JP5917727B2 - 電池 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、電池に関する。
リチウムイオン二次電池は、エネルギー密度が高いため、電気自動車、ハイブリッド自動車、電動バイク、及びフォークリフトなどの電源として期待されている。また、より大容量の電源を得るために、複数の電池を接続した組電池が開発されている。
リチウムイオン二次電池は、金属製の外装缶と、外装缶に収納された捲回電極群と、リードと、外装缶の開口部に取り付けられる金属製の蓋を備える。蓋は、外装缶の開口部に例えば溶接されている。捲回電極群は、捲回軸方向の一端に正極集電タブを有し、他端に負極集電タブを備えている。正極集電タブには正極リードが接合され、負極集電タブには負極リードが接合される。蓋には、正極端子及び負極端子が備えられている。これらの端子は蓋に例えばガスケットを介してかしめ固定されており、蓋および外装缶に対して絶縁されている。集電タブに接合された正負極リードは、正極、負極の端子にそれぞれ接続される。
集電タブまたはリード等が電池の外装缶と接触すると、特に組電池の場合に外装缶が高電圧になり、漏電や人体への感電などの危険性が高くなる恐れがある。そのため、外装缶を集電タブおよびリード等と絶縁する構造が検討されている。しかしながら、振動または衝撃等が電池に加えられた場合、集電タブやリードが外装缶と接触する恐れがあった。また、振動または衝撃等によって電極群の集電タブとリードとの接合が外れた場合、リードが電極群と接触して短絡を生じさせる恐れがあった。
リード、電極群及び外装缶が接触することを防止した安全性の高い電池を提供することを目的とする。
実施形態によれば、金属製の外装缶と、前記外装缶内に捲回軸に対して直角方向に向かうように収納され、一端に捲回した正極集電タブを有し、他端に捲回した負極集電タブを有する捲回電極群と、前記正極集電タブに接続される正極リードと、前記負極集電タブに接続される負極リードと、前記外装缶の開口部に取り付けられ、正極端子及び負極端子を有する金属製の蓋と、前記捲回電極群の正極集電タブを含む一端部に嵌合される正極絶縁カバーと、前記捲回電極群の負極集電タブを含む他端部に嵌合される負極絶縁カバーとを具備する電池が提供される。
前記正極リードは前記正極端子に接続される接続部と、前記接続部から前記捲回電極群に向けてその捲回軸に対して直角方向に延出され、前記捲回した正極集電タブを挟む第１、第２の挟持部とを備える。
前記負極リードは前記負極端子に接続される接続部と、前記接続部から前記捲回電極群に向けてその捲回軸に対して直角方向に延出され、前記捲回した負極集電タブを挟む第１、第２の挟持部とを備える。
前記正極絶縁カバーは、対向する第１、第２の側壁を有するＵ字部材と、背面部材と、前記正極リードの第１の挟持部と第１の挟持部に向き合う捲回した前記正極集電タブ部分、および前記正極リードの第２の挟持部と第２の挟持部に向き合う前記正極集電タブ部分を挟持するための挟持部材を備える。
前記負極絶縁カバーは、対向する第１、第２の側壁を有するＵ字部材と、背面部材と、前記負極リードの第１の挟持部と第１の挟持部に向き合う捲回した前記負極集電タブ部分、および前記負極リードの第２の挟持部と第２の挟持部に向き合う前記負極集電タブ部分を挟持するための挟持部材を備える。
実施形態によれば、金属製の外装缶と、前記外装缶内に捲回軸に対して直角方向に向かうように収納され、一端に捲回した正極集電タブを有し、他端に捲回した負極集電タブを有する捲回電極群と、前記正極集電タブに接続される正極リードと、前記負極集電タブに接続される負極リードと、前記外装缶の開口部に取り付けられ、正極端子及び負極端子を有する金属製の蓋と、前記捲回電極群の正極集電タブを含む一端部に嵌合される正極絶縁カバーと、前記捲回電極群の負極集電タブを含む他端部に嵌合される負極絶縁カバーとを具備する電池が提供される。前記正極リードは前記正極端子に接続される接続部と、前記接続部から前記捲回電極群に向けてその捲回軸に対して直角方向に延出され、前記捲回した正極集電タブを挟む第１、第２の挟持部とを備える。前記負極リードは前記負極端子に接続される接続部と、前記接続部から前記捲回電極群に向けてその捲回軸に対して直角方向に延出され、前記捲回した負極集電タブを挟む第１、第２の挟持部とを備える。前記正極絶縁カバーは、対向する第１、第２の側壁を有するＵ字部材と、背面部材と、前記正極リードの第１の挟持部と第１の挟持部に向き合う捲回した前記正極集電タブ部分、および前記正極リードの第２の挟持部と第２の挟持部に向き合う前記正極集電タブ部分を挟持するための挟持部材を備える。前記負極絶縁カバーは、対向する第１、第２の側壁を有するＵ字部材と、背面部材と、前記負極リードの第１の挟持部と第１の挟持部に向き合う捲回した前記負極集電タブ部分、および前記負極リードの第２の挟持部と第２の挟持部に向き合う前記負極集電タブ部分を挟持するための挟持部材を備える。
（第１実施形態）
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。非水電解質二次電池の一例として、図１及び図２に、密閉型の角型非水電解質二次電池２０を示す。電池２０は、外装缶１、偏平形状の捲回電極群２、正極リード３、負極リード４と、正極絶縁カバー２５、及び、負極絶縁カバー２６と、蓋５とを備える。
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。非水電解質二次電池の一例として、図１及び図２に、密閉型の角型非水電解質二次電池２０を示す。電池２０は、外装缶１、偏平形状の捲回電極群２、正極リード３、負極リード４と、正極絶縁カバー２５、及び、負極絶縁カバー２６と、蓋５とを備える。
外装缶１は、有底角筒形状をなし、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄あるいはステンレスなどの金属から形成される。捲回電極群２は、外装缶１内に捲回軸に対し直角方向に向かうように収納される。
捲回電極群２は、一端に正極集電タブ８ａを有し、他端に負極集電タブ９ａを有する。図３に、捲回電極群２の展開図を示す。正極８は、例えば金属箔からなる帯状の正極集電体８ｃと、その片面又は両面に形成された正極活物質層８ｂを含む。正極活物質層８ｂは、帯状の正極集電体８ｃにその長手方向に沿う一端側に一定幅の領域（非塗工部）が残るように形成される。この非塗工部は、正極集電体８ｃが露出した部分であり、正極集電タブ８ａになる。負極９も同様に、例えば金属箔からなる帯状の負極集電体９ｃと、その片面又は両面に形成された負極活物質層９ｂを含む。負極活物質層９ｂは、帯状の負極集電体９ｃにその長手方向に沿う他端側（正極８の一端と反対側）に一定幅の領域（非塗工部）が残るように形成される。この非塗工部は、負極集電体９ｃが露出した部分であり、負極集電タブ９ａになる。
