JP2015125798A

JP2015125798A - 二次電池

Info

Publication number: JP2015125798A
Application number: JP2013267289A
Authority: JP
Inventors: 浩哉梅山; Hiroya Umeyama; 裕明今西; Hiroaki Imanishi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2013-12-25
Publication date: 2015-07-06

Abstract

【課題】反転板をリベットに溶接する場合であっても、電流遮断機構の作動圧にばらつきが生じることを抑制する。【解決手段】反転板３０およびリベット４０は、反転板３０およびリベット４０同士が溶接されることより形成された溶接部３７，４７と、溶接部３７，４７よりも反転部３１が位置している側に形成された接触部３５，４５とを含む。接触部３５，４５は、互いに接触している。接触部３５，４５の少なくとも一方の表面形状は、反転部３１の側から溶接部３７，４７の側に向かうにつれてリベット４０の側から反転板３０の側に近づく形状を有している。【選択図】図７

Description

この発明は、電流遮断機構を備えた二次電池に関する。

特開２０１３−１５７２００号公報（特許文献１）に開示されるように、一般的な二次電池は、電流遮断装置を備えている。電流遮断装置は、互いに接合された反転板およびリベットを有する。電池要素を収容する外装体内の圧力が設定値（作動圧）よりも高くなった場合、圧力を受けた反転板は変形する。反転板の反転動作によって電流が遮断され、外装体等の破損は防止される。

特開２０１３−１５７２００号公報

反転板をリベットに接合する方法として溶接を採用した場合、溶接部が凝固収縮することによって反転板に歪が発生し、電流遮断機構の作動圧にばらつきが生じることがある。

本発明は、反転板をリベットに溶接する場合であっても、電流遮断機構の作動圧にばらつきが生じることを抑制可能な二次電池を提供することを目的とする。

二次電池は、電池要素を収容し、外部端子が取り付けられた外装体と、上記電池要素に電気的に接続された集電端子と、反転部を有し、上記集電端子に電気的に接続され、上記外装体の内圧が上昇した場合に上記反転部が上記集電端子から遠ざかるように変形する反転板と、上記外部端子に電気的に接続され、上記反転板に溶接されたリベットと、を備え、上記反転板および上記リベットは、上記反転板および上記リベット同士が溶接されることより形成された溶接部と、上記溶接部よりも上記反転部が位置している側に形成された接触部とを含み、上記反転板の上記接触部および上記リベットの上記接触部は、互いに接触しており、上記反転板の上記接触部および上記リベットの上記接触部の少なくとも一方の表面形状は、上記反転部の側から上記溶接部の側に向かうにつれて上記リベットの側から上記反転板の側に近づく形状を有している。

好ましくは、上記反転板の上記接触部の表面形状は、凸状の形状を有し、上記リベットの上記接触部の表面形状は、上記反転部の側から上記溶接部の側に向かうにつれて上記リベットの側から上記反転板の側に近づく平坦な傾斜面の形状を有している。好ましくは、上記反転板の上記接触部および上記リベットの上記接触部の双方の表面形状は、互いに平行な傾斜面の形状を有している。

上記の構成によれば、溶接の際に凝固収縮の作用によって反転板が外側に引っ張られたとしても、反転板の接触部がリベットの接触部に摺接し、反転板が天板部の高さ方向における変位を相殺する方向に移動するため、天板部の高さ方向における変位は小さくなる。したがって、反転板をリベットに溶接することに起因して反転部の位置が変わることは抑制され、電流遮断装置が遮断動作するときの作動圧の設定精度が低下することも効果的に抑制できる。

