TW202218229A - 電化學胞 - Google Patents

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Abstract

電池具備被形成有頂筒狀的負極罐。負極罐周壁部，具有由負極罐的開口緣朝向頂部延伸的雙重筒部，及連結頂部與雙重筒部的階段部。階段部具有由頂部的外周緣延伸往下方的第1彎曲部，由第1彎曲部延伸往徑向外側的第2彎曲部，及由第2彎曲部延伸往下方的第3彎曲部。雙重筒部具有由第3彎曲部延伸往下方的內筒部，及由徑向外側包圍內筒部的外筒部。墊片被配置於外筒部的徑向外側及上方。外筒部的上端緣，位於軸方向之負極罐的兩端間之比中心更靠往上方的位置，且比第3彎曲部的上端緣更靠近下方的位置。

Description

電化學胞
本發明係關於電化學胞。 相關申請案之援用記載 本發明根據2020年10月5日於提出申請之日本國專利申請第2020-168691號主張優先權，於此處援用其內容。
作為電化學胞的容器，有在一對金屬罐的開口部之間夾入墊片的狀態下將外側的金屬罐的開口部予以填隙封口。這種電化學胞，為了提高信賴性開發提高密封性的技術。例如，在國際公開第2013/046644號記載的硬幣型電池，負極罐(封口板)具備：被形成在頂面部與第二側壁之邊界的第一彎曲部、接著第一彎曲部形成的第二彎曲部、接著第二彎曲部形成的第三彎曲部、與接著第三彎曲部形成的降下部；規定著第一彎曲部的曲率半徑及第二彎曲部的曲率半徑。藉此，在填隙正極罐(電池外殼)的開口端部時，使被施加於負極罐的第二側壁的壓力分散至更廣的範圍，可以大幅抑制填隙加工時的負極罐的變形。
然而近年來，在電池胞的一種之小型非水電解質二次電池，為了提高搭載於電路基板時的焊接效率而要求對應於迴焊焊接。例如，記載於日本特開2019-160619號公報的非水電解質二次電池，溶媒是藉著在甘醇二甲醚系溶媒含有碳酸次乙酯(EC)與碳酸亞乙烯酯(VC)，得到耐得住迴焊焊接時的加熱之耐熱性。
然而，在迴焊焊接，容易因實裝時的加熱使電化學胞的容器內壓上升，有必要更進一步提升密封性。 此外，可以迴焊焊接的電化學胞，要求不增大實裝面積而增大電容量。在此使電化學胞增厚而增大電容量的場合，一對金屬罐在高度方向上變大，前述之填隙加工時使壓力分散至廣大範圍的話，負極罐的周壁部被加壓於更廣大的範圍，所以有負極罐產生變形而密封性降低的可能性。
在此，本發明提供具有優異密封性，且電容量大的可迴焊焊接的電化學胞。 [供解決課題之手段]
相關於本發明的第1態樣之電化學胞，具備：被形成有底筒狀，具有底部及由前述底部的外周緣延伸至軸方向的第1方向的正極罐周壁部之正極罐， 被形成有頂筒狀，具有頂部及由前述頂部的外周緣延伸至前述軸方向的第2方向的負極罐周壁部，被***前述正極罐的內側之負極罐，被配置於前述正極罐周壁部及前述負極罐周壁部之間，藉著縮小前述正極罐的開口緣而被推擠至前述負極罐的外周面的墊片；前述負極罐周壁部，具有：由前述負極罐的開口緣朝向前述頂部延伸於前述第1方向的雙重筒部，及連結前述頂部與前述雙重筒部的階段部；前述階段部，具有：由前述頂部的前述外周緣彎曲往前述第2方向而延伸的第1彎曲部，由前述第1彎曲部之前述第2方向的端緣彎曲往徑向外側而延伸的第2彎曲部，以及由前述第2彎曲部之外周緣彎曲往前述第2方向而延伸的第3彎曲部；前述雙重筒部，具有：由前述第3彎曲部之前述第2方向的端緣延伸於前述第2方向的內筒部，與由前述徑向外側包圍前述內筒部的外筒部，以及設於前述負極罐的前述開口緣，連接前述內筒部與前述外筒部的折返部；前述墊片，至少被配置於前述外筒部的前述徑向外側及前述第1方向，前述外筒部之前述第1方向的端緣，位於前述軸方向之前述負極罐的兩端間之比中心更靠往前述第1方向的位置，且位於前述第3彎曲部之比前述第1方向的端緣更靠往前述第2方向的位置。
根據相關於第1態樣的電化學胞，可以使外筒部較大地設於軸方向，所以可以賦予由徑向外側對負極罐周壁部的加壓的高的耐久性。藉此，縮小正極罐的開口緣強力加壓墊片，可以把負極罐由第1方向及徑向外側充分壓入。伴此，外筒部不會比第3彎曲部更往第1方向突出，所以可以抑制外筒部咬入被配置於外筒部的第1方向之墊片。藉此，即使強力加壓墊片也可以抑制墊片因為與外筒部之接觸而破損。從而，可以抑制水分由正極罐開口部傳遞於墊片的表面而進入內部，所以對於謀求電容量的增大而增加厚度的電化學胞也可以賦予優異的密封性。亦即，可以提供具有優異密封性，且電容量大的可迴焊焊接的電化學胞。