正極８と負極９は、帯状のセパレータ１０ａ，１０ｂと交互に重ねられる。このとき、正極集電タブ８ａは、捲回軸方向の一端側に配置され、負極集電タブ９ａは他端側に配置される。正極８の下に重ねられたセパレータ１０ａは、その長手方向に沿う一端が正極８の正極集電タブ側の端部よりも内側に位置するように配置される。これにより、正極集電タブ８ａが捲回電極群２を構成する正極活物質層８ｂ、負極活物質層９ｂおよびセパレータ１０ａから突出する。また、セパレータ１０ａは、その長手方向に沿う他端が正極８の他端よりも外側に位置するように配置される。正極８と負極９の間に挟まれたセパレータ１０ｂは、その長手方向に沿う一端が負極９の負極集電タブ側の端部よりも内側に位置するように配置される。これにより、負極集電タブ９ａが捲回電極群２を構成する正極活物質層８ｂ、負極活物質層９ｂおよびセパレータ１０ｂから突出する。また、セパレータ１０ｂは、その長手方向に沿う他端が負極９の他端よりも外側に位置するように配置される。
重ねられたセパレータ１０ａ、正極８、セパレータ１０ｂ、負極９を捲回し、次いで、プレスすることにより、偏平形状の捲回電極群２が形成される。
図２に最もよく示されているように、捲回した捲回電極群２は、絶縁テープ３０で巻止めする。絶縁テープ３０は、捲回電極群２の最外周の集電タブ以外の領域を被覆し、その領域を絶縁性にする。絶縁テープ３０の巻き数は１周以上であってよい。
外装缶１の開口部には、金属製の蓋５が例えば溶接により機密に固定されている。正極端子６及び負極端子７は、蓋５に絶縁ガスケット１４，１５を介してそれぞれかしめ固定されている。正極端子６及び負極端子７は、蓋５の背面から外装缶１内部に向けてそれぞれ突出している。正極端子６及び負極端子７の固定方法は、絶縁ガスケット１４，１５でのかしめ固定の他に、ガラスを用いるハーメティックシールであってよい。
正極リード３は、正極端子６に接続される接続部である接続プレート３ａと、接続プレート３ａに開口された貫通孔３ｂと、接続プレート３ａから二股に分岐し、捲回電極群２に捲回軸に対して直角方向に向けて延出した挟持部である第１、第２の挟持ストリップ３ｃ、３ｄとを有する。接続プレート３ａは、正極端子６の箇所において蓋５の背面に絶縁シート（図示せず）を介して当接すると共に、蓋５の背面から突出した正極端子６が貫通孔３ｂをかしめ固定する。
正極リード３の第１、第２の挟持ストリップ３ｃ、３ｄは、捲回軸に対して直角方向から正極集電タブ８ａを挟み、第１、第２の挟持ストリップ３ｃ、３ｄと正極集電タブ８ａとが例えば溶接により接合される。
同様に、負極リード４は、負極端子７に接続される接続部である接続プレート４ａと、接続プレート４ａに開口された貫通孔４ｂと、接続プレート４ａから二股に分岐し、捲回電極群２に捲回軸に対して直角方向に向けて延出した挟持部である第１、第２の挟持ストリップ４ｃ、４ｄとを有する。接続プレート４ａは、負極端子７の箇所において蓋５の背面に絶縁シート（図示せず）を介して当接すると共に背面から突出した負極端子７に貫通孔４ｂをかしめ固定する。
負極リード４の第１、第２の挟持ストリップ４ｃ、４ｄは、捲回軸に対して直角方向から負極集電タブ９ａを挟み、第１、第２の挟持ストリップ４ｃ、４ｄと負極集電タブ９ａとが例えば溶接により接合される。
なお、上記の溶接は抵抗溶接及び超音波溶接のような方法によって実施されてよい。
上記構造を有する正負極のリードは、第１、第２の挟持ストリップを集電タブに対して均等に配置させることができる。また、挟持ストリップが二つ（第１、第２）存在することにより、集電距離が短くなる。これにより、集電バランスを良好にでき、集電効率を高めることができる。さらに、このような第１、第２の挟持ストリップを備えたリードは集電タブと第１、第２の挟持ストリップとの接合箇所およびそれ自体に熱が集中しにくいため、大電流を流した場合でも良好な電気的特性を維持することが可能になる。
正負極の集電タブと正負極のリードとは、図２に示すように集電タブを固定部材で部分的に固定した状態で接合してもよい。すなわち、正極集電タブ８ａは固定部材１１により固定され、負極集電タブ９ａも固定部材１２により固定されている。
正負極の固定部材は、正負極の集電タブを固定する際には対称的に配置されるが、互いに同じ形状を有する。それ故、負極集電タブ９ａを固定する固定部材１２を例にして図４を参照して詳述する。負極集電タブ９ａは、捲回されているため、複数枚の集電タブが重なった中空長楕円形の束から形成される。固定部材１２は、負極集電タブ９ａの中央付近において中空長楕円形の短軸方向に対向する二箇所にそれぞれ嵌合して束ねるＵ字形の第１、第２の保持部１２ａ、１２ｂと、負極集電タブ９ａで形成される楕円内部で第１、第２の保持部１２ａ、１２ｂを連結する平坦な連結部１２ｃとを有する。負極集電タブ９ａは、第１、第２の保持部１２ａ、１２ｂと、例えば溶接により接合される。
負極リード４の第１、第２の挟持ストリップ４ｃ，４ｄで固定部材１２が取り付けられた負極集電タブ９ａを挟む。これにより、図４に示すように、第１の挟持ストリップ４ｃと第１の保持部１２ａの外面とが接触し、第２の挟持ストリップ４ｄと第２の保持部１２ｂの外面とが接触する。これらの接触箇所において、第１、第２の挟持ストリップ４ｃ、４ｄと第１、第２の保持部１２ａ，１２ｂを例えば溶接により接合する。
なお、上記の溶接は抵抗溶接及び超音波溶接のような方法によって実施されてよい。
第１、第２の保持部１２ａ、１２ｂの厚さは、リード４の第１、第２の挟持ストリップ４ｃ、４ｄの厚さよりも薄いことが望ましい。第１、第２の保持部１２ａ，１２ｂの厚さを薄くすることにより、負極集電タブ９ａの所定の二箇所に容易に固定することができる。また、負極集電タブ９ａ、第１、第２の保持部１２ａ，１２ｂ及びリードの第１、第２の挟持ストリップ４ｃ、４ｄの接合が容易になる。さらに、第１、第２の保持部１２ａ，１２ｂと負極集電タブ９ａとの接合箇所の抵抗を低くすることができる。
なお、リード４の第１の挟持ストリップ４ｃから第２の挟持ストリップ４ｄまでの長さは、捲回電極群２の厚さ方向の長さＴよりも小さくなるように決定する。
固定部材１２は、金属のような導電性材料から形成される。このため、捲回電極群２の負極９は固定部材１２を通してリード４と電気的に接続され、さらにリード４を通して蓋５の負極端子７に電気的に接続される。
このような固定部材を用いることにより、捲回電極群２の集電タブ部分の厚さを減少させ、外装缶内にリードを配置するスペースを確保することができる。リードのためのスペースを新たに設ける必要がないため、電池２０のエネルギー密度を向上することができる。
