WO2020137777A1 - 電池 - Google Patents

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WO2020137777A1
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battery
gasket
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tongue
tubular
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平野　達也
一紀 小平
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to batteries.
  • Patent Document 1 As a method for sealing the opening of the battery can after accommodating the electrode body in the battery can, after forming an annular groove by reducing the inside diameter of the vicinity of the opening of the battery case (battery can) as shown in Patent Document 1.
  • a method is known in which a gasket and a sealing plate are placed on the upper part of the groove, and the open end of the battery case is caulked to the sealing plate via the gasket to form a caulked portion.
  • the battery can functions as one external terminal and the sealing plate functions as the other external terminal.
  • the battery When connecting external lead wires to each external terminal, one external lead wire is led out from the lower surface of the battery, and the other external lead wire is led out from the upper surface of the battery. Therefore, a space for wiring is required in the vertical direction of the battery.
  • a sealing member is placed on the groove and a caulking portion as described in Patent Document 1
  • a caulking portion is formed on the sealing member via a gasket.
  • the opening edge of the battery can is crimped in an inverted L shape while covering the gasket, and extends in a ring shape along a surface substantially parallel to the sealing plate. It is conceivable to connect the battery can and the external lead wire on the upper surface of the ring-shaped extending portion.
  • the inner peripheral length of the extending portion is shorter than the outer peripheral length, the inner peripheral side of the extending portion is likely to have a distorted ring shape undulating in the axial direction of the can, and folds are likely to occur.
  • One aspect of the present invention is a tubular portion having an opening edge portion at one end portion, and a battery can having a bottom portion that closes the other end portion of the tubular portion, and an electrode body housed in the tubular portion, A sealing body that seals the opening formed in the opening edge portion, the sealing body includes a terminal portion and a gasket interposed between the terminal portion and the opening edge portion in a compressed state.
  • the electrode body has a first electrode and a second electrode, the first electrode is electrically connected to the terminal portion, and the second electrode is electrically connected to the battery can.
  • the opening edge has at least a base portion extending in the axial direction of the tubular portion and a tongue portion protruding from the base portion, and the tongue portion covers the upper surface of the gasket.
  • the present invention relates to a battery that extends inward in the radial direction of the portion.
  • the opening edge of the battery can, it is easy to form the extending portion that covers the upper surface of the gasket into a flat surface.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an appearance of the battery before bending the opening edge portion inward in the radial direction.
  • FIG. 6 is a process cross-sectional view showing a manufacturing process of the battery.
  • the battery according to the present embodiment has a tubular portion having an opening edge portion at one end portion, and a battery can having a bottom portion closing the other end portion of the tubular portion, an electrode body housed in the tubular portion, and an opening.
  • the sealing body has a terminal portion (sealing plate) and a gasket interposed between the terminal portion and the opening edge portion in a compressed state.
  • the opening edge portion has at least a base portion extending in the axial direction of the tubular portion, and a tongue portion protruding from the base portion. The tongue portion extends inward in the radial direction of the tubular portion so as to cover the upper surface of the gasket.
  • the direction in which both ends of the tube face each other is the axial direction.
  • the direction from the opening edge portion to the bottom portion is defined as the downward direction
  • the direction from the bottom portion to the opening edge portion is defined as the upward direction. That is, the up-down direction of the battery is defined based on the axial direction of the tubular portion when the battery can is erected so that the bottom portion faces downward.
  • the direction perpendicular to the axial direction may be called the lateral direction or the radial direction.
  • the edges of the opening edge are formed so as to have an uneven shape when viewed from the circumferential direction of the opening, so that the folds generated in the extending portion that covers the upper surface of the gasket are reduced.
  • the convex portion at the end of the opening edge portion constitutes a tongue piece portion.
  • the area excluding the tongue portion of the opening edge is the base.
  • the tongue piece part extends from the base part along at least the upper surface of the gasket in a part of the circumferential direction. Notch portions exist on the upper surface of the gasket at both circumferential ends of the tongue portion.
  • the tongue portion may be formed in at least one place, and may be formed in multiple places.
  • a method of forming the tongue piece on the battery for example, when forming the cylinder of the battery can, after forming a flange at the opening edge, the flange is cut off in a part of the circumferential direction, The remaining portion of the flange may be corrected to form a tubular portion having a notch.
  • the tongue and base may be formed.
  • the terminal portion (sealing plate) is electrically connected to one electrode (first electrode) of the electrode body, and the battery can is electrically connected to the other electrode (second electrode) of the electrode body.
  • the terminal portion functions as an external terminal of the first electrode (eg, positive electrode), and the battery can functions as an external terminal of the second electrode (eg, negative electrode).
  • the following method may be mentioned as a method of bending the tongue piece along the upper surface of the gasket at the opening edge.
  • the bending die is moved from the top to the bottom of the battery toward the tongue portion extending in the axial direction before bending, and the tongue portion and the die are brought into contact with each other.
  • the tongue portion contacting the recess slides along the curved surface of the recess and follows the curved surface. To bend.
  • the tongue portion may have a portion that extends in the axial direction of the tubular portion and a portion that bends or curves inward in the radial direction of the tubular portion from the portion that extends in the axial direction.
  • the base portion does not have to bend inward in the radial direction and is continuous with the tongue piece portion, and the base portion may not extend along the upper surface of the gasket.
  • a protrusion extending in the outer peripheral direction may be provided on the peripheral edge of the gasket so as to cover the end of the base portion in the region where the tongue portion is not formed. The protrusions can be used for positioning when placing the gasket on the opening edge.
  • the gasket may be fixed to the terminal portion by insert molding, for example.