相關於本發明的第2態樣之電化學胞，係於前述第1態樣之電化學胞，前述外筒部之前述第1方向之前述端緣，位於比前述內筒部之前述第1方向的端緣更靠往前述第1方向。
根據相關於本發明的第2態樣之電化學胞，可以藉由外筒部包圍內筒部之全體。藉此，於雙重筒部可以使雙重構造的部分最大限度地設置，可以藉由雙重筒部賦予高耐久性。
相關於本發明的第3態樣之電化學胞，係於前述第1或第2態樣之電化學胞，前述墊片，具有：被配置於前述正極罐的前述底部與前述負極罐的前述開口緣之間的環狀的基部，由前述基部的外周緣往前述第1方向突出同時沿著圓周方向延伸全周，被配置於前述正極罐周壁部及前述負極罐周壁部之間的外壁部，以及由前述基部往前述第1方向突出於前述負極罐周壁部的內側同時沿著前述圓周方向延伸全周的內壁部；前述軸方向之前述基部的厚度，比前述徑向之前述外壁部及前述內壁部分別的最大厚度還大。
根據相關於本發明的第3態樣之電化學胞，可以確保外壁部之中特別是接近於基部的部分的壁厚。藉此，於謀求電容量的增大而增加厚度的電化學胞，可以確保墊片的強度。此外，正極罐的底部與負極罐的開口緣之間被配置充分量的墊片，所以正極罐之填隙加工時可以使正極罐及負極罐充分密接於墊片。亦即，可以形成具有優異密封性的電化學胞。進而，軸方向之基部的厚度越為增大，就越能減少負極罐周壁部的軸方向的長度。因此，於負極罐周壁部透過墊片減少被加壓的面積，可以降低對負極罐周壁部施加的力。因此，可以抑制負極罐的變形。
相關於本發明的第4態樣之電化學胞，係於前述第1至第3態樣之任一之電化學胞，前述外筒部的前述外周面之前述第1方向的端部，跨全周被取倒角。
根據相關於第4態樣之電化學胞，可以抑制由外筒部對配置在外筒部的第1方向之墊片施加過大的壓力。藉此，即使強力加壓墊片也可以抑制墊片因為與外筒部之接觸而破損。
以下，根據圖式說明本發明之實施型態。又在以下的說明，具有相同或類似機能的構成賦予相同的符號。接著，亦有省略這些構成的重複說明的場合。實施型態之非水電解質二次電池(電化學胞)，是作為正極或負極使用的活性物質與隔板收容於收容容器內而成的二次電池。又，在以下的說明，把非水電解質二次電池簡稱為電池。
圖1係相關於實施型態之電池的剖面圖。 如圖1所示，實施型態之電池1，是所謂的硬幣型(鈕扣型)的電池。本實施型態之電池1，是設定為外徑5mm程度，厚度2mm程度的小型硬幣型電池。但，電池1的外徑並不以此為限。電池1，具備：平面俯視為圓形的外裝體3，配置於外裝體3內的正極5、負極7及隔板9、以及被充填於外裝體3內的電解液11。外裝體3，具有：正極罐20，與透過絕緣性的墊片30被組裝於正極罐20的負極罐60。外裝體3的詳細內容敘述於後。
正極5及負極7，中介著隔板9以對向的狀態配置。正極5，中介著正極集電體13被導電連接於正極罐20的內面。負極7，中介著負極集電體15被導電連接於負極罐60的內面。又，將正極5直接連接於正極罐20使正極罐20具有集電體的機能亦可。此外，將負極7直接連接於負極罐60使負極罐60具有集電體的機能亦可。於正極5、負極7及隔板9，被含浸著充填於外裝體3內的電解液11。
於正極5，正極活性物質的種類沒有特別限定，例如以使用含有鋰錳氧化物作為正極活性物質者為佳。正極5中的正極活性物質的含量，考慮電池1所要求的放電容量等而決定，可以在50~95質量百分比(質量%)的範圍。正極活性物質的含量在前述較佳的範圍的下限值以上的話，容易得到充分的放電容量。正極活性物質的含量在前述較佳的上限值以下的話，容易成形正極5。
正極5亦可含有導電輔助劑。以下，亦將用於正極5的導電輔助劑稱為「正極導電輔助劑」。作為正極導電輔助劑，例如可列舉爐黑(furnace black)、科琴黑(Ketjenblack)、乙炔黑、石墨等的碳質材料。正極導電輔助劑，可以單獨使用前述之中的1種，或者，組合2種以上使用。
正極5亦可含有結合劑。以下，亦將正極5使用的結合劑稱為「正極結合劑」。正極結合劑，例如可以選擇聚四氟乙烯(PTFE)或聚偏二氟乙烯(PVDF)、丁苯橡膠(SBR)、聚丙烯酸(PA)、羧甲基纖維素(Carboxymethyl Cellulose, CMC)、聚乙烯醇(PVA)等。此外，正極結合劑亦可單獨使用前述材料之中的1種，或者，亦可組合2種以上使用。於正極5，正極結合劑的含量，例如可以為1~20質量%。正極集電體13，可以使用將碳作為導電填充物之導電性樹脂接著劑等。
