JP5083326B2 - 電池，その電池を搭載した車両および機器 - Google Patents

Description

本発明は，リチウムイオン二次電池等の密閉型の電池，その電池を搭載した車両および機器に関する。さらに詳細には，内部の圧力が上昇すると，電流経路を断つことにより電流が遮断されるようになっている電池と，その電池を搭載した車両および機器に関するものである。

従来より，車両やその他の機器に搭載されるリチウムイオン二次電池等の密閉型の電池においては，過充電や過昇温，外力による破損等によって，内部にガスが溜まる場合がある。また，そのガスによって，電池の内圧が上昇する場合がある。そのため，密閉型電池の電池ケースには一般に，安全のための脆弱箇所が形成される。例えば，電池ケースの一部の箇所に，電池の内圧によって変形する部材が用いられ，その部材の変形によって脆弱箇所が破損するようにされているものがある。脆弱箇所の破損によって，電流経路が遮断されるものや，二次電池の内外が連通されてガスを排出するもの等が提案されている。

例えば，特許文献１には，電極端子の電池内部側にダイアフラムを備えている二次電池が開示されている。この文献の装置では，ダイアフラムに脆弱箇所の一部が固定されている。そのため，内圧が上昇するとダイアフラムが変形し，脆弱箇所が破断される。これにより，その箇所において電池の電流経路を遮断するとされている。

特開２００８−６６２５４号公報

しかしながら，前記した従来の技術では，電極端子とダイアフラムの取り付け箇所との間に，ダイアフラムが変形できるための空間が必要となっている。そのため，電池内部にデッドスペースができてしまうという問題点があった。

本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，電池内部にデッドスペースができることなく，また，高い耐衝撃性および耐振動性を備えるとともに，内圧が上昇した際には確実に電流経路を遮断することのできる電池，その電池を搭載した車両および機器を提供することにある。

この課題の解決を目的としてなされた本発明の一態様における電池は，電池ケースと，電池ケースの内部に密封された正極，負極を有する発電要素と，電池ケースの外部に設けられた正負の電極端子とを有する電池であって，発電要素と正負の電極端子との接続箇所の少なくとも一方に，電池ケースの外部に配置され，第１部分と，第２部分と，第１部分と第２部分とのいずれよりも脆弱な脆弱部とを有し，第１部分と第２部分とは脆弱部を介してのみ繋がっているものである外部端子と，電池ケースを貫通し，電池ケースの外部にある部分の少なくとも一部が外部端子の第１部分に密着して覆い被さって配置されているとともに，電池ケースの内部と外部とを連通させる貫通穴が形成されている集電部材と，貫通穴における電池ケースの外側の出口を覆い，貫通穴の周囲全周にわたり外部端子に接合され，または，外部端子と集電部材とに跨って接合されている封止キャップとを有し，外部端子の第２部分は，電極端子に接続されており，集電部材は，電池ケースの内部で発電要素に接続されており，電池ケースの内圧が上昇したときに，封止キャップの少なくとも一部が，電池ケースから遠ざかる向きに移動することにより，外部端子の一部が変形し，脆弱部が破壊されるものである。

上述の態様の電池によれば，発電要素と電極端子との接続箇所の少なくとも一方に，外部端子と集電部材と封止キャップとを有している。集電部材の貫通穴によって電池ケースの内部と外部とが連通されているとともに，外部側の出口は封止キャップと外部端子との接合によって封止されている。従って，電池ケースの内部の圧力が上昇すると，封止キャップの内側（外部端子側）に圧力が加わる。この圧力により，封止キャップを移動させて脆弱部を破壊することができる。封止キャップは，電池ケースから遠ざかる向きに移動するので，電池ケースの内部にその移動のためのスペースを設ける必要はない。従って，電池内部にデッドスペースができることはない。

また，外部端子は第１部分と第２部分と脆弱部とを有している。そのうち，第１部分は，集電部材によって覆い被されることにより，集電部材を介して発電要素に接続されている。なお，集電部材のうちの必ずしも全体が，第１部分に覆い被さっていなくてもよい。このような接続方法は強固なものであり，高い耐衝撃性および耐振動性を備える。一方，第２部分は，電極端子に接続されている。この第１部分と第２部分とは脆弱部を介してのみ繋がっているので，脆弱部が破壊されれば，発電要素と電極端子とを繋ぐ電流経路は遮断される。これにより，内圧が上昇した際には確実に電流経路を遮断することができる。なお，上述の態様における電極端子と外部端子とは一体に形成されたものでもよいし，別部材でもよい。

