JP2023166839A - 電池 - Google Patents

Abstract

【課題】電池ケースと封止部材との接合部に損傷や破損が生じにくい電池を提供する。【解決手段】ここで開示される電池は、正極および負極を含む電極体と、電解液と、上記電極体および上記電解液を収容し、電解液注液孔１５を有する電池ケース１０と、電池ケース１０の電解液注液孔１５の周縁に接合され、電解液注液孔１５を封止する封止部材１６と、を備える電池が提供される。電池ケース１０は、上記電極体の側の面に、電解液注液孔１５の周囲において上記電極体に向かって突出する突出部１４ａを有する。【選択図】図３

Description

本発明は、電池に関する。

従来、開口を有する外装体と、電解液注液孔を有しかつ上記外装体の上記開口を封口する封口板と、上記電解液注液孔を封止する封止部材と、上記外装体に収容される電極体および電解液と、を備える電池が知られている。これに関連して、例えば特許文献１には、まず外装体の内部に電極体を収容して外装体の開口を封口板で封止し、次に電解液注液孔から電解液を注液し、次に電解液注液孔の周縁に封止部材を溶接接合して、電池を気密に封止（密閉）することが記載されている。

特開２０１７－１３５０２５号公報

電解液を有する電池では、例えば充放電の繰り返しや高温環境での保存等によって、電解液が揮発して電池内にガスが充満することがある。これにより、電池の内圧が高くなると、封口板が反り返り、電解液注液孔の近傍が変形することがある。その結果、封止部材を溶接接合した部分が損傷したり破損したりする虞がある。本発明者の検討によれば、特に車両駆動用電源等として用いられるような高容量あるいは大型の電池では、封口板のサイズが大きくなったり電解液の量が多くなったりするため、かかる傾向が顕著だった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、電池ケースの電解液注液孔の近傍の変形を抑制して、電池ケースと封止部材との接合部に損傷や破損が生じにくい電池を提供することにある。

本発明により、正極および負極を含む電極体と、電解液と、上記電極体および上記電解液を収容し、電解液注液孔を有する電池ケースと、上記電池ケースの上記電解液注液孔の周縁に接合され、上記電解液注液孔を封止する封止部材と、を備える電池が提供される。上記電池ケースは、上記電極体の側の面に、上記電解液注液孔の周囲において上記電極体に向かって突出する突出部を有する。

本発明では、電池ケースの電極体側の面に、電極体に向かって突出する突出部が設けられている。これにより、封口板の電解液注液孔の近傍の剛性を高めることができ、突出部を有しない構成と比べて、相対的に内圧上昇時の変形を抑制することができる。したがって、電池ケースと封止部材との接合部が損傷したり破損したりすることを抑制でき、接合部の信頼性を高めることができる。

一実施形態に係る電池を模式的に示す斜視図である。 図１のII－II線に沿う模式的な縦断面図である。 図２の電解液注液孔の近傍を模式的に示す縦断面図である。 電解液注液孔の近傍を模式的に示す一部破断の斜視図である。 封口板に取り付けられた電極体群を模式的に示す斜視図である。 一実施形態に係るレーザ溶接の方法を説明する説明図であり、（Ａ）は１回目の溶接の軌跡を、（Ｂ）は２回目の溶接の軌跡を表している。

以下、適宜図面を参照しながら、ここに開示される電池の好適な実施形態を説明する。本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄（例えば、本発明を特徴付けない電池の一般的な構成および製造プロセス）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。ここに開示される電池は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。

なお、本明細書において「電池」とは、電気エネルギーを取り出し可能な蓄電デバイス全般を指す用語であって、一次電池と二次電池とを包含する概念である。また、本明細書において「二次電池」とは、繰り返し充放電が可能な蓄電デバイス全般を指す用語であって、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池等のいわゆる蓄電池（化学電池）と、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（物理電池）と、を包含する概念である。

また、以下の図面において、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。また、本明細書において範囲を示す「Ａ～Ｂ」の表記は、Ａ以上Ｂ以下の意と共に、「好ましくはＡより大きい」および「好ましくはＢより小さい」の意を包含するものとする。

＜電池１００＞
図１は、電池１００の斜視図である。図２は、図１のII－II線に沿う模式的な縦断面図である。なお、以下の説明において、図面中の符号Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒ、Ｕ、Ｄは、左、右、前、後、上、下を表し、図面中の符号Ｘ、Ｙ、Ｚは、電池１００の短辺方向、短辺方向と直交する長辺方向、上下方向を、それぞれ表すものとする。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、電池１００の設置形態を何ら限定するものではない。

