のように2枚の下部絶縁板13、18を備える構成が特に好ましい。上述の第1の実施形態に係る電池のように、巻回電極体20の下端に1枚の下部絶縁板13のみ設けられた構成では、下部絶縁板13の空間部72が広いと、負極リード27と巻回電極体20の下部が接触して短絡する虞がある。これに対して、上述のように2枚重ねられた下部絶縁板13、18が設けられた構成では、下部絶縁板13の空間部72が広い場合であっても、負極リード27と巻回電極体20の下部が接触して短絡することを防ぐことができる。なお、下部絶縁板18に代えてフィルタ部材としての不織布を用いるようにしてもよい。また、電池が、2枚重ねられた上部絶縁板を備えるようにしてもよい。また、下部絶縁板および/または上部絶縁板を3枚以上重ね合わせるようにしてもよい。   As shown in FIG. 12, the battery may be provided with two lower insulating plates 13 and 18 stacked on the lower end of the wound electrode body 20. As the lower insulating plate 18, one that does not have a space portion from the outer periphery to the center may be used. The battery includes two negative electrode leads 26, 27. The negative electrode lead 26 is led out from the inner peripheral part of the wound electrode body 20, and the negative electrode lead 27 is led out from the outer peripheral part or the middle peripheral part of the wound electrode body 20. When it exists, the structure provided with the two lower insulating plates 13 and 18 as mentioned above is especially preferable. In the configuration in which only one lower insulating plate 13 is provided at the lower end of the wound electrode body 20 as in the battery according to the first embodiment described above, if the space 72 of the lower insulating plate 13 is wide, the negative electrode lead 27 and the lower part of the wound electrode body 20 may come into contact with each other to cause a short circuit. In contrast, in the configuration in which the two lower insulating plates 13 and 18 are provided as described above, even when the space 72 of the lower insulating plate 13 is wide, the negative electrode lead 27 and the winding electrode It can prevent that the lower part of the body 20 contacts and short-circuits. In place of the lower insulating plate 18, a non-woven fabric as a filter member may be used. Moreover, you may make it a battery be provided with the upper insulating board on which 2 sheets were piled up. Further, three or more lower insulating plates and / or upper insulating plates may be stacked.

上述のように、下部絶縁板13、18が複数枚重ねられた状態で電池缶11内に設けられている場合であっても、外周隙間32と空間部62と空間部81とが連通しているため、ガスを電池缶11外に放出することができる。これは、上部絶縁板が複数枚重ねられている構成においても同様である。   As described above, even when the plurality of lower insulating plates 13 and 18 are stacked in the battery can 11, the outer peripheral gap 32, the space 62, and the space 81 are communicated. Therefore, the gas can be released out of the battery can 11. The same applies to a configuration in which a plurality of upper insulating plates are stacked.

また、上述の実施形態では、上部絶縁板12および下部絶縁板13の両方に空間部を設けた例について説明したが、上部絶縁板12および下部絶縁板13のうち一方にのみ、空間部を設けるようにしてもよい。この場合、下部絶縁板13に空間部を設けることが好ましい。下部絶縁板13に空間部を設けた場合の方が、上部絶縁板12に空間部を設けた場合に比して、異常時におけるガスの排出効率を高められるからである。   Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated the example which provided the space part in both the upper insulating board 12 and the lower insulating board 13, the space part was provided only in one of the upper insulating board 12 and the lower insulating board 13. You may do it. In this case, it is preferable to provide a space in the lower insulating plate 13. This is because when the space is provided in the lower insulating plate 13, the gas discharge efficiency at the time of abnormality can be improved as compared with the case where the space is provided in the upper insulating plate 12.

