JP2011049064A

JP2011049064A - 電池

Info

Publication number: JP2011049064A
Application number: JP2009197191A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Matsui; 勉松井; Yasutake Kurata; 健剛倉田; Soichi Hanabusa; 聡一花房; Hideyuki Ishii; 秀幸石井; Tatsuya Shinoda; 達也篠田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-08-27
Filing date: 2009-08-27
Publication date: 2011-03-10

Abstract

【課題】蓋とは独立した正負極両方の出力端子の回転を防止して、安全性の高い電池を提供する。
【解決手段】外装缶１内に収納され正負極を含む電極群２と、前記正負極と夫々電気的に接続され、第１及び第２の貫通孔を有する正負極リード７，８と、前記外装缶の開口部を塞ぎ、第１及び第２の貫通孔を有する蓋１０と、前記蓋の内面に配置された絶縁体２１と、前記蓋の外面に絶縁ガスケットを介して夫々設けられた正負極出力端子１２，１４とを具備する。出力端子は、ガスケット内に収容される頭部及び軸部を備える。正負極リードは、絶縁体の第１及び第２の凹部２４，２５内に夫々嵌め込まれ、各凹部は第１及び第２の貫通孔２２，２３を有する。正極出力端子の軸部は、蓋、絶縁体及び正極リードの第１の貫通孔に固定され、負極出力端子の軸部は、蓋、絶縁体及び負極リードの第２の貫通孔に固定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、電池に関するものである。

携帯電話やパーソナルコンピュータなどの電子機器の進歩に伴ない、これら機器に使用される二次電池は、小型化、軽量化が求められてきた。それに応えるエネルギー密度の高い二次電池として、リチウムイオン二次電池が挙げられる。一方、電気自動車、ハイブリッド自動車、電動バイク、フォークリフトなどに代表される大型、大容量電源として、鉛蓄電池、ニッケル水素電池等の二次電池が使われているが、最近ではエネルギー密度の高いリチウムイオン二次電池の採用に向けての開発が盛んになっている。それに応えるリチウムイオン二次電池の開発は、高寿命、安全性などを配慮しながら、大型化、大容量化の開発が行なわれている。

これらの用途の電源として、駆動電力が大きいため、直列あるいは並列に接続した多数個の電池を収納した電池パックが使われる。

電池における外装缶は、正極電位または負極電位につながれるのが通常であるが、場合によっては、正極および負極と絶縁した構造とされることがある。電池を多数個使う組電池に使用する電池の場合であり、外装缶が高電圧になることに起因する。短絡に加えて、漏電や感電といった人体への危険性もあるためである。

外装缶と正極および負極とを絶縁した構造とする場合、外装缶に取り付ける蓋への外部端子の固定には、ネジ固定あるいはリベットかしめ固定などの接続が採用される。いずれの接続が採用される場合も、内部絶縁体などは別々の部品となるので、部品点数の増加などコストアップの要因となる。また、電池組立時には外部端子の接続部分が回転して、気密性劣化につながる。

なお、正極出力端子および負極出力端子のいずれか一方の外部出力端子が、封口板にかしめ固定された電池が提案されている（例えば、特許文献１，２、および３参照）。

複数の電池を直列または並列に接続する際には、電池の外部出力端子間が外部リードによって接続される。電池の外部出力端子がかしめ固定されている場合、外部リードに加わるストレスがこうした出力端子に直接作用すると、出力端子が回転して気密性が劣化する。電池内への水分の浸入、外部への電解液の漏液といった問題が生じる。さらに、外装缶を介した外部短絡の危険性も懸念される。

