JP2016081751A - 角形二次電池 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明では絶縁性を確保しつつもガス排出を阻害しない角形二次電池を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の角形二次電池は、正極電極と負極電極とをセパレータを介して扁平に捲回した捲回群と、捲回群を収納し、開口を有する電池缶と、電池缶を塞ぎ、ガス排出弁が配置された電池蓋とを有し、電池缶の外周には伸縮性の絶縁フィルムが密着しており、絶縁フィルムは、電池蓋を覆い、かつ電池蓋側に絶縁フィルム同士を接合した接合部を有し、接合部はガス排出弁よりも電池蓋の端部側に配置されることを特徴とする。【選択図】 図５

Description

本発明は、車載用途等に使用される角形二次電池に関する。

近年、ハイブリッド電気自動車や純粋な電気自動車等の動力源として大容量（Ｗｈ）の二次電池が開発されており、その中でもエネルギー密度（Ｗｈ／ｋｇ）の高い角形のリチウムイオン二次電池が注目されている。

角形のリチウムイオン二次電池においては、安全性の観点から、絶縁性を有し、且つ、角形のリチウムイオン二次電池に設けられている安全弁からのガス排出を阻害しないことが要求される。特許文献１では、軟化させたフィルムをバキュームすることで被覆物品に密着させる技術が開示されている。

特開２０１３−２５２８９４号公報

特許文献１に記載の電池では、端子が配置される電池の上面に伸縮性の絶縁フィルムの接合部を配置する構造としている。しかし、端子が配置される電池の上面にはガス排出弁が配置されるため、ガス排出弁の上部に他の部分よりも硬くなっている絶縁フィルムの接合部が配置されるとリチウムイオン二次電池のガス排出が阻害される恐れがある。

一方で、特許文献１には端子が配置される電池の上面の一部に伸縮性の絶縁フィルムを配置しない例が開示されているが、このような構造をとった場合、電池上面の絶縁性が十分に確保できないという問題がある。

そこで、本発明では角形二次電池の絶縁性を十分に確保しつつも、角形二次電池のガス排出を阻害しない角形二次電池の提供を課題とする。

上記課題を解決するために本発明の角形二次電池は、正極電極と負極電極とをセパレータを介して扁平に捲回した捲回群と、捲回群を収納し、開口を有する電池缶と、電池缶を塞ぎ、ガス排出弁が配置された電池蓋とを有し、電池缶の外周には伸縮性の絶縁フィルムが密着しており、絶縁フィルムは、電池蓋を覆い、かつ電池蓋側に絶縁フィルム同士を接合した接合部を有し、接合部はガス排出弁よりも電池蓋の端部側に配置されることを特徴とする。

上記手段により、絶縁性を十分に確保しつつもガス排出を阻害しない角形二次電池を提供することができる。

角形二次電池の外観斜視図 角形二次電池の分解斜視図 捲回群の分解斜視図 絶縁フィルムを電池缶に密着させる前の図 （ａ）は第一の実施例の角形二次電池の外観斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図 （ａ）は第二の実施例の角形二次電池の外観斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図 （ａ）は第三の実施例の角形二次電池の外観斜視図、（ｂ）は第三の実施例の角形二次電池の上面図 （ａ）は第四の実施例の角形二次電池の外観斜視図、（ｂ）は第四の実施例の角形二次電池の上面図

以下、実施例を図面を用いて説明する。

《第一の実施例》
図１は、角形二次電池の外観斜視図である。

角形二次電池１００は、電池缶１および電池蓋６を備える。電池缶１は、相対的に面積の大きい一対の対向する幅広側面１ｂと相対的に面積の小さい一対の対向する幅狭側面１ｃとを有する側面と底面１ｄを有し、その上方に開口部１ａを有する。

電池缶１内には、捲回群３が収納され、電池缶１の開口部１ａが電池蓋６によって封止されている。電池蓋６は略矩形平板状であって、電池缶１の上方の開口部１ａを塞ぐように溶接されて電池缶１が封止されている。電池蓋６には、正極外部端子１４と、負極外部端子１２が設けられている。正極外部端子１４と負極外部端子１２を介して捲回群３に充電され、また外部負荷に電力が供給される。電池蓋６には、ガス排出弁１０が一体的に設けられ、電池容器内の圧力が上昇すると、ガス排出弁１０が開いて内部からガスが排出され、電池容器内の圧力が低減される。これによって、角形二次電池１００の安全性が確保される。また、電池蓋６には注液栓１１が配置されている。

図２は、角形二次電池の分解斜視図である。

角形二次電池１００の電池缶１は、矩形の底面１ｄと、底面１ｄから繋がる幅広側面１ｂ及び幅狭側面１ｃと、幅広側面１ｂ及び幅狭側面１ｃの上端で上方に向かって開放された開口部１ａとを有している。電池缶１内には、絶縁保護フィルム２を介して捲回群３が収容されている。