さらに上述の一態様の電池では，外部端子は，第１部分または第２部分の少なくとも一方に，他の部分より肉薄の薄肉部が形成されているものであり，電池ケースの内圧が上昇したときには，薄肉部が変形することが望ましい。
薄肉部が変形することにより，脆弱部が確実に破壊される。

さらに上述の一態様の電池では，外部端子は，第２部分が第１部分を囲んで形成されているとともに，少なくとも第２部分に薄肉部が形成されているものであり，封止キャップは，貫通穴の周囲全周にわたる全周接合箇所にて外部端子の第２部分に接合されており，少なくとも脆弱部が破壊された後には，外部端子の第１部分にも集電部材にも接触しないものであることが望ましい。
このようなものであれば，第２部分とそれに接合された全周接合箇所とは，いずれも脆弱部を囲んで形成されている。従って，この全周接合箇所によって電池の気密性は保持されている。

さらに上述の一態様の電池では，外部端子は，第２部分と第１部分との間に，全周接合箇所により区画された領域の範囲内でスリットが形成されているとともに，第１部分が脆弱部およびスリットに囲まれて配置されており，薄肉部が全周接合箇所により区画された領域の範囲内にあるものであり，封止キャップは，薄肉部，または，薄肉部と脆弱部との間の箇所においても外部端子の第２部分に接合されていることが望ましい。
このようなものであっても，脆弱部が破壊されれば，電流経路は確実に遮断される。さらに，圧力上昇時には，全周接合箇所の内側で封止キャップが移動するので，薄肉部を変形させることは容易である。

さらに上述の一態様の電池では，外部端子は，スリットが２箇所に互いに平行に形成されるとともに，その２箇所のスリットの間に，それらと交差する方向に，脆弱部が２箇所に形成されているものであることが望ましい。
このようなものであれば，２箇所の脆弱部が破壊されれば，その破壊箇所とスリットとに囲まれる範囲は，それより外部の範囲から孤立される。従って，電流経路は確実に遮断される。

さらに上述の一態様の電池では，外部端子と電池ケースとの間に設けられる絶縁部材を有し，絶縁部材のうち外部端子の側の面には，スリットに嵌合する凸部と，薄肉部に嵌合する凸部とのうち少なくとも一方が形成されていることが望ましい。
このようなものであれば，組立時には，外部端子は絶縁部材によって容易に位置決めされる。

さらに上述の一態様の電池では，外部端子は，少なくとも第１部分に薄肉部が形成されているものであり，封止キャップは，貫通穴の周囲全周にわたる全周接合箇所にて，外部端子の第１部分に接合され，または，集電部材と外部端子の第１部分とに跨って接合されており，外部端子における全周接合箇所に接合されている箇所の少なくとも一部に，前記薄肉部，または，前記薄肉部と前記脆弱部との間の領域が含まれていることが望ましい。
このようなものであっても，同様の効果を得ることができる。

また本発明のさらに他の態様は，電力の供給を受けて車輪を回転駆動するモータと，モータに電力を供給する電源部とを有し，電源部に，上記の非水電解液型リチウムイオン二次電池が含まれている車両である。
また本発明のさらに他の態様は，電力の供給を受けて動作する動作部と，動作部に電力を供給する電源部とを有し，電源部に，上記の非水電解液型リチウムイオン二次電池が含まれている機器である。

本発明の上記態様における電池，その電池を搭載した車両および機器によれば，電池内部にデッドスペースができることなく，また，高い耐衝撃性および耐振動性を備えるとともに，内圧が上昇した際には確実に電流経路を遮断することができる。

本形態に係る二次電池の斜視図である。 電流遮断機構を示す端面図である。 封止キャップと外部端子を示す分解斜視図である。 外部端子を示す説明図である。 封止キャップと外部端子を重ねた様子を示す説明図である。 電流遮断機構を示す端面図である。 絶縁ガスケットを示す端面図である。 絶縁ガスケットを示す端面図である。 電流遮断機構が作動した後の様子を示す端面図である。 本形態に係る二次電池を搭載した車両の例を示す説明図である。 本形態に係る二次電池を搭載した機器の例を示す説明図である。 外部端子の他の例を示す説明図である。 外部端子の他の例を示す説明図である。 外部端子の他の例を示す説明図である。 電流遮断機構の別の例を示す端面図である。 外部端子の他の例を示す説明図である。 電流遮断機構の別の例を示す端面図である。 電流遮断機構の別の例を示す端面図である。

以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，リチウムイオン二次電池の電極端子近傍に本発明の電流遮断機構を適用したものである。