此外，在本實施型態，正極5，作為正極活性物質除了前述的鋰錳氧化物以外，亦可含有其他正極活性物質。例如，正極5，作為正極活性物質，亦可含有鉬氧化物或鋰鐵磷酸化合物、鋰鈷氧化物、鋰鎳氧化物、釩氧化物等其他的氧化物之任何一種以上。
於負極7，負極活性物質的種類沒有特別限定，例如負極活性物質以含有矽氧化物為佳。此外，於負極7，負極活性物質以由SiOx(0≦x＜2)表示的矽氧化物所構成為佳。
此外，負極7，作為負極活性物質除了前述之SiOx(0≦x＜2)以外，亦可含有其他負極活性物質。例如，負極7，作為負極活性物質含有矽或碳等其他負極活性物質亦可。負極活性物質使用粒狀SiOx(0≦x＜2)的場合，這些的粒徑(D50)沒有特別限定。例如，負極活性物質的粒徑(D50)，可以選擇0.1~30μm之範圍，更佳是可以選擇1~10μm之範圍。SiOx的粒徑(D50)，未滿前述範圍的下限值的話，例如在過度苛酷的高溫高濕環境下保管/使用電池1的場合，或是迴焊處理導致反應性提高，而有損及電池特性之虞。此外，SiOx的粒徑(D50)，超過前述範圍的上限值的話，有放電速率降低之虞。
負極7中的負極活性物質的含量，亦即SiOx(0≦x＜2)的含量，考慮電池1所要求的放電容量等而決定。負極7中的負極活性物質的含量，可以選擇50質量%以上之範圍，更佳是可以選擇60~80質量%範圍。於負極7，前述元素構成的負極活性物質的含量，在前述的範圍的下限值以上的話，容易得到充分的放電容量。此外，前述元素構成的負極活性物質的含量在上限值以下的話，容易成形負極7。
負極7亦可含有導電輔助劑。以下，亦將負極7的導電輔助劑稱為「負極導電輔助劑」。負極導電輔助劑，與正極導電輔助劑相同。
負極7亦可含有結合劑。以下，亦將負極7使用的結合劑稱為「負極結合劑」。負極結合劑，可以選擇聚偏二氟乙烯(PVDF)、丁苯橡膠(SBR)、聚丙烯酸(PA)、羧甲基纖維素(CMC)、聚醯亞胺(PI)、聚醯胺醯亞胺(PAI)等。
此外，負極亦可單獨使用前述材料之中的1種，或者，亦可組合2種以上使用。又，負極結合劑使用聚丙烯酸的場合，可以把聚丙烯酸預先調整到pH3~10。此場合之pH調整，例如可以使用氫氧化鋰等鹼金屬氫氧化物或氫氧化鎂等鹼土類金屬氫氧化物。負極7中的負極結合劑的含量，例如為1~20質量%之範圍。
隔板9，中介於正極5與負極7之間。此外，於本實施型態之電池1，在負極7與隔板9之間，設置鋰箔等鋰體17。隔板9，使用具有大的離子透過度且具有機械強度之絕緣膜。隔板9，例如可以使用鹼玻璃或硼矽酸玻璃、石英玻璃、含鉛玻璃等玻璃、或是聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚醯胺醯亞胺(PAI)、聚醯胺、聚醯亞胺(PI)等樹脂構成的不織布等。其中，作為隔板9，以使用玻璃製不織布為佳，使用硼矽酸玻璃製不織布為更佳。玻璃製不織布機械強度優異同時具有大的離子透過度，所以可謀求減低內電阻而提高放電容量。隔板9的厚度，考慮電池1的大小或隔板9的材質等而決定。隔板9的厚度，例如可以為5~300μm。
電解液11通常是把支撐鹽溶解於非水溶媒。於本實施型態之電解液11的非水溶媒，以四乙二醇二甲醚(TEG)為主溶媒，以二乙氧乙烷(DEE)為副溶媒，進而含有碳酸次乙酯(EC)及碳酸亞乙烯酯(VC)作為添加劑。非水溶媒，通常考慮電解液11要求的耐熱性或黏度等而決定。構成甘醇二甲醚系溶媒之主溶媒，除了四乙二醇二甲醚以外，可以利用三乙二醇二甲醚或五乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚等。
本實施型態之電解液11，使用含碳酸次乙酯(EC)、四乙二醇二甲醚(TEG)及二乙氧乙烷(DEE)的非水溶媒。藉著採用這樣的構成，於構成支撐鹽的鋰離子，有DEE及TEG進行溶媒和。此時，DEE的供體數(donar number)比TEG還要高，DEE較高選擇性地與鋰離子溶媒和。如此，於構成支撐鹽的鋰離子有DEE及TEG進行溶媒和，保護鋰離子。藉此，例如即使於高溫高濕環境下水分侵入非水電解質二次電池內部的場合，也可以防止水分與鋰反應，所以可得抑制放電容量降低，提高保存特性的效果。