  • the gasket may cover the upper surface and the side peripheral surface of the terminal portion.
  • the base portion may be bent or curved inward in the radial direction of the tubular portion and cover the upper surface of the gasket over the entire circumference of the opening.
  • the tongue portion further extends inward in the inner circumferential direction on the upper surface of the gasket from the base portion extending along the upper surface of the gasket. Therefore, the radial extension distance of the opening edge portion in the region where the tongue piece portion is formed is the radial extension distance of the opening edge portion (that is, the base portion) in the region where the tongue piece portion is not formed. Greater than.
  • the tubular portion may have an annular groove whose diameter is reduced toward the inner peripheral side, on the bottom side from the opening edge.
  • the annular groove may be provided.
  • the gasket can be compressed in the axial direction of the tubular portion in a portion in the circumferential direction where the tongue portion is formed.
  • An annular groove may be provided to position the gasket at the opening edge.
  • the gasket may be compressed in the radial direction of the tubular portion.
  • the gasket By caulking the opening edge portion in the radial direction (transverse direction) perpendicular to the axis, the gasket can be compressed in the radial direction.
  • the gap between the opening edge portion and the terminal portion can be sealed by compressing the gasket in the radial direction.
  • the gasket may be compressed in the radial direction of the tubular portion.
  • the upper surface of the gasket may have a recess.
  • the tongue piece can be accommodated in the recess.
  • the recess has a role of suppressing variation in the axial dimension of the battery due to the tongue portion.
  • the axial dimension of the battery can be defined by the height of the gasket in the region where the recess is not provided.
  • the recess facilitates the positioning of the tongue piece on the upper surface of the gasket.
  • the depth of the recess may be greater than the thickness of the tongue.
  • a step is formed between the portion of the gasket where the recess is not provided and the tongue portion accommodated in the recess. Therefore, it is possible to prevent water droplets or the like attached to the upper surface of the tongue portion housed in the recess from extending beyond the portion of the gasket where the recess is not provided to the terminal portion. As a result, a short circuit is suppressed in the battery and reliability is improved.
  • a gap may be formed between the concave portion and the tongue portion.
  • the water droplet or the like does not have the recess portion of the tongue piece and the gasket. It is easy to be caught in the gap (groove) that is interposed between the part and the part. Therefore, it is possible to prevent the water droplets from extending to the terminal portion. As a result, a short circuit is suppressed in the battery and reliability is improved. From the viewpoint of suppressing a short circuit between the tongue portion and the terminal portion due to adhesion of water droplets or the like, the gap between the recess and the tongue portion may be interposed in the radial direction of the tubular portion.
  • FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of a battery 10 according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the battery.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view of the battery 10 taken along a plane parallel to the axis of the battery including the line AA′ in FIG. 1B is a cross-sectional view of the battery 10 taken along a plane parallel to the axis of the battery, including the line BB′ in FIG.
  • FIG. 1 the state of the cylindrical portion of the battery, particularly, the vicinity of the opening edge portion 110 is emphasized.
  • the dimensional ratio between the elements of the constituent members such as the terminal portion 310 and the gasket 320 may not match the actual dimensional ratio. This also applies to subsequent drawings.
  • the battery 10 has a cylindrical shape, and includes a cylindrical bottomed battery can 100, a cylindrical electrode body 200 housed in the can, and a sealing body 300 that seals the opening of the battery can 100.
  • the battery can 100 has a cylindrical portion 120 that houses the electrode body 200, and a bottom portion 130.
  • the tubular portion 120 has an opening edge portion 110 at one end portion thereof, and the other end portion is closed by a bottom portion 130.
  • the tubular portion 120 includes an opening edge portion 110 and a housing portion 150 that houses the electrode body. The opening of the opening edge 110 is closed by the sealing body 300.
  • the sealing body 300 has, for example, a terminal portion (sealing plate) 310 and a gasket 320.
  • the terminal portion 310 has, for example, a disc shape and has an explosion-proof function.
  • the terminal portion 310 includes a thick peripheral portion 311 and a central region 312 for ensuring structural strength, and a thin portion 313 that exhibits an explosion-proof function.
  • the thin portion 313 is provided in a region between the peripheral portion 311 and the central region 312.
  • the ends of the lead wires 210 which are led out from the positive electrode or the negative electrode of the electrode body 200, are connected. Therefore, the terminal portion 310 has one terminal function.
  • the outer surfaces of the peripheral portion 311, the central region 312, and the thin portion 313 are substantially on the same plane.
  • the thin portion 313 is formed so that the thickness thereof becomes thinner from the central region 312 toward the peripheral edge portion 311, and becomes the thinnest at the boundary position with the peripheral edge portion 311. Therefore, when the internal pressure of the battery can 100 rises, the sealing plate 310 rises outward, stress due to tension concentrates at the boundary between the peripheral edge portion 311 and the thin portion 313, and fracture occurs from the boundary portion. As a result, the internal pressure of the battery can 100 is released, and the safety of the battery 10 is ensured.
  • the explosion-proof function is not essential for achieving the effects of the present invention.
  • the gasket 320 seals between the opening edge portion 110 and the terminal portion 310.
  • the gasket 320 includes, for example, an outer ring portion that covers an upper portion of the peripheral edge portion 311 of the terminal portion 310, an inner ring portion that covers a lower portion of the peripheral edge portion 311 of the terminal portion 310, and a relay ring that connects the outer ring portion and the inner ring portion. And a section.
  • the outer ring portion, the inner ring portion, and the relay ring portion are integrated moldings.
