JP2022185087A - 角形二次電池 - Google Patents

角形二次電池 Download PDF

Info

Publication number
JP2022185087A
JP2022185087A JP2022161463A JP2022161463A JP2022185087A JP 2022185087 A JP2022185087 A JP 2022185087A JP 2022161463 A JP2022161463 A JP 2022161463A JP 2022161463 A JP2022161463 A JP 2022161463A JP 2022185087 A JP2022185087 A JP 2022185087A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current collector
insulating member
plate
positive electrode
negative electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022161463A
Other languages
English (en)
Inventor
亮一 脇元
Ryoichi Wakimoto
博之 山田
Hiroyuki Yamada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Publication of JP2022185087A publication Critical patent/JP2022185087A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/15—Lids or covers characterised by their shape for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/176—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/586—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries inside the batteries, e.g. incorrect connections of electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/59—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
    • H01M50/593—Spacers; Insulating plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane

Abstract

【課題】信頼性の高い角形二次電池を提供する。【解決手段】正極板と負極板を含む電極体と、開口を有し電極体を収容する角形外装体と、角形外装体の開口を封口する封口板２と、正極板および負極板のうち、一方の電極板に電気的に接続され、封口板２に取り付けられた外部端子７と、一方の電極板と外部端子とを電気的に接続し、電極体と封口板２の間に配置された集電部材と、集電部材と、封口板２の間に配置された絶縁部材６３と、封口板２に形成された注液孔１５とを備えた角形二次電池２０であって、絶縁部材６３は、注液孔１５と重なる領域に形成された開口部６３ｂと、開口部６３ｂの縁から電極体に向かって延びる突起６３ｃが形成されている。【選択図】図８

