WO2021200439A1 - 円筒形電池 - Google Patents

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gasket
cylindrical battery
electrolytic solution
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聡 三原
則恵 万徳
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三洋電機株式会社
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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • This disclosure relates to a cylindrical battery.
  • a sealing body that closes the opening of the outer can is caulked and fixed to the opening of the outer can via a gasket (for example, Patent Document 1).
  • the electrode body is first inserted into the outer can, then a grooved portion for supporting the sealing body is formed in the vicinity of the opening of the outer can, and then the electrolytic solution is injected into the outer can.
  • the injected electrolytic solution gradually soaks into the electrode body, and the liquid level position of the electrolytic solution drops from above to below the grooving portion. At this time, the electrolytic solution may adhere and remain above the grooved portion on the inner peripheral surface of the outer can.
  • the sealing body In the manufacturing process of a cylindrical battery, when the sealing body is caulked and fixed via a gasket with the electrolytic solution adhering above the grooved portion on the inner peripheral surface of the outer can, the adhering electrolytic solution is immersed in the outside of the battery. It may squeeze out. The exuded electrolyte causes rust on the outer can and the sealing body. In addition, the seepage of the electrolytic solution causes a variation in the amount of the electrolytic solution in the cylindrical battery.
  • An object of the present disclosure is to provide a cylindrical battery capable of reducing the seepage of the electrolytic solution to the outside of the battery.
  • the cylindrical battery according to one aspect of the present disclosure includes an electrode body in which a positive electrode and a negative electrode are wound via a separator, an electrolytic solution, and a bottomed cylindrical outer can containing the electrode body and the electrolytic solution.
  • a cylinder having a sealing body that closes the opening of the outer can and an annular gasket that is interposed between the outer can and the sealing body, and the sealing body is caulked and fixed to the opening end of the outer can via the gasket.
  • a convex portion is formed on the outer peripheral surface of the gasket so as to project outward in the radial direction, and the convex portion abuts on the inner peripheral surface of the open end portion of the outer can.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a cylindrical battery which is an example of the embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a gasket before inserting the sealing body, which is an example of the embodiment, into the outer can.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a gasket before inserting the sealing body, which is another example of the embodiment, into the outer can.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a gasket before inserting the sealing body, which is another example of the embodiment, into the outer can.
  • FIG. 5A is a diagram for explaining an assembling process of the sealing body.
  • FIG. 5B is a diagram for explaining an assembling process of the sealing body.
  • FIG. 5C is a diagram for explaining an assembling process of the sealing body.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the cylindrical battery 10.
  • the cylindrical battery 10 has an electrode body 14, an electrolytic solution, an outer can 20 for accommodating the electrode body 14 and the electrolytic solution, and a sealing body 30 for closing the opening of the outer can 20.
  • the electrode body 14 includes a positive electrode 11, a negative electrode 12, and a separator 13, and has a structure in which the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are spirally wound via the separator 13.
  • the sealing body 30 side (opening side of the outer can 20) of the cylindrical battery 10 is the upper side
  • the bottom surface 20A side of the outer can 20 is the lower side.
  • the positive electrode 11 has a positive electrode core body and a positive electrode mixture layer formed on at least one surface of the core body.
  • a metal foil stable in the potential range of the positive electrode 11, such as aluminum or an aluminum alloy, or a film in which the metal is arranged on the surface layer can be used.
  • the positive electrode mixture layer contains a positive electrode active material, a conductive agent such as acetylene black, and a binder such as polyvinylidene fluoride, and is preferably formed on both sides of the positive electrode core body.
  • a positive electrode active material for example, a lithium transition metal composite oxide is used.
  • a positive electrode mixture slurry containing a positive electrode active material, a conductive agent, a binder, etc. is applied onto the positive electrode core body, the coating film is dried, and then the coating film is compressed to form a core of the positive electrode mixture layer. It can be manufactured by forming it on both sides of the body.
  • the negative electrode 12 has a negative electrode core body and a negative electrode mixture layer formed on at least one surface of the core body.
  • a metal foil stable in the potential range of the negative electrode 12 such as copper or a copper alloy, a film in which the metal is arranged on the surface layer, or the like can be used.
  • the negative electrode mixture layer contains a negative electrode active material and a binder such as styrene-butadiene rubber (SBR), and is preferably formed on both sides of the negative electrode core body.
