JP6162826B2 - 電池及び封口体ユニット - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、電池及び封口体ユニットに関する。
一次電池及び二次電池などの電池は、一般に、正極及び負極を備えた電極体と、この電極体を収納する外装部材とを具備する。
電池の正極や負極等を収納する外装部材として、現在、金属缶が実用化されている。この金属缶を用いる密閉型の電池においては、金属缶の開口を蓋体で密封する。蓋体には、出力端子を固定するための貫通孔が存在し、出力端子は樹脂又はゴム製のガスケットを介して、蓋体を上下に貫通する状態で固定される。また、ガスケットは出力端子と蓋との直接接触を避ける絶縁体を兼ねる。この場合、出力端子はガスケットの外面に露出する頭部と、ガスケットに内嵌する軸部とを有する。出力端子の該軸部延長方向に対して垂直に加圧するパンチを備えたプレスにより圧力を加えることでかしめ、軸部を拡張し、ガスケットの筒状軸部を蓋体の貫通孔側壁に圧接させることで出力端子とガスケットを固定する。
金属缶の蓋体には、上記ガスケットと共に電池の高いシール性を発揮するために、出力端子を固定するための構造が設けられていることがある。このような構造は、例えば深絞り加工などによって形成することができる。
一方、電池の電極を収納する他の外装部材としては、厚さの小さな金属又は金属層及び樹脂層の積層体を用いることができる。このような外装部材は金属缶に比して一般に軽量であるため、このような外装部材を用いると重量当たりのエネルギー密度がより高い電池を提供することができる。
本発明が解決しようとする課題は、高い密封性を発揮することができる端子構造を備えることができる電池を提供することにある。
第1の実施形態によると、電池が提供される。この電池は、電極体と、この電極体に電気的に接続されたリードと、電極体及びリードを収容した外装部材と、ガスケットと、外部端子と、拘束部材とを具備する。外装部材は、厚さが0.3mm以下の端子接続部を備える。端子接続部は、貫通孔と、この貫通孔の縁部から外装部材内に向けて延びた立ち上がり部とを有する。立ち上がり部は、貫通孔の縁部から外装部材内に向かう方向に沿って縮径した縮径部を含んでいる。ガスケットは、中空の軸部を有する。ガスケットの中空の軸部は、立ち上がり部に挿入されている。外部端子は、第1の端部及び第2の端部を有し、第1の端部から第2の端部に向かう軸方向に延びた端子軸部を備える。端子軸部は、ガスケットの軸部を通り抜け、リードに電気的に接続されている。端子軸部は、その軸方向に沿って縮径した縮径部を含んでいる。拘束部材は、端子軸部の縮径部の少なくとも一部を立ち上がり部の縮径部及びガスケットの軸部を介して拘束している。立ち上がり部の縮径部の端子軸部の軸方向に対する傾斜角は、端子軸部の縮径部の端子軸部の軸方向に対する傾斜角よりも大きい。
第2の実施形態によると、封口体ユニットが提供される。この封口体ユニットは、封口体と、ガスケットと、端子とを具備している。封口体は、第1の面と、その裏面としての第2の面とを有する。また、封口体は、第2の面から突出した先端を含む立ち上がり部と、この封口体を第1の面から立ち上がり部の先端まで貫通した貫通孔とを含む。貫通孔は、立ち上がり部の先端に近づくにつれて径が減少したテーパー部を含む。ガスケットは、貫通孔を含む。端子は、第1の端部及び第2の端部を有する。端子は、第1の端部から第2の端部に向かう軸方向に延びた主部を備える。主部は、第1の端部と第2の端部との間に、第2の端部に近づくにつれて径が減少した縮径部を含む。ガスケットの少なくとも一部は、封口体の貫通孔のテーパー部内に位置している。端子の縮径部の少なくとも一部は、ガスケットの貫通孔内に位置している。ガスケットのうち封口体の貫通孔のテーパー部内に位置している少なくとも一部は、封口体のテーパー部と、端子の縮径部との間に挟まれている。端子の主部の軸方向に対する封口体のテーパー部の傾斜角は、軸方向に対する縮径部の傾斜角よりも大きい。
第3の実施形態によると、電池が提供される。この電池は、外装体と、電極体と、第2の実施形態に係る封口体ユニットとを具備する。外装体は開口を有する。電極体は、外装体内に収容されている。封口体ユニットは、外装体の開口を封止している。封口体ユニットが含む封口体の第2の面が電極体と向き合っている。
以下に、実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態を通して共通の構成には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、各図は実施の形態の説明とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術とを参酌して、適宜設計変更することができる。
[第1の実施形態]
第1の実施形態によると、電池が提供される。この電池は、電極体と、この電極体に電気的に接続されたリードと、電極体及びリードを収容した外装部材と、ガスケットと、外部端子と、拘束部材とを具備する。外装部材は、厚さが0.3mm以下の端子接続部を備える。端子接続部は、貫通孔と、この貫通孔の縁部から外装部材内に向けて延びた立ち上がり部とを有する。立ち上がり部は、貫通孔の縁部から外装部材内に向かう方向に沿って縮径した縮径部を含んでいる。ガスケットは、中空の軸部を有する。ガスケットの中空の軸部は、立ち上がり部に挿入されている。外部端子は、第1の端部及び第2の端部を有し、第1の端部から第2の端部に向かう軸方向に延びた端子軸部を備える。端子軸部は、ガスケットの軸部を通り抜け、リードに電気的に接続されている。端子軸部は、その軸方向に沿って縮径した縮径部を含んでいる。拘束部材は、端子軸部の縮径部の少なくとも一部を立ち上がり部の縮径部及びガスケットの軸部を介して拘束している。立ち上がり部の縮径部の端子軸部の軸方向に対する傾斜角は、端子軸部の縮径部の端子軸部の軸方向に対する傾斜角よりも大きい。
第1の実施形態によると、電池が提供される。この電池は、電極体と、この電極体に電気的に接続されたリードと、電極体及びリードを収容した外装部材と、ガスケットと、外部端子と、拘束部材とを具備する。外装部材は、厚さが0.3mm以下の端子接続部を備える。端子接続部は、貫通孔と、この貫通孔の縁部から外装部材内に向けて延びた立ち上がり部とを有する。立ち上がり部は、貫通孔の縁部から外装部材内に向かう方向に沿って縮径した縮径部を含んでいる。ガスケットは、中空の軸部を有する。ガスケットの中空の軸部は、立ち上がり部に挿入されている。外部端子は、第1の端部及び第2の端部を有し、第1の端部から第2の端部に向かう軸方向に延びた端子軸部を備える。端子軸部は、ガスケットの軸部を通り抜け、リードに電気的に接続されている。端子軸部は、その軸方向に沿って縮径した縮径部を含んでいる。拘束部材は、端子軸部の縮径部の少なくとも一部を立ち上がり部の縮径部及びガスケットの軸部を介して拘束している。立ち上がり部の縮径部の端子軸部の軸方向に対する傾斜角は、端子軸部の縮径部の端子軸部の軸方向に対する傾斜角よりも大きい。
板材の例えば0.3mm以下の小さな厚さを有する部分は、厚さが小さいために深絞り加工などを施すことが困難であり得る。そのため、厚さの小さな端子接続部には、深絞り加工によって金属缶の蓋体に設けることができるものと同様の端子構造を設けることは困難であり得る。
発明者らは、このような背景を受けて鋭意研究した結果、厚さの小さな端子接続部に、高い密封性を示すことができる端子構造を設けることができた。すなわち、第1の実施形態に係る電池は、高い密封性を発揮することができる端子構造を厚さが0.3mm以下である端子接続部に備えることができる。以下に、第1の実施形態に係る電池において、厚さの小さな端子接続部に設けた端子構造が高い密封性を発揮することができる理由を説明する。
まず、第1の実施形態に係る電池において、外装部材の端子接続部は、貫通孔とこの貫通孔の縁部から外装部材内に向けて延びた立ち上がり部とを有している。立ち上がり部は、貫通孔の縁部から外装部材内に向かう方向に沿って縮径した縮径部を含んでいる。この立ち上がり部に、ガスケットの中空の軸部が挿入されている。ガスケットのこの軸部に、外部端子の端子軸部が通り抜けている。外部端子の端子軸部は、その軸方向に沿って縮径した縮径部を含んでいる。端子軸部の軸方向に対する立ち上がり部の傾斜角は、端子軸部の軸方向に対する端子軸部の傾斜角よりも大きい。
ガスケットの軸部のうち、このように傾斜角が異なる立ち上がり部の縮径部と端子軸部の縮径部と間に挟まれた部分は、端子軸部の縮径部及び立ち上がり部の縮径部から圧力を受ける。
一方、第1の実施形態に係る電池においては、拘束部材が、立ち上がり部の縮径部及びガスケットの軸部を介して、端子軸部の縮径部の少なくとも一部を拘束している。そのため、端子軸部の縮径部からガスケットへ加わる圧力は、立ち上がり部の縮径部、ひいては拘束部材に伝わる。拘束部材は、端子軸部の縮径部から端を発する圧力に対する反作用を、拘束力として、立ち上がり部の縮径部を通してガスケットに伝えることができる。
このように、第1の実施形態に係る電池では、ガスケットが、端子軸部の縮径部から圧力を受けると共に、立ち上がり部の縮径部から圧力及び拘束力を受けことができる。そのおかげで、第1の実施形態に係る電池では、端子軸部とガスケットとの間、及び立ち上がり部とガスケットとの間において、高い密着性を達成することができ、ひいては高い密封性を発揮することができる。
また、ガスケットの軸部のうち立ち上がり部の縮径部と端子軸部の縮径部と間に挟まれた部分は、先に説明したように、外装部材の立ち上がり部の縮径部及び端子軸部の縮径部から圧力を受けるので、圧縮され得る。それにより、ガスケットの軸部は、厚みの異なる部分を含むことができる。立ち上がり部の縮径部及び端子軸部の縮径部は外装部材内に向かう方向に沿って縮径しているので、ガスケットの軸部のうち立ち上がり部の縮径部と端子軸部の縮径部と間に挟まれた部分は、外装部材の貫通孔の縁部から離れた部分ほど、より大きな圧力を受け得る。そのため、ガスケットの軸部の最大厚みを有する部分、すなわち圧力をあまり受けておらず圧縮率が小さい部分又は圧力を受けておらず圧縮されていない部分、或いはガスケットの軸部の一部が圧縮されたことによる弾性変形により膨張した部分は、ガスケットの軸部の最小厚みを有する部分、すなわち大きな圧力を受けて大きく圧縮されている部分よりも、外装部材の貫通孔の縁部に近いところに配置され得る。すなわち、ガスケットの軸部の最大厚みを有する部分を第1の部分とし、ガスケットの軸部の最小厚みを有する部分を第2の部分とすると、第1の部分は、第2の部分よりも、外装部材の貫通孔の縁部に近いところに配置され得る。
第1の実施形態に係る電池が具備する外装部材の立ち上がり部は、バーリング加工により形成することができる。バーリング加工は、一般に、深絞り加工よりも、被加工物中に生じる応力を小さくすることができる。そのため、第1の実施形態に係る電池では、厚さが0.3mm以下の端子接続部に、バーリング加工により立ち上がり部を形成することができる。つまり、第1の実施形態によると、高い密封性を発揮することができる端子構造を厚さの小さな端子接続部に備えることができる電池を提供できる。
電池内部の立ち上がり部の傾斜角及び端子軸部の傾斜角及びガスケットの軸部の厚みは、例えば、以下の手順で測定することができる。まず、電池内部に樹脂を注入し、この樹脂を硬化させる。内部を硬化させた電池を切断することにより、リード、外装部材、ガスケット、外部端子及び拘束部材の位置を保持したまま、電池の断面を得ることができる。
傾斜角は、例えば、電池を、外部端子の軸方向を基準としてx方向、y方向、及び45°方向にカットして得られた断面から確認することができる。立ち上がり部の縮径部の傾斜角については、縮径部が立ち上がり部の先端まで及ぶ場合には、立ち上がり部の先端における傾斜角を、立ち上がり部の縮径部の傾斜角として測定する。一方、縮径部が立ち上がり部の先端まで及んでいない場合には、縮径部のうち立ち上がり部の先端に近い部分の傾斜角を、立ち上がり部の縮径部の傾斜角として測定する。外部端子の縮径部の傾斜角については、立ち上がり部の縮径部が立ち上がり部の先端まで及ぶ場合には、立ち上がり部の先端と共にガスケットの一部を挟み込んでいる部分の傾斜角を外部端子の縮径部の傾斜角として測定する。一方、縮径部が立ち上がり部の先端まで及んでいない場合には、立ち上がり部の縮径部のうち立ち上がり部の先端に近い部分と共にガスケットの一部を挟み込んでいる部分の傾斜角を、外部端子の縮径部の傾斜角として測定する。
ガスケットの軸部の厚みは、例えば、電池を外部端子の軸方向に沿ってカットして得られた断面から確認することができる。ガスケットの軸部の厚みは、ガスケットの軸部が接する立ち上がり部の面に直行する方向における厚みとして測定する。
次に、第1の実施形態に係る電池をより詳細に説明する。
第1の実施形態に係る電池は、一次電池であってもよいし、又は二次電池であってもよい。第1の実施形態に係る電池の一例としては、リチウムイオン二次電池が挙げられる。第1の実施形態に係る電池は上記の通り高い密封性を発揮することができる電池であるため、第1の実施形態に包含される非水電解質二次電池は、例えば、電池内部への水分の浸入及び非水電解質の漏出を防ぐことができ、ひいては例えば電池性能劣化などの問題を防ぐことができる。
第1の実施形態に係る電池は、電極体と、リードと、外装部材と、ガスケットと、外部端子と、拘束部材とを具備する。
電極体は、正極及び負極を含むことができる。正極は、例えば、正極集電体と、その上に形成された正極材料層と、正極集電タブとを含むことができる。負極は、例えば、負極集電体と、その上に形成された負極材料層と、負極集電タブとを含むことができる。正極材料層は、例えば、正極活物質、導電剤、及び結着剤を含むことができる。負極材料層は、例えば、負極活物質、導電剤、及び結着剤を含むことができる。正極材料層と負極材料層とは、互いに対向して配置され得る。
電極体は、互いに対向する正極材料層と負極材料層との間に配置されたセパレータを更に含むことができる。
電極体の構造は、特に限定されない。例えば、電極体はスタック構造を有することができる。スタック構造は、先に説明した正極及び負極を間にセパレータを挟んで積層した構造を有する。或いは、電極群は捲回構造を有することができる。捲回構造は、先に説明した正極及び負極を間にセパレータを挟んで積層し、かくして得られた積層体を渦巻状に捲回した構造である。
リードは、電極体に電気的に接続されている。特に、第1の実施形態に係る電池は、2つのリードを具備することができ、例えば、一方のリードは電極体の正極に電気的に接続することができ、他方のリードは電極体の負極に電気的に接続することができる。
リードの表面には、リードと他の部材との絶縁をとることを目的として、絶縁部材を配することができる。
外装部材は、電極体及びリードをその内部に収納している。また、外装部材は、厚さが0.3mm以下の端子接続部を備えている。外装部材は、端子接続部だけでなく、全ての厚さが0.3mm以下であってもよい。或いは、外装部材は、端子接続部以外の部分の厚さが0.3mmよりも大きくてもよい。
外装部材は、例えば、金属、合金、又は樹脂層と金属層及び/又は合金層との積層体で形成することができる。金属、合金、又は樹脂層と金属層及び/又は合金層との積層体で形成された外装部材は、例えば、0.03mm以上0.3mm以下の厚さを有することができる。
外装部材は、単一の部材でもよいし、又は2つ以上の部材から構成されていてもよい。
外装部材は、電極体及びリードを収納するための空間を有することができる。電極体及びリードを収納するための空間は、例えば、外装部材に対して浅絞り加工を行って凹部を形成することによって設けることができる。或いは、外装部材に対して浅絞り加工を行って2つの凹部を形成し、続いて、この外装部材を折り曲げて、これら凹部を、これら凹部の空間が合わさってより大きな空間が形成するように対向させることによっても、電極体及びリードを収納するための空間を設けることができる。
外装部材は、電解液、例えば非水電解質を注入するための注液口、電池内圧が規定値以上に上昇した際に電池内部の圧力を開放することができる安全弁などを更に備えることもできる。
ガスケットは、例えば、外装部材の端子接続部に固定するためのフランジ部を備えることもできる。