捲回群３は、扁平形状に捲回されているため、断面半円形状の互いに対向する一対の湾曲部と、これら一対の湾曲部の間に連続して形成される平面部とを有している。捲回群３は、捲回軸方向が電池缶１の横幅方向に沿うように、一方の湾曲部側から電池缶１内に挿入され、他方の湾曲部側が上部開口側に配置される。

捲回群３の正極電極箔露出部３４ｃは、正極集電板（集電端子）４４を介して電池蓋６に設けられた正極外部端子１４と電気的に接続されている。また、捲回群３の負極電極箔露出部３２ｃは、負極集電板（集電端子）２４を介して電池蓋６に設けられた負極外部端子１２と電気的に接続されている。これにより、正極集電板４４および負極集電板２４を介して捲回群３から外部負荷へ電力が供給され、正極集電板４４および負極集電板２４を介して捲回群３へ外部発電電力が供給され充電される。

正極集電板４４と負極集電板２４、及び、正極外部端子１４と負極外部端子１２を、それぞれ電池蓋６から電気的に絶縁するために、ガスケット５および絶縁板７が電池蓋６に設けられている。また、注液口９から電池缶１内に電解液を注入した後、電池蓋６に注液栓１１をレーザ溶接により接合して注液口９を封止し、角形二次電池１００を密閉する。

ここで、正極外部端子１４および正極集電板４４の形成素材としては、例えばアルミニ
ウム合金が挙げられ、負極外部端子１２および負極集電板２４の形成素材としては、例え
ば銅合金が挙げられる。また、絶縁板７およびガスケット５の形成素材としては、例えばポリブチレンテレフタレートやポリフェニレンサルファイド、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂等の絶縁性を有する樹脂材が挙げられる。

また、電池蓋６には、電池容器内に電解液を注入するための注液孔９が穿設されており、この注液孔９は、電解液を電池容器内に注入した後に注液栓１１によって封止される。ここで、電池容器内に注入される電解液としては、例えばエチレンカーボネート等の炭酸エステル系の有機溶媒に６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ₆）等のリチウム塩が溶解された非水電解液を適用することができる。

正極外部端子１４、負極外部端子１２は、バスバー等に溶接接合される溶接接合部を有している。溶接接合部は、電池蓋６から上方に突出する直方体のブロック形状を有しており、下面が電池蓋６の表面に対向し、上面が所定高さ位置で電池蓋６と平行になる構成を有している。

正極接続部１４ａ、負極接続部１２ａは、正極外部端子１４、負極外部端子１２の下面からそれぞれ突出して先端が電池蓋６の正極側貫通孔４６、負極側貫通孔２６に挿入可能な円柱形状を有している。正極接続部１４ａ、負極接続部１２ａは、電池蓋６を貫通して正極集電板４４、負極集電板２４の正極集電板基部４１、負極集電板基部２１よりも電池缶１の内部側に突出しており、先端がかしめられて、正極外部端子１４、負極外部端子１２と、正極集電板４４、負極集電板２４を電池蓋６に一体に固定している。正極外部端子１４、負極外部端子１２と電池蓋６との間には、ガスケット５が介在されており、正極集電板４４、負極集電板２４と電池蓋６との間には、絶縁板７が介在されている。

正極集電板４４、負極集電板２４は、電池蓋６の下面に対向して配置される矩形板状の正極集電板基部４１、負極集電板基部２１と、正極集電板基部４１、負極集電板基部２１の側端で折曲されて、電池缶１の幅広面に沿って底面側に向かって延出し、捲回群３の正極箔露出部３４ｃ、負極箔露出部３２ｃに対向して重ね合わされた状態で接続される正極側接続端部４２、負極側接続端部２２を有している。正極集電板基部４１、負極集電板基部２１には、正極接続部１４ａ、負極接続部１２ａが挿通される正極側開口穴４３、負極側開口穴２３がそれぞれ形成されている。

捲回群３の扁平面に沿う方向でかつ捲回群３の捲回軸方向に直交する方向を中心軸方向として前記捲回群３の周囲には絶縁保護フィルム２が巻き付けられている。絶縁保護フィルム２は、例えばＰＰ（ポリプロピレン）などの合成樹脂製の一枚のシートまたは複数のフィルム部材からなり、捲回群３の扁平面と平行な方向でかつ捲回軸方向に直交する方向を巻き付け中心として巻き付けることができる長さを有している。

図３は、捲回電極群の一部を展開した状態を示す分解斜視図である。

捲回群３は、負極電極３２と正極電極３４を間にセパレータ３３、３５を介して扁平状に捲回することによって構成されている。捲回群３は、最外周の電極が負極電極３２であり、さらにその外側にセパレータ３３、３５が捲回される。セパレータ３３、３５は、正極電極３４と負極電極３２との間を絶縁する役割を有している。