Description

本発明は角形二次電池に関する。
電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ、ＰＨＥＶ）等の駆動用電源において、アルカリ二次電池や非水電解質二次電池等の角形二次電池が使用されている。
これらの角形二次電池では、開口を有する有底筒状の角形外装体と、その開口を封口する封口板により電池ケースが構成される。電池ケース内には、正極板、負極板及びセパレータからなる電極体が電解液と共に収容される。封口板には正極端子及び負極端子が取り付けられる。正極端子は正極集電体を介して正極板に電気的に接続され、負極端子は負極集電体を介して負極板に電気的に接続される。
正極板は、金属製の正極芯体と、正極芯体表面に形成された正極活物合剤質層を含む。正極芯体の一部には正極活物質合剤層が形成されない正極芯体露出部が形成される。そして、この正極芯体露出部に正極集電体が接続される。また、負極板は金属製の負極芯体と、負極芯体表面に形成された負極活物質合剤層を含む。負極芯体の一部には負極活物質合剤層が形成されない負極芯体露出部が形成される。そして、この負極芯体露出部に負極集電体が接続される。
例えば特許文献１や特許文献２には、封口板と電極体の間に絶縁性のスペーサを配置することが開示されている。
特開２００５－３２４７７号公報 特開２０１５－７６２９３号公報
上述の特許文献１及び特許文献２においては、封口板と電極体の間に絶縁性のスペーサを配置することが開示されているものの、更なる改良が求められる。
本発明は、信頼性の高い角形二次電池を提供することを目的とする。
本発明の一態様の角形二次電池は、正極板と負極板を含む電極体と、開口を有し、電極体を収容する角形外装体と、開口を封口する封口板と、正極板および負極板のうち、一方の電極板に電気的に接続され、封口板に取り付けられた外部端子と、一方の電極板と外部端子とを電気的に接続し、電極体と封口板の間に配置された集電部材と、集電部材と、封口板の間に配置された絶縁部材と、封口板に形成された注液孔と、を備え、絶縁部材は、注液孔と重なる領域に形成された開口部と、開口部の縁から電極体に向かって延びる突起が形成されている。
本発明によれば、より信頼性の高い角形二次電池を提供できる。
実施形態に係る角形二次電池の斜視図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線の断面図である。 実施形態に係る正極板の平面図である。 実施形態に係る負極板の平面図である。 実施形態に係る電極体要素の平面図である。 各部品を取り付けた後の封口板の下面図である。 図６におけるＶＩＩ－ＶＩＩ線の断面図である。 図７における第１正極集電体、第２正極集電体及び電流遮断機構の近傍の拡大図である。 図７における第１負極集電体及び第２負極集電体の近傍の拡大図である。 第２集電体にタブを接続する工程を示す図である。 第１絶縁部材及び第２絶縁部材の斜視図である。 第１絶縁部材と第２絶縁部材の接続部近傍の封口板の短手方向に沿った断面図である。 第２絶縁部材の上面図である。 負極タブと第２負極集電体の接続部近傍の封口板の短手方向に沿った断面図である。 変形例１に係る角形二次電池の封口体、遮蔽部材及び第２絶縁部材の封口板の短手方向に沿った断面図である。 変形例２に係る角形二次電池の第２絶縁部材の上面図である。
実施形態に係る角形二次電池２０の構成を以下に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
図１は角形二次電池２０の斜視図である。図２は図１のＩＩ－ＩＩ線の断面図である。図１及び図２に示すように角形二次電池２０は、開口を有する有底角筒状の角形外装体１と、角形外装体１の開口を封口する封口板２からなる電池ケース１００を備える。角形外装体１及び封口板２は、それぞれ金属製であることが好ましく、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金製とすることが好ましい。角形外装体１内には、複数の正極板と複数の負極板がセパレータを介して積層された積層型の電極体３が電解液と共に収容されている。電極体３と角形外装体１の間には樹脂製の絶縁シート１４が配置されている。
電極体３の封口板２側の端部には、正極タブ４０及び負極タブ５０が設けられている。正極タブ４０は第２正極集電体６ｂ及び第１正極集電体６ａを介して正極外部端子７に電気的に接続されている。負極タブ５０は第２負極集電体８ｂ及び第１負極集電体８ａを介して負極外部端子９に電気的に接続されている。ここで、第１正極集電体６ａ及び第２正極集電体６ｂが、正極集電部材６を構成している。また、第１負極集電体８ａ及び第２負極集電体８ｂが、負極集電部材８を構成している。なお、正極集電部材６を一つの部品とすることもできる。また、負極集電部材８を一つの部品とすることもできる。
正極外部端子７は、樹脂製の外部側絶縁部材１１を介して封口板２に固定されている。負極外部端子９は、樹脂製の外部側絶縁部材１３を介して封口板２に固定されている。正極外部端子７は金属製であることが好ましく、アルミニウム又はアルミニウム合金製であることがより好ましい。負極外部端子９は金属製であることが好ましく、銅又は銅合金製であることがより好ましい。また、負極外部端子９は、電池ケース１００の内部側に銅又は銅合金からなる部分を有し、電池ケース１００の外部側にアルミニウム又はアルミニウム合金からなる部分を有することが更に好ましい。なお、負極外部端子９の表面にニッケルメッキ等が施されていることが好ましい。
正極板と正極外部端子７の間の導電経路には、電池ケース１００内の圧力が所定値以上となった際に作動し、正極板と正極外部端子７の間の導電経路を遮断する電流遮断機構６０が設けられることが好ましい。なお、負極板と負極外部端子９の間の導電経路に電流遮断機構を設けてもよい。
封口板２には電池ケース１００内の圧力が所定値以上となった際に破断し、電池ケース１００内のガスを電池ケース１００外に排出するガス排出弁１７が設けられている。ガス排出弁１７は、封口板２における他の部分よりも薄肉に形成されている。なお、封口板２をプレス加工することによりガス排出弁１７を形成することができる。また、封口板２にガス排出弁用の貫通孔を設け、この貫通孔を薄肉の弁で塞ぎガス排出弁１７とすることもできる。なお、ガス排出弁１７の作動圧は、電流遮断機構６０の作動圧よりも大きい値に設定する。
封口板２には電解液注液孔１５が設けられている。電解液注液孔１５から電池ケース１００内に電解液を注液した後、電解液注液孔１５は封止栓１６により封止される。
次に角形二次電池２０の製造方法について説明する。
［正極板の作製］
正極活物質としてのリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、導電剤としての炭素材料、及び分散媒としてのＮ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）を含む正極スラリーを作製する。この正極スラリーを、正極芯体としての厚さ１５μ ｍの矩形状のアルミニウム箔の両面に塗布する。そして、これを乾燥させることにより、正極スラリー中のＮ－メチルピロリドンを取り除き、正極芯体上に正極活物質合剤層を形成する。その後、正極活物質合剤層を所定厚みになるように圧縮処理を行う。このようにして得られた正極板を所定の形状に切断する。
図３は、上述の方法で作製した正極板４の平面図である。図３に示すように、正極板４は、矩形状の正極芯体４ａの両面に正極活物質合剤層４ｂが形成された本体部を有する。本体部の端辺から正極芯体４ａが突出しており、この突出した正極芯体４ａが正極タブ４０を構成する。なお、正極タブ４０は、図３に示すように正極芯体４ａの一部であっても良いし、他の部材を正極芯体４ａに接続し、正極タブ４０としてもよい。また、正極タブ４０において正極活物質合剤層４ｂと隣接する部分には、正極活物質合剤層４ｂの電気抵抗よりも大きな電気抵抗を有する正極保護層４ｄが設けられることが好ましい。この正極保護層４ｄは、アルミナ、シリカ、ジルコニア等のセラミック粒子、及びバインダーを含むことが好ましい。また、正極保護層４ｄは、炭素材料等の導電性粒子を含むことが更に好ましい。
［負極板の作製］
負極活物質としての黒鉛、結着剤としてのスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、及び水を含む負極スラリーを作製する。この負極スラリーを、負極芯体としての厚さ８μ ｍの矩形状の銅箔の両面に塗布する。そして、これを乾燥させることにより、負極スラリー中の水を取り除き、負芯体上に負極活物質合剤層を形成する。その後、負極活物質合剤層を所定厚みになるように圧縮処理を行う。このようにして得られた負極板を所定の形状に切断する。
図４は、上述の方法で作製した負極板５の平面図である。図４に示すように、負極板５は、矩形状の負極芯体５ａの両面に負極活物質合剤層５ｂが形成された本体部を有する。本体部の端辺から負極芯体５ａが突出しており、この突出した負極芯体５ａが負極タブ５０を構成する。なお、負極タブ５０は、図４に示すように負極芯体５ａの一部であっても良いし、他の部材を負極芯体５ａに接続し、負極タブ５０としてもよい。
［電極体要素の作製］
