JP3445171B2

JP3445171B2 - リチウム二次電池

Info

Publication number: JP3445171B2
Application number: JP31326698A
Authority: JP
Inventors: 宏根本; 賢信鬼頭
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1998-11-04
Filing date: 1998-11-04
Publication date: 2003-09-08
Anticipated expiration: 2018-11-04
Also published as: JP2000149910A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電極板からの集
電を行うタブの抵抗を小さくすると共に、各タブの抵抗
のばらつきを極めて小さくして電池反応の均一性及び電
解液の漏洩や気密性の低下に関する信頼性（耐久性）の
向上が図られると共に、製造の容易化及び電池の軽量化
が図られた、特に電気自動車のモータ駆動用電源等とし
て好適に用いられるリチウム二次電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、リチウム二次電池は、携帯電
話、ＶＴＲ、ノート型コンピュータ等の携帯型電子機器
の電源用電池として、広く用いられるようになってきて
いる。また、リチウム二次電池はエネルギー密度が大き
いことから、前記携帯型電子機器のみならず、最近の環
境問題を背景に、低公害車として積極的に一般への普及
が図られている電気自動車（ＥＶ）あるいはハイブリッ
ド電気自動車（ＨＥＶ）のモータ駆動電源としても注目
を集めている。

【０００３】代表的なＥＶ用電池としては、図５に示
すような、集電用タブ（以下、「タブ」という。）５が
取り付けられた正極板２と負極板３とを互いに接触しな
いようにセパレータ４を介して、巻芯６の外周に捲回し
た捲回型内部電極体１に、有機電解液を含浸させたもの
を、電池ケースに収容した構造を有する電池が挙げられ
る。なお、上述した正極板２と負極板３を小面積に切断
して複数枚用意し、これらをセパレータ４を介して交互
に積層した積層型内部電極体を用いた電池も提案されて
いる。

【０００４】タブ５は、直接に電池の外部端子、すな
わち電池から外部に電流を取り出すための電極端子に直
接に接続されるか、あるいは内部端子、すなわち中間的
に電池内部においてタブ５を集合接続する端子に接続さ
れる。タブ５を内部端子に接続した場合には、内部端子
を外部端子に導通させることで、タブ５と外部端子との
間に電流路を形成する必要がある。

【０００５】さて、このタブ５と外部端子との導通の
方法として、例えば、特開平９−９２３３８号公報に
は、図６に示すように、リード（「タブ」と同義。）１
１に撓みを持たせて、電極端子２０と押さえ金具３３と
の間に挟みこみ、レーザでリード１１と電極端子２０と
を溶接してなるリチウム二次電池１０が開示されてい
る。なお、このリチウム二次電池１０においては、電極
端子２０はナット１２を用いてキャップ（天板）１３に
取り付けられ、キャップ１３には、めくら栓１４によっ
て封止される電解液注入口３２や放圧弁１９が設けられ
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この
特開平９−９２３３８号公報に開示された発明において
は、リード１１は電極端子２０外周の任意の位置におい
て押さえ治具３３によって挟み込まれるために、必然的
に、内部電極体３５の内周側に配設されるリード１１は
長くなり、反対に外周側に配設されるリード１１は短く
なる。この場合、各リード１１の抵抗にばらつきが生じ
るので、大電流を頻繁に流すＥＶ用電池として用いる
と、流れる電流量が各リード１１で異なるために電池反
応の均一性が保てなくなるといった問題を生ずるおそれ
がある。また、リード１１は電極端子２０の外周の任意
の位置でレーザ溶接により取り付けられることや、図６
に見られるように、電池端部の構造が複雑で部品点数が
多いことから、電池の組立作業性は必ずしもよいもので
はないと考えられる。

【０００７】更に、特開平９−９２３３８号公報に
は、電池１０は、両端が図６に示した構造を有してお
り、電解液の充填は、一端の電解液注入口３２から脱気
を行って電池１０内部を減圧した状態において、他端の
電解液注入口３２から電解液を注入する手段が取られ、
この作業を数回繰り返すことで行われる旨、記載されて
いる。しかし、このような作業を数回行うことは製造工
程上不利であり、しかも、最終的に封止する電解液注入
口３２を両端に設けることは、電解液の漏洩や気密性の
低下を招きやすい点で不利である。

