特開 2023-77815 電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023077815

(43)【公開日】2023-06-06

(54)【発明の名称】電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/342 20210101AFI20230530BHJP

   H01M 50/152 20210101ALI20230530BHJP

   H01M 50/15 20210101ALI20230530BHJP

【ＦＩ】

H01M50/342 101

H01M50/152

H01M50/15

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021191281

(22)【出願日】2021-11-25

(71)【出願人】

【識別番号】000001889

【氏名又は名称】三洋電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山口 勇馬

(72)【発明者】

【氏名】杉本 修二

(72)【発明者】

【氏名】九之池 直人

【テーマコード（参考）】

5H011

5H012

【Ｆターム（参考）】

5H011AA13

5H011CC06

5H011FF02

5H012AA01

5H012AA07

5H012BB02

5H012DD01

5H012DD02

5H012FF01

5H012GG01

5H012JJ02

(57)【要約】

【課題】弁体及び外部端子キャップを備える電池において、ベント圧のばらつきを抑制する。
【解決手段】本実施形態の非水電解質二次電池１０は、電池内圧が所定圧力に達した際に破断する薄肉部２１を有する弁体１７と、外部接続タブが溶接される外部端子キャップ１５と、弁体１７と外部端子キャップ１５との間に配置されている閾板１６とを備え、外部端子キャップ１５と閾板１６、及び閾板１６と弁体１７はそれぞれ接合されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池内圧が所定圧力に達した際に破断するガス排出部を有する弁体と、外部接続タブが溶接される外部端子キャップと、前記弁体と前記外部端子キャップとの間に配置されている閾板とを備え、前記外部端子キャップと前記閾板、及び前記閾板と前記弁体はそれぞれ接合されている、電池。

【請求項2】

前記弁体は、前記ガス排出部より外側の周縁部に肉厚のフランジ部を有し、前記閾板の周縁部と前記弁体の前記フランジ部とが接合されていることを特徴とする、請求項１に記載の電池。

【請求項3】

前記外部端子キャップは、中央部が電池外方に向けて凸となる凸状部と、前記凸状部の底辺部をなすフランジ部とを有し、
前記閾板の周縁部と前記外部端子キャップの前記フランジ部とが接合されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の電池。

【請求項4】

前記弁体と前記閾板の接合箇所、及び前記閾板と前記外部端子キャップの接合箇所は複数である、請求項１～３のいずれか１項に記載の電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電池内圧が所定圧力に達した際に破断するガス排出部を有する弁体を備える電池に関する。

【背景技術】

【0002】

近年の電子機器の小型化、軽量化に伴い、電源となる電池に対しても小型軽量化の要望が非常に大きくなっている。小型軽量でかつ高容量で充放電可能な電池としては、例えば、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池が挙げられ、小型ビデオカメラ、携帯電話、ノートパソコン等の携帯用電子・通信機器等に広く用いられている。

【0003】

電池は、電極、電解液等を収容する電池ケースと、電池ケースの開口部を封口する封口体とを有する。封口体は、一般的に、電池内部のガス圧が上昇して所定の圧力以上になると破断（ベント）するガス排出部を有する弁体を備えている。

【0004】

ところで、複数の電池を直列・並列に接続したり外部負荷に接続したりするための外部接続タブを電池に溶接する際、封口体を構成する弁体が電池の最外部であると、外部接続タブを弁体に直接溶接しなければならない場合がある。そして、外部接続タブを弁体に直接溶接すると、弁体に負荷が掛かり、弁体が下反りして変形してしまう場合がある。したがって、外部接続タブを弁体に直接溶接する場合には、弁体の中でも、変形し難い厚肉部を溶接箇所としなければならないため、溶接可能範囲は狭い範囲に限定される。

【0005】

そこで、従来、外部接続タブの溶接可能範囲を拡大し、弁体の変形量を抑制するために、弁体上に外部端子キャップが設置される（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００７－１９４１６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、弁体上に外部端子キャップを設置した電池では、電池内部のガス圧が上昇した場合、まず、弁体が破断して、その後、外部端子キャップが破断するように、２段階で破断する構造となる。このように２段階で破断する構造の場合、電池内部のガスが外部へ排出される際の電池内圧（以降、ベント圧と称する場合がる）にばらつきが生じる。