電解液11中之非水溶媒之前述個溶媒的比率，沒有特別限定，例如可以選擇TEG:30質量%以上48.5質量%以下、DEE：30質量%以上48.5質量%以下、EC：0.5質量%以上10質量%以下、VC：2質量%以上13質量%以下之範圍(總量100%)之範圍。非水溶媒所含有的TEG與DEE與EC之比率在前述範圍的話，如前所述，可得藉著DEE溶媒和於鋰離子而保護鋰離子的作用。
即使在前述範圍，關於VC的含量以2.5質量%以上10質量%以下之範圍為佳，以5.0質量%以上7.5質量%以下之範圍更佳。TEG與DEE的含量之上限值，以48.25質量%以下為佳，48質量%以下更佳。VC的含量在2質量%以上13質量%以下的範圍的場合，即使受到迴焊焊接時的加熱，正極罐20與負極罐60所構成的外裝體3所產生的厚度變化也小，可以減少內電阻的增加。此外，VC的含量在2.5質量%以上10.0質量%以下的範圍的場合，即使受到迴焊焊接時的加熱，收容容器2所產生的厚度變化也小，也可以更為減少內電阻的增加。即使在這些範圍內，VC的含量以5.0質量%以上7.5質量%以下之範圍最佳。
支撐鹽，例如，可列舉LiCH 3SO 3、LiCF 3SO 3、LiN(CF 3SO 2) 2、LiN(C 2F 5SO 2) 2、LiC(CF 3SO 2) 3、LiN(CF 3SO 3) 2、LiN(FSO 2) 2等的有機酸鋰鹽；LiPF 6、LiBF 4、LiB(C 6H 5) 4、LiCl、LiBr等的無機酸鋰鹽等之鋰鹽等。其中，作為支撐鹽，以使用具有鋰離子導電性的化合物之鋰鹽為佳，LiN(CF 3SO 2) 2、LiN(FSO 2) 2、LiBF 4為更佳。特別是由耐熱性的觀點，以及與水分的反應性較低，可以充分發揮保存特性之觀點而言，以LiN(CF 3SO 2) 2作為支撐鹽為佳支撐鹽，亦可單獨使用前述材料之中的1種，或者，亦可組合2種以上使用。
電解液11中的支撐鹽的含量，可以考慮支撐鹽的種類等而決定。例如，電解液11中的支撐鹽之含量，以0.1~3.5mol/L為佳，0.5~3mol/L更佳，1~2.5mol/L為特佳。電解液11中的支撐鹽濃度太高，或者太低，都有引起電導度降低，對電池特性造成不良影響之虞。
以下詳述外裝體3。 外裝體3，具備：有底筒狀的正極罐20，被嵌入正極罐20的內側的環狀的墊片30，被***正極罐20的開口部透過墊片30被組裝於正極罐20的有頂筒狀的負極罐60。外裝體3，在正極罐20與負極罐60之間形成收容正極5及負極7的收容空間。正極罐20及負極罐60，夾著墊片30相互隔著間隔地配置。外裝體3，藉由填隙加工壓緊正極罐20的開口緣21，而將墊片30推壓於負極罐60的外周面而封口。正極罐20、負極罐60及墊片30，以分別的中心軸線位於共通軸上的方式配置。以下，將此共同軸稱為軸線O。此外，沿著軸線O的方向稱為軸方向，正交於軸線O而由軸線O放射狀地延伸的方向稱為徑向，繞著軸線O周圍的方向稱為圓周方向。此外，軸方向之中把正極罐20的開口方向定義為「上方」(第1方向)，上方的相反方向定義為「下方」(第2方向)。此外，沿著軸線O的剖面稱為「縱剖面」。
圖2係顯示實施型態的電池之縱剖面圖，顯示將外裝體封口前的狀態。又在圖2省略正極5及負極7等內容物的圖示。 如圖2所示，正極罐20，被形成為上方開口的圓筒狀。正極罐20，具備：圓板狀的底部22，以及由底部22的外周緣跨全周朝向正極罐20的開口緣21往上方延伸的正極罐周壁部24。正極罐20，將不銹鋼板進行擰擠加工而形成。正極罐20的材料，例如可以使用SUS316L或SUS329J4L等。
圖3係顯示實施型態的密合墊之縱剖面圖。又，在圖3，顯示墊片30被組裝至正極罐20及負極罐60之前的單體狀態。 如圖3所示，墊片30，具備：於圓周方向跨全周延伸的基部31，由基部31的內周面往徑向內側突出的閘門部36，由基部31的外周部跨全周往上方延伸的外壁部41，以及由基部31的內周部往外壁部41的內側跨全周地往上方延伸的內壁部51。
基部31，具備朝向下方的底面32，在外壁部41與內壁部51之間朝向上方的頂面33，以及由底面32的內周緣往上方延伸的內周面34。底面32的外周部，依照正極罐20之底部22及正極罐周壁部24的邊界部的內面形狀，被形成為突出往下方且徑向外側的彎曲面狀。內周面34的下部，由底面32的內周緣延伸往上方且為徑向的內側。內周面34的上部，由內周面34的下部的上端緣沿著軸方向往上方延伸。