負極電極３２の負極合剤層３２ｂが塗布された部分は、正極電極３４の正極合剤層３４ｂが塗布された部分よりも幅方向に大きく、これにより正極合剤層３４ｂが塗布された部分は、必ず負極合剤層３２ｂが塗布された部分に挟まれるように構成されている。正極箔露出部３４ｃ、負極箔露出部３２ｃは、平面部分で束ねられて溶接等により接続される。尚、セパレータ３３、３５は幅方向で負極合剤層３２ｂが塗布された部分よりも広いが、正極箔露出部３４ｃ、負極箔露出部３２ｃで端部の金属箔面が露出する位置に捲回されるため、束ねて溶接する場合の支障にはならない。

正極電極３４は、正極集電体である正極電極箔の両面に正極活物質合剤を有し、正極電極箔の幅方向一方側の端部には、正極活物質合剤を塗布しない正極箔露出部３４ｃが設けられている。

負極電極３２は、負極集電体である負極電極箔の両面に負極活物質合剤を有し、正極電極箔の幅方向他方側の端部には、負極活物質合剤を塗布しない負極箔露出部３２ｃが設けられている。正極箔露出部３４ｃと負極箔露出部３２ｃは、電極箔の金属面が露出した領域であり、捲回軸方向の一方側と他方側の位置に配置されるように捲回される。

負極電極３２に関しては、負極活物質として非晶質炭素粉末１００重量部に対して、結着剤として１０重量部のポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦという。）を添加し、これに分散溶媒としてＮ−メチルピロリドン（以下、ＮＭＰという。）を添加、混練した負極合剤を作製した。この負極合剤を厚さ１０μｍの銅箔（負極電極箔）の両面に溶接部（負極未塗工部）を残して塗布した。その後、乾燥、プレス、裁断工程を経て、銅箔を含まない負極活物質塗布部厚さ７０μｍの負極電極３２を得た。

尚、本実施形態では、負極活物質に非晶質炭素を用いる場合について例示したが、これに限定されるものではなく、リチウムイオンを挿入、脱離可能な天然黒鉛や、人造の各種黒鉛材、コークスなどの炭素質材料やＳｉやＳｎなどの化合物（例えば、ＳｉＯ、ＴｉＳｉ２等）、またはそれの複合材料でもよく、その粒子形状においても、鱗片状、球状、繊維状、塊状等、特に制限されるものではない。

正極電極３４に関しては、正極活物質としてマンガン酸リチウム（化学式ＬｉＭｎ２Ｏ４）１００重量部に対し、導電材として１０重量部の鱗片状黒鉛と結着剤として１０重量部のＰＶＤＦとを添加し、これに分散溶媒としてＮＭＰを添加、混練した正極合剤を作製した。この正極合剤を厚さ２０μｍのアルミニウム箔（正極電極箔）の両面に溶接部（正極未塗工部）を残して塗布した。その後、乾燥、プレス、裁断工程を経て、アルミニウム箔を含まない正極活物質塗布部厚さ９０μｍの正極電極３１を得た。

また、本実施形態では、正極活物質にマンガン酸リチウムを用いる場合について例示したが、スピネル結晶構造を有する他のマンガン酸リチウムや一部を金属元素で置換又はドープしたリチウムマンガン複合酸化物や層状結晶構造を有すコバルト酸リチウムやチタン酸リチウムやこれらの一部を金属元素で置換またはドープしたリチウム-金属複合酸化物を用いるようにしてもよい。

また、本実施形態では、正極電極３４、負極電極３２における塗工部の結着材としてＰＶＤＦを用いる場合について例示したが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、シアノエチルセルロース、各種ラテックス、アクリロニトリル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、フッ化プロピレン、フッ化クロロプレン、アクリル系樹脂などの重合体およびこれらの混合体などを用いることができる
また、軸芯としては例えば、正極箔３４ａ、負極箔３２ａ、セパレータ３３のいずれよりも曲げ剛性の高い樹脂シートを捲回して構成したものを用いることができる。

図４は伸縮性を有する絶縁フィルム５０（シュリンクフィルム）で角形二次電池１００覆う前の図である。絶縁フィルム５０は、例えばＰＰ（ポリプロピレン）などの無色透明又は有色の合成樹脂製の一枚の単層や複層のシートまたはフィルム部材からなる。

