JP2023137634A - 電池ケース、および該電池ケースを備える二次電池 - Google Patents

Abstract

【課題】封口板をケース本体の開口に装着したときに、ケース本体と封口板との間に隙間が生じるのを抑制する。【解決手段】ここで開示される電池ケースは、開口を有する有底角型のケース本体と、開口に装着される略矩形状の封口板と、を備えている。ケース本体の開口は、対向する一対の短辺の内側面に内側に突き出た段差を有している。封口板は、開口に嵌まる板であり、互いに対向する一対の長辺部と、互いに対向する一対の短辺部と、長辺部と短辺部との間の四隅にそれぞれ設けられたＲ部と、を有している。封口板の下面の縁は、面取りされている。一対の短辺部の面取り量は、一対の長辺部の面取り量よりも大きい。Ｒ部には、短辺部側の第１端部から長辺部側の第２端部に向かって面取り量が徐々に小さくなる徐変領域が設けられている。【選択図】図１３

Description

本開示は、電池ケース、および該電池ケースを備える二次電池に関する。

特開２００１－１３５２８２号公報には、電池缶の上部の開口部に蓋体を設けて溶接によって封口した密閉型電池が開示されている。同公報では、電池缶の上部の開口部の内面の曲面状の四隅に蓋体を嵌合させる四隅段差部を形成するとともに、開口部の少なくも長辺側の内面に四隅段差部と結合した長辺段差部を形成し、電池蓋を段差部に嵌入して溶接しすることが提案されている。同公報で提案されている技術では、電池缶の四隅段差部のみならず長辺側にも段差部を形成したことによって、電池蓋を所望の位置に嵌入して確実に溶接できる、とされている。

また、国際公開第２０１７／０８２３１７号には、開口部を有する有底筒状の金属製のケース本体と、前記開口部を閉塞した金属製の蓋体とを備える蓄電装置が開示されている。この蓄電装置の蓋体は、蓋本体部と、挿入部と、湾曲部とを有している。蓋本体部は、開口部を閉塞し、かつ、開口部を囲むケース本体の開口端面に支持される部位である。挿入部は、蓋本体部からケース本体内に向けて突出し、かつ、ケース本体の内周面に沿って延びる柱状の部位である。湾曲部は、挿入部の挿入方向の先端縁には、Ｒ面状またはＣ面状の部位である。同公報では、かかる湾曲部における面取りの下限値を蓋体の材質の平均粒径に設定することが提案されている。かかる構成によって、同公報では、ケース製造過程において、挿入部がケース本体内へ挿入されたときに、挿入部の先端縁がケース本体の内周面によって削られることが抑制され、糸状の異物の発生を抑制できる、とされている。

特開２００１－１３５２８２号公報 国際公開第２０１７／０８２３１７号

ところで、封口板をケース本体の開口に装着したときに、ケース本体と封口板との間に隙間が生じるのを抑制したい。

ここで開示される電池ケースは、底面に対向する一側面に開口を有する有底角型のケース本体と、開口に装着され、開口の上縁に応じた外径形状を有する略矩形状の封口板と、を備えている。ケース本体の開口は、対向する一対の短辺の内側面に内側に突き出た段差を有している。封口板は、開口に嵌まる板であり、互いに対向する一対の長辺部と、一対の長辺部の両端に配置され、互いに対向する一対の短辺部と、長辺部と短辺部との間の四隅にそれぞれ設けられたＲ部と、を有している。封口板の下面の縁は、面取りされている。一対の短辺部の面取り量は、一対の長辺部の面取り量よりも大きい。Ｒ部には、短辺部側の第１端部から長辺部側の第２端部に向かって面取り量が徐々に小さくなる徐変領域が設けられている。

かかる構成の電池ケースでは、開口に封口板が装着される際、封口板の長辺部の面取り量をより小さくすることで、開口の長辺との密着性を向上させることができる。また、Ｒ部に、徐変領域が設けられることで、短辺部の面取り量が、徐々に長辺部の面取り量に近づけられている。このため、ここで開示される電池ケースでは、ケース本体と封口板との間に隙間が形成されにくくなっている。

徐変領域は、Ｒ部と短辺部との境界を起点として、該Ｒ部の中心から４５度以上９０度未満の範囲に設けられていてもよい。

Ｒ部は、短辺部に隣接する第１領域と、長辺部に隣接する第２領域とを備えていてもよい。この場合、徐変領域は、第１領域と第２領域との間に設けられていてもよい。第１領域の面取り量と短辺部の面取り量とが同じであってもよい。第２領域の面取り量と長辺部の面取り量とが同じであってもよい。

また、ここで開示される二次電池は、上述の電池ケースを備えていてもよい。

図１は、二次電池１０の部分断面図である。 図２は、ケース本体４１ａの平面図である。 図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。 図４は、図２のＩＶ－ＩＶ断面図である。 図５は、図２の部分拡大図である。 図６は、図５のＡ矢視図である。 図７は、徐変区間４７ｃ３の断面図である。 図８は、徐変区間４７ｃ３の断面図である。 図９は、封口板４１ｂを装着した二次電池１０の平面図である。 図１０は、封口板４１ｂの背面図である。 図１１は、長辺部９１の断面図である。 図１２は、短辺部９４の断面図である。 図１３は、図１０の部分拡大図である。 図１４は、開口４１ａ１に装着された第１領域９６１の断面図である。 図１５は、開口４１ａ１に装着された第２領域９６２の断面図である。

