CN104471747B - 方形二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明的方形二次电池包括：具有电极的发电构件；收纳发电构件的电池桶；密封电池桶的开口的电池盖；配置在电池盖的外部端子；和将发电构件的电极和外部端子连接的集电体。外部端子具有与汇流条连接的汇流条连接部和与集电体连接的集电体连接部。汇流条连接部和集电体连接部在电池盖上并排设置为一体。集电体连接部具有：插入到电池盖的贯通孔的筒状的插通部；和设置在插通部的外周的按压用于密封贯通孔和插通部之间的密封部件的密封部，在筒状的插通部的内侧设置有密封电池盖的贯通孔的底部，插通部的前端铆接在集电体。

Description

方形二次电池
技术领域
本发明涉及方形二次电池。
背景技术
近年来，作为混合动力型的电动汽车、纯粹的电动汽车等的动力源开发出大容量(Wh)的二次电池，其中尤其是，能量密度(Wh/kg)高的方形的锂离子二次电池受到关注。
在方形的锂离子二次电池中，将在正极箔涂敷有正极活性物质的正极电极、在负极箔涂敷有负极活性物质的负极电极和用于将各自绝缘的隔板(separator)重合进行卷绕，由此扁平形状的卷绕电极组形成为发电构件。卷绕电极组与设置在电池容器的电池盖的正极外部端子和负极外部端子电连接。卷绕电极组收纳于电池容器的电池桶，电池桶的开口部通过电池盖被密封焊接。方形二次电池通过从收纳有卷绕电极组的电池容器的注液孔注入电解液后，插入注液栓通过激光焊接进行密封焊接而形成。
通过利用汇流条(busbar)等的导电部件将多个方形二次电池的正极外部端子和负极外部端子电连接，形成组电池。汇流条利用螺栓、螺母被螺纹紧固到外部端子或者通过焊接到外部端子与方形二次电池连接。
专利文献1中公开了能够利用螺栓、螺母将汇流条连接到外部端子的二次电池。专利文献1中记载的二次电池包括：与发电构件接合的集电连接体；将配置在电池盖上的端子座和集电连接体电连接的铆钉(rivet)端子；和形成由铆钉端子插通的铆接孔和螺栓插通的贯通孔的端子座。在专利文献1中记载的二次电池中，通过铆接(かしめ)将端子座和铆钉端子连接固定，通过铆接和焊接将铆钉端子和集电连接体连接固定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2004-14173号公报
发明内容
发明想要解决的技术问题
在上述专利文献1中记载的二次电池中，将汇流条和发电构件电连接的部件由端子座、铆钉端子和集电连接体构成。专利文献1中记载的二次电池中，在端子座和集电连接体上各自连接铆钉端子，端子座和集电连接体经由铆钉端子电连接，因此，制造工序变得复杂。另外，在专利文献1中记载的二次电池中，在端子座和集电连接体之间的导通路径设置有两处的连接部，因此也存在接触电阻大的问题。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的第一方式的方形二次电池，包括：具有电极的发电构件；收纳发电构件的电池桶；密封电池桶的开口的电池盖；配置在电池盖的外部端子；和将发电构件的电极和外部端子连接的集电体，外部端子具有与汇流条连接的汇流条连接部和与集电体连接的集电体连接部，汇流条连接部和集电体连接部在电池盖上并排设置为一体，集电体连接部具有：插入到电池盖的贯通孔的筒状的插通部；和设置在插通部的外周、对将贯通孔和插通部之间密封的密封部件进行按压的密封部，在筒状的插通部的内侧设置有将电池盖的贯通孔密封的底部，插通部的前端铆接到集电体。
发明效果
采用本发明，与汇流条连接的汇流条连接部和与集电体连接的集电体连接部设置成一体，因此，能够减少接触电阻，并且，减少方形二次电池的组装工时，能够提高生产率。
附图说明
图1是本发明的实施方式的方形二次电池的外观立体图。
图2是表示本发明的实施方式的方形二次电池的构成的分解立体图。
图3是表示卷绕电极组的立体图。
图4是表示盖组装体的分解立体图。
图5是表示盖组装体的构成的截面图。
图6中，(a)是外部端子的外观立体图，(b)是从(a)的D方向看到的外部端子的平面图，(c)是由(b)的C-C线切断而得到的外部端子的截面图。
图7是表示将外部端子的集电体连接部的前端铆接到集电体的工序的图。
图8中，(a)是原材料的平面图，(b)是原材料的侧视图，(c)是第一冲压工序后的原材料的平面图，(d)是第一冲压工序后的原材料的侧视截面图。
图9是表示第一冲压工序的图。
图10是表示第二冲压工序的图。
图11中，(a)和(b)是结束了第二冲压工序的原材料的平面图和侧视截面图，(c)和(d)是结束了锻造工序的原材料的平面图和侧视截面图。
图12是表示锻造工序的图。
