JP6038802B2 - 組電池及びこの組電池に使用するための角形二次電池 - Google Patents
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Description
本発明は、角形二次電池を複数個接続した組電池及びこの組電池に使用するための角形二次電池に関する。
今日の携帯電話機、携帯型パーソナルコンピューター、携帯型音楽プレイヤー等の携帯型電子機器の駆動電源、あるいは、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ、ＰＨＥＶ）や電気自動車（ＥＶ）用の電源として、リチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等の二次電池が広く利用されている。これらの二次電池は、特にスペース効率が要求される場合においては円筒形のものよりも角形の電池に対するニーズが高い。
二次電池は、単独の電池では起電力が低く、比較的起電力が高いといわれているリチウムイオン二次電池でも４Ｖ程度である。そのため、これらの電池を例えば電気自動車（ＥＶ）ないしハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ、ＰＨＥＶ）などの車載用電池として使用する場合、大電力が必要とされるために、電池を多数個直列に接続すると共に直列接続された電池をさらに多数個並列に接続（以下、この接続を「多直多並列接続」という）した組電池として用いられている。この組電池においては、それぞれの電池の端子を延設し、これらの延設された端子を互いに折り曲げて隣接する電池の端子と重ね合わせて溶接接続ないしボルト締結による接続が行われ、あるいは、バスバーなどの接続部材を用いて隣接する電池の端子同士との間を溶接接続ないしボルト締結による接続などによって行われている。
ボルト締結の場合は、容易に電気的に接続を形成することができるが、車載用電池のように振動が多い用途に使用するとボルト締結部分の内部抵抗の変動が生じ易い。そのため車載用電池に用いられる角形二次電池を多直多並列接続するには、端子間の接続部を溶接接続することが好ましい。加えて、車載用電池では車載スペースにおける高さ方向の寸法削減の要求もあるが、多直多並列接続された車載用電池に対してこの要求に対応するには、ボルト締結よりも溶接接続の方が有利となる。
しかしながら、正極、負極の両端子が電池の天面（封口体上）に設置された角形非水電解質二次電池では、通常、正極端子はアルミニウム材からなり、負極端子は銅材からなる。そのため、バスバーの材質が銅材やアルミニウム材の単一材料からなるものであると、正極側と負極側とのどちらか一方が銅／アルミニウムの異種金属による溶融接合となる。そのため、正極端子と負極端子とを単一の材料で形成されたバスバーによって直接溶接接続する場合、異種金属間での溶融接合部分が生じるので、脆い金属間化合物の生成に基づく溶接強度不足、クラッック、スパッタ等による溶接品質の低下が懸念される。
そのため、下記特許文献１には、正極端子に負極端子と同一の材料で形成された正極外部端子を接続し、正極外部端子と負極端子とを負極端子と同一の材料で形成されたバスバーによって接続した構成の組電池の発明が記載されている。同じく、下記特許文献２には、正極端子に腐食防止材を挟んで負極端子と同一の材料で形成された正極外部端子を接続し、負極端子に負極端子と同一の材料で形成された負極外部端子を接続し、正極外部端子と負極外部端子とを負極端子と同一の材料で形成されたバスバーによって接続した構成の組電池の発明が記載されている。
ここで、図８及び図９を参照して、下記特許文献１及び２に開示されている組電池の発明を説明する。なお、図８Ａは下記特許文献１に開示されている組電池の斜視図であり、図８Ｂは図８Ａの組電池の模式平面図である。また、図９Ａは下記特許文献２に開示されている組電池の斜視図であり、図９Ｂは図９ＡのIXＢ−IXＢ線に沿った断面図である。
下記特許文献１に開示されている角形二次電池５０は、図８Ａに示したように、互い違いに平行配置された直方体状の複数の角形二次電池５１と、一方の角形二次電池５１の正極端子５２（又は負極端子５３）と他方の角形二次電池５１の負極端子５３（又は正極端子５２）とを直列に接続するバスバー５４とを備えている。バスバー５４は、図８Ｂに示すように、長方形板状の基部５４ａと、基部５４ａの両端から直角に折曲された接続部５４ｂとからなり、銅材をコ字状に形成したものである。正極端子５２は、アルミニウム材からなる基部５２ａにおける封口体５５に対して垂直な面に銅材からなる正極外部端子５２ｂを超音波溶接して形成されている。そして、銅材からなるバスバー５４は銅からなる正極外部端子５２ｂ及び銅材からなる負極端子５３とアーク溶接により溶融接合されている。
また、上記特許文献２に開示されている組電池６０は、図９Ａ及び図９Ｂに示したように、個々の角形二次電池６１のアルミニウム材からなる正極端子（第１固定具）６２に銅材からなる正極外部端子（第１端子）６３が接続され、銅材からなる負極端子（第２固定具）６４に銅材からなる負極外部端子（第２端子）６５が接続され、正極外部端子６３と負極外部端子６５とが銅材からなるバスバー（連結部材）６６によって連結された構成を備えている。そして、正極端子６２と正極外部端子６３との間には、アルミニウムと銅との間のイオン化傾向を有する金属、例えばニッケル、ステンレス鋼、アルミニウム−銅のクラッドメタル等からなる腐食防止部材６７（図９Ｂ参照）が設けられている。この組電池６０では、正極外部端子６３及び負極外部端子６５とバスバー６６との間はレーザ溶接により溶融接合されている。
上記特許文献１に開示されている角形二次電池５０の正極端子５２は、アルミニウム材からなる基部５２ａに銅材からなる正極外部端子５２ｂを超音波溶接している。それによって、上記特許文献１に開示されている角形二次電池５０では、正極外部端子５２ｂが負極端子５３と同じ銅材からなるようにし、銅材からなるバスバー５４によって溶融接合できるようにしている。
しかしながら、上記特許文献１に開示されている角形二次電池５０では、正極基部５２ａにおける封口体５５に対して垂直な面に正極外部端子５２ｂを接続し、その後、封口体５５に対して垂直な面にバスバー５４を接続している。この構成において、単一種類の角形二次電池を用いて直列接続する場合、正極外部端子５２ｂへの溶接面が隣接する電池間ではそれぞれ反対側に位置するようになるので、図８Ｂに示したように、一方のバスバーの両端間距離Ｌ１と他方のバスバーの両端間距離Ｌ２とは相違してしまう。
