JP2017059346A - 二次電池および組電池 - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向に圧縮された際、内部短絡によって大電流が流れることに起因する発熱を抑制する。【解決手段】正極および負極を有する発電要素と、発電要素が収容されると共に電解液が注入され、発電要素の正極および負極の一方に電気的に接続された電池缶と、電池缶に電気的に絶縁された状態で固定され、発電要素の正極および負極の他方に電気的に接続された蓋体と、蓋体に接続され、電池缶に対向して配置された突起を有する板状導電部材とを備える。【選択図】図８

Description

本発明は、二次電池および組電池に関する。

車載用途等の組電池は、例えば、複数の円筒形二次電池をバスバにより電気的に接続し、ホルダにより保持する構造を有する。電池缶の内部に正極および負極を有する発電要素が収容され、電解液が注入されている。電池蓋は、ガスケットを介在して電池缶にかしめられており、内部を外部から密封している。電池蓋は発電要素の正・負極の一方に電気的に接続され、電池缶は発電要素の正・負極の他方に電気的に接続されている。
隣接する円筒形二次電池同士は、相互に、上下を、換言すれば、電池蓋と電池缶の底部とを反転して配置され、バスバの一端を一方の円筒形二次電池の電池蓋に、バスバの他端を他方の円筒形二次電池の電池缶の底部に溶接により接合されている。複数の円筒形二次電池を保持するホルダとして、粘着テープを用いた組電池も知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−２４９４００号公報

近年、車両の安全面への配慮が高くなっており、これに伴い、円筒形二次電池において、軸方向からの圧縮を受けた場合に、安全性が確保されていることを確認するための信頼性試験が行われるようになっている。特許文献１に記載された構造では、電池蓋側から軸方向の外力を受けて円筒形二次電池が圧縮された場合、内部短絡が発生する可能性がある。円筒形二次電池の内部抵抗は低いため、内部短絡に伴い大きな電流が流れ、発熱することが懸念される。

本発明の円筒形二次電池は、正極および負極を有する発電要素と、前記発電要素が収容されると共に電解液が注入され、前記発電要素の前記正極および前記負極の一方に電気的に接続された電池缶と、前記電池缶に電気的に絶縁された状態で固定され、前記発電要素の前記正極および前記負極の他方に電気的に接続された蓋体と、前記蓋体に接続され、前記電池缶に離間対向して配置された突起を有する板状導電部材とを備える。
本発明の組電池は、第１の二次電池と、第２の二次電池と、前記第１の二次電池と前記第２の二次電池を接続する板状導電部材とを備え、前記第１の二次電池および前記第２の二次電池は、それぞれ、正極および負極を有する発電要素と、前記発電要素が収容されると共に電解液が注入され、前記発電要素の前記正極および前記負極の一方に電気的に接続された電池缶と、前記電池缶に電気的に絶縁された状態で固定され、前記発電要素の前記正極および前記負極の他方に電気的に接続された蓋体と、を備え、前記第１の二次電池と前記第２の二次電池とは、前記第１の二次電池の前記蓋体と前記第２の二次電池の前記電池缶の底部とを同一面側に向けて配置され、前記板状導電部材は、前記第１の二次電池の前記蓋体と前記第２の二次電池の前記電池缶の底部とを接続した状態で、前記第１の二次電池の前記電池缶に離間対向する突起を有する。

本発明によれば、電気抵抗が大きい電池缶と蓋体とが短絡されるので、短絡により流れる電流が低減され、発熱を抑制することができる。

本発明の実施形態１としての組電池の外観斜視図。 図１に図示された組電池を構成する円筒形二次電池の断面図。 図１に図示された組電池のバスバによる接続構造を示す断面図。 図３に図示されたバスバの拡大図であり、（Ａ）は下方から観たバスバの平面図、（Ｂ）〜（Ｄ）は、それぞれ、（Ａ）に図示されたバスバの側面図。 図２に示すバスバが変形して、外部短絡が発生した状態を示す断面図。 本発明の実施形態２の断面図。 本発明の実施形態３の断面図。 本発明の実施形態４の断面図。 内部短絡が発生した状態の円筒形二次電池の一例を示す断面図。