图13是表示冲孔加工工序的图。
图14中(a)和(b)是结束了冲孔加工工序的原材料的平面图和侧视截面图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的方形二次电池的实施方式进行说明。
图1是方形二次电池100的外观立体图，图2是表示方形二次电池100的构成的分解立体图。
如图1所示，方形二次电池100具备：包括电池桶101和电池盖102的电池容器。电池桶101和电池盖102的材质为铝或者铝合金等。电池桶101通过深拉伸加工形成为一端开口的扁平的矩形箱状。电池桶101包括：矩形平板状的底板101c；从底板101c的一对长边部各自立起的一对宽度宽侧板101a；和从底板101c的一对短边部各自立起的一对宽度窄侧板101b。
如图2所示，在电池桶101收纳有保持于盖组装体107(参照图4)的卷绕电极组170(参照图3)。与卷绕电极组170的正极电极174接合的正极集电体180和与卷绕电极组170的负极电极175接合的负极集电体190以及卷绕电极组170以被绝缘壳108覆盖的状态收纳于电池桶101。绝缘壳108的材质为聚丙烯等具有绝缘性的树脂，电池桶101与卷绕电极组170电绝缘。
如图1和图2所示，电池盖102为矩形平板状，以封闭电池桶101的开口的方式被激光焊接。即，电池盖102密封电池桶101的开口。如图1所示，在电池盖102配置有与卷绕电极组170的正极电极174和负极电极175(参照图3)电连接的正极外部端子104和负极外部端子105。
正极外部端子104经由正极集电体180与卷绕电极组170的正极电极174电连接，负极外部端子105经由负极集电体190与卷绕电极组170的负极电极175电连接。因此，经由正极外部端子104和负极外部端子105对外部设备供给电力，或者经由正极外部端子104和负极外部端子105将外部发电电力供给到卷绕电极组170进行充电。
如图2所示，在电池盖102贯穿设置有用于对电池容器内注入电解液的注液孔106a。注液孔106a在电解液注入后通过注液栓106b密封。作为电解液例如能够使用在碳酸乙烯酯(ethylene carbonate)等的碳酸酯类的有机溶剂中溶解有六氟磷酸锂(LiPF6)等的锂盐的非水电解液。
在电池盖102设置有气体排出阀103。气体排出阀103通过冲压(press)加工使电池盖102部分地薄壁化而形成。此外，可以通过激光焊接等将薄膜部件安装在电池盖102的开口，将薄壁部分作为气体排出阀。气体排出阀103，在方形二次电池100因过充电等异常而发热产生气体，电池容器内的压力上升达到规定压力时裂开，从内部排出气体，使电池容器内的压力降低。
参照图3对卷绕电极组170进行说明。图3是表示卷绕电极组170的立体图，表示将卷绕电极组170的卷绕结束侧展开而形成的状态。作为发电构件的卷绕电极组170通过使长条状的正极电极174和负极电极175其间隔着隔板173a、173b围绕卷绕中心轴W卷绕成扁平形状而形成叠层构造。
正极电极174在正极箔171的两面形成有正极活性物质合剂(混合物)的层176。正极活性物质合剂是在正极活性物质中混合(配合)结合材料(粘合剂(binder))而形成的。负极电极175在负极箔172的两面形成有负极活性物质合剂的层177。负极活性物质合剂是在负极活性物质中混合(配合)结合材料(粘合剂)而形成的材料。
正极箔171是厚度20～30μm左右的铝箔，负极箔172是厚度15～20μm左右的铜箔。隔板173a、173b的原材料是锂离子能够通过的微多孔质的聚乙烯树脂。正极活性物质是锰酸锂等的含锂过渡金属复合氧化物，负极活性物质是可逆地吸藏、放出锂离子的石墨等的碳材料。
卷绕电极组170的宽度方向、即与卷绕方向正交的卷绕中心轴W的方向的两端部，一方为正极电极174的叠层部，另一方为负极电极175的叠层部。设置在一端的正极电极174的叠层部是未形成正极活性物质合剂层176的正极未涂敷部、即正极箔171的露出部层叠而成的部分。设置在另一端的负极电极175的叠层部是未形成负极活性物质合剂层177的负极未涂敷部、即负极箔172的露出部层叠而成的部分。正极未涂敷部的叠层部和负极未涂敷部的叠层部各自预先被压碎，通过超声波接合分别与后述的盖组装体107(参照图4)的正极集电体180和负极集电体190连接，形成电极组组装体109(参照图2)。
参照图4～图6对盖组装体107的构成详细地说明。图4是表示盖组装体107的分解立体图，图5是表示盖组装体107的构成的截面图。图5(a)是图4的B-B线切截面图。图5(b)是表示将盖组装体107的构成部件组装完成的状态的截面图，表示将正极插通部141b和负极插通部151b的前端铆接之前的状态。图5(c)是图1的A-A线切断截面图，表示将正极插通部141b和负极插通部151b的前端铆接后的状态。图5表示的是负极侧的构成，但正极侧也为同样的形状、构成，因此，为了方便用括号标记表示正极侧的构成要素的附图标记。