【０００８】なお、特開平９−９２３３８号公報に開
示された発明は、ＥＶ用電池として用いた場合のような
振動下での使用によるリード１１の損傷を防止すること
を目的としており、そのためにリード１１に撓みを持た
せることを提案しているものであって、レーザ溶接によ
り広い面積でリード１１を電極端子２０に溶接すること
による内部抵抗の低減には触れられているが、各リード
１１間の抵抗のばらつきの低減については何ら言及され
ていない。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような
従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、タブ自体の抵抗の低減とその抵抗の
ばらつきを極めて小さくすることによって、電池反応の
均一性及び耐久性の向上が図られるとともに、製造の容
易化及び電池の軽量化が図られたリチウム二次電池を提
供することにある。すなわち、本発明によれば、内部端
子との間の接続のための集電用タブが取り付けられた正
極板及び負極板がセパレータを介して貫通孔を有する巻
芯の外周に捲回されて構成された内部電極体に、電解液
が含浸されてなるリチウム二次電池であって、前記内部
端子が、前記巻芯の外周から前記内部電極体の外周に至
る領域を前記巻芯の貫通孔の軸方向の一方向に外延した
範囲に、前記正極板と前記負極板のそれぞれについて複
数配設されてなるとともに、前記内部端子に、複数の前
記集電用タブを１箇所に纏めて接続する集合接続部が、
前記内部端子１個につき１個設けられてなり、かつ、前
記電解液を注入するための電解液注入口が、前記巻芯の
貫通孔の前記軸方向の一方向の外延上に１個配設されて
なることを特徴とするリチウム二次電池（以下、「第１
の発明」ということがある）、が提供される。また、本
発明によれば、内部端子との間の接続のための集電用タ
ブが取り付けられた正極板及び負極板がセパレータを介
して貫通孔を有する巻芯の外周に捲回されて構成された
内部電極体に、電解液が含浸されてなるリチウム二次電
池であって、前記内部端子が、電流路を兼ねた電池端部
を封止する部材の、前記巻芯の外周から前記内部電極体
の外周に至る領域を前記巻芯の貫通孔の軸方向の一方向
に外延した範囲に配設されてなるとともに、前記内部端
子に、複数の前記集電用タブを１箇所に纏めて接続する
集合接続部が、前記内部端子１個につき１個設けられて
なり、かつ、前記電解液を注入するための電解液注入口
が、前記巻芯の貫通孔の前記軸方向の一方向の外延上に
１個配設されてなることを特徴とするリチウム二次電池
（以下、「第２の発明」ということがある）、が提供さ
れる。

【００１０】ここで、本発明（第１及び第２の発明）
のリチウム二次電池においては、巻芯の外周から内部電
極体の外周に至る径方向の直線上にほぼ位置するように
設けられた複数のタブが、１個の内部端子に集合接続さ
れている構造が好適に採用される。つまり、タブが並ん
だ半径１直線当たり内部端子１個が設けられる。また、
第２の発明におけるように、内部端子を、電流路を兼ね
た電池端部を封止する部材に配設すると、電池構造が簡
単となると共に、電池の組立作業が容易となる。更に、
内部端子の配設数には制限はなく、第１の発明における
ように、正極板と負極板のそれぞれについて、複数ほど
設けてもよい。但し、前述したように、タブが並んだ半
径１直線当たりに１個の内部端子が設けられることか
ら、実質的には、正負各極について１〜４個程度の内部
端子の配設に止めることが、電池の組立作業上好まし
い。

【００１１】さて、本発明（第１及び第２の発明）の
リチウム二次電池においては、更に、内部端子の集合接
続部は、巻芯の外周から内部電極体の外周までの径方向
中央の位置の外延上にあることが好ましく、この場合に
タブの長さのばらつきが最小限に抑えられる。また、前
述の第２の発明におけるように、電池端部を封止する部
材は電流路を兼ねるようにすると、電池構造が簡単とな
る。さらに、内部端子におけるタブの集合接続を、溶
接、カシメ又はハトメにより行うと、接続部における接
触抵抗のばらつきを抑えることが可能となり、好まし
い。