特開平８−３２９９１１号公報特開平１１−２５９９３号公報特開２００５−１２９５２８号公報

本発明の目的は、蓋とは独立した正負極両方の出力端子が回転するのを防止して密閉性を高め、安全性の高い電池を提供することにある。

本発明に係る電池は、外装缶と、
前記外装缶内に収納され、正極および負極を含む電極群と、
前記正極と電気的に接続され、第１の貫通孔を有する正極リードと、
前記負極と電気的に接続され、第２の貫通孔を有する負極リードと、
前記外装缶の開口部を塞ぎ、第１および第２の貫通孔を有する蓋と、
前記蓋の内面に配置された絶縁体であって、前記正極リードが嵌め込まれる第１の凹部、前記第１の凹部内に前記正極リードの前記第１の貫通孔と連通するように設けられた第１の貫通孔、前記負極リードが嵌め込まれる第２の凹部、および、前記第２の凹部内に前記負極リードの前記第２の貫通孔と連通するように設けられた第２の貫通孔を有する絶縁体と、
前記蓋の外面に絶縁ガスケットを介してそれぞれ設けられ、前記絶縁ガスケット内に収容される頭部および前記頭部から延出された軸部を有する正極出力端子および負極出力端子とを具備し、
前記正極出力端子の前記軸部は、前記蓋の第１の貫通孔、前記絶縁体の第１の貫通孔、および前記正極リードの第１の貫通孔に固定され、
前記負極出力端子の前記軸部は、前記蓋の第２の貫通孔、前記絶縁体の第２の貫通孔、および前記負極リードの第２の貫通孔に固定されていることを特徴とする。

本発明によれば、蓋とは独立した正負極両方の出力端子が回転するのを防止して密閉性を高め、安全性の高い電池を提供することができる。

一実施形態に係る電池を示す分解斜視図。図１に示す電池の絶縁体を下面側から見た斜視図。図１に示す電池の外観を示す斜視図。図３に示す電池のＡ−Ａ’における断面の一例を示す概略図。図３に示す電池のＢ−Ｂ’における断面の一例を示す概略図。蓋および絶縁体の他の例の下面側から見た斜視図。図４に示す電池のＢ−Ｂ’における断面の他の例を示す概略図。蓋および絶縁体の他の例の上面側から見た斜視図。図４に示す電池のＢ−Ｂ’における断面の他の例を示す概略図。他の実施形態にかかる電池を示す分解斜視図。図１０に示す電池を下方から見た部分分解図。従来の電池を示す分解斜視図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

図１に示す密閉型非水電解質二次電池は、有底矩形筒状をなす外装缶１を具備する。外装缶１は、例えば、アルミニウム板もしくはアルミニウム合金板に深絞り加工を施すことにより成形されたものである。電極群２は、例えば、シート状の正極と、シート状の負極とをセパレータを間にして渦巻状に捲回した後、全体を外装缶の横断面形状に合致した断面四角形状に押し潰し変形することにより作製される。

正極は、例えば、正極活物質を含むスラリーをアルミニウム箔もしくはアルミニウム合金箔からなる集電体に塗着することにより作製される。正極活物質としては、リチウムを吸蔵放出できる酸化物や硫化物、ポリマーなどが使用できる。好ましい活物質としては、高い正極電位が得られるリチウムマンガン複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、およびリチウム燐酸鉄等が挙げられる。

負極は、負極活物質を含むスラリーをアルミニウム箔もしくはアルミニウム合金箔からなる集電体に塗着することにより作製される。負極活物質としては、リチウムを吸蔵放出できる金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物、合金等が使用でき、好ましくは、リチウムイオンの吸蔵放出電位が金属リチウム電位に対して０．４Ｖ以上貴となる物質である。このようなリチウムイオン吸蔵放出電位を有する負極活物質は、アルミニウムもしくはアルミニウム合金とリチウムとの合金反応を抑えられることから、負極集電体および負極関連構成部材へのアルミニウムもしくはアルミニウム合金の使用を可能とする。例えば、チタン酸化物、リチウムチタン酸化物、タングステン酸化物、アモルファススズ酸化物、スズ珪素酸化物、および酸化珪素などがあり、中でもリチウムチタン複合酸化物が好ましい。

セパレータとしては、微多孔性の膜、織布、不織布、これらのうち同一材または異種材の積層物等を用いることができる。セパレータを形成する材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合ポリマー、エチレン−ブテン共重合ポリマー等を挙げることができる。