そのため、上記特許文献１に開示されている角形二次電池５０では、長さの異なる２種類のバスバーを用いるか、あるいは、正極端子ないし正極外部端子、負極端子及びバスバーの厚さを調節する必要があり、部品点数が増加したり、あるいは、各部材の厚みの制限が生じるという課題が生じる。また、上記特許文献１に開示されている角形二次電池５０では、正極端子５２及び負極端子５３に直接バスバー５４を溶融溶接しているので、溶接時の入熱により封口体５５と正極端子５２及び負極端子５３との間に設置した樹脂製絶縁シール部材５６、５７が熱影響を受け、シール性が低下する虞がある。加えて、上記特許文献１にはバスバーとしてアルミニウム材からなるものを用いることについて示唆する記載はない。
また、上記特許文献２に開示されている組電池６０では、正極端子６２と正極外部端子６３との間及び負極端子６４と負極外部端子６５との間の接続はカシメ（リベット）によるものであるから、正極外部端子６３及び負極外部端子６５にバスバー６６を溶融溶接しても、正極端子６２及び負極端子６４と封口体６８の間に設置した樹脂製絶縁シール部材６９ａ〜６９ｃは熱影響を受け難くなっており、シール性の低下が生じ難くなっている。しかしながら、このようなカシメ接続部の存在は、車載用電池として使用する場合、振動が多いためにカシメ部の接触抵抗の変動に繋がる虞がある。
しかも、上記特許文献２に開示されている組電池６０においては、単一種類の角形二次電池６１を用いて直列接続する場合であっても、単一種類のバスバー６６を用いることができるが、正極端子６２と正極外部端子６３との間には、アルミニウムと銅との間のイオン化傾向を有する金属からなる腐食防止部材６７が設けられているため、複雑な構成となってしまうという問題点が存在する。加えて、上記特許文献２にはバスバーとしてアルミニウム材からなるものを用いることについて示唆する記載はない。
本発明は上述のような従来技術の問題点を解決すべくなされたものである。すなわち、本発明は、正極端子と正極外部端子との間及び負極端子と負極外部端子との間の溶接部、正極外部端子とバスバーとの間及び負極外部端子とバスバーとの間の溶接部等、全て同種金属同士の溶融接合とすることができ、また、正極端子及び負極端子のどちらと同種の材質であっても、単一形状のバスバーを用いることができ、しかも、溶接品質の低下の虞がない組電池及びこの組電池に使用するための角形二次電池を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の組電池は、封口体を貫通し、前記封口体との間が絶縁部材によってそれぞれ絶縁されている正極端子及び負極端子と、
前記正極端子及び前記負極端子にそれぞれ電気的に接続されている正極外部端子及び負極外部端子と、を備える角形二次電池を複数個有し、
隣接する前記複数個の角形二次電池の異なる極性の外部端子同士がバスバーによって互いに直列接続されており、
前記正極外部端子及び前記負極外部端子は、前記正極端子及び前記負極端子と接続される領域はそれぞれ前記正極端子及び前記負極端子と同種の金属で形成され、前記バスバーと接続される領域は前記バスバーと同種の金属で形成され、
前記バスバーは前記正極端子又は前記負極端子と同種の金属で形成されており、
前記正極端子と前記正極外部端子との間、前記負極端子と前記負極外部端子との間、前記バスバーと前記正極外部端子及び前記負極外部端子との間は、それぞれ溶接接続されていることを特徴とする。
前記正極端子及び前記負極端子にそれぞれ電気的に接続されている正極外部端子及び負極外部端子と、を備える角形二次電池を複数個有し、
隣接する前記複数個の角形二次電池の異なる極性の外部端子同士がバスバーによって互いに直列接続されており、
前記正極外部端子及び前記負極外部端子は、前記正極端子及び前記負極端子と接続される領域はそれぞれ前記正極端子及び前記負極端子と同種の金属で形成され、前記バスバーと接続される領域は前記バスバーと同種の金属で形成され、
前記バスバーは前記正極端子又は前記負極端子と同種の金属で形成されており、
前記正極端子と前記正極外部端子との間、前記負極端子と前記負極外部端子との間、前記バスバーと前記正極外部端子及び前記負極外部端子との間は、それぞれ溶接接続されていることを特徴とする。
本発明の組電池では、正極外部端子及び負極外部端子において、正極端子及び負極端子と接続される領域はそれぞれ正極端子及び負極端子と同種の金属で形成され、バスバーと接続される領域はバスバーと同種の金属で形成されている。例えば、角形二次電池が非水電解質二次電池の場合、通常、正極端子はアルミニウム又はアルミニウム合金（以下「アルミニウム材」という）からなり、負極端子は銅又は銅合金（以下「銅材」という）からなっている。本発明の組電池では、バスバーが銅材からなるものであれば、正極外部端子は正極端子側がアルミニウム材からなり、バスバー側が銅材からなり、負極外部端子は負極端子側及びバスバー側共に銅材からなる。逆に、バスバーがアルミニウム材からなるものであれば、正極外部端子は正極端子側及びバスバー側共にアルミニウム材からなり、負極外部端子は負極端子側が銅材からなり、バスバー側がアルミニウム材からなる。
なお、正極端子、負極端子、正極外部端子、負極外部端子及びバスバーは、母材の表面に異種金属からなるメッキ被膜が形成されることがある。例えば、正極端子、正極外部端子及びバスバーの母材がアルミニウム材から形成されている場合、表面にＮｉあるいはＳｎの異種金属からなるメッキ被膜が形成される場合があるが、このメッキ被膜は、他の部材と接触接続する部分においては接触抵抗の低減を目的として形成されるものであり、他の部材と溶接接続される部分については、メッキ被膜が存在していると高エネルギー線による溶接性が悪くなる。このような場合には、溶接接続部にはメッキ被膜を形成せずに、あるいは溶接接続部のメッキ被膜を剥離して母材同士が同種金属となるようにして溶接接続すればよい。
また、負極端子、負極外部端子及びバスバーが銅材からなる場合、表面にＮｉあるいはＳｎの異種金属からなるメッキ被膜が形成される場合があるが、他の部材と接触接続される部分については表面酸化皮膜の増加による接触抵抗の増加を防止することを目的として形成されるものであり、他の部材と溶接接続される部分については溶接性の向上（特に高エネルギー線照射による溶接の場合）を目的として形成されるものである。このような場合には、そのまま溶接接続すれば、接続すべき端子の母材とバスバーの母材とが共にメッキ被膜を貫通した状態で互いに溶接接続された状態となる。以上のことから、本発明における「同種の金属」とは、表面にメッキ被膜が形成されていない場合にはそれぞれの構成金属そのものを示し、表面にメッキ被膜が形成されている場合にはメッキ被膜を除いた母材の構成金属を示すものとして用いられている。
