JP5011677B2

JP5011677B2 - 二次電池

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Publication number: JP5011677B2
Application number: JP2005234937A
Authority: JP
Inventors: 浩明佐藤; 洋一宮嶋; 勝一新谷; 俊夫竹下; 淳高橋; 圭田代; 秀樹神谷; 久青木; 修長島
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2005-08-12
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2025-08-12
Also published as: CN1913196A; KR101285443B1; US20070037044A1; US20130280592A1; US8557424B2; JP2007048721A; KR20070019600A; US8785022B2; CN1913196B

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池やリチウムポリマー二次電池といった包装体の内部に発電要素となる電極体が収容され、該電極体が発生する電力を正負一対の電極端子から外部に取り出す二次電池に関する。

近年、ノート型パソコン等の情報機器や携帯電話等の移動通信機器、ビデオカメラ等、携帯型電子機器の需要が急増している。このような電子機器の電源として、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の密閉式小形二次電池が多く使用されており、その中でもリチウムイオン二次電池は高電圧、高エネルギー密度、軽量といった特性が活かされ、多種多様な分野で採用されている。

特に、液系電解液を用いた場合に問題となる液漏れの対応策として、例えば、電解質として、ポリマーに非水電解液を含浸させてなるゲル状高分子膜を用いたもの、或いは全固体状の電解質を用いた、いわゆるポリマーリチウムイオン二次電池が提案されている。

このようなポリマーリチウムイオン二次電池は、高エネルギー密度、軽量といった電池特性に加え、電池形状の自由度が高い特性を生かして、近年の各種電子機器における小型化、軽量化、薄型化といった需要に応えるべく、さらなる開発が進められているところである。

このような電池は、通常、例えば図３７に示すように、電池素子がラミネートされてなる単セル３０１が、保護回路や端子を備えた接続基板３０２とともに、上下一対のプラスチックケース３０３，３０４の内部に収納されて、電池パック３００とされている（例えば、特許文献１を参照）。単セル３０１を収納したプラスチックケース３０３，３０４の接合は、通常超音波溶着によって行われる。

ここで、プラスチックケース３０３，３０４によって外装を構成した電池パック３００は、落下や振動等の衝撃に対して機械的強度を確保するため、相当の厚さをもって形成する必要があり、電池パック３００自体の小型化、薄型化を図ることが困難であった。

特開２００２−８６０６号公報

本発明は、かかるポリマーリチウムイオン二次電池に代表される二次電池の長所を生かし、近年の電子機器における小型化、軽量化、薄型化といった需要に的確に応じることができる二次電池を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明にかかる二次電池は、電子機器に取り付けられることにより該電子機器に電力を供給する電子機器用の二次電池において、正極、負極及び電解質とを包装体に収納するとともに、上記正極及び負極からそれぞれ正極端子及び負極端子が上記包装体の同一側面より導出されたバッテリーセルと、上記バッテリーセルが挿入される一の開口部が形成され、上記正極端子及び負極端子が導出された一側面を上記開口部側に向けて上記バッテリーセルを収納する金属製のバッテリー缶と、上記正極端子及び負極端子が接続されるとともに外方に臨まされることにより上記電子機器の電極と接続される端子部が設けられ、上記バッテリー缶の開口部を閉塞する合成樹脂からなる蓋体とを備え、上記バッテリー缶及び上記蓋体は、扁平状に形成されるとともに短辺側の稜が円弧状に形成された断面台形状に形成され、上記端子部は、上記蓋体の中心線より上記台形の短辺側に偏倚して設けられているものである。

本発明にかかる二次電池によれば、バッテリー缶及び蓋体は、扁平状に形成されるとともに短辺側の稜が円弧状に形成された断面台形状に形成され、端子部は、蓋体の中心線より台形の短辺側に偏倚して設けられているため、台形構造の不均一な重量配分により、二次電池が落下したときは、長辺側が先に衝撃を受け、短辺側に偏倚して設けられている端子部に強い衝撃が加わることを回避でき、正極端子及び負極端子と端子部との接合部に衝撃が加わることを防止することができる。弾性部材を介して接着し、またバッテリーセルを糊代部を側面に沿って折り返した後バッテリー缶内に挿入することにより、弾性部材や折り返された糊代がバッテリーセルとバッテリー缶との緩衝部材として機能させることができる。

さらに、二次電池は、弾性部材に絶縁フィルムを貼着することにより、バッテリーセルをバッテリー缶に挿入すると、バッテリーセルの側面に沿って絶縁フィルムが配設されて、糊代部の切断面に露呈する包装体のアルミニウム層を覆い、バッテリー缶の内壁との絶縁を図ることができる。したがって、金属製のバッテリー缶が帯電した場合にも、バッテリー缶と包装体のアルミニウム層とが通電して電食を引き起こすことを防止することができる。

また、二次電池は、バッテリー缶及び蓋体を、短辺側の稜が円弧状とされた断面略台形状に形成され、かつ電子機器側の電池装着部の形状も同様にすることで、挿入面が裏表逆の場合、電池装着部の稜と二次電池の稜とが干渉し挿入が規制されるため、誤挿入を確実に防止することができる。

さらに、二次電池は、バッテリー缶及びバッテリーセルを短辺側の稜線を円弧状に形成した断面略台形状に形成することで、バッテリーセルのバッテリー缶への誤挿入を防止し、バッテリー缶内のスペースを有効に利用することができる。これによりバッテリーセルとバッテリー缶の内周面との間に、バッテリーセルが熱膨張した際のマージンとなるクリアランスを設けることができる。したがって仮にバッテリーセルが熱膨張した場合にも、バッテリー缶に歪みが生じたり、また正極端子及び負極端子と端子部との接合部に過剰な負荷がかかることがない。

以下、本発明が適用された二次電池について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明が適用された二次電池１は、例えばポリマーリチウムイオン二次電池であり、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、各種電子機器、例えばデジタルスチルカメラ１０等の電子機器に用いられる。具体的に、二次電池１は、図１に示すデジタルスチルカメラ１０のグリップ部１１内部に設けられた電池収容部１２内に収容されることにより、このデジタルスチルカメラ１０に駆動電力を供給する。電池収容部１２は、二次電池１の形状に応じて略扁平の凹部からなり、デジタルスチルカメラ１０の底面部１３に回動自在に設けられた電池蓋１４が開放されることにより外方に臨まされる。また電池収容部１２は、底部に後述する二次電池１に設けられた電極端子部３７，３８と接触される収容部電極が形成されている。そして、二次電池１は、電極端子部３７，３８が設けられた端面を挿入端として電池収容部１２内に収容されることにより、収容部電極と接続され、デジタルスチルカメラ１０に電力を供給する。なお、かかる電池収容部１２には、二次電池１を電池収容部１２から排出させるための付勢部材（図示せず）と、該付勢部材の付勢力に対抗して二次電池１を電池収容部１２内に係止する係止部材１９が設けられている。この係止部材１９については後述する。

以下、かかる二次電池１について説明する。この二次電池１は、図２及び図３に示すように、略扁平状に形成された金属製のバッテリー缶２の開口部から、電極素子が包装されたバッテリーセル３が挿入されるとともに、バッテリーセル３から導出された正極端子及び負極端子が接続される端子部を備えた電池蓋４によって閉塞されることにより形成されている。

バッテリー缶２は、図３に示すように、略扁平状の立方体の一面が開放された金属性の筐体からなり、短辺側の稜が円弧状に形成された断面略台形状に形成されている。このバッテリー缶２は、鉄等の金属材料を深絞り加工によって成型することにより、一面のみにバッテリーセル３の挿入用の開口部５が形成された略扁平状の立方体に形成される。このバッテリー缶２は、壁の厚さが０．３ｍｍ程度とされることにより、バッテリーセル３の収納領域を除くと自身の厚みが極力抑えられた薄型形状をなし、同時に金属材料を用いることにより落下や振動等の各種衝撃、あるいは鋭利な刃物等に対する機械的強度を備え、変形や穿孔等を防止することができる。開口部５は、バッテリーセル３が挿入される挿入端とされ、バッテリーセル３の挿入後は、電池蓋４によって閉塞される。このため、開口部５の周囲には、電池蓋４に突設された係合凸部４７が係合する係合孔６が複数穿設されている。係合孔６には、電池蓋４が開口部５に挿入されると、電池蓋４に突設された係合凸部４７が撓みながら開口部５内に進入し、係合孔６と係合される。これにより電池蓋４がバッテリー缶２に組み付けられる。

図４に示すように、二次電池１は、バッテリー缶２とともにこの二次電池１が装着される電池収容部１２の形状が、短辺側の稜が円弧状に形成された断面略台形状とされることにより、デジタルスチルカメラ１０の電池収容部１２内への挿入面が規定され、誤挿入を防止することができる。すなわち、図４（ａ）に示すように、二次電池１の挿入面が正しい場合には、電池収容部１２の短辺側の辺と二次電池１の短辺側の主面の形状が合致し、スムーズに挿入することができる。一方、図４（ｂ）に示すように、二次電池１の挿入面が反対の場合、電池収容部１２の短辺側に形成された円弧状の稜によって、二次電池１の長辺側の角形の稜が干渉され、挿入が規制される。これにより挿入面が裏表逆の場合に、電池収容部１２への挿入を防止するとともに、使用者は容易に挿入面の正否を確認することができる。

なおバッテリー缶２には、図５に示すように、開口部５と対向する底面部７に、電池収容部１２とは別に電子機器の筐体に形成された電池装着部に外付けする場合や、充電器８０の電池装着部に装着させる場合に、図６に示すように、電子機器や充電器の電池装着部に突設された係止部材９に係止される係止孔８を形成するようにしてもよい。この係止孔８は、図７に示すように、後述するバッテリーセル３の挿入端面３ｂに凹部２９が発生することから、かかる凹部２９に対応して形成されることにより、バッテリーセル３内に収納されている正極、負極及び電解質からなる電池素子２０と干渉することなく形成される。

なお、図５（ａ）は、底面部７の長手方向の全長に亘って係止孔８を形成した例を示す図であり、この場合、バッテリー缶２には、後述する外装ラベル１５には第１の巻回部１７は設けられず、底面部７が全長に亘って外部に露出する。また図５（ｂ）は、底面部７の長手方向の両端部に一対の係止孔８，８を形成した例を示す図であり、この場合、外装ラベル１５は、係止孔８，８が形成された両端部を除く領域を貼着する第１の巻回部１７が設けられる。

そして図６に示すように、バッテリー缶２の係止方向に回動付勢されている係止部材９に係止されることにより、二次電池１を電子機器等の筐体外部に外付けすることができる。これにより電子機器は、電池収容部に収容された二次電池１の他に、別個の二次電池１を容易に外付けすることができ、電子機器の使用時間を延長させることができる。

かかる係止孔８は図５に示す例に限定されることなく適宜、任意の形状で形成できる。また、電池装着部に係止凹部を設け、バッテリー缶２の底面部７に係止凹部に対応した形状を備える係止凸部を形成するようにしてもよい。