実施の形態１における二次電池を示す平面図である。実施の形態１における二次電池を示す断面図である。図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。実施の形態１における二次電池に備えられるリベットおよび反転板の各断面形状を示す斜視図である。図４中のＶ線に囲まれた領域を拡大して示す断面図である。実施の形態１における二次電池に備えられるリベットおよび反転板の各断面形状を示す他の斜視図である。実施の形態１における二次電池に関し、反転板をリベットに溶接している際の様子を示す断面図である。実施の形態１における二次電池に関し、反転板をリベットに溶接している際の様子を示す他の断面図である。実施の形態２における二次電池に備えられるリベットおよび反転板示す断面図である。実施の形態２における二次電池に関し、反転板をリベットに溶接している際の様子を示す断面図である。比較例における二次電池に備えられるリベットおよび反転板示す断面図である。比較例に関し、反転板に生じた半径方向外側（矢印ＤＲ１方向）への変位量（変位Ａ）と、反転板に生じた高さ方向（矢印ＤＲ２方向）への変位量（変位Ｂ）との関係を示す図である。実験例に関し、反転板に加えた引張荷重と、反転板の反転部の変位量との関係を示す図である。実施の形態３における二次電池に備えられるリベットおよび反転板示す断面図である。実施の形態４における二次電池に備えられるリベットおよび反転板示す断面図である。実施の形態５における二次電池に備えられるリベットおよび反転板示す断面図である。実施の形態６における二次電池に備えられるリベットおよび反転板示す断面図である。実施の形態７における二次電池に備えられるリベットおよび反転板示す断面図である。実施の形態８における二次電池に備えられるリベットおよび反転板示す断面図である。

実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。個数および量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数およびその量などに限定されない。同一の部品および相当部品には、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

［実施の形態１］
図１〜図８を参照して、実施の形態１における二次電池１００について説明する。図１および図２は、それぞれ二次電池１００を示す平面図および断面図である。二次電池１００は、外装体１０、電極体１３（図２）、正極用の外部端子２０および集電端子２１（図２）、ならびに負極用の外部端子２４および集電端子２５（図２）を備える。

外装体１０は、有底角筒状の収容部１１と、収容部１１の開口を密閉する封口板１２とを含む。外装体１０は、内部に電極体１３（電池要素）を収容している。外部端子２０，２４は、外装体１０の封口板１２に取り付けられる。電極体１３は、正極芯体、負極芯体およびセパレータ（いずれも図示せず）を有し、正極芯体および負極芯体は、セパレータを介して巻回される。

電極体１３の両端には、正極芯体露出部１４および負極芯体露出部１５がそれぞれ設けられる。正極芯体露出部１４は、集電端子２１および後述する電流遮断機構を介して外部端子２０に電気的に接続される。負極芯体露出部１５は、集電端子２５および電流遮断機構を介して外部端子２４に電気的に接続される。正極用の電流遮断機構および負極用の電流遮断機構は同一の構成を有しているため、以下では正極用の電流遮断機構に着目してその詳細を説明する。

図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。図３に示すように、外部端子２０（図１，図２参照）の近傍には、集電端子２１に加えて、ホルダ１６、インシュレータ１７、導電板１８、反転板３０およびリベット４０が設けられている。封口板１２には、貫通孔１２Ｈが形成される。ホルダ１６は、封口板１２の内側（外装体１０の内部側）に配置される。ホルダ１６は、貫通孔１２Ｈを封止し、外装体１０内部の電解液が外部へ漏れだすことを防止している。ホルダ１６は、集電端子２１、反転板３０およびリベット４０などを位置決めするという機能も有する。

インシュレータ１７および導電板１８は、封口板１２の外側（外装体１０の外部側）に配置される。リベット４０は、貫通孔１２Ｈに挿通された状態でかしめ（加締め）られ、導電板１８およびインシュレータ１７を封口板１２に固定している。リベット４０は、導電性を有する。図３に示す状態では、集電端子２１は、反転板３０、リベット４０および導電板１８を通して外部端子２０（図１）に電気的に接続されている。

図４は、リベット４０および反転板３０の各断面形状を示す斜視図である。図５は、図４中のＶ線に囲まれた領域を拡大して示す断面図である。図６は、リベット４０および反転板３０の各断面形状を示す他の斜視図である。図４および図５には、リベット４０および反転板３０同士が互い離間して配置された状態（溶接される前の状態）が図示されている。図６には、リベット４０および反転板３０同士が互いに接触している状態（溶接される前の状態）が図示されている。

（リベット４０）
図３〜図６を参照して、リベット４０は、全体として軸Ａ（図４）の周りに回転対称な略円筒状の形状を有し、アルミニウムなどから形成されている。リベット４０は、かしめ部４１（図１）、小径部４２、接続部４３、大径部４４、接触面４５、溶接面４６、溶接部４７（図３および図８参照）、および鍔部４８を含んでいる。