  • the opening edge portion 110 is caulked in the radial direction (lateral direction), and the gasket 320 is compressed in the radial direction. Thereby, the repulsive force of the gasket 320 seals between the opening edge portion 110 and the terminal portion 310.
  • the opening edge 110 is formed with a plurality of (four in this case) tongue pieces 110E protruding from the base 110A.
  • the tongue piece portion 110E has a portion that extends in the axial direction of the tubular portion 120 and a portion that bends inward in the radial direction from the portion that extends in the axial direction. It extends so as to cover the upper side of the gasket 320.
  • the end of the opening edge 110 does not bend inward in the radial direction, and the gasket 320 It does not extend above.
  • An outer surface 320E of the gasket 320 is exposed to the outside between the tongue pieces 110E. Further, as shown in FIG. 1B, the end portion of the opening edge portion (base portion) 110 in the region where the tongue piece portion 110E is not formed is closed by the protrusion 321.
  • FIG. 3 shows a state of the battery 10 before the opening edge 110 of the tubular portion 120 is bent inward in the radial direction.
  • the opening edge portion 110 has a base portion 110A and a tongue portion 110E protruding and extending from the base portion 110A.
  • the end portion of the base portion 110A is exposed.
  • a notch portion 111 is interposed between the adjacent tongue piece portions 110E.
  • a recess 320D is provided on the upper surface of the gasket.
  • FIG. 4 shows a method of manufacturing the battery 10.
  • 4A to 4C are process cross-sectional views of the battery 10 in a plane parallel to the axis of the battery including the line A-A' in FIG.
  • the sealing body 300 in which the gasket 320 is attached to the terminal portion 310 is arranged so that the position of the protruding portion 321 of the gasket 320 and the position of the notch portion 111 coincide with each other, and the opening edge Placed in the section 110.
  • the opening edge portion 110 is caulked in the radial direction.
  • the caulking force compresses the gasket 320 in the radial direction, and the outer diameter of the opening edge portion 110 is reduced with respect to the housing portion 150.
  • the material of the battery can 100 is not particularly limited, and iron and/or iron alloys (including stainless steel), copper, aluminum, aluminum alloys (alloys containing trace amounts of other metals such as manganese and copper), and the like are used. It can be illustrated.
  • the material of the terminal portion 310 is not particularly limited, and the same material as the battery can 100 can be exemplified.
  • the material of the gasket 320 is not limited, but, for example, polypropylene (PP), polyphenylene sulfide (PPS), polyethylene (PE), polybutylene terephthalate (PBT), perfluoroalkoxy alkane (PFA), etc.
  • PP polypropylene
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PE polyethylene
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PFA perfluoroalkoxy alkane
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PA polyamide
  • FIG. 5 is a schematic vertical cross-sectional view of the battery 11 according to this embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view of the battery. Note that FIG. 5A is a cross-sectional view of the battery 11 taken along a plane parallel to the axis of the battery including the line AA′ in FIG.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view of the battery 11 taken along a plane parallel to the axis of the battery including the line BB′ in FIG.
  • the tubular portion 120 is provided with an annular groove.
  • the opening edge 110 is bent and crimped inward in the radial direction over the entire circumference, and covers the upper surface of the gasket. Thereby, the gasket 320 is compressed in the axial direction.
  • the length in the radial direction of the portion of the opening edge portion 110 that extends to the upper surface of the gasket differs depending on the circumferential direction.
  • a tongue piece portion 110E is formed on a portion of the opening edge portion 110 where the extension length is long.
  • the tongue piece 110E extends inward so as to cover the upper surface of the gasket 320.
  • the base portion 110F which is a part of the opening edge portion 110, faces inward so as to cover the upper surface of the gasket 320.
  • the radial extension distance (L1 in FIG. 5A) of the opening edge portion 110 (including the base portion 110F and the tongue piece portion 110E) in the region where the tongue piece portion 110E is formed is equal to the tongue piece. It is larger than the radial extension distance (L2 in FIG. 5B) of the opening edge portion 110 (base portion 110F) in the region where the portion 110E is not formed.
  • the cylindrical electrode body 200 is a wound type and is configured by spirally winding a positive electrode and a negative electrode with a separator interposed therebetween.
  • An internal lead wire 210 is connected to one of the positive electrode and the negative electrode.
  • the inner lead wire 210 is connected to the inner surface of the central region 312 of the terminal portion 310 by welding or the like.
  • Another lead wire is connected to the other of the positive electrode and the negative electrode, and the other lead wire is connected to the inner surface of the battery can 100 by welding or the like.
  • another insulating plate (lower insulating plate) may be provided between the bottom portion 130 of the battery can 100 and the electrode body 200. In this case, the other lead may extend so as to bypass the other insulating plate or extend so as to be inserted into the through hole formed in the other insulating plate.
  • the negative electrode has a strip-shaped negative electrode current collector and a negative electrode active material layer formed on both surfaces of the negative electrode current collector.
  • a metal film, a metal foil, or the like is used for the negative electrode current collector.
  • the material for the negative electrode current collector is preferably at least one selected from the group consisting of copper, nickel, titanium, alloys thereof, and stainless steel.
  • the thickness of the negative electrode current collector is preferably, for example, 5 to 30 ⁇ m.
  • the negative electrode active material layer contains a negative electrode active material and, if necessary, a binder and a conductive agent.
  • the negative electrode active material layer may be a deposited film formed by a vapor phase method (for example, vapor deposition).
  • Examples of the negative electrode active material include Li metal, a metal or alloy that electrochemically reacts with Li, a carbon material (for example, graphite), a silicon alloy, a silicon oxide, a metal oxide (for example, lithium titanate), and the like.