なお、本発明が適用された二次電池１は、後述するように、基板３５に正極端子部３７及び負極端子部３８を形成し、前面１ｃに形成された端子孔４８から外部に臨ませる以外に、基板３５に正極端子部３７を形成するとともに、金属製のバッテリー缶２の底面部に形成された係止孔８を負極電極やアース電極として使用してもよい。この場合、図８に示すように、バッテリー缶２の底面部７には、負極電極やアース電極となる缶底電極５７が係止孔８の形成箇所に設けられ、係止孔８を介して外部に臨まされている。この缶底電極５７は、基板３５と接続された負極ラインあるいはアース線が引き回されて接続される。また、この係止孔８に係止される係止部材９には、電子機器側の電極あるいはアース部と接続された電極部９ａが形成され、二次電池１の係止孔８を係止すると同時に、缶底電極５７と接続される。

また、バッテリー缶２には、電池蓋４と接続されバッテリーセル３が挿入され電池蓋４によって開口部５が閉塞された後、絶縁性を有する外装ラベル１５が貼着される。外装ラベル１５は、二次電池１の化粧ラベルとなるほか、金属製のバッテリー缶２の絶縁を図るためのものである。外装ラベル１５は、図３に示すように、開口部５及び底面部７の間に亘ってバッテリー缶２の外周を巻回する主面部１６と、底面部７の長手方向の両端部を除く領域を覆うように巻回する第１の巻回部１７と、電池蓋４のトップカバー３６に形成された端子孔４８を除く領域に巻回される第２の巻回部１８とを有する。

外装ラベル１５は、バッテリー缶２が平坦に形成されているため、電池素子２０を包装してなるバッテリーセル３の表面に直接貼着する場合よりも貼付作業が容易であり、かつ剥がれにくくなる。バッテリー缶２の底面部７に巻回される第１の巻回部１７は、底面部７の長さよりも短く形成され、底面部７に貼り付けられることにより、底面部７の長手方向両端部７ａ，７ｂが外部に露出される。バッテリー缶２は、底面部７の端部がデジタルスチルカメラ１０の電池収容部１２に設けられた係止部材１９に係止される係止部とされている。すなわち、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、二次電池１は、バッテリー缶２をデジタルスチルカメラ１０の電池収容部１２内に保持する鉤状の係止部材１９が係止される係止領域とされている。したがって、二次電池１の装着の際、係止部材１９が係止される。これにより、付勢部材によって常時、電池収容部１２の外方に向かって付勢されている二次電池１は、当該付勢力に対抗して電池収容部１２内に係止される。また、二次電池１は、かかる係止部材１９が底面部７から外れることにより、電池収容部１２から排出される。

ここで底面部７の全面に外装ラベル１５の第１の巻回部１７が貼着されていると、電池収容部１２に二次電池１が挿脱される度に、係止部材１９が第１の巻回部１７を摺擦することとなり、次第に外装ラベル１５が擦れて剥がれてしまう。この点、二次電池１では、かかる係止部材１９に係止される係止部を除く領域に外装ラベル１５を巻回しているため、電池収容部１２へ繰り返し挿脱された場合にも係止部材１９による擦れの心配がない。

また、二次電池１は、底面部７の第１の巻回部１７が貼着された領域が、電池蓋４の電極端子部３７，３８の形成領域と対応されている。したがって二次電池１は、電池収容部１２や充電器８０に挿入方向を反対にして装着した場合にも、電極端子部３７，３８に対応して電池収容部１２の底面部に設けられた収容部電極や充電器８０の電極端子には、バッテリー缶２の底面部７に貼着された絶縁性を有する外装ラベル１５が接することとなり、金属製のバッテリー缶２と直に接触することによるショートの危険を防止することができる。

また外装ラベル１５の第２の巻回部１８は、図９（ｃ）に示すように、電池蓋４のトップカバー３６に形成された端子孔４８を除く領域に巻回されることで、電池蓋４とバッテリー缶２との組み付け強度を向上させるためのものである。第２の巻回部１８により電池蓋４とバッテリー缶２との組み付け強度が向上されることにより、図１０に示すように、後述する電池蓋４のトップカバー３６に設けられた係合凸部４７と、バッテリー缶２の開口部５の周辺に設けられ係合凸部４７と係合する係合孔６との係合深さを大きく設け、係合凸部４７が係合孔６よりバッテリー缶２の上面に突出させることでバッテリー缶２と電池蓋４との組み付け強度を向上させる必要がない。したがって、二次電池１の平坦性や外観を損なうことなく、所望の組み付け強度を得ることができる。

なお、バッテリー缶２の長辺側の主面部には二次電池１の各種情報が記載された情報ラベル４９が貼着される。

次いで、かかるバッテリー缶２に収納されるバッテリーセル３について説明する。図３及び図１１に示すように、バッテリーセル３は、帯状の正極と、帯状の負極とが、ポリマー電解質層及び／又はセパレータを介して積層され、長手方向に巻回された電池素子２０が包装体２３に包装され、正極及び負極から、それぞれ正極端子２１と負極端子２２とが外部に導出されている。

正極は、帯状の正極集電体上に正極活物質層が形成されてなり、さらに正極活物質層上にポリマー電解質層が形成されている。また、負極は、帯状の負極集電体上に負極活物質層が形成されてなり、さらに負極活物質層上にポリマー電解質層が形成されている。正極端子２１及び負極端子２２は、それぞれ正極集電体及び負極集電体に接合されている。また正極端子２１はアルミニウム（Ａｌ）からなり、負極端子２２はニッケル（Ｎｉ）を用いて形成される。これら正極端子２１及び負極端子２２は、後述する電池蓋４に保持されている正極タブ３１及び負極タブ３２にそれぞれ接続され、これら正極タブ３１及び負極タブ３２を介して同じく電池蓋４に設けられている正極端子板３３及び負極端子板３４と連結される。

正極は、目的とする電池の種類に応じて、金属酸化物、金属硫化物または特定の高分子を正極活物質として用いて構成することができる。例えばリチウムイオン電池を構成する場合、正極活物質としては、ＬｉｘＭＯ_２（式中Ｍは一種以上の遷移金属を表し、ｘは電池の充放電状態によって異なり、通常０．０５以上１．１０以下である。）を主体とするリチウム複合酸化物等を使用することができる。このリチウム複合酸化物を構成する遷移金属Ｍとしては、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｎ等が好ましい。このようなリチウム複合酸化物の具体例としてはＬｉＣｏＯ_２，ＬｉＮｉＯ_２，ＬｉＮｉｙＣｏ１−ｙＯ_２（式中、０＜ｙ＜１である。）、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４等を挙げることができる。これらリチウム複合酸化物は、高電圧を発生でき、エネルギー密度的に優れた正極活物質となる。また、正極活物質としてＴｉＳ_２、ＭｏＳ_２、ＮｂＳｅ_２，Ｖ_２Ｏ_５等のリチウムを含有しない金属硫化物あるいは酸化物を用いることもできる。正極には、これらの正極活物質の複数種を併せて使用してもよい。また、以上のような正極活物質を使用して正極を形成するに際して、公知の導電剤や結着剤等を添加することができる。

負極材料としては、リチウムをドープ、脱ドープできる材料を使用することができる。例えば、難黒鉛化炭素系材料や黒鉛系材料の炭素材料を使用することができる。より具体的には、熱分解炭素類、コークス類（ピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス）、黒鉛類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体（フェノール樹脂、フラン樹脂等を適当な温度で焼成し炭素化したもの）、炭素繊維、活性炭等の炭素材料を使用することができる。このほか、リチウムをドープ、脱ドープできる材料としては、ポリアセチレン、ポリピロール等の高分子やＳｎＯ_２等の酸化物を使用することもできる。このような材料から負極を形成するに際しては、公知の結着剤等を添加することができる。

ポリマー電解質は、高分子材料と電解液と電解質塩とを混合してゲル状化した電解質をポリマー中に取り込んでなる。高分子材料は、電解液に相溶する性質を有し、シリコンゲル、アクリルゲル、アクリロニトリルゲル、ポリフォスファゼン変性ポリマー、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、及びこれらの複合ポリマーや架橋ポリマー、変性ポリマー等、若しくはフッ素系ポリマーとして、例えばポリ（ビニリデンフルオロライド）、ポリ（ビニリデンフルオロライド−ｃｏ−テトラフルオロサフルオロプロピレン）、或いはポリ（ビニリデンフルオロライド−ｃｏ−トリフルオロエチレン）等の高分子材料、及びこれらの混合物が各種使用される。

電解液成分は、上述した高分子材料を分散可能とし、非プロトン性溶媒として例えばエチレンカーボネート（ＥＣ）やプロピレンカーボネート（ＰＣ）或いはブチレンカーボネート（ＢＣ）等が用いられる。電解質塩には、溶剤に相溶するものが用いられ、カチオンとアニオンとが組み合わされてなる。カチオンには、アルカリ金属やアルカリ土類金属が用いられる。アニオンには、Ｃｌ−、Ｂｒ−、Ｉ−、ＳＣＮ−、ＣｌＯ_４−、ＢＦ_４−、ＰＦ_６−、ＣＦ_３ＳＯ_３−等が用いられる。電解質塩には、具体的には六フッ化リン酸リチウムや四フッ化ホウ酸リチウムが、電解液に対して溶解可能な濃度で用いられる。

このような電池素子２０をその内部に収納する包装体２３は、図１１に示すように、電池素子が収納される収納凹部２５が予め複数配列された略長方形状の収納シート２４と、電池素子２０が収納された収納シート２４上から溶着され、各収納凹部２５を密閉する密閉シート２６とを有するセル集合体２７を、各電池素子２０毎に切断することにより形成される。

収納シート２４は、収納凹部２５が所定幅の糊代２８を隔てて複数配列され、長尺に形成されている。収納凹部２５は、電池素子２０の形状に応じて略矩形状に形成されている。また、収納凹部２５の配列方向は、図１１に示すような短辺方向に限らず、長辺方向、あるいは縦横に配列させてもよい。各収納凹部２５を隔てる糊代２８は、収納凹部２５を密閉する密閉シート２６の接合面となる。そして、図１１中矢印Ａで示すように、各収納凹部２５に電池素子２０がそれぞれ収納されると、糊代２８に密閉シート２６が熱溶着され、電池素子２０が集積されたセル集合体２７が形成される。

なお、このとき密閉シート２６との接合部からは、正極及び負極から延長された正極端子及び負極端子が同一方向に導出される。また、このとき、減圧ポンプ（図示せず）を用いて、溶着と同時に減圧も行う。この吸引される力により、電池素子２０が、収納シート２４と密閉シート２６とで覆われて収納凹部２５内に密閉される。また収納凹部２５内を吸引することにより電池素子２０を収納する包装体２３が引き絞られて、電池素子２０の形状に応じて、収納凹部２５の底面側である第２の面側が小さく、開口側である第１の面側が大きい、短辺側の稜が円弧状に形成された断面略台形形状となる。