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • As the negative electrode active material for example, graphite, a silicon-containing compound or the like is used.
  • a negative electrode mixture slurry containing a negative electrode active material, a binder, etc. is applied onto the negative electrode core body, the coating film is dried, and then the coating film is rolled to form a negative electrode mixture layer on both sides of the core body. It can be manufactured by forming in.
  • the electrolytic solution for example, a non-aqueous electrolytic solution is used.
  • the non-aqueous electrolyte solution contains a non-aqueous solvent and an electrolyte salt dissolved in the non-aqueous solvent.
  • the non-aqueous solvent esters, ethers, nitriles, amides, a mixed solvent of two or more of these, and the like can be used.
  • the non-aqueous solvent may contain a halogen substituent in which at least a part of hydrogen in these solvents is substituted with a halogen atom such as fluorine.
  • the electrolyte salt for example, a lithium salt such as LiPF 6 is used.
  • the type of the electrolytic solution is not particularly limited, and may be an aqueous electrolytic solution.
  • the cylindrical battery 10 has insulating plates 15 and 16 arranged above and below the electrode body 14, respectively.
  • the positive electrode lead 17 connected to the positive electrode 11 extends to the sealing body 30 side through the through hole of the insulating plate 15, and the negative electrode lead 18 connected to the negative electrode 12 passes through the outside of the insulating plate 16. It extends to the bottom surface 20A side of the outer can 20.
  • the positive electrode lead 17 is connected to the bottom surface of the internal terminal plate 31 constituting the sealing body 30 by welding or the like, and the external terminal plate 33 serves as the positive electrode external terminal.
  • the negative electrode lead 18 is connected to the inner surface of the bottom surface 20A of the outer can 20 by welding or the like, and the outer can 20 serves as a negative electrode external terminal.
  • the outer can 20 is a bottomed cylindrical metal container.
  • a gasket 40 is provided between the outer can 20 and the sealing body 30, so that the inside of the cylindrical battery 10 is hermetically sealed.
  • the outer can 20 is formed with a grooving portion 20C that supports the sealing body 30 in which a part of the side surface portion 20B projects inward.
  • the grooving portion 20C is preferably formed in an annular shape along the circumferential direction of the outer can 20, and the sealing body 30 is supported on the upper surface thereof.
  • the sealing body 30 supported by the grooving portion 20C is crimped to the open end portion of the outer can 20 and fixed to the upper part of the outer can 20.
  • a shoulder portion 20D is formed in an annular shape at the open end portion of the outer can 20.
  • the sealing body 30 is a disk-shaped member having a current cutoff mechanism.
  • the sealing body 30 has a structure in which an internal terminal plate 31, an insulating plate 32, and an external terminal plate 33 are laminated in this order from the electrode body 14 side.
  • the internal terminal plate 31 is a metal plate including an annular portion 31A to which the positive electrode lead 17 is connected and a thin central portion 31B that is separated from the annular portion 31A when the internal pressure of the battery exceeds a predetermined threshold value.
  • a ventilation hole 31C is formed in the annular portion 31A.
  • the external terminal plate 33 is arranged so as to face the internal terminal plate 31 with the insulating plate 32 interposed therebetween.
  • the insulating plate 32 is formed with an opening 32A at the center in the radial direction and a ventilation hole 32B at a portion overlapping the ventilation hole 31C of the internal terminal plate 31.
  • the external terminal plate 33 has a valve portion 33A that breaks when the internal pressure of the cylindrical battery 10 exceeds a predetermined threshold value, and the valve portion 33A is located at the center of the internal terminal plate 31 via the opening 32A of the insulating plate 32. It is connected to the portion 31B by welding or the like.
  • the insulating plate 32 insulates the internal terminal plate 31 and the external terminal plate 33 around their connection portions.
  • the valve portion 33A includes a downward convex portion protruding toward the inside of the battery and a thin-walled portion formed around the downward convex portion, and is formed at the radial center portion of the external terminal plate 33.
  • the internal terminal plate 31 to which the positive electrode lead 17 is connected and the external terminal plate 33 are electrically connected to form a current path from the electrode body 14 to the external terminal plate 33. ..
  • the internal terminal plate 31 is broken, the central portion 31B is separated from the annular portion 31A, and the valve portion 33A is deformed so as to be convex toward the outside of the battery. .. This cuts off the current path.
