CN109119667A - 方形二次电池 - Google Patents

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Abstract

提供具有高的体积能量密度且可靠性高的方形二次电池。在由方形包装体(1)和封口板(2)构成的电池壳体(100)内收容包含正极板和负极板的电极体(3)。在电极体(3)的封口板(2)侧配置由多个正极凸片构成的第1正极凸片群(40a)、和由多个正极凸片构成的第2正极凸片群(40b)，在封口板(2)的长边方向上，第1正极凸片群(40a)和第2正极凸片群(40b)错开配置，第1正极凸片群(40a)和第2正极凸片群(40b)分别连接在正极集电体6中不同的位置。

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
在电动汽车(EV)或混合动力电动汽车(HEV、PHEV)等的驱动用电源中使用碱性二次电池或非水电解质二次电池等方形二次电池。
在这些方形二次电池中，由具有开口的有底方筒状的方形包装体和将该开口封口的封口板构成电池壳体。在电池壳体内同电解液一起收纳由正极板、负极板、以及隔板构成的电极体。在封口板安装正极端子以及负极端子。正极端子经由正极集电体与正极板电连接，负极端子经由负极集电体与负极板电连接。
正极板包含金属制的正极芯体和形成于正极芯体表面的正极活性物质混合剂层。在正极芯体的一部分形成不形成正极活性物质混合剂层的正极芯体露出部。并且，在该正极芯体露出部连接正极集电体。另外，负极板包含金属制的负极芯体和形成于负极芯体表面的负极活性物质混合剂层。在负极芯体的一部分形成不形成负极活性物质混合剂层的负极芯体露出部。并且，在该负极芯体露出部连接负极集电体。
例如，在专利文献1中提出有使用在一个端部具有卷绕的正极芯体露出部且在另一个端部具有卷绕的负极芯体露出部的卷绕电极体的方形二次电池。另外，在专利文献2中提出有使用在一个端部设有正极芯体露出部以及负极芯体露出部的电极体的方形二次电池。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2009-032640号公报
专利文献2：JP特开2008-226625号公报
关于车载用二次电池特别是EV或PHEV等中使用的二次电池，谋求开发体积能量密度更高、电池容量更大的二次电池。在上述专利文献1公开的方形二次电池的情况下，在电池壳体内需要配置卷绕的正极芯体露出部以及卷绕的负极芯体露出部的左右的空间、以及封口板和卷绕电极体之间的上部的空间，这成为难以使二次电池的体积能量密度增加的原因。
与此相对，若如上述专利文献2公开的方形二次电池那样使用在一个端部设有正极芯体露出部以及负极芯体露出部的电极体，就容易得到体积能量密度高的方形二次电池。
发明内容
本发明一个目的在于，提供具有高的体积能量密度且可靠性更高的方形二次电池。
本发明的一个方式的方形二次电池具备：具有开口的方形包装体；将所述开口封口的封口板；配置在所述方形包装体内的包含正极板以及负极板的电极体；与所述正极板或所述负极板连接的凸片；与所述凸片连接的集电体；以及与所述集电体电连接且从所述封口板向电池外部侧突出的端子，在所述电极体连接有由多个所述凸片构成的第1凸片群、和由多个所述凸片构成的第2凸片群，所述第1凸片群以及所述第2凸片群配置在所述封口板和所述电极体之间，在所述封口板的长边方向上，所述第1凸片群和所述第2凸片群错开配置，所述第1凸片群和所述第2凸片群连接在所述集电体中的不同的位置。
在本发明的一个方式的方形二次电池中，第1凸片群以及第2凸片群配置在封口板和电极体之间。因而，成为容易成为体积能量密度更高的方形二次电池的结构。进而，第1凸片群和第2凸片群错开配置，第1凸片群和第2凸片群分别连接在不同的位置。因此，由于能减少一次连接的凸片的层叠数，因此能更稳定地使凸片群与集电体的连接部变得牢固。因而，成为可靠性高的方形二次电池。
优选，所述电极体包含第1电极体要素和第2电极体要素，所述第1凸片群与所述第1电极体要素连接，所述第2凸片群与所述第2电极体要素连接。若是这样的结构，就容易将第1凸片群和第2凸片群分别捆扎。
优选，所述第1电极体要素以及所述第2电极体要素分别是将带状的正极板和带状的负极板隔着带状的隔板卷绕的卷绕型的电极体要素。若是这样的结构，就容易将第1凸片群和第2凸片群分别捆扎。