非水電解液（図示しない）は外装缶１内に収容されており、電極群２に含浸されている。非水電解液は、非水溶媒に電解質（例えば、リチウム塩）を溶解させることにより調製される。非水溶媒としては、例えば、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）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γ−ブチロラクトン（γ−ＢＬ）、スルホラン、アセトニトリル、１，２−ジメトキシエタン、１，３−ジメトキシプロパン、ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルテトラヒドロフラン等を挙げることができる。非水溶媒は、単独で使用しても、２種以上混合して使用してもよい。電解質としては、例えば、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ₄）、六フッ過リン酸リチウム（ＬｉＰＦ₆）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ₄）、六フッ化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ₆）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃）等のリチウム塩を挙げることができる。電解質は単独で使用しても、２種以上混合して使用してもよい。電解質の非水溶媒に対する溶解量は、０．２ｍｏｌ／Ｌ〜３ｍｏｌ／Ｌとすることが望ましい。

図１に示すように、複数の正極導電タブ３は、正極の複数個所と電気的に接続されており、それぞれが電極群２の上側端面２ａから上向きに導出されている。一方、複数の負極導電タブ４は、負極の複数個所と電気的に接続されており、それぞれが電極群２の上側端面２ａから上向きに導出されている。正極導電タブ３には、例えば、正極の集電体を部分的に延出させたものを使用することができるが、正極と別体であってもよい。また、負極導電タブ４には、例えば、負極の集電体を部分的に延出させたものを使用することができるが、負極と別体であってもよい。

正極導電タブ３は、少なくとも先端部が重ね合わされた後、重ね合わされた部分の両方の最外層がＵ字状もしくは二つに折り曲げられた正極保護リード（正極バックアップリード）５で被覆されている。この正極保護リード５は、電気的な接続方法により正極導電タブ３に固定されている。

一方、負極導電タブ４は、少なくとも先端部が重ね合わされた後、重ね合わされた部分の両方の最外層がＵ字状もしくは二つに折り曲げられた負極保護リード（負極バックアップリード）６で被覆されている。この負極保護リード６は、電気的な接続方法により負極導電タブ４に固定されている。

なお、電気的な接続方法としては、レーザー溶接、超音波接合、および抵抗溶接等の方法が挙げられるが、超音波接合が好ましい。正極保護リード５の材質は、例えば、アルミニウムもしくはアルミニウム合金にすることができる。負極保護リード６の材質は、例えば、アルミニウムもしくはアルミニウム合金にすることができる。また、正極保護リード５の材質は、正極導電タブ３と同一の材質であることが好ましく、負極保護リード６の材質は、負極導電タブ４と同一の材質であることが好ましい。

外装缶１の開口部は封口部材９によって封止されている。封口部材９は、図１に示すように、外装缶１の開口部にレーザーでシーム溶接された蓋１０と、蓋１０の外面（上面）に絶縁ガスケット１１および１３を介して取り付けられた正負極出力端子（リベット）１２および１４と、蓋１０の内面（下面）に絶縁体２１を介して取り付けられた正極リード７および負極リード８とを有する。正極出力端子１２は、電池外部に配置される頭部１２ａおよびこの頭部から延出された軸部１２ｂとを備え、負極出力端子１４は、電池外部に配置される頭部１４ａおよびこの頭部から延出された軸部１４ｂとを備える。

正極リード７および負極リード８には、それぞれ第１の貫通孔７ａおよび第２の貫通孔８ａが設けられている。図１には示されていないが、絶縁体２１の裏面には、正極リード７および負極リード８が嵌め込まれる第１および第２の凹部が設けられている。正負極リードが嵌め込まれる凹部については、追って詳細に説明する。

蓋１０は、アルミニウムまたはアルミニウム合金板材を素材にしたプレス成形品からなり、図１に示すように、板面上にガスケット１１の取付け用に貫通孔１５が形成され、ガスケット１３取付け用に貫通孔１７が形成される。各貫通孔１５および１７の上面側の開口周縁には、ガスケット１１用の受け座１６およびガスケット１３用の受け座１８が、それぞれ凹み形成されている。図示する例においては、受け座１６および１８は四角形状であるが、形状はこれに限定されない。

電解液注入口１９は、電解液が注入された後、図１に示されるような封止栓２０で封止される。この封止栓２０は、蓋１０に溶接される。蓋１０の電解液注入口１９と連通するように、絶縁体２１には電解液注入口２６が貫通して設けられている。

図２には、裏面側からみた絶縁体２１の斜視図を示す。絶縁体２１の材質としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、および熱可塑性フッ素樹脂等を挙げることができる。熱可塑性フッ素樹脂としては、例えば、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）、およびテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等を挙げることができる。