如图4和图5(a)所示，盖组装体107包括：电池盖102；设置在电池盖102的一端的正极外部端子104；设置在电池盖102的另一端的负极外部端子105；一对外部绝缘体160；一对内部绝缘体165；一对垫片(gasket)169；正极集电体180；和负极集电体190。
正极外部端子104和正极集电体180的材质为铝。正极外部端子104通过如后所述那样将正极插通部141b的前端铆接在正极集电体180的支承面部181而与正极集电体180电连接(参照图7)。负极外部端子105和负极集电体190的材质为铜合金。负极外部端子105通过如后所述那样将负极插通部151b铆接在负极集电体190的支承面部191而与负极集电体190电连接(参照图7)。
正极外部端子104、负极外部端子105、正极集电体180和负极集电体190隔着外部绝缘体160、内部绝缘体165和垫片169安装在电池盖102。外部绝缘体160和内部绝缘体165的材质为聚丙烯(PP：polypropylene)等具有绝缘性的树脂。垫片169的材质为四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA：tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl-ethercopolymer)等具有绝缘性的树脂。
方形二次电池100与未图示的另外的方形二次电池通过汇流条连接，构成组电池。本实施方式中，在图5(c)中由双点划线表示的汇流条123通过螺栓131、螺母132与方形二次电池100的外部端子104、105连接。方形二次电池100具有用于将汇流条123螺纹紧固的一对螺栓131。如图5(a)所示，螺栓131具有矩形平板状的头部131b和从头部131b突出设置的轴部131a。在轴部131a形成有外螺纹。螺栓131的材质为不锈钢、铬钼钢等的合金钢。
图6为外部端子的零件图，图6(a)是外部端子的外观立体图，图6(b)是从图6(a)的D方向看到的外部端子的平面图，图6(c)是由图6(b)的C-C线切断而得到的外部端子的截面图。
如图4、图5(a)和图6所示，正极外部端子104包括：与汇流条123电连接的汇流条连接部142；和与正极集电体180电连接的集电体连接部141。汇流条连接部142和集电体连接部141在电池盖102上并排设置为一体。
同样，负极外部端子105包括：与汇流条123电连接的汇流条连接部152；和与负极集电体190电连接的集电体连接部151。汇流条连接部152和集电体连接部151在电池盖102上并排设置为一体。
正极外部端子104和负极外部端子105各自由板状部件通过冲压加工或锻造成形。关于正极外部端子104和负极外部端子105各自的制造方法的细节在后文述说。
正极外部端子104的汇流条连接部142为矩形平板状，设置有用于插入螺栓131的轴部131a的贯通孔142a，配置在电池容器的外部侧。汇流条连接部142具有与汇流条123抵接的平坦的抵接面，汇流条123通过螺栓131、螺母132被螺纹紧固，以汇流条123与抵接面抵接的状态被固定(参照图5(c))。
同样，负极外部端子105的汇流条连接部152为矩形平板状，设置有用于插入螺栓131的轴部131a的贯通孔152a，配置在电池容器的外部侧。汇流条连接部152具有与汇流条123抵接的平坦的抵接面，汇流条123通过螺栓131、螺母132被螺纹紧固，以汇流条123与抵接面抵接的状态被固定(参照图5(c))。
如图5(a)和图6所示，正极外部端子104的集电体连接部141包括：从汇流条连接部142沿电池盖102延伸的基体部141a；从基体部141a向电池容器的内侧突出设置的正极插通部141b；和设置在正极插通部141b的外周的密封部141c。汇流条连接部142和基体部141a之间设置有狭窄部，汇流条连接部142和集电体连接部141经由狭窄部连接。
同样，负极外部端子105的集电体连接部151包括：从汇流条连接部152沿电池盖102延伸的基体部151a；从基体部151a向电池容器的内侧突出设置的负极插通部151b；和设置在负极插通部151b的外周的密封部151c。汇流条连接部152和基体部151a之间设置有狭窄部，汇流条连接部152和集电体连接部151经由狭窄部连接。