また、バッテリーセル３は、電池素子２０と収納シート２４の間にクリアランスが設けられ、電池素子２０が収納凹部２５の側面に押しつけられないようになされている。そして、収納シート２４と密閉シート２６とが引き絞られながら密閉されることにより、このクリアランスの分、バッテリーセル３の正極端子２１及び負極端子２２の導出面と反対側の面には凹部２９が形成される（図７参照）。また、収納シート２４と密閉シート２６との密閉後、各バッテリーセル３は、プレスすることにより密閉シート２６側の主面が平坦に形成される。その後、セル集合体２７は、糊代２８に沿って切断されることにより、電池素子２０を密封した包装体２３毎に分離され、バッテリーセル３が形成される。

なお、バッテリーセル３は、セル集合体２７形成し、これを糊代２８に沿って切断して形成する以外に、予め個々のバッテリーセル毎に裁断された収納シートに電池素子２０を収納し、同様に個々のバッテリーセル毎に裁断された密閉シートを接合させて形成するようにしてもよい。

包装体２３を構成する収納シート２４及び密閉シート２６は、図１２に示すように、内側から順にポリプロピレン（ＰＰ）層５２、アルミニウム（Ａｌ）層５３、ナイロン層５４がこの順に積層された積層構造を有する。ここで、アルミニウム層５３は包装体２３内部への水分の浸入を防止し、電池素子２０の膨張を防ぐために用いられる。またポリプロピレン層５２は、ポリマー電解質の変質を防ぐとともに、収納シート２４及び密閉シート２６の接合面となる。すなわち、収納シート２４及び密閉シート２６を接合する際には、このポリプロピレン層５２同士を対向させて約１７０℃で熱融着することにより行う。

なお、包装体２３の構成は、これに限定されるものではなく、各種材料及び積層構造を有するラミネートフィルム等を用いることができる。また、その接合方法も熱溶着に限定されるものではない。包装体２３の構成材料としては、例えば、アルミニウム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、無軸延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）、酸変性ポリプロピレン、アイオノマー、ＯＮ等が挙げられる。

かかるバッテリーセル３の同一側面から導出されている正極端子２１及び負極端子２２と接続される端子部を有するとともに、バッテリー缶２の開口部５を閉塞する電池蓋４は、図３に示すように、正極端子２１及び負極端子２２が接続される正極タブ３１及び負極タブ３２を挿通保持するホルダ３０と、正極タブ３１及び負極タブ３２と接続される正極端子板３３及び負極端子板３４を備える基板３５と、基板３５をホルダ３０との間で挟持するとともにバッテリー缶２の開口部５と係合されるトップカバー３６とから構成されこれらホルダ３０、基板３５及びトップカバー３６が一体に組み付けられることにより製造される。

ホルダ３０は、合成樹脂によりバッテリー缶２の開口部５と略同一形状にモールド成形された、短辺側の稜が円弧状に形成された略台形平板状の部品である。このホルダ３０は、短辺側の側面近傍に、正極タブ３１及び負極タブ３２が挿通される一対の挿通孔４１，４２が形成され、これら挿通孔４１，４２に正極タブ３１及び負極タブ３２を挿通、保持することにより、正極タブ３１及び負極タブ３２の位置決めを図るとともに、二次電池１の落下や振動等に伴う位置ずれ等を防止している。したがって、正極タブ３１及び負極タブ３２は、落下や振動等に伴う位置ずれにより正極端子２１及び負極端子２２との溶接が外れてしまう事態を防止することができる。

正極タブ３１及び負極タブ３２は、バッテリーセル３から導出されている正極端子２１及び負極端子２２を、二次電池１の電極端子となる基板３５に設けられた正極端子板３３及び負極端子板３４に接続するためのものであり、ホルダ３０に挿通支持されることにより、一端３１ａ，３２ａがバッテリーセル３側に延設され、他端３１ｂ，３２ｂが基板３５側に延設されて保持されている。これら正極タブ３１及び負極タブ３２は、ニッケル（Ｎｉ）が用いられることにより、一端３１ａ，３２ａを正極端子２１及び負極端子２２の上に配設され、他端３１ｂ，３２ｂを基板３５上に設けられた正極端子板３３及び負極端子板３４の上に配設された後、スポット溶接によって４点を一括して接合される。これは、正極端子２１がアルミ（Ａｌ）を用いて形成されているため、正極端子２１を直接正極端子板３３に溶接すると、アルミが熔解してしまい接続することができない。したがって、正極タブ３１及び負極タブ３２を介して、これらの上から溶接することにより正極端子２１と正極端子板３３とを、また負極端子２２と負極端子板３４とを接続させている。

また正極タブ３１及び負極タブ３２の各一端３１ａ，３２ａは、図１３に示すように、正極端子２１及び負極端子２２と当接される当接面と反対側の面に向かって先端の辺が折り曲げられる折曲げ部３９，４０が形成されている。折曲げ部３９，４０は、図１４に示すように、正極タブ３１及び負極タブ３２の厚さが０．１ｍｍであるのに対して、先端までの高さが０．３ｍｍ程度まで折り曲げられている。これにより正極タブ３１及び負極タブ３２は、先端の辺が折り曲げられることにより円弧状に立ち上げられ、後述するように正極端子２１及び負極端子２２と接合された後、この接合部５０が折り曲げられることにより、先端と正極端子２１及び負極端子２２とが接触した場合にも、先端の辺によって正極端子２１及び負極端子２２を損傷させ、あるいは切断してしまう事態を防止することができる。

なお負極タブ３２には、バッテリー缶２に帯電した電荷を流すアース４３が接続されている。アース４３は、ホルダ３０に支持されることにより一端を負極タブ３２に接続され、他端をバッテリー缶２の内面に当接可能とされている。これにより、金属製のバッテリー缶２に電荷が帯電した場合にも、アース４３を通じて負極タブ３２に落とし込むことができ、バッテリー缶２に帯電した電荷によって二次電池１内のマイコンや二次電池１を装着する電子機器に誤動作等を引き起こす恐れがない。なお、アースは、基板３５に接触させ、基板３５を介して負極タブ３２に電荷を落としてもよい。

またホルダ３０の上下面３０ａ，３０ｂには、トップカバー３６に設けられた連結孔４６に挿通係合する連結突起４４が長手方向に亘って断続的に複数形成されている。ホルダ３０は、この連結突起４４が連結孔４６に係合することによってトップカバー３６と連結され、基板３５を挟持する。

基板３５は、バッテリーセル３から流れる電流を端子板３３，３４を介して電子機器に供給する回路パターンが形成されたリジット基板であり、正極タブ３１及び負極タブ３２の他端３１ｂ，３２ｂと溶接される正極端子板３３及び負極端子板３４とが実装されている。かかる正極端子板３３及び負極端子板３４は、実装面と反対側の面に形成された正極端子部３７及び負極端子部３８と接続されている。そして基板３５は、この正極端子部３７及び負極端子部３８がトップカバー３６に設けられた端子孔４８を介して外方に臨まされ、デジタルスチルカメラ１０や充電器８０側に設けられた電極端子に接触される。

正極端子部３７及び負極端子部３８は、二次電池１の機能に応じて配置を異ならせて形成されている。これは、各種電子機器に用いられる二次電池１においては、バッテリー缶２や電池蓋４といった外形においては同一形状を有していながら、使用される電子機器に応じて電池容量を異ならせたり、対応可能な電子機器を異ならせることにより、互換性を有しないものとして複数種類の二次電池１が提供されることがある。また、ＬＥＤ表示部や液晶表示部といった残量表示部及び残量表示ボタンを備え、これにより残量表示機能を持たせたタイプと、かかる残量表示機能を持たないタイプ、あるいは急速充電が可能なタイプと不可能なタイプといった機能に違いを持つ複数の二次電池１が提供されることがある。

しかし、二次電池１の外形はいずれの機能を持つタイプにおいても同一であるため、被対応の電子機器に装着されるおそれがある。そこで、機能別に正極端子部３７及び負極端子部３８の配置を異ならせるとともに、対応する電子機器の電極端子の配置を同様に異ならせることで、二次電池の誤装着によるトラブルを防止することが可能となる。

具体的に、正極端子部３７及び負極端子部３８は、機能別に略点対称の位置に配設される。例えば図１５（ａ）に示す電池容量が７６０ｍＡｈのタイプの二次電池１Ａと、図１５（ｂ）に示すより高容量化した８３０ｍＡｈのタイプの二次電池１Ｂとでは、正極端子部３７及び負極端子部３８の配置が１８０°回転された略点対称の配置とされる。なお、かかる正極端子部３７及び負極端子部３８の配置は、図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に示すように、機能別に左右対称としてもよく、また、適宜、略点対称な配置形状は選択することができる。

以上のように二次電池１の機能に応じて正極端子部３７及び負極端子部３８の配置を異ならせるとともに、当該機能に対応した電子機器の電極端子の配置も異ならせることで、当該二次電池１が非対応の電子機器に装着された場合にも、電子機器側の電極端子と二次電池１側の電極端子とが接触することがないため、非対応の二次電池１が装着されることによるトラブルを防止することができる。

この基板３５は、絶縁基板に貼着された銅箔をエッチングする等により回路パターン、及びランドが形成され、ランド上に正極端子板３３及び負極端子板３４がリフローはんだ付けされることにより実装される。正極端子板３３及び負極端子板３４は、上述したように、正極端子２１及び負極端子２２とともに正極タブ３１及び負極タブ３２にそれぞれ溶接される。また正極端子部３７、負極端子部３８は、所定箇所に形成されたランド上に金メッキ等されることにより形成される。

なお、基板３５は、必要に応じて、二次電池１の温度を検出して充電制御や安全制御などを行うためのＰＴＣ（Positive Temperature Coeffcient）等の熱感応素子を設けてもよい。熱感応素子を備えることにより、二次電池１は、温度上昇したときに入出力回路を遮断、制御することができる。

この基板３５をホルダ３０と共に挟持するトップカバー３６は、合成樹脂によりバッテリー缶２の開口部５と略同一形状にモールド成形された短辺側の稜が円弧状に形成された略台形平板状の部品であり、開口部５と隙間無く係合可能とされている。このトップカバー３６は、短辺側となる上面３６ａ及び長辺側となる下面３６ｂに上記ホルダ３０に突設された連結突起４４が挿通係合する連結孔４６が、連結突起４４に対応して断続的に複数形成されている。またトップカバー３６は、上面３６ａ及び下面３６ｂにバッテリー缶２の開口部５の周囲に形成された係合孔６に係合される係合凸部４７が断続的に複数形成されている。そしてトップカバー３６は、上面３６ａ及び下面３６ｂがやや撓みながら開口部５よりバッテリー缶２内に挿入されることにより、この係合凸部４７が係合孔６に係合され、バッテリー缶２に組み付けられる。

またトップカバー３６は、前面３６ｃに基板３５に形成された正極端子部３７及び負極端子部３８を外方に臨ませる端子孔４８が穿設され、この端子孔４８を介してデジタルスチルカメラ１０等の電子機器や充電器８０側の電極端子と正極端子部３７及び負極端子部３８とを接触させる。なお端子孔４８は、基板３５に形成された端子部に応じて例えば三カ所設けられ、それぞれ正極端子用、負極端子用、その他電池残量等の情報端子用とすることができる。なお端子孔４８の数は、基板３５に設けられた端子部に応じて適宜増減することができる。