また、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1)
ケースと、
前記ケース内に収容された電極体と、
前記電極体の両端に設けられた絶縁板と
を備え、
前記両端に設けられた絶縁板のうちの少なくとも一方が、外周から中央にかけて空間部を有する
電池。
(2)
安全弁をさらに備え、
前記空間部を有する前記絶縁板は、前記安全弁とは反対の側に設けられている
(1)に記載の電池。
(3)
前記絶縁板の幅DAに対する前記空間部の最小幅DBの割合が0.47以下である
(1)または(2)に記載の電池。
(4)
前記空間部の開き角が1度以上100度以下である
(1)または(2)に記載の電池。
(5)
前記両端に設けられた絶縁板の両方が、外周から中央にかけて空間部を有し、
前記両端に設けられた前記絶縁板の前記空間部の少なくとも一部が、前記電極体の高さ方向において重なりを有している
(1)から(4)のいずれかに記載の電池。
(6)
前記空間部を有する前記絶縁板に重ねて設けられた絶縁板または不織布をさらに備える
(1)から(5)のいずれかに記載の電池。
(7)
前記絶縁板上に設けられたガスケットをさらに備え、
前記ガスケットは、該ガスケットの内外を繋ぐ少なくとも一つの空間部を有している
(1)から(6)のいずれかに記載の電池。
(8)
前記ガスケットの前記空間部は、前記ガスケットの両端のうち、前記絶縁板と対向する側の一端に設けられた切り欠き部である
(7)に記載の電池。
(9)
前記ガスケットの空間率が1%以上50%以下である
(7)または(8)に記載の電池。
(10)
前記絶縁板に設けられた前記空間部と、前記ガスケットに設けられた前記空間部の少なくとも一部が、前記電極体の高さ方向において重なりを有している
(7)から(9)のいずれかに記載の電池。
(11)
前記電極体は、略中心に空間部を有する巻回電極体である
(1)から(10)のいずれかに記載の電池。
(12)
前記電極体の前記空間部に挿入されたピンをさらに備える
(11)に記載の電池。
(13)
前記ケースと前記巻回電極体との間に隙間が設けられ、
前記隙間と前記空間部とがつながっている
(1)から(12)のいずれかに記載の電池。
(14)
前記巻回電極体は、下記組成の正極材料を含む正極を備える
(1)から(13)のいずれかに記載の電池。
LivNiwM’xM’’yz
(式中、0<v<2、w+x+y≦1、0.8≦w≦1、0≦x≦0.2、0≦y≦0.2、0<z<3であり、M、M’およびM’’はNi(ニッケル)、Co(コバルト)、Fe(鉄)、Mn(マンガン)、Cu(銅)、Zn(亜鉛)、Al(アルミニウム)、Cr(クロム)、V(バナジウム)、Ti(チタン)、Mg(マグネシウム)、Zr(ジルコニウム)から選択される少なくとも1種以上である。)
(15)
ケースと、
前記ケース内に収容された電極体と、
前記電極体の一端に設けられた絶縁板と
を備え、
前記絶縁板が、外周から中央にかけて空間部を有している電池。
(16)
(1)から(15)のいずれかに記載の電池と、
前記電池を制御する制御部と、
前記電池を内包する外装と
を有する電池パック。
(17)
(1)から(14)のいずれかに記載の電池を備え、
前記電池から電力の供給を受ける電子機器。
(18)
(1)から(14)のいずれかに記載の電池を備え、
前記電池に接続される電子機器に電力を供給する蓄電装置。
(19)
(1)から(14)のいずれかに記載の電池から電力の供給を受け、または、発電装置もしくは電力網から前記電池に電力が供給される
電力システム。
(20)
(1)から(14)のいずれかに記載の電池と、
前記電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
前記電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置と
を有する電動車両。
In addition, the present technology can take the following configurations.
(1)
Case and
An electrode body housed in the case;
An insulating plate provided at both ends of the electrode body,
A battery in which at least one of the insulating plates provided at both ends has a space from the outer periphery to the center.
(2)
A safety valve,
The battery according to (1), wherein the insulating plate having the space is provided on a side opposite to the safety valve.
(3)
Cell according to the ratio of the minimum width D B of the space portion to the width D A of the insulating plate is 0.47 or less (1) or (2).
(4)
The battery according to (1) or (2), wherein an opening angle of the space portion is not less than 1 degree and not more than 100 degrees.
(5)
Both of the insulating plates provided at both ends have a space portion from the outer periphery to the center,
The battery according to any one of (1) to (4), wherein at least a part of the space portion of the insulating plate provided at both ends has an overlap in the height direction of the electrode body.
(6)
The battery according to any one of (1) to (5), further including an insulating plate or a non-woven fabric provided to overlap the insulating plate having the space portion.
(7)
Further comprising a gasket provided on the insulating plate,
The battery according to any one of (1) to (6), wherein the gasket has at least one space portion that connects the inside and outside of the gasket.
(8)
The battery according to (7), wherein the space portion of the gasket is a notch portion provided at one end on the side facing the insulating plate among both ends of the gasket.
(9)
The battery according to (7) or (8), wherein the gasket has a space ratio of 1% to 50%.
(10)
Any of (7) to (9), wherein the space provided in the insulating plate and at least a part of the space provided in the gasket overlap in the height direction of the electrode body. A battery according to any one of the above.
(11)
The battery according to any one of (1) to (10), wherein the electrode body is a wound electrode body having a space at a substantially center.
(12)
The battery according to (11), further comprising a pin inserted into the space portion of the electrode body.
(13)
A gap is provided between the case and the wound electrode body,
The battery according to any one of (1) to (12), wherein the gap and the space are connected.
(14)
The battery according to any one of (1) to (13), wherein the wound electrode body includes a positive electrode including a positive electrode material having the following composition.