外部端子の端子軸部は、第1の端部及び第2の端部を有している。第1の端部は、例えば、端子軸部をガスケットに対して固定するためのフランジ部であっても良い。
また、外部端子はリードに電気的に接続されている。特に、第1の実施形態に係る電池は、2つの外部端子を具備することができ、例えば、一方の外部端子は、電極体の正極に電気的に接続され得るリードに接続することができ、他方の外部端子は、電極体の負極に電気的に接続され得るリードに接続することができる。
第1の実施形態に係る電池において、外部端子とリードとの間の接続の形態は、特に限定されない。
例えば、リードに貫通孔を更に設け、この貫通孔に外部端子の端子軸部を嵌め込むことによって、外部端子とリードとを接続することができる。
或いは、外部端子に貫通孔を更に設けると共にリードに突起部を更に設け、このリードの突起部を外部端子の貫通孔に嵌め込むことによっても、外部端子とリードとを接続することができる。
また、外部端子とリードとは、かしめ固定されていてもよいし、又はレーザー溶接されていてもよい。
例えば、リードに貫通孔を更に設け、この貫通孔に外部端子の端子軸部を嵌め込むことによって、外部端子とリードとを接続することができる。
或いは、外部端子に貫通孔を更に設けると共にリードに突起部を更に設け、このリードの突起部を外部端子の貫通孔に嵌め込むことによっても、外部端子とリードとを接続することができる。
また、外部端子とリードとは、かしめ固定されていてもよいし、又はレーザー溶接されていてもよい。
拘束部材は、例えば、外装部材の立ち上がり部の外周に巻かれた拘束リングであってもよい。或いは、リードが拘束部材を兼ねていても良い。
以下、第1の実施形態に係る電池の一例である非水電解質電池において用いることのできる正極、負極、セパレータ、電解液、リード、外装部材、ガスケット、外部端子、拘束部材、及び絶縁部材の材料の例について詳細に説明する。
1)正極
正極活物質としては、例えば、酸化物又は硫化物を用いることができる。酸化物及び硫化物の例には、リチウムを吸蔵する二酸化マンガン(MnO2)、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、リチウムマンガン複合酸化物(例えばLixMn2O4またはLixMnO2)、リチウムニッケル複合酸化物(例えばLixNiO2)、リチウムコバルト複合酸化物(例えばLixCoO2)、リチウムニッケルコバルト複合酸化物(例えばLiNi1-yCoyO2)、リチウムマンガンコバルト複合酸化物(例えばLixMnyCo1-yO2)、スピネル構造を有するリチウムマンガンニッケル複合酸化物(例えばLixMn2-yNiyO4)、オリビン構造を有するリチウムリン酸化物(例えばLixFePO4、LixFe1-yMnyPO4、LixCoPO4)、硫酸鉄(Fe2(SO4)3)、バナジウム酸化物(例えばV2O5)及び、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物が挙げられる。上記の式において、0<x≦1であり、0<y≦1である。活物質として、これらの化合物を単独で用いてもよく、或いは、複数の化合物を組合せて用いてもよい。
正極活物質としては、例えば、酸化物又は硫化物を用いることができる。酸化物及び硫化物の例には、リチウムを吸蔵する二酸化マンガン(MnO2)、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、リチウムマンガン複合酸化物(例えばLixMn2O4またはLixMnO2)、リチウムニッケル複合酸化物(例えばLixNiO2)、リチウムコバルト複合酸化物(例えばLixCoO2)、リチウムニッケルコバルト複合酸化物(例えばLiNi1-yCoyO2)、リチウムマンガンコバルト複合酸化物(例えばLixMnyCo1-yO2)、スピネル構造を有するリチウムマンガンニッケル複合酸化物(例えばLixMn2-yNiyO4)、オリビン構造を有するリチウムリン酸化物(例えばLixFePO4、LixFe1-yMnyPO4、LixCoPO4)、硫酸鉄(Fe2(SO4)3)、バナジウム酸化物(例えばV2O5)及び、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物が挙げられる。上記の式において、0<x≦1であり、0<y≦1である。活物質として、これらの化合物を単独で用いてもよく、或いは、複数の化合物を組合せて用いてもよい。
結着剤は、活物質と集電体とを結着させるために配合される。結着剤の例としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、フッ素系ゴムが挙げられる。
導電剤は、集電性能を高め、且つ、活物質と集電体との接触抵抗を抑えるために必要に応じて配合される。導電剤の例としては、アセチレンブラック、カーボンブラック及び黒鉛のような炭素質物が挙げられる。
正極材料層において、正極活物質及び結着剤は、それぞれ、80質量%以上98質量%以下及び2質量%以上20質量%以下の割合で配合することが好ましい。
結着剤は、2質量%以上の量にすることにより十分な電極強度を得ることができる。また、20質量%以下にすることにより電極の絶縁材の配合量を減少させ、内部抵抗を減少できる。
導電剤を加える場合には、正極活物質、結着剤及び導電剤は、それぞれ、77質量%以上95質量%以下、2質量%以上20質量%以下、及び3質量%以上15質量%以下の割合で配合することが好ましい。導電剤は、3質量%以上の量にすることにより上述した効果を発揮することができる。また、15質量%以下にすることにより、高温保存下での正極導電剤表面での非水電解質の分解を低減することができる。
正極集電体は、アルミニウム箔、又は、Mg、Ti、Zn、Ni、Cr、Mn、Fe、Cu及びSiから選択される少なくとも1種類の元素を含むアルミニウム合金箔であることが好ましい。
正極集電体は、正極集電タブと一体であることが好ましい。或いは、正極集電体は、正極集電タブと別体でもよい。
2)負極
負極活物質としては、例えば、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる、金属酸化物、金属窒化物、合金、炭素等を用いることができる。0.4V以上(対Li/Li+)貴な電位でリチウムイオンの吸蔵及び放出が可能な物質を負極活物質として用いることが好ましい。
負極活物質としては、例えば、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる、金属酸化物、金属窒化物、合金、炭素等を用いることができる。0.4V以上(対Li/Li+)貴な電位でリチウムイオンの吸蔵及び放出が可能な物質を負極活物質として用いることが好ましい。
導電剤は、集電性能を高め、且つ、負極活物質と集電体との接触抵抗を抑えるために配合される。導電剤の例としては、アセチレンブラック、カーボンブラック及び黒鉛のような炭素質物が挙げられる。
結着剤は、分散された負極活物質の間隙を埋め、また、負極活物質と集電体とを結着させるために配合される。結着剤の例としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、フッ素系ゴム、及びスチレンブタジェンゴムが挙げられる。
負極材料層中の活物質、導電剤及び結着剤は、それぞれ、68質量%以上96質量%以下、2質量%以上30質量%以下、及び2質量%以上30質量%以下の割合で配合することが好ましい。導電剤の量を2質量%以上とすることにより、負極層の集電性能を向上させることができる。また、結着剤の量を2質量%以上とすることにより、負極材料層と集電体との結着性を十分に発現することができ、優れたサイクル特性を期待できる。一方、導電剤及び結着剤はそれぞれ28質量%以下にすることが高容量化を図る上で好ましい。
集電体としては、負極活物質のリチウムの吸蔵電位及び放出電位において電気化学的に安定である材料が用いられる。集電体は、銅、ニッケル、ステンレス又はアルミニウム、或いは、Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu、及びSiから選択される少なくとも1種類の元素を含むアルミニウム合金から作られることが好ましい。集電体の厚さは5〜20μmの範囲内にあることが好ましい。このような厚さを有する集電体は、負極の強度と軽量化とのバランスをとることができる。
負極集電体は、負極集電タブと一体であることが好ましい。或いは、負極集電体は、負極集電タブと別体でもよい。
負極は、例えば負極活物質、結着剤および導電剤を汎用されている溶媒に懸濁してスラリーを調製し、このスラリーを集電体に塗布し、乾燥させて、負極材料層を形成した後、プレスを施すことにより作製される。負極はまた、負極活物質、結着剤及び導電剤をペレット状に形成して負極材料層とし、これを集電体上に配置することにより作製されてもよい。
3)セパレータ
セパレータは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース、またはポリフッ化ビニリデン(PVdF)を含む多孔質フィルム、または、合成樹脂製不織布から形成されてよい。中でも、ポリエチレン又はポリプロピレンから形成された多孔質フィルムは、一定温度において溶融し、電流を遮断することが可能であるため、安全性を向上できる。
セパレータは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース、またはポリフッ化ビニリデン(PVdF)を含む多孔質フィルム、または、合成樹脂製不織布から形成されてよい。中でも、ポリエチレン又はポリプロピレンから形成された多孔質フィルムは、一定温度において溶融し、電流を遮断することが可能であるため、安全性を向上できる。
4)電解液
電解液としては、例えば、非水電解質を用いることができる。
電解液としては、例えば、非水電解質を用いることができる。
非水電解質は、例えば、電解質を有機溶媒に溶解することにより調製される液状非水電解質、又は、液状電解質と高分子材料を複合化したゲル状非水電解質であってよい。
液状非水電解質は、電解質を0.5モル/L以上2.5モル/L以下の濃度で有機溶媒に溶解したものであることが好ましい。
有機溶媒に溶解させる電解質の例には、過塩素酸リチウム(LiClO4)、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)、四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)、六フッ化砒素リチウム(LiAsF6)、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(LiCF3SO3)、及びビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム[LiN(CF3SO2)2]のようなリチウム塩、及び、これらの混合物が含まれる。電解質は高電位でも酸化し難いものであることが好ましく、LiPF6が最も好ましい。
有機溶媒の例には、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、及びビニレンカーボネートのような環状カーボネート;ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、及びメチルエチルカーボネート(MEC)のような鎖状カーボネート;テトラヒドロフラン(THF)、2メチルテトラヒドロフラン(2MeTHF)、及びジオキソラン(DOX)のような環状エーテル;ジメトキシエタン(DME)、及びジエトキシエタン(DEE)のような鎖状エーテル;γ−ブチロラクトン(GBL)、アセトニトリル(AN)、及びスルホラン(SL)が含まれる。これらの有機溶媒は、単独で、又は混合溶媒として用いることができる。
高分子材料の例には、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリアクリロニトリル(PAN)、及びポリエチレンオキサイド(PEO)が含まれる。
或いは、非水電解質として、リチウムイオンを含有した常温溶融塩(イオン性融体)、高分子固体電解質、無機固体電解質等を用いてもよい。
常温溶融塩(イオン性融体)は、有機物カチオンとアニオンとの組合せからなる有機塩のうち、常温(15〜25℃)で液体として存在し得る化合物を指す。常温溶融塩には、単体で液体として存在する常温溶融塩、電解質と混合させることで液体となる常温溶融塩、及び有機溶媒に溶解させることで液体となる常温溶融塩が含まれる。一般に、非水電解質電池に用いられる常温溶融塩の融点は、25℃以下である。また、有機物カチオンは、一般に4級アンモニウム骨格を有する。
5)リード
リードの材料としては、例えば、アルミニウム材又はアルミニウム合金材を用いることができる。接触抵抗を低減するために、リードの材料は、リードに電気的に接続し得る正極集電体又は負極集電体の材料と同じであることが好ましい。
リードの材料としては、例えば、アルミニウム材又はアルミニウム合金材を用いることができる。接触抵抗を低減するために、リードの材料は、リードに電気的に接続し得る正極集電体又は負極集電体の材料と同じであることが好ましい。
6)外装部材
外装部材は、耐食性を有する材料で形成されることが好ましい。外装部材は、先に説明したように、金属、合金又は樹脂層と金属層及び/又は合金層との積層体で形成することができる。
外装部材は、耐食性を有する材料で形成されることが好ましい。外装部材は、先に説明したように、金属、合金又は樹脂層と金属層及び/又は合金層との積層体で形成することができる。
外装部材を形成することができる金属及び合金の例としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金又はステンレス鋼を挙げることができる。アルミニウム合金は、マグネシウム、亜鉛、ケイ素等の元素を含む合金が好ましい。合金中に鉄、銅、ニッケル、クロム等の遷移金属を含む場合、その含有量は1質量%以下にすることが好ましい。
上記積層体を構成する樹脂層としては、例えば、ポリプロピレン(PP)及びポリエチレン(PE)等の熱可塑性樹脂で形成したものを用いることができる。
6)ガスケット
ガスケットを形成することができる材料としては、例えば、フッ素樹脂、フッ素ゴム、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS樹脂)、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK樹脂)、ポリプロピレン樹脂(PP樹脂)、及びポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT樹脂)などの樹脂が挙げられる。
ガスケットを形成することができる材料としては、例えば、フッ素樹脂、フッ素ゴム、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS樹脂)、ポリエーテルエーテルケトン樹脂(PEEK樹脂)、ポリプロピレン樹脂(PP樹脂)、及びポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT樹脂)などの樹脂が挙げられる。
7)外部端子
外部端子の材料としては、例えば、リードと同じ材料を用いることができる。
外部端子の材料としては、例えば、リードと同じ材料を用いることができる。
8)拘束部材
拘束部材の材料としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金又はステンレス鋼材を用いることができる。
拘束部材の材料としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金又はステンレス鋼材を用いることができる。
拘束部材は、先に説明したようにリードと共に単一の部材を構成し得るので、リードと同じ材料で形成されていてもよい。
9)絶縁部材
