JP2016015269A - 密閉型電池 - Google Patents

Abstract

【課題】外装缶の開口の周縁部に蓋板が溶接によって接合された電池ケースを有する密閉型電池において、外装缶と蓋板とを溶接する際に生じた熱が外装缶を介して電極体に伝わって該電極体が損傷を受けるのを防止可能な構成を得る。【解決手段】密閉型電池は、電極体（３０）と、該電極体（３０）を収容可能なように開口（１１ａ）を有する箱状に形成された外装缶（１１）と、該開口（１１ａ）を覆った状態で該開口（１１ａ）の周縁部と溶接される蓋板とを有する電池ケースと、電極体（３０）と外装缶（１１）との間に配置されたスペーサ（４０）とを備える。スペーサ（４０）は、電極体（３０）と外装缶（１１）との間隔が、該外装缶（１１）と蓋板との溶接時に生じた熱によって電極体（３０）が損傷を受けるような所定距離内である部分に配置される。【選択図】図５

Description

本発明は、外装缶の開口の周縁部に蓋板が溶接によって接合された電池ケースを有する密閉型電池に関する。

従来より、外装缶の開口の周縁部に蓋板が溶接によって接合された電池ケースを有する密閉型電池が知られている。このような密閉型電池では、例えば特許文献１に開示されるように、電池缶（外装缶）の開口に対して電池蓋（蓋板）を配置した状態で、電池缶の開口の周縁部と電池蓋の外周縁部とを溶接することにより、電池ケースが得られる。

なお、電池缶（外装缶）の開口の周縁部と電池蓋（蓋板）の外周縁部との溶接は、特許文献１に開示されているように、一般的にはレーザー溶接によって行われる。電池缶（外装缶）の開口の周縁部と電池蓋（蓋板）の外周縁部との合わせ部分にレーザー光を照射すると、該開口の周縁部及び電池蓋（蓋板）の外周縁部は、レーザー光の熱によって溶融した後、冷却されることにより接合される。

特開２００３−３１１８６号公報

ところで、上述のように外装缶の開口の周縁部と蓋板とを溶接する場合、溶接時に生じた熱が外装缶を介して電極体に伝わる可能性がある。特に、電極体と外装缶との隙間が小さい部分では、該外装缶から電極体に熱が伝わって、該電極体が損傷を受ける可能性がある。

本発明の目的は、外装缶の開口の周縁部に蓋板が溶接によって接合された電池ケースを有する密閉型電池において、外装缶と蓋板とを溶接する際に生じた熱が外装缶を介して電極体に伝わって該電極体が損傷を受けるのを防止可能な構成を得ることにある。

本発明の一実施形態に係る密閉型電池は、電極体と、前記電極体を収容可能なように開口を有する箱状に形成された外装缶と、該外装缶の開口を覆った状態で該開口の周縁部と溶接される蓋板とを有する電池ケースと、前記電極体と前記外装缶との間に配置された伝熱抑制部材とを備える。前記伝熱抑制部材は、前記電極体と前記外装缶との間隔が、該外装缶と前記蓋板との溶接の際に生じた熱によって前記電極体が損傷を受けるような所定距離内である部分に配置される（第１の構成）。

上述のように、電極体と外装缶との間隔が、外装缶の開口の周縁部と蓋板との溶接時に生じた熱によって電極体が損傷を受けるような所定距離内である部分に、伝熱抑制部材を配置することで、溶接時の熱が外装缶を介して電極体へ伝わるのを効率良く抑制することができる。したがって、外装缶の開口の周縁部と蓋板とを溶接する際に生じた熱によって、電極体が損傷を受けるのを防止できる。

前記第１の構成において、前記伝熱抑制部材は、前記外装缶と前記蓋板との溶接部分に対応して配置される（第２の構成）。このように、外装缶と蓋板との溶接部分に対応して伝熱抑制部材を配置することで、溶接時に高温になりやすい部分に伝熱抑制部材を配置することができる。したがって、外装缶と蓋板との溶接の際に生じた熱が外装缶を介して電極体に伝わるのをより効果的に抑制することができる。

前記第１または第２の構成において、前記伝熱抑制部材は、前記電極体を挟み込むための一対の取付部を有する（第３の構成）。このように、一対の取付部によって電極体を挟み込むことで、該電極体に伝熱抑制部材を容易に取り付けることができるとともに、該電極体に伝熱抑制部材を取り付けた状態で外装缶内に容易に配置することができる。これにより、密閉型電池を組み立てる際に、電極体及び伝熱抑制部材を外装缶内に容易に配置することができる。また、外装缶内で伝熱抑制部材が移動するのを防止できる。

前記第１から第３の構成のうちいずれか一つの構成において、前記電極体には、該電極体を電池外部と電気的に接続するための接続端子が設けられている。前記伝熱抑制部材は、前記電極体と前記外装缶との隙間のうち、前記接続端子が配置されている部分以外に配置される（第４の構成）。

これにより、電極体と外装缶との間で且つ接続端子と干渉しない位置に伝熱抑制部材を配置することができる。よって、外装缶内に電極体及び伝熱抑制部材をよりコンパクトに配置することができる。