本発明の組電池においては、正極端子と正極外部端子との間及び負極端子と負極外部端子との間の溶接部、正極外部端子とバスバーとの間及び負極外部端子とバスバーとの間の溶接部も、全て同種金属同士の溶融接合となるので、例えばアルミニウムと銅のような異種金属間を溶融接合した場合のような脆い金属間化合物が生じることがなくなり、溶接品質が向上する。しかも、本発明の組電池によれば、単一材料かつ単一形状のバスバーで正極側でも負極側でも、複数の角形二次電池を直列接続することができるようになる。
なお、正極端子ないし負極端子とバスバーを直接溶接接続した場合、溶接時の発熱により、封口体と正極端子ないし負極端子を絶縁する絶縁部材（ガスケット）がダメージを受け、電池の封止性が低下する虞がある。また、一般に、組電池の機械的強度を大きくするため、バスバーの厚みは正極外部端子及び負極外部端子の厚みよりも大きく設定し、正極外部端子及び負極外部端子とバスバーとのそれぞれの接続部の接続強度を大きくすることが要望されているため、正極外部端子及び負極外部端子とバスバーとのそれぞれの溶接部の溶接痕（ナゲット）を大きくする必要があり、溶接時の発熱が大きくなる。しかしながら、正極端子と正極外部端子の接続部及び負極端子と負極外部端子の接続部においては、正極外部端子及び負極外部端子とバスバーとのそれぞれの溶接部のような大きな溶接ナゲットは必要ないため、溶接時の発熱を小さくできる。
そのため、本発明の組電池では、正極端子とバスバーとの間及び負極端子とバスバーとの間にそれぞれ正極外部端子及び負極外部端子が介在されているので、バスバーと正極外部端子及び負極外部端子との間の溶接時に発生する熱は絶縁部材に加わり難くなっている。また、正極端子と正極外部端子の接続部及び負極端子と負極外部端子の接続部における溶接時の発熱は小さいので、絶縁部材がダメージを受け難く、電池の封止性が低下する虞が少なくなる。なお、正極外部端子ないし負極外部端子の厚さは、組電池の高さを低くすることと、機械的強度の確保及び溶接時に発生する熱が絶縁部材に加わり難くすることとを考慮し、１〜５ｍｍ程度とすることが好ましく、１．５〜２．５ｍｍのものを用いることがより好ましい。
また、本発明の組電池においては、前記正極端子及び前記負極端子は、それぞれ前記正極外部端子及び前記負極外部端子に設けられた貫通穴を貫通し、前記正極外部端子及び前記負極外部端子の上面側で溶接接続されているものとすることが好ましい。
このような構成を備えていると、正極端子と正極外部端子との間及び負極端子と負極外部端子との間の接続強度を強くすることができるようになる。
また、本発明の組電池においては、前記正極端子及び前記負極端子の少なくとも一方は、前記正極外部端子ないし前記負極外部端子にカシメ固定され、前記カシメ固定された部分において溶接接続されていることが好ましい。
このような構成を備えていると、正極端子と正極外部端子との間ないし負極端子と負極外部端子との間の接続強度を強くすることができるようになるだけでなく、正極端子ないし負極端子がそれぞれ正極外部端子ないし負極外部端子にカシメ固定されているために接続強度が増大するので、溶接による接続強度をそれほど高くする必要がなくなるため、溶接時の発熱を抑えることができ、絶縁部材の劣化をより抑制することができるようになる。
また、本発明の組電池においては、前記正極外部端子及び前記負極外部端子は、それぞれ前記バスバーが接続される領域においては厚さ方向の全てがバスバーと同種の金属となるようにすることが好ましい。
組電池の強度を大きくするため、正極外部端子及び負極外部端子とバスバーの接続部の接続強度も大きくすることが好ましい。そのため、正極外部端子及び負極外部端子とバスバーの溶接部の溶接深さを深くすることが必要となる。しかしながら、バスバーが接続される領域において、正極外部端子及び負極外部端子の厚さ方向にバスバーとは異種の金属が存在する場合、溶接部がバスバーとは異種の金属部分まで達してしまうと、溶接品質が低下する虞がある。本発明の組電池によれば、正極外部端子及び負極外部端子は、それぞれバスバーが接続される領域においては厚さ方向の全てがバスバーと同種の金属となるようになされているので、上記のような溶接品質が低下する恐れは生じなくなる。
また、本発明の組電池においては、前記正極外部端子及び前記負極外部端子は、それぞれ前記正極端子及び前記負極端子の貫通穴の周囲は、厚さ方向において、上面側が前記正極端子及び前記負極端子と同種の金属であり、下面側が前記バスバーと同種の金属であることが好ましい。
このような構成を備えていると、正極外部端子及び負極外部端子において、バスバーと接続される領域を小さくすることなく、異種金属部材間の接続面積を大きくできるので、正極外部端子及び負極外部端子とバスバーとの接続強度を向上できるようになる。
また、本発明の組電池においては、前記正極外部端子及び前記負極外部端子は、それぞれの幅広面が前記封口体と略平行になるように配置されており、前記正極外部端子及び前記負極外部端子における前記幅広面に前記バスバーが接続されているものとすることが好ましい。
このような構成を備えていると、正極外部端子及び負極外部端子とバスバーとの間の接続面積を大きくすることができるので、接続性が良好となり、しかも、異種類の角形二次電池及び１種類のバスバーで組電池を作製することができるようになる。なお、本発明における「略平行」とは、完全に平行であることが最も望ましいが、必ずしも完全に平行状態となっていなくても±１０°程度までの傾きがあってもよいことを意味している。
また、本発明の組電池においては、前記正極端子及び前記バスバーは、いずれもアルミニウム系金属からなるものとすることが好ましい。
このような構成を備えていると、アルミニウム系金属は銅系金属よりも軽量であるから、組電池の質量を軽量化できる。
また、本発明の組電池においては、前記溶接接続は、高エネルギー線の照射によるものとすることができる。
高エネルギー線の照射による溶接接続を採用すると、所定の領域を正確に溶接接続することができるので、溶接接続の内部抵抗のばらつきが少ない組電池が得られる。なお、高エネルギー線としては、レーザ光及び電子ビームを採用することができる。
また、本発明の組電池においては、前記正極外部端子及び前記負極外部端子は、それぞれ前記正極端子及び前記負極端子を構成する金属と同種の金属と、前記バスバーを構成する金属と同種の金属とのクラッド材からなるものとしてもよい。
このような構成を備えていると、正極端子と正極外部端子との間、負極端子と負極外部端子との間、正極外部端子とバスバーとの間及び負極外部端子とバスバーとの間の同種金属同士の溶融接合とすることが容易となる。