絶縁部材の材料としては、例えば、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ナイロン、ポリブチレンテレフタラート(PBT)、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリテトラフロロエチレン(PTFE)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、及びポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等の熱可塑性樹脂を用いることができる。
絶縁部材の材料としては、例えば、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ナイロン、ポリブチレンテレフタラート(PBT)、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリテトラフロロエチレン(PTFE)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、及びポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等の熱可塑性樹脂を用いることができる。
10)その他の部材
第1の実施形態に係る電池は、上に説明した以外の部材を具備することもできる。例えば、第1の実施形態に係る電池は、正極集電タブ又は負極集電タブを束ねるための挟持部材を具備することができる。この挟持部材は、例えば、束ねる正極集電タブ又は負極集電タブ、すなわち正極集電体又は負極集電体と同じ材料で形成することができる。
第1の実施形態に係る電池は、上に説明した以外の部材を具備することもできる。例えば、第1の実施形態に係る電池は、正極集電タブ又は負極集電タブを束ねるための挟持部材を具備することができる。この挟持部材は、例えば、束ねる正極集電タブ又は負極集電タブ、すなわち正極集電体又は負極集電体と同じ材料で形成することができる。
次に、図面を参照しながら、第1の実施形態に係る電池の例を詳細に説明する。
まず、第1の実施形態に係る第1の例の電池を図1〜図5を参照しながら説明する。
図1は、第1の実施形態に係る第1の例の電池の概略斜視図である。図2は、第1の例の電池の、正極端子を含む端部の概略分解斜視図である。図3は、図1に示す電池の線分III−III’に沿った概略断面図である。図4は、図3のIV部の拡大図である。図5は、第1の例の電池の一例の製造プロセスにおいて、正極端子を組み込む前の状態を示した概略断面図である。
図1〜図4に示す第1の例の電池100は、非水電解質電池である。
図1〜図4に示す第1の例の電池100は、図2に示す電極体1と、図2〜図4に示すリード2と、図1〜図4に示す外装部材3と、図1〜図4に示すガスケット4と、図1〜図4に示す2つの外部端子5と、図2〜図4に示す拘束部材としての拘束リング6とを具備している。
図2に示す電極体1は、図示していないが、正極と、負極と、セパレータとを備える。正極は、帯状の正極集電体と、その上に形成された正極材料層と、正極集電タブとを含む。負極は、帯状の負極集電体と、その上に形成された負極材料層と、負極集電タブとを含む。
電極体1は、正極、負極及びセパレータを、正極材料層と負極材料層とが間にセパレータを介して互いに対向して配置されるように重ね合わせ、かくして得られた積層体を捲回することによって得られる。積層体作製の際、正極集電タブ及び負極集電タブが捲回された積層体から互いに反対の向きに延出するように、正極及び負極の位置を調整する。
電極体1は、捲回された積層体から延出した正極集電タブを挟持した挟持部11と、捲回された積層体から延出した負極集電タブを挟持した挟持部(図示していない)と、捲回された積層体のうち正極集電タブ及び負極集電タブ以外の部分を被覆した絶縁シール12とを更に備えている。
第1の例の電池100は、2つのリード2を具備している。図2〜図4においては、この例の電池100が具備する2つのリード2のうち、正極リード2のみを示している。
図2に示すように、正極リード2は、電極接続部21と、端子接続部22とを備えている。電極接続部21は、帯状の平面形状を有している。図2では分解図を示しているが、正極リード2の電極接続部21は、電極体1の正極集電タブを挟持した挟持部11に超音波溶接されている。端子接続部22は、短冊状の平面形状を有する板状であり、貫通孔23が設けられている。
図示はしていないが、この例の電池100が具備する2つのリード2のうち他方のリードである負極リードは、図2に示した正極リード2と同様の電極接続部と端子接続部とを備えており、電極接続部は、電極体1の負極集電タブを挟持した挟持部に超音波溶接されている。
電極体1及び2つのリード2は、図2に示すように、外装部材3内に収納されている。
外装部材3は、図2に示すように、外装本体31と、外装本体31に対向する封口板32とを備えている。外装本体31及び封口板32は、共に、アルミニウム箔、アルミニウム合金箔又はステンレス鋼箔と樹脂フィルムとからなる厚さ0.3mm以下のラミネートフィルムから形成されている。
図1及び図2に示すように、外装本体31は、主面33Aを有する主部33と、端子接続面34Aを有する厚さ0.3mm以下の2つの端子接続部34と、主面35Aを有する周縁部35とを含む。主部33の主面33A及び端子接続部34の端子接続面34Aは、周縁部35の主面35Aと同一平面上にない。また、主部33と端子接続部34とは、封口板32に対して遠ざかるように広がる凹部を形成している。このような構造を有する外装本体31は、上記ラミネートフィルムに対して浅絞り加工を施すことにより形成することができる。
外装本体31の周縁部35は、外装本体31の主部33の凹部が電極体1を収容し且つ端子接続部34の2つの凹部のそれぞれが2つのリード2のそれぞれを収容した状態で、封口板32に熱シールで結合されている。結合は、熱シールの代わりに、例えば、レーザー溶接などにより行うこともできる。それにより、外装本体31及び封口板32を備える外装部材3は、その内側に、電極体1及びリード2を収納している。
さて、図2に示すように、外装本体31の端子接続部34には、貫通孔36が設けられている。貫通孔36は、端子接続部34を貫いている。さらに、図3及び図4に示すように、端子接続部34には、貫通孔36の縁部38から外装部材3内に延びた立ち上がり部37が設けられている。また、立ち上がり部37は、貫通孔36の縁部38から外装部材3内に向かう方向に沿って縮径してテーパー面を有する縮径部39を含んでいる。
外装部材3には、図示していないが、非水電解質を注入するための注液口が設けられている。外装本体31及び封口板32を結合して外装部材3を形成した後、この注液口から非水電解質を注入することにより、外装部材3は電極体1に含浸された非水電解質を更に収容することができる。注液口は、非水電解質注入後に、例えばレーザー溶接により封止されている。
図1〜図4に示すガスケット4は、フランジ部41と軸部42とを含む。図3及び図4に示すように、軸部42はフランジ部41から延びている。また、軸部42は、当該軸部42が延びている方向に延びた貫通孔43を有し、中空である。
図2〜図4に示すように、ガスケット4のフランジ部41は、外装本体31の端子接続面34Aに載置されている。また、ガスケット4の軸部42は、外装本体31の立ち上がり部37の貫通孔36に挿入されている。そのため、ガスケット4の軸部42の貫通孔43の内表面には、図3〜図5に示すように、立ち上がり部37の縮径部39のテーパー面が反映されている。
図3及び図4に示すように、外装部材3の立ち上がり部37の端部37A及びガスケット4の軸部42の端部42Aは、正極リード2の端子接続部22に対向するように配置されている。また、図2〜図4に示すように、立ち上がり部37の端部37A及びガスケット4の軸部42の端部42Aと正極リード2の端子接続部22との間には、絶縁シート7が配されている。絶縁シート7は、図2に示すように、貫通孔71を有している。絶縁シート7は、その貫通孔71の一方の縁部がガスケット4の軸部42の貫通孔43の縁部に接するように、且つ貫通孔71の他方の縁部がリード2の端子接続部22の貫通孔23の縁部に接するように配されている。
第1の例の電池100は、2つの外部端子、すなわち正極端子5及び負極端子5’を具備している。図2〜図4においては、正極端子5のみを示している。
正極端子5は、フランジ部51と、端子軸部52とを備えている。フランジ部51は、主面51Aを有している。端子軸部52は、フランジ部51の主面51Aに垂直な方向、すなわち図4に示す軸方向Xに、第1の端部としてのフランジ部51から延びている。端子軸部52は、フランジ部51から遠ざかるにつれて縮径してテーパー面を有する縮径部53を含んでいる。
図3及び図4に示すように、正極端子5のフランジ部51は、ガスケット4のフランジ部41上に載置されている。また、正極端子5の端子軸部52は、ガスケット4の貫通孔43、絶縁シート7の貫通孔71及び正極リード2の貫通孔23を順に通り抜けるように配されている。ここで、正極端子5の縮径部53の一部は、ガスケット4の貫通孔43の内周面に接している。
図3及び図4に示すように、正極リード2の貫通孔23を通り抜けた端子軸部52の先端54は、正極リード2の端子接続部22にかしめ固定されて、端子軸部52の第2の端部としてのかしめ部54を形成している。このようなかしめ固定は、外装本体31の周縁部35と封口板32との間の結合を行う前に行うことができる。
以上のような構成を有することにより、端子軸部52の縮径部53の一部は、図3及び図4に示すように、ガスケット4の軸部42に囲まれ、その外側を更に立ち上がり部37に囲まれている。
そして、第1の例の電池100が具備する拘束リング6は、端子軸部52の縮径部53の一部及びガスケット4の軸部42を囲う立ち上がり部37を拘束している。
さて、先に説明したように、正極端子5の端子軸部52は、テーパー面を有する縮径部53を含んでいる。このテーパー面は、図4に示すように、正極端子5の端子軸部52の軸方向Xに対して傾斜角θ1だけ傾いている。また、先に説明したように、外装部材3の立ち上がり部37もテーパー面を有する縮径部39を含んでいる。このテーパー面は、図4に示すように、正極端子5の端子軸部52の軸方向Xに対して傾斜角θ2だけ傾いている。ここで、立ち上がり部37の縮径部39の傾斜角θ2は、端子軸部52の縮径部53の傾斜角θ1よりも大きい。すなわち、立ち上がり部37の縮径部39のテーパーは、端子軸部52の縮径部53のテーパーよりも緩い。
このように異なる傾斜角のテーパー面を有する端子軸部52の縮径部53と立ち上がり部37の縮径部39との間に挟まれたガスケット4の軸部42は、図5を参照しながら以下に説明するように、端子軸部52の縮径部53及び立ち上がり部37の縮径部39から圧力を受ける。
図5は、第1の例の電池の一例の製造プロセスにおいて、正極端子を組み込む前の状態を示した概略断面図である。
先にも説明したが、ガスケット4の軸部42は、図5に示すように、外装本体31の立ち上がり部37に挿入されている。立ち上がり部37は先に説明した縮径部39を含んでいるので、この立ち上がり部37に挿入されたガスケット4の軸部42の貫通孔43の周面は、立ち上がり部37の縮径部39のテーパーが反映されたテーパー面を含む。
先に説明したように、正極端子5の端子軸部52の縮径部53は、その一部がガスケット4の貫通孔43の内周面に接するように、ガスケット4の貫通孔43に挿入されるものである。そのため、正極端子5は、端子軸部52の縮径部53の少なくとも一部の外径がガスケット4の貫通孔43の少なくとも一部の内径以上になるように設計されている。そして、正極端子5の端子軸部52を挿入する前においては、ガスケット4の貫通孔43の内周面の傾斜角は、立ち上がり部37の縮径部39の傾斜角θ2が反映されているため、端子軸部52の縮径部53の傾斜角θ1よりも緩い。そのため、図5に示すように端子軸部52を挿入する前においては、ガスケット4の軸部42は、貫通孔43の内径P2が、端子軸部52の縮径部53の少なくとも一部の外径P1よりも小さい部分を含む。
このようなガスケット4の貫通孔43に正極端子5の端子軸部52を挿入すると、ガスケット4の軸部42のうち、貫通孔43の内径が端子軸部52の縮径部53の外径よりも小さな部分は、正極端子5の縮径部53から圧力を受ける。同時に、ガスケット4の軸部42のこの部分は、立ち上がり部37の縮径部39からも圧力を受ける。
また、ガスケット4の軸部42のうち正極端子5の端子軸部52の縮径部53から圧力を受ける部分は、端子軸部52の縮径部53から端を発する圧力の反作用としての拘束リング6からの拘束力を、立ち上がり部37の縮径部39を介して受ける。
そのため、図1〜図4に示す第1の例の電池100は、正極端子5の端子軸部52の縮径部53とガスケット4の軸部42との間、及び立ち上がり部37の縮径部39とガスケット4の軸部42との間において、高い密着性を達成することができ、ひいては高い密封性を達成することができる。
また、第1の例の電池100では、図4に示すように、ガスケット4の軸部42が、立ち上がり部37の縮径部39と端子軸部52の縮径部53との間に挟まれた部分において、最大厚みT1を有する第1の部分421と、最大厚みT2を有する第2の部分422とを含んでいる。図4に示すように、第1の部分421は、ガスケット4の軸部42のフランジ部41側の根本の部分に相当する。また、第2の部分422は、絶縁シート7に近接する、軸部42の先端部に相当する。すなわち、第1の部分421は、第2の部分422よりも、端子接続部34の貫通孔(図4では図示していないが、図2において参照符号36を付している)の縁部38に近いところに配置されている。第2の部分422が第1の部分421よりも厚さが小さいことは、第2の部分422が立ち上がり部37の縮径部39及び端子軸部52の縮径部53から圧力を受けて圧縮されていることを意味する。
以上では正極端子5について説明したが、図1〜図4に示す第1の例の電池100が具備する負極端子5’も、正極端子5と同様の構造及び配置を有する。そのため、図1〜図4に示す第1の例の電池100は、負極端子5’においても、高い密封性を達成することができる。
また、図1〜図4に示す第1の例の電池100は、先に説明したように非水電解質電池である。第1の例の電池100は、高い密封性を示すことができるので、非水電解質の漏出及び水分の浸入などを防ぐことができる。そのおかげにより、第1の例の電池100は、例えば電池性能劣化などの問題を防ぐことができる。
さらに、図1〜図4に示す第1の例の電池100では、図3及び図4に示すように、立ち上がり部37が、外装部材3の内部に向かって縮径して延びている。このような立ち上がり部37は、外装部材3内部の圧力が上昇した際、これらが囲む外部端子5及び5’の端子軸部52(一方は図示しない)のそれぞれを締め上げるように変形し得る。つまり、第1の例の電池100は、電池100の内圧が上昇したときにも、高い密封性を維持することができる。
次に、第1の実施形態に係る第2の例の電池を図6〜図8を参照しながら説明する。
図6は、第1の実施形態に係る第2の例の電池の概略斜視図である。図7は、第2の例の電池の、正極端子を含む端部の概略分解斜視図である。図8は、図6に示す電池の線分VIII−VIII’に沿った概略断面図である。
図6〜図8に示す第2の例の電池100’は、非水電解質電池である。
図6〜図8に示す第2の例の電池100’は、図7に示す電極体1と、図7及び図8に示すリード8と、図6〜図8に示す外装部材3と、図6〜図8に示すガスケット4と、図6〜図8に示す2つの外部端子9及び9’とを具備している。
図7に示す電極体1、図6〜図8に示す外装部材3、及び図6〜図8に示すガスケット4は、図1〜図4に示す第1の例の電池100が具備する電極体1、外装部材3及びガスケット4とそれぞれ同じである。そのため、ここでは、これらについての説明は省略する。
第2の例の電池100’は、2つのリード8を具備している。図7及び図8においては、この例の電池100’が具備する2つのリード8のうち、正極リード8のみを示している。
図7に示すように、正極リード8は、電極接続部81と、端子接続部82とを備えている。電極接続部81は、帯状の平面形状を有している。図7では分解図を示しているが、正極リード8の電極接続部81は、電極体1の正極集電タブを挟持した挟持部11に超音波溶接されている。図7に示すように、端子接続部82は、短冊状の平面形状を有する板状であり、その主面上に棒状の接続突起83が設けられている。また、端子接続部82には、拘束突起84が更に設けられている。拘束突起84は、環状の平面形状を有しており、この環は接続突起83を中心とした環である。