前記第１から第４の構成のうちいずれか一つの構成において、前記伝熱抑制部材は、前記電極体と前記外装缶との間に配置された状態で前記電極体及び前記外装缶の少なくとも一方側に向かって突出する凸部を有する（第５の構成）。

このように、伝熱抑制部材に、該伝熱抑制部材が電極体と外装缶との間に配置された状態で該電極体及び外装缶の少なくとも一方側に向かって突出する凸部を設けることにより、該凸部が電極体及び外装缶の少なくとも一方に点接触する。これにより、伝熱抑制部材と電極体及び外装缶の少なくとも一方とを点接触させることができ、外装缶と蓋板との溶接時に生じた熱が外装缶を介して電極体に伝わるのを効率良く抑制することができる。したがって、外装缶と蓋板との溶接時に生じた熱によって電極体が損傷を受けるのをより確実に防止することができる。

前記第５の構成において、前記凸部は、前記伝熱抑制部材が前記電極体と前記外装缶との間に配置された状態で前記外装缶の内面側に向かって突出するように前記伝熱抑制部材に設けられている（第６の構成）。

これにより、密閉型電池を組み立てる際に、伝熱抑制部材を電極体に装着した状態で、外装缶内に容易に配置することができる。すなわち、伝熱抑制部材を電極体と外装缶との間に配置した状態で外装缶の内面側に向かって突出するように、伝熱抑制部材に凸部を設けることにより、密閉型電池を組み立てる際の伝熱抑制部材と外装缶の内面との摩擦抵抗を小さくすることができ、電極体及び伝熱抑制部材を外装缶内に容易に配置することができる。

しかも、伝熱抑制部材と外装缶の内面との接触面積を小さくすることができるため、該外装缶と蓋板とを溶接する際に生じた熱が該外装缶を介して伝熱抑制部材に伝わりにくくなる。これにより、伝熱抑制部材が熱的な損傷を受けにくくなるとともに、電極体の損傷もより確実に防止することができる。

前記第１から第６の構成のうちいずれか一つの構成において、前記伝熱抑制部材は、一体形成されている（第７の構成）。このように伝熱抑制部材を一体形成することにより、該伝熱抑制部材を容易に形成できるとともに、密閉型電池を組み立てる際に、電極体に伝熱抑制部材を取り付けた状態で外装缶内に容易に配置することができる。

本発明の一実施形態に係る密閉型電池によれば、電極体と外装缶との間隔が、該外装缶と蓋板との溶接時に生じた熱によって電極体が損傷を受けるような所定距離内である部分に、伝熱抑制部材を配置する。これにより、外装缶と蓋板との溶接時に生じた熱が外装缶を介して電極体に伝わって該電極体が損傷を受けるのを防止できる。

図１は、実施形態１に係る密閉型電池の概略構成を示す斜視図である。 図２は、密閉型電池の蓋板の一部を切り欠いて該密閉型電池の内部構造を示す斜視図である。 図３は、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図４は、図１におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図５は、蓋板を外した状態の密閉型電池の缶底側を、外装缶の開口側から見た図である。 図６は、スペーサの概略構成を示す斜視図である。 図７は、図２におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線断面において、外装缶と蓋板とをレーザー光を用いて溶接する様子を模式的に示す図である。 図８は、実施形態２に係る密閉型電池のスペーサの概略構成を示す図５相当図である。 図９は、実施形態３に係る密閉型電池の概略構成を示す図１相当図である。 図１０は、蓋板を外した状態の密閉型電池を外装缶の開口側から見た図である。 図１１は、実施形態４に係る密閉型電池のスペーサの概略構成を示す図５相当図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。なお、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。

＜実施形態１＞
（全体構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る密閉型電池１の概略構成を示す斜視図である。この密閉型電池１は、直方体状の電池ケース１０と、該電池ケース１０内に封入される電極体３０（図２参照）及び非水電解液（図示省略。以下、電解液という）とを備える。密閉型電池１は、例えば携帯端末などの電子機器の電源として用いられる二次電池である。

電池ケース１０は、対向する一対の面が他の面に比べて幅広に形成されている。すなわち、電池ケース１０は、厚み方向（図１及び図２における奥行き方向）の寸法に比べて幅方向（図１及び図２における左右方向）及び高さ方向（図１及び図２における上下方向）の各寸法が大きい扁平形状に形成されている。よって、電池ケース１０は、高さ方向に延びる側面のうち、対向する一対の側面（一対の面）が他の側面よりも幅広である。なお、本実施形態の電池ケース１０は、高さ方向の寸法が幅方向の寸法よりも大きい。

電池ケース１０は、図２に示すように、前記一対の幅広の側面のうち一方の面が開口した箱状の外装缶１１と、外装缶１１の後述する開口１１ａを覆う平板状の蓋板１２とを備える。

外装缶１１には、電池ケース１０における前記一対の幅広の側面のうち一方の側面に、開口１１ａが形成されている。蓋板１２は、開口１１ａを覆って電池ケース１０の前記一方の側面を構成するように、外装缶１１に固定される。外装缶１１及び蓋板１２は、詳しくは後述するが、蓋板１２の外周縁部１２ａが外装缶１１の開口１１ａの周縁部１１ｆに例えばシーム溶接によって接合されている。電池ケース１０における前記一対の幅広の側面のうち他方の側面は、外装缶１１の一つの面によって構成される。なお、図１において、電池ケース１０における前記一対の幅広の側面のうち他方の側面（以下、外装缶１１の幅広面という）を、符号１１ｂで示す。