正极插通部141b设置成从基体部141a向电池容器的内侧突出，贯通电池盖102的贯通孔102h。正极插通部141b包括：从基体部141a向电池容器的内侧突出设置的基端侧插通部141b1；和从基端侧插通部141b1向电池容器的内侧突出设置的前端侧插通部141b2。前端侧插通部141b2的外径形成为比基端侧插通部141b1的外径小。前端侧插通部141b2是如后文所述铆接在正极集电体180的支承面部181的部分(参照图7)。
同样，负极插通部151b设置成从基体部151a向电池容器的内侧突出，贯通电池盖102的贯通孔102h。负极插通部151b包括：从基体部151a向电池容器的内侧突出设置的基端侧插通部151b1；和从基端侧插通部151b1向电池容器的内侧突出设置的前端侧插通部151b2。前端侧插通部151b2的外径形成为比基端侧插通部151b1的外径小。前端侧插通部151b2是如后文所述铆接在负极集电体190的支承面部191的部分(参照图7)。
如图5(a)所示，正极插通部141b形成为圆筒状，正极插通部141b的内侧中的基端侧插通部141b1和前端侧插通部141b2之间设置有底部141d。因此，电池盖102的贯通孔102h被底部141d密封。换言之，如图5(b)所示，在正极插通部141b的外侧设置有以向电池容器的内侧凹陷的方式形成的圆形的凹部141g，在正极插通部141b的内侧设置有以向电池容器的外侧凹陷的方式形成的圆形的凹部141h。圆形的凹部141g、141h各自的底部141d相同(共同)，外侧的凹部141g和内侧的凹部141h各自的中心轴一致。
同样，如图5(a)所示，负极插通部151b形成为圆筒状，负极插通部151b的内侧中的基端侧插通部151b1和前端侧插通部151b2之间设置有底部151d。因此，电池盖102的贯通孔102h被底部151d密封。换言之，如图5(b)所示，在负极插通部151b的外侧设置有以向电池容器的内侧凹陷的方式形成的圆形的凹部151g，负极插通部151b的内侧设置有以向电池容器的外侧凹陷的方式形成的圆形的凹部151h。圆形的凹部151g、151h各自的底部151d相同(共同)，外侧的凹部151g和内侧的凹部151h各自的中心轴一致。
如图5(a)和图6所示，正极外部端子104的密封部141c，在基端侧插通部141b1的外周，从基体部141a向电池容器的内侧突出。密封部141c的圆环状端面为按压后述的垫片169的凸缘部169b的面，在该圆环状端面设置有圆环状的第一突起141c1和第二突起141c2。
同样，负极外部端子105的密封部151c，在基端侧插通部151b1的外周，从基体部151a向电池容器的内侧突出。密封部151c的圆环状端面为按压后述的垫片169的凸缘部169b的面，在该圆环状端面设置有圆环状的第一突起151c1和第二突起151c2。
如图4和图5(a)所示，在电池盖102设置有以向电池容器的内侧凹陷的方式形成的一对嵌合凹部102a和用于插入正极插通部141b的基端侧插通部141b1和负极插通部151b的基端侧插通部151b1的一对贯通孔102h。嵌合凹部102a为螺栓131的头部131b隔着外部绝缘体160嵌合的部分，形成为与螺栓131的头部131b的形状对应地，在俯视时呈矩形形状。
参照图4和图5对外部绝缘体160进行说明。正极侧的外部绝缘体160和负极侧的外部绝缘体160为同样的形状，因此，以负极侧的外部绝缘体160为代表进行说明。外部绝缘体160具有端子绝缘部160a、覆盖壁160b、螺栓绝缘部160c和用于插入固定垫片169的贯通孔160h。
端子绝缘部160a介于负极外部端子105的汇流条连接部152和电池盖102之间，使负极外部端子105和电池盖102绝缘。覆盖壁160b构成外部绝缘体160的外缘，覆盖负极外部端子105中露出在电池容器的外部的汇流条连接部152和基体部151a的侧面。
螺栓绝缘部160c具有：从端子绝缘部160a向电池盖102凹陷的凹面160f；和与凹面160f对应地从端子绝缘部160a突出至电池盖102侧的凸面160g。凹面160f形成为与螺栓131的头部131b的外形形状对应，凸面160g形成为与电池盖102的嵌合凹部102a对应。
螺栓131的头部131b隔着螺栓绝缘部160c嵌合在电池盖102的嵌合凹部102a。即，螺栓绝缘部160c介于电池盖102的嵌合凹部102a和螺栓131的头部131b之间，使螺栓131和电池盖102绝缘。此外，对于正极侧也同样，具有绝缘性的外部绝缘体160配置在电池盖102和正极外部端子104之间，来确保正极外部端子104和电池盖102的绝缘性。
参照图5对垫片169进行说明。正极侧的垫片169和负极侧的垫片169为同样的形状，因此以负极侧的垫片169为代表进行说明。垫片169具有圆筒状的筒部169a和设置在筒部169a的一端的凸缘部169b。垫片169安装在负极插通部151b的基端侧插通部151b1。