図示はしていないが、この例の電池100’が具備する2つのリード8のうち他方のリードである負極リードは、図7に示した正極リード8と同様の電極接続部と端子接続部とを備えており、電極接続部は、電極体1の負極集電タブを挟持した挟持部に超音波溶接されている。
電極体1及び2つのリード8は、図7に示すように、外装部材3内に収納されている。
第1の例の電池100と同様に、第2の例の電池100’においても、外装本体31の周縁部35は、外装本体31の主部33の凹部が電極体1を収容し且つ端子接続部34の2つの凹部のそれぞれがリード8のそれぞれを収容した状態で、封口板32に熱シールされている。それにより、外装本体31及び封口板32からなる外装部材3は、その内側に、電極体1及びリード8を収納している。また、第2の例の電池100’では、第1の例の電池100と同様に、電極体1に含浸された非水電解質も外装部材3の内部に収容されている。
また、第1の例の電池100と同様に、第2の例の電池100’においても、ガスケット4のフランジ部41は、外装本体31の端子接続面34Aに載置されている。また、ガスケット4の軸部42は、外装本体31の立ち上がり部37の貫通孔36に挿入されている。そのため、ガスケット4の軸部42の貫通孔43の内表面には図8に示すように、立ち上がり部37の縮径部39のテーパー面が反映されている。
ここで、図8に示すように、ガスケット4の軸部42の端部42Aと立ち上がり部37の端部37Aとは、正極リード8に対向するように配置されている。ガスケット4の軸部42の端部42Aは、正極リード8の端子接続部82に接している。一方、図8に示すように、立ち上がり部37の端部37Aは、間に絶縁リング7'を挟んで、正極リード8の端子接続部82に対向している。また、立ち上がり部37は、正極リード8の拘束突起84と、それらの間に絶縁リング7’を挟んで対向している。絶縁リング7’は、図8に示すように、端子接続部34の立ち上がり部37と正極リード8の拘束突起84との間に挟まれることにより、端子接続部34の立ち上がり部37に接する部分がこの立ち上がり部37の表面形状を反映して変形し、一方で正極リード8の拘束突起84に接する部分がこの拘束突起84の表面形状を反映して変形している。
さて、図6〜図8に示す第2の例の電池100’は、2つの外部端子、すなわち正極端子9及び負極端子9’を具備している。図7及び図8においては、正極端子9のみを示している。
図8に示すように、正極端子9は、フランジ部91と、端子軸部92とを備えている。フランジ部91は、主面91Aを有している。端子軸部92は、フランジ部91の主面91Aに垂直な方向、すなわち軸方向Xに、第1の端部としてのフランジ部91から延びており、第2の端部としての軸端部92Aを有している。端子軸部92は、フランジ部91から遠ざかるにつれて縮径してテーパー面を有する縮径部93を含んでいる。
更に、図7及び図8に示すように、正極端子9は、フランジ部91の主面91Aから始まり端子軸部92の軸端部92Aに達する貫通孔94を有している。
図7に示すように、正極端子9のフランジ部91は、ガスケット4のフランジ部41上に載置されている。また、図8に示すように、正極端子9の端子軸部92は、ガスケット4の貫通孔43を通り抜け、その軸端部92Aが正極リード8の端子接続部82に接している。更に、正極端子9の貫通孔94には、正極リード8の接続突起83が嵌め込まれている。そして、正極リード8の接続突起83の端部は、正極端子9のフランジ部91の主面91Aに溶接されている。
以上のような構成を有することにより、図8に示すように、正極端子9の縮径部93の一部は、ガスケット4の軸部42に囲まれ、その外側を立ち上がり部37により更に囲まれている。
そして、図8に示すように、正極端子9の縮径部93及びガスケット4の軸部を囲う立ち上がり部37は、更に、正極リード8に設けられた拘束突起84によって拘束されている。すなわち、第2の例の電池100’では、正極リード8が、第1の例の電池100が具備する拘束リング6と同様の拘束部材を兼ねている。
さて、先に説明したように、正極端子9の端子軸部92は、テーパー面を有する縮径部93を含んでいる。このテーパー面は、図8に示すように、正極端子9の端子軸部92の軸方向Xに対して傾斜角θ1だけ傾いている。また、先に説明したように、外装部材3の立ち上がり部37もテーパー面を有する縮径部39を含んでいる。このテーパー面は、図8に示すように、正極端子9の端子軸部92の軸方向Xに対して傾斜角θ2だけ傾いている。ここで、立ち上がり部37の縮径部39の傾斜角θ2は、正極端子9の端子軸部92の縮径部93の傾斜角θ1よりも大きい。すなわち、立ち上がり部37の縮径部39のテーパーは、正極端子9の縮径部93のテーパーよりも緩い。
このように異なる傾斜角のテーパー面を有する端子軸部92の縮径部93と立ち上がり部37の縮径部39との間に挟まれたガスケット4の軸部42は、第1の例の電池100について説明した理由と同じ理由により、端子軸部92の縮径部93及び立ち上がり部37の縮径部39から圧力を受ける。また、第2の例の電池100’におけるガスケット4の軸部42は、第1の例の電池100におけるガスケット4の軸部42と同様に、端子軸部92の縮径部93から端を発する圧力の反作用としての拘束突起84からの拘束力を、立ち上がり部37の縮径部39を介して受ける。そのため、第2の例の電池100’は、第1の例の電池100と同様の理由により、高い密封性を達成することができる。
また、図6〜図8に示す第2の例の電池100’は、先に説明したように非水電解質電池である。第2の例の電池100’は、高い密封性を示すことができるので、非水電解質の漏出及び水分の浸入などを防ぐことができる。そのおかげにより、第2の例の電池100’は例えば電池性能劣化などの問題を防ぐことができる。
さらに、図6〜図8に示す第2の例の電池100’では、図8に示すように、立ち上がり部37が、外装部材3内部に向かって縮径して延びている。このような立ち上がり部37は、外装部材3内部の圧力が上昇した際、これらが囲む外部端子9及び9’の端子軸部92(一方は図示しない)のそれぞれを締め上げるように変形し得る。つまり、第2の例の電池100’は、電池100’の内圧が上昇したときにも、高い密封性を維持することができる。
もちろん、図9に示すように、図1〜図4に示す第1の例の電池100の正極リード2及び拘束リング6を、図8に示す正極リード8と同様の正極リード8に変えることも可能である。ただし、この場合、正極リード8は、図9に示すように、拘束突起84を有しているが、接続突起は有していない。
次に、第1の実施形態に係る第3の例の電池を図10を参照しながら説明する。
図10は、第1の実施形態に係る第3の例の電池の、正極端子を含む端部の概略断面図である。
図10に示す第3の例の電池100は、非水電解質電池である。図10に示す第3の例の電池100は、図示していない電極体と、2つのリード2(一方は図示していない)と、外装部材3と、ガスケット4と、2つの外部端子5(一方は図示していない)と、拘束リング6と、絶縁シート7とを具備している。
図10に示す第3の例の電池100は、非水電解質電池である。図10に示す第3の例の電池100は、図示していない電極体と、2つのリード2(一方は図示していない)と、外装部材3と、ガスケット4と、2つの外部端子5(一方は図示していない)と、拘束リング6と、絶縁シート7とを具備している。
なお、第3の例の電池100は、2つの外部端子5、すなわち正極端子及び負極端子を具備しているが、図10では、正極端子5のみを示している。しかしながら、図示しない負極端子も、図10に示す正極端子5と同様の構造を有し、同様の配置で電池100に組み込まれている。
図示していない電極体、リード2、外装部材3、拘束リング6及び絶縁シート7は、図1〜図4に示す第1の例の電池100が具備する電極体1、リード2、外装部材3、拘束リング6及び絶縁シート7とそれぞれ同じである。そのため、ここでは、これらについての説明は省略する。
一方、図10に示す第3の例の電池100が具備するガスケット4は、以下の点で、図1〜図4に示す第1の例の電池100が具備するガスケット4と異なる。すなわち、図10に示すガスケット4は、正極端子5に接する主面41Aに窪みである凹部41Bを有している。凹部41Bを有しているガスケット4の主面は、ガスケット4のフランジ部41が端子接続部34に接した載置面41Cの裏面である。載置面41Cは、外装本体31の貫通孔(図10においては図示していない)の縁部38に接している。また、ガスケット4の軸部42は、図10に示すように、ガスケット4の載置面41Cから外装部材3内に延びている。
また、図10に示す第3の例の電池100が具備する正極端子5は、以下の点で、図1〜図4に示す第1の例の電池100が具備する正極端子5と異なる。すなわち、図10に示す正極端子5は、フランジ部51のガスケット4に載置された部分51Bのガスケット4と接する載置面51Cから突出した突起51Dを有している。フランジ部51の一部51Bの載置面51Cは、図10に示すように、フランジ部51の一部51Bの端面である、フランジ部51の主面51Aの裏面である。
ガスケット4の凹部41Bは、正極端子5の突起51Bに対応している。正極端子5の突起51Bは、ガスケット4の凹部41Bに嵌め込まれている。
第3の例の電池100は、このように正極端子5の突起51Bがガスケット4の凹部41Bに嵌め込まれているので、正極端子5をガスケット4の貫通孔43に挿入する際、ガスケット4が図10に示す向きY及び向きY’に移動することを防ぐことができる。つまり、第3の例の電池100では、ガスケット4の軸部42は、立ち上がり部37及び端子軸部52との間に留まることができる。その結果、ガスケットの4の軸部42は、より強い圧縮力を受けることができる。つまり、第3の例の電池100は、より密封性の高い端子接続部を備えることができる。
次に、第1の実施形態に係る第4の例の電池を図11及び図12を参照しながら説明する。
図11は、第1の実施形態に係る第4の例の電池の、正極端子を含む端部の概略断面図である。図12は、図11のXII部の拡大図である。
図11及び図12に示す第4の例の電池100は、非水電解質電池である。図11及び12に示す第4の例の電池100は、図示していない電極体と、2つのリード2(一方は図示していない)と、外装部材3と、ガスケット4と、2つの外部端子5(一方は図示していない)と、拘束リング6と、絶縁シート7とを具備している。
なお、第4の例の電池100は、2つの外部端子5、すなわち正極端子及び負極端子を具備しているが、図11及び図12では、正極端子5のみを示している。しかしながら、図示しない負極端子も、図11及び図12に示す正極端子5と同様の構造を有し、同様の配置で電池100に組み込まれている。
図示していない電極体、ガスケット4、リード2、外装部材3、拘束リング6及び絶縁シート7は、図1〜図4に示す第1の例の電池100が具備する電極体1、リード2、外装部材3、拘束リング6及び絶縁シート7とそれぞれ同じである。そのため、ここでは、これらについての説明は省略する。
一方、図11及び図12に示す第4の例の電池100が具備する正極端子5は、以下の点で、図1〜図5に示す第1の例の電池100が具備する正極端子5と異なる。すなわち、図11及び図12に示す正極端子5は、端子軸部52の縮径部53が、その周面53Aに段部53Bを含んでいる。そのため、端子軸部52は、縮径部53とかしめ部54との間に、縮径部53の最も小さな径、すなわち縮径部53の段部53Bの径よりも小さい径を有する部分55を含んでいる。
このような正極端子5がガスケット4の貫通孔43に挿入されると、縮径部53の段部53Bが、ガスケット4の軸部42のうち端部42Aを含む第3の部分423を、正極端子5の端子軸部52の軸方向Xに強く圧縮することができる。この第3の部分423は、正極端子5の段部53Bと、リード2の端子接続部22との間に位置している。ガスケット43の端部42Aが強く圧縮されるので、第4の例の電池100は、流体の経路となり得る部分において、ガスケット4と外装部材3との間の密着性、及びガスケット4と正極端子5との間の密着性を高めることができる。その結果、第4の例の電池100は、外装部材3の端子接続部34において、より優れた密封性を発揮できる端子構造を備えることができる。
以上説明した第1の実施形態に係る電池は、電極体及びリードを収容した外装部材と、ガスケットと、外部端子と、拘束部材とを具備する。外装部材は、厚さが0.3mm以下である端子接続部を備える。端子接続部は、立ち上がり部を有する貫通孔を有する。ガスケットは立ち上がり部に挿入された中空の軸部を有している。外部端子は端子軸部を備え、この端子軸部は、縮径部を含んでいる。拘束部材は、端子軸部の縮径部の少なくとも一部を立ち上がり部の縮径部及びガスケットの軸部を介して拘束している。立ち上がり部の傾斜角は端子軸部の傾斜角よりも大きい。このような電池においては、端子軸部とガスケットとの間、及び立ち上がり部とガスケットとの間において、高い密着性を達成することができ、ひいては高い密封性を発揮することができる。つまり、第1の実施形態に係る電池は、高い密封性を発揮することができる端子構造を厚さの小さな端子接続部に備えることができる。
(第2の実施形態)
第2の実施形態によると、封口体ユニットが提供される。この封口体ユニットは、封口体と、ガスケットと、端子とを具備している。封口体は、第1の面と、その裏面としての第2の面とを有する。また、封口体は、第2の面から突出した先端を含む立ち上がり部と、この封口体を第1の面から立ち上がり部の先端まで貫通した貫通孔とを含む。貫通孔は、立ち上がり部の先端に近づくにつれて径が減少したテーパー部を含む。ガスケットは、貫通孔を含む。端子は、第1の端部及び第2の端部を有する。端子は、第1の端部から第2の端部に向かう軸方向に延びた主部を備える。主部は、第1の端部と第2の端部との間に、第2の端部に近づくにつれて径が減少した縮径部を含む。ガスケットの少なくとも一部は、封口体の貫通孔のテーパー部内に位置している。端子の縮径部の少なくとも一部は、ガスケットの貫通孔内に位置している。ガスケットのうち封口体の貫通孔のテーパー部内に位置している少なくとも一部は、封口体のテーパー部と、端子の縮径部との間に挟まれている。端子の主部の軸方向に対する封口体のテーパー部の傾斜角は、軸方向に対する縮径部の傾斜角よりも大きい。
第2の実施形態によると、封口体ユニットが提供される。この封口体ユニットは、封口体と、ガスケットと、端子とを具備している。封口体は、第1の面と、その裏面としての第2の面とを有する。また、封口体は、第2の面から突出した先端を含む立ち上がり部と、この封口体を第1の面から立ち上がり部の先端まで貫通した貫通孔とを含む。貫通孔は、立ち上がり部の先端に近づくにつれて径が減少したテーパー部を含む。ガスケットは、貫通孔を含む。端子は、第1の端部及び第2の端部を有する。端子は、第1の端部から第2の端部に向かう軸方向に延びた主部を備える。主部は、第1の端部と第2の端部との間に、第2の端部に近づくにつれて径が減少した縮径部を含む。ガスケットの少なくとも一部は、封口体の貫通孔のテーパー部内に位置している。端子の縮径部の少なくとも一部は、ガスケットの貫通孔内に位置している。ガスケットのうち封口体の貫通孔のテーパー部内に位置している少なくとも一部は、封口体のテーパー部と、端子の縮径部との間に挟まれている。端子の主部の軸方向に対する封口体のテーパー部の傾斜角は、軸方向に対する縮径部の傾斜角よりも大きい。
第2の実施形態に係る封口体ユニットにおける封口体は、第1の実施形態に係る電池の外装部材に対応している。封口体の貫通孔のテーパー部は、第1の実施形態に係る電池における外装部材の立ち上がり部の縮径部に対応している。端子は、第1の実施形態に係る電池の外部端子に対応している。端子の主部は、第1の実施形態に係る電池における外部端子の端子軸部に対応している。