小径部４２は、円筒状の形状を有する。かしめ部４１は、小径部４２のうちの接続部４３とは反対側に形成される部位である。かしめ部４１は、小径部４２を貫通孔１２Ｈ（図３）に挿通したのち、小径部４２の端部側を加締めることによって形成される。接続部４３は、小径部４２から大径部４４に向かって径方向の外側に広がる略円盤状の形状を有している。大径部４４は、接続部４３の周縁から起立しており（図３に示す状態では垂れ下がっており）、全体として環状の形状を有している。

鍔部４８は、大径部４４よりもさらに外側に形成された部位であり、鍔部４８も全体として環状の形状を有している。接続部４３、大径部４４および鍔部４８の内側の空間は、後述する反転板３０が反転することを許容する空間を形成している。接触面４５および溶接面４６は、大径部４４の表面の一部であり（図５参照）、互いに隣接する位置に形成されている。溶接面４６は、鍔部４８の内側（小径部４２に近い側）において段差を形成しており、接触面４５は、溶接面４６よりも内側に位置している。

図５に示すように、溶接面４６および接触面４５は、軸Ａ（図４）を中心とする周方向に沿って環状に形成され、いずれも平坦な面形状を有する。溶接面４６は、軸Ａ（図４）に対して直交する面と平行な関係を有している。溶接面４６は、溶接によって反転板３０の溶接面３６と接合されることが予定されている部位である。接触面４５は、接続部４３の側から鍔部４８の側に向かうにつれて（すなわち内側から外側に向かうにつれて）、接続部４３から遠ざかって反転板３０が配置される側に向かって近づくように傾斜する面形状（傾斜面の形状）を有している。接触面４５と軸Ａに対して直交する面との間の角度をθ１（図５）とすると、角度θ１の値はたとえば３０°である。

溶接部４７（図３および図８参照）は、溶接が実施されることによって形成され、リベット４０のうちの反転板３０と一体化した部分である。溶接部４７は、リベット４０の溶接面４６（図５）と後述する反転板３０の溶接面３６（図５）とが互いに接合された箇所に形成される。溶接によってリベット４０（溶接面４６）と反転板３０（溶接面３６）とが一体化した部分は、図８中においては左肩下がりのハッチング（ハッチング線が最も密なもの）により示されている。

（反転板３０）
図３〜図６を参照して、反転板３０は、全体として軸Ａ（図４）の周りに回転対称な略円錐台状の形状を有し、アルミニウムなどから形成されている。反転板３０は、リベット４０と同軸上に配置される。反転板３０は、天面部３１（反転部）、傾斜部３２、凸部３３、鍔部３４、接触面３５、溶接面３６、および溶接部３７（図３および図８参照）を含んでいる。

天面部３１は、円形状の形状を有している。傾斜部３２は、天面部３１の周囲を取り囲む環状の形状を有している。集電端子２１は、厚肉部２２および薄肉部２３を有しており、天面部３１は集電端子２１の薄肉部２３に接合される。鍔部３４は、傾斜部３２よりもさらに外側に形成された部位であり、鍔部３４も環状の形状を有している。電流遮断装置が作動する前の二次電池１００（図１）の通常の使用状態においては、反転板３０は、天面部３１が集電端子２１（薄肉部２３）の側に向かって突出した形状を有している。

凸部３３は、リベット４０が配置される側に向かって鍔部３４の一部が突出したような形状を有している。本実施の形態の凸部３３は、鍔部３４のうちの内側部分（鍔部３４のうちの天面部３１に近い側の部分）が断面視で錐台状に突出した形状を有しており、全体として環状に形成されている。

接触面３５は、凸部３３の表面の一部であり、溶接面３６は、鍔部３４の表面の一部である。接触面３５および溶接面３６は、互いに隣接する位置に形成されている。接触面３５は、溶接面３６よりも内側（天面部３１に近い側）に位置している。凸部３３の溶接面３６からの突出高さをＨ１（図５）とすると、突出高さＨ１の値はたとえば０．２ｍｍである。