図２に示すように、電池１００は、電池ケース１０と、電極体群２０と、正極端子３０と、負極端子４０と、正極集電部５０と、負極集電部６０と、電解液（図示せず）と、を備えている。電池１００は、二次電池が好ましく、非水電解液二次電池がより好ましい。電池１００は、ここではリチウムイオン二次電池である。

電池ケース１０は、電極体群２０および電解液を収容する筐体である。図１に示すように、電池ケース１０は、ここでは扁平かつ有底の直方体形状（角形）の外形を有する。電池ケース１０は、角形が好ましい。電池ケース１０の材質は、従来から使用されているものと同じでよく、特に制限はない。電池ケース１０は、金属製であることが好ましく、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金等からなることがより好ましい。電池ケース１０は、開口１２ｈを有する外装体１２と、開口１２ｈを封口する封口板（蓋体）１４と、を備えている。電池ケース１０は、本実施形態のように、開口１２ｈを有する外装体１２と、開口１２ｈを封口する封口板１４とを備えることが好ましい。

外装体１２は、図１に示すように、底壁１２ａと、底壁１２ａから延び相互に対向する一対の長側壁１２ｂと、底壁１２ａから延び相互に対向する一対の短側壁１２ｃと、を備えている。底壁１２ａは、略矩形状である。底壁１２ａは、開口１２ｈと対向している。平面視において、長側壁１２ｂの面積は、短側壁１２ｃの面積よりも大きい。

封口板１４は、外装体１２の開口１２ｈを塞ぐように外装体１２に取り付けられている。封口板１４は、外装体１２の底壁１２ａと対向している。封口板１４は、平面視において略矩形状である。電池ケース１０は、外装体１２の開口１２ｈの周縁に封口板１４が接合（好ましくは溶接接合）されることによって、一体化されている。電池ケース１０は、気密に封止（密閉）されている。

図２に示すように、封口板１４には、電解液注液孔１５と、排出弁１７と、２つの端子引出孔１８、１９と、が設けられている。排出弁１７は、電池ケース１０内の圧力が所定値以上になったときに破断して、電池ケース１０内のガスを外部に排出するように構成されている。端子引出孔１８、１９は、封口板１４を上下方向Ｚに貫通している。端子引出孔１８、１９は、それぞれ、封口板１４に取り付けられる前の（かしめ加工前の）の正極端子３０および負極端子４０を挿通可能な大きさの内径を有する。

電解液注液孔１５は、外装体１２に封口板１４を組み付けた後、電解液を注液するためのものである。電解液注液孔１５は、封口板１４に形成されていることが好ましい。特に限定されるものではないが、車載用等として用いられるような高容量タイプの場合は、電池ケース１０において、電解液注液孔１５が形成された面（ここでは、封口板１４）の短辺方向Ｘの長さが、２０ｍｍ以上であることが好ましく、２５ｍｍ以上であることがより好ましい。このように短辺方向Ｘの長さが長い場合、内圧上昇時にとりわけ封口板１４が変形して反り返り易く、電解液注液孔１５の近傍への負荷が大きくなる。したがって、ここに開示される技術を適用することが殊に効果的である。

図３は、電解液注液孔１５の近傍を模式的に示す縦断面図である。図４は、電解液注液孔１５の近傍を模式的に示す一部破断の斜視図である。図１～図４に示すように、電解液注液孔１５は、封止部材（封止キャップ）１６で封止されている。封止部材１６は、金属製であることが好ましく、例えばアルミニウムやアルミニウム合金製からなることがより好ましい。図４に示すように、平面視において、電解液注液孔１５および封止部材１６の外形は、それぞれ略円形状である。封止部材１６の外形は、円形が好ましい。ただし、他の実施形態において円形以外の形状であってもよい。図３に示すように、封止部材１６の外径Ｒ２は、電解液注液孔１５よりも大きい。図３、図４に示すように、電解液注液孔１５は、ここでは封口板１４の電解液注液孔１５の周縁に封止部材１６が接合（例えば溶接接合）されることによって封止されている。封止部材１６の接合は、従来公知のレーザ溶接等の方法で行い得る。

図３に示すように、電池ケース１０の封口板１４は、突出部１４ａと、凹部１４ｂと、第１突起１４ｃ１と、第２突起１４ｃ２と、を有する。凹部１４ｂは、第１凹部１４ｂ１と、第２凹部１４ｂ２と、第３凹部１４ｂ３と、を含む。第３凹部１４ｂ３は、保液凹部の一例である。

