JP6107266B2 - Secondary battery and method for manufacturing secondary battery - Google Patents
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Description
本発明は、電流経路を遮断する機構を備えた二次電池と、この二次電池の製造方法に関する。 The present invention relates to a secondary battery having a mechanism for cutting off a current path and a method for manufacturing the secondary battery.
特許文献1には、二次電池の内圧が上昇したときに、二次電池の電流経路を遮断する電流遮断機構を備えた二次電池が記載されている。電流遮断機構は、電流経路上に配置されており、電流経路の一部を機械的に破断させることにより、二次電池に流れる電流を遮断することができる。特許文献1に記載の技術によれば、集電タブ部材の挿入部を、集電タブホルダのタブ受入部に挿入することにより、挿入部の薄肉部に衝撃や振動が加わるのを抑制するようにしている。 Patent Document 1 describes a secondary battery including a current interruption mechanism that interrupts a current path of the secondary battery when the internal pressure of the secondary battery increases. The current interrupt mechanism is disposed on the current path, and can interrupt the current flowing through the secondary battery by mechanically breaking a part of the current path. According to the technique described in Patent Document 1, by inserting the insertion portion of the current collecting tab member into the tab receiving portion of the current collecting tab holder, it is possible to suppress the impact and vibration from being applied to the thin portion of the insertion portion. ing.
特許文献1に記載の技術では、挿入部の薄肉部に振動が加わるのを抑制することはできるが、電流遮断機構の他の部分において、振動が加わりやすくなっている。具体的には、特許文献1では、集電タブホルダの固定部に絶縁板のフック部を嵌めこんでいるが、製造誤差などによって、固定部およびフック部の間に隙間が発生してしまう。これにより、固定部およびフック部の間にガタが発生して、集電タブホルダなどが振動しやすくなり、電流遮断機構に負荷がかかりやすくなる。ここで、電流遮断機構に過度の負荷が加われば、電流遮断機構が誤作動してしまうおそれがある。 With the technique described in Patent Document 1, it is possible to suppress vibration from being applied to the thin portion of the insertion portion, but vibration is likely to be applied to other portions of the current interrupt mechanism. Specifically, in Patent Document 1, the hook portion of the insulating plate is fitted into the fixing portion of the current collecting tab holder, but a gap is generated between the fixing portion and the hook portion due to a manufacturing error or the like. As a result, rattling occurs between the fixed portion and the hook portion, and the current collecting tab holder and the like are likely to vibrate, and a load is easily applied to the current interrupt mechanism. Here, if an excessive load is applied to the current interruption mechanism, the current interruption mechanism may malfunction.
本願第1の発明である二次電池は、充放電を行う発電要素と、発電要素を密閉状態で収容するケースと、ケースに収容され、発電要素と電気的に接続される集電体と、ケースの内圧が上昇することに応じて変形し、集電体との機械的な接続を断つ変形部材とを有する。さらに、二次電池は、ケースの外側に突出し、変形部材と電気的に接続される電極端子と、絶縁性材料で形成され、ケースに固定された状態で集電体を支持するホルダとを有する。ここで、ホルダは、ボスを有する。ボスは、集電体を貫通しており、ボスの先端部は、熱カシメ処理によって集電体の外面に沿って形成されている。 The secondary battery according to the first invention of the present application includes a power generation element that performs charge and discharge, a case that houses the power generation element in a sealed state, a current collector that is housed in the case and is electrically connected to the power generation element, A deformable member that deforms in response to an increase in the internal pressure of the case and breaks the mechanical connection with the current collector. Furthermore, the secondary battery has an electrode terminal that protrudes outside the case and is electrically connected to the deformable member, and a holder that is formed of an insulating material and supports the current collector while being fixed to the case. . Here, the holder has a boss. The boss penetrates the current collector, and the tip of the boss is formed along the outer surface of the current collector by heat caulking.
本願第1の発明において、ホルダは、ボスを用いて集電体を支持している。具体的には、集電体にボスを貫通させ、熱カシメ処理によって、ボスの先端部を集電体の外面に沿って形成することにより、集電体を支持している。ボスに熱カシメ処理を施すことにより、集電体に対してボスを隙間無く接触させることができる。これにより、ホルダによって集電体を支持する部分にガタが発生するのを抑制でき、集電体の振動を抑制することができる。集電体は、変形部材と機械的に接続されているため、集電体の振動を抑制することにより、集電体および変形部材の接続部分に過度の負荷がかかるのを抑制することができる。 In the first invention of this application, the holder supports the current collector using a boss. Specifically, the current collector is supported by passing the boss through the current collector and forming the tip of the boss along the outer surface of the current collector by thermal caulking. By subjecting the boss to a heat caulking process, the boss can be brought into contact with the current collector without a gap. Thereby, it can suppress that a backlash generate | occur | produces in the part which supports a collector with a holder, and can suppress a vibration of a collector. Since the current collector is mechanically connected to the deformable member, it is possible to suppress an excessive load from being applied to the connecting portion of the current collector and the deformable member by suppressing vibration of the current collector. .
変形部材は、リード部材に固定することができる。リード部材は、ケースの内側から外側に向かってケースを貫通して、電極端子と電気的に接続される。ここで、ホルダは、リード部材およびケースの間に配置することができる。電極端子は、二次電池を負荷と接続するために用いられる端子である。ケースが金属などの導電性材料で形成されているときには、電流が流れるリード部材を、ケースから絶縁させる必要がある。そこで、リード部材およびケースの間に、絶縁性材料で形成されたホルダを配置することにより、リード部材およびケースを絶縁状態とすることができる。 The deformable member can be fixed to the lead member. The lead member penetrates the case from the inside to the outside of the case and is electrically connected to the electrode terminal. Here, the holder can be disposed between the lead member and the case. The electrode terminal is a terminal used for connecting the secondary battery to a load. When the case is formed of a conductive material such as metal, it is necessary to insulate the lead member through which current flows from the case. Therefore, by arranging a holder made of an insulating material between the lead member and the case, the lead member and the case can be in an insulated state.
リード部材を用いることにより、ホルダをケースに押し付けることができる。具体的には、リード部材が、ホルダおよびケースを挟むことにより、ホルダをケースに押し付けることができる。ホルダをケースに押し付ければ、ケースに対してホルダを位置決めすることができるとともに、ホルダによって支持される集電体も位置決めすることができる。 By using the lead member, the holder can be pressed against the case. Specifically, the lead member can press the holder against the case by sandwiching the holder and the case. By pressing the holder against the case, the holder can be positioned with respect to the case, and the current collector supported by the holder can also be positioned.
集電体には、ボスが貫通する貫通孔を形成することができる。すなわち、ボスは、集電体の貫通孔を貫通した状態において、貫通孔に沿って形成される。ここで、貫通孔は、集電体のうち、変形部材と機械的に接続される部分よりも集電体の外縁側に配置することができる。貫通孔を集電体の外縁側に位置させることにより、集電体および変形部材を機械的に接続する部分として、集電体の内側の領域を有効活用することができる。 A through hole through which the boss passes can be formed in the current collector. That is, the boss is formed along the through hole in a state of passing through the through hole of the current collector. Here, a through-hole can be arrange | positioned in the outer edge side of an electrical power collector rather than the part mechanically connected with a deformation | transformation member among electrical power collectors. By positioning the through-hole on the outer edge side of the current collector, the region inside the current collector can be effectively used as a part for mechanically connecting the current collector and the deformable member.
貫通孔は、ボスの基端部側に位置する第1領域と、ボスの先端部側に位置し、第1領域よりも広い幅を有する第2領域とで構成することができる。ここで、ボスは、第1領域および第2領域に沿った形状に形成することができる。第2領域は、第1領域よりも広い幅を有しているため、ボスを第1領域および第2領域に沿って形成することにより、ボスが貫通孔から抜けてしまうのを防止することができる。 A through-hole can be comprised by the 1st area | region located in the base end part side of a boss | hub, and the 2nd area | region which is located in the front end part side of a boss | hub and has a width | variety wider than a 1st area | region. Here, the boss can be formed in a shape along the first region and the second region. Since the second region has a width wider than that of the first region, forming the boss along the first region and the second region can prevent the boss from coming out of the through hole. it can.
集電体は、台座および腕部によって構成することができる。台座には、貫通孔が形成される。また、腕部は、曲げ加工された状態において、台座の外縁から発電要素に向かって延びており、発電要素に固定される。ここで、ボスの厚さは、ボスの基端部からボスの先端部に向かって連続的又は段階的に増加させることができる。そして、ボスの先端部を、ボスの基端部に対して腕部の側にずらすことができる。 The current collector can be constituted by a pedestal and arms. A through hole is formed in the base. The arm portion extends from the outer edge of the pedestal toward the power generation element in a bent state, and is fixed to the power generation element. Here, the thickness of the boss can be increased continuously or stepwise from the proximal end portion of the boss toward the distal end portion of the boss. And the front-end | tip part of a boss | hub can be shifted to the arm part side with respect to the base end part of a boss | hub.
ボスの基端部に対して、ボスの先端部を腕部の側にずらすと、ボスを非対称の形状とすることができる。すなわち、腕部の側にボスを片寄らせることができ、ボスのうち、腕部と隣り合う部分の体積を増加させることができる。このようにボスの体積を増加させれば、ボスの強度を向上させることができる。 By shifting the tip of the boss toward the arm with respect to the base end of the boss, the boss can be asymmetrical. That is, the boss can be offset toward the arm portion side, and the volume of the boss adjacent to the arm portion can be increased. Thus, if the volume of a boss | hub is increased, the intensity | strength of a boss | hub can be improved.
腕部は、台座に対して曲げ加工されるが、腕部を曲げ加工するときには、ボスに応力が集中することがある。上述したように、腕部の側にボスを片寄らせると、腕部の側において、ボスの強度を向上させることができる。このため、腕部の曲げ加工時にボスに応力が集中しても、ボスは、この応力に耐えることができる。 The arm portion is bent with respect to the pedestal, but when the arm portion is bent, stress may concentrate on the boss. As described above, when the boss is shifted toward the arm portion, the strength of the boss can be improved on the arm portion side. For this reason, even if stress is concentrated on the boss during bending of the arm portion, the boss can withstand this stress.