  • the valve portion 33A breaks and a gas discharge port is formed.
  • the structure of the sealing body is not limited to the structure illustrated in FIG.
  • the sealing body may have a convex sealing body cap that covers the valve body.
  • the negative electrode lead may be connected to the inner surface of the sealing body
  • the positive electrode lead may be connected to the inner surface of the outer can.
  • the sealing body serves as the negative electrode external terminal
  • the outer can serves as the positive electrode external terminal.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a gasket 40 before inserting the sealing body 30 into the opening of the outer can 20.
  • the gasket 40 is a sealing material interposed between the outer can 20 and the sealing body 30. According to the gasket 40, the gap between the sealing body 30 and the opening of the outer can 20 can be sealed to ensure the airtightness inside the outer can 20.
  • a polyolefin-based resin is used for the gasket 40 of the present embodiment, but the gasket 40 is not limited thereto.
  • the gasket 40 is formed in a substantially annular shape.
  • the gasket 40 is formed in a substantially L shape in a circumferential cross-sectional view before the sealing body 30 is crimped to the outer can 20, and is formed in a circumferential cross-sectional view after the sealing body 30 is crimped to the outer can 20. It is transformed into a substantially C shape (see FIG. 1).
  • the gasket 40 has a convex portion 40A protruding outward in the radial direction on the outer peripheral surface.
  • the upper portion of the gasket 40 extends in the vertical direction before the sealing body 30 is crimped to the outer can 20, and is bent when the sealing body 30 is crimped to the outer can 20 to cover the shoulder portion 20D of the outer can 20 and the external terminal plate. It is sandwiched between 33 and compressed.
  • the lower portion of the gasket 40 is arranged between the grooved portion 20C of the outer can 20 and the external terminal plate 33 before the sealing body 30 is crimped to the outer can 20, and when the sealing body 30 is crimped to the outer can 20. It is sandwiched between the grooved portion 20C of the outer can 20 and the external terminal plate 33 and compressed.
  • the convex portion 40A projects outward in the radial direction on the outer peripheral surface of the gasket 40.
  • the convex portion 40A is formed over the entire circumference of the gasket 40.
  • the convex portion 40A abuts on the inner peripheral surface of the side surface portion 20B of the outer can 20 between the grooving portion 20C and the shoulder portion 20D.
  • the electrolytic solution adhering to the inner peripheral surface of the outer can 20 can be scraped off when the sealing body 30 is inserted into the opening of the outer can 20.
  • the convex portion 40A is a portion that is not compressed when the sealing body 30 is crimped to the outer can 20.
  • the outer diameter of the tip portion of the convex portion 40A of the gasket 40 (hereinafter referred to as the maximum diameter of the gasket) is set to a length at which the tip portion of the convex portion 40A abuts on the inner peripheral surface of the side surface portion 20B of the outer can 20. Is preferable.
  • the maximum diameter of the convex portion 40A is preferably equal to or larger than the inner diameter of the outer can 20.
  • the radial length of the convex portion 40A (the length from the outer peripheral surface of the gasket 40 to the tip of the convex portion 40A (dimension A in the drawing)) is preferably, for example, 0.05 mm to 0.15 mm.
  • the sealing body 30 when the sealing body 30 is inserted into the opening of the outer can 20, the entire circumference of the convex portion 40A comes into contact with the inner peripheral surface of the outer can 20 without a gap, and the sealing body 30 enters the opening of the outer can 20. Is inserted. Further, when the sealing body 30 and the gasket 40 are inserted into the opening of the outer can 20, the center position of the gasket 40 in a plan view can be easily matched with the center position of the opening of the outer can 20. This makes it possible to improve workability in the manufacturing process of the cylindrical battery 10.
  • the outer diameter of the portion where the convex portion 40A is not formed (hereinafter referred to as the gasket diameter) is preferably smaller than the inner diameter of the outer can 20.
  • the convex portion 40A is formed so that the vertical position of the tip portion is located below the position of the upper surface of the external terminal plate 33.
  • the difference (dimension B in the drawing) between the vertical position of the tip portion of the convex portion 40A and the vertical position of the upper surface of the external terminal plate 33 is preferably 1.0 mm to 1.5 mm.
  • the cross-sectional shape of the convex portion 40A in the circumferential direction is not particularly limited and may have the same width from the root portion to the tip portion, but a tapered shape is preferable.