５０枚の正極板４及び５１枚の負極板５を上述の方法で作製し、これらをポリオレフィン製の方形状のセパレータを介して積層し積層型の電極体要素（３ａ、３ｂ）を作製する。図５に示すように、積層型の電極体要素（３ａ、３ｂ）は、一方の端部において、各正極板４の正極タブ４０が積層され、各負極板５の負極タブ５０が積層されるように作製される。電極体要素（３ａ、３ｂ）の両外面にはセパレータが配置され、テープ等により各極板及びセパレータが積層された状態に固定することができる。あるいは、セパレータに接着層を設け、セパレータと正極板４、セパレータと負極板５がそれぞれ接着されるようにしてもよい。
なお、セパレータの平面視の大きさは負極板５と同じ、あるいは負極板５よりも大きくすることが好ましい。２枚のセパレータの間に正極板４を配置し、セパレータの周縁を熱溶着した状態とした後、正極板４と負極板５を積層してもよい。なお、電極体要素（３ａ、３ｂ）を作製するに当たり、長尺状のセパレータを用い、長尺状のセパレータを九十九折状にしながら正極板４及び負極板５を積層することもできる。また、長尺状のセパレータを用い、長尺状のセパレータを巻回しながら正極板４及び負極板５を積層することもできる。
［封口板への各部品取り付け］
図２、図６～図８を用いて、封口板２への正極外部端子７及び第１正極集電体６ａの取り付け方法及び電流遮断機構６０の構成を説明する。
封口板２に設けられた正極端子取り付け孔２ａの外面側に外部側絶縁部材１１を配置し、正極端子取り付け孔２ａの内面側に内部側絶縁部材１０及びカップ形状を有する導電部材６１を配置する。次に、正極外部端子７を、外部側絶縁部材１１の貫通孔、封口板２の正極端子取り付け孔２ａ、内部側絶縁部材１０の貫通孔及び導電部材６１の貫通孔のそれぞれに挿入する。そして、正極外部端子７の先端を導電部材６１上にカシメる。これにより、正極外部端子７、外部側絶縁部材１１、封口板２、内部側絶縁部材１０及び導電部材６１が固定される。なお、正極外部端子７においてカシメられた部分と導電部材６１はレーザ溶接等により溶接されることが好ましい。また、内部側絶縁部材１０及び外部側絶縁部材１１はそれぞれ樹脂製であることが好ましい。
導電部材６１は電極体３側に開口部を有する。円盤状の変形板６２は、導電部材６１の開口部を塞ぐように配置され、変形板６２の周縁が導電部材６１に溶接接続される。これにより、導電部材６１の開口部が変形板６２により密閉されている。なお、導電部材６１及び変形板６２はそれぞれ金属製であることが好ましく、アルミニウム又はアルミニウム合金であることがより好ましい。
次に、変形板６２の電極体３側に、樹脂製の第３絶縁部材６３が配置される。第３絶縁部材６３は接続部を有し、この接続部が内部側絶縁部材１０に接続されることが好ましい。また、第３絶縁部材６３に爪状の引っ掛け固定部を設け、導電部材６１にフランジ部、凹部又は凸部を設け、第３絶縁部材６３の引っ掛け固定部を、導電部材６１にフランジ部、凹部又は凸部に固定することが好ましい。
第３絶縁部材６３の電極体３側の面には固定用突起が形成されている。また、第３絶縁部材６３は、変形板６２の下方に配置される絶縁部材第１領域６３ｘと、絶縁部材第１領域６３ｘにおける端部から封口板２に向かって延びる絶縁部材第２領域６３ｙと、絶縁部材第２領域６３ｙの端部から封口板２に沿って延びる絶縁部材第３領域６３ｚを有することが好ましい。絶縁部材第３領域６３ｚにおいて、封口板２の電解液注液孔１５と対向する位置には、絶縁部材開口６３ｂが設けられている。また、絶縁部材開口６３ｂの縁部には、電極体３に向かって突出する絶縁部材突起６３ｃが設けられている。
次に、第１正極集電体６ａを第３絶縁部材６３の電極体３側に配置する。第１正極集電体６ａは、固定用貫通孔を有する。そして、第３絶縁部材６３の固定用突起を第１正極集電体６ａの固定用貫通孔に挿入し、固定用突起の先端を拡径し、第３絶縁部材６３と第１正極集電体６ａを固定する。これにより固定部７０が形成される。固定部７０は、図６に示すように、変形板６２と第１正極集電体６ａの接続部を囲むように４箇所に設けられることが好ましい。
その後、第３絶縁部材６３に設けられた貫通孔を介して、変形板６２と第１正極集電体６ａが溶接接続される。なお、第１正極集電体６ａは、薄肉部６ｃを有し、この薄肉部６ｃにおいて変形板６２と溶接接続されることが好ましい。薄肉部６ｃの中央には開口が設けられ、この開口の縁部を変形板６２と溶接接続することが好ましい。また、薄肉部６ｃには、第１正極集電体６ａと変形板６２の接続部を囲むように、環状のノッチ部を設けることがより好ましい。
電池ケース１００内の圧力が所定値以上となったとき、変形板６２の中央部が上方（正極外部端子７側）に移動するように変形板６２が変形する。この変形板６２の変形に伴い、第１正極集電体６ａの薄肉部６ｃが破断する。これにより、正極板４と正極外部端子７の導電経路が切断される。
なお、正極外部端子７に端子貫通孔７ｂを設けておき、この端子貫通孔７ｂを通じて電流遮断機構６０内部にガスを流し込み、導電部材６１と変形板６２の接続部のリークチェックを行うことができる。また、ガスにより変形板６２を第１正極集電体６ａに押し付けた状態で変形板６２と第１正極集電体６ａを溶接接続することもできる。最終的に端子貫通孔７ｂは、端子封止部材７ａにより封止される。端子封止部材７ａは、金属部材７ｘとゴム部材７ｙを有することが好ましい。
第１正極集電体６ａは、電極体３側の面に集電体突起６ｘを有する。
図２、図６、図７、及び図９を用いて、封口板２への負極外部端子９及び第１負極集電体８ａの取り付け方法を説明する。
封口板２に設けられた負極端子取り付け孔２ｂの外面側に外部側絶縁部材１３を配置し、負極端子取り付け孔２ｂの内面側に内部側絶縁部材１２及び第１負極集電体８ａを配置する。次に、負極外部端子９を、外部側絶縁部材１３の貫通孔、封口板２の負極端子取り付け孔２ｂ、内部側絶縁部材１２の貫通孔及び第１負極集電体８ａの貫通孔のそれぞれに挿入する。そして、負極外部端子９の先端を第１負極集電体８ａ上にカシメる。これにより、外部側絶縁部材１３、封口板２、内部側絶縁部材１２及び第１負極集電体８ａが固定される。なお、負極外部端子９においてカシメられた部分と第１負極集電体８ａはレーザ溶接等により溶接されることが好ましい。また、内部側絶縁部材１２及び外部側絶縁部材１３はそれぞれ樹脂製であることが好ましい。
［第２集電体とタブの接続］
図１０は、第２正極集電体６ｂへの正極タブ４０の接続方法、第２負極集電体８ｂへの負極タブ５０の接続方法を示す図である。上述の方法で２つの電極体要素を作製し、それぞれ第１の電極体要素３ａ、第２の電極体要素３ｂとする。なお、第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂは全く同じ構成であってもよいし、異なる構成であってもよい。ここで、第１の電極体要素３ａの複数枚の正極タブ４０が第１正極タブ群４０ａを構成する。第１の電極体要素３ａの複数枚の負極タブ５０が第１負極タブ群５０ａを構成する。第２の電極体要素３ｂの複数枚の正極タブ４０が第２正極タブ群４０ｂを構成する。第２の電極体要素３ｂの複数枚の負極タブ５０が第２負極タブ群５０ｂを構成する。
第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂの間に、第２正極集電体６ｂと第２負極集電体８ｂを配置する。そして、第１の電極体要素３ａから突出する積層された複数枚の正極タブ４０からなる第１正極タブ群４０ａを第２正極集電体６ｂ上に配置し、第１の電極体要素３ａから突出する積層された複数枚の負極タブ５０からなる第１負極タブ群５０ａを第２負極集電体８ｂ上に配置する。また、第２の電極体要素３ｂから突出する積層された複数枚の正極タブ４０からなる第２正極タブ群４０ｂを第２正極集電体６ｂ上に配置し、第２の電極体要素３ｂから突出する積層された複数枚の負極タブ５０からなる第２負極タブ群５０ｂを第２負極集電体８ｂ上に配置する。第１正極タブ群４０ａ及び第２正極タブ群４０ｂはそれぞれ第２正極集電体６ｂに溶接接続され溶接接続部９０が形成される。第１負極タブ群５０ａ及び第２負極タブ群５０ｂはそれぞれ第２負極集電体８ｂに溶接接続され溶接接続部９０が形成される。溶接接続は、次のように行うことができる。
上下から溶接治具により積層されたタブ（第１正極タブ群４０ａ、第２正極タブ群４０ｂ、第１負極タブ群５０ａ、第２負極タブ群５０ｂ）と集電体（第２正極集電体６ｂ、第２負極集電体８ｂ）を挟み込み、溶接を行う。ここで溶接方法は、超音波溶接、あるいは抵抗溶接が好ましい。これにより、積層されたタブと集電体がより確実に溶接接続される。タブの積層数が多い場合、例えば積層数が２０枚以上の場合、レーザ溶接等と比較し、一対の溶接治具により挟み込んだ状態で溶接を行えるため超音波溶接又は抵抗溶接の方がより信頼性の高い溶接接続部を形成することができる。なお、一対の溶接治具は、抵抗溶接の場合は一対の抵抗溶接用電極であり、超音波溶接の場合はホーン及びアンビルである。なお、タブ（第１正極タブ群４０ａ、第２正極タブ群４０ｂ、第１負極タブ群５０ａ、第２負極タブ群５０ｂ）と集電体（第２正極集電体６ｂ、第２負極集電体８ｂ）の接続は、レーザ溶接で接続することもできる。
第１の電極体要素３ａの第１正極タブ群４０ａは、第２正極集電体６ｂにおいて、第２正極集電体６ｂの幅方向における中央部よりも一方側に接続されている。第２の電極体要素３ｂの第２正極タブ群４０ｂは、第２正極集電体６ｂにおいて、第２正極集電体６ｂの幅方向における中央部よりも他方側に接続されている。
第２の電極体要素３ｂの第１負極タブ群５０ａは、第２負極集電体８ｂにおいて、第２負極集電体８ｂの幅方向における中央部よりも一方側に接続されている。第２の電極体要素３ｂの第２負極タブ群５０ｂは、第２正極集電体６ｂにおいて、第２正極集電体６ｂの幅方向における中央部よりも他方側に接続されている。