このように、第2の実施形態に係る封口体ユニットにおいて、ガスケットの少なくとも一部が封口体のテーパー部と端子の縮径部との間に挟まれており、テーパー部と縮径部とは、端子の軸方向に対する傾斜角が互いに異なる。ガスケットのうちこのように挟まれた部分は、端子の縮径部及び封口体のテーパー部から圧力を受ける。
特に、封口体のテーパー部の傾斜角が端子の縮径部の傾斜角よりも大きいため、ガスケットのうち封口体の貫通孔内に位置した部分を貫く貫通孔は、径が端子の縮径部の径よりも小さな部分を、封口体の立ち上がり部の先端に近い部分に含むことができる。そのため、ガスケットのうちテーパー部と縮径部との間に挟まれた部分の中でも、立ち上がり部の先端に近いところに位置した部分は、大きな圧力を受けることができる。
ガスケットのうち封口体及び端子から大きな圧力を受けた部分は、その反作用としての反発弾性力を封口体及び端子に与えることができる。そのおかげで、第2の実施形態に係る封口体ユニットでは、封口体の立ち上がり部の先端に近い位置において、封口体とガスケットとの密着性、及びガスケットと端子との密着性を向上させることができる。その結果、第2の実施形態に係る封口体ユニットは、端子が設けられた部分において、優れた密封性を発揮することができる。
また、ガスケットのうち封口体のテーパー部と端子の縮径部と間に挟まれた部分は、先に説明したように、テーパー部及び縮径部から圧力を受けるので、圧縮され得る。特に、ガスケットのうちテーパー部と縮径部との間に挟まれた部分の中でも、立ち上がり部の先端に近いところに位置した部分は、大きな圧力を受けることができるので、大きく圧縮され得る。一方、ガスケットのうちテーパー部と縮径部とに挟まれた部分の中で最大厚さを有する部分、すなわち圧力をあまり受けておらず圧縮率が小さい部分又は圧力を受けておらず圧縮されていない部分、或いはガスケットの一部が圧縮されたことによる弾性変形により膨張した部分は、ガスケットの最小厚さを有する部分、すなわち大きな圧力を受けて大きく圧縮されている部分よりも、封口体の立ち上がり部の先端から遠いところに配置され得る。すなわち、ガスケットのうちテーパー部と縮径部とに挟まれた部分において最大厚さを有する部分を第1の部分とし、ガスケットのうちテーパー部と縮径部とに挟まれた部分において最小厚さを有する部分を第2の部分とすると、第2の部分は、第1の部分よりも、封口体の立ち上がり部の先端に近いところに配置され得る。
以上に説明した封口体の立ち上がり部は、厚さ、すなわち肉厚が0.3mm以下であってもよい。板材の例えば0.3mm以下の小さな厚さを有する部分は、厚さが小さいために深絞り加工などを施すことが困難であり得る。そのため、厚さの小さな端子接続部には、深絞り加工によって厚さの大きな板材に設けることができるものと同様の端子構造を設けることは困難であり得る。しかしながら、第2の実施形態によると、厚さが0.3mm以下であってもよい封口体の立ち上がり部に、高い密封性を発揮することができる端子構造を設けることができる。そのおかげで、電池の軽量化及び密封性を両立することができる。
第2の実施形態に係る封口体ユニットにおいて、封口体は、一様の厚さでなくてもよい。例えば、封口体は、第1の厚さを有する立ち上がり部と、第1の厚さよりも大きな第2の厚さを有する部分とを含むこともできる。また、第2の実施形態に係る封口体ユニットは、電池の外装部材と別体で製造してもよい。そのおかげで、第2の実施形態に係る封口体ユニットは、壁厚が大きく、それにより強度の高い外装部材と組み合わせることにより、電池全体として強度の高い電池を提供することもできる。
第2の実施形態に係る封口体ユニットは、封口体の立ち上がり部を取り囲んだ拘束部材を更に具備することができる。この態様の場合、立ち上がり部は、ガスケットの少なくとも一部と、拘束部材との間に挟まれ得る。ガスケットのうち拘束部材と共に立ち上がり部を挟む部分は、封口体のテーパー部と端子の縮径部と間に挟まれた部分である。
この態様では、端子の縮径部からガスケットへ加わる圧力が、立ち上がり部、ひいては拘束部材に伝わる。拘束部材は、端子の縮径部から端を発する圧力に対する反作用を、拘束力として、立ち上がり部を通してガスケットに伝えることができる。そのおかげで、この態様の係る封口体ユニットでは、ガスケットの一部が、端子の縮径部から圧力を受けると共に、立ち上がり部から圧力及び拘束力を受けことができる。その結果、この態様の封口体ユニットでは、端子とガスケットとの間、及び封口体とガスケットとの間において、更に高い密着性を達成することができ、ひいては更に高い密封性を発揮することができる。
第2の実施形態に係る封口体ユニットが具備する封口体の立ち上がり部及び貫通孔は、例えば、バーリング加工により形成することができる。バーリング加工は、一般に、深絞り加工よりも、被加工物中に生じる応力を小さくすることができる。そのため、第2の実施形態に係る封口体ユニットでは、厚さが0.3mm以下である場所であっても、バーリング加工により立ち上がり部及び貫通孔を形成することができる。つまり、第2の実施形態によると、高い密封性を発揮することができる端子構造を厚さの小さな端子接続部に備えることができる封口体ユニットを提供することもできる。
封口体ユニットが電池に組み込まれている場合、封口体のテーパー部の傾斜角、端子の縮径部の傾斜角、及びガスケットの厚さは、例えば、以下の手順で測定することができる。まず、電池内部に樹脂を注入し、この樹脂を硬化させる。内部を硬化させた電池を切断することにより、封口体、ガスケット、端子及び拘束部材の位置を保持したまま、電池の断面を得ることができる。
傾斜角は、例えば、電池を、端子の軸方向を基準として、x方向、y方向、及び45°方向に切断して得られた断面から確認することができる。封口体のテーパー部の傾斜角については、テーパー部が立ち上がり部の先端まで及ぶ場合には、立ち上がり部の先端における傾斜角を、テーパー部の傾斜角として測定する。一方、テーパー部が立ち上がり部の先端まで及んでいない場合には、テーパー部のうち立ち上がり部の先端に近い部分の傾斜角を、テーパー部の傾斜角として測定する。端子の縮径部の傾斜角については、テーパー部が立ち上がり部の先端まで及ぶ場合には、縮径部のうち立ち上がり部の先端と共にガスケットの一部を挟み込んでいる部分の傾斜角を、縮径部の傾斜角として測定する。一方、テーパー部が立ち上がり部の先端まで及んでいない場合には、縮径部のうち立ち上がり部のテーパー部の先端に近い部分と共にガスケットの一部を挟み込んでいる部分の傾斜角を、端子の縮径部の傾斜角として測定する。
ガスケットの厚さは、例えば、電池を端子の軸方向に沿ってカットして得られた断面から確認することができる。ガスケットの厚さは、ガスケットが接する封口体の貫通孔の面に直行する方向における厚さとして測定する。
封口体ユニットが電池に組み込まれていない場合は、封口体ユニットを樹脂に漬け込み、この樹脂を硬化させたのち、封口体ユニットを切断することにより、封口体、ガスケット及び端子の位置を保持したまま、封口体ユニットの断面を得ることができる。
次に、第2の実施形態に係る封口体ユニットをより詳細に説明する。
封口体は、電解液、例えば非水電解質を注入するための注液口、電池内圧が規定値以上に上昇した際に電池内部の圧力を開放することができる安全弁などを更に備えることもできる。
ガスケットは、例えば、これを封口体に固定するためのフランジ部を備えることもできる。
端子の主部は、第1の端部及び第2の端部を有している。第1の端部は、例えば、端子をガスケットに対して固定するためのフランジ部であっても良い。
第2の実施形態に係る封口体ユニットは、リードを更に具備することもできる。このリードは、封口体の第2の面に向き合うことができる。
例えば、第2の実施形態に係る封口体ユニットは、封口体が、2つの立ち上がり部を有していてもよい。この場合、封口体ユニットは、2つの端子及び2つのリードを具備することができる。
第2の実施形態に係る封口体ユニットにおいて、端子とリードとの間の接続の形態は、特に限定されない。
例えば、リードに貫通孔を更に設け、この貫通孔に端子の主部を嵌め込むことによって、端子とリードとを接続することができる。
或いは、端子に凹部又は貫通孔を更に設けると共に封口体の第2の面に向き合ったリードの面に突起部を更に設け、このリードの突起部を端子の凹部又は貫通孔に嵌め込むことによっても、端子とリードとを接続することができる。凹部は、例えば、端子の主部の第2の端部に設けることができる。貫通孔は、例えば、端子の主部の第1の端部から第2の端部まで貫通することができる。
例えば、リードに貫通孔を更に設け、この貫通孔に端子の主部を嵌め込むことによって、端子とリードとを接続することができる。
或いは、端子に凹部又は貫通孔を更に設けると共に封口体の第2の面に向き合ったリードの面に突起部を更に設け、このリードの突起部を端子の凹部又は貫通孔に嵌め込むことによっても、端子とリードとを接続することができる。凹部は、例えば、端子の主部の第2の端部に設けることができる。貫通孔は、例えば、端子の主部の第1の端部から第2の端部まで貫通することができる。
また、端子とリードとは、かしめ固定されていてもよいし、又はレーザー溶接されていてもよい。
拘束部材は、例えば、封口体の立ち上がり部の外周に巻かれた拘束リングであってもよい。或いは、リードが拘束部材を兼ねていても良い。例えば、リードは、封口体の立ち上がり部を取り囲んだ部分、例えば突起を更に含むこともできる。
第2の実施形態に係る封口体ユニットは、封口体と、端子、リード及び拘束部材との間の電気的絶縁を達成するために、絶縁部材を更に具備することもできる。
第2の実施形態に係る封口体ユニットにおいて用いることのできるガスケット、拘束部材、リード、及び絶縁部材の材料としては、例えば、第1の実施形態の説明において挙げたそれらの材料を用いることができる。第2の実施形態に係る封口体ユニットにおいて用いることができる端子の材料としては、例えば、第1の実施形態の説明において挙げた外部端子の材料を用いることができる。
封口体は、例えば、金属、合金、樹脂、又は樹脂層と金属層及び/又は合金層との積層体で形成することができる。封口体は、組み合わせて電池を構成する外装部材と同様の材料で形成されていることが好ましい。封口体は、耐食性を有する材料で形成されることが好ましい。
封口体を形成することができる金属及び合金の例としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金又はステンレス鋼を挙げることができる。アルミニウム合金は、マグネシウム、亜鉛、ケイ素等の元素を含む合金が好ましい。合金中に鉄、銅、ニッケル、クロム等の遷移金属を含む場合、その含有量は1質量%以下にすることが好ましい。
封口体を形成することができる樹脂の例としては、例えば、PPS樹脂やPEEK樹脂などのスーパーエンジニアリングプラスチックを挙げることができる。
上記積層体を構成する樹脂層としては、ポリプロピレン(PP)、及びポリエチレン(PE)等の熱可塑性樹脂で形成したものを用いることができる。
次に、図面を参照しながら、第2の実施形態に係る封口体ユニットの例を詳細に説明する。
まず、第2の実施形態に係る第1の例の封口体ユニットを図13〜図18を参照しながら説明する。
図13は、第2の実施形態に係る第1の例の封口体ユニットの概略斜視図である。図14は、図13の封口体ユニットの概略分解斜視図である。図15は、図14に示す封口体の線III−III’に沿った概略断面図である。図16は、図13に示す封口体ユニットの線IV−IV’に沿った概略断面図である。図17は、図16の部分Vの拡大断面図である。図18は、第1の例の封口体ユニットの一例の製造プロセスにおいて、端子を組み込む前の状態を示した概略断面図である。
図13〜図18に示す第1の例の封口体ユニット10は、図13〜図18に示す封口体120、図13、図14及び図16〜図18に示す2つの端子130、図13、図14及び図16〜図18に示す2つのガスケット140、図14及び図16〜図18に示す2つの拘束部材150、図14及び図16〜図18に示す2つの絶縁部材160、並びに図13、図14及び図16〜図18に示す2つのリード170を具備している。
図14に示すように、封口体120は、板状の部材である。封口体120は、図15に示すように、第1の面120Aと、その裏面としての第2の面120Bとを有している。第1の例の封口体ユニット10は、図1〜図4を参照しながら説明した電池100における外装本体31に対応する。
封口体120は、図3に示すように、第1の面120A側に、凹部124Aと、凹部124Aの底部の一部から更に奥まった凹部124Bとを含んでいる。凹部124Aの縁部124Eは、丸みを帯びている。
図15に示す凹部124Bは、図14に示す端子接続部121に対応している。端子接続部121は、0.3mm以下である厚さtを有している。
端子接続部121は、図15に示すように、封口体2の第2の面120Bから突出した先端123Eを含む立ち上がり部123を有している。封口体120は、この封口体120を、第1の面120Aと交差する方向に第1の面120Aから立ち上がり部123の先端123Eまで貫通した貫通孔122を更に有している。
貫通孔122は、立ち上がり部123の先端123Eに近づくにつれて径が減少したテーパー部122Rを含んでいる。テーパー部122Rが設けられた部分を含む立ち上がり部123は、図15に示すように、略一定の厚さtを有している。
封口体120は、図13及び図14に示す安全弁125と、図13及び図14に示す注液口126とが更に設けられている。
ガスケット140は、図14及び図16〜図18に示すように、フランジ部141と、フランジ部141から下向きに延びた軸部142とを有している。また、ガスケット140は、軸部142をこの軸部142が延びている方向に貫通した貫通孔143を更に有している。貫通孔143は、図16〜図18に示すように、フランジ部141から遠ざかるにつれて径が減少している。
図16〜図18に示すように、ガスケット140のフランジ部141は、封口体120の凹部124A及び124Bの底部に載置されている。また、ガスケット140の軸部142は、封口体120を貫通した貫通孔122に挿入されている。そのため、ガスケット140の軸部142の一部142Aは、封口体の貫通孔122内に位置している。そして、ガスケット140の軸部142の貫通孔143の内周面の一部には、図18に示すように、封口体120の貫通孔122のテーパー部122Rのテーパー面が反映されている。封口体120の貫通孔122のテーパー部122Rは、図1〜図4を参照しながら説明した電池100における立ち上がり部37の縮径部39に対応する。
リード170は、図14に示すように、2つの電極接続部171と、これらを繋ぐ端子接続部172とを備えている。電極接続部171は、帯状の平面形状を有している。端子接続部172は、短冊状の平面形状を有する板状であり、貫通孔173が設けられている。
図16〜図18に示すように、リード170の端子接続部172は、封口体120の第2の面120Bに向き合うように配置されている。また、封口体120の立ち上がり部123の先端123E及びガスケット140の軸部142の先端142Eは、リード170の端子接続部172に対向するように配置されている。更に、図16〜図18に示すように、立ち上がり部123の先端123E及びガスケット140の軸部142の先端142Eとリード170の端子接続部172との間には、絶縁部材160が配されている。絶縁部材160は、図14に示すように、貫通孔161が設けられた短冊状の部材である。絶縁部材160は、図18に示すように、その貫通孔161の一方の縁部がガスケット140の軸部142の先端142Eに接するように、且つ貫通孔161の他方の縁部がリード170の端子接続部172の貫通孔173の縁部に接するように配されている。
図14、図16及び図18に示したように、端子130は、フランジ部131と、主部132とを備えている。フランジ部131は、主面131Aを有している。主部132は、フランジ部131の主面131Aに垂直な方向、すなわち軸方向Xに、第1の端部としてのフランジ部131から延びている。主部132は、フランジ部131から遠ざかるにつれて径が減少したテーパー面を有する縮径部133を含んでいる。図16及び図17に示すように、端子130のフランジ部131は、ガスケット140のフランジ部141上に載置されている。この端子130は、図1〜図4を参照しながら説明した電池100における正極端子5に対応する。また、この端子130の主部132は、図1〜図4を参照しながら説明した電池100における正極端子5の端子軸部52に対応する。