  • the cross-sectional shape of the convex portion 40A in the circumferential direction is trapezoidal.
  • the cross-sectional shape of the convex portion 40A in the circumferential direction may be triangular. Further, as shown in FIG. 4, the cross-sectional shape of the convex portion 40A in the circumferential direction may be triangular in which the hypotenuse reaches the lower end of the gasket 40.
  • FIGS. 5A, 5B and 5C are diagrams for explaining an assembling process of the sealing body 30.
  • the electrode body 14 is inserted into the outer can 20.
  • the sealing body 30 is connected to the electrode body 14 via the positive electrode lead 17.
  • a grooving portion 20C that supports the sealing body 30 is formed in the vicinity of the opening of the outer can 20 by spinning processing from the outside of the side surface portion 20B of the outer can 20.
  • the electrolytic solution is injected into the outer can 20 until the liquid level position is located above the grooving portion 20C.
  • the electrolytic solution gradually soaks into the electrode body 14, and the liquid level position of the electrolytic solution drops from the upper side to the lower side of the grooving portion 20C. At this time, the electrolytic solution may adhere and remain above the grooved portion 20C on the inner peripheral surface of the outer can 20.
  • the sealing body 30 is inserted into the opening of the outer can 20.
  • the maximum diameter of the gasket 40 described above is equal to or larger than the inner diameter of the outer can 20, the entire circumference of the convex portion 40A can come into contact with the inner peripheral surface of the outer can 20 without a gap.
  • the sealing body 30 is inserted into the opening of the outer can 20.
  • the electrolytic solution adhering to the inner peripheral surface of the outer can 20 is scraped off by the convex portion 40A.
  • the maximum diameter of the gasket is smaller than the inner diameter of the outer can 20, the effect of scraping off the electrolytic solution is exhibited by forming the convex portion 40A, but the maximum diameter of the gasket is equal to or larger than the inner diameter of the outer can 20 as in the present embodiment. Is preferable.
  • the electrolytic solution scraped off by the convex portion 40A passes through the inner peripheral surface of the outer can 20, gets over the grooving portion 20C, and falls toward the injected electrolytic solution.
  • the open end of the outer can 20 is crimped, and the sealing body 30 is fixed to the open end of the outer can 20.
  • a shoulder portion 20D is formed in an annular shape at the open end portion of the outer can 20.
  • the effect of the cylindrical battery 10 will be described. According to the cylindrical battery 10, it is possible to reduce the seepage of the electrolytic solution to the outside of the cylindrical battery 10.
  • the convex portion 40A formed on the gasket 40 scrapes off the electrolytic solution adhering to the inner peripheral surface of the outer can 20.
  • the sealing body 30 is crimped to the outer can 20
  • no electrolytic solution remains between the gasket 40 and the inner peripheral surface of the outer can 20. Therefore, it is possible to reduce the seepage of the electrolytic solution to the outside of the cylindrical battery 10.
  • the sealing body 30 when the sealing body 30 is inserted into the outer can 20, the electrolytic solution adhering to the inner peripheral surface of the outer can 20 is scraped off by the convex portion 40A, thereby reducing the variation in the amount of the electrolytic solution of the cylindrical battery 10. can do. Thereby, the tolerance of the electrolytic solution amount of the cylindrical battery 10 can be reduced.