以下、ここでの開示の一実施形態を説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら開示を限定することを意図したものではない。各図面は模式的に描かれており、必ずしも実物を反映していない。また、数値範囲を示す「Ａ～Ｂ」などの表記は、特に言及されない限りにおいて「Ａ以上Ｂ以下」を意味するとともに、「Ａを上回り、かつ、Ｂを下回る」の意味をも包含する。なお、以下に説明する図面において、同じ作用を奏する部材、部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化することがある。

本明細書において「二次電池」とは、電解質を介して一対の電極（正極と負極）の間で電荷担体が移動することによって充放電反応が生じる蓄電デバイス一般をいう。かかる二次電池は、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等のいわゆる蓄電池の他に、電気二重層キャパシタ等のキャパシタなども包含する。以下では、上述した二次電池のうち、リチウムイオン二次電池を例にして、ここで開示される電池ケース、および、該電池ケースを備える二次電池の実施形態を説明する。ここでの開示は、特に言及されない限りにおいて、リチウムイオン二次電池に限定されず、他の二次電池にも適用されうる。

≪第１実施形態≫
〈二次電池１０〉
図１は、二次電池１０の部分断面図である。図１では、略直方体の電池ケース４１の片側の幅広面に沿って、内部を露出させた状態が描かれている。図１に示された二次電池１０は、電極体２０が収容された電池ケース４１が密閉された、いわゆる密閉型電池である。上、下、左、右、前、後の向きは、図中、Ｕ、Ｄ、Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒの矢印でそれぞれ表されている。本明細書では、二次電池１０の幅広面部４３に対向する幅広面部４４（図１，２参照）が「前（Ｆ）」（正面）と定められており、幅広面部４３が「後（Ｒｒ）」、封口板４１ｂ側が「上（Ｕ）」、底部４２側が「下（Ｄ）」、幅狭面部４５側が「左（Ｌ）」、および、幅狭面部４６側が「右（Ｒ）」と定められている。

二次電池１０は、図１に示されているように、電極体２０と、電池ケース４１とを備えている。電池ケース４１は、開口４１ａ１を有するケース本体４１ａと、ケース本体４１ａの開口４１ａ１を塞ぐ封口板４１ｂとを有している。ケース本体４１ａには、電極体２０が収容されている。封口板４１ｂには、ガスケット７０およびインシュレータ８０を介して内部端子５５，６５と外部端子５１，６１とが取り付けられている。この実施形態では、内部端子５５は、電極体２０の正極集電箔２１ａに接続されている。外部端子５１は内部端子５５に接続されており、電池ケース４１の外部において正極端子５０を構成している。また、内部端子６５は、電極体２０の負極集電箔２２ａに接続されている。外部端子６１は内部端子６５に接続されており、電池ケース４１の外部において負極端子６０を構成している。

〈電極体２０〉
電極体２０は、絶縁フィルム（図示は省略）などで覆われた状態で、電池ケース４１に収容されている。電極体２０は、正極要素としての正極シート２１と、負極要素としての負極シート２２と、セパレータとしてのセパレータシート３１，３２とを備えている。正極シート２１と、第１のセパレータシート３１と、負極シート２２と、第２のセパレータシート３２とは、それぞれ長尺の帯状の部材である。

正極シート２１は、予め定められた幅および厚さの正極集電箔２１ａ（例えば、アルミニウム箔）に、幅方向の片側の端部に一定の幅で設定された未形成部２１ａ１を除いて、正極活物質を含む正極活物質層２１ｂが両面に形成されている。正極活物質は、例えば、リチウムイオン二次電池では、リチウム遷移金属複合材料のように、充電時にリチウムイオンを放出し、放電時にリチウムイオンを吸収しうる材料である。正極活物質は、一般的にリチウム遷移金属複合材料以外にも種々提案されており、特に限定されない。

負極シート２２は、予め定められた幅および厚さの負極集電箔２２ａ（ここでは、銅箔）に、幅方向の片側の縁に一定の幅で設定された未形成部２２ａ１を除いて、負極活物質を含む負極活物質層２２ｂが両面に形成されている。負極活物質は、例えば、リチウムイオン二次電池では、天然黒鉛のように、充電時にリチウムイオンを吸蔵し、充電時に吸蔵したリチウムイオンを放電時に放出しうる材料である。負極活物質は、一般的に天然黒鉛以外にも種々提案されており、特に限定されない。

セパレータシート３１，３２には、例えば、所要の耐熱性を有する電解質が通過しうる多孔質の樹脂シートが用いられる。セパレータシート３１，３２についても種々提案されており、特に限定されない。

ここで、負極活物質層２２ｂの幅は、例えば、正極活物質層２１ｂよりも広く形成されている。セパレータシート３１，３２の幅は、負極活物質層２２ｂよりも広い。正極集電箔２１ａの未形成部２１ａ１と、負極集電箔２２ａの未形成部２２ａ１とは、幅方向において互いに反対側に向けられている。また、正極シート２１と、第１のセパレータシート３１と、負極シート２２と、第２のセパレータシート３２とは、それぞれ長さ方向に向きを揃えられ、順に重ねられて捲回されている。負極活物質層２２ｂは、セパレータシート３１，３２を介在させた状態で正極活物質層２１ｂを覆っている。負極活物質層２２ｂは、セパレータシート３１，３２に覆われている。正極集電箔２１ａの未形成部２１ａ１は、セパレータシート３１，３２の幅方向の片側からはみ出ている。負極集電箔２２ａの未形成部２２ａ１は、幅方向の反対側においてセパレータシート３１，３２からはみ出ている。