さらに、上記いずれかの組電池を製造するための本発明の角形二次電池は、正極板と負極板とがセパレータを介して積層ないし巻回された偏平状電極体が、開口を有する有底角筒状の外装体に収納され、前記開口は前記封口体により封止され、前記正極板に接続され正極集電体及び前記負極板に電気的に接続された負極集電体がそれぞれ前記正極端子及び前記負極端子に電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明の角形二次電池によれば、上記いずれかに記載の効果を奏する組電池を容易に作製できるようになる。
以下に本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。ただし、以下に示す各実施形態は、本発明の技術思想を理解するために例示するものであって、本発明をこの実施形態に特定することを意図するものではなく、本発明は特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなく種々の変更を行ったものにも均しく適用し得るものである。なお、この明細書における説明のために用いられた各図面においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に適宜縮尺を異ならせて表示しており、必ずしも実際の寸法に比例して表示されているものではない。
［実施形態］
最初に、実施形態の角形二次電池の例として角形非水電解質二次電池を図１及び図２を用いて説明する。なお、図１Ａは角形非水電解質二次電池の正面図であり、図１Ｂは平面図であり、図１Ｃは側面図である。また、図２Ａは図１ＢのIIＡ−IIＡ線に沿った断面図であり、図２Ｂは図１ＢのIIＢ−IIＢ線に沿った断面図である。
最初に、実施形態の角形二次電池の例として角形非水電解質二次電池を図１及び図２を用いて説明する。なお、図１Ａは角形非水電解質二次電池の正面図であり、図１Ｂは平面図であり、図１Ｃは側面図である。また、図２Ａは図１ＢのIIＡ−IIＡ線に沿った断面図であり、図２Ｂは図１ＢのIIＢ−IIＢ線に沿った断面図である。
この角形非水電解質二次電池１０は、図示省略したが、正極板と負極板とがセパレータを介して巻回ないし積層された偏平状の電極体を有している。正極板は、アルミニウム箔からなる正極芯体の両面に正極活物質合剤を塗布し、乾燥及び圧延した後、アルミニウム箔が帯状に露出するようにスリットすることにより作製されている。また、負極板は、銅箔からなる負極芯体の両面に負極活物質合剤を塗布し、乾燥及び圧延した後、銅箔が帯状に露出するようにスリットすることによって作製されている。
そして、上述のようにして得られた正極板及び負極板を、正極板のアルミニウム箔露出部と負極板の銅箔露出部とがそれぞれ対向する電極の活物質合剤とそれぞれ重ならないようにずらして、ポリオレフィン製多孔質セパレータを介して積層ないし巻回することで、一方の端には複数枚重なった正極芯体露出部を備え、他方の端には複数枚重なった負極芯体露出部を備えた偏平状の電極体が作製されている。
複数枚積層された正極芯体露出部はアルミニウム材からなる正極集電体を介して同じくアルミニウム材からなる正極端子１１に接続され、同じく複数枚積層された負極芯体露出部は銅材からなる負極集電体を介して同じく銅材からなる負極端子１２に接続されている。正極端子１１、負極端子１２は、図２Ａ及び図２Ｂに示したように、それぞれ絶縁部材１３、１４、樹脂製ガスケット１３ａ、１４ａを介して封口板１５に固定されている。また、正極端子１１、負極端子１２は、それぞれ絶縁部材１３、１４上に配置された正極外部端子２１及び負極外部端子２２に接続されている。
実施形態の角形非水電解質二次電池１０は、上述のようにして作製された偏平状の電極体を角形の外装体１６内に挿入した後、封口板１５を外装体１６の開口部にレーザ溶接し、その後、電解液注液孔１７から非水電解液を注液し、この電解液注液孔１７を密閉することにより作製されている。なお、封口板１５には安全手段としてのガス排出弁１８が形成されている。このような構成を備える角形非水電解質二次電池１０は、複数個が直列接続されて組電池３０（図３参照）が形成される。
ここで、この組電池３０における各角形非水電解質二次電池１０を接続するためのバスバー３１（図３参照）としてアルミニウム材からなるものを用いる場合について、正極外部端子２１及び負極外部端子２２の具体的構成を図２Ａ及び図２Ｂを用いて説明する。
バスバー３１がアルミニウム材からなる場合、正極端子１１もアルミニウム材からなるので、両者を直接溶融溶接しても異種金属接合の場合のような問題点は生じない。しかしながら、正極端子１１は、封口体１５の貫通部が樹脂製ガスケット１３ａによって被覆されているので、直接バスバー３１を正極端子１１に溶融溶接すると、溶接時の熱が樹脂製ガスケット１３ａに加わって、樹脂製ガスケット１３ａの絶縁性や封止性に問題が生じる虞がある。
そこで、ここでは、図２Ａに示したように、正極外部端子２１として平板状のアルミニウム材のみからなるものを用い、この正極外部端子２１に貫通穴２１ａを形成し、この貫通穴２１ａに正極端子１１を挿通して正極端子１１の端部をカシメることによってカシメ固定部１１ａを形成し、このカシメ固定部１１ａによって正極端子１１を正極外部端子２１に固定している。また、この正極外部端子２１の一部をバスバー３１との接続領域Ｒ１としている。そして、実施形態の角形非水電解質二次電池１０では、このカシメ固定部１１ａを高エネルギー線、例えばレーザ線によって溶融溶接している。
このような構成とすると、カシメ固定部１１ａによって幾分かの接続強度を確保することができるので、溶接による接続強度をそれほど高くする必要がなくなるから、溶接時の発熱を抑えることができ、絶縁部材１３及び樹脂製ガスケット１３ａの劣化を抑制することができる。
一方、バスバー３１がアルミニウム材からなる場合、負極端子１２は銅材からなるので、バスバー３１と負極端子１２とを直接溶融溶接すると、異種金属接合となるので、脆い金属間化合物が生成する虞がある。そこで、図２Ｂに示したように、負極外部端子２２として、銅材部分２２ｂ及びアルミニウム材部分２２ｃからなるクラッド領域を有するクラッド材を用いている。この負極外部端子２２は、正極外部端子２１の場合と同様に、貫通穴２２ａが形成されているが、この貫通穴２２ａの周囲の上面側（外面側）が銅材部分２２ｂとなり、下面側（内面側）がアルミニウム材部分２２ｃからなるクラッド領域となっており、このクラッド材領域に連なる側面にはアルミニウム材部分２２ｃのみからなる領域が形成されている。ここで、負極端子１２の表面にはＮｉメッキを施すことができる。