端子130の主部132は、図14及び図18に示す、ガスケット140の貫通孔143、絶縁部材160の貫通孔161及びリード170の貫通孔173を順に通り抜けるように配されている。ここで、端子130の縮径部133の一部は、ガスケット140の貫通孔143の内周面に接している。
図16及び図17に示すように、リード170の貫通孔173を通り抜けた端子130の主部132の先端134は、リード170の端子接続部172にかしめ固定されて、主部132の第2の端部としてのかしめ部134を形成している。
以上のような構成を有することにより、図16及び図17に示すように、ガスケット140の軸部142の一部142Aが、封口体120のテーパー部122Rと、端子130の縮径部133と間に挟まれている。また、端子130の第2の端部134は、封口体120の第2の面120Bに向き合っている端子接続部172を貫通した貫通孔173を通り抜けているので、封口体120の第2の面120Bから突出している。
そして、第1の例の封口体ユニット10が具備する拘束リング150は、封口体120の立ち上がり部123の外周にかけられている。それにより、拘束リング150は、図16に示すように、ガスケット140の軸部142の一部142A及び封口体120のテーパー部122Rが、拘束リング150と端子130の縮径部133との間に位置するように配置されている。
さて、先に説明したように、端子130の主部132は、テーパー面を有する縮径部133を含んでいる。縮径部133のテーパー面は、図17に示すように、端子130の主部132の軸方向Xに対して傾斜角θ1だけ傾いている。また、先に説明したように、封口体120もテーパー面を有するテーパー部122Rを含んでいる。封口体120のテーパー部122Rのテーパー面は、図17に示すように、端子130の主部132の軸方向Xに対して傾斜角θ2だけ傾いている。ここで、封口体120のテーパー部122Rの傾斜角θ2は、端子3の縮径部133の傾斜角θ1よりも大きい。すなわち、テーパー部122Rのテーパーは、縮径部133のテーパーよりも緩い。
このように異なる傾斜角のテーパー面を有する端子130の縮径部133と封口体120のテーパー部122Rとの間に挟まれたガスケット140の軸部142は、図18を参照しながら以下に説明するように、端子130の縮径部133及び封口体120のテーパー部122Rから圧力を受ける部分142Aを含む。
先にも説明したが、ガスケット140の軸部142は、図8に示すように、封口体120の貫通孔122に挿入されている。この貫通孔122は先に説明したテーパー部122Rを含んでいるので、この貫通孔122に挿入されたガスケット140の軸部142の貫通孔143の内周面は、貫通孔122のテーパー部122Rのテーパーが反映されたテーパー面を含む。
先に説明したように、端子130の縮径部133は、その一部がガスケット140の貫通孔143の内周面に接するように、ガスケット140の貫通孔143に挿入されるものである。そのため、端子130は、主部132の縮径部133の少なくとも一部の外径がガスケット140の貫通孔143の少なくとも一部の内径以上になるように設計されている。そして、端子130の主部132を挿入する前においては、ガスケット140の貫通孔143の内周面の傾斜角は、封口体120のテーパー部122Rの傾斜角θ2が反映されているため、端子130の縮径部133の傾斜角θ1よりも緩い。そのため、図18に示すように端子130の主部132を挿入する前においては、ガスケット140の軸部142は、貫通孔143の内径P2が、端子130の縮径部133の少なくとも一部の外径P1よりも小さい部分を含む。
このようなガスケット140の貫通孔143に端子130の主部132を挿入すると、ガスケット140の軸部142のうち、ガスケット140の貫通孔143の内径が端子130の縮径部133の外径よりも小さな部分が、端子130の縮径部133から圧力を受ける。同時に、ガスケット140の軸部142のこの部分は、封口体120のテーパー部122Rからも圧力を受ける。
また、ガスケット140の軸部142のうち端子130の縮径部133から圧力を受ける部分は、この縮径部133から端を発する圧力の反作用としての拘束リング150からの拘束力を、封口体120のテーパー部122Rを介して受ける。
そのため、図13〜図17に示す第1の例の封口体ユニット10は、端子130の縮径部133とガスケット140の軸部142との間、及び封口体120のテーパー部122Rとガスケット140の軸部142との間において、高い密着性を達成することができ、ひいては高い密封性を達成することができる。
また、第1の例の封口体ユニット10では、図17に示すように、ガスケット140の軸部142が、封口体120のテーパー部122Rと端子130の縮径部133との間に挟まれた部分において、最大厚さT1を有する第1の部分1421と、最小厚さT2を有する第2の部分1422とを含んでいる。図17に示すように、第1の部分1421は、ガスケット140の軸部142のフランジ部141側の根本の部分に相当する。また、第2の部分1422は、立ち上がり部123の先端123Eに近接する、軸部142の端部に相当する。すなわち、第1の部分1421は、第2の部分1422よりも、端子接続部121の貫通孔(図17では図示していないが、図14において参照符号22を付している)の縁部122Eに近いところに配置されている。言い換えると、第2の部分1422は、第1の部分1421よりも、封口体120の立ち上がり部123の先端123Eに近いところに配置されている。第2の部分1422が第1の部分1421よりも厚さが小さいことは、第2の部分1422が封口体120のテーパー部122R及び端子130の縮径部133から圧力を受けて圧縮されていることを意味する。
以上では、図16にその概略断面図を示した一方の端子130について説明したが、図13〜図17に示す第1の例の封口体ユニット10が具備するもう一方の端子130も、先に説明した端子130と同様の構造及び配置を有する。そのため、図13〜図17に示す第1の例の封口体ユニット10は、2つの端子130において、高い密封性を達成することができる。
また、図13〜図17に示す第1の例の封口体ユニット10は、例えば非水電解質電池の封口体として使用することができる。第1の例の封口体ユニット10は、高い密封性を示すことができるので、非水電解質電池に組み込まれた際には、非水電解質の漏出及び水分の浸入などを防ぐことができる。特に、例えば第1の例の封口体ユニット10を封口体120の第2の面120Bが電池の内側を向くようにして非水電解質電池の封口体として使用した場合、封口体120が立ち上がり部123の先端123Eの位置で貫通孔122の径が最小になっているので、非水電解質の漏出経路及び水分の浸入経路を最小限にすることができる。その結果、第1の例の封口体ユニット10は、例えば電池性能劣化などの問題を防ぐことができる非水電解質電池を実現することができる。
さらに、図13〜図17に示す第1の例の封口体ユニット10では、図16及び図17に示すように、立ち上がり部123の先端123Eが、封口体120の第2の面120Bから突出している。このような封口体ユニット10を封口体120の第2の面120Bが電池の内側を向くようにして用いた場合、封口体120の端子接続部121の立ち上がり部123は、電池内部の圧力が上昇した際、これらが囲む端子130を締め上げるように変形し得る。つまり、第1の例の封口体ユニット10を具備した電池は、電池の内圧が上昇したときにも、高い密封性を維持することができる。
そして、第1の例の封口体ユニット10は、端子130と封口体120との間の距離、すなわちガスケット140が挿入される空間を制御することが容易である。
次に、第2の実施形態に係る第2の例の封口体ユニットを図19〜図21を参照しながら説明する。
図19は、第2の実施形態に係る第2の例の封口体ユニットの概略斜視図である。図20は、図19に示す封口体ユニットの概略分解斜視図である。図21は、図19に示す封口体ユニットの線IX−IX’に沿った概略断面図である。
図19〜図21に示す封口体ユニット10は、図19〜図21に示す封口体120、図19〜図21に示す2つの端子130、図19〜図21に示す2つのガスケット140、図20及び図21に示す2つの絶縁部材160、図19〜21に示す2つのリード170を具備している。
封口体120及びガスケット140は、図13〜図18を参照しながら説明した第1の例の封口体ユニット10のそれらと同様の構造を有する。よって、ここではこれらの説明は省略する。
リード170は、図20に示すように、2つの電極接続部171と、端子接続部172とを備えている。電極接続部171は、帯状の平面形状を有している。図20に示すように、端子接続部172は、短冊状の平面形状を有する板状であり、その主面上に棒状の接続突起174が設けられている。また、端子接続部172には、その主面上に拘束突起175が更に設けられている。拘束突起175は、環状の平面形状を有しており、この環は接続突起174を中心とした環である。
図20及び図21に示すように、第1の例の封口体ユニット10と同様に、第2の例の封口体ユニット10においても、ガスケット140のフランジ部141は、封口体12の端子接続部121の凹部124A及び124Bの底部に載置されている。また、図21に示すように、ガスケット140の軸部142は、封口体120の貫通孔122に挿入されている。そのため、ガスケット140の軸部142の貫通孔143の内周面には、図21に示すように、封口体120のテーパー部122Rのテーパー面が反映されている。
ここで、図21に示すように、封口体120の立ち上がり部123の先端123E及びガスケット140の軸部142の先端142Eは、間に絶縁リング160を挟んでリード170に対向するように配置されている。また、図21に示すように、封口体120の立ち上がり部123は、リード170の拘束突起175と、それらの間に絶縁リング160を挟んで対向している。絶縁リング160は、図21に示すように、封口体120の立ち上がり部123とリード170の拘束突起175との間に挟まれることにより、封口体120のテーパー部122Rに接する部分がこのテーパー部122Rの表面形状を反映して変形し、一方でリード170の拘束突起175に接する部分がこの拘束突起175の表面形状を反映して変形している。
図19〜図21に示す端子130は、フランジ部131の主面131Aから始まり主部132の先端132Aに達する貫通孔135を有している点で、図13、図14及び図16〜図18に示す端子130と異なる。この端子130は、図6〜図8を参照しながら説明した電池100’の正極端子9に対応する。また、この端子130の主部132は、図6〜図8を参照しながら説明した電池100’における正極端子9の端子軸部92に対応する。
図20及び図21に示すように、端子130のフランジ部131は、ガスケット140のフランジ部141上に載置されている。また、図21に示すように、端子130の主部132は、ガスケット140の貫通孔143を通り抜け、その先端132Aがリード170の端子接続部172に接している。更に、端子130の貫通孔135には、リード170の接続突起174が嵌め込まれている。そして、リード170の接続突起174の端部は、端子130のフランジ部131の主面131Aに溶接されている。
以上のような構成を有することにより、図21に示すように、端子130の縮径部133の一部は、ガスケット140の軸部142に囲まれ、その外側を封口体120の立ち上がり部123により更に囲まれている。
そして、図21に示すように、端子130の縮径部133及びガスケット140の軸部142を囲う立ち上がり部123は、更に、リード170に設けられた拘束突起175によって拘束されている。すなわち、第2の例の封口体ユニット10では、リード170が、第1の例の封口体ユニット10が具備する拘束リング150と同様の拘束機能を発揮することができる。
さて、先に説明したように、端子130の主部132は、テーパー面を有する縮径部133を含んでいる。このテーパー面は、図21に示すように、端子130の主部132の軸方向Xに対して傾斜角θ1だけ傾いている。また、先に説明したように、封口体120もテーパー面を有するテーパー部122Rを含んでいる。このテーパー面は、図21に示すように、端子130の主部132の軸方向Xに対して傾斜角θ2だけ傾いている。ここで、封口体120のテーパー部122Rの傾斜角θ2は、端子130の縮径部133の傾斜角θ1よりも大きい。すなわち、封口体120のテーパー部122Rのテーパーは、端子130の縮径部133のテーパーよりも緩い。
このように異なる傾斜角のテーパー面を有する端子130の縮径部133と封口体のテーパー部122Rとの間に挟まれたガスケット140の軸部142は、第1の例の封口体ユニット10について説明した理由と同じ理由により、端子130の縮径部133及び封口体120のテーパー部122Rから圧力を受ける部分142Aを含む。また、第2の例の封口体ユニット10におけるガスケット140の軸部142は、第1の例の封口体ユニット10におけるガスケット140の軸部142と同様に、端子130の縮径部133から端を発する圧力の反作用としての拘束突起175からの拘束力を、封口体120のテーパー部122Rを介して受ける。そのため、第2の例の封口体ユニット10は、第1の例の封口体ユニット10と同様の理由により、高い密封性を達成することができる。
さらに、図19〜図21に示す第2の例の封口体ユニット10では、図21に示すように、立ち上がり部123の先端123Eが、封口体120の第2の面120Bから突出している。このような封口体ユニット10を封口体120の第2の面120Bが電池の内側を向くようにして用いた場合、封口体120の端子接続部121の立ち上がり部123は、電池内部の圧力が上昇した際、これらが囲む端子130を締め上げるように変形し得る。つまり、第2の例の封口体ユニット10を具備した電池は、電池の内圧が上昇したときにも、高い密封性を維持することができる。
また、以上では、一方の端子130について説明したが、図19〜図21に示す第2の例の封口体ユニット10が具備するもう一方の端子130も、先に説明した端子130と同様の構造及び配置を有する。そのため、図19〜図21に示す第2の例の封口体ユニット10は、2つの端子130において、高い密封性を達成することができる。
そして、第2の例の封口体ユニット10は、端子130と封口体120との間の距離、すなわちガスケット140が挿入される空間を制御することが容易である。
以上に説明した封口体ユニット10は、様々な変更が可能である。
例えば、第1の例又は第2の例の封口体ユニット10のガスケット140を、図10に示すような凹部41Bを含むガスケット4に変更することもできる。この場合、端子130も、図10に示すような、フランジ部51が突起51Dを含む外部端子5に変更することもできる。このようなガスケット4及び外部端子5を用いると、先に説明した理由により、より優れた密封性を達成することができる。
例えば、第1の例又は第2の例の封口体ユニット10のガスケット140を、図10に示すような凹部41Bを含むガスケット4に変更することもできる。この場合、端子130も、図10に示すような、フランジ部51が突起51Dを含む外部端子5に変更することもできる。このようなガスケット4及び外部端子5を用いると、先に説明した理由により、より優れた密封性を達成することができる。
或いは、第1の例又は第2の例の封口体ユニット10の端子130を、図11及び図12に示すような、縮径部53が段部53Bを含む外部端子5に変更することもできる。このような外部端子5を用いると、先に説明した理由により、より優れた密封性を達成することができる。
次に、第2の実施形態に係る封口体ユニットが具備することができる一例の封口体の製造プロセスを説明する。
図22は、第2の実施形態に係る封口体ユニットが具備することができる封口体の端子接続部の一例の製造プロセスを示した図である。図22を参照しながら説明する製造プロセスで製造できる封口体120は、例えば、金属、合金、又は樹脂層と金属層及び/又は合金層との積層体で形成されている封口体である。