优选，所述凸片是与所述负极板连接的负极凸片，在所述第1电极体要素中，所述第1凸片群中包含的所述负极凸片的层叠数少于所述第1电极体要素的厚度方向上的所述负极板的层叠数。若是这样的结构，就能更稳定地使负极凸片群与负极集电体的连接部变得牢固。
优选，所述电极体还包含连接第3凸片群的卷绕型的第3电极体要素、和连接第4凸片群的卷绕型的第4电极体要素，所述第3凸片群重叠于所述第1凸片群地与所述集电体连接，所述第4凸片群重叠于所述第2凸片群地与所述集电体连接。若是这样的结构，则在电极体要素分别是卷绕型时，能更有效地使用电池壳体内的空间，成为体积能量密度更高的方形二次电池。
优选，在所述集电体中，在连接于所述端子的部分和连接于所述第1凸片群的部分之间、以及连接于所述端子的部分和连接于所述第2凸片群的部分之间分别形成熔丝部。
优选，所述端子具有凸缘部和设于所述凸缘部的插入部，所述凸缘部配置得比所述封口板更靠所述电极体侧，所述插入部贯通所述封口板的端子安装孔，在比所述封口板更靠电池外部侧被铆接，将所述集电体与所述凸缘部的所述电极体侧的面连接。
优选，所述集电体具有基底部和从所述基底部的端部折回的凸片连接部，所述基底部和所述端子连接，所述凸片连接部和所述凸片连接。
发明效果
根据本发明，能提供具有更高的体积能量密度且可靠性更高的方形二次电池。
附图说明
图1是实施方式所涉及的方形二次电池的立体图。
图2是沿着图1的II-II线的截面图。
图3是实施方式所涉及的正极板的俯视图。
图4是实施方式所涉及的负极板的俯视图。
图5A～B是实施方式所涉及的电极体要素的俯视图。
图6是表示安装各部件后的封口板的电极体侧的面的图。
图7是表示配置实施方式所涉及的电极体的凸片群一侧的面的图。
图8是表示安装电极体后的封口板的电极体侧的面的图。
图9是沿着图1中的IX-IX线的正极端子附近的截面图。
图10是表示变形例1所涉及的方形二次电池的正极集电体以及正极凸片群的图。
图11是变形例1所涉及的方形二次电池的与图9对应的图。
图12是表示变形例1所涉及的方形二次电池的正极集电体以及正极凸片群的图。
图13是表示变形例2所涉及的方形二次电池的正极集电体以及正极凸片群的图。
图14A是表示具备短路机构的方形二次电池中的负极端子附近的结构的图。图14B是表示具备短路机构的方形二次电池中的正极端子附近的结构的图。
图15是表示变形例3所涉及的方形二次电池的安装了电极体后的封口板的电极体侧的面的图。
图16是绝缘片的展开图。
附图标记说明
20 方形二次电池
100 电池壳体
1 方形包装体
2 封口板
2a 正极端子安装孔
2b 负极端子安装孔
3 电极体
3a 第1电极体要素
3a1 第1卷绕中央部
3b 第2电极体要素
3b1 第2卷绕中央部
3c 第3电极体要素
3c1 第3卷绕中央部
3d 第4电极体要素
3d1 第4卷绕中央部
4 正极板
4a 正极活性物质混合剂层
4b 正极凸片
4c 正极保护层
40a 第1正极凸片群
40b 第2正极凸片群
40c 第3正极凸片群
40d 第4正极凸片群
5 负极板
5a 负极活性物质混合剂层
5b 负极凸片
50a 第1负极凸片群
50b 第2负极凸片群
50c 第3负极凸片群
50d 第4负极凸片群
6 正极集电体
6a 基底部
6b 凸片连接部
7 正极端子
7a 凸缘部
7b 插入部
7c 铆接部
8 正极外部导电构件
9 负极集电体
10 负极端子
10a 凸缘部
10b 插入部
10c 铆接部
11 负极外部导电构件
12 内部侧绝缘构件
13 外部侧绝缘构件
14 内部侧绝缘构件
15 外部侧绝缘构件
16 绝缘片
16a 底部
16b 第1侧面
16c 第2侧面
16d 第3侧面
16e 第4侧面
16f 第1引导部
16g 第2引导部
16h 第5侧面
16i 第6侧面
17 注液孔
18 密封栓
19 气体排出阀
30、31、32、33 连接部
60 正极集电体
60a 基底部
60b 凸片连接部
60c 熔丝部
60d 熔丝孔
61 正极集电体
61a 基底部
61b 凸片连接部
61c 熔丝部
61d 熔丝孔
70 绝缘构件
71 绝缘胶带
102 封口板
103 变形部
111 负极外部导电构件