なお、この負極外部端子２２におけるアルミニウム材部分２２ｃのみからなる領域の厚さは例えば１．５〜２．０ｍｍ程度であり、銅材部分２２ｂ及びアルミニウム材部分２２ｃのクラッド領域における銅材部分２２ｂの厚みは例えば０．４〜１．０ｍｍである。このクラッド材領域の側面に形成されたアルミニウム材部分２２ｃのみからなる領域の一部が負極外部端子２２におけるバスバー３１との接続領域Ｒ２となっている。なお、正極外部端子２１ないし負極外部端子２２の厚さは、組電池３０の高さを低くすることと、機械的強度の確保及び溶接時に発生する熱が絶縁部材に加わり難くすることとを考慮し、１〜５ｍｍ程度とすることが好ましく、１．５〜２．５ｍｍのものを用いることがより好ましい。
そして、負極端子１２を負極外部端子２２に形成された貫通穴２２ａに挿通し、負極端子１２の端部をカシメることによってカシメ固定部１２ａを形成し、このカシメ固定部１２ａによって負極端子１２を負極外部端子２２の銅材部分２２ｂに固定している。加えて、実施形態の角形非水電解質二次電池１０では、このカシメ固定部１２ａを高エネルギー線、例えばレーザ線によって溶融溶接している。なお、ここでも、負極外部端子２２の接続領域Ｒ２の面積が大きくなるようにするため、負極外部端子２２の幅広面が封口体と略平行になるようになるようにしている。ここで、「略平行」とは、完全に平行であることが最も望ましいが、製造上完全に平行にすることは困難であるので、±１０°程度までの傾きがあってもよい。
このような構成とすると、負極端子１２と負極外部端子２２とは共に銅材からなるため、カシメ固定部２２ａにおいて溶融溶接を行っても異種金属接合のような問題点は生じなくなる。また、カシメ固定部１２ａによって幾分かの接続強度を確保することができるので、溶接による接続強度をそれほど高くする必要がなくなるから、溶接時の発熱を抑えることができ、絶縁部材１４及び樹脂製ガスケット１４ａの劣化を抑制することができる。
なお、実施形態の角形非水電解質二次電池１０は、正極外部端子２１の接続領域Ｒ１と負極外部端子２２の接続領域Ｒ２との位置は、それぞれ角形非水電解質二次電池１０の両側端側から等距離となるように形成されている。
次いで、上述のような構成の角形非水電解質二次電池１０を複数個直列に接続して形成した実施形態の組電池３０の構成を図３及び図４を用いて説明する。なお、図３は実施形態の組電池の平面図である。図４は図３のIV−IV部分の部分断面図である。なお、図３においては、３個の角形非水電解質二次電池１０を直列に接続した例が示されているが、角形非水電解質二次電池１０を何個直列にするかは必要とする電圧に応じて適宜決定すればよい。
まず、複数の角形非水電解質二次電池１０を、所定間隔を隔てて、それぞれ互い違いに平行に配置する。この間隔は、「０」でもよいが、充放電時に発熱が生じるので、放熱効率を考慮して一定距離に定める。そうすると、隣接する角形非水電解質二次電池１０の正極外部端子２１と負極外部端子２２とが隣接する状態に配置され、正極外部端子２１の接続領域Ｒ１と負極外部端子２２の接続領域Ｒ２とが隣接した状態となる。
正極外部端子２１はアルミニウム材で形成されているので、正極外部端子２１の接続領域Ｒ１もアルミニウム材からなっている。また、負極外部端子２２の接続領域Ｒ２もアルミニウム材部分２２ｃとなっている。一方、バスバー３１はアルミニウム材からなるので、バスバー３１、正極外部端子２１の接続領域Ｒ１及び負極外部端子２２の接続領域Ｒ２も全て同種材質となっている。
そのため、バスバー３１と正極外部端子２１の接続領域Ｒ１との間及びバスバー３１と負極外部端子２２の接続領域Ｒ２との間は、溶融溶接を行っても異種金属接合のような問題点は生じなくなる。そこで、隣接する角形非水電解質二次電池１０間において、バスバー３１を一方の角形非水電解質二次電池１０の正極外部端子２１の接続領域Ｒ１と他方の角形非水電解質二次電池１０の負極外部端子２２の接続領域Ｒ２とに跨がるように載置し、バスバー３１側から、十分な深さの溶接痕（ナゲット）３２が形成されるように、レーザ溶接を行う。
なお、正極外部端子２１の表面にＮｉあるいはＳｎからなる異種金属メッキ被膜を形成する場合は、接続領域Ｒ１においてバスバー３１と溶接接続される領域にはメッキ被膜を形成せずに、あるいは、接続領域Ｒ１においてバスバー３１と溶接接続される領域のメッキ被膜を剥離することにより、母材のアルミニウム材部分を露出させる。また、負極外部端子２２の表面にＮｉあるいはＳｎからなるメッキ被膜を形成する場合は、接続領域Ｒ２においてバスバー３１と溶接接続される領域にはメッキ被膜を形成せずに、あるいは、接続領域Ｒ２においてバスバー３１と溶接接続される領域のメッキ被膜を剥離することにより、母材のアルミニウム材部分を露出させる。さらに、バスバー３１の表面にＮｉあるいはＳｎからなる異種金属メッキ被膜を形成する場合には、正極外部端子２１の接続領域Ｒ１と溶接接続される領域ないし負極外部端子２２の接続領域Ｒ２と溶接接続される領域にはメッキ被膜を形成せずに、あるいは、正極外部端子２１の接続領域Ｒ１と溶接接続される領域ないし負極外部端子２２の接続領域Ｒ２と溶接接続される領域のメッキ被膜を剥離することにより、母材のアルミニウム材部分を露出させる。
この際、隣接する角形非水電解質二次電池１０間の正極外部端子２１の接続領域Ｒ１と負極外部端子２２の接続領域Ｒ２との間の距離は、一定となる。そのため、バスバー３１としてはアルミニウム材からなる単一形状のものを用いれば、複数の角形非水電解質二次電池を直列接続することができるようになる。
なお、図３及び図４には、一つの正極外部端子２１のバスバー３１との接続領域Ｒ１ないし負極外部端子２２に形成されているバスバー３１との接続領域Ｒ２において２箇所ずつレーザ溶接した例を示した。この場合においても、何カ所レーザ溶接するかは、角形非水電解質二次電池１０の容量、要求される出力、バスバー３１の許容電流等を考慮の上で選択すればよく、１箇所であっても、３箇所以上であってもよい。
なお、正極外部端子２１及び負極外部端子２２と正極端子１１及び負極端子１２との溶接部については、１つの角形非水電解質二次電池１０に流れる電流値に合わせて、部材発熱を考慮した部材厚及び溶接深度を設定すればよい。しかしながら、バスバー３１と正極外部端子２１ないし負極外部端子２２との溶接部に関しては、並列接続の場合は１つの角形非水電解質二次電池１０に流れる電流値×並列数の電流値を考慮する必要があるため、通常は、直列接続のみの場合よりも正極外部端子２１ないし負極外部端子２２の厚みよりもバスバー３１の厚みを大きくする必要がある。バスバー３１の幅寸法や使用電流範囲により異なるが、アルミニウム材からなるバスバーの場合、バスバーは３〜４ｍｍ程度の厚みが必要となり、バスバーの厚みが大きい分、大きな溶接エネルギー（溶接深度）が必要となる。