−実施形態１−
以下、本発明の実施形態１を、図１〜図４を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態１としての組電池の外観斜視図である。
組電池１００は、複数個の円筒形二次電池１をホルダ６により保持し、バスバ７により複数個の円筒形二次電池１全体が、直列に接続された構造を有する。以下では、円筒形二次電池１をリチウムイオン二次電池として説明する。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を、図１に図示された方向とする。
図１の例では、４個の円筒形二次電池１が、軸方向（Ｘ方向）を平行にして二列×二行に配置されている。円筒形二次電池１は、電池蓋３と、電池蓋３と軸方向に対向して配置された底部２ｃを有する電池缶２とを備えている。隣接する円筒形二次電池１は、電池蓋３と、電池缶２の底部２ｃとが、軸方向において上下反転して配置されている。４個の円筒形二次電池１は、それぞれ、ホルダ６の円筒形の開口部に挿入され、該ホルダ６により保持されている。

図１に図示されるように、下段側に配列された２個の円筒形二次電池１は、Ｘ方向の前面側で、一方の円筒形二次電池１の電池蓋３と他方の円筒形二次電池１の電池缶２の底部２ｃとが、板状導電部材であるバスバ７により電気的に接続されている。同様に、上段側に配列された２個の円筒形二次電池１は、Ｘ方向の前面側で一方の円筒形二次電池１の電池缶２の底部２ｃと他方の円筒形二次電池１の電池蓋３とが、バスバ７により電気的に接続されている。
組電池１００のＸ方向の後面側は図示されていないが、Ｙ方向の左側に配置された上下の円筒形二次電池１は、バスバ７により電気的に接続されている。また、Ｙ方向の右側に配置された上下の円筒形二次電池１は、それぞれ、バスバ７により、他の組電池１００の円筒形二次電池または、負荷に電気的に接続されている。バスバ７と円筒形二次電池１の電池蓋３、およびバスバ７と電池缶２とは、それぞれ、レーザ溶接、ＴＩＧ溶接等の溶接により接合される。

図２は、図１に図示された組電池を構成する円筒形二次電池の断面図である。
円筒形二次電池１は、底部２ｃを有し、軸方向の上部が開口された円筒形の電池缶２および電池缶２の上部を封口するハット型の電池蓋３により構成される電池容器４を有する。電池容器４の内部には、以下に説明する発電用の各構成部材が収容され、非水電解液５が注入されている。

円筒形の電池缶２には、上端側に設けられた開口部２ｂの近傍に電池缶２の内側に突き出した凹部２ａが形成されている。
電池缶２の内部には、発電要素１０が収容されている。発電要素１０は、軸方向に沿う中空部を有する細長い円筒形の軸芯１５と、軸芯１５の周囲に捲回された正極１１および負極１２を備えている。正極１１および負極１２は、セパレータ１３を介在して軸芯１５の周囲に円筒状に捲回される。円筒形状の軸芯１５の中空部は、軸方向の上下端部で形状が異なる。中空部の上方には、内面側に円筒形の凹部１５ａが形成されている。中空部の下方には、外面側に円筒形の溝である段部１５ｂが形成されている。

上方の凹部１５ａに円筒状の正極集電リング２７が圧入されている。正極集電リング２７は、円盤状の基部２７ａと、この基部２７ａの内周部において軸芯１５側に向かって突出し、軸芯１５の内面に圧入される下部筒部２７ｂと、外周縁において電池蓋３側に突出する上部筒部２７ｃとを有する。正極集電リング２７はこの下部筒部２７ｂにより軸芯１５の上端部に固定されている。

正極１１の正極タブ１６は、正極集電リング２７の上部筒部２７ｃに溶接されている。正極集電リング２７は例えばアルミニウム系金属により形成され、上部筒部２７ｃの外周には、正極１１の正極タブ１６および押え部材２８が溶接されている。多数の正極タブ１６を、正極集電リング２７の上部筒部２７ｃの外周に密着させておき、正極タブ１６の外周に押え部材２８をリング状に巻き付けて仮固定し、この状態で正極タブ１６と押え部材２８とが超音波溶接により接合される。

軸芯１５の下端部の段部１５ｂに負極集電リング２１が圧入されて固定されている。負極集電リング２１は、例えば、銅系金属により形成され、円盤状の基部２１ａに軸芯１５の段部１５ｂに圧入される開口部２１ｂが形成され、外周縁に、電池缶２の底部側に向かって突き出す外周筒部２１ｃが形成されている。