【0008】

そこで、本開示は、弁体及び外部端子キャップを備える電池において、ベント圧のばらつきを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示の一態様に係る電池は、電池内圧が所定圧力に達した際に破断するガス排出部を有する弁体と、外部接続タブが溶接される外部端子キャップと、前記弁体と前記外部端子キャップとの間に配置されている閾板とを備え、前記外部端子キャップと前記閾板、及び前記閾板と前記弁体はそれぞれ接合されている。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、弁体及び外部端子キャップを備える電池において、ベント圧のばらつきを抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態に係る非水電解質二次電池の構成の一例を示す一部模式断面図である。

【図2】本実施形態の非水電解質二次電池において弁体の薄肉部が破断した状態を示す一部模式断面図である。

【図3】従来の非水電解質二次電池の一部模式断面図である。

【図4】従来の非水電解質二次電池において弁体の薄肉部が破断した状態を示す一部模式断面図である。

【図5】従来の非水電解質二次電池において弁体の薄肉部が破断した状態を示す一部模式断面図である。

【図6】比較例１の非水電解質二次電池の構成の一例を示す一部模式断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、本開示の電池の一例として、非水電解質二次電池を例に説明するが、本開示の電池は以下の非水電解質二次電池に特定されるものではなく、本開示の技術思想を逸脱しない範囲において種々の電池に適用される。

【0013】

図１は、実施形態に係る非水電解質二次電池の構成の一例を示す一部模式断面図である。図１に示す非水電解質二次電池１０は、正極１１及び負極１２を有する電極体と、非水電解質と、電池ケース１３と、外部端子キャップ１５と、閾板１６と、封口体（弁体１７、絶縁部１８及び金属板１９を有する）と、正極リード２３と、上部絶縁板２４とを備える。

【0014】

電池ケース１３は、例えば、開口部を有する有底円筒状の金属製容器であり、電極体や非水電解質等を収容する。電池ケース１３は円筒形状に限定されず、例えば、角形形状等でもよい。電池ケース１３の開口部は、封口体を構成する弁体１７により塞がれている。電池ケース１３と弁体１７との間にはシール部材２５が設けられ、電池内部の密閉性が確保される。電池ケース１３は、例えば、側面部の一部が内側に張り出し、弁体１７を支持する張り出し部１４を有する。張り出し部１４は、電池ケース１３の周方向に沿って環状に形成されていることが好ましく、張り出し部１４の上面で弁体１７を支持している。

【0015】

電極体は、正極１１及び負極１２との間に設けられるセパレータ（不図示）を備えることを好ましい。電極体は、例えば、正極１１及び負極１２がセパレータを介して巻回されてなる巻回型構造を有する。なお、電極体は、例えば、正極及び負極がセパレータを介して交互に積層されてなる積層型構造でもよい。

【0016】

正極１１には、正極リード２３が取り付けられている。正極リード２３は、電極体と封口体との間に配置されている上部絶縁板２４の貫通孔を通って、封口体側に延びている。そして、正極リード２３は、封口体を構成する金属板１９の下面に溶接等で接合されている。後述するように、金属板１９と外部端子キャップ１５は電気的に接続されているので、外部端子キャップ１５が正極端子となる。なお、図での説明は省略するが、負極１２には負極リードが取り付けられている。負極リードは、例えば、電極体と電池ケース１３の底部との間に設けられた下部絶縁板を通って、電池ケース１３の底部側に延びている。そして、負極リードは、電池ケース１３の底部内面に溶接等で接合され、電池ケース１３が負極端子となる。

【0017】

正極１１は、例えば、正極集電体と、正極集電体上に形成された正極活物質層を備えている。正極集電体には、例えば、アルミニウムなどの正極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が用いられる。正極活物質層は、例えば、正極活物質、導電剤及び結着剤を含む。