また、実施形態では、バスバー３１としてアルミニウム材からなるものを用いる場合について説明したが、非水電解質二次電池１０の負極端子１２の構成材料である銅材からなるバスバー３１を用いることもできる。この場合、正極端子１１がアルミニウム材からなるので、正極外部端子２１としては、正極端子１１の周囲において、上面側（外面側）がアルミニウム材からなり、下面側（内面側）及び側面側が銅材からなるクラッド材を用い、正極端子１１のバスバー３１との接続領域Ｒ１が銅材からなるものとし、負極外部端子２２としては全て負極端子１２と同材料である銅材からなるものを使用すればよい。
このような構成とすれば、正極外部端子２１の接続領域Ｒ１は銅材からなり、負極外部端子２２の接続領域Ｒ２も銅材からなり、しかも、バスバー３１も銅材からなるので、バスバー３１、正極外部端子２１の接続領域Ｒ１及び負極外部端子２２の接続領域Ｒ２も全て同種の材質となる。なお、正極外部端子２１、負極外部端子２２及びバスバーの表面にＮｉあるいはＳｎからなる異種金属メッキ被膜が形成されている場合には、そのまま溶接接続を行えば、接続すべき端子の母材である銅材部分とバスバーの母材である銅材部分とが共にメッキ部分を貫通した状態で互いに溶接接続された状態となる。そのため、この場合においても、上述したバスバー３１としてアルミニウム材からなるものとした場合と同様の作用効果を奏することができるようになる。ただし、銅材の比重はアルミニウム材の比重よりも大きいので、組電池３０の質量を小さくするためには、銅材の使用量を減少させるために、バスバー３１としてアルミニウム材を使用するものに適用した方がよい。
また、上記実施形態では、正極端子１１がアルミニウム材からなり、負極端子１２が銅材からなる角形非水電解質二次電池１０の場合について説明したが、本発明は、これに限らず、正極端子と負極端子がそれぞれ異なる材質からなる角形二次電池であれば、バスバーの材質をそれぞれ正極端子ないし負極端子と同材質のものを選択することにより、等しく適用し得る。
［変形例１〜３］
実施形態の組電池では、バスバー３１としてアルミニウム材からなるものを使用し、負極外部端子２２として、負極端子１２の周囲部分が銅材部分２２ｂ及びアルミニウム材部分２２ｃを有するクラッド材からなるものを用いた例を示した。しかしながら、負極外部端子２２は、バスバー３１との接続領域Ｒ２のみがアルミニウム材からなっていれば、他の部分は銅材で形成されていてもよい。このような構成の変形例１及び２の負極外部端子部分の構成を図５及び図６を用いて説明する。なお、図５は変形例１の角形非水電解質二次電池の図１ＢのIIＢ−IIＢ線部分の部分断面図である。図６は変形例２の角形非水電解質二次電池の図１ＢのIIＢ−IIＢ線部分の部分断面図である。また、図５及び図６においては、実施形態の角形非水電解質二次電池１０と同一の構成部分については同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。
実施形態の組電池では、バスバー３１としてアルミニウム材からなるものを使用し、負極外部端子２２として、負極端子１２の周囲部分が銅材部分２２ｂ及びアルミニウム材部分２２ｃを有するクラッド材からなるものを用いた例を示した。しかしながら、負極外部端子２２は、バスバー３１との接続領域Ｒ２のみがアルミニウム材からなっていれば、他の部分は銅材で形成されていてもよい。このような構成の変形例１及び２の負極外部端子部分の構成を図５及び図６を用いて説明する。なお、図５は変形例１の角形非水電解質二次電池の図１ＢのIIＢ−IIＢ線部分の部分断面図である。図６は変形例２の角形非水電解質二次電池の図１ＢのIIＢ−IIＢ線部分の部分断面図である。また、図５及び図６においては、実施形態の角形非水電解質二次電池１０と同一の構成部分については同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。
変形例１の角形非水電解質二次電池の負極外部端子２２は、銅材部分２２ｂとアルミニウム部分２２ｃとのクラッド領域を負極端子１２を中心として負極外部端子２２の接続領域Ｒ２とは反対側の位置の全てに形成したものである。このような構成であれば、実施形態の角形非水電解質二次電池１０の負極外部端子２２よりも製造し易くなる
また、変形例２の角形非水電解質二次電池の負極外部端子２２は、銅材部分２２ｂとアルミニウム部分２２ｃとのクラッド領域を負極外部端子２２の接続領域Ｒ２のみとなるように形成し、他は全て銅材部分２２ｂとなるようにしたものである。このような構成であれば、銅材の比抵抗はアルミニウム材の比抵抗よりも小さいので、負極外部端子２２の厚さを薄くすることができる。しかしながら、クラッド領域におけるアルミニウム材部分２２ｃの厚さが薄くなるので、バスバーとの間の溶接深度を深くすると、アルミニウムと銅との間に脆い金属間化合物が生成する虞が生じるので、これを考慮した厚さ及び溶接深度とする必要がある。
なお、図７は、変形例２の外部端子２２において、クラッド領域の長さＬが短くなるようにして、アルミニウム材部分２２ｃのみからなる部分が形成されるようにした、図１ＢのIIＢ−IIＢ線部分に対応する変形例３の負極外部端子２２'部分の部分断面図である。このようにクラッド領域の長さＬが短くなると、バスバーに対する接続領域Ｒ２の面積は広くなるように見えるが、クラッド領域の接合強度が弱くなる。そのため、クラッド領域の長さＬは、バスバーに対する接続領域Ｒ２においてバスバーと接する領域の長さ（負極外部端子２２'の長手方向と平行な方向の長さ）の１／２以上とした方がよい。
１０…角形非水電解質二次電池 １１…正極端子 １１ａ…カシメ固定部 １２…負極端子 １３、１４…絶縁部材 １３ａ、１４ａ…樹脂製ガスケット １５…封口体 １６…外装体 １７…電解液注液孔 １８…ガス排出弁 ２１…正極外部端子 ２１ａ…（正極外部端子の）貫通穴 ２２…負極外部端子 ２２ａ…（負極外部端子の）貫通穴 ２２ｂ…（負極外部端子の）銅材部分 ２２ｃ…（負極外部端子の）アルミニウム材部分 ３０…組電池 ３１…バスバー ３２…溶接痕 Ｒ１…（正極外部端子の）接続領域 Ｒ２…（負極外部端子の）接続領域
Claims (26)
- 封口体を貫通し、前記封口体との間が絶縁部材によってそれぞれ絶縁されている正極端子及び負極端子と、
前記正極端子及び前記負極端子にそれぞれ電気的に接続されている正極外部端子及び負極外部端子と、を備える角形二次電池を複数個有し、
隣接する前記複数個の角形二次電池の異なる極性の外部端子同士がバスバーによって互いに直列接続されている組電池において、
前記正極外部端子及び前記負極外部端子は、前記正極端子及び前記負極端子と接続される領域はそれぞれ前記正極端子及び前記負極端子と同種の金属で形成され、前記バスバーと接続される領域は前記バスバーと同種の金属で形成され、
前記バスバーは前記正極端子と同種の金属で形成されており、
