WO2022196478A1 - 円筒形電池 - Google Patents

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良太 沖本
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三洋電機株式会社
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present disclosure relates to cylindrical batteries.
  • Patent Literature 1 discloses a cylindrical battery in which the tip of the opening of the outer package is bitten into a gasket.
  • An object of the present disclosure is to provide a cylindrical battery that suppresses deterioration of airtightness.
  • a cylindrical battery that is one aspect of the present disclosure includes a bottomed cylindrical outer body, an electrode body and a non-aqueous electrolyte housed in the outer body, and a circular shape that seals an opening of the outer body via a gasket. and a sealing body, wherein the sealing body has a protrusion on the outside of the cylindrical battery that abuts on the tip of the gasket.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a cylindrical battery that is an example of an embodiment
  • FIG. FIG. 4 is an enlarged view of the vicinity of the opening of the exterior body after storage for a predetermined period of time in the cylindrical battery that is an example of the embodiment. It is a top view of the sealant in an example of embodiment.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3A;
  • FIG. 3B is a diagram corresponding to FIG. 3A in another example of the embodiment;
  • FIG. 3 is a diagram corresponding to FIG. 2 in a cylindrical battery according to the prior art;
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a cylindrical battery 10 that is an example of an embodiment.
  • an electrode body 14 and a non-aqueous electrolyte (not shown) are accommodated in an exterior body 15 .
  • the sealing member 16 side will be referred to as "upper”
  • the bottom side of the outer package 15 will be referred to as "lower”.
  • the electrode body 14 has a wound structure in which the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are wound with the separator 13 interposed therebetween.
  • the positive electrode 11 has a strip-shaped positive electrode current collector and positive electrode mixture layers formed on both sides of the positive electrode current collector.
  • the positive electrode current collector for example, a foil of a metal such as aluminum, a film in which the metal is arranged on the surface layer, or the like is used.
  • the positive electrode mixture layer is formed, for example, after applying a positive electrode mixture slurry containing a positive electrode active material, a conductive agent, a binder, and a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) to both surfaces of the positive electrode current collector. , made by drying and rolling.
  • positive electrode active materials include lithium-transition metal composite oxides containing transition metal elements such as Co, Mn, and Ni.
  • conductive agents include carbon materials such as carbon black (CB), acetylene black (AB), ketjen black, and graphite.
  • binders include fluorine-based resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and polyvinylidene fluoride (PVdF), polyacrylonitrile (PAN), polyimide (PI), acrylic resins, and polyolefin-based resins.
  • fluorine-based resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and polyvinylidene fluoride (PVdF), polyacrylonitrile (PAN), polyimide (PI), acrylic resins, and polyolefin-based resins.
  • the negative electrode 12 has a strip-shaped negative electrode current collector and negative electrode mixture layers formed on both sides of the negative electrode current collector.
  • the negative electrode current collector for example, a foil of a metal such as copper, a film in which the metal is arranged on the surface layer, or the like is used.
  • the negative electrode mixture layer is produced, for example, by applying a negative electrode mixture slurry containing a negative electrode active material, a binder, water, etc. to both surfaces of the negative electrode current collector, followed by drying and rolling.
  • the negative electrode active material includes carbon materials such as natural graphite, artificial graphite, easily graphitizable carbon (soft carbon), and non-graphitizable carbon (hard carbon), metals such as Si and Sn that are alloyed with lithium, or these. Alloys and oxides can be exemplified.
  • binders include styrene-butadiene rubber (SBR), CMC or its salts, polyacrylic acid or its salts, polyvinyl alcohol and the like.
  • a porous sheet having ion permeability and insulation is used as the separator 13 .
  • porous sheets include microporous thin films, woven fabrics, and non-woven fabrics.
  • Olefin resins such as polyethylene and polypropylene are preferable as the material of the separator.
  • Carbonates, lactones, ethers, ketones, esters, and the like can be used as the non-aqueous solvent (organic solvent) for the non-aqueous electrolyte contained in the exterior body 15, and two or more of these solvents can be used. They can be mixed and used. When using a mixture of two or more solvents, it is preferable to use a mixed solvent containing a cyclic carbonate and a chain carbonate.