絶縁フィルム５０を角形二次電池１００に密着させる手法の一例としては、例えば加熱することにより軟化させた絶縁フィルム５０の中心部に角形二次電池１００の底面１ｄを密着させ、絶縁フィルム５０を電池蓋６側に引き上げた後にバキュームすることで角形二次電池１００に密着させる方法がある。本実施例では絶縁フィルム５０を図４中の上矢印方向に引き上げてからバキュームすることによって、電池缶１に絶縁フィルム５０を密着させる。この方法では、絶縁フィルム５０と、角形二次電池１００の底面１ｄ、２つの幅広側面１ｂ、及び２つの幅狭側面１ｃとがまず密着する。そして、その後に電池蓋６と絶縁フィルム５０とを密着させることになる。なお、絶縁フィルム５０を電池蓋６に密着させ、接合部５０ａを作成する方法については後述する。

図５（ａ）に絶縁フィルム５０で覆った角形二次電池１００の外観斜視図を示す。まず、絶縁フィルム５０は、上述した手法を用いて電池缶１に密着され、上端が切断される。絶縁フィルム５０の上端が切断されると、電池蓋６の長辺方向に沿った一対の絶縁フィルム突出部５０ａ１及び５０ａ２が形成される。このとき絶縁フィルム突出部５０ａ１及び５０ａ２は電池蓋６よりも上方に突出することになるが、絶縁フィルム突出部５０ａ１又は５０ａ２のいずれか一方側の突出量は電池蓋６の短辺方向の長さ（幅狭側面１ｃの幅）よりも十分に長いことが好ましい。

図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ断面である。絶縁フィルム突出部５０ａ２の突出量を電池蓋６の短辺方向の長さ（幅狭側面１ｃの幅）よりも長くすることによって、図５（ｂ）に示すように接合部５０ａをガス排出弁１０よりも電池蓋６の端部側（電池蓋６の幅広側面１ｂ側）に配置することが可能となる。本実施例では一方側の電池蓋６の端部に、他方側の電池蓋６の端部に配置された絶縁フィルム突出部５０ａ２を寄せる。そして絶縁フィルム突出部５０ａ１の内面（電池缶１側の面と対向する面）と絶縁フィルム突出部５０ａ２の内面（電池缶１側の面と対向する面）同士を互いに突き合わせて溶着することにより接合部５０ａが形成される。この接合部５０ａはガス排出弁１０よりも電池蓋６の端部側に配置されることになる。

なお、本実施形態では接合部５０ａはガス排出弁１０と電池蓋６の端部との間に配置される構造となっているが、電池蓋６の端部に接合部５０ａが設けられる構造としても良い。

接合部５０ａがガス排出弁１０と電池蓋６の端部との間に配置される構成とした場合、絶縁フィルム突出部５０ａ１及び５０ａ２が共に電池蓋６の中心方向に引っ張られ、絶縁フィルム突出部５０ａ１及び５０ａ２に張力がかかる。この状態で絶縁フィルム突出部５０ａ１及び絶縁フィルム突出部５０ａ２同士が熱溶着されると、絶縁フィルム５０に電池蓋６側に戻ろうとする力が働く。従って、電池蓋６の端部に接合部５０ａが設けられる構造よりも絶縁フィルム５０が電池蓋６に密着する構造となり、絶縁フィルム５０の密着性が上がるため、絶縁性や水密性が向上する。

一方で、接合部５０ａを電池蓋６の端部に設ける構造とした場合には、接合部５０を作成する際の位置合わせが容易になるという利点がある。

なお、接合部５０ａを作成する際には、絶縁フィルム５０に予め穴を開けておき、負極外部端子上面１２ｂと正極外部端子上面１４ｂが絶縁フィルム５０から露出するようにする必要がある。

また、本実施例では接合部５０ａの形成時には熱溶着を使用しているが、接着剤を用いて絶縁フィルム突出部５０ａ１及び絶縁フィルム突出部５０ａ２同士を接着させ、接合部５０ａを形成させてもよい。熱溶着を用いる場合には接着剤を塗布する工程が少なくなるため、生産性が向上する。一方で熱溶着を用いると熱溶着部近傍の絶縁フィルム５０の厚みが薄くなってしまう。接着剤を用いる利点は、熱溶着によって絶縁フィルム５０の厚みが薄くなる部分が形成されないため、熱溶着を用いた場合よりも接合部５０ａ近傍の強度が強くなる点である。つまり、接着剤を用いて接合部５０ａを形成した場合には外力によって接合部５０ａ近傍が破れる恐れが少なくなるため、電池缶１の絶縁信頼性が向上する。