202 封口板
203 变形部
206 正极集电体
206a 基底部
206b 凸片连接部
206x 熔丝部
206y 熔丝孔
209 负极集电体
209a 基底部
209b 凸片连接部
212 内部侧绝缘构件
212a 绝缘构件开口
214 内部侧绝缘构件
214a 绝缘构件开口
217 注液孔
219 气体排出阀
具体实施方式
以下，说明实施方式所涉及的方形二次电池20的结构。另外，本发明并不限定于以下的实施方式。
如图1以及图2所示那样，方形二次电池20具备电池壳体100，该电池壳体100由具有开口的有底方筒状的方形包装体1和将方形包装体1的开口封口的封口板2构成。方形包装体1以及封口板2分别优选是金属制，例如优选设为铝或铝合金制。在方形包装体1内同电解液一起收容包含正极板和负极板的电极体3。在电极体3和方形包装体1之间配置绝缘片16。
在电极体3的封口板2侧的端部设置第1正极凸片群40a、第2正极凸片群40b、第1负极凸片群50a、以及第2负极凸片群50b。第1正极凸片群40a以及第2正极凸片群40b经由正极集电体6与正极端子7电连接。正极端子7贯通封口板2并与配置在封口板2的外表面侧的正极外部导电构件8连接。第1负极凸片群50a以及第2负极凸片群50b经由负极集电体9与负极端子10电连接。负极端子10贯通封口板2并与配置在封口板2的外表面侧的负极外部导电构件11连接。
正极端子7的凸缘部7a配置得比封口板2更靠电极体3侧。正极端子7的插入部7b从电极体3侧插入到设于封口板2的正极端子安装孔2a以及正极外部导电构件8的贯通孔中，插入部7b的前端侧铆接在正极外部导电构件8上。正极端子7中被铆接的部分成为铆接部7c。负极端子10的凸缘部10a配置得比封口板2更靠电极体3侧。负极端子10的插入部10b从电极体3侧插入到设于封口板2的负极端子安装孔2b以及负极外部导电构件11的贯通孔中，插入部10b的前端侧铆接在负极外部导电构件11上。负极端子10中被铆接的部分成为铆接部10c。在封口板2和正极端子7之间配置树脂制的内部侧绝缘构件12。在封口板2和正极外部导电构件8之间配置树脂制的外部侧绝缘构件13。在封口板2和负极端子10之间配置树脂制的内部侧绝缘构件14。在封口板2和负极外部导电构件11之间配置树脂制的外部侧绝缘构件15。
正极集电体6、正极端子7、以及正极外部导电构件8分别优选是金属制，更优选是铝或铝合金制。
负极集电体9、负极端子10、以及负极外部导电构件11分别优选是金属制。负极集电体9优选是铜或铜合金制。另外，能在负极集电体9的表面设置镍层。负极端子10优选设为铜、铜合金、铝、或铝合金制。另外，能在负极端子10的表面设置镍层。负极外部导电构件11优选设为铜、铜合金、铝、或铝合金制。另外，能在负极外部导电构件11的表面设置镍层。
另外，特别优选将负极端子10设为由至少2种金属构成，将电池内部侧的部分设为铜或铜合金制，将电池外部侧的部分设为铝或铝合金制。并且，优选在负极端子10中铝或铝合金制的部分连接铝或铝合金制的负极外部导电构件11。另外，优选在负极端子10中铜或铜合金制的部分连接铜或铜合金制的负极集电体9。
在封口板2设置注液孔17，在从注液孔17向电池壳体100内注入电解液后，用密封栓18密封。
在封口板2设置气体排出阀19，该气体排出阀19在电池壳体100内的压力成为给定值以上时断裂，将电池壳体100内的气体排出到电池壳体100外。
接下来，说明方形二次电池20的制造方法。
[正极板的制作]
制作包含作为正极活性物质的锂镍钴锰复合氧化物、作为粘合剂的聚偏氟乙烯(PVdF)、作为导电剂的碳材料、以及作为分散介质的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)的正极浆料。将该正极浆料涂敷在作为正极芯体的厚度15μm的带状的铝箔的两面。并且，通过使其干燥来去除正极浆料中的NMP，在正极芯体上形成正极活性物质混合剂层。之后，进行压缩处理，使正极活性物质混合剂层成为给定厚度。将如此得到的正极板切割成给定的形状。
图3是用上述的方法制作的正极板4的俯视图。如图3所示那样，正极板4具有在带状的正极芯体的两面形成正极活性物质混合剂层4a的主体部。在正极板4的宽度方向的端部空开间隔设置多个正极凸片4b。优选正极凸片4b作为正极芯体的一部分。