  • cyclic carbonates such as ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), and butylene carbonate (BC) can be used, and chain carbonates such as dimethyl carbonate (DMC), ethylmethyl carbonate (EMC), and diethyl carbonate ( DEC) or the like can be used.
  • electrolyte salt of the non-aqueous electrolyte LiPF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 and mixtures thereof can be used.
  • the amount of electrolyte salt dissolved in the non-aqueous solvent can be, for example, 0.5 to 2.0 mol/L.
  • the inside of the cylindrical battery 10 is hermetically sealed by sealing the opening of the exterior body 15 with the sealing body 16 via the gasket 27 .
  • Insulating plates 17 and 18 are provided above and below the electrode body 14, respectively.
  • the positive electrode lead 19 extends upward through the through hole of the insulating plate 17 and is welded to the lower surface of the filter 22 which is the bottom plate of the sealing member 16 .
  • the cap 26, which is the top plate of the sealing member 16 electrically connected to the filter 22, serves as a positive electrode terminal.
  • the negative electrode lead 20 passes through the through hole of the insulating plate 18 , extends to the bottom side of the exterior body 15 , and is welded to the bottom inner surface of the exterior body 15 .
  • the exterior body 15 serves as a negative electrode terminal.
  • the exterior body 15 has a cylindrical shape with a bottom, and is preferably made of metal.
  • the exterior body 15 has, for example, a grooved portion 21 formed by pressing the side portion from the outside.
  • the grooved portion 21 is preferably formed annularly along the circumferential direction of the exterior body 15 .
  • the sealing member 16 is fixed via a gasket 27 between the grooved portion 21 and the open end portion of the exterior member 15 that is bent inward.
  • the gasket 27 is a flexible insulating member that electrically isolates the sealing member 16 as the positive electrode terminal and the exterior member 15 as the negative electrode terminal while being vertically compressed to maintain the shape of the cylindrical battery 10 . Internal airtightness is ensured.
  • the material of the gasket 27 is not particularly limited as long as it is a compressible insulating material. ), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyamide (PA), and the like can be used.
  • the sealing body 16 has a circular shape and has a filter 22, a lower valve body 23, an insulating member 24, an upper valve body 25, and a cap 26 which are stacked in order from the electrode body 14 side.
  • Each member constituting the sealing member 16 has, for example, a disk shape or a ring shape, and each member other than the insulating member 24 is electrically connected to each other.
  • the lower valve body 23 and the upper valve body 25 are connected to each other at their central portions, and an insulating member 24 is interposed between their peripheral edge portions.
  • the cap 26 has a protrusion 28 on its upper surface that contacts the tip of the gasket 27 .
  • the sealing member 16 has a protrusion 28 on the outside of the cylindrical battery 10 that contacts the tip of the gasket 27 .
  • FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the opening of the exterior body 15 after storage for a predetermined period in the cylindrical battery 10 that is an example of the embodiment.
  • FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 2 in a cylindrical battery 50 according to the prior art.
  • the gasket 67 is creep-deformed radially inwardly of the cylindrical battery 10 when stored for a predetermined period of time, creating a gap between the outer casing 55 and the gasket 67. ing.
  • a gap between the outer package 55 and the gasket 67 reduces the sealing performance of the cylindrical battery 10 .
  • Examples of the gap generated between the exterior body 55 and the gasket 67 include a gap g1 generated between the tip of the exterior body 55 and the gasket 67, and a gap between the exterior body 55 and the gasket 67 inside the bent portion of the exterior body 55. A gap g2 generated between them can be mentioned.
  • the cylindrical battery 10 which is an example of the embodiment shown in FIG.
  • the cross-sectional shape of the projecting portion 28 is not particularly limited as long as it can suppress the movement of the gasket 27.
  • it may be rectangular.
  • the height and width of the protrusion 28 are not particularly limited as long as the movement of the gasket 27 can be suppressed. .1 mm to 1 mm may be used.
  • the width of the protrusion 28 may be 0.3 to 1 times the height of the protrusion 28 .
  • the height of the protrusion 28 may be 0.5 to 2 times the thickness of the gasket 27 .