ここで、腕部の側にボスを片寄らせれば、腕部から離れた側においては、ボスの強度を向上させにくくなる。ただし、曲げ加工時に発生する応力は、腕部の側に位置するボスの一部に作用しやすいため、腕部から離れた側では、ボスの強度を向上させる必要も無い。また、腕部から離れた側において、ボスの体積増加を抑制すれば、ボスを形成する材料を減らすことができ、コストダウンを図ることができる。 Here, if the boss is shifted toward the arm portion, it is difficult to improve the strength of the boss on the side away from the arm portion. However, since the stress generated during bending is likely to act on a part of the boss located on the arm portion side, it is not necessary to improve the strength of the boss on the side away from the arm portion. Moreover, if the volume increase of the boss | hub is suppressed in the side away from the arm part, the material which forms a boss | hub can be reduced and cost reduction can be aimed at.
ボスにはテーパ面を形成することができ、このテーパ面は、ボスの先端部に向かって広がっている。ボスにテーパ面を形成したとき、腕部の側に位置する第1領域(テーパ面の一部)のテーパ角度を、腕部から離れた側に位置する第2領域(テーパ面の一部)のテーパ角度よりも大きくすることができる。これにより、腕部の側において、ボスの強度を向上させることができ、ボスは、腕部の曲げ加工時に発生する応力に耐えることができる。 A taper surface can be formed on the boss, and the taper surface extends toward the tip of the boss. When a tapered surface is formed on the boss, the taper angle of the first region (part of the taper surface) located on the arm portion side is set to the second region (part of the taper surface) located on the side away from the arm portion. The taper angle can be made larger. Thereby, the strength of the boss can be improved on the arm portion side, and the boss can withstand the stress generated during the bending of the arm portion.
上述したように、集電体を、台座および腕部によって構成したとき、腕部のうち、曲げ加工された部分には、凹部を形成することができる。このように凹部を形成することにより、曲げ加工時において、腕部を曲げやすくなる。腕部が曲げやすくなれば、腕部を曲げ加工するときに、ボスに作用する応力を低減させることができる。これにより、腕部の曲げ加工時において、ボスに応力が集中して、ボスが破断してしまうことを防止できる。 As described above, when the current collector is constituted by the pedestal and the arm portion, a concave portion can be formed in the bent portion of the arm portion. By forming the recesses in this way, it becomes easier to bend the arm portion during bending. If the arm portion is easily bent, the stress acting on the boss can be reduced when the arm portion is bent. Thereby, it is possible to prevent the boss from being broken due to stress concentration on the boss during bending of the arm portion.
ここで、腕部の曲げ加工された部分に沿って凹部を形成すれば、腕部を曲げやすくなる。具体的には、曲げ加工された部分に沿った方向において、凹部を延ばすことができる。これにより、曲げ加工される部分において、凹部を増やすことができ、腕部を曲げやすくすることができる。 Here, if the concave portion is formed along the bent portion of the arm portion, the arm portion can be easily bent. Specifically, the recess can be extended in the direction along the bent part. Thereby, a recessed part can be increased in the part bent and an arm part can be made easy to bend.
集電体には、一対の腕部を設けることができる。ここで、一対の腕部の間には、発電要素を配置することができる。これにより、各腕部を発電要素に固定することができる。集電体に一対の腕部を設けると、ボスの熱カシメ処理を行うときに、治具が腕部と干渉してしまうことがある。そこで、治具を用いて熱カシメ処理を行うときには、一対の腕部の間隔を広げておくことにより、治具および腕部の干渉を防止することができる。熱カシメ処理を行った後は、少なくとも一方の腕部を曲げ加工することにより、一対の腕部の間隔を狭めて、各腕部を発電要素に固定することができる。 The current collector can be provided with a pair of arms. Here, a power generation element can be disposed between the pair of arms. Thereby, each arm part can be fixed to a power generation element. When a pair of arm portions is provided on the current collector, the jig may interfere with the arm portions when the boss is caulked. Therefore, when performing a heat caulking process using a jig, interference between the jig and the arm can be prevented by widening the distance between the pair of arms. After performing the heat caulking process, by bending at least one of the arm portions, the distance between the pair of arm portions can be narrowed and each arm portion can be fixed to the power generation element.
また、集電体の貫通孔にボスを貫通させる構成では、ボスの先端部を、貫通孔の端部を含む面内に位置させることができる。すなわち、ボスが貫通孔から突出するのを防止することができる。ボスが貫通孔から突出しなければ、ボスとの干渉を避ける必要が無くなり、ケースの内部に形成されたスペースを有効活用することができる。例えば、ケースに収容される発電要素を大型化することができる。 In the configuration in which the boss is passed through the through hole of the current collector, the tip of the boss can be positioned in a plane including the end of the through hole. That is, it is possible to prevent the boss from protruding from the through hole. If the boss does not protrude from the through hole, it is not necessary to avoid interference with the boss, and the space formed inside the case can be used effectively. For example, the power generation element accommodated in the case can be enlarged.
集電体には、ボスに沿って、ボスの先端部側に延びる突起を設けることができる。ボスに熱カシメ処理を施すときには、突起を用いることにより、ボスに熱を伝わりやすくすることができる。例えば、ボスが挿入される貫通孔が集電体に形成されているとき、貫通孔と連なる位置に、突起を形成することができる。 The current collector can be provided with a protrusion extending toward the tip end side of the boss along the boss. When a heat caulking process is performed on the boss, heat can be easily transmitted to the boss by using the protrusion. For example, when the through hole into which the boss is inserted is formed in the current collector, the protrusion can be formed at a position continuous with the through hole.
熱カシメ処理を行うときには、ボスの先端部に熱板を接触させて、ボスを溶融させることになる。ここで、ボスのうち、熱板と接触する部分は、溶融させやすいが、熱板と接触しない部分は、溶融させにくくなる。具体的には、ボスのうち、集電体の突起と隣り合う部分は、溶融させにくくなる。このため、集電体に突起を設けておき、突起に熱を伝えることにより、ボスのうち、溶融させにくい部分にも熱を与えることができる。これにより、ボスのうち、熱カシメ処理によって溶融すべき部分の全体を溶融させやすくなり、熱カシメ処理後のボスの強度を確保することができる。 When performing the heat caulking process, the hot plate is brought into contact with the tip of the boss to melt the boss. Here, the portion of the boss that contacts the hot plate is easy to melt, but the portion that does not contact the hot plate is difficult to melt. Specifically, the portion of the boss adjacent to the protrusion of the current collector is difficult to melt. For this reason, by providing protrusions on the current collector and transferring heat to the protrusions, heat can be applied to portions of the boss that are difficult to melt. This makes it easy to melt the entire portion of the boss to be melted by the heat caulking process, and can secure the strength of the boss after the heat caulking process.
本願第2の発明は、本願第1の発明における二次電池を製造する方法である。この製造方法では、まず、ホルダに形成されたボスを集電体に貫通させる。次に、集電体から突出したボスの先端部に熱カシメ処理を行うことにより、ボスの先端部を集電体の外面に沿って形成させる。本願第2の発明においても、本願第1の発明と同様の効果を得ることができる。 A second invention of the present application is a method for manufacturing a secondary battery according to the first invention of the present application. In this manufacturing method, first, the boss formed on the holder is passed through the current collector. Next, a heat caulking process is performed on the tip of the boss protruding from the current collector, thereby forming the tip of the boss along the outer surface of the current collector. Also in the second invention of the present application, the same effect as that of the first invention of the present application can be obtained.
ここで、ボスに沿って、ボスの先端部側に延びる突起を集電体に設けておき、熱カシメ処理において、集電体の突起にも熱を与えることができる。これにより、ボスの先端部だけでなく、ボスのうち、集電体の突起と隣り合う部分にも、熱カシメ処理の熱を与えることができ、ボスのうち、溶融すべき部分の全体を容易に溶融させることができる。このようにボスを溶融させることにより、熱カシメ処理後におけるボスの強度を確保することができる。 Here, a protrusion extending toward the tip of the boss is provided on the current collector along the boss, and heat can be applied to the protrusion of the current collector in the heat caulking process. As a result, heat of the caulking process can be applied not only to the tip of the boss but also to the portion of the boss adjacent to the protrusion of the current collector, and the entire portion of the boss to be melted can be easily Can be melted. By melting the boss in this manner, the strength of the boss after the heat caulking process can be ensured.
以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
まず、二次電池の構成について説明する。二次電池としては、例えば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池を用いることができる。二次電池は、例えば、車両に搭載することができる。二次電池から出力された電気エネルギを運動エネルギに変換すれば、この運動エネルギを用いて車両を走行させることができる。 First, the configuration of the secondary battery will be described. As the secondary battery, for example, a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery can be used. The secondary battery can be mounted on a vehicle, for example. If the electrical energy output from the secondary battery is converted into kinetic energy, the vehicle can be driven using this kinetic energy.
ここで、二次電池を車両に搭載するときには、複数の二次電池(単電池)を用いて組電池を構成し、この組電池を車両に搭載することができる。複数の二次電池を電気的に直列に接続したり、電気的に並列に接続したりすることによって、組電池を構成することができる。 Here, when the secondary battery is mounted on the vehicle, the assembled battery can be configured using a plurality of secondary batteries (single cells), and the assembled battery can be mounted on the vehicle. The assembled battery can be configured by electrically connecting a plurality of secondary batteries in series or electrically in parallel.
図1は、二次電池の外観図であり、図2は、二次電池の内部構造を示す図である。図1および図2において、X軸、Y軸およびZ軸は、互いに直交する軸である。X軸、Y軸およびZ軸の関係は、他の図面においても同様である。本実施例では、鉛直方向に相当する軸をZ軸としている。 FIG. 1 is an external view of a secondary battery, and FIG. 2 is a diagram showing an internal structure of the secondary battery. 1 and 2, the X axis, the Y axis, and the Z axis are axes orthogonal to each other. The relationship among the X axis, the Y axis, and the Z axis is the same in other drawings. In this embodiment, the axis corresponding to the vertical direction is the Z axis.