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Abstract

本開示は、電池外部への電解液の浸み出しを低減することができる円筒形電池を提供することを目的とする。本開示の一態様に係る円筒形電池は、正極と負極とがセパレータを介して巻回された電極体と、電解液と、電極体及び電解液を収容する有底円筒状の外装缶（２０）と、外装缶（２０）の開口部を塞ぐ封口体（３０）と、外装缶（２０）と封口体（３０）との間に介在する環状のガスケット（４０）と、を有し、封口体（３０）がガスケット（４０）を介して外装缶（２０）の開口端部にかしめ固定される円筒形電池であって、ガスケット（４０）の外周面には、径方向外側に突出する凸部（４０Ａ）が形成され、凸部（４０Ａ）は、外装缶（２０）の開口端部の内周面に当接する。

Description

円筒形電池
　本開示は、円筒形電池に関する。
　円筒形電池では、外装缶の開口部を塞ぐ封口体がガスケットを介して外装缶の開口部にかしめ固定される（例えば、特許文献１）。円筒形電池の製造工程では、まず外装缶に電極体を挿入し、次に外装缶の開口部近傍に封口体を支持する溝入れ部を形成した後に、外装缶に電解液を注入する。注入された電解液は徐々に電極体に浸み込み、電解液の液面位置が溝入れ部の上方から下方まで低下する。このとき、外装缶の内周面の溝入れ部より上方に電解液が付着して残ってしまう場合がある。
国際公開第２０１６／１５７７４９号
　円筒形電池の製造工程において、外装缶の内周面の溝入れ部より上方に電解液が付着した状態で封口体がガスケットを介してかしめ固定されると、付着した電解液が電池外部に浸み出す場合がある。浸み出した電解液は、外装缶及び封口体の錆の原因となる。また、電解液が浸み出すことで円筒形電池の電解液量のバラツキの原因となる。
　本開示の目的は、電池外部への電解液の浸み出しを低減することができる円筒形電池を提供することである。
　本開示の一態様である円筒形電池は、正極と負極とがセパレータを介して巻回された電極体と、電解液と、電極体及び電解液を収容する有底円筒状の外装缶と、外装缶の開口部を塞ぐ封口体と、外装缶と封口体との間に介在する環状のガスケットと、を有し、封口体がガスケットを介して外装缶の開口端部にかしめ固定される円筒形電池であって、ガスケットの外周面には、径方向外側に突出する凸部が形成され、凸部は、外装缶の開口端部の内周面に当接する。
　本開示の一態様によれば、電池外部への電解液の浸み出しを低減することができる。これにより、円筒形電池の電解液量のバラツキを低減することができる。
図１は、実施形態の一例である円筒形電池の断面図である。 図２は、実施形態の一例である封口体を外装缶に挿入する前のガスケットを示す断面図である。 図３は、実施形態の他の一例である封口体を外装缶に挿入する前のガスケットを示す断面図である。 図４は、実施形態の他の一例である封口体を外装缶に挿入する前のガスケットを示す断面図である。 図５Ａは、封口体の組付け工程を説明するための図である。 図５Ｂは、封口体の組付け工程を説明するための図である。 図５Ｃは、封口体の組付け工程を説明するための図である。
　以下、図面を用いて本開示の実施形態を説明する。以下で説明する形状、材料及び個数は、説明のための例示であって、円筒形電池の仕様に応じて適宜変更することができる。以下では、全ての図面において同等の要素には同一の符号を付して説明する。
　図１を用いて、実施形態の一例である円筒形電池１０について説明する。図１は、円筒形電池１０の断面図である。
　図１に示すように、円筒形電池１０は、電極体１４と、電解液と、電極体１４及び電解液を収容する外装缶２０と、外装缶２０の開口部を塞ぐ封口体３０とを有する。電極体１４は、正極１１と、負極１２と、セパレータ１３とを含み、正極１１と負極１２とがセパレータ１３を介して渦巻き状に巻回された構造を有する。また、以下では、説明の便宜上、円筒形電池１０の封口体３０側（外装缶２０の開口部側）を上側、外装缶２０の底面部２０Ａ側を下側とする。