  • the material of the projection 28 is not particularly limited, it is preferably the same material as the cap 26 . Thereby, it can be integrally molded with the cap 26 . Note that the protrusion 28 may be adhered to the cap 26 .
  • FIG. 3A is a plan view of a sealing member in an example of an embodiment
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3A
  • FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. 3A in another example of the embodiment.
  • the protrusion 28 is continuously provided concentrically with the outer circumference of the sealing member 16 (cap 26). Moreover, as shown in FIG. 4, the protrusions 28 may be intermittently provided concentrically with the outer circumference of the sealing member 16 (cap 26).
  • the number and arrangement positions of the protrusions 28 are not particularly limited. From the viewpoint of hermeticity of the cylindrical battery 10, the total length of the projections 28 should be 30% or more of the total circumference of the circle formed by connecting the adjacent projections 28. is preferred, and 45% or more is more preferred. Moreover, from the viewpoint of hermeticity of the cylindrical battery 10, it is preferable that the protrusions 28 are evenly arranged concentrically with the outer circumference of the sealing body 16 (cap 26).
  • Example 1 [Preparation of positive electrode] A lithium transition metal composite oxide represented by LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 was used as the positive electrode active material. 100 parts by mass of this positive electrode active material, 2.5 parts by mass of acetylene black (AB) as a conductive agent, and 1.7 parts by mass of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder are mixed, and , N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) was added in an appropriate amount to prepare a positive electrode mixture slurry.
  • AB acetylene black
  • PVdF polyvinylidene fluoride
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • this positive electrode mixture slurry is applied to both sides of a positive electrode current collector made of aluminum foil, dried in a dryer, cut into a predetermined electrode size, and rolled using a roller to obtain a strip-shaped positive electrode. rice field.
  • a non-coating portion where no active material was formed was formed at one end in the length direction of the positive electrode, and a positive electrode lead made of Al was fixed to the non-coating portion by ultrasonic welding.
  • Graphitizable carbon was used as the negative electrode active material. 100 parts by mass of this negative electrode active material, 0.6 parts by mass of styrene-butadiene rubber (SBR) as a binder, and 1 part by mass of carboxymethyl cellulose (CMC) as a thickening agent are mixed, and water is added. An appropriate amount was added to prepare a negative electrode mixture slurry. Next, this negative electrode mixture slurry is applied to both sides of a negative electrode current collector made of copper foil, dried in a dryer, cut into a predetermined electrode size, and rolled using a roller to form a band-shaped positive electrode. Obtained.
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • CMC carboxymethyl cellulose
  • a non-coating portion where no active material was formed was formed at one end in the length direction of the negative electrode, and a negative electrode lead made of a Ni—Cu—Ni clad material was fixed to the non-coating portion by ultrasonic welding.
  • a sealing body was prepared in which a filter, a lower valve body, an insulating member, an upper valve body, and a cap were laminated in this order.
  • the outer diameter of the cap was ⁇ 17 mm.
  • a protrusion having a width of 0.2 mm and a height of 0.4 mm was arranged 1.5 mm inside from the outer circumference of the cap and concentrically with the outer circumference of the cap.
  • EC ethylene carbonate
  • EMC ethylmethyl carbonate
  • DEC diethyl carbonate
  • a non-aqueous electrolyte was prepared by adding so as to be 1.0 mol/L.
  • a wound electrode assembly was produced by spirally winding the positive electrode and the negative electrode with a separator made of polyolefin resin interposed therebetween.
  • This electrode assembly was housed in a bottomed cylindrical metal outer casing with an insulating plate inserted underneath, and the negative electrode lead was welded to the bottom of the outer casing.
  • a grooved portion was formed in the opening of the exterior body by pressing, and a non-aqueous electrolyte was injected into the interior of the exterior body.
  • the gasket was accommodated in the upper part of the grooved portion and the sealing body was welded to the positive electrode lead, the opening of the exterior body was sealed by crimping the sealing body through the gasket to produce a cylindrical battery.
  • Example 2 A battery was fabricated in the same manner as in Example 1, except that in preparation of the sealing member, a cap having intermittent protrusions with a length of 5 mm was used 1.5 mm inward from the outer circumference circle.