本形態の二次電池１０は，図１に示すように，扁平形状の電池ケース１１の外部に正負の電極端子１４，１５が設けられているものである。そして，電池ケース１１の内部に発電要素１６が収納されて密封されているものである。電池ケース１１は，一面が開口した箱状の本体１３とその開口を封じる封口板１２とを有している。正極端子１４と負極端子１５とは，発電要素１６に含まれる正負の電極板等にそれぞれ接続されている。そして，電池ケース１１のうち両端子１４，１５の間の位置には，安全弁１８が形成されている。この安全弁１８は，二次電池１０の内圧がかなり上昇した場合に破損して，内部のガスを排出するためのものである。

また本形態では，図１に示すように，正極端子１４に隣接して，電流遮断機構２０が形成されている。この電流遮断機構２０は，二次電池１０の内圧が上昇した場合に作動して，電流経路を遮断するためのものである。この電流遮断機構２０は，安全弁１８が作動する内圧よりも低い内圧において作動する。この電流遮断機構２０が作動することによって，この二次電池１０の電流経路は遮断されるが，ガスの排出は行われない。なお本形態では，負極端子１５側には電流遮断機構２０は形成されていない。負極端子１５およびその周囲の構成は，従来と同様のものでよく，ここでは説明を省略する。

本形態の電流遮断機構２０は，その一断面が図２に示すように構成されているものである。図２は，図１の紙面に平行な面での断面のうち，電流遮断機構２０の近傍の部分のみを示している。この箇所では，外部端子２１，絶縁ガスケット２２，絶縁スペーサ２３，シールガスケット２４が，端子リベット３１によって封口板１２に固定されている。端子リベット３１は，その図中上部が電池ケース１１の外部においてカシメられている。そして，カシメられた部分は，外部端子２１に密着して覆い被さって配置されている。さらに，端子リベット３１より二次電池１０の外部側に，封止キャップ２５が取り付けられている。なお，図１中の正極端子１４は，階段状の金属部材である外部端子２１の上段部２１ａ（図３参照）に取り付けられている。

本形態では，封口板１２，正極端子１４，外部端子２１，封止キャップ２５，端子リベット３１は，いずれもアルミまたはアルミ合金で形成されている。一方，絶縁ガスケット２２，絶縁スペーサ２３，シールガスケット２４は絶縁性の部材である。例えば，絶縁ガスケット２２，絶縁スペーサ２３は合成樹脂で，シールガスケット２４は合成ゴムでそれぞれ形成すればよい。

外部端子２１と封止キャップ２５との形状を図３の斜視図に示す。なお，図２は，図３のＡ−Ａ位置での端面を示したものである。外部端子２１は，階段状に一体的に形成された上段部２１ａと下段部２１ｂとを有するものである。上段部２１ａには，正極端子１４を貫通させる貫通穴４１が形成されている。下段部２１ｂには，端子リベット３１を貫通させる貫通穴４２が形成されている。

さらに，図３に示すように，下段部２１ｂには，その長手方向（図中の左下−右上方向）に沿った２本のスリット４３，４３が形成されている。２本のスリット４３，４３は同じ形状で，貫通穴４２をそれらの中央にはさんで両側に互いに平行に配置されている。さらに，スリット４３，４３に対してほぼ直交して，貫通穴４２の両側に，互いに平行な２本の脆弱部４５，４５が形成されている。その結果，貫通穴４２は，スリット４３，４３と脆弱部４５，４５とによってその四方を囲まれている。脆弱部４５，４５は，非貫通の溝状のへこみであり，ごく薄く形成されている箇所である。

さらに，図２の端面図に示すように，脆弱部４５，４５に隣接する部分は，外部端子２１における他の箇所よりは肉薄にされた薄肉部４６，４７となっている。そして，薄肉部４６，４７の図中の両側には，厚肉部４８，４９が形成されている。すなわち，脆弱部４５，４５を境に，中央の端子リベット３１よりの側に，薄肉部４６と厚肉部４８とが形成されている。脆弱部４５，４５より外側に，薄肉部４７と厚肉部４９とが形成されている。

その結果，外部端子２１の下段部２１ｂは，図２の図中上方から見ると図４に示すようになっている。スリット４３，４３の間に挟まれている範囲内には，貫通穴４２を中心として，厚肉部４８，薄肉部４６，脆弱部４５，薄肉部４７が形成されている。そして，スリット４３，４３の間に挟まれている範囲の外側には，厚肉部４９が形成されている。薄肉部４６，４７の範囲は，図４中において破線で囲み斜線を付した範囲（それぞれ２箇所）である。