このトップカバー３６は、ホルダ３０に保持された正極タブ３１及び負極タブ３２を介してバッテリーセル３の正極端子２１及び負極端子２２と、基板３５の正極端子板３３及び負極端子板３４とが接続された後、連結孔４６にホルダ３０の連結突起４４が挿通されることにより、基板３５を挟んでホルダ３０と連結され、電池蓋４が形成される。その後、電池蓋４は、トップカバー３６の係合凸部４７がバッテリー缶２の開口部５周辺に形成された係合孔６に係合することによってバッテリー缶２に組み付けられ、二次電池１が形成される。

なお、トップカバー３６は、図１７に示すように、前面３６ｃに電池収納部１２とは別に電子機器の筐体に形成された電池装着部に外付けする場合や、充電器８０の電池装着部に装着させる場合に、電子機器や充電器の電池装着部に突設された係止突部７８に係止される係止部７９を形成するようにしてもよい。二次電池１は、図６に示すように、この係止部７９を係止突部７８に係止させながらバッテリー缶２を装着させる。かかる係止部７９は、トップカバー３６をモールド成型する際に容易に形成することができる。なお、図１７（ａ）は、係止部７９をトップカバー３６の前面３６ｃ両端部に凹状に形成した例を示したものであり、図１７（ｂ）は、凹状の係止部７９の両端を切り欠いた例を示したものである。また、図１７（ｃ）は、電池装着部に係止凹部を設け、二次電池１のトップカバー３６に係止凹部に対応した形状を備える凸状の係止部７９を形成した例を示すものである。

なお、本明細書では、かかる二次電池１について、バッテリー缶２の短辺側主面を二次電池１の上面１ａと、バッテリー缶２の長辺側の主面を二次電池１の下面１ｂと、トップカバー３６の前面３６ｃを二次電池１の前面１ｃといい、バッテリー缶２の底面部７を二次電池１の背面１ｄという。

次いで、かかる二次電池１の製造工程について図１８を参照しながら説明する。先ず図１８（ａ）に示すように、バッテリーセル３及び基板３５を詳細を省略する治具に配設する。なお、このときバッテリーセル３は、セル集合体２７の糊代２８に沿って切断されるとともに、糊代２８をバッテリーセル３の側面に沿って折り曲げて断面略台形状とされ、取扱い易くされるとともに、後述するようにバッテリー缶２内に収納された際に、折り曲げられた糊代２８がバッテリー缶２の側面とバッテリーセル３との間に配されることにより緩衝部材として機能する。また基板３５は、所定の回路パターン及び正極端子部３７及び負極端子部３８が形成されるとともに、正極端子板３３及び負極端子板３４がリフローはんだ付けされている。

なお、バッテリーセル３は、セル集合体２７形成し、これを糊代２８に沿って切断して形成する以外に、個々のバッテリーセル毎に、電池素子２０が収納された収納シートに密閉シートを接合させて形成するようにしてもよい。

バッテリーセル３は、正極端子２１及び負極端子２２が導出された収納シート２４と密閉シート２６との接合面を上側に向けて、収納凹部２５の底部を下側に向けるように配設される。すなわち略断面台形状のバッテリーセル３は、短辺側を下方に、正極端子２１及び負極端子２２が導出された長辺側を上方に向けて配設される。またバッテリーセル３は、正極端子２１及び負極端子２２が導出された導出面３ａを基板３５側に向けて配設される。基板３５は、正極端子板３３及び負極端子板３４が実装された実装面を上側に向けるとともに、略台形状の短辺側をバッテリーセル３の導出面３ａ側に向けて配設される。

次いで図１８（ｂ）に示すように、ホルダ３０に正極タブ３１及び負極タブ３２を挿通孔４１，４２に挿通、保持する。またこのときアース４３もホルダ３０に装着する。次いで図１８（ｃ）に示すように、かかるホルダ３０を治具に装着することにより、バッテリーセル３と基板３５との間に配設する。ホルダ３０は、正極タブ３１及び負極タブ３２を保持する略台形状の短辺側を下に向け、基板３５の短辺と位置合わせされる。またホルダ３０は、バッテリーセル３の正極端子２１の上に正極タブ３１の一端３１ａが重ねられ、負極端子２２の上に負極タブ３２の一端３２ａが重ねられる。また基板３５の正極端子板３３の上に正極タブ３１の他端３１ｂが重ねられ、負極端子板３４の上に負極タブ３２の他端３２ｂが重ねられる。これによりバッテリーセル３の正極端子２１及び負極端子２２、ホルダ３０の正極タブ３１及び負極タブ３２、基板３５の正極端子板３３及び負極端子板３４は、略同一平面上に載置されることとなる（図１９参照）。

次いで、正極タブ３１の一端３１ａ及び他端３１ｂ、負極タブ３２の一端３２ａ及び他端３２ｂの各上から４カ所を溶接することにより、バッテリーセル３の正極端子２１と正極タブ３１の一端３１ａとを、また、負極端子２２と負極タブ３２の一端３２ａとを、また、基板３５の正極端子板３３と正極タブ３１の他端３１ｂとを、また負極端子板３４と負極タブ３２の他端３２ｂとを、各接合させる。ここで、正極端子２１はアルミ（Ａｌ）が用いられているが、ニッケル製の正極タブ３１の上から溶接されるため、熱によって溶け出すことなく確実に接合することができる。

次いで図１８（ｄ）に示すように、基板３５を立ち上げることによりホルダ３０と重ねる。このとき、ホルダ３０に保持されている正極タブ３１及び負極タブ３２の各他端３１ｂ，３２ｂは、挿通孔４１，４２より基板３５側に突出する基端部が基板３５の立ち上がり方向に沿って折り曲げられる。

次いで図１８（ｅ）に示すように、正極端子２１及び負極端子２２と正極タブ３１の一端３１ａ及び負極タブ３２の一端３２ａとの接合部５０を覆うように、絶縁紙５１が貼り付けられる。絶縁紙５１は、正負極端子２１，２２と正負極タブ３１，３２との接合部５０を補強するとともに、金属製のバッテリー缶２と接合部５０との接触によるショートや、正極タブ３１及び負極タブ３２の変形による正極、負極間のショートを防止するためのものである。絶縁紙５１は一面側に接着層が形成され、図１８（ｆ）に示すように接合部５０を挟んで折り曲げられることにより接着層同士を張り合わせることにより貼り付けられる。

次いで図１８（ｇ）に示すように、ホルダ３０とトップカバー３６とを連結することにより電池蓋４を形成する。その後、図１８（ｈ）及び図１３に示すように、バッテリーセル３の導出面３ａと、電池蓋４とが相対向するように絶縁紙５１が貼り付けられた正極端子２１及び負極端子２２と正極タブ３１及び負極タブ３２との接合部５０を略Ｓ字状に折り曲げる。このように接合部５０を湾曲させた状態でバッテリー缶２に収納することにより、落下や振動等によってバッテリーセル３と電池蓋４との間に衝撃が加わった場合にも、略Ｓ字状に折り曲げ収納された接合部５０によって衝撃の負荷が吸収され、正極端子２１及び負極端子２２と、正極タブ３１及び負極タブ３２とが外れたり切断したりすることを防止することができる（図１３（ａ）及び図１３（ｂ）参照）。

次いで、図１８（ｉ）に示すように、バッテリーセル３は、バッテリー缶２への挿入端面３ｂに、やや厚みを有し両面に接着剤層が形成された弾性部材５５を貼着する。この弾性部材５５は、バッテリーセル３をバッテリー缶２内に固定してがたつきを防止するとともに、バッテリーセル３に加わる衝撃を吸収するものであり、例えば基材としてウレタンフォームを用いた両面テープ等である。バッテリーセル３の挿入端面３ｂは平坦に形成されず形状にばらつきが生じやすい面であるが、弾性部材５５によってばらつきを吸収し、バッテリーセル３をバッテリー缶２内に確実に接着することができる。また、弾性部材５５は、落下や振動等によりバッテリーセル３に加わる衝撃を吸収することができ、あるいはバッテリーセル３の熱膨張による接合部５０への負荷を軽減させることができ、上述した絶縁紙５１とともに、正極端子２１及び負極端子２２と正極タブ３１及び負極タブ３２とが外れることを防止することができる。

この弾性部材５５はバッテリーセル３の挿入端面３ｂの形状に応じて略矩形状に形成されるとともに、長手方向の両端部にバッテリーセル３の側面に沿って配設されることによりバッテリーセル３の糊代２８をバッテリー缶２から絶縁する絶縁フィルム５６が貼着されている。すなわち、バッテリーセル３の包装体２３を構成する収納シート２４及び密閉シート２６は、上述したように、内側から順にポリプロピレン（ＰＰ）層５２、アルミニウム（Ａｌ）層５３、ナイロン層５４がこの順に積層されたシートであり、糊代２８に沿って切断されると、この切断面にはシートを構成する各層が外部に露呈する。このうち、アルミニウム層５３が金属製のバッテリー缶２に直に接触しているとすると、バッテリー缶２が帯電した場合、アルミニウム層５３が負極となり、更にポリプロピレン層５２に何らかの原因で孔があくと、アルミニウム層５３が電触により孔があく。そして、かかる包装体２３の孔から水分が浸入することでバッテリーセル３が膨張してしまうおそれがある。そこで、絶縁フィルム５６をバッテリーセル３の切断面に沿って配設させることによりバッテリー缶２と包装体２３の切断面との絶縁を図り、電池素子２０の吸湿によるバッテリーセル３の膨張を防止することとしている。

この絶縁フィルム５６は、バッテリーセル３の側面に応じた形成された長尺状のフィルムであり、一端を弾性部材５５の各端部に貼着されている。この絶縁フィルム５６は、バッテリーセル３が挿入端面３ｂよりバッテリー缶２内に挿入されると、図２０に示すように、バッテリー缶２の開口部５の側縁部によってバッテリーセル３の側面に沿って折り曲げられ、バッテリーセル３の側面に折り曲げられている糊代２８の切断面とバッテリー缶２の側面との間に配設される。これにより糊代２８の切断面に露呈するアルミニウム層５３とバッテリー缶２との接触を防止することができる。

次いで図１８（ｊ）に示すように、バッテリーセル３をバッテリー缶２内に挿入し、電池蓋４によってバッテリー缶２の開口部５を閉塞する。このとき、バッテリーセル３は、断面略台形状の短辺側と長辺側を、同じく断面略台形状に形成されたバッテリー缶２の短辺側と長辺側と合わせて挿入する。これにより、バッテリー缶２内のスペースを有効に活用でき、バッテリー缶２とバッテリーセル３との間には所定のクリアランスが設けられる。このクリアランスは、図２１（ａ）〜（ｃ）に示すように、バッテリーセル３が熱等によって膨張した場合のマージンとなり、バッテリーセル３の膨張に伴う接合部５０への過剰な負荷や、バッテリー缶２の変形を避けることができる。なお、図２１（ａ）は、バッテリーセル３の両主面が均等に膨張した場合を示し、図２１（ｂ）及び（ｃ）は、バッテリーセル３の両主面が不均等に膨張した場合を模式的に示している。

また、バッテリーセル３の向きを逆にした場合には、バッテリーセル３の長辺側の稜がバッテリー缶２の短辺側に形成された円弧状の稜と干渉し挿入が妨げられるため、誤挿入を防止することができる。