上述した電極体２０は、図１に示されているように、電池ケース４１のケース本体４１ａに収容されうるように、捲回軸を含む一平面に沿った扁平な状態とされる。そして、電極体２０の捲回軸に沿って、片側に正極集電箔２１ａの未形成部２１ａ１が配置され、反対側に負極集電箔２２ａの未形成部２２ａ１が配置されている。

〈電池ケース４１〉
電池ケース４１は、電極体２０を収容している。電池ケース４１は、ケース本体４１ａと、封口板４１ｂとを有している。ケース本体４１ａは、底面に対向する一側面に開口４１ａ１を有する有底の部材である。この実施形態では、ケース本体４１ａは、一側面が開口した略直方体の角形形状を有している。封口板４１ｂは、ケース本体４１ａの開口４１ａ１に装着される板材である。この実施形態では、ケース本体４１ａと封口板４１ｂは、軽量化と所要の剛性を確保する観点で、それぞれアルミニウムまたはアルミニウムを主とするアルミニウム合金で形成されている。なお、図１に示されている実施形態では、捲回型の電極体２０が例示されているが、電極体２０の構造はかかる形態に限定されない。電極体２０の構造は、例えば、正極シートと負極シートとが、セパレータシートとを介在させて交互に積層された積層構造でもよい。また、電池ケース４１内には、複数の電極体２０が収容されていてもよい。

電池ケース４１は、電極体２０と一緒に、図示しない電解液を収容していてもよい。電解液としては、非水系溶媒に支持塩を溶解させた非水電解液を使用できる。非水系溶媒の一例として、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等のカーボネート系溶媒が挙げられる。支持塩の一例として、ＬｉＰＦ_６等のフッ素含有リチウム塩が挙げられる。

〈ケース本体４１ａ〉
図２は、ケース本体４１ａの平面図である。ケース本体４１ａは、底面に対向する一側面に開口４１ａ１を有する有底角型の部材である。この実施形態では、ケース本体４１ａは、一側面が開口した略直方体の角形形状を有している。図１，および図２に示されているように、ケース本体４１ａは、略矩形の底面を構成する底部４２と、一対の幅広面部４３，４４と、一対の幅狭面部４５，４６とを有している。一対の幅広面部４３，４４は、それぞれ底部４２のうち長辺から立ち上がっている。一対の幅狭面部４５，４６は、それぞれ底部４２のうち短辺から立ち上がっている。ケース本体４１ａの一側面には、一対の幅広面部４３，４４と一対の幅狭面部４５，４６で囲まれた開口４１ａ１が形成されている。図２に示されているように、ケース本体４１ａの開口４１ａ１は、湾曲部４７ａ～４７ｄが円弧状である略矩形の開口である。

図２に示されているように、ケース本体４１ａの開口４１ａ１は、対向する一対の長辺４３ａ，４４ａと、対向する一対の短辺４５ａ，４６ａと、四隅の湾曲部４７ａ～４７ｄと、を有する。長辺４３ａ，４４ａは、幅広面部４３，４４の上縁である。短辺４５ａ，４６ａは、幅狭面部４５，４６の上縁である。短辺４５ａ，４６ａは、一対の長辺４３ａ，４４ａの両端に配置されている。湾曲部４７ａ～４７ｄは、幅広面部４３，４４と幅狭面部４５，４６を繋ぐ、外側に膨らんだ曲面の上縁である。湾曲部４７ａ～４７ｄは、ケース本体４１ａの開口４１ａ１の四隅において、長辺と短辺とを繋ぐ曲線に沿って設けられている。この実施形態では、ケース本体４１ａの開口４１ａ１は、封口板４１ｂが取り付けられる前の状態では、開口４１ａ１の長辺４３ａ，４４ａが少し外側に膨らむように成形されている。

開口４１ａ１に封口板４１ｂが装着される際、封口板４１ｂの短辺部９３，９４（図９，図１０参照）が開口４１ａ１の段差４８ａ，４８ｂに載せられる。これにより、ケース本体４１ａの開口４１ａ１が、封口板４１ｂによって閉じられる。この状態で、ケース本体４１ａの開口４１ａ１の長辺４３ａ，４４ａがクランプされる。これにより、ケース本体４１ａの開口４１ａ１の長辺４３ａ，４４ａに封口板４１ｂが挟まれた状態で保持される。封口板４１ｂとケース本体４１ａとの境界部位に周方向にレーザが照射され、走査されることによって、封口板４１ｂとケース本体４１ａとが溶接される。これにより、ケース本体４１ａの開口４１ａ１が、封口板４１ｂによって封止される。

