JP6089784B2

JP6089784B2 - 角形二次電池

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Publication number: JP6089784B2
Application number: JP2013038064A
Authority: JP
Inventors: 山田　雅一; 雅一山田; 服部　高幸; 高幸服部; 陽平室屋; 山内　康弘; 康弘山内
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2033-02-28
Also published as: US20140242440A1; US9653722B2; JP2014165155A

Description

本発明は、端子部材と外部導通部材との間がカシメ部と溶接部によって接続された接続部を備える角形二次電池に関する。

電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ、ＰＨＥＶ）等の車載用の駆動電源に用いられる二次電池の開発が行われている。車載用の駆動電源には、高容量及び高出力特性が要求されるので、多数の電池を直列ないし並列に接続して使用される。これらの電池は、スペース効率の点から角形二次電池が汎用されている。

また、これらの電池の端子部や電池内部の接合部における低抵抗化を実現する方法としては、カシメによる接合部分の境界部をレーザ等の高エネルギー線によって溶接する方法が提案されている。

特開２０１０−３３７６６号公報

上記特許文献１には、発電要素と、上記発電要素を収容してなる電池ケースと、上記電池ケース内に配置されて、上記発電要素の一方の電極に電気的に導通してなる内部導通部材であって、上記電池ケースを貫通して、この電池ケースの外部に突出する貫通接続部を有する内部導通部材と、上記電池ケースの外部に配置され、上記内部導通部材の上記貫通接続部と溶接された端子部材であって、溶接により上記内部導通部材の上記貫通接続部と共に溶け込んだ溶接部を為してなる端子部材と、上記電池ケースと上記端子部材のうち少なくとも上記溶接部よりも上記電池ケース側の部位との間に介在する樹脂スペーサと、を備える電池であって、上記貫通接続部は、上記端子部材の外表面のうち上記電池ケースに対向する面とは逆側に位置する外側面に重なる重畳部を含み、上記溶接部は、エネルギービームを用いた、上記重畳部と上記端子部材との突合せ溶接により、上記重畳部及び上記端子部材内に形成されてなる電池が開示されている。これにより、樹脂スペーサの変質を抑制しつつ、内部導通部材と端子部材とを溶接することが可能になるとされている。

しかしながら、車載用の駆動電源等に用いられる二次電池については、より高い信頼性が求められるため、更なる改良が望まれる。

本発明は、信頼性がより向上した角形二次電池を提供することを目的とする。

本発明の一態様の角形二次電池は、
正極板及び負極板を含む電極体と、
開口部を有し、前記電極体を収納する外装体と、
貫通孔を有し、前記外装体の開口部を封止する封口体と、
前記正極板又は前記負極板に電気的に接続され、前記封口体の貫通孔を貫通する端子部材と、
貫通孔を有し、前記端子部材に接続された外部導通部材と、
前記端子部材と前記封口体の間に配置された絶縁部材と、を備える角形二次電池であっ
て、
前記端子部材は、鍔部と、前記鍔部の一方面側に形成された第１接続部と、前記鍔部の他方面側に形成された第２接続部を有し、
前記鍔部及び前記第２接続部は前記封口体よりも電池外部側に配置され、
前記第１接続部は前記封口体の貫通孔を貫通し、
前記第２接続部は前記外部導通部材の貫通孔に挿入され、先端部が前記外部導通部材上にカシメられており、
前記第２接続部のカシメ部の先端と前記外部導通部材の突合せ部が溶接接続されている。

本発明の一態様の角形二次電池では、端子部材と外部導通部材がカシメ部及び溶接部により接続されているため、接続部の抵抗値を低減できると共に抵抗値の経時変化を抑制できる。さらに、第２接続部のカシメ部の先端と外部導通部材の突合せ部において溶接が行われるため、溶接部が安定的に形成され、より信頼性が向上する。また、端子部材と外部導通部材の溶接部と、端子部材と封口体の間に配置された絶縁部材の間に、端子部材の鍔部が存在することにより、溶接時に発生する熱により絶縁部材が変質や変形等することを効果的に抑制できる。