【００１２】内部端子の材料としては、アルミニウム
もしくはアルミニウム合金、又は銅もしくは銅合金を用
いることが好ましく、タブの材料と同じ材料系のものを
用いることが好ましい。また、内部端子を電池端面を形
成する部材に配設すると、電池構造が簡単なものとな
り、好ましい。本発明（第１及び第２の発明）のリチウ
ム二次電池におけるこのような電極構造は、電池容量が
２Ａｈ以上の場合に好適に用いられ、上述した抵抗特性
を活かして、本発明（第１及び第２の発明）のリチウム
二次電池は、電気自動車又はハイブリッド電気自動車の
モータ駆動用電源として好適に用いられる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明（第１及び第２の
発明）の実施の形態について図面を参照しながら説明す
るが、本発明（第１及び第２の発明）がこれらの実施の
形態に限定されるものでないことはいうまでもない。本
発明（第１及び第２の発明）におけるリチウム二次電池
は、先に図５を引用して説明したように、タブ５が取り
付けられた正極板２と負極板３とをセパレータ４を介し
て、巻芯６の外周に捲回してなる内部電極体１を、タブ
５と電池の外部端子との導通が確保されるようにして電
池ケースに収容し、内部電極体１に非水電解液が含浸さ
れた状態で電池ケースが密閉封止された構造を有する。

【００１４】具体的には、正極板２はアルミニウムや
チタン等、負極板３は銅やニッケル等の金属箔を電極基
板（集電体）として、それぞれの電極基板の両面に電極
活物質（正極活物質と負極活物質の両者を指す。以下同
様。）を塗布して電極活物質層を形成することにより作
製される。正極板２の作製に使用される正極活物質とし
ては、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ₂）やニッケル
酸リチウム（ＬｉＮｉＯ₂）、マンガン酸リチウム（Ｌ
ｉＭｎ₂Ｏ₄）等のリチウム遷移金属複合酸化物が好適に
用いられるが、これらに限定されるものではない。な
お、正極活物質には、アセチレンブラック等の炭素微粉
末を導電助材として加えることが好ましい。

【００１５】一方、負極活物質としては、ソフトカー
ボンやハードカーボンといったアモルファス系炭素質材
料や、人造黒鉛や天然黒鉛等の高黒鉛化炭素質粉末が用
いられる。これらの電極活物質を用いてそれぞれのスラ
リーを作製して、それぞれの電極基板の両面へ塗工する
ことにより、正極板２と負極板３が作製される。

【００１６】セパレータ４としては、マイクロポアを
有するリチウムイオン透過性のポリエチレンフィルム
（ＰＥフィルム）を、多孔性のリチウムイオン透過性の
ポリプロピレンフィルム（ＰＰフィルム）で挟んだ三層
構造としたものが好適に用いられる。これは、内部電極
体１の温度が上昇した場合に、ＰＥフィルムが約１３０
℃で軟化してマイクロポアが潰れ、リチウムイオンの移
動すなわち電池反応を抑制する安全機構を兼ねたもので
ある。そして、このＰＥフィルムをより軟化温度の高い
ＰＰフィルムで挟持することによって、ＰＥフィルムが
軟化した場合においても、ＰＰフィルムが形状を保持し
て正極板２と負極板３の接触・短絡を防止し、電池反応
の確実な抑制と安全性の確保が可能となる。

【００１７】非水電解液としては、エチレンカーボネ
ート（ＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメ
チルカーボネート（ＤＭＣ）といった炭酸エステル系の
もの、プロピレンカーボネート（ＰＣ）やγ−ブチロラ
クトン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル等の有機
溶媒の単独溶媒もしくは混合溶媒に、電解質としてのＬ
ｉＰＦ₆やＬｉＢＦ₄等のリチウム錯体フッ素化合物、あ
るいはＬｉＣｌＯ₄といったリチウムハロゲン化物等を
１種類又は２種類以上を溶解した有機電解液が好適に用
いられる。このような電解液は、電池ケース内に充填さ
れるとともに、内部電極体１に含浸される。

【００１８】さて、タブ５は正極板２と負極板３をセ
パレータ４とともに巻芯６の外周に捲回する時点で、超
音波溶接等の手段により、通常、正極板２と負極板３の
それぞれの電極基板の一辺に取り付けられる。巻芯６と
しては貫通孔（中空部分）７を有する筒状部材が好適に
用いられる。各タブ５は一定面積からの集電を行うよう
に、ほぼ等間隔に配設されることが好ましい。なお、タ
ブ５の材質は、通常、タブ５が取り付けられる電極基板
と同材質とされる。