図１０に示すように、第２正極集電体６ｂには開口部６ｚが設けられている。第２正極集電体６ｂを第１正極集電体６ａに接続した後、開口部６ｚは封口板２に設けられた電解液注液孔１５と対応する位置に配置される。そして、第１の電極体要素３ａの第１正極タブ群４０ａは、第２正極集電体６ｂの幅方向において開口部６ｚよりも一方側に接続されている。また、第２の電極体要素３ｂの第２正極タブ群４０ｂは、第２正極集電体６ｂの幅方向において開口部６ｚよりも他方側に接続されている。封口板２に対して垂直な方向から第２正極集電体６ｂ、第１正極タブ群４０ａ及び第２正極タブ群４０ｂを見たとき、第１正極タブ群４０ａ及び第２正極タブ群４０ｂにおいて、第２正極集電体６ｂと略平行に配置される部分が、開口部６ｚと重ならないようにされることが好ましい。これにより、第２正極集電体６ｂないし第１正極タブ群４０ａ、第２正極タブ群４０ｂが電解液の注液を妨げることを防止できる。
なお、封口板２に第１正極集電体６ａ及び第１負極集電体８ａを固定する工程と、第２正極集電体６ｂ及び第２負極集電体８ｂにそれぞれ正極タブ４０及び負極タブ５０を接続する工程は、いずれを先に行ってもよい。
［第１正極集電体と第２正極集電体の接続］
図６及び図７に示すように、第１正極集電体６ａには、集電体突起６ｘが設けられている。そして、図１０に示すように、第２正極集電体６ｂには集電体開口６ｙが設けられている。図７及び８に示すように、第１正極集電体６ａの集電体突起６ｘが、第２正極集電体６ｂの集電体開口６ｙ内に位置するようにして、第２正極集電体６ｂを第３絶縁部材６３上に配置する。そして、第１正極集電体６ａの集電体突起６ｘと第２正極集電体６ｂの集電体開口６ｙの縁部をレーザ等のエネルギー線の照射により溶接する。これにより、第１正極集電体６ａと第２正極集電体６ｂが接続される。なお、第２正極集電体６ｂの集電体開口６ｙの周囲には集電体第１凹部６ｆが設けられている。即ち、集電体第１凹部６ｆの中央に、集電体開口６ｙが形成されている。集電体第１凹部６ｆにおいて、第１正極集電体６ａと第２正極集電体６ｂが溶接接続されている。
図８に示すように、第２正極集電体６ｂは、集電体第１領域６ｂ１、集電体第２領域６ｂ２、集電体第３領域６ｂ３を有する。集電体第１領域６ｂ１には、正極タブ４０が接続される。集電体第３領域６ｂ３には、第１正極集電体６ａが接続される。集電体第２領域６ｂ２は、集電体第１領域６ｂ１と集電体第３領域６ｂ３を繋ぐ。そして、封口板２に対して垂直な方向において、封口板２と集電体第１領域６ｂ１の距離は、封口板２と集電体第３領域６ｂ３の距離よりも小さい。このような構成であると、集電部が占めるスペースをより小さくでき、より体積エネルギー密度の高い角形二次電池となる。
図１０に示すように、第２正極集電体６ｂにおいて、集電体開口６ｙの両側にターゲット孔６ｅが設けられている。第１正極集電体６ａと第２正極集電体６ｂをレーザ等のエネルギー線の照射により溶接する際、ターゲット孔６ｅを画像補正用のターゲットとすることが好ましい。ターゲット孔６ｅを画像検出し、位置補正を行い、集電体開口６ｙの形状に沿ってエネルギー線の照射を行うことが好ましい。なお、ターゲット孔６ｅは貫通孔とせず、凹部とすることもできる。なお、ターゲット孔６ｅの平面視における面積は、集電体開口６ｙの平面視における面積よりも小さいことが好ましい。また、第２正極集電体６ｂの幅方向において、直線上に集電体開口６ｙとターゲット孔６ｅが並ぶように配置することが好ましい。
図８に示すように、第１正極集電体６ａの第３絶縁部材６３と対向する面であって、集電体突起６ｘの裏側には集電体第２凹部６ｗが形成されている。これにより、第１正極集電体６ａと第２正極集電体６ｂの間により大きな溶接接続部を形成し易くなるため好ましい。また、集電体第２凹部６ｗが形成されていることにより、第１正極集電体６ａと第２正極集電体６ｂを溶接接続する際に、溶接時の熱により第３絶縁部材６３が損傷することを防止できる。
図８に示すように、第３絶縁部材６３の絶縁部材突起６３ｃの下方（電極体３側）の先端が、第２正極集電体６ｂにおいて、開口部６ｚの周囲の下面よりも下方（電極体３側）に突出していることが好ましい。これにより、封止栓１６と第２正極集電体６ｂが接触することを確実に防止できる。なお、絶縁部材突起６３ｃは環状であることが好ましい。但し、絶縁部材突起６３ｃは、必ずしも環状の必要はなく、一部切り欠かれた形状であってもよい。
［第１負極集電体と第２負極集電体の接続］
図６及び図７に示すように、第１負極集電体８ａには、集電体突起８ｘが設けられている。そして、図９及び図１０に示すように、第２負極集電体８ｂには集電体開口８ｙが設けられている。図９に示すように、第１負極集電体８ａの集電体突起８ｘが、第２負極集電体８ｂの集電体開口８ｙ内に位置するようにして、第２負極集電体８ｂを内部側絶縁部材１２上に配置する。そして、第１負極集電体８ａの集電体突起８ｘと第２負極集電体８ｂの集電体開口８ｙの縁部をレーザ等のエネルギー線の照射により溶接する。これにより、第１負極集電体８ａと第２負極集電体８ｂが接続される。なお、図１０に示すように、第２負極集電体８ｂの集電体開口８ｙの周囲には集電体第１凹部８ｆが設けられている。即ち、集電体第１凹部８ｆの中央に、集電体開口８ｙが形成されている。集電体第１凹部８ｆにおいて、第１負極集電体８ａと第２負極集電体８ｂが溶接接続されている。また、第２負極集電体８ｂには、第２正極集電体６ｂと同様にターゲット孔８ｅが設けられている。
図９に示すように、第１負極集電体８ａの内部側絶縁部材１２と対向する面であって、集電体突起８ｘの裏側には集電体第２凹部８ｗが形成されている。これにより、第１負極集電体８ａと第２負極集電体８ｂの間により大きな溶接接続部を形成し易くなるため好ましい。また、集電体第２凹部８ｗが形成されていることにより、第１負極集電体８ａと第２負極集電体８ｂを溶接接続する際に、溶接時の熱により内部側絶縁部材１２が損傷することを防止できる。
図９に示すように、第２負極集電体８ｂは、集電体第１領域８ｂ１、集電体第２領域８ｂ２、集電体第３領域８ｂ３を有する。集電体第１領域８ｂ１には、負極タブ５０が接続される。集電体第３領域８ｂ３には、第１負極集電体８ａが接続される。集電体第２領域８ｂ２は、集電体第１領域８ｂ１と集電体第３領域８ｂ３を繋ぐ。そして、封口板２に対して垂直な方向において、封口板２と集電体第１領域８ｂ１の距離は、封口板２と集電体第３領域８ｂ３の距離よりも小さい。このような構成であると、集電部が占めるスペースをより小さくでき、より体積エネルギー密度の高い角形二次電池となる。
なお、集電体突起６ｘ及び集電体突起８ｘはそれぞれ非真円であることが好ましく、方形状、楕円状やトラック形状であることが好ましい。
＜第１絶縁部材と第２絶縁部材の接続＞
上述のように正極タブ４０と正極外部端子７とを電気的に接続し、負極タブ５０と負極外部端子９とを電気的に接続した後、第１絶縁部材と第２絶縁部材を接続することが好ましい。
図１１は、第１絶縁部材としての内部側絶縁部材１２と第２絶縁部材８０の斜視図である。内部側絶縁部材１２は、封口板２の内面と対向する第１絶縁部材本体部１２ａを有する。第１絶縁部材本体部１２ａは板状であることが好ましい。第１絶縁部材本体部１２ａは、貫通孔１２ｄを有し、この貫通孔１２ｄに負極外部端子９が挿入される。内部側絶縁部材１２の第１絶縁部材本体部１２ａの短手方向における両端には、電極体３に向かって突出する一対の第１側壁１２ｂが設けられている。一対の第１側壁１２ｂのそれぞれの外面には接続用凹部１２ｅが設けられている。また、内部側絶縁部材１２の第１絶縁部材本体部１２ａの長手方向における両端には、電極体３に向かって突出する一対の第２側壁１２ｃが設けられている。
第２絶縁部材８０は、封口板２と対向するように配置される第２絶縁部材本体部８０ａを有する。第２絶縁部材本体部８０ａは、封口板２と電極体３の間に配置される。第２絶縁部材本体部８０ａは、封口板２の長手方向において、中央に幅広部８０ａ１を有し、幅広部８０ａ１の両側には幅広部８０ａ１の幅よりも幅が小さい幅狭部８０ａ２を有する。封口板２の短手方向において、第２絶縁部材本体部８０ａの幅広部８０ａ１の両端には、第２絶縁部材本体部８０ａから封口板２に向かって延びる一対の側壁８０ｂが設けられている。また、封口板２の短手方向において、第２絶縁部材本体部８０ａの幅広部８０ａ１の両端には、第２絶縁部材本体部８０ａから封口板２に向かって延びる一対の接続部８０ｃが設けられている。なお、側壁８０ｂと接続部８０ｃは封口板２の長手方向において間隔をおいて設けられていることが好ましい。これにより、一対の接続部８０ｃを容易に変形させることができるため、接続部８０ｃを第１絶縁部材としての内部側絶縁部材１２に接続する際、第２絶縁部材８０が損傷・破損することを確実に防止できる。
側壁８０ｂの上端を封口板２の内面に接触されることが好ましい。なお、側壁８０ｂの高さ（第２絶縁部材本体部８０ａから側壁８０ｂの上端までの長さ）を、接続部８０ｃの高さ（第２絶縁部材本体部８０ａから接続部８０ｃの上端までの長さ）より大きくすることができる。
図１２は第１絶縁部材としての内部側絶縁部材１２と第２絶縁部材８０の接続箇所近傍の封口板の短手方向に沿った断面図である。第２絶縁部材８０の接続部８０ｃは、第２絶縁部材８０の第２絶縁部材本体部８０ａから封口板２に向かって延びる縦壁８０ｃ１と、縦壁８０ｃ１の内側面から第１絶縁部材としての内部側絶縁部材１２に向かって突出する突出部８０ｃ２を有する。そして、この突出部８０ｃ２が、第１絶縁部材としての内部側絶縁部材１２の接続用凹部１２ｅに嵌合される。これにより、第１絶縁部材としての内部側絶縁部材１２と第２絶縁部材８０が接続される。なお、第１絶縁部材としての内部側絶縁部材１２の第１側壁１２ｂの封口板２側の端部に接続用凹部を設け、第１絶縁部材としての内部側絶縁部材１２と封口板２の間に突出部８０ｃ２が配置されるようにしてもよい。