バッテリーセル３が挿入されることにより、図２０に示すように、絶縁フィルム５６がバッテリー缶２の開口部５側縁によってバッテリーセル３の側面に沿って配設されていく。またバッテリーセル３は、挿入端面３ｂに貼着された弾性部材５５によってバッテリー缶２の底面部に接着される。バッテリーセル３の挿入に続いて、トップカバー３６に突設されている係合凸部４７が撓みながら開口部５内に進入し、係合孔６と係合されることにより、電池蓋４がバッテリー缶２の開口部５に組み付けられる。

また、バッテリー缶２に電池蓋４が組み付けられることにより、正極端子２１及び負極端子２２と正極タブ３１及び負極タブ３２との接合部５０は、略Ｓ字状に湾曲した状態でバッテリーセル３とホルダ３０との間に配設される。

次いで図１８（ｋ）に示すように、バッテリー缶２の周囲に外装ラベル１５が貼着される。外装ラベル１５は、主面部１６をバッテリー缶２の外周を巻回するように貼り付け、第１の巻回部１７を底面部７の両端を除く領域に貼り付け、第２の巻回部１８を電池蓋４のトップカバー３６に設けられた端子孔４８を除く領域に貼り付けられる。最後に図１８（ｌ）に示すように、外装ラベル１５が貼着されたバッテリー缶２の長辺側の主面部に二次電池１の各種情報が記載された情報ラベル４９が貼着され、二次電池１が完成する。

以上のような二次電池１によれば、金属製のバッテリー缶２と、モールド成型される電池蓋４を互いに組み付けることにより、容易に組み立てることができる。また、バッテリー缶２を金属材料を用いた深絞りにより形成することで、薄型化と強度確保を同時に実現することができ、電子機器の小型化、薄型化、軽量化といった要請に応ずることができる二次電池を提供することができる。さらに、二次電池を電子機器の電池装着部に取り付ける際の取付端となる係止孔８や係止部７９といった外形形状を金属製のバッテリー缶２を加工したり、合成樹脂製の電池蓋４をモールド成型することで容易に形成することができる。

また、二次電池１は、バッテリー缶２及び電池蓋４を、短辺側の稜が円弧状とされた断面略台形状に形成され、かつデジタルスチルカメラ１０側の電池収容部１２の形状も同様にすることで、挿入面が裏表逆の場合、電池収容部１２の稜と二次電池１の稜とが干渉し挿入が規制されるため、誤挿入を確実に防止することができる。

また、二次電池１は、バッテリー缶２のうち、外装ラベル１５が貼着されていない底面部７に缶底電極５７を設け、負極あるいはアース電極として用いることができる。また外装ラベル１５が貼着されていない底面部７の両端を、電子機器側に設けられた係止部材１９が係止する係止部とすることで、繰り返し係止部材１９によって摺擦された場合にも、外装ラベル１５の破れや剥がれといった事態を防止することができる。また、バッテリー缶２の底面部７に貼着される外装ラベル１５の貼着領域を、二次電池１の正極端子部３７及び負極端子部３８の位置に対応した領域とすることで、二次電池１が挿入方向を誤ってデジタルスチルカメラ１０等の電子機器や充電器８０に装着された場合にも、正極端子部３７及び負極端子部３８の位置に対応して設けられたデジタルスチルカメラ１０や充電器８０側の電極と二次電池１の底面部７に貼着された絶縁性を有する外装ラベルとが接することとなるため、底面部７が直に接することによるショートを防止することができる。さらに、外装ラベル１５を電池蓋４の正極端子部３７及び負極端子部３８の形成領域を除く領域に巻回することで、バッテリー缶２と電池蓋４との組み付け強度を向上させることができる。したがって、バッテリー缶２と係合される電池蓋４に形成された係合凸部４７を係合孔６よりバッテリー缶２の上面側に突出させる必要がないため、二次電池１の平坦性や外観を損なうことなく、組立強度を確保することができる。

さらに、二次電池１は、バッテリー缶２及び電池蓋４を同一形状としながら、電池容量等の機能の相違に応じて電池蓋４に形成される正極端子部３７及び負極端子部３８の位置を異ならせることで、互換性を有しないタイプの二次電池１が誤って非対応のデジタルスチルカメラ１０に装着された場合でも電極端子が導通することなく、トラブルを未然に防止することができる。

さらに、二次電池１は、バッテリー缶２及びバッテリーセル３を短辺側の稜線を円弧状に形成した断面略台形状に形成することで、バッテリーセル３のバッテリー缶２への誤挿入を防止し、バッテリー缶２内のスペースを有効に利用することができる。これによりバッテリーセル３とバッテリー缶２の内壁との間に、バッテリーセル３が熱膨張した際のマージンとなるクリアランスを設けることができる。したがって仮にバッテリーセル３が熱膨張した場合にも、バッテリー缶２に歪みが生じたり、また正極端子２１及び負極端子２２と正極タブ３１と負極タブ３２との接合部５０に過剰な負荷がかかることがない。

さらに、二次電池１は、電池蓋４を、正極タブ３１及び負極タブ３２の位置決め及び固定を図るホルダ３０と、正極端子部３７及び負極端子部３８を備える基板３５と、ホルダ３０とともに基板３５を挟持するトップカバー３６から構成している。これにより、ホルダ３０において正極タブ３１及び負極タブ３２を位置決めを図り、かつ保持することで、正極端子２１及び負極端子２２あるいは正極端子板３３及び負極端子板３４との溶接を容易に行うことができ、また二次電池１の落下や振動等の衝撃が加わった場合にも正極タブ３１及び負極タブ３２がずれることにより溶接箇所が外れてしまう事態を防止することができる。

さらに、二次電池１は、バッテリーセル３の挿入端面３ｂに弾性部材５５を介してバッテリー缶２に接着されているため、バッテリー缶２内におけるバッテリーセル３のがたつきを防止するとともに、バッテリー缶２の落下や振動等の衝撃を吸収し、接合部５０に衝撃が加わることを防止することができる。また、バッテリーセル３を糊代２８を側面に沿って折り返した後バッテリー缶２内に挿入することにより、折り返された糊代がバッテリーセル３とバッテリー缶２との緩衝部材として機能させることができる。

さらに、二次電池１は、弾性部材５５に絶縁フィルム５６を貼着することにより、バッテリーセル３をバッテリー缶２に挿入すると、バッテリー缶２の開口部５の側面にガイドされながらバッテリーセル３の側面に沿って絶縁フィルム５６が配設されて、糊代２８の切断面に露呈する包装体２３のアルミニウム層５３を覆い、バッテリー缶２の内壁との絶縁を図ることができる。したがって、金属製のバッテリー缶２が帯電した場合にも、バッテリー缶２と包装体２３のアルミニウム層５３とが直に接触して負極となるとともに、ポリプロピレン層５２に何らかの原因で孔があくことにより電触を引き起こし、包装体２３に孔があいて水分が浸入することでバッテリーセル３が膨張することを防止することができる。

さらに、二次電池１は、正極端子２１及び負極端子２２と正極タブ３１と負極タブ３２との接合部５０に、絶縁紙５１が貼り付けられているため、接合部５０を補強することができるとともに、金属製のバッテリー缶２と接触することによるショートを防止することができる。また、この接合部５０が略Ｓ字状に湾曲しながらバッテリー缶２内に収納されることにより、二次電池１の落下や振動等によってバッテリーセル３と電池蓋４との間に衝撃が加わった場合にも、略Ｓ字状に折り曲げ収納された接合部５０が撓むことによって衝撃の負荷が吸収され、正極端子２１及び負極端子２２と、正極タブ３１及び負極タブ３２とが外れることを防止することができる。

なお、本発明が適用された二次電池１は、上述したように、弾性部材５５を介してバッテリーセル３をバッテリー缶２内に接着したが、図２２（ａ）〜図２２（ｃ）に示すように、バッテリーセル３の挿入前に、バッテリー缶２内の一主面に接着剤５８を塗布し、バッテリー缶２内に挿入されるバッテリーセル３によって該接着剤５８がバッテリー缶２内の一主面に引き延ばされることにより、バッテリーセル３をバッテリー缶２に接着するようにしてもよい。かかる構成を用いることによっても、バッテリーセル３をバッテリー缶２内に固定することができ、二次電池１の落下や振動等によってもバッテリーセル３がバッテリー缶２内でがたつくことが防止される。したがって、正極端子２１及び負極端子２２と正極タブ３１と負極タブ３２との接合部５０に過剰な負荷がかかることなく、正極端子２１及び負極端子２２と、正極タブ３１及び負極タブ３２とが外れることを防止することができる。

また、接着剤５８を用いてバッテリーセル３をバッテリー缶２内に固定することにより、バッテリー缶２内のスペースを有効に用いることができ、バッテリーセル３の接着面と反対側の主面と該主面と対向するバッテリー缶２の内壁との間に所定のクリアランスを形成することができる。したがって、図２３に示すように、バッテリーセル３が熱膨張した場合においても、該クリアランスによってバッテリーセル３の体積膨張に対するマージンを確保しているため、バッテリー缶２に歪みが生じ、また接合部５０に過剰な負荷がかかる事態を防止することができる。

また、本発明が適用された二次電池は、一のバッテリーセル３をバッテリー缶２内に挿入する場合のみならず、図２４に示すように、バッテリーセル３を複数積層させたセル積層体６１を形成し、一のバッテリー缶６２に挿入するようにしてもよい。以下、セル積層体６１を収納してなる二次電池６０について説明する。なお、上述した二次電池１と同一の部材については、同一の符号を付してその詳細を省略する。

このセル積層体６１は、複数のバッテリーセル３を正極端子２１及び負極端子２２が導出された導出面３ａを同一方向に向けて積層したものであり、必要に応じて各バッテリーセル３間が接着されて形成されるものである。このセル積層体６１は、各バッテリーセル３から導出された正極端子２１及び負極端子２２が、電池蓋６４を構成する基板６５の正極端子板６６及び負極端子板６７に溶接される。

かかるセル積層体６１は、上記セル集合体２７を糊代２８に沿って折り曲げることによりバッテリーセル３が積層される。バッテリーセル３は、図２４に示すように、２段に積層させてもよく、図２５に示すように３段に積層させてもよい。３段に積層させる場合、図２６に示すように、セル集合体２７は、各バッテリーセル３間に設けられる糊代２８の幅Ｗ_１とＷ_２とを異ならせて形成される。二次電池６０は、バッテリーセル３の積層数や各バッテリーセル３の配線によって、電池容量や電圧を自由に設定することができる。

なおセル積層体６１は、セル集合体２７からバッテリーセル３を個々に切り出した後、導出面３ａを同一方向に向けて積層させることにより形成するようにしてもよい。

基板６５は、各バッテリーセル３から導出された正極端子２１及び負極端子２２が溶接される正極端子板６６及び負極端子板６７と、これら正極端子板６６及び負極端子板６７と回路パターンによって接続されるとともに、トップカバー６９に形成された端子孔７０を介して外方に臨まされる正極端子部７１及び負極端子部７２が形成されている。