これらのうち，厚肉部４８と２箇所の薄肉部４６とが，第１部分に相当する。一方，２箇所の薄肉部４７と厚肉部４９とが，第２部分に相当する。そして，図４に示すように，図中左右のいずれの側においても，薄肉部４６と４７とは，脆弱部４５，４５を介してのみ繋がっている。そのため，第１部分と第２部分との境目には，脆弱部４５またはスリット４３の少なくとも一方が必ずあることとなる。このことから，第１部分と第２部分とは，脆弱部４５，４５を介してのみ繋がっているものである。

薄肉部４７においては，図２中の上面はその両側の厚肉部４８，４９と同一面であり，図中の下面側が上方へ凹んでいる。貫通穴４２の周囲の厚肉部４８は，図２に示すように，端子リベット３１をカシメることによって固定される部分である。端子リベット３１のカシメられた部分は，本形態では，すべて厚肉部４８の上に密着している。薄肉部４６には接触してもよいが，それより外側には接触してないことが必要である。すなわち，端子リベット３１は，外部端子２１の第１部分にのみ接触している。

また，厚肉部４９は，下段部２１ｂにおける外枠部分であり，上段部２１ａと繋がっている部分である。なお，厚肉部４８，４９の厚さは，外部端子として通常使用されているアルミ板の厚さである。本形態では，上段部２１ａや上段部２１ａと下段部２１ｂとの間の段差部分等は，すべてこの厚さで形成されている。

本形態では，外部端子２１の薄肉部４７は，ある程度の力を加えることで変形させることができる程度に薄く形成されている。例えば，厚さ０．１〜０．３ｍｍ程度である。さらに，脆弱部４５，４５の厚さは，容易に切断される程度である。例えば１００μｍ以下とすることが好ましい。一方で，厚肉部４８，４９は，厚さ１〜３ｍｍ程度であり，容易には変形しない。このようなものであれば，何らかの圧力によって薄肉部４７が変形されることにより，脆弱部４５，４５が破断される。そうすると，厚肉部４８と厚肉部４９との間で，この外部端子２１を介した電流経路は遮断される。

封止キャップ２５は，図３に示すように，外形が略四角形の略板状部材である。封止キャップ２５には，段差２５ａが形成され，それより中央側の凸部５１とその周囲の鍔部５２とが形成されている。凸部５１は，鍔部５２よりやや高くなっている。鍔部５２は，ほぼ平面である。この封止キャップ２５は，外部端子２１の下段部２１ｂに，図２中で上から重ねて接合されている。

封止キャップ２５の鍔部５２の外周は，外部端子２１の下段部２１ｂの外周よりやや小さい。封止キャップ２５を外部端子２１の下段部２１ｂの上に重ねることにより，図５に示すように，貫通穴４２，スリット４３，４３，脆弱部４５，４５，薄肉部４７が，すべて封止キャップ２５によって覆い隠されることになる。本形態の封止キャップ２５は，例えば，厚さ０．２〜０．３ｍｍ程度のアルミ板等で一体的に形成されている。例えば，外部端子２１の薄肉部４７と同等程度の強度を有している。そのため，比較的容易に変形するものである。

そして，図５に示すように，段差２５ａは，スリット４３，４３および薄肉部４７のうちのいずれかの上に位置している。そして，貫通穴４２と厚肉部４８，脆弱部４５，４５は，凸部５１によって覆われている。なお，この凸部５１は，図２と図６とに示すように，封止キャップ２５が外部端子２１に取り付けられたとき，カシメ後の端子リベット３１に接触しない程度の高さに形成されている。図６は，図３のＢ−Ｂ位置における端面図である。

封止キャップ２５は，図５に斜線で示すように，外周接合部５３と内側接合部５４とにおいて外部端子２１に溶接されている。外周接合部５３は，封止キャップ２５の外周全周に形成されている全周接合箇所である。例えば，溶融幅より小さい間隔で，隙間無くレーザ溶接を行うことにより，この箇所は密封されている。一方，内側接合部５４によって，鍔部５２のうち，比較的凸部５１に近い箇所の一部が，薄肉部４７に接合されている。この箇所は，密封状態とする必要はない。例えば，適度な間隔を設けて，レーザ溶接を行うこととしてもよい。なお本形態では，内側接合部５４は，脆弱部４５，４５より外周側に設けられている。