优选在正极凸片4b的根部附近的正极芯体上设置正极保护层4c。正极保护层4c是电传导性比正极活性物质混合剂层4a低的层。正极保护层4c优选包含氧化铝、二氧化硅、氧化锆等陶瓷粒子、以及粘结剂。另外，正极保护层4c还能包含碳材料等导电性粒子。
[负极板的制作]
制作包含作为负极活性物质的石墨、作为粘合剂的苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、作为增稠剂的羧甲基纤维素(CMC)、以及水的负极浆料。将该负极浆料涂敷在作为负极芯体的厚度8μm的带状的铜箔的两面。并且，通过使其干燥来去除负极浆料中的水，在负极芯体上形成负极活性物质混合剂层。之后，进行压缩处理，使负极活性物质混合剂层成为给定厚度。将如此得到的负极板切割成给定的形状。
图4是用上述的方法制作的负极板5的俯视图。如图4所示那样，负极板5具有在带状的负极芯体的两面形成负极活性物质混合剂层5a的主体部。在负极板5的宽度方向的端部空开间隔设置多个负极凸片5b。优选负极凸片5b作为负极芯体的一部分。
[电极体要素的制作]
将用上述方法制作的正极板4和负极板5隔着聚烯烃制的带状的隔板卷绕来制作电极体要素。图5A是卷绕型的第1电极体要素3a以及卷绕型的第3电极体要素3c的俯视图。图5B是卷绕型的第2电极体要素3b以及卷绕型的第4电极体要素3d的俯视图。第1电极体要素3a在一个端部具有由多个正极凸片4b构成的第1正极凸片群40a、和由多个负极凸片5b构成的第1负极凸片群50a。第2电极体要素3b在一个端部具有由多个正极凸片4b构成的第2正极凸片群40b、和由多个负极凸片5b构成的第2负极凸片群50b。另外，在各电极体要素中使用的各正极板以及各负极板中，通过分别改变形成正极凸片以及负极凸片的位置，能改变各电极体要素中的正极凸片群以及负极凸片群的位置。
[封口体的组装]
使用图2以及图6来说明正极端子7、正极外部导电构件8、负极端子10、以及负极外部导电构件11向封口板2的安装方法。在封口板2中的正极端子安装孔2a的周围的外表面侧配置外部侧绝缘构件13以及正极外部导电构件8，在正极端子安装孔2a的周围的内表面侧配置内部侧绝缘构件12。接下来，将正极端子7的插入部7b插入到内部侧绝缘构件12的贯通孔、封口板2的正极端子安装孔2a、外部侧绝缘构件13的贯通孔、以及正极外部导电构件8的贯通孔中。并且，将插入部7b的前端侧铆接在正极外部导电构件8上。由此，将正极端子7、内部侧绝缘构件12、外部侧绝缘构件13、以及正极外部导电构件8安装在封口板2。另外，优选通过激光焊接等对正极端子7的铆接部7c和正极外部导电构件8进行焊接连接。
在封口板2中的负极端子安装孔2b的周围的外表面侧配置外部侧绝缘构件15以及负极外部导电构件11，在负极端子安装孔2b的周围的内表面侧配置内部侧绝缘构件14。接下来，将负极端子10的插入部10b插入到内部侧绝缘构件14的贯通孔、封口板2的负极端子安装孔2b、外部侧绝缘构件15的贯通孔、以及负极外部导电构件11的贯通孔中。并且，将插入部10b的前端侧铆接在负极外部导电构件11上。由此，将负极端子10、内部侧绝缘构件14、外部侧绝缘构件15、以及负极外部导电构件11安装在封口板2。另外，优先通过激光焊接等对负极端子10的铆接部10c和负极外部导电构件11进行焊接连接。
[电极体]
图7是表示配置电极体3的凸片群一侧的面的图。电极体3将第1电极体要素3a、第2电极体要素3b、第3电极体要素3c以及第4电极体要素3d层叠而成。另外，层叠的各电极体要素可以不相互固定。但是，也可以用粘接层或胶带等相互进行固定。
在第1电极体要素3a中，在第1电极体要素3a的厚度方向上，在比第1电极体要素3a的第1卷绕中央部3a1更靠一侧(图7中上方侧)形成第1正极凸片群40a和第1负极凸片群50a。在第2电极体要素3b中，在第2电极体要素3b的厚度方向上，在比第2电极体要素3b的第2卷绕中央部3b1更靠另一侧(图7中下方侧)形成第2正极凸片群40b和第2负极凸片群50b。在第3电极体要素3c中，在第3电极体要素3c的厚度方向上，在比第3电极体要素3c的第3卷绕中央部3c1更靠另一侧(图7中下方侧)形成第3正极凸片群40c和第3负极凸片群50c。在第4电极体要素3d中，在第4电极体要素3d的厚度方向上，在比第4电极体要素3d的第4卷绕中央部3d1更靠一侧(图7中上方侧)形成第4正极凸片群40d和第4负极凸片群50d。