二次電池1は、電池ケース10と、電池ケース10に収容された発電要素20とを有する。二次電池1は、いわゆる角型電池であり、電池ケース10は、直方体に沿って形成されている。電池ケース10は、例えば、金属で形成することができ、ケース本体10aおよび蓋10bを有する。ケース本体10aは、発電要素20を組み込むための開口部を有しており、蓋10bは、ケース本体10aの開口部を塞いでいる。これにより、電池ケース10の内部は、密閉状態となる。蓋10bおよびケース本体10aは、例えば、溶接によって固定することができる。
The secondary battery 1 includes a
正極端子110および負極端子120は、蓋10bに対して固定されている。正極端子110は、電池ケース10に収容された正極集電体111と電気的に接続されており、正極集電体111は、発電要素20と電気的に接続されている。負極端子120は、電池ケース10に収容された負極集電体121と電気的に接続されており、負極集電体121は、発電要素20と電気的に接続されている。
The
蓋10bには、弁10cが設けられている。弁10cは、電池ケース10の内部でガスが発生したときに、電池ケース10の外部にガスを排出するために用いられる。具体的には、ガスの発生に伴って電池ケース10の内圧が弁10cの作動圧に到達すると、弁10cは、閉じ状態から開き状態に変化することにより、電池ケース10の外部にガスを排出させる。
The
本実施例において、弁10cは、いわゆる破壊型の弁であり、蓋10bに彫刻を施すことによって構成されている。なお、弁10cとしては、いわゆる復帰型の弁を用いることもできる。復帰型の弁は、電池ケース10の内圧および外圧(大気圧)の高低関係に応じて、閉じ状態および開き状態の間で可逆的に変化する。
In this embodiment, the
蓋10bには、弁10cと隣り合う位置に、注液口10dが形成されている。注液口10dは、電池ケース10の内部に電解液を注入するために用いられる。ここで、発電要素20をケース本体10aに収容した後に、蓋10bがケース本体10aに固定される。この状態において、注液口10dから、電池ケース10の内部に電解液が注入される。電池ケース10の内部に電解液を注入した後は、注液口10dが注液栓11によって塞がれる。
A
図3は、発電要素20の展開図である。発電要素20は、正極板21と、負極板22と、セパレータ23とを有する。正極板21は、集電箔21aと、集電箔21aの表面に形成された正極活物質層21bとを有する。正極活物質層21bは、正極活物質、導電剤、バインダーなどを含んでいる。正極活物質層21bは、集電箔21aの一部の領域に形成されており、集電箔21aの残りの領域は露出している。
FIG. 3 is a development view of the
負極板22は、集電箔22aと、集電箔22aの表面に形成された負極活物質層22bとを有する。負極活物質層22bは、負極活物質、導電剤、バインダーなどを含んでいる。負極活物質層22bは、集電箔22aの一部の領域に形成されており、集電箔22aの残りの領域は露出している。正極活物質層21b、負極活物質層22bおよびセパレータ23には、電解液がしみ込んでいる。
The
図3に示す順番で、正極板21、負極板22およびセパレータ23を積層し、この積層体を図4の矢印Cで示す方向に巻くことにより、発電要素20が構成される。具体的には、積層体が同心円状に巻かれた後に、巻かれた積層体が電池ケース10の内壁面に沿うように変形される。これにより、発電要素20が構成され、発電要素20を電池ケース10に収容することができる。
The
図4において、Y方向における発電要素20の一端では、正極板21の集電箔21aだけが巻かれている。この集電箔21aには、図2に示す正極集電体111が固定される。例えば、集電箔21aおよび正極集電体111を溶接することができる。Y方向における発電要素20の他端では、負極板22の集電箔22aだけが巻かれており、この集電箔22aには、図2に示す負極集電体121が固定される。例えば、集電箔22aおよび負極集電体121を溶接することができる。Y方向における発電要素20の中央部では、正極活物質層21bおよび負極活物質層22bが、セパレータ23を挟んで向かい合っており、二次電池1の充放電時において、化学反応が行われる。
In FIG. 4, only the
例えば、二次電池1としてのリチウムイオン電池を放電するときには、負極活物質の界面において、リチウムイオンおよび電子を放出する化学反応が行われ、正極活物質の界面において、リチウムイオンおよび電子を吸収する化学反応が行われる。リチウムイオン電池を充電するときには、放電時とは逆の反応が行われる。正極板21および負極板22が、セパレータ23を介して、リチウムイオンを授受することにより、リチウムイオン電池の充放電が行われる。
For example, when a lithium ion battery as the secondary battery 1 is discharged, a chemical reaction that releases lithium ions and electrons is performed at the interface of the negative electrode active material, and the lithium ions and electrons are absorbed at the interface of the positive electrode active material. A chemical reaction takes place. When charging a lithium ion battery, a reaction opposite to that during discharging is performed. When the
図5は、正極端子110および正極集電体111を電気的に接続する構造と、負極端子120および負極集電体121を電気的に接続する構造とを示す図である。まず、正極端子110および正極集電体111を電気的に接続する構造について説明する。
FIG. 5 is a diagram illustrating a structure in which the
正極端子110は、軸部110aおよび頭部110bを有する。軸部110aは、外部接続端子112の第1開口部112aに挿入され、頭部110bは、第1開口部112aの周辺部分と接触する。これにより、正極端子110を外部接続端子112に固定することができる。ここで、軸部110aは、第1開口部112aから上方に向かって延びている。また、外部接続端子112は、電池ケース10の外部に配置されている。
The
外部接続端子112および蓋10bの間には、樹脂などの絶縁性材料で形成された外部絶縁部材113が配置される。外部絶縁部材113は、外部接続端子112および蓋10bを絶縁状態とするために用いられる。外部絶縁部材113は、凹部113aを有しており、凹部113aには、正極端子110の頭部110bが収容される。凹部113aは、頭部110bに沿った形状に形成されているため、凹部113aに頭部110bを収容することにより、頭部110bを位置決めすることができる。
An external insulating
電池ケース10の内部には、集電体ホルダ114が配置されている。集電体ホルダ114は、正極集電体111を支持するために用いられる。集電体ホルダ114は、ホルダ本体114aと、円筒部114bと、脚部114cとを有しており、樹脂などの絶縁性材料で形成されている。円筒部114bは、ホルダ本体114aから上方に向かって延びており、蓋10bに形成された貫通孔10eに挿入される。集電体ホルダ114は、4つの脚部114cを有しており、各脚部114cは、ホルダ本体114aから下方に向かって延びている。
A
電池ケース10の内部には、リード部材115が配置されており、リード部材115は、金属などの導電性材料で形成されている。リード部材115は、リード本体115aと、リード本体115aから上方に向かって延びる円筒部115bとを有する。円筒部115bは、集電体ホルダ114の円筒部114bと、外部絶縁部材113の貫通孔113bと、外部接続端子112の第2開口部112bとに挿入される。
A
ここで、円筒部115bおよび蓋10bの貫通孔10eの間には、集電体ホルダ114の円筒部114bが位置している。また、リード本体115aおよび蓋10bの間には、ホルダ本体114aが位置している。これにより、リード部材115および蓋10bは、絶縁性材料で形成された集電体ホルダ114を挟むことにより、絶縁状態となっている。
Here, the
円筒部115bの先端は、外部接続端子112の第2開口部112bから電池ケース10の外側(上方)に突出している。第2開口部112bから突出した円筒部115bの先端には、カシメ処理が行われる。図5には、カシメ処理が行われた後の円筒部115bを示している。円筒部115bの先端をカシメ処理することにより、円筒部115bの先端およびリード本体115aによって、外部接続端子112と、外部絶縁部材113と、蓋10bと、集電体ホルダ114(ホルダ本体114a)とを挟んだ状態において、互いに固定することができる。ここで、集電体ホルダ114は、リード部材115によって蓋10bに押し付けられており、蓋10bに密接する。
The tip of the
リード本体115aは、集電体ホルダ114の脚部114cによって囲まれており、集電体ホルダ114に対して位置決めされている。すなわち、4つの脚部114cを用いることにより、リード部材115の移動を阻止し、集電体ホルダ114に対してリード部材115がずれてしまうのを防止することができる。
The
感圧部材(変形部材に相当する)116は、金属などの導電性材料で形成されており、リード部材115のリード本体115aに固定されている。例えば、感圧部材116およびリード本体115aは、溶接によって固定することができる。リード部材115の内側に形成されたスペースは、大気とつながるため、二次電池1の内部における気密性を確保するために、感圧部材116およびリード本体115aは、密接させる必要がある。
The pressure-sensitive member (corresponding to the deformable member) 116 is made of a conductive material such as metal and is fixed to the
感圧部材116の中央部には、変形部116aが設けられており、変形部116aは、正極集電体111に向かって突出している。正極集電体111は、台座111aを有しており、台座111aは、変形部116aが固定される破断部111bを有する。破断部111bは、後述するように、二次電池1の電流経路を遮断するために用いられる。
A
破断部111bの厚さは、台座111aのうち、破断部111bを除く領域の厚さよりも薄くなっている。変形部116aおよび破断部111bは、例えば、複数の箇所を溶接することによって固定することができる。台座111aには、破断部111bの外縁に沿うように、切り欠きを形成することができる。切り欠きを形成することにより、二次電池1の内圧が上昇したときに、破断部111bを破断させやすくすることができる。
The thickness of the
また、正極集電体111の台座111aには、集電体ホルダ114における脚部114cの先端が固定される。図6に示すように、脚部114cの先端には、ボス114dが設けられている。また、図7に示すように、台座111aの4つの角部には、貫通孔111cが設けられている。
Further, the tips of the
4つのボス114dおよび4つの貫通孔111cは、互いに対応した位置に設けられている。ホルダ本体114aは、台座111aに沿った形状に形成されているため、ホルダ本体114aの4つの角部に設けられたボス114dは、台座111aの4つの角部に設けられた貫通孔111cと対応することになる。
The four
各ボス114dを、対応する貫通孔111cに挿入することにより、集電体ホルダ114を正極集電体111の台座111aに位置決めすることができる。集電体ホルダ114(ボス114dを含む)は、絶縁性材料であって、熱可塑性材料によって形成されているため、後述するように、ボス114dに熱を加えて変形(溶融)させることにより、ボス114dを貫通孔111cに固定することができる。
The
これにより、集電体ホルダ114を正極集電体111(台座111a)に固定することができる。上述したように、集電体ホルダ114は、蓋10bに密接して固定されているため、この集電体ホルダ114に正極集電体111を固定することにより、電池ケース10の内部において、正極集電体111を位置決めすることができる。
Thereby, the