簡単に本実施例をまとめる。本実施例では、電池缶１及び電池蓋６を絶縁フィルム５０で覆った上で、接合部５０ａをガス排出弁１０を除く領域上に配置した。このような構造にすることによって、電池蓋６側の絶縁性を確保しつつも、絶縁フィルム５０よりも硬くなった接合部５０ａがガス排出弁１０上に設けられるのを避けることが出来る。そのため、電池容器内の圧力が上昇した場合に、ガス排出弁１０が開いて内部からガスが排出されたとしても、ガス排出の妨げとなることなくなり、電池缶１及び電池蓋６に対する絶縁性を確保しつつも角形二次電池１００の安全性を確保することが出来る。なお、上述した絶縁フィルム５０の接合部５０ａは角形二次電池１００の長辺側端部に配置することで、絶縁フィルム５０の重なり部を十分に確保できるため、絶縁フィルム接合部５０ａは二次電池１００の長辺側端部に配置することが望ましいが、電池蓋６の短辺方向端部に配置することも可能である。

《第二の実施例》
続いて第二の実施例について説明する。第一の実施例では絶縁フィルム突出部５０ａ１の内面及び絶縁フィルム突出部５０ａ２の内面同士を互いに突き合わせて接合していたが、本実施例では絶縁フィルム突出部５０ａ１を電池蓋６側に折り曲げ、絶縁フィルム突出部５０ａ２の外面と絶縁フィルム突出部５０ａ１の内面とを突き合わせて接合部５０ｂを形成している点が本実施例が第一の実施例と異なる点である。なお、本実施例の説明では、第一の実施例の構成と同様の構成については第一の実施例で用いた図面番号と同様の図面番号を使用して説明している。

図６（ａ）は、第二の実施例の絶縁フィルム５０で覆った角形二次電池１１０の外観斜視図である。第一の実施例では接合部５０ａが電池蓋６の上面から突出していたが、本実施例では図６（ａ）に示す通り接合部５０ｂが電池蓋６から大きく突出していない構造となっている。

図６（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ断面である。なお、電池缶１の幅広側面１ｂ、幅狭側面１ｃ、及び底面１ｄを絶縁フィルム５０で覆う方法については、第一の実施例と同様の方法で行っているため、説明を省略する。

本実施例では、絶縁フィルム５０の上端を切断する際、電池蓋６からの突出量は他方側の絶縁フィルム突出部５０ｂ２の突出量の方が、一方側の絶縁フィルム突出部５０ｂ１の突出量よりも大きくなっている。より具体的には、絶縁フィルム突出部５０ｂ２の突出量は電池蓋６の短辺の長さ（幅狭側面１ｃの幅）と同程度の長さとし、絶縁フィルム突出部５０ｂ１の突出量は電池蓋６側に折り曲げた際に電池蓋６の一方側の端部とガス排出弁の一方側の端部の間の領域Ｌに配置される長さとする。

絶縁フィルム５０の上端を切断し、絶縁フィルム突出部５０ｂ１及び５０ｂ２を作成した後、絶縁フィルム５０ｂ２を電池蓋６側に折り曲げる。その後に絶縁フィルム突出部５０ｂ１を折り曲げ、絶縁フィルム突出部５０ｂ２の外面（電池蓋６と対向していない側の面）と絶縁フィルム突出部５０ｂ１の内面（電池蓋６と対向する側の面）を対向させ、接合し、接合部５０ｂを作成する。なお、接合部５０ｂは、第一の実施例と同様に熱溶着又は接着によって作成される。

また、本実施例では電池蓋６からの突出量が大きい絶縁フィルム突出部５０ｂ２が、電池蓋６からの突出量が小さい絶縁フィルム突出部５０ｂ１と電池蓋６との間に配置される構造となっているが、電池蓋６からの突出量が小さい絶縁フィルム突出部５０ｂ１が、電池蓋６からの突出量が大きい絶縁フィルム突出部５０ｂ１と電池蓋６との間に配置される構造としても良い。但し、電池蓋６との密着性や作りやすさを考慮すると、電池蓋６からの突出量が大きい絶縁フィルム突出部５０ｂ２が、電池蓋６からの突出量が小さい絶縁フィルム突出部５０ｂ１と電池蓋６との間に配置される構造の方が好ましい。

簡単に本実施例をまとめる。本実施例では、電池蓋６に密着した絶縁フィルム突出部５０ｂ２の外面上に絶縁フィルム突出部５０ｂ１が折りたたまれて互いに接合される構造をとっている。このような構造にすることによって、接合部５０ｂが電池蓋６の上面よりも大きく突出することが無いので、接合部５０ｂが他の部材と干渉することが無くなる。従って、接合部５０ｂに繰り返し力がかかることによる絶縁フィルム５０の破断を防止することができ、第一の実施例よりも絶縁信頼性が向上する。なお、電池蓋６側の絶縁性を確保しつつも、ガス排出弁１０上に絶縁フィルム５０よりも硬くなった接合部５０が設けられるのを避けることが出来るという点については、第一の実施例と同様である。