在电极体3中，第1正极凸片群40a和第3正极凸片群40c、第2正极凸片群40b和第4正极凸片群40d、第1负极凸片群50a和第3负极凸片群50c、第2负极凸片群50b和第4负极凸片群50d分别配置在接近的位置。
另外，优选在一个电极体要素中增大正极凸片群和负极凸片群之间的距离来设置。因此，在第1电极体要素3a和第2电极体要素3b中，第1正极凸片群40a以及第1负极凸片群50a分别相对于第2正极凸片群40b以及第2负极凸片群50b向相同的方向(图7中左侧)错开而形成。
若在卷绕型的电极体要素中仅在比卷绕中央部更靠一侧形成正极凸片群以及负极凸片群，就能减少与集电体连接的凸片群的层叠数。因而，能更容易且确实地将凸片群与集电体焊接连接。另外，优选在电极体要素的厚度方向上使正极凸片的数量少于正极板的层叠数。另外，优选正极凸片的数量相对于正极板的层叠数的比例为0.6以下，更优选为0.5以下。关于负极侧也同样。
[凸片群与集电体的连接]
如图8所示那样，将第1电极体要素3a的第1正极凸片群40a和第3电极体要素3c的第3正极凸片群40c捆扎地与正极集电体6焊接连接。另外，将第2电极体要素3b的第2正极凸片群40b和第4电极体要素3d的第4正极凸片群40d捆扎地与正极集电体6焊接连接。由此，形成连接部30。将第1电极体要素3a的第1负极凸片群50a和第3电极体要素3c的第3负极凸片群50c捆扎地与负极集电体9焊接连接。将第2电极体要素3b的第2负极凸片群50b和第4电极体要素3d的第4负极凸片群50d捆扎地与负极集电体9焊接连接。由此，形成连接部31。另外，焊接连接优选用超声波焊接或电阻焊接进行。
[端子与集电体的连接]
如图8所示那样将正极集电体6与正极端子7的凸缘部7a焊接连接。由此，形成连接部32。另外，将负极集电体9与负极端子10的凸缘部10a焊接连接。由此，形成连接部33。另外，焊接连接优选是激光焊接等基于能量线的照射的溶接。另外，连接部32以及连接部33优选分别设置多处。但是，连接部32以及连接部33也可以分别是一处。
接下来，对正极集电体6以及负极集电体9进行折弯加工。由此，正极集电体6以及负极集电体9被折回，正极凸片群以及负极凸片群成为弯曲的状态。
另外，还能在将正极集电体6与正极端子7连接后，将正极凸片群与正极集电体6连接。还能在将负极集电体9与负极端子10连接后，将负极凸片群与负极集电体9连接。这时，还能将被折弯加工的正极集电体6以及负极集电体9与正极端子7以及负极端子10连接。
将电极体3配置在将树脂片折弯做成盒状的绝缘片16内。并且，将被绝缘片16包裹的电极体3插入到方形包装体1内。之后，将封口板2的外周部与方形包装体1焊接连接，将方形包装体1的开口封口。
图9是沿着图1中的IX-IX线的正极端子7的附近的截面图。在方形二次电池20中，在电极体3的封口板2侧配置正极凸片群和负极凸片群。因而，能在电池壳体100内使电极体3所占的空间更大，成为体积能量密度高的方形二次电池。
另外，在方形二次电池20中，第1正极凸片群40a以及第3正极凸片群40c、和第2正极凸片群40b以及第4正极凸片群40d在封口板2的长边方向上错开配置。并且，第1正极凸片群40a以及第3正极凸片群40c、和第2正极凸片群40b以及第4正极凸片群40d焊接连接在正极集电体6中不同的位置。因而，由于能抑制与正极集电体6一次焊接连接的正极凸片4b的层叠数增加，因此能使正极集电体6与正极凸片4b的连接部的连接品质更高。另外，关于负极侧也同样。但是，只要在正极侧和负极侧中的至少一方错开配置凸片群即可。
正极集电体6具有基底部6a以及凸片连接部6b。凸片连接部6b是从基底部6a折回的部分。基底部6a与正极端子7连接。在凸片连接部6b连接第1正极凸片群40a、第2正极凸片群40b、第3正极凸片群40c、以及第4正极凸片群40d。另外，在图9中，基底部6a和凸片连接部6b大致平行配置。凸片连接部6b也可以相对于基底部6a倾斜0度～60度。其中，优选凸片连接部6b相对于基底部6a的角度为45度以下，更优选为30度以下，进一步优选为15度以下。
在方形二次电池20中，将4个卷绕型的电极体要素以各自的卷绕轴与封口板2垂直的方向收容在电池壳体100内。因此，能效率良好地使用电池壳体100内的空间，成为体积能量密度更高的方形二次电池。