また、4つのボス114dおよび4つの貫通孔111cを用いて、集電体ホルダ114および正極集電体111を固定しているため、集電体ホルダ114は、正極集電体111を支持しやすくなる。すなわち、集電体ホルダ114は、複数の箇所(ボス114dおよび貫通孔111cの箇所)において、正極集電体111を支持しているため、集電体ホルダ114および正極集電体111の接続部分における強度を確保することができる。
Further, since the
ここで、集電体ホルダ114(ホルダ本体114a)および正極集電体111の台座111aの間には、リード部材115および感圧部材116が配置される。リード部材115および感圧部材116は、集電体ホルダ114の4つの脚部114cによって囲まれているため、ホルダ本体114aおよび台座111aの間において、リード部材115および感圧部材116がずれてしまうのを抑制することができる。
Here, the
なお、本実施例では、4つのボス114dおよび4つの貫通孔111cを用いているが、ボス114dや貫通孔111cの数は、適宜設定することができる。貫通孔111cは、台座111aの外縁に沿った位置に形成されていればよい。ボス114dは、貫通孔111cと対応する位置に設けられていればよい。同様に、脚部114cの数も適宜設定することができる。本実施例では、すべての脚部114cにボス114dを設けているが、一部の脚部114cだけにボス114dを設けることもできる。さらに、台座111aの形状も適宜設定することができる。
In this embodiment, four
本実施例では、貫通孔111cが台座111aを貫通しているが、これに限るものではない。例えば、台座111aの外縁に切り欠き部(凹部)を設け、この切り欠き部にボス114dを挿入させることができる。ここで、切り欠き部は、貫通孔111cと同様の機能を有する。
In the present embodiment, the through
正極集電体111は、台座111aから下方に向かって延びる腕部111dを有する。腕部111dは、発電要素20と干渉しないように曲げて形成されている。すなわち、腕部111dは、発電要素20から外れた位置に配置されている。また、腕部111dの先端は、発電要素20の端部において露出している集電箔21aに固定されている。例えば、腕部111dの先端および発電要素20の集電箔21aを溶接することができる。
The positive electrode
電池ケース10の内部でガスが発生し、電池ケース10の内圧が上昇すると、変形部116aは、変形することにより、リード部材115(リード本体115a)に向かって凸となる。すなわち、変形部116aは、正極集電体111(台座111a)に向かって凸の形状から、リード部材115(リード本体115a)に向かって凸の形状に変化する。
When gas is generated inside the
感圧部材116に固定されるリード部材115の内側は、大気とつながっているため、感圧部材116は、大気と、発電要素20を収容するスペースとの境界に位置することになる。このため、ガスの発生によって電池ケース10の内圧が上昇すると、感圧部材116は、正極集電体111(台座111a)から離れる方向に変形する。変形部116aが変形することにより、変形部116aに固定された破断部111bが破断し、破断部111bは、台座111aから離れる。
Since the inside of the
変形部116aとともに破断部111bが、台座111aから離れることにより、正極端子110および正極集電体111の間における電流経路を遮断することができる。これにより、電池ケース10の内部でガスが発生した状態において、発電要素20の充放電が行われるのを阻止することができる。変形部116aを変形させるときの圧力(作動圧という)は、電池ケース10の内圧などを考慮して、適宜設定することができる。
The current path between the
次に、負極端子120および負極集電体121を電気的に接続する構造について説明する。
Next, a structure for electrically connecting the
負極端子120は、軸部120aおよび頭部120bを有する。軸部120aは、外部接続端子122の第1開口部122aに挿入され、頭部120bは、第1開口部122aの周辺部分と接触する。これにより、負極端子120を外部接続端子122に固定することができる。ここで、軸部120aは、第1開口部122aから上方に向かって延びる。また、外部接続端子122は、電池ケース10の外部に配置されている。
The
外部接続端子122および蓋10bの間には、樹脂などの絶縁性材料で形成された外部絶縁部材123が配置される。外部絶縁部材123は、外部接続端子122および蓋10bを絶縁状態とするために用いられる。外部絶縁部材123は、凹部123aを有しており、凹部123aには、負極端子120の頭部120bが収容される。凹部123aは、頭部120bに沿った形状に形成されており、凹部123aに頭部120bを収容することにより、頭部120bを位置決めすることができる。
An external insulating
電池ケース10の内部には、内部絶縁部材124が配置されている。内部絶縁部材124は、プレート部124aと、プレート部124aから上方に向かって延びる円筒部124bとを有する。円筒部124bは、蓋10bに形成された貫通孔10fに挿入される。
An internal insulating
負極集電体121は、台座121aと、台座121aから上方に向かって延びる円筒部121bと、台座121aから下方に向かって延びる腕部121cとを有する。円筒部121bは、内部絶縁部材124の円筒部124bと、外部絶縁部材123の貫通孔123bと、外部接続端子122の第2開口部122bとに挿入される。
The negative electrode
ここで、円筒部121bおよび蓋10bの貫通孔10fの間には、内部絶縁部材124の円筒部124bが位置している。また、蓋10bおよび台座121aの間には、内部絶縁部材124のプレート部124aが位置している。これにより、負極集電体121および蓋10bは、内部絶縁部材124を挟むことにより、絶縁状態となっている。
Here, the
円筒部121bの先端は、第2開口部122bから電池ケース10の外側(上方)に突出している。第2開口部122bから突出した円筒部121bの先端には、カシメ処理が行われる。図5には、カシメ処理が行われた後の円筒部121bを示している。円筒部121bの先端をカシメ処理することにより、円筒部121bの先端および負極集電体121の台座121aによって、外部接続端子122と、外部絶縁部材123と、蓋10bと、内部絶縁部材124(プレート部124a)とを挟んだ状態において、互いに固定することができる。
The tip of the
図8は、正極端子110や負極端子120などが固定された蓋10bの上面図である。図9は、図8のA1−A1断面図である。図10は、図9に示す領域R1における貫通孔111cの拡大図である。図11は、正極端子110や負極端子120などが固定された蓋10bの正面図であり、図12は、図11の矢印Bで示す方向から見たときの図である。図12では、集電体ホルダ114および正極集電体111の接続部分を示している。
FIG. 8 is a top view of the
図8から図12を用いて、集電体ホルダ114のボス114dおよび集電体111の台座111aを固定する構造について説明する。
A structure for fixing the
図10に示すように、貫通孔111cは、径r1を有する第1領域111c1と、径r2を有する第2領域111c2とを有する。径r2は、径r1よりも大きくなっており、ボス114dは、貫通孔111cに対して、第1領域111c1の側から挿入される。ボス114dは、貫通孔111cの第1領域111c1に沿って形成されており、ボス114dの径は、第1領域111c1の径r1よりも僅かに小さい。
As shown in FIG. 10, the through-
ボス114dを貫通孔111cに挿入すると、ボス114dは、貫通孔111cを貫通し、ボス114dの先端部が貫通孔111cから突出する。貫通孔111cから突出したボス114dの先端部に熱を加えて変形させることにより、ボス114dの先端部を、貫通孔111cの第2領域111c2に沿った形状に形成することができる(図9参照)。
When the
これにより、ボス114dは、貫通孔111cの第1領域111c1および第2領域111c2に沿った形状に形成される。言い換えれば、熱成形後のボス114dは、径r1の領域と、径r2の領域とを有する。ボス114dの形状を、貫通孔111c(第1領域111c1および第2領域111c2)に沿った形状とすることにより、ボス114dが、貫通孔111cから抜けてしまうのを阻止することができる。
Thereby, the
また、熱成形後のボス114dの先端部は、貫通孔111cから突出していなく、台座111aの表面、言い換えれば、貫通孔111cの端部が位置する平面に沿って形成される。ボス114dの先端部を、貫通孔111cから突出させないことにより、電池ケース10の内部におけるスペースを広げることができる。
The tip of the
ここで、ボス114dの先端部を、貫通孔111cから突出させると、貫通孔111cから突出したボス114dとの干渉を避けるように、発電要素20を配置しなければならない。本実施例では、ボス114dが貫通孔111cから突出していないため、ボス114dとの干渉を考慮する必要が無くなり、電池ケース10の内部におけるスペースを広げることができる。電池ケース10の内部におけるスペースを広げることができれば、発電要素20を大型化することができ、電池容量(満充電容量)を確保することもできる。
Here, if the tip end of the
本実施例では、貫通孔111cを、第1領域111c1および第2領域111c2で構成しているが、これに限るものではない。例えば、貫通孔111cを第1領域111c1だけで構成することもできる。この場合には、ボス114dの先端部を貫通孔111cから突出させて、ボス114dの突出部分を熱成形することにより、ボス114dが貫通孔111cから抜けないようにすることができる。ここで、熱成形によって、ボス114dの突出部分は、台座111aに沿った形状に形成される。
In the present embodiment, the through
また、本実施例では、ボス114dが円柱状に形成されており、貫通孔111cがボス114dの外形に沿った形状に形成されているが、これに限るものではない。すなわち、ボス114dや貫通孔111cの形状は、適宜設定することができる。例えば、ボス114dを直方体に沿った形状に形成することができる。また、貫通孔111cは、ボス114dの外形に沿った形状に形成されていればよい。
In this embodiment, the
本実施例によれば、リード部材115、感圧部材116および正極集電体111が振動するのを抑制して、変形部116aおよび破断部111bの接続部分に過度の負荷がかかるのを抑制することができる。以下、具体的に説明する。
According to the present embodiment, the
二次電池1は、外部からの影響を受けて振動することがある。特に、二次電池1を車両に搭載したときには、走行中における車両からの振動を受けやすい。二次電池1に振動が加われば、二次電池1の内部に配置された部材も振動しやすくなる。本実施例では、集電体ホルダ114が蓋10bに密接して固定されており、この集電体ホルダ114に対して、正極集電体111を固定しているため、正極集電体111の振動を抑制することができる。
The secondary battery 1 may vibrate under the influence of the outside. In particular, when the secondary battery 1 is mounted on a vehicle, it is easy to receive vibration from the vehicle during traveling. When vibration is applied to the secondary battery 1, members disposed inside the secondary battery 1 are also likely to vibrate. In this embodiment, the
特に、4つのボス114dおよび4つの貫通孔111cを用いて、集電体ホルダ114および正極集電体111を固定しているため、集電体ホルダ114によって正極集電体111を支持する箇所を増やして、正極集電体111を安定して支持することができる。また、図9に示すように、ボス114dは、貫通孔111cに沿って形成されているため、集電体ホルダ114および正極集電体111の間におけるガタを抑制することができる。