  • the thickness of the negative electrode active material layer is preferably, for example, 1 to 300 ⁇ m.
  • the positive electrode has a strip-shaped positive electrode current collector and positive electrode active material layers formed on both surfaces of the positive electrode current collector.
  • a metal film, a metal foil (stainless steel foil, aluminum foil, or aluminum alloy foil) or the like is used for the positive electrode current collector.
  • the positive electrode active material layer contains a positive electrode active material and a binder, and optionally a conductive agent.
  • the positive electrode active material is not particularly limited, but a lithium-containing composite oxide such as LiCoO 2 or LiNiO 2 can be used.
  • the thickness of the positive electrode active material layer is preferably, for example, 1 to 300 ⁇ m.
  • Graphite, carbon black, etc. are used as the conductive agent contained in each active material layer.
  • the amount of the conductive agent is, for example, 0 to 20 parts by mass per 100 parts by mass of the active material.
  • the binder contained in the active material layer fluororesin, acrylic resin, rubber particles and the like are used.
  • the amount of the binder is, for example, 0.5 to 15 parts by mass per 100 parts by mass of the active material.
  • separator As the separator, a resin microporous membrane or a non-woven fabric is preferably used. As the material (resin) of the separator, polyolefin, polyamide, polyamideimide, etc. are preferable. The thickness of the separator is, for example, 8 to 30 ⁇ m.
  • a non-aqueous solvent in which a lithium salt is dissolved can be used as the electrolyte.
  • the lithium salt include LiClO 4 , LiBF 4 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , and imide salts.
  • the non-aqueous solvent include cyclic carbonic acid esters such as propylene carbonate, ethylene carbonate and butylene carbonate, chain carbonic acid esters such as diethyl carbonate, ethylmethyl carbonate and dimethyl carbonate, cyclic carboxylic acid esters such as ⁇ -butyrolactone and ⁇ -valerolactone. And so on.
  • a lithium-ion secondary battery has been described as an example, but the present invention can be applied to a battery that uses a sealing body to seal a battery can regardless of whether it is a primary battery or a secondary battery.
  • the battery according to the present invention can be used for various can-shaped batteries, and is suitable for use as a power source for portable devices, hybrid vehicles, electric vehicles, and the like.
  • Battery can 120 Cylindrical part 110: Opening edge part 110A, 110F: Base part 110E: Tongue part part 111: Notch part 150: Housing part 130: Bottom part 200: Electrode body 210: Internal lead wire 300: Sealing body 310: Terminal part 311: Peripheral part 312: Central region 313: Thin part 320: Gasket 320D: Recess 320E: Outer surface 321: Projection

