WO2018110064A1 - 二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器 - Google Patents

二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器 Download PDF

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袖山　国雄
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    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present technology relates to a secondary battery having a safety valve mechanism, a battery pack using the secondary battery, an electric vehicle, an electric power storage system, an electric tool, and an electronic device.
  • Secondary batteries are not limited to the electronic devices described above, but are also being considered for other uses.
  • a battery pack detachably mounted on an electronic device, an electric vehicle such as an electric vehicle, an electric power storage system such as a household electric power server, and an electric tool such as an electric drill.
  • This secondary battery includes an electrolyte solution together with a positive electrode and a negative electrode.
  • the secondary battery includes a safety valve mechanism that can release the gas in order to suppress the occurrence of problems due to the gas. .
  • a plurality of vent holes are provided in the components (safety valve, etc.) of the safety valve mechanism (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • a secondary battery includes a battery element including a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte, a storage member that stores the battery element, and a safety valve mechanism that is attached to the storage member.
  • the safety valve mechanism includes a valve member including an opening valve portion that can be opened, a plurality of openings radially disposed from the center of the region in a region facing the opening valve portion, and outside the plurality of openings. And an opening member that includes a plurality of protrusions that are arranged radially from the above-described center in the region and protrude toward the plurality of openings. The number of openings and the number of protrusions are the same as each other, and each of the plurality of openings and each of the plurality of protrusions face each other in the direction toward the center.
  • Each of the battery pack, the electric vehicle, the power storage system, the electric tool, and the electronic device according to the embodiment of the present technology includes a secondary battery, and the secondary battery includes the secondary battery according to the embodiment of the present technology described above. It has the same configuration.
  • the safety valve mechanism includes the valve member and the opening member.
  • the valve member includes an opening valve portion, and the opening member includes a plurality of opening portions arranged radially and a plurality of protrusion portions arranged radially outside the plurality of opening portions.
  • the number of openings and the number of protrusions are the same as each other, and each of the plurality of openings and each of the plurality of protrusions face each other in the direction toward the center. Therefore, the safety of the secondary battery can be improved.
  • similar effects can be obtained in each of the battery pack, the electric vehicle, the power storage system, the electric tool, and the electronic device according to the embodiment of the present technology.
  • effect described here is not necessarily limited, and may be any effect described in the present technology.
  • FIG. 3 is a perspective sectional view illustrating a configuration of a main part of the safety valve mechanism illustrated in FIG. 2. It is sectional drawing which expands and represents the structure (state after a safety cover opens) of the safety valve mechanism shown in FIG. It is a perspective sectional view showing the composition of the principal part of the safety valve mechanism shown in FIG. It is sectional drawing showing the structure (state before a safety cover opens) of a safety cover. It is a top view showing the structure of the safety cover shown in FIG.
  • FIG. 1 It is a top view showing the structure of the safety cover shown in FIG.
  • FIG. 2 It is a top view showing the structure (example 2 of a structure) of a stripper disk.
  • FIG. 3 It is a top view showing the structure of the stripper disk of a comparative example.
  • Secondary battery 1-1 Lithium ion secondary battery 1-1-1.
  • Lithium ion secondary battery The secondary battery described here is, for example, a lithium ion secondary battery in which the capacity of the negative electrode is obtained based on insertion and extraction of lithium as an electrode reactant.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional configuration of the secondary battery.
  • This secondary battery is, for example, a cylindrical secondary battery in which a wound electrode body 20 is housed inside a battery can 11 as shown in FIG.
  • the battery can 11 is a “housing member” according to an embodiment of the present technology
  • the wound electrode body 20 is a “battery element” according to an embodiment of the present technology.
  • a pair of insulating plates 12 and 13, a thermal resistance (PTC) element 15, and a wound electrode body 20 are provided inside a cylindrical battery can 11. And are stored.
  • a safety valve mechanism 30 is attached to the battery can 11, and the battery can 11 is sealed by a battery lid 14, for example.
  • the battery can 11 has, for example, a hollow structure in which one end is closed and the other end is opened.
  • any one of metal materials such as iron, aluminum, and alloys thereof or the like Includes two or more.
  • the pair of insulating plates 12 and 13 are arranged so as to sandwich the spirally wound electrode body 20 and to extend perpendicularly to the circumferential surface of the spirally wound electrode body 20.
  • the battery lid 14 is mainly a member for sealing the battery can 11 and includes, for example, the same material as the material for forming the battery can 11.
  • the heat sensitive resistance element 15 includes a resistor (thermistor) whose electric resistance greatly changes in accordance with a change in temperature. In particular, the electrical resistance of the heat sensitive resistance element 15 increases rapidly when the temperature inside the secondary battery exceeds a predetermined temperature in order to prevent abnormal heat generation of the secondary battery due to a large current. .
  • the safety valve mechanism 30 is electrically connected to the battery lid 14 via the heat sensitive resistance element 15. The configuration of the safety valve mechanism 30 will be described later.
  • the gasket 16 includes, for example, any one type or two or more types of insulating materials, and any one type or two or more types of, for example, asphalt is applied to the surface of the gasket 16. It may be.
  • the spirally wound electrode body 20 includes an electrolytic solution that is a liquid electrolyte together with the positive electrode 21 and the negative electrode 22.
  • an electrolytic solution that is a liquid electrolyte together with the positive electrode 21 and the negative electrode 22.
  • a positive electrode 21 and a negative electrode 22 stacked via a separator 23 are wound.
  • the electrolytic solution is impregnated in the separator 23, and each of the positive electrode 21 and the negative electrode 22 may be impregnated.
  • a space generated when the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the separator 23 are wound is provided.
  • a center pin 24 is inserted into the winding center space 20C.
  • the center pin 24 may not be inserted into the winding center space 20C.
  • a positive electrode lead 25 is connected to the positive electrode 21, and a negative electrode lead 26 is connected to the negative electrode 22, for example.
  • the positive electrode lead 25 includes any one type or two or more types of conductive materials such as aluminum.
  • the positive electrode lead 25 is electrically connected to the battery lid 14 because it is connected to the safety valve mechanism 30.
  • the negative electrode lead 26 includes, for example, one or more of conductive materials such as nickel. For example, since the negative electrode lead 26 is connected to the battery can 11, the negative electrode lead 26 is electrically connected to the battery can 11.
  • FIG. 2 and FIG. 4 are enlarged cross-sectional configurations of main parts (safety valve mechanism 30 and its surroundings) of the secondary battery shown in FIG.
  • FIG. 2 shows a state before the safety cover 31 is opened
  • FIG. 4 shows a state after the safety cover 31 is opened.
  • FIG. 3 shows a perspective cross-sectional configuration of main parts (safety cover 31, disk holder 32, stripper disk 33, and sub disk 34) of the safety valve mechanism 30 shown in FIG.
  • FIG. 3 shows a state in which each of the safety cover 31, the disc holder 32, the stripper disc 33, and the sub disc 34 is cut along the line AA shown in FIG.
  • FIG. 5 shows a perspective cross-sectional configuration of the main parts (safety cover 31, disk holder 32, stripper disk 33, and sub disk 34) of the safety valve mechanism 30 shown in FIG. 4, and corresponds to FIG. .
  • the safety valve mechanism 30 includes, for example, a safety cover 31, a disk holder 32, a stripper disk 33, and a sub disk 34, as shown in FIGS.
  • the safety cover 31 is a “valve member” according to an embodiment of the present technology
  • the stripper disk 33 is an “opening member” according to an embodiment of the present technology.
  • the safety cover 31, the disc holder 32, the stripper disc 33, and the sub disc 34 are arranged in this order from the side farther from the wound electrode body 20 (side closer to the battery lid 14), for example.
  • the safety cover 31 is a member that can be partially opened mainly according to an increase in internal pressure of the battery can 11 or the like.
  • the internal pressure of the battery can 11 increases due to, for example, a side reaction such as a decomposition reaction of the electrolytic solution. That is, when a side reaction such as a decomposition reaction of the electrolytic solution occurs, a gas such as carbon dioxide is generated inside the battery can 11, so that the internal pressure of the battery can 11 increases as the amount of the generated gas increases.
  • the planar shape of the safety cover 31 is not particularly limited, but is, for example, substantially circular as shown in FIGS.
  • the “substantially circular” means a shape similar to a perfect circle, an ellipse, and other circles.
  • the central region of the safety cover 31 is recessed toward the disc holder 32, for example.
  • the safety cover 31 includes, for example, a ring-shaped outer peripheral portion 31X and a central portion 31Y surrounded by the outer peripheral portion 31X.
  • the planar shape of the central portion 31Y is not particularly limited, but is, for example, a substantially circular shape. Since the surface of the central portion 31Y is lower than the surface of the outer peripheral portion 31X, for example, the central portion 31Y is closer to the disc holder 32 than the outer peripheral portion 31X, for example.
  • the central portion 31Y has the opening valve portion 31R that can be opened in accordance with an increase in internal pressure of the battery can 11 or the like. That is, for example, when the internal pressure of the battery can 11 rises to a certain level or more, the opening valve portion 31R provided in the central portion 31Y is cleaved or removed, so that the opening as shown in FIGS. An opening 31K is formed at a location where the valve portion 31R is cleaved or removed. When the opening valve portion 31R is opened, the safety cover 31 is opened as described above. The configuration of the opening valve portion 31R will be described later (see FIGS. 6 to 9).
  • the central region of the central portion 31Y is further recessed toward the disc holder 32, for example.
  • the central portion 31Y is provided with a protruding portion 31T that partially protrudes toward the disc holder 32, for example.
  • the safety cover 31 includes, for example, any one or more of metal materials such as aluminum and aluminum alloy.
  • the dimensions of the safety cover 31 are not particularly limited. Specifically, for example, when the planar shape of the safety cover 31 is substantially circular and the planar shape of the central portion 31Y is substantially circular, the diameter of the safety cover 31 is about 12 mm to 25 mm, and the central portion The diameter of 31Y is about 4 mm to 12 mm.
  • the disc holder 32 is a member that positions the stripper disc 33 with respect to the safety cover 31 by interposing mainly between the safety cover 31 and the stripper disc 33.
  • the planar shape of the disk holder 32 is not particularly limited, but is, for example, substantially circular as shown in FIGS.
  • the central region of the disc holder 32 is recessed toward the stripper disc 33, for example.
  • the disc holder 32 includes, for example, a ring-shaped outer peripheral portion 32X and a central portion 32Y surrounded by the outer peripheral portion 32X.
  • the planar shape of the central portion 32Y is not particularly limited, and is, for example, a substantially circular shape. Since the surface of the central portion 32Y is lower than the surface of the outer peripheral portion 32X, for example, the central portion 32Y is closer to the stripper disk 33 than the outer peripheral portion 32X, for example.
  • the central portion 31 ⁇ / b> Y of the safety cover 31 is fitted in a recess provided in the disc holder 32, for example. Thereby, the safety cover 31 is aligned with the disc holder 32 and the safety cover 31 is fixed to the disc holder 32.
  • an opening 32K is provided at a location corresponding to the central portion 31Y (opening valve portion 31R) of the safety cover 31.
  • the opening shape of the opening part 32K is not specifically limited, For example, it is a substantially circular shape.
  • the disk holder 32 includes one or more of polymer materials such as polypropylene (PP) and polybutylene terephthalate (PBT).
  • polymer materials such as polypropylene (PP) and polybutylene terephthalate (PBT).
  • the dimensions of the disc holder 32 are not particularly limited. Specifically, for example, when the planar shape of the disk holder 32 is substantially circular and the opening shape of the opening 32K is circular, the diameter of the disk holder 32 is about 9 mm to 17 mm, and the opening 32K The diameter is about 7 to 12 mm.
  • the stripper disk 33 is a member mainly for releasing gas generated inside the battery can 11.
  • the planar shape of the stripper disk 33 is not particularly limited, but is, for example, substantially circular as shown in FIGS.
  • the central area of the stripper disk 33 is recessed toward the sub disk 34, for example.
  • the stripper disk 33 includes, for example, a ring-shaped outer peripheral portion 33X and a central portion 33Y surrounded by the outer peripheral portion 33X.
  • the planar shape of the central portion 33Y is not particularly limited, but is, for example, a substantially circular shape. Since the surface of the central portion 33Y is lower than the surface of the outer peripheral portion 33X, for example, the central portion 33Y is closer to the sub disk 34 than the outer peripheral portion 33X, for example.
  • the center portion 32Y of the disc holder 32 is fitted into a recess provided in the stripper disc 33, for example.
  • the stripper disk 33 is aligned with the disk holder 32 and the stripper disk 33 is fixed to the disk holder 32.
  • a plurality of openings 33K are provided in a region facing the opening valve portion 31R.
  • the plurality of openings 33 ⁇ / b> K are mainly vents for releasing gas generated inside the battery can 11 to the outside.
  • the outer peripheral portion 33X is provided with a plurality of protrusions 33T protruding toward the plurality of openings 33K, and the plurality of protrusions 33T are arranged in a region outside the plurality of openings 33K. .
  • the plurality of protrusions 33 ⁇ / b> T are mainly used for fixing the stripper disk 33 to the disk holder 32. In this case, for example, as shown in FIGS. 2 and 4, the inner surface of the disc holder 32 is caused by the plurality of protrusions 33 ⁇ / b> T being pressed against the outer surface of the disc holder 32. It is pressed against the safety cover 31.
  • the stripper disk 33 is partially removed so that a part of the outer peripheral portion 33X remains. For this reason, an opening 33P is provided at a location where the stripper disk 33 is partially removed, and a protrusion 33T is formed by the remaining portion of the outer peripheral portion 33X.
  • an opening 33C is provided at a location corresponding to the protrusion 31T in the safety cover 31.
  • the protrusion 31T protrudes through the opening 33C and comes into contact with the sub disk 34.
  • the opening shape of the opening 33C is not particularly limited, and is, for example, substantially circular.
  • the stripper disk 33 includes one or more of metal materials such as aluminum and aluminum alloy, for example.
  • the forming material of the stripper disk 33 may be the same as the forming material of the safety cover 31 or may be different from the forming material of the safety cover 31.
  • the dimension of the stripper disk 33 is not particularly limited. Specifically, for example, when the planar shape of the stripper disk 33 is substantially circular and the planar shape of the central portion 33Y is substantially circular, the diameter of the stripper disk 33 is about 9 mm to 17 mm, and the central portion The diameter of 33Y is about 8 mm to 14 mm.
  • the sub disk 34 is a member that electrically connects the safety cover 31 (protrusion 31T) to the positive electrode lead 25 mainly by being interposed between the safety cover 31 and the positive electrode lead 25.
  • the planar shape of the sub-disk 34 is not particularly limited, but is, for example, substantially circular as shown in FIGS.
  • the sub-disk 34 includes, for example, any one or more of metal materials such as aluminum and aluminum alloy.
  • the formation material of the sub disk 34 may be the same as the formation material of the safety cover 31 or may be different from the formation material of the safety cover 31.
  • the dimensions of the sub disk 34 are not particularly limited. Specifically, for example, when the planar shape of the sub disk 34 is substantially circular, the diameter of the sub disk 34 is about 5 mm to 7 mm.
  • FIGS. 7 and 9 each represent a planar configuration of the safety cover 31.
  • FIGS. 6 and 7 shows a state before the safety cover 31 is opened
  • FIG. 6 shows a cross section of the safety cover 31 along the line BB shown in FIG. Yes.
  • FIG. 8 and 9 show a state after the safety cover 31 is opened, and FIG. 8 shows a cross section of the safety cover 31 along the line CC shown in FIG. Yes.
  • the safety cover 31 includes, for example, an outer peripheral portion 31X and a central portion 31Y provided with a protruding portion 31T, as shown in FIGS.
  • a groove 31M for defining the opening valve portion 31R is provided in the center portion 31Y. That is, the opening valve portion 31R is, for example, a portion surrounded by the groove 31M in the central portion 31Y.
  • the safety cover 31 is lightly shaded and the groove 31M is darkly shaded.
  • the planar shape of the groove 31M is not particularly limited, and is, for example, a substantially circular ring shape.
  • the width and depth of the groove M can be arbitrarily set.
  • the central portion 31Y is cut along the groove 31M, so that the portion surrounded by the groove 31M in the central portion 31Y is removed. Open. Therefore, for example, as shown in FIGS. 8 and 9, the opening 31 ⁇ / b> K is formed, and thus the safety cover 31 is opened.
  • the opening shape of the opening 31K is not particularly limited, and is, for example, substantially circular.
  • 10 to 12 each show a planar shape of the stripper disk 33. 10 to 12, the surface of the stripper disk 33 is shaded.
  • a plurality of openings 33K are provided in the central portion 33Y, and a plurality of protrusions 33T are provided outside the openings 33K.
  • the plurality of openings 33K are arranged radially from the center of the area (center P of the stripper disk 33) in the area corresponding to the opening valve part 31R provided in the safety cover 31. That is, the plurality of openings 33K are arranged in the direction along the outer edge of the stripper disk 33 with a predetermined interval (non-opening angle ⁇ 2).
  • the opening shape of the opening 33K is not particularly limited, and is, for example, a trapezoid with four corners rounded.
  • this trapezoid for example, the length of the upper base located on the side far from the center P of the stripper disk 33 is larger than the length of the lower base located on the side close to the center P.
  • each opening shape of the some opening part 33K may mutually be the same, and may mutually differ.
  • some of the openings 33K may have the same shape. 10 to 12 show, for example, a case where the opening shapes of the plurality of openings 33K are the same.
  • the non-opening angle ⁇ 2 is an angle set with the center P of the stripper disk 33 as a base point in order to define the distance (interval) between two adjacent openings 33K.
  • This non-opening angle ⁇ 2 can be arbitrarily set according to conditions such as the number of openings 33K, for example.
  • the non-opening angle ⁇ 2 is determined by taking the center P of the stripper disk 33 into account when focusing on the two openings 33K adjacent to each other in the arrangement direction of the plurality of openings 33K. It is defined by a line segment that passes through and contacts one end of one opening 33K (virtual line) and a line segment that passes through the center P of the stripper disk 33 and contacts one end of the other opening 33K (virtual line). Is the angle to be.
  • a large non-opening angle ⁇ 2 indicates that the two adjacent openings 33K are relatively separated from each other, and a small non-opening angle ⁇ 2 indicates that the two adjacent openings 33K are adjacent to each other. Is relatively close.
  • the width of the opening 33K is represented by the opening angle ⁇ 1.
  • the opening angle ⁇ 1 is an angle set with the center P of the stripper disk 33 as a base point in order to define the width of the opening 33K.
  • the opening angle ⁇ 1 can be arbitrarily set according to conditions such as the number of openings 33K.
  • the opening angle ⁇ 1 is a line segment that passes through the center P of the stripper disk 33 and contacts one end of the opening 33K when attention is paid to one opening 33K.
  • the angle is defined by (virtual line) and a line segment (virtual line) passing through the center P of the stripper disk 33 and in contact with the other end of the opening 33K.
  • a large opening angle ⁇ 1 indicates that the width of the opening 33K is relatively large, and a small opening angle ⁇ 1 indicates that the width of the opening 33K is relatively small.
  • the plurality of protrusions 33T are arranged radially from the center P of the stripper disk 33 as in the case of the plurality of openings 33K. That is, the plurality of protrusions 33T are arranged with a predetermined interval (non-opening angle ⁇ 3) in the direction along the outer edge of the stripper disk 33.
  • the planar shape of the protruding portion 33T is not particularly limited, and is, for example, a rectangle.
  • planar shapes of the plurality of protrusions 33T may be the same as each other or different from each other. Of course, some of the planar shapes of the plurality of protrusions 33T may be the same. 10 to 12 show, for example, the case where the planar shapes of the plurality of protrusions T are the same.
  • the non-opening angle ⁇ 3 is an angle set with the center P of the stripper disk 33 as a base point in order to define the distance (interval) between two adjacent protrusions 33T.
  • This non-opening angle ⁇ 3 can be arbitrarily set according to conditions such as the number of protrusions 33T, for example.
  • the non-opening angle ⁇ 3 is obtained by taking the center P of the stripper disk 33 into account when focusing on two projecting portions 33T adjacent to each other in the arrangement direction of the plurality of projecting portions 33T.
  • a line segment (imaginary line) that passes and contacts one end of one projection 33T and a line segment (virtual line) that passes through the center P of the stripper disk 33 and contacts one end of the other projection 33T are defined. Is the angle to be.
  • a large non-opening angle ⁇ 3 indicates that the two adjacent protrusions 33T are relatively apart from each other, and a small non-opening angle ⁇ 3 indicates that the two adjacent protrusions 33T are adjacent to each other. Is relatively close.
  • the number of openings 33K, the number of protrusions, and the positional relationship between the plurality of openings 33K and the plurality of protrusions 33T satisfy the following two conditions.
  • each of the plurality of openings 33K and each of the plurality of protrusions 33T face each other in the direction toward the center P of the stripper disk 33.
  • the direction toward the center P of the stripper disk 33 is the radial direction of the stripper disk 33.
  • the gas generated inside the battery can 11 is secured while the physical strength of the stripper disk 33 is ensured as compared with the case where the two conditions are not satisfied. This is because it is sufficiently discharged to the outside through the plurality of openings 33K. Thereby, even if gas is generated inside the battery can 11, a sufficient amount of gas is stably released to the outside of the battery can 11.
  • each of the plurality of openings 33K and each of the plurality of protrusions 33T are not opposed to each other in the direction toward the center P, for example, as shown in FIG. Since the width of the portion (connecting portion) connecting the central portion (portion surrounded by the plurality of openings 33K) and the outer peripheral portion (outer peripheral portion 33X) of the 33 is reduced, the stripper disk 33 against external force is reduced. Lack of physical strength. The reason why the width of the connection portion is narrowed in this way is that the effective width of the connection portion is smaller than the actual width because the opening 33K exists between the central portion and the outer peripheral portion.
  • the stripper disk 33 is maintained without being deformed or damaged even if it receives the internal pressure of the battery can 11 as the external force described above.
  • the gas releasing function of the stripper disk 33 is also maintained. Therefore, as described above, the gas generated in the battery can 11 is sufficiently and stably released to the outside.
  • each of the plurality of openings 33K and each of the plurality of protrusions 33T face each other means the following positional relationship.
  • the plurality of openings 33K are arranged in the direction along the outer edge of the stripper disk 33, and the plurality of protrusions 33T are similarly arranged in the direction along the outer edge of the stripper disk 33. ing. For this reason, the phase relating to the arrangement of the plurality of openings 33K and the phase relating to the arrangement of the plurality of protrusions 33T substantially coincide with each other.
  • the “almost directly facing” described above is intended only for the positional relationship between the opening 33K and the protrusion 33T so that the opening 33K and the protrusion 33T are completely (strictly) directly facing each other. Rather, it is intended to allow the possibility that manufacturing errors of the stripper disk 33 are included in the direct relationship. That is, as a result of manufacturing the stripper disk 33 with the intention that the opening 33K and the protrusion 33T face each other, the center position of the opening 33K and the center position of the protrusion 33T are caused by manufacturing errors. It may be slightly shifted.
  • the number of openings 33K and the number of protrusions 33T are not particularly limited. That is, the number of openings 33K may be only one or may be two or more. Similarly, the number of protrusions 33T may be only one, or may be two or more.
  • the number of openings 33K is preferably 6 to 8
  • the number of protrusions 33T is preferably 6 to 8. Since the relationship between the number of openings 33K and the number of protrusions 33T is optimized, the physical strength of the stripper disk 33 is further improved while ensuring the gas release efficiency using the plurality of openings 33K. It is.
  • the physical strength of the stripper disk 33 may be lowered for the reason described below.
  • the width of the openings 33K (opening angle ⁇ 1) becomes too large, so that the stripper disk 33 is significantly bent due to the external force F. Therefore, depending on the magnitude of the external force F, the stripper disk 33 may be distorted and the stripper disk 33 may be damaged.
  • the width (opening angle ⁇ 1) of the openings 33K is appropriately reduced, so that the stripper disk 33 bends even when the external force F is supplied. It becomes difficult. Therefore, the stripper disk 33 is not easily distorted, and the stripper disk 33 is not easily damaged.
  • the number of openings 33K is greater than 8, the number of openings 33K becomes too large, as is apparent from the relationship between the number of openings 33K and the width (opening angle ⁇ 1).
  • the width of the opening 33K becomes extremely narrow. In this case, since the gas generated inside the battery can 11 is hardly released to the outside through the plurality of openings 33K, the gas emission efficiency using the plurality of openings 33K may be reduced. is there.
  • the number of the plurality of openings 33K is 8 or less, the number of the plurality of openings 33K is appropriately reduced, and thus the width of the opening 33K is sufficiently widened. Thereby, since the gas generated inside the battery can 11 is easily released to the outside through the plurality of openings 33K, the gas emission efficiency using the plurality of openings 33K is improved.
  • FIG. 10 shows a case where the number of openings 33K is six and the number of protrusions 33T is six.
  • FIG. 11 shows a case where the number of openings 33K is seven and the number of protrusions 33T is seven.
  • FIG. 12 shows a case where the number of openings 33K is eight and the number of protrusions 33T is eight.
  • the opening ratio defined by the opening valve portion 31R and the plurality of openings 33K is not particularly limited.