In particular, since the
集電体ホルダ114および正極集電体111の間におけるガタを抑制することにより、集電体ホルダ114および正極集電体111の間に配置されたリード部材115および感圧部材116に振動が加わるのを抑制することができる。正極集電体111や感圧部材116に振動が加わるのを抑制することにより、変形部116aおよび破断部111bの接続部分に過度の負荷がかかるのを抑制することができる。
By suppressing the backlash between the
変形部116aおよび破断部111bの接続部分に過度の負荷が加わると、電流経路を遮断させるときの変形部116aの作動圧にバラツキが発生してしまうが、本実施例によれば、正極集電体111や感圧部材116への振動を抑制して、変形部116aの作動圧にバラツキが発生してしまうのを抑制することができる。ここで、台座111aに切り欠きを形成することによって破断部111bを構成したときには、破断部111bの強度が低下しやすい。破断部111bの強度が低下している状態では、変形部116aおよび破断部111bの接続部分に過度の負荷を与えないことが好ましい。
When an excessive load is applied to the connecting portion between the deforming
また、台座111aの4つの角部に貫通孔111cを設けることにより、台座111aの中央において、変形部116aと接続される破断部111bを形成しやすくなる。さらに、集電体ホルダ114に4つの脚部114cを設けることにより、ホルダ本体114aおよび台座111aの間には、発電要素20などから発生したガスを、感圧部材116に導くためのスペースS(図12参照)を形成することができる。これにより、電池ケース10の内圧が上昇したときに、感圧部材116は、内圧上昇の影響を受けやすくなり、感圧部材116の作動性能を向上させることができる。
Further, by providing the through
本発明の実施例2について説明する。ここで、実施例1で説明した部材と同一の部材については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。本実施例は、集電体ホルダ114および正極集電体111を接続する構造に関するものである。具体的には、集電体ホルダ114のボス114dおよび正極集電体111の貫通孔111cを、熱カシメ処理によって固定するときに好適な構造に関するものである。
A second embodiment of the present invention will be described. Here, the same members as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The present embodiment relates to a structure for connecting the
図13Aから図13Dは、集電体ホルダ114のボス114dおよび正極集電体111の貫通孔111cを固定する方法を説明する図である。図13A、図13Bおよび図13Cに示す工程を経て、図13Dに示す構造が得られる。なお、図13Dに示す構造は、実施例1で説明した、ボス114dおよび貫通孔111cの接続構造とは異なっている。
13A to 13D are views for explaining a method of fixing the
図13Aに示すように、台座111aに形成された貫通孔111cには、突起111eが形成されている。突起111eの一部は、貫通孔111cと連なっている。言い換えれば、突起111eは、貫通孔111cに沿って形成されている。ボス114dは、貫通孔111cを貫通し、ボス114dの先端部は、貫通孔111cから突出している。熱カシメ処理で用いられる熱板30は、凹部31を有しており、熱カシメ処理を行うときには、矢印Cで示す方向に移動する。熱板30は、ヒータ(不図示)によって加熱されている。
As shown in FIG. 13A, a
図13Bに示すように、熱板30の凹部31がボス114dの先端部に接触すると、ボス114dの先端部が溶融する。集電体ホルダ114(ボス114dを含む)は、熱可塑性材料によって形成されているため、ボス114dに熱を与えることにより、ボス114dを溶融させることができる。熱板30が矢印Cで示す方向に移動することに応じて、ボス114dの溶融部分は、凹部31に沿って広がる。
As shown in FIG. 13B, when the
図13Cに示すように、熱板30が正極集電体111の台座111aに接触すると、熱板30の移動が停止する。熱板30が台座111aに接触すると、ボス114dの溶融部分は、熱板30の凹部31および台座111aによって囲まれた領域に収容される。ここで、凹部31は、突起111eの先端から離れており、凹部31および突起111eの間には、ボス114dの溶融部分が存在している。凹部31および突起111eの間隔が短くなるほど、熱カシメ処理後におけるボス114dの強度や低下しやすくなる。このため、ボス114dに要求される強度を考慮して、凹部31および突起111eの間隔を適宜設定することができる。
As shown in FIG. 13C, when the
ボス114dのうち、凹部31と接触する部分は、熱板30からの熱を受けて溶融することになるが、ボス114dのうち、凹部31と接触しない部分は、熱板30からの熱を受けにくくなり、溶融しにくい。具体的には、ボス114dのうち、突起111eと隣り合う部分は、熱板30からの熱を受けにくくなり、溶融しにくい。
The portion of the
本実施例では、熱板30が台座111aに接触することにより、熱板30の熱が台座111aを介して突起111eに伝達される。台座111aは、金属などで形成されているため、熱板30からの熱を伝導させやすい。熱板30からの熱が突起111eに伝わることにより、ボス114dのうち、突起111eの周囲に位置する部分も溶融させやすくなる。
In the present embodiment, when the
このように、熱板30と接触する部分だけでなく、突起111eの周囲に位置する部分も溶融させることにより、熱カシメ処理後におけるボス114dの強度を向上させることができる。図14は、突起111eが設けられていない構成を示す。突起111eが設けられていないと、図14に示す領域R2の部分に熱板30からの熱が伝わりにくくなり、領域R2の部分を溶融しにくい場合がある。また、溶融部分が少ない場合は、強度が低下してしまうことがある。
Thus, not only the part which contacts the
本実施例では、図14の領域R2に相当する部分に、突起111eが設けられており、突起111eを用いて、ボス114dを溶融させることができる。これにより、ボス114dのうち、溶融すべき部分のすべてを溶融させることができ、熱カシメ処理後におけるボス114dの強度を向上させることができる。
In the present embodiment, a
ここで、図14に示す構成であっても、熱板30をボス114dに接触させる時間を確保すれば、領域R2の部分にも熱板30の熱を伝えることができる。一方、本実施例では、突起111eを用いることにより、ボス114dのうち、突起111eの周囲に位置する部分に、熱板30の熱を素早く伝えることができ、熱カシメ処理に要する時間を短縮することができる。
Here, even in the configuration shown in FIG. 14, the heat of the
一方、熱板30やボス114dを複雑な形状に形成すれば、熱板30の熱をボス114dに伝えやすくすることもできる。しかし、この場合には、熱板30やボス114dが複雑な形状になってしまう。本実施例では、台座111aに突起111eを設けるだけであり、簡素な構成とすることができる。
On the other hand, if the
本実施例では、熱板30を台座111aに接触させることにより、熱板30の熱を突起11eに伝えているが、これに限るものではない。具体的には、台座111aを予め加熱しておいたり、熱カシメ処理を行っている間、台座111aを加熱したりすることができる。熱板30を台座111aに接触させて、熱板30の熱を突起111eに伝える場合には、熱板30の熱が突起111eに伝わるまでの時間がかかってしまう。ここで、台座111aを加熱しておけば、熱板30の熱が突起111eに伝わりやすくなり、熱カシメ処理に要する時間を短縮することができる。
In the present embodiment, the
なお、本実施例では、貫通孔111cに沿って突起111eが形成されているが、これに限るものではない。具体的には、貫通孔111cからずらした位置に、突起111eを形成することもできる。この場合であっても、本実施例と同様の効果を得ることができる。すなわち、突起111eを設けない場合と比べて、ボス114dを溶融させやすくなり、ボス114dの強度を確保することができる。
In the present embodiment, the
実施例1,2では、正極端子110および正極集電体111の間の電流経路に、感圧部材116を用いた電流遮断機構を設けているが、これに限るものではない。具体的には、実施例1,2の構成に加えて、又は、実施例1,2の構成に代えて、負極端子120および負極集電体121の間の電流経路に、感圧部材116を用いた電流遮断機構を設けることができる。すなわち、負極端子120および負極集電体121を電気的に接続する構造として、実施例1,2で説明した、正極端子110および正極集電体111を電気的に接続する構造を用いることができる。これにより、負極端子120および負極集電体121の間における電流経路を遮断することができる。
In the first and second embodiments, the current interruption mechanism using the pressure-
本発明の実施例3について説明する。ここで、実施例1で説明した部材と同一の部材については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。本実施例は、集電体ホルダ114および正極集電体111の接続部分における構造に関するものである。具体的には、正極集電体111の腕部111dを曲げ加工したときに発生する応力が、集電体ホルダ114のボス114dに作用したときにおいて、この応力に耐えることができるボス114dの構造に関するものである。
A third embodiment of the present invention will be described. Here, the same members as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The present embodiment relates to the structure at the connecting portion between the
図15は、正極集電体111および集電体ホルダ114などが蓋10bに取り付けられた構造を示す外観図である。本実施例では、図15に示すように、正極集電体111は、一対の腕部111dを有する。各腕部111dは、台座111aから下方向(Z方向)に延びている。一対の腕部111dの間には、発電要素20が配置され、各腕部111dは、発電要素20の端部で露出する集電箔21a(図4参照)に固定される。
FIG. 15 is an external view showing a structure in which the positive electrode
図16は、正極集電体111を加工するときの処理を説明する図である。図16は、図15に示す矢印D1の方向から見たときにおいて、正極集電体111、蓋10bおよび正極端子110の位置関係を示す概略図である。
FIG. 16 is a diagram for explaining processing when the positive electrode
実施例1で説明したように、集電体ホルダ114のボス114dは、正極集電体111の貫通孔111cに挿入された後に、熱が加えられることにより変形する。これにより、ボス114dは、貫通孔111cに沿った形状に形成される。このようにボス114dの熱カシメ処理を行うときには、図16に示すように、一対の腕部111dは、開いた形状となっている。具体的には、一対の腕部111dの間隔(X方向の間隔)は、腕部111dの先端に向かって広がっている。
As described in the first embodiment, the
このように一対の腕部111dを開いた形状とすることにより、熱カシメ処理を行うときの治具が腕部111dと干渉してしまうことを抑制できる。熱カシメ処理を行った後、一方の腕部111dを曲げ加工することにより、一対の腕部111dを図15に示す形状とすることができる。これにより、ボス114dの熱カシメ処理を行った後に、各腕部111dを発電要素20に固定することができる。