《第三の実施例》
続いて第三の実施例について説明する。第一の実施例では絶縁フィルム５０がガス排出弁１０上を含め電池蓋６上を覆う構造としていたが、本実施例では絶縁フィルム５０のガス排出弁１０と対向する部分に穴５２を設けている点が第一の実施例と異なる。なお、本実施例の説明では、第一の実施例の構成と同様の構成については第一の実施例で用いた図面番号と同様の図面番号を使用して説明している。

図７（ａ）は第三の実施例における角形二次電池１２０の外観斜視図、図７（ｂ）は第三の実施例における角形二次電池１２０の上面図である。なお、電池缶１の幅広側面１ｂ、幅狭側面１ｃ、及び底面１ｄを絶縁フィルム５０で覆う方法については、第一の実施例と同様の方法で行っているため、説明を省略する。

図７（ａ）に示すように、本実施例の絶縁フィルム５０にはガス排出弁１０と対向する位置に穴５２が設けられている。本実施例では接合部５０ａを作成する前に、事前に絶縁フィルム突出部５０ａ２に穴５２を設ける方法をとる。具体的にはまず、絶縁フィルム５０の上端を切断し、絶縁フィルム突出部５０ａ１、及び５０ａ２を作成する。その後、他端側の絶縁フィルム突出部５０ａ２を電池蓋６に密着させる前に、絶縁フィルム突出部５０ａ２を電池蓋６に密着させた際にガス排出弁１０と対向する位置に穴５２が配置されるように、絶縁フィルム突出部５０ａ２に穴５２を設ける。その後は第一の実施例と同様の方法によって接合部５０ａを設ける。このようにして、ガス排出弁１０上の絶縁フィルム５０が無い構造とすることができる。

なお、電池蓋６の絶縁性を考えると穴５２の大きさはガス排出弁１０と同じ大きさであることが望ましいが、作成のしやすさを考慮すると穴５２はガス排出弁１０よりも大きい方が良い。本実施例では図７（ｂ）に示すように、穴５２の方がガス排出弁１０よりも大きい構造となっている。一方で、穴５２を大きくしすぎて正極外部端子１４と負極外部端子１４との間に絶縁フィルム５０が存在しない状態になると電池蓋６が絶縁されなくなるため、正極外部端子１４と穴５２との間には絶縁フィルム５０（絶縁フィルム突出部５０ａ２）を有しており、負極外部端子１２と穴５２との間には絶縁フィルム５０（絶縁フィルム突出部５０ａ２）を有している必要がある。

簡単に本実施例をまとめる。本実施例では、電池蓋６の上面を覆っていた絶縁フィルム５０（絶縁フィルム突出部５０ａ２）に穴を設け、穴５２をガス排出弁１０と対向する位置に配置することとした。このような構造にすることによって、第一の実施例よりも、よりガス排出を阻害しなくなるため、電池蓋６の絶縁性を確保しつつも安全性が向上する。なお、電池蓋６側の絶縁性を確保しつつも、ガス排出弁１０上に絶縁フィルム５０よりも硬くなった接合部５０が設けられるのを避けることが出来るという点については、第一の実施例と同様である。

《第四の実施例》
続いて第四の実施例について説明する。第四の実施例が第一の実施例と異なる点は、電池情報を刻印した電池情報記載部６０を有し、かつ電池情報記載部６０と対向する絶縁フィルム５０に穴を設けた点である。なお、本実施例の説明では、第一の実施例の構成と同様の構成については第一の実施例で用いた図面番号と同様の図面番号を使用して説明している。

図８（ａ）は第四の実施例における角形二次電池１３０の外観斜視図、図８（ｂ）は第四の実施例における角形二次電池１３０の上面図である。なお、電池缶１の幅広側面１ｂ、幅狭側面１ｃ、及び底面１ｄを絶縁フィルム５０で覆う方法については、第一の実施例と同様の方法で行っているため、説明を省略する。

図８（ａ）に示すように、本実施例の角形二次電池１３０では、電池蓋６に刻印された電池情報記載部６０を有し、絶縁フィルム５０の電池情報記載部６０と対向する部分には穴５３が設けられている。この電池情報記載部６０は、例えば角形二次電池１３０を個別に識別するＱＲコード（（登録商標第４０７５０６６号）、２次元コード）や、角形二次電池１３０の識別番号等である。

本実施例でも、第三の実施例と同様、接合部５０ａを作成する前に、事前に絶縁フィルム突出部５０ａ２に穴５３を設ける方法をとる。具体的にはまず、絶縁フィルム５０の上端を切断し、絶縁フィルム突出部５０ａ１、及び５０ａ２を作成する。その後、他端側の絶縁フィルム突出部５０ａ２を電池蓋６に密着させる前に、絶縁フィルム突出部５０ａ２を電池蓋６に密着させた際に電池情報記載部６０と対向する位置に穴５３が配置されるように、絶縁フィルム突出部５０ａ２に穴５３を設ける。その後は第一の実施例と同様の方法によって接合部５０ａを設ける。以上の方法により電池情報記載部６０上の絶縁フィルム５０が無い構造とすることができる。このような構造にすることによって、絶縁フィルム５０により電池情報の読み取りが阻害されなくなるため、電池情報（電池の個別識別情報）の取得が容易になる。