  • This aperture ratio is calculated by the following equation (1).
  • P1 is the total opening area of the plurality of openings 33K
  • P2 is the opening area of the opening 31K.
  • Opening ratio (%) (P1 / P2) ⁇ 100 (1) (P1 is the sum total of the opening area of each opening. P2 is the area of the opening valve.)
  • the aperture ratio is preferably 20% to 60%. Since the relationship between the area of the opening valve 31R (opening area of the opening 31K) and the sum of the opening areas of each opening 33K (total opening area of the plurality of openings 33K) is optimized, the plurality of openings 33K This is because the gas emission efficiency using the gas is further improved.
  • FIG. 13 shows an enlarged part of the cross-sectional configuration of the spirally wound electrode body 20 shown in FIG.
  • the wound electrode body 20 includes the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the electrolytic solution.
  • the positive electrode 21 includes a positive electrode current collector 21 ⁇ / b> A and a positive electrode active material layer 21 ⁇ / b> B provided on both surfaces of the positive electrode current collector 21 ⁇ / b> A.
  • 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 includes, for example, any one type or two or more types of conductive materials. Although the kind of conductive material is not specifically limited, For example, they are metal materials, such as aluminum, nickel, and stainless steel.
  • the positive electrode current collector 21A may be a single layer or a multilayer.
  • the positive electrode active material layer 21B includes any one or more of positive electrode materials capable of inserting and extracting lithium as a positive electrode active material. However, the positive electrode active material layer 21B may further include any one kind or two or more kinds of other materials such as a positive electrode binder and a positive electrode conductive agent.
  • the positive electrode material is preferably a lithium-containing compound, and more specifically, preferably one or both of a lithium-containing composite oxide and a lithium-containing phosphate compound. This is because a high energy density can be obtained.
  • the lithium-containing composite oxide is an oxide containing lithium and one or more other elements (elements other than lithium) as constituent elements.
  • the crystal structure of any one of a layered rock salt type and a spinel type have.
  • the lithium-containing phosphate compound is a phosphate compound containing lithium and one or more other elements as constituent elements, and has, for example, an olivine type crystal structure.
  • the type of other element is not particularly limited as long as it is any one or more of arbitrary elements.
  • the other elements are preferably any one or more of elements belonging to Groups 2 to 15 in the long-period periodic table. More specifically, it is more preferable that the other elements include one or more metal elements of nickel (Ni), cobalt (Co), manganese (Mn), and iron (Fe). preferable. This is because a high voltage can be obtained.
  • lithium-containing composite oxide having a layered rock salt type crystal structure examples include compounds represented by the following formulas (21) to (23).
  • M11 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), a to e being 0.8 ⁇ a ⁇ 1.2, 0 ⁇ b ⁇ 0.5, 0 ⁇ c ⁇ 0.5, (b + c) ⁇ 1, ⁇ 0.1 ⁇ d ⁇ 0.2 and 0 ⁇ e ⁇ 0.1 are satisfied.
  • the composition of lithium varies depending on the charge / discharge state, and a is the value of the fully discharged state.
  • M12 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), and a to d are 0.8.
  • composition of lithium depends on the charge / discharge state Unlikely, a is the value of the fully discharged state.
  • M13 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), and a to d are 0.8.
  • lithium-containing composite oxide having a layered rock salt type crystal structure LiNiO 2 , LiCoO 2 , LiCo 0.98 Al 0.01 Mg 0.01 O 2 , LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 , LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2.
  • LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 Li 1.2 Mn 0.52 Co 0.175 Ni 0.1 O 2 and Li 1.15 (Mn 0.65 Ni 0.22 Co 0.13 ) O 2 .
  • the lithium-containing composite oxide having a layered rock salt type crystal structure contains nickel, cobalt, manganese, and aluminum as constituent elements
  • the atomic ratio of nickel is preferably 50 atomic% or more. This is because a high energy density can be obtained.
  • the lithium-containing composite oxide having a spinel crystal structure is, for example, a compound represented by the following formula (24).
  • M14 is cobalt (Co), nickel (Ni), magnesium (Mg), aluminum (Al), boron (B), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), iron (Fe), copper At least one of (Cu), zinc (Zn), molybdenum (Mo), tin (Sn), calcium (Ca), strontium (Sr), and tungsten (W), wherein a to d are 0.9.
  • composition of lithium differs depending on the charge / discharge state, and a Is the value of the fully discharged state.
  • lithium-containing composite oxide having a spinel crystal structure examples include LiMn 2 O 4 .
  • lithium-containing phosphate compound having an olivine type crystal structure examples include a compound represented by the following formula (25).
  • Li a M15PO 4 (25) (M15 is cobalt (Co), manganese (Mn), iron (Fe), nickel (Ni), magnesium (Mg), aluminum (Al), boron (B), titanium (Ti), vanadium (V), niobium It is at least one of (Nb), copper (Cu), zinc (Zn), molybdenum (Mo), calcium (Ca), strontium (Sr), tungsten (W), and zirconium (Zr). 0.9 ⁇ a ⁇ 1.1, where the composition of lithium varies depending on the charge / discharge state, and a is the value of the complete discharge state.)
  • lithium-containing phosphate compound having an olivine type crystal structure examples include LiFePO 4 , LiMnPO 4 , LiFe 0.5 Mn 0.5 PO 4, and LiFe 0.3 Mn 0.7 PO 4 .
  • the lithium-containing composite oxide may be a compound represented by the following formula (26).
  • the positive electrode material may be any one kind or two or more kinds of oxides, disulfides, chalcogenides, conductive polymers, and the like.
  • oxide include titanium oxide, vanadium oxide, and manganese dioxide.
  • disulfide include titanium disulfide and molybdenum sulfide.
  • chalcogenide is niobium selenide.
  • conductive polymer include sulfur, polyaniline, and polythiophene.
  • the positive electrode material may be a material other than the above.
  • the positive electrode binder contains, for example, any one or more of synthetic rubber and polymer compound.
  • synthetic rubber include styrene butadiene rubber, fluorine rubber, and ethylene propylene diene.
  • polymer compound include polyvinylidene fluoride and polyimide.
  • the positive electrode conductive agent includes, for example, one or more of carbon materials.
  • the carbon material include graphite, carbon black, acetylene black, and ketjen black.
  • the positive electrode conductive agent may be a metal material or a conductive polymer as long as it is a conductive material.
  • the negative electrode 22 includes a negative electrode current collector 22A and negative electrode active material layers 22B provided on both surfaces of the negative electrode current collector 22A.
  • the negative electrode active material layer 22B may be provided only on one surface of the negative electrode current collector 22A.
  • the negative electrode current collector 22A includes, for example, any one type or two or more types of conductive materials. Although the kind of electrically conductive material is not specifically limited, For example, they are metal materials, such as copper, aluminum, nickel, and stainless steel.
  • the anode current collector 22A may be a single layer or a multilayer.
  • the surface of the negative electrode current collector 22A is preferably roughened. This is because the so-called anchor effect improves the adhesion of the negative electrode active material layer 22B to the negative electrode current collector 22A. In this case, the surface of the negative electrode current collector 22A only needs to be roughened at least in a region facing the negative electrode active material layer 22B.
  • the roughening method is, for example, a method of forming fine particles using electrolytic treatment. In the electrolytic treatment, fine particles are formed on the surface of the negative electrode current collector 22A by an electrolysis method in an electrolytic bath, so that the surface of the negative electrode current collector 22A is provided with irregularities.
  • a copper foil produced by an electrolytic method is generally called an electrolytic copper foil.
  • the negative electrode active material layer 22B contains any one or more of negative electrode materials capable of inserting and extracting lithium as a negative electrode active material. However, the negative electrode active material layer 22B may further include any one or more of other materials such as a negative electrode binder and a negative electrode conductive agent.
  • the chargeable capacity of the negative electrode material is larger than the discharge capacity of the positive electrode 21 in order to prevent unintentional deposition of lithium metal on the negative electrode 22 during charging. That is, the electrochemical equivalent of the negative electrode material capable of occluding and releasing lithium is preferably larger than the electrochemical equivalent of the positive electrode 21.
  • the negative electrode material is, for example, one or more of carbon materials. This is because the change in crystal structure at the time of occlusion and release of lithium is very small, so that a high energy density can be obtained stably. Moreover, since the carbon material also functions as a negative electrode conductive agent, the conductivity of the negative electrode active material layer 22B is improved.
  • Examples of the carbon material include graphitizable carbon, non-graphitizable carbon, and graphite.
  • the interplanar spacing of the (002) plane in non-graphitizable carbon is preferably 0.37 nm or more, and the interplanar spacing of the (002) plane in graphite is preferably 0.34 nm or less.
  • examples of the carbon material include pyrolytic carbons, cokes, glassy carbon fibers, organic polymer compound fired bodies, activated carbon, and carbon blacks.
  • the cokes include pitch coke, needle coke, petroleum coke and the like.
  • the organic polymer compound fired body is obtained by firing (carbonizing) a polymer compound such as a phenol resin and a furan resin at an appropriate temperature.
  • the carbon material may be low crystalline carbon heat-treated at a temperature of about 1000 ° C. or less, or may be amorphous carbon.
  • the shape of the carbon material may be any of a fibrous shape, a spherical shape, a granular shape, and a scale shape.
  • the negative electrode material is, for example, a material (metal material) containing any one or more of metal elements and metalloid elements as constituent elements. This is because a high energy density can be obtained.
  • the metal-based material may be any of a simple substance, an alloy, and a compound, or may be two or more of them, or may be a material having at least a part of one or two or more of them.
  • the alloy includes a material including one or more metal elements and one or more metalloid elements in addition to a material composed of two or more metal elements.
  • the alloy may contain a nonmetallic element.
  • the structure of the metal-based material is, for example, a solid solution, a eutectic (eutectic mixture), an intermetallic compound, and two or more kinds of coexisting materials.
  • the metal element and metalloid element described above are, for example, any one or more metal elements and metalloid elements capable of forming an alloy with lithium. Specifically, for example, magnesium (Mg), boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), indium (In), silicon (Si), germanium (Ge), tin (Sn), lead (Pb) ), Bismuth (Bi), cadmium (Cd), silver (Ag), zinc, hafnium (Hf), zirconium, yttrium (Y), palladium (Pd) and platinum (Pt).
  • silicon and tin is preferable. This is because the ability to occlude and release lithium is excellent, so that a significantly high energy density can be obtained.
  • the material containing one or both of silicon and tin as a constituent element may be any of a simple substance, an alloy, and a compound of silicon, or any of a simple substance, an alloy, and a compound of tin. These may be two or more types, or may be a material having at least a part of one or two or more of them.
  • the simple substance described here means a simple substance (which may contain a small amount of impurities) in a general sense, and does not necessarily mean 100% purity.
  • the alloy of silicon is, for example, any one of tin, nickel, copper, iron, cobalt, manganese, zinc, indium, silver, titanium, germanium, bismuth, antimony, chromium and the like as a constituent element other than silicon or Includes two or more.
  • the compound of silicon contains, for example, one or more of carbon and oxygen as constituent elements other than silicon.
  • the compound of silicon may contain any 1 type or 2 types or more of the series of elements demonstrated regarding the alloy of silicon as structural elements other than silicon, for example.
  • silicon alloys and silicon compounds are SiB 4 , SiB 6 , Mg 2 Si, Ni 2 Si, TiSi 2 , MoSi 2 , CoSi 2 , NiSi 2 , CaSi 2 , CrSi 2 , Cu 5 Si, FeSi 2 , MnSi 2 , NbSi 2 , TaSi 2 , VSi 2 , WSi 2 , ZnSi 2 , SiC, Si 3 N 4 , Si 2 N 2 O, SiO v (0 ⁇ v ⁇ 2), and LiSiO.
  • v in SiO v may be 0.2 ⁇ v ⁇ 1.4.
  • the alloy of tin for example, as a constituent element other than tin, any one of silicon, nickel, copper, iron, cobalt, manganese, zinc, indium, silver, titanium, germanium, bismuth, antimony, chromium, etc. Includes two or more.
  • the tin compound contains, for example, one or more of carbon and oxygen as constituent elements other than tin.
  • the compound of tin may contain any 1 type in the series of elements demonstrated regarding the alloy of tin, or 2 or more types as structural elements other than tin, for example.
  • tin alloy and the tin compound include SnO w (0 ⁇ w ⁇ 2), SnSiO 3 , LiSnO, and Mg 2 Sn.
  • the material containing tin as a constituent element is preferably, for example, a material (Sn-containing material) containing a second constituent element and a third constituent element together with tin which is the first constituent element.
  • the second constituent element is, for example, cobalt, iron, magnesium, titanium, vanadium, chromium, manganese, nickel, copper, zinc, gallium, zirconium, niobium, molybdenum, silver, indium, cesium (Ce), hafnium (Hf), Any one or more of tantalum, tungsten, bismuth, silicon and the like are included.
  • the third constituent element includes, for example, one or more of boron, carbon, aluminum, phosphorus, and the like. This is because, when the Sn-containing material contains the second and third constituent elements, a high battery capacity and excellent cycle characteristics can be obtained.
  • the Sn-containing material is preferably a material (SnCoC-containing material) containing tin, cobalt, and carbon as constituent elements.
  • the carbon content is 9.9 mass% to 29.7 mass%, and the ratio of the content of tin and cobalt (Co / (Sn + Co)) is 20 mass% to 70 mass%. . This is because a high energy density can be obtained.
  • the SnCoC-containing material has a phase containing tin, cobalt, and carbon, and the phase is preferably low crystalline or amorphous. Since this phase is a reaction phase capable of reacting with lithium, excellent characteristics can be obtained due to the presence of the reaction phase.
  • the half-width (diffraction angle 2 ⁇ ) of the diffraction peak obtained by X-ray diffraction of this reaction phase is 1 ° or more when CuK ⁇ ray is used as the specific X-ray and the insertion speed is 1 ° / min. Is preferred. This is because lithium is occluded and released more smoothly and the reactivity with the electrolytic solution is reduced.
  • the SnCoC-containing material may include a phase containing a simple substance or a part of each constituent element in addition to the low crystalline or amorphous phase.
  • a diffraction peak obtained by X-ray diffraction corresponds to a reaction phase capable of reacting with lithium can be easily determined by comparing X-ray diffraction charts before and after electrochemical reaction with lithium. .
  • the position of the diffraction peak changes before and after the electrochemical reaction with lithium, it corresponds to a reaction phase capable of reacting with lithium.
  • Such a reaction phase contains, for example, each of the above-described constituent elements, and is considered to be low crystallized or amorphous mainly due to the presence of carbon.
  • the SnCoC-containing material it is preferable that at least a part of carbon as a constituent element is bonded to a metal element or a metalloid element as another constituent element. This is because aggregation or crystallization of tin or the like is suppressed.
  • the bonding state of the elements can be confirmed using, for example, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
  • XPS X-ray photoelectron spectroscopy
  • Al—K ⁇ ray or Mg—K ⁇ ray is used as the soft X-ray.
  • the energy calibration is performed so that the peak of the 4f orbit (Au4f) of the gold atom is obtained at 84.0 eV.
  • the C1s peak of the surface-contaminated carbon is set to 284.8 eV, and the peak is used as an energy reference.
  • the waveform of the C1s peak is obtained in a form including the surface contamination carbon peak and the carbon peak in the SnCoC-containing material. For this reason, for example, both peaks are separated by analyzing using commercially available software. In the waveform analysis, the position of the main peak existing on the lowest bound energy side is used as the energy reference (284.8 eV).
  • This SnCoC-containing material is not limited to a material (SnCoC) whose constituent elements are only tin, cobalt and carbon.
  • This SnCoC-containing material is, for example, any one of silicon, iron, nickel, chromium, indium, niobium, germanium, titanium, molybdenum, aluminum, phosphorus, gallium, and bismuth in addition to tin, cobalt, and carbon
  • One kind or two or more kinds may be included as constituent elements.
  • SnCoC-containing materials materials containing tin, cobalt, iron and carbon as constituent elements
  • SnCoFeC-containing materials materials containing tin, cobalt, iron and carbon as constituent elements
  • the composition of the SnCoFeC-containing material is arbitrary.
  • the iron content is set to be small, the carbon content is 9.9 mass% to 29.7 mass%, and the iron content is 0.3 mass% to 5.9 mass%.
  • the content ratio of tin and cobalt (Co / (Sn + Co)) is 30% by mass to 70% by mass.
  • the carbon content is 11.9% to 29.7% by mass
  • the ratio of the content of tin, cobalt and iron ((Co + Fe) / (Sn + Co + Fe)) Is 26.4% by mass to 48.5% by mass
  • the content ratio of cobalt and iron (Co / (Co + Fe)) is 9.9% by mass to 79.5% by mass.
  • the physical properties (half-value width, etc.) of the SnCoFeC-containing material are the same as the above-described physical properties of the SnCoC-containing material.
  • the negative electrode material may be any one kind or two or more kinds of metal oxides and polymer compounds, for example.
  • the metal oxide include iron oxide, ruthenium oxide, and molybdenum oxide.
  • the polymer compound include polyacetylene, polyaniline, and polypyrrole.
  • the negative electrode material preferably contains both a carbon material and a metal-based material for the following reasons.
  • Metal materials in particular, materials containing one or both of silicon and tin as constituent elements have the advantage of high theoretical capacity, but they have a concern that they tend to violently expand and contract during charging and discharging.
  • the carbon material has a concern that the theoretical capacity is low, but has an advantage that it is difficult to expand and contract during charging and discharging. Therefore, by using both a carbon material and a metal-based material, expansion and contraction during charging and discharging are suppressed while obtaining a high theoretical capacity (in other words, battery capacity).
  • the negative electrode active material layer 22B is formed by any one method or two or more methods among, for example, a coating method, a gas phase method, a liquid phase method, a thermal spray method, and a firing method (sintering method).
  • the coating method is, for example, a method in which a particulate (powder) negative electrode active material is mixed with a negative electrode binder and the mixture is dispersed in an organic solvent and then applied to the negative electrode current collector 22A.
  • the vapor phase method include a physical deposition method and a chemical deposition method.
  • a vacuum deposition method for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a laser ablation method, a thermal chemical vapor deposition, a chemical vapor deposition (CVD) method, and a plasma chemical vapor deposition method.
  • the liquid phase method include an electrolytic plating method and an electroless plating method.
  • the thermal spraying method is a method of spraying a molten or semi-molten negative electrode active material onto the negative electrode current collector 22A.
  • the firing method is, for example, a method in which a mixture dispersed in an organic solvent or the like is applied to the negative electrode current collector 22A using a coating method and then heat-treated at a temperature higher than the melting point of the negative electrode binder or the like.
  • an atmosphere firing method, a reaction firing method, a hot press firing method, or the like can be used.
  • the electrochemical equivalent of the negative electrode material capable of inserting and extracting lithium is , Greater than the electrochemical equivalent of the positive electrode.
  • the open circuit voltage at the time of full charge that is, the battery voltage
  • the same positive electrode active material is used compared to the case where the open circuit voltage at the time of full charge is 4.20 V.
  • the amounts of the positive electrode active material and the negative electrode active material are adjusted accordingly. Thereby, a high energy density is obtained.
  • the open circuit voltage during full charge is not particularly limited, but is preferably 4.25 V or more as described above. Especially, it is more preferable that the open circuit voltage at the time of complete charge is 4.35V or more. This is because even if the open circuit voltage at the time of full charge is remarkably increased, the advantages resulting from the above-described sulfonyl compound can be obtained, so that excellent battery characteristics can be obtained.
  • the separator 23 is disposed between the positive electrode 21 and the negative electrode 22.
  • 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, for example, one kind or two or more kinds of porous films such as synthetic resin and ceramic, and may be a laminated film of two or more kinds of porous films.
  • the synthetic resin include polytetrafluoroethylene, polypropylene, and polyethylene.
  • the separator 23 may include, for example, the above-described porous film (base material layer) and a polymer compound layer provided on one or both surfaces of the base material layer. This is because the adhesion of the separator 23 to each of the positive electrode 21 and the negative electrode 22 is improved, so that the distortion of the wound electrode body 20 is suppressed. As a result, the decomposition reaction of the electrolytic solution is suppressed, and the leakage of the electrolytic solution impregnated in the base material layer is also suppressed. Therefore, the resistance is not easily increased even if charging and discharging are repeated, and the battery swelling is also suppressed. Is done.
  • the polymer compound layer contains, for example, a polymer compound such as polyvinylidene fluoride. This is because it has excellent physical strength and is electrochemically stable. However, the polymer compound may be other than polyvinylidene fluoride.
  • the substrate layer is dried.
  • the base material layer may be dried.
  • This polymer compound layer may contain any one kind or two or more kinds of insulating particles such as inorganic particles. Examples of the inorganic particles include aluminum oxide and aluminum nitride.
  • the separator 23 is impregnated with the electrolytic solution.
  • the electrolytic solution may be impregnated in the positive electrode 21 or the negative electrode 22, for example.
  • the electrolytic solution contains a solvent and an electrolyte salt.
  • the electrolytic solution may further include any one or more of other materials such as additives.
  • the solvent includes one or more of non-aqueous solvents such as organic solvents.
  • the electrolytic solution containing the nonaqueous solvent is a so-called nonaqueous electrolytic solution.
  • non-aqueous solvent examples include cyclic carbonate ester, chain carbonate ester, lactone, chain carboxylate ester, and nitrile (mononitrile). This is because excellent battery capacity, cycle characteristics, storage characteristics, and the like can be obtained.
  • the cyclic carbonate is, for example, ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, or the like.
  • Examples of the chain ester carbonate include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and methyl propyl carbonate.
  • Examples of the lactone include ⁇ -butyrolactone and ⁇ -valerolactone.
  • Examples of the chain carboxylic acid ester include methyl acetate, ethyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, methyl butyrate, methyl isobutyrate, methyl trimethyl acetate, and ethyl trimethyl acetate.
  • Nitriles are, for example, acetonitrile, methoxyacetonitrile, 3-methoxypropionitrile and the like.
  • non-aqueous solvents include, for example, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, tetrahydropyran, 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3-dioxolane, 1,3-dioxane, 1 , 4-dioxane, N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidinone, N-methyloxazolidinone, N, N′-dimethylimidazolidinone, nitromethane, nitroethane, sulfolane, trimethyl phosphate and dimethyl sulfoxide. This is because similar advantages can be obtained.
  • the solvent preferably contains one or more of ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate.
  • high battery capacity, excellent cycle characteristics, and excellent storage characteristics can be obtained.
  • high viscosity (high dielectric constant) solvents such as ethylene carbonate and propylene carbonate (for example, dielectric constant ⁇ ⁇ 30) and low viscosity solvents such as dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate (for example, viscosity ⁇ 1 mPas).
  • -A combination with s is more preferred. This is because the dissociation property of the electrolyte salt and the ion mobility are improved.
  • the solvent includes unsaturated cyclic carbonates, halogenated carbonates, sulfonate esters, acid anhydrides, dicyano compounds (dinitrile compounds), diisocyanate compounds, phosphate esters, and chain compounds having a carbon-carbon triple bond. Any one kind or two kinds or more may be included. This is because the chemical stability of the electrolytic solution is improved.
  • the unsaturated cyclic carbonate is a cyclic carbonate containing one or more unsaturated bonds (carbon-carbon double bond or carbon-carbon triple bond).
  • examples of the unsaturated cyclic carbonate include vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, and methylene ethylene carbonate.
  • the content of the unsaturated cyclic carbonate in the solvent is not particularly limited, but is, for example, 0.01% by weight to 10% by weight.
  • the halogenated carbonate is a cyclic or chain carbonate containing one or more halogens as a constituent element.
  • the number of the two or more halogens may be only one or two or more.
  • cyclic halogenated carbonates include 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one and 4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one.
  • chain halogenated carbonate include fluoromethyl methyl carbonate, bis (fluoromethyl) carbonate, and difluoromethyl methyl carbonate.
  • the content of the halogenated carbonate in the solvent is not particularly limited, but is, for example, 0.01% by weight to 50% by weight.
  • sulfonate ester examples include a monosulfonate ester and a disulfonate ester.
  • the content of the sulfonic acid ester in the solvent is not particularly limited, but is, for example, 0.01% by weight to 10% by weight.
  • the monosulfonic acid ester may be a cyclic monosulfonic acid ester or a chain monosulfonic acid ester.
  • Cyclic monosulfonates are, for example, sultone such as 1,3-propane sultone and 1,3-propene sultone.
  • the chain monosulfonic acid ester is, for example, a compound in which a cyclic monosulfonic acid ester is cleaved on the way.
  • the disulfonic acid ester may be a cyclic disulfonic acid ester or a chain disulfonic acid ester.
  • Examples of the acid anhydride include carboxylic acid anhydride, disulfonic acid anhydride, and carboxylic acid sulfonic acid anhydride.
  • Examples of the carboxylic acid anhydride include succinic anhydride, glutaric anhydride, and maleic anhydride.
  • Examples of the disulfonic anhydride include ethanedisulfonic anhydride and propanedisulfonic anhydride.
  • Examples of the carboxylic acid sulfonic acid anhydride include anhydrous sulfobenzoic acid, anhydrous sulfopropionic acid, and anhydrous sulfobutyric acid.