閘門部36係跨圓周方向全周設置。閘門部36，被形成於內周面34的上部與下部之邊界上。但是，閘門部36，亦可被形成於內周面34的上部與下部之一方。閘門部36的外表面，具有朝向比徑向更往上方傾斜的方向的上面37。上面37，在縱剖面上對徑向傾斜，隨著由徑向內側朝向外側往上方延伸連接於內周面34的上部。其中，上面37，亦可連接於內壁部51的內周面。
外壁部41，被形成為圓筒狀。外壁部41的內周面，具備：倒角部42、導引部43、密封劑保持部44、彎曲部45。這些倒角部42、導引部43、密封劑保持部44及彎曲部45，跨圓周方向全周設置。倒角部42，被形成於外壁部41的上端開口緣。倒角部42，朝向上方及徑向內側。導引部43，鄰接於倒角部42的下方。導引部43，由倒角部42往下方延伸。導引部43，以一定的內徑延伸於軸方向。
密封劑保持部44，鄰接於導引部43的下方。密封劑保持部44，被形成可以保持具有流動性的密封劑之凹凸構造。密封劑，例如可以使用柏油或環氧樹脂、聚醯胺系樹脂、丁基橡膠系接著劑等。密封劑，被塗佈之密封劑保持部44後，被乾燥而使用。密封劑保持部44，突出往徑向內側，具備在縱剖面上軸方向上被設置複數(在圖示之例為5個)凸部46，與被形成在上下相鄰的凸部46之間的溝部47。凸部46及溝部47，被形成為環狀，於圓周方向跨全周設置。凸部46，朝向徑向內側先端變細。凸部46的先端，位於比導引部43更往徑向內側。溝部47之底，位於與徑向之導引部43相同的位置。
彎曲部45，鄰接於密封劑保持部44的下方。彎曲部45窪下往徑向外側且往下方。彎曲部45，在縱剖面上圓弧狀地延伸。彎曲部45的下端部，平滑地連接於基部31的頂面33。
內壁部51，被形成為圓筒狀。內壁部51的上端緣51a，位於比外壁部41的高度中心41C更靠往下方。外壁部41的高度中心41C，在基部31的上端緣(頂面33)及外壁部41的上端緣41a的軸方向之中心位置。內壁部51的上端緣51a，位於與密封劑保持部44的上端緣在軸方向上約略相同的位置。在圖示之例，內壁部51的上端緣51a，位於比密封劑保持部44的上端緣稍微上方。內壁部51的內周面52，於軸方向以一定的內徑延伸。內壁部51的內周面52，具有與基部31的內周面34的上部相同的內徑，連接於基部31的內周面34。內壁部51的外周面53，對軸方向傾斜延伸。內壁部51的外周面53，平滑地連接於基部31的頂面33。外周面53的下端部，在縱剖面上圓弧狀地延伸。外周面53的下端部，以比外壁部41的內周面的彎曲部45更小的曲率半徑窪下。外周面53，隨著由下方朝向上方往徑向內側延伸。藉此，內壁部51，隨著由下端部朝向上方逐漸變薄。外周面53，除了其下端部，在縱剖面上直線狀地延伸。
墊片30的外周面，由基部31跨設至外壁部41。墊片30的外周面，具有錐狀部56。錐狀部56，由徑向來看重疊於導引部43及密封劑保持部44。錐狀部56的上端部56u，由徑向來看設於比導引部43更為上方。錐狀部56的下端部56l，由徑向來看設於比密封劑保持部44更為下方。在本實施型態，錐狀部56，被形成於墊片30的外周面全體。錐狀部56，隨著由下方朝向上方逐漸增加直徑而延伸往徑向外側。換句話說，錐狀部56，隨著由其下端部56l朝向上方延伸往徑向的外側。藉此，錐狀部56，朝向比徑向的外側更傾斜往下方的方向。錐狀部56，在縱剖面上直線狀地延伸。
墊片30的基部31的軸方向厚度，比外壁部41的徑向之最大厚度，及內壁部51的徑向之最大厚度還大。又，墊片30的基部31的軸方向厚度，為基部31的頂面33與底面32之間隔。
墊片30，例如由熱變形溫度230℃以上的樹脂來形成為佳。用於墊片30的樹脂材料的熱變形溫度為230℃以上的話，可以防止由於迴焊焊接處理或電池1之使用中的加熱而使墊片30顯著變形、電解液11漏出。作為墊片30的材料，例如可舉出聚苯硫醚(PPS)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚醯胺、液晶高分子(LCP)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚合樹脂(PFA)、聚醚醚酮樹脂(PEEK)、聚醚腈樹脂(PEN)、聚醚酮樹脂(PEK)、聚丙烯酸酯樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯樹脂(PBT)、聚對苯二甲酸環己二甲酯樹脂、聚醚碸樹脂(PES)、聚氨基雙馬來醯亞胺樹脂、聚醚亞胺樹脂、氟樹脂等。此外，可以適切地使用在這些材料把玻璃纖維、雲母晶鬚、陶瓷微粉末等以30質量%以下的添加量添加者。