なお、固定部材は、独立したＵ字形の第１の保持部及び／又は第２の保持部のみを有し、連結部を有さない形状であってもよい。第１の保持部と第２の保持部は、それぞれ独立して負極集電タブ９ａに固定されてよい。
前記固定部材１１の構造および固定部材１１による正極集電タブ８ａの固定形態は、前述した固定部材１２と負極集電タブ９ａと同様である。なお、固定部材１１はＵ字形の保持部１１ａ、１１ｂおよび平坦な連結部１１ｃを有する。
正負極の絶縁カバー２５，２６は、正負極のリードの第１、第２の挟持ストリップで挟まれた捲回電極群２の集電タブを含む両端部にそれぞれ嵌合され、それら挟持ストリップおよび集電タブを覆う。
正負極の集電タブおよびこれを挟むリードを覆う正負極の絶縁カバーは互に同形状であり、対称的に配置される。それ故、負極集電タブ９ａおよび負極リード４の第１、第２の挟持ストリップ４ｃ、４ｄを覆う負極絶縁カバー２６を例にして、図２及び図５を参照して詳述する。
図２および図５に示すように負極絶縁カバー２６は、対向する第１、第２の側壁２６ｂ、２６ｃを有するＵ字部材２６ａと、Ｕ字部材２６ａの背面に一体的に設けられた背面部材２６ｄと、負極集電タブ９ａと負極リード４の第１、第２の挟持ストリップ４ｃ，４ｄとを挟持する挟持部材を備える。Ｕ字部材２６ａは、下部が湾曲され、上端が開口している。Ｕ字部材２６ａは、背面部材２６ｄと反対の面も開口している。
挟持部材は、第１、第２の側壁２６ｂ、２６ｃの中央部付近にそれぞれに設けられた矩形状の第１、第２の肉厚部２６ｅ，２６ｆと、背面部材２６ｄに設けられた矩形状の突出部２６ｇとから構成される。突出部２６ｇは、第１、第２の肉厚部２６ｅ，２６ｆの間にそれぞれ所定の間隙（第１の間隙２６ｘ、第２の間隙２６ｙ）をあけて位置する。突出部２６ｇおよび第１、第２の肉厚部２６ｅ，２６ｆは互に第１、第２の側壁２６ｂ、２６ｃの長さ方向に向けて同じ長さを有する。突出部２６ｇの背面部材２６ｄからの突出長さは、Ｕ字部材２６ａの側壁２６ｂ、２６ｃの幅より小さい。なお、突出部２６ｇは中空形状であってもよい。
負極絶縁カバー２６は、捲回電極群２の負極集電タブ９ａを含む端部に嵌合される。これにより、Ｕ字部材２６ａの湾曲した下部が負極集電タブ９ａの下部に当接し、Ｕ字部材２６ａの第１、第２の側壁２６ｂ、２６ｃが負極集電タブ９ａを挟む負極リード４の第１、第２の挟持ストリップ４ｃ、４ｄに当接する。
図６及び図７（固定部材１２を取り込んだ形態）に示すように、第１の保持部１２ａで束ねて固定された負極集電タブ９ａと第１の保持部１２ａの外面に接合された負極リード４の第１の挟持ストリップ４ｃが、挟持部材の第１の肉厚部２６ｅと突出部２６ｇの間の第１間隙２６ｘに差し込まれて挟持される。第２の保持部１２ｂで束ねて固定された負極集電タブ９ａと第２の保持部１２ｂの外面に接合された負極リード４の第２の挟持ストリップ４ｄが、挟持部材の第２の肉厚部２６ｆと突出部２６ｇの間の第２間隙２６ｙに差し込まれて挟持される。すなわち、第１の保持部１２ａおよび第１の挟持ストリップ４ｃが第１の間隙２６ｘに差し込まれると、第１の間隙２６ｘを形成する第１の肉厚部２６ｅおよび突出部２６ｇの弾性力により第１の保持部１２ａおよび第１の挟持ストリップ４ｃが挟持される。同様に、第２の保持部１２ｂおよび第２の挟持ストリップ４ｄが第２間隙２６ｙに差し込まれると、第２間隙２６ｙを形成する第２の肉厚部２６ｆおよび突出部２６ｇの弾性力により第２の保持部１２ｂおよび第２の挟持ストリップ４ｄが挟持される。
負極絶縁カバーは、樹脂の一体成型品であることが好ましく、絶縁性材料から形成される。例えば、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、またはポリエステル（ＰＥＴ）から形成されてよい。中でも、耐熱性、絶縁性とコストの観点から、ポリプロピレンから形成されることが望ましい。
正極絶縁カバー２５は、上記の負極絶縁カバー２６と同じ構造を有する。正極絶縁カバー２５と正極集電タブ８ａを含む捲回電極２の端部との関係は、前述した負極絶縁カバー２６と負極集電タブ９ａを含む捲回電極群２の端部との関係と同様である。なお、正極絶縁カバー２５は対向する第１、第２の側壁２５ｂ、２５ｃを有するＵ字部材２５ａと、Ｕ字部材２５ａの背面に一体的に設けられた背面部材２５ｄと、正極集電タブ８ａと正極リード３の第１、第２の挟持ストリップ３ｃ，３ｄとを挟持する挟持部材を備える。挟持部材は、第１、第２の側壁２５ｂ、２５ｃの中央部付近にそれぞれに設けられた矩形状の第１、第２の肉厚部２５ｅ，２５ｆと、背面部材２５ｄに設けられた矩形状の突出部２５ｇとから構成される。突出部２５ｇは、第１、第２の肉厚部２５ｅ，２５ｆの間にそれぞれ所定の間隙（第１の間隙２５ｘ、第２の間隙２５ｙ）をあけて位置する。
以上説明した実施形態に係る電池において、集電タブ及びリードが絶縁性材料からなる絶縁カバーによって覆われるため、捲回電極群２は外装缶１と絶縁される。さらに、絶縁カバーの挟持部材によって、集電タブとリードの接合箇所が挟持されるため、電池に振動や衝撃が加わった際にも、集電タブとリードの接合が外れにくくなる。これにより、リードが捲回電極群２と接触することによる短絡の発生を防ぐことができる。また、絶縁カバー自体を捲回電極群２の端部から外れにくくすることもできる。また、絶縁カバーが存在していることにより、電池内部における捲回電極群２の動揺を抑制することができる。これにより、集電タブが変形もしくは破損してリードとの接合が外れることを防ぐことができる。よって、リード、集電タブ及び外装缶の絶縁性をより確実にすることができる。
図６及び７に示すように、捲回電極群２の端部に嵌められた正負極絶縁カバー２５，２６は、絶縁カバー固定テープ２７で絶縁テープ３０に固定される。厚みの増加を防ぐため、正負極絶縁カバー２５，２６は絶縁テープ３０と重ならないように設計することが好ましい。また、絶縁テープ３０上に正負極絶縁カバー２５，２６が重なるように設計することにより、絶縁カバー固定テープ２７を使用せずに絶縁カバーを固定してもよい。
捲回電極群２は絶縁テープ３０と絶縁カバー２５で被覆されているため、外装缶１に容易に挿入できる。これにより、外装缶１への挿入時に捲回電極群２が破損するのを防止できる。また、挿入が容易であるため、電極群寸法を外装缶１の内寸法に近づけることができ、体積効率が向上される。また、絶縁カバー２５と絶縁テープ３０のみによって捲回電極群２の絶縁性が確保されることから、絶縁に必要な部品点数を減少させることができると共に、絶縁部材の体積を少なくすることができる。これにより、外装缶１内に収納可能な捲回電極群２の体積を増加させることができ、体積効率を向上させることができる。