Thus, by making a pair of
図16に示す例では、一方の腕部111dだけを曲げ加工しているが、一対の腕部111dを曲げ加工することもできる。すなわち、一対の腕部111dを開いた形状にした状態において、ボス114dの熱カシメ処理を行い、熱カシメ処理を行った後に、一対の腕部111dを互いに近づく方向に曲げ加工することができる。
In the example shown in FIG. 16, only one
また、本実施例では、正極集電体111が一対の腕部111dを有しているが、これに限るものではない。具体的には、実施例1と同様に、正極集電体111が1つの腕部111dを有する場合であっても、本実施例を適用することができる。具体的には、1つの腕部111dを曲げ加工するときには、本実施例を適用することができる。
In the present embodiment, the positive electrode
腕部111dを曲げ加工するとき、正極集電体111のうち、図16に示す領域R3の部分には、応力が集中する。図16に示す領域R3は、腕部111dの基端部であり、この基端部を基準として、腕部111dが曲げ加工される。ここで、図15に示すように、腕部111dの基端部と隣り合う位置には、集電体ホルダ114のボス114dが配置されている。
When the
このため、腕部111dを曲げ加工するときには、ボス114dにも応力が作用することになる。実施例1で説明したように、集電体ホルダ114(ボス114d)は、熱可塑性樹脂によって形成されている。このため、ボス114dに応力が作用すると、ボス114dに過度の荷重がかかってしまう。
For this reason, when the
そこで、本実施例では、以下に説明するようにボス114dの形状を設定することにより、ボス114dの強度を向上させている。ボス114dの強度を向上させることにより、腕部111dの曲げ加工時に、ボス114dに応力が集中しても、ボス114dが破断してしまうことを防止できる。
Therefore, in this embodiment, the strength of the
図17は、集電体ホルダ114および正極集電体111の接続部分における概略図であり、図15のA2−A2断面図に相当する。正極集電体111の台座111aに形成された貫通孔111cは、円筒領域111c3と、第1テーパ領域111c4と、第2テーパ領域111c5とを有する。
FIG. 17 is a schematic view of a connection portion between the
円筒領域111c3は、台座111aが位置する平面(X−Y平面)と直交する方向(Z方向)に延びている。円筒領域111c3の一端は、台座111aの上面に接続されており、円筒領域111c3の他端は、第1テーパ領域111c4および第2テーパ領域111c5に接続されている。
The cylindrical region 111c3 extends in a direction (Z direction) orthogonal to a plane (XY plane) where the
第1テーパ領域111c4のテーパ角度αと、第2テーパ領域111c5のテーパ角度βは、互いに異なっている。具体的には、テーパ角度αは、テーパ角度βよりも大きくなっている。テーパ角度αは、円筒領域111c3を延長した線(図17に示す点線)と、第1テーパ領域111c4との間の角度である。また、テーパ角度βは、円筒領域111c3を延長した線と、第2テーパ領域111c5との間の角度である。 The taper angle α of the first taper region 111c4 and the taper angle β of the second taper region 111c5 are different from each other. Specifically, the taper angle α is larger than the taper angle β. The taper angle α is an angle between a line (a dotted line shown in FIG. 17) obtained by extending the cylindrical region 111c3 and the first taper region 111c4. The taper angle β is an angle between a line obtained by extending the cylindrical region 111c3 and the second tapered region 111c5.
熱カシメ処理を施す前において、ボス114dは、円柱状に形成されている。具体的には、ボス114dは、貫通孔111cの円筒領域111c3に沿った形状に形成されている。また、ボス114dの先端部は、貫通孔111cから突出している。ボス114dの先端部に対して熱カシメ処理を施すことにより、図17に示すように、ボス114dは、貫通孔111c(特に、テーパ領域111c4,111c5)に沿った形状に形成される。すなわち、ボス114dは、貫通孔111cのテーパ領域111c4,111c5と接触し、テーパ領域111c4,111c5に対応したテーパ面を有する。
Before the heat caulking process, the
熱カシメ処理後のボス114dでは、ボス114dの基端部114d1から先端部114d2に向かって、ボス114dの径が大きくなっている。ボス114dの径とは、図17において、X方向におけるボス114dの長さである。貫通孔111cの円筒領域111c3に対応した部分では、ボス114dの径が一定となっている。
In the
一方、貫通孔111cのテーパ領域111c4,111c5に対応した部分では、ボス114dの径が、基端部114d1から先端部114d2に向かって連続的に増加している。ボス114dの先端部114d2は、台座111aの下面(図17に示す下面)と同一平面内に位置している。すなわち、ボス114dの先端部114d2は、貫通孔111cから突出していない。
On the other hand, in the portion corresponding to the tapered regions 111c4 and 111c5 of the through
図17に示すように、ボス114dの断面形状は、非対称の形状となっている。具体的には、ボス114dの先端部114d2は、ボス114dの基端部114d1に対して腕部111dの側にずれている。また、先端部114d2は、基端部114d1とZ方向で対向する領域を含んでいる。言い換えれば、先端部114d2は、基端部114d1よりも腕部111dに近づく方向に広がっているとともに、基端部114d1よりも腕部111dから離れる方向に広がっている。
As shown in FIG. 17, the cross-sectional shape of the
基端部114d1に対して先端部114d2を腕部111dの側にずらすことにより、腕部111dの側において、ボス114dの断面積(言い換えれば、体積)を増やすことができ、ボス114dの強度を向上させることができる。具体的には、図18において、第1テーパ領域111c4に対応したボス114dの領域E1の面積は、第2テーパ領域111c5に対応したボス114dの領域E2の面積よりも大きくなる。領域E1,E2は、テーパ領域111c4,111c5によって、ボス114dの径(X方向の長さ)が広がった領域である。
By shifting the distal end portion 114d2 toward the
領域E1の面積を領域E2の面積よりも大きくすることにより、領域E1の強度を領域E2の強度よりも高くすることができる。領域E1は、領域E2よりも腕部111dの側に位置しているため、腕部111dを曲げ加工するときには、領域E2よりも領域E1に応力が集中しやすくなる。そこで、領域E1の強度を領域E2の強度よりも高くすることにより、領域E1は、腕部111dの曲げ加工時に発生する応力に耐えることができる。
By making the area of the region E1 larger than the area of the region E2, the strength of the region E1 can be made higher than the strength of the region E2. Since the region E1 is located closer to the
このように、ボス114dの強度を向上させることができれば、腕部111dの曲げ加工時において、ボス114dに応力が集中しても、ボス114dは、この応力に耐えることができる。そして、腕部111dの曲げ加工によって、ボス114dが破断してしまうことを防止できる。
As described above, if the strength of the
一方、領域E2の面積を領域E1の面積よりも小さくすることにより、ボス114dを形成する材料を減らすことができ、コストダウンを図ることができる。上述したように、領域E2には、腕部111dの曲げ加工時に発生する応力が作用しにくい。このため、領域E2の面積を領域E1の面積と等しくして、領域E2の強度を向上させる必要も無い。そこで、領域E2の面積を領域E1の面積よりも小さくすることにより、ボス114dを形成する材料を減らすことができる。
On the other hand, by making the area of the region E2 smaller than the area of the region E1, the material for forming the
図19は、図17に示す矢印D2の方向から見たときの図である。本実施例では、上述したように、腕部111dの側において、第1テーパ領域111c4が形成され、腕部111dから離れた側において、第2テーパ領域111c5が形成されている。すなわち、境界線BLに対して腕部111dの側に位置する領域F1には、第1テーパ領域111c4が形成されている。また、境界線BLに対して腕部111dの側とは反対側に位置する領域F2には、第2テーパ領域111c5が形成されている。
FIG. 19 is a view as seen from the direction of the arrow D2 shown in FIG. In the present embodiment, as described above, the first taper region 111c4 is formed on the
本実施例では、貫通孔111cが2つのテーパ領域111c4,111c5によって構成されているが、これに限るものではない。例えば、図20に示すように、貫通孔111cの周方向における領域を複数の領域F3〜F5に分け、各領域F3〜F5におけるテーパ角度を互いに異ならせることができる。図20は、図19に対応した図である。
In the present embodiment, the through
領域F3〜F5において、領域F3は、腕部111dに最も近い位置にある。このため、領域F3のテーパ角度を最も大きくすることができる。領域F5は、腕部111dから最も離れているため、領域F5のテーパ角度を最も小さくすることができる。領域F4のテーパ角度は、領域F3のテーパ角度よりも小さく、領域F5のテーパ角度よりも大きくすることができる。
In the regions F3 to F5, the region F3 is located closest to the
なお、領域F3〜F5のテーパ角度は、上述した大小関係を満たせばよく、具体的な値は適宜設定することができる。また、本実施例では、貫通孔111cの周方向における領域を3つの領域F3〜F5に分けているが、この分ける領域の数は、適宜設定することができる。
The taper angles of the regions F3 to F5 only need to satisfy the above-described magnitude relationship, and specific values can be set as appropriate. In the present embodiment, the region in the circumferential direction of the through