図１に示すように、電池ケース１０の長手方向（図１における上下方向）の端面のうち、該電池ケース１０の下側に位置する端面が、電池ケース１０の底面１０ａである。また、電池ケース１０の幅方向（図１における左右方向）の端面は、それぞれ、電池ケース１０の側面１０ｂである。これらの底面１０ａ及び側面１０ｂは、それぞれ、外装缶１１の側面によって構成される。

図１に示すように、外装缶１１の幅広面１１ｂには、密閉型電池１の高さ方向の一方に、端子取付面１１ｃが設けられている。この端子取付面１１ｃは、図３及び図４にも示すように、幅広面１１ｂの他の部分に比べて開口１１ａにより近い位置に位置づけられるように、段状に形成されている。詳しくは、端子取付面１１ｃは、後述する各端子を配置した状態で、それらの端子が幅広面１１ｂの他の部分よりも密閉型電池１の厚み方向に突出しないように、該幅広面１１ｂの他の部分に比べて外装缶１１の開口１１ａ側にオフセットしている。よって、端子取付面１１ｃにおける外装缶１１の厚みは、幅広面１１ｂの他の部分における外装缶１１の厚みよりも小さい。なお、幅広面１１ｂにおける前記他の部分は、電極体３０を覆っている（図４参照）。

図１に示すように、端子取付面１１ｃには、正極端子２１及び負極端子２２が配置されている。詳しくは後述するが、正極端子２１は、電池ケース１０に電気的に接続されている。一方、負極端子２２は、後述するように、押さえ板２５及び負極リードタブ２８を介して電極体３０の負極電極に電気的に接続されている（図３参照）。また、後述するように、負極端子２２は、絶縁体２４及び絶縁板２６によって、電池ケース１０に対して電気的に絶縁されている（図３参照）。

正極端子２１は、図１に示すように、端子取付面１１ｃを正面に見て、該端子取付面１１ｃの左側に配置されている。負極端子２２は、端子取付面１１ｃを正面に見て、該端子取付面１１ｃの右側に配置されている。すなわち、正極端子２１及び負極端子２２は、端子取付面１１ｃに左右に並んで配置されている。

端子取付面１１ｃ上には、負極端子２２を囲むように絶縁体２３が配置されている。このように絶縁体２３を設けることにより、負極端子２２と正極端子２１との間、及び、負極端子２２と外装缶１１との間で、それぞれ短絡が生じるのを防止することができる。

正極端子２１及び負極端子２２を含む、密閉型電池１の内部構造を、図３及び図４を用いて以下で詳細に説明する。図３は、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図４は、図１におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。

図３に示すように、正極端子２１は、外装缶１１の端子取付面１１ｃに形成された貫通穴１１ｄを塞ぐ栓部２１ａと、該栓部２１ａの基端側が接続された平板部２１ｂとを有する。栓部２１ａは、平板部２１ｂを平面で見て、該平板部２１ｂの中央部分に形成されている。これにより、正極端子２１は、図３に示すように、全体として断面Ｔ字状に形成されている。

正極端子２１の平面部２１ｂは、２枚の平板状の部材を重ね合わせた状態で圧接することにより形成される。すなわち、正極端子２１は、いわゆるクラッド材によって構成される。平面部２１ｂを構成する２枚の平板状の部材のうち、端子取付面１１ｃ側に位置する部材には、上述の栓部２１ａが一体形成されている。すなわち、正極端子２１は、平板状の部材と断面Ｔ字状の部材とがそれらの平面同士で圧接された部材である。

なお、正極端子２１において、栓部２１ａを有する部材を外装缶１１と同様の材料（例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金）によって構成し、その上に配置される平板状の部材をリード線（図示省略）と同様の材料（例えばニッケルまたはニッケル合金）によって構成するのが好ましい。これにより、外装缶１１との接合強度が高く、且つ、リード線との接合強度も高い正極端子２１が得られる。したがって、正極端子２１に対する外装缶１１及びリード線の接合強度を向上することができる。

正極端子２１は、栓部２１ａが外装缶１１の端子取付面１１ｃに形成された貫通穴１１ｄに挿入された状態で固定される。すなわち、栓部２１ａが端子取付面１１ｃの貫通穴１１ｄに圧入された状態で、平板部２１ｂの外周側が端子取付面１１ｃに溶接によって接合される。

なお、外装缶１１の端子取付面１１ｃに形成された貫通穴１１ｄは、電池ケース１０内に電解液を注入するための注入口として機能する。上述のように、正極端子２１の栓部２１ａによって貫通穴１１ｄを塞ぐことにより、電池ケース１０の内部から電解液が漏れ出るのを防止できる。

図２及び図３に示すように、外装缶１１の内面には、一端側が電極体３０の正極に接続された正極リードタブ２７（接続端子）の他端側が接続されている。これにより、正極端子２１は、外装缶１１及び正極リードタブ２７を介して電極体３０の正極に電気的に接続されている。