図５に示すように、溶接面３６および接触面３５は、軸Ａ（図４）を中心とする周方向に沿って環状に形成され、いずれも平坦な面形状を有する。溶接面３６は、軸Ａ（図４）に対して直交する面と平行な関係を有している。溶接面３６は、溶接によってリベット４０の溶接面４６と接合されることが予定されている部位である。接触面３５は、溶接面３６に遠い側から溶接面３６の側に向かうにつれて、リベット４０が位置している側から遠ざかって反転板３０の側に向かって近づくように傾斜する面形状を有している。

より具体的には、接触面３５は、天面部３１に近い側から溶接面３６の側に向かうにつれて（すなわち内側から外側に向かうにつれて）、リベット４０の大径部４４が位置している側から遠ざかって反転板３０の鍔部３４の側に向かって近づくように傾斜する面形状（傾斜面の形状）を有している。図６に示す溶接前の形態では、接触面３５と軸Ａに対して直交する面との間の角度は、接触面４５と軸Ａに対して直交する面との間の角度θ１（図５）に等しく、接触面３５と接触面４５とは互いに平行な関係を有している。

溶接部３７（図３および図８参照）は、溶接が実施されることによって形成され、反転板３０のうちのリベット４０と一体化した部分である。溶接部３７は、反転板３０の溶接面３６（図５）とリベット４０の溶接面４６（図５）とが互いに接合された箇所に形成される。溶接によって反転板３０（溶接面３６）とリベット４０（溶接面４６）とが一体化した部分は、図８中においては左肩下がりのハッチング（ハッチング線が最も密なもの）により示されている。

（電流遮断装置の動作）
図３を参照して、集電端子２１、反転板３０およびリベット４０によって電流遮断装置（CID：Current Interrupt Device）が構成されている。電流遮断装置が作動する前の二次電池１００（図１）の通常の使用状態においては、反転板３０は、天面部３１が集電端子２１（薄肉部２３）の側に向かって突出した形状を有し、集電端子２１は、反転板３０、リベット４０および導電板１８を通して外部端子２０（図１）に電気的に接続されている。

電流遮断機構が作動する前には、電流は、集電端子２１（薄肉部２３）、反転板３０（天面部３１）およびリベット４０の順に流れる。これにより、二次電池１００（図１）から外部へ電力が供給される。充電時にはこれと逆方向に電流が流れる。外装体１０（図１）の内圧が上昇した場合には、反転板３０の天面部３１が外装体１０内の気体に押圧される。外装体１０の内圧は、天面部３１に均一に加えられる。集電端子２１の薄肉部２３は、集電端子２１の他の部分（厚肉部２２など）と比較して低い剛性を有している。

外装体１０（図１）の内圧が設定値（作動圧）よりも高くなった場合、薄肉部２３が破壊され、反転板３０の天面部３１は薄肉部２３とともに集電端子２１から遠ざかる方向に移動する。これにより、集電端子２１と反転板３０とが離隔し、電気的な導通が遮断される。

（溶接方法）
図６を参照して、反転板３０をリベット４０に溶接する際には、反転板３０がリベット４０の鍔部４８の内側に配置される。溶接面３６，４６は互いに接触し、接触面３５，３５も互いに接触する。この状態で、反転板３０の表面３４Ｓに溶接手段８０が配置され、全周溶接が実施される。全周溶接によって、溶接部３７，４７（図３および図８参照）が形成され、反転板３０およびリベット４０は互いに電気的に接続される。溶接後の状態では、接触面３５，４５は、溶接部３７，４７よりも天面部３１が位置している側において互いに接触している。溶接前の状態では、接触面３５，４５は互いに接触していなくても構わない。

図７を参照して、全周溶接の際、反転板３０の一部とリベット４０の一部とは熱影響を受けることによって軟化する。溶接手段８０（図６）による加熱を停止すると、軟化した部分（図７中の左肩下がりに示すハッチング部分）は凝固し始める。凝固の際、反転板３０の鍔部３４付近には収縮力が発生する。矢印ＤＲ１に示すように、反転板３０の外周部分（鍔部３４付近）は径方向の外側に向かって引っ張られる。

