JP7024109B2 - 電池、電池パック、電池モジュール、蓄電装置、車両及び飛翔体 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、電池、電池パック、電池モジュール、蓄電装置、車両及び飛翔体に関する。

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群と、この電極群を収納する外装部材とを具備する。

薄型の電池であるため電池内のリードは複雑に折り曲げるなどしてコンパクトに収容することが求められており、電極端子についても例外ではない。従来、電極端子の軸部は、断面が真円のような円形状とされてきた。しかし、電池が薄型化しているため、断面が円形状である軸部の電極端子軸径が細くなり大電流を流しにくいという問題が生じている。

特開２０１７－０１０７４３号公報

本発明が解決しようとする課題は、薄型の電池において、高レートにおける充放電特性に優れた電池、電池パック、電池モジュール、蓄電装置、車両及び飛翔体を提供する。

実施形態の電池は、正極、正極と電気的に接続された正極集電タブ、負極、及び、負極と電気的に接続された負極集電タブを含み、扁平形状に捲回された正極集電タブが第一端面に位置し、かつ扁平形状に捲回された負極集電タブが第二端面に位置する、扁平形状の電極群と、正極集電タブと電気的に接続した電極群側正極リードと、負極集電タブと電気的に接続した電極群側負極リードと、第１の外装部と、第２の外装部とを含み、第１の外装部と第２の外装部が溶接されて形成された空間内に電極群が収納された外装部材と、第１の外装部は正極集電タブ側に貫通孔を有し、正極頭部及び正極頭部から延び出た正極軸部を含む正極外部端子と、貫通孔を有する正極端子リードを含み、正極頭部が第１の外装部の外側に突出し、正極軸部が正極端子リードの貫通孔に挿入されて正極軸部が第１の外装部及び正極端子リードにカシメ固定された正極端子部と、第１の外装部は負極集電タブ側に貫通孔を有し、負極頭部及び負極頭部から延び出た負極軸部を含む負極外部端子と、貫通孔を有する負極端子リードを含み、負極頭部が第１の外装部の外側に突出し、負極軸部が負極端子リードの貫通孔に挿入されて負極軸部が第１の外装部及び負極端子リードにカシメ固定された負極端子部と、を含む。正極軸部は、楕円錐台又は楕円柱台の第１の正極軸部と楕円錐台の第２の正極軸部を少なくとも含む。第１の正極軸部は、第２の正極軸部と正極頭部の間に配置されている。第１の正極軸部の天面と第２の正極軸部の天面は、直接的に連結している。負極軸部は、楕円錐台又は楕円柱台の第１の負極軸部と楕円錐台の第２の負極軸部を少なくとも含む。第１の負極軸部は、第２の負極軸部と負極頭部の間に配置されている。第１の負極軸部の天面と第２の負極軸部の天面は、直接的に連結している。第１の正極軸部の天面の短軸の長さをＡａ１、長軸の長さをＡａ２とし、第２の正極軸部の天面の短軸の長さをＢａ１、長軸の長さをＢａ２とし、第２の正極軸部の底面の短軸の長さをＢｂ１、長軸の長さをＢｂ２としたとき、｜（Ａａ２－Ｂａ２）-（Ａａ１－Ｂａ１）｜≦０．１ｍｍ、及び、（Ｂｂ２－Ｂａ２）＜（Ｂｂ１－Ｂａ１）を満たす。第１の負極軸部の天面の短軸の長さをＣａ１、長軸の長さをＣａ２とし、第２の負極軸部の天面の短軸の長さをＤａ１、長軸の長さをＤａ２とし、第２の負極軸部の底面の短軸の長さをＤｂ１、長軸の長さをＤｂ２としたとき、｜（Ｃａ２－Ｄａ２）-（Ｃａ１－Ｄａ１）｜≦０．１ｍｍ、及び、（Ｄｂ２－Ｄａ２）＜（Ｄｂ１－Ｄａ１）を満たす。