負極端子２２は、例えば銅からなる部材であり、平板状の平面部２２ａと、円柱状の軸部２２ｂとを有する。軸部２２ｂは、平面部２２ａを平面で見て、該平面部２２ａの中央部分に形成されている。これにより、負極端子２２も、正極端子２１と同様、全体として断面Ｔ字状に形成されている。なお、負極端子２２において、軸部２２ｂは、平面部２２ａと一体形成されている。

負極端子２２の軸部２２ｂは、円筒状の絶縁体２４とともに、外装缶１１の端子取付面１１ｃに形成された貫通穴１１ｅを貫通している。詳しくは、軸部２２ｂは、絶縁体２４内に挿入された状態で、該絶縁体２４とともに、外装缶１１の端子取付面１１ｃの貫通穴１１ｅ内に挿入されている。また、軸部２２ｂは、その先端側が押さえ板２５を貫通した状態で潰されることにより、該押さえ板２５に固定されている。

なお、押さえ板２５と外装缶１１の内面との間には、絶縁板２６が配置されている。この絶縁板２６は、負極端子２２に電気的に接続された押さえ板２５と、正極端子２１に電気的に接続された外装缶１１とを電気的に絶縁する。負極端子２２の軸部２２ｂ及び円筒状の絶縁体２４は、絶縁板２６を貫通している。これにより、外装缶１１の貫通穴１１ｅは、その周縁部分が絶縁体２４及び絶縁板２６によって覆われる。よって、外装缶１１と、負極端子２２及び押さえ板２５との間で短絡が生じるのを防止できる。

押さえ板２５には、一端側が電極体３０の負極電極に接続された負極リードタブ２８（接続端子）の他端側が接続されている。これにより、負極端子２２は、押さえ板２５及び負極リードタブ２８を介して電極体３０の負極電極に電気的に接続されている。

電極体３０は、それぞれシート状に形成された正極電極、負極電極及びセパレータを重ね合わせた状態で渦巻状に巻回することによって形成された巻回電極体である。なお、電極体３０は、正極電極、負極電極及びセパレータを重ね合わせた状態で巻回した後、押しつぶして扁平状に形成される。

正極電極は、帯状の正極集電体の片面または両面に正極合剤層が形成されたものである。正極集電体は、例えば、アルミニウムまたはチタン等の箔、平織金網、エキスパンドメタル、ラス網、またはパンチングメタル等によって形成されている。

正極合剤層は、正極活物質と、導電助剤と、バインダとを混合して形成されている。正極活物質として、マンガン酸リチウム、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、リチウムニッケルコバルト複合酸化物、酸化バナジウム、または酸化モリブデン等を用いることができる。導電助剤として、黒鉛、カーボンブラック、またはアセチレンブラック等を用いることができる。バインダとして、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、およびポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等を、単独または混合して用いることができる。

負極電極は、帯状の負極集電体の片面または両面に負極合剤層が形成されたものである。負極集電体は、例えば、銅、ニッケル、またはステンレス等の箔、平織金網、エキスパンドメタル、ラス網、またはパンチングメタル等によって形成されている。

負極合剤層は、負極活物質と、バインダとを混合して形成されている。負極活物質として、天然黒鉛、メソフェーズカーボン、または非晶質カーボン等を用いることができる。バインダとして、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）およびヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）等のセルロース、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリルゴム等のゴムバインダ、ＰＴＦＥ、ならびにＰＶＤＦ等を、単独または混合して用いることができる。

セパレータは、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、またはポリフェニルサルフィド（ＰＰＳ）等の、多孔性フィルムまたは不織布によって形成されている。

電解液は、有機溶媒にリチウム塩を溶解させた溶液である。有機溶媒として、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、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）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、またはγ‐ブチロラクトン等を、単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。リチウム塩として、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_４、またはＬｉＮ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２等を用いることができる。

なお、正極電極、負極電極、セパレータ及び電解液は、上述の構成に限らず、密閉型電池１を実現可能な構成であれば、どのような構成であってもよい。

（スペーサ）
図５は、蓋板１２を外した状態の密閉型電池１の缶底側を、外装缶１１の開口１１ａ側から見た図である。図６は、スペーサ４０の概略構成を示す斜視図である。

図４及び図５に示すように、電極体３０と外装缶１１の缶底側との間には、スペーサ４０（伝熱抑制部材）が配置されている。より詳しくは、スペーサ４０は、電極体３０と電池ケース１０の底面１０ａとの間、及び、電極体３０と電池ケース１０の側面１０ｂとの間に、それぞれ挟み込まれるように配置されている。

スペーサ４０は、概略Ｕ字状に形成されている。具体的には、図５及び図６に示すように、スペーサ４０は、電極体３０の底面部に対応して幅方向に延びる底部４１と、該底部４１の長手方向両端部から該底部４１の厚み方向の一方に向かって延びる一対の側壁部４２（取付部）とを有する。底部４１は、電極体３０と電池ケース１０の底面１０ａとの間に位置づけられる。側壁部４２は、電極体３０と電池ケース１０の側面１０ｂとの間に位置づけられる。これにより、スペーサ４０によって、電極体３０と電池ケース１０の底面１０ａ及び側面１０ｂとの間にそれぞれ所定間隔の隙間が形成される。