垫片169的筒部169a配置成介于电池盖102的贯通孔102h和负极插通部151b的基端侧插通部151b1之间。垫片169的凸缘部169b被按压在密封部151c，配置成以被压缩规定量的状态介于电池盖102的外表面和密封部151c的圆环状端面之间。由此，负极外部端子105的基端侧插通部151b1和电池盖102的贯通孔102h之间被密封。垫片169如上所述具有绝缘性，因此，负极外部端子105和电池盖102被电绝缘。此外，对于正极侧也同样，通过配置具有绝缘性的垫片169，将正极外部端子104的基端侧插通部141b1和电池盖102的贯通孔102h之间密封。
利用图6(a)所示的圆环状的第一突起141c1、151c1和第二突起141c2、151c2，遍及垫片169的凸缘部169b的整周压缩凸缘部169b，因此，即使压缩量存在偏差，也能够遍及整周地维持垫片169的凸缘部169b和第一突起141c1、151c1和第二突起141c2、151c2的接触，能够确保电池容器的气密性的稳定度。
参照图4，对将正极外部端子104和卷绕电极组170的正极电极174电连接的正极集电体180、和将负极外部端子105和卷绕电极组170的负极电极175电连接的负极集电体190进行说明。
如图4所示，正极集电体180包括：沿着电池盖102的内表面的支承面部181；从支承面部181的侧部弯曲成大致直角，沿着电池桶101的宽度宽侧板101a向电池桶101的底板101c延伸的一对平面板182；通过设置在一对平面板182各自的下端的倾斜部185连接的接合平面部183。在支承面部181设置有用于插入正极插通部141b的前端侧插通部141b2的贯通孔。
同样，负极集电体190包括：沿着电池盖102的内表面的支承面部191；从支承面部191的侧部弯曲成大致直角，沿着电池桶101的宽度宽侧板101a向电池桶101的底板101c延伸的一对平面板192；通过设置在一对平面板192各自的下端的倾斜部195连接的接合平面部193。在支承面部191设置有用于插入负极插通部151b的前端侧插通部151b2贯通孔。
正极集电体180的支承面部181和电池盖102之间、和负极集电体190的支承面部191和电池盖102之间各自配置有矩形平板状的内部绝缘体165。因此，正极集电体180和电池盖102、以及负极集电体190和电池盖102各自通过内部绝缘体165绝缘。正极侧的内部绝缘体165和负极侧的内部绝缘体165为同样的形状，在正极侧的内部绝缘体165设置有正极插通部141b的基端侧插通部141b1所贯通的贯通孔，在负极侧的内部绝缘体165设置有负极插通部151b的基端侧插通部151b1所贯通的贯通孔。
如图5(b)所示，正极插通部141b以在基端侧插通部141b1安装有垫片169的状态，插入到电池盖102的贯通孔102h和内部绝缘体165的贯通孔。正极插通部141b的前端侧插通部141b2插入到形成在正极集电体180的支承面部181的贯通孔。如图所示，形成在基端侧插通部141b1和前端侧插通部141b2之间的台阶部141f与支承面部181抵接。在由密封部141c和电池盖102的外表面夹着垫片169的凸缘部169b的状态下，前端侧插通部141b2的前端铆接在支承面部181时，如图5(c)所示，形成正极铆接部141e。
其结果是，支承面部181被正极铆接部141e和基端侧插通部141b1夹持，正极集电体180和正极外部端子104电连接。此外，正极铆接部141e和正极集电体180的支承面部181可以在被铆接固定后，利用激光进行点焊(spot welding)。
同样，如图5(b)所示，负极插通部151b以在基端侧插通部151b1上安装有垫片169的状态，插入到电池盖102的贯通孔102h和内部绝缘体165的贯通孔。负极插通部151b的前端侧插通部151b2插入到形成在负极集电体190的支承面部191的贯通孔。如图所示，形成在基端侧插通部151b1和前端侧插通部151b2之间的台阶部151f与支承面部191抵接。在由密封部151c和电池盖102的外表面夹着垫片169的凸缘部169b的状态下，前端侧插通部151b2的前端铆接在支承面部191时，如图5(c)所示，形成有负极铆接部151e。
其结果是，支承面部191被负极铆接部151e和基端侧插通部151b1夹持，负极集电体190和负极外部端子105电连接。此外，负极铆接部151e和负极集电体190的支承面部191可以在被铆接固定后，利用激光进行点焊。
参照图7对铆接工序进行说明。正极插通部141b对正极集电体180的支承面部181的铆接工序和负极插通部151b对负极集电体190的支承面部191的铆接工序是同样的工序，因此作为代表对负极侧的铆接工序进行说明。此外，为了说明的方便，如图所示规定上下方向。