電池蓋６の絶縁性を考えると穴５３の大きさは電池情報記載部６０と同じ大きさであることが望ましいが、作成のしやすさを考慮すると穴５３は電池情報記載部６０よりも大きい方が良い。本実施例では図８（ｂ）に示すように、穴５３の方が電池情報記載部６０よりも大きい構造としている。一方で、穴５３を大きくしすぎて正極外部端子１４と負極外部端子１４との間に絶縁フィルム５０が存在しない状態になると電池蓋６が絶縁されなくなるため、正極外部端子１４と穴５３との間には絶縁フィルム５０（絶縁フィルム突出部５０ａ２）を有しており、負極外部端子１２と穴５３との間には絶縁フィルム５０（絶縁フィルム突出部５０ａ２）を有している必要がある。

簡単に本実施例をまとめる。本実施例では、電池蓋６の上面を覆っていた絶縁フィルム５０（絶縁フィルム突出部５０ａ２）に穴を設け、穴５３を電池情報記載部６０と対向する位置に配置することとした。このような構造にすることによって、電池情報の読み取りを阻害しない角形二次電池１３０とすることができる。そのため、電池蓋６の絶縁性を確保しつつも電池情報の取得が容易となる。なお、電池蓋６側の絶縁性を確保しつつも、ガス排出弁１０上に絶縁フィルム５０よりも硬くなった接合部５０が設けられるのを避けることが出来るという点については、第一の実施例と同様である。

以上、本発明についてまとめる。

本発明に記載の角形二次電池１００は、正極電極３４と負極電極３２とをセパレータ３３、３５を介して扁平に捲回した捲回群３と、捲回群３を収納し、開口１ａを有する電池缶１と、電池缶１を塞ぎ、ガス排出弁１０が配置された電池蓋６とを有し、電池缶１の外周には伸縮性の絶縁フィルム５０が密着しており、絶縁フィルム５０は、電池蓋６を覆い、かつ電池蓋６側に絶縁フィルム５０同士を接合した接合部５０ａを有し、接合部５０ａはガス排出弁１０よりも電池蓋６の端部側に配置される。このような構造にすることによって、電池蓋６側の絶縁性を確保しつつも、ガス排出弁１０上に絶縁フィルム５０よりも硬くなった接合部５０が設けられるのを避けることが出来る。そのため、電池容器内の圧力が上昇した場合に、ガス排出弁１０が開いて内部からガスが排出されたとしても、ガス排出の妨げとなることなくなり、電池缶１及び電池蓋６に対する絶縁性を確保しつつも角形二次電池１００の安全性を確保することが出来る。

また、本発明に記載の角形二次電池１００は、接合部５０ａがガス排出弁と電池蓋の端部との間に設けられる。このような構造にすることによって、接合部５０ａを形成する際に絶縁フィルム突出部５０ａ１及び５０ａ２が共に電池蓋の中心方向に引っ張られ、絶縁フィルム突出部５０ａ１及び５０ａ２に張力がかかる。そのため、接合部５０ａを形成した後には、残留した張力によって絶縁フィルム５０が電池蓋６に密着性があがるため、絶縁性や水密性が向上する。

また、本発明に記載の角形二次電池１００は、接合部５０ａが電池蓋６の端部上に設けられる。このような構造にすることによって、接合部５０ａを作成する際の位置合わせが容易になるため、生産性が向上する。

また、本発明に記載の角形二次電池１００は、接合部５０ａが絶縁フィルムの内面同士が対向して接合されている。このような構造にすることによって、複雑な工程を要することなく、二つの絶縁フィルム突出部５０ａ１及び５０ａ２を単純に摘まんで接合すれば、容易に接合部５０ａを作成することが出来るため生産性が向上する。

また、本発明に記載の角形二次電池１１０は、接合部５０ｂが電池蓋６に密着した一方の絶縁フィルム５０の外面上に他方の絶縁フィルム５０が折りたたまれて接合されている。このような構造とすることによって、接合部５０ｂが電池蓋６の上面よりも大きく突出することが無いので、接合部５０ｂが他の部材と干渉することが無くなる。従って、接合部５０ｂに繰り返し力がかかることによる絶縁フィルム５０の破断を防止することができ、第一の実施例よりも絶縁信頼性が向上する。

また、本発明に記載の角形二次電池１００は、接合部５０ａが熱溶着により形成されている。このような構造にすることによって、複雑な工程を要することなく接合部５０ａを作成できるため、生産性が向上する。