図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。図２，および図３に示されているように、ケース本体４１ａの開口４１ａ１は、対向する一対の短辺４５ａ，４６ａの内側面に、段差４８ａ，４８ｂを有している。段差４８ａ，４８ｂは、ケース本体４１ａの開口４１ａ１に装着される封口板４１ｂを支持する部位である。段差４８ａ，４８ｂは、短辺４５ａ，４６ａの上縁から予め定められた位置に設けられている。この実施形態では、ケース本体４１ａの開口４１ａ１に、封口板４１ｂが装着された際に、ケース本体４１ａの開口４１ａ１の上縁と、封口板４１ｂの上面の高さが合うように、短辺４５ａ，４６ａの内側面に段差４８ａ，４８ｂが設けられる位置が定められている。具体的には、短辺４５ａ，４６ａの上縁から封口板４１ｂの厚さに応じた高さに、段差４８ａ，４８ｂが、設けられている。この実施形態では、ケース本体４１ａの短辺４５ａ，４６ａは、段差４８ａ，４８ｂよりも下側の肉厚が、上縁側の肉厚よりも厚い。ケース本体４１ａの短辺４５ａ，４６ａを上縁側から見ると、段差４８ａ，４８ｂは、ケース本体４１ａの上縁からケースの内側に突き出ている。段差４８ａ，４８ｂは、図３に示された実施形態では、底部４２に向かうにつれて内側に傾斜したテーパ面を有している。テーパの角度は、４０度～５５度でもよい。短辺４５ａ，４６ａの段差４８ａ，４８ｂは、湾曲部４７ａ～４７ｄの一部にまで連続している。なお、この実施形態では、封口板４１ｂの下面４１ｂ２の縁に面取り部（ここでは、Ｃ面）が設けられており、短辺４５ａ，４６ａの段差４８ａ，４８ｂのテーパ面は、上記面取り部の角度に応じて適宜設定されうる。

図４は、図２のＩＶ－ＩＶ断面図である。図２および図４に示された形態では、対向する一対の長辺４３ａ，４４ａの内側面には、下方に向かうにしたがって内方に傾斜したテーパ面４９ｃが設けられている。テーパ面４９ｃの角度は、ケース本体４１ａの開口に封口板４１ｂを装着する際に、軽い力で押し込まれる、軽圧入となるように設定されているとよい。この実施形態では、テーパ面４９ｃは、ケース本体４１ａの開口の鉛直方向に対して、長辺４３ａ，４４ａの上縁から角度θ１で傾斜している。角度θ１は、５度～２０度（例えば、１５度程度）でもよい。

図５は、図２の部分拡大図である。図５には、図２の湾曲部４７ｃが部分的に拡大された図が示されている。図５に示されているように、湾曲部４７ｃには、湾曲部４７ｃに沿って長辺４４ａに向かうにつれて、段差４８ｂの形状が長辺４４ａの内側面の形状に徐々に近づくように変化する徐変区間４７ｃ３が設けられている。なお、湾曲部４７ａ，４７ｂ，４７ｄも、湾曲部４７ｃと同様の構成を有しているため、図示および説明は省略することがある。

徐変区間４７ｃ３は、封口板４１ｂの徐変領域（後述）に重ね合わせられうる。この実施形態では、湾曲部４７ｃと短辺４６ａとの境界Ｂ１を起点として、湾曲部４７ｃの中心Ｒｃ１から４５度以上９０度未満の範囲に設けられている。図５に示されているように、中心Ｒｃ１と境界Ｂ１とを結んだ直線Ｌ１を基準（０度）としたときに、中心Ｒｃ１を中心として直線Ｌ１から４５度以上９０度未満（例えば、５０度～７０度）の範囲に、徐変区間４７ｃ３が配置されうる。図５では、徐変区間４７ｃ３は、直線Ｌａと直線Ｌｂとで挟まれた区間である。特に限定するものではないが、直線Ｌａと直線Ｌｂとが成す角αは、例えば３度～１０度に設定されうる。

図５に示された形態では、湾曲部４７ｃは、第１区間４７ｃ１と、第２区間４７ｃ２と、徐変区間４７ｃ３と、を備えている。第１区間４７ｃ１は、短辺４６ａに隣接している。図５では、第１区間４７ｃ１は、直線Ｌ１と直線Ｌａとで挟まれた区間である。この実施形態では、第１区間４７ｃ１は、封口板４１ｂの第１領域（後述）に重ね合わせられる。第２区間４７ｃ２は、長辺４４ａに隣接している。図５では、第２区間４７ｃ２は、直線Ｌｂと直線Ｌ２とで挟まれた区間である。この実施形態では、第２区間４７ｃ２は、封口板４１ｂの第２領域（後述）に重ね合わせられる。直線Ｌ２は、中心Ｒｃ１と、湾曲部４７ｃと長辺４４ａとの境界Ｂ２と、を結んだ直線である。

図５に示されているように、第１区間４７ｃ１には、段差４８ｂが設けられている。段差４８ｂは、短辺４６ａから第１区間４７ｃ１まで設けられている。図５に示されているように、第２区間４７ｃ２には、テーパ面４９ｃが設けられている。この実施形態では、第２区間４７ｃ２から長辺４４ａまで、テーパ面４９ｃが設けられている。また、図５に示された形態では、徐変区間４７ｃ３は、第１区間４７ｃ１と第２区間４７ｃ２との間に設けられている。徐変区間４７ｃ３では、第１区間４７ｃ１における段差４８ｂの形状が、湾曲部４７ｃに沿って第２区間４７ｃ２および長辺４４ａに向かうにつれてテーパ面４９ｃに徐々に近づくように変化するように構成されているとよい。

図６は、図５のＡ矢視図である。図７，図８は、徐変区間４７ｃ３の断面図である。徐変区間４７ｃ３は、内側面の形状が変化する領域である。このため、徐変区間４７ｃ３の断面形状は定まっていない。図６には、湾曲部４７ｃをケース本体４１ａの内側からみた図が示されている。図６～図８には、徐変区間４７ｃ３で、第１区間４７ｃ１の段差４８ｂから、第２区間４７ｃ２のテーパ面４９ｃに向かって内側面の形状が変化する過程が示されている。