端子部材の一つの部位により、封口体、絶縁部材、及び外部導通部材を一体的にカシメ固定した場合、カシメ部の形状が安定し難く、また各部材の間に隙間が生じる可能性がある。これに対して本発明の一態様の角形二次電池では、端子部材において、外部導通部材の貫通孔に挿入されカシメ固定される部分と、絶縁部材や封口体等の貫通孔に挿入される部分を、それぞれ鍔部の反対側の面に設けた別々の部位としている。このため、外部導通部材の貫通孔に挿入されカシメ固定される第２接続部は、より少ない数の部材をカシメ固定するだけで良いため、カシメ部の形状が安定し易くなる。したがって、端子部材のカシメ部の厚みのばらつきを抑制でき、また、カシメ部の先端と外部導通部材に設けた突部や段差部との突合せを安定的に行えるようになる。これにより、突合せ部の溶接部の品質が安定し、より信頼性の高い電池となる。また、カシメ後に端子部材、絶縁部材、封口体等の各部材の間に隙間が生じることも確実に防止でき、密閉性の高い電池となる。なお、上記の端子部材及び外部導通部材の構成については、負極側及び正極側の少なくとも一方に適用されていればよい。

本発明の一態様の角形二次電池は、前記外部導通部材における前記封口体側とは反対側の面には、前記貫通孔の周囲に突部が設けられており、前記第２接続部のカシメ部の先端と前記突部の突合せ部が溶接接続されていることが好ましい。

外部導通部材に突部あるいは段差部を設け、この突部あるいは段差部に第２接続部のカシメ部の先端を突合せ、突合せ部分を溶接接続することができる。特に外部導通部材に設けた突部と第２接続部材の突合せ部を溶接接続した場合、良好な溶接部が形成されるため好ましい。突部及び段差部は、貫通孔を囲むように環状とすることが特に好ましい。但し、環状以外にも、貫通孔を囲むように間隔をおいて複数の突部を設けることも可能である。

本発明の一態様の角形二次電池は、前記外部導通部材の前記突部の外側に前記突部を囲む段差部が設けられていることが好ましい。

これにより、端子部材と外部導通部材との接続部が、外部導通部材の凹部内に形成されることになるため、製造工程や使用時に接続部に他の部品や治具等が接触し、接続部が損傷・破損することを防止できる。

本発明の一態様の角形二次電池は、前記外部導通部材の前記封口体側とは反対側の面において、前記貫通孔の近傍には第２の突部が設けられており、前記第２接続部のカシメ部が前記第２の突部を覆っていることが好ましい。

これにより、外部導通部材が端子部材に対して回転するように動くことを抑制できるため、接続部の損傷・破損を抑制できる。なお、カシメ部は第２の突部の全てを覆う必要はない。また、第２の突部は、少なくとも一箇所に設けられていればよいが、貫通孔を囲むように間隔をおいて複数箇所に設けられていることが好ましい。第２の突部は、前記突部と繋がるように形成されていることが好ましい。また、第２の突部の高さは、前記突部の高さよりも低いことが好ましい。また、第２の突部は、前記突部よりも前記外部導通部材の貫通孔側に設けられていることが好ましい。

本発明の一態様の角形二次電池は、前記第２の突部の前記外部導通部材の貫通孔側端部は傾斜面となっていることが好ましい。これにより、カシメ部が第２の突部を安定的に覆うことができる。

本発明の一態様の角形二次電池は、前記外部導通部材の前記封口体側とは反対側の面において、前記貫通孔の近傍には凹部が設けられており、前記第２接続部のカシメ部が前記凹部を覆っていることが好ましい。

これにより、外部導通部材が端子部材に対して回転するように動くことを抑制できるため、接続部の損傷・破損を抑制できる。なお、カシメ部は凹部の全てを覆う必要はない。また、凹部は、少なくとも一箇所に設けられていればよいが、貫通孔を囲むように間隔をおいて複数箇所に設けられていることが好ましい。また、凹部は、前記突部よりも前記外部導通部材の貫通孔側に設けられていることが好ましい。また、凹部は、前記外部導通部材の貫通孔側から放射状に設けられていることが好ましい。