<变形例1>
变形例1所涉及的方形二次电池与上述的方形二次电池20仅正极集电体的形状不同。图10是表示变形例1所涉及的方形二次电池的正极集电体以及正极凸片群的图。正极集电体60具有基底部60a和设于基底部60a的端部的两个凸片连接部60b。两个凸片连接部60b在封口板2的长边方向上分离而配置。在基底部60a，将正极集电体60的基底部60a与正极端子7的凸缘部7a焊接连接，形成连接部32。在凸片连接部60b，将正极集电体60与第1正极凸片群40a、第2正极凸片群40b、第3正极凸片群40c、以及第4正极凸片群40d焊接连接，形成连接部30。
在第1正极凸片群40a以及第3正极凸片群40c与正极集电体60的连接部30、和正极集电体60与正极端子7的凸缘部7a的连接部32之间设置熔丝部60c。另外，在第2正极凸片群40b以及第4正极凸片群40d与正极集电体60的连接部30、和正极集电体60与正极端子7的凸缘部7a的连接部32之间设置熔丝部60c。熔丝部60c在方形二次电池中流过过剩的电流时熔断。通过在正极集电体60设置熔丝孔60d来形成熔丝部60c。另外，还能取代熔丝孔60d而设置缺口部，或除了熔丝孔60d以外还设置缺口部。
正极集电体60在基底部60a与凸片连接部60b的边界部折回。另外，优选在基底部60a与凸片连接部60b的边界部设置熔丝孔60d。
图11是变形例1所涉及的方形二次电池的正极端子7附近的沿着封口板2的短边方向的截面图。在正极集电体60中，优选在基底部60a和凸片连接部60b之间配置绝缘构件70。由此，能防止在熔丝部60c熔断后基底部60a和凸片连接部60b或正极凸片群接触而形成导电路径。另外，绝缘构件能设为树脂片、绝缘胶带、树脂板、或陶瓷板。
如图12所示那样，能在正极集电体60粘贴绝缘胶带71，以便覆盖正极集电体60的熔丝部60c。由此，能抑制在熔丝部60c熔断时熔融的金属飞散。或者，能防止在熔丝部60c熔断后正极集电体60的基底部60a和正极凸片群或凸片连接部60b电连接。绝缘胶带71优选还粘贴在正极凸片群。另外，优选一片绝缘胶带71跨两个凸片连接部60b粘贴。由此，能防止各正极凸片群因振动或撞击等而各自分别活动从而使熔丝部60c发生损伤。
<变形例2>
变形例2所涉及的方形二次电池仅正极集电体的形状与变形例1所涉及的方形二次电池不同。图13是表示变形例2所涉及的方形二次电池的正极集电体以及正极凸片群的图。正极集电体61具有基底部61a和设于基底部61a的端部的两个凸片连接部61b。两个凸片连接部61b在封口板2的长边方向上分离配置。在基底部61a，将正极集电体61与正极端子7的凸缘部7a焊接连接，形成连接部32。在凸片连接部61b，将正极集电体61与第1正极凸片群40a、第2正极凸片群40b、第3正极凸片群40c、以及第4正极凸片群40d焊接连接，形成连接部30。
在第1正极凸片群40a以及第3正极凸片群40c与正极集电体61的连接部30、和正极集电体61与正极端子7的凸缘部7a的连接部32之间设置熔丝部61c。另外，在第2正极凸片群40b以及第4正极凸片群40d与正极集电体61的连接部30、和正极集电体61与正极端子7的凸缘部7a的连接部32之间设置熔丝部61c。熔丝部61c在方形二次电池中流过过剩的电流时熔断。熔丝部61c通过设置熔丝孔61d来形成。
[短路机构]
优选在方形二次电池设置在电池壳体内的压力因过充电等成为给定值以上时工作的短路机构。该短路机构工作，使正极板和负极板在电极体的外部电短路。并且，因短路而流过大电流，优选设于正极集电体等的熔丝部因大电流而熔断。
图14A是具备短路机构的方形二次电池的负极端子10的附近的沿着封口板102的长边方向的截面图。图14B是具备短路机构的方形二次电池的正极端子7的附近的沿着封口板102的长边方向的截面图。
如图14A所示那样在封口板102设置变形部103。将第1负极凸片群50a以及第2负极凸片群50b与负极集电体9连接。将负极集电体9与负极端子10的凸缘部10a的电极体3侧的面连接。负极端子10的插入部10b插入到内部侧绝缘构件14的贯通孔、封口板102的贯通孔、外部侧绝缘构件15的贯通孔、以及负极外部导电构件111的贯通孔中，插入部10b的前端侧被铆接而形成铆接部10c。负极外部导电构件111延伸到与封口板102的变形部103对置的位置。