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  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
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Abstract

電池は、一方の端部に開口縁部を有する筒部、および、筒部の他方の端部を閉じる底部を有する電池缶と、筒部に収容された電極体と、開口縁部に形成された開口を封口する封口体と、を備える。封口体は、端子部と、端子部と開口縁部の間に圧縮された状態で介在するガスケットと、を有する。開口縁部は、少なくとも筒部の軸方向に延びる基底部と、基底部から突出する舌片部を有し、舌片部は、ガスケットの上面を覆うように筒部の径方向において内側に向かって延在している。

Description

電池
　本発明は、電池に関する。
　電極体を電池缶に収容後、電池缶の開口を封口する方法としては、特許文献１に示すように、電池ケース（電池缶）の開口付近を内側に縮径して環状の溝を形成後、溝部の上段部上にガスケットおよび封口板を載置し、電池ケースの開口端部をガスケットを介して封口板にかしめてかしめ部を形成する方法が知られている。
特開平７－１０５９３３号公報
　通常、電池缶は一方の外部端子として機能し、封口板は他方の外部端子として機能する。また、各外部端子に外部リード線をそれぞれ接続する場合、一方の外部リード線は電池の下面から導出され、他方の外部リード線は電池の上面から導出される。そのため、電池の上下方向に配線のための空間が必要である。
　特許文献１に記載されているような、溝部およびかしめ部を有する電池では、溝部の上に封口部材が載置され、封口部材の上にガスケットを介してかしめ部が形成される。この場合、電池缶の開口縁はガスケットを覆った状態で逆Ｌ字にかしめられており、封口板に略平行な面に沿ってリング状に延在している。このリング状の延在部の上面で電池缶と外部リード線との接続を行うことも考えられる。しかしながら、延在部の内周長は外周長より短くなるため、延在部の内周側ほど、缶の軸方向に波を打ったいびつなリング形状になり易く、襞が発生し易い。
　本発明の一局面は、一方の端部に開口縁部を有する筒部、および、前記筒部の他方の端部を閉じる底部を有する電池缶と、前記筒部に収容された電極体と、前記開口縁部に形成された開口を封口する封口体と、を備え、前記封口体は、端子部と、前記端子部と前記開口縁部の間に圧縮された状態で介在するガスケットと、を有し、前記電極体は、第１電極と第２電極とを有し、前記第１電極は、前記端子部と電気的に接続し、前記第２電極は、前記電池缶と電気的に接続し、前記開口縁部は、少なくとも前記筒部の軸方向に延びる基底部と、前記基底部から突出する舌片部を有し、前記舌片部は、前記ガスケットの上面を覆うように前記筒部の径方向において内側に向かって延在している、電池に関する。
　本発明によれば、電池缶の開口縁部において、ガスケットの上面を覆う延在部分を平面に形成し易くなる。
本発明の第１実施形態に係る電池の第１の縦断面模式図（Ａ）および第２の縦断面模式図（Ｂ）である。 同電池の外観を示す斜視図である。 開口縁部を径方向の内側に屈曲させる前の同電池の外観を示す斜視図である。 同電池の製造工程を示す工程断面図である。 本発明の第２実施形態に係る電池の第１の縦断面模式図（Ａ）および第２の縦断面模式図（Ｂ）である。 同電池の外観を示す斜視図である。
　本実施形態に係る電池は、一方の端部に開口縁部を有する筒部、および、筒部の他方の端部を閉じる底部を有する電池缶と、筒部に収容された電極体と、開口縁部に形成された開口を封口する封口体と、を備える。封口体は、端子部（封口版）と、端子部と開口縁部の間に圧縮された状態で介在するガスケットと、を有する。開口縁部は、少なくとも筒部の軸方向に延びる基底部と、基底部から突出する舌片部を有する。舌片部は、ガスケットの上面を覆うように筒部の径方向において内側に向かって延在している。
　ここで、筒部の両方の端部が向かい合う方向を軸方向とする。また、便宜上、開口縁部から底部に向かう方向を下方向とし、底部から開口縁部に向かう方向を上方向とする。つまり、電池缶を底部が下になるように直立させたときの筒部の軸方向の向きに基づいて、電池の上下方向が定義されるものとする。軸方向に垂直な方向は、横方向あるいは径方向と呼ぶ場合がある。
　本実施形態の電池では、開口縁部の端部を開口の周方向からみて凹凸形状を有するように形成することで、ガスケットの上面を覆う延在部において発生する襞が低減される。開口縁部の端部における凸部分は、舌片部を構成する。
　ここで、開口縁部の舌片部を除く領域を基底部とする。舌片部は、周方向の一部において、基底部から少なくともガスケットの上面に沿って延在している。この舌片部の周方向の両端には、切り欠き部分がガスケット上面において存在する。切り欠き部分が設けられることにより、電池缶の開口縁部を径方向において内側に屈曲させてかしめ部を形成する際、舌片部は、舌片部の屈曲した部分のうち特に外周長との差が大きくなる内周縁側において、切り欠き部分に向かって広がることができる。これにより、舌片部に襞が発生し難くなる。
　舌片部は、少なくとも一箇所に形成されていればよく、複数箇所に形成されていてもよい。なお、この舌片部を電池缶に形成する方法として、例えば、電池缶の筒部を形成する際に、開口縁部にフランジを形成した後、フランジを一部の周方向において切除し、その後、フランジの残部を矯正して切り欠きを有する筒部を形成してもよい。フランジを一部除去する際に、舌片部と基底部とが形成され得る。
　端子部（封口板）は、電極体の一方の電極（第１電極）と電気的に接続され、電池缶は、電極体の他方の電極（第２電極）と電気的に接続される。端子部は第１電極（例えば、正極）の外部端子として機能し、電池缶は第２電極（例えば、負極）の外部端子として機能する。このとき、かしめ部の外周長と内周長の差が大きくなるとかしめ部に皺が生じ易くなるため、かしめ部の径方向における延在距離を広げても、外部リード線と接続可能な面積を広げることが難しい。このため、他方の電極を電池の上側（端子部側）から引き出すことが難しい。このため、通常、各外部端子に外部リード線をそれぞれ接続する場合、一方の外部リード線は電池の上面から導出され、他方の外部リード線は電池の下面から導出される。この場合、電池の上下方向に配線のための空間が必要となる。