本発明の一態様の角形二次電池において、前記突部における前記外部導通部材の貫通孔側側面が傾斜面又は湾曲面であることが好ましい。これにより、第２接続部のカシメ部と外部導通部材における突部近傍領域の間に隙間が生じることを防止でき、溶接部にクラックや空隙が生じることを防止できる。

一実施形態の角形二次電池の斜視図である。図２Ａは図１に示した角形二次電池の断面図であり、図２Ｂは図２ＡのＩＡ−ＩＡ線に沿った断面図である。図２ＢのＸ部分の拡大図である。図２ＢのＸ部分の平面図である。図５Ａは、一実施形態の角形二次電池に用いる負極端子板の平面図であり、図５Ｂは、図５ＡのＩＢ−ＩＢ線に沿った断面図である。図６Ａは、一実施形態の角形二次電池に用いる負極端子板の貫通孔近傍の平面図であり、図６Ｂは図６ＡのＩＣ−ＩＣ線に沿った断面図であり、図６Ｃは図６ＡのＩＤ−ＩＤ線に沿った断面図である。図７は、図６ＡのＩＣ−ＩＣ線に沿った断面図である。図７Ａは、負極端子部材の第２接続部を負極端子板の貫通孔に挿入し、第２接続部の先端をカシメた後の状態を示す図であり、図７Ｂは、負極端子部材の第２接続部のカシメ部の先端と負極端子板の突合せ部を溶接した状態を示す図である。図６ＡのＩＤ−ＩＤ線に沿った断面図であり、負極端子部材の第２接続部を負極端子板の貫通孔に挿入し、第２接続部の先端をカシメた後の状態を示す図である。変形例の角形二次電池に用いる負極端子板の貫通孔近傍の平面図である。変形例の角形二次電池に用いる負極端子板に関し、図７ＡにおけるＹで示す部分に対応する部分の拡大断面図である。

以下に本発明の一実施形態に係る角形二次電池を図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す角形二次電池は、本発明の技術思想を理解するための角形二次電池を例示するものであって、本発明をこの角形二次電池に特定することを意図するものではない。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。

最初に、一実施形態の角形二次電池３０を図１及び図２を用いて説明する。角形二次電池３０は、正極板と負極板とがセパレータ（何れも図示省略）を介して巻回された偏平状の巻回電極体１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、アルミニウム箔が一方の端部に長手方向に沿って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、銅箔が一方の端部に長手方向に沿って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、正極板の正極芯体露出部２と負極板の負極芯体露出部６とがそれぞれ対向する電極の活物質層と重ならないようにずらして、ポリエチレン製微多孔質セパレータを介して巻回することで、巻回軸方向の一方の端には複数枚重なった正極芯体露出部２を備え、他方の端には複数枚重なった負極芯体露出部６を備えた偏平状の巻回電極体１が作製される。

正極芯体露出部２は正極集電体３を介して正極端子部材４に電気的に接続され、負極芯体露出部６は負極集電体７を介して負極端子部材８に電気的に接続されている。正極端子部材４は絶縁部材１０を介して封口体１５に固定されている。正極端子部材４上には外部接続用のボルト１２が設けられた正極端子板５が配置されている。負極端子部材８は絶縁部材１１を介して封口体１５に固定されており、この負極端子部材８上には外部接続用のボルト１３が設けられた負極端子板９が配置されている。なお、正極芯体露出部２と正極端子部材５の間に、電池外装体１４内の圧力が一定値以上に上昇した場合に、正極芯体露出部２と正極端子部材５の間の導通経路を切断する電流遮断機構を設けることができる。