【0018】

正極活物質層に含まれる正極活物質としては、例えば、リチウム遷移金属複合酸化物等が挙げられる。具体的には、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウム、リチウムニッケルマンガン複合酸化物、リチウムニッケルコバルト複合酸化物等が挙げられ、これらのリチウム遷移金属複合酸化物にＡｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｂ、Ｗ、Ｍｇ、Ｍｏ等を添加してもよい。

【0019】

正極活物質層に含まれる導電剤としては、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、黒鉛等の炭素粉末等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【0020】

正極活物質層に含まれる結着剤としては、例えば、フッ素系高分子、ゴム系高分子等が挙げられる。フッ素系高分子としては、例えば、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）、またはこれらの変性体等が挙げられる。また、ゴム系高分子としては、例えば、エチレンープロピレンーイソプレン共重合体、エチレンープロピレンーブタジエン共重合体等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

【0021】

負極１２は、例えば、負極集電体と、負極集電体上に形成される負極活物質層とを備える。負極集電体には、例えば、銅などの負極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。負極活物質層は、例えば、負極活物質、増粘剤、結着剤を含む。

【0022】

負極活物質としては、例えば、リチウムイオンの吸蔵・放出が可能な炭素材料を用いることができる。炭素材料としては、例えば、黒鉛、難黒鉛性炭素、易黒鉛性炭素、繊維状炭素、コークス及びカーボンブラック等を用いることができる。さらに、負極活物質としては、非炭素系材料を用いてもよい。非炭素材料としては、例えば、シリコン、スズ及びこれらを主とする合金や酸化物を用いることができる。

【0023】

結着剤としては、例えば、正極の場合と同様にＰＴＦＥ等を用いることもできるが、スチレンーブタジエン共重合体（ＳＢＲ）又はこの変性体等を用いてもよい。増粘剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等を用いることができる。

【0024】

非水電解質は、例えば、非水溶媒と、非水溶媒に溶解した電解質塩とを含む。非水溶媒は、例えば、カーボネート類、ラクトン類、エーテル類、ケトン類、エステル類及びこれらの２種以上の混合溶媒等が用いられる。

【0025】

電解質塩は、リチウム塩等が挙げられ、例えば、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬＩＣＦ_３ＳＯ_３及びこれらの２種以上の混合物等が用いられる。溶媒に対する電解質塩の溶解量は、例えば０．５～２．０ｍｏｌ／Ｌである。

【0026】

セパレータには、例えば、イオン透過性及び絶縁性を有する多孔性シート等が用いられる。多孔性シートの具体例としては、微多孔薄膜、織布、不織布等が挙げられる。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系樹脂、セルロースなどが好適である。セパレータは、セルロース繊維層及びオレフィン系樹脂等の熱可塑性樹脂繊維層を有する積層体であってもよい。また、ポリエチレン層及びポリプロピレン層を含む多層セパレータであってもよく、セパレータの表面にアラミド系樹脂、セラミック等の材料が塗布されたものを用いてもよい。

【0027】

以下に、封口体（弁体１７、絶縁部１８、金属板１９）、外部端子キャップ１５、閾板１６について詳述する。

【0028】

封口体は、正極１１及び負極１２を有する電極体側から順に、金属板１９、絶縁部１８、弁体１７が積層された構造を有する。また、封口体上（実質的には弁体１７上）に、閾板１６が配置され、閾板１６上に外部端子キャップ１５が配置されている。

【0029】

封口体を構成する弁体１７、金属板１９は、例えば、円板形状を有し、絶縁部１８は、例えば、中央部が開口したリング形状を有する。弁体１７は、中央部分に、電池内部側に向かって凸となるように突出した厚肉の凸状部２０と、周縁部分に厚肉のフランジ部２２と、凸状部２０とフランジ部２２との間に位置する薄肉部２１とを有する。弁体１７と金属板１９との間には絶縁部１８が介在している。但し、弁体１７の凸状部２０が、絶縁部１８の開口部を通して、金属板１９の中央部分に接触し、金属板１９と弁体１７とが電気的に接続されている。弁体１７と金属板１９の接触部分は、例えば、抵抗溶接、超音波溶接等の溶接等により接合されている。