図示するように絶縁体２１の裏面側には、正極リード７および負極リード８が嵌め込まれる第１の凹部２４および第２の凹部２５が設けられる。第１の凹部２４には、正極リード７の第１の貫通孔７ａと連通するように、第１の貫通孔２２が形成されている。また、第２の凹部２５には、負極リード８の第２の貫通孔８ａと連通するように、第２の貫通孔２３が形成されている。

外装缶１と蓋１０とは、レーザー溶接により接合されて、図３に示すような電池が得られる。図３におけるＡ−Ａ’における断面図を図４に示し、Ｂ−Ｂ’における断面図を図５に示す。図４に示されるように、外装缶１に収容された電極群２から正極導電タブ３が延出されて折り曲げられ、その端部が正極保護リード５で被覆されている。正極導電タブ３は、正極保護リード５および正極リード７を介して正極出力端子１２と接続されることになる。具体的には、正極保護リード５と正極リード７とは、電気的な接続方法により接合される。こうした正極リード７と絶縁体２１と蓋１０とに対して、正極出力端子１２がかしめ接続によって接合される。

正極出力端子１２は、アルミニウムもしくはアルミニウム合金製の軸体からなる。図４に示されるように、正極出力端子１２の頭部１２ａの下側と軸部１２ｂとを覆うようにガスケット１１が配置される。ガスケット１１の材質としては、絶縁体２１で説明したのと同様なものを挙げることができる。

蓋１０の第１の貫通孔１５は、正極出力端子１２の軸部１２ｂを挿入したガスケット１１の軸部が挿入できるような寸法を有し、絶縁体２１の第１の貫通孔２２も同様に、正極出力端子１２の軸部１２ｂを挿入したガスケット１１の軸部が挿入できるような寸法を有する。正極リード７の第１の貫通孔７ａの寸法は、正極出力端子１２の軸部１２ｂのみ挿入できるよう正極出力端子軸部より大きく、ガスケット軸部より小さい。

正極出力端子１２の軸部１２をポンチで潰すことにより軸部１２ｂが拡径変形し、この軸部１２ｂがガスケット１１を圧縮することにより、蓋１０の貫通孔１５と正極出力端子１２の軸部１２ｂとの隙間が埋められて、かしめ接続が行なわれる。こうしたかしめ接続によって絶縁性および気密性が保持されて、正極出力端子１２と正極リード７とが固定される。

図示するように、絶縁体２１の第１の凹部２４内には、端部が正極保護リード５で保護された正極導電タブ３が折り曲げられて収容され、凹部２４の上側内面に接して正極リード７が配置される。正極リード７の材質は、正極活物質の種類により変更するものではあるが、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金を使用することができる。

負極側も含めた断面の構造は、図５に示すとおりである。明確に図示されていないが、負極側においても正極側と同様に接続が行なわれる。外装缶１に収容された電極群２から負極導電タブ４が延出されて折り曲げられ、その端部が負極保護リード６で被覆されている。負極導電タブ４は、負極保護リード６および負極リード８を介して負極出力端子１４と接続されることになる。具体的には、負極保護リード６と負極リード８とは、電気的な接続方法により接合される。こうした負極リード８と絶縁体２１と蓋１０とに対して、負極出力端子１４はかしめ接続により接合される。

負極出力端子１４、ガスケット１３および負極リード８の材質としては、正極について説明したのと同様のものが挙げられる。蓋１０の第２の貫通孔１７、絶縁体２１の第２の貫通孔２３、および負極リード８の第２の貫通孔８ａの寸法についても、上述と同様とすることができる。

上述したように、本発明の実施形態においては、蓋１０と正極リード７との間に絶縁体２１の一部が配置されて、正極出力端子１２の軸部１２ｂがかしめ固定される。蓋１０と負極リード８との間には、この絶縁体２１の他の部分が配置されて、負極出力端子１４の軸１４ｂがかしめ固定される。すなわち、単一の部材からなる絶縁体２１は、二箇所で蓋１０に固定されるようにかしめ接続が行なわれるので、かしめ部分が回転するのを防止することが可能となった。