  • the content of the acid anhydride in the solvent is not particularly limited, but is, for example, 0.5% by weight to 5% by weight.
  • the dinitrile compound is, for example, a compound represented by NC—C m H 2m —CN (m is an integer of 1 or more).
  • This dinitrile compound includes, for example, succinonitrile (NC-C 2 H 4 -CN), glutaronitrile (NC-C 3 H 6 -CN), adiponitrile (NC-C 4 H 8 -CN) and phthalonitrile ( NC-C 6 H 4 -CN).
  • the content of the dinitrile compound in the solvent is not particularly limited, but is, for example, 0.5% by weight to 5% by weight.
  • the diisocyanate compound is, for example, a compound represented by OCN—C n H 2n —NCO (n is an integer of 1 or more).
  • This diisocyanate compound is, for example, hexamethylene diisocyanate (OCN—C 6 H 12 —NCO).
  • the content of the diisocyanate compound in the solvent is not particularly limited and is, for example, 0.5% by weight to 5% by weight.
  • phosphate ester examples include trimethyl phosphate and triethyl phosphate.
  • the content of the phosphate ester in the solvent is not particularly limited, and is, for example, 0.5% by weight to 5% by weight.
  • a chain compound having a carbon-carbon triple bond is a chain compound having one or more carbon-carbon triple bonds (—C ⁇ C—).
  • the content of the chain compound having a carbon-carbon triple bond in the solvent is not particularly limited, but is, for example, 0.5% by weight to 5% by weight.
  • the electrolyte salt includes, for example, any one kind or two or more kinds of salts such as lithium salt.
  • the electrolyte salt may contain a salt other than the lithium salt, for example.
  • the salt other than lithium include salts of light metals other than lithium.
  • lithium salt examples include lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium hexafluoroarsenate (LiAsF 6 ), and tetraphenyl.
  • Lithium borate LiB (C 6 H 5 ) 4
  • lithium methanesulfonate LiCH 3 SO 3
  • lithium trifluoromethanesulfonate LiCF 3 SO 3
  • lithium tetrachloroaluminate LiAlCl 4
  • hexafluoride examples include dilithium silicate (Li 2 SiF 6 ), lithium chloride (LiCl), and lithium bromide (LiBr). This is because excellent battery capacity, cycle characteristics, storage characteristics, and the like can be obtained.
  • lithium hexafluorophosphate lithium tetrafluoroborate, lithium perchlorate and lithium hexafluoroarsenate are preferable, and lithium hexafluorophosphate is more preferable. . This is because a higher effect can be obtained because the internal resistance is lowered.
  • the content of the electrolyte salt is not particularly limited, but is preferably 0.3 mol / kg to 3.0 mol / kg with respect to the solvent. This is because high ionic conductivity is obtained.
  • the safety valve mechanism 30 operates to prevent the secondary battery from bursting or breaking. Specifically, during the normal operation of the secondary battery, as shown in FIGS. 2, 3, 6 and 7, the safety cover 31 (opening valve portion 31R) is not yet opened. For this reason, even if the stripper disk 33 is provided with a plurality of openings 33K, the gas release path through the plurality of openings 33K is blocked by the opening valve portion 31R.
  • the safety cover 31 opens, so the opening portion 13K. Is formed.
  • the gas release path through the plurality of openings 33K is opened, so that the gas generated inside the battery can 11 is released to the outside through the plurality of openings 33K and the openings 13K in this order.
  • This secondary battery is manufactured by the following procedure, for example.
  • the positive electrode 21 When the positive electrode 21 is produced, first, a positive electrode active material and, if necessary, a positive electrode binder and a positive electrode conductive agent are mixed to obtain a positive electrode mixture. Subsequently, a positive electrode mixture slurry is obtained by dispersing the positive electrode mixture in an organic solvent or the like. Subsequently, after applying the positive electrode mixture slurry to both surfaces of the positive electrode current collector 21A, the positive electrode mixture slurry is dried to form the positive electrode active material layer 21B. Subsequently, the positive electrode active material layer 21B is compression-molded using a roll press or the like while heating the positive electrode active material layer 21B as necessary. In this case, compression molding may be repeated a plurality of times.
  • the negative electrode active material layer 22B is formed on both surfaces of the negative electrode current collector 22A by the same procedure as that of the positive electrode 21 described above. Specifically, a negative electrode active material, a negative positive electrode binder, a negative electrode conductive agent, and the like are mixed to form a negative electrode mixture, and then the negative electrode mixture is dispersed in an organic solvent or the like. A negative electrode mixture slurry. Subsequently, after applying the negative electrode mixture slurry to both surfaces of the negative electrode current collector 22A, the negative electrode mixture slurry is dried, thereby forming the negative electrode active material layer 22B. Finally, the negative electrode active material layer 22B is compression molded using a roll press or the like.
  • the positive electrode lead 25 is connected to the positive electrode current collector 21A using a welding method or the like, and the negative electrode lead 26 is connected to the negative electrode current collector 22A using a welding method or the like. Subsequently, after the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are stacked via the separator 23, the wound electrode body 20 is formed by winding the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the separator 23. Subsequently, the center pin 24 is inserted into the winding center space 20 ⁇ / b> C of the winding electrode body 20.
  • the wound electrode body 20 is accommodated in the battery can 11 while the wound electrode body 20 is sandwiched between the pair of insulating plates 12 and 13.
  • one end of the positive electrode lead 25 is connected to the safety valve mechanism 30 using a welding method or the like
  • one end of the negative electrode lead 26 is connected to the battery can 11 using a welding method or the like.
  • the wound electrode body 20 is impregnated with the electrolytic solution.
  • the battery lid 14, the heat sensitive resistance element 15, and the safety valve mechanism 30 are caulked to the opening end of the battery can 11 through the gasket 17. Thereby, the secondary battery is completed.
  • the safety valve mechanism 30 includes the safety cover 31 and the stripper disk 33.
  • the safety cover 31 includes an opening valve portion 31R
  • the stripper disk 33 includes a plurality of openings 33K and a plurality of protrusions 33T.
  • the number of openings 33K and the number of protrusions 33T are the same, and each of the plurality of openings 33K and each of the plurality of protrusions 33T are strippers. Two conditions of facing each other in the direction toward the center P of the disk 33 are satisfied.
  • the battery can 11 is sufficiently discharged to the outside through the plurality of openings 33K. Therefore, even if gas is generated inside the battery can 11, a sufficient amount of gas is stably released to the outside of the battery can 11, so that the safety of the secondary battery can be improved.
  • the number of openings 33K is six and the number of protrusions 33T is six, so the number of openings 33K and the number of protrusions 33T are the same. .
  • the center position of each of the plurality of openings 33K and the center position of each of the plurality of protrusions 33T are shifted from each other in the direction toward the center P of the stripper disk 33, each of the plurality of openings 33K and each of the plurality of openings 33K are provided.
  • the protrusions 33T are not opposed to each other.
  • the configuration of the stripper disk 33 shown in FIG. 14 is that the plurality of openings 33K and the plurality of protrusions 33T are not opposed to each other in the direction toward the center P of the stripper disk 33.
  • the number of openings 33K is 6 to 8 and the number of protrusions 33T is 6 to 8, the number of openings 33K and the number of protrusions 33T are as described above.
  • the relationship is optimized. Therefore, since the physical strength of the stripper disk 33 is further improved while ensuring the gas release efficiency using the plurality of openings 33K, a higher effect can be obtained.
  • the opening ratio is 20% to 60%, as described above, the sum of the area of the opening valve portion 31R (opening area of the opening portion 31K) and the opening area of each opening portion 33K (of the plurality of opening portions 33K).
  • the relationship with the total opening area) is optimized. Therefore, since the gas emission efficiency using the plurality of openings 33K is further improved, a higher effect can be obtained.
  • Lithium metal secondary battery The secondary battery described here is a cylindrical lithium metal secondary battery in which the capacity of the negative electrode 22 is obtained based on precipitation and dissolution of lithium metal.
  • This lithium metal secondary battery has the same configuration as that of the lithium ion secondary battery described above except that the negative electrode active material layer 22B is formed of lithium metal. It operates similarly to the operation of the next battery. Moreover, a lithium metal secondary battery is manufactured by the procedure similar to the manufacturing procedure of a lithium ion secondary battery.
  • the negative electrode active material layer 22B may already exist from the time of assembly, but does not exist at the time of assembly, and may be formed of lithium metal deposited during charging. Further, the anode current collector 22A may be omitted by using the anode active material layer 22B as a current collector.
  • This secondary battery operates as follows, for example. At the time of charging, lithium ions are released from the positive electrode 21, and the lithium ions are deposited as lithium metal on the surface of the negative electrode current collector 22A through the electrolytic solution. On the other hand, at the time of discharging, lithium metal is converted into lithium ions from the negative electrode active material layer 22B and eluted into the electrolytic solution, and the lithium ions are occluded in the positive electrode 21 through the electrolytic solution. Even in this case, the safety valve mechanism 30 is used to release gas from the inside of the battery can 11 to the outside through the plurality of openings 33K as necessary.
  • the safety valve mechanism 30 is provided as in the above-described lithium ion secondary battery. Therefore, even if gas is generated inside the battery can 11 for the same reason as the lithium ion secondary battery, a sufficient amount of gas is stably released to the outside of the battery can 11. Therefore, the safety of the secondary battery can be improved.
  • the configuration of the safety cover 31 is not particularly limited as long as the safety cover 31 (opening valve portion 31R) can be opened according to an increase in internal pressure of the battery can 11, for example.
  • the planar shape of the groove 31 ⁇ / b> M may be a substantially circular ring shape with a part missing.
  • the safety valve 31 (opening) is caused by the opening valve portion 31 ⁇ / b> R cleaving in response to the increase in the internal pressure of the battery can 11.
  • the valve part 31R opens. Therefore, since the opening 31K is formed, the same effect can be obtained.
  • the opening valve portion 31R is partially connected to the central portion 31Y after the opening portion 31K is formed, the opening valve portion 31R remains even after the opening portion 31K is formed.
  • the opening valve portion 31R is not shown in order to make the opening portion 31K easier to see.
  • the planar shape of the groove 31 ⁇ / b> M may be a substantially circular ring shape in which projecting extension regions are provided in four directions.
  • the safety valve 31 ( The opening valve part 31R) opens. Therefore, since the opening 31K is formed, the same effect can be obtained.
  • the central portion 31Y is likely to be cut at the groove 31M due to the groove 31M including the four protruding extension regions described above, so that the opening 31K is easily formed.
  • the planar shape of the groove 31M may be an arbitrary shape corresponding to the opening shape of the opening 31K.
  • the planar shape of the groove 31M is, for example, a substantially ribbon shape.
  • the substantially ribbon-like planar shape is, for example, a shape in which two sectors and a circle, which are arranged so as to face each other so that the acute angles coincide with each other, are overlapped with each other.
  • the safety valve 31 ( The opening valve part 31R) opens. Therefore, since the opening 31K is formed, the same effect can be obtained. In this case, an opening 31K having an opening shape corresponding to the planar shape of the opening valve portion 31R is formed.
  • Secondary batteries can be used in machines, equipment, instruments, devices and systems (aggregates of multiple equipment) that can be used as a power source for driving or a power storage source for power storage. If there is, it will not be specifically limited.
  • the secondary battery used as a power source may be a main power source or an auxiliary power source.
  • the main power source is a power source that is preferentially used regardless of the presence or absence of other power sources.
  • the auxiliary power supply may be, for example, a power supply used instead of the main power supply, or a power supply that can be switched from the main power supply as necessary.
  • the type of main power source is not limited to the secondary battery.
  • the usage of the secondary battery is, for example, as follows.
  • Electronic devices including portable electronic devices
  • portable electronic devices such as video cameras, digital still cameras, mobile phones, notebook computers, cordless phones, headphone stereos, portable radios, portable televisions, and portable information terminals.
  • It is a portable living device such as an electric shaver.
  • Storage devices such as backup power supplies and memory cards.
  • Electric tools such as electric drills and electric saws.
  • It is a battery pack that is mounted on a notebook computer as a detachable power source.
  • Medical electronic devices such as pacemakers and hearing aids.
  • An electric vehicle such as an electric vehicle (including a hybrid vehicle).
  • It is an electric power storage system such as a home battery system that stores electric power in case of an emergency.
  • the secondary battery may be used for other purposes.
  • the battery pack is a power source using a secondary battery. As will be described later, this battery pack may use a single battery or an assembled battery.
  • An electric vehicle is a vehicle that operates (runs) using a secondary battery as a driving power source, and may be an automobile (such as a hybrid automobile) that includes a drive source other than the secondary battery as described above.
  • the power storage system is a system that uses a secondary battery as a power storage source.
  • a secondary battery which is a power storage source
  • An electric power tool is a tool in which a movable part (for example, a drill etc.) moves, using a secondary battery as a driving power source.
  • An electronic device is a device that exhibits various functions using a secondary battery as a driving power source (power supply source).
  • FIG. 27 shows a perspective configuration of a battery pack using single cells.
  • FIG. 28 shows a block configuration of the battery pack shown in FIG. FIG. 27 shows a state where the battery pack is disassembled.
  • the battery pack described here is a simple battery pack (so-called soft pack) using one secondary battery of the present technology, and is mounted on, for example, an electronic device typified by a smartphone.
  • the battery pack includes a power supply 111 that is a laminate film type secondary battery, and a circuit board 116 that is connected to the power supply 111.
  • a positive electrode lead 112 and a negative electrode lead 113 are attached to the power source 111.
  • a pair of adhesive tapes 118 and 119 are attached to both side surfaces of the power source 111.
  • a protection circuit (PCM: Protection Circuit Circuit Module) is formed on the circuit board 116.
  • the circuit board 116 is connected to the positive electrode 112 through the tab 114 and is connected to the negative electrode lead 113 through the tab 115.
  • the circuit board 116 is connected to a lead wire 117 with a connector for external connection. In the state where the circuit board 116 is connected to the power source 111, the circuit board 116 is protected by the label 120 and the insulating sheet 121. By attaching the label 120, the circuit board 116, the insulating sheet 121, and the like are fixed.
  • the battery pack includes a power source 111 and a circuit board 116 as shown in FIG. 28, for example.
  • the circuit board 116 includes, for example, a control unit 121, a switch unit 122, a PTC element 123, and a temperature detection unit 124. Since the power source 111 can be connected to the outside via the positive electrode terminal 125 and the negative electrode terminal 127, the power source 111 is charged / discharged via the positive electrode terminal 125 and the negative electrode terminal 127.
  • the temperature detector 124 detects the temperature using a temperature detection terminal (so-called T terminal) 126.
  • the controller 121 controls the operation of the entire battery pack (including the usage state of the power supply 111).
  • the control unit 121 includes, for example, a central processing unit (CPU) and a memory.
  • the control unit 121 disconnects the switch unit 122 so that the charging current does not flow in the current path of the power supply 111. For example, when a large current flows during charging, the control unit 121 cuts off the charging current by cutting the switch unit 122.
  • the control unit 121 disconnects the switch unit 122 so that no discharge current flows in the current path of the power supply 111.
  • the control unit 121 cuts off the discharge current by cutting the switch unit 122.
  • the overcharge detection voltage is, for example, 4.2V ⁇ 0.05V, and the overdischarge detection voltage is, for example, 2.4V ⁇ 0.1V.
  • the switch unit 122 switches the usage state of the power source 111, that is, whether or not the power source 111 is connected to an external device, in accordance with an instruction from the control unit 121.
  • the switch unit 122 includes, for example, a charge control switch and a discharge control switch.
  • Each of the charge control switch and the discharge control switch is, for example, a semiconductor switch such as a field effect transistor (MOSFET) using a metal oxide semiconductor.
  • MOSFET field effect transistor
  • the temperature detection unit 124 measures the temperature of the power supply 111 and outputs the temperature measurement result to the control unit 121.
  • the temperature detection unit 124 includes a temperature detection element such as a thermistor, for example.
  • the temperature measurement result measured by the temperature detection unit 124 is used when the control unit 121 performs charge / discharge control during abnormal heat generation, or when the control unit 121 performs correction processing when calculating the remaining capacity. .
  • circuit board 116 may not include the PTC element 123. In this case, a PTC element may be attached to the circuit board 116 separately.
  • FIG. 29 shows a block configuration of a battery pack using an assembled battery.
  • This battery pack includes, for example, a control unit 61, a power source 62, a switch unit 63, a current measurement unit 64, a temperature detection unit 65, a voltage detection unit 66, and a switch control unit 67 inside the housing 60.
  • the housing 60 includes, for example, a plastic material.
  • the control unit 61 controls the operation of the entire battery pack (including the usage state of the power supply 62).
  • the control unit 61 includes, for example, a CPU.
  • the power source 62 is an assembled battery including two or more types of secondary batteries of the present technology, and the connection type of the two or more types of secondary batteries may be in series, in parallel, or a mixture of both. .
  • the power source 62 includes six secondary batteries connected in two parallel three series.
  • the switch unit 63 switches the usage state of the power source 62, that is, whether or not the power source 62 is connected to an external device, in accordance with an instruction from the control unit 61.
  • the switch unit 63 includes, for example, a charge control switch, a discharge control switch, a charging diode, a discharging diode, and the like.
  • Each of the charge control switch and the discharge control switch is, for example, a semiconductor switch such as a field effect transistor (MOSFET) using a metal oxide semiconductor.
  • MOSFET field effect transistor
  • the current measurement unit 64 measures the current using the current detection resistor 70 and outputs the measurement result of the current to the control unit 61.
  • the temperature detection unit 65 measures the temperature using the temperature detection element 69 and outputs the temperature measurement result to the control unit 61. This temperature measurement result is used, for example, when the control unit 61 performs charge / discharge control during abnormal heat generation, or when the control unit 61 performs correction processing when calculating the remaining capacity.
  • the voltage detection unit 66 measures the voltage of the secondary battery in the power source 62 and supplies the control unit 61 with the measurement result of the analog-digital converted voltage.
  • the switch control unit 67 controls the operation of the switch unit 63 according to signals input from the current measurement unit 64 and the voltage detection unit 66, respectively.
  • the switch control unit 67 disconnects the switch unit 63 (charge control switch) so that the charging current does not flow in the current path of the power source 62.
  • the power source 62 can only discharge through the discharging diode.
  • the switch control unit 67 cuts off the charging current.
  • the switch control unit 67 disconnects the switch unit 63 (discharge control switch) so that the discharge current does not flow in the current path of the power source 62.
  • the power source 62 can only be charged via the charging diode.
  • the switch control unit 67 interrupts the discharge current.
  • the overcharge detection voltage is, for example, 4.2V ⁇ 0.05V, and the overdischarge detection voltage is, for example, 2.4V ⁇ 0.1V.
  • the memory 68 includes, for example, an EEPROM which is a nonvolatile memory.
  • the memory 68 stores, for example, numerical values calculated by the control unit 61, information on the secondary battery measured in the manufacturing process stage (for example, internal resistance in an initial state), and the like. If the full charge capacity of the secondary battery is stored in the memory 68, the control unit 61 can grasp information such as the remaining capacity.
  • the temperature detection element 69 measures the temperature of the power supply 62 and outputs the temperature measurement result to the control unit 61.
  • the temperature detection element 69 includes, for example, a thermistor.
  • Each of the positive electrode terminal 71 and the negative electrode terminal 72 is used for an external device (eg, a notebook personal computer) that is operated using a battery pack, an external device (eg, a charger) that is used to charge the battery pack, and the like. It is a terminal to be connected.
  • the power source 62 is charged and discharged via the positive terminal 71 and the negative terminal 72.
  • FIG. 30 illustrates a block configuration of a hybrid vehicle that is an example of an electric vehicle.
  • This electric vehicle includes, for example, a control unit 74, an engine 75, a power source 76, a driving motor 77, a differential device 78, a generator 79, and a transmission 80 inside a metal casing 73. And a clutch 81, inverters 82 and 83, and various sensors 84.
  • the electric vehicle includes, for example, a front wheel drive shaft 85 and a front wheel 86 connected to the differential device 78 and the transmission 80, and a rear wheel drive shaft 87 and a rear wheel 88.
  • This electric vehicle can travel using, for example, one of the engine 75 and the motor 77 as a drive source.
  • the engine 75 is a main power source, such as a gasoline engine.
  • the driving force (rotational force) of the engine 75 is transmitted to the front wheels 86 and the rear wheels 88 via the differential device 78, the transmission 80, and the clutch 81 which are driving units.
  • the motor 77 serving as the conversion unit is used as a power source
  • the power (DC power) supplied from the power source 76 is converted into AC power via the inverter 82, and therefore the motor is utilized using the AC power.
  • 77 is driven.
  • the driving force (rotational force) converted from the electric power by the motor 77 is transmitted to the front wheels 86 and the rear wheels 88 via, for example, a differential device 78 that is a driving unit, a transmission 80, and a clutch 81.
  • the motor 77 may generate AC power using the rotational force. Good. Since this AC power is converted into DC power via the inverter 82, the DC regenerative power is preferably stored in the power source 76.
  • the control unit 74 controls the operation of the entire electric vehicle.
  • the control unit 74 includes, for example, a CPU.
  • the power source 76 includes one or more types of secondary batteries of the present technology.
  • the power source 76 may be connected to an external power source, and may store power by receiving power supply from the external power source.
  • the various sensors 84 are used, for example, to control the rotational speed of the engine 75 and to control the throttle valve opening (throttle opening).
  • the various sensors 84 include, for example, any one or more of speed sensors, acceleration sensors, engine speed sensors, and the like.
  • the electric vehicle may be a vehicle (electric vehicle) that operates using only the power source 76 and the motor 77 without using the engine 75.
  • FIG. 31 shows a block configuration of the power storage system.
  • This power storage system includes, for example, a control unit 90, a power source 91, a smart meter 92, and a power hub 93 in a house 89 such as a general house or a commercial building.
  • the power source 91 is connected to an electric device 94 installed in the house 89 and can be connected to an electric vehicle 96 stopped outside the house 89.
  • the power source 91 is connected to, for example, a private generator 95 installed in a house 89 via a power hub 93 and also connected to an external centralized power system 97 via a smart meter 92 and the power hub 93. It is possible.
  • the electric device 94 includes, for example, one or more kinds of home appliances, and the home appliances are, for example, a refrigerator, an air conditioner, a television, and a water heater.
  • the private power generator 95 includes, for example, any one type or two or more types among a solar power generator and a wind power generator.
  • the electric vehicle 96 includes, for example, any one or more of an electric vehicle, an electric motorcycle, and a hybrid vehicle.
  • the centralized power system 97 includes, for example, any one or more of a thermal power plant, a nuclear power plant, a hydroelectric power plant, and a wind power plant.
  • the control unit 90 controls the operation of the entire power storage system (including the usage state of the power supply 91).
  • the control unit 90 includes, for example, a CPU.
  • the power source 91 includes one or more types of secondary batteries of the present technology.
  • the smart meter 92 is, for example, a network-compatible power meter installed in the house 89 on the power demand side, and can communicate with the power supply side. Accordingly, the smart meter 92 enables highly efficient and stable energy supply, for example, by controlling the balance between the demand and supply of power in the house 89 while communicating with the outside.
  • the power storage system for example, power is accumulated in the power source 91 from the centralized power system 97 that is an external power source via the smart meter 92 and the power hub 93, and from the private power generator 95 that is an independent power source via the power hub 93.
  • electric power is accumulated in the power source 91.
  • the electric power stored in the power supply 91 is supplied to the electric device 94 and the electric vehicle 96 in accordance with an instruction from the control unit 90, so that the electric device 94 can be operated and the electric vehicle 96 can be charged.
  • the power storage system is a system that makes it possible to store and supply power in the house 89 using the power source 91.
  • the power stored in the power source 91 can be used as necessary. For this reason, for example, power is stored in the power source 91 from the centralized power system 97 at midnight when the electricity usage fee is low, and the power stored in the power source 91 is used during the day when the electricity usage fee is high. it can.
  • the power storage system described above may be installed for each house (one household), or may be installed for each of a plurality of houses (multiple households).
  • FIG. 32 shows a block configuration of the electric power tool.
  • the electric tool described here is, for example, an electric drill.
  • This electric tool includes, for example, a control unit 99 and a power source 100 inside a tool body 98.
  • a drill portion 101 which is a movable portion is attached to the tool body 98 so as to be operable (rotatable).
  • the tool main body 98 includes, for example, a plastic material.
  • the control unit 99 controls the operation of the entire power tool (including the usage state of the power supply 100).
  • the control unit 99 includes, for example, a CPU.
  • the power supply 100 includes one or more types of secondary batteries of the present technology.
  • the control unit 99 supplies power from the power supply 100 to the drill unit 101 in accordance with the operation of the operation switch.
  • the positive electrode 21 When the positive electrode 21 is manufactured, first, 94 parts by mass of a positive electrode active material (LiCoO 2 ), 3 parts by mass of a positive electrode binder (polyvinylidene fluoride), and 3 parts by mass of a positive electrode conductive agent (graphite) are mixed. Thus, a positive electrode mixture was obtained. Subsequently, the positive electrode mixture was charged into an organic solvent (N-methyl-2-pyrrolidone), and then the organic solvent was stirred to obtain a paste-like positive electrode mixture slurry.