  • the cap used in Example 2 was the same as the cap shown in FIG. 4, and the protrusions were evenly arranged concentrically with the outer circumference of the cap.
  • the total length of the protrusions was 45% of the length of the entire circumference of the circle formed by connecting the adjacent protrusions.
  • Table 1 shows the evaluation results of Examples and Comparative Examples. Table 1 also shows the arrangement method, height, and width of the protrusions.

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Abstract

密閉性の低下を抑制した円筒形電池を提供する。本開示の一態様である円筒形電池（１０）は、有底円筒形状の外装体（１５）と、外装体（１５）に収容される電極体（１４）及び非水電解質と、外装体（１５）の開口部をガスケット（２７）を介して封止する円形状封口体（１６）とを備え、封口体（１６）は、円筒形電池（１０）の外側に、ガスケット（２７）の先端と当接する突起部（２８）を有する。

Description

円筒形電池
　本開示は、円筒形電池に関する。
　円筒形電池は、電極体及び非水電解質を収容する有底円筒形状の外装体の開口部において、ガスケットを介して封口体をかしめ固定することで、内部が密閉されている。特許文献１には、外装体の開口部の先端をガスケットに食い込ませた円筒形電池が開示されている。
特開２０００－３０６５５７号公報
　近年、二次電池等の円筒形電池は、用途が拡大しており、屋外等の過酷な使用環境下においても耐久性が求められている。本発明者らが鋭意検討した結果、使用環境によっては、ガスケットが円筒形電池の径方向内側にクリープ変形して、外装体とガスケットの間に隙間が生じ、電池の密閉性が低下する場合があることが判明した。特許文献１に記載の技術は、ガスケットの変形については検討しておらず、電池の密閉性に関して未だ改良の余地がある。
　本開示の目的は、密閉性の低下を抑制した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、有底円筒形状の外装体と、外装体に収容される電極体及び非水電解質と、外装体の開口部をガスケットを介して封止する円形状封口体とを備え、封口体は、円筒形電池の外側に、ガスケットの先端と当接する突起部を有することを特徴とする
　本開示の一態様によれば、円筒形電池の密閉性の低下を抑制することができる。
実施形態の一例である円筒形電池の縦方向断面図である。 実施形態の一例である円筒形電池において、所定期間保管後の外装体の開口部近傍を拡大した図である。 実施形態の一例における封口体の平面図である。 図３ＡのＡ－Ａ線における断面図である。 実施形態の他の一例における図３Ａに対応する図である。 従来技術に係る円筒形電池における図２に対応する図である。
　以下では、図面を参照しながら、本開示に係る円筒形電池の実施形態の一例について詳細に説明する。以下の説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、円筒形電池の仕様に合わせて適宜変更することができる。また、以下の説明において、複数の実施形態、変形例が含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。
　図１は、実施形態の一例である円筒形電池１０の縦方向断面図である。図１に示す円筒形電池１０は、電極体１４及び非水電解質（図示せず）が外装体１５に収容されている。なお、以下では、説明の便宜上、封口体１６側を「上」、外装体１５の底部側を「下」として説明する。
　電極体１４は、正極１１及び負極１２がセパレータ１３を介して巻回されてなる巻回型の構造を有する。正極１１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合剤層とを有する。正極集電体としては、例えば、アルミニウムなどの金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等が用いられる。