この際、なんら対策を施していない場合には、天面部３１に矢印ＤＲ２方向に変位しようとする力が発生する。矢印ＤＲ２方向とは、天面部３１がリベット４０に近づく方向である。天面部３１の変位に起因して、反転板３０に歪（内部応力）が残留したり、天面部３１に接合された薄肉部２３（図３）に歪が残留したりする。歪の残留は、電流遮断装置が遮断動作するときの外装体１０（図１）の内圧（作動圧）の設定値に影響し、設定精度が低下することに繋がる。天面部３１の変位に起因して、反転板３０と集電端子２１との間の距離も安定せず、穴あきなどの溶接不良を招く可能性もある。

図８を参照して、本実施の形態では、矢印ＤＲ１に示す方向に反転板３０の外周部分（鍔部３４付近）が移動するとき、接触面３５，４５同士が互いに摺接する。接触面３５，４５の形状（接触部の表面形状）は、いずれも、天面部３１（反転部）の側から溶接部３７，４７の側に向かうにつれて、リベット４０の側から反転板３０の側に近づく形状を有している。反転板３０の鍔部３４が矢印ＤＲ１方向に移動することに伴って、反転板３０の接触面３５はリベット４０の接触面４５に摺接する。反転板３０の凸部３３は、リベット４０の接触面４５の表面形状に沿って接触面４５を登るように移動する（矢印ＤＲ３）。

反転板３０の凸部３３が矢印ＤＲ３方向に移動することによって、反転板３０の外周部分（凸部３３の近傍部分）は矢印ＤＲ４方向に移動する。矢印ＤＲ４方向とは、天面部３１がリベット４０から遠ざかる方向であり、図７中の矢印ＤＲ２方向とは逆向きである。すなわち、矢印ＤＲ１に示す方向に反転板３０の鍔部３４が移動することに伴って、天面部３１は矢印ＤＲ２方向へ移動しようとする。しかしながら、天面部３１の矢印ＤＲ２方向への変位（位置ずれ）は、凸部３３が矢印ＤＲ３方向へ移動すること、ならびに反転板３０の凸部３３の近傍部分が矢印ＤＲ４方向へ移動することによって相殺される。接触面３５，４５同士の摺接は、矢印ＤＲ１に示す方向に反転板３０の鍔部３４が移動することに対して抵抗としても作用する。

したがって、反転板３０に歪が残留したり、天面部３１に接合された薄肉部２３（図３）に歪が残留したりすることは、反転板３０の凸部３３の近傍部分が矢印ＤＲ４方向へ移動することによって効果的に抑制されている。本実施の形態によれば、反転板３０をリベット４０に溶接することに起因して反転板３０に歪が発生することを抑制でき、電流遮断装置が遮断動作するときの外装体１０（図１）の内圧（作動圧）の設定精度が低下することも効果的に抑制可能な二次電池１００を得ることができる。

上述の通り、本実施の形態では、反転板３０の接触面３５とリベット４０の接触面４５との双方の表面形状は、互いに平行な傾斜面の形状を有している。矢印ＤＲ１方向（図８）に反転板３０の外周部分（鍔部３４付近）が移動するとき、接触面３５，４５同士はスムーズに摺接しやすい。また、接触面３５，４５は面接触を実現できるため、反転板３０が接触面４５から受ける荷重も面内で均一化され、接触面４５から反転板３０に作用する荷重が一部分に集中することも抑制できる。反転板３０の凸部３３の近傍部分が矢印ＤＲ４方向へ移動した場合に、鍔部３４の表面３４Ｓがリベット４０の下端４０Ｔ（図８参照）から下方にはみ出ることがないように、接触面３５，４５の傾斜の程度や、鍔部３４の厚さなどが最適化されることが好ましい。

［実施の形態２］
図９および図１０を参照して、実施の形態２における二次電池について説明する。本実施の形態では、上述の実施の形態１における反転板３０（図６参照）の代わりに、反転板３０Ａが用いられる。

反転板３０Ａの凸部３３は、リベット４０が配置される側に向かって鍔部３４の一部が突出したような形状を有している。本実施の形態の凸部３３は、鍔部３４のうちの内側部分（鍔部３４のうちの天面部３１に近い側の部分）が断面視で半円状に突出した形状を有しており、全体として環状に形成されている。凸部３３の曲率半径ＲＲ（図９）の値は、たとえば０．２ｍｍである。接触面３５は、凸部３３の表面の一部であり、凸状の表面形状を有している。接触面３５のうちの溶接面３６に近い側の部分は、溶接面３６に遠い側から溶接面３６の側に向かうにつれて（すなわち天面部３１の側から溶接部３７，４７の側に向かうにつれて）、リベット４０が位置している側から遠ざかって反転板３０Ａの側に向かって近づく湾曲面の形状を有している。