また、絶縁体２１は、正負極リードをそれぞれ収容する凹部を有している。具体的には、正極リード７は第１の凹部２４内に収容され、負極リード８は第２の凹部２５内に収容されるので、これらリード７，８と外装缶１との絶縁を確実に保つことができる。しかも、各リードは凹部内で固定されていることから、かしめ部分を中心にして回転力が働くことはない。

このように、正負極出力端子１２，１４を共通の絶縁体２１に固定し、かつ正負極リード７，８を絶縁体２１の凹部内に固定することによって、かしめ部分の回転を防止することができる。

さらに、絶縁体２１は、一方の面が蓋１０の内面に接するとともに、他方の面が電極群２の上端面に接しているので、蓋１０と電極群２との間は絶縁体２１によって埋められることになる。絶縁体２１は、スペーサーとして作用することができ、電極群２は蓋１０方向から押さえられて外装缶１の内部で支持固定される。その結果、電極群２が安定して、落下等による電極群２の破壊が防止される。

こうした効果を損なわない範囲であれば、蓋１０と絶縁体２１との接合面には、種々の変更が可能である。例えば、図６に示されるように、蓋１０の第１の貫通孔１５と第２の貫通孔１７との間に位置するように蓋１０の内面に突起２８を設け、絶縁体２１には、この突起を嵌め込むための受け孔２７を設けることができる。突起２８と受け孔２７との組み合わせを、嵌合部材と称する。

蓋１０の突起２８と絶縁体２１の受け孔２７とを嵌合することによって、蓋１０と絶縁体２１とを位置決めすることが可能となる。図７には、このような蓋１０および絶縁体２１を用いた電池の一例の断面図を示す。

出力端子を絶縁体にかしめ接続することによって、かしめ部分が変形して絶縁体の寸法が変わることがある。本発明の実施形態においては、絶縁体は二箇所でかしめ接続されるので、かしめ部分の二つの貫通孔の位置は厳密であることが要求される。電池の幅方向において絶縁体の伸びが発生すると、もう一方のかしめ部の孔の位置がずれてしまう。最悪の場合には、かしめ接続が不可能となることがある。

蓋１０の突起２８と絶縁体２１の受け孔２７とを嵌合することによって、絶縁体２１のかしめ部の孔の位置がずれるのを防止することができる。しかも、突起と受け孔とからなる嵌合部材は、二つのかしめ部分の間に位置するように配置されるので、かしめ部分の回転を防止する作用も有する。

図８に示されるように、蓋１０の第１の貫通孔１５と第２の貫通孔１７との間に位置するように蓋１０の内面に設けられた受け孔２７と、絶縁体２１に設けられた突起２８とによって嵌合部材を構成することもできる。なお、蓋１０の受け孔２７はプレス成形により形成されるので、この受け孔２７の形状に沿った凸状形状が、蓋１０の外面に生じることになる。

前述と同様、絶縁体２１の突起２８と蓋１０の受け孔２７とを嵌合することによって、蓋１０と絶縁体２１とを位置決めすることができる。図９には、このような蓋１０および絶縁体２１を用いた電池の一例の断面図を示す。

上述の例においては、正負極リード７，８は、それぞれ保護リード５，６を介して正負極導電タブ３，４に超音波接合されているが、正負極導電タブを直接取り出す構成とすることもできる。また、正負極出力端子１２，１４から電流を取り出すにあたっては、頭部の形状は限定されず、適宜選択することができる。正負極出力端子１２，１４の頭部への外部リードの接続方法としては、具体的には、レーザー溶接あるいはネジ締結などが挙げられる。

以上、片出し捲回型の電池を例に挙げて説明したが、他の構造の電池にも本発明は適用することができる。

図１０に示す電池においては、シート状の正極とシート状の負極とを、間にセパレータを介在させながら扁平渦巻状に捲回して電極群３２が構成される。正極および負極は、すでに説明したように、所定の活物質を含むスラリー集電体に塗着することにより作製される。

電極群３２の一方の端面に、スラリーが塗布されていない正極集電体が露出している。露出した正極集電体は、電極群３２の厚さ方向に積層されており、これが複数の正極導電タブ３３として機能する。電極群３２の他方の端面には、スラリーが塗布されていない負極集電体が露出している。一方、露出した負極集電体は、電極群３２の厚さ方向に積層されており、これが複数の負極導電タブ３４として機能する。