図２Ｂに示すように、巻回された負極芯体露出部６の中央部に二つの円柱状の中間導電部材２１ａが樹脂製の保持部材２１ｂに保持された中間接続部材２１を配置し、巻回された負極芯体露出部６の両外面にそれぞれ負極集電体７を配置した状態で抵抗溶接を行う。これにより、負極集電体７、負極芯体露出部６、及び中間導電部材２１ａが溶接接続され、溶接スポット２５が形成される。また、負極集電体７にはリブ７ａが設けられている。なお、正極側についても、負極側と同様の構成とすることができる。負極集電体７として銅系金属（銅又は銅合金）製の板状部材を用い、正極集電体３としてアルミニウム系金属（アルミニウム又はアルミニウム合金）製の板状部材を用い、それぞれ折り曲げ成形して作製することが好ましい。また、中間導電部材についても、正極側はアルミニウム系金属製であり、負極側は銅系金属製であることが好ましい。

図２Ａに示すように、正極芯体露出部２と正極集電体３の間、及び負極芯体露出部６と負極集電体７の間のそれぞれには、開口を有する絶縁シート２２、２３が配置されていることが好ましい。ここで、正極芯体露出部２と正極集電体３の間、及び負極芯体露出部６と負極集電体７の間の溶接接続は、絶縁シート２２、２３の開口と対応する部分で行なう。これにより、抵抗溶接により芯体露出部と集電体の溶接接続を行う場合は、溶接時の無
効電流を低減できる。また、溶接時のスパッタの発生を抑制できると共に、スパッタによる電極体への損傷を防止できる。

この絶縁シート２２、２３を、巻回電極体１の巻き軸方向において、それぞれ正極集電体３、負極集電体７の端部よりも外側（電池外装体１４側）まで延出するように配置することが好ましい。さらに、巻回電極体１の巻き軸方向において、絶縁シート２２、２３をそれぞれ正極芯体露出部２、負極芯体露出部６の端部よりも外側（電池外装体１４側）まで延出するように配置することが好ましい。集電体３、７において絶縁シート２２、２３を介して芯体露出部２、６に接する接続領域の面積よりも、絶縁シート２２、２３の面積を大きくし、集電体３、７の接続領域の周縁から絶縁シート２２、２３が外側に突出するようにすることが更に好ましい。

図２に示すように角形二次電池３０は、偏平状の巻回電極体１の封口体１５側を除く周囲に絶縁性の電極体カバー２０を介在させて角形の電池外装体１４内に挿入した後、封口体１５を電池外装体１４の開口部にレーザ溶接する。その後、電解液注液孔から非水電解液を注液し、この電解液注液孔を液注液孔封止部材１８により封止する。なお、封口体１５には、電池外装体１４内部の圧力が上昇したときに開放されるガス排出弁１７も設けられている。なお、電流遮断機構が設けられている場合、ガス排出弁１７の作動圧は、電流遮断機構の作動圧よりも高い値に設定する。

次に、集電体と端子部材の接続部、及び端子部材と外部導通部材としての端子板の接続部の構成について、負極側を例に挙げて図３〜８を用いて説明する。なお、正極側についても負極側と同様の構成とすることができる。

図３に示すように、負極端子部材８は、絶縁部材１１によって封口体１５と電気的に絶縁されている状態で封口体１５に固定されている。ここで、絶縁部材１１は、上部絶縁部材１１ａと下部絶縁部材１１ｂとによって構成される。但し、絶縁部材１１は、一つの部品から構成されてもよく、また、複数の部品から構成されてもよい。負極端子部材８は、鍔部８ａを有し、鍔部８ａの一方面側には第１接続部８ｂが設けられ、他方面側には第２接続部８ｃが設けられている。第１接続部８ｂは、封口体１５の貫通孔を通じて電池内部において負極集電体７と接続されている。ここで、第１接続部８ｂは、カシメ前の状態は円筒状のものを用いる。円筒状の第１接続部８ｂの先端を負極集電体７に設けられた貫通孔に挿入し、先端部を負極集電体７上にカシメることにより第１接続部８ｂと負極集電体７が接続される。第１接続部８ｂのカシメ部と負極集電体７とをレーザ溶接等により接続することがより好ましい。なお、負極端子部材８と負極集電体７の接続方法はこれに限定されない。カシメ及びレーザ溶接のいずれか一方のみでもよい。また、負極端子部材８と負極集電体７の間に他の導電部材を介して接続することも可能である。