二次電池６０は、基板６５の回路パターンによって、積層されたバッテリーセル３を直列に接続させたり、あるいは並列に接続させるように設定することができる。かかる回路パターンは銅箔のエッチング工程や導電ペーストの印刷工程等により形成される。また正極端子板６６及び負極端子板６７は、ランドにリフローはんだ付けされることにより実装される。正極端子部７１及び負極端子部７２は、所定箇所に形成されたランド上に金メッキ等されることにより形成される。なお、上記二次電池１と同様に、正極端子部７１及び負極端子部７２は、二次電池６０の電池容量等、各種機能の相違に応じて異なる配置とすることができる。このような基板６５は、ホルダ６８及びトップカバー６９に挟持されるとともに、これらホルダ６８及びトップカバー６９とともに電池蓋６４を構成する。

ホルダ６８は、基板６５を介してトップカバー６９と連結されることにより基板６５を挟持するものであり、これにより正極端子部７１及び負極端子部７２にかかる押圧力をトップカバー６９とともに受けて、過剰な負荷が正極端子部７１及び負極端子部７２にかかることを防止する。このホルダ６８は、合成樹脂によりバッテリー缶６２の開口部６３と略同一の矩形状にモールド成形される。また、ホルダ６８は、上面６８ａ及び下面６８ｂに、トップカバー６９に形成された連結孔７４に係合される連結突起７３が断続的に複数形成されている。

このホルダ６８とともに基板６５を保持するトップカバー６９は、合成樹脂によりバッテリー缶６２の開口部６３と略同一の矩形状にモールド成形された部品であり、開口部６３と隙間無く係合可能とされている。このトップカバー６９は、上面６９ａ及び下面６９ｂに上記ホルダ６８に突設された連結突起７３が挿通係合する連結孔７４が、連結突起７３に対応して断続的に複数形成されている。またトップカバー６９は、上下面６９ａ，６９ｂにバッテリー缶６２の開口部６３の周囲に形成された係合孔７６に係合される係合凸部７７が断続的に複数形成されている。そしてトップカバー６９は、上下面６９ａ，６９ｂがやや撓みながら開口部６３よりバッテリー缶６２内に挿入されることにより、この係合凸部７７が係合孔７６に係合され、バッテリー缶６２に組み付けられる。

またトップカバー６９は、前面６９ｃに基板６５に形成された正極端子部７１及び負極端子部７２を外方に臨ませる端子孔７０が穿設され、この端子孔７０を介してデジタルスチルカメラ１０等の電子機器や充電器８０側の電極端子と正極端子部７１及び負極端子部７２とを接触させる。

このトップカバー６９は、バッテリーセル３の正極端子２１及び負極端子２２と、基板６５の正極端子板６６及び負極端子板６７とが接続された後、連結孔７４にホルダ６８の連結突起７３が挿通されることにより、基板６５を挟んでホルダ６８と連結され、電池蓋６４が形成される。その後、電池蓋６４は、トップカバー６９の係合凸部７７がバッテリー缶６２の開口部６３周辺に形成された係合孔７６に係合することによってバッテリー缶６２に組み付けられ、二次電池６０が形成される。

セル積層体６１が挿入されるバッテリー缶６２は、略扁平状の立方体の一面が開放された金属性の筐体からなり、セル積層体６１の形状に応じて断面略矩形状に形成されている。このバッテリー缶６２は、鉄等の金属材料を深絞り加工によって成型することにより、一面のみにセル積層体６１の挿入用の開口部６３が形成されている。このバッテリー缶６２は、壁の厚さが０．３ｍｍ程度とされることにより、バッテリーセル３の収納領域を除くと自身の厚みが極力抑えられた薄型形状をなし、同時に金属材料を用いることにより落下や振動等の各種衝撃に対する機械的強度を備えることができる。開口部６３は、セル積層体６１が挿入される挿入端とされ、セル積層体６１の挿入後は、電池蓋６４によって閉塞される。このため、開口部６３の周囲には、電池蓋６４に突設された係合凸部７７が係合する係合孔７６が複数穿設されている。係合孔７６には、電池蓋６４が開口部６３に挿入されると、電池蓋６４に突設された係合凸部７７が撓みながら開口部６３内に進入し、係合孔７６と係合される。これにより電池蓋６４がバッテリー缶６２に組み付けられる。

なおバッテリー缶６２は、上記二次電池１と同様に、開口部６３と対向する底面部に、電子機器の電池装着部に外付けする場合や、充電器８０の電池装着部に装着させる場合に、電池装着部に突設された係止凸部に係止される係止孔を形成するようにしてもよい。また、電池装着部に係止凹部を設け、バッテリー缶６２の底面部に係止凸部を形成するようにしてもよい。同様に、トップカバー６９においても、上記二次電池１と同様に、前面６９ｃの所定箇所に電子機器の電池装着部に外付けする場合や、充電器８０の電池装着部に装着させる場合に、電池装着部に突設された係止突部に係止される凹状の係止部を形成するようにしてもよい。また、電池装着部に係止凹部を設け、トップカバー６９の前面６９ｃに凸状の係止部を形成するようにしてもよい。

なおバッテリー缶６２には、上記二次電池１と同様に、電池蓋６４と接続されセル積層体６１が挿入され電池蓋６４によって開口部６３が閉塞された後、絶縁性を有する外装ラベル１５及び二次電池６０の各種情報が記載された情報ラベル４９が貼着される。この外装ラベル１５の構成及び効果は、上述した二次電池１に貼着された場合と同様である。

またバッテリー缶６２は、断面を略矩形状に形成するほか、図２７に示すように、短辺方向の稜線が円弧状に形成された断面略台形状に形成するようにしてもよい。かかる形状とすることにより、二次電池６０は、デジタルスチルカメラ１０等の電子機器や充電器８０の電池装着部への誤挿入を防止することができる。

以上のような二次電池６０は、以下のように製造される。先ず、図２８に示すように、セル集合体２７をバッテリーセル３の積層数に応じてバッテリーセル３が２つ以上連続するように切断し、糊代２８に沿ってバッテリーセル３を積層するように折り畳むことにより、セル積層体６１を形成する。

次いで、図２９に示すように、セル積層体６１の各バッテリーセル３から導出されている正極端子２１及び負極端子２２を、基板６５に実装されている正極端子板６６及び負極端子板６７に溶接する。なお、基板６５は予め別工程において、各バッテリーセル３を直列接続あるいは並列接続する回路パターン及び正極端子部７１及び負極端子部７２が形成されるとともに、正極端子板７１及び負極端子板７２が実装され、ホルダ６８に支持されている。

次いで、ホルダ６８とトップカバー６９とを連結することにより電池蓋６４を形成し、次いでセル積層体６１をバッテリー缶６２の開口部６３に挿入する。このとき、セル積層体６１は、各バッテリーセル３の挿入端面３ｂに絶縁フィルム５６が設けられた弾性部材５５を貼着することにより、バッテリー缶６２の挿入と同時に、絶縁フィルム５６によって包装体２３とバッテリー缶６２の内壁の絶縁を図り、また弾性部材５５によってバッテリー缶６２に固定するようにしてもよい。

セル積層体６１の挿入に続いて、電池蓋６４をバッテリー缶６２の開口部６３に組み付ける。その後、バッテリー缶６２には外装ラベル１５が貼着される。外装ラベル１５は、上述したように、二次電池６０の化粧ラベルとなるほか、金属製のバッテリー缶６２の絶縁を図るためのものである。また外装ラベル１５は、バッテリー缶６２の外周を巻回する主面部１６と、バッテリー缶６２の底面部の長手方向の両端部を除く領域を覆うように巻回する第１の巻回部１７と、電池蓋６４のトップカバー６９に形成された端子孔７０を除く領域に巻回される第２の巻回部１８とを有する。

これにより、二次電池６０においても、バッテリー缶６２の底面部両端が、電子機器の電池収容部に設けられた係止部材が係止される係止部となり、また、電池蓋６４まで巻回するように外装ラベル１５が貼着されることにより、平坦性や外観を損なうことなく電池蓋６４とバッテリー缶６２との組み付け強度を確保することができる。

以上のように構成される二次電池６０によれば、バッテリーセル３を必要に応じて複数積層させたセル積層体６１を用いることにより、高い電気容量を備えた二次電池や長寿命の二次電池を容易に得ることができる。また、二次電池６０は、基板に形成された回路パターンに応じて各バッテリーセル３を直列あるいは並列に接続することができるため、容易に高容量化あるいは長寿命化を図ることができる。

次いで、上述した二次電池の充電を図る充電器８０について説明する。充電器８０は、上述した二次電池１の外形は同じであるが、電気容量や対応可能な電子機器の相違、残量表示機能の有無あるいは急速充電が可能なタイプと不可能なタイプといった相違に応じて、前面１ｃより臨む正極端子部３７及び負極端子部３８を、略点対称の位置に配設されている点において異なる複数種類の二次電池１に対して、これらの共通の充電器として用いられるものである。

この充電器８０は、図３０に示すように、充電器本体８１と、二次電池１が収納される電池収納部８２と、電池収納部８２内に配設されて二次電池１の正極端子部３７及び負極端子部３８と当接される電極端子８３と、電極端子８３を充電器本体８１の外方から視認できる透明部８４とを有する。

充電器本体８１は、図３０に示すように、例えば二次電池１よりも大きな立方体からなり、主面部８１ａには電池収納部８２が形成されている。電池収納部８２は、二次電池１と略同一の大きさからなる凹部であり、一側壁部８２ａには二次電池１の前面１ｃに設けられた端子孔４８より外方に臨まされている正極端子部３７及び負極端子部３８の位置に対応して電極端子８３が形成されている。また充電器本体８１は、この電極端子８３が形成された側壁部８２ａから主面部８１ａにかけて、該電極端子８３の視認性を向上させる透明部８４が形成されている。透明部８４を設けることにより、充電器８０のユーザは、電極端子８３の位置を上方から容易に視認することができ、また二次電池１を電池収納部８２に装着した際に、挿入方向を間違わずに、二次電池１側の正極端子部３７及び負極端子部３８と、充電器本体８１側の電極端子８３とが接続されていることを容易に確認することができる。その他、詳細は省略するが、充電器本体８１には、外部電源を取り込むための電気コードや充電状態をＬＥＤ素子や液晶等で表示する表示部等が設けられている。

ここで、本充電器８０に装着される二次電池１は、上述したように、例えば高電池容量タイプか否か、ＬＥＤや液晶等による残量表示機能の有無、対応可能な電子機器の相違、あるいは急速充電可能かどうかといった機能に応じて正極端子部３７及び負極端子部３８の配置を異ならせて形成されている。すなわち、二次電池１を構成するバッテリー缶２及び電池蓋４の外形状は機能の相違に関わらず同一であるが、電池蓋４を構成する基板３５に形成された正極端子部３７及び負極端子部３８は、上記各種機能に応じて略点対称の位置に配設される。同様に、電子機器側に設けられる電極端子も、対応する二次電池の正極端子部３７及び負極端子部３８の配置に対応した配置をとる。これにより、二次電池１は、非対応の電子機器に装着された場合にも、二次電池１側の正極端子部３７及び負極端子部３８と電子機器側に設けられる電極端子とが接触しないため、誤装着によるトラブルを防止することができる。なお、このとき電子機器側の電極端子は合成樹脂製のトップカバー３６の前面３６ｃと当接するため、金属製のバッテリー缶２と直に接することが防止される。