【0030】

閾板１６は、例えば、円板形状を有する金属板等の導電性部材である。閾板１６と弁体１７とは、例えば、各々の周縁部で接触している。具体的には、図１に示すように、閾板１６の周縁部分と弁体１７のフランジ部２２とが接触し、閾板１６と弁体１７とが電気的に接続されている。なお、図１に示すように、閾板１６と、弁体１７の凸状部２０及び薄肉部２１とは接触せずに、離間していることが好ましい。これにより、後述する電流遮断機能が阻害されない。閾板１６の厚みは、例えば、０．２～０．５ｍｍ程度の範囲であることが好ましい。

【0031】

外部端子キャップ１５は、例えば、中央部が電池外方に向けて凸となるように膨出した凸状部を有する金属製円板である。外部端子キャップ１５は、キャップ内と外気とを連通する連通口が形成されていてもよいし、当該連通口が形成されていなくてもよい。外部端子キャップ１５には、電池同士を接続したり、外部負荷に接続したりするための外部接続タブが溶接されるため、外部接続タブの溶接可能範囲を拡大する点で、連通口が形成されていない方が好ましい。外部端子キャップ１５の厚みは、例えば、０．２～０．５ｍｍ程度の範囲であることが好ましい。

【0032】

外部端子キャップ１５と閾板１６とは、例えば、各々の周縁部で接触している。具体的には、図１に示すように、外部端子キャップ１５の凸状部の底辺部をなすフランジ部と閾板１６の周縁部とが接触し、閾板１６と外部端子キャップ１５が電気的に接続されている。

【0033】

外部端子キャップ１５と閾板１６との接触部分、閾板１６と弁体１７との接触部分は、例えば、レーザー溶接、抵抗溶接、超音波溶接等の溶接等により接合されている。外部端子キャップ１５と閾板１６との接合箇所、閾板１６と弁体１７との接合箇所は、同じ位置でも異なる位置でもよいし、１箇所でも複数箇所でもよい。接合箇所を複数個所とする場合は、接合する部材の中心部を挟んで対向する位置がよい。

【0034】

このように、金属板１９、弁体１７、閾板１６及び外部端子キャップ１５は互いに電気的に接続されている。すなわち、外部端子キャップ１５は、正極リード２３が接続された金属板１９と電気的に接続されているため、正極端子として機能する。

【0035】

図１に示す封口体では、弁体１７と金属板１９により、感圧型の電流遮断部が構成されている。感圧型の電流遮断部とは、電池の内圧が所定圧力に達した際に電流経路を遮断するものである。例えば、内部短絡等による発熱で電池内圧が上昇すると、弁体１７の凸状部２０及び薄肉部２１が閾板１６側に押し上げられるように変形する。これにより、凸状部２０に接触している部分の金属板１９が破断し、凸状部２０が金属板１９から離れ、弁体１７と金属板１９との電流経路が遮断される。なお、図１に示す金属板１９のように、凸状部２０と接触している部分及びその近傍を薄肉部にすることが好ましい。これにより、電池内圧の上昇により金属板１９が破断し易くなる。

【0036】

図１に示す弁体１７では、薄肉部２１により、電池内圧が所定圧力に達した際に破断するガス排出部が構成されている。なお、封口体に電流遮断部を設ける場合には、弁体１７の薄肉部２１は、電流遮断部が作動する圧力より高い圧力（例えば２～３ＭＰａ）で破断するように構成されている。ガス排出部は、薄肉部２１により構成されるものに限定されず、電池内圧が所定圧力に達した際に破断するものであれば、従来公知のものが適用される。以下、電池内圧が上昇して、弁体１７の薄肉部２１が破断した場合について、図面を用いて説明する。