前記正極端子と前記正極外部端子との間、前記負極端子と前記負極外部端子との間、前記バスバーと前記正極外部端子及び前記負極外部端子との間は、それぞれ溶接接続され、
前記正極外部端子及び前記負極外部端子は、それぞれ前記バスバーが接続される領域においては厚さ方向の全てが前記バスバーと同種の金属であり、
前記負極外部端子は、第１貫通穴を有し、
前記負極端子は、前記第１貫通穴内に配置され、前記負極外部端子の上面側で前記負極外部端子に溶接接続され、
前記正極外部端子は、第２貫通穴を有し、
前記正極端子は、前記第２貫通穴内に配置され、前記正極外部端子の上面側で前記正極外部端子に溶接接続され、
前記負極外部端子は、前記第１貫通穴の周囲では、厚さ方向において、上面側が前記負極端子と同種の金属であり、下面側が前記バスバーと同種の金属であり、
前記負極外部端子において前記第１貫通穴の周囲は、前記負極外部端子の厚さ方向において、上面側と下面側が異なる種類の金属からなり、
前記正極外部端子は、前記第２貫通穴の周囲では、厚さ方向において、上面側が前記正極端子と同種の金属であり、下面側が前記バスバーと同種の金属である組電池。 - 前記バスバーはアルミニウム又はアルミニウム合金からなり、
前記正極端子はアルミニウム又はアルミニウム合金からなり、
前記正極外部端子はアルミニウム又はアルミニウム合金からなり、
前記負極端子は銅又は銅合金からなり、
前記負極外部端子において前記第１貫通穴の周囲は、前記負極外部端子の厚さ方向において、前記上面側は銅又は銅合金からなり、前記下面側はアルミニウム又はアルミニウム合金からなり、
前記負極端子は、前記負極外部端子にカシメ固定され、前記カシメ固定された部分において前記負極端子と前記負極外部端子が溶接接続されていることを特徴とする請求項１に記載の組電池。 - 前記バスバーの厚みは、前記負極外部端子の厚みよりも大きい請求項１又は２に記載の組電池。
- 前記負極外部端子と前記封口体の間には第１絶縁部材が配置され、
前記封口体の長手方向における前記第１絶縁部材の長さは、前記封口体の長手方向における前記負極外部端子の長さよりも長く、
前記封口体の長手方向における前記第１絶縁部材の端部には、前記負極外部端子の側面に対向するように配置される側壁部が設けられ、
前記側壁部には、前記負極外部端子の上面に向かって突出する突出部が設けられた請求項１〜３のいずれかに記載の組電池。 - 封口体を貫通し、前記封口体との間が絶縁部材によってそれぞれ絶縁されている正極端子及び負極端子と、
前記正極端子及び前記負極端子にそれぞれ電気的に接続されている正極外部端子及び負極外部端子と、を備える角形二次電池を複数個有し、
隣接する前記複数個の角形二次電池の異なる極性の外部端子同士がバスバーによって互いに直列接続されている組電池において、
前記正極外部端子及び前記負極外部端子は、前記正極端子及び前記負極端子と接続される領域はそれぞれ前記正極端子及び前記負極端子と同種の金属で形成され、前記バスバーと接続される領域は前記バスバーと同種の金属で形成され、
前記バスバーは前記正極端子と同種の金属で形成されており、
前記正極端子と前記正極外部端子との間、前記負極端子と前記負極外部端子との間、前記バスバーと前記正極外部端子及び前記負極外部端子との間は、それぞれ溶接接続され、
前記負極外部端子は、前記負極端子を構成する金属と同種の金属と、前記バスバーを構成する金属と同種の金属とのクラッド材からなり、
前記負極外部端子は、第１貫通穴を有し、
前記負極端子は、前記第１貫通穴内に配置され、前記負極外部端子の上面側で前記負極外部端子に溶接接続され、
前記負極外部端子において、前記貫通穴の周囲は、厚さ方向において、上面側と下面側が異なる種類の金属からなり、
前記上面側は、前記負極外部端子において前記負極端子に接続される部分と同種の金属からなり、
前記下面側は、前記負極外部端子において前記バスバーに接続される部分と同種の金属からなる組電池。 - 前記バスバーはアルミニウム又はアルミニウム合金からなり、
前記正極端子はアルミニウム又はアルミニウム合金からなり、
前記正極外部端子はアルミニウム又はアルミニウム合金からなり、
前記負極端子は銅又は銅合金からなり、
前記上面側は銅又は銅合金からなり、
前記下面側はアルミニウム又はアルミニウム合金からなる請求項５に記載の組電池。 - 前記正極外部端子は、第２貫通穴を有し、
前記正極端子は、前記第２貫通穴内に配置され、前記正極外部端子の上面側で前記正極外部端子に溶接接続されている請求項５又は６に記載の組電池。 - 前記負極端子は、前記負極外部端子にカシメ固定され、前記カシメ固定された部分において前記負極端子と前記負極外部端子が溶接接続されている請求項５〜７のいずれかに記載の組電池。
- 前記負極外部端子と前記封口体の間には第１絶縁部材が配置され、
前記封口体の長手方向における前記第１絶縁部材の長さは、前記封口体の長手方向における前記負極外部端子の長さよりも長く、
前記封口体の長手方向における前記第１絶縁部材の端部には、前記負極外部端子の側面に対向するように配置される側壁部が設けられた請求項５〜８のいずれかに記載の組電池。 - 前記第１絶縁部材は、前記側壁部から前記負極外部端子の上面に向かって突出する突出部を有する請求項９に記載の組電池。
- 前記バスバーの厚みは、前記負極外部端子の厚みよりも大きい請求項５〜１０のいずれかに記載の組電池。
- 前記負極外部端子において、前記バスバーが接続された部分の全体は、前記負極端子が接続された部分よりも、前記封口体の長手方向において前記封口体の中央側に配置された請求項５〜１１のいずれかに記載の組電池。
- 前記負極端子は、前記封口体と前記負極外部端子の間に鍔部を有する請求項５〜１２のいずれかに記載の組電池。
- 前記負極外部端子は、前記負極端子を構成する金属と同種の金属と、前記バスバーを構成する金属と同種の金属との境界部を有し、
前記境界部は、水平方向に延びる境界部と、前記水平方向に延びる境界部の両端から上方に延びる二つの境界部を有する請求項５〜１３のいずれかに記載の組電池。 - 前記負極端子は表面にメッキ層を有する請求項５〜１４のいずれかに記載の組電池。
- 正極板と負極板とがセパレータを介して積層ないし巻回された偏平状電極体が、開口を有する有底角筒状の外装体に収納され、
前記開口は前記封口体により封止され、
前記正極板、正極集電体、及び前記正極端子が電気的に接続され、
前記負極板、負極集電体、及び前記負極端子が電気的に接続された、
請求項５〜１５のいずれかに記載の組電池に使用するための角形二次電池。 - 封口体を貫通し、前記封口体との間が絶縁部材によってそれぞれ絶縁されている正極端子及び負極端子と、
前記正極端子及び前記負極端子にそれぞれ電気的に接続されている正極外部端子及び負極外部端子と、を備える角形二次電池を複数個有し、