一方、図21に示すように、貫通孔111cの周方向において、テーパ角度を連続的に変化させることもできる。図21は、図19に対応した図である。図21に示す点P1は、腕部111dに最も近い位置となる。このため、点P1におけるテーパ角度を最も大きくすることができる。また、図21に示す点P2は、腕部111dから最も離れた位置となる。このため、点P2におけるテーパ角度を最も小さくすることができる。そして、点P1から点P2に近づくにつれて、テーパ角度を連続的に小さくすることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 21, the taper angle can be continuously changed in the circumferential direction of the through
図17に示す構成では、貫通孔111cに円筒領域111c3を設けているが、円筒領域111c3を省略することもできる。具体的には、図22に示すように、貫通孔111cをテーパ領域111c4,111c5だけによって構成することもできる。図22は、図17に対応した図である。
In the configuration shown in FIG. 17, the cylindrical region 111c3 is provided in the through
また、本実施例では、貫通孔111cにテーパ領域を形成しているが、これに限るものではない。具体的には、図23に示すように、貫通孔111cを形成することができる。図23は、図10に対応した図である。本実施例と同様に、第2領域111c2の径r2は、第1領域111c1の径r1よりも大きく、第2領域111c2は、第1領域111c1に対して腕部111dの側にずれている。
In the present embodiment, the tapered region is formed in the through
図23に示すように貫通孔111cを形成すれば、この貫通孔111cに沿ってボス114dを形成することができる。これにより、本実施例と同様に、腕部111dの側におけるボス114dの強度を向上させることができる。したがって、腕部111dを曲げ加工したときにおいて、ボス114dの一部(腕部111dの側に位置する部分)に応力が集中しても、ボス114dは、この応力に耐えることができる。
If the through
本実施例では、正極集電体111について説明したが、負極集電体121が本実施例と同様の構造を有しているときには、負極集電体121に対して本実施例を適用することができる。また、本実施例では、実施例2で説明した構造を採用することもできる。すなわち、本実施例で説明した貫通孔111cに対して、実施例2で説明した突起111eを設けることができる。
In the present embodiment, the positive electrode
本発明の実施例4について説明する。ここで、実施例1,3で説明した部材と同一の部材については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。本実施例は、正極集電体111の構造に関するものである。具体的には、実施例3と同様に、正極集電体111の腕部111dを曲げ加工するときに、集電体ホルダ114のボス114dに作用する応力を低減させる構造に関するものである。
Embodiment 4 of the present invention will be described. Here, the same members as those described in the first and third embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. This embodiment relates to the structure of the positive electrode
図24は、正極集電体111および集電体ホルダ114などが蓋10bに取り付けられた構造を示す外観図であり、図15に対応する図である。また、図25は、図24に示す矢印D3の方向から見たときの図である。図26は、図25に示す領域R4の拡大図である。本実施例では、実施例3と同様に、ボス114dに対して熱カシメ処理を行った後、正極集電体111の腕部111dが曲げ加工される。
24 is an external view showing a structure in which the positive electrode
ここで、曲げ加工される腕部111dの基端部には、凹部111fが形成されている。凹部111fは、腕部111dの基端部に沿って形成されている。本実施例では、ボス114dの熱カシメ処理が行われた後に、一対の腕部111dの一方だけが曲げ加工される。このため、曲げ加工される一方の腕部111dだけに、凹部111fが形成されている。
Here, a
図25に示すように、凹部111fは、腕部111dの外壁面111d1に形成されている。腕部111dは、外壁面111d1および内壁面111d2を有しており、内壁面111d2は、発電要素20と接触する。
As shown in FIG. 25, the
凹部111fは、腕部111dの幅方向(Y方向)に延びている。すなわち、Y方向における腕部111dの一端から他端まで、凹部111fが形成されている。図25に示すように、凹部111fを形成することにより、腕部111dにおいて、凹部111fが形成された部分の厚さは、凹部111fが形成されていない部分の厚さよりも薄くなる。ここでいう厚さとは、X方向における腕部111dのサイズである。
The
凹部111fが形成された部分(腕部111dの一部)の厚さを、凹部111fが形成されていない部分(腕部111dの一部)の厚さよりも薄くすることにより、凹部111fが形成された部分を曲げやすくすることができる。すなわち、腕部111dを曲げ加工するときに、腕部111dを曲げやすくすることができる。
The
腕部111dを曲げやすくすれば、腕部111dを曲げ加工するときに、集電体ホルダ114のボス114dに作用する応力を低減させることができる。これにより、腕部111dの曲げ加工時に発生する応力によって、ボス114dが破断してしまうことを防止できる。
If the
本実施例では、一方の腕部111dだけに凹部111fを形成しているが、これに限るものではない。すなわち、一対の腕部111dを曲げ加工するときには、これらの腕部111dに凹部111fを形成することができる。これにより、一対の腕部111dを共に曲げやすくすることができる。
In the present embodiment, the
本実施例では、腕部111dの外壁面111d1に凹部111fを形成しているが、これに限るものではない。具体的には、外壁面111d1および内壁面111d2の少なくとも一方に、凹部111fを形成することができる。言い換えれば、内壁面111d2に凹部111fを形成したり、外壁面111d1および内壁面111d2に凹部111fを形成したりすることができる。このように凹部111fを形成しても、本実施例と同様に、腕部111dを曲げやすくすることができる。
In the present embodiment, the
また、本実施例では、Y方向における腕部111dの一端から他端まで、凹部111fを形成しているが、これに限るものではない。具体的には、図27に示すように、腕部111dに複数の凹部111fを形成することもできる。ここで、複数の凹部111fは、腕部111dが曲げられる部分に沿って形成されている。なお、凹部111fの数や、各凹部111fのサイズは、腕部111dを曲げやすくすることができる観点に基づいて、適宜設定することができる。
In the present embodiment, the
本実施例で説明した構造に対しては、実施例2又は実施例3で説明した構造を組み合わせることができる。本実施例および実施例3で説明した構造を組み合わせれば、ボス114dの強度を向上させつつ、腕部111dを曲げ加工するときに、ボス114dに作用する応力を低減することができる。
The structure described in Embodiment 2 or Embodiment 3 can be combined with the structure described in this embodiment. When the structures described in the present embodiment and the third embodiment are combined, the stress acting on the
本実施例では、正極集電体111について説明しているが、負極集電体121が本実施例と同様の構造を有しているときには、負極集電体121に対して本実施例を適用することができる。また、本実施例では、正極集電体111が一対の腕部111dを有しているが、1つの腕部111dを有する正極集電体111であっても、本実施例を適用することができる。すなわち、腕部111dを曲げ加工するときには、本実施例を適用することができる。
In this embodiment, the positive electrode
1:二次電池 10:電池ケース
10a:ケース本体 10b:蓋
10c:弁 10d:注液口
10e,10f:貫通孔 11:注液栓
110:正極端子 111:正極集電体
111a:台座 111b:破断部
111c:貫通孔 111d:腕部
112:外部接続端子 113:外部絶縁部材
114:集電体ホルダ 114c:脚部
114d:ボス 115:リード部材
116:感圧部材(変形部材) 116a:変形部
120:負極端子 121:負極集電体
122:外部接続端子 123:外部絶縁部材
124:内部絶縁部材
1: Secondary battery 10:
Claims (16)
前記発電要素を密閉状態で収容するケースと、
前記ケースに収容され、前記発電要素と電気的に接続される集電体と、
前記ケースの内圧が上昇することに応じて変形し、前記集電体との機械的な接続を断つ変形部材と、
前記ケースの外側に突出し、前記変形部材と電気的に接続される電極端子と、
前記変形部材に固定されているとともに、前記ケースを貫通して、前記電極端子と電気的に接続されるリード部材と、
前記リード部材および前記ケースの間に位置するとともに、前記ケースに固定された状態で前記集電体を支持し、絶縁性、かつ熱可塑性の材料で形成されたホルダであって、前記集電体を貫通し、先端部が前記集電体の外面に沿って形成され、前記集電体に対して隙間無く接触するボスを有するホルダと、を有し、
前記リード部材は、前記ホルダおよび前記ケースを挟んで、前記ホルダを前記ケースに押し付けることを特徴とする二次電池。 A power generation element for charging and discharging; and
A case for accommodating the power generation element in a sealed state;
A current collector housed in the case and electrically connected to the power generation element;
A deformable member that deforms in response to an increase in internal pressure of the case, and that breaks the mechanical connection with the current collector;
An electrode terminal protruding outside the case and electrically connected to the deformable member;
A lead member fixed to the deformable member and penetrating through the case and electrically connected to the electrode terminal;
A holder that is located between the lead member and the case, supports the current collector in a state of being fixed to the case, and is formed of an insulating and thermoplastic material, the current collector And a holder having a boss whose tip is formed along the outer surface of the current collector and in contact with the current collector without a gap ,
The secondary battery, wherein the lead member presses the holder against the case across the holder and the case.