圖4係顯示實施型態的負極罐之縱剖面圖。 如圖4所示，負極罐60，被形成為下方開口的圓筒狀。負極罐60，具備：圓板狀的頂部62，以及由頂部62的外周緣跨全周朝向負極罐60的開口緣61往下方延伸的負極罐周壁部64。負極罐60，將不銹鋼板進行擰擠加工而形成。負極罐60的材料，例如可以使用SUS316L或SUS329J4L、SUS304等。此外，負極罐60的材料，例如使用將銅或鎳等壓接於不銹鋼而成的覆蓋材亦可。
負極罐周壁部64的外周面，以由頂部62的外周緣朝向負極罐60的開口緣61擴大直徑的方式延伸。負極罐周壁部64，具有由負極罐60的開口緣61朝向頂部62延伸往上方的雙重筒部71，及連結頂部62與雙重筒部71的階段部65。
階段部65係跨圓周方向全周一樣地延伸。階段部65，具有第1彎曲部66，第2彎曲部67，及第3彎曲部68。第1彎曲部66，連接於頂部62的外周緣。第1彎曲部66，由頂部62的外周緣往下方彎曲而延伸。第1彎曲部66，彎曲90°。第1彎曲部66，於負極罐周壁部64的外周面，在縱剖面上以一定的第1曲率半徑彎曲。第2彎曲部67，由第1彎曲部66的下端緣往徑向的外側彎曲而延伸。第2彎曲部67，彎曲90°。第2彎曲部67，於負極罐周壁部64的外周面，在縱剖面上以一定的第2曲率半徑彎曲。第2曲率半徑，比第1曲率半徑小。第3彎曲部68，由第2彎曲部67的外周緣往下方彎曲而延伸。第3彎曲部68，彎曲90°。第3彎曲部68，於負極罐周壁部64的外周面，在縱剖面上以一定的第3曲率半徑彎曲。第3曲率半徑，比第1曲率半徑小。在圖示之例，第3曲率半徑，與第2曲率半徑相等。又，第3彎曲部68的下端部連續於後述的內筒部72的上端緣72a的話，第2彎曲部67及第3彎曲部68以未滿90°的角度彎曲為鈍角狀亦可。此外，在圖示之例，第1彎曲部66與第2彎曲部67之間，設有縱剖面上在軸方向直線狀延伸的部分，但此直線狀延伸的部分是否存在並無特別限定。
雙重筒部71，具有在負極罐60的開口緣61折返的一體構造。雙重筒部71，具有由階段部65的下端緣跨全周往下方延伸的內筒部72，由徑向的外側包圍內筒部72的外筒部73，以及設於負極罐60的開口緣61而連接內筒部72與外筒部73的折返部74。
內筒部72，連續至第3彎曲部68，以一定的內徑及一定的外徑延伸於軸方向。內筒部72的上端緣72a，與在縱剖面上的第3彎曲部68的曲率中心在軸方向上一致。
折返部74，連接內筒部72的下端緣與外筒部73的下端緣。折返部74，由內筒部72的下端緣往徑向的外側彎曲180°而延伸。折返部74的下面，在縱剖面上往下方突出地延伸為凸曲面狀。
外筒部73，係由折返部74跨全周往上方延伸。外筒部73，沿著內筒部72的外周面，以一定的內徑及一定的外徑延伸於軸方向。外筒部73的內周面，亦可接於內筒部72的外周面，亦可與內筒部72的外周面隔開些許間隔。外筒部73的外徑，與墊片30的導引部43的內徑相等。外筒部73的上端緣73a，被形成為正交於軸方向的平面狀。外筒部73的上端緣73a，位於比負極罐60的軸方向的兩端間的中心60C更靠往頂部62側(上方)。外筒部73的上端緣73a，位於比內筒部72的上端緣72a更靠上方。換句話說，外筒部73，比內筒部72更往上方突出。外筒部73的上端緣73a，位於比第3彎曲部68的上端緣68a更靠往下方。又，第3彎曲部68的上端緣68a，與負極罐周壁部64的外周面之第2彎曲部67及第3彎曲部68的邊界一致，在縱剖面上負極罐周壁部64的外周面的切線方向與軸方向之交叉角為極大值之處。
於外筒部73的外周面的上端部，被形成倒角部75。倒角部75係跨圓周方向全周形成。在圖示之例，倒角部75具有所謂的倒角形狀。但是，倒角部75的法線方向，不限定於對徑向傾斜45°的方向。此外，倒角部75，亦可具有所謂圓倒角形狀。