　これに対し、本実施形態の電池によれば、より平坦に形成された舌片部を電池缶に接続する第２電極の外部端子として機能させることができる。そのため、両方の電極をともに、電池の上側（封口板側）から集電することができる。よって、各外部端子に接続するリードを配線するための空間（配線空間）は、端子部側に存在すればよく、配線空間は省スペース化され得る。
　なお、開口縁部において舌片部をガスケットの上面に沿って屈曲させる方法としては以下の方法が挙げられる。例えば、開口縁部において、屈曲前の軸方向に延びた舌片部に対して、屈曲用の金型を電池の上から下に向かって近づけていき、舌片部と金型とを当接させる。その際、金型において、舌片部と当接する予定の部分の内面に曲面を有した窪みを形成しておくことで、窪みに当接した舌片部は窪みの曲面を滑りながら曲面に沿って屈曲する。
　第１の態様として、舌片部は、筒部の軸方向に延びる部分と、この軸方向に延びる部分から筒部の径方向において内側に屈曲または湾曲する部分を有していてもよい。この場合、基底部は径方向において内側に屈曲することなく舌片部に連続し、基底部はガスケットの上面に沿って延在していなくてもよい。この場合、舌片部が形成されていない領域における基底部の端部を覆うように、ガスケットの周縁部に外周方向に延びる突起部を設けてもよい。突起部は、ガスケットを開口縁部に戴置する際の位置決めに使用され得る。このような突起部を備えたガスケットに端子部を取り付ける場合、例えば、インサート成型により端子部にガスケットを固定してもよい。あるいは、ガスケットが端子部の上面と側周面を覆うように構成してもよい。
　また、第２の態様として、基底部が、筒部の径方向において内側に屈曲または湾曲し、開口の全周においてガスケットの上面を覆っていてもよい。この場合、舌片部は、ガスケットの上面に沿って延びる基底部から、さらにガスケットの上面をより内周方向に延びる。したがって、舌片部が形成されている領域における開口縁部の径方向における延在距離は、舌片部が形成されていない領域における開口縁部（すなわち、基底部）の径方向における延在距離よりも大きい。この構成により、電池缶の圧力が上昇した場合に、ガスケットが変位することを抑制することができる。
　第２の態様の場合、筒部は、内周側へ縮径された環状溝を、開口縁部より底部側に有していてもよい。開口縁部と環状溝との間にガスケットが介在することにより、開口縁部と端子部の間が封止され得る。このとき、ガスケットは、筒部の軸方向に圧縮され得る。
　しかしながら、第１の態様においても、上記環状溝を設けてもよい。その場合、ガスケットは、舌片部が形成された周方向の一部において、筒部の軸方向に圧縮され得る。ガスケットを開口縁部に位置決めするために、環状溝を設けてもよい。第１の態様において環状溝を設ける場合、ガスケットは筒部の軸方向に圧縮されてもよく、筒部の軸方向に圧縮されなくてもよい。後者の場合、ガスケットは筒部の径方向に圧縮されていればよい。
　また、ガスケットは、筒部の径方向に圧縮されていてもよい。開口縁部を軸に垂直な径方向（横方向）にかしめることで、ガスケットは径方向に圧縮され得る。環状溝を設けない第１の態様の場合、ガスケットが径方向に圧縮されることによって、開口縁部と端子部の間が封止され得る。第２の態様においても、ガスケットが筒部の径方向に圧縮されていてもよい。
　ガスケットの上面に凹部を有していてもよい。その場合、舌片部は凹部に収容され得る。凹部は、舌片部による電池の軸方向の寸法の変動を抑制する役割を有する。これにより、電池の軸方向の寸法は凹部が設けられていない領域のガスケットの高さにより規定され得る。また、この凹部により、ガスケットの上面における舌片部の位置決めが容易となる。
　凹部の深さは、舌片部の厚みより大きくてもよい。この場合、ガスケットにおける凹部が設けられていない部分と凹部に収容された舌片部との間に段差が形成される。そのため、凹部に収容された舌片部の上面に付着した水滴などが、ガスケットにおける凹部が設けられていない部分を越えて端子部へ延びることが抑制される。これにより、電池として短絡が抑制され、信頼性が高まる。
　また、凹部と舌片部との間に隙間が形成されていてもよい。この場合、舌片部の上面に付着した水滴などが、ガスケットにおける凹部が設けられていない領域を超えて端子部へ延びようとしても、水滴などは舌片部とガスケットの凹部が設けられていない部分との間に介在する隙間（溝）に捕捉され易い。このため、水滴が端子部へ延びることが抑制される。これにより、電池として短絡が抑制され、信頼性が高まる。水滴などの付着による舌片部と端子部との短絡を抑制する観点からは、凹部と舌片部との間の隙間は、筒部の径方向において介在しているとよい。
　以下、本発明の実施形態に係る電池について、図面を参照しながら具体的に説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
［第１実施形態］
　図１は、本実施形態に係る電池１０の縦断面模式図である。図２は同電池の斜視図である。なお、図１（Ａ）は、図２におけるＡ－Ａ’線を含み、電池の軸に平行な面における電池１０の断面図である。図１（Ｂ）は、図２におけるＢ－Ｂ’線を含み、電池の軸に平行な面における電池１０の断面図である。なお、図１では、電池の筒部、特に開口縁部１１０近傍の状態が強調して描かれている。また、端子部３１０、ガスケット３２０などの構成部材の各要素間の寸法比は、実際の寸法比と一致しない場合がある。これは以降の図面についても同様とする。
　電池１０は、円筒型であり、円筒型の有底の電池缶１００と、缶内に収容された円筒型の電極体２００と、電池缶１００の開口を封口する封口体３００とを具備する。電池缶１００は、電極体２００を収容する筒部１２０と、底部１３０と、を有する。筒部１２０は、その一方の端部に開口縁部１１０を有し、他方の端部は底部１３０によって閉じられている。筒部１２０は、開口縁部１１０と、電極体を収容する収容部１５０とを含む。開口縁部１１０の開口は、封口体３００により閉じられている。
　封口体３００は、例えば、端子部（封口板）３１０と、ガスケット３２０と、を有する。