絶縁テープ３０の基材として使用できる樹脂は、例えば、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）及びポリプロピレンから選択することができる。
蓋５は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄あるいはステンレスなどの金属から形成される。蓋５と外装缶１は、同じ種類の金属から形成されることが望ましい。
外装缶１に蓋５が固定された後、蓋５に設けられた注入口２８から電解液（図示しない）を注入する。注入後、電解液を偏平型電極群２に含浸させる。
なお、絶縁カバーの挟持部材は、Ｕ字部材の側壁から内方に突出した形状に限定されない。例えば、凹部を有する挟持部材を用い、該凹部に固定部材とそれに接合されたリードの挟持ストリップとを挿入してもよい。
次に、絶縁カバー（例えば負極絶縁カバー２６）の第１変形例を図８に示す。本変形例において、上記絶縁カバー２６と同様の構成は図５と同じ符号を付して説明を省略する。
図８に示す絶縁カバー２６は、Ｕ字部材２６ａの下端の湾曲部において、背面部材２６ｄと反対方向に延びる延伸部２６ｈを有する。延伸部２６ｈは、さらに、延伸部２６ｈと平行に延びる一以上の流路溝２６ｉを備える。
本変形例における絶縁カバー２６は、図９に示すように、延伸部２６ｈによって捲回電極群２が保持されるため、より強固に捲回電極群２に固定される。また、流路溝２６ｉは、電解液の流入経路として機能する。捲回電極群２が外装缶１内に収納され、電解液が注入されたとき、流路溝２６ｉを介して電解液が捲回電極群２に流入する。これにより、捲回電極群２への電解液の含浸を促進することができる。
次に、絶縁カバー（例えば負極絶縁カバー２６）の第２変形例を図１０に示す。本変形例において、上記絶縁カバー２６と同様の構成は図５と同じ符号を付して説明を省略する。
図１０に示す負極絶縁カバー２６において、挟持部材は、第１、第２の側壁２６ｂ、２６ｃの中央部付近にそれぞれに設けられた矩形状の第１、第２の肉厚部２６ｅ，２６ｆから構成される。
以上説明した第１実施形態の電池によれば、リード、捲回電極群の集電タブ及び外装缶の相互の接触が防止され、また、振動または衝撃等によりリードと集電タブ又は固定部材の接合が外れた際にも、リードが捲回電極群と接触して短絡を生じさせることが防止された、安全性の高い密閉型二次電池を提供することができる。
なお、上記のような形状を有する絶縁カバーは、負極絶縁カバーに限定されず、正極絶縁カバーとして用いてもよい。
（第２実施形態）
第２実施形態の電池は、絶縁カバーの形状を変更すること以外は、第１実施形態と同様の構成を有する。図１１に、本実施形態で用いる負極絶縁カバー３１を示した。なお、以下では負極絶縁カバーを例に説明するが、正極絶縁カバーも同じ形状を有し、負極絶縁カバーと対称的に配置される。
第２実施形態の電池は、絶縁カバーの形状を変更すること以外は、第１実施形態と同様の構成を有する。図１１に、本実施形態で用いる負極絶縁カバー３１を示した。なお、以下では負極絶縁カバーを例に説明するが、正極絶縁カバーも同じ形状を有し、負極絶縁カバーと対称的に配置される。
本実施形態において、絶縁カバー３１は、対向する第１、第２の側壁３１ｂ、３１ｃを有するＵ字部材３１ａと、Ｕ字部材３１ａの背面に一体的に設けられた背面部材３１ｄと、負極集電タブ９ａと負極リード４の第１、第２の挟持ストリップ４ｃ，４ｄとを挟持する挟持部材を備える。Ｕ字部材３１ａは、下部が湾曲され、上端が開口している。Ｕ字部材３１ａは、背面部材３１ｄと反対の面も開口している。
Ｕ字部材３１ａの対向する側壁３１ｂ、３１ｃは、それぞれ外側に略１８０°湾曲され、これによって第１、第２の肉厚部３１ｅ，３１ｆを形成している。従って、肉厚部３１ｅ，３１ｆは、絶縁カバー３１の上下方向の略全長にわたって設けられる。
背面部材３１ｄは矩形状の突出部３１ｇを有している。突出部３１ｇは、第１、第２の肉厚部３１ｅ，３１ｆの間にそれぞれ所定の間隙（第１の間隙３１ｘ、第２の間隙３１ｙ）をあけて位置する。突出部３１ｇの背面部材３１ｄからの突出長さは、Ｕ字部材３１ａの幅より小さい。ここで、Ｕ字部材３１ａの幅とは、側壁３１ｂ、３１ｃにおける、背面部材３１ｄから電極群側端部までの長さを指す。突出部３１ｇは、捲回電極群２の集電タブに取り付けられた固定部材１２と同じ高さに設けられる。突出部３１ｇは、例えば、長手方向の角が面取りされた四角柱形状を有する。なお、突出部３１ｇは中空形状であってもよい。
挟持部材は、これら第１、第２の肉厚部３１ｅ，３１ｆと、突出部３１ｇとから構成される。
肉厚部３１ｅ，３１ｆは、絶縁カバー３１の上下方向の長さ（Ｌ´）が固定部材１２の長さ（Ｌ）よりも長い。そのため、挟持部材の肉厚部３１ｅ，３１ｆは、負極リード４の挟持ストリップ４ｃ、４ｄと固定部材１２の接合部１２ａ，１２ｂとの接合箇所に加えて、該接合箇所より上方の挟持ストリップ４ｃ、４ｄ及び該接合箇所より下方の負極集電タブ９ａの部分をも挟持することができる。それ故、リードの挟持ストリップと固定部材との接合箇所をより強固に保持することができる。また、絶縁カバー３１がより外れにくくなる。
上記形状を有する絶縁カバーを用いた電池は、捲回電極群２から外れ難く、リードの挟持ストリップと固定部材との接合箇所をより強固に保持することができ、安全性の高い密閉型二次電池を提供することができる。
次に、絶縁カバーの第１変形例を図１２に示す。図１２に示す絶縁カバー３１は、Ｕ字部材３１ａの下端の湾曲部において、背面部材３１ｄと反対方向に延びる延伸部３１ｈを有する。延伸部３１ｈは、さらに、延伸部３１ｈと平行に延びる一以上の流路溝３１ｉを備える。
上記第１変形例における絶縁カバー３１は、延伸部３１ｈによって捲回電極群２が保持されるため、より強固に捲回電極群２に固定される。また、流路溝３１ｉは、電解液の流入経路として機能する。捲回電極群２が外装缶１内に収納され、電解液が注入されたとき、流路溝３１ｉを介して電解液が捲回電極群２に流入する。これにより、捲回電極群２への電解液の含浸を促進することができる。
次に、絶縁カバーの第２変形例を図１３に示す。図１３に示す絶縁カバー３１は、突出部３１ｇにおいて、背面部材３１ｄの外部と捲回電極群側の表面とを連通する３つの貫通孔３１ｊを有する。貫通孔３１ｊは、突出部３１ｇの表面において例えば等間隔に配置される。
突出部３１ｇに貫通孔３１ｊが存在することにより、電解液の絶縁カバー３１内側への流入を促進することができる。これにより、電解液の含浸を促進することができる。そのため、電池の生産性を向上させることができる。また、捲回電極群の内部から抜け出てくるガスを、絶縁カバー３１の外側へ円滑に移動させることができる。そのため、絶縁カバー３１がガスの圧力によって外れることを防ぐことができる。