まず、図22(a)に示すように、封口体の材料としての板材120を用意する。この板材120は、第1の面120Aと、第2の面120Bとを有する。第1の面120Aと第2の面120Bとの距離が、板材120の厚さである。
次に、図22(b)に示すように、板材120に、第1の面120Aから第2の面120Bまで貫通するように、捨て穴124Cを開ける。
次に、図22(c)に示すように、板材120の第1の面120Aをプレスして、板材120の第1の面120Aの面積よりも小さな底面積を有する凹部124Aを形成する。凹部124Aの底部の周縁部120Rは、図22(c)に示すように、曲面を有する。この工程により、板材120の第1の面120Aは、凹部124Aの底部を含むようになる。また、この工程により、板材120は、図22(c)に示すように、凹部124Aの容積に対応する分、捨て穴124Cの軸に向けて膨らみ、且つ縁部120Eから外側に向けて膨らむ。
次に、図22(d)に示すように、板材120の第1の面120Aをプレスして、凹部124Aの底部に、凹部124Aよりも底面積が小さな底面積を有する凹部124Bを形成する。この工程により、板材120の第1の面120Aは、凹部124Bの底部を含むようになる。また、この工程により、板材120は、図22(d)に示すように、凹部124Bの容積に対応する分、捨て穴124Cの軸に向けて膨らみ、且つ縁部120Eから外側に向けて膨らむ。図22に示した例では、図22(d)の工程により、捨て穴124Cが閉塞する。板材120の凹部124Bの底部から第2の面120Bまでの距離tは、0.3mm以下である。
次に、図22(e)に示すように、板材120の凹部124Bの底部、すなわち板材120の第1の面120Aの一部から第2の面120Bに達するように貫通した貫通孔122を設ける。同時に、貫通孔122の縁部122Eから下向き延びた立ち上がり部123を設ける。立ち上がり部123は、板材120の第2の面120Bから突出した先端123Eを含む。貫通孔122は、板材120の第1の面120Aから立ち上がり部123の先端まで貫通している。また、貫通孔122は、立ち上がり部123の先端123Eに近づくにつれて径が減少したテーパー部122Rを含む。このような貫通孔122及び立ち上がり部123は、例えば、バーリング加工によって形成することができる。
最後に、図22(f)に示すように、プレスによって膨らんだ板材120の縁部12Eの外形を裁断することによって整える。これにより、第2の実施形態に係る封口体ユニットが具備することができる一例の封口体120を得ることができる。
図22に示した一例の製造プロセスでは、先に説明したように、図22(c)に示す工程において、曲面の周縁部120Rを有する凹部124Aを設ける。また、図22(c)及び(d)を参照しながら説明したように、二段の凹部124A及び124Bを形成する。これらの工夫により、図22(f)に示すような薄い、具体的には厚さが0.3mm以下である端子接続部121を、封口体120の割れやよれを防ぎながら形成することができる。
なお、樹脂により封口体を形成する場合には、目的の型を用いて射出成型するなどして、第2の実施形態に係る封口体ユニットが具備することができる一例の封口体を得ることができる。
第2の実施形態によると、封口体ユニットが提供される。この封口体ユニットでは、ガスケットの少なくとも一部が、封口体のテーパー部と、端子の縮径部との間に挟まれている。テーパー部の傾斜角は、縮径部の傾斜角よりも大きい。そのおかげで、第2の実施形態に係る封口体ユニットは、端子の縮径部とガスケットとの間、及び封口体のテーパー部とガスケットとの間において、高い密着性を達成することができ、ひいては高い密封性を発揮することができる。
(第3の実施形態)
第3の実施形態によると、電池が提供される。この電池は、外装体と、電極体と、第2の実施形態に係る封口体ユニットとを具備する。外装体は開口を有する。電極体は、外装体内に収容されている。封口体ユニットは、外装体の開口を封止している。封口体ユニットが含む封口体の第2の面が電極体と向き合っている。
第3の実施形態によると、電池が提供される。この電池は、外装体と、電極体と、第2の実施形態に係る封口体ユニットとを具備する。外装体は開口を有する。電極体は、外装体内に収容されている。封口体ユニットは、外装体の開口を封止している。封口体ユニットが含む封口体の第2の面が電極体と向き合っている。
第3の実施形態に係る電池は、一次電池であってもよいし、又は二次電池であってもよい。第3の実施形態に係る電池の一例としては、リチウムイオン二次電池が挙げられる。
第3の実施形態に係る電池は、開口を有する外装体を具備する。この外装体内に、電極体が収容されている。
電極体は、正極及び負極を含むことができる。正極は、例えば、正極集電体と、その上に形成された正極材料層と、正極集電タブとを含むことができる。負極は、例えば、負極集電体と、その上に形成された負極材料層と、負極集電タブとを含むことができる。正極材料層は、例えば、正極活物質、導電剤、及び結着剤を含むことができる。負極材料層は、例えば、負極活物質、導電剤、及び結着剤を含むことができる。正極材料層と負極材料層とは、互いに対向して配置され得る。
電極体は、互いに対向する正極材料層と負極材料層との間に配置されたセパレータを更に含むことができる。
電極体の構造は、特に限定されない。例えば、電極体はスタック構造を有することができる。スタック構造は、先に説明した正極及び負極を間にセパレータを挟んで積層した構造を有する。或いは、電極体は捲回構造を有することができる。捲回構造は、先に説明した正極及び負極を間にセパレータを挟んで積層し、かくして得られた積層体を渦巻状に捲回した構造である。
第3の実施形態に係る電池は、第2の実施形態に係る封口体ユニットを更に具備する。封口体ユニットは、封口体の第2の面が電極体と向き合うように、外装体の開口を封止している。
第2の実施形態に係る封口体ユニットは、先に説明したように通り高い密封性を発揮することができる。そのおかげで、第3の実施形態に包含される非水電解質二次電池は、例えば、電池内部への水分の浸入及び非水電解質の漏出を防ぐことができ、ひいては例えば電池性能劣化などの問題を防ぐことができる。
第2の実施形態に係る封口体ユニットの端子は、例えばリードを介して、電極体に電気的に接続される。第2の実施形態に係る封口体ユニットは、例えば2つの端子を具備することができ、一方の端子は電極体の正極に接続され、他方の端子は電極体の負極に接続され得る。
封口体ユニットによる外装体の開口の封止は、例えば、開口の周縁部と封口体のうちこの周縁部と接触した部分とを溶接することによって行うことができる。
第3の実施形態に係る電池は、非水電解質電池である場合、非水電解質を更に具備することができる。この場合、外装体は非水電解質を更に収容することもできる。
第3の実施形態に係る電池の一例である非水電解質電池において用いることのできる正極、負極、セパレータ及び電解液の材料としては、例えば、第1の実施形態の説明において挙げたそれらの材料を用いることができる。
外装体は、耐食性を有する材料で形成されることが好ましい。外装体は、第1の実施形態に係る封口体ユニットが具備する封口体と同じ材料で形成されていることが好ましい。
外装体の壁厚は、例えば、電池が必要とする強度に応じて、封口体の厚さとは独立して設定することができる。
なお、封口体と外装体とは、1つの外装部材を構成することもできる。つまり、封口体と外装体とは、第1の実施形態に係る電池が具備する外装部材と同様の外装部材を構成することもできる。
次に、第3の実施形態に係る一例の電池を、図面を参照しながらより詳細に説明する。
図23は、第3の実施形態に係る一例の電池の概略分解斜視図である。
図23に示す電池1000は、封口体ユニット10と、電極体180と、外装体190とを具備する。封口体ユニット10は、図13〜図18を参照しながら説明した第2の実施形態に係る一例の封口体ユニット10である。そのため、封口体ユニット10についての説明は、ここでは省略する。
図23に示す電池1000は、封口体ユニット10と、電極体180と、外装体190とを具備する。封口体ユニット10は、図13〜図18を参照しながら説明した第2の実施形態に係る一例の封口体ユニット10である。そのため、封口体ユニット10についての説明は、ここでは省略する。
図23に示す電極体180は、図示していないが、正極と、負極と、セパレータとを備える。正極は、帯状の正極集電体と、その上に形成された正極材料層と、正極集電タブとを含む。負極は、帯状の負極集電体と、その上に形成された負極材料層と、負極集電タブとを含む。
電極体180は、正極、負極及びセパレータを、正極材料層と負極材料層とが間にセパレータを介して互いに対向して配置されるように重ね合わせ、かくして得られた積層体を捲回することによって得られる。積層体作製の際、正極集電タブ及び負極集電タブが捲回された積層体から互いに反対の向きに延出するように、正極及び負極の位置を調整する。
電極体180は、捲回された積層体から延出した正極集電タブを挟持した挟持部181と、捲回された積層体から延出した負極集電タブを挟持した挟持部182と、捲回された積層体の正極集電タブ及び負極集電タブ以外を被覆した絶縁シール183とを更に備えている。
電極体180は、図23に示すように、封口体ユニット10の封口体120の第2の面120Bに対向している。
図23では分解図を示しているが、電極体180の挟持部181は、封口体ユニット10の一方のリード170の電極接続部171に挟まれた状態で、これらにレーザー溶接されている。同様に、電極体180の挟持部182は、封口体ユニット10の他方のリード170の電極接続部171に挟まれた状態で、これらにレーザー溶接されている。かくして、電極体180は、封口体ユニット10の端子130に電気的に接続されている。
図23に示す外装体190は、有底角型の外装体である。外装体190は、一方の端部に開口191を有している。
外装体190は、電極体180と、2つのリード170とを収容している。図示していないが、外装体190は、非水電解質を更に収容している。
外装体190内において、外装体190の内壁と、互いにレーザー溶接されたリード170及び電極体180の挟持部181との間には、図23に示す絶縁部材192がそれぞれ配されている。かくして、電極体180と外装体190との間の電気的絶縁が確保されている。
図23では分解図を示しているが、外装体190の開口191の周縁部は、封口体120のうちこれと向き合う部分にレーザー溶接されている。かくして、外装体190の開口191が、封口体ユニット10により封止されている。
第3の実施形態によると、電池が提供される。この電池は、第1の実施形態に係る封口体ユニットを具備している。この封口体ユニットは、外装体の開口を封止している。そのおかげで、第3の実施形態に係る電池は、優れた密閉性を達成することができる。
[実施例]
以下に例を挙げ、本発明を更に詳しく説明するが、発明の主旨を超えない限り本発明は以下に掲載される実施例に限定されるものでない。
以下に例を挙げ、本発明を更に詳しく説明するが、発明の主旨を超えない限り本発明は以下に掲載される実施例に限定されるものでない。
(実施例1)
実施例1では、電極体1及び非水電解質を収容していない点を除いて図1〜図4に示した電池100と同じ構造を有する電池ユニット100を作製した。
実施例1では、電極体1及び非水電解質を収容していない点を除いて図1〜図4に示した電池100と同じ構造を有する電池ユニット100を作製した。
なお、外装本体31及び封口板32は、厚さ0.1mmのステンレス板を使用し形成した。
また、リード2、正極端子5、負極端子5’として、アルミニウム合金、拘束リングの材料としてステンレス材を用いた。
さらに、ガスケット4の材料としては、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)を用いた。
[試験]
(1)Heリーク試験
作製した電池ユニット100に対して、以下の手順でHeリーク試験を行った。
(1)Heリーク試験
作製した電池ユニット100に対して、以下の手順でHeリーク試験を行った。
まず、外装本体31側の正極端子5および負極端子5’を密閉した。続いて、正極リード2および負極リード側からゲージ圧0.1MPaに加圧したHeを1秒間吹きかけ、30秒後のHe漏れ量を検出した(真空検査法)。
実施例1の電池ユニット100は、He漏れ量が1.0×10-11Pa・m3/sであった。
(2)傾斜角の確認
実施例1の電池ユニット100における、正極端子5及び負極端子5’の端子軸部52の縮径部53の傾斜角θ1、並びに外装部材3の立ち上がり部37の縮径部39の傾斜角θ2を、先に説明した手順で測定した。
実施例1の電池ユニット100における、正極端子5及び負極端子5’の端子軸部52の縮径部53の傾斜角θ1、並びに外装部材3の立ち上がり部37の縮径部39の傾斜角θ2を、先に説明した手順で測定した。
測定の結果、実施例1の電池ユニット100の正極端子5の端子軸部52の傾斜角θ1は5°であった。また、実施例1の電池ユニット100の外装部材3の立ち上がり部37の傾斜角θ2は10°であった。負極端子5’の端子軸部の傾斜角は、正極端子5の端子軸部52についての傾斜角θ1と同様であった。
(3)ガスケット4の厚みの測定
実施例1の電池ユニット100における、ガスケット4の軸部42の厚みを先に説明した方法により測定した。測定した結果から、ガスケット4の軸部42のうち図4に示す第2の部分422の厚みT2は第1の部分421の厚みT1よりも小さいことが分かった。
実施例1の電池ユニット100における、ガスケット4の軸部42の厚みを先に説明した方法により測定した。測定した結果から、ガスケット4の軸部42のうち図4に示す第2の部分422の厚みT2は第1の部分421の厚みT1よりも小さいことが分かった。
(実施例2)
外装部材3の立ち上がり部37の傾斜角を大きくして、立ち上がり部37の縮径部39のテーパーを緩くしたこと以外、実施例1と同様にして電池ユニット100を作製した。
外装部材3の立ち上がり部37の傾斜角を大きくして、立ち上がり部37の縮径部39のテーパーを緩くしたこと以外、実施例1と同様にして電池ユニット100を作製した。
(比較例1)
外装部材3の立ち上がり部37に縮径部を設けなかったこと、及び正極端子5と負極端子5’とに縮径部を設けなかったこと以外、実施例1と同様にして電池ユニットを作製した。
外装部材3の立ち上がり部37に縮径部を設けなかったこと、及び正極端子5と負極端子5’とに縮径部を設けなかったこと以外、実施例1と同様にして電池ユニットを作製した。
(比較例2)
外装部材3の立ち上がり部37に縮径部を設けなかったこと以外、実施例1と同様にして電池ユニットを作製した。
外装部材3の立ち上がり部37に縮径部を設けなかったこと以外、実施例1と同様にして電池ユニットを作製した。
表1に示す結果から、実施例1及び2の電池ユニット100は、端子接続部34の厚さが0.3mmと小さいながらも優れたHeリーク防止特性を示したことが分かる。
また、表1に示す結果から、実施例2の電池ユニット100は、実施例1の電池ユニット100よりも優れたHeリーク防止特性を示したことが分かる。これは、実施例2における正極端子5の端子軸部52の傾斜角θ1と立ち上がり部37の傾斜角θ2との差及び負極端子5’の端子軸部の傾斜角θ1と立ち上がり部37の傾斜角θ2との差が、実施例1のそれよりも大きかったために、正極端子5の端子軸部52の縮径部53とガスケット4の軸部42との間、負極端子5’の端子軸部の縮径部とガスケット4の軸部42との間、及び立ち上がり部37の縮径部39とガスケット4の軸部42との間において、より高い密着性を達成することができ、ひいては高いより密封性を達成することができたからであると考えられる。
一方、表1に示す結果から、比較例1及び2の電池ユニットは、実施例1及び2の電池ユニットに比べて、Heリーク防止特性が劣っていたことが分かる。
比較例1については、正極端子5の端子軸部52及び負極端子5’の端子軸部に縮径部がなく、更には立ち上がり部37にも縮径部がなかったため、それぞれの端子軸部とガスケット4との間、及び立ち上がり部37とガスケット4との間の密着性が低かったと考えられる。