本実施の形態では、上述の実施の形態１と同様なリベット４０が用いられる。すなわち、リベット４０の接触面４５は、接続部４３の側から鍔部４８の側に向かうにつれて（すなわち天面部３１の側から溶接部３７，４７の側に向かうにつれて）、リベット４０の接続部４３から遠ざかって反転板３０Ａが配置される側に向かって近づくように傾斜する平坦な面形状（傾斜面の形状）を有している。

図１０を参照して、本実施の形態においても、矢印ＤＲ１に示す方向に反転板３０Ａの外周部分（鍔部３４付近）が移動するとき、接触面３５，４５同士が互いに摺接する。反転板３０Ａの鍔部３４が矢印ＤＲ１方向に移動することに伴って、反転板３０Ａの接触面３５はリベット４０の接触面４５に摺接する。反転板３０Ａの凸部３３は、リベット４０の接触面４５の表面形状に沿って接触面４５を登るように移動し（矢印ＤＲ３）、反転板３０Ａの外周部分（凸部３３の近傍部分）は矢印ＤＲ４方向に移動する。したがって、反転板３０Ａをリベット４０に溶接することに起因して天面部３１の位置が変わることは抑制され、電流遮断装置が遮断動作するときの作動圧の設定精度が低下することも効果的に抑制できる。

［実験例］
図１１〜図１３を参照して、上述の実施の形態１，２に関して行った実験例について説明する。当該実験例は、実施例１，２および比較例を含む。実施例１は、上述の実施の形態１に基づくものであり、実施例２は、上述の実施の形態２に基づくものである。

図１１を参照して、比較例で用いた反転板３０Ｚは、実施の形態１，２における凸部３３（図５および図９等参照）を備えておらず、接触面３５に対応する部位も有していない。同様に、比較例で用いたリベット４０Ｚも、接触面４５に対応する部位を有していない。比較例は、溶接面３６，４６がいずれも平坦な面形状（平坦面）を有しているという構成を備えるのみである。

図１２を参照して、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）を用いて、実施例１，２および比較例における反転板の変形量を比較した。具体的には、実際に反転板をリベットに溶接した時に、反転板に生じた半径方向外側（矢印ＤＲ１方向）への変位量（変位Ａ）と、反転板に生じた高さ方向（矢印ＤＲ２方向）への変位量（変位Ｂ）との関係を算出した。図１２には、一例として、比較例における変位Ａと変位Ｂとの関係を示している。この関係を算出したのち、実施例１，２および比較例の各反転板に対して所定の引張荷重を与えた。

図１３は、反転板に加えた引張荷重と、反転板の天面部３１（反転部）の高さ方向における変位量との関係を示す図である。矢印ＤＲ１方向に作用する所定の引張荷重を加えた際に比較例における反転板に生じた高さ方向（矢印ＤＲ２方向）における変形量を１００としたとき、実施例１における反転板に生じた変形量は約４であり、実施例２における反転板に生じた変形量は約７であった。図１３に示すように、比較例の場合には、引張荷重が１５Ｎを超えたあたりから反転板の天面部３１の高さ方向における変位量が急峻に大きくなるという特性を有している。

これに対して実施例１の場合、大きな引張荷重を加えても接触面３５，４５の摺接によって反転板３０の天面部３１の高さ方向における変位量はほとんど変化しなかった。実施例２の場合、半円形状の突起（凸部３３）がリベットの接触面４５上を移動したため、実施例１の場合に比べて変形量が大きくなったが、比較例の場合に比べると変形量を大幅に低減することが可能であることがわかった。

したがって本実験例の結果からも、上述の実施の形態１，２によれば、反転板をリベットに溶接することに起因して天面部の位置が変わることは抑制され、電流遮断装置が遮断動作するときの作動圧の設定精度が低下することも効果的に抑制できることがわかる。