さらに，本形態の電流遮断機構２０のその他の部材について説明する。図７と図８とを参照して，絶縁ガスケット２２について説明する。図７は図２と，図８は図６と，それぞれ同じ断面位置における絶縁ガスケット２２の端面図である。これらの図では，外部端子２１を破線で示している。絶縁ガスケット２２には，端子リベット３１を貫通させるための貫通穴２２ａが形成されている。さらに，絶縁ガスケット２２の貫通穴２２ａの壁面６１は，図２中で下方へやや突出している。これにより，図２に示すように，端子リベット３１と封口板１２との接触は阻止されている。

また，絶縁ガスケット２２のうち，図７，図８中での上面は，外部端子２１の図中で下側の面の形状に合わせて形成されている。これにより，組み付け時における外部端子２１の位置決めが，容易なものとなっている。例えば，図７に示すように，外部端子２１の薄肉部４７に相当する薄肉支持部６３と，厚肉部４８，４９に対応する厚肉支持部６４とが設けられている。厚肉支持部６４は，絶縁ガスケット２２として通常用いられる厚さである。これに対して，薄肉支持部６３は，厚肉支持部６４に比較して，２倍程度の厚さとなっている。これにより，外部端子２１の薄肉部４７の下面は，薄肉支持部６３に当接して支持されている。従って，薄肉部４７が図２中で下方へむやみに変形することが防止されている。この薄肉支持部６３は，脆弱部４５，４５の形状には必ずしも沿っていなくともよい。

さらに，絶縁ガスケット２２には，図８に示すように，外部端子２１のスリット４３に対応する箇所に凸部６６が形成されている。凸部６６の図中上面は，スリット４３の両脇部分とほぼ同一平面となっている。つまり，この凸部６６がスリット４３内に挿入されて，図中上面に見えるように配置されている。これにより，図６に示すように，封止キャップ２５の鍔部５２は，その一部分がこの凸部６６にのって配置される。この凸部６６により，薄肉部４７が変形した時にも，厚肉部４８と厚肉部４９との短絡が防止されている。さらに，この凸部６６も，組み付け時の位置決めに貢献している。なお，位置決めのためには，これらの薄肉支持部６３，厚肉支持部６４，凸部６６の全部が必要というわけではなく，いずれか１つでよい。

また，図２に示すように，封口板１２，絶縁スペーサ２３，シールガスケット２４にもそれぞれ，端子リベット３１を貫通させるための貫通穴１２ａ，２３ａ，２４ａが設けられている。ただし，絶縁スペーサ２３の貫通穴２３ａは，シールガスケット２４の外径より大きい。従って，シールガスケット２４は，絶縁スペーサ２３の貫通穴２３ａのなかにはまりこんでいる。

また，端子リベット３１は，図２と図６に示すように，その内部を軸方向に貫通する貫通穴３２を有するものである。本形態の二次電池１０では，端子リベット３１は，絶縁スペーサ２３，シールガスケット２４，封口板１２，絶縁ガスケット２２，外部端子２１のそれぞれの貫通穴を順に貫通し，図中上部においてカシメられている。さらに，このように端子リベット３１がカシメられた後で，封止キャップ２５が外部端子２１に接合される。封止キャップ２５は，外部端子２１の下段部２１ｂの上に，外周接合部５３と内側接合部５４とにおいて溶接される。

すなわち，本形態の二次電池１０では，外部端子２１や絶縁ガスケット２２は，端子リベット３１によって封口板１２に固定されている。端子リベット３１は，管状ではあるものの，十分な強度を有する部材である。従って，この固定方法は，振動等の外力に対する耐性が高い。例えば車両等に搭載されても長寿命であり，耐クリープ性にも優れたものとなっている。

このように組み立てられることにより，図２に示したように，端子リベット３１の上端部３３は，外部端子２１の厚肉部４８に接触している。そして，外部端子２１の上段部２１ａは，正極端子１４とその取り付け箇所において導通されている。また，端子リベット３１は，電池ケース１１の内部において，発電要素１６の正極板と接続されている。従って，発電要素１６の正極板と正極端子１４とは，端子リベット３１および外部端子２１を介して導通されている。

この電流経路において，厚肉部４８は，図４に示したように，スリット４３，４３と脆弱部４５，４５とによって囲まれている。また，図２に示したように，封止キャップ２５は，端子リベット３１や厚肉部４８とは接触していない。すなわち，厚肉部４８と外部端子２１の上段部２１ａとを結ぶ電流経路は，必ず脆弱部４５を通る。従って，もし脆弱部４５，４５が破断されると，厚肉部４８は電気的に上段部２１ａから孤立される。そのため，発電要素１６の正極板と正極端子１４とを接続する電流経路は遮断されることになる。