【0037】

図２は、本実施形態の非水電解質二次電池において弁体の薄肉部が破断した状態を示す一部模式断面図である。図３は、従来の非水電解質二次電池の一部模式断面図であり、図４及び５は、従来の非水電解質二次電池において弁体の薄肉部が破断した状態を示す一部模式断面図である。図３の従来の非水電解質二次電池１０Ａは、閾板１６を備えていないこと以外は、図１に示す非水電解質二次電池１０の構成と同様である。そして、図３の従来の非水電解質二次電池１０Ａでは、外部端子キャップ１５の凸状部の底辺部をなすフランジ部と弁体１７のフランジ部２２とが接触している。

【0038】

従来の非水電解質二次電池１０Ａでは、例えば、内部短絡等による発熱で電池内圧が上昇して、前述したように電流遮断部が作動した後、更に電池内圧が上昇すると、図４に示すように、弁体１７の薄肉部２１が破断した後、さらに、図５に示すように、外部端子キャップ１５が破断する。外部端子キャップ１５の破断箇所は、例えば、弁体１７との接合箇所である。このように、従来の非水電解質二次電池１０Ａの場合、弁体１７の薄肉部２１が破断した後、外部端子キャップ１５が破断するように、２段階で破断する構造となるため、電池内部のガスが外部へ排出される際の電池内圧（ベント圧）にばらつきが生じる。

【0039】

一方、本実施形態の非水電解質二次電池１０の場合、例えば、内部短絡等による発熱で電池内圧が上昇して、電流遮断部が作動した後、更に電池内圧が上昇すると、図２に示すように、弁体１７の薄肉部２１が破断すると共に閾板１６が破断する。薄肉部２１の破断時には薄肉部２１及び凸状部２０が上に押し上げられていて、弁体１７と閾板１６との間に隙間がなくなるため、薄肉部２１と閾板１６の破断は同時に起こる。閾板１６の破断箇所は、例えば、弁体１７のフランジ部２２との接合箇所である。そして、閾板１６が破断した際には、閾板１６がその上の外部端子キャップ１５を押し上げるため、電池内部のガスが外部へ排出される。このように、本開示の非水電解質二次電池１０の場合、弁体１７が破断すれば、電池内部のガスを外部へ外出することができるため、ベント圧のばらつきを抑制することができる。

【0040】

閾板１６及び外部端子キャップ１５は、弁体１７の凸状部２０や薄肉部２１を覆うように配置することが好ましい。これにより、弁体１７の凸状部２０や薄肉部２１を腐食から保護できる。また、外部端子キャップ１５は電池の最外部にあたるため、外部端子キャップ１５には、電池の落下による衝撃等の外部荷重が加わりやすい。しかし、閾板１６及び外部端子キャップ１５を弁体１７の凸状部２０や薄肉部２１を覆うように配置することで、電池の落下による衝撃等の外部荷重から、弁体１７の凸状部２０や薄肉部２１を保護できるため、弁体１７の変形を抑制できる。なお、外部端子キャップ１５を設置することで、外部接続タブの接合面積を拡大することができる。

【0041】

閾板１６と弁体１７の接合は、閾板１６の周縁部と、弁体１７のガス排出部（薄肉部２１）より外側の周縁部である肉厚のフランジ部２２とが接合されることが好ましい。また、外部端子キャップ１５と閾板１６との接合は、閾板１６の周縁部と、外部端子キャップ１５の凸状部の底辺部をなすフランジ部とが接合されることが好ましい。これにより、閾板１６や外部端子キャップ１５の接合時における弁体１７の変形、例えば、弁体の下反りの変形を抑制することができる。

【0042】

ところで、閾板１６や外部端子キャップ１５を接合するに際しては、例えば、封口体の弁体１７上に閾板１６を載置し、閾板１６側から所定の箇所に溶接を施して、閾板１６を弁体１７に接合した後、閾板１６上に外部端子キャップ１５を載置し、外部端子キャップ１５側から所定の箇所に溶接を施して、外部端子キャップ１５を閾板１６に接合してもよい。或いは、閾板１６上に外部端子キャップ１５を載置し、外部端子キャップ１５側から所定の箇所に溶接を施して、外部端子キャップ１５を閾板１６に接合した後、外部端子キャップ１５が取り付けられた閾板１６を封口体の弁体１７上に載置し、閾板１６側から所定の箇所に溶接を施して、外部端子キャップ１５が取り付けられた閾板１６を弁体１７に接合してもよい。