スペーサ４０の底部４１及び側壁部４２は、それぞれ、平板状に形成されている。側壁部４２は、底部４１の長手方向の両端部から該底部４１の厚み方向の一方に突出するように、底部４１と一体形成されている。なお、側壁部４２は、電極体３０の側面の一部のみを覆うような長さを有する。側壁部４２をこのような長さにすることで、電池ケース１０内に充填される電解液の量がスペーサ４０によって大きく減少するのを防止できる。

スペーサ４０が以上のような構成を有するため、該スペーサ４０によって電極体３０を挟み込むことができる。すなわち、スペーサ４０の一対の側壁部４２が電極体３０を幅方向に挟み込むことにより、該スペーサ４０が電極体３０に対して容易に取り付けられる。

これにより、密閉型電池１を組み立てる際に、スペーサ４０を電極体３０に取り付けた状態で外装缶１１に配置することができる。よって、外装缶１１に対してスペーサ４０及び電極体３０を容易に配置することができる。しかも、上述のような構成を有するスペーサ４０を電極体３０に取り付けることにより、外装缶１１内でスペーサ４０が移動するのを防止できる。

また、スペーサ４０において、底部４１及び側壁部４２が一体形成されているため、スペーサ４０を容易に製造できるとともに、スペーサ４０を電極体３０に対して容易に配置することができる。

底部４１は、スペーサ４０が電極体３０と外装缶１１との間に配置された状態で外装缶１１の内面側に位置する面（以下、底部４１の下面という）に、複数の突出部４１ａ（凸部）を有する。すなわち、突出部４１ａは、スペーサ４０が電極体３０と外装缶１１との間に配置された状態で、外装缶１１の内面側に向かって突出するように底部４１に設けられている。これらの突出部４１ａは、底部４１の長手方向の中央部及び両端部にそれぞれ設けられている。また、これらの突出部４１ａは、半球状に形成されている。

側壁部４２は、スペーサ４０が電極体３０と電池ケース１０との間に配置された状態で外装缶１１の内面側に位置する面（以下、側壁部４２の外面という）に、側壁部４２の延伸方向に延びる突条部４２ａ（凸部）を有する。突条部４２ａは、外装缶１１の内面側に向かって突出するように断面半円状に形成されている。なお、底部４１の長手方向両端部に位置する突出部４１ａは、側壁部４２に設けられた突条部４２ａの端部によって構成される。

上述のように、スペーサ４０の底部４１に半球状の突出部４１ａを設けるとともに、側壁部４２に断面半円状の突条部４２ａを設けることにより、密閉型電池１を組み立てる際に、電極体３０にスペーサ４０を装着した状態で外装缶１１内に容易に配置することができる。すなわち、突出部４１ａ及び突条部４２ａは、先端部分に、スペーサ４０を電極体３０に装着した状態で該電極体３０の厚み方向に湾曲した曲面を有する。これにより、スペーサ４０を電極体３０に装着すれば、該スペーサ４０の突出部４１ａ及び突条部４２ａが外装缶１１の内面に接触しても摩擦抵抗が小さいため、スペーサ４０及び電極体３０を外装缶１１内に容易に配置することができる。

スペーサ４０は、伝熱を抑制する材料によって構成される。例えば、スペーサ４０は、ポリプロピレン等によって構成される。これにより、スペーサ４０は、外装缶１１から電極体３０に熱が伝わるのを抑制できる。

上述のような構成を有するスペーサ４０を、電極体３０と外装缶１１との間に配置することで、外装缶１１と蓋板１２とを溶接する際に生じた熱が外装缶１１を介して電極体３０に伝わるのを防止できる。すなわち、後述するように、外装缶１１の開口１１ａの周縁部１１ｆと蓋板１２の外周縁部１２ａとを溶接する際に、溶接時に生じた熱が外装缶１１から電極体３０に伝わる可能性がある。しかしながら、電極体３０と外装缶１１との間にスペーサ４０を配置することにより、上述のような伝熱を該スペーサ４０によって抑制することができる。

ここで、上述のような構成を有する密閉型電池１における外装缶１１と蓋板１２との接合構造について、図７を用いて説明する。図７は、外装缶１１と蓋板１２とをレーザー光を用いて溶接する様子を模式的に示す図である。なお、図７以外の各図では、外装缶１１と蓋板１２との溶接部の記載を省略している。また、図７では、密閉型電池１の底部側のみを図示しているが、実際には、外装缶１１の開口１１ａの周縁部１１ｆと蓋板１２の外周縁部１２ａとが全周に亘って溶接されている。

蓋板１２及び外装缶１１を、図７に示すように、レーザー光を用いて部分的に溶融させることにより、蓋板１２と外装缶１１とを接合する。詳しくは、蓋板１２の外周縁部１２ａと外装缶１１の開口１１ａの周縁部１１ｆとの境界部分にレーザー光を照射する（白抜き矢印参照）。これにより、当該境界部分に溶融部分が形成され、蓋板１２の溶融部分及び外装缶１１の溶融部分が冷えて固まることにより、溶接部１３が形成される。