如图7(a)所示，在盖组装体107的上方配置铆接机的上模20，在盖组装体107的下方配置铆接机的下模22。铆接机的上模20具有与集电体连接部151的基体部151a抵接的抵接面和从抵接面向下方突出设置的圆柱状的凸部21。铆接机的下模22形成为上端面为在俯视时呈圆形的平面的圆锥台形状。
使上模20的抵接面与基体部151a的外侧表面抵接。在此，通过使铆接机的上模20的凸部21与外侧凹部151g嵌合，能够容易且高精度地进行负极外部端子105对铆接机的定位。
在使上模21与基体部151a抵接的状态下，将下模22压入负极插通部151b的内侧凹部151h。由此，圆筒状的前端侧插通部151b2的前端向外侧扩张。通过将前端侧插通部151b2的前端扩径，负极集电体190、负极外部端子105、垫片169、外部绝缘体160和内部绝缘体165相对于电池盖102预定位。
将圆锥台形状的下模22的种类依次更换为前端角度大的部件，并压入负极插通部151b的内侧凹部151h，逐渐地使负极插通部151b的前端向外侧扩张，进行扩径。此外，在各工序中，上模20的凸部21嵌合到外侧凹部151g，因此，能够将圆锥台形状的下模22高精度地压入负极插通部151b的内侧凹部151h。
如图7(b)所示，准备具有与电池盖102平行的俯视时呈圆形的平面部23a和从平面部23a向电池盖102倾斜的俯视时呈圆环状的倾斜部23b的下模23。将下模23按压到负极插通部151b的前端，形成由俯视时呈圆环状的负极铆接部151e。由此，负极集电体190、负极外部端子105、垫片169、外部绝缘体160和内部绝缘体165相对于电池盖102紧固固定(与电池盖102紧固固定)，成为一体。此外，通过还将正极插通部141b同样铆接在正极集电体180的支承面部181，使正极集电体180、正极外部端子104、垫片169、外部绝缘体160和内部绝缘体165相对于电池盖102紧固固定(与电池盖102紧固固定)，成为一体。
正极外部端子104安装(组装)在电池盖102时，由汇流条连接部142和电池盖102的嵌合凹部102a界定出长方体形状的正极侧空间。如5(c)所示，正极侧空间形成为在电池盖102和汇流条连接部142之间收纳螺栓131的头部131b的空间。
正极侧空间是用于利用螺栓131、螺母132将汇流条123螺纹紧固到汇流条连接部142的空间。构成正极侧空间的电池盖102的嵌合凹部102a的侧面，在将螺母132紧固到螺栓131的轴部131a时，隔着外部绝缘体160与螺栓131的头部131b的侧面卡合，限制螺栓131的旋转。构成正极侧空间的汇流条连接部142的电池盖102侧的面与螺栓131的头部131b卡合，防止螺栓131脱落。如上所述，将螺栓131的头部131b收纳于正极侧空间，由此利用螺栓131、螺母132能够容易地使汇流条123与正极外部端子104连接。
同样，将负极外部端子105安装在电池盖102时，由汇流条连接部152和电池盖102的嵌合凹部102a界定出长方体形状的负极侧空间。如图5(c)所示，负极侧空间形成为在电池盖102和汇流条连接部152之间收纳螺栓131的头部131b的空间。
负极侧空间是用于利用螺栓131、螺母132将汇流条123螺纹紧固到汇流条连接部152的空间。构成负极侧空间的电池盖102的嵌合凹部102a的侧面，在将螺母132紧固到螺栓131的轴部131a时，隔着外部绝缘体160与螺栓131的头部131b的侧面卡合，限制螺栓131的旋转。构成负极侧空间的汇流条连接部152的电池盖102侧的面与螺栓131的头部131b卡合，防止螺栓131脱落。如上所述，将螺栓131的头部131b收纳于负极侧空间，由此利用螺栓131、螺母132能够容易地使汇流条123与负极外部端子105连接。
参照图8～图14对外部端子的制造工序进行说明。正极外部端子104和负极外部端子105的材质不同，但是制造工序为同样的工序，因此，作为代表对负极侧的制造工序进行说明。此外，为了说明的方便，如图9、图10、图12、图13所示，规定上下方向。
-第一冲压工序-
准备8(a)和图8(b)所示的矩形平板状的原材料11a。
如图9(a)所示，将原材料11a载置在第一下模41，在原材料11a的上方配置第一上模31。在第一下模41凹陷地设置有直径比突出地设置在第一上模31的圆形状的凸部31a大的圆形状的凹部41a。
如图9(b)所示，压下(压入)第一上模31，对原材料11a加压，由此如图8(c)和图8(d)所示，在结束了第一冲压工序的原材料11b的上表面形成凹部11b1，在下表面形成凸部11b2。
-第二冲压工序-