　正極１１は、正極芯体と、当該芯体の少なくとも一方の面に形成された正極合剤層とを有する。正極芯体には、アルミニウム、アルミニウム合金等、正極１１の電位範囲で安定な金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等を用いることができる。正極合剤層は、正極活物質、アセチレンブラック等の導電剤、ポリフッ化ビニリデン等の結着剤を含み、正極芯体の両面に形成されることが好ましい。正極活物質には、例えばリチウム遷移金属複合酸化物が用いられる。正極１１は、正極芯体上に正極活物質、導電剤、結着剤等を含む正極合剤スラリーを塗布し、塗膜を乾燥させた後、塗膜を圧縮して正極合剤層を芯体の両面に形成することにより製造できる。
　負極１２は、負極芯体と、当該芯体の少なくとも一方の面に形成された負極合剤層とを有する。負極芯体には、銅、銅合金等の負極１２の電位範囲で安定な金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等を用いることができる。負極合剤層は、負極活物質、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等の結着剤を含み、負極芯体の両面に形成されることが好ましい。負極活物質には、例えば黒鉛、シリコン含有化合物等が用いられる。負極１２は、負極芯体上に負極活物質、結着剤等を含む負極合剤スラリーを塗布し、塗膜を乾燥させた後、塗膜を圧延して負極合剤層を芯体の両面に形成することにより製造できる。
　電解液には、例えば非水電解液が用いられる。非水電解液は、非水溶媒と、非水溶媒に溶解した電解質塩とを含む。非水溶媒には、エステル類、エーテル類、ニトリル類、アミド類、これらの２種以上の混合溶媒等を用いることができる。非水溶媒は、これら溶媒の水素の少なくとも一部をフッ素等のハロゲン原子で置換したハロゲン置換体を含有していてもよい。電解質塩には、例えばＬｉＰＦ６等のリチウム塩が使用される。電解液の種類は特に限定されず、水系電解液であってもよい。
　円筒形電池１０は、電極体１４の上下にそれぞれ配置された絶縁板１５，１６を有する。図１に示す例では、正極１１に接続された正極リード１７が絶縁板１５の貫通孔を通って封口体３０側に延び、負極１２に接続された負極リード１８が絶縁板１６の外側を通って外装缶２０の底面部２０Ａ側に延びている。正極リード１７は封口体３０を構成する内部端子板３１の底面に溶接等で接続され、外部端子板３３が正極外部端子となる。負極リード１８は外装缶２０の底面部２０Ａの内面に溶接等で接続され、外装缶２０が負極外部端子となる。
　外装缶２０は、有底円筒状の金属製容器である。外装缶２０と封口体３０との間にはガスケット４０が設けられ、円筒形電池１０の内部の密閉性が確保される。外装缶２０には、側面部２０Ｂの一部が内側に張り出した、封口体３０を支持する溝入れ部２０Ｃが形成されている。溝入れ部２０Ｃは、外装缶２０の周方向に沿って環状に形成されることが好ましく、その上面で封口体３０を支持する。溝入れ部２０Ｃに支持された封口体３０は、外装缶２０の開口端部にかしめられて外装缶２０の上部に固定される。外装缶２０の開口端部には、環状に肩部２０Ｄが形成されている。
　封口体３０は、電流遮断機構を有する円盤状の部材である。封口体３０は、電極体１４側から順に、内部端子板３１、絶縁板３２、及び外部端子板３３が積層された構造を有する。内部端子板３１は、正極リード１７が接続される環状部３１Ａと、電池の内圧が所定の閾値を超えたときに環状部３１Ａから切り離される薄肉の中央部３１Ｂとを含む金属板である。環状部３１Ａには、通気孔３１Ｃが形成されている。
　外部端子板３３は、絶縁板３２を挟んで内部端子板３１と対向して配置される。絶縁板３２には、径方向中央部に開口部３２Ａが、内部端子板３１の通気孔３１Ｃと重なる部分に通気孔３２Ｂがそれぞれ形成されている。外部端子板３３は、円筒形電池１０の内圧が所定の閾値を超えたときに破断する弁部３３Ａを有し、弁部３３Ａが絶縁板３２の開口部３２Ａを介して内部端子板３１の中央部３１Ｂと溶接等で接続されている。絶縁板３２は、内部端子板３１と外部端子板３３をそれらの接続部分の周囲で絶縁している。
　弁部３３Ａは、電池内側に向かって突出した下凸部及び下凸部の周囲に形成された薄肉部を含み、外部端子板３３の径方向中央部に形成されている。円筒形電池１０では、正極リード１７が接続された内部端子板３１と、外部端子板３３とが電気的に接続されることで、電極体１４から外部端子板３３につながる電流経路が形成される。円筒形電池１０に異常が発生して内圧が上昇すると、内部端子板３１が破断して中央部３１Ｂが環状部３１Ａから切り離され、弁部３３Ａが電池外側に向かって凸となるように変形する。これにより、電流経路が遮断される。円筒形電池１０の内圧がさらに上昇すると、弁部３３Ａが破断してガスの排出口が形成される。