【実施例0043】

＜実施例１＞
［正極の作製］
正極活物質としてのアルミニウム含有ニッケルコバルト酸リチウムを１００質量部と、導電剤としてのアセチレンブラック（ＡＢ）を１質量部と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を０．９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、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、乾燥させた。これを所定の電極サイズに切り取り、ローラーを用いて圧延して、正極集電体の両面に正極活物質層が形成された正極を作製した。

【0044】

［負極の作製］
負極活物質としての黒鉛粉末を１００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）を１質量部と、結着剤としてのスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を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、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、乾燥させた。これを所定の電極サイズに切り取り、ローラーを用いて圧延して、負極集電体の両面に負極活物質層が形成された負極を作製した。

【0045】

［非水電解液の調製］
エチレンカーボネート（ＥＣ）と、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）とからなる混合溶媒に、ＬｉＰＦ_６を１．０ｍｏｌ／Ｌ溶解させて、非水電解液を調製した。

【0046】

［封口体の作製、及び閾板及び外部端子キャップの接合］
アルミニウム製の金属板、絶縁部、アルミニウム製の弁体の順に積層し、弁体中央部分の凸状部を金属板の中央部分に溶接して、封口体を作製した。封口体の弁体上に厚み０．３ｍｍのアルミニウム製の閾板を載置し、閾板の周縁部と弁体のフランジ部が接合されるように、閾板の周縁部に２箇所（閾板中心に対して対向する位置の２箇所）に溶接を行い、閾板と封口体の弁体とを接合した。さらに閾板上に、アルミニウム製の外部端子キャップ（凸状部の高さ１ｍｍ）を載置し、外部端子キャップのフランジ部と閾板の周縁部とが接合されるように、外部端子キャップのフランジ部に２箇所（キャップ中心に対して対向する位置の２箇所）に溶接を行い、閾板と外部端子キャップを接合した。

【0047】

［非水電解質二次電池の作製］
図１に示す非水電解質二次電池を作製した。具体的には、以下の通りである。上記正極にアルミニウム製の正極リードを、上記負極にニッケル製の負極リードをそれぞれ取り付けた。そして、ポリエチレン層を有するセパレータを介して正極及び負極を巻回することにより巻回型の電極体を作製した。次に、この電極体の上下に絶縁板を配置し、負極リードを電池ケースの底部に溶接し、閾板及び外部端子キャップが取り付けられた封口体の金属板に正極リードを溶接した後、電極体を電池ケース内に収容した。その後、電池ケース内に上記非水電解液を注入した後、封口体の弁体の周囲にＰＦＡ製のシール部材を介在させて、電池ケースの開口部内側に装着し、電池ケースの開口部分を内方にかしめて、電池ケースを密閉することにより、非水電解質二次電池を作製した。

【0048】

＜実施例２＞
凸状部の高さ１．３ｍｍの外部端子キャップを使用したこと以外は、実施例１と同様に非水電解質二次電池を作製した。

【0049】

＜比較例１＞
図６に示す非水電解質二次電池１０Ｂを作製した。具体的には、封口体上に閾板及び外部端子キャップを取り付けなかったこと以外は、実施例１と同様に非水電解質二次電池を作製した。

【0050】

＜比較例２＞
図３に示す非水電解質二次電池を作製した。具体的には、封口体の弁体上に外部端子キャップを載置し、外部端子キャップのフランジ部に２箇所（キャップ中心に対して対向する位置の２箇所）に溶接を行い、封口体の弁体と外部端子キャップを接合した。そして、外部端子キャップを取り付けた封口体を使用したこと以外は、実施例１と同様に非水電解質二次電池を作製した。