【００１９】図１は、こうして作製された内部電極体
１における好適なタブ５の取付位置９の一の実施の形態
を示す巻芯６の軸方向から見た平面図である。図１
（ａ）、（ｂ）に示すように、巻芯６の外周から内部電
極体１の外周に至る径方向において、タブ５の取付位置
９がほぼ一直線Ｘ上に並ぶようにすることで、タブ５を
内部端子に集合接続する場合の作業性の向上が図られ、
好ましい。また、後述するように内部端子の集合接続部
の位置との関係で、タブを必要最小限の長さとして、タ
ブ自体の抵抗を低減することが可能となる。なお、タブ
５の取付位置９は、完全に直線Ｘ上になければならない
わけではなく、タブ５の集合接続に支障をきたさない範
囲内であれば、内部電極体１の端面において、直線Ｘと
直交する直線Ｙ方向に、直線Ｘからずれて取り付けられ
ていてもよい。

【００２０】次に、図２は、図１に示したようにタブ
５を取り付けた場合の内部端子１５の取付位置の一の実
施の形態を、直線Ｘと直交する直線Ｙ方向から見た場合
の断面図であって、図２（ａ）は図１（ａ）に、図２
（ｂ）は図１（ｂ）にそれぞれ対応している。タブ５を
集合接続する１以上（第１の発明にあっては正極板と負
極板のそれぞれについて複数）の内部端子７４は、その
集合接続部４１が、巻芯６の外周から内部電極体１の外
周に至る領域を巻芯６の軸方向に外延した位置、即ち、
範囲Ｄ内にあるようにして、電池端面を形成する部材で
ある蓋７１の一面に配設されている。なお、蓋７１の他
方の平板面には外部端子７３が配設されている。

【００２１】内部端子７４はタブ５を電池内部におい
て中間的に集合接続する部材であって、本発明（第１及
び第２の発明）においては、１個の内部端子７４に、複
数のタブ５を１箇所に纏めて接続する集合接続部４１が
１箇所設けられている。そして、内部端子７４の材料と
しては、アルミニウムもしくはアルミニウム合金、又は
銅もしくは銅合金が好適に用いられる。なお、図２にお
ける内部端子７４としては、タブ５を圧着して接続する
リベット状のものを例示したが、その形状に制限はな
い。外部端子７３は電池から外部に電流を取り出す部材
であるが、金属材料であれば特にその種類に制限はな
い。蓋７１は電池端部を封止する部材であって、アルミ
ニウムや銅といった内部端子７４と同じ金属材料が好適
に用いられるが、硬質樹脂やセラミックといった絶縁材
料を用いることができる。

【００２２】従って、蓋７１が金属材料からなる場合
には、内部端子７４と外部端子７３は必然的に導通して
電流路が形成される（第２の発明）。この場合、電池端
部の構造が簡単なものとなり、電池の組立作業性の向上
が図られる。なお、内部端子７４と外部端子７３は溶接
等の手段を用いて強固に、かつこれら部材の接続部の抵
抗が小さくなるように蓋７１に取り付けられることが好
ましい。一方、蓋７１が絶縁材料からなる場合には、蓋
７１の外周を利用し、又は蓋７１を貫通するように電流
路を形成することが可能であるが、部品形状が複雑とな
ることや電池の密閉性の低下を招く可能性がある等の問
題がある。

【００２３】さて、タブ５の形状は、全て同じとする
ことが、内部電極体１を作製するときの電池作製上の点
から好ましく、また、タブ５に抵抗のばらつきが生じ
ず、電池反応が均一に起こって電流が均等に流れやすく
なることが期待されることからも好ましい。そこで、本
発明（第１及び第２の発明）において、内部端子７４を
範囲Ｄ内であっても特に範囲Ｄの中央部、即ち、巻芯６
の外周から内部電極体１の外周までの径方向中央位置の
外延上に集合接続部４１が位置するように配設すると、
集合接続部４１が蓋７１の中央部や外周部にある場合と
比較して、絶対的なタブ５の長さを短くして抵抗を小さ
くすることができるようになる。

【００２４】ここで、実際には電池組立上の問題か
ら、タブ５の形状を全て同じとする場合には、その長さ
は集合接続部４１から最も離れた位置に取り付けられた
タブの長さを基準とし、電池の組立に支障のない程度に
その長さに少し余裕を持たせて設定される。この場合で
あっても、本発明（第１及び第２の発明）のように、集
合接続部が範囲Ｄ内にある場合には、この基準となるタ
ブの長さが集合接続部４１が範囲Ｄ外にある場合と比較
して短く、従って、短い低抵抗なタブを用いることがで
きるようになる利点がある。