如图10(a)所示，将结束了第一冲压工序的原材料11b载置在第二下模42，在原材料11b的上方配置第二上模32。在第二上模32形成有能够嵌入到原材料11b的凹部11b1的凸部32a，在第二下模42形成有能够嵌入到原材料11b的凸部11b2的开口42b。
原材料11b在凸部11b2嵌入到开口42b的状态下载置于第二下模42。在第二下模42的开口42b的上缘部附近设置有与上述密封部151c的形状对应的凹陷部42a。与上述的第一突起151c1和第二突起151c2各自的形状对应的圆环状的槽42a1、42a2以在俯视时呈双重圆的方式设置在凹陷部42a的底面。
如图10(b)所示，压下第二上模32，对原材料11b加压，由此，如图11(a)和图11(b)所示，在结束了第二冲压工序的原材料11c，在凸部11b2的外周形成密封部151c。密封部151c的第一突起151c1和第二突起151c2的厚度、即上下方向的尺寸与冲压工序前的原材料11a的厚度t0相同。第一突起151c1和第二突起151c2之间的环状平面部、凸部11b2的外周面和第二突起151c2之间的环状平面部的厚度以从冲压工序前的原材料11a的厚度t0起稍微变薄的方式在上下方向上被压缩。
除了凸部11b2和密封部151c之外的部分以整体地扩张的方式在上下方向上被压缩，该部分的厚度成为比冲压工序前的原材料11a的厚度t0薄的厚度t1(t1<t0)。
-锻造工序-
如图12(a)所示，将结束了第二冲压工序的原材料11c载置在第三下模43，使第三上模33与原材料11c的上表面抵接，在原材料11c的上方配置第四上模34。在第四上模34设置有圆柱形状的按压部34a，在第三上模33设置有用于插入第四上模34的按压部34a的开口33a。原材料11c被第三上模33和第三下模43夹着。在第三下模43设置有与上述圆筒状的前端侧插通部151b2的形状对应的俯视时呈圆环状的槽43a。
如图12(b)所示，压下第四上模34，通过利用按压部34a对原材料11c的凹部11b1进行加压的工序，使原材料11c变形。由此，如图11(c)和图11(d)所示，在结束了锻造工序的原材料11d形成前端侧插通部151b2并且形成内侧凹部151h和外侧凹部151g。
如图12所示，原材料11c的凹部11b1被按压部34a按压而被压缩。另外，前端侧插通部151b2主要通过将凹部11b1的底部的材料挤压到槽43a而形成。因此，如图11(d)所示，结束了锻造工序的原材料11d的底部151d的厚度t2、前端侧插通部151b2的厚度t3形成为比除了前端侧插通部151b2、基端侧插通部151b1和密封部151c之外的部分的厚度t1薄(t2<t1，t3<t1)。
-冲孔加工工序-
如图13(a)所示，将结束了锻造工序的原材料11d载置在第四下模44，在原材料11d的上方配置第五上模35。在第五上模35设置有与用于插入上述螺栓131的贯通孔152a的形状对应的圆柱状的冲孔冲头部35a和具有与负极外部端子105的外形的形状对应的开口部的冲外形冲模部35b。在第四下模44设置有具有用于插入第五上模35的冲孔冲头部35a的开口的冲孔冲模部44a和与负极外部端子105的外形的形状对应的冲外形冲头部44b。
如图13(b)所示，压下第五上模35进行冲孔，由此形成原材料11e。结束了冲孔加工的原材料11e，如图14(a)和图14(b)所示，形成贯通孔152a，并且，能够制作出负极外部端子105的外形形状。
-精加工工序-
当将结束了冲孔加工工序的原材料11e的毛刺、角部除去时，形成图6所示的负极外部端子105。
这样形成的负极外部端子105成为如下结构：汇流条连接部152的厚度t1、底部151d的厚度t2比密封部151c的厚度t0薄(参照图14(b))。
此外，如上所述，对于正极外部端子104也同样通过第一冲压工序、第二冲压工序、锻造工序、冲孔加工工序、精加工工序形成。
像这样，在本实施方式中，能够通过冲压加工、锻造加工、冲孔加工，将1个矩形平板状的原材料形成为各个外部端子104、105，能够实现制造工序的简化。
根据上述本实施方式，能够起到以下那样的作用效果。
(1)外部端子104包括：与汇流条123连接的汇流条连接部142、；和与集电体180连接的集电体连接部141，外部端子105包括：与汇流条123连接的汇流条连接部152；和与集电体190连接的集电体连接部151。汇流条连接部142和集电体连接部141在电池盖上并排设置为一体，汇流条连接部152和集电体连接部151在电池盖上并排设置为一体。集电体连接部141包括：插入到电池盖102的贯通孔102h的筒状的插通部141b；和设置在插通部141b的外周、对将贯通孔102h和插通部141b之间密封的垫片169的凸缘部169b进行按压的密封部141c，集电体连接部151包括：插入到电池盖102的贯通孔102h的筒状的插通部151b；和设置在插通部151b的外周、对将贯通孔102h和插通部151b之间密封的垫片169的凸缘部169b进行按压的密封部151c。在筒状的插通部141b、151b各自的内侧设置有将电池盖102的贯通孔102h密封的底部141d、151d。插通部141b、151b各自的前端铆接在集电体180、190，外部端子104、105经由集电体180、190与卷绕电极组170的电极174、175电连接。