　正極合剤層は、例えば、正極活物質、導電剤、結着剤、及びＮ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）等の溶剤を含む正極合剤スラリーを正極集電体の両面に塗布した後、乾燥および圧延することにより作製される。正極活物質としては、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｉ等の遷移金属元素を含有するリチウム遷移金属複合酸化物が例示できる。導電剤の例としては、カーボンブラック（ＣＢ）、アセチレンブラック（ＡＢ）、ケッチェンブラック、黒鉛等の炭素材料などが挙げられる。結着剤の例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等のフッ素系樹脂、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。
　負極１２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合剤層とを有する。負極集電体としては、例えば、銅などの金属の箔、当該金属を表層に配置したフィルム等が用いられる。
　負極合剤層は、例えば、負極活物質、結着剤、及び水等を含む負極合剤スラリーを負極集電体の両面に塗布した後、乾燥および圧延することにより作製される。負極活物質としては、天然黒鉛、人造黒鉛、易黒鉛化炭素（ソフトカーボン）、難黒鉛化炭素（ハードカーボン）等の炭素材料、Ｓｉ、Ｓｎ等のリチウムと合金化する金属、又はこれらを含む合金、酸化物が例示できる。結着剤の例としては、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ＣＭＣ又はその塩、ポリアクリル酸又はその塩、ポリビニルアルコール等などが挙げられる。
　セパレータ１３としては、イオン透過性及び絶縁性を有する多孔性シートが用いられる。多孔性シートの具体例としては、微多孔薄膜、織布、不織布などが挙げられる。セパレータの材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン樹脂が好ましい。
　外装体１５に収容される非水電解質の非水溶媒（有機溶媒）としては、カーボネート類、ラクトン類、エーテル類、ケトン類、エステル類等を用いることができ、これらの溶媒は２種以上を混合して用いることができる。２種以上の溶媒を混合して用いる場合、環状カーボネートと鎖状カーボネートを含む混合溶媒を用いることが好ましい。例えば、環状カーボネートとしてエチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）等を用いることができ、鎖状カーボネートとしてジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、及びジエチルカーボネート（ＤＥＣ）等を用いることができる。非水電解質の電解質塩としては、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３等及びこれらの混合物を用いることができる。非水溶媒に対する電解質塩の溶解量は、例えば０．５～２．０ｍｏｌ／Ｌとすることができる。
　外装体１５の開口部がガスケット２７を介して封口体１６で封止されることで、円筒形電池１０の内部は、密閉される。電極体１４の上下には、絶縁板１７，１８がそれぞれ設けられる。正極リード１９は絶縁板１７の貫通孔を通って上方に延び、封口体１６の底板であるフィルタ２２の下面に溶接される。円筒形電池１０では、フィルタ２２と電気的に接続された封口体１６の天板であるキャップ２６が正極端子となる。他方、負極リード２０は絶縁板１８の貫通孔を通って、外装体１５の底部側に延び、外装体１５の底部内面に溶接される。円筒形電池１０では、外装体１５が負極端子となる。
　外装体１５は、有底円筒形状であり、金属製であることが好ましい。外装体１５は、例えば、側面部を外側からプレスして形成された、溝入部２１を有する。溝入部２１は、外装体１５の周方向に沿って環状に形成されることが好ましい。封口体１６は、ガスケット２７を介して、溝入部２１と内側に折り曲げられた外装体１５の開口端部との間に、固定されている。ガスケット２７は、可撓性の絶縁部材であり、正極端子である封口体１６と負極端子である外装体１５とを電気的に隔離しつつ、上下方向に圧縮されることで円筒形電池１０の内部の密閉性が確保される。ガスケット２７の材質は、圧縮可能な絶縁材料であれば特に限定されず、例えば、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。