　なお、封口体の構造は、図１に例示する構造に限定されない。封口体は、弁体を覆う凸状の封口体キャップを有していてもよい。また、負極リードが封口体の内面に接続され、正極リードが外装缶の内面に接続されてもよい。この場合、封口体が負極外部端子となり、外装缶が正極外部端子となる。
　図２を用いて、ガスケット４０について説明する。図２は、封口体３０を外装缶２０の開口部に挿入する前のガスケット４０を示す断面図である。
　ガスケット４０は、外装缶２０と封口体３０との間に介在されるシール材である。ガスケット４０によれば、封口体３０と外装缶２０の開口部との隙間を封止して、外装缶２０の内部の密閉性を確保することができる。本実施形態のガスケット４０は、ポリオレフィン系の樹脂が用いられるが、これに限定されない。
　ガスケット４０は、略環状に形成される。ガスケット４０は、外装缶２０に封口体３０がかしめられる前には周方向の断面視において略Ｌ字形状に形成され、外装缶２０に封口体３０がかしめられた後には周方向の断面視において略Ｃ字形状に変形される（図１参照）。ガスケット４０は、外周面において径方向の外側に突出する凸部４０Ａを有する。
　ガスケット４０の上部は、外装缶２０に封口体３０がかしめられる前には上下方向に延び、外装缶２０に封口体３０がかしめられる際に折り曲げられて外装缶２０の肩部２０Ｄと外部端子板３３に挟まれて圧縮される。
　ガスケット４０の下部は、外装缶２０に封口体３０がかしめられる前には外装缶２０の溝入れ部２０Ｃと外部端子板３３との間に配置され、外装缶２０に封口体３０がかしめられる際に外装缶２０の溝入れ部２０Ｃと外部端子板３３とによって挟まれて圧縮される。
　凸部４０Ａは、上述したようにガスケット４０の外周面において径方向の外側に突出する。凸部４０Ａは、ガスケット４０の全周に亘って形成される。凸部４０Ａは、外装缶２０の側面部２０Ｂの内周面の、溝入れ部２０Ｃと肩部２０Ｄとの間に当接する。凸部４０Ａによれば、詳細は後述するが、外装缶２０の開口部に封口体３０を挿入する際に外装缶２０の内周面に付着した電解液をかき落とすことができる。なお、凸部４０Ａは、外装缶２０に封口体３０がかしめられる際に圧縮されない部分である。
　ガスケット４０の、凸部４０Ａの先端部分の外径（以下、ガスケット最大径）は、凸部４０Ａの先端部が外装缶２０の側面部２０Ｂの内周面に当接する長さに設定されることが好ましい。凸部４０Ａの最大径は、外装缶２０の内径以上であることが好ましい。凸部４０Ａの径方向の長さ（ガスケット４０の外周面から凸部４０Ａの先端までの長さ（図中の寸法Ａ））は、例えば０．０５ｍｍ～０．１５ｍｍであることが好ましい。
　これにより、外装缶２０の開口部に封口体３０を挿入する際に、凸部４０Ａの全周が隙間なく外装缶２０の内周面に当接して、外装缶２０の開口部に封口体３０が挿入される。また、外装缶２０の開口部に封口体３０及びガスケット４０を挿入する際に、平面視におけるガスケット４０の中心位置と、外装缶２０の開口部の中心位置とを容易に一致させることができる。これにより、円筒形電池１０の製造工程における作業性を向上することができる。
　ガスケット４０の外周面のうち、凸部４０Ａが形成されない部分の外径（以下、ガスケット径）は、外装缶２０の内径よりも小さいことが好ましい。
　凸部４０Ａは、先端部分の上下位置が外部端子板３３の上面の位置よりも下方に位置するように形成される。具体的には凸部４０Ａの先端部分の上下位置と、外部端子板３３の上面の上下位置との差（図中の寸法Ｂ）が１．０ｍｍ～１．５ｍｍであることが好ましい。これにより、かしめ時に外装缶２０の肩部２０Ｄによって外部端子板３３の上面に押し付けられて凸部４０Ａが圧縮されることを回避することができる。ひいては、封口体３０の封止性が低下することを回避できる。
　凸部４０Ａの周方向の断面形状は、特に限定されず、根元部分から先端部分まで同じ幅であってもよいが、先細り形状であることが好ましい。図２に示す例では、凸部４０Ａの周方向の断面形状は台形状である。これにより、外装缶２０の開口部に封口体３０及びガスケット４０を挿入する際に、摩擦抵抗が減少して封口体３０及びガスケット４０を容易に挿入することができる。
　図３に示すように、凸部４０Ａの周方向の断面形状は三角形状であってもよい。また、図４に示すように、凸部４０Ａの周方向の断面形状は斜辺がガスケット４０の下端に至る三角形状であってもよい。