負極端子部材８の鍔部８ａ上には負極端子板９が載置されている。そして、負極端子板９には貫通孔９ａが設けられており、負極端子部材８の第２接続部８ｃが貫通孔９ａに挿入され、第２接続部８ｃの先端部が負極端子板９上にスピンカシメによりカシメられている。そして、第２接続部８ｃのカシメ部８ｄの先端と負極端子板９の突合せ部がレーザ溶接により溶接接続され、溶接スポット１９が形成される。溶接スポット１９は、間隔を置いて複数箇所設けることが好ましい。なお、負極端子板９と封口体１５の間には端子板ホルダ２４が配置されている。

図５及び図６に示すように、負極端子板９の封口体１５側とは反対側の面において、貫通孔９aの周囲には、貫通孔９aを囲むように環状の第１の突部９ｂが設けられている。第１の突部９ｂが環状であると、負極端子部材８の第２接続部８ｃがカシメられたとき、カシメ部８ｄの先端が負極端子板９の第１の突部９ｂと突合せ易くなる。但し、第１の突部
９ｂは環状に限定されず、間隔を置いて貫通孔９aを囲むように配置された複数の突部であってもよい。

第１の突部９ｂよりも貫通孔９ａ側には、第２の突部９ｃが設けられている。この第２の突部９ｃをカシメ部８ｄが覆うように第２接続部８ｃを負極端子板９上にカシメることにより、電池作成時や電池使用時に負極端子板９が負極端子部材８に対して回転する方向に力が加わったとしても、負極端子板９が負極端子部材８に対して回転することを防止できるため、負極端子板９と負極端子部材８の接続部の損傷や破損を防止できる。

図６ｃに示すように、第２の突部９ｃの高さは、第１の突部９ｂの高さよりも低くすることが好ましい。第２の突部９ｃは一つでも設けられていれば良いが、貫通孔９aを囲むように間隔を置いて複数個設けられていることが好ましい。さらに、図６Ａに示すように、第２の突部９ｃは、貫通孔９ａから第１の突部９ｂに延びるように放射状に設けることがより好ましい。また、第２の突部９ｃの強度を保つため、第２の突部９ｃは第１の突部９ｂと繋がっていることがより好ましい。図６Ａにおいては第２の突部９ｃの幅（貫通孔９ａと同心の円周方向断面の幅）は一定であるが、図９に示すように第１の突部９ｂ側から貫通孔９ａに向けて徐々に幅が狭くなるようにすることもでき、また、第１の突部９ｂ側から貫通孔９ａに向けて徐々に幅が広くなるようにすることもできる。第２の突部９ｃの貫通孔９ａと同心の円周方向断面の形状は特に限定されないが、台形や三角形であることが特に好ましい。なお、各辺は直線でなくてもよく、また角部が面取りやＲ化されていてもよい。

図６Ａ〜図６Ｃに示すように、第１の突部９ｂの外側には環状の段差部９ｄが設けられており、負極端子部材８と負極端子板９の接続部が、負極端子板９において凹んだ部分に形成されるため、接続部に治具や部品等が接触し、接続部が破損・損傷することを防止できる。ここで、段差部９ｄにおける壁部９ｅの高さは、第１の突部９ｂの高さよりも高くする。

貫通孔９ａの上端部側には、上側に向かって拡径するテーパー部９ｆが設けられている。これにより、第２接続部９ｃの折れ曲がり部に応力が集中することを防止でき、引張強度及び回転強度が向上する。また、第２接続部９ｃのカシメ部９ｄの厚みのバラツキを抑制できる。

ボルト挿入孔９ｅには、ボルト１３が挿入・固定される。ボルト１３は、複数の角形二次電池３０を直列ないし並列に接続するためのバスバーや外部接続用の配線等をボルト（図示省略）によって固定するために設けられているものである。