突出部１４ａは、電池ケース１０（具体的には封口板１４）の電極体群２０と対向する側の面、言い換えれば、電池ケース１０内面（図３の封口板１４の下面１４ｄ）に設けられている。突出部１４ａは、封口板１４のベース部分（凹凸がない部分）から電極体群２０の側（図３の下方）に向かって突出している。突出部１４ａを有することで、封口板１４の電解液注液孔１５の近傍の剛性を高めることができる。これにより、封口板１４の近傍の変形を抑制することができる。したがって、封口板１４と封止部材１６との接合部Ｗが損傷したり破損したりすることを抑制でき、接合部Ｗの信頼性を高めることができる。

図３、図４からわかるように、平面視において、突出部１４ａの外形は、略環状（具体的には略円環状）である。図３に示すように、突出部１４ａの外径Ｒ１は、電解液注液孔１５よりも大きい。突出部１４ａは、電解液注液孔１５を囲むように、電解液注液孔１５の周囲に設けられている。電解液注液孔１５は、突出部１４ａを上下方向Ｚに貫通している。突出部１４ａの外径Ｒ１は、ここでは封止部材１６の外径Ｒ２よりも大きい。突出部１４ａの外径Ｒ１は、封止部材１６の外径Ｒ２よりも大きいことが好ましい。これにより、封口板１４の電解液注液孔１５の近傍における変形を、より効果的に抑制できる。ただし、他の実施形態において、突出部１４ａの外径Ｒ１は、封止部材１６の外径Ｒ２と同じであってもよく、封止部材１６の外径Ｒ２よりも小さくてもよい。

図３に示すように、断面視において、封口板１４のベース部分（凹凸がない部分）の厚みをＴ１とし、突出部１４ａの厚みをＴ２としたときに、Ｔ１に対するＴ２の比（Ｔ２／Ｔ１）は、０．６以上が好ましく、０．８以上がより好ましい。上記比（Ｔ２／Ｔ１）は、概ね２以下、例えば１以下であってもよい。また、突出部１４ａの厚みＴ２は、１ｍｍ以上が好ましく、１．５ｍｍ以上がより好ましい。これにより、電解液注液孔１５の近傍の変形をより効果的に抑制でき、ここに開示される技術の効果をより高いレベルで発揮できる。

凹部１４ｂは、電池ケース１０（具体的には封口板１４）の外側の面（図３の封口板１４の上面１４ｕ）に設けられている。図３、図４からわかるように、平面視において、凹部１４ｂの外径は、電解液注液孔１５よりも大きい。凹部１４ｂは、電解液注液孔１５を囲むように、電解液注液孔１５の周囲に設けられている。平面視において、凹部１４ｂの外径は、ここでは突出部１４ａの外径Ｒ１よりも大きい。凹部１４ｂには、第２凹部１４ｂ２および第３凹部１４ｂ３を塞ぐように、封止部材１６が配置されている。封止部材１６を凹部１４ｂ内に配置することで、封止部材１６の突出高さを抑制できる。これにより、封口板１４と封止部材１６との接合部Ｗが、電池ケース１０の上面（具体的には封口板１４の上面１４ｕ）から突出し難くなる。したがって、接合部Ｗが他の部材と干渉して、接合部Ｗに損傷や破損が生じることをより良く抑制できる。ただし、他の実施形態において、凹部１４ｂ以外に封止部材１６を配置してもよい。

第１突起１４ｃ１は、凹部１４ｂ内に設けられている。図３、図４からわかるように、平面視において、第１突起１４ｃ１の外形は、略環状（具体的には略円環状）である。第１突起１４ｃ１は、略環状の一部が欠けていてもよい。第１突起１４ｃ１の外径は、電解液注液孔１５よりも大きい。第１突起１４ｃ１は、電解液注液孔１５を囲むように、電解液注液孔１５の周囲に設けられている。図３に示すように、第１突起１４ｃ１の外径は、ここでは突出部１４ａの外径Ｒ１よりも小さい。第１突起１４ｃ１の内径は、封止部材１６の外径Ｒ２と略同じである。第１突起１４ｃ１の内周側（電解液注液孔１５の側）の壁面は、上面１４ｕから垂直に延びている。第１突起１４ｃ１の内側には、封止部材１６が嵌め合わされている。第１突起１４ｃ１は、封止部材１６を嵌め合わせる位置を示す目安としても機能する。第１突起１４ｃ１の内縁は、封止部材１６の上面１６ｕと面一になっている。