如图14B所示那样，正极外部导电构件8直接配置在封口板102上。因此，正极板4经由第1正极凸片群40a以及第2正极凸片群40b、正极集电体6、正极端子7、正极外部导电构件8与封口板102电连接。另外，也可以在正极外部导电构件8和封口板102之间配置导电性的构件。
在电池壳体内的压力成为给定值以上时，设于封口板102的变形部103变形成接近于负极外部导电构件111，变形部103和负极外部导电构件111电连接。由此，正极板4和负极板5经由封口板102以及变形部103而电短路。并且，在方形二次电池中流过短路电流，设于正极集电体6等的熔丝部熔断。由此，提升了方形二次电池成为过充电状态的情况下的可靠性。另外，短路机构工作的压力设为低于气体排出阀19工作的压力的值。
<变形例3>
使用图15来说明具备短路机构的变形例3所涉及的方形二次电池。图15是表示在封口板202安装各部件后的封口板202的电极体3侧的面以及电极体3的图。在封口板202设置在电池壳体内的压力成为给定值以上时发生变形的变形部203。另外，在封口板202设置气体排出阀219以及注液孔217。
在封口板202上配置内部侧绝缘构件212，在内部侧绝缘构件212上配置正极集电体206。正极集电体206具有基底部206a以及凸片连接部206b。基底部206a与正极端子连接，正极端子与封口板202电连接。在凸片连接部206b连接第1正极凸片群40a以及第2正极凸片群40b。在内部侧绝缘构件212中，在与注液孔217对应的位置设置绝缘构件开口212a。在正极集电体206中，在基底部206a与凸片连接部206b的边界部的、成为折弯部的部分设置熔丝部206x。另外，通过设置熔丝孔206y来形成熔丝部206x。
在封口板202上配置内部侧绝缘构件214，在内部侧绝缘构件214上配置负极集电体209。负极集电体209具有基底部209a以及凸片连接部209b。基底部209a与负极端子连接，且在比封口板202更靠电池外部侧与负极外部导电构件电连接。另外，负极外部导电构件配置在与变形部203对置的位置。在凸片连接部209b连接第1负极凸片群50a以及第2负极凸片群50b。在内部侧绝缘构件214中，在与变形部203对应的位置设置绝缘构件开口214a。另外，绝缘构件开口214a的面积小于变形部203的面积，内部侧绝缘构件214具有与变形部203对置的部分。
正极集电体206以及负极集电体209分别在图15中附加虚线的部分被折弯。
在封口板202的长边方向上，基底部209a的长度小于凸片连接部209b的长度。并且，基底部209a不与变形部203对置。若是这样的结构，就会在变形部203和负极集电体209之间确实地形成大的间隙，气体会顺畅地到达变形部203的下部，因而优选。
另外，在变形例3的方形二次电池中，电极体3也可以包含第3电极体要素以及第4电极体要素。
[绝缘片]
图16是包裹电极体3的树脂制的绝缘片16的展开图。在图16中，通过将虚线部的部分折弯而将绝缘片16成形为盒状。并且，在成形为盒状的绝缘片16内配置电极体3。优选绝缘片16具有底部16a、第1侧面16b、第2侧面16c、第3侧面16d、第4侧面16e、第1引导部16f、第2引导部16g、第5侧面16h、以及第6侧面16i。底部16a配置在电极体3和方形包装体1的底部之间。第1侧面16b配置在电极体3和方形包装体1的一个大面积的侧面之间。第2侧面16c配置在电极体3和方形包装体1的另一个大面积的侧面之间。第3侧面16d、第1引导部16f、以及第5侧面16h重叠地配置在电极体3和方形包装体1的一个小面积的侧面之间。第4侧面16e、第2引导部16g、以及第6侧面16i重叠地配置在电极体3和方形包装体1的另一个小面积的侧面之间。
在底部16a安装增强构件116。增强构件116是绝缘性的，优选由树脂片、树脂板、或陶瓷板构成。增强构件116配置的位置可以是底部16a的上表面，也可以是下表面。另外，增强构件116优选与底部16a粘接或熔敷等。