第２絶縁部材８０において、封口板２に設けられたガス排出弁１７と対向する位置には遮蔽部材としての金属板８１が配置されることが好ましい。
図１３は第２絶縁部材８０の上面図である。なお、図１３における破線は、金属板８１の外周縁を示している。第２絶縁部材８０においては、金属板８１が樹脂製の第２絶縁部材８０内にモールドされている。
金属板８１は、鉄、ステンレス等の鉄合金、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等からなることが好ましい。なお、金属板８１の融点は、封口板２の融点よりも高いことが好ましい。例えば、封口板２がアルミニウム又はアルミニウム合金からなり、金属板８１がステンレスからなることが好ましい。
＜電極体作製＞
図１０における第１の電極体要素３ａの上面と第２の電極体要素３ｂの上面とが直接ないし他の部材を介して接するように第１正極タブ群４０ａ、第２正極タブ群４０ｂ、第１負極タブ群５０ａ及び第２負極タブ群５０ｂを湾曲させる。これにより、第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂを纏めて、一つの電極体３とする。なお、第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂを、テープ等により一つに纏めることが好ましい。あるいは、第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂを、箱状ないし袋状に成形した絶縁シート１４内に配置して、一つに纏めることが好ましい。
＜角形二次電池の組み立て＞
封口板２に取り付けられた電極体３を絶縁シート１４で覆い、角形外装体１に挿入する。なお、絶縁シート１４は平板上のものを箱状ないし袋状に曲げ成形したものであることが好ましい。そして、封口板２と角形外装体１をレーザ溶接等により接合し、角形外装体１の開口を封口する。その後、電解質溶媒及び電解質塩を含有する非水電解液を封口板２に設けられた電解液注液孔１５より注液する。そして、電解液注液孔１５を封止栓１６で封止する。
＜角形二次電池２０について＞
角形二次電池２０においては、封口板２に固定された第１絶縁部材としての内部側絶縁部材１２に、第２絶縁部材８０が接続されている。したがって、角形二次電池２０に振動や衝撃が加わった際に、第２絶縁部材８０が電池ケース１００内で大きく動くことを抑制できる。よって、第２絶縁部材８０の位置ズレにより生じる可能性がある予期しない短絡を、確実に防止できる。あるいは、第２絶縁部材８０が電池ケース１００内部で動き、第２絶縁部材８０が正極タブ４０ないし負極タブ５０を損傷させることを防止できる。
なお、第１正極タブ群４０ａと第２正極タブ群４０ｂの間に第２絶縁部材８０の一方の幅狭部８０ａ２が配置され、第１負極タブ群５０ａと第２負極タブ群５０ｂの間に第２絶縁部材８０の他方の幅狭部８０ａ２が配置されることが好ましい。また、封口板２の長手方向において、第１正極タブ群４０ａ及び第２正極タブ群４０ｂと、第１負極タブ群５０ａ及び第２負極タブ群５０ｂの間に第２絶縁部材８０の幅広部８０ａ１が配置されることが好ましい。このような構成であると、第２絶縁部材８０がタブを損傷させることをより確実に防止できる。なお、第２絶縁部材８０は、必ずしも幅広部と幅狭部を有する必要はない。
封口板２の短手方向において、第２絶縁部材８０の第２絶縁部材本体部８０ａの幅広部８０ａ１の両端には、第２絶縁部材本体部８０ａから封口板２に向かって延びる一対の側壁８０ｂが設けられている。このような構成であると、第２絶縁部材８０の第２絶縁部材本体部８０ａと封口板２の間にガスの流路を確実に確保できる。即ち、第２絶縁部材本体部８０ａがガス排出弁１７を塞ぐことをより確実に防止できる。よって、第２絶縁部材８０がガス排出弁１７からのガス排出を阻害することを防止できる。また、第２絶縁部材８０がガス弁に接触することを防止できる。
封口板２の長手方向において、側壁８０ｂの長さは、第２絶縁部材本体部８０ａの長さよりも短いことが好ましい。これにより、ガス排出弁１７が作動したとき、電極体３内で発生したガスを電池ケース１００の外部によりスムーズに排出できる。
第２絶縁部材８０において、封口板２に設けられたガス排出弁１７と対向する位置に金属板８１が配置されていることが好ましい。これにより、角形二次電池２０に異常が生じた際に、電極体３から噴出した高温のガスがガス排出弁１７に直接吹き付けられることを抑制できる。これにより、ガス排出弁１７が破断した際に、ガス排出弁１７から高温のガスや火花が噴出することを防止できる。なお、金属板８１はステンレス製であることが特に好ましい。
金属板８１の第２絶縁部材８０への取り付け方法は特に限定されない。第２絶縁部材８０の上面（封口板２側の面）ないし下面（電極体３側の面）に接着や嵌合等により取り付けることができる。また、図２及び図１２に示すように樹脂製の第２絶縁部材８０の内部に金属板８１を配置してもよい。このような構成であると、金属板８１を介した予期しない正負極の短絡をより確実に防止できる。なお、樹脂製の第２絶縁部材８０の内部に金属板８１を配置する方法としてはモールディングが好ましい。
角形二次電池２０では、金属板８１を保持する第２絶縁部材８０が、封口板２に固定された第１絶縁部材としての内部側絶縁部材１２に接続されている。したがって、金属板８１の位置を所定の位置に確実に配置でき、また、金属板８１の位置ズレを抑制できる。よって、より確実に、ガス排出弁１７から高温のガスや火花等が封出することを抑制できる。また、第２絶縁部材に側壁８０ｂが設けられていることにより、金属板８１を介した予期せぬ正負極間の短絡をより確実に防止できる。
なお、側壁８０ｂと接続部８０ｃを別々に設ける必要はない。例えば、第２絶縁部材８０において、側壁８０ｂに突出部を設け、第１絶縁部材としての内部側絶縁部材１２と接続される接続部とすることもできる。
第１絶縁部材としての内部側絶縁部材１２及び第２絶縁部材は樹脂製であることが好ましく。例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ペルフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、又はエチレン・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等からなるものを用いることができる。
第２絶縁部材８０の第２絶縁部材本体部８０ａに貫通孔を設けることができる。なお、貫通孔を設ける位置は、封口板２の長手方向において、封口板２に設けられた電解液注液孔１５が中央より（ガス排出弁１７側）に設けられることが好ましい。
図１４は、第１負極タブ群５０ａ及び第２負極タブ群５０ｂと、第２負極集電体８ｂとの接続部近傍の封口板２の短手方向に沿った断面図である。図１４に示すように、第１の電極体要素３ａの第１負極タブ群５０ａと、第２の電極体要素３ｂの第２負極タブ群５０ｂとが、それぞれ第２負極集電体８ｂに溶接接続されている。そして、第２絶縁部材８０の幅狭部８０ａ２が、第１負極タブ群５０ａと第２負極タブ群５０ｂの間に配置されている。
このような構成によると、第２負極集電体８ｂと第１負極タブ群５０ａの付け根部分の間、及び、第２負極集電体８ｂと第２負極タブ群５０ｂの付け根部分の間に空間Ｓが確保できる。空間Ｓが、電極体３内で発生したガスのガス排出弁１７への流路となる。このため上述の構成によると、角形二次電池に異常が生じた場合に、ガスをスムーズに電池ケース外に排出できるため、より信頼性の高い角形二次電池となる。
第２絶縁部材８０の幅狭部８０ａ２において、第１負極タブ群５０ａないし第２負極タブ群５０ｂと対向するコーナー部Ｃは面取りされていることが好ましい。これにより、第２絶縁部材８０の幅狭部８０ａ２により、第１負極タブ群５０ａないし第２負極タブ群５０ｂが損傷することを確実に防止できる。
なお、負極側と同様、正極側においても、第１の電極体要素３ａの第１正極タブ群４０ａと、第２の電極体要素３ｂの第２正極タブ群４０ｂとの間に、第２絶縁部材８０の幅狭部８０ａ２が配置される。これにより、第２正極集電体６ｂと第１正極タブ群４０ａの付け根部分の間、及び、第２正極集電体６ｂと第２正極タブ群４０ｂの付け根部分の間に空間が確保できる。
≪変形例１≫
図１５は、変形例１に係る二次電池における、封口板２、遮蔽部材としてのステンレス製の金属板１８１、及び樹脂製の第２絶縁部材１８０の封口板２の短手方向に沿った断面図である。図１５に示すように、金属板１８１が、封口板２と電極体３の間であって、ガス排出弁１７と対向する位置に配置される。金属板１８１は、封口板２に対向するように配置される遮蔽部材本体部１８１ａと、遮蔽部材本体部１８１ａの両端部から封口板２に向かって延びる一対の遮蔽部材側壁部１８１ｂを有する。遮蔽部材本体部１８１ａは、封口板２に対して略平行に配置される。例えば、封口板２に対して遮蔽部材本体部１８１ａの傾きを、－１０°～１０°程度とすることができる。遮蔽部材側壁部１８１ｂは遮蔽部材本体部１８１ａの封口板２の短手方向における端部に設けられている。なお、遮蔽部材本体部１８１ａにおいて、封口板２の長手方向における両端部側には側壁部は形成されていない。