  • a positive electrode active material LiCoO 2
  • 3 parts by mass of a positive electrode binder polyvinylidene fluoride
  • a positive electrode conductive agent graphite
  • the positive electrode mixture slurry was applied to both surfaces of the positive electrode current collector 21A (15 ⁇ m thick strip-like aluminum foil) using a coating apparatus, and then the positive electrode mixture slurry was dried, whereby the positive electrode active material layer 21B was formed. Formed. Finally, the positive electrode active material layer 21B was compression molded using a roll press.
  • the negative electrode 22 When producing the negative electrode 22, first, 95 parts by mass of a negative electrode active material (graphite), 3 parts by mass of a negative electrode binder (polyvinylidene fluoride), and 2 parts by mass of a negative electrode conductive agent (carbon black) are mixed. Thus, a negative electrode mixture was obtained. Subsequently, the negative electrode mixture was dispersed in an organic solvent (N-methyl-2-pyrrolidone) to obtain a paste-like negative electrode mixture slurry. Subsequently, the negative electrode mixture slurry was applied to both surfaces of the negative electrode current collector 22A (15 ⁇ m thick copper foil) using a coating apparatus, and then the negative electrode mixture slurry was dried to form the negative electrode active material layer 22B. did. Finally, the negative electrode active material layer 22B was compression molded using a roll press.
  • a negative electrode active material graphite
  • a negative electrode binder polyvinylidene fluoride
  • carbon black carbon black
  • an electrolyte salt LiPF 6
  • a solvent ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and dimethyl carbonate
  • the content of the electrolyte salt was 1 mol / kg with respect to the solvent.
  • the positive electrode lead 25 made of aluminum was welded to the positive electrode current collector 21A, and the negative electrode lead 26 made of nickel was welded to the negative electrode current collector 22A.
  • the wound electrode body is fixed by fixing the winding end portion with an adhesive tape. 20 was produced.
  • the center pin 24 was inserted into the winding center space 20 ⁇ / b> C of the winding electrode body 20.
  • a safety valve mechanism 30 including an aluminum safety cover 31, a polypropylene disk holder 32, an aluminum stripper disk 33, and an aluminum sub disk 34 is provided.
  • a plurality of safety valve mechanisms 30 were prepared using a plurality of stripper disks 33 having different numbers of openings 33K and protrusions 33T.
  • the detailed configuration of the stripper disk 33 is as shown in Table 1.
  • the number of openings 33K, the number of protrusions 33T (pieces), the opening angle ⁇ 1 (°), and the non-opening angles ⁇ 2 and ⁇ 3 (°) are set while keeping the aperture ratio (%) constant.
  • the relationship (phase relationship) between the phase related to the arrangement of the plurality of openings 33K and the phase related to the arrangement of the plurality of protrusions 33T was changed.
  • the wound electrode body 20 was housed inside the nickel-plated iron battery can 11 while being sandwiched between the pair of insulating plates 12 and 13.
  • one end of the positive electrode lead 25 was welded to the safety valve mechanism 30 (sub disk 34), and one end of the negative electrode lead 26 was welded to the battery can 11.
  • the wound electrode body 20 was impregnated with the electrolytic solution by injecting the electrolytic solution into the battery can 11 using the decompression method.
  • the battery lid 14, the heat sensitive resistance element 15, and the safety valve mechanism 30 were caulked to the opening end of the battery can 11 through the gasket 16.
  • the number of the openings 33K and the number of the protrusions 33T match each other, and the phase related to the arrangement of the plurality of openings 33K and the phase related to the arrangement of the plurality of protrusions 33T match each other. It represents that the following advantages can be obtained.
  • the stripper disk 33 is less likely to be deformed and damaged even when subjected to an impact caused by the fall of the secondary battery.
  • the stripper disk 33 is maintained until the plurality of openings 33K provided in the stripper disk 33 are used as a gas discharge path.
  • FIG. 33 shows an analysis result regarding the physical durability of the stripper disk 33.
  • the horizontal axis indicates the load (N) supplied to the stripper disk 33
  • the vertical axis indicates the displacement (mm) of the stripper disk 33.
  • the analysis line A represents the analysis result regarding Experimental Example 1-1
  • the analysis line B represents the analysis result regarding Experimental Example 1-4.
  • the load is supplied to the stripper disk 33 from the direction orthogonal to the paper surface of FIG.
  • the number of openings 33K and the number of protrusions 33T match each other, and the phase related to the arrangement of the plurality of openings 33K and the phase related to the arrangement of the plurality of protrusions 33T match each other.
  • analysis line A the stripper disk 33 is difficult to be displaced as the load increases. This result indicates that the stripper disk 33 is unlikely to be deformed in response to an external force, so that the stripper disk 33 tends not to be damaged.
  • Example 3 As shown in Table 3, the aperture ratio was changed by changing each of the opening angle ⁇ 1 and the non-opening angles ⁇ 2 and ⁇ 3 while keeping the number of openings 33K and the number of protrusions 33T constant.
  • a secondary battery was manufactured by the same procedure as in Experimental Example 1-1, and the safety of the secondary battery was evaluated.
  • the number of openings 33K and the number of protrusions 33T are the same as each other, and each of the plurality of openings 33K and each of the plurality of protrusions 33T is connected to the stripper disk 33.
  • both physical durability characteristics and gas release properties were improved. Therefore, the safety of the secondary battery has been improved.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the secondary battery of the present technology may be applied to a case where the battery has another battery structure such as a laminate film type, a square type, and a coin type.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the secondary battery of the present technology may be applied when the battery element has another structure such as a laminated structure, for example.
  • a secondary battery lithium ion secondary battery in which the capacity of the negative electrode is obtained based on insertion and extraction of lithium
  • a secondary battery lithium metal secondary battery
  • the principle of obtaining the capacity of the negative electrode in the secondary battery of the present technology is not particularly limited.
  • the secondary battery has a capacity based on the insertion and extraction of lithium and the deposition of lithium and A secondary battery or the like in which the capacity of the negative electrode is obtained by the sum of the capacity based on dissolution may be used.
  • the electrode reactant may be, for example, another group 1 element in the long periodic table such as sodium and potassium, or may be a group 2 element in the long periodic table such as magnesium and calcium, or aluminum. Other light metals may be used.
  • the electrode reactant may be an alloy containing any one or more of the series of elements described above.
  • a battery element comprising a positive electrode, a negative electrode and an electrolyte;
  • a storage member for storing the battery element;
  • a safety valve mechanism attached to the storage member,
  • the safety valve mechanism is A valve member including an opening valve portion capable of opening; In the region facing the opening valve portion, a plurality of openings radially arranged with the center of the region as a base point, and in a region outside the plurality of openings, the region is radially arranged with the center as a base point.
  • an opening member including a plurality of protrusions protruding toward the plurality of openings, The number of openings and the number of protrusions are the same as each other, Each of the plurality of openings and each of the plurality of protrusions face each other in a direction toward the center.
  • Secondary battery. (2) The number of the openings is 6 or more and 8 or less, The number of the protrusions is 6 or more and 8 or less. The secondary battery as described in said (1). (3) The opening ratio (%) of the plurality of openings calculated by the following equation (1) is 20% or more and 60% or less. The secondary battery according to (1) or (2) above. Opening ratio (%) (P1 / P2) ⁇ 100 (1) (P1 is the sum total of the opening area of each opening.
  • a lithium ion secondary battery The secondary battery according to any one of (1) to (3).
  • a battery pack comprising: a switch unit that switches the operation of the secondary battery in accordance with an instruction from the control unit.
  • a conversion unit that converts electric power supplied from the secondary battery into driving force;
  • An electric vehicle comprising: a control unit that controls the operation of the secondary battery.
  • the secondary battery according to any one of (1) to (4) above One or more electric devices supplied with electric power from the secondary battery; And a control unit that controls power supply from the secondary battery to the electrical device.
  • An electronic device comprising the secondary battery according to any one of (1) to (4) as a power supply source.

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Abstract

二次電池は、正極、負極および電解液を含む電池素子と、その電池素子を収納する収納部材と、その収納部材に取り付けられた安全弁機構とを備えている。安全弁機構は、開口可能な開口弁部を含む弁部材と、開口弁部に対向する領域においてその領域の中心を基点として放射状に配置された複数の開口部とその複数の開口部よりも外側の領域において上記した中心を基点として放射状に配置されると共に複数の開口部に向かって突出した複数の突起部とを含む開口部材とを含んでいる。開口部の数と突起部の数とは、互いに同じであると共に、複数の開口部のそれぞれと複数の突起部のそれぞれとは、上記した中心に向かう方向において互いに対向している。

Description

二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器
　本技術は、安全弁機構を備えた二次電池、ならびにその二次電池を用いた電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器に関する。
　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、その電子機器の小型化、軽量化および長寿命化が要望されている。そこで、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である二次電池の開発が進められている。
　二次電池は、上記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。一例を挙げると、電子機器などに着脱可能に搭載される電池パック、電気自動車などの電動車両、家庭用電力サーバなどの電力貯蔵システム、および電動ドリルなどの電動工具である。
　この二次電池は、正極および負極と共に電解液を備えている。また、電解液の分解反応などに起因してガスが発生した際に、そのガスに起因する不具合の発生を抑制するために、二次電池は、ガスを放出可能である安全弁機構を備えている。
　安全弁機構の構成は、二次電池の安全性に大きな影響を及ぼすため、その安全弁機構の構成に関しては、さまざまな検討がなされている。
　具体的には、ガスを放出するために、安全弁機構の構成部品（安全弁など）に複数の通気口が設けられている（例えば、特許文献１，２参照。）。
特開２００７－２００７５５号公報 特開２００９－１９３８６２号公報
　電子機器などは、益々、高性能化および多機能化している。このため、電子機器などの使用頻度は増加していると共に、その電子機器などの使用環境は拡大している。よって、二次電池の安全性に関しては、未だ改善の余地がある。
　したがって、安全性を向上させることが可能な二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器を提供することが望ましい。
　本技術の一実施形態の二次電池は、正極、負極および電解液を含む電池素子と、その電池素子を収納する収納部材と、その収納部材に取り付けられた安全弁機構とを備えたものである。安全弁機構は、開口可能な開口弁部を含む弁部材と、開口弁部に対向する領域においてその領域の中心を基点として放射状に配置された複数の開口部とその複数の開口部よりも外側の領域において上記した中心を基点として放射状に配置されると共に複数の開口部に向かって突出した複数の突起部とを含む開口部材とを含んでいる。開口部の数と突起部の数とは、互いに同じであると共に、複数の開口部のそれぞれと複数の突起部のそれぞれとは、上記した中心に向かう方向において互いに対向している。
　本技術の一実施形態の電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器のそれぞれは、二次電池を備え、その二次電池が上記した本技術の一実施形態の二次電池と同様の構成を有するものである。
　本技術の一実施形態の二次電池によれば、安全弁機構は、弁部材および開口部材を含んでいる。弁部材は、開口弁部を含んでいると共に、開口部材は、放射状に配置された複数の開口部と、その複数の開口部よりも外側において放射状に配置された複数の突起部とを含んでいる。開口部の数と突起部の数とは、互いに同じであると共に、複数の開口部のそれぞれと複数の突起部のそれぞれとは、上記した中心に向かう方向において互いに対向している。よって、二次電池の安全性を向上させることができる。また、本技術の一実施形態の電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器のそれぞれにおいても、同様の効果を得ることができる。
　なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるわけではなく、本技術中に記載されたいずれの効果であってもよい。
本技術の一実施形態の二次電池の構成を表す断面図である。 図１に示した二次電池のうちの主要部の構成（セーフティーカバーが開口する前の状態）を拡大して表す断面図である。 図２に示した安全弁機構のうちの主要部の構成を表す斜視断面図である。 図１に示した安全弁機構の構成（セーフティーカバーが開口した後の状態）を拡大して表す断面図である。 図４に示した安全弁機構のうちの主要部の構成を表す斜視断面図である。 セーフティーカバーの構成（セーフティーカバーが開口する前の状態）を表す断面図である。 図６に示したセーフティーカバーの構成を表す平面図である。 セーフティーカバーの構成（セーフティーカバーが開口した後の状態）を表す断面図である。 図８に示したセーフティーカバーの構成を表す平面図である。 ストリッパーディスクの構成（構成例１）を表す平面図である。 ストリッパーディスクの構成（構成例２）を表す平面図である。 ストリッパーディスクの構成（構成例３）を表す平面図である。 図１に示した巻回電極体の構成のうちの一部を拡大して表す断面図である。 比較例のストリッパーディスクの構成を表す平面図である。 セーフティーカバーの構成（セーフティーカバーが開口する前の状態）に関する第１変形例を説明するための断面図である。 図１５に示したセーフティーカバーの構成を表す平面図である。 セーフティーカバーの構成（セーフティーカバーが開口した後の状態）に関する第１変形例を説明するための断面図である。 図１７に示したセーフティーカバーの構成を表す平面図である。 セーフティーカバーの構成（セーフティーカバーが開口する前の状態）に関する第２変形例を説明するための断面図である。 図１９に示したセーフティーカバーの構成を表す平面図である。 セーフティーカバーの構成（セーフティーカバーが開口した後の状態）に関する第２変形例を説明するための断面図である。 図２１に示したセーフティーカバーの構成を表す平面図である。 セーフティーカバーの構成（セーフティーカバーが開口する前の状態）に関する第３変形例を説明するための断面図である。 図２３に示したセーフティーカバーの構成を表す平面図である。 セーフティーカバーの構成（セーフティーカバーが開口した後の状態）に関する第３変形例を説明するための断面図である。 図２５に示したセーフティーカバーの構成を表す平面図である。 二次電池の適用例（電池パック：単電池）の構成を表す斜視図である。 図２７に示した電池パックの構成を表すブロック図である。 二次電池の適用例（電池パック：組電池）の構成を表すブロック図である。 二次電池の適用例（電動車両）の構成を表すブロック図である。 二次電池の適用例（電力貯蔵システム）の構成を表すブロック図である。 二次電池の適用例（電動工具）の構成を表すブロック図である。 ストリッパーディスクの物理耐久性に関する構造解析シミュレーションの結果を表す図である。
　以下、本技術の一実施形態に関して、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明する順序は、下記の通りである。