この実施形態では、徐変区間４７ｃ３は、２つのテーパ面を有している。例えば、２つのテーパ面の形状が、第１区間４７ｃ１から第２区間４７ｃ２に向かって徐々に変化することで、段差４８ｂとテーパ面４９ｃとが連続している。２つのテーパ面は、この実施形態では、段差４８ｂのテーパ面と、テーパ面４７ｔと、から構成されている。テーパ面４７ｔの形状は、例えば、第１区間４７ｃ１の終端Ｅ１から第２区間４７ｃ２の始端Ｅ２に向かって変化する。テーパ面４７ｔは、図７，図８に示されているように、下方に向かうにしたがって内方に傾斜している。図６に示されているように、テーパ面４７ｔは、第１区間４７ｃ１の終端Ｅ１から第２区間４７ｃ２の始端Ｅ２に向かって徐々に大きくなり、始端Ｅ２でテーパ面４９ｃとなる。また、段差４８ｂのテーパ面は、終端Ｅ１から始端Ｅ２に向かって徐々に小さくなり、始端Ｅ２ではテーパ面４９ｃに吸収される。

図６～図８に示されているように、テーパ面４７ｔの上端Ｘ１は、段差４８ｂと開口４１ａ１の上縁との間に設けられている。図３～図８に示されているように、終端Ｅ１から始端Ｅ２に向かうにしたがって、上端Ｘ１は、終端Ｅ１における段差４８ｂの上端から徐々に開口４１ａ１側に設けられていき、始端Ｅ２では開口４１ａ１の上縁に到達する。一方、図３～図７に示されているように、終端Ｅ１から始端Ｅ２に向かうにしたがって、テーパ面４７ｔの下端Ｘ２は、終端Ｅ１における段差４８ｂの上端から徐々に底部４２側（図１参照）に設けられていき、始端Ｅ２ではテーパ面４９ｃの下端に到達する。

また、この実施形態では、テーパ面４７ｔは、開口４１ａ１の鉛直方向に角度θ２で傾斜している。角度θ２は、例えば、５度～３０度であってもよい。徐変区間４７ｃ３では、例えば、終端Ｅ１から始端Ｅ２に向かうにしたがって、角度θ２が５度～３０度の範囲で徐々に変化し、段差４８ｂとテーパ面４９ｃとが連続している。

〈封口板４１ｂ〉
図９は、封口板４１ｂを装着した二次電池１０の平面図である。封口板４１ｂは、図１，図９に示されているように、ケース本体４１ａの開口４１ａ１に装着され、該開口４１ａ１の上縁に応じた外径形状を有する略矩形状の板材である。この実施形態では、封口板４１ｂは、ケース本体４１ａの開口４１ａ１の内側面に沿って開口４１ａ１の内側に装着され、開口４１ａ１を封口する。

この実施形態では、封口板４１ｂに注液孔４０ａと安全弁４０ｂとが設けられている。注液孔４０ａは、封口板４１ｂがケース本体４１ａの開口４１ａ１に取り付けられ、ケース本体４１ａ内に電解液が注入された後で封止部材が取り付けられて閉じられる。なお、図５には、封口板４１ｂがケース本体４１ａの開口４１ａ１に組付けられ、溶接された状態が示されている。図９では、封口板４１ｂに封止部材は取り付けられていない。安全弁４０ｂは、薄肉になっており、電池ケース４１内が予め定められた圧力よりも大きくなったときに破断する部位である。

封口板４１ｂの上面４１ｂ１には、正極端子５０と、負極端子６０とが取り付けられている。封口板４１ｂは、正極端子５０と負極端子６０とをそれぞれ取り付ける端子取付孔５，６を備えている（図１０参照）。図１、図９に示されているように、正極端子５０は、外部端子５１と、内部端子５５とを備えている。負極端子６０は、外部端子６１と、内部端子６５とを備えている。内部端子５５，６５は、それぞれインシュレータ８０を介して封口板４１ｂの内側に取り付けられている。外部端子５１，６１は、それぞれガスケット７０を介して封口板４１ｂの外側に取り付けられている。内部端子５５，６５は、それぞれケース本体４１ａの内部に延びている。電極体２０の正極集電箔２１ａの未形成部２１ａ１と、負極集電箔２２ａの未形成部２２ａ１とは、封口板４１ｂの長辺方向の両側部にそれぞれ取り付けられた内部端子５５，６５に取り付けられている。

封口板４１ｂは、ケース本体４１ａの開口４１ａ１に嵌る矩形の板である。図９に示されているように、封口板４１ｂは、一対の長辺部９１，９２と、一対の短辺部９３，９４と、四隅に設けられたＲ部９５～９８を有している。一対の長辺部９１，９２は、互いに対向している。一対の短辺部９３，９４は、一対の長辺部９１，９２の両端に配置されており、互いに対向している。Ｒ部９５～９８は、長辺部９１，９２と短辺部９３，９４との間の四隅にそれぞれ設けられている。Ｒ部９５～９８は、図９に示されているように、長辺部９１，９２と短辺部９３，９４との間にそれぞれ設けられており、封口板４１ｂの外側に膨らむように湾曲している。

図１，図９に示されているように、封口板４１ｂがケース本体４１ａに装着される際に、封口板４１ｂの上面４１ｂ１は、二次電池１０の外側に向けて配置される。図１に示されているように、封口板４１ｂの下面４１ｂ２は、二次電池１０の内側に向けて配置される。上面４１ｂ１は、例えば、ケース本体４１ａの開口４１ａ１に装着されたときに、ケース本体４１ａの外部に向けられる面である。下面４１ｂ２は、例えば、ケース本体４１ａの開口４１ａ１に装着されたときに、ケース本体４１ａの内部に向けられる面である。