次に、負極端子部材８と負極端子板９の接続方法の詳細を説明する。円筒状の第２接続部８ｃを負極端子板９の貫通孔９ａに挿入し、第２接続部８ｃの先端を負極端子板９上にスピンカシメによりカシメる。これにより、図７Ａ及び図８に示すように、第２接続部８ｃのカシメ部８ｄが第２の突部９ｃを覆うと共に、第２接続部８ｃのカシメ部８ｄの先端が第１の突部９ｂの側面と突合せられる。その後、図７Ｂに示すように、第２の突部９ｃが形成されていない領域において、第２接続部８ｃのカシメ部８ｄの先端と第１の突部９ｂの突合せ部にレーザ光を照射し溶接する。ここで、カシメ後、溶接前の状態において、第２接続部８ｃのカシメ部８ｄの先端の上面と第１の突部９ｂの上面（先端側の面）が同一面に揃うようにすることが好ましい。これにより、溶接部がより安定的に形成される。なお、カシメ前の第２接続部８ｃの高さ、カシメ前の第２接続部８ｃの厚み、あるいは貫通孔９ａから第１の突部９ｂまでの距離等を調節することにより、第２接続部８ｃのカシメ部８ｄの先端の上面と第１の突部９ｂの上面が同一面に揃うようにすることができる。また、カシメはスピンカシメに限定されないが、スピニングカシメによれば、大きな力を
加えなくても、負極端子部材８の第２接続部８ｃを負極端子板９に強固にカシメ固定することができるので、封口板１４、絶縁部材１１等に大きな力が掛からず、これらが変形ないし破損し難くなる。なお、第２の突部９ｃが形成された領域において第２接続部８ｃのカシメ部８ｄの先端と第１の突部９ｂの突合せ部を溶接することも可能である。

［変形例］
上記の一実施形態の角形二次電池３０では、第１の突部９ｂの貫通孔９ａ側の側面が、負極外部端子９の第１の突部９ｂが設けられた面に対して垂直である例を示した。しかしながら、図１０に示すように、第１の突部９ｂの貫通孔９ａ側の側面を傾斜面（図１０Ａ）又は湾曲面（図１０Ｂ）とすることがより好ましい。なお、カシメ部８ｄの先端と第１の突部９ｂの間の溶接接続は、図１０に示すように第２接続部８ｃをカシメた後、カシメ部８ｄの先端と第１の突部９ｂの間をレーザ溶接等により溶接接続すればよい。

第２接続部８ｃのカシメ部８ｄの先端は、上部側（第１の突起９ｂの先端側）が下部側（第１の突起９ｂの根本側）よりも第１の突起９ｂ側に突出するような形状になり易い。したがって、第１の突部９ｂの貫通孔９ａ側の側面が、負極外部端子９の第１の突部９ｂが設けられた面に対して垂直であると、第２接続部８ｃのカシメ部８ｄの先端と第１の突部９ｂの根本部分との間に隙間が生じる可能性がある。このような隙間が存在すると、溶接部にクラックや空隙が生じる虞がある。これに対して、第１の突部９ｂの貫通孔９ａ側の側面を、傾斜面又は湾曲面とすることにより、第２接続部８ｃのカシメ部８ｄの先端と第１の突部９ｂの根本部分の間に隙間が生じることを防止できる。よって、第２接続部８ｃのカシメ部８ｄの先端と第１の突部９ｂの間に形成される溶接部にクラックや空隙が生じることを防止できる。

なお、上記の一実施形態の角形二次電池３０では、外部導通部材が封口体１５上に端子ホルダ２４を介して配置される端子板である例を示したが、外部導通部材は端子板に限定されない。例えば、組電池において隣接する角形二次電池の正極端子部材と負極端子部材を接続するバスバーを外部導通部材とすることもできる。この場合、バスバーの一方端部側に設けられた貫通孔に正極端子部材が接続され、他方端部側に設けられた貫通孔に負極端子部材が接続される。

本発明においては、端子部材と外部導通部材の溶接はエネルギー線の照射により行うことが好ましく、レーザ光、電子ビーム等を用いることが好ましい。

負極端子部材８、負極端子板９はそれぞれ銅を主体とする部材からなることが好ましい。また、特に負極端子板９は、表面にニッケル等の被覆層が形成されていることが好ましい。