また、比較例2については、正極端子5の端子軸部52及び負極端子5’の端子軸部に縮径部がなかった。そのため、比較例2の電池ユニットでは、それぞれの端子軸部とガスケット4との間、及び立ち上がり部37とガスケット4との間の密着性が低かったと考えられる。また、この結果から、立ち上がり部37に縮径部があっても、正極端子5の端子軸部52及び負極端子5’の端子軸部にも縮径部がなければ、電池ユニットにおいて高い密封性を達成することができないことが分かる。
(実施例3)
実施例3では、電極体180及び非水電解質を収容していない点を除いて図23に示した電池1000と同じ構造を有する電池ユニット1000を作製した。
実施例3では、電極体180及び非水電解質を収容していない点を除いて図23に示した電池1000と同じ構造を有する電池ユニット1000を作製した。
外装体190は、厚さが0.5mmであるアルミニウム板を使用し形成した。封口体120は、厚さが1.1mmであるアルミニウム板を使用して、図22を参照しながら説明したのと同様の方法で、厚さが0.3mmである端子接続部121を形成した。
端子130及びリード170の材料としては、アルミニウム合金を用いた。拘束リング150の材料としては、ステンレス材を用いた。
さらに、ガスケット140の材料としては、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)を用いた。
[試験]
(1)Heリーク試験
作製した電池ユニット1000に対して、以下の手順でHeリーク試験を行った。
(1)Heリーク試験
作製した電池ユニット1000に対して、以下の手順でHeリーク試験を行った。
まず、封口体ユニット10側の端子130を密閉した。続いて、リード7側からゲージ圧0.1MPaに加圧したHeを1秒間吹きかけ、30秒後のHe漏れ量を検出した(真空検査法)。
実施例3の電池ユニット1000は、He漏れ量が1.0×10-11Pa・m3/s以下であった。
(2)傾斜角の確認
実施例3の電池ユニット1000における、端子130の縮径部133の傾斜角θ1、並びに封口体120のテーパー部122Rの傾斜角θ2を、先に説明した手順で測定した。
実施例3の電池ユニット1000における、端子130の縮径部133の傾斜角θ1、並びに封口体120のテーパー部122Rの傾斜角θ2を、先に説明した手順で測定した。
測定の結果、実施例3の電池ユニット1000の2つの端子130の縮径部133の傾斜角θ1は、互いに同じであり、5°であった。また、実施例3の電池ユニット1000の封口体120の2つのテーパー部122Rの傾斜角θ2は、互いに同じであり、14°であった。
(3)ガスケット140の厚さの測定
実施例3の電池ユニット1000における、ガスケット140の軸部142の厚さを先に説明した方法により測定した。測定した結果から、ガスケット140の軸部142のうち図17に示す第2の部分1422の厚さT2は第1の部分1421の厚さT1よりも小さいことが分かった。
実施例3の電池ユニット1000における、ガスケット140の軸部142の厚さを先に説明した方法により測定した。測定した結果から、ガスケット140の軸部142のうち図17に示す第2の部分1422の厚さT2は第1の部分1421の厚さT1よりも小さいことが分かった。
(実施例4)
封口体120のテーパー部122Rの傾斜角を大きくして、テーパー部122Rのテーパーを20°へ緩くしたこと以外、実施例3と同様にして電池ユニット1000を作製した。
封口体120のテーパー部122Rの傾斜角を大きくして、テーパー部122Rのテーパーを20°へ緩くしたこと以外、実施例3と同様にして電池ユニット1000を作製した。
(比較例3)
封口体120にテーパー部を設けなかったこと以外、実施例3と同様にして電池ユニットを作製した。
封口体120にテーパー部を設けなかったこと以外、実施例3と同様にして電池ユニットを作製した。
表2の結果から、実施例3及び実施例4の封口体ユニット10を用いた電池ユニット1000は、比較例3の封口体ユニットを用いたものよりも優れた密封性を達成できたことが分かる。
(実施例5)
図10に示すような、凹部41Bを含むガスケット4を用いたこと、図10に示すような、フランジ部51が突起51Dを含む正極端子5を用いたこと、及び正極端子5と同様の負極端子5’を用いたこと以外、実施例1と同様にして電池ユニット100を作製した。
図10に示すような、凹部41Bを含むガスケット4を用いたこと、図10に示すような、フランジ部51が突起51Dを含む正極端子5を用いたこと、及び正極端子5と同様の負極端子5’を用いたこと以外、実施例1と同様にして電池ユニット100を作製した。
突起51Dは、正極端子5のフランジ部51の載置面51Cからの高さが0.5mmであった。また、ガスケット4の凹部41Bの深さは、0.1mmであった。
(実施例6)
図11及び図12に示すような、縮径部53が段部53Bを有している外部端子5を用いたこと、及び正極端子5と同様の負極端子5’を用いたこと以外、実施例1と同様にして電池ユニット100を作製した。
図11及び図12に示すような、縮径部53が段部53Bを有している外部端子5を用いたこと、及び正極端子5と同様の負極端子5’を用いたこと以外、実施例1と同様にして電池ユニット100を作製した。
正極端子5の端子軸部52のうち立ち上がり部37の縮径部39に囲まれた部分における、軸方向Xでの縮径部53の長さの、縮径部53の段部53Bの径よりも小さい径を有する部分55の長さに対する比は、1:1であった。また、部分55の径の縮径部53の段部53Bの径に対する比は1.1であった。
[評価]
実施例5及び6についても、実施例1と同様の試験を行った。実施例5の電池ユニット100は、He漏れ量が1×10-11Pa・m3/s以下であった。また、実施例6の電池ユニット100は、He漏れ量が1×10-11Pa・m3/s以下であった。
実施例5及び6についても、実施例1と同様の試験を行った。実施例5の電池ユニット100は、He漏れ量が1×10-11Pa・m3/s以下であった。また、実施例6の電池ユニット100は、He漏れ量が1×10-11Pa・m3/s以下であった。
以上の結果から、実施例5及び6の電池ユニット100は、実施例1の電池ユニット100よりも優れた密封性を達成できたことが分かる。
即ち、以上に説明した少なくとも1つの実施形態及び実施例に係る電池は、拘束部材が、端子軸部の縮径部の少なくとも一部を立ち上がり部の縮径部及びガスケットの軸部を介して拘束している。立ち上がり部の傾斜角は端子軸部の傾斜角よりも大きい。このような電池においては、端子軸部とガスケットとの間、及び立ち上がり部とガスケットとの間において、高い密着性を達成することができ、ひいては高い密封性を発揮することができる。つまり、この電池は、高い密封性を発揮することができる端子構造を厚さの小さな端子接続部に備えることができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
100、100’…電池(電池ユニット)、1…電極体、11…挟持部、12…絶縁シール、2…リード(正極リード)、21…電極接続部、22…端子接続部、23…貫通孔、3…外装部材、31…外装本体、32…封口板、33…外装本体の主部、33A…主部の主面、34…端子接続部、34A…端子接続面、35…周縁部、35A…周縁部の主面、36…貫通孔、37…立ち上がり部、37A…立ち上がり部の端部、38…貫通孔の縁部、39…縮径部、4…ガスケット、41…フランジ部、41A…主面、41B…凹部、41C…載置面、42…軸部、42A…軸部の端部、421…第1の部分、422…第2の部分、423…第3の部分、43…貫通孔、5…外部端子(正極端子)、5’…負極端子、51…フランジ部、51A…フランジ部の主面、51B…正極端子のフランジ部のうちガスケットに載置された部分、51C…載置面、51D…突起、52…端子軸部、53…縮径部、54…縮径部の周面、53B…段部、54…かしめ部、55…縮径部の段部の径よりも小さな径を有する部分、6…拘束部材(拘束リング)、7…絶縁シート、71…貫通孔、7’…絶縁リング、8…リード(正極リード)、81…電極接続部、82…端子接続部、83…接続突起、84…拘束突起、9…外部端子(正極端子)、9’…負極端子、91…フランジ部、91A…主面、92…端子軸部、92A…軸端部、93…縮径部、94…貫通孔、10…封口体ユニット、120…封口体、120A…第1の面、120B…第2の面、121…端子接続部、122…貫通孔、122R…テーパー部、122E…貫通孔の縁部、123…立ち上がり部、123E…立ち上がり部の先端、124A…凹部、124B…凹部、124C…捨て穴、125…安全弁、126…注液口、130…端子、131…フランジ部、131A…フランジ部の主面、132…主部、133…縮径部、134…かしめ部、135…貫通孔、140…ガスケット、141…フランジ部、142…軸部、142E…ガスケットの軸部の先端、1421…第1の部分、1422…第2の部分、143…貫通孔、150…拘束部材(リング)、160…絶縁部材、161…貫通孔、170…リード、171…電極接続部、172…端子接続部、173…貫通孔、174…接続突起、175…拘束突起、180…電極体、181…挟持部、182…挟持部、183…絶縁シール、190…外装体、191…開口、192…絶縁体、1000…電池。
Claims (21)
- 電極体と、
前記電極体に電気的に接続されたリードと、
前記電極体及び前記リードを収容した外装部材であって、厚さが0.3mm以下の端子接続部を備え、前記端子接続部は、貫通孔と、前記貫通孔の縁部から前記外装部材内に向けて延びた立ち上がり部とを有し、前記立ち上がり部が前記貫通孔の縁部から前記外装部材内に向かう方向に沿って縮径した縮径部を含んでいる外装部材と、
前記立ち上がり部に挿入された中空の軸部を有するガスケットと、
第1の端部及び第2の端部を有し、前記第1の端部から前記第2の端部に向かう軸方向に延びた端子軸部を備え、前記端子軸部が前記ガスケットの前記軸部を通り抜け且つ前記リードに電気的に接続されており、前記端子軸部が前記軸方向に沿って縮径した縮径部を含んでいる外部端子と、
前記端子軸部の前記縮径部の少なくとも一部を前記立ち上がり部の前記縮径部及び前記ガスケットの前記軸部を介して拘束した拘束部材と
を具備し、
前記立ち上がり部の前記縮径部の前記軸方向に対する傾斜角は、前記端子軸部の前記縮径部の前記軸方向に対する傾斜角よりも大きいことを特徴とする電池。 - 前記ガスケットの前記軸部のうち前記立ち上がり部の前記縮径部と前記端子軸部の前記縮径部との間に挟まれた部分は、最大厚みを有する第1の部分と、最少厚みを有する第2の部分とを含み、前記第1の部分は、前記第2の部分よりも、前記端子接続部の前記貫通孔の前記縁部に近いところに配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電池。
- 前記外装部材が、金属、合金、又は樹脂層と金属層及び/又は合金層との積層体で形成されていることを特徴とする請求項2に記載の電池。
- 前記リードには貫通孔が更に設けられており、前記外部端子の前記端子軸部は、前記リードの前記貫通孔に嵌め込まれていることを特徴とする請求項2に記載の電池。
- 前記外部端子には貫通孔が更に設けられており、前記リードには突起部が更に設けられており、前記リードの前記突起部は前記外部端子の前記貫通孔に嵌め込まれていることを特徴とする請求項2に記載の電池。
- 前記外部端子が前記リードにかしめ固定されていることを特徴とする請求項2に記載の電池。
- 前記外部端子と前記リードとがレーザー溶接されていることを特徴とする請求項2に記載の電池。
- 前記リードが前記拘束部材を兼ねていることを特徴とする請求項2に記載の電池。
- 前記ガスケットは、前記外装部材の前記端子接続部の表面に載置された部分を更に含み、前記ガスケットは、主面と、その裏面であって前記端子接続部の前記貫通孔の前記縁部に接した載置面とを含み、前記ガスケットの前記軸部は、前記ガスケットの前記載置面から前記外装部材内に延びており、
前記外部端子の前記第1の端部は、前記ガスケットの前記主面に載置された部分を含み、前記外部端子の前記部分は、端面とその裏面であって前記ガスケットの前記主面に接した載置面とを含み、
前記外部端子は、前記載置面から突出した突起を更に含み、
前記ガスケットは、前記主面に、前記外部端子の前記突起に対応した凹部を含み、
前記外部端子の前記突起が、前記ガスケットの前記凹部に嵌めこまれていることを特徴とする請求項2に記載の電池。 - 前記外部端子の前記縮径部は、周面に段部が設けられており、
前記縮径部の段部は、前記ガスケットの前記軸部の内面に接していることを特徴とする請求項1に記載の電池。 - 第1の面及びその裏面としての第2の面を有する封口体であって、前記第2の面から突出した先端を含む立ち上がり部と、前記封口体を前記第1の面から前記立ち上がり部の前記先端まで貫通した貫通孔とを含み、前記貫通孔が前記立ち上がり部の前記先端に近づくにつれて径が減少したテーパー部を含む封口体と、
貫通孔を含んだガスケットと、
第1の端部及び第2の端部を有した端子であって、前記第1の端部から前記第2の端部に向かう軸方向に延びた主部を備え、前記主部は、前記第1の端部と、前記第2の端部との間に、前記第2の端部に近づくにつれて径が減少した縮径部を含む端子と
を具備し、
前記ガスケットの少なくとも一部は、前記封口体の前記貫通孔の前記テーパー部内に位置しており、
前記端子の前記主部の前記縮径部の少なくとも一部は、前記ガスケットの前記貫通孔内に位置しており、
前記ガスケットの前記少なくとも一部は、前記封口体の前記テーパー部と、前記端子の前記縮径部との間に挟まれており、
前記端子の前記主部の前記軸方向に対する前記封口体の前記テーパー部の傾斜角は、前記軸方向に対する前記縮径部の傾斜角よりも大きいことを特徴とする封口体ユニット。 - 前記封口体の前記テーパー部と前記端子の前記縮径部との間に挟まれた前記ガスケットの前記少なくとも一部は、最大厚さを有する第1の部分と、最小厚さを有する第2の部分とを含み、前記第2の部分は、前記第1の部分よりも、前記立ち上がり部の前記先端に近いところに配置されていることを特徴とする請求項11に記載の封口体ユニット。
- 前記立ち上がり部の厚さは、0.3mm以下であることを特徴とする請求項12に記載の封口体ユニット。
- 前記立ち上がり部を取り囲んだ拘束部材を更に具備し、
前記立ち上がり部は、前記ガスケットの前記少なくとも一部と前記拘束部材との間に挟まれていることを特徴とする請求項12に記載の封口体ユニット。 - 前記封口体が、金属、合金、樹脂、又は樹脂層と金属層及び/又は合金層との積層体で形成されていることを特徴とする請求項12に記載の封口体ユニット。
- 端子接続部と前記端子接続部を貫通した貫通孔とを含んだリードを更に具備し、
前記端子接続部は、前記封口体の前記第2の面に向き合っており、
前記端子の前記主部は、前記リードの前記貫通孔に嵌め込まれていることを特徴とする請求項12に記載の封口体ユニット。 - 前記端子が前記リードにかしめ固定されていることを特徴とする請求項16に記載の封口体ユニット。
- 前記封口体の前記第2の面に向き合った端子接続部と、前記封口体の前記第2の面に向き合った面から延びた突起部と含むリードを更に具備し、
前記端子は、前記第2の端部に設けられた凹部又は前記第2の端部から前記第1の端部まで貫通した貫通孔を更に具備し、
前記端子接続部の前記突起部は、前記端子の前記凹部又は前記貫通孔に嵌め込まれていることを特徴とする請求項12に記載の封口体ユニット。 - 前記端子と前記リードとが溶接によって接合されていることを特徴とする請求項16又は18に記載の封口体ユニット。
- 前記リードが、前記封口体の前記立ち上がり部を囲んだ部分を更に具備し、
前記立ち上がり部は、前記ガスケットの前記少なくとも一部と前記リードとの間に挟まれていることを特徴とする請求項18に記載の封口体ユニット。 - 開口を有する外装体と、
前記外装体内に収容された電極体と、
前記外装体の前記開口を封止した請求項11に記載の封口体ユニットであって、前記第2の面が前記電極体と向き合っている封口体ユニットと
を具備する電池。
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