Li v Ni w M ′ x M ″ y O z
(Where 0 <v <2, w + x + y ≦ 1, 0.8 ≦ w ≦ 1, 0 ≦ x ≦ 0.2, 0 ≦ y ≦ 0.2, 0 <z <3, and M, M ′ And M ″ are Ni (nickel), Co (cobalt), Fe (iron), Mn (manganese), Cu (copper), Zn (zinc), Al (aluminum), Cr (chromium), V (vanadium), (At least one selected from Ti (titanium), Mg (magnesium), and Zr (zirconium)).
(15)
Case and
An electrode body housed in the case;
An insulating plate provided at one end of the electrode body,
A battery in which the insulating plate has a space from the outer periphery to the center.
(16)
The battery according to any one of (1) to (15);
A control unit for controlling the battery;
A battery pack having an exterior housing the battery.
(17)
(1) to the battery according to any one of (14),
An electronic device that receives power from the battery.
(18)
(1) to the battery according to any one of (14),
A power storage device that supplies electric power to an electronic device connected to the battery.
(19)
An electric power system that receives supply of electric power from the battery according to any one of (1) to (14) or supplies electric power to the battery from a power generation device or an electric power network.
(20)
The battery according to any one of (1) to (14);
A conversion device that receives supply of electric power from the battery and converts it into driving force of a vehicle;
An electric vehicle comprising: a control device that performs information processing related to vehicle control based on information related to the battery.

11・・・・・・・・電池缶
12・・・・・・・・上部絶縁板
13・・・・・・・・下部絶縁板
17・・・・・・・・ガスケット
20・・・・・・・・巻回電極体
21・・・・・・・・正極板
22・・・・・・・・負極板
23・・・・・・・・セパレータ
61、71・・・・・孔部
62、72・・・・・空間部
81・・・・・・・・空間部
100・・・・・・・蓄電システム
103・・・・・・・蓄電装置
104・・・・・・・家庭内発電装置
105・・・・・・・電力消費装置
106・・・・・・・電動車両
106a・・・・・・電気自動車
106b・・・・・・ハイブリッドカー
106c・・・・・・電気バイク
109・・・・・・・電力網
110・・・・・・・制御装置
200・・・・・・・ハイブリッド車両
202・・・・・・・発電機
203・・・・・・・電力駆動力変換装置
209・・・・・・・車両制御装置
11 ... Battery can 12 ... Upper insulating plate 13 ... Lower insulating plate 17 ... Gasket 20 ... ··· Wound electrode body 21 ········ Positive electrode plate 22 ······· Negative electrode plate 23 ········· Separator 61, 71 ··· Hole 62, 72... Space portion 81... Space portion 100... Power storage system 103... Power storage device 104. Internal power generation device 105... Electric power consumption device 106... Electric vehicle 106 a. Motorbike 109 ··· Power grid 110 ······ Control device 200 ··· Hybrid vehicle 202 ··· From Machine 203 ....... power driving force converter 209 ....... vehicle controller

Claims (20)

ケースと、
前記ケース内に収容された電極体と、
前記電極体の両端に設けられた絶縁板と
を備え、
前記両端に設けられた絶縁板のうちの少なくとも一方が、外周から中央にかけて空間部を有する
電池。
Case and
An electrode body housed in the case;
An insulating plate provided at both ends of the electrode body,
A battery in which at least one of the insulating plates provided at both ends has a space from the outer periphery to the center.
安全弁をさらに備え、
前記空間部を有する前記絶縁板は、前記安全弁とは反対の側に設けられている
請求項1に記載の電池。
A safety valve,
The battery according to claim 1, wherein the insulating plate having the space is provided on a side opposite to the safety valve.
前記絶縁板の幅DAに対する前記空間部の最小幅DBの割合が0.47以下である
請求項1に記載の電池。
Battery of claim 1 ratio is 0.47 or less of the minimum width D B of the space portion to the width D A of the insulating plate.
前記空間部の開き角が1度以上100度以下である
請求項1に記載の電池。
The battery according to claim 1, wherein an opening angle of the space portion is not less than 1 degree and not more than 100 degrees.
前記両端に設けられた絶縁板の両方が、外周から中央にかけて空間部を有し、
前記両端に設けられた前記絶縁板の前記空間部の少なくとも一部が、前記電極体の高さ方向において重なりを有している
請求項1に記載の電池。
Both of the insulating plates provided at both ends have a space portion from the outer periphery to the center,
The battery according to claim 1, wherein at least a part of the space portion of the insulating plate provided at the both ends overlaps in the height direction of the electrode body.
前記空間部を有する前記絶縁板に重ねて設けられた絶縁板または不織布をさらに備える
請求項1に記載の電池。
The battery according to claim 1, further comprising an insulating plate or a non-woven fabric provided on the insulating plate having the space.