【００２５】以上のことから、本発明（第１及び第２
の発明）において、内部端子７４の形状は問題ではな
く、内部端子７４と蓋７１との接続位置は、内部端子７
４の形状により種々変更され得るが、本発明（第１及び
第２の発明）においては、内部端子７４においてタブ５
を集合接続する部位である集合接続部４１が範囲Ｄ内に
あることが好ましい。なお、内部端子７４として単純な
形状のものを使用することが、内部端子７４自体のコス
トや蓋７１への取付が容易である等の点で好ましい。

【００２６】さて、本発明（第１の発明）によれば、
内部端子７４を複数配設して、内部電極体１からの集電
抵抗を小さくすることも容易である。例えば、図１
（ｂ）において、直線Ｘ上のみならず、直線Ｙ上にもタ
ブ５の取付位置９を設け、内部端子７４を４個配設する
といった設計を容易に行うことができる。

【００２７】内部端子７４へのタブ５の集合接続は、
溶接、カシメ又はハトメにより行うと、集合接続部４１
における接触抵抗のばらつきを抑えることが可能とな
り、好ましい。即ち、アルミニウムや銅は、その表面に
酸化被膜を形成しやすいことから、このタブ５や内部端
子７４にこれらの材料を用いた場合には、この酸化被膜
によって、各タブ５と内部端子７４との接触抵抗が大き
く異なる場合がある。従って、カシメやハトメによりタ
ブ５を内部端子７４に集合接続させる場合には、酸化被
膜が破壊されるように十分に大きく、かつ、タブ５の破
損がない範囲内の圧力をかけて行うことが好ましい。な
お、このようなタブ５の集合接続の方法について、本発
明者らは、既に特願平１０−１７１１０５号に、その内
容を開示している。

【００２８】次に、図２（ａ）に示した内部端子７４
とタブ５との接続方法を用いた電池の一の実施の形態を
図３の断面図に示す。電池８においては、電池ケースと
してパイプ７２を用い、内部電極体１の端部付近に絞り
加工を行うことで、内部電極体１の電池８の長さ方向の
移動を抑制している。ここで図示はしていないが、パイ
プ７２と内部電極体１との間には、これらが直接に接触
しないように絶縁性ポリマー等からなるフィルムやチュ
ーブが配置される。また、パイプ７２の端部をカシメ加
工することにより、蓋７１によりパイプ７２の端部が封
止されている。外部端子７３としては、一方に雄ネジ、
他方に雌ネジが用いられ、このような構造とすること
で、複数の電池８の直列接続を簡単に、かつ接触抵抗が
小さくなるように強固に行うことができるようになる。

【００２９】電解液注入口７５は、雌ネジからなる外
部端子７３と蓋７１に一体的に形成されている。減圧下
において、この電解液注入口７５と巻芯６の貫通孔７を
通して、電解液注入用のノズルを電池８の他端下部まで
挿入し、電池８の下部から電解液を注入することで、１
回で確実にしかも短時間に内部電極体１に電解液を含浸
させることができ、しかも電池８の下部や貫通孔７内に
残留する電解液は、前記ノズルを用いて排出することが
可能である。そして、電解液注入口７５は、電解液の充
填作業終了後に、ネジ等により簡単に封止することがで
きる。

【００３０】このように、内部端子７４を図２（ａ）
に示す範囲Ｄ内に取り付けることによって、電解液の漏
洩や気密性の低下につながる電解液注入口を１個のみの
配設に止めることができ、信頼性を向上させることがで
きると共に、電解液の充填を１回で容易に行うことが可
能となる。しかも、電池構造が複雑ではないので製造が
容易であり、更に部品点数が少ないので軽量化を図るこ
とも可能となる。

【００３１】さて、一般的に、リチウム二次電池に
は、過充電や過放電時によって電池温度が上昇した場
合、電解液が蒸発して電池内圧が上昇し、電池が破裂す
る事故を防ぐための安全機構として、放圧弁が電池端部
に設けられるが、上述した電池７０のように内部端子１
４を配設する構造が、このような放圧弁の配設に悪影響
を及ぼさないことはいうまでもない。例えば、図４
（ａ）、（ｂ）は、電池８の長さ方向からみた電池８の
端面、即ち蓋７１の平面図であるが、図４（ａ）に示す
ように、蓋７１に、その厚みを薄くした溝８１を、その
溝８１の内側に外部端子７３と内部端子７４が位置する
ように形成すれば、溝８１は、電池内圧が上昇した場合
には、機械的強度が弱められている溝８１の部分が裂け
て放圧口が形成され、電池内圧が大気圧に開放される放
圧弁として作動する。