このように蓋板１２と外装缶１１とを溶接する際には、図７に実線矢印で示すように、溶接時に生じた熱が外装缶１１の底面１１ａを介して電極体３０に伝わる可能性がある。これに対し、外装缶１１と電極体３０との間に、上述のような構成を有するスペーサ４０を配置することにより、蓋板１２と外装缶１１との溶接時に生じた熱が外装缶１１から電極体３０に伝わるのをスペーサ４０によって抑制できる。

しかも、スペーサ４０の底部４１の下面に突出部４１ａを設けるとともに、側壁部４２の外面に突条部４２ａを設けることにより、スペーサ４０と外装缶１１との接触面積を小さくすることができる。これにより、外装缶１１と蓋板１２との溶接時に生じた熱が該外装缶１１を介してスペーサ４０に伝わるのをより確実に抑制することができる。したがって、外装缶１１と蓋板１２との溶接時に生じた熱によって、スペーサ４０が損傷を受けるのを防止できるとともに、電極体３０が損傷を受けるのをより確実に防止できる。

なお、本実施形態では、密閉型電池１の底部側にスペーサ４０を配置しているが、この限りではなく、電極体３０と外装缶１１との間隔が、蓋板１２と外装缶１１との溶接時に生じた熱によって電極体３０が損傷を受けるような所定距離内である部分にスペーサ４０を配置すればよい。これにより、外装缶１１と蓋板１２とを溶接する際に生じた熱が外装缶１１を介して電極体３０に伝わるのを防止できる。

ただし、スペーサ４０は、外装缶１１と蓋板１２との溶接部分に対応して配置するのが好ましい。このように、外装缶１１と蓋板１２との溶接部分に対応してスペーサ４０を配置することで、溶接時により高温になりやすい部分にスペーサ４０を効率良く配置することができる。

また、本実施形態では、電極体３０と外装缶１１との隙間の一部にスペーサ４０を配置しているが、隙間全周にスペーサを設けてもよい。ただし、スペーサと正極リードタブ２７及び負極リードタブ２８との干渉を考慮して、スペーサは、正極リードタブ２７及び負極リードタブ２８が位置していない部分に設けるのが好ましい。これにより、電池ケース１０内に電極体３０及び外装缶１１等の構成部品をコンパクトに配置することができる。

＜実施形態２＞
図８は、本発明の実施形態２に係る密閉型電池のスペーサ１４０の構成を示す図である。この実施形態では、スペーサが密閉型電池の幅方向に２つに分かれている点で、実施形態１の構成とは異なる。以下の説明において、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる構成についてのみ説明する。

図８に示すように、スペーサ１４０（伝熱抑制部材）は、電極体３０と外装缶１１との間に、該電極体３０の幅方向に並んで配置されている。すなわち、実施形態１の構成とは異なり、スペーサが電極体３０の幅方向に２つに分かれている。２つのスペーサ１４０は、同じ構成を有するため、以下では、一方のスペーサ１４０のみについて説明する。

スペーサ１４０は、電極体３０の幅方向に延びる平板状の底部１４１と、該底部１４１の長手方向の一方の端部から該底部１４１の厚み方向に延びる側壁部１４２とを有する。底部１４１及び側壁部１４２は、一体形成されている。なお、スペーサ１４０は、実施形態１のスペーサ４０と同様、例えばポリプロピレン等の伝熱を抑制する材料によって構成される。

底部１４１は、電極体３０の幅寸法に対して、略半分の長さを有する。スペーサ１４０を電極体３０と外装缶１１との間に配置した状態で底部１４１の外装缶１１側に位置する面には、２つの突出部１４１ａが形成されている。突出部１４１ａの一方は、底部１４１において、側壁部１４２とは反対側の端部に設けられている。突出部１４１ａの他方は、該側壁部１４２が位置する端部に設けられている。側壁部１４２の外面には、断面半円状の突条部１４２ａが形成されている。なお、突出部１４１ａ及び突条部１４２ａは、それぞれ、実施形態１の突出部４１ａ及び突条部４２ａと同様の構成を有するため、詳しい説明を省略する。

以上のように、スペーサ１４０の長さを電極体３０の幅寸法の半分にして、電極体３０と外装缶１１との間に２つ並んで配置可能な構成にすることで、例えば電極体３０の幅方向の一方側と外装缶１１との間隔が狭い場合に、当該部分のみにスペーサ１４０を配置することが可能になる。したがって、電極体３０と外装缶１１との間隔のばらつきに応じて、必要な部分のみにスペーサ１４０を配置することが可能になる。

なお、本実施形態では、２つのスペーサ１４０を組み合わせているが、この限りではなく、３つ以上のスペーサを組み合わせても良い。

＜実施形態３＞
図９は、本発明の実施形態３に係る密閉型電池２０１の概略構成を示す図である。図１０は、蓋板を外して外装缶２１１の開口２１１ａ側から密閉型電池２０１の内部を見た図である。この実施形態の密閉型電池２０１は、負極端子２２２のみを配置可能な狭い幅寸法を有する点で実施形態１の密閉型電池１の構成とは異なる。以下の説明において、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる構成についてのみ説明する。