負極１２の負極タブ１７は、負極集電リング２１の外周筒部２１ｃに接合される。負極集電リング２１の外周筒部２１ｃの外周には、負極１２の負極タブ１７および押え部材２２が溶接されている。多数の負極タブ１７を、負極集電リング２１の外周筒部２１ｃの外周に密着させておき、負極タブ１７の外周に押え部材２２をリング状に巻き付けて仮固定し、この状態で負極タブ１７と押え部材２２が溶接される。負極集電リング２１の基部２１ａには、接続リード板４５が、抵抗溶接、或いはレーザ溶接等により接合されている。
多数の正極タブ１６が、正極集電リング２７に溶接され、多数の負極タブ１７が負極集電リング２１に溶接されることにより、正極集電リング２７、負極集電リング２１および発電要素１０が一体的にユニット化された発電ユニット２０が構成される。電池缶２の内部には、非水電解液５が所定量注入されている。非水電解液５の一例として、リチウム塩がカーボネート系溶媒に溶解した溶液が挙げられる。

図示はしないが、正極集電リング２７の基部２７ａには、電池内部で発生するガスを放出するための開口部が形成されている。正極集電リング２７の中央部には、接続リード板４５を電池缶２に溶接するための電極棒（図示せず）を挿通する開口部２７ｄが形成されている。電極棒を正極集電リング２７に形成された開口部２７ｄから軸芯１５の中空部に差し込み、その先端部で接続リード板４５を電池缶２の底部２ｃの内面に押し付けて抵抗溶接を行う。これにより発電ユニット２０は電池缶２の底部２ｃに固定される。

負極集電リング２１に接続されている電池缶２は一方の出力端子として作用し、発電要素１０に蓄電された電力を電池缶２から取り出すことができる。

正極集電リング２７の基部２７ａの上面には、複数のアルミニウム箔が積層されて構成されたフレキシブルな接続部材３３が、その一端部を溶接されて接合されている。
正極集電リング２７の上部筒部２７ｃ上には、電池蓋ユニット３０が配置されている。電池蓋ユニット３０は、リング形状をした絶縁板３４、接続板３５、ダイヤフラム３７および電池蓋３により構成される。ダイヤフラム３７と電池蓋３とは、かしめと溶接により一体化され、蓋体３８を構成している。

絶縁板３４は、円形の開口部を有する絶縁性樹脂材料からなるリング形状を有し、正極集電リング２７の上部筒部２７ｃ上に載置されている。絶縁板３４の開口部内には接続板３５が嵌合されている。接続板３５の下面には、接続部材３３の他端部が溶接により接合されている。

接続板３５は、アルミニウム系金属で形成され、中央部を除くほぼ全体が均一でかつ、中央側が少々低い位置に撓んだ、ほぼ皿形状を有している。接続板３５の中心には、薄肉でドーム形状に形成された突起部３５ａが形成されている。図示はしないが、突起部３５ａの周囲には、電池内部に発生するガスを放出するための複数の開口が形成されている。接続板３５の突起部３５ａはダイヤフラム３７の中央部の底面に抵抗溶接または摩擦攪拌接合により接合されている。ダイヤフラム３７はアルミニウム系金属で形成され、ダイヤフラム３７の中心部を中心とする円形の切込み（図示せず）を有する。切込みはプレスにより上面側をＶ字形状に押し潰して、残部を薄肉にしたものである。ダイヤフラム３７は、電池の安全性確保のために設けられており、電池の内圧が上昇すると、切込みにおいて開裂し、内部のガスを放出する機能を有する。

ダイヤフラム３７には、側壁３７ｂが形成されている。側壁３７ｂは、当初、電池蓋３側に向かって垂直に起立している。この側壁３７ｂ内に電池蓋３を収容し、側壁３７ｂを電池蓋３の上面側に屈曲するかしめ加工が施される。また、かしめ加工後、ダイヤフラム３７の側壁３７ｂは電池蓋３の周縁部に溶接され、ダイヤフラム３７と電池蓋３とは、蓋体３８として一体化される。

電池蓋３は、全体が炭素鋼等の導電部材で形成され、表裏両面にニッケルめっきが施されており、ダイヤフラム３７に接触する円盤状の周縁部３ａと、この周縁部３ａから上方に突出す筒部３ｂを有するハット型を有する。筒部３ｂには開口部３ｃが形成されている。この開口部３ｃは、電池内部に発生するガス圧によりダイヤフラム３７が開裂した際、ガスを電池外部に放出するためのものである。電池蓋３は一方の電力出力端として作用し、電池蓋３から蓄電された電力を取り出すことができる。