また、第２絶縁部材１８０は、封口板２に対向するように配置される第２絶縁部材本体部１８０ａと、第２絶縁部材本体部１８０ａの両端部から封口板２に向かって延びる一対の絶縁部材側壁部１８０ｂを有する。第２絶縁部材本体部１８０ａは、封口板２に対して略平行に配置される。例えば、封口板２に対して第２絶縁部材本体部１８０ａの傾きを、－１０°～１０°程度とすることができる。絶縁部材側壁部１８０ｂは第２絶縁部材本体部１８０ａの封口板２の短手方向における端部に設けられている。遮蔽部材本体部１８１ａは第２絶縁部材本体部１８０ａの内部に配置され、遮蔽部材側壁部１８１ｂは絶縁部材側壁部１８０ｂの内部に配置されている。図１５に示すように、絶縁部材側壁部１８０ｂは、封口板２においてガス排出弁１７とは異なる位置に接触している。
金属板１８１は、一対の遮蔽部材側壁部１８１ｂを有する。このため、電極体３から高温のガスが噴出された際、第２絶縁部材１８０が溶融し、金属板１８１が封口板２側に移動しても、遮蔽部材本体部１８１ａが封口板２に接触し、遮蔽部材本体部１８１ａがガス排出弁１７を塞ぎガスの排出を阻害することを確実に防止できる。
≪変形例２≫
図１６は、変形例２に係る二次電池における、第２絶縁部材２８０の上面（封口板２側の面）図である。第２絶縁部材２８０は、封口板２に対向するように配置される第２絶縁部材本体部２８０ａを有する。第２絶縁部材本体部２８０ａは、幅広部２８０ａ１と、幅広部２８０ａ１の両側に配置される一対の幅狭部２８０ａ２を有する。幅広部２８０ａ１の封口板２の短手方向に沿った幅は、幅狭部２８０ａ２の封口板２の短手方向に沿った幅よりも大きい。幅広部２８０ａ１は、封口板２に設けられたガス排出弁１７と対向する位置に配置される。
第２絶縁部材本体部２８０ａには、絶縁部材貫通孔２８５が設けられている。絶縁部材貫通孔２８５が設けられる位置は、封口板２の長手方向において、封口板２に設けられた電解液注液孔１５よりも封口板２の中央側であることが好ましい。このような構成であると、電極体３へよりスムーズに電解液を浸透させることが可能となる。絶縁部材貫通孔２８５が設けられる位置は、ガス排出弁１７と対向する位置とすることがより好ましい。
また、第２絶縁部材本体部２８０ａには、封口板２の長手方向に延びると共に、絶縁部材貫通孔２８５に繋がる溝部２８６が設けられている。このような構成であると、電極体
３へよりスムーズに電解液を浸透させることが可能となる。特に図２に示すように、封口板２に設けられた電解液注液孔１５の下方近傍に電極板のタブ（正極タブ４０又は負極タブ５０）が位置する場合、電解液注液孔１５の下方に第２絶縁部材が配置される場合、電解液注液孔１５から注液された電解液が、溝部２８６内を移動し、絶縁部材貫通孔２８５を通じて電極体３内へ注液されるようにすることが好ましい。
なお、第２絶縁部材８０のように、第２絶縁部材本体部２８０ａには一対の側壁（８０ｂに相当）及び一対の接続部（８０ｃに相当）を設けることができる。
＜その他＞
電極体３を構成するセパレータの封口板２側の端部と、第２絶縁部材８０の間には隙間を設けることができる。即ち、電極体３を構成するセパレータの封口板２側の端部が、第２絶縁部材８０と接しないようにすることができる。
電極体３が複数枚の正極板及び複数枚の負極板を有する積層型電極体の場合や、電極体３が巻回電極体であり、その巻回軸が封口板に対して垂直な方向になるように配置される場合、電極体３において、正極板の先端部、負極板の先端部、及びセパレータの先端部が封口板２側に位置する。このような構成であると、封口板２に電解液注液孔１５が設けられている場合、電極体３への電解液の注液性が向上する。
このような場合、負極板における負極活物質合剤層の封口板２側の端部よりも、セパレータの封口板２側の端部が、封口板２側に突出していることが好ましい。また、電極体３において、正極板における正極活物質合剤層の封口板２側の端部よりも、セパレータの封口板２側の端部が、封口板２側に突出していることが好ましい。また、正極板とセパレータが接着層により接着され、負極板とセパレータが接着層により接着されていることが好ましい。このような構成であると、第２絶縁部材に、正極活物質合剤層ないし負極活物質合剤層が接触し、正極活物質層ないし負極活物質層が損傷することを確実に防止できる。
正極板と正極外部端子７の間の導電経路及び負極板と負極外部端子９の間の導電経路の一方のみに電流遮断機構を設けることができる。この場合、電流遮断機構が設けられていない側の第１絶縁部材のみに第２絶縁部材を接続することができる。これにより、電流遮断機構の脆弱部への負荷を低減できる。上述の実施形態に示すように、正極板と正極外部端子７の間の導電経路に電流遮断機構が形成されていることが好ましい。このような場合、第２絶縁部材を、負極側の第１絶縁部材のみに接続されるようにすることができる。
上述の実施形態に示すように、正極板と正極外部端子７の間の導電経路に電流遮断機構が形成されていることが好ましい。このような場合、正極集電部材６における電極体３側の端部よりも、第２絶縁部材８０の全体が封口板２側に位置するようにすることができる。このような構成であれば、より体積エネルギー密度の高い角形二次電池となる。
上述の実施形態においては、角形二次電池に電流遮断機構６０を設ける例を示したが、電流遮断機構を設けなくてもよい。また、内部側絶縁部材１０と内部側絶縁部材１２を一つの部品とすることもできる。
上述の実施形態においては、封口板２と負極集電部材８を構成する第１負極集電体８ａ及び第２負極集電体８ｂの間に配置される内部側絶縁部材１２を第１絶縁部材とし、この第１絶縁部材に第２絶縁部材８０を接続する例を示した。封口板２と正極集電部材６の間に配置される第３絶縁部材６３や内部側絶縁部材１０に第２絶縁部材８０を接続することも可能である。
上述の実施形態においては、電極体３が二つの電極体要素３ａ、３ｂからなる例を示したが、これに限定されない。電極体３が一つの積層型電極体であってもよい。また、電極体３が、長尺状の正極板と長尺状の負極板をセパレータを介して巻回した一つの巻回型電極体であってもよい。また、二つの電極体要素３ａ、３ｂは、それぞれ積層型電極体に限定されず、長尺状の正極板と長尺状の負極板をセパレータを介して巻回した巻回型電極体であってもよい。
上述の実施形態においては、正極集電部材が第１正極集電体及び第２正極集電体からなり、負極集電部材が第１負極集電体及び第２負極集電体からなる例を示したが、正極集電部材が一つの部品からなってもよいし、負極集電部材が一つの部品からなってもよい。
上述の実施形態においては、第２絶縁部材８０に金属板８１を取り付ける例を示した。しかしながら、金属板８１は必須の構成ではない。
上述の実施形態においては、積層型電極体を用いる例を示したが、巻回電極体を用いてもよい。また、角形外装体内の配置される巻回電極体の向きについても特に限定されない。
２０・・・角形二次電池、１・・・角形外装体、２・・・封口板、２ａ・・・正極端子取り付け孔、２ｂ・・・負極端子取り付け孔、１００・・・電池ケース、３・・・電極体、３ａ・・・第１の電極体要素、３ｂ・・・第２の電極体要素、４・・・正極板、４ａ・・・正極芯体、４ｂ・・・正極活物質合剤層、４ｄ・・・正極保護層、４０・・・正極タブ、４０ａ・・・第１正極タブ群、４０ｂ・・・第２正極タブ群、５・・・負極板、５ａ・・・負極芯体、５ｂ・・・負極活物質合剤層、５０・・・負極タブ、５０ａ・・・第１負極タブ群、５０ｂ・・・第２負極タブ群、６・・・正極集電部材、６ａ・・・第１正極集電体、６ｃ・・・薄肉部、６ｘ・・・集電体突起、６ｗ・・・集電体第２凹部、６ｂ・・・第２正極集電体、６ｂ１・・・集電体第１領域、６ｂ２・・・集電体第２領域、６ｂ３・・・集電体第３領域、６ｅ・・・ターゲット孔、６ｆ・・・集電体第１凹部、６ｙ・・・集電体開口、６ｚ・・・開口部、７・・・正極外部端子、７ａ・・・端子封止部材、７ｘ・・・金属部材、７ｙ・・・ゴム部材、７ｂ・・・端子貫通孔、８・・・負極集電部材、８ａ・・・第１負極集電体、８ｘ・・・集電体突起、８ｗ・・・集電体第２凹部、８ｂ・・・第２負極集電体、８ｂ１・・・集電体第１領域、８ｂ２・・・集電体第２領域、８ｂ３・・・集電体第３領域、８ｅ・・・ターゲット孔、８ｆ・・・集電体第１凹部、８ｙ・・・集電体開口、９・・・負極外部端子、１０・・・内部側絶縁部材、１１・・・外部側絶縁部材、１２・・・内部側絶縁部材、１２ａ・・・第１絶縁部材本体部、１２ｂ・・・第１側壁、１２ｃ・・・第２側壁、１２ｄ・・・貫通孔、１２ｅ・・・接続用凹部、１３・・・外部側絶縁部材、１４・・・絶縁シート、１５・・・電解液注液孔、１６・・・封止栓、１７・・・ガス排出弁、６０・・・電流遮断機構、６１・・・導電部材、６２・・・変形板、６３・・・第３絶縁部材、６３ｂ・・・絶縁部材開口、６３ｃ・・・絶縁部材突起、６３ｘ・・・絶縁部材第１領域、６３ｙ・・・絶縁部材第２領域、６３ｚ・・・絶縁部材第３領域、７０・・・固定部、８０・・・第２絶縁部材、８０ａ・・・第２絶縁部材本体部、８０ａ１・・・幅広部、８０ａ２・・・幅狭部、８０ｂ・・・側壁、８０ｃ・・・接続部、８０ｃ１・・・縦壁、８０ｃ２・・・突出部、８１・・・金属板、９０・・・溶接接続部、１８０・・・第２絶縁部材、１８０ａ・・・第２絶縁部材本体部、１８０ｂ・・・絶縁部材側壁部、１８１・・・金属板、１８１ａ・・・遮蔽部材本体部、１８１ｂ・・・遮蔽部材側壁部、２８０・・・第２絶縁部材、２８０ａ・・・第２絶縁部材本体部、２８０ａ１・・・幅広部、２８０ａ２・・・幅狭部、２８５・・・絶縁部材貫通孔、２８６・・・溝部