　１．二次電池
　　１－１．リチウムイオン二次電池
　　　１－１－１．全体構成
　　　１－１－２．安全弁機構の構成
　　　１－１－３．セーフティーカバーの構成
　　　１－１－４．ストリッパーディスクの構成
　　　１－１－５．巻回電極体の構成
　　　１－１－６．動作
　　　１－１－７．製造方法
　　　１－１－８．作用および効果
　　１－２．リチウム金属二次電池
　　１－３．変形例
　２．二次電池の用途
　　２－１．電池パック（単電池）
　　２－２．電池パック（組電池）
　　２－３．電動車両
　　２－４．電力貯蔵システム
　　２－５．電動工具
＜１．二次電池＞
　まず、本技術の一実施形態の二次電池に関して説明する。
＜１－１．リチウムイオン二次電池＞
　ここで説明する二次電池は、例えば、電極反応物質であるリチウムの吸蔵および放出に基づいて負極の容量が得られるリチウムイオン二次電池である。
＜１－１－１．全体構成＞
　まず、二次電池の全体構成に関して説明する。
　図１は、二次電池の断面構成を表している。この二次電池は、例えば、図１に示したように、電池缶１１の内部に巻回電極体２０が収納されている円筒型の二次電池である。電池缶１１は、本技術の一実施形態の「収納部材」であると共に、巻回電極体２０は、本技術の一実施形態の「電池素子」である。
　より具体的には、円筒型の二次電池では、例えば、円柱状の電池缶１１の内部に、一対の絶縁板１２，１３と、熱感抵抗（ＰＴＣ）素子１５と、巻回電極体２０とが収納されている。この電池缶１１には、安全弁機構３０が取り付けられていると共に、その電池缶１１は、例えば、電池蓋１４により密閉されている。
　電池缶１１は、例えば、一端部が閉鎖されると共に他端部が開放された中空構造を有しており、例えば、鉄、アルミニウムおよびそれらの合金などの金属材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。電池缶１１の表面には、例えば、ニッケルなどの金属材料のうちのいずれか１種類または２種類以上が鍍金されていてもよい。一対の絶縁板１２，１３は、巻回電極体２０を挟むと共にその巻回電極体２０の巻回周面に対して垂直に延在するように配置されている。
　電池缶１１の開放端部には、例えば、電池蓋１４、熱感抵抗素子１５および安全弁機構３０がガスケット１６を介してかしめられている。電池蓋１４は、主に、電池缶１１を封止するための部材であり、例えば、電池缶１１の形成材料と同様の材料を含んでいる。熱感抵抗素子１５は、温度の変化に応じて電気抵抗が大きく変化する抵抗体（サーミスタ）を含んでいる。特に、熱感抵抗素子１５の電気抵抗は、大電流に起因する二次電池の異常な発熱などを防止するために、その二次電池の内部の温度が所定の温度を越えると急激に増加する。安全弁機構３０は、熱感抵抗素子１５を介して電池蓋１４と電気的に接続されている。安全弁機構３０の構成に関しては、後述する。ガスケット１６は、例えば、絶縁材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでおり、そのガスケット１６の表面には、例えば、アスファルトなどのうちのいずれか１種類または２種類以上が塗布されていてもよい。
　巻回電極体２０は、正極２１および負極２２と共に、液状の電解質である電解液を含んでいる。この巻回電極体２０では、例えば、セパレータ２３を介して積層された正極２１および負極２２が巻回されている。電解液は、セパレータ２３に含浸されており、正極２１および負極２２のそれぞれに含浸されていてもよい。
　巻回電極体２０の中心には、例えば、正極２１、負極２２およびセパレータ２３を巻回させる際に生じた空間（巻回中心空間２０Ｃ）が設けられている。この巻回中心空間２０Ｃには、例えば、センターピン２４が挿入されている。ただし、センターピン２４は、巻回中心空間２０Ｃに挿入されていなくてもよい。
　正極２１には、例えば、正極リード２５が接続されていると共に、負極２２には、例えば、負極リード２６が接続されている。正極リード２５は、例えば、アルミニウムなどの導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。この正極リード２５は、例えば、安全弁機構３０に接続されているため、電池蓋１４と電気的に接続されている。負極リード２６は、例えば、ニッケルなどの導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。この負極リード２６は、例えば、電池缶１１に接続されているため、その電池缶１１と電気的に接続されている。
＜１－１－２．安全弁機構の構成＞
　次に、安全弁機構３０の構成に関して説明する。
　図２および図４のそれぞれは、図１に示した二次電池のうちの主要部（安全弁機構３０およびその周辺）の断面構成を拡大している。ただし、図２では、セーフティーカバー３１が開口する前の状態を示していると共に、図４では、セーフティーカバー３１が開口した後の状態を示している。
　図３は、図２に示した安全弁機構３０のうちの主要部（セーフティーカバー３１、ディスクホルダ３２、ストリッパーディスク３３およびサブディスク３４）の斜視断面構成を表している。ただし、図３では、図２に示したＡ－Ａ線に沿ってセーフティーカバー３１、ディスクホルダ３２、ストリッパーディスク３３およびサブディスク３４のそれぞれが切断された状態を示している。
　図５は、図４に示した安全弁機構３０のうちの主要部（セーフティーカバー３１、ディスクホルダ３２、ストリッパーディスク３３およびサブディスク３４）の斜視断面構成を表しており、図３に対応している。
　図３および図５のそれぞれでは、セーフティーカバー２１、ディスクカバー３３、ストリッパーディスク３４およびサブディスク３５のそれぞれの斜視断面構成を見やすくするために、それらが互いに離間された状態を示している。
　安全弁機構３０は、例えば、図２および図３に示したように、セーフティーカバー３１と、ディスクホルダ３２と、ストリッパーディスク３３と、サブディスク３４とを含んでいる。セーフティーカバー３１は、本技術の一実施形態の「弁部材」であると共に、ストリッパーディスク３３は、本技術の一実施形態の「開口部材」である。
　セーフティーカバー３１、ディスクホルダ３２、ストリッパーディスク３３およびサブディスク３４は、例えば、巻回電極体２０から遠い側（電池蓋１４に近い側）からこの順に配置されている。
［セーフティーカバー］
　セーフティーカバー３１は、主に、電池缶１１の内圧上昇などに応じて部分的に開口可能な部材である。電池缶１１の内圧は、例えば、電解液の分解反応などの副反応に起因して上昇する。すなわち、電解液の分解反応などの副反応が発生すると、電池缶１１の内部に二酸化炭素などのガスが発生するため、そのガスの発生量の増加に応じて電池缶１１の内圧が上昇する。
　セーフティーカバー３１の平面形状は、特に限定されないが、例えば、図２および図３に示したように、略円形などである。この「略円形」とは、真円、楕円およびその他の円に類似した形状などを意味している。
　セーフティーカバー３１のうちの中央領域は、例えば、ディスクホルダ３２に向かって窪んでいる。このため、セーフティーカバー３１は、例えば、リング状の外周部３１Ｘと、その外周部３１Ｘにより囲まれた中央部３１Ｙとを含んでいる。中央部３１Ｙの平面形状は、特に限定されないが、例えば、略円形などである。中央部３１Ｙの表面は、例えば、外周部３１Ｘの表面よりも低くなっているため、その中央部３１Ｙは、例えば、外周部３１Ｘよりもディスクホルダ３２に接近している。
　中央部３１Ｙは、上記したように、電池缶１１の内圧上昇などに応じて開口可能である開口弁部３１Ｒを有している。すなわち、例えば、電池缶１１の内圧が一定以上になるまで上昇すると、中央部３１Ｙに設けられた開口弁部３１Ｒが開裂または除去されるため、図４および図５に示したように、その開口弁部３１Ｒが開裂または除去された箇所に開口部３１Ｋが形成される。この開口弁部３１Ｒが開口することにより、上記したように、セーフティーカバー３１が開口する。開口弁部３１Ｒの構成に関しては、後述する（図６～図９参照。）。
　中央部３１Ｙのうちの中央領域は、例えば、さらにディスクホルダ３２に向かって窪んでいる。このため、中央部３１Ｙには、例えば、ディスクホルダ３２に向かって部分的に突出した突起部３１Ｔが設けられている。
　このセーフティーカバー３１は、例えば、アルミニウムおよびアルミニウム合金などの金属材料うちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。
　セーフティーカバー３１の寸法は、特に限定されない。具体的には、例えば、セーフティーカバー３１の平面形状が略円形であると共に、中心部３１Ｙの平面形状が略円形である場合、そのセーフティーカバー３１の直径は約１２ｍｍ～２５ｍｍであると共に、中心部３１Ｙの直径は約４ｍｍ～１２ｍｍである。
［ディスクホルダ］
　ディスクホルダ３２は、主に、セーフティーカバー３１とストリッパーディスク３３との間に介在することにより、そのセーフティーカバー３１に対してストリッパーディスク３３を位置合わせさせる部材である。
　ディスクホルダ３２の平面形状は、特に限定されないが、例えば、図２および図３に示したように、略円形などである。
　ディスクホルダ３２のうちの中央領域は、例えば、ストリッパーディスク３３に向かって窪んでいる。このため、ディスクホルダ３２は、例えば、リング状の外周部３２Ｘと、その外周部３２Ｘにより囲まれた中央部３２Ｙとを含んでいる。中央部３２Ｙの平面形状は、特に限定されないが、例えば、略円形などである。中央部３２Ｙの表面は、例えば、外周部３２Ｘの表面よりも低くなっているため、その中央部３２Ｙは、例えば、外周部３２Ｘよりもストリッパーディスク３３に接近している。
　セーフティーカバー３１のうちの中央部３１Ｙは、例えば、ディスクホルダ３２に設けられた窪みに嵌め込まれる。これにより、セーフティーカバー３１がディスクホルダ３２に対して位置合わせされると共に、そのセーフティーカバー３１がディスクホルダ３２に対して固定される。
　中央部３２Ｙには、例えば、セーフティーカバー３１のうちの中央部３１Ｙ（開口弁部３１Ｒ）に対応する箇所に開口部３２Ｋが設けられている。開口部３２Ｋの開口形状は、特に限定されないが、例えば、略円形などである。
　このディスクホルダ３２は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）およびポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの高分子材料うちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。
　ディスクホルダ３２の寸法は、特に限定されない。具体的には、例えば、ディスクホルダ３２の平面形状が略円形であると共に、開口部３２Ｋの開口形状が円形である場合、ディスクホルダ３２の直径は約９ｍｍ～１７ｍｍであると共に、開口部３２Ｋの直径は約７ｍ～１２ｍｍである。
［ストリッパーディスク］
　ストリッパーディスク３３は、主に、電池缶１１の内部において発生したガスを放出するための部材である。
　ストリッパーディスク３３の平面形状は、特に限定されないが、例えば、図２および図３に示したように、略円形などである。
　ストリッパーディスク３３のうちの中央領域は、例えば、サブディスク３４に向かって窪んでいる。このため、ストリッパーディスク３３は、例えば、リング状の外周部３３Ｘと、その外周部３３Ｘにより囲まれた中央部３３Ｙとを含んでいる。中央部３３Ｙの平面形状は、特に限定されないが、例えば、略円形などである。中央部３３Ｙの表面は、例えば、外周部３３Ｘの表面よりも低くなっているため、その中央部３３Ｙは、例えば、外周部３３Ｘよりもサブディスク３４に接近している。
　ディスクホルダ３２のうちの中央部３２Ｙは、例えば、ストリッパーディスク３３に設けられた窪みに嵌め込まれる。これにより、ストリッパーディスク３３がディスクホルダ３２に対して位置合わせされると共に、そのストリッパーディスク３３がディスクホルダ３２に対して固定される。
　中心部３３Ｙのうち、開口弁部３１Ｒに対向する領域には、複数の開口部３３Ｋが設けられている。この複数の開口部３３Ｋは、主に、電池缶１１の内部において発生したガスを外部に放出するための通気口である。
　外周部３３Ｘには、複数の開口部３３Ｋに向かって突出した複数の突起部３３Ｔが設けられており、その複数の突起部３３Ｔは、複数の開口部３３Ｋよりも外側の領域に配置されている。この複数の突起部３３Ｔは、主に、ディスクホルダ３２に対してストリッパーディスク３３を固定させるために用いられる。この場合には、例えば、図２および図４に示したように、ディスクホルダ３２の外側面に対して複数の突起部３３Ｔが押圧されることに起因して、そのディスクホルダ３２の内側面がセーフティーカバー３１に対して押圧される。これにより、ストリッパーディスク３３の一部（複数の突起部３３Ｔ）とセーフティーカバー３１との間にディスクホルダ３２を介した嵌合力が発生するため、その嵌合力を利用してストリッパーディスク３３がディスクホルダ３２に対して固定される。
　ここでは、例えば、外周部３３Ｘから中央部３３Ｙに至る範囲において、その外周部３３Ｘの一部を残存させるようにストリッパーディスク３３が部分的に除去されている。このため、ストリッパーディスク３３が部分的に除去された箇所に開口部３３Ｐが設けられていると共に、外周部３３Ｘの残存部分により突起部３３Ｔが形成されている。
　なお、中央部３３Ｙには、例えば、セーフティーカバー３１のうちの突起部３１Ｔに対応する箇所に、開口部３３Ｃが設けられている。この突起部３１Ｔは、開口部３３Ｃを経由して突出することにより、サブディスク３４に接触される。開口部３３Ｃの開口形状は、特に限定されないが、例えば、略円形などである。
　このストリッパーディスク３３は、例えば、アルミニウムおよびアルミニウム合金などの金属材料うちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、ストリッパーディスク３３の形成材料は、セーフティーカバー３１の形成材料と同じでもよいし、セーフティーカバー３１の形成材料と異なっていてもよい。
　ストリッパーディスク３３の寸法は、特に限定されない。具体的には、例えば、ストリッパーディスク３３の平面形状が略円形であると共に、中心部３３Ｙの平面形状が略円形である場合、そのストリッパーディスク３３の直径は約９ｍｍ～１７ｍｍであると共に、中心部３３Ｙの直径は約８ｍｍ～１４ｍｍである。
　複数の突起部３３Ｔおよび複数の開口部３３Ｋを有するストリッパーディスク３３の詳細な構成に関しては、後述する（図１０～図１２参照。）。
［サブディスク］
　サブディスク３４は、主に、セーフティーカバー３１と正極リード２５との間に介在することにより、その正極リード２５に対してセーフティーカバー３１（突起部３１Ｔ）を電気的に接続させる部材である。
　サブディスク３４の平面形状は、特に限定されないが、例えば、図２および図３に示したように、略円形などである。
　このサブディスク３４は、例えば、アルミニウムおよびアルミニウム合金などの金属材料うちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、サブディスク３４の形成材料は、セーフティーカバー３１の形成材料と同じでもよいし、セーフティーカバー３１の形成材料と異なっていてもよい。
　サブディスク３４の寸法は、特に限定されない。具体的には、例えば、サブディスク３４の平面形状が略円形である場合、そのサブディスク３４の直径は約５ｍｍ～７ｍｍである。
＜１－１－３．セーフティーカバーの構成＞
　次に、セーフティーカバー３１（開口弁部３１Ｒ）の構成に関して説明する。
　図６および図８のそれぞれは、セーフティーカバー３１の断面構成を表していると共に、図７および図９のそれぞれは、セーフティーカバー３１の平面構成を表している。
　ただし、図６および図７のそれぞれでは、セーフティーカバー３１が開口する前の状態を示していると共に、図６では、図７に示したＢ－Ｂ線に沿ったセーフティーカバー３１の断面を示している。
　また、図８および図９のそれぞれでは、セーフティーカバー３１が開口した後の状態を示していると共に、図８では、図９に示したＣ－Ｃ線に沿ったセーフティーカバー３１の断面を示している。
　セーフティーカバー３１は、例えば、図６および図７に示したように、外周部３１Ｘと、突起部３１Ｔが設けられた中心部３１Ｙとを含んでいる。この中心部３１Ｙには、例えば、開口弁部３１Ｒを画定するための溝３１Ｍが設けられている。すなわち、開口弁部３１Ｒは、例えば、中心部３１Ｙのうちの溝３１Ｍにより囲まれた部分である。図７では、セーフティーカバー３１に淡い網掛けを施していると共に、溝３１Ｍに濃い網掛けを施している。
　溝３１Ｍの平面形状は、特に限定されないが、例えば、略円形のリング状などである。溝Ｍの幅および深さなどは、任意に設定可能である。
　電池缶１１の内圧が上昇すると、例えば、中心部３１Ｙが溝３１Ｍに沿って切断されることにより、中心部３１Ｙのうちの溝３１Ｍにより囲まれた部分が除去されるため、開口弁部３１Ｒが開口する。よって、例えば、図８および図９に示したように、開口部３１Ｋが形成されるため、セーフティーカバー３１が開口する。開口部３１Ｋの開口形状は、特に限定されないが、例えば、略円形などである
＜１－１－４．ストリッパーディスクの構成＞
　次に、ストリッパーディスク３３の詳細な構成に関して説明する。
　図１０～図１２のそれぞれは、ストリッパーディスク３３の平面形状を表している。図１０～図１２のそれぞれでは、ストリッパーディスク３３の表面に網掛けを施している。
　上記したように、ストリッパーディスク３３では、中心部３３Ｙに複数の開口部３３Ｋが設けられていると共に、その複数の開口部３３Ｋの外側に複数の突起部３３Ｔが設けられていると共に、
　複数の開口部３３Ｋは、セーフティーカバー３１に設けられた開口弁部３１Ｒに対応する領域において、その領域の中心（ストリッパーディスク３３の中心Ｐ）を基点として放射状に配置されている。すなわち、複数の開口部３３Ｋは、ストリッパーディスク３３の外縁に沿った方向において、所定の間隔（非開口角度θ２）を隔てながら配列されている。
　開口部３３Ｋの開口形状は、特に限定されないが、例えば、４個の角部が丸みを帯びた台形などである。この台形では、例えば、ストリッパーディスク３３の中心Ｐから遠い側に位置する上底の長さが中心Ｐに近い側に位置する下底の長さよりも大きくなっている。
　なお、複数の開口部３３Ｋのそれぞれの開口形状は、互いに同じでもよいし、互いに異なってもよい。もちろん、複数の開口部３３Ｋのうちの一部の開口形状が互いに同じでもよい。図１０～図１２では、例えば、複数の開口部３３Ｋのそれぞれの開口形状が互いに同じである場合を示している。
　非開口角度θ２は、互いに隣り合う２個の開口部３３Ｋの間の距離（間隔）を規定するために、ストリッパーディスク３３の中心Ｐを基点として設定される角度である。この非開口角度θ２は、例えば、開口部３３Ｋの数などの条件に応じて任意に設定可能である。
　すなわち、非開口角度θ２は、図１０～図１２から明らかなように、複数の開口部３３Ｋの配列方向において互いに隣り合う２個の開口部３３Ｋに着目した場合において、ストリッパーディスク３３の中心Ｐを通過すると共に一方の開口部３３Ｋの一端部に接する線分（仮想線）と、ストリッパーディスク３３の中心Ｐを通過すると共に他方の開口部３３Ｋの一端部に接する線分（仮想線）とにより規定される角度である。非開口角度θ２が大きいということは、互いに隣り合う２個の開口部３３Ｋが相対的に離れていることを表すと共に、非開口角度θ２が小さいということは、互いに隣り合う２個の開口部３３Ｋが相対的に近いことを表す。
　開口部３３Ｋの幅は、開口角度θ１により表される。この開口角度θ１は、開口部３３Ｋの幅を規定するために、ストリッパーディスク３３の中心Ｐを基点として設定される角度である。開口角度θ１は、開口部３３Ｋの数などの条件に応じて任意に設定可能である。
　すなわち、開口角度θ１は、図１０～図１２から明らかなように、１個の開口部３３Ｋに着目した場合において、ストリッパーディスク３３の中心Ｐを通過すると共に開口部３３Ｋの一端部に接する線分（仮想線）と、ストリッパーディスク３３の中心Ｐを通過すると共に開口部３３Ｋの他端部に接する線分（仮想線）とにより規定される角度である。開口角度θ１が大きいということは、開口部３３Ｋの幅が相対的に大きいことを表すと共に、開口角度θ１が小さいということは、開口部３３Ｋの幅が相対的に小さいことを表す。
　複数の突起部３３Ｔは、上記した複数の開口部３３Ｋと同様に、ストリッパーディスク３３の中心Ｐを基点として放射状に配置されている。すなわち、複数の突起部３３Ｔは、ストリッパーディスク３３の外縁に沿った方向において、所定の間隔（非開口角度θ３）を隔てながら配列されている。
　突起部３３Ｔの平面形状は、特に限定されないが、例えば、矩形などである。
　なお、複数の突起部３３Ｔのそれぞれの平面形状は、互いに同じでもよいし、互いに異なってもよい。もちろん、複数の突起部３３Ｔうちの一部の平面形状が互いに同じでもよい。図１０～図１２では、例えば、複数の突起部Ｔのそれぞれの平面形状が互いに同じである場合を示している。
　非開口角度θ３は、互いに隣り合う２個の突起部３３Ｔの間の距離（間隔）を規定するために、ストリッパーディスク３３の中心Ｐを基点として設定される角度である。この非開口角度θ３は、例えば、突起部３３Ｔの数などの条件に応じて任意に設定可能である。
　すなわち、非開口角度θ３は、図１０～図１２から明らかなように、複数の突起部３３Ｔの配列方向において互いに隣り合う２個の突起部３３Ｔに着目した場合において、ストリッパーディスク３３の中心Ｐを通過すると共に一方の突起部３３Ｔの一端部に接する線分（仮想線）と、ストリッパーディスク３３の中心Ｐを通過すると共に他方の突起部３３Ｔの一端部に接する線分（仮想線）とにより規定される角度である。非開口角度θ３が大きいということは、互いに隣り合う２個の突起部３３Ｔが相対的に離れていることを表すと共に、非開口角度θ３が小さいということは、互いに隣り合う２個の突起部３３Ｔが相対的に近いことを表す。
　ここで、開口部３３Ｋの数、突起部の数および複数の開口部３３Ｋと複数の突起部３３Ｔとの位置関係は、下記の２つの条件を満たしている。
　第１に、開口部３３Ｋの数と突起部３３Ｔの数とは、互いに同じである。第２に、複数の開口部３３Ｋのそれぞれと複数の突起部３３Ｔのそれぞれとは、ストリッパーディスク３３の中心Ｐに向かう方向において互いに対向している。例えば、ストリッパーディスク３３の平面形状が略円形である場合、上記したストリッパーディスク３３の中心Ｐに向かう方向は、そのストリッパーディスク３３の半径方向である。
　上記した２つの条件が満たされているのは、その２つの条件が満たされていない場合と比較して、ストリッパーディスク３３の物理的強度が確保されつつ、電池缶１１の内部において発生したガスが複数の開口部３３Ｋを介して外部に十分に放出されるからである。これにより、電池缶１１の内部においてガスが発生しても、その電池缶１１の外部に十分な量のガスが安定に放出される。
　特に、２つの条件が満たされている場合には、図１０～図１２のそれぞれの紙面に直交する方向におけるストリッパーディスク３３の物理的強度が向上するため、その方向から外力を受けてもストリッパーディスク３３が変形および破損しにくくなる。
　詳細には、複数の開口部３３Ｋのそれぞれと複数の突起部３３Ｔのそれぞれとが中心Ｐに向かう方向において互いに対向していない場合には、例えば、後述する図１４に示したように、ストリッパーディスク３３のうちの中心部分（複数の開口部３３Ｋにより囲まれた部分）と外周部分（外周部３３Ｘ）とを互いに接続している部分（接続部分）の幅が狭くなるため、外力に対するストリッパーディスク３３の物理的強度が不足する。このように接続部分の幅が狭くなるのは、中央部分と外周部分との間に開口部３３Ｋが存在しているため、その接続部分の有効幅が実際の幅よりも小さくなるからである。
　これに対して、複数の開口部３３Ｋのそれぞれと複数の突起部３３Ｔのそれぞれとが中心Ｐに向かう方向において互いに対向している場合には、例えば、図１０に示したように、上記した接続部分の幅が広くなるため、外力に対するストリッパーディスク３３の物理的強度が確保される。このように接続部分の幅が広くなるのは、中央部分と外周部分との間に開口部３３Ｋが存在していないため、その接続部分の有効幅が実際の幅に等しくなるからである。
　これにより、２つの条件が満たされている場合には、上記した外力として電池缶１１の内圧を受けてもストリッパーディスク３３が変形および破損せずに維持されるため、複数の開口部３３Ｋを利用したストリッパーディスク３３のガス放出機能も維持される。よって、上記したように、電池缶１１の内部において発生したガスが外部に十分かつ安定に放出される。
　複数の開口部３３Ｋのそれぞれと複数の突起部３３Ｔのそれぞれとが互いに対向しているとは、下記の位置関係を意味している。
　図１０～図１２から明らかなように、複数の突起部３３Ｔのうちの任意の１個の突起部３３Ｔに着目した場合において、その突起部３３Ｔからストリッパーディスク３３の中心Ｐに向かう方向に沿って１個の開口部３３Ｋが配置されているため、その突起部３３Ｔと開口部３３Ｋとがほぼ正対している。すなわち、ストリッパーディスク３３の中心Ｐに向かう方向において、複数の開口部３３Ｋの配列方向における各開口部３３Ｋの中心位置と、複数の突起部３３Ｔの配列方向における各突起部３３Ｔの中心位置とは、互いにほぼ一致している。これらの位置関係は、複数の開口部３３Ｋのうちの全部および複数の突起部３３Ｔのうちの全部に関して成立している。
　言い替えれば、上記したように、複数の開口部３３Ｋは、ストリッパーディスク３３の外縁に沿う方向に配列されていると共に、複数の突起部３３Ｔも同様に、ストリッパーディスク３３の外縁に沿う方向に配列されている。このため、複数の開口部３３Ｋの配置に関する位相と、複数の突起部３３Ｔの配置に関する位相とは、互いにほぼ一致している。
　上記した「ほぼ正対」とは、開口部３３Ｋと突起部３３Ｔとの位置関係に関して、その開口部３３Ｋと突起部３３Ｔとが完全（厳密）に正対していることだけを意図しているのではなく、その正対関係にストリッパーディスク３３の製造上の誤差が含まれる可能性を許容することを意図している。すなわち、開口部３３Ｋと突起部３３Ｔとが互いに正対することを意図してストリッパーディスク３３を製造した結果、製造上の誤差に起因して開口部３３Ｋの中心位置と突起部３３Ｔの中心位置とが僅かにずれていてもよい。
　「ほぼ正対」に関して説明したことは、上記した「ほぼ一致」に関しても同様である。すなわち、複数の開口部３３Ｋの配置に関する位相と複数の突起部３３Ｔの配置に関する位相とが互いに一致することを意図してストリッパーディスク３３を製造した結果、製造上の誤差に起因して複数の開口部３３Ｋの配置に関する位相と複数の突起部３３Ｔの配置に関する位相とが僅かにずれていてもよい。
　上記した２つの条件が満たされていれば、開口部３３Ｋの数および突起部３３Ｔの数は、特に限定されない。すなわち、開口部３３Ｋの数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。同様に、突起部３３Ｔの数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。
　中でも、例えば、図１０～図１２に示したように、開口部３３Ｋの数は６個～８個であることが好ましいと共に、突起部３３Ｔの数は６個～８個であることが好ましい。開口部３３Ｋの数と突起部３３Ｔの数との関係が適正化されるため、複数の開口部３３Ｋを利用したガスの放出効率が担保されつつ、ストリッパーディスク３３の物理的強度がより向上するからである。
　詳細には、複数の開口部３３Ｋの数が６個よりも少ないと、以下で説明する理由により、ストリッパーディスク３３の物理的強度が低下する可能性がある。
　図１０～図１２から明らかなように、後述する開口率を一定とすると、開口部３３Ｋの幅（開口角度θ１）は、その開口部３３Ｋの数が少なくなるにしたがって大きくなる傾向にある。このような状況において、図１０に示したように、任意の突起部３３Ｔおよびその突起部３３Ｔに対向する開口部３３Ｋを経由して中心Ｐに向かう外力Ｆがストリッパーディスク３３に供給されると、その外力Ｆに起因してストリッパーディスク３３が変形および破損する可能性がある。
　この場合には、開口部３３Ｋの数が６個よりも少ないと、その開口部３３Ｋの幅（開口角度θ１）が大きくなりすぎるため、外力Ｆに起因してストリッパーディスク３３が著しく撓みやすくなる。よって、外力Ｆの大きさによっては、ストリッパーディスク３３が歪む可能性があると共に、そのストリッパーディスク３３が破損する可能性もある。
　これに対して、複数の開口部３３Ｋの数が６個以上であると、その開口部３３Ｋの幅（開口角度θ１）が適度に小さくなるため、外力Ｆが供給されてもストリッパーディスク３３が撓みにくくなる。よって、ストリッパーディスク３３が歪みにくくなると共に、そのストリッパーディスク３３が破損しにくくなる。
　また、開口部３３Ｋの数が８個よりも多いと、上記した開口部３３Ｋの数と幅（開口角度θ１）との関係から明らかなように、その開口部３３Ｋの数が多くなりすぎるため、その開口部３３Ｋの幅が著しく狭くなる。この場合には、電池缶１１の内部において発生したガスが複数の開口部３３Ｋを介して外部に放出されにくくなるため、その複数の開口部３３Ｋを利用したガスの放出効率が低下する可能性がある。
　これに対して、複数の開口部３３Ｋの数が８個以下であると、その複数の開口部３３Ｋの数が適度に少なくなるため、その開口部３３Ｋの幅が十分に広くなる。これにより、電池缶１１の内部において発生したガスが複数の開口部３３Ｋを介して外部に放出されやすくなるため、その複数の開口部３３Ｋを利用したガスの放出効率が向上する。
　図１０では、開口部３３Ｋの数が６個であると共に突起部３３Ｔの数が６個である場合を示している。図１１では、開口部３３Ｋの数が７個であると共に突起部３３Ｔの数が７個である場合を示している。図１２では、開口部３３Ｋの数が８個であると共に突起部３３Ｔの数が８個である場合を示している。