前記発電要素を密閉状態で収容するケースと、
前記ケースに収容され、前記発電要素と電気的に接続される集電体と、
前記ケースの内圧が上昇することに応じて変形し、前記集電体との機械的な接続を断つ変形部材と、
前記ケースの外側に突出し、前記変形部材と電気的に接続される電極端子と、
前記ケースに固定された状態で前記集電体を支持し、絶縁性、かつ熱可塑性の材料で形成されたホルダであって、前記集電体に形成された貫通孔を貫通し、先端部が前記貫通孔に沿って形成され、前記集電体に対して隙間無く接触するボスを有するホルダと、を有し、
前記貫通孔は、前記集電体のうち、前記変形部材と機械的に接続される部分よりも前記集電体の外縁側に位置し、
前記貫通孔は、前記ボスの基端部側に位置する第1領域と、前記ボスの先端部側に位置し、前記第1領域よりも広い幅を有する第2領域とを有し、
前記ボスは、前記第1領域および前記第2領域に沿った形状に形成されていることを特
徴とする二次電池。 A power generation element for charging and discharging; and
A case for accommodating the power generation element in a sealed state;
A current collector housed in the case and electrically connected to the power generation element;
A deformable member that deforms in response to an increase in internal pressure of the case, and that breaks the mechanical connection with the current collector;
An electrode terminal protruding outside the case and electrically connected to the deformable member;
A holder that supports the current collector in a state of being fixed to the case, and is formed of an insulating and thermoplastic material, and passes through a through-hole formed in the current collector. A holder having a boss formed along the through hole and in contact with the current collector without a gap ;
The through hole is located on the outer edge side of the current collector from a portion of the current collector mechanically connected to the deformable member,
The through hole has a first region located on the base end side of the boss, and a second region located on the tip end side of the boss and having a width wider than the first region,
The secondary battery according to claim 1, wherein the boss is formed in a shape along the first region and the second region.
前記発電要素を密閉状態で収容するケースと、
前記ケースに収容され、前記発電要素と電気的に接続される集電体と、
前記ケースの内圧が上昇することに応じて変形し、前記集電体との機械的な接続を断つ変形部材と、
前記ケースの外側に突出し、前記変形部材と電気的に接続される電極端子と、
前記ケースに固定された状態で前記集電体を支持し、絶縁性、かつ熱可塑性の材料で形成されたホルダであって、前記集電体に形成された貫通孔を貫通し、先端部が前記貫通孔に沿って形成され、前記集電体に対して隙間無く接触するボスを有するホルダと、を有し、
前記貫通孔は、前記集電体のうち、前記変形部材と機械的に接続される部分よりも前記集電体の外縁側に位置し、
前記集電体は、前記貫通孔を備えた台座と、曲げ加工された状態で前記台座の外縁から前記発電要素に向かって延び、前記発電要素に固定される腕部とを有し、
前記ボスの厚さは、前記ボスの基端部から前記ボスの先端部に向かって連続的又は段階的に増加しており、
前記ボスの先端部は、前記ボスの基端部に対して前記腕部の側にずれていることを特徴とする二次電池。 A power generation element for charging and discharging; and
A case for accommodating the power generation element in a sealed state;
A current collector housed in the case and electrically connected to the power generation element;
A deformable member that deforms in response to an increase in internal pressure of the case, and that breaks the mechanical connection with the current collector;
An electrode terminal protruding outside the case and electrically connected to the deformable member;
A holder that supports the current collector in a state of being fixed to the case, and is formed of an insulating and thermoplastic material, and passes through a through-hole formed in the current collector. A holder having a boss formed along the through hole and in contact with the current collector without a gap ;
The through hole is located on the outer edge side of the current collector from a portion of the current collector mechanically connected to the deformable member,
The current collector has a pedestal provided with the through-hole, and an arm portion that extends from the outer edge of the pedestal toward the power generation element in a bent state, and is fixed to the power generation element.
The thickness of the boss increases continuously or stepwise from the base end of the boss toward the tip of the boss,
The secondary battery is characterized in that a distal end portion of the boss is shifted toward the arm portion with respect to a proximal end portion of the boss.
前記発電要素を密閉状態で収容するケースと、
前記ケースに収容され、前記発電要素と電気的に接続される集電体と、
前記ケースの内圧が上昇することに応じて変形し、前記集電体との機械的な接続を断つ変形部材と、
前記ケースの外側に突出し、前記変形部材と電気的に接続される電極端子と、
前記ケースに固定された状態で前記集電体を支持し、絶縁性、かつ熱可塑性の材料で形成されたホルダであって、前記集電体に形成された貫通孔を貫通し、先端部が前記貫通孔に沿って形成され、前記集電体に対して隙間無く接触するボスを有するホルダと、を有し、
前記貫通孔は、前記集電体のうち、前記変形部材と機械的に接続される部分よりも前記集電体の外縁側に位置し、
前記集電体は、前記貫通孔を備えた台座と、曲げ加工された状態で前記台座の外縁から前記発電要素に向かって延び、前記発電要素に固定される腕部とを有しており、
前記腕部は、曲げ加工された部分において、凹部を有することを特徴とする二次電池。 A power generation element for charging and discharging; and
A case for accommodating the power generation element in a sealed state;
A current collector housed in the case and electrically connected to the power generation element;
A deformable member that deforms in response to an increase in internal pressure of the case, and that breaks the mechanical connection with the current collector;
An electrode terminal protruding outside the case and electrically connected to the deformable member;
A holder that supports the current collector in a state of being fixed to the case, and is formed of an insulating and thermoplastic material, and passes through a through-hole formed in the current collector. A holder having a boss formed along the through hole and in contact with the current collector without a gap ;
The through hole is located on the outer edge side of the current collector from a portion of the current collector mechanically connected to the deformable member,
The current collector includes a pedestal provided with the through hole, and an arm portion that extends from the outer edge of the pedestal toward the power generation element in a bent state, and is fixed to the power generation element.
The secondary battery according to claim 1, wherein the arm portion has a concave portion in a bent portion.
前記発電要素を密閉状態で収容するケースと、
前記ケースに収容され、前記発電要素と電気的に接続される集電体と、
前記ケースの内圧が上昇することに応じて変形し、前記集電体との機械的な接続を断つ変形部材と、
前記ケースの外側に突出し、前記変形部材と電気的に接続される電極端子と、
前記ケースに固定された状態で前記集電体を支持し、絶縁性、かつ熱可塑性の材料で形成されたホルダであって、前記集電体を貫通し、先端部が前記集電体の外面に沿って形成され、前記集電体に対して隙間無く接触するボスを有するホルダと、を有し、
前記集電体は、前記ボスに沿って、前記ボスの先端部側に延びる突起を有することを特徴とする二次電池。 A power generation element for charging and discharging; and
A case for accommodating the power generation element in a sealed state;
A current collector housed in the case and electrically connected to the power generation element;
A deformable member that deforms in response to an increase in internal pressure of the case, and that breaks the mechanical connection with the current collector;
An electrode terminal protruding outside the case and electrically connected to the deformable member;
A holder that supports the current collector in a state of being fixed to the case and is formed of an insulating and thermoplastic material, the holder passing through the current collector, and a distal end portion of the current collector. And a holder having a boss formed in contact with the current collector without a gap ,
The secondary battery according to claim 1, wherein the current collector has a protrusion extending toward the tip end side of the boss along the boss.
前記ホルダは、前記リード部材および前記ケースの間に位置していることを特徴とする請求項2〜5のいずれか1つに記載の二次電池。 The lead member is fixed to the deformable member, penetrates the case, and is electrically connected to the electrode terminal.
The secondary battery according to claim 2, wherein the holder is located between the lead member and the case.
前記貫通孔は、前記集電体のうち、前記変形部材と機械的に接続される部分よりも前記集電体の外縁側に位置していることを特徴とする請求項1または5に記載の二次電池。 The boss penetrates a through hole formed in the current collector, and is formed along the through hole.
The said through-hole is located in the outer edge side of the said electrical power collector rather than the part mechanically connected with the said deformation member among the said electrical power collectors, The Claim 1 or 5 characterized by the above-mentioned. Secondary battery.
前記ボスは、前記第1領域および前記第2領域に沿った形状に形成されていることを特徴とする請求項8に記載の二次電池。 The through hole has a first region located on the base end side of the boss, and a second region located on the tip end side of the boss and having a width wider than the first region,
The secondary battery according to claim 8, wherein the boss is formed in a shape along the first region and the second region.
前記テーパ面において、前記腕部の側に位置する第1領域のテーパ角度は、前記腕部から離れた側に位置する第2領域のテーパ角度よりも大きいことを特徴とする請求項3に記載の二次電池。 The boss has a tapered surface that expands toward the tip of the boss,
The taper angle of the first region located on the arm portion side in the tapered surface is larger than the taper angle of the second region located on the side away from the arm portion. Secondary battery.
前記突起は、前記貫通孔と連なって形成されていることを特徴とする請求項5に記載の二次電池。 The current collector has a through hole through which the boss passes,
The secondary battery according to claim 5, wherein the protrusion is formed to be continuous with the through hole.
前記二次電池は、
充放電を行う発電要素と、
前記発電要素を密閉状態で収容するケースと、
前記ケースに収容され、前記発電要素と電気的に接続される集電体と、
前記ケースの内圧が上昇することに応じて変形し、前記集電体との機械的な接続を断つ変形部材と、
前記ケースの外側に突出し、前記変形部材と電気的に接続される電極端子と、
絶縁性材料で形成され、前記ケースに固定された状態で前記集電体を支持するホルダと、を有しており、
前記集電体は、前記ホルダに形成されたボスに沿って、前記ボスの先端部側に延びる突起を有しており、
前記ボスを前記集電体に貫通させ、前記集電体から突出した前記ボスの先端部に熱カシメ処理を行うことにより、前記ボスの先端部を前記集電体の外面に沿って形成し、
前記熱カシメ処理において、前記集電体の前記突起にも熱を与えることを特徴とする二次電池の製造方法。 A method for manufacturing a secondary battery, comprising:
The secondary battery is
A power generation element for charging and discharging; and
A case for accommodating the power generation element in a sealed state;
A current collector housed in the case and electrically connected to the power generation element;
A deformable member that deforms in response to an increase in internal pressure of the case, and that breaks the mechanical connection with the current collector;
An electrode terminal protruding outside the case and electrically connected to the deformable member;
A holder formed of an insulating material and supporting the current collector in a state of being fixed to the case,
The current collector has a protrusion extending toward the tip end side of the boss along a boss formed on the holder ,
Before the Kibo scan is passed through the current collector, by thermal caulking process to the distal end of the boss that protrudes from the current collector, formed along the distal end portion of the boss to the outer surface of the current collector And
A method of manufacturing a secondary battery, wherein, in the thermal caulking process, heat is also applied to the protrusions of the current collector.
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