　端子部３１０は、例えば円盤状であり、防爆機能を有する。具体的には、端子部３１０は、構造的強度を確保するための厚肉の周縁部３１１および中央領域３１２と、防爆機能を発揮する薄肉部３１３とを具備する。薄肉部３１３は、周縁部３１１と中央領域３１２との間の領域に設けられる。中央領域３１２の内側面には、電極体２００を構成する正極または負極から導出されたリード線２１０の端部が接続されている。よって、端子部３１０は一方の端子機能を有する。図１の例では、周縁部３１１、中央領域３１２、薄肉部３１３の外表面は、略同一平面上にある。
　図１の例では、薄肉部３１３は、中央領域３１２から周縁部３１１に向かうほど厚みが薄く、周縁部３１１との境界位置で最も薄くなるように形成されている。このため、電池缶１００の内圧が上昇すると、封口板３１０が外方に向けて盛り上がり、周縁部３１１と薄肉部３１３との境界部に張力による応力が集中し、境界部から破断が生じる。その結果、電池缶１００の内圧が開放され、電池１０の安全性が確保される。なお、本発明の効果を奏するにあたって、防爆機能は必須ではない。
　ガスケット３２０は、開口縁部１１０と端子部３１０との間を封止する。ガスケット３２０は、例えば、端子部３１０の周縁部３１１の上方を覆う外側リング部と、端子部３１０の周縁部３１１の下方を覆う内側リング部と、外側リング部と内側リング部とを繋ぐ中継リング部とを有する。例えば、外側リング部、内側リング部および中継リング部は一体化された成型体である。
　図１において、開口縁部１１０は径方向（横方向）にかしめられ、ガスケット３２０は径方向に圧縮されている。これにより、ガスケットの３２０の反発力によって、開口縁部１１０と端子部３１０との間が密封される。
　図２に示すように、開口縁部１１０には、基底部１１０Ａから突出する複数（ここでは、４つ）の舌片部１１０Ｅが形成されている。舌片部１１０Ｅは、図１（Ａ）および図２に示すように、筒部１２０の軸方向に延びた部分と、軸方向に延びた部分から径方向において内側に屈曲する部分を有し、ガスケット３２０の上方を覆うように延在している。一方で、舌片部１１０Ｅの間における周方向の一部において、図１（Ｂ）および図２に示すように、開口縁部１１０の端部は径方向の内側に屈曲せず、ガスケット３２０の上方を延在していない。舌片部１１０Ｅの間には、ガスケット３２０の外表面３２０Ｅが外部に露出している。また、図１（Ｂ）に示すように、舌片部１１０Ｅが形成されていない領域の開口縁部（基底部）１１０の端部は、突起部３２１により塞がれている。
　図３に、筒部１２０の開口縁部１１０を径方向の内側に屈曲させる前の電池１０の状態を示す。開口縁部１１０は、基底部１１０Ａと、基底部１１０Ａから突出して延びる舌片部１１０Ｅと、を有する。開口縁部１１０の舌片部１１０Ｅが設けられていない周方向の一部の領域では、基底部１１０Ａの端部が露出している。隣接する舌片部１１０Ｅの間には、ノッチ部１１１が介在する。
　図３に示すように、ガスケットの上面には、凹部３２０Ｄが設けられている。これにより、舌片部１１０Ｅを径方向の内側に屈曲させたとき、舌片部１１０Ｅのうち径方向の内側に屈曲して延びる部分が凹部３２０Ｄ内に収容される。
　図４に、電池１０の製造方法を示す。図４（Ａ～Ｃ）は、図２のＡ－Ａ’線を含み、電池の軸に平行な面における電池１０の工程断面図である。
　まず、図４（Ａ）に示すように、ガスケット３２０が端子部３１０に取り付けられた封口体３００を、ガスケット３２０の突起部３２１の位置とノッチ部１１１の位置を一致させるようにして、開口縁部１１０に戴置する。
　次に、図４（Ｂ）に示すように、開口縁部１１０を径方向にかしめる。かしめによる力によりガスケット３２０が径方向に圧縮されるとともに、開口縁部１１０の外径が収容部１５０に対して縮径される。
　その後、図４（Ｃ）に示すように、舌片部１１０Ｅの一部を内側に屈曲させ、電池１０を得る。
　電池缶１００の材質は特に限定されず、鉄、および／または鉄合金（ステンレス鋼を含む）、銅、アルミニウム、アルミニウム合金（マンガン、銅などの他の金属を微量含有する合金など）、などが例示できる。端子部３１０の材質も特に限定されず、電池缶１００と同じ材質を例示することができる。
　ガスケット３２０の材質は限定されないが、例えば、一体成型が容易な材料として、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアミド（ＰＡ）などを用いることができる。
［第２実施形態］
　図５は、本実施形態に係る電池１１の縦断面模式図である。図６は同電池の斜視図である。なお、図５（Ａ）は、図６におけるＡ－Ａ’線を含み、電池の軸に平行な面における電池１１の断面図である。図５（Ｂ）は、図６におけるＢ－Ｂ’線を含み、電池の軸に平行な面における電池１１の断面図である。
　図５の例では、筒部１２０に環状溝が設けられている。開口縁部１１０は、全周において、径方向における内側に屈曲してかしめられ、ガスケットの上面を覆っている。これにより、ガスケット３２０は軸方向に圧縮されている。ただし、開口縁部１１０のガスケットの上面に延在する部分の径方向における長さが、周方向により異なっている。開口縁部１１０の延在長の長い部分に、舌片部１１０Ｅが形成される。
　図５（Ａ）に示すように、舌片部１１０Ｅは、ガスケット３２０の上面を覆うように内側に向かって延在している。同様に、舌片部１１０Ｅが形成されていない領域においても、図５（Ｂ）に示すように、開口縁部１１０の一部である基底部１１０Ｆがガスケット３２０の上面を覆うように内側に向かって延在している。しかしながら、舌片部１１０Ｅが形成されている領域における開口縁部１１０（基底部１１０Ｆと舌片部１１０Ｅとを含む）の径方向における延在距離（図５（Ａ）におけるＬ１）は、舌片部１１０Ｅが形成されていない領域における開口縁部１１０（基底部１１０Ｆ）の径方向における延在距離（図５（Ｂ）におけるＬ２）よりも大きい。
　電池１１の他の構成については、電池１０と同様であり、詳細な説明を割愛する。
　次に、リチウムイオン二次電池を例に、電極体２００の構成について例示的に説明する。
　円筒型の電極体２００は、捲回型であり、正極と負極とをセパレータを介して渦巻状に捲回して構成されている。正極および負極の一方には内部リード線２１０が接続されている。内部リード線２１０は、端子部３１０の中央領域３１２の内側面に溶接等により接続される。正極および負極の他方には、別のリード線が接続され、別のリード線は電池缶１００の内面に溶接等により接続される。なお、電池缶１００の底部１３０と電極体２００との間には別の絶縁板（下部絶縁板）を設けてもよい。この場合、別のリードは別の絶縁板を迂回するよう延びるか、上記別の絶縁板に形成される貫通孔に挿通されるように延びてもよい。