第１突起１４ｃ１は、封止部材１６の外周縁と接合（好ましくは溶接接合）されている。第１突起１４ｃ１と封止部材１６の外周縁との境界には、接合部Ｗが形成されている。第１突起１４ｃ１を有することで、溶接接合を行う場合に溶け込み形状を安定化でき、アンダーカットが入ることを抑制できる。したがって、接合部Ｗを精度よく形成できる。接合部Ｗは、第１突起１４ｃ１に沿って略環状（具体的には略円環状）に形成されている。後述する製造方法に記載する通り、接合部Ｗは、略環状の部分と、略環状の部分から飛び出した位置に形成されたはみ出し部分とを有していてもよい。図３に示すように、断面視において、接合部Ｗは、封止部材１６の厚み（上下方向Ｚの長さ）よりも短く形成されていることが好ましい。

凹部１４ｂ内において、第１突起１４ｃ１よりも外周側には、第１凹部１４ｂ１が設けられている。第１凹部１４ｂ１は、封止部材１６で閉鎖されず、外部に解放されている。第１凹部１４ｂ１を有することで、接合部Ｗを形成する際の作業性を向上できる。また、電池の使用時等に接合部Ｗが他の部材等と干渉して、損傷したり破損したりすることを抑制できる。

第２突起１４ｃ２は、凹部１４ｂ内に設けられている。第２突起１４ｃ２は、封止部材１６の電極体群２０側の面（内側の面、図３の下面１６ｄ）と対向するように設けられている。第２突起１４ｃ２は、封止部材１６の下面１６ｄと当接していることが好ましい。第２突起１４ｃ２は、第２凹部１４ｂ２と第３凹部１４ｂ３とを仕切っている。図３に示すように、第２突起１４ｃ２の外径は、ここでは突出部１４ａの外径Ｒ１よりも小さい。第２突起１４ｃ２の外径は、封止部材１６の外径Ｒ２よりも小さい。第２突起１４ｃ２を有することで、封止部材１６の位置を安定化できる。特には、封止部材１６の高さ（上下方向Ｚの位置）を調整して、第１突起１４ｃ１と封止部材１６の上面１６ｕとを安定して面一にできる。

図３、図４からわかるように、平面視において、第２突起１４ｃ２の外形は、略環状（具体的には略円環状）である。第２突起１４ｃ２の外形は、略環状であることが好ましい。第２突起１４ｃ２の外径は、電解液注液孔１５よりも大きい。第２突起１４ｃ２は、第１突起１４ｃ１よりも内周側に設けられている。第２突起１４ｃ２は、電解液注液孔１５の外周縁と第１突起１４ｃ１との間に設けられている。第２突起１４ｃ２は、電解液注液孔１５を囲むように、電解液注液孔１５の周囲に設けられている。本発明者の検討によれば、電池１００の製造工程において、電解液注液孔１５を封止部材１６で封止する前に、電池１００を搬送したり拘束したりする際に、電解液が電解液注液孔１５の上端まで達することがある。第２突起１４ｃ２を有することで、このように電解液が電解液注液孔１５の上端まで達しても、第２突起１４ｃ２が壁となり、第１突起１４ｃ１ないし接合部Ｗが電解液と接触することを抑制できる。したがって、溶接不良の発生を抑制でき、接合部Ｗの信頼性をより良く高めることができる。

図４に示すように、第２突起１４ｃ２は、一部に切り欠きＮが形成されていることが好ましい。切り欠きＮは、１つであってもよく、２つ以上であってもよい。切り欠きＮは、平面視で点対称に設けられていてもよい。切り欠きＮは、レーザ溶接時の熱によって揮発した電解液のガスや膨張した気体の逃げ道として機能し得る。また、万が一、電解液が第２突起１４ｃ２まで達しても、切り欠きＮを通じて電解液を外装体１２の側に戻すことができる。第２突起１４ｃ２は、電解液注液孔１５の側の壁面が、電解液注液孔１５に向かって直線状に傾斜している。第２突起１４ｃ２は、スロープ状である。これにより、第２突起１４ｃ２まで達した電解液を、電解液注液孔１５の側に向けて速やかかつ適切に流すことができ、第２突起１４ｃ２の付近に電解液の液貯まりが形成され難くなる。