密閉型電池２０１は、電池ケース２１０を構成する外装缶２１１及び図示しない蓋板を有する。電池ケース２１０は、負極端子２２２のみを配置可能な幅寸法を有し、実施形態１の密閉型電池１の電池ケース１０に比べて幅が狭い。電池ケース２１０は、幅寸法が実施形態１に係る密閉型電池１の電池ケース１０の幅寸法よりも小さく、端子取付面２１１ｃに負極端子２２２のみを配置可能な幅寸法を有する点を除いて、該電池ケース１０と同様の構成を有するため、詳しい説明を省略する。

なお、図９において、符号２１０ａは電池ケース２１０の底面であり、符号２１０ｂは電池ケース２１０の側面である。また、符号２１１ｂは幅広面であり、符号２１１ｃは端子取付面である。

電池ケース２１０の端子取付面２１１ｃには、負極端子２２２が配置されている。図１０に示すように、負極端子２２２は、押さえ板２２５及び負極リードタブ２２８を介して電極体２３０の負極電極に電気的に接続されている。なお、負極端子２２２の取付構造は、実施形態１の密閉型電池１の負極端子２２と同様なので、詳しい説明を省略する。図９において、符号２２３，２２４は、それぞれ絶縁体である。また、図１０において、符号２２６は絶縁体である。

正極リードタブ２２７は、電極体２３０から負極リードタブ２２８とは反対側に延びるように設けられている。正極リードタブ２２７は、一方の端部が電極体３０の正極電極に電気的に接続されているとともに、他方の端部が外装缶２１１の底部側に電気的に接続されている。これにより、外装缶２１１は、正極リードタブ２２７を介して電極体２３０の正極電極に電気的に接続されている。

電極体２３０は、実施形態１の電池ケース１０よりも幅が狭い電池ケース２１０内に収納可能なように細長い形状に形成されている。

電極体２３０の長手方向の側面と電池ケース２１０の側面２１０ｂとの間には、スペーサ２４０（伝熱抑制部材）が配置されている。スペーサ２４０は、電極体２３０の側面を長手方向に挟み込むように略Ｕ字状に形成されている。具体的には、スペーサ２４０は、電極体２３０の長手方向に延びる本体部２４１と、該本体部２４１の両端部から該本体部２４１の厚み方向の一方に延びる一対の取付部２４２とを有する。本体部２４１及び取付部２４２は、一体形成されている。なお、スペーサ２４０は、実施形態１のスペーサ４０と同様、例えばポリプロピレン等の伝熱を抑制する材料によって構成される。

図１０に示すように、以上の構成を有するスペーサ２４０は、本体部２４１が電極体２３０の側面上に位置づけられた状態で一対の取付部２４２によって該電極体２３０を長手方向に挟み込むように、電極体２３０に対して配置される。これにより、密閉型電池２０１を組み立てる際に、電極体２３０に対してスペーサ２４０を取り付けた状態で外装缶２１１内に配置することができる。しかも、上述のようなスペーサ２４０の構成により、外装缶２１１内で該スペーサ２４０が電極体２３０に対して移動するのを防止できる。

以上の構成により、細長い形状の密閉型電池２０１において、電極体２３０と電池ケース２１０との間隔が狭い部分、すなわち電極体２３０の側面と電池ケース２１０の側面２１０ｂとの間に、スペーサ２４０を配置することができる。これにより、外装缶２１１と蓋板とを溶接する際に生じた熱が、該外装缶２１１を介して電極体２３０に伝わるのをスペーサ２４０によって抑制することができる。

したがって、細長い形状の密閉型電池２０１においても、外装缶２１１と蓋板との溶接時に生じた熱により、電極体２３０が損傷を受けるのを防止できる。

なお、特に図示しないが、本実施形態でも、実施形態１，２と同様、スペーサ２４０における外装缶２１１の内面側に位置する面に突出部を形成するのが好ましい。これにより、スペーサ２４０と外装缶２１１とを点接触させることができ、外装缶２１１と蓋板との溶接時に生じた熱がスペーサ２４０に伝わるのをより確実に防止できる。

＜実施形態４＞
図１１は、本発明の実施形態４に係る密閉型電池のスペーサ３４０の概略構成を示す図である。この実施形態のスペーサ３４０は、板状の部材が蛇腹状に形成された構成を有する点で実施形態１に係る密閉型電池１のスペーサ３０の構成とは異なる。以下の説明において、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる構成についてのみ説明する。

スペーサ３４０は、板状の部材を長手方向に交互に山折及び谷折することにより、蛇腹状に形成された部材である。スペーサ３４０は、蛇腹状に形成された状態で、電極体３０の幅寸法と同等の長さを有する。なお、スペーサ３４０は、実施形態１のスペーサ４０と同様、例えばポリプロピレン等の伝熱を抑制する材料によって構成される。

上述のような構成を有するスペーサ３４０は、電極体３０と外装缶１１との隙間が、該外装缶１１及び蓋板の溶接時に生じた熱によって電極体３０が損傷を受けるような隙間である部分に、配置される。図１１の例では、スペーサ３４０は、電極体３０と電池ケース１０の底面１０ａとの間に配置される。