二次電池１０の使用過程においては，何らかの原因で内部にガスが溜まることがある。さらにそのガスの量が増えることにより，二次電池１０の内圧が上がる場合がある。この内圧Ｐは，図９に示すように，貫通穴３２を介して連通されている封止キャップ２５の下側の空間にも掛かっている。そして，内圧Ｐの上昇は，この空間の容積を大きくしようとする。従って，封止キャップ２５は，内外圧差によって図中の下から上へ向かって押し上げられる。これにより，少なくともその中央付近が電池ケース１１から遠ざかる向きに移動するので，封止キャップ２５が図示のように変形する。

この変形とともに，封止キャップ２５に接合されている内側接合部５４によって，薄肉部４７が引き上げられる。薄肉部４７は比較的容易に変形する箇所であるので，内圧Ｐがある程度大きくなると，図９に示すように，薄肉部４７も変形する。さらに，この変形によって脆弱部４５が破断される。これにより，上記したように電流経路は遮断される。封止キャップ２５，薄肉部４７，脆弱部４５の厚さや内側接合部５４の配置をそれぞれ適切に選択することにより，脆弱部４５が破断される時の内圧Ｐが適切な大きさとなるようにすることが出来る。

さらに，封止キャップ２５は，外周接合部５３によって，端子リベット３１の貫通穴３２の全周囲を囲んで，外部端子２１に溶接されている。この外周接合部５３は，厚肉部４９に設けられており，この箇所は容易には変形しない。従って，二次電池１０の内部は，脆弱部４５が破断された場合でも，封止キャップ２５によって密閉されたままである。すなわち，外から水分等の異物が二次電池１０内に入ることはない。また，二次電池１０の内部から電解液が漏れるおそれもない。

本形態の二次電池１０においては，端子リベット３１に貫通穴３２があるので，内圧Ｐが封止キャップ２５の内側に確実に掛かる。一方，封止キャップ２５の外側は，二次電池１０の外部であり，外気圧が掛かる箇所である。すなわち，封止キャップ２５は，この内圧Ｐと外気圧との圧力差を直接受ける。従って，本形態の電流遮断機構２０は，二次電池１０の内圧Ｐが，作動すべき内圧となったときには，確実に作動する。これにより信頼性の高い機構となっている。

なお，本形態では，封止キャップ２５を取り付ける前の状態では，端子リベット３１の貫通穴３２によって，電池ケース１１の内外が連通されている。そこで，この状態の貫通穴３２を，電解液を注液するための注液口として使用することができる。このようにすれば，専用の注液口を設ける必要はない。

さらに，本形態では，発電要素１６として，図１中左右方向を軸にして帯状の電極板を捲回し，図中奥行き方向につぶすことによって扁平形状としたものを含んでいる。そのため，発電要素１６のうち図中左右の端部に，帯状の電極板の幅方向端部が配置されている。従って，端子リベット３１の貫通穴３２から注液した場合には，この端部に近い位置に注液されることとなる。このため，電極板の中央付近から注液した場合に比較して，捲回の内部へ電解液の回り込む速度が速い。従って，短時間で注液を行うことができるという利点もある。

さらに，上記の形態に係る二次電池１０は，複数個組み合わせた組電池として，車両に搭載することができる。そのような車両の例を図１０に示す。この車両２００は，エンジン２４０，フロントモータ２２０及びリアモータ２３０を併用して車輪を駆動するハイブリッド自動車である。この車両２００は，車体２９０，エンジン２４０，これに取り付けられたフロントモータ２２０，リアモータ２３０，ケーブル２５０，インバータ２６０及び複数の二次電池１０を内部に有する組電池１００を有している。組電池１００からインバータ２６０を介してフロントモータ２２０およびリアモータ２３０へ電力が供給されるようになっている。

なお，車両としては，その動力源の全部あるいは一部に電池による電気エネルギを使用している車両であれば良く，例えば，電気自動車，ハイブリッド自動車，プラグインハイブリッド自動車，ハイブリッド鉄道車両，フォークリフト，電気車椅子，電動アシスト自転車，電動スクータ等が挙げられる。

上記の形態に係る二次電池１０は，種々の電気機器に搭載することができる。そのような電気機器の一例であるハンマードリルを図１１に示す。このハンマードリル３００は，前述した二次電池１０を含むバッテリパック３１０を搭載したものであり，バッテリパック３１０，本体３２０，動作部３２３を有する電池搭載機器である。バッテリパック３１０から動作部３２３へ電力が供給されるようになっている。なお，バッテリパック３１０は，ハンマードリル３００の本体３２０のうち底部３２１に着脱可能に収容されている。