一方、二次電池１の充電時においてまで、機能別に複数の充電器を用意するのはユーザにとって使い分けが必要となり煩雑である。また、製品の供給者側にとっても、複数種類の充電器について製造、管理等が必要となり煩雑である。

そこで、本充電器８０においては、機能別に正極端子部３７及び負極端子部３８の位置が異なる複数の二次電池１について装着方向を変えることで、共用可能としている。具体的に、二次電池１は、機能別に正極端子部３７及び負極端子部３８が略点対称の位置に配設されていることから、図３１に示すように、二次電池１Ａに対して正極端子部３７及び負極端子部３８が略点対称の位置に配設されている二次電池１Ｂを１８０°回転させると、両者の正極端子部３７及び負極端子部３８が同位置にくる。したがって、二次電池１Ａを充電器８０に装着する場合には短辺側の上面１ａを上にし、二次電池１Ｂを充電器８０に装着する場合には１８０°回転させて長辺側の下面１ｂを下にする。これにより、いずれの二次電池１Ａ，１Ｂにおいても、正極端子部３７及び負極端子部３８と充電器８０側に形成された電極端子８３と接触し、充電を行うことができる。

なお、かかる二次電池１Ａ，１Ｂが装着方向を間違わずに、各正極端子部３７及び負極端子部３８が充電器本体８１の電極端子８３と接触しているか否かは、透明部８４を介して容易に視認でき、また充電状態を表示する表示部等によっても二次電池１Ａ，１Ｂの装着方向の正否を確認することができる。

ここで、二次電池１Ａが下面１ｂを上にし、また二次電池１Ｂが上面１ａを上にして装着された場合には、各正極端子部３７及び負極端子部３８と電極端子８３とが接触しないため充電されない。このとき、電極端子８３は、合成樹脂製のトップカバー３６の前面３６ｃと当接されるため、金属製のバッテリー缶２と直に接することが防止される。また二次電池１Ａ，１Ｂが前面１ａと背面１ｄとを逆に装着された場合にも、電極端子８３と二次電池１の背面１ｄとが当接されるため充電は行われない。このとき、電極端子８３は、バッテリー缶２の底面に貼着された外装ラベル１５の第１の巻回部１７と当接されることにより、金属製のバッテリー缶２と直に接することが防止される。

また、かかる互換性を備えた充電器は、以下のような構成を備えていてもよい。図３２に示すように、充電器９０は、略矩形状の充電器本体９１と、充電器本体９１の相対向する側面９１ａ，９１ｂにスライド自在に支持され、二次電池１を保持する保持アーム９２と、充電器本体９１の前面９１ｃに設けられている電極端子９３とを備える。この充電器９０は、二次電池１を保持する保持アーム９２の一方又は他方から、正極端子部３７及び負極端子部３８の配置が略点対称とされた二次電池１Ａ又は１Ｂがそれぞれ装着されるものである。

保持アーム９２は、充電器本体９１の両側面９１ａ，９１ｂにスライド自在に支持される一対のアーム部９５，９５と、アーム部９５，９５の先端部において一対のアーム部９５，９５間に亘って設けられ二次電池１Ａ，１Ｂを保持する保持部９６とを備える。

アーム部９５，９５は、長尺状の部材であり、二次電池１の幅と略同一の幅を隔てて充電器本体９１の両側面９１ａ，９１ｂにスライド可能に支持されることにより、充電器本体９１の前面９１ｃ側に引き出される。アーム部９５，９５の先端部に形成される保持部９６は、二次電池１のバッテリー缶２を支持する略Ｔ字状の部材であり、充電器本体９１の前面を構成するとともにバッテリー缶２の底面部を支持する支持壁９７と、支持壁９７の高さ方向の略中心からアーム部９５，９５間に亘って充電器本体９１の前面９１ｃ側に張り出し、両面がバッテリー缶２の後端部が載置される載置面９８ａ，９８ｂとされる載置面部９８とを有する。

支持壁９７は、アーム部９５，９５が充電器本体９１の背面９１ｄ側にスライドされているときには、充電器本体９１の前面となる。また支持壁９７は、アーム部９５，９５が充電器本体９１の前面９１ｃ側にスライドされ、二次電池１が保持アーム９２に装着される際、バッテリー缶２の底面部７を支持する。

載置面部９８は、支持壁９７から充電器本体９１の前面９１ｃ側に向かって載置面９８ａ、９８ｂがそれぞれ前面９１ｃの厚さ方向の中心に向かって傾斜する傾斜面とされている。そして載置面部９８は、二次電池１が保持アーム９２に装着される際、バッテリー缶２の後端部が載置され、正極端子部３７及び負極端子部３８が臨むトップカバー３６の前面３６ｃを充電器本体９１の前面９１ｃに形成された電極端子９３と接触可能に傾斜させる。すなわち、載置面部９８の載置面９８ａ，９８ｂは、両面ともバッテリー缶２の後端部が載置されると、正極端子部３７及び負極端子部３８を充電器本体９１の電極端子９３と接触させる。

かかる保持アーム９２は、一対のアーム部９５，９５と、載置面９８ａ又は載置面９８ｂと、支持壁９７とによって二次電池１を保持する。このとき、図３３（ａ）及び図３３（ｂ）に示すように、保持アーム９２は、機能に応じて正極端子部３７及び負極端子部３８の位置が互いに略点対称の位置に配設されている二次電池１Ａを載置面９８ａに、二次電池１Ｂを載置面９８ｂに保持する。このとき、各二次電池１Ａ，１Ｂは、それぞれ下面１ｂを挿入面として保持アーム９２に装着される。また、載置面９８ａに保持される二次電池１Ａと、載置面９８ｂに保持される二次電池１Ｂとは互いに１８０°回転させて装着される。これにより、いずれの二次電池１Ａ，１Ｂにおいても、正極端子部３７及び負極端子部３８は同じ位置にくるため、充電器本体９１の前面９１ｃ側に形成された電極端子９３と接触し、充電を行うことができる。

なお、挿入面を逆にして二次電池１Ａ，１Ｂが上面１ａ側から装着された場合や、二次電池１Ａを載置面９８ｂ側に装着した場合、あるいは二次電池１Ｂを載置面９８ａ側に装着した場合には、正極端子部３７及び負極端子部３８が充電器本体９１の前面９１ｃに形成された電極端子９３とが接触されないため、充電されない。このとき電極端子９３は、合成樹脂製のトップカバー３６の前面３６ｃと当接するため、金属製のバッテリー缶２と直に接することが防止される。また、二次電池１Ａ，１Ｂが前面１ａと背面１ｄとを反対にして装着した場合には、電極端子９３は二次電池１Ａ，１Ｂの背面１ｄと当接するため充電されない。このとき、電極端子９３は、バッテリー缶２の底面に貼着された外装ラベル１５の第１の巻回部１７と当接されることにより、金属製のバッテリー缶２と直に接することが防止される。

また充電器９０は、図３４に示すように、未使用時にはアーム部９５，９５を充電器本体９１の背面９１ｄ側にスライドさせることができるため、携帯性に優れ、またアーム部９５，９５の破損等の防止も可能である。

また、かかる互換性を備えた充電器は、以下のような構成を備えていてもよい。図３５に示すように、充電器１００は、略矩形状の充電器本体１０１と、充電器本体１０１の上面１０１ａに設けられた電池装着部１０２と、電池装着部１０２内に形成され二次電池１の正極端子部３７及び負極端子部３８と接触する電極端子１０３と、充電器本体１０１の上面１０１ａに回動自在に設けられ二次電池１Ａ及び１Ｂを保持する一対の電池ホルダ１０４Ａ，１０４Ｂとを備える。この充電器１００は、正極端子部３７及び負極端子部３８の配置に応じて二次電池１の向きを変えて電池ホルダ１０４Ａ又は１０４Ｂに装着することにより電池装着部１０２の電極端子１０３と正極端子部３７及び負極端子部３８とが接触可能として複数種類の二次電池１Ａ，１Ｂの互換性を確保するとともに、適正な向きでないと電池ホルダ１０４Ａ又は１０４Ｂに装着することができないこととし、二次電池１Ａ，１Ｂの誤装着を防止するものである。

充電器本体１０１は、略矩形の箱形に形成され上面１０１ａの略中央に二次電池１が前面１ｃ側から装着される電池装着部１０２が形成されている。また充電器本体１０１は、上面１０１ａに一対の電池ホルダ１０４Ａ，１０４Ｂが上方に回動自在に設けられている。

電池装着部１０２は、二次電池１が前面側から装着される凹部であり、該二次電池１の形状に応じて略矩形状に開口されている。この電池装着部１０２の底面部には、二次電池１の前面１ｃより臨む正極端子部３７及び負極端子部３８と接触する電極端子１０３が形成されている。

電池ホルダ１０４Ａ及び１０４Ｂは、電池装着部１０２に装着される二次電池１Ａ及び１Ｂを保持するものであり、図３６（ａ）に示すように、電池ホルダ１０４Ａが二次電池１Ａを、図３６（ｂ）に示すように、電池ホルダ１０４Ｂが二次電池１Ｂを保持する。この電池ホルダ１０４Ａ及び１０４Ｂは、それぞれ二次電池１が収納される電池収納部１０５Ａ，１０５Ｂと、電池収納部１０５Ａ，１０５Ｂの各一対の側面より連続して突出形成され充電器本体１０１に回動可能に支持される一対のアーム部１０６Ａ，１０６Ｂとを有する。そして、電池ホルダ１０４Ａは、一対のアーム部１０６Ａの基端部を回動支点として電池収納部１０５Ａが充電器本体１０１の上面１０１ａの前面側から上方に亘って回動自在に形成され、電池ホルダ１０４Ｂは、一対のアーム部１０６Ｂの基端部を回動支点として充電器本体１０１の上面１０１ａの背面側から上方に亘って回動自在に形成されている。

電池収納部１０５Ａ，１０５Ｂは、二次電池１の形状に応じて略矩形の箱型形状をなし、二次電池１が挿脱される一主面及び電池装着部１０２側の下面が開口されている。また電池収納部１０５Ａ及び１０５Ｂは二次電池１が下面１ｂ側から挿入されることにより装着可能とされている。

電池ホルダ１０４Ａ及び１０４Ｂは、電池収納部１０５Ａと電池収納部１０５Ｂが充電器本体１０１の上方に回動された際に、各主面の開口側が互いに反対方向に向くように取り付けられる。すなわち、電池収納部１０５Ａ及び１０５Ｂは、図３５に示すように、充電器本体１０１の上面１０１ａに収納されている際には背面壁を上方に臨ませ、上方に回動されると、電池ホルダ１０４Ａは、図３６（ａ）に示すように、電池収納部１０５Ａの背面壁を充電器本体１０１の背面側に向け、電池ホルダ１０４Ｂは、図３６（ｂ）に示すように、電池収納部１０５Ｂの背面壁を充電器本体１０１の前面側に向ける。これにより、電池ホルダ１０４Ａに装着される二次電池１Ａと、電池ホルダ１０４Ｂに装着される二次電池１Ｂとは、充電器本体１０１の上面１０１ａに設けられた電池装着部１０２に対して互いに逆向きに装着される。