　また、上記した２つの条件が満たされていれば、開口弁部３１Ｒおよび複数の開口部３３Ｋにより規定される開口率は、特に限定されない。
　この開口率は、下記の式（１）により算出される。Ｐ１は、言い替えれば、複数の開口部３３Ｋの総開口面積であると共に、Ｐ２は、言い替えれば、開口部３１Ｋの開口面積である。例えば、開口部３１Ｋの開口形状が略円形（直径Ｄ）である場合、その開口部３１Ｋの開口面積は、開口面積＝（Ｄ／２）2 ×πにより算出される。すなわち、開口率は、開口部３１Ｋの面積に対して複数の開口部３３Ｋの総開口面積が占める割合（百分率）である。
　開口率（％）＝（Ｐ１／Ｐ２）×１００　・・・（１）
（Ｐ１は、各開口部の開口面積の総和である。Ｐ２は、開口弁部の面積である。）
　中でも、開口率は、２０％～６０％であることが好ましい。開口弁部３１Ｒの面積（開口部３１Ｋの開口面積）と各開口部３３Ｋの開口面積の総和（複数の開口部３３Ｋの総開口面積）との関係が適正化されるため、複数の開口部３３Ｋを利用したガスの放出効率がより向上するからである。
＜１－１－５．巻回電極体の構成＞
　次に、巻回電極体２０の構成に関して説明する。
　図１３は、図１に示した巻回電極体２０の断面構成の一部を拡大している。この巻回電極体２０は、上記したように、正極２１、負極２２および電解液を含んでいる。
［正極］
　正極２１は、例えば、図１３に示したように、正極集電体２１Ａと、その正極集電体２１Ａの両面に設けられた正極活物質層２１Ｂとを含んでいる。ただし、正極活物質層２１Ｂは、正極集電体２１Ａの片面だけに設けられていてもよい。
　正極集電体２１Ａは、例えば、導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。導電性材料の種類は、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、ニッケルおよびステンレスなどの金属材料である。この正極集電体２１Ａは、単層でもよいし、多層でもよい。
　正極活物質層２１Ｂは、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である正極材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、正極活物質層２１Ｂは、さらに、正極結着剤および正極導電剤などの他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
　正極材料は、リチウム含有化合物であることが好ましく、より具体的には、リチウム含有複合酸化物およびリチウム含有リン酸化合物のうちのいずれか一方または双方であることが好ましい。高いエネルギー密度が得られるからである。
　リチウム含有複合酸化物は、リチウムと１または２以上の他元素（リチウム以外の元素）とを構成元素として含む酸化物であり、例えば、層状岩塩型およびスピネル型などのうちのいずれかの結晶構造を有している。リチウム含有リン酸化合物は、リチウムと１または２以上の他元素とを構成元素として含むリン酸化合物であり、例えば、オリビン型などの結晶構造を有している。
　他元素の種類は、任意の元素のうちのいずれか１種類または２種類以上であれば、特に限定されない。中でも、他元素は、長周期型周期表における２族～１５族に属する元素のうちのいずれか１種類または２種類以上であることが好ましい。より具体的には、他元素は、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）および鉄（Ｆｅ）のうちのいずれか１種類または２種類以上の金属元素を含んでいることがより好ましい。高い電圧が得られるからである。
　層状岩塩型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物は、例えば、下記の式（２１）～式（２３）のそれぞれで表される化合物などである。
　Ｌｉa Ｍｎ(1-b-c) Ｎｉb Ｍ１１c Ｏ(2-d) Ｆe 　・・・（２１）
（Ｍ１１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）のうちの少なくとも１種である。ａ～ｅは、０．８≦ａ≦１．２、０＜ｂ＜０.５、０≦ｃ≦０.５、（ｂ＋ｃ）＜１、－０．１≦ｄ≦０．２および０≦ｅ≦０．１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ａは完全放電状態の値である。）
　Ｌｉa Ｎｉ(1-b) Ｍ１２b Ｏ(2-c) Ｆd 　・・・（２２）
（Ｍ１２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）のうちの少なくとも１種である。ａ～ｄは、０．８≦ａ≦１．２、０．００５≦ｂ≦０．５、－０．１≦ｃ≦０．２および０≦ｄ≦０．１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ａは完全放電状態の値である。）
　Ｌｉa Ｃｏ(1-b) Ｍ１３b Ｏ(2-c) Ｆd 　・・・（２３）
（Ｍ１３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）のうちの少なくとも１種である。ａ～ｄは、０．８≦ａ≦１．２、０≦ｂ＜０．５、－０．１≦ｃ≦０．２および０≦ｄ≦０．１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ａは完全放電状態の値である。）
　層状岩塩型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物の具体例は、ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＣｏ0.98Ａｌ0.01Ｍｇ0.01Ｏ2 、ＬｉＮｉ0.5 Ｃｏ0.2 Ｍｎ0.3 Ｏ2 、ＬｉＮｉ0.8 Ｃｏ0.15Ａｌ0.05Ｏ2 、ＬｉＮｉ0.33Ｃｏ0.33Ｍｎ0.33Ｏ2 、Ｌｉ1.2 Ｍｎ0.52Ｃｏ0.175 Ｎｉ0.1 Ｏ2 およびＬｉ1.15（Ｍｎ0.65Ｎｉ0.22Ｃｏ0.13）Ｏ2 などである。
　なお、層状岩塩型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物がニッケル、コバルト、マンガンおよびアルミニウムを構成元素として含む場合には、そのニッケルの原子比率は、５０原子％以上であることが好ましい。高いエネルギー密度が得られるからである。
　スピネル型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物は、例えば、下記の式（２４）で表される化合物などである。
　Ｌｉa Ｍｎ(2-b) Ｍ１４b Ｏc Ｆd 　・・・（２４）
（Ｍ１４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）のうちの少なくとも１種である。ａ～ｄは、０．９≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．６、３．７≦ｃ≦４．１および０≦ｄ≦０．１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ａは完全放電状態の値である。）
　スピネル型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物の具体例は、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 などである。
　オリビン型の結晶構造を有するリチウム含有リン酸化合物は、例えば、下記の式（２５）で表される化合物などである。
　Ｌｉa Ｍ１５ＰＯ4 　・・・（２５）
（Ｍ１５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）のうちの少なくとも１種である。ａは、０．９≦ａ≦１．１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ａは完全放電状態の値である。）
　オリビン型の結晶構造を有するリチウム含有リン酸化合物の具体例は、ＬｉＦｅＰＯ4 、ＬｉＭｎＰＯ4 、ＬｉＦｅ0.5 Ｍｎ0.5 ＰＯ4 およびＬｉＦｅ0.3 Ｍｎ0.7 ＰＯ4 などである。
　なお、リチウム含有複合酸化物は、下記の式（２６）で表される化合物などでもよい。
　（Ｌｉ2 ＭｎＯ3 ）x （ＬｉＭｎＯ2 ）1-x 　・・・（２６）
（ｘは、０≦ｘ≦１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ｘは完全放電状態の値である。）
　この他、正極材料は、例えば、酸化物、二硫化物、カルコゲン化物および導電性高分子などのうちのいずれか１種類または２種類以上でもよい。酸化物は、例えば、酸化チタン、酸化バナジウムおよび二酸化マンガンなどである。二硫化物は、例えば、二硫化チタンおよび硫化モリブデンなどである。カルコゲン化物は、例えば、セレン化ニオブなどである。導電性高分子は、例えば、硫黄、ポリアニリンおよびポリチオフェンなどである。ただし、正極材料は、上記以外の他の材料でもよい。
　正極結着剤は、例えば、合成ゴムおよび高分子化合物などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。合成ゴムは、例えば、スチレンブタジエン系ゴム、フッ素系ゴムおよびエチレンプロピレンジエンなどである。高分子化合物は、例えば、ポリフッ化ビニリデンおよびポリイミドなどである。
　正極導電剤は、例えば、炭素材料などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。この炭素材料は、例えば、黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラックおよびケッチェンブラックなどである。ただし、正極導電剤は、導電性を有する材料であれば、金属材料および導電性高分子などでもよい。
［負極］
　負極２２は、例えば、図１３に示したように、負極集電体２２Ａと、その負極集電体２２Ａの両面に設けられた負極活物質層２２Ｂとを含んでいる。ただし、負極活物質層２２Ｂは、負極集電体２２Ａの片面だけに設けられていてもよい。
　負極集電体２２Ａは、例えば、導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。導電性材料の種類は、特に限定されないが、例えば、銅、アルミニウム、ニッケルおよびステンレスなどの金属材料である。この負極集電体２２Ａは、単層でもよいし、多層でもよい。
　負極集電体２２Ａの表面は、粗面化されていることが好ましい。いわゆるアンカー効果により、負極集電体２２Ａに対する負極活物質層２２Ｂの密着性が向上するからである。この場合には、少なくとも負極活物質層２２Ｂと対向する領域において、負極集電体２２Ａの表面が粗面化されていればよい。粗面化の方法は、例えば、電解処理を利用して微粒子を形成する方法などである。電解処理では、電解槽中において電解法により負極集電体２２Ａの表面に微粒子が形成されるため、その負極集電体２２Ａの表面に凹凸が設けられる。電解法により作製された銅箔は、一般的に、電解銅箔と呼ばれている。
　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である負極材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、負極活物質層２２Ｂは、さらに、負極結着剤および負極導電剤などの他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
　充電途中において意図せずにリチウム金属が負極２２に析出することを防止するために、負極材料の充電可能な容量は、正極２１の放電容量よりも大きいことが好ましい。すなわち、リチウムを吸蔵放出可能である負極材料の電気化学当量は、正極２１の電気化学当量よりも大きいことが好ましい。
　負極材料は、例えば、炭素材料のうちのいずれか１種類または２種類以上である。リチウムの吸蔵放出時における結晶構造の変化が非常に少ないため、高いエネルギー密度が安定して得られるからである。また、炭素材料は負極導電剤としても機能するため、負極活物質層２２Ｂの導電性が向上するからである。
　炭素材料は、例えば、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素および黒鉛などである。ただし、難黒鉛化性炭素における（００２）面の面間隔は、０．３７ｎｍ以上であることが好ましいと共に、黒鉛における（００２）面の面間隔は、０．３４ｎｍ以下であることが好ましい。より具体的には、炭素材料は、例えば、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素繊維、有機高分子化合物焼成体、活性炭およびカーボンブラック類などである。このコークス類には、ピッチコークス、ニードルコークスおよび石油コークスなどが含まれる。有機高分子化合物焼成体は、フェノール樹脂およびフラン樹脂などの高分子化合物が適当な温度で焼成（炭素化）されたものである。この他、炭素材料は、約１０００℃以下の温度で熱処理された低結晶性炭素でもよいし、非晶質炭素でもよい。なお、炭素材料の形状は、繊維状、球状、粒状および鱗片状のうちのいずれでもよい。
　また、負極材料は、例えば、金属元素および半金属元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含む材料（金属系材料）である。高いエネルギー密度が得られるからである。
　金属系材料は、単体、合金および化合物のうちのいずれでもよいし、それらのうちの２種類以上でもよいし、それらのうちの１種類または２種類以上の相を少なくとも一部に有する材料でもよい。ただし、合金には、２種類以上の金属元素からなる材料に加えて、１種類以上の金属元素と１種類以上の半金属元素とを含む材料も含まれる。また、合金は、非金属元素を含んでいてもよい。この金属系材料の組織は、例えば、固溶体、共晶（共融混合物）、金属間化合物およびそれらの２種類以上の共存物などである。
　上記した金属元素および半金属元素は、例えば、リチウムと合金を形成可能である金属元素および半金属元素のうちのいずれか１種類または２種類以上である。具体的には、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、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム、イットリウム（Ｙ）、パラジウム（Ｐｄ）および白金（Ｐｔ）などである。
　中でも、ケイ素およびスズのうちの一方または双方が好ましい。リチウムを吸蔵放出する能力が優れているため、著しく高いエネルギー密度が得られるからである。
　ケイ素およびスズのうちの一方または双方を構成元素として含む材料は、ケイ素の単体、合金および化合物のうちのいずれでもよいし、スズの単体、合金および化合物のうちのいずれでもよいし、それらのうちの２種類以上でもよいし、それらのうちの１種類または２種類以上の相を少なくとも一部に有する材料でもよい。ここで説明する単体とは、あくまで一般的な意味合いでの単体（微量の不純物を含んでいてもよい）を意味しており、必ずしも純度１００％を意味しているわけではない。
　ケイ素の合金は、例えば、ケイ素以外の構成元素として、スズ、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモンおよびクロムなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ケイ素の化合物は、例えば、ケイ素以外の構成元素として、炭素および酸素などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。なお、ケイ素の化合物は、例えば、ケイ素以外の構成元素として、ケイ素の合金に関して説明した一連の元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
　ケイ素の合金およびケイ素の化合物のそれぞれの具体例は、ＳｉＢ4 、ＳｉＢ6 、Ｍｇ2 Ｓｉ、Ｎｉ2 Ｓｉ、ＴｉＳｉ2 、ＭｏＳｉ2 、ＣｏＳｉ2 、ＮｉＳｉ2 、ＣａＳｉ2 、ＣｒＳｉ2 、Ｃｕ5 Ｓｉ、ＦｅＳｉ2 、ＭｎＳｉ2 、ＮｂＳｉ2 、ＴａＳｉ2 、ＶＳｉ2 、ＷＳｉ2 、ＺｎＳｉ2 、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、Ｓｉ2 Ｎ2 Ｏ、ＳｉＯv （０＜ｖ≦２）、およびＬｉＳｉＯなどである。なお、ＳｉＯv におけるｖは、０．２＜ｖ＜１．４でもよい。
　スズの合金は、例えば、スズ以外の構成元素として、ケイ素、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモンおよびクロムなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。スズの化合物は、例えば、スズ以外の構成元素として、炭素および酸素などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。なお、スズの化合物は、例えば、スズ以外の構成元素として、スズの合金に関して説明した一連の元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
　スズの合金およびスズの化合物の具体例は、ＳｎＯw （０＜ｗ≦２）、ＳｎＳｉＯ3 、ＬｉＳｎＯおよびＭｇ2 Ｓｎなどである。
　特に、スズを構成元素として含む材料は、例えば、第１構成元素であるスズと共に第２構成元素および第３構成元素を含む材料（Ｓｎ含有材料）であることが好ましい。第２構成元素は、例えば、コバルト、鉄、マグネシウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、銀、インジウム、セシウム（Ｃｅ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル、タングステン、ビスマスおよびケイ素などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。第３構成元素は、例えば、ホウ素、炭素、アルミニウムおよびリンなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。Ｓｎ含有材料が第２および第３構成元素を含んでいることで、高い電池容量および優れたサイクル特性などが得られるからである。
　中でも、Ｓｎ含有材料は、スズとコバルトと炭素とを構成元素として含む材料（ＳｎＣｏＣ含有材料）であることが好ましい。このＳｎＣｏＣ含有材料では、例えば、炭素の含有量が９．９質量％～２９．７質量％、スズおよびコバルトの含有量の割合（Ｃｏ／（Ｓｎ＋Ｃｏ））が２０質量％～７０質量％である。高いエネルギー密度が得られるからである。
　ＳｎＣｏＣ含有材料は、スズとコバルトと炭素とを含む相を有しており、その相は、低結晶性または非晶質であることが好ましい。この相は、リチウムと反応可能な反応相であるため、その反応相の存在により優れた特性が得られる。この反応相のＸ線回折により得られる回折ピークの半値幅（回折角２θ）は、特定Ｘ線としてＣｕＫα線を用いると共に挿引速度を１°／ｍｉｎとした場合において、１°以上であることが好ましい。リチウムがより円滑に吸蔵放出されると共に、電解液との反応性が低減するからである。なお、ＳｎＣｏＣ含有材料は、低結晶性または非晶質の相に加えて、各構成元素の単体または一部が含まれている相を含んでいる場合もある。
　Ｘ線回折により得られた回折ピークがリチウムと反応可能な反応相に対応するものであるか否かは、リチウムとの電気化学的反応の前後におけるＸ線回折チャートを比較すれば容易に判断できる。例えば、リチウムとの電気化学的反応の前後において回折ピークの位置が変化すれば、リチウムと反応可能な反応相に対応するものである。この場合には、例えば、低結晶性または非晶質の反応相の回折ピークが２θ＝２０°～５０°の間に見られる。このような反応相は、例えば、上記した各構成元素を含んでおり、主に、炭素の存在に起因して低結晶化または非晶質化しているものと考えられる。
　ＳｎＣｏＣ含有材料では、構成元素である炭素のうちの少なくとも一部が他の構成元素である金属元素または半金属元素と結合していることが好ましい。スズなどの凝集または結晶化が抑制されるからである。元素の結合状態に関しては、例えば、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）を用いて確認可能である。市販の装置では、例えば、軟Ｘ線としてＡｌ－Ｋα線またはＭｇ－Ｋα線などが用いられる。炭素のうちの少なくとも一部が金属元素または半金属元素などと結合している場合には、炭素の１ｓ軌道（Ｃ１ｓ）の合成波のピークが２８４．５ｅＶよりも低い領域に現れる。なお、金原子の４ｆ軌道（Ａｕ４ｆ）のピークは、８４．０ｅＶに得られるようにエネルギー較正されているものとする。この際、通常、物質表面に表面汚染炭素が存在しているため、その表面汚染炭素のＣ１ｓのピークを２８４．８ｅＶとして、そのピークをエネルギー基準とする。ＸＰＳ測定において、Ｃ１ｓのピークの波形は、表面汚染炭素のピークとＳｎＣｏＣ含有材料中の炭素のピークとを含んだ形で得られる。このため、例えば、市販のソフトウエアを用いて解析することで、両者のピークを分離する。波形の解析では、最低束縛エネルギー側に存在する主ピークの位置をエネルギー基準（２８４．８ｅＶ）とする。
　このＳｎＣｏＣ含有材料は、構成元素がスズ、コバルトおよび炭素だけである材料（ＳｎＣｏＣ）に限られない。このＳｎＣｏＣ含有材料は、例えば、スズ、コバルトおよび炭素に加えて、さらにケイ素、鉄、ニッケル、クロム、インジウム、ニオブ、ゲルマニウム、チタン、モリブデン、アルミニウム、リン、ガリウムおよびビスマスなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含んでいてもよい。
　ＳｎＣｏＣ含有材料の他、スズとコバルトと鉄と炭素とを構成元素として含む材料（ＳｎＣｏＦｅＣ含有材料）も好ましい。このＳｎＣｏＦｅＣ含有材料の組成は、任意である。一例を挙げると、鉄の含有量を少なめに設定する場合は、炭素の含有量が９．９質量％～２９．７質量％、鉄の含有量が０．３質量％～５．９質量％、スズおよびコバルトの含有量の割合（Ｃｏ／（Ｓｎ＋Ｃｏ））が３０質量％～７０質量％である。また、鉄の含有量を多めに設定する場合は、炭素の含有量が１１．９質量％～２９．７質量％、スズ、コバルトおよび鉄の含有量の割合（（Ｃｏ＋Ｆｅ）／（Ｓｎ＋Ｃｏ＋Ｆｅ））が２６．４質量％～４８．５質量％、コバルトおよび鉄の含有量の割合（Ｃｏ／（Ｃｏ＋Ｆｅ））が９．９質量％～７９．５質量％である。このような組成範囲において、高いエネルギー密度が得られるからである。なお、ＳｎＣｏＦｅＣ含有材料の物性（半値幅など）は、上記したＳｎＣｏＣ含有材料の物性と同様である。
　この他、負極材料は、例えば、金属酸化物および高分子化合物などのうちのいずれか１種類または２種類以上でもよい。金属酸化物は、例えば、酸化鉄、酸化ルテニウムおよび酸化モリブデンなどである。高分子化合物は、例えば、ポリアセチレン、ポリアニリンおよびポリピロールなどである。
　中でも、負極材料は、以下の理由により、炭素材料および金属系材料の双方を含んでいることが好ましい。
　金属系材料、特に、ケイ素およびスズのうちの一方または双方を構成元素として含む材料は、理論容量が高いという利点を有する反面、充放電時において激しく膨張収縮しやすいという懸念点を有する。一方、炭素材料は、理論容量が低いという懸念点を有する反面、充放電時において膨張収縮しにくいという利点を有する。よって、炭素材料および金属系材料の双方を用いることで、高い理論容量（言い替えれば電池容量）を得つつ、充放電時の膨張収縮が抑制される。
　負極活物質層２２Ｂは、例えば、塗布法、気相法、液相法、溶射法および焼成法（焼結法）などのうちのいずれか１種類または２種類以上の方法により形成されている。塗布法とは、例えば、粒子（粉末）状の負極活物質を負極結着剤などと混合したのち、その混合物を有機溶剤などに分散させてから負極集電体２２Ａに塗布する方法である。気相法は、例えば、物理堆積法および化学堆積法などである。より具体的には、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法、熱化学気相成長、化学気相成長（ＣＶＤ）法およびプラズマ化学気相成長法などである。液相法は、例えば、電解鍍金法および無電解鍍金法などである。溶射法とは、溶融状態または半溶融状態の負極活物質を負極集電体２２Ａに噴き付ける方法である。焼成法とは、例えば、塗布法を用いて、有機溶剤などに分散された混合物を負極集電体２２Ａに塗布したのち、負極結着剤などの融点よりも高い温度で熱処理する方法である。この焼成法としては、例えば、雰囲気焼成法、反応焼成法およびホットプレス焼成法などを用いることができる。
　この二次電池では、上記したように、充電途中において負極２２にリチウムが意図せずに析出することを防止するために、リチウムを吸蔵および放出することが可能である負極材料の電気化学当量は、正極の電気化学当量よりも大きくなっている。また、完全充電時の開回路電圧（すなわち電池電圧）が４．２５Ｖ以上であると、その完全充電時の開回路電圧が４．２０Ｖである場合と比較して、同じ正極活物質を用いても単位質量当たりのリチウムの放出量が多くなるため、それに応じて正極活物質と負極活物質との量が調整されている。これにより、高いエネルギー密度が得られる。
　完全充電時の開回路電圧は、特に限定されないが、上記したように、４．２５Ｖ以上であることが好ましい。中でも、完全充電時の開回路電圧は、４．３５Ｖ以上であることがより好ましい。完全充電時の開回路電圧を著しく高くしても、上記したスルホニル化合物に起因する利点が得られるため、優れた電池特性が得られるからである。
［セパレータ］
　セパレータ２３は、例えば、図１３に示したように、正極２１と負極２２との間に配置されている。このセパレータ２３は、正極２１と負極２２とを隔離すると共に、両極の接触に起因する電流の短絡を防止しながらリチウムイオンを通過させる。
　このセパレータ２３は、例えば、合成樹脂およびセラミックなどの多孔質膜のうちのいずれか１種類または２種類以上であり、２種類以上の多孔質膜の積層膜でもよい。合成樹脂は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレンおよびポリエチレンなどである。
　特に、セパレータ２３は、例えば、上記した多孔質膜（基材層）と、その基材層の片面または両面に設けられた高分子化合物層とを含んでいてもよい。正極２１および負極２２のそれぞれに対するセパレータ２３の密着性が向上するため、巻回電極体２０の歪みが抑制されるからである。これにより、電解液の分解反応が抑制されると共に、基材層に含浸された電解液の漏液も抑制されるため、充放電を繰り返しても抵抗が上昇しにくくなると共に、電池膨れが抑制される。
　高分子化合物層は、例えば、ポリフッ化ビニリデンなどの高分子化合物を含んでいる。物理的強度に優れていると共に、電気化学的に安定だからである。ただし、高分子化合物は、ポリフッ化ビニリデン以外でもよい。この高分子化合物層を形成する場合には、例えば、有機溶剤などに高分子化合物が溶解された溶液を基材層に塗布したのち、その基材層を乾燥させる。なお、溶液中に基材層を浸漬させたのち、その基材層を乾燥させてもよい。この高分子化合物層は、例えば、無機粒子などの絶縁性粒子のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。無機粒子の種類は、例えば、酸化アルミニウムおよび窒化アルミニウムなどである。
［電解液］
　セパレータ２３には、上記したように、電解液が含浸されている。ただし、電解液は、例えば、正極２１に含浸されていてもよいし、負極２２に含浸されていてもよい。
　電解液は、溶媒および電解質塩を含んでいる。ただし、電解液は、さらに、添加剤などの他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
　溶媒は、有機溶媒などの非水溶媒のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。非水溶媒を含む電解液は、いわゆる非水電解液である。
　非水溶媒は、例えば、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、ラクトン、鎖状カルボン酸エステルおよびニトリル（モノニトリル）などである。優れた電池容量、サイクル特性および保存特性などが得られるからである。
　環状炭酸エステルは、例えば、炭酸エチレン、炭酸プロピレンおよび炭酸ブチレンなどである。鎖状炭酸エステルは、例えば、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチルおよび炭酸メチルプロピルなどである。ラクトンは、例えば、γ－ブチロラクトンおよびγ－バレロラクトンなどである。鎖状カルボン酸エステルは、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、イソ酪酸メチル、トリメチル酢酸メチルおよびトリメチル酢酸エチルなどである。ニトリルは、例えば、アセトニトリル、メトキシアセトニトリルおよび３－メトキシプロピオニトリルなどである。
　この他、非水溶媒は、例えば、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、テトラヒドロピラン、１，３－ジオキソラン、４－メチル－１，３－ジオキソラン、１，３－ジオキサン、１，４－ジオキサン、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、燐酸トリメチルおよびジメチルスルホキシドなどでもよい。同様の利点が得られるからである。