スペーサ３４０を電極体３０と外装缶１１との間に配置することで、該スペーサ３４０が電極体３０及び外装缶１１にそれぞれ線接触する。したがって、本実施形態の構成により、外装缶１１と蓋板とを溶接する際に生じた熱がスペーサ３４０を介して電極体３０に伝わるのをより確実に抑制できる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

前記各実施形態では、スペーサ４０，１４０，２４０，３４０を平板状の部材によって構成している。しかしながら、外装缶と蓋板との溶接時に生じた熱が該外装缶を介して電極体に伝わるのを抑制可能な構成であれば、スペーサはどのような構成であってもよい。例えば、スペーサは、一部が切り欠かれた形状であってもよいし、複数の部品によって構成されてもよい。

前記実施形態１から３では、スペーサ４０，１４０，２４０は、側壁部４２，１４２または取付部２４２を有する。しかしながら、これらの側壁部または取付部を設けない構成であってもよい。すなわち、スペーサは、一方向に延びる板状の部材であってもよい。

前記実施形態１から３では、スペーサ４０，１４０における底部４１，１４１の下面（外装缶１１の内面側に位置する面）に突出部４１ａ，１４１ａが設けられている。しかしながら、スペーサ４０，１４０の電極体３０側に位置する面に突出部４１ａ，１４１ａを設けてもよい。同様に、実施形態１から３では、スペーサ４０，１４０における側壁部４２，１４２の外面（外装缶１１の内面側に位置する面）に突条部４２ａ，１４２ａが設けられている。しかしながら、スペーサ４０，１４０の電極体３０側に位置する面に突条部４２ａ，１４２ａを設けてもよい。また、底部４１，１４１の両面に突出部４１ａ，１４１ａを設けてもよいし、側壁部４２，１４２の両面に突条部４２ａ，１４２ａを設けてもよい。

前記実施形態１から３では、スペーサ４０，１４０には、底部４１，１４１に突出部４１ａ，１４１ａが設けられているとともに、側壁部４２，１４２に突条部４２ａ，１４２ａが設けられている。しかしながら、スペーサに突出部及び突条部の一方のみを設けてもよいし、いずれも設けなくてもよい。

前記各実施形態では、密閉型電池１，２０１の電池ケース１０，２１０は、直方体である。しかしながら、電池ケースの形状は、他の形状であってもよい。

前記各実施形態では、密閉型電池１は二次電池である。しかしながら、密閉型電池は、一次電池であってもよい。

本発明は、外装缶の開口の周縁部に蓋板が溶接によって接合された電池ケースを有する密閉型電池に利用可能である。

１、２０１ 密閉型電池
１０、２１０ 電池ケース
１１、２１１ 外装缶
１１ａ、２１１ａ 開口
１２ 蓋板
２１ 正極端子（接続端子）
２２、２２２ 負極端子（接続端子）
２７、２２７ 正極リードタブ（接続端子）
２８、２２８ 負極リードタブ（接続端子）
３０、２３０ 電極体
４０、１４０、２４０、３４０ スペーサ（伝熱抑制部材）
４１、１４１ 底部
４１ａ、１４１ａ 突出部（凸部）
４２ 側壁部（取付部）
４２ａ、１４２ａ 突条部（凸部）
１４２ 側壁部
２４１ 本体部
２４２ 取付部

Claims (7)

1. 電極体と、
   前記電極体を収容可能なように開口を有する箱状に形成された外装缶と、該外装缶の開口を覆った状態で該開口の周縁部と溶接される蓋板とを有する電池ケースと、
   前記電極体と前記外装缶との間に配置された伝熱抑制部材とを備え、
   前記伝熱抑制部材は、前記電極体と前記外装缶との間隔が、該外装缶と前記蓋板との溶接の際に生じた熱によって前記電極体が損傷を受けるような所定距離内である部分に配置される、密閉型電池。
2. 請求項１に記載の密閉型電池において、
   前記伝熱抑制部材は、前記外装缶と前記蓋板との溶接部分に対応して配置される、密閉型電池。
3. 請求項１または２に記載の密閉型電池において、
   前記伝熱抑制部材は、前記電極体を挟み込むための一対の取付部を有する、密閉型電池。
4. 請求項１から３のいずれか一つに記載の密閉型電池において、
   前記電極体には、該電極体を電池外部と電気的に接続するための接続端子が設けられていて、
   前記伝熱抑制部材は、前記電極体と前記外装缶との隙間のうち、前記接続端子が配置されている部分以外に配置される、密閉型電池。
5. 請求項１から４のいずれか一つに記載の密閉型電池において、
   前記伝熱抑制部材は、前記電極体と前記外装缶との間に配置された状態で前記電極体及び前記外装缶の少なくとも一方側に向かって突出する凸部を有する、密閉型電池。
6. 請求項５に記載の密閉型電池において、
   前記凸部は、前記伝熱抑制部材が前記電極体と前記外装缶との間に配置された状態で前記外装缶の内面側に向かって突出するように前記伝熱抑制部材に設けられている、密閉型電池。
7. 請求項１から６のいずれか一つに記載の密閉型電池において、
   前記伝熱抑制部材は、一体形成されている、密閉型電池。