　封口体１６は、円形状であり、電極体１４側から順に積層された、フィルタ２２、下弁体２３、絶縁部材２４、上弁体２５、及びキャップ２６を有する。封口体１６を構成する各部材は、例えば円板形状又はリング形状を有し、絶縁部材２４を除く各部材は互いに電気的に接続されている。下弁体２３と上弁体２５とは各々の中央部で互いに接続され、各々の周縁部の間には絶縁部材２４が介在している。異常発熱で電池の内圧が上昇すると、例えば、下弁体２３が破断し、これにより上弁体２５がキャップ２６側に膨れて下弁体２３から離れることにより両者の電気的接続が遮断される。さらに内圧が上昇すると、上弁体２５が破断し、キャップ２６の開口孔２６ａからガスが排出される。また、後述するように、キャップ２６は、上面に、ガスケット２７の先端と当接する突起部２８を有する。換言すれば、封口体１６は、円筒形電池１０の外側に、ガスケット２７の先端と当接する突起部２８を有する。
　次に、図２及び図５を参照しつつ、実施形態の一例である円筒形電池１０と従来の円筒形電池５０との相違点について説明する。図２は、実施形態の一例である円筒形電池１０において、所定期間保管後の外装体１５の開口部近傍を拡大した図である。また、図６は、従来技術に係る円筒形電池５０における図２に対応する図である。
　図５の従来技術に係る円筒形電池５０においては、所定期間保管したことで、ガスケット６７が円筒形電池１０の径方向内側にクリープ変形して、外装体５５とガスケット６７の間に隙間が生じている。外装体５５とガスケット６７の間に隙間が生じることで、円筒形電池１０の密閉性が低下する。外装体５５とガスケット６７の間に生じる隙間としては、例えば、外装体５５の先端とガスケット６７との間に生じる隙間ｇ１、外装体５５の屈曲部の内側において、外装体５５とガスケット６７との間に生じる隙間ｇ２が挙げられる。
　一方、図２の実施形態の一例である円筒形電池１０においては、ガスケット２７の先端が突起部２８に当接しており、突起部２８がガスケット２７のクリープ変形を抑制する。これにより、外装体１５とガスケット２７の間における隙間の発生が抑制され、円筒形電池１０の密閉性の低下を抑制することができる。突起部２８の断面形状は、ガスケット２７の移動を抑制できれば特に限定されないが、例えば、図２に示すように、矩形形状であってもよい。突起部２８の高さ及び幅は、ガスケット２７の移動を抑制できれば特に限定されないが、突起部２８の高さは、例えば、０．１ｍｍ～１ｍｍでもよく、突起部２８の幅は、例えば、０．１ｍｍ～１ｍｍでもよい。突起部２８の幅は、突起部２８の高さの０．３倍～１倍であってもよい。また、突起部２８の高さは、ガスケット２７の厚みに対して、０．５倍～２倍であってもよい。突起部２８の材質は、特に限定されないが、キャップ２６と同じ材質であることが好ましい。これにより、キャップ２６と一体で成形することができる。なお、突起部２８は、キャップ２６に接着されていてもよい。
　次に、図３Ａ、図３Ｂ、及び図４を参照しつつ、突起部２８について説明する。図３Ａは、実施形態の一例における封口体の平面図であり、図３Ｂは、図３ＡのＡ－Ａ線における断面図である。また、図４は、実施形態の他の一例における図３Ａに対応する図である。
　図３Ａ及び図３Ｂに示すように、突起部２８は、封口体１６（キャップ２６）の外周円と同心円状に連続的に設けられている。また、図４に示すように、突起部２８は、封口体１６（キャップ２６）の外周円と同心円状に断続的に設けられていてもよい。
　突起部２８が断続的に配置されている場合について、突起部２８の個数や配置位置は、特に限定されない。円筒形電池１０の密閉性の観点から、隣接する突起部２８同士を繋いで形成される円の全周の長さに対して、突起部２８の長さの合計が、３０％以上であることが好ましく、４５％以上であることがより好ましい。また、円筒形電池１０の密閉性の観点から、突起部２８は封口体１６（キャップ２６）の外周円と同心円状に均等に配置されていることが好ましい。
　以下、実施例により本開示をさらに説明するが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。
　＜実施例１＞
　[正極の作製]
　正極活物質として、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２で表されるリチウム遷移金属複合酸化物を用いた。この正極活物質を１００質量部と、導電剤としてのアセチレンブラック（ＡＢ）を２．５質量部と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を１．７質量部とを混合し、さらに、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）を適量加えて、正極合剤スラリーを調製した。次に、この正極合剤スラリーをアルミニウム箔からなる正極集電体の両面に塗布し、乾燥機で乾燥させた後、所定の電極サイズに切り取り、ローラを用いて圧延して帯状の正極を得た。また、正極の長さ方向の一端部に活物質が形成されていない無地部を形成し、その無地部にＡｌ製の正極リードを超音波溶接で固定した。
　［負極の作製］