　中でも、溶媒は、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチルおよび炭酸エチルメチルなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいることが好ましい。高い電池容量、優れたサイクル特性および優れた保存特性などが得られるからである。この場合には、炭酸エチレンおよび炭酸プロピレンなどの高粘度（高誘電率）溶媒（例えば比誘電率ε≧３０）と、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチルおよび炭酸ジエチルなどの低粘度溶媒（例えば粘度≦１ｍＰａ・ｓ）との組み合わせがより好ましい。電解質塩の解離性およびイオンの移動度が向上するからである。
　特に、溶媒は、不飽和環状炭酸エステル、ハロゲン化炭酸エステル、スルホン酸エステル、酸無水物、ジシアノ化合物（ジニトリル化合物）、ジイソシアネート化合物、リン酸エステルおよび炭素間三重結合を有する鎖状化合物などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。電解液の化学的安定性が向上するからである。
　不飽和環状炭酸エステルとは、１個または２個以上の不飽和結合（炭素間二重結合または炭素間三重結合）を含む環状炭酸エステルである。この不飽和環状炭酸エステルは、例えば、炭酸ビニレン、炭酸ビニルエチレンおよび炭酸メチレンエチレンなどである。溶媒中における不飽和環状炭酸エステルの含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％～１０重量％である。
　ハロゲン化炭酸エステルとは、１個または２個以上のハロゲンを構成元素として含む環状または鎖状の炭酸エステルである。ハロゲン化炭酸エステルが２個以上のハロゲンを構成元素として含む場合、その２個以上のハロゲンの種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。環状のハロゲン化炭酸エステルは、例えば、４－フルオロ－１，３－ジオキソラン－２－オンおよび４，５－ジフルオロ－１，３－ジオキソラン－２－オンなどである。鎖状のハロゲン化炭酸エステルは、例えば、炭酸フルオロメチルメチル、炭酸ビス（フルオロメチル）および炭酸ジフルオロメチルメチルなどである。溶媒中におけるハロゲン化炭酸エステルの含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％～５０重量％である。
　スルホン酸エステルは、例えば、モノスルホン酸エステルおよびジスルホン酸エステルなどである。溶媒中におけるスルホン酸エステルの含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％～１０重量％である。
　モノスルホン酸エステルは、環状モノスルホン酸エステルでもよいし、鎖状モノスルホン酸エステルでもよい。環状モノスルホン酸エステルは、例えば、１，３－プロパンスルトンおよび１，３－プロペンスルトンなどのスルトンである。鎖状モノスルホン酸エステルは、例えば、環状モノスルホン酸エステルが途中で切断された化合物などである。ジスルホン酸エステルは、環状ジスルホン酸エステルでもよいし、鎖状ジスルホン酸エステルでもよい。
　酸無水物は、例えば、カルボン酸無水物、ジスルホン酸無水物およびカルボン酸スルホン酸無水物などである。カルボン酸無水物は、例えば、無水コハク酸、無水グルタル酸および無水マレイン酸などである。ジスルホン酸無水物は、例えば、無水エタンジスルホン酸および無水プロパンジスルホン酸などである。カルボン酸スルホン酸無水物は、例えば、無水スルホ安息香酸、無水スルホプロピオン酸および無水スルホ酪酸などである。溶媒中における酸無水物の含有量は、特に限定されないが、例えば、０．５重量％～５重量％である。
　ジニトリル化合物は、例えば、ＮＣ－Ｃm Ｈ2m－ＣＮ（ｍは、１以上の整数である。）で表される化合物である。このジニトリル化合物は、例えば、スクシノニトリル（ＮＣ－Ｃ2 Ｈ4 －ＣＮ）、グルタロニトリル（ＮＣ－Ｃ3 Ｈ6 －ＣＮ）、アジポニトリル（ＮＣ－Ｃ4 Ｈ8 －ＣＮ）およびフタロニトリル（ＮＣ－Ｃ6 Ｈ4 －ＣＮ）などである。溶媒中におけるジニトリル化合物の含有量は、特に限定されないが、例えば、０．５重量％～５重量％である。
　ジイソシアネート化合物は、例えば、ＯＣＮ－Ｃn Ｈ2n－ＮＣＯ（ｎは、１以上の整数である。）で表される化合物である。このジイソシアネート化合物は、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＯＣＮ－Ｃ6 Ｈ12－ＮＣＯ）などである。溶媒中におけるジイソシアネート化合物の含有量は、特に限定されないが、例えば、０．５重量％～５重量％である。
　リン酸エステルは、例えば、リン酸トリメチルおよびリン酸トリエチルなどである。溶媒中におけるリン酸エステルの含有量は、特に限定されないが、例えば、０．５重量％～５重量％である。
　炭素間三重結合を有する鎖状化合物は、１または２以上の炭素間三重結合（－Ｃ≡Ｃ－）を有する鎖状の化合物である。この炭素間三重結合を有する鎖状化合物は、例えば、炭酸プロパルギルメチル（ＣＨ≡Ｃ－ＣＨ2 －Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－ＣＨ3 ）およびメチルスルホン酸プロパルギル（ＣＨ≡Ｃ－ＣＨ2 －Ｏ－Ｓ（＝Ｏ）2 －ＣＨ3 ）などである。溶媒中における炭素間三重結合を有する鎖状化合物の含有量は、特に限定されないが、例えば、０．５重量％～５重量％である。
　電解質塩は、例えば、リチウム塩などの塩のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、電解質塩は、例えば、リチウム塩以外の塩を含んでいてもよい。このリチウム以外の塩は、例えば、リチウム以外の軽金属の塩などである。
　リチウム塩は、例えば、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6 ）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4 ）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4 ）、六フッ化ヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ6 ）、テトラフェニルホウ酸リチウム（ＬｉＢ（Ｃ6 Ｈ5 ）4 ）、メタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＨ3 ＳＯ3 ）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 ）、テトラクロロアルミン酸リチウム（ＬｉＡｌＣｌ4 ）、六フッ化ケイ酸二リチウム（Ｌｉ2 ＳｉＦ6 ）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）および臭化リチウム（ＬｉＢｒ）などである。優れた電池容量、サイクル特性および保存特性などが得られるからである。
　中でも、六フッ化リン酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウム、過塩素酸リチウムおよび六フッ化ヒ酸リチウムのうちのいずれか１種類または２種類以上が好ましく、六フッ化リン酸リチウムがより好ましい。内部抵抗が低下するため、より高い効果が得られるからである。
　電解質塩の含有量は、特に限定されないが、中でも、溶媒に対して０．３ｍｏｌ／ｋｇ～３．０ｍｏｌ／ｋｇであることが好ましい。高いイオン伝導性が得られるからである。
＜１－１－６．動作＞
　次に、二次電池の動作に関して説明する。
　この二次電池では、図１および図１３に示したように、充電時において、正極２１からリチウムイオンが放出されると共に、そのリチウムイオンが電解液を介して負極２２に吸蔵される。また、二次電池では、放電時において、負極２２からリチウムイオンが放出されると共に、そのリチウムイオンが電解液を介して正極２１に吸蔵される。
　この場合には、電池缶１１の内圧上昇時において、その二次電池の破裂および破損などを防止するために安全弁機構３０が作動する。具体的には、二次電池の正常な動作時には、図２、図３、図６および図７に示したように、セーフティーカバー３１（開口弁部３１Ｒ）が未だ開口していない。このため、ストリッパーディスク３３に複数の開口部３３Ｋが設けられていても、その複数の開口部３３Ｋを介したガスの放出経路が開口弁部３１Ｒにより閉塞されている。
　これに対して、二次電池の充放電時などにおいて、電池缶１１の内部において電解液の分解反応などの副反応に起因してガスが発生すると、そのガスが電池缶１１の内部に蓄積されるため、その電池缶１１の内圧が上昇する。この場合には、電池缶１１の内圧が一定以上になると、図４、図５、図８および図９に示したように、セーフティーカバー３１（開口弁部３１Ｒ）が開口するため、開口部１３Ｋが形成される。これにより、複数の開口部３３Ｋを介したガスの放出経路が開放されるため、電池缶１１の内部において発生したガスが複数の開口部３３Ｋおよび開口部１３Ｋをこの順に経由して外部に放出される。
　この場合には、特に、上記したように、複数の開口部３３Ｋおよび複数の突起部のそれぞれの数および位置関係に関して上記した２つの条件が満たされているため、ストリッパーディスク３３の物理的強度が確保されつつ、電池缶１１の内部において発生したガスが複数の開口部３３Ｋを介して十分に放出される。よって、二次電池の内部から外部に十分な量のガスが安定に放出される。
＜１－１－７．製造方法＞
　この二次電池は、例えば、以下の手順により製造される。
　正極２１を作製する場合には、最初に、正極活物質と、必要に応じて正極結着剤および正極導電剤などとを混合することにより、正極合剤とする。続いて、有機溶剤などに正極合剤を分散させることにより、ペースト状の正極合剤スラリーとする。続いて、正極集電体２１Ａの両面に正極合剤スラリーを塗布したのち、その正極合剤スラリーを乾燥させることにより、正極活物質層２１Ｂを形成する。続いて、必要に応じて正極活物質層２１Ｂを加熱しながら、ロールプレス機などを用いて正極活物質層２１Ｂを圧縮成型する。この場合には、圧縮成型を複数回繰り返してもよい。
　負極２２を作製する場合には、上記した正極２１と同様の手順により、負極集電体２２Ａの両面に負極活物質層２２Ｂを形成する。具体的には、負極活物質と、負正極結着剤および負極導電剤などとを混合することにより、負極合剤としたのち、有機溶剤などに負極合剤を分散させることにより、ペースト状の負極合剤スラリーとする。続いて、負極集電体２２Ａの両面に負極合剤スラリーを塗布したのち、その負極合剤スラリーを乾燥させることにより、負極活物質層２２Ｂを形成する。最後に、ロールプレス機などを用いて負極活物質層２２Ｂを圧縮成型する。
　二次電池を組み立てる場合には、溶接法などを用いて正極集電体２１Ａに正極リード２５を接続させると共に、溶接法などを用いて負極集電体２２Ａに負極リード２６を接続させる。続いて、セパレータ２３を介して正極２１および負極２２を積層したのち、その正極２１、負極２２およびセパレータ２３を巻回させることにより、巻回電極体２０を形成する。続いて、巻回電極体２０の巻回中心空間２０Ｃにセンターピン２４を挿入する。
　続いて、一対の絶縁板１２，１３で巻回電極体２０を挟みながら、その巻回電極体２０を電池缶１１の内部に収納する。この場合には、溶接法などを用いて正極リード２５の一端部を安全弁機構３０に接続させると共に、溶接法などを用いて負極リード２６の一端部を電池缶１１に接続させる。続いて、電池缶１１の内部に電解液を注入することにより、その電解液を巻回電極体２０に含浸させる。最後に、ガスケット１７を介して電池缶１１の開口端部に電池蓋１４、熱感抵抗素子１５および安全弁機構３０をかしめる。これにより、二次電池が完成する。
＜１－１－８．作用および効果＞
　この二次電池（リチウムイオン二次電池）によれば、安全弁機構３０がセーフティーカバー３１およびストリッパーディスク３３を含んでいる。セーフティーカバー３１は、開口弁部３１Ｒを含んでいると共に、ストリッパーディスク３３は、複数の開口部３３Ｋおよび複数の突起部３３Ｔを含んでいる。複数の開口部３３Ｋおよび複数の突起部３３Ｔに関して、開口部３３Ｋの数と突起部３３Ｔの数とが互いに同じであると共に、複数の開口部３３Ｋのそれぞれと複数の突起部３３Ｔのそれぞれとがストリッパーディスク３３の中心Ｐに向かう方向において互いに対向しているという２つの条件が満たされている。
　この場合には、複数の開口部３３Ｋおよび複数の突起部３３Ｔに関して２つの条件が満たされていない場合と比較して、上記したように、ストリッパーディスク３３の物理的強度が確保されつつ、電池缶１１の内部において発生したガスが複数の開口部３３Ｋを介して外部に十分に放出される。よって、電池缶１１の内部においてガスが発生しても、その電池缶１１の外部に十分な量のガスが安定に放出されるため、二次電池の安全性を向上させることができる。
　なお、複数の開口部３３Ｋおよび複数の突起部３３Ｔに関して２つの条件が満たされていない場合とは、例えば、図１０に対応する図１４に示したように、開口部３３Ｋの数と突起部３３Ｔの数とは互いに同じであるが、複数の開口部３３Ｋのそれぞれと複数の突起部３３Ｔのそれぞれとがストリッパーディスク３３の中心Ｐに向かう方向において互いに対向していない場合などである。
　図１４に示した場合には、開口部３３Ｋの数は６個であると共に、突起部３３Ｔの数も６個であるため、開口部３３Ｋの数と突起部３３Ｔの数とは互いに同じである。しかしながら、ストリッパーディスク３３の中心Ｐに向かう方向において複数の開口部３３Ｋのそれぞれの中心位置と複数の突起部３３Ｔのそれぞれの中心位置とは互いにずれているため、複数の開口部３３Ｋのそれぞれと複数の突起部３３Ｔのそれぞれとは互いに対向していない。なお、図１４に示したストリッパーディスク３３の構成は、複数の開口部３３Ｋのそれぞれと複数の突起部３３Ｔのそれぞれとがストリッパーディスク３３の中心Ｐに向かう方向において互いに対向していないことを除いて、図１０に示したストリッパーディスク３３の構成と同様である。
　特に、開口部３３Ｋの数が６個～８個であると共に、突起部３３Ｔの数が６個～８個であれば、上記したように、開口部３３Ｋの数と突起部３３Ｔの数との関係が適正化される。よって、複数の開口部３３Ｋを利用したガスの放出効率が担保されながら、ストリッパーディスク３３の物理的強度がより向上するため、より高い効果を得ることができる。
　また、開口率が２０％～６０％であれば、上記したように、開口弁部３１Ｒの面積（開口部３１Ｋの開口面積）と各開口部３３Ｋの開口面積の総和（複数の開口部３３Ｋの総開口面積）との関係が適正化される。よって、複数の開口部３３Ｋを利用したガスの放出効率がより向上するため、より高い効果を得ることができる。
＜１－２．リチウム金属二次電池＞
　ここで説明する二次電池は、リチウム金属の析出および溶解に基づいて負極２２の容量が得られる円筒型のリチウム金属二次電池である。
　このリチウム金属二次電池は、負極活物質層２２Ｂがリチウム金属により形成されていることを除いて、上記したリチウムイオン二次電池の構成と同様の構成を有していると共に、そのリチウムイオン二次電池の動作と同様に動作する。また、リチウム金属二次電池は、リチウムイオン二次電池の製造手順と同様の手順により製造される。
　この二次電池では、負極活物質としてリチウム金属が用いられているため、高いエネルギー密度が得られる。負極活物質層２２Ｂは、組み立て時から既に存在していてもよいが、組み立て時には存在しておらず、充電時において析出したリチウム金属により形成されてもよい。また、負極活物質層２２Ｂを集電体として利用することにより、負極集電体２２Ａを省略してもよい。
　この二次電池は、例えば、以下のように動作する。充電時には、正極２１からリチウムイオンが放出されると共に、そのリチウムイオンが電解液を介して負極集電体２２Ａの表面にリチウム金属となって析出する。一方、放電時には、負極活物質層２２Ｂからリチウム金属がリチウムイオンとなって電解液中に溶出すると共に、そのリチウムイオンが電解液を介して正極２１に吸蔵される。この場合においても、安全弁機構３０を利用して、必要に応じて複数の開口部３３Ｋを介して電池缶１１の内部から外部にガスが放出される。
　このリチウム金属二次電池によれば、上記したリチウムイオン二次電池と同様に安全弁機構３０を備えている。これにより、リチウムイオン二次電池と同様の理由により、電池缶１１の内部においてガスが発生しても、その電池缶１１の外部に十分な量のガスが安定に放出される。よって、二次電池の安全性を向上させることができる。
　リチウム金属二次電池に関する他の作用および効果は、リチウムイオン二次電池に関する他の作用および効果と同様である。
＜１－３．変形例＞
　上記した二次電池の構成は、適宜、変更可能である。
　具体的には、セーフティーカバー３１（開口弁部３１Ｒ）の構成は、例えば、電池缶１１の内圧の上昇に応じて開口可能であれば、特に限定されない。
［変形例１］
　例えば、図６および図７に対応する図１５および図１６に示したように、溝３１Ｍの平面形状は、一部が欠けた略円形のリング状でもよい。
　この場合においても、例えば、図８および図９に対応する図１７および図１８に示したように、電池缶１１の内圧上昇に応じて開口弁部３１Ｒが開裂することにより、セーフティーカバー３１（開口弁部３１Ｒ）が開口する。よって、開口部３１Ｋが形成されるため、同様の効果を得ることができる。この場合には、開口部３１Ｋの形成後において、開口弁部３１Ｒが中心部３１Ｙと部分的に連結されているため、その開口部３１Ｋの形成後においても、開口弁部３１Ｒが残存する。ただし、図１８では、開口部３１Ｋを見やすくするために、開口弁部３１Ｒの図示を省略している。
［変形例２］
　また、例えば、図６および図７に対応する図１９および図２０に示したように、溝３１Ｍの平面形状は、四方に突起状の延長領域が設けられた略円形のリング状でもよい。
　この場合においても、例えば、図８および図９に対応する図２１および図２２に示したように、電池缶１１の内圧上昇に応じて開口弁部３１Ｒが除去されることにより、セーフティーカバー３１（開口弁部３１Ｒ）が開口する。よって、開口部３１Ｋが形成されるため、同様の効果を得ることができる。この場合には、上記した４個の突起状の延長領域を含む溝３１Ｍに起因して、中心部３１Ｙが溝３１Ｍにおいて切断されやすくなるため、開口部３１Ｋが形成されやすくなる。
［変形例３］
　また、例えば、図６および図７に対応する図２３および図２４に示したように、溝３１Ｍの平面形状は、開口部３１Ｋの開口形状に対応する任意の形状でもよい。ここでは、溝３１Ｍの平面形状は、例えば、略リボン状である。この略リボン状の平面形状は、例えば、鋭角点が互いに一致するように互いに対向配置された２個の扇形と円とが互いに重ね合わされた形状である。
　この場合においても、例えば、図８および図９に対応する図２５および図２６に示したように、電池缶１１の内圧上昇に応じて開口弁部３１Ｒが除去されることにより、セーフティーカバー３１（開口弁部３１Ｒ）が開口する。よって、開口部３１Ｋが形成されるため、同様の効果を得ることができる。この場合には、開口弁部３１Ｒの平面形状に対応する開口形状を有する開口部３１Ｋが形成される。
＜２．二次電池の用途＞
　次に、上記した二次電池の適用例に関して説明する。
　二次電池の用途は、その二次電池を駆動用の電源または電力蓄積用の電力貯蔵源などとして利用可能である機械、機器、器具、装置およびシステム（複数の機器などの集合体）などであれば、特に限定されない。電源として用いられる二次電池は、主電源でもよいし、補助電源でもよい。主電源とは、他の電源の有無に関係なく、優先的に用いられる電源である。補助電源は、例えば、主電源の代わりに用いられる電源でもよいし、必要に応じて主電源から切り替えられる電源でもよい。二次電池を補助電源として用いる場合には、主電源の種類は二次電池に限られない。
　二次電池の用途は、例えば、以下の通りである。ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携帯電話機、ノート型パソコン、コードレス電話機、ヘッドホンステレオ、携帯用ラジオ、携帯用テレビおよび携帯用情報端末などの電子機器（携帯用電子機器を含む）である。電気シェーバなどの携帯用生活器具である。バックアップ電源およびメモリーカードなどの記憶用装置である。電動ドリルおよび電動鋸などの電動工具である。着脱可能な電源としてノート型パソコンなどに搭載される電池パックである。ペースメーカおよび補聴器などの医療用電子機器である。電気自動車（ハイブリッド自動車を含む）などの電動車両である。非常時などに備えて電力を蓄積しておく家庭用バッテリシステムなどの電力貯蔵システムである。もちろん、二次電池の用途は、上記以外の用途でもよい。
　中でも、二次電池は、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器などに適用されることが有効である。これらの用途では優れた電池特性が要求されるため、本技術の二次電池を用いることにより、有効に性能向上を図ることができるからである。なお、電池パックは、二次電池を用いた電源である。この電池パックは、後述するように、単電池を用いてもよいし、組電池を用いてもよい。電動車両は、二次電池を駆動用電源として作動（走行）する車両であり、上記したように、二次電池以外の駆動源を併せて備えた自動車（ハイブリッド自動車など）でもよい。電力貯蔵システムは、二次電池を電力貯蔵源として用いるシステムである。例えば、家庭用の電力貯蔵システムでは、電力貯蔵源である二次電池に電力が蓄積されているため、その電力を利用して家庭用の電気製品などを使用することが可能である。電動工具は、二次電池を駆動用の電源として可動部（例えばドリルなど）が可動する工具である。電子機器は、二次電池を駆動用の電源（電力供給源）として各種機能を発揮する機器である。
　ここで、二次電池のいくつかの適用例に関して具体的に説明する。なお、以下で説明する適用例の構成は、あくまで一例であるため、その適用例の構成は、適宜変更可能である。
＜２－１．電池パック（単電池）＞
　図２７は、単電池を用いた電池パックの斜視構成を表している。図２８は、図２７に示した電池パックのブロック構成を表している。なお、図２７では、電池パックが分解された状態を示している。
　ここで説明する電池パックは、１つの本技術の二次電池を用いた簡易型の電池パック（いわゆるソフトパック）であり、例えば、スマートフォンに代表される電子機器などに搭載される。この電池パックは、例えば、図２７に示したように、ラミネートフィルム型の二次電池である電源１１１と、その電源１１１に接続される回路基板１１６とを備えている。この電源１１１には、正極リード１１２および負極リード１１３が取り付けられている。
　電源１１１の両側面には、一対の粘着テープ１１８，１１９が貼り付けられている。回路基板１１６には、保護回路（ＰＣＭ：Protection・Circuit・Module ）が形成されている。この回路基板１１６は、タブ１１４を介して正極１１２に接続されていると共に、タブ１１５を介して負極リード１１３に接続されている。また、回路基板１１６は、外部接続用のコネクタ付きリード線１１７に接続されている。なお、回路基板１１６が電源１１１に接続された状態において、その回路基板１１６は、ラベル１２０および絶縁シート１２１により保護されている。このラベル１２０が貼り付けられることにより、回路基板１１６および絶縁シート１２１などは固定されている。
　また、電池パックは、例えば、図２８に示したように、電源１１１と、回路基板１１６とを備えている。回路基板１１６は、例えば、制御部１２１と、スイッチ部１２２と、ＰＴＣ素子１２３と、温度検出部１２４とを備えている。電源１１１は、正極端子１２５および負極端子１２７を介して外部と接続されることが可能であるため、その電源１１１は、正極端子１２５および負極端子１２７を介して充放電される。温度検出部１２４は、温度検出端子（いわゆるＴ端子）１２６を用いて温度を検出する。
　制御部１２１は、電池パック全体の動作（電源１１１の使用状態を含む）を制御する。この制御部１２１は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）およびメモリなどを含んでいる。
　この制御部１２１は、例えば、電池電圧が過充電検出電圧に到達すると、スイッチ部１２２を切断させることにより、電源１１１の電流経路に充電電流が流れないようにする。また、制御部１２１は、例えば、充電時において大電流が流れると、スイッチ部１２２を切断させることにより、充電電流を遮断する。
　一方、制御部１２１は、例えば、電池電圧が過放電検出電圧に到達すると、スイッチ部１２２を切断させることにより、電源１１１の電流経路に放電電流が流れないようにする。また、制御部１２１は、例えば、放電時において大電流が流れると、スイッチ部１２２を切断させることにより、放電電流を遮断する。
　なお、過充電検出電圧は、例えば、４．２Ｖ±０．０５Ｖであると共に、過放電検出電圧は、例えば、２．４Ｖ±０．１Ｖである。
　スイッチ部１２２は、制御部１２１の指示に応じて、電源１１１の使用状態、すなわち電源１１１と外部機器との接続の有無を切り換える。このスイッチ部１２２は、例えば、充電制御スイッチおよび放電制御スイッチなどを含んでいる。充電制御スイッチおよび放電制御スイッチのそれぞれは、例えば、金属酸化物半導体を用いた電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などの半導体スイッチである。なお、充放電電流は、例えば、スイッチ部１２２のＯＮ抵抗に基づいて検出される。
　温度検出部１２４は、電源１１１の温度を測定すると共に、その温度の測定結果を制御部１２１に出力する。この温度検出部１２４は、例えば、サーミスタなどの温度検出素子を含んでいる。なお、温度検出部１２４により測定される温度の測定結果は、異常発熱時において制御部１２１が充放電制御を行う場合、残容量の算出時において制御部１２１が補正処理を行う場合などに用いられる。
　なお、回路基板１１６は、ＰＴＣ素子１２３を備えていなくてもよい。この場合には、別途、回路基板１１６にＰＴＣ素子が付設されていてもよい。
＜２－２．電池パック（組電池）＞
　図２９は、組電池を用いた電池パックのブロック構成を表している。
　この電池パックは、例えば、筐体６０の内部に、制御部６１と、電源６２と、スイッチ部６３と、電流測定部６４と、温度検出部６５と、電圧検出部６６と、スイッチ制御部６７と、メモリ６８と、温度検出素子６９と、電流検出抵抗７０と、正極端子７１および負極端子７２とを備えている。この筐体６０は、例えば、プラスチック材料などを含んでいる。
　制御部６１は、電池パック全体の動作（電源６２の使用状態を含む）を制御する。この制御部６１は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源６２は、２種類以上の本技術の二次電池を含む組電池であり、その２種類以上の二次電池の接続形式は、直列でもよいし、並列でもよいし、双方の混合型でもよい。一例を挙げると、電源６２は、２並列３直列となるように接続された６つの二次電池を含んでいる。
　スイッチ部６３は、制御部６１の指示に応じて、電源６２の使用状態、すなわち電源６２と外部機器との接続の有無を切り換える。このスイッチ部６３は、例えば、充電制御スイッチ、放電制御スイッチ、充電用ダイオードおよび放電用ダイオードなどを含んでいる。充電制御スイッチおよび放電制御スイッチのそれぞれは、例えば、金属酸化物半導体を用いた電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などの半導体スイッチである。
　電流測定部６４は、電流検出抵抗７０を用いて電流を測定すると共に、その電流の測定結果を制御部６１に出力する。温度検出部６５は、温度検出素子６９を用いて温度を測定すると共に、その温度の測定結果を制御部６１に出力する。この温度の測定結果は、例えば、異常発熱時において制御部６１が充放電制御を行う場合、残容量の算出時において制御部６１が補正処理を行う場合などに用いられる。電圧検出部６６は、電源６２中における二次電池の電圧を測定すると共に、アナログ－デジタル変換された電圧の測定結果を制御部６１に供給する。
　スイッチ制御部６７は、電流測定部６４および電圧検出部６６のそれぞれから入力される信号に応じて、スイッチ部６３の動作を制御する。
　このスイッチ制御部６７は、例えば、電池電圧が過充電検出電圧に到達すると、スイッチ部６３（充電制御スイッチ）を切断することにより、電源６２の電流経路に充電電流が流れないようにする。これにより、電源６２では、放電用ダイオードを介して放電だけが可能になる。なお、スイッチ制御部６７は、例えば、充電時に大電流が流れると、充電電流を遮断する。
　また、スイッチ制御部６７は、例えば、電池電圧が過放電検出電圧に到達すると、スイッチ部６３（放電制御スイッチ）を切断することにより、電源６２の電流経路に放電電流が流れないようにする。これにより、電源６２では、充電用ダイオードを介して充電だけが可能になる。なお、スイッチ制御部６７は、例えば、放電時に大電流が流れると、放電電流を遮断する。
　なお、過充電検出電圧は、例えば、４．２Ｖ±０．０５Ｖであると共に、過放電検出電圧は、例えば、２．４Ｖ±０．１Ｖである。
　メモリ６８は、例えば、不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭなどを含んでいる。このメモリ６８には、例えば、制御部６１により演算された数値、製造工程段階において測定された二次電池の情報（例えば、初期状態の内部抵抗など）などが記憶されている。なお、メモリ６８に二次電池の満充電容量を記憶させておけば、制御部６１が残容量などの情報を把握できる。
　温度検出素子６９は、電源６２の温度を測定すると共に、その温度の測定結果を制御部６１に出力する。この温度検出素子６９は、例えば、サーミスタなどを含んでいる。
　正極端子７１および負極端子７２のそれぞれは、電池パックを用いて稼働される外部機器（例えばノート型のパーソナルコンピュータなど）、電池パックを充電するために用いられる外部機器（例えば充電器など）などに接続される端子である。電源６２は、正極端子７１および負極端子７２を介して充放電される。