【0051】

＜比較例３＞
凸状部の高さ１．３ｍｍの外部端子キャップを使用したこと以外は、比較例２と同様に非水電解質二次電池を作製した。

【0052】

＜ベント圧の測定＞
各実施例及び各比較例の非水電解質二次電池の電池ケースの底からＮ_２ガスを０．１ＭＰａで供給し、外部端子キャップが破断したときの電池内圧を測定し、この値をベント圧とした。電池内へのＮ_２ガスの供給は、電池ケースの底にφ３ｍｍの穴をあけて、その穴に銅管を挿入し、銅管と穴の隙間をはんだ付けして密閉した状態で、銅管にＮ_２ガスを導入することにより行った。ベント圧の測定は非水電解質二次電池２０個に対して行い、得られた複数のベント圧から標準偏差（σ）を算出した。ベント圧の標準偏差（σ）が小さいほど、ベント圧のばらつきが少ないことを示している。

【0053】

＜外部接続タブ溶接可能範囲の計測＞
外部端子キャップを凸状部側から見た上面視において、フラットな領域の面積を計測し、この面積を外部接続タブが溶接できる外部接続タブ溶接可能範囲とした。但し、比較例１の場合は、弁体のフランジ部の面積を計測し、この面積を外部接続タブ溶接可能範囲とした。

【0054】

＜弁体の下反り変形量（１）の測定＞
各実施例及び比較例２～３における非水電解質二次電池において、外部端子キャップの中央部に、外部接続タブを抵抗溶接した。また、比較例１における非水電解質二次電池においては、弁体の中央部に、外部接続タブを抵抗溶接した。溶接条件は、溶接電流１．２ｋＡ、電極棒の加圧力３０Ｎに設定した。そして、抵抗溶接後の弁体の周縁部と中央部の高低差から、抵抗溶接前の弁体の周縁部と中央部の高低差を差し引いた値を算出し、その値を弁体の下反り変形量（１）とした。

【0055】

＜弁体の下反り変形量（２）の測定＞
外部端子キャップ（比較例１では弁体）への外部接続タブの溶接を超音波溶接に変更した。そして、超音波溶接後の弁体の周縁部と中央部の高低差から、超音波溶接前の弁体の周縁部と中央部の高低差を差し引いた値を算出し、その値を弁体の下反り変形量（２）とした。

【0056】

＜弁体の下反り変形量（３）の測定＞
各実施例及び各比較例の非水電解質二次電池を１．５ｍの高さから、外部端子キャップを下向きにして、コンクリート上に１０回落下させた。落下後の弁体の周縁部と中央部の高低差から、落下前の弁体の周縁部と中央部の高低差を差し引いた値を算出し、その値を弁体の下反り変形量（３）とした。

【0057】

表１に、各実施例及び各比較例のベント圧の標準偏差（σ）、外部端子キャップの接合可能範囲、弁体の下反り変形量（１）～（３）の結果をまとめた。

【0058】

【表1】

【0059】

弁体と外部端子キャップとの間に閾板を介在させ、弁体と閾板、閾板と外部端子キャップを接合した実施例１及び２は、弁体の上に外部端子キャップを接合した比較例２、３と比べて、ベント圧の標準偏差の値が低く、ベント圧のばらつきが抑えられた。なお、実施例１，２は、外部端子キャップを備えているため、外部接続タブ溶接可能範囲を広く確保することができた。また、実施例１，２は、閾板は、弁体のフランジ部に接合され、外部端子キャップは、閾板の周縁部分に接合されているため、弁体の下反り変形量が抑えられた。

【符号の説明】

【0060】

１０ 非水電解質二次電池、１１ 正極、１２ 負極、１３ 電池ケース、１４ 張り出し部、１５ 外部端子キャップ、１６ 閾板、１７ 弁体、１８ 絶縁部、１９ 金属板、２０ 凸状部、２１ 薄肉部、２２ フランジ部、２３ 正極リード、２４ 上部絶縁板、２５ シール部材。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】