　負極活物質として、易黒鉛化炭素を用いた。この負極活物質１００質量部と、結着剤としてのスチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）０．６質量部と、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）１質量部とを混合し、さらに、水を適量加えて、負極合剤スラリーを調製した。次に、この負極合剤スラリーを、銅箔からなる負極集電体の両面に塗布し、乾燥機で乾燥させた後、所定の電極サイズに切り取り、ローラを用いて圧延して帯状の正極を得た。また、負極の長さ方向の一端部に活物質が形成されていない無地部を形成し、その無地部にＮｉ－Ｃｕ－Ｎｉクラッド材からなる負極リードを超音波溶接で固定した。
　［封口体の準備］
　フィルタ、下弁体、絶縁部材、上弁体、及びキャップの順に積層された封口体を準備した。キャップの外径は、φ１７ｍｍとした。キャップの上面において、幅０．２ｍｍ、高さ０．４ｍｍの突起部をキャップの外周円から１．５ｍｍ内側に、キャップの外周円と同心円状に配置した。
　［非水電解質の調製］
　エチレンカーボネート（ＥＣ）と、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）と、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）とを、体積比でＥＣ：ＥＭＣ：ＤＭＣ＝３：３：４となるように混合した混合溶媒に、ＬｉＰＦ６を１．０モル／Ｌとなるように添加し非水電解質を調製した。
　[円筒形電池の作製]
　正極及び負極を、ポリオレフィン系樹脂製のセパレータを介して渦巻状に巻回することにより、巻回型の電極体を作製した。この電極体を、下に絶縁板を挿入した状態で、有底円筒形状の金属製の外装体の中に収容し、負極リードを外装体の底部に溶接した。電極体の上に絶縁板を挿入した後、外装体の開口部にプレスで溝入部を形成し、外装体の内部に非水電解質を注液した。ガスケットを溝入部の上部に収容し、正極リードに封口体を溶接した後に、外装体の開口部を、ガスケットを介して封口体をかしめるように封口して、円筒形電池を作製した。
　＜実施例２＞
　封口体の準備において、外周円から１．５ｍｍ内側に、長さ５ｍｍの突起部を断続的に配置したキャップを用いたこと以外は、実施例１と同様にして電池を作製した。なお、実施例２で用いたキャップは、図４に示したキャップと同様のものであり、突起部はキャップの外周円と同心円状に均等に配置した。隣接する突起部同士を繋いで形成される円の全周の長さに対して、突起部の長さの合計は、４５％であった。
　＜比較例＞
　封口体の準備において、突起部が設けられていないキャップを用いたこと以外は、実施例１と同様にして電池を作製した。
　[外装体とガスケットの間の隙間量の評価]
　実施例及び比較例の電池に対して、－４０℃で３０分保持した後に８０℃で３０分保持する工程を１サイクルとして、４０サイクル行うヒートショック試験を行った。ヒートショック試験後の電池から、溝入部から上のかしめ部分を切り出して、エポキシ樹脂に包埋した後、切断、研磨を行って、図２に示すような断面を観察できるようにした。その後、光学顕微鏡を用いて、外装体の先端とガスケットの間の隙間（ｇ１）と、外装体の屈曲部の内側とガスケットの間の隙間（ｇ２）のそれぞれの最大値を測定した。ｇ１とｇ２のそれぞれの最大値の平均値を隙間量とした。
　実施例及び比較例の評価結果を表１に示す。また、表１には、突起部の配置方法、高さ、及び幅ついても併せて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　実施例１及び２では、比較例に比べて、ヒートショック試験における隙間の発生を抑制することができた。突起部により、ガスケットのクリープ変形を抑制できたためと推察される。
　１０　円筒形電池、１１　正極、１２　負極、１３　セパレータ、１４　電極体、１５　外装体、１６　封口体、１７，１８　絶縁板、１９　正極リード、２０　負極リード、２１　溝入部、２２　フィルタ、２３　下弁体、２４　絶縁部材、２５　上弁体、２６　キャップ、２６ａ　開口孔、２７　ガスケット、２８　突起部

Claims (2)

  1. 　有底円筒形状の外装体と、前記外装体に収容される電極体及び非水電解質と、前記外装体の開口部をガスケットを介して封止する円形状封口体とを備える円筒形電池であって、
    　前記封口体は、前記円筒形電池の外側に、前記ガスケットの先端と当接する突起部を有する、円筒形電池。
  2. 　前記突起部は、前記封口体の外周円と同心円状に、連続的又は断続的に設けられている、請求項１に記載の円筒形電池。
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