なお、図１３では、貫通孔３１ｊは等間隔に３つ設けられているが、これに限定されない。貫通孔は少なくとも一つ設けられればよい。また、貫通孔が複数設けられる場合、等間隔に限定されず、任意の位置に設けることができる。貫通孔を有する突出部３１ｇは、絶縁カバーを例えば型押しによって成形することにより形成することができる。
次に、絶縁カバーの第３変形例を図１４に示す。図１４に示した絶縁カバー３１は、Ｕ字部材３１ａの下端の湾曲部において、背面部材３１ｄと反対方向に延びる延伸部３１ｈを有する。延伸部３１ｈは、さらに、延伸部３１ｈと平行に延びる一以上の流路溝３１ｉを備える。また、突出部３１ｇにおいて、背面部材３１ｄの外部と捲回電極群側の表面とを連通する３つの貫通孔３１ｊを有する。貫通孔３１ｊは、突出部３１ｇの表面において例えば等間隔に配置される。
上記第３変形例における絶縁カバー３１は、延伸部３１ｈによって捲回電極群２が保持されるため、より強固に捲回電極群２に固定される。また、流路溝３１ｉは、電解液の流入経路として機能する。捲回電極群２が外装缶１内に収納され、電解液が注入されたとき、流路溝３１ｉを介して電解液が捲回電極群２に流入する。これにより、捲回電極群２への電解液の含浸を促進することができる。また、突出部３１ｇに貫通孔３１ｊが存在することにより、電解液の絶縁カバー３１内側への流入を促進することができる。これにより、電解液の含浸を促進することができる。そのため、電池の生産性を向上させることができる。また、捲回電極群の内部から抜け出てくるガスを、絶縁カバー３１の外側へ円滑に移動させることができる。そのため、絶縁カバー３１がガスの圧力によって外れることを防ぐことができる。
次に、絶縁カバーの第４変形例を図１５に示す。図１５に示した絶縁カバー３１において、突出部３１ｇは、中央部３１ｋと、錘台形状の上端部３１Ｌと、逆錘台形状の下端部３１ｍとを有する。中央部３１ｋ、上端部３１Ｌ及び下端部３１ｍはそれぞれ、背面部材３１ｄの外部と捲回電極群側の表面とを連通する貫通孔３１ｊ１、３１ｊ２、３１ｊ３を有する。
突出部３１ｇが、逆錘台形状の下端部３１ｎを有し、該下端部３１ｎに貫通孔３１ｊ３を有するために、電解液が絶縁カバー３１の内側に円滑に流入する。これにより、電解液を捲回電極群に速やかに含浸することができる。そのため、電池の生産性を向上させることができる。また、錘台形状の上端部３１Ｌを有することによって突出部３１ｇと固定部材との間に隙間が生じるため、捲回電極群の内部から抜け出てくるガスを該上端部３１Ｌの貫通孔３１ｊ２からより円滑に絶縁カバーの外側へ移動させることがでる。そのため、絶縁カバー３１がガスの圧力によって外れることを防ぐことができる。
なお、上端部３１Ｌの形状は錘台形状に限定されず、任意の形状とすることができる。下端部３１ｍの形状は、逆錘台形状に限定されず、下端が先端にかけて窄まる形状であれば、何れの形状であってもよい。
中央部３１ｋ、上端部３１Ｌ及び下端部３１ｍはそれぞれ一つの貫通孔３１ｊを有するが、複数の貫通孔を有してもよい。
次に、絶縁カバーの第５変形例を図１６に示す。図１６に示した絶縁カバー３１は、Ｕ字部材３１ａの下端の湾曲部において、背面部材３１ｄと反対方向に延びる延伸部３１ｈを有する。延伸部３１ｈは、さらに、延伸部３１ｈと平行に延びる一以上の流路溝３１ｉを備える。また、突出部３１ｇが、中央部３１ｋと、錘台形状の上端部３１Ｌと、逆錘台形状の下端部３１ｍとを有する。中央部３１ｋ、上端部３１Ｌ及び下端部３１ｍはそれぞれ、背面部材３１ｄの外部と捲回電極群側の表面とを連通する貫通孔３１ｊ１、３１ｊ２、３１ｊ３を有する。
上記第５変形例における絶縁カバー３１は、延伸部３１ｈによって捲回電極群２が保持されるため、より強固に捲回電極群２に固定される。また、流路溝３１ｉは、電解液の流入経路として機能する。捲回電極群２が外装缶１内に収納され、電解液が注入されたとき、流路溝３１ｉを介して電解液が捲回電極群２に流入する。これにより、捲回電極群２への電解液の含浸を促進することができる。
また、突出部３１ｇが、逆錘台形状の下端部３１ｎを有し、該下端部３１ｎに貫通孔３１ｊ３を有するために、電解液が絶縁カバー３１の内側に円滑に流入する。これにより、電解液を捲回電極群に速やかに含浸することができる。そのため、電池の生産性を向上させることができる。また、錘台形状の上端部３１Ｌを有することによって突出部３１ｇと固定部材との間に隙間が生じるため、捲回電極群の内部から抜け出てくるガスを該上端部３１Ｌの貫通孔３１ｊ２からより円滑に絶縁カバーの外側へ移動させることがでる。そのため、絶縁カバー３１がガスの圧力によって外れることを防ぐことができる。
本実施形態の電池において、捲回電極群２の正極側の端部には、負極側と同じ形状の絶縁カバーを装着してもよいが、異なる形状の絶縁カバーを装着してもよい。
（第３実施形態）
次に、図１７及び図１８を参照して第３実施形態の電池を説明する。本実施形態の電池は、正負極リード及び正負極絶縁カバーの形状を変更すること以外は、第１実施形態の電池と同様の構成を有する。よって、第１実施形態の電池と同様の構成は図２と同じ符号を付して説明を省略する。
次に、図１７及び図１８を参照して第３実施形態の電池を説明する。本実施形態の電池は、正負極リード及び正負極絶縁カバーの形状を変更すること以外は、第１実施形態の電池と同様の構成を有する。よって、第１実施形態の電池と同様の構成は図２と同じ符号を付して説明を省略する。
正極リード３’は、正極端子６に接続される接続部である接続プレート３’ａと、接続プレート３’ａに開口された貫通孔３’ｂと、接続プレート３’ａから捲回電極群２に向けて、その捲回軸に対して直角方向に延出され、捲回した正極集電タブ８ａに接続される延出部３’ｃとを備える。
負極リード４’は、負極端子７に接続される接続部である接続プレート４’ａと、接続プレート４’ａに開口された貫通孔４’ｂと、接続プレート４’ａから捲回電極群２に向けて、その捲回軸に対して直角方向に延出され、捲回した負極集電タブ９ａに接続される延出部４’ｃとを備える。
正極絶縁カバー３２は、対向する第１、第２の側壁３２ｂ，３２ｃを有するＵ字部材３２ａと、背面部材３２ｄと、正極集電タブ８ａとそれに接続された正極リードの延出部３’ｃとを挟持するための挟持部材を備える。挟持部材は、対向する第１、第２の側壁３２ｂ，３２ｃそれぞれに設けられた矩形状の肉厚部３２ｅ、３２ｆによって構成される。
このような構成の正極絶縁カバー３２は、肉厚部３２ｅが正極集電タブ８ａに接合された正極リードの延出部３’ｃと接触する。一方、肉厚部３２ｆが正極集電タブ８ａ又は固定部材１１の第１の保持部１１ａと接触する。従って、肉厚部３２ｅと肉厚部３２ｆとで正極集電タブ８ａと正極リードの延出部３’ｃを挟持する。なお、正極リードの延出部３’ｃは、正極集電タブ８ａの片側のみに存在するため、肉厚部３２ｅは、肉厚部３２ｆよりも薄く形成されてよい。