Claims (2)

  1. 正極板と負極板を含む電極体と、
    開口を有し、前記電極体を収容する角形外装体と、
    前記開口を封口する封口板と、
    前記正極板および前記負極板のうち、一方の電極板に電気的に接続され、前記封口板に取り付けられた外部端子と、
    前記一方の電極板と前記外部端子とを電気的に接続し、前記電極体と前記封口板の間に配置された集電部材と、
    前記集電部材と、前記封口板の間に配置された絶縁部材と、
    前記封口板に形成された注液孔と、を備え、
    前記絶縁部材は、前記注液孔と重なる領域に形成された開口部と、前記開口部の縁から前記電極体に向かって延びる突起が形成された角形二次電池。
  2. 前記封口板は、長手方向と短手方向を有し、
    前記電極体は、前記正極板と前記負極板を含む第１電極体要素と、前記正極板と前記負極板を含む第２電極体要素とを含み、
    前記第１電極体要素と前記第２電極体要素とが前記短手方向に並び、
    前記第１電極体要素の前記一方の電極板および前記第２電極体要素の前記一方の電極板はそれぞれ、複数のタブが積層された電極タブ群を有し、
    前記第１電極体要素の電極タブ群が、前記集電部材の第１接合部に接合され、
    前記第２電極体要素の電極タブ群が、前記集電部材の第２接合部に接合され、前記短手方向において、前記開口部および前記突起が、前記第１接合部と前記第２接合部の間に位置する請求項１に記載の角形二次電池。
JP2022161463A 2016-09-30 2022-10-06 角形二次電池 Pending JP2022185087A (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016192731 2016-09-30
JP2016192731 2016-09-30
PCT/JP2017/035093 WO2018062338A1 (ja) 2016-09-30 2017-09-28 角形二次電池及びその製造方法
JP2018542820A JP7160435B2 (ja) 2016-09-30 2017-09-28 角形二次電池及びその製造方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018542820A Division JP7160435B2 (ja) 2016-09-30 2017-09-28 角形二次電池及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022185087A true JP2022185087A (ja) 2022-12-13