如圖2所示，負極罐60，在墊片30的密封劑保持部44被塗佈密封劑(未圖示)的狀態下，被安裝於墊片30。負極罐60的雙重筒部71，被***墊片30的外壁部41及內壁部51之間的環形溝。雙重筒部71的下端緣(負極罐60的開口緣61)，抵接於墊片30的基部31的頂面33。在雙重筒部71的外筒部73的外周面，墊片30的外壁部41的內周面跨全周密接著。外筒部73的外周面，在墊片30的外壁部41的內周面中，至少接觸於密封劑保持部44全體。在圖示之例，雙重筒部71，以藉由外筒部73壓潰墊片30的密封劑保持部44的凸部46(參考圖3)的方式，***外壁部41的內側。外筒部73的倒角部75及上端緣73a，位於比密封劑保持部44更為上方，且比外壁部41的上端緣41a更靠下方。負極罐60，在被安裝於墊片30的狀態下，與墊片30一起被***正極罐20的內側。負極罐60，以頂部62由正極罐20往上方突出的方式配置。
墊片30，由上方被***正極罐20的開口部。墊片30的基部31的底面32，接觸於正極罐20的底部22的上面。墊片30的外周面，跨全周密接於正極罐周壁部24的內周面。墊片30的外周面，跨軸方向的全長接觸於正極罐周壁部24的內周面。在此，墊片30，在單體狀態外周面的錐狀部56以比徑向外側更朝向下方的方式形成，所以藉著***正極罐20藉由正極罐周壁部24往徑向的內側按壓。藉此，墊片30的外壁部41，對負極罐60在徑向隔著間隔的部分以往徑向內側位移的方式變形。在圖示之例，墊片30的外壁部41之中位於比負極罐60的外筒部73更上方的部分往徑向內側位移。結果，墊片30的外壁部41的內周面之導引部43的上部，在負極罐60的外筒部73的上方，比外筒部73的外周面更往徑向內側膨出。
如圖1所示，正極罐20，以壓緊正極罐周壁部24的上部的方式被填隙加工。正極罐20的開口緣21，比負極罐60的外筒部73的上端緣73a更被壓緊到徑向的內側。墊片30，藉著壓緊正極罐周壁部24的上部，對負極罐60在徑向隔著間隔的部分以往徑向內側位移的方式變形。結果，墊片30的外壁部41，由外筒部73的徑向外側通過外筒部73的上方被配置為跨第3彎曲部68的上方。接著，外壁部41，由上方密接於負極罐60的外筒部73之倒角部75及上端緣73a，以及階段部65的第3彎曲部68。此外，負極罐60，中介著墊片30藉由正極罐周壁部24的上部被壓入下方。伴此，墊片30，藉著基部31藉由負極罐60的開口緣61加壓，內壁部51的外周面53沿著負極罐周壁部64的內周面變形。
如以上所說明的，於本實施形態之電池1，負極罐60的外筒部73的上端緣73a，位於軸方向之負極罐60的兩端間之比中心60C更靠往上方的位置，且比第3彎曲部68的上端緣68a更靠近下方的位置。根據此構成，可以使外筒部73較大地設於軸方向，所以可以賦予由徑向外側對負極罐周壁部64的加壓的高的耐久性。藉此，縮小正極罐20的開口緣21強力加壓墊片30，可以把負極罐60由上方及徑向外側充分壓入。伴此，外筒部73不會比第3彎曲部68更往上方突出，所以可以抑制外筒部73咬入被配置於外筒部73的上方之墊片30。藉此，即使強力加壓墊片30也可以抑制墊片30因為與外筒部73之接觸而破損。亦即，可以抑制水分由正極罐20開口部傳遞於墊片30的表面而進入內部，所以對於謀求電容量的增大而增加厚度的電池1也可以賦予優異的密封性。亦即，可以提供具有優異密封性，且電容量大的可迴焊焊接的電池1。
此外，外筒部73的上端緣73a，位於比內筒部72的上端緣72a更靠上方。根據此構成，可以藉由外筒部73包圍內筒部72之全體。藉此，於雙重筒部71可以使雙重構造的部分最大限度地設置，可以藉由雙重筒部71賦予高耐久性。
於墊片30，軸方向之基部31的厚度，比徑向之外壁部41及內壁部51分別的最大厚度還要大。根據此構成，可以確保外壁部41之中特別是接近於基部31的部分的壁厚。藉此，於謀求電容量的增大而增加厚度的電池1，可以確保墊片30的強度。此外，正極罐20的底部22與負極罐60的開口緣61之間被配置充分量的墊片30，所以正極罐20之填隙加工時可以使正極罐20及負極罐60充分密接於墊片30。亦即，可以形成具有優異密封性的電池1。
進而，軸方向之基部31的厚度越為增大，就越能減少負極罐周壁部64的軸方向的長度。因此，於負極罐周壁部64透過墊片30減少被加壓的面積，可以降低對負極罐周壁部64施加的力。因此，可以抑制負極罐60的變形。
於外筒部73的外周面的上端部形成倒角部75。藉此，可以抑制由外筒部73對配置在外筒部73的上方之墊片30施加過大的壓力。藉此，即使強力加壓墊片30也可以抑制墊片30因為與外筒部73之接觸而破損。