【００３２】また、図４（ｂ）に示すように、蓋７１
の一部に孔部８２を設け、この孔部を閉塞するように、
金属箔８３を溶接等により取り付けると、金属箔８３
は、電池内圧が上昇した場合には、金属箔８３のみが破
裂することで、電池内圧が大気圧に開放される放圧弁と
して機能する。

【００３３】以上、本発明（第１及び第２の発明）の
リチウム二次電池の実施の形態について説明してきた
が、本発明（第１及び第２の発明）のリチウム二次電池
におけるこのような内部端子の配設により得られる種々
の利点を考慮すれば、本発明（第１及び第２の発明）の
リチウム二次電池は、電池容量が２Ａｈ以上の場合とい
った、タブの抵抗が電池の内部抵抗に大きな影響を与え
る電池に好適に用いられる。但し、捲回型内部電極体を
用いたこれよりも小容量の電池にも適用することができ
ることはいうまでもない。また、このような抵抗特性を
活かして、本発明（第１及び第２の発明）のリチウム二
次電池は、電気自動車又はハイブリッド電気自動車のモ
ータ駆動用電源として好適に用いることができる。

【００３４】

【発明の効果】上述の通り、本発明（第１及び第２の
発明）のリチウム二次電池においては、内部端子におけ
るタブの集合接続部の配置位置を最適化することによ
り、タブの抵抗自体が低減されると共に、タブ間の抵抗
のばらつきを極めて小さくすることができるので、電池
反応の均一化と電池の長寿命化が図られるともに、大電
流での放電が容易となるという顕著な効果が得られる。
また、第２の発明においては、複数の内部端子の配設が
容易であり、内部電極体から集電抵抗の低減を容易に行
うことができる利点がある。更に、本発明（第１及び第
２の発明）においては、巻芯の外延上に電解液注入口を
設けて、電解液の充填を容易にしかも短時間で行うこと
ができる利点や、電池端部の構造が複雑でないために電
池の製造が容易である利点、部品点数が少なくエネルギ
ー密度の低下が防止される利点がある等、種々の効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）、（ｂ）共に、本発明（第１及び第２
の発明）におけるタブの好適な取付位置の一の実施の形
態を示す平面図である。