第２突起１４ｃ２の外周側には、第２凹部１４ｂ２が設けられている。第２凹部１４ｂ２には、第２突起１４ｃ２の外周側の壁面と封止部材１６の下面１６ｄとで区画された第１空間Ｓ１が設けられている。第１空間Ｓ１は、第２凹部１４ｂ２と封止部材１６の下面１６ｄとに囲まれた空間である。詳しくは、封口板１４の上面１４ｕと、第２突起１４ｃ２の外周側の壁面と、第１突起１４ｃ１の内周側の垂直な壁面と、封止部材１６の下面１６ｄとで囲まれた空間である。平面視において、第１空間Ｓ１の外形は、略環状（具体的には略円環状）であることが好ましい。第１空間Ｓ１は、接合部Ｗの真下に位置している。第１空間Ｓ１は、第２突起１４ｃ２と封止部材１６の下面１６ｄとの隙間に入り込んだ電解液を溜める溜池として機能し得る。これにより、電解液が封止部材１６の下面１６ｄを伝って第１突起１４ｃ１ないし接合部Ｗまで這い上がることを抑制できる。第１空間Ｓ１の体積は、２ｍｍ^３以上が好ましく、５ｍｍ^３以上がより好ましい。

第２突起１４ｃ２よりも内周側（電解液注液孔１５の側）には、第３凹部１４ｂ３が設けられている。なお、第３凹部１４ｂ３において、電解液注液孔１５が設けられている部分は、第３凹部１４ｂ３の底部のベース部分（凹凸がない部分）の延長線を境界とする。第３凹部１４ｂ３には、封止部材１６の下面１６ｄで区画された第２空間Ｓ２が設けられている。第２空間Ｓ２は、第３凹部１４ｂ３と封止部材１６の下面１６ｄとに囲まれた空間である。第２空間Ｓ２は、電解液注液孔１５と連通している。第２空間Ｓ２は、電解液注液孔１５の上端まで達した電解液を溜める溜池として機能し得る。第３凹部１４ｂ３を有することで、電解液が第２突起１４ｃ２まで到達しにくくなり、ひいては電解液が接合部Ｗに付着することを抑制できる。第２空間Ｓ２の体積は、第１空間Ｓ１の体積よりも大きいことが好ましい。第２空間Ｓ２の体積は、３０ｍｍ^３以上が好ましく、５０ｍｍ^３以上がより好ましい。

また図３に示すように、封止部材１６の内側の面（図３の下面１６ｄ）には、中央部において電解液注液孔１５に向かって突出する中央突起１６ａが形成されている。中央突起１６ａの外形は、略円形状である。図３に示すように、中央突起１６ａの外径は、電解液注液孔１５よりも小さい。中央突起１６ａは電解液注液孔１５の真上に位置している。中央突起１６ａの下端は、電解液注液孔１５の上端よりも上方に位置している。中央突起１６ａが形成された部分の外側の面（図３の上面１６ｕ）には、中央凹部１６ｂが設けられている。これにより、内圧上昇時に封止部材１６が変形し難くなり、接合部Ｗの信頼性をより良く高めることができる。

電解液は従来と同様でよく、特に制限はない。電解液は、典型的には、非水溶媒と支持塩（電解質塩）とを含有する非水電解液である。ただし、水溶媒を含む水系電解液であってもよい。非水溶媒は、例えば、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類を含む。非水溶媒は、カーボネート類を含むことが好ましい。特に、環状カーボネートおよび鎖状カーボネートを含むことが好ましい。支持塩は、例えば、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）等のフッ素含有リチウム塩である。電解液は、必要に応じてさらに添加剤を含んでもよい。

正極端子３０は、封口板１４の長辺方向Ｙの一方側の端部（図１、図２の左端部）に配置されている。負極端子４０は、封口板１４の長辺方向Ｙの他方側の端部（図１、図２の右端部）に配置されている。図２に示すように、正極端子３０および負極端子４０は、端子引出孔１８、１９を挿通して封口板１４の内部から外部へと延びている。正極端子３０および負極端子４０は、ここでは、かしめ加工により、封口板１４の端子引出孔１８、１９を囲む周縁部分に、かしめられている。正極端子３０および負極端子４０の外装体１２の側の端部（図２の下端部）には、かしめ部３０ｃ、４０ｃが形成されている。