　図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃを用いて、本実施形態の一例である円筒形電池１０の製造工程について説明する。図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃは、封口体３０の組付け工程を説明するための図である。
　円筒形電池１０の製造工程では、まず、外装缶２０に電極体１４を挿入する。封口体３０は、正極リード１７を介して電極体１４に接続されている。次に、外装缶２０の開口部近傍に外装缶２０の側面部２０Ｂの外側からのスピニング加工により、封口体３０を支持する溝入れ部２０Ｃを形成する。
　次に、外装缶２０に液面位置が溝入れ部２０Ｃの上方に位置するまで電解液を注入する。電解液は徐々に電極体１４に浸み込み、電解液の液面位置が溝入れ部２０Ｃの上方から下方まで低下する。このとき、外装缶２０の内周面の溝入れ部２０Ｃより上方に電解液が付着して残ってしまう場合がある。
　次に、図５Ａに示すように、外装缶２０の開口部に封口体３０を挿入する。ガスケット４０の上述したガスケット最大径が外装缶２０の内径以上の場合、凸部４０Ａの全周が隙間なく外装缶２０の内周面に当接することができる。
　次に、図５Ｂに示すように、外装缶２０の開口部に封口体３０を挿入する。このとき、外装缶２０の内周面に付着した電解液が凸部４０Ａによってかき落とされる。ガスケット最大径が外装缶２０の内径より小さくても凸部４０Ａが形成されていることで電解液のかき落とし効果は発揮されるが、本実施形態のようにガスケット最大径は外装缶２０の内径以上であることが好ましい。凸部４０Ａによってかき落とされた電解液は、外装缶２０の内周面をつたって溝入れ部２０Ｃを乗り越え、注入された電解液に向かって落下する。
　次に、図５Ｃに示すように、外装缶２０の開口端部がかしめられ、封口体３０は、外装缶２０の開口端部に固定される。このとき、外装缶２０の開口端部には、環状に肩部２０Ｄが形成される。
　円筒形電池１０の効果について説明する。円筒形電池１０によれば、円筒形電池１０外部への電解液の浸み出しを低減することができる。
　円筒形電池１０によれば、外装缶２０に封口体３０を挿入する際に、ガスケット４０に形成された凸部４０Ａによって外装缶２０の内周面に付着した電解液をかき落とす。これにより、外装缶２０に封口体３０がかしめられる際には、ガスケット４０と外装缶２０の内周面との間に電解液が残らない。そのため、円筒形電池１０外部への電解液の浸み出しを低減することができる。
　また、外装缶２０に封口体３０を挿入する際に、外装缶２０の内周面に付着した電解液が凸部４０Ａによってかき落とされることによって、円筒形電池１０の電解液量のバラツキを低減することができる。これにより、円筒形電池１０の電解液量の公差を小さくすることができる。
　なお、本発明は上述した実施形態及びその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項の範囲内において種々の変更や改良が可能であることは勿論である。
　１０　円筒形電池、１１　正極、１２　負極、１３　セパレータ、１４　電極体、１５
　絶縁板、１６　絶縁板、１７　正極リード、１８　負極リード、２０　外装缶、２０Ａ
　底面部、２０Ｃ　溝入れ部、２０Ｄ　肩部、３０　封口体、３１　内部端子板、３１Ａ
　環状部、３１Ｂ　中央部、３１Ｃ　通気孔、３２　絶縁板、３２Ａ　開口部、３２Ｂ　通気孔、３３　外部端子板、３３Ａ　弁部、４０　ガスケット、４０Ａ　凸部

Claims (2)

  1. 　正極と負極とがセパレータを介して巻回された電極体と、電解液と、前記電極体及び前記電解液を収容する有底円筒状の外装缶と、前記外装缶の開口部を塞ぐ封口体と、前記外装缶と前記封口体との間に介在する環状のガスケットと、を備え、前記封口体がガスケットを介して前記外装缶の開口端部にかしめ固定される円筒形電池であって、
    　前記ガスケットの外周面には、径方向外側に突出する凸部が形成され、
    　前記凸部は、前記外装缶の開口端部の内周面に当接する、
    　円筒形電池。
  2. 　請求項１記載の円筒形電池であって、
    　前記凸部は、前記封口体の上面より下方に形成される、
    　円筒形電池。
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