ダイヤフラム３７と電池蓋３とのかしめ部を覆って、絶縁部材からなるガスケット４３が設けられている。ガスケット４３は、樹脂で形成されており、限定する意図ではないが、１つの好ましい材料の例として、フッ素系樹脂をあげることができる。
ガスケット４３は、リング状の基部４３ａの周側縁に、上部方向に向けてほぼ垂直に起立して形成された外周壁部４３ｂを有する形状を有している。

ダイヤフラム３７と電池蓋３とは、予め、蓋体３８として一体化される。電池缶２の開口部２ｂの内側にガスケット４３を配置し、蓋体３８の周縁部を、電池缶２の開口部２ｂの内側に配置されたガスケット４３の外周壁部４３ｂの内側に配置する。そして、プレス等により、電池缶２と共にガスケット４３の外周壁部４３ｂを屈曲して基部４３ａと外周壁部４３ｂにより、ダイヤフラム３７と電池蓋３を軸方向に圧接するようにかしめ加工される。これにより、電池蓋３、ダイヤフラム３７、絶縁板３４および接続板３５が一体に形成された電池蓋ユニット３０がガスケット４３を介して電池缶２に固定される。これと共に、絶縁板３４が発電ユニット２０の正極集電リング２７に当接し、発電ユニット２０を電池缶２の缶底側に押しつけている。

なお、発電要素１０の正極１１は、例えば、アルミニウム箔等の長尺な金属箔の両面に正極合剤が塗布された構成を有する。正極合剤は正極活物質と、正極導電材と、正極バインダとからなる。正極活物質として、コバルト、マンガン、ニッケル等のリチウム酸化物が挙げられる。正極バインダとして、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）やフッ素ゴムなどが挙げられる。
また、発電要素１０の負極１２は、銅箔等の長尺な金属箔の両面に負極合剤が塗布された構成を有する。負極合剤は、負極活物質と、負極バインダと、増粘剤とからなる。負極活物質としては、黒鉛炭素が挙げられる。

図３は、図１に図示された組電池のバスバによる接続構造を示す断面図である。
以下では、説明の都合上、適宜、バスバ７により相互に接続される一対の円筒形二次電池の一方を１Ａ、他方を１Ｂとする。
一方の円筒形二次電池１Ａは、電池蓋３を上方にして配置され、他方の円筒形二次電池１Ｂは、電池缶２の底部２ｃを上方にして配置される。円筒形二次電池１Ａの電池蓋３の上面と円筒形二次電池１Ｂの電池缶２の底部２ｃとは、ほぼ水平に、換言すれば、Ｘ方向の高さを同一にして配置されている。この状態で、円筒形二次電池１Ａの電池蓋３にはバスバ７の一端７ａが溶接され、円筒形二次電池１Ｂの電池缶２の底部２ｃにはバスバ７の他端７ｂが溶接される。バスバ７は、一端７ａと他端７ｂとの間である中間部７ｃが、上方側、すなわち、円筒形二次電池１Ａ、１Ｂの反対側に突出するように屈曲されている。バスバ７は、一端７ａと中間部７ｃとの境界部および他端７ｂと中間部７ｃとの境界部が傾斜部とされている。バスバ７の中間部７ｃの下面側、すなわち、円筒形二次電池１Ａ側には突起７１が設けられている。

なお、後述するが、円筒形二次電池１に軸方向の圧縮荷重が作用して、バスバ７の中間部７ｃが軸方向と平行に下降するように変形する。このとき、バスバ７の中間部７ｃの両端側に傾斜部を形成することにより軸方向に対して斜め方向の圧縮荷重が作用した場合でも、バスバ７の中間部７ｃは、ほぼ軸方向と平行に下降するように変形する（図５参照）という効果がある。仮に、バスバ７の中間部７ｃの両端側の傾斜部が、中間部７ｃおよび端部７ａ、７ｂに対して直角に屈曲されていると、軸方向に対して斜め方向の圧縮荷重が作用すると、中間部７ｃは荷重の方向に傾倒する可能性がある。

突起７１は、バスバ７と同一材料または別材料の導電性部材により形成されている。突起７１は、プレス加工によりバスバ７と一体成形してもよい。突起７１は、円筒形二次電池１Ａの電池缶２の底部２ｃと反対側の上部平坦部２ｄに対向する位置に、該上部平坦部２ｄから離間して配置されている。上部平坦部２ｄは、電池缶２と蓋体３８とをガスケット４３を介在してかしめる際にガスケット４３の周縁部の上面側を覆って形成される。