図２に示すように、正極端子３０は、外装体１２の内部で、正極集電部５０を介して電極体群２０の正極（図示せず）と電気的に接続されている。負極端子４０は、外装体１２の内部で、負極集電部６０を介して電極体群２０の負極（図示せず）と電気的に接続されている。正極端子３０は、内部絶縁部材８０およびガスケット９０によって封口板１４と絶縁されている。負極端子４０は、内部絶縁部材８０およびガスケット９０によって封口板１４と絶縁されている。

図５は、封口板１４に取り付けられた電極体群２０を模式的に示す斜視図である。電極体群２０は、複数の電極体を有する。電極体の構成や形態は従来と同様でよく、特に制限はない。電極体群２０は、ここでは３つの電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃを有する。ただし、１つの外装体１２の内部に配置される電極体の数は特に限定されず、１つであっても、２つであっても、４つ以上であってもよい。１つの外装体１２の内部に複数の電極体を備える場合、封口板１４のサイズが大きくなったり、電解液の量が多くなったりして、内圧上昇が生じやすい。したがって、ここに開示される技術を適用することが殊に効果的である。電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、ここでは並列に電気的に接続されている。電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、それぞれ外形が扁平形状である。電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、ここでは、それぞれ捲回電極体である。電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、それぞれ捲回軸が長辺方向Ｙと略平行になる向きで、外装体１２の内部に配置されている。

図示は省略するが、電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、それぞれ、正極と負極とセパレータとを有する。電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、ここでは、帯状の正極と、帯状の負極とが、帯状のセパレータを介して積層され、捲回軸を中心として捲回されて構成されている。なお、捲回軸方向は、長辺方向Ｙと略平行の向きである。ただし、他の実施形態において、電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、複数枚の方形状（典型的には矩形状）の正極と、複数枚の方形状（典型的には矩形状）の負極とが、絶縁された状態で積み重ねられてなる積層型電極体であってもよい。

正極は従来と同様でよく、特に制限はない。正極は、典型的には、正極芯体と、正極芯体の少なくとも一方の表面上に固着された正極活物質層と、を有する。正極芯体は、帯状である。正極芯体は、金属製であることが好ましく、金属箔からなることがより好ましい。正極芯体は、ここではアルミニウム箔である。正極芯体には、長辺方向Ｙの一方側（図２，図５の左側）に向かって突出する複数の正極タブが積層され、正極タブ群２３が形成されている。正極タブ群２３は、正極集電部５０を介して正極端子３０と電気的に接続されている。正極活物質層は、電荷担体を可逆的に吸蔵および放出可能な正極活物質を含んでいる。正極活物質としては、例えばリチウム遷移金属複合酸化物が挙げられる。正極活物質層は、正極活物質以外の任意成分、例えば、バインダ、導電材、等の各種添加成分を含んでいてもよい。

負極は従来と同様でよく、特に制限はない。負極は、典型的には、負極芯体と、負極芯体の少なくとも一方の表面上に固着された負極活物質層と、を有する。負極芯体は、帯状である。負極芯体は、金属製であることが好ましく、金属箔からなることがより好ましい。負極芯体は、ここでは銅箔である。負極芯体には、長辺方向Ｙの一方の端部（図２，図５の右側）に向かって突出する複数の負極タブが積層され、負極タブ群２５が形成されている。負極タブ群２５は、負極集電部６０を介して負極端子４０と電気的に接続されている。負極活物質層は、電荷担体を可逆的に吸蔵および放出可能な負極活物質を含んでいる。負極活物質としては、例えば黒鉛等の炭素材料が挙げられる。負極活物質層は、負極活物質以外の任意成分、例えば、バインダ、増粘剤、分散剤、等の各種添加成分を含んでいてもよい。

セパレータは、正極と負極との間に配置されている。セパレータは、正極と負極とを絶縁する部材である。セパレータとしては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン樹脂からなる樹脂製の多孔性シートが好適である。

正極集電部５０は、図２，図５に示すように、正極タブ群２３と正極端子３０とを電気的に接続する導通経路を構成している。正極集電部５０は、正極第１集電部５１と正極第２集電部５２とを備えている。正極第１集電部５１は、封口板１４の内側の面に取り付けられている。正極第２集電部５２は、外装体１２の短側壁１２ｃに沿って延びている。正極第２集電部５２は、電極体２０ａ、２０ｂ、２０ｃに、それぞれ付設されている。

負極集電部６０は、図２，図５に示すように、負極タブ群２５と負極端子４０とを電気的に接続する導通経路を構成している。負極集電部６０は、負極第１集電部６１と負極第２集電部６２とを備えている。負極第１集電部６１および負極第２集電部６２の構成は、正極集電部５０の正極第１集電部５１および正極第２集電部５２と同等であってよい。