Family

ID=61762764

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018542820A Active JP7160435B2 (ja) 2016-09-30 2017-09-28 角形二次電池及びその製造方法
JP2022161463A Pending JP2022185087A (ja) 2016-09-30 2022-10-06 角形二次電池

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018542820A Active JP7160435B2 (ja) 2016-09-30 2017-09-28 角形二次電池及びその製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11289780B2 (ja)
JP (2) JP7160435B2 (ja)
CN (2) CN109844995B (ja)
WO (1) WO2018062338A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7402175B2 (ja) * 2018-11-28 2023-12-20 三洋電機株式会社 電池及びその製造方法
US20220278402A1 (en) * 2019-07-22 2022-09-01 Panasonic Corporation Rectangular secondary battery
EP4080639A4 (en) * 2019-12-19 2024-03-13 Panasonic Holdings Corp NON-AQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY BATTERY
JP7304372B2 (ja) * 2021-01-28 2023-07-06 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 二次電池
EP4310968A1 (en) * 2022-02-14 2024-01-24 Lg Energy Solution, Ltd. Electrode structure and prismatic battery comprising electrode structure

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09306469A (ja) * 1996-05-20 1997-11-28 Toshiba Battery Co Ltd 円筒形電池
JP3969205B2 (ja) 2002-06-21 2007-09-05 トヨタ自動車株式会社 角形非水電解液電池の安全構造
JP4158518B2 (ja) * 2002-12-26 2008-10-01 トヨタ自動車株式会社 蓄電素子
JP2005032477A (ja) 2003-07-08 2005-02-03 Toyota Motor Corp 電池、およびそれを搭載した自動車
KR100591425B1 (ko) * 2004-09-09 2006-06-21 삼성에스디아이 주식회사 캔형 이차전지
JP4780598B2 (ja) * 2004-09-29 2011-09-28 日立マクセルエナジー株式会社 密閉角形電池
KR100928129B1 (ko) * 2006-01-11 2009-11-25 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP5147206B2 (ja) 2006-08-11 2013-02-20 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池
JP5084205B2 (ja) * 2006-08-11 2012-11-28 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池
KR100973313B1 (ko) * 2008-03-28 2010-07-30 삼성에스디아이 주식회사 보호회로기판 및 이를 구비하는 배터리 팩
JP5171401B2 (ja) * 2008-06-04 2013-03-27 日立ビークルエナジー株式会社 リチウム二次電池
US8147999B2 (en) * 2008-06-11 2012-04-03 Eveready Battery Company, Inc. Closure assembly with low vapor transmission for electrochemical cell
KR101097220B1 (ko) * 2009-10-30 2011-12-21 에스비리모티브 주식회사 이차 전지
JP5103489B2 (ja) * 2010-01-29 2012-12-19 日立ビークルエナジー株式会社 密閉型電池
WO2011096035A1 (ja) 2010-02-05 2011-08-11 パナソニック株式会社 角形電池
JP2011210450A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Panasonic Corp 電池用電極板および電池
KR101243458B1 (ko) 2011-04-07 2013-03-13 로베르트 보쉬 게엠베하 절연 커버 부재를 구비한 이차 전지
CN103477468B (zh) * 2011-08-31 2016-12-07 松下知识产权经营株式会社 方形电池
JP2013157088A (ja) * 2012-01-26 2013-08-15 Sony Corp 電池ならびに電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム
JP5585701B2 (ja) * 2012-11-28 2014-09-10 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
KR101696008B1 (ko) * 2013-02-21 2017-01-23 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP2015076293A (ja) 2013-10-09 2015-04-20 株式会社東芝 非水電解質二次電池
KR20150061200A (ko) * 2013-11-27 2015-06-04 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP6318829B2 (ja) 2014-05-07 2018-05-09 株式会社豊田自動織機 蓄電装置の製造方法及び蓄電装置
JP6287563B2 (ja) 2014-05-14 2018-03-07 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
KR102226514B1 (ko) * 2014-06-17 2021-03-11 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR101778671B1 (ko) * 2014-10-31 2017-09-14 주식회사 엘지화학 클래드가 제거된 이차전지 팩
JP6522417B2 (ja) * 2015-05-15 2019-05-29 三洋電機株式会社 角形二次電池及びそれを用いた組電池
JP6522418B2 (ja) * 2015-05-15 2019-05-29 三洋電機株式会社 角形二次電池及びそれを用いた組電池、並びにその製造方法
JP6565412B2 (ja) * 2015-07-21 2019-08-28 三洋電機株式会社 二次電池
JP6597130B2 (ja) * 2015-09-29 2019-10-30 三洋電機株式会社 角形二次電池
JP6569434B2 (ja) * 2015-09-29 2019-09-04 三洋電機株式会社 角形二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
CN114865244A (zh) 2022-08-05
JP7160435B2 (ja) 2022-10-25
US20190312253A1 (en) 2019-10-10
CN109844995A (zh) 2019-06-04
JPWO2018062338A1 (ja) 2019-07-18
WO2018062338A1 (ja) 2018-04-05
US11289780B2 (en) 2022-03-29
CN109844995B (zh) 2022-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7160435B2 (ja) 角形二次電池及びその製造方法
JP6522418B2 (ja) 角形二次電池及びそれを用いた組電池、並びにその製造方法
JP7006613B2 (ja) 角形二次電池
JP7115464B2 (ja) 角形二次電池及びその製造方法
JP6915616B2 (ja) 二次電池
JP7167427B2 (ja) 二次電池
US20210296746A1 (en) Secondary battery
US20220352606A1 (en) Secondary battery and method for manufacturing same
JP6935798B2 (ja) 二次電池の製造方法
JP7120026B2 (ja) 二次電池
JP7160340B2 (ja) 二次電池
US20230327214A1 (en) Method of manufacturing square secondary battery
JP6750438B2 (ja) 角形二次電池
JP6949181B2 (ja) 角形二次電池
JP6988305B2 (ja) 二次電池の製造方法
US11024925B2 (en) Secondary battery and method of manufacturing the same
US20230299397A1 (en) Secondary battery and method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221006

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231121

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240117