又，本發明不限定於參照圖示說明的前述的實施型態，在其技術範圍內也可考慮種種變形例。 例如，在前述實施形態，墊片30接觸於正極罐20的底部22的上面，但是例如在墊片與正極罐的底部之間被配置隔板及正極亦可。
此外，在前述實施形態，第1彎曲部66、第2彎曲部67及第3彎曲部68分別以一定的曲率彎曲，但第1彎曲部、第2彎曲部及第3彎曲部的曲率亦可改變。
以上，說明了本發明之較佳的實施例，但本發明並不以這些實施例為限。在不逸脫本發明的要旨的範圍，可以進行構成的附加、省略、置換、以及其他變更。本發明並不由前述之說明所限定，僅藉由附隨的申請專利範圍來限定。
1:電池 3:外裝體 5:正極 7:負極 9:隔板 11:電解液 13:正極集電體 15:負極集電體 17:鋰體 20:正極罐 21:開口緣 22:底部 24:正極罐周壁部 30:墊片 31:基部 32:底面 33:頂面 34:內周面 36:閘門部 41:外壁部 41a:上端緣 42:倒角部 43:導引部 44:密封劑保持部 45:彎曲部 51:內壁部 51a:上端緣 52:內周面 53:外周面 56:錐狀部 60:負極罐 61:開口緣 62:頂部 64:負極罐周壁部 65:階段部 66:第1彎曲部 67:第2彎曲部 68:第3彎曲部 71:雙重筒部 72:內筒部 72a:上端緣 73:外筒部 73a:上端緣 74:折返部 75:倒角部 O:軸線
[圖1]係相關於實施型態之電池的剖面圖。 [圖2]係顯示實施型態的電池之縱剖面圖，顯示將外裝體封口前的狀態。 [圖3]係顯示實施型態的密合墊之縱剖面圖。 [圖4]係顯示實施型態的負極罐之縱剖面圖。
60:負極罐
60C:中心
61:開口緣
62:頂部
64:負極罐周壁部
65:階段部
66:第1彎曲部
67:第2彎曲部
68:第3彎曲部
68a:上端緣
71:雙重筒部
72:內筒部
72a:上端緣
73:外筒部
73a:上端緣
74:折返部
75:倒角部
O:軸線

Claims (4)

  1. 一種電化學胞，具備： 被形成有底筒狀，具有底部及由前述底部的外周緣延伸至軸方向的第1方向的正極罐周壁部之正極罐， 被形成有頂筒狀，具有頂部及由前述頂部的外周緣延伸至前述軸方向的第2方向的負極罐周壁部，被***前述正極罐的內側之負極罐， 被配置於前述正極罐周壁部及前述負極罐周壁部之間，藉著縮小前述正極罐的開口緣而被推擠至前述負極罐的外周面的墊片； 前述負極罐周壁部，具有： 由前述負極罐的開口緣朝向前述頂部延伸於前述第1方向的雙重筒部，及 連結前述頂部與前述雙重筒部的階段部； 前述階段部，具有： 由前述頂部的前述外周緣彎曲往前述第2方向而延伸的第1彎曲部， 由前述第1彎曲部之前述第2方向的端緣彎曲往徑向外側而延伸的第2彎曲部，以及 由前述第2彎曲部之外周緣彎曲往前述第2方向而延伸的第3彎曲部； 前述雙重筒部，具有： 由前述第3彎曲部之前述第2方向的端緣延伸於前述第2方向的內筒部，與 由前述徑向外側包圍前述內筒部的外筒部，以及 設於前述負極罐的前述開口緣，連接前述內筒部與前述外筒部的折返部； 前述墊片，至少被配置於前述外筒部的前述徑向外側及前述第1方向， 前述外筒部之前述第1方向的端緣，位於前述軸方向之前述負極罐的兩端間之比中心更靠往前述第1方向的位置，且位於前述第3彎曲部之比前述第1方向的端緣更靠往前述第2方向的位置。
  2. 如請求項1之電化學胞，其中 前述外筒部之前述第1方向之前述端緣，位於比前述內筒部之前述第1方向的端緣更靠往前述第1方向。
  3. 如請求項1或2之電化學胞，其中 前述墊片，具有： 被配置於前述正極罐的前述底部與前述負極罐的前述開口緣之間的環狀的基部， 由前述基部的外周緣往前述第1方向突出同時沿著圓周方向延伸全周，被配置於前述正極罐周壁部及前述負極罐周壁部之間的外壁部，以及 由前述基部往前述第1方向突出於前述負極罐周壁部的內側同時沿著前述圓周方向延伸全周的內壁部； 前述軸方向之前述基部的厚度，比前述徑向之前述外壁部及前述內壁部分別的最大厚度還大。
  4. 如請求項1至3項之任一之電化學胞，其中 前述外筒部的前述外周面之前述第1方向的端部，跨全周被取倒角。
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