＜電池１００の製造方法＞
電池１００は、例えば、上記したような電池ケース１０（すなわち、外装体１２および封口板１４）と、封止部材１６と、電極体群２０と、正極端子３０と、負極端子４０と、正極集電部５０と、負極集電部６０と、電解液（図示せず）と、を用意し、収容工程と、密閉工程と、を含む製造方法によって製造することができる。

収容工程では、例えばまず、電極体群２０の正極タブ群２３に正極第２集電部５２を接合し、負極タブ群２５に負極第２集電部６２を接合する。次に、封口板１４に、正極端子３０と、負極端子４０と、正極第１集電部５１と、負極第１集電部６１と、を取り付ける。これにより、封口板１４と、正極端子３０と、負極端子４０と、電極体群２０と、が一体化される。次に、封口板１４と一体化された電極体群２０を外装体１２の内部空間に収容し、外装体１２の開口１２ｈを封口板１４で封止する。封止は、例えばレーザ溶接等の溶接接合によって行うことができる。

密閉工程では、まず、電解液注液孔１５から電解液を注液する。次に、封口板１４の電解液注液孔１５の周縁に封止部材１６を接合して、接合部Ｗを形成する。これにより、電解液注液孔１５を封止して、電池１００を密閉する。一実施形態では、封口板１４と封止部材１６との境界面にレーザ光を照射するレーザ溶接により溶接接合して、溶接接合部を形成する。第１突起１４ｃ１に沿って環状の接合部Ｗを形成する場合には、環状の部分を２回以上に分けて溶接することが好ましい。複数回に分けて溶接することにより、レーザ溶接時の熱によって揮発した電解液のガスを逃がしやすくなり、溶接不良の発生を抑制できる。

図６は、レーザ溶接の方法を説明する説明図であり、（Ａ）は１回目の溶接の軌跡を、（Ｂ）は２回目の溶接の軌跡を表している。本実施形態では、図６（Ａ）に示すように、１回目のレーザ溶接において、（１）のように封口板１４と封止部材１６との境界面から外れた位置で溶接を開始し、封口板１４と封止部材１６との境界面にライン状の軌跡を描くようにレーザ光を照射する。次に、（２）のように折り返した後、（３）のようにさらに半円状の軌跡を描く。そして、（４）のように境界面から外れた位置で溶接を終了する。また、図６（Ｂ）に示すように、２回目のレーザ溶接において、（１）のように封口板１４と封止部材１６との境界面から外れた位置で溶接を開始したら、（２）のように封口板１４と封止部材１６との境界面で半円状の軌跡を描く。そして、（３）のように境界面から外れた位置で溶接を終了する。

このように、封口板１４と封止部材１６との境界面から外れた位置で溶接を開始し、境界面から外れた位置で溶接を終了することにより、始点および終点でレーザ光が強く照射され過ぎることを防止できる。したがって、電池ケース１０（封口板１４）や封止部材１６に穴が開いて、電池１００の気密性が不足することを抑制できる。なお、本実施形態では、１回目と２回目で溶接の軌跡を変更しているが、他の実施形態において、例えば図６（Ａ）のレーザ溶接を２回行って環状の接合部Ｗを形成してもよいし、図６（Ｂ）のレーザ溶接を２回行って環状の接合部Ｗを形成してもよい。また、レーザ溶接を３回以上に分けて行うこともできる。

＜電池１００の用途＞
電池１００は各種用途に利用可能であるが、例えば、乗用車、トラック等の車両に搭載されるモータ用の動力源（駆動用電源）として好適に用いることができる。車両の種類は特に限定されないが、例えば、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ；Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ；Hybrid Electric Vehicle）、電気自動車（ＢＥＶ；Battery Electric Vehicle）等が挙げられる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上記実施形態は一例に過ぎない。本発明は、他にも種々の形態にて実施することができる。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。請求の範囲に記載の技術には、上記に例示した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上記した実施形態の一部を他の変形例に置き換えることも可能であり、上記した実施形態に他の変形例を追加することも可能である。また、その技術的特徴が必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することも可能である。