なお，電池搭載機器としては，電池を搭載しこれをエネルギー源の少なくとも１つとして利用する機器であれば良く，例えば，パーソナルコンピュータ，携帯電話，電池駆動の電動工具，無停電電源装置など，電池で駆動される各種の家電製品，オフィス機器，産業機器が挙げられる。

以上詳細に説明したように，本形態の二次電池１０によれば，正極端子１４に電流遮断機構２０を設けたので，内圧Ｐが上昇することにより電流が遮断される。特に，端子リベット３１に貫通穴３２を形成するとともに，その貫通穴を密閉する封止キャップ２５を有しているので，封止キャップ２５によって内外圧の圧力差を直接受けることができる。そして，電池内部には変形する部材を設けていないので，デッドスペースを備える必要はない。また，脆弱部４５を形成した外部端子２１は，端子リベット３１をカシメることによって封口板１２に固定されているので，高い耐衝撃性および耐振動性を備えた電池となっている。さらには，この貫通穴３２を注液口として使用すれば，液回りが良好であるとともに，専用の注液口が不要となる。

なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，厚肉部，薄肉部，脆弱部等の板厚はいずれも例示であり，電池の大きさや必要とされる性能等に応じて適宜調整するとよい。さらに，封止キャップ２５や凸部，スリット，脆弱部等の形状は，図示のような四角いものに限らず円形や楕円形，他の多角形等としてもよい。

またあるいは，本形態では，電流遮断機構を正極端子に設けるとしたが，負極端子に設けても良いし，両側に設けても良い。ただし，製造のしやすさでは銅よりアルミの方が勝っている。また，封止キャップは，必ずしも金属製でなくてもよい。確実な密閉性と適切な変形性とをともに有するように取り付けることができるものであればよい。また，この電流遮断機構の箇所（例えば，封止キャップ等）に安全弁をも設けても良い。なお，本形態では，封止キャップ２５は，通常時においても端子リベット３１や厚肉部４８とは接触していないとしたが，少なくとも，脆弱部が破壊された後はこれらに接触しないものであればよい。すなわち，通常時には端子リベット３１または厚肉部４８に接触しており，脆弱部が破壊された後にはこれらに接触しないものであってもよい。

さらに，外部端子についての変形例として，以下のようなものが考えられる。例えば，脆弱部として，溝ではなくミシン目（すなわち，断続的に設けた切れ目）を設けても良い。あるいは，溝とミシン目とを併用してもよい。また，スリットと脆弱部との配置も，上記形態のものに限らない。例えば，図１２に示すように，貫通穴４２の３方をスリット７１で囲み，残りの１方を脆弱部７２としてもよい。あるいはその逆に，図１３に示すように，３方を囲む脆弱部７３と１方のスリット７４としてもよい。

また，図１４に示すように，スリットを設けず，貫通穴４２の全周を脆弱部７５および内周側の薄肉部７６と外周側の薄肉部７７とで囲むようにしても良い。この場合には，外周接合部を設けず，内側接合部をその全周にわたって確実に密閉されるように接合するものとしてもよい。あるいは，例えば図１５に示すように，封止キャップを，内周側の薄肉部７６に全周にわたって接合するのみとしてもよい。このようなものであっても，内圧Ｐによって脆弱部７５が破壊された場合にも，封止キャップによって貫通穴４２は密閉されたものとなる。

さらに例えば，図１６に示すように，外部端子として，端子リベット３１を貫通させないものとすることも不可能ではない。ここでは半円形の凹部を有し，リベット端子のカシメ部分の一部が外部端子に覆い被さっている例を示している。カシメ部分の残りの部分は，この外部端子と高さを合わせた別部材に重ねるようにすればよい。また，外部端子の全体を縦断する脆弱部７８を設けて，それよりもリベット端子側のみを密閉するように封止キャップを設けても良い。さらには，この図中において一点鎖線で示すように，外部端子とリベット端子のカシメ部分とに跨って接合された封止キャップ７９を有するようにすることもできる。

また，薄肉部は，必ずしも脆弱部に隣接していなくてもよい。あるいは，内側接合部が設けられる箇所は，必ずしも薄肉としなくてもよい。例えば，図１７に示すように，脆弱部４５と薄肉部４７との間に部分的な厚肉部８１を設けて，その厚肉部８１に内側接合部５４を設けても良い。また，上記の例のように，外周接合部を設けないものでは，例えば図１８に示すように，薄肉部７６と脆弱部７５との間に厚肉部８２を設けて，そこに封止キャップを接合するとしてもよい。この場合さらに，図示のように，外周側の薄肉部はなくてもよい。さらには，薄肉部が不可欠なわけではない。