負極絶縁カバー３３は、正極の絶縁カバーと同形状を有し、対称的に配置される。
上記構造を有する正負極のリードは軽量であり、また、外装缶内で占める体積を減少することができる。よって、電池の軽量化とエネルギー密度の向上に貢献できる。
図１８に、第３実施形態で用いられる正極絶縁カバーの変形例を示す。絶縁カバー３２は、背面部材３２ｄに設けられた矩形状の突出部３２ｇを備える。この突出部３２ｇは、肉厚部３２ｅ、３２ｆの間に位置し、且つ、背面部材３２ｄから反対の表面までの長さが、Ｕ字部材の側壁３２ｂ，３２ｃの幅より小さい。挟持部材は、これら第１、第２の肉厚部３２ｅ，３２ｆと、突出部３２ｇとから構成される。
突出部３２ｇは、上記第２実施形態で記載したように、貫通孔を有してもよい。
正極絶縁カバーは、上記第２実施形態において説明したように、Ｕ字部材の対向する第１、第２の側壁がそれぞれ外側に湾曲していてもよい。この場合、正極絶縁カバーの挟持部材は、該湾曲した側壁から構成される。また、このような正極絶縁カバーはさらに、湾曲した側壁と背面部材に設けられた矩形状の突出部を有してもよい。この場合、挟持部材は、湾曲した側壁と突出部とから構成される。
本実施形態で用いられる絶縁カバーは、Ｕ字部材が湾曲部において背面部材と反対方向に延びる延伸部を有していてもよい。このような延伸部は、延伸部と平行に延びる流路溝を有していてもよい。
以上では正極絶縁カバーを例に説明したが、負極絶縁カバーも同じ形状を有し、正極絶縁カバーと対称的に配置されてよい。
（正負極端子）
第１〜第３実施形態の電池で使用可能な正負極端子材料の説明をする。負極活物質に炭素系材料を使用するリチウムイオン二次電池の場合、一般に、正極端子材料には、アルミニウムあるいはアルミニウム合金が使用される。また、負極端子材料には、銅、ニッケル、ニッケルメッキされた鉄などの金属が使用される。また、負極活物質にチタン酸リチウムを使用する場合は、上記の材料に加え、負極端子材料としてアルミニウムあるいはアルミニウム合金を使用できる。正負極端子にアルミニウムあるいはアルミニウム合金を使用する場合、正負極集電タブ、正負極固定部材及び正負極リードは、アルミニウムあるいはアルミニウム合金から形成することが望ましい。
第１〜第３実施形態の電池で使用可能な正負極端子材料の説明をする。負極活物質に炭素系材料を使用するリチウムイオン二次電池の場合、一般に、正極端子材料には、アルミニウムあるいはアルミニウム合金が使用される。また、負極端子材料には、銅、ニッケル、ニッケルメッキされた鉄などの金属が使用される。また、負極活物質にチタン酸リチウムを使用する場合は、上記の材料に加え、負極端子材料としてアルミニウムあるいはアルミニウム合金を使用できる。正負極端子にアルミニウムあるいはアルミニウム合金を使用する場合、正負極集電タブ、正負極固定部材及び正負極リードは、アルミニウムあるいはアルミニウム合金から形成することが望ましい。
（正極）
次に、第１〜第３実施形態の電池で用いることが可能な正極について説明する。
次に、第１〜第３実施形態の電池で用いることが可能な正極について説明する。
正極は、例えば、正極活物質を含むスラリーをアルミニウム箔もしくはアルミニウム合金箔からなる集電体に塗布し、乾燥することにより作製される。正極活物質としては、特に限定されるものではないが、リチウムを吸蔵放出できる酸化物や硫化物、ポリマーなどが使用できる。好ましい活物質の例には、高い正極電位が得られるリチウムマンガン複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウム燐酸鉄が含まれる。
（負極）
次に、第１〜第３実施形態の電池で用いることが可能な負極について説明する。
次に、第１〜第３実施形態の電池で用いることが可能な負極について説明する。
負極は、負極活物質を含むスラリーをアルミニウム箔もしくはアルミニウム合金箔からなる集電体に塗布し、乾燥することにより作製される。負極活物質としては、特に限定されるものではないが、リチウムを吸蔵放出できる金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物、合金等が使用できる。リチウムイオンの吸蔵放出電位が金属リチウム電位に対して０．４Ｖ以上貴となる物質が好適に用いられる。このようなリチウムイオン吸蔵放出電位を有する負極活物質は、アルミニウムもしくはアルミニウム合金とリチウムとの合金反応を抑えられることから、負極集電体および負極関連構成部材へのアルミニウムもしくはアルミニウム合金の使用を可能にする。その例には、チタン酸化物、チタン酸リチウムのようなリチウムチタン複合酸化物、タングステン酸化物、アモルファススズ酸化物、スズ珪素酸化物、及び酸化珪素が含まれる。中でもリチウムチタン複合酸化物が好ましい。
（セパレータ）
次に、第１〜第３実施形態の電池で用いることが可能なセパレータについて説明する。セパレータとしては、微多孔性の膜、織布、不織布、およびそれらの組合せを用いることができる。同一材料又は異種材料からなる積層物を用いることもできる。セパレータを形成する材料の例には、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合ポリマー、及びエチレン−ブテン共重合ポリマーが含まれる。
次に、第１〜第３実施形態の電池で用いることが可能なセパレータについて説明する。セパレータとしては、微多孔性の膜、織布、不織布、およびそれらの組合せを用いることができる。同一材料又は異種材料からなる積層物を用いることもできる。セパレータを形成する材料の例には、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合ポリマー、及びエチレン−ブテン共重合ポリマーが含まれる。
（電解液）
次に、第１〜第３実施形態の電池で用いることが可能な電解液について説明する。
次に、第１〜第３実施形態の電池で用いることが可能な電解液について説明する。
非水溶媒に電解質（例えば、リチウム塩）を溶解させることにより調製された非水電解液が用いられる。非水溶媒の例には、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γ−ブチロラクトン（γ−ＢＬ）、スルホラン、アセトニトリル、１，２−ジメトキシエタン、１，３−ジメトキシプロパン、ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、及び、２−メチルテトラヒドロフランが含まれる。非水溶媒は、単独で使用しても、２種以上を混合して使用してもよい。