【図２】（ａ）、（ｂ）共に、図１記載のタブ取付位
置に対応する内部端子における集合接続部の配置位置の
一の実施の形態を示す断面図である。

【図３】図２（ａ）記載の内部端子とタブとの接続
方法を用いた電池の一の実施の形態を示す断面図であ
る。

【図４】（ａ）、（ｂ）共に、本発明（第１及び第２
の発明）のリチウム二次電池の端面に好適に配設される
放圧弁の形態を示す平面図である。

【図５】捲回型内部電極体の一般的な構造を示す斜視
図である。

【図６】従来のタブの接続方法を用いたリチウム二次
電池の端部構造の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１…内部電極体、２…正極板、３…負極板、４…セパレ
ータ、５…タブ、６…巻芯、７…貫通孔、８…電池、９
…タブの取付位置、１０…電池、１１…リード、１２…
ナット、１３…キャップ、１４…めくら栓、１９…放圧
弁、２０…電極端子、３２…電解液注入口、３３…押さ
え金具、３５…内部電極体、４１…集合接続部、７０…
電池、７１…蓋、７２…パイプ、７３…外部端子、７４
…内部端子、７５…電解液注入口、８１…溝、８２…孔
部、８３…金属箔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平10−50347（ＪＰ，Ａ) 特開平11−339758（ＪＰ，Ａ) 特開平11−111259（ＪＰ，Ａ) 特開平11−195425（ＪＰ，Ａ) 特開2000−82486（ＪＰ，Ａ) 特開平10−270048（ＪＰ，Ａ) 特開平10−83805（ＪＰ，Ａ) 特開平９−92238（ＪＰ，Ａ) 特開平11−312509（ＪＰ，Ａ) 特開平９−92335（ＪＰ，Ａ) 特開平９−92250（ＪＰ，Ａ) 特開平10−326609（ＪＰ，Ａ) 特開平10−106536（ＪＰ，Ａ) 特開平11−317214（ＪＰ，Ａ) 特開2000−156246（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01M 2/26 H01M 2/36 101 H01M 10/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内部端子との間の接続のための集電用タ
ブが取り付けられた正極板及び負極板がセパレータを介
して貫通孔を有する巻芯の外周に捲回されて構成された
内部電極体に、電解液が含浸されてなるリチウム二次電
池であって、前記内部端子が、前記巻芯の外周から前記内部電極体の
外周に至る領域を前記巻芯の貫通孔の軸方向の一方向に
外延した範囲に、前記正極板と前記負極板のそれぞれに
ついて複数配設されてなるとともに、前記内部端子に、
複数の前記集電用タブを１箇所に纏めて接続する集合接
続部が、前記内部端子１個につき１個設けられてなり、
かつ、前記電解液を注入するための電解液注入口が、前
記巻芯の貫通孔の前記軸方向の一方向の外延上に１個配
設されてなることを特徴とするリチウム二次電池。
【請求項２】前記巻芯の外周から前記内部電極体の外
周に至る径方向の直線上にほぼ位置するように設けられ
た複数の前記集電用タブが、１個の前記内部端子に集合
接続されていることを特徴とする請求項１記載のリチウ
ム二次電池。
【請求項３】前記内部端子が、電池端部を封止する部
材に配設されていることを特徴とする請求項１又は２記
載のリチウム二次電池。
【請求項４】前記内部端子の前記集合接続部が、前記
巻芯の外周から前記内部電極体の外周までの径方向中央
の位置の外延上にあることを特徴とする請求項１〜３の
いずれか一項に記載のリチウム二次電池。
【請求項５】前記電池端部を封止する前記部材が、電
流路を兼ねることを特徴とする請求項３又は４に記載の
リチウム二次電池。
【請求項６】前記内部端子と前記集電用タブの集合接
続が、溶接、カシメ、又はハトメにより行われているこ
とを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のリ
チウム二次電池。
【請求項７】前記内部端子が、アルミニウムもしくは
アルミニウム合金、又は銅もしくは銅合金からなること
を特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のリチ
ウム二次電池。
【請求項８】２Ａｈ以上の電池容量を有することを特
徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のリチウム
二次電池。
【請求項９】電気自動車又はハイブリッド電気自動車
のモータ駆動用電源として用いられることを特徴とする
請求項１〜８のいずれか一項に記載のリチウム二次電
池。
【請求項１０】内部端子との間の接続のための集電用
タブが取り付けられた正極板及び負極板がセパレータを
介して貫通孔を有する巻芯の外周に捲回されて構成され
た内部電極体に、電解液が含浸されてなるリチウム二次
電池であって、前記内部端子が、電流路を兼ねた電池端部を封止する部
材の、前記巻芯の外周から前記内部電極体の外周に至る
領域を前記巻芯の貫通孔の軸方向の一方向に外延した範
囲に配設されてなるとともに、前記内部端子に、複数の
前記集電用タブを１箇所に纏めて接続する集合接続部
が、前記内部端子１個につき１個設けられてなり、か
つ、前記電解液を注入するための電解液注入口が、前記
巻芯の貫通孔の前記軸方向の一方向の外延上に１個配設
されてなることを特徴とするリチウム二次電池。
【請求項１１】前記巻芯の外周から前記内部電極体の
外周に至る径方向の直線上にほぼ位置するように設けら
れた複数の前記集電用タブが、１個の前記内部端子に集
合接続されていることを特徴とする請求項１０記載のリ
チウム二次電池。
【請求項１２】前記内部端子の前記集合接続部が、前
記巻芯の外周から前記内部電極体の外周までの径方向中
央の位置の外延上にあることを特徴とする請求項１０又
は１１に記載のリチウム二次電池。
【請求項１３】前記内部端子と前記集電用タブの集合
接続が、溶接、カシメ、又はハトメにより行われている
ことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一項に記
載のリチウム二次電池。
【請求項１４】前記内部端子が、アルミニウムもしく
はアルミニウム合金、又は銅もしくは銅合金からなるこ
とを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一項に記載
のリチウム二次電池。
【請求項１５】２Ａｈ以上の電池容量を有することを
特徴とする請求項１０〜１４のいずれか一項に記載のリ
チウム二次電池。
【請求項１６】電気自動車又はハイブリッド電気自動
車のモータ駆動用電源として用いられることを特徴とす
る請求項１０〜１５のいずれか一項に記載のリチウム二
次電池。