１０ 二次電池
１１ 電池ケース
１４ 正極端子
１６ 発電要素
２１ 外部端子
２２ 絶縁ガスケット
２５ 封止キャップ
３１ 端子リベット
３２ 貫通穴
４３ スリット
４５ 脆弱部
４７ 薄肉部
４８，４９ 厚肉部
５３ 外周接合部
５４ 内側接合部
６３ 薄肉支持部
６６ 凸部
２００ 車両
３００ ハンマードリル

Claims (8)

1. 電池ケースと，前記電池ケースの内部に密封された正極，負極を有する発電要素と，前記電池ケースの外部に設けられた正負の電極端子とを有する電池において，
   前記発電要素と前記正負の電極端子との接続箇所の少なくとも一方に，
   前記電池ケースの外部に配置され，第１部分と，第２部分と，前記第１部分と前記第２部分とのいずれよりも脆弱な脆弱部とを有し，前記第１部分と前記第２部分とは前記脆弱部を介してのみ繋がっているものである外部端子と，
   前記電池ケースを貫通し，前記電池ケースの外部にある部分の少なくとも一部が前記外部端子の前記第１部分に密着して覆い被さって配置されているとともに，前記電池ケースの内部と外部とを連通させる貫通穴が形成されている集電部材と，
   前記貫通穴における前記電池ケースの外側の出口を覆い，前記貫通穴の周囲全周にわたり前記外部端子に接合され，または，前記外部端子と前記集電部材とに跨って接合されている封止キャップとを有し，
   前記外部端子の前記第２部分は，前記電極端子に接続されており，
   前記集電部材は，前記電池ケースの内部で前記発電要素に接続されており，
   前記電池ケースの内圧が上昇したときに，前記封止キャップの少なくとも一部が，前記電池ケースから遠ざかる向きに移動することにより，前記外部端子の一部が変形し，前記脆弱部が破壊されるものであることを特徴とする電池。
2. 請求項１に記載の電池において，
   前記外部端子は，前記第１部分または前記第２部分の少なくとも一方に，他の部分より肉薄の薄肉部が形成されているものであり，
   前記電池ケースの内圧が上昇したときには，前記薄肉部が変形することを特徴とする電池。
3. 請求項２に記載の電池において，
   前記外部端子は，
   前記第２部分が前記第１部分を囲んで形成されているとともに，
   少なくとも前記第２部分に前記薄肉部が形成されているものであり，
   前記封止キャップは，
   前記貫通穴の周囲全周にわたる全周接合箇所にて前記外部端子の前記第２部分に接合されており，
   少なくとも前記脆弱部が破壊された後には，前記外部端子の前記第１部分にも前記集電部材にも接触しないものであることを特徴とする電池。
4. 請求項３に記載の電池において，
   前記外部端子は，
   前記第２部分と前記第１部分との間に，前記全周接合箇所により区画された領域の範囲内でスリットが形成されているとともに，
   前記第１部分が前記脆弱部および前記スリットに囲まれて配置されており，
   前記薄肉部が前記全周接合箇所により区画された領域の範囲内にあるものであり，
   前記封止キャップは，前記薄肉部，または，前記薄肉部と前記脆弱部との間の箇所においても前記外部端子の前記第２部分に接合されていることを特徴とする電池。
5. 請求項４に記載の電池において，
   前記外部端子は，
   前記スリットが２箇所に互いに平行に形成されるとともに，
   その２箇所の前記スリットの間に，それらと交差する方向に，前記脆弱部が２箇所に形成されているものであることを特徴とする電池。
6. 請求項４または請求項５に記載の電池において，
   前記外部端子と前記電池ケースとの間に設けられる絶縁部材を有し，
   前記絶縁部材のうち前記外部端子の側の面には，前記スリットに嵌合する凸部と，前記薄肉部に嵌合する凸部とのうち少なくとも一方が形成されていることを特徴とする電池。
7. 電力の供給を受けて車輪を回転駆動するモータと，
   前記モータに電力を供給する電源部とを有し，
   前記電源部に，請求項１または請求項２に記載の非水電解液型リチウムイオン二次電池が含まれていることを特徴とする車両。
8. 電力の供給を受けて動作する動作部と，
   前記動作部に電力を供給する電源部とを有し，
   前記電源部に，請求項１または請求項２に記載の非水電解液型リチウムイオン二次電池が含まれていることを特徴とする機器。

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