［実施の形態３］
図１４を参照して、実施の形態３における二次電池について説明する。本実施の形態では、上述の実施の形態１における反転板３０（図６参照）の代わりに、反転板３０Ｂが用いられる。反転板３０Ｂの凸部３３は、リベット４０が配置される側に向かって鍔部３４の一部が突出したような形状を有している。本実施の形態の凸部３３は、鍔部３４のうちの内側部分（鍔部３４のうちの天面部（図示せず）に近い側の部分）が断面視で長方形状に突出した形状を有しており、全体として環状に形成されている。接触面３５は、凸部３３の表面の一部であり、凸部３３の角状（エッジ状）に形成された部分（凸部３３のうちの図１４中の左上肩の部分）に形成される。

本実施の形態では、上述の実施の形態１と同様なリベット４０が用いられる。すなわち、リベット４０の接触面４５は、接続部４３の側から鍔部４８の側に向かうにつれて（すなわち天面部３１の側から溶接部３７，４７の側に向かうにつれて）、リベット４０の接続部４３から遠ざかって反転板３０Ｂが配置される側に向かって近づくように傾斜する平坦な面形状（傾斜面の形状）を有している。当該構成によっても、上述の各実施の形態の場合と同様に、反転板３０Ｂをリベット４０に溶接することに起因して天面部の位置が変わることは抑制され、電流遮断装置が遮断動作するときの作動圧の設定精度が低下することも効果的に抑制できる。

［実施の形態４］
図１５を参照して、実施の形態４における二次電池について説明する。本実施の形態は、上述の実施の形態３（図１４）と比較した場合、リベット４０Ｂが用いられる点において相違する。

リベット４０Ｂの接触面４５は、接続部４３の側から鍔部４８の側に向かうにつれて（すなわち天面部の側から溶接部３７，４７の側に向かうにつれて）、リベット４０Ｂの接続部４３から遠ざかって反転板３０Ｂが配置される側に向かって近づくように凸状に湾曲する形状を有している。当該構成によっても、上述の各実施の形態の場合と同様に、反転板３０Ｂをリベット４０Ｂに溶接することに起因して天面部の位置が変わることは抑制され、電流遮断装置が遮断動作するときの作動圧の設定精度が低下することも効果的に抑制できる。

［実施の形態５］
図１６を参照して、実施の形態５における二次電池について説明する。本実施の形態は、上述の実施の形態４（図１５）と比較した場合、リベット４０Ｃが用いられる点において相違する。

リベット４０Ｃの接触面４５は、接続部４３の側から鍔部４８の側に向かうにつれて（すなわち天面部の側から溶接部３７，４７の側に向かうにつれて）、リベット４０Ｃの接続部４３から遠ざかって反転板３０Ｂが配置される側に向かって近づくように凹状に湾曲する形状を有している。当該構成によっても、上述の各実施の形態の場合と同様に、反転板３０Ｂをリベット４０Ｃに溶接することに起因して天面部の位置が変わることは抑制され、電流遮断装置が遮断動作するときの作動圧の設定精度が低下することも効果的に抑制できる。

［実施の形態６］
図１７を参照して、実施の形態６における二次電池について説明する。本実施の形態は、上述の実施の形態１（図６）と比較した場合、リベット４０Ｄが用いられる点において相違する。リベット４０Ｄの大径部４４は、角状（エッジ状）の表面形状を有している。接触面４５は、大径部４４の表面の一部であり、大径部４４の角状（エッジ状）に形成された部分（大径部４４のうちの図１７中の右下部分）に形成される。大径部４４は、接触面４５から接続部４３側に向かって延びる面４４Ｔと、接触面４５から鍔部４８側に向かって延びる面４４Ｓとを有している。

面４４Ｔと面４４Ｓとは、９０°で交差していても構わないし、９０°以上で交差していても構わないし、９０°未満で交差していても構わない。当該構成によっても、上述の各実施の形態の場合と同様に、反転板３０をリベット４０Ｄに溶接することに起因して天面部の位置が変わることは抑制され、電流遮断装置が遮断動作するときの作動圧の設定精度が低下することも効果的に抑制できる。