図４（Ａ）〜（Ｄ）は、図３に図示されたバスバの拡大図であり、図４（Ａ）は、バスバ７を下方から観た平面図であり、図４（Ｂ）〜（Ｄ）は、それぞれ、図４（Ａ）に図示されたバスバの側面図である。
バスバ７の突起７１は、図４（Ｂ）に図示されるようなドーム形状、図４（Ｃ）に図示されるような円錐体または多角錐体、図４（Ｄ）に図示されるような円錐台または他角錐台の種々の形状を採用することができる。

突起７１の外面には、絶縁層７２が設けられている。絶縁層７２は、電池缶２の上部平坦部２ｄから離間して配置されている。

図５は、図２に示すバスバが変形して、外部短絡が発生した状態を示す断面図である。
組電池１００に、軸方向（Ｘ方向）の圧縮荷重が作用すると、バスバ７は、図５に図示されるように中間部７ｃが変形して、バスバ７の突起７１が電池缶２の上部平坦部２ｄに押し付けられる。これにより、絶縁層７２が突起７１により突き破られ、バスバ７の突起７１と電池缶２の上部平坦部２ｄとが導通する。つまり、発電要素１０の正極１１に接続された蓋体３８と発電要素１０の負極１２に接続された電池缶２とが、バスバ７を介して外部短絡する。しかし、電池缶２および蓋体３８の抵抗値は、電池缶２内に収容された内部部品よりも大きい。

図９は、内部短絡が発生した状態の円筒形二次電池の一例を示す断面図である。
円筒形二次電池１に軸方向の圧縮荷重が発生すると、電池缶２の凹部２ａに応力が集中し、凹部２ａが潰れる可能性がある。電池缶２の凹部２ａが潰れると、図９に示すように、電池蓋ユニット３０が下方に変位する。これにより、正極集電リング２７等の導電性部材が、発電要素１０の負極タブ１７に接触し、内部短絡を生じる可能性がある。この場合、負極タブ１７の抵抗値は、電池缶２等に比し、遥かに小さい。このため、内部短絡により大きな電流が流れる。

これに対し、本発明の実施形態１では、円筒形二次電池１の内部短絡に先んじて、蓋体３８と電池缶２とがバスバ７を介して外部短絡する。しかし、上述したように、電池缶２および蓋体３８の抵抗値は、電池缶２内に収容された内部部品の抵抗値よりも大きい。このため、電池缶２と蓋体３８との外部短絡により流れる電流は、内部短絡により流れる電流よりも小さい。従って、外部短絡を発生させることにより内部短絡が生じる場合よりも、短絡により生じる発熱を抑制する効果を奏する。ここで、電池缶２と蓋体３８とが外部短絡した後、円筒形二次電池１が凹部２ａにおいて変形し、正極集電リング２７と発電要素１０の負極タブ１７とが内部短絡を起こす可能性もある。しかし、電池缶２と蓋体３８とが外部短絡することにより、発電要素１０に充電されていた電荷が放電される。従って、この後、正極集電リング２７と発電要素１０の負極タブ１７とが内部短絡を起こしても、この時流れる電流は小さいものとなり、発熱を抑制することができる。なお、電池缶２内部には電解液が注入されているため、発熱による影響が懸念される。しかし、本発明の実施形態１のように、外部短絡を発生して発熱を抑制すれば、内部短絡におけるこれに関連する懸念が解消される。

なお、図４（Ｂ）〜（Ｄ）に図示されるように、突起７１は、先端側の面積が小さい形状に形成されている。このため、絶縁層７２に作用する応力を面積が小さい突起７１の先端部に集中することができ、これにより、絶縁層７２が突き破られ易くなっている。

絶縁層７２は、通常状態における蓋体３８と電池缶２との短絡を防止するために設けられている。つまり、車両等に搭載された組電池１００には、走行時の小さな振動や衝撃が作用しており、バスバ７は、軸方向に振動する。このとき、バスバ７の突起７１が、電池缶２の上部平坦部２ｄに当接すると、蓋体３８と電池缶２とが短絡してしまう。絶縁層７２は、このような、円筒形二次電池１に変形を起こさないような小さい荷重に対する短絡を防止するためのものである。