在专利文献1中记载的二次电池中，设置有将端子座和集电连接体连接的铆钉端子，端子座经由铆钉端子与集电连接体连接。因此，在专利文献1中记载的二次电池中，部件数量和导通路径上的连接部位较多。与此不同，在本实施方式中，外部端子104、105各自直接与集电体180、190连接，与专利文献1中记载的二次电池相比，成为部件数量少的结构。另外，在本实施方式中，与专利文献1中记载的二次电池相比，能够实现接触电阻的降低。
(2)在专利文献1中记载的二次电池中，通过铆接、焊接将铆钉端子分别连接到端子座和集电连接体，所以，制造工序变得复杂。与此不同，在本实施方式中，采用外部端子104、105的集电体连接部141、151与正负极集电体180、190连接的结构，与专利文献1中记载的现有技术相比，由铆接、焊接产生的连接部位较少。此外，外部端子104、105各自能够利用一个矩形平板状的原材料通过实施冲压加工、锻造加工而容易地形成。因此，根据本实施方式，与专利文献1中记载的现有技术相比，能够削减方形二次电池100的制造工时，提高成品率，能够实现制造成本的降低。
(3)在正极插通部141b和负极插通部151b各自的中心轴上设置有外侧凹部141g、151g和内侧凹部141h、151h。由此，能够容易且高精度地进行铆接机的模具的定位。
下面那样的变形也在本发明的范围内，也能够将变形例的一个或者多个与上述的实施方式组合。
(1)在上述的实施方式中，对将螺栓131的头部131b收纳在正极侧空间和负极侧空间各自的例子进行了说明，但是本发明不限于此。也可以替代螺栓131的头部131b，收纳螺母132。
(2)上述实施方式中，对利用由螺栓131、螺母132进行的螺纹紧固将汇流条123安装在正负极外部端子104、105的例子(参照图5(c))进行了说明，但是本发明不限于此。也可以利用激光焊接将汇流条123连接到汇流条连接部142、152。此外，在该情况下，不需要在汇流条连接部142、152形成贯通孔142a、152a。
(3)外部端子104、105的制造方法不限于上述实施方式。此外，优选以底部141d、151d的厚度t2比密封部141c、151c的厚度t0薄的方式成形出外部端子104、105。另外，优选以汇流条连接部142的厚度t1比密封部141c、151c的厚度t0薄的方式成形出外部端子104、105。
(4)正极外部端子104、正极集电体180和正极箔171的材质不限于铝，可以为铝合金。负极外部端子105和负极集电体190的材质不限于铜合金，可以为铜。负极箔172的材质不限于铜，可以为铜合金。
(5)作为构成组电池的方形二次电池，以锂离子二次电池为一例进行了说明，但是本发明不限于此。能够将本发明适用于在容器内收纳镍氢电池等的蓄电构件的各种方形二次电池。
在上述中，对各种实施方式和变形例进行了说明，但是本发明不限于上述内容。在本发明的技术的思想的范围内能够想到的其它的方式也包含于本发明的范围内。

Claims (3)

1.一种方形二次电池，其特征在于，包括：
具有电极的发电构件；
收纳所述发电构件的电池桶；
用于密封所述电池桶的开口的电池盖；
配置在所述电池盖的外部端子；和
用于连接所述发电构件的电极和所述外部端子的集电体，
所述外部端子具有与汇流条连接的汇流条连接部和与所述集电体连接的集电体连接部，
所述汇流条连接部和所述集电体连接部在所述电池盖上并排设置为一体，
所述集电体连接部包括：
插入到所述电池盖的贯通孔的筒状的插通部；和
设置在所述插通部的外周的、按压用于密封所述贯通孔和所述插通部之间的密封部件的密封部，
在所述筒状的插通部的内侧设置有用于密封所述电池盖的贯通孔的底部，
所述插通部的前端铆接在所述集电体，
所述底部的厚度比所述密封部的厚度薄。
2.如权利要求1所述的方形二次电池，其特征在于：
所述汇流条连接部的厚度比所述密封部的厚度薄。
3.如权利要求1或2所述的方形二次电池，其特征在于：
在所述汇流条连接部设置有用于插入用于紧固所述汇流条的螺栓的贯通孔。
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