在电极体3包含多个电极体要素的情况下，特别在电极体3包含4个以上卷绕型的电极体要素的情况下，在将配置于绝缘片16内的电极体3插入到方形包装体1内时，绝缘片16的底部16a挠曲，在底部16a和第3侧面16d之间、以及底部16a和第4侧面16e之间出现间隙，有可能第3侧面16d或第4侧面16e变得容易钩挂到方形包装体1的开口的边缘。在图16公开的绝缘片16中，在底部16a安装增强构件116且设置与底部16a相连的第1引导部16f以及第2引导部16g。因此，底部16a难以挠曲，在底部16a和第3侧面16d之间、以及底部16a和第4侧面16e之间难以出现间隙，能确实地防止第3侧面16d或第4侧面16e钩挂到方形包装体1的开口的边缘。另外，在不将多个正极凸片群错开而是汇总成一个与正极集电体连接且不将多个负极凸片群错开而是汇总成一个与负极集电体连接的情况下也能得到这样的效果。另外，第1引导部16f优选配置得比第3侧面16d以及第5侧面16h更靠外侧(方形包装体1的小面积的侧面侧)。第2引导部16g优选配置得比第4侧面16e以及第6侧面16i更靠外侧(方形包装体1的小面积的侧面侧)。
<其他发明>
各电极体要素并不限定于使用带状的正极板和带状的负极板的卷绕型的电极体要素。还能设为使用多个正极板和多个负极板的层叠型的电极体要素。
在上述的实施方式所涉及的方形二次电池20中示出电极体3包含4个电极体要素的示例，但电极体要素的数量并没有限定。但是，优选电极体3包含3个以上的卷绕型的电极体要素，更优选电极体3包含4个以上卷绕型的电极体要素。
也可以将端子的凸缘部配置得比封口板更靠电池外部侧，将端子铆接在比封口板更靠电极体侧。在该情况下，优选将贯通设于集电体的基底部的贯通孔的端子的前端部铆接。

Claims (8)

1.一种方形二次电池，具备：
具有开口的方形包装体；
将所述开口封口的封口板；
配置在所述方形包装体内的包含正极板以及负极板的电极体；
与所述正极板或所述负极板连接的凸片；
与所述凸片连接的集电体；以及
与所述集电体电连接且从所述封口板向电池外部侧突出的端子，
在所述电极体连接有由多个所述凸片构成的第1凸片群、和由多个所述凸片构成的第2凸片群，
所述第1凸片群以及所述第2凸片群配置在所述封口板和所述电极体之间，
在所述封口板的长边方向上，所述第1凸片群和所述第2凸片群错开配置，
所述第1凸片群和所述第2凸片群连接在所述集电体中的不同的位置。
2.根据权利要求1所述的方形二次电池，其中，
所述电极体包含第1电极体要素和第2电极体要素，
所述第1凸片群与所述第1电极体要素连接，
所述第2凸片群与所述第2电极体要素连接。
3.根据权利要求2所述的方形二次电池，其中，
所述第1电极体要素以及所述第2电极体要素分别是将带状的正极板和带状的负极板隔着带状的隔板卷绕的卷绕型的电极体要素。
4.根据权利要求3所述的方形二次电池，其中，
所述凸片是与所述负极板连接的负极凸片，
在所述第1电极体要素中，所述第1凸片群中包含的所述负极凸片的层叠数少于所述第1电极体要素的厚度方向上的所述负极板的层叠数。
5.根据权利要求3或4所述的方形二次电池，其中，
所述电极体还包含连接第3凸片群的卷绕型的第3电极体要素、和连接第4凸片群的卷绕型的第4电极体要素，
所述第3凸片群重叠于所述第1凸片群地与所述集电体连接，
所述第4凸片群重叠于所述第2凸片群地与所述集电体连接。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的方形二次电池，其中，
在所述集电体中，在连接于所述端子的部分和连接于所述第1凸片群的部分之间、以及连接于所述端子的部分和连接于所述第2凸片群的部分之间分别形成熔丝部。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的方形二次电池，其中，
所述端子具有凸缘部和设于所述凸缘部的插入部，
所述凸缘部配置得比所述封口板更靠所述电极体侧，
所述插入部贯通所述封口板的端子安装孔，在比所述封口板更靠电池外部侧被铆接，
将所述集电体与所述凸缘部的所述电极体侧的面连接。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的方形二次电池，其中，
所述集电体具有基底部和从所述基底部的端部折回的凸片连接部，
所述基底部和所述端子连接，所述凸片连接部和所述凸片连接。
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