図１０は、封口板４１ｂの背面図である。図１１は、長辺部９１の断面図である。図１２は、短辺部９４の断面図である。図１０に示されているように、封口板４１ｂの下面４１ｂ２の縁は、面取りされている（面取り部４１ｃ）。この実施形態では、面取り部４１ｃは、長辺部９１，９２に設けられた第１面取り部と、短辺部９３，９４に設けられた第２面取り部とで構成されている。図１１に示されているように、長辺部９１には、第１面取り部９１ｃが形成されている。図１２に示されているように、短辺部９４には、第２面取り部９４ｃが形成されている。この実施形態では、第１面取り部９１ｃと、第２面取り部９４ｃとは、Ｃ面である。

図１１，図１２に示されているように、一対の短辺部９３，９４の面取り量は、一対の長辺部９１，９２の面取り量よりも大きい。本明細書において、「長辺部９１，９２の面取り量Ｃ１」とは、封口板４１ｂの厚みＴ１から長辺部９１，９２のエッジにおける封口板４１ｂの厚みＴ２を減じて得られる値をいう（面取り量Ｃ１＝厚みＴ１－厚みＴ２）（図１１参照）。厚みＴ１は、例えば、上面４１ｂ１から下面４１ｂ２までの最短距離によって規定されうる。厚みＴ２は、図１１では、長辺部９１のエッジにおける封口板４１ｂの厚みである。また、本明細書において、「短辺部９３，９４の面取り量Ｃ２」は、封口板４１ｂの厚みＴ１から短辺部９３，９４のエッジにおける封口板４１ｂの厚みＴ３を減じて得られる値をいう（面取り量Ｃ２＝厚みＴ１－厚みＴ３）（図１２参照）。厚みＴ３は、図１２では、短辺部９４のエッジにおける封口板４１ｂの厚みである。この実施形態では、長辺部９１，９２の面取り量Ｃ１および短辺部９３，９４の面取り量Ｃ２は、Ｃ面の寸法によって規定されうる。

この実施形態では、長辺部９１，９２の面取り量Ｃ１と短辺部９３，９４の面取り量Ｃ２との比（Ｃ１／Ｃ２）は、１／６～２／３（好ましくは、１／４～１／２）の範囲に設定されている。

この実施形態では、面取り量Ｃ１と厚みＴ１との比（Ｃ１／Ｔ１）は、例えば、１／８～１／４の範囲に設定されている。また、面取り量Ｃ２と厚みＴ１との比（Ｃ２／Ｔ１）は、例えば、１／６～１／３の範囲に設定されている。好ましい一態様では、厚みＴ１が１ｍｍ～２ｍｍであるとき、面取り量Ｃ１は、０ｍｍよりも大きく、０．３ｍｍよりも小さく、面取り量Ｃ２は、０．２ｍｍ～０．５ｍｍである。

図１３は、図１０の部分拡大図である。図１３には、図１０におけるＲ部９６近傍が部分的に拡大された図が示されている。図１３に示されているように、Ｒ部９６には、徐変領域９６３が設けられている。徐変領域９６３では、短辺部９４側の第１端部Ｐ１から長辺部９１側の第２端部Ｐ２に向かって面取り量が徐々に小さくなる。

この実施形態では、徐変領域９６３は、Ｒ部９６と短辺部９４との境界Ｂ３を起点として、Ｒ部９６の中心Ｒｃ２から４５度以上９０度未満の範囲に設けられている。図１３に示されているように、中心Ｒｃ２と境界Ｂ３とを結んだ直線Ｌ３を基準（０度）としたときに、中心Ｒｃ２を中心として直線Ｌ３から４５度以上９０度未満（例えば、５０度～７０度）の範囲に、徐変領域９６３が配置されうる。図１３では、徐変領域９６３は、直線Ｌｃと直線Ｌｄとで挟まれた領域である。特に限定するものではないが、直線Ｌｃと直線Ｌｄとが成す角βは、例えば３度～１０度に設定されうる。

図１３に示された形態では、Ｒ部９６は、第１領域９６１と、第２領域９６２と、徐変領域９６３と、を備えている。第１領域９６１は、短辺部９４に隣接する領域である。図１３では、第１領域９６１は、直線Ｌ３と直線Ｌｃとで挟まれた領域である。第２領域９６２は、長辺部９１に隣接する領域である。図１３では、第２領域９６２は、直線Ｌｄと直線Ｌ４とで挟まれた領域である。直線Ｌ４は、中心Ｒｃ２と、Ｒ部９６と長辺部９１との境界Ｂ４と、を結んだ直線である。図１３で示された形態では、徐変領域９６３は、第１領域９６１と第２領域９６２との間に設けられている。

この実施形態では、第１領域９６１の面取り量と短辺部９４の面取り量とが同じである。また、第２領域９６２の面取り量と長辺部９１の面取り量とが同じである。この場合、図１３に示されているように、第１領域９６１と短辺部９４とには、第２面取り部９４ｃが設けられているとよい。また、第２領域９６２と長辺部９１とには、第１面取り部９１ｃが設けられているとよい。