［実施の形態７］
図１８を参照して、実施の形態７における二次電池について説明する。本実施の形態は、上述の実施の形態６（図１７）と比較した場合、反転板３０Ｃが用いられる点において相違する。反転板３０Ｃの凸部３３のうちの接触面４５を形成している部分は、溶接面３６に遠い側から溶接面３６の側に向かうにつれて（すなわち天面部の側から溶接部３７，４７の側に向かうにつれて）、リベット４０Ｄが位置している側から遠ざかって反転板３０Ｃの側に向かって近づく湾曲面の形状を有している。当該構成によっても、上述の各実施の形態の場合と同様に、反転板３０Ｃをリベット４０Ｄに溶接することに起因して天面部の位置が変わることは抑制され、電流遮断装置が遮断動作するときの作動圧の設定精度が低下することも効果的に抑制できる。

［実施の形態８］
図１９を参照して、実施の形態８における二次電池について説明する。本実施の形態は、上述の実施の形態２（図９および図１０）と比較した場合、リベット４０Ｂが用いられる点において相違する。リベット４０Ｂは、上述の実施の形態４（図１５参照）で用いられるものと同一である。当該構成によっても、上述の各実施の形態の場合と同様に、反転板３０Ａをリベット４０Ｂに溶接することに起因して天面部の位置が変わることは抑制され、電流遮断装置が遮断動作するときの作動圧の設定精度が低下することも効果的に抑制できる。

以上の各実施の形態を概括すると、次のとおりである。すなわち、反転板をリベットに溶接することに起因して天面部の位置が変わることを抑制するためには、反転板の接触部およびリベットの接触部の少なくとも一方の表面形状が、天面部３１（反転部）の側から溶接部３７，４７の側に向かうにつれてリベットの側から反転板の側に近づく形状を有していればよい。以上の各実施の形態では、反転板は、全体として略錐台形状を有しているが、略半球面形状を有していても構わない。外装体１０は、角型、円柱形などの様々な形状を採用することが可能であり、上述の各実施の形態で説明した内容は、角型の二次電池だけでなく円柱型の二次電池にも適用可能である。

以上、本発明に基づいた各実施の形態および各実施例について説明したが、今回開示された事項はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０外装体、１１収容部、１２封口板、１２Ｈ貫通孔、１３電極体、１４正極芯体露出部、１５負極芯体露出部、１６ホルダ、１７インシュレータ、１８導電板、２０，２４外部端子、２１，２５集電端子、２２厚肉部、２３薄肉部、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｚ反転板、３１天面部（反転部）、３２傾斜部、３３凸部、３４，４８鍔部、３４Ｓ表面、３５，４５接触面（接触部）、３６，４６溶接面、３７，４７溶接部、４０，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｚリベット、４０Ｔ下端、４１かしめ部、４２小径部、４３接続部、４４大径部、４４Ｓ，４４Ｔ面、８０溶接手段、１００二次電池、Ａ軸。

Claims

電池要素を収容し、外部端子が取り付けられた外装体と、
前記電池要素に電気的に接続された集電端子と、
反転部を有し、前記集電端子に電気的に接続され、前記外装体の内圧が上昇した場合に前記反転部が前記集電端子から遠ざかるように変形する反転板と、
前記外部端子に電気的に接続され、前記反転板に溶接されたリベットと、を備え、
前記反転板および前記リベットは、前記反転板および前記リベット同士が溶接されることより形成された溶接部と、前記溶接部よりも前記反転部が位置している側に形成された接触部とを含み、
前記反転板の前記接触部および前記リベットの前記接触部は、互いに接触しており、
前記反転板の前記接触部および前記リベットの前記接触部の少なくとも一方の表面形状は、前記反転部の側から前記溶接部の側に向かうにつれて前記リベットの側から前記反転板の側に近づく形状を有している、
二次電池。
前記反転板の前記接触部の表面形状は、凸状の形状を有し、
前記リベットの前記接触部の表面形状は、前記反転部の側から前記溶接部の側に向かうにつれて前記リベットの側から前記反転板の側に近づく平坦な傾斜面の形状を有している、
請求項１に記載の二次電池。
前記反転板の前記接触部および前記リベットの前記接触部の双方の表面形状は、互いに平行な傾斜面の形状を有している、
請求項１に記載の二次電池。