＜２－３．電動車両＞
　図３０は、電動車両の一例であるハイブリッド自動車のブロック構成を表している。
　この電動車両は、例えば、金属製の筐体７３の内部に、制御部７４と、エンジン７５と、電源７６と、駆動用のモータ７７と、差動装置７８と、発電機７９と、トランスミッション８０およびクラッチ８１と、インバータ８２，８３と、各種センサ８４とを備えている。この他、電動車両は、例えば、差動装置７８およびトランスミッション８０に接続された前輪用駆動軸８５および前輪８６と、後輪用駆動軸８７および後輪８８とを備えている。
　この電動車両は、例えば、エンジン７５およびモータ７７のうちのいずれか一方を駆動源として用いて走行することが可能である。エンジン７５は、主要な動力源であり、例えば、ガソリンエンジンなどである。エンジン７５を動力源とする場合には、例えば、駆動部である差動装置７８、トランスミッション８０およびクラッチ８１を介して、エンジン７５の駆動力（回転力）が前輪８６および後輪８８に伝達される。なお、エンジン７５の回転力が発電機７９に伝達されるため、その回転力を利用して発電機７９が交流電力を発生すると共に、その交流電力がインバータ８３を介して直流電力に変換されるため、その直流電力が電源７６に蓄積される。一方、変換部であるモータ７７を動力源とする場合には、電源７６から供給された電力（直流電力）がインバータ８２を介して交流電力に変換されるため、その交流電力を利用してモータ７７が駆動する。このモータ７７により電力から変換された駆動力（回転力）は、例えば、駆動部である差動装置７８、トランスミッション８０およびクラッチ８１を介して前輪８６および後輪８８に伝達される。
　なお、制動機構を介して電動車両が減速すると、その減速時の抵抗力がモータ７７に回転力として伝達されるため、その回転力を利用してモータ７７が交流電力を発生させるようにしてもよい。この交流電力はインバータ８２を介して直流電力に変換されるため、その直流回生電力は電源７６に蓄積されることが好ましい。
　制御部７４は、電動車両全体の動作を制御する。この制御部７４は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源７６は、１または２種類以上の本技術の二次電池を含んでいる。この電源７６は、外部電源と接続されていると共に、その外部電源から電力供給を受けることにより、電力を蓄積させてもよい。各種センサ８４は、例えば、エンジン７５の回転数を制御すると共に、スロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御するために用いられる。この各種センサ８４は、例えば、速度センサ、加速度センサおよびエンジン回転数センサなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。
　なお、電動車両がハイブリッド自動車である場合を例に挙げたが、その電動車両は、エンジン７５を用いずに電源７６およびモータ７７だけを用いて作動する車両（電気自動車）でもよい。
＜２－４．電力貯蔵システム＞
　図３１は、電力貯蔵システムのブロック構成を表している。
　この電力貯蔵システムは、例えば、一般住宅および商業用ビルなどの家屋８９の内部に、制御部９０と、電源９１と、スマートメータ９２と、パワーハブ９３とを備えている。
　ここでは、電源９１は、例えば、家屋８９の内部に設置された電気機器９４に接続されていると共に、家屋８９の外部に停車された電動車両９６に接続されることが可能である。また、電源９１は、例えば、家屋８９に設置された自家発電機９５にパワーハブ９３を介して接続されていると共に、スマートメータ９２およびパワーハブ９３を介して外部の集中型電力系統９７に接続されることが可能である。
　なお、電気機器９４は、例えば、１または２種類以上の家電製品を含んでおり、その家電製品は、例えば、冷蔵庫、エアコン、テレビおよび給湯器などである。自家発電機９５は、例えば、太陽光発電機および風力発電機などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。電動車両９６は、例えば、電気自動車、電気バイクおよびハイブリッド自動車などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。集中型電力系統９７は、例えば、火力発電所、原子力発電所、水力発電所および風力発電所などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。
　制御部９０は、電力貯蔵システム全体の動作（電源９１の使用状態を含む）を制御する。この制御部９０は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源９１は、１または２種類以上の本技術の二次電池を含んでいる。スマートメータ９２は、例えば、電力需要側の家屋８９に設置されるネットワーク対応型の電力計であり、電力供給側と通信することが可能である。これに伴い、スマートメータ９２は、例えば、外部と通信しながら、家屋８９における電力の需要と供給とのバランスを制御することにより、高効率で安定したエネルギー供給を可能とする。
　この電力貯蔵システムでは、例えば、外部電源である集中型電力系統９７からスマートメータ９２およびパワーハブ９３を介して電源９１に電力が蓄積されると共に、独立電源である自家発電機９５からパワーハブ９３を介して電源９１に電力が蓄積される。この電源９１に蓄積された電力は、制御部９０の指示に応じて電気機器９４および電動車両９６に供給されるため、その電気機器９４が稼働可能になると共に、その電動車両９６が充電可能になる。すなわち、電力貯蔵システムは、電源９１を用いて、家屋８９内における電力の蓄積および供給を可能にするシステムである。
　電源９１に蓄積された電力は、必要に応じて使用することが可能である。このため、例えば、電気使用料が安い深夜において、集中型電力系統９７から電源９１に電力を蓄積しておき、電気使用料が高い日中において、その電源９１に蓄積された電力を用いることができる。
　なお、上記した電力貯蔵システムは、１戸（１世帯）ごとに設置されていてもよいし、複数戸（複数世帯）ごとに設置されていてもよい。
＜２－５．電動工具＞
　図３２は、電動工具のブロック構成を表している。
　ここで説明する電動工具は、例えば、電動ドリルである。この電動工具は、例えば、工具本体９８の内部に、制御部９９と、電源１００とを備えている。この工具本体９８には、例えば、可動部であるドリル部１０１が稼働（回転）可能に取り付けられている。
　工具本体９８は、例えば、プラスチック材料などを含んでいる。制御部９９は、電動工具全体の動作（電源１００の使用状態を含む）を制御する。この制御部９９は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源１００は、１または２種類以上の本技術の二次電池を含んでいる。この制御部９９は、動作スイッチの操作に応じて、電源１００からドリル部１０１に電力を供給する。
　本技術の実施例に関して説明する。
（実験例１－１～１－６）
　以下の手順により、図１および図１３に示した円筒型のリチウムイオン二次電池を作製した。
　正極２１を作製する場合には、最初に、正極活物質（ＬｉＣｏＯ2 ）９４質量部と、正極結着剤（ポリフッ化ビニリデン）３質量部と、正極導電剤（黒鉛）３質量部とを混合することにより、正極合剤とした。続いて、有機溶剤（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）に正極合剤を投入したのち、その有機溶剤を撹拌することにより、ペースト状の正極合剤スラリーとした。続いて、コーティング装置を用いて正極集電体２１Ａ（１５μｍ厚の帯状アルミニウム箔）の両面に正極合剤スラリーを塗布したのち、その正極合剤スラリーを乾燥させることにより、正極活物質層２１Ｂを形成した。最後に、ロールプレス機を用いて正極活物質層２１Ｂを圧縮成型した。
　負極２２を作製する場合には、最初に、負極活物質（黒鉛）９５質量部と、負極結着剤（ポリフッ化ビニリデン）３質量部と、負極導電剤２質量部（カーボンブラック）とを混合することにより、負極合剤とした。続いて、有機溶剤（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）に負極合剤を分散させることにより、ペースト状の負極合剤スラリーとした。続いて、コーティング装置を用いて負極集電体２２Ａ（１５μｍ厚の銅箔）の両面に負極合剤スラリーを塗布したのち、その負極合剤スラリーを乾燥させることにより、負極活物質層２２Ｂを形成した。最後に、ロールプレス機を用いて負極活物質層２２Ｂを圧縮成型した。
　電解液を調製する場合には、溶媒（炭酸エチレン、炭酸エチルメチルおよび炭酸ジメチル）に電解質塩（ＬｉＰＦ6 ）を加えたのち、その溶媒を撹拌した。この場合には、溶媒の混合比（重量比）を炭酸エチレン：炭酸エチルメチル：炭酸ジメチル＝２０：２０：６０とすると共に、電解質塩の含有量を溶媒に対して１ｍｏｌ／ｋｇとした。
　二次電池を組み立てる場合には、最初に、正極集電体２１Ａにアルミニウム製の正極リード２５を溶接すると共に、負極集電体２２Ａにニッケル製の負極リード２６を溶接した。続いて、セパレータ２３（１６μｍ厚の多孔性ポリエチレンフィルム）を介して正極２１と負極２２とを積層させてから巻回させたのち、粘着テープで巻き終わり部分を固定することにより、巻回電極体２０を作製した。続いて、巻回電極体２０の巻回中心空間２０Ｃにセンターピン２４を挿入した。
　続いて、図２～図９に示したように、アルミニウム製のセーフティーカバー３１と、ポリプロピレン製のディスクホルダ３２と、アルミニウム製のストリッパーディスク３３と、アルミニウム製のサブディスク３４とを含む安全弁機構３０を準備した。この場合には、開口部３３Ｋの数および突起部３３Ｔの数などが互いに異なる複数のストリッパーディスク３３を用いて、複数の安全弁機構３０を準備した。ストリッパーディスク３３の詳細な構成は、表１に示した通りである。ここでは、開口率（％）を一定にしながら、開口部３３Ｋの数（個）、突起部３３Ｔの数（個）、開口角度θ１（°）および非開口角度θ２，θ３（°）のそれぞれを変化させることにより、複数の開口部３３Ｋの配置に関する位相と複数の突起部３３Ｔの配置に関する位相との関係（位相関係）を変化させた。
　続いて、ニッケル鍍金された鉄製の電池缶１１の内部に、一対の絶縁板１２，１３で挟みながら巻回電極体２０を収納した。この場合には、正極リード２５の一端部を安全弁機構３０（サブディスク３４）に溶接すると共に、負極リード２６の一端部を電池缶１１に溶接した。続いて、減圧方式を用いて電池缶１１の内部に電解液を注入することにより、その電解液を巻回電極体２０に含浸させた。最後に、ガスケット１６を介して電池缶１１の開口端部に電池蓋１４、熱感抵抗素子１５および安全弁機構３０をかしめた。
　これにより、安全弁機構３０を備えた円筒型のリチウムイオン二次電池が完成した。
　二次電池の安全性を評価するために、その二次電池の物理耐久性およびガス放出性を調べたところ、表１に示した結果が得られた。
　物理耐久性を調べる場合には、二次電池の落下試験を行うことにより、落下合格率（％）を求めた。
　この場合には、最初に、常温環境中（温度＝２３℃）において、二次電池を充電させた。充電時には、０．２Ｃの電流で電圧が４．４Ｖに到達するまで定電流充電した。「０．２Ｃ」とは、電池容量（理論容量）を５時間で放電しきる電流値である。続いて、高所（高さ＝１０ｍ）から充電状態の二次電池を落下させる作業を３０回繰り返した。続いて、テスタを用いて二次電池の電圧を測定したのち、その電圧を判定した。この場合には、電圧が３．０Ｖ以上である場合を「合格」と判定した。一方、電圧が３．０Ｖ未満である場合を「不合格」と判定した。続いて、上記した判定作業の総数が１００回になるまで、その判定作業を繰り返した。すなわち、１００個の二次電池を用いて落下試験を繰り返すことにより、１００個の判定結果を得た。最後に、落下合格率（％）＝（合格と判定された二次電池の個数／二次電池の総数（＝１００個））×１００を算出した。
　ガス放出性を調べる場合には、二次電池の燃焼試験を行うことにより、燃焼合格率（％）を求めた。
　この場合には、最初に、常温環境中（温度＝２３℃）において、二次電池を充電させた。続いて、バーナを用いて充電状態の二次電池を加熱したのち、その加熱後の二次電池の状態を判定した。この場合には、二次電池が破裂しなかったため、電池缶１１の内部に収納されている正極２１および負極２２などが外部に放出されなかった場合を「合格」と判定した。一方、二次電池が破裂したため、電池缶１１の内部に収納されていた正極２１および負極２２などが外部に放出された場合を「不合格」と判定した。続いて、上記した判定作業の総数が１００回になるまで、その判定作業を繰り返した。すなわち、１００個の二次電池を用いて燃焼試験を繰り返すことにより、１００個の判定結果を得た。最後に、燃焼合格率（％）＝（合格と判定された二次電池の個数／二次電池の総数（＝１００個））×１００を算出した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　開口部３３Ｋの数と突起部３３Ｔの数とが互いに一致している場合には、複数の開口部３３Ｋの配置に関する位相と複数の突起部３３Ｔの配置に関する位相とが互いに一致していると（実験例１－１～１－３）、両者の位相が互いに一致していない場合（実験例１－４～１－６）と比較して、開口部３３Ｋの数および突起部３３Ｔの数のそれぞれに依存せずに、高い燃焼合格率を維持しつつ、落下合格率が改善された。
　この結果は、開口部３３Ｋの数と突起部３３Ｔの数とが互いに一致していると共に、複数の開口部３３Ｋの配置に関する位相と複数の突起部３３Ｔの配置に関する位相とが互いに一致していると、以下の利点が得られることを表している。
　第１に、ストリッパーディスク３３の物理的強度が向上するため、二次電池の落下に起因する衝撃を受けてもストリッパーディスク３３が変形および破損しにくくなる。これにより、ストリッパーディスク３３に設けられた複数の開口部３３Ｋがガスの放出経路として利用されるまで、そのストリッパーディスク３３が維持される。
　第２に、電池缶１１の内圧上昇に応じてセーフティーカバー３１（開口弁部３１Ｒ）が開口すると、ストリッパーディスク３３に設けられた複数の開口部３３Ｋを介したガスの放出経路が開放される。これにより、電池缶１１の内部において発生した十分な量のガスが外部に安定に放出されるため、電池缶１１の内圧が上昇しても二次電池が破裂しにくくなる。
　ここで、確認までに、構造解析シミュレーションを用いてストリッパーディスク３３の物理耐久性を調べたところ、図３３に示した結果が得られた。
　図３３は、ストリッパーディスク３３の物理耐久性に関する解析結果を表している。図３３において、横軸は、ストリッパーディスク３３に供給される荷重（Ｎ）を示していると共に、縦軸は、ストリッパーディスク３３の変位量（ｍｍ）を示している。ただし、解析線Ａは、実験例１－１に関する解析結果を表していると共に、解析線Ｂは、実験例１－４に関する解析結果を表している。また、荷重は、図１０などの紙面に直交する方向からストリッパーディスク３３に供給される。
　図３３から明らかなように、開口部３３Ｋの数と突起部３３Ｔの数とが互いに一致していても、複数の開口部３３Ｋの配置に関する位相と複数の突起部３３Ｔの配置に関する位相とが互いに一致していない場合（解析線Ｂ）には、荷重の増加に応じてストリッパーディスク３３が変位しやすかった。この結果は、外力に応じてストリッパーディスク３３が変形しやすいため、その外力によってはストリッパーディスク３３が破損しやすい傾向にあることを表している。
　これに対して、開口部３３Ｋの数と突起部３３Ｔの数とが互いに一致していると共に、複数の開口部３３Ｋの配置に関する位相と複数の突起部３３Ｔの配置に関する位相とが互いに一致している場合（解析線Ａ）には、荷重の増加に応じてストリッパーディスク３３が変位しにくかった。この結果は、外力に応じてストリッパーディスク３３が変形しにくいため、そのストリッパーディスク３３が破損しにくい傾向にあることを表している。
（実験例２－１～２－４）
　表２に示したように、開口率を一定にしながら開口角度θ１および非開口角度θ２，θ３のそれぞれを変更することにより、開口部３３Ｋの数および突起部３３Ｔの数のそれぞれを変更したことを除いて、実験例１－１～１－３と同様の手順により、二次電池を作製したと共に、その二次電池の安全性を調べた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　開口部３３Ｋの数が６個～８個であると共に突起部３３Ｔの数が６個～８個である場合（実験例１－１～１－３）には、両者の数が５個以下および９個以上である場合（実験例２－１～２－４）と比較して、高い燃焼合格率を維持したまま、より高い落下合格率が得られた。
（実験例３－１～３－５）
　表３に示したように、開口部３３Ｋの数および突起部３３Ｔの数のそれぞれを一定にしながら、開口角度θ１および非開口角度θ２，θ３のそれぞれを変更することにより、開口率を変更したことを除いて、実験例１－１と同様の手順により、二次電池を作製したと共に、その二次電池の安全性を評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　開口率が２０％～６０％である場合（実験例１－１，３－２～３－４）には、開口率が２０％よりも小さいと共に開口率が６０％よりも大きい場合（実験例３－１，３－５）と比較して、より高い落下合格率が得られると共に、より高い燃焼合格率も得られた。
　表１～表３に示した結果から、開口部３３Ｋの数と突起部３３Ｔの数とが互いに同じであると共に、複数の開口部３３Ｋのそれぞれと複数の突起部３３Ｔのそれぞれとがストリッパーディスク３３の中心Ｐに向かう方向において互いに対向していると、物理耐久特性およびガス放出性がいずれも改善された。よって、二次電池の安全性が向上した。
　以上、一実施形態および実施例を挙げながら本技術を説明したが、本技術は、一実施形態および実施例において説明した態様に限定されず、種々の変形が可能である。
　具体的には、例えば、電池構造が円筒型である場合に関して説明したが、これに限られない。本技術の二次電池は、例えば、ラミネートフィルム型、角型およびコイン型などの他の電池構造を有する場合に適用されてもよい。
　また、例えば、電池素子が巻回構造を有する場合に関して説明したが、これに限られない。本技術の二次電池は、例えば、電池素子が積層構造などの他の構造を有する場合に適用されてもよい。
　また、リチウムの吸蔵および放出に基づいて負極の容量が得られる二次電池（リチウムイオン二次電池）と、リチウムの析出および溶解に基づいて負極の容量が得られる二次電池（リチウム金属二次電池）とに関して説明したが、本技術の二次電池において負極の容量が得られる原理は、特に限定されない。具体的には、例えば、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容量を正極の容量よりも小さくすることにより、二次電池は、リチウムの吸蔵および放出に基づく容量とリチウムの析出および溶解に基づく容量との和により負極の容量が得られる二次電池などでもよい。
　また、電極反応物質としてリチウムを用いる場合に関して説明したが、これに限られない。電極反応物質は、例えば、ナトリウムおよびカリウムなどの長周期型周期表における他の１族の元素でもよいし、マグネシウムおよびカルシウムなどの長周期型周期表における２族の元素でもよいし、アルミニウムなどの他の軽金属でもよい。また、電極反応物質は、上記した一連の元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を含む合金でもよい。
　なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
　なお、本技術は、以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
　正極、負極および電解液を含む電池素子と、
　前記電池素子を収納する収納部材と、
　前記収納部材に取り付けられた安全弁機構と
　を備え、
　前記安全弁機構は、
　開口可能な開口弁部を含む弁部材と、
　前記開口弁部に対向する領域において、その領域の中心を基点として放射状に配置された複数の開口部と、前記複数の開口部よりも外側の領域において前記中心を基点として放射状に配置されると共に、前記複数の開口部に向かって突出した複数の突起部とを含む開口部材と
　を含み、
　前記開口部の数と前記突起部の数とは、互いに同じであると共に、
　前記複数の開口部のそれぞれと前記複数の突起部のそれぞれとは、前記中心に向かう方向において互いに対向している、
　二次電池。
（２）
　前記開口部の数は、６個以上８個以下であると共に、
　前記突起部の数は、６個以上８個以下である、
　上記（１）に記載の二次電池。
（３）
　下記の式（１）により算出される前記複数の開口部の開口率（％）は、２０％以上６０％以下である、
　上記（１）または（２）に記載の二次電池。
　開口率（％）＝（Ｐ１／Ｐ２）×１００　・・・（１）
（Ｐ１は、各開口部の開口面積の総和である。Ｐ２は、開口弁部の面積である。）
（４）
　リチウムイオン二次電池である、
　上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の二次電池。
（５）
　上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の二次電池と、
　前記二次電池の動作を制御する制御部と、
　前記制御部の指示に応じて前記二次電池の動作を切り換えるスイッチ部と
　を備えた、電池パック。
（６）
　上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の二次電池と、
　前記二次電池から供給された電力を駆動力に変換する変換部と、
　前記駆動力に応じて駆動する駆動部と、
　前記二次電池の動作を制御する制御部と
　を備えた、電動車両。
（７）
　上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の二次電池と、
　前記二次電池から電力を供給される１または２以上の電気機器と、
　前記二次電池からの前記電気機器に対する電力供給を制御する制御部と
　を備えた、電力貯蔵システム。
（８）
　上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の二次電池と、
　前記二次電池から電力を供給される可動部と
　を備えた、電動工具。
（９）
　上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の二次電池を電力供給源として備えた、電子機器。
　本出願は、日本国特許庁において２０１６年１２月１６日に出願された日本特許出願番号第２０１６－２４４５１１号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
　当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲の趣旨やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (9)

  1. 　正極、負極および電解液を含む電池素子と、
    　前記電池素子を収納する収納部材と、
    　前記収納部材に取り付けられた安全弁機構と
    　を備え、
    　前記安全弁機構は、
    　開口可能な開口弁部を含む弁部材と、
    　前記開口弁部に対向する領域において、その領域の中心を基点として放射状に配置された複数の開口部と、前記複数の開口部よりも外側の領域において前記中心を基点として放射状に配置されると共に、前記複数の開口部に向かって突出した複数の突起部とを含む開口部材と
    　を含み、
    　前記開口部の数と前記突起部の数とは、互いに同じであると共に、
    　前記複数の開口部のそれぞれと前記複数の突起部のそれぞれとは、前記中心に向かう方向において互いに対向している、
    　二次電池。
  2. 　前記開口部の数は、６個以上８個以下であると共に、
    　前記突起部の数は、６個以上８個以下である、
    　請求項１記載の二次電池。
  3. 　下記の式（１）により算出される前記複数の開口部の開口率（％）は、２０％以上６０％以下である、
    　請求項１記載の二次電池。
    　開口率（％）＝（Ｐ１／Ｐ２）×１００　・・・（１）
    （Ｐ１は、各開口部の開口面積の総和である。Ｐ２は、開口弁部の面積である。）
  4. 　リチウムイオン二次電池である、
    　請求項１記載の二次電池。
  5. 　二次電池と、
    　前記二次電池の動作を制御する制御部と、
    　前記制御部の指示に応じて前記二次電池の動作を切り換えるスイッチ部と
    　を備え、
    　前記二次電池は、
    　正極、負極および電解液を含む電池素子と、
    　前記電池素子を収納する収納部材と、
    　前記収納部材に取り付けられた安全弁機構と
    　を備え、
    　前記安全弁機構は、
    　開口可能な開口弁部を含む弁部材と、
    　前記開口弁部に対向する領域において、その領域の中心を基点として放射状に配置された複数の開口部と、前記複数の開口部よりも外側の領域において前記中心を基点として放射状に配置されると共に、前記複数の開口部に向かって突出した複数の突起部とを含む開口部材と
    　を含み、
    　前記開口部の数と前記突起部の数とは、互いに同じであると共に、
    　前記複数の開口部のそれぞれと前記複数の突起部のそれぞれとは、前記中心に向かう方向において互いに対向している、
    　電池パック。
  6. 　二次電池と、
    　前記二次電池から供給された電力を駆動力に変換する変換部と、
    　前記駆動力に応じて駆動する駆動部と、
    　前記二次電池の動作を制御する制御部と
    　を備え、
    　前記二次電池は、
    　正極、負極および電解液を含む電池素子と、
    　前記電池素子を収納する収納部材と、
    　前記収納部材に取り付けられた安全弁機構と
    　を備え、
    　前記安全弁機構は、
    　開口可能な開口弁部を含む弁部材と、
    　前記開口弁部に対向する領域において、その領域の中心を基点として放射状に配置された複数の開口部と、前記複数の開口部よりも外側の領域において前記中心を基点として放射状に配置されると共に、前記複数の開口部に向かって突出した複数の突起部とを含む開口部材と
    　を含み、
    　前記開口部の数と前記突起部の数とは、互いに同じであると共に、
    　前記複数の開口部のそれぞれと前記複数の突起部のそれぞれとは、前記中心に向かう方向において互いに対向している、
    　電動車両。
  7. 　二次電池と、
    　前記二次電池から電力を供給される１または２以上の電気機器と、
    　前記二次電池からの前記電気機器に対する電力供給を制御する制御部と
    　を備え、
    　前記二次電池は、
    　正極、負極および電解液を含む電池素子と、
    　前記電池素子を収納する収納部材と、
    　前記収納部材に取り付けられた安全弁機構と
    　を備え、
    　前記安全弁機構は、
    　開口可能な開口弁部を含む弁部材と、
    　前記開口弁部に対向する領域において、その領域の中心を基点として放射状に配置された複数の開口部と、前記複数の開口部よりも外側の領域において前記中心を基点として放射状に配置されると共に、前記複数の開口部に向かって突出した複数の突起部とを含む開口部材と
    　を含み、
    　前記開口部の数と前記突起部の数とは、互いに同じであると共に、
    　前記複数の開口部のそれぞれと前記複数の突起部のそれぞれとは、前記中心に向かう方向において互いに対向している、
    　電力貯蔵システム。
  8. 　二次電池と、
    　前記二次電池から電力を供給される可動部と
    　を備え、
    　前記二次電池は、
    　正極、負極および電解液を含む電池素子と、
    　前記電池素子を収納する収納部材と、
    　前記収納部材に取り付けられた安全弁機構と
    　を備え、
    　前記安全弁機構は、
    　開口可能な開口弁部を含む弁部材と、
    　前記開口弁部に対向する領域において、その領域の中心を基点として放射状に配置された複数の開口部と、前記複数の開口部よりも外側の領域において前記中心を基点として放射状に配置されると共に、前記複数の開口部に向かって突出した複数の突起部とを含む開口部材と
    　を含み、
    　前記開口部の数と前記突起部の数とは、互いに同じであると共に、
    　前記複数の開口部のそれぞれと前記複数の突起部のそれぞれとは、前記中心に向かう方向において互いに対向している、
    　電動工具。
  9. 　二次電池を電力供給源として備え、
    　前記二次電池は、
    　正極、負極および電解液を含む電池素子と、
    　前記電池素子を収納する収納部材と、
    　前記収納部材に取り付けられた安全弁機構と
    　を備え、
    　前記安全弁機構は、
    　開口可能な開口弁部を含む弁部材と、
    　前記開口弁部に対向する領域において、その領域の中心を基点として放射状に配置された複数の開口部と、前記複数の開口部よりも外側の領域において前記中心を基点として放射状に配置されると共に、前記複数の開口部に向かって突出した複数の突起部とを含む開口部材と
    　を含み、
    　前記開口部の数と前記突起部の数とは、互いに同じであると共に、
    　前記複数の開口部のそれぞれと前記複数の突起部のそれぞれとは、前記中心に向かう方向において互いに対向している、
    　電子機器。
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