徐変領域９６３では、第１領域９６１の面取り量が、Ｒ部９６に沿って第２領域９６２に向かうにつれて、第２領域９６２の面取り量に徐々に近づくように変化しうる。例えば、第１領域９６１の終端（図１３では、第１端部Ｐ１）から第２領域９６２の始端（図１３では、第２端部Ｐ２）に向かって徐々に小さくなる。

図１４は、開口４１ａ１に装着された第１領域９６１の断面図である。図１５は、開口４１ａ１に装着された第２領域９６２の断面図である。図２、図９、図１４、図１５に示されているように、封口板４１ｂをケース本体４１ａの開口４１ａ１に装着すると、Ｒ部９６は、湾曲部４７ｄと重ね合わせられる。図１４に示されているように、第２面取り部９４ｃは、段差４８ｂ（ここでは、湾曲部４７ｄの第１区間）の上に重ね合わせられている。図１５に示されているように、第１面取り部９１ｃは、湾曲部４７ｄのうちの、テーパ面４９ｃが形成された部分（ここでは、湾曲部４７ｄの第２区間）に嵌め込まれている。

ここで開示される電池ケース４１では、ケース本体４１ａの開口４１ａ１の短辺４５ａ，４６ａの内側面に、内側に突き出た段差４８ａ，４８ｂが設けられている。また、封口板４１ｂの下面４１ｂ２の縁が面取りされている。短辺部９３，９４の面取り量Ｃ２は、長辺部９１，９２の面取り量Ｃ１よりも大きい。上述のとおり、開口４１ａ１に封口板４１ｂが装着される際、開口４１ａ１の長辺４３ａ，４４ａは、長辺部９１，９２と重ね合わせられてクランプされる。このため、長辺部９１，９２の面取り量Ｃ１をより小さくすることで、長辺４３ａ，４４ａとの密着性を向上させることができる。さらに、電池ケース４１において、Ｒ部９５～９８には、短辺部９４側の第１端部Ｐ１から長辺部９１側の第２端部Ｐ２に向かって面取り量が徐々に小さくなる徐変領域が設けられている。換言すれば、電池ケース４１では、Ｒ部９５～９８に徐変領域が設けられることで、短辺部９３，９４の面取り量が、徐々に長辺部９１，９２の面取り量に近づけられている。この場合、短辺部９３，９４の面取り量が、長辺部９１，９２に向かって徐々に小さくなっていく。このため、Ｒ部９５～９８において、ケース本体４１ａと封口板４１ｂとの間に隙間が形成されにくくなる。とりわけ、上記クランプにおいて、比較的圧力が付与されにくい部位（例えば、Ｒ部９５～９８と長辺部９１，９２との境界近傍の部位）での隙間形成が好適に抑制されうる。延いては、溶融池が形成されやすくなるため、ケース本体４１ａと封口板４１ｂとの溶接をよりよく実現することができる。

この実施形態では、徐変領域９６３は、Ｒ部９６と短辺部９４との境界Ｂ３を起点として、中心Ｒｃ２から４５度以上９０度未満の範囲に設けられている。封口板４１ｂを開口４１ａ１に装着したときに、両部材の間に隙間が発生しやすい領域に、徐変領域９６３と、面取り量が短辺部９４よりも小さくなった領域と、を形成することができる。このため、隙間を形成しにくくする効果をよりよく実現することができる。

この実施形態では、Ｒ部９６の徐変領域９６３は、第１領域９６１と第２領域９６２との間に設けられている。そして、第１領域９６１の面取り量と短辺部９４の面取り量とが同じであり、第２領域９６２の面取り量と長辺部９１の面取り量とが同じである。Ｒ部９６のうちの、長辺部９１と隣接した領域（第２領域９６２）の面取り量をより小さくすることができるため、隙間を形成しにくくする効果をよりよく実現することができる。

また、二次電池１０は、電池ケース４１を備えている。電池ケース４１では、上述のとおり、ケース本体４１ａと封口板４１ｂとの溶接において、相互に装着された部材間での隙間の形成が抑制されている。このため、電池ケース４１を備える二次電池１０では、よりよい密閉性が実現されている。

また、ケース本体４１ａでは、湾曲部４７ａ～４７ｄに、該湾曲部に沿って長辺４３ａ，４４ａに向かうにつれて、段差４８ａ，４８ｂの形状が長辺４３ａ，４４ａの内側面の形状に徐々に近づくように変化する徐変区間が設けられている。換言すれば、電池ケース４１では、湾曲部４７ａ～４７ｄに徐変区間が設けられることで、短辺４５ａ，４６ａの段差４８ａ，４８ｂの形状が、徐々に長辺４３ａ，４４ａの内側面の形状に近づけられている。この場合、ケース本体４１ａの開口４１ａ１に封口板４１ｂを装着する際に、ケース本体４１ａの開口４１ａ１の湾曲部４７ａ～４７ｄの徐変区間において封口板４１ｂが当たる部位が生じ、ケース本体４１ａの開口４１ａ１に封口板４１ｂを軽い力で圧入することができる。このため、ケース本体４１ａの開口４１ａ１に封口板４１ｂを装着する際に、封口板４１ｂがズレにくく、装着させやすくなっている。また、湾曲部４７ａ～４７ｄに徐変区間が設けられることによって、構造的に軽圧入が実現できる。このため、ケース本体４１ａの開口４１ａ１や封口板４１ｂの寸法精度を緩和でき、寸法誤差の範囲内において軽圧入を実現できる。これにより、封口板４１ｂをケース本体４１ａの寸法管理が容易になる。封口板４１ｂをケース本体４１ａの開口４１ａ１に装着するときの操作性が向上する。また、ケース本体４１ａの開口４１ａ１と封口板４１ｂとに生じる隙間が小さくなり、レーザ抜けが生じ難い。