正極導電タブ３３および負極導電タブ３４は、正極リード３５および負極リード３６にそれぞれ接続される。正極リード３５は、貫通孔３５ｂを有する接続プレート３５ａと、接続プレートから二又に分岐し、下方に延出した集電部３５ｃとを有する。負極リード３６も同様に、貫通孔３６ｂを有する接続プレート３６ａと、接続プレートから二又に分岐し、下方に延出した集電部３６ｃとを有する。

正負極リード３５，３６は、蓋１０の内面（下面）に絶縁体２１を介して取り付けられ、正負極出力端子１２，１４の軸部１２ｂ，１４ｂにかしめ固定される。これにより出力端子にリードが電気的に接続される。なお、正負極出力端子１２，１４は、それぞれガスケット１１，１３を介して、蓋１０の上面に取り付けられる。正負極出力端子１２，１４、ガスケット１１，１３、蓋１０および絶縁体２１は、すでに説明したものと同様とすることができる。こうした正負極出力端子１２，１４、ガスケット１１，１３、蓋１０および絶縁体２１によって封口部材３７が構成される。

正極リード３５は、二又の集電部３５ｃの間に複数の正極導電タブ３３を挟んで、複数の導電タブの最外周にそれぞれ接合され、負極リード３６は、二又の集電部３６ｃの間に複数の負極導電タブ３４を挟んで、複数の導電タブの最外周にそれぞれ接合されている。こうして、電極群の正極と正極リードとが電気的に接続され、電極群の負極と負極リードとが電気的に接続される。

電極群３２における導電タブとリードとの接合部分は、絶縁カバー４０，４１で被覆されている。絶縁カバー４０，４１は、二つ折りにした絶縁テープ３８，３９によって電極群３２に固定されている。

このような構造の電極群が、外装缶３１内に収納されている。図１１に示されるように、封口部材３７を構成する絶縁体２１は、裏面に第１および第２の凹部２４および２５を有する。第１の凹部２４内には正極リード３５の接続プレート３５ａが収容され、第２の凹部２５内には負極リード３６の接続プレート３６ａが収容される。正極リード３５の貫通孔３５ｂは、絶縁体２１の第１の貫通孔２２と連通し、負極リード３６の貫通孔３６ｂは、絶縁体２１の第２の貫通孔２３と連通する。

正極出力端子１２は、蓋１０と絶縁体２１と正極リード３５とに対して、かしめ接続により接合され、負極出力端子１４は、蓋１０と絶縁体２１と負極リード３６とに対して、かしめ接続により接合される。

上述したように、単一の部材からなる絶縁体２１は、かしめ接続によって蓋１０に二箇所で固定されるとともに、正負極リード３５、３６が絶縁体２１の凹部内に嵌め込まれているので、かしめ部分の回転は防止される。また、正負極リード３５，３６が、絶縁体２１の凹部内に収容されているので、これらリードと外装缶３１との絶縁を確実に保つことができる。

構造の異なる電池に適用した場合も、正負極リードを収容するための２つの凹部を有する絶縁体を、蓋とリードとの間に配置することによって同様の効果が得られる。

ここで、図１２に従来の構造の電池を示す。図示する電池における図１と同様の部材は、同符号を付すことで説明を省略する。外装缶１内に電極群２が収容され、封口部材４３により外装缶１の開口が封口される。ただし、封口部材４３において蓋１０と正負極リード７，８との間に配置されるのは、２つの凹部を裏面に有する単一の絶縁体ではない。正極リード７と蓋１０との間には絶縁体４４が配置され、負極リード８と蓋１０との間には絶縁体４５が別途配置される。

正極出力端子１２は、蓋１０と絶縁体４４と正極リード７とに対して、かしめ接続により接合され、負極出力端子１４は、蓋１０と絶縁体４５と負極リード８とに対して、かしめ接続により接合される。こうした正負極リード７，８に正負極導電タブ３，４を接合する場合、かしめ部を中心とした回転力がリードに作用して、蓋１０と他のかしめ部材とが回転することがある。絶縁体４４と絶縁体４５とは、別個の部材であるので、かしめ部分の回転を抑制することはできない。その結果、かしめ部分が回転して位置ずれが発生し、さらに気密性の劣化が懸念される。