電解質の例には、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4）、六フッ過リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、六フッ化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ6）、及び、トリフルオロメタスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）のようなリチウム塩が含まれる。電解質は単独で使用しても、２種以上を混合して使用してもよい。電解質の非水溶媒に対する溶解量は、０．２ｍｏｌ／Ｌ〜３ｍｏｌ／Ｌとすることが望ましい。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[１] 金属製の外装缶と、
前記外装缶内に捲回軸に対して直角方向に向かうように収納され、一端に捲回した正極集電タブを有し、他端に捲回した負極集電タブを有する捲回電極群と、
前記正極集電タブに接続される正極リードと、
前記負極集電タブに接続される負極リードと、
前記外装缶の開口部に取り付けられ、正極端子及び負極端子を有する金属製の蓋と、
前記捲回電極群の正極集電タブを含む一端部に嵌合される正極絶縁カバーと、
前記捲回電極群の負極集電タブを含む他端部に嵌合される負極絶縁カバーとを具備し、
前記正極リードは前記正極端子に接続される接続部と、前記接続部から前記捲回電極群に向けてその捲回軸に対して直角方向に延出され、前記捲回した正極集電タブを挟む第１、第２の挟持部とを備え、
前記負極リードは前記負極端子に接続される接続部と、前記接続部から前記捲回電極群に向けてその捲回軸に対して直角方向に延出され、前記捲回した負極集電タブを挟む第１、第２の挟持部とを備え、
前記正極絶縁カバーは、対向する第１、第２の側壁を有するＵ字部材と、背面部材と、前記正極リードの第１の挟持部と第１の挟持部に向き合う捲回した前記正極集電タブ部分、および前記正極リードの第２の挟持部と第２の挟持部に向き合う前記正極集電タブ部分を挟持するための挟持部材を備え、かつ
前記負極絶縁カバーは、対向する第１、第２の側壁を有するＵ字部材と、背面部材と、前記負極リードの第１の挟持部と第１の挟持部に向き合う捲回した前記負極集電タブ部分、および前記負極リードの第２の挟持部と第２の挟持部に向き合う前記負極集電タブ部分を挟持するための挟持部材を備える電池。
[２] 金属製の外装缶と、
前記外装缶内に捲回軸に対して直角方向に向かうように収納され、一端に捲回した正極集電タブを有し、他端に捲回した負極集電タブを有する捲回電極群と、
前記正極集電タブに接続される正極リードと、
前記負極集電タブに接続される負極リードと、
前記外装缶の開口部に取り付けられ、正極端子及び負極端子を有する金属製の蓋と、
前記捲回電極群の正極集電タブを含む一端部に嵌合される正極絶縁カバーと、
前記捲回電極群の負極集電タブを含む他端部に嵌合される負極絶縁カバーとを具備し、
前記正極リードは前記正極端子に接続される接続部と、前記接続部から前記捲回電極群に向けてその捲回軸に対して直角方向に延出され、前記捲回した正極集電タブに接続される延出部とを備え、
前記負極リードは前記負極端子に接続される接続部と、前記接続部から前記捲回電極群に向けてその捲回軸に対して直角方向に延出され、前記捲回した負極集電タブに接続される延出部とを備え、
前記正極絶縁カバーは、対向する第１、第２の側壁を有するＵ字部材と、背面部材と、前記正極集電タブとそれに接続された前記正極リードの延出部とを挟持するための挟持部材を備え、かつ
前記負極絶縁カバーは、対向する第１、第２の側壁を有するＵ字部材と、背面部材と、前記負極集電タブとそれに接続された前記負極リードの延出部とを挟持するための挟持部材を備える電池。
[３] 前記正極絶縁カバー及び前記負極絶縁カバーのそれぞれの挟持部材が、前記対向する第１、第２の側壁それぞれに設けられた矩形状の肉厚部を備える、[１]又は[２]に記載の電池。
[４] 前記背面部材に設けられた矩形状の突出部を備え、
前記突出部は、前記肉厚部の間に位置し、且つ、前記背面部材から反対の表面までの長さが、前記Ｕ字部材の側壁の幅より小さいことを特徴とする、[３]に記載の電池。
[５] 前記正極絶縁カバー及び前記負極絶縁カバーのそれぞれのＵ字部材の対向する第１、第２の側壁がそれぞれ外側に湾曲し、
前記絶縁カバーの挟持部材が、該湾曲した側壁から構成される、[１]又は[２]に記載の電池。
[６] 前記絶縁カバーの挟持部材が、前記湾曲した側壁と前記背面部材に設けられた矩形状の突出部とから構成され、
前記突出部は、前記肉厚部の間に位置し、且つ、前記背面部材から反対の表面までの長さが、前記Ｕ字部材の側壁の幅より小さいことを特徴とする、[５]に記載の電池。
[７] 前記突出部が貫通孔を有する[４]又は[６]に記載の電池。
[８] 前記正極絶縁カバー及び前記負極絶縁カバーのそれぞれのＵ字部材が、湾曲部において前記背面部材と反対方向に延びる延伸部を有する[１]〜[７]の何れかに記載の電池。
[９] 前記延伸部が、該延伸部と平行に延びる流路溝を有することを特徴とする、[８]に記載の電池。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[１] 金属製の外装缶と、
前記外装缶内に捲回軸に対して直角方向に向かうように収納され、一端に捲回した正極集電タブを有し、他端に捲回した負極集電タブを有する捲回電極群と、
前記正極集電タブに接続される正極リードと、
前記負極集電タブに接続される負極リードと、
前記外装缶の開口部に取り付けられ、正極端子及び負極端子を有する金属製の蓋と、
前記捲回電極群の正極集電タブを含む一端部に嵌合される正極絶縁カバーと、
前記捲回電極群の負極集電タブを含む他端部に嵌合される負極絶縁カバーとを具備し、
前記正極リードは前記正極端子に接続される接続部と、前記接続部から前記捲回電極群に向けてその捲回軸に対して直角方向に延出され、前記捲回した正極集電タブを挟む第１、第２の挟持部とを備え、
前記負極リードは前記負極端子に接続される接続部と、前記接続部から前記捲回電極群に向けてその捲回軸に対して直角方向に延出され、前記捲回した負極集電タブを挟む第１、第２の挟持部とを備え、
前記正極絶縁カバーは、対向する第１、第２の側壁を有するＵ字部材と、背面部材と、前記正極リードの第１の挟持部と第１の挟持部に向き合う捲回した前記正極集電タブ部分、および前記正極リードの第２の挟持部と第２の挟持部に向き合う前記正極集電タブ部分を挟持するための挟持部材を備え、かつ
前記負極絶縁カバーは、対向する第１、第２の側壁を有するＵ字部材と、背面部材と、前記負極リードの第１の挟持部と第１の挟持部に向き合う捲回した前記負極集電タブ部分、および前記負極リードの第２の挟持部と第２の挟持部に向き合う前記負極集電タブ部分を挟持するための挟持部材を備える電池。