また、長辺４４ａの内側面がテーパ面４９ｃである。長辺４４ａの内側面がテーパ面４９ｃであることで、長辺４４ａのうちの、湾曲部４７ｃと隣接する部位の内側面がテーパ面になりうる。このため、徐変区間４７ｃ３に加えて、上記隣接する部位でも軽圧入が可能である。さらに、かかる構成の開口４１ａ１に封口板を装着すると、テーパ面４９ｃが形成された部位と封口板４１ｂとの間に、隙間が形成される。かかる隙間が形成されると、封口板４１ｂをより軽圧入しやすくなる。このため、かかる構成によって、上記操作性向上効果をよりよく実現することができるとともに、寸法管理をより容易とすることができる。

また、徐変区間４７ｃ３は、湾曲部４７ｃと短辺４６ａとの境界Ｂ１を起点として、中心Ｒｃ１から４５度以上９０度未満の範囲に設けられている。封口板４１ｂを装着するときに、寸法管理しにくい領域に徐変区間４７ｃ３を形成できる。このため、当該区間での軽圧入を実現し、上記操作性向上効果がよりよく実現されうる。これに加えて、中心Ｒｃ１から少なくとも４５度未満の範囲には、段差４８ｂを設けておくことができるため、封口板４１ｂを支持しやすくなる。

以上、ここで開示される技術の一実施形態を詳細に説明したが、かかる実施形態は例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。以下、ここで開示される技術の他の実施形態について説明する。なお、下記実施形態において上述した以外のことは、上記実施形態で説明したことと同様であるため、ここでの重複した説明は省略する。

《第２実施形態》
上記第１実施形態では、長辺４３ａ，４４ａの内側面がテーパ面４９ｃであった。しかし、これに限定されない。例えば、長辺４３ａ，４４ａの内側面は、湾曲部４７ａ～４７ｄとの境界近傍の部位を除いて、段差やテーパのない平坦な面であってもよい。この場合、例えば、図５中に示された、湾曲部４７ｃの第２区間４７ｃ２と、湾曲部４７ｃとの境界近傍の部位と、には、テーパ面４９ｃが設けられうる。この実施形態では、上記クランプにおいて、比較的圧力が付与されにくい部位での隙間形成が抑制されている。このため、開口４１ａ１に封口板４１ｂを装着した際に、両部材間での隙間の形成が抑制される。なお、長辺４３ａ，４４ａにおける湾曲部４７ａ～４７ｄとの境界近傍の部位とは、例えば、長辺４３ａ，４４ａの両端部における、長辺４３ａ，４４ａの長さの１％～５％の部位をいう。

《第３実施形態》
上記第１実施形態では、封口板４１ｂの下面４１ｂ２の縁には、Ｃ面が形成されていた。しかし、これに限定されない。下面４１ｂ２の縁には、Ｃ面に替えてＲ面が形成されてもよい。あるいは、下面４１ｂ２の縁の面取り角度が３０度～６０度（例えば、４０度～５５度）に設定されてもよい。

１０ 二次電池
２０ 電極体
４１ 電池ケース
４１ａ ケース本体
４１ａ１ 開口
４１ｂ 封口板
４１ｂ１ 上面
４１ｂ２ 下面
４３ａ，４４ａ 長辺
４５ａ，４６ａ 短辺
４７ａ～４７ｄ 湾曲部
４８ａ，４８ｂ 段差
５０ 正極端子
６０ 負極端子
７０ ガスケット
８０ インシュレータ
９１，９２ 長辺部
９３，９４ 短辺部
９５～９８ Ｒ部
９６１ 第１領域
９６２ 第２領域
９６３ 徐変領域

Claims (4)

1. 底面に対向する一側面に開口を有する有底角型のケース本体と、
   前記開口に装着され、該開口の上縁に応じた外径形状を有する略矩形状の封口板と、
   を備え、
   前記ケース本体の開口は、
   対向する一対の短辺の内側面に内側に突き出た段差を有し、
   前記封口板は、
   前記開口に嵌まる板であり、
   互いに対向する一対の長辺部と、
   前記一対の長辺部の両端に配置され、互いに対向する一対の短辺部と、
   前記長辺部と前記短辺部との間の四隅にそれぞれ設けられたＲ部と、
   を有し、
   前記封口板の下面の縁は、面取りされており、
   前記一対の短辺部の面取り量は、前記一対の長辺部の面取り量よりも大きく、かつ、
   前記Ｒ部には、前記短辺部側の第１端部から前記長辺部側の第２端部に向かって面取り量が徐々に小さくなる徐変領域が設けられた、
   電池ケース。
2. 前記徐変領域は、前記Ｒ部と前記短辺部との境界を起点として、該Ｒ部の中心から４５度以上９０度未満の範囲に設けられている、請求項１に記載された電池ケース。
3. 前記Ｒ部は、前記短辺部に隣接する第１領域と、前記長辺部に隣接する第２領域とを備えており、
   前記徐変領域は、前記第１領域と前記第２領域との間に設けられており、
   前記第１領域の面取り量と前記短辺部の面取り量とが同じであり、前記第２領域の面取り量と前記長辺部の面取り量とが同じである、請求項１または２に記載された電池ケース。
4. 請求項１～３のいずれか一項に記載された電池ケースを備える、二次電池。
   
   

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