上記実施形態１によれば、下記の効果を奏する。
（１）円筒形二次電池１Ａの蓋体３８と、円筒形二次電池１Ｂの電池缶２とを接続するバスバ７に、電池缶２と対向して離間する突起７１を設けた。このため、軸方向に圧縮荷重が作用した場合、突起７１が電池缶２に接触する。すなわち、発電要素１０の正極１１に接続された電池缶２と発電要素１０の負極１２に接続された蓋体３８とがバスバ７を介して外部短絡を起こす。このとき短絡する電池缶２および蓋体３８の抵抗値は、電池缶２内に収容された内部部品の抵抗値よりも大きい。従って、円筒形二次電池１Ａ、１Ｂが変形して内部短絡を起こす場合に比し、短絡時に流れる電流を低減し、これにより、短絡に伴う発熱を抑制することができる。

（２）バスバ７に形成された突起７１の外面に絶縁層７２を設けた。絶縁層７２は、バスバ７の突起７１と電池缶２との間に、円筒形二次電池１が変形を生じるような大きな圧縮荷重が作用すると、突起７１により突き破られる。つまり、絶縁層７２は、小さな振動や衝撃では、突起７１により突き破られることはなく、バスバ７の突起７１と電池缶２とを絶縁する。これにより、通常状態での信頼性を確保することができる。

−実施形態２−
図６は、本発明の実施形態２の断面図である。
実施形態２では、バスバ７の突起７１は、円筒形二次電池１の電池缶２の上部平坦部２ｄと、該上部平坦部２ｄの外縁側、すなわち、軸方向に延在する側壁とのコーナー部２ｅに対向する位置に配置されている。
実施形態２においては、円筒形二次電池１に軸方向の圧縮荷重が作用し、バスバ７が軸方向に変位すると、突起７１の外面に設けられた絶縁層７２は、電池缶２のコーナー部２ｅに擦りつけられる。このため、絶縁層７２は、突起７１の先端部と電池缶２のコーナー部２ｅとによって破られる。
実施形態２の他の構成は実施形態１と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態２においても、実施形態１の効果（１）、（２）と同様な効果を奏する。

−実施形態３−
図７は、本発明の実施形態３の断面図である。
実施形態３では、バスバ７が、平坦な板状部材とされている。
図７に図示されるように、円筒形二次電池１は、電池蓋３の筒部３ｂは、周縁部３ａから突出する高さが、実施形態１よりも高い形状に形成されている。これにより、円筒形二次電池１は、電池蓋３の筒部３ｂの上面と、電池缶２の上部平坦部２ｄの上面との段差が大きくなっている。
この構造では、バスバ７が平坦な板状部材であっても、突起７１と電池缶２の上部平坦部２ｄとの間に間隙を設けることができる。このようなことから、実施形態３では、バスバ７を平坦な板状部材として、突起７１を、電池缶２の上部平坦部２ｄから離間する構造としたものである。
実施形態３の他の構成は実施形態１と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態３においても、実施形態１の効果（１）、（２）と同様な効果を奏する。

−実施形態４−
図８は、本発明の実施形態４の断面図である。
図８に図示される円筒形二次電池１は、電子装置の電源装置に単体として搭載される。あるいは、組電池１００において、他の組電池１００を構成する円筒形二次電池１と接続されたり、負荷に接続されたりする。つまり、図１に図示された組電池１００において、Ｙ方向の右側の上段の円筒形二次電池１に適用される。
実施形態１と同様、円筒形二次電池１に接続されるバスバ７は、その一端７ａが蓋体３８を構成する電池蓋３に溶接されている。また、バスバ７の中間部７ｃに設けられた突起７１は、実施形態１と同様、電池缶２の上部平坦部２ｄに対向する位置に、該上部平坦部２ｄから離間して配置されている。しかし、バスバ７の他端は、他の組電池１００を構成する円筒形二次電池１と接続されたり、負荷に接続されたりする。あるいは、バスバ７の他端は、単体として設置された他の円筒形二次電池１に接続される。
実施形態４の他の構成は実施形態１と同様である。
実施形態４においても、実施形態１の効果（１）、（２）と同様な効果を奏する。