隣接する前記複数個の角形二次電池の異なる極性の外部端子同士がバスバーによって互いに直列接続されている組電池において、
前記バスバーはアルミニウム又はアルミニウム合金からなり、
前記正極端子はアルミニウム又はアルミニウム合金からなり、
前記正極外部端子はアルミニウム又はアルミニウム合金からなり、
前記負極端子は銅又は銅合金からなり、
前記負極外部端子は、アルミニウム又はアルミニウム合金と、銅又は銅合金とのクラッド材からなり、
前記正極端子と前記正極外部端子との間、前記負極端子と前記負極外部端子との間、前記バスバーと前記正極外部端子及び前記負極外部端子との間は、それぞれ溶接接続され、
前記負極外部端子は、第１貫通穴を有し、前記第１貫通穴の周囲では、上面側及び下面側が銅又は銅合金からなり、
前記負極端子は、前記第１貫通穴内に配置され、前記負極外部端子の上面側の銅又は銅合金からなる部分に溶接接続され、
前記正極外部端子は、第２貫通穴を有し、
前記正極端子は、前記第２貫通穴内に配置され、前記正極外部端子の上面側のアルミニウム又はアルミニウム合金からなる部分に溶接接続され、
前記負極外部端子において前記バスバーが接続された領域は、前記負極外部端子の厚さ方向において、上面側と下面側が異なる種類の金属からなり、
前記負極外部端子において前記バスバーが接続された領域の上面側は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、
前記負極外部端子において前記バスバーが接続された領域の下面側は、銅又は銅合金からなる組電池。 - 前記負極端子は、前記負極外部端子にカシメ固定され、前記カシメ固定された部分において前記負極端子と前記負極外部端子が溶接接続されている請求項１７に記載の組電池。
- 前記バスバーの厚みは、前記負極外部端子の厚みよりも大きい請求項１７又は１８に記載の組電池。
- 前記負極外部端子において、前記バスバーが接続された部分の全体は、前記負極端子が接続された部分よりも、前記封口体の長手方向において前記封口体の中央側に配置された請求項１７〜１９のいずれかに記載の組電池。
- 前記負極外部端子と前記封口体の間には第１絶縁部材が配置され、
前記封口体の長手方向における前記第１絶縁部材の長さは、前記封口体の長手方向における前記負極外部端子の長さよりも長く、
前記第１絶縁部材は、前記負極外部端子の側面と対向するように配置される側壁部と、
前記側壁部から前記負極外部端子の上面に向かって突出する突出部を有する請求項１７〜２０のいずれかに記載の組電池。 - 前記負極端子は、前記封口体と前記負極外部端子の間に鍔部を有する請求項１７〜２１のいずれかに記載の組電池。
- 前記負極端子は表面にメッキ層を有する請求項１７〜２２のいずれかに記載の組電池。
- 正極板と負極板とがセパレータを介して積層ないし巻回された偏平状電極体が、開口を有する有底角筒状の外装体に収納され、
前記開口は前記封口体により封止され、
前記正極板、正極集電体、及び前記正極端子が電気的に接続され、
前記負極板、負極集電体、及び前記負極端子が電気的に接続された、
請求項１７〜２３のいずれかに記載の組電池に使用するための角形二次電池。 - 封口体を貫通し、前記封口体との間が絶縁部材によってそれぞれ絶縁されている正極端子及び負極端子と、
前記正極端子及び前記負極端子にそれぞれ電気的に接続されている正極外部端子及び負極外部端子と、を備える角形二次電池を複数個有し、
隣接する前記複数個の角形二次電池の異なる極性の外部端子同士がバスバーによって互いに直列接続されている組電池において、
前記バスバーはアルミニウム又はアルミニウム合金からなり、
前記正極端子はアルミニウム又はアルミニウム合金からなり、
前記正極外部端子はアルミニウム又はアルミニウム合金からなり、
前記負極端子は銅又は銅合金からなり、
前記負極外部端子は、アルミニウム又はアルミニウム合金と、銅又は銅合金とのクラッド材からなり、
前記正極端子と前記正極外部端子との間、前記負極端子と前記負極外部端子との間、前記バスバーと前記正極外部端子及び前記負極外部端子との間は、それぞれ溶接接続され、
前記負極外部端子は、第１貫通穴を有し、
前記負極端子は、前記第１貫通穴内に配置され、前記負極外部端子の上面側の銅又は銅合金からなる部分に溶接接続され、
前記正極外部端子は、第２貫通穴を有し、
前記正極端子は、前記第２貫通穴内に配置され、前記正極外部端子の上面側のアルミニウム又はアルミニウム合金からなる部分に溶接接続され、
前記負極外部端子は、アルミニウム又はアルミニウム合金と、銅又は銅合金との境界部を有し、
前記境界部は、水平方向に延びる境界部と、前記水平方向に延びる境界部の一方の端部から上方に延びる境界部と、前記水平方向に延びる境界部の他方の端部から下方に延びる境界部とを含み、
前記負極外部端子において、前記水平方向に延びる境界部の上面側はアルミニウム又はアルミニウム合金からなり、前記水平方向に延びる境界部の下面側は銅又は銅合金からなり、
前記負極外部端子の上面側において、前記水平方向に延びる境界部の一方の端部から上方に延びる境界部よりも一方側は銅又は銅合金からなり、この上面側の銅又は銅合金からなる部分に前記第１貫通穴が形成され、前記水平方向に延びる境界部の一方の端部から上方に延びる境界部よりも他方側はアルミニウム又はアルミニウム合金からなり、この上面側のアルミニウム又はアルミニウム合金からなる部分に前記バスバーが接続され、
前記負極外部端子の下面側において、前記水平方向に延びる境界部の他方の端部から下方に延びる境界部よりも一方側は銅又は銅合金からなり、この下面側の銅又は銅合金からなる部分に前記第１貫通穴が形成され、前記水平方向に延びる境界部の他方の端部から下方に延びる境界部よりも他方側はアルミニウム又はアルミニウム合金からなり、この下面側のアルミニウム又はアルミニウム合金からなる部分に対する上面側のアルミニウム又はアルミニウム合金からなる部分に前記バスバーが接続された組電池。 - 前記負極端子は、前記負極外部端子にカシメ固定され、前記カシメ固定された部分において前記負極端子と前記負極外部端子が溶接接続され、
前記バスバーの厚みは、前記負極外部端子の厚みよりも大きく、
前記負極外部端子において、前記バスバーが接続された部分の全体は、前記負極端子が接続された部分よりも、前記封口体の長手方向において前記封口体の中央側に配置され、
前記負極外部端子と前記封口体の間には第１絶縁部材が配置され、
前記封口体の長手方向における前記第１絶縁部材の長さは、前記封口体の長手方向における前記負極外部端子の長さよりも長い請求項２５に記載の組電池。
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