上記の一実施形態の角形二次電池３０では、集電体と端子部材の接続部の構成、及び端子部材と端子板の接続部の構成について負極側を例にして説明したが、正極側についても同様の構成とすることができる。但し、正極側については、正極端子部材４、正極端子板５がそれぞれアルミニウムを主体とする金属で構成されていることが好ましい。

上記の端子部材と外部導通部材との接続部の構成について、負極側及び正極側の少なくとも一方に適用されていればよく、負極側及び正極側の両方に適用してもよい。

角形二次電池としては、非水電解質二次電池に限定されず、アルカリ二次電池にも適用可能である。また、本発明の角形二次電池は車載用に限らず、太陽光発電、風力発電等の出力変動を抑制するための用途や夜間に電力をためて昼間に利用するための系統電力のピークシフト用途等の定置用蓄電池システムに用いることができる。

３０…角形二次電池１…巻回電極体
２…正極芯体露出部３…正極集電体４…正極端子部材５…正極端子板
６…負極芯体露出部７…負極集電体７ａ…リブ
８…負極端子部材８ａ…鍔部８ｂ…第１接続部８ｃ…第２接続部８ｄ…カシメ部９…負極端子板９ａ…貫通孔９ｂ…第１の突部９ｃ…第２の突部９ｄ…段差部
９e …ボルト挿入孔９ｆ…テーパー部９ｇ…壁部９ｈ・・・傾斜面９ｉ…湾曲面１０…絶縁部材（正極側）
１１…絶縁部材（負極側）１１ａ…上部絶縁部材１１ｂ…下部絶縁部材
１２…ボルト（正極側）１３…ボルト（負極側）
１４…電池外装体１５…封口体１７…ガス排出弁１８…液注液孔封止部材
１９…溶接スポット２０…電極体カバー
２１…中間接続部材２１ａ…中間導電部材２１ｂ…保持部材
２２…絶縁シート２３…絶縁シート２４…端子板ホルダ２５…溶接スポット