なお、上記各実施形態では、バスバ７の突起７１の外面に絶縁層７２を設けた構造として例示した。しかし、円筒形二次電池１が、通常では、振動や衝撃がほとんど作用しない装置に搭載される場合には、バスバ７の突起７１の外面に絶縁層７２を設けなくてもよい。あるいは、振動や衝撃が作用する装置に搭載する場合でも、通常の振動や衝撃では、突起７１が電池缶２の上部平坦部２ｄとは接触しない位置に配置すれば、バスバ７の突起７１の外面に絶縁層７２を設ける必要はない。

上記各実施形態では、バスバ７の突起７１の絶縁層７２が電池缶２の上部平坦部２ｄから離間している構造として例示した。しかし、バスバ７の突起７１の絶縁層７２が電池缶２の上部平坦部２ｄに接している構造としてもよい。

上記各実施形態では、蓋体３８が電池蓋３とダイヤフラム３７により構成されている構造として例示した。しかし、蓋体３８を電池蓋３のみで形成したり、ダイヤフラム３７に替えて接続板３５を用いたりすることができる。また、電池蓋ユニット３０は、単に、一例を示すものであり、異なる構造としたり、異なる部品点数により構成するようにしたり、適宜、変更して適用することができる。

上記各実施形態では、正極集電リング２７と発電要素１０の負極タブ１７とが内部短絡を起こす場合として例示した。しかし、本発明は、内部短絡が他の部位で発生する場合にも適用することができる。

上記各実施形態では、発電要素１０の正極１１に蓋体３８が接続され、発電要素１０の負極１２に電池缶２が接続された円筒形二次電池１として例示した。しかし、本発明は、発電要素１０の負極１２に蓋体３８が接続され、発電要素１０の正極１１に電池缶２が接続された円筒形二次電池１に適用することが可能である。

上記各実施形態では、円筒形二次電池としてリチウムイオン二次電池を例示した。しかし、本発明は、ニッケル水素電池またはニッケル・カドミウム電池、鉛蓄電池のように水溶性電解液を用いる円筒形二次電池にも適用が可能である。さらに、本発明は、円筒形二次電池に限られるものではなく、角形二次電池にも適用が可能である。

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。上記各実施形態や変形例を組み合わせてもよく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１、１Ａ、１Ｂ 円筒形二次電池
２ 電池缶
２ｃ 底部
２ｄ 上部平坦部
６ ホルダ
７ バスバ
１０ 発電要素
１１ 正極
１２ 負極
３８ 蓋体
４３ ガスケット
７１ 突起
７２ 絶縁層
１００ 組電池

Claims (6)

1. 正極および負極を有する発電要素と、
   前記発電要素が収容されると共に電解液が注入され、前記発電要素の前記正極および前記負極の一方に電気的に接続された電池缶と、
   前記電池缶に電気的に絶縁された状態で固定され、前記発電要素の前記正極および前記負極の他方に電気的に接続された蓋体と、
   前記蓋体に接続され、前記電池缶に対向して配置された突起を有する板状導電部材とを備える二次電池。
2. 請求項１に記載の二次電池において、
   前記突起の表面に絶縁層が設けられている二次電池。
3. 第１の二次電池と、
   第２の二次電池と、
   前記第１の二次電池と前記第２の二次電池を接続する板状導電部材とを備え、
   前記第１の二次電池および前記第２の二次電池は、それぞれ、
   正極および負極を有する発電要素と、
   前記発電要素が収容されると共に電解液が注入され、前記発電要素の前記正極および前記負極の一方に電気的に接続された電池缶と、
   前記電池缶に電気的に絶縁された状態で固定され、前記発電要素の前記正極および前記負極の他方に電気的に接続された蓋体と、を備え、
   前記第１の二次電池と前記第２の二次電池とは、前記第１の二次電池の前記蓋体と前記第２の二次電池の前記電池缶の底部とを同一面側に向けて配置され、
   前記板状導電部材は、前記第１の二次電池の前記蓋体と前記第２の二次電池の前記電池缶の底部とを接続した状態で、前記第１の二次電池の前記電池缶に対向する突起を有する組電池。
4. 請求項３に記載の組電池において、
   前記突起の表面に絶縁層が設けられている組電池。
5. 請求項３に記載の組電池において、
   前記突起は、ドーム形状、錐体形状または錐台形状を有する組電池。
6. 請求項３乃至５のいずれか一項に記載の組電池において、
   前記第１の二次電池の前記電池缶は、前記第１の二次電池の前記蓋体の周囲に設けられた平坦部を有し、前記突起は、前記電池缶の前記平坦部または前記平坦部の外縁側のコーナー部に対向して配置されている組電池。
   

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