また、本発明に記載の角形二次電池１００は、接合部５０ａが接着剤を用いて形成されている。このような構造にすることによって、絶縁フィルム５０が熱溶着によって薄肉化しないため、接合部５０ａ近傍が破れる恐れが少なくなる。そのため、電池缶１に対する絶縁性が向上する。

また、本発明に記載の角形二次電池１２０は、絶縁フィルム５０がガス排出弁１０と対向する部分に穴５２を有する。このような構造にすることによって、よりガス排出が阻害されなくなるため、絶縁性を確保しつつも安全性が向上する。

また、本発明に記載の角形二次電池１３０は、電池蓋６上に電池情報を刻印した電池情報記載部６０を有し、絶縁フィルム５０は、電池情報記載部６０と対向する部分に穴５３を有する。このような構造にすることによって、電池情報記載部６０の読み取りを阻害しないため、絶縁性を確保しつつも電池情報の取得が容易になる。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は、前記の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１ 電池缶
１ａ 開口部
１ｂ 幅広側面
１ｃ 幅狭側面
１ｄ 底面
２ 絶縁保護フィルム
３ 捲回群
５ ガスケット
６ 電池蓋
７ 絶縁板
９ 注液口
１０ ガス排出弁
１１ 注液栓
１２ 負極外部端子
１２ａ 負極接続部
１２ｂ 負極外部端子上面
１４ 正極外部端子
１４ａ 正極接続部
１４ｂ 正極外部端子上面
２１ 負極集電板基部
２２ 負極側接続端部
２３ 負極側開口穴
２４ 負極集電板
２６ 負極側貫通孔
３２ 負極電極
３２ａ 負極箔
３２ｂ 負極合剤層
３２ｃ 負極箔露出部
３３ セパレータ
３４ 正極電極
３４ａ 正極箔
３４ｂ 正極合剤層
３４ｃ 正極箔露出部
３５ セパレータ
４１ 正極集電板基部
４２ 正極側接続端部
４３ 正極側開口穴
４４ 正極集電板
４６ 正極側貫通孔
５０ 絶縁フィルム
５０ａ 接合部
５０ａ１ 絶縁フィルム突出部
５０ａ２ 絶縁フィルム突出部
５０ｂ 接合部
５０ｂ１ 絶縁フィルム突出部
５０ｂ２ 絶縁フィルム突出部
５２ 穴
５３ 穴
６０ 電池情報記載部
１００ 角形二次電池
１０１ａ 上面
１０１ｂ 幅広側面
１０１ｃ 幅狭側面
１０１ｄ 底面
１１０ 角形二次電池
１２０ 角形二次電池
１３０ 角形二次電池

Claims (9)

1. 正極電極と負極電極とをセパレータを介して扁平に捲回した捲回群と、
   前記捲回群を収納し、開口を有する電池缶と、
   前記電池缶を塞ぎ、ガス排出弁が配置された電池蓋と、を有する角形二次電池において、
   電池缶の外周には伸縮性の絶縁フィルムが密着しており、
   前記絶縁フィルムは、前記電池蓋を覆い、かつ前記電池蓋側に当該絶縁フィルム同士を接合した接合部を有し、
   前記接合部は前記ガス排出弁よりも前記電池蓋の端部側に配置されることを特徴とする角形二次電池。
2. 請求項１に記載の角形二次電池において、
   前記接合部は前記ガス排出弁と前記電池蓋の端部との間に設けられることを特徴とする角形二次電池。
3. 請求項１に記載の角形二次電池において、
   前記接合部は前記電池蓋の端部上に設けられることを特徴とする角形二次電池。
4. 請求項２又は３に記載の角形二次電池において、
   前記接合部は、前記絶縁フィルムの内面同士が対向して接合されていることを特徴とする角形二次電池。
5. 請求項２又は３に記載の角形二次電池において、
   前記接合部は、前記電池蓋に密着した一方の前記絶縁フィルムの外面上に他方の前記絶縁フィルムが折りたたまれて接合されることを特徴とする角形二次電池。
6. 請求項４または５に記載の角形二次電池において、
   前記接合部は熱溶着により形成されていることを特徴とする角形二次電池。
7. 請求項４または５に記載の角形二次電池において、
   前記接合部は接着剤を用いて形成されていることを特徴とする角形二次電池。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の角形二次電池において、
   前記絶縁フィルムは、前記ガス排出弁と対向する部分に穴を有することを特徴とする角形二次電池。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の角形二次電池において、
   前記電池蓋上には電池情報を刻印した電池情報記載部を有し、
   前記絶縁フィルムは、前記電池情報記載部と対向する部分に穴を有することを特徴とする角形二次電池。