（負極）
　負極は、帯状の負極集電体と、負極集電体の両面に形成された負極活物質層とを有する。負極集電体には、金属フィルム、金属箔などが用いられる。負極集電体の材料は、銅、ニッケル、チタンおよびこれらの合金ならびにステンレス鋼からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。負極集電体の厚みは、例えば５～３０μｍであることが好ましい。
　負極活物質層は、負極活物質を含み、必要に応じて結着剤と導電剤を含む。負極活物質層は、気相法（例えば蒸着）で形成される堆積膜でもよい。負極活物質としては、Ｌｉ金属、Ｌｉと電気化学的に反応する金属もしくは合金、炭素材料（例えば黒鉛）、ケイ素合金、ケイ素酸化物、金属酸化物（例えばチタン酸リチウム）などが挙げられる。負極活物質層の厚みは、例えば１～３００μｍであることが好ましい。
（正極）
　正極は、帯状の正極集電体と、正極集電体の両面に形成された正極活物質層とを有する。正極集電体には、金属フィルム、金属箔（ステンレス鋼箔、アルミニウム箔もしくはアルミニウム合金箔）などが用いられる。
　正極活物質層は、正極活物質および結着剤を含み、必要に応じて導電剤を含む。正極活物質は、特に限定されないが、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２のようなリチウム含有複合酸化物を用いることができる。正極活物質層の厚みは、例えば１～３００μｍであることが好ましい。
　各活物質層に含ませる導電剤には、グラファイト、カーボンブラックなどが用いられる。導電剤の量は、活物質１００質量部あたり、例えば０～２０質量部である。活物質層に含ませる結着剤には、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ゴム粒子などが用いられる。結着剤の量は、活物質１００質量部あたり、例えば０．５～１５質量部である。
（セパレータ）
　セパレータとしては、樹脂製の微多孔膜や不織布が好ましく用いられる。セパレータの材料（樹脂）としては、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリアミドイミドなどが好ましい。セパレータの厚さは、例えば８～３０μｍである。
（電解質）
　電解質にはリチウム塩を溶解させた非水溶媒を用い得る。リチウム塩としては、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＣＦ3ＣＯ2、イミド塩類などが挙
げられる。非水溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネートなどの環状炭酸エステル、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネートなどの鎖状炭酸エステル、γ－ブチロラクトン、γ－バレロラクトンなどの環状カルボン酸エステルなどが挙げられる。
　上記では、リチウムイオン二次電池を例として説明したが、本発明は、一次電池か二次電池かを問わず、封口体を用いて電池缶の封口を行う電池において利用可能である。
　本発明に係る電池は、種々の缶型の電池に利用可能であり、例えば携帯機器、ハイブリッド自動車、電気自動車等の電源として使用するのに適している。
　１００：電池缶
　　１２０：筒部
　　　１１０：開口縁部
　　　　１１０Ａ、１１０Ｆ：基底部
　　　　１１０Ｅ：舌片部
　　　　１１１：ノッチ部
　　　１５０：収容部
　　１３０：底部
　２００：電極体
　　２１０：内部リード線
　３００：封口体
　　３１０：端子部
　　　３１１：周縁部
　　　３１２：中央領域
　　　３１３：薄肉部
　　３２０：ガスケット
　　　３２０Ｄ：凹部
　　　３２０Ｅ：外表面
　　　３２１：突起部

Claims (10)

  1. 　一方の端部に開口縁部を有する筒部、および、前記筒部の他方の端部を閉じる底部を有する電池缶と、前記筒部に収容された電極体と、前記開口縁部に形成された開口を封口する封口体と、を備え、
    　前記封口体は、端子部と、前記端子部と前記開口縁部の間に圧縮された状態で介在するガスケットと、を有し、
    　前記電極体は、第１電極と第２電極とを有し、
    　前記第１電極は、前記端子部と電気的に接続し、
    　前記第２電極は、前記電池缶と電気的に接続し、
    　前記開口縁部は、少なくとも前記筒部の軸方向に延びる基底部と、前記基底部から突出する舌片部を有し、前記舌片部は、前記ガスケットの上面を覆うように前記筒部の径方向において内側に向かって延在している、電池。
  2. 　前記舌片部は、前記筒部の軸方向に延びた部分と、前記軸方向に延びた部分から前記筒部の径方向において内側に屈曲または湾曲した部分とを有する、請求項１に記載の電池。
  3. 　前記ガスケットの周縁部に外周方向に延びる突起部が設けられ、
    　前記突起部が、前記舌片部が形成されていない前記基底部の端部を覆っている、請求項２に記載の電池。
  4. 　前記基底部が前記筒部の径方向において内側に屈曲または湾曲し、前記ガスケットの上面を覆っており、
    　前記舌片部が形成されている領域における前記開口縁部の径方向における延在距離は、前記舌片部が形成されていない領域における前記開口縁部の径方向における延在距離よりも大きい、請求項１に記載の電池。
  5. 　前記筒部は、内周側へ縮径された環状溝を、前記開口縁部より前記底部側に有し、
    　前記開口縁部と前記環状溝との間に、前記ガスケットが介在している、請求項１～４のいずれか１項に記載の電池。
  6. 　前記ガスケットは、前記筒部の軸方向に圧縮されている、請求項５に記載の電池。
  7. 　前記ガスケットは、前記筒部の径方向に圧縮されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の電池。
  8. 　前記ガスケットの上面に凹部を有し、前記舌片部が前記凹部に収容されている、請求項１～７のいずれか１項に記載の電池。
  9. 　前記凹部の深さは、前記舌片部の厚みより大きい、請求項８に記載の電池。
  10. 　前記凹部と前記舌片部との間に隙間が形成されている、請求項８または９に記載の電池。
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