すでに説明したように、本発明においては、単一の絶縁体に正負極リードを固定し、この絶縁体を蓋の内面に配置して、かしめ接続が行なわれることから、こうした問題は回避することができる。しかも、部品点数が削減されるので、コストダウンにつながる。

以上の例においては、かしめ接続を例に挙げて正負極出力端子を蓋に固定したが、ネジ固定を採用することもできる。すでに説明したような絶縁体を、蓋の内面の正極出力端子のネジ固定部および負極出力端子のネジ固定部に配置することによって、同様の効果が得られる。すなわち、正負極リードを収容した状態の絶縁体が二箇所でネジ固定されるので、ネジ固定部分の回転防止を図ることができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１…外装缶；２…電極群；２ａ…上側端面；３…正極導電タブ
４…負極導電タブ；５…正極保護リード；６…負極保護リード；７…正極リード
７ａ…正極リードの第１の貫通孔；８…負極リード
８ａ…負極リードの第２の貫通孔；９…封口部材；１０…蓋
１１，１３…絶縁ガスケット；１２…正極出力端子；１２ａ…端子頭部
１２ｂ…端子軸部；１４…負極出力端子；１４ａ…端子頭部；１４ｂ…端子軸部
１５，１７…貫通孔；１６，１８…受け座；１９…電解液注入口
２０…封止栓；２１…絶縁体；２２，２３…貫通孔；２４，２５…凹部
２６…電解液注入孔；２７…突起；２８…受け孔；３１…外装缶
３２…電極群；３３…正極導電タブ；３４…負極導電タブ；３５…正極リード
３６…負極リード；３５ａ，３６ａ…接続プレート；３５ｂ，３６ｂ…貫通孔
３５ｃ，３６ｃ…集電部；３７…封口部材；３８，３９…絶縁テープ
４０，４１…絶縁カバー；４３…封口部材；４４，４５…絶縁体。

Claims

外装缶と、
前記外装缶内に収納され、正極および負極を含む電極群と、
前記正極と電気的に接続され、第１の貫通孔を有する正極リードと、
前記負極と電気的に接続され、第２の貫通孔を有する負極リードと、
前記外装缶の開口部を塞ぎ、第１および第２の貫通孔を有する蓋と、
前記蓋の内面に配置された絶縁体であって、前記正極リードが嵌め込まれる第１の凹部、前記第１の凹部内に前記正極リードの前記第１の貫通孔と連通するように設けられた第１の貫通孔、前記負極リードが嵌め込まれる第２の凹部、および、前記第２の凹部内に前記負極リードの前記第２の貫通孔と連通するように設けられた第２の貫通孔を有する絶縁体と、
前記蓋の外面に絶縁ガスケットを介してそれぞれ設けられ、前記絶縁ガスケット内に収容される頭部および前記頭部から延出された軸部を有する正極出力端子および負極出力端子とを具備し、
前記正極出力端子の前記軸部は、前記蓋の第１の貫通孔、前記絶縁体の第１の貫通孔、および前記正極リードの第１の貫通孔に固定され、
前記負極出力端子の前記軸部は、前記蓋の第２の貫通孔、前記絶縁体の第２の貫通孔、および前記負極リードの第２の貫通孔に固定されていることを特徴とする電池。
前記正極出力端子の前記軸部は、前記蓋、前記絶縁体および前記正極リードにかしめ固定され、前記負極出力端子の前記軸部は、前記蓋、前記絶縁体および前記負極リードにかしめ固定されていることを特徴とする請求項１記載の電池。
前記絶縁体は、一方の面が前記蓋の内面に接し、他方の面が前記電極群の上端面に接していることを特徴とする請求項１または２に記載の電池。
前記蓋は嵌合部材により前記絶縁体と位置決めされ、前記嵌合部材は、前記蓋の第１の貫通孔と前記第２の貫通孔との間に位置するように前記蓋の内面に設けられた突起と、前記絶縁体に設けられた受け孔とからなる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電池。
前記蓋は嵌合部材により前記絶縁体と位置決めされ、前記嵌合部材は、前記蓋の第１の貫通孔と前記第２の貫通孔との間に位置するように前記蓋の内面に設けられた受け孔と、前記絶縁体に設けられた突起とからなる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電池。