例えば、上記した実施形態では、図３に示すように、接合部Ｗが封止部材１６の厚みよりも短く形成されていた。言い換えれば、接合部Ｗが、第１空間Ｓ１に到達しないように形成されていた。しかしこれには限定されない。他の実施形態において、接合部Ｗは、封止部材１６の厚みよりも長く形成され、第１空間Ｓ１まで達していてもよい。さらに、接合部Ｗは、第１突起１４ｃ１の内周側の垂直な壁面の長さよりも長く形成されていてもよい。本発明者の検討によれば、仮に第１空間Ｓ１に電解液が存在した状態でレーザ溶接が行われても、第１空間Ｓによって封口板１４と封止部材１６とが離間されているため、溶接不良になる虞は低い。したがって、このような態様であっても、上記した実施形態と同様に、ここに開示される技術の効果を適切に発揮できる。

以上の通り、ここで開示される技術の具体的な態様として、以下の各項に記載のものが挙げられる。
項１：正極および負極を含む電極体と、電解液と、上記電極体および上記電解液を収容し、電解液注液孔を有する電池ケースと、上記電池ケースの上記電解液注液孔の周縁に接合され、上記電解液注液孔を封止する封止部材と、を備え、上記電池ケースは、上記電極体の側の面に、上記電解液注液孔の周囲において上記電極体に向かって突出する突出部を有する、電池。
項２：上記電池ケースは、外側の面に凹部を有し、上記電解液注液孔は、上記凹部に配置されている、項１に記載の電池。
項３：上記凹部には、上記電解液注液孔を囲むように第１突起が設けられ、上記封止部材の外周縁と上記第１突起とが溶接接合されている、項１または項２に記載の電池。
項４：上記凹部には、上記電解液注液孔の周囲において、上記封止部材の上記電極体の側の面と対向する第２突起が設けられている、項２または項３に記載の電池。
項５：上記第２突起は、平面視で、略環状である、項４に記載の電池。
項６：上記第２突起は一部に切り欠きが形成されている、項４または項５に記載の電池。
項７：上記凹部には、上記電池ケースの上記第２突起の外周側の壁面と上記封止部材の上記電極体の側の面とで区画された第１空間を有する、項４～項６のいずれか一つに記載の電池。
項８：上記第２突起よりも上記電解液注液孔の側に位置する保液凹部を有する、項４～項７のいずれか一つに記載の電池。
項９：上記保液凹部と、上記封止部材の上記電極体の側の面とに囲まれる第２空間を有する、項８に記載の電池。
項１０：平面視で、上記突出部の外形は、上記封止部材の外形よりも大きい、項１～項９のいずれか一つに記載の電池。

１０ 電池ケース
１２ 外装体
１４ 封口板
１４ａ 突出部
１４ｂ 凹部
１４ｃ１ 第１突起
１４ｃ２ 第２突起
１５ 電解液注液孔
１６ 封止部材
２０ 電極体群
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 電極体
１００ 電池

Claims (10)

1. 正極および負極を含む電極体と、
   電解液と、
   前記電極体および前記電解液を収容し、電解液注液孔を有する電池ケースと、
   前記電池ケースの前記電解液注液孔の周縁に接合され、前記電解液注液孔を封止する封止部材と、を備え、
   前記電池ケースは、前記電極体の側の面に、前記電解液注液孔の周囲において前記電極体に向かって突出する突出部を有する、電池。
2. 前記電池ケースは、外側の面に凹部を有し、
   前記電解液注液孔は、前記凹部に配置されている、
   請求項１に記載の電池。
3. 前記凹部には、前記電解液注液孔を囲むように第１突起が設けられ、
   前記封止部材の外周縁と前記第１突起とが溶接接合されている、
   請求項２に記載の電池。
4. 前記凹部には、前記電解液注液孔の周囲において、前記封止部材の前記電極体の側の面と対向する第２突起が設けられている、
   請求項２または３に記載の電池。
5. 前記第２突起は、平面視で、略環状である、
   請求項４に記載の電池。
6. 前記第２突起は、一部に切り欠きが形成されている、
   請求項４または５に記載の電池。
7. 前記凹部には、前記電池ケースの前記第２突起の外周側の壁面と前記封止部材の前記電極体の側の面とで区画された第１空間を有する、
   請求項４または５に記載の電池。
8. 前記第２突起よりも前記電解液注液孔の側に位置する保液凹部を有する、
   請求項４または５に記載の電池。
9. 前記保液凹部と、前記封止部材の前記電極体の側の面とに囲まれる第２空間を有する、
   請求項８に記載の電池。
10. 平面視で、前記突出部の外形は、前記封止部材の外形よりも大きい、
    請求項１または２に記載の電池。

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