一対のアーム部１０６Ａ，１０６Ｂは、充電器本体１０１の電池装着部１０２を挟んで回動自在に支持され、充電器本体１０１の前面側あるいは背面側に回動されることにより電池ホルダ１０４Ａ，１０４Ｂを該上面１０１ａと略面一に保持させ、充電器本体１０１の上方に回動されると電池ホルダ１０４Ａ，１０４Ｂを立ち上げ二次電池１を装着可能とする。

この一対のアーム部１０６Ａ，１０６Ｂは、各基端部が充電器本体１０１の上面１０１ａに設けられた電池装着部１０２の長手方向両端部を挟んで支持されている。また電池ホルダ１０４Ａは電池ホルダ１０４Ｂよりも幅狭に形成されていることから、アーム部１０６Ａの基端部は、アーム部１０６Ｂの基端部よりも充電器本体１０１の内側に支持されている。これにより、電池ホルダ１０４Ａと電池ホルダ１０４Ｂとは、いずれか一方が上方に回動されているときには、他方は上方への回動が規制され、常に二次電池１Ａ又は二次電池１Ｂのうち一方のみが電極端子１０３に接触されることとなる。

以上のような充電器１００を用いて、機能別に正極端子部３７及び負極端子部３８が略点対称の位置に配設されている二次電池１Ａ及び１Ｂの充電を行う際には、二次電池１の端子位置に応じて電池ホルダ１０４Ａ又は１０４Ｂの一方を上方に回動させる。電池ホルダ１０４Ａを上方に回動させた場合には（図３６（ａ））、二次電池１Ａが下面１ｂを挿入端面として電池収納部１０５Ａに挿入される。これにより二次電池１Ａは、前面１ｃ側が電池装着部１０２内に装着され、正極端子部３７及び負極端子部３８が電極端子１０３と接触し充電が行われる。

なお、二次電池１Ａを上面１ａ側から挿入しようとした場合には電池収納部１０５Ａへの挿入が規制される。また、電池ホルダ１０４Ａに二次電池１Ｂが挿入された場合、正極端子部３７及び負極端子部３８の位置が１８０°反対に形成されているため、電池装着部１０２の電極端子１０３と接触せず、充電されない。このとき電極端子１０３は、合成樹脂製のトップカバー３６の前面３６ｃと当接されることとなり、金属製のバッテリー缶２と直に接することが防止される。また二次電池１Ａを上下逆さまに挿入した場合、電極端子１０３と二次電池１の背面１ｄとが接触するため充電されない。このとき電極端子１０３は、バッテリー缶２の底面部７に貼着された外装ラベル１５の第１の巻回部１７と当接されることにより、金属製のバッテリー缶２と直に接することが防止される。

また、電池ホルダ１０４Ｂを上方に回動させた場合には（図３６（ｂ））、二次電池１Ｂが下面１ｂを挿入端面として電池収納部１０５Ｂに挿入される。これにより二次電池１Ｂは、前面１ｃ側が電池装着部１０２内に装着される。ここで、二次電池１Ｂは、二次電池１Ａに対して正極端子部３７及び負極端子部３８が略点対称の位置に形成されているため、電池収納部１０５Ａに挿入された二次電池１Ａとは逆向きに電池収納部１０５Ｂに挿入されると、電池装着部１０２の電極端子１０３に対しては、正極端子部３７及び負極端子部３８が二次電池１Ａと同じ位置にくる。したがって、二次電池１Ｂは、正極端子部３７及び負極端子部３８が電極端子１０３と接触し充電が行われる。

なお、二次電池１Ｂを上面１ａ側から挿入しようとした場合には電池収納部１０５Ｂへの挿入が規制される。また、電池ホルダ１０４Ｂに二次電池１Ａが挿入された場合、正極端子部３７及び負極端子部３８の位置が１８０°反対に形成されているため、電池装着部１０２の電極端子１０３と接触することがないため、充電されない。このとき電極端子１０３は、合成樹脂製のトップカバー３６の前面３６ｃと当接されることとなり、金属製のバッテリー缶２と直に接することが防止される。また二次電池１Ｂを上下逆さまに挿入した場合、電極端子１０３と二次電池１の背面１ｄとが接触するため充電されない。このとき電極端子１０３は、バッテリー缶２の底面部７に貼着された外装ラベル１５の第１の巻回部１７と当接されることにより、金属製のバッテリー缶２と直に接することが防止される。

以上のように、いずれの二次電池１Ａ，１Ｂにおいても、正極端子部３７及び負極端子部３８は同じ位置にくるため、電池装着部１０２に形成された電極端子１０３と接触し、充電を行うことができ、充電器１００を共用することができる。

また充電器９０は、未使用時には電池ホルダ１０４を充電器本体１０１の上面１０１ａ側に回動させることができるため、携帯性に優れ、また電池ホルダ１０４の破損等の防止も可能である。

本発明が適用された二次電池を用いる電子機器の例を示す斜視図である。本発明が適用された二次電池を示す斜視図である。本発明が適用された二次電池の分解斜視図である。本発明が適用された二次電池を電子機器の電池収容部へ装着する様子を示す斜視図である。本発明が適用された二次電池の他の例を示す斜視図である。本発明が適用された二次電池を電子機器等の外部に設けられた電池装着部へ装着する様子を示す側面図である。バッテリーセルが挿入されたバッテリー缶を示す斜視図である。電子機器等の外部に設けられた電池装着部の係止部材に電極部を設けた例を示す側面図である。外装ラベルが貼着された二次電池を示す図であり、（ａ）は背面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は正面図である。電池蓋が組み付けられた様子を示す二次電池の断面図である。バッテリーセルを示す分解斜視図である。バッテリーセルの包装体の構造を示す断面図である。バッテリーセルの正負極端子と正負極タブとの接合を示す側面図である。正負極端子と正負極タブとの接合部を示す側面図である。機能に応じて正負極端子部の配置を異ならせた二次電池を示す斜視図である。機能に応じて正負極端子部の配置を異ならせた他の二次電池を示す斜視図である。本発明が適用された二次電池の他の例を示す斜視図である。本発明が適用された二次電池の製造工程を示す工程図である。治具に載置されたバッテリーセル、ホルダ及び基板を示す側面図である。バッテリー缶に挿入されているバッテリーセルを示す斜視図である。バッテリー缶内におけるバッテリーセルの様子を示す断面図である。接着剤を用いてバッテリーセルをバッテリー缶内に接着させる様子を示す断面図である。接着剤によって接着されたバッテリー缶内に接着されたバッテリーセルの様子を示す断面図である。本発明が適用された二次電池の他の例を示す分解斜視図である。セル積層体を示す斜視図である。セル集合体を示す斜視図である。本発明が適用された二次電池の例を示す斜視図である。糊代を折り曲げられたセル集合体を示す斜視図である。セル積層体より導出された正負極端子が溶接された基板を示す正面図である。本発明が適用された二次電池用の充電器を示す斜視図である。上記充電器に装着される二次電池を示す正面図である。本発明が適用された二次電池用の充電器の他の例を示す斜視図である。二次電池が装着された上記充電器を示す断面図である。保持アームが収納された上記充電器を示す斜視図である。本発明が適用された二次電池用の充電器の他の例を示す斜視図である。二次電池が装着された上記充電器を示す斜視図である。従来のポリマーリチウムイオン二次電池を示す斜視図である。

符号の説明

１二次電池、２バッテリー缶、３バッテリーセル、４電池蓋、５開口部、６係合孔、１５外装ラベル、１６主面部、１７第１の巻回部、１８第２の巻回部、２０電池素子、２１正極端子、２２負極端子、２３包装体、２４収納シート、２５収納凹部、２６密閉シート、２７セル集合体、２８糊代、３０ホルダ、３１正極タブ、３２負極タブ、３３正極端子板、３４負極端子板、３５基板、３６トップカバー、３７正極端子板、３８負極端子板、３９，４０折曲げ部、４３アース、４８端子孔、４９情報ラベル、５０接合部、５１絶縁紙、５５弾性部材、５６絶縁フィルム、５７缶底電極、６０二次電池、６１セル積層体、６２バッテリー缶、６４電池蓋、６５基板、６６正極端子板、６７負極端子板、６８ホルダ、６９トップカバー、７０端子孔、７１正極端子部、７２負極端子部、８０充電器、８１充電器本体、８２電池収容部、８３電極端子、８４透明部

Claims

電子機器に取り付けられることにより該電子機器に電力を供給する電子機器用の二次電池において、
正極、負極及び電解質とを包装体に収納するとともに、上記正極及び負極からそれぞれ正極端子及び負極端子が上記包装体の同一側面より導出されたバッテリーセルと、
上記バッテリーセルが挿入される一の開口部が形成され、上記正極端子及び負極端子が導出された一側面を上記開口部側に向けて上記バッテリーセルを収納する金属製のバッテリー缶と、
上記正極端子及び負極端子が接続されるとともに外方に臨まされることにより上記電子機器の電極と接続される端子部が設けられ、上記バッテリー缶の開口部を閉塞する合成樹脂からなる蓋体とを備え、
上記バッテリー缶及び上記蓋体は、扁平状に形成されるとともに短辺側の稜が円弧状に形成された断面台形状に形成され、
上記端子部は、上記蓋体の中心線より上記台形の短辺側に偏倚して設けられている二次電池。
上記バッテリーセルは、扁平状に形成されるとともに短辺側の稜が円弧状に形成された断面台形状に形成され、
上記バッテリーセルは長辺及び短辺を、上記バッテリー缶の長辺及び短辺に対応させて挿入されることを特徴とする請求項１記載の二次電池。
上記バッテリーセルは上記バッテリー缶の内周面との間にクリアランスが設けられて収納されていることを特徴とする請求項１又は２記載の二次電池。
上記バッテリーセルは、上記バッテリー缶の上記開口部と反対側の底面部に対峙する側面に貼着された弾性部材を介して、該側面が上記底面部に接着されていることを特徴とする請求項１又は２記載の二次電池。
上記弾性部材には上記包装体の切断面と上記バッテリー缶の内壁との間に配設される絶縁フィルムが設けられていることを特徴とする請求項４記載の二次電池。
上記バッテリーセルは、上記バッテリー缶の一主面に供給された接着剤によって、一平面部が該バッテリー缶の一主面と接着されていることを特徴とする請求項１又は２記載の二次電池。
上記バッテリーセルは、上記包装体の糊代部が側面に沿って折り返されて上記バッテリー缶に収納されることを特徴とする請求項１記載の二次電池。
上記蓋体の上面及び下面に、上記バッテリー缶の開口部の周囲に形成された係合孔に係合される係合凸部が断続的に複数形成されていることを特徴とする請求項１記載の二次電池。
上記係合凸部が上記係合孔より上記バッテリー缶の上面側に突出しないように上記係合孔に係合されることにより、平坦な外観が形成されていることを特徴とする請求項８記載の二次電池。