Claims

正極板及び負極板を含む電極体と、
開口部を有し、前記電極体を収納する外装体と、
貫通孔を有し、前記外装体の開口部を封止する封口体と、
前記正極板又は前記負極板に電気的に接続され、前記封口体の貫通孔を貫通する端子部材と、
貫通孔を有し、前記端子部材に接続された外部導通部材と、
前記端子部材と前記封口体の間に配置された絶縁部材と、を備える角形二次電池であって、
前記端子部材は、鍔部と、前記鍔部の一方面側に形成された第１接続部と、前記鍔部の他方面側に形成された第２接続部を有し、
前記鍔部及び前記第２接続部は前記封口体よりも電池外部側に配置され、
前記第１接続部は前記封口体の貫通孔を貫通し、
前記第２接続部は前記外部導通部材の貫通孔に挿入され、先端部が前記外部導通部材上にカシメられており、
前記第２接続部のカシメ部の先端と前記外部導通部材の突合せ部が溶接接続され、
前記外部導通部材における前記封口体側とは反対側の面には、前記貫通孔の周囲に突部が設けられており、前記第２接続部のカシメ部の先端と前記突部の突合せ部が溶接接続され、
前記外部導通部材の前記突部の外側に前記突部を囲む段差部が設けられている角形二次電池。
前記段差部の上端が、前記第２接続部のカシメ部の上端よりも、上方に位置する請求項１に記載の角形二次電池。
前記外部導通部材の前記封口体側とは反対側の面において、前記貫通孔の近傍には凹部が設けられており、
前記第２接続部のカシメ部が前記凹部を覆っている請求項１又は２に記載の角形二次電池。
前記突部の前記外部導通部材の貫通孔側側面は傾斜面又は湾曲面となっている請求項１〜３のいずれかに記載の角形二次電池。
正極板及び負極板を含む電極体と、
開口部を有し、前記電極体を収納する外装体と、
貫通孔を有し、前記外装体の開口部を封止する封口体と、
前記正極板又は前記負極板に電気的に接続され、前記封口体の貫通孔を貫通する端子部材と、
貫通孔を有し、前記端子部材に接続された外部導通部材と、
前記端子部材と前記封口体の間に配置された絶縁部材と、を備える角形二次電池であって、
前記端子部材は、鍔部と、前記鍔部の一方面側に形成された第１接続部と、前記鍔部の他方面側に形成された第２接続部を有し、
前記鍔部及び前記第２接続部は前記封口体よりも電池外部側に配置され、
前記第１接続部は前記封口体の貫通孔を貫通し、
前記第２接続部は前記外部導通部材の貫通孔に挿入され、先端部が前記外部導通部材上にカシメられており、
前記第２接続部のカシメ部の先端と前記外部導通部材の突合せ部が溶接接続され、
前記外部導通部材における前記封口体側とは反対側の面には、前記貫通孔の周囲に突部が設けられており、前記第２接続部のカシメ部の先端と前記突部の突合せ部が溶接接続され、
前記外部導通部材の前記封口体側とは反対側の面において、前記貫通孔の近傍には第２の突部が設けられており、
前記第２接続部のカシメ部が前記第２の突部を覆っている角形二次電池。
前記第２の突部の高さは、前記突部の高さよりも低い請求項５に記載の角形二次電池。
前記第２の突部は、前記突部よりも前記外部導通部材の貫通孔側に設けられている請求項５又は６に記載の角形二次電池。
前記第２の突部の前記外部導通部材の貫通孔側端部は傾斜面となっている請求項５〜７のいずれかに記載の角形二次電池。
前記突部の前記外部導通部材の貫通孔側側面は傾斜面又は湾曲面となっている請求項５〜８のいずれかに記載の角形二次電池。
前記外部導通部材の前記突部の外側に前記突部を囲む段差部が設けられている請求項５〜９のいずれかに記載の角形二次電池。
正極板及び負極板を含む電極体と、
開口部を有し、前記電極体を収納する外装体と、
貫通孔を有し、前記外装体の開口部を封止する封口体と、
前記正極板又は前記負極板に電気的に接続され、前記封口体の貫通孔を貫通する端子部材と、
貫通孔を有し、前記端子部材に接続された外部導通部材と、
前記端子部材と前記封口体の間に配置された絶縁部材と、を備える角形二次電池であって、
前記端子部材は、鍔部と、前記鍔部の一方面側に形成された第１接続部と、前記鍔部の他方面側に形成された第２接続部を有し、
前記鍔部及び前記第２接続部は前記封口体よりも電池外部側に配置され、
前記第１接続部は前記封口体の貫通孔を貫通し、
前記第２接続部は前記外部導通部材の貫通孔に挿入され、先端部が前記外部導通部材上にカシメられており、
前記第２接続部のカシメ部の先端と前記外部導通部材の突合せ部が溶接接続され、
前記封口体上には、前記絶縁部材とは別の部品であるホルダが前記封口体と接するように配置され、
前記ホルダ上には、前記外部導通部材が前記ホルダと接するように配置された、角形二次電池。
正極板及び負極板を含む電極体と、
開口部を有し、前記電極体を収納する外装体と、
貫通孔を有し、前記外装体の開口部を封止する封口体と、
前記正極板又は前記負極板に電気的に接続され、前記封口体の貫通孔を貫通する端子部材と、
貫通孔を有し、前記端子部材に接続された外部導通部材と、
前記端子部材と前記封口体の間に配置された絶縁部材と、を備える角形二次電池であって、
前記端子部材は、鍔部と、前記鍔部の一方面側に形成された第１接続部と、前記鍔部の他方面側に形成された第２接続部を有し、
前記鍔部及び前記第２接続部は前記封口体よりも電池外部側に配置され、
前記第１接続部は前記封口体の貫通孔を貫通し、
前記第２接続部は前記外部導通部材の貫通孔に挿入され、先端部が前記外部導通部材上にカシメられており、
前記第２接続部のカシメ部の先端と前記外部導通部材の突合せ部が溶接接続され、
前記外部導通部材の貫通孔の上端部側には上側に向かって拡径するテーパー部が設けられ、
前記第２接続部の上端の中央部には凹部が設けられ、
前記凹部の底部が、前記テーパー部の下端よりも下方に位置する、角形二次電池。