前記絶縁板上に設けられたガスケットをさらに備え、
前記ガスケットは、該ガスケットの内外を繋ぐ少なくとも一つの空間部を有している
請求項1に記載の電池。
Further comprising a gasket provided on the insulating plate,
The battery according to claim 1, wherein the gasket has at least one space portion that connects the inside and outside of the gasket.
前記ガスケットの前記空間部は、前記ガスケットの両端のうち、前記絶縁板と対向する側の一端に設けられた切り欠き部である
請求項7に記載の電池。
The battery according to claim 7, wherein the space portion of the gasket is a notch portion provided at one end on the side facing the insulating plate among both ends of the gasket.
前記ガスケットの空間率が1%以上50%以下である
請求項7に記載の電池。
The battery according to claim 7, wherein the gasket has a space ratio of 1% to 50%.
前記絶縁板に設けられた前記空間部と、前記ガスケットに設けられた前記空間部の少なくとも一部が、前記電極体の高さ方向において重なりを有している
請求項7に記載の電池。
The battery according to claim 7, wherein the space provided in the insulating plate and at least a part of the space provided in the gasket overlap in a height direction of the electrode body.
前記電極体は、略中心に空間部を有する巻回電極体である
請求項1に記載の電池。
The battery according to claim 1, wherein the electrode body is a wound electrode body having a space portion at substantially the center.
前記電極体の前記空間部に挿入されたピンをさらに備える
請求項11に記載の電池。
The battery according to claim 11, further comprising a pin inserted into the space of the electrode body.
前記ケースと前記巻回電極体との間に隙間が設けられ、
前記隙間と前記空間部とがつながっている
請求項1に記載の電池。
A gap is provided between the case and the wound electrode body,
The battery according to claim 1, wherein the gap and the space are connected.
前記巻回電極体は、下記組成の正極材料を含む正極を備える
請求項1に記載の電池。
LivNiwM’xM’’yz
(式中、0<v<2、w+x+y≦1、0.8≦w≦1、0≦x≦0.2、0≦y≦0.2、0<z<3であり、M、M’およびM’’はNi(ニッケル)、Co(コバルト)、Fe(鉄)、Mn(マンガン)、Cu(銅)、Zn(亜鉛)、Al(アルミニウム)、Cr(クロム)、V(バナジウム)、Ti(チタン)、Mg(マグネシウム)、Zr(ジルコニウム)から選択される少なくとも1種以上である。)
The battery according to claim 1, wherein the wound electrode body includes a positive electrode including a positive electrode material having the following composition.
Li v Ni w M ′ x M ″ y O z
(Where 0 <v <2, w + x + y ≦ 1, 0.8 ≦ w ≦ 1, 0 ≦ x ≦ 0.2, 0 ≦ y ≦ 0.2, 0 <z <3, and M, M ′ And M ″ are Ni (nickel), Co (cobalt), Fe (iron), Mn (manganese), Cu (copper), Zn (zinc), Al (aluminum), Cr (chromium), V (vanadium), (At least one selected from Ti (titanium), Mg (magnesium), and Zr (zirconium)).
ケースと、
前記ケース内に収容された電極体と、
前記電極体の一端に設けられた絶縁板と
を備え、
前記絶縁板が、外周から中央にかけて空間部を有している電池。
Case and
An electrode body housed in the case;
An insulating plate provided at one end of the electrode body,
A battery in which the insulating plate has a space from the outer periphery to the center.
請求項1に記載の電池と、
前記電池を制御する制御部と、
前記電池を内包する外装と
を有する電池パック。
A battery according to claim 1;
A control unit for controlling the battery;
A battery pack having an exterior housing the battery.
請求項1に記載の電池を備え、
前記電池から電力の供給を受ける電子機器。
A battery according to claim 1,
An electronic device that receives power from the battery.
請求項1に記載の電池を備え、
前記電池に接続される電子機器に電力を供給する蓄電装置。
A battery according to claim 1,
A power storage device that supplies electric power to an electronic device connected to the battery.
請求項1に記載の電池から電力の供給を受け、または、発電装置もしくは電力網から前記電池に電力が供給される
電力システム。
The electric power system which receives supply of electric power from the battery of Claim 1, or supplies electric power to the said battery from an electric power generating apparatus or an electric power network.
請求項1に記載の電池と、
前記電池から電力の供給を受けて車両の駆動力に変換する変換装置と、
前記電池に関する情報に基づいて車両制御に関する情報処理を行う制御装置と
を有する電動車両。
A battery according to claim 1;
A conversion device that receives supply of electric power from the battery and converts it into driving force of a vehicle;
An electric vehicle comprising: a control device that performs information processing related to vehicle control based on information related to the battery.
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