[２] 金属製の外装缶と、
前記外装缶内に捲回軸に対して直角方向に向かうように収納され、一端に捲回した正極集電タブを有し、他端に捲回した負極集電タブを有する捲回電極群と、
前記正極集電タブに接続される正極リードと、
前記負極集電タブに接続される負極リードと、
前記外装缶の開口部に取り付けられ、正極端子及び負極端子を有する金属製の蓋と、
前記捲回電極群の正極集電タブを含む一端部に嵌合される正極絶縁カバーと、
前記捲回電極群の負極集電タブを含む他端部に嵌合される負極絶縁カバーとを具備し、
前記正極リードは前記正極端子に接続される接続部と、前記接続部から前記捲回電極群に向けてその捲回軸に対して直角方向に延出され、前記捲回した正極集電タブに接続される延出部とを備え、
前記負極リードは前記負極端子に接続される接続部と、前記接続部から前記捲回電極群に向けてその捲回軸に対して直角方向に延出され、前記捲回した負極集電タブに接続される延出部とを備え、
前記正極絶縁カバーは、対向する第１、第２の側壁を有するＵ字部材と、背面部材と、前記正極集電タブとそれに接続された前記正極リードの延出部とを挟持するための挟持部材を備え、かつ
前記負極絶縁カバーは、対向する第１、第２の側壁を有するＵ字部材と、背面部材と、前記負極集電タブとそれに接続された前記負極リードの延出部とを挟持するための挟持部材を備える電池。
[３] 前記正極絶縁カバー及び前記負極絶縁カバーのそれぞれの挟持部材が、前記対向する第１、第２の側壁それぞれに設けられた矩形状の肉厚部を備える、[１]又は[２]に記載の電池。
[４] 前記背面部材に設けられた矩形状の突出部を備え、
前記突出部は、前記肉厚部の間に位置し、且つ、前記背面部材から反対の表面までの長さが、前記Ｕ字部材の側壁の幅より小さいことを特徴とする、[３]に記載の電池。
[５] 前記正極絶縁カバー及び前記負極絶縁カバーのそれぞれのＵ字部材の対向する第１、第２の側壁がそれぞれ外側に湾曲し、
前記絶縁カバーの挟持部材が、該湾曲した側壁から構成される、[１]又は[２]に記載の電池。
[６] 前記絶縁カバーの挟持部材が、前記湾曲した側壁と前記背面部材に設けられた矩形状の突出部とから構成され、
前記突出部は、前記肉厚部の間に位置し、且つ、前記背面部材から反対の表面までの長さが、前記Ｕ字部材の側壁の幅より小さいことを特徴とする、[５]に記載の電池。
[７] 前記突出部が貫通孔を有する[４]又は[６]に記載の電池。
[８] 前記正極絶縁カバー及び前記負極絶縁カバーのそれぞれのＵ字部材が、湾曲部において前記背面部材と反対方向に延びる延伸部を有する[１]〜[７]の何れかに記載の電池。
[９] 前記延伸部が、該延伸部と平行に延びる流路溝を有することを特徴とする、[８]に記載の電池。
１…外装缶、２…電極群、３…正極リード、３ａ…接続プレート、３ｂ…貫通孔、３ｃ…第１の挟持ストリップ、３ｄ…第２の挟持ストリップ、４…負極リード、４ａ…接続プレート、４ｂ…貫通孔、４ｃ…第１の挟持ストリップ、４ｄ…第２の挟持ストリップ、５…蓋、６…正極端子、７…負極端子、８ａ…正極集電タブ、８ｂ…正極活物質層、８ｃ…正極集電体、９ａ…負極集電タブ、９ｂ…負極活物質層、９ｃ…負極集電体、１０…セパレータ、１１、１２…固定部材、１２ａ，１２ｂ…第１，第２の保持部、１４，１５…絶縁ガスケット、２０…電池、２５…正極絶縁カバー、２６…負極絶縁カバー、２７…絶縁カバー固定テープ、３０…絶縁テープ。
Claims (8)
- 金属製の外装缶と、
前記外装缶内に挿入方向が捲回軸に対して直角方向に向かうように収納され、一端に捲回した正極集電タブを有し、他端に捲回した負極集電タブを有する捲回電極群と、
前記正極集電タブに接続される正極リードと、
前記負極集電タブに接続される負極リードと、
前記外装缶の開口部に取り付けられ、正極端子及び負極端子を有する金属製の蓋と、
前記捲回電極群の正極集電タブを含む一端部に嵌合される正極絶縁カバーと、
前記捲回電極群の負極集電タブを含む他端部に嵌合される負極絶縁カバーとを具備し、
前記正極リードは前記正極端子に接続される接続部と、前記接続部から前記捲回電極群に向けてその捲回軸に対して直角方向に延出され、前記捲回した正極集電タブに接続される延出部とを備え、
前記負極リードは前記負極端子に接続される接続部と、前記接続部から前記捲回電極群に向けてその捲回軸に対して直角方向に延出され、前記捲回した負極集電タブに接続される延出部とを備え、
前記正極絶縁カバーは、対向する第１、第２の側壁を有するＵ字部材と、背面部材と、前記正極集電タブとそれに接続された前記正極リードの延出部とを挟持するための挟持部材を備え、かつ
前記負極絶縁カバーは、対向する第１、第２の側壁を有するＵ字部材と、背面部材と、前記負極集電タブとそれに接続された前記負極リードの延出部とを挟持するための挟持部材を備える電池であって、
前記正極絶縁カバーは、前記背面部材に設けられ、かつ前記正極集電タブ内の中空に位置する矩形状の突出部を含み、
前記負極絶縁カバーは、前記背面部材に設けられ、かつ前記負極集電タブ内の中空に位置する矩形状の突出部を含み、
前記正極絶縁カバー及び前記負極絶縁カバーのそれぞれのＵ字部材の対向する第１、第２の側壁がそれぞれ外側に折り返されてなる第１、第２の肉厚部を有し、
前記正極絶縁カバー及び前記負極絶縁カバーそれぞれの挟持部材が、前記第１、第２の肉厚部から構成される、電池。 - 前記正極絶縁カバー及び前記負極絶縁カバーのそれぞれの挟持部材が、前記対向する第１、第２の側壁それぞれに設けられた矩形状の肉厚部を備える、請求項１に記載の電池。
- 前記突出部は、前記矩形状の肉厚部の間に位置し、且つ、前記背面部材から反対の表面までの長さが、前記Ｕ字部材の側壁の幅より小さいことを特徴とする、請求項２に記載の電池。
- 前記突出部が貫通孔を有する請求項１〜３いずれか1項に記載の電池。
- 前記正極絶縁カバー及び前記負極絶縁カバーそれぞれの挟持部材が、前記第１、第２の肉厚部と前記矩形状の突出部とから構成され、
前記突出部は、前記第１、第２の肉厚部の間に位置し、且つ、前記背面部材から反対の表面までの長さが、前記Ｕ字部材の側壁の幅より小さいことを特徴とする、請求項１〜３いずれか1項に記載の電池。 - 前記矩形状の突出部が貫通孔を有する請求項５に記載の電池。
- 前記正極絶縁カバー及び前記負極絶縁カバーのそれぞれのＵ字部材が、湾曲部において前記背面部材と反対方向に延びる延伸部を有する請求項１〜６の何れか一項に記載の電池。
- 前記延伸部が、該延伸部と平行に延びる流路溝を有することを特徴とする、請求項７に記載の電池。
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