図１は、第１の実施形態の電池の概略斜視図である。 図２は、図１に示す電池の正極側から見た展開斜視図である。 図３は、図１に示す電池の負極側から見た展開斜視図である。 図４は、図１に示す電池の電極群の斜視図である。 図５は、電極群を部分的に展開した状態を示す斜視図である。 図６は、図１の正極部分を電池長辺方向に沿って切断した際に得られる断面図である。 図７は、図１の負極部分を電池長辺方向に沿って切断した際に得られる断面図である。 図８は、図１の正極部分を図６のＡ－Ａ’面方向に沿って切断した際に得られる断面図である。 図９は、第１の実施形態の電池の正極外部端子（負極外部端子）の斜視図である。 図１０は、図９に示す正極外部端子（負極外部端子）の短軸方向の断面図（ａ）と長軸方向の断面図（ｂ）である。 図１１（ａ）、図１１（ｂ）、図１１（ｃ）と図１１（ｄ）は、正極外部端子（負極外部端子）の断面形状の例である。 図１２は、図１に示す電池の第１の外装部に端子部が固定されたものを示す斜視図である。 図１３（ａ）は、第２の外装部の平面図であり、図１３（ｂ）は、第１の外装部の平面図である。 図１４（ａ）、図１４（ｂ）、図１４（ｃ）と図１４（ｄ）は、第１の実施形態の電池の製造工程を示す三面図である。 図１５Ａは、複数の電極群を収容した電池の組み立て工程を示す工程図である。 図１５Ｂは、複数の電極群を収容した電池の組み立て工程を示す工程図である。 図１５Ｃは、複数の電極群を収容した電池の組み立て工程を示す工程図である。 図１５Ｄは、複数の電極群を収容した電池の組み立て工程を示す工程図である。 図１６は、第１の実施形態の変形例における正極部分を電池長辺方向に沿って切断した際に得られる断面図である。 図１７は、第１の実施形態の変形例における図１６のＢ－Ｂ’面方向に沿って切断した際に得られる断面図である。 図１８は、第１の実施形態の変形例における電池の正極外部端子（負極外部端子）の斜視図である。 図１９は、図１８に示す正極外部端子（負極外部端子）の短軸方向の断面図（ａ）と長軸方向の断面図（ｂ）である。 図２０は、第２の実施形態の電池の概略斜視図である。 図２１は、図２０に示す電池の展開斜視図である。 図２２は、図２０に示す電池の一部の展開斜視図である。 図２３は、図２０に示す電池の第１の外装部に端子部が固定されたものを示す断面図である。 図２４は、図２３のＣ－Ｃ’面方向に沿って切断した際に得られる電池の一部の断面図（ａ）とＤ－Ｄ’面方向に沿って切断した際に得られる電池の一部の断面図（ｂ）である。 図２５は、第２の実施形態の電池の正極外部端子（負極外部端子）の斜視図である。 図２６は、図２５に示す正極外部端子（負極外部端子）の短軸方向の断面図（ａ）と長軸方向の断面図（ｂ）である。 図２７は、第２の実施形態の変形例にかかる電池の第１の外装部に端子部が固定されたものを示す断面である。 図２８は、図２７のＥ－Ｅ’面方向に沿って切断した際に得られる電池の一部の断面図（ａ）とＦ－Ｆ’面方向に沿って切断した際に得られる電池の一部の断面図（ｂ）である。 図２９は、第２の実施形態の変形例における電池の正極外部端子（負極外部端子）の斜視図である。 図３０は、図２９に示す正極外部端子（負極外部端子）の短軸方向の断面図（ａ）と長軸方向の断面図（ｂ）である。 図３１は、第３の実施形態の電池パックの第一例を示す概略図である。 図３２は、第３の実施形態の電池パックの第二例を示す概略図である。 図３３は、第４の実施形態の電池モジュールの展開斜視図である。 図３４は、第４の実施形態の電池モジュールの断面図である。 図３５は、第５の実施形態の蓄電装置の概略図である。 図３６は、第６の実施形態の車両の概略図である。 図３７は、第７の実施形態の飛翔体の概略図である。

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の実施形態の電池を図１～図１５を参照して説明する。図面の一部は斜視図や展開図であり、一部の部材及び部分は図示されていないが、正極及び負極は対称に構成されているため、一方の電極の図示されない部分は、他方の電極の構造から明らかにされる。なお、実施形態は、正極及び負極を非対称に構成することを認める。

図１に示す電池１００は、外装部材１と、電極群２と、正極端子部３と、負極端子部４と、電解質（図示しない）とを含む。図１に示す電池１００は、例えば、二次電池である。実施形態の電池１００は、薄型である。薄型である電池１００の厚さ（電池１００の外寸（高さ、幅、奥行き）のうちの最小の長さ）は、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。電池１００は、カップ型である。

図２は、図１に示す電池の正極側から見た展開斜視図である。図３は、図１に示す電池の負極側から見た展開斜視図である。図１、図２及び図３に示すように、外装部材１は、第１の外装部５と、第２の外装部６とを含む。第１の外装部５は、底付き角筒容器であり、開口部５ａにフランジ部５ｂを有する。外装部材１には、第１の外装部５のフランジ部５ｂと第２の外装部６が溶接されて形成された空間内に電極群２が収納されている。

第１の外装部５及び第２の外装部６は、ステンレス、アルミラミネート及びアルミニウムからなる群より選ばれるいずれかからなることが好ましい。また、電池１００の体積当たりの電池容量を増加させるために、第１の外装部５及び第２の外装部６の厚さ、つまり、第１の外装部５及び第２の外装部６の板厚は、０．０２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下の範囲にすることが望ましい。この範囲にすることにより、機械的強度と柔軟性という相反する性質を両立させることができる。板厚のより好ましい範囲は、０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下である。

図１、図２及び図３に示すように、第１の外装部５の短辺側壁と底部とを繋ぐコーナの中央付近に内側に張り出した凹部が設けられており、凹部の底部が傾斜面５ｄになっている。第１の外装部５は、開口部５ａの大きさ（開口面積となる部分の最大長）以下の深さを有するものである。より好ましい第１の外装部５は、開口面積となる部分の短辺以下の深さを有するものである（例えば図２に示すもの）。第１の外装部５は、例えば、鋼板から浅絞り加工によって作製された開口部を５ａ有するカップ型容器である。一方、第２の外装部６は、蓋である。第２の外装部６は第１の外装部５の開口部５ａを覆う。第２の外装部６も第１の外装部５と同様に浅絞り加工によって作成されたカップ型容器でも板状でもよい。第２の外装部６がカップ型容器であるとき、第２の外装部６の側面を第１の外装部５の側面の一部と見なすことができる。また、第２の外装部６がカップ型容器であるとき、第２の外装部６の側面側の内面を第１の外装部５の内面の一部と見なすことができる。第１の外装部５のフランジ部５ｂが第２の外装部６の四辺に溶接されて形成された空間内に電極群２が収納される。溶接には、例えば、抵抗シーム溶接が用いられる。抵抗シーム溶接は、レーザ溶接に比して低いコストで高い気密性と耐熱性を実現することができる。

図４は、図１に示す電池１００の電極群２の斜視図である。図４に示す電極群２の正極集電タブ７ａは、電極群側正極リード１２と電気的に接続している。例えばＵ字型のバックアップ正極リード１１を用いる場合、正極集電タブ７ａをバックアップ正極リード１１で挟み、バックアップ正極リード１１が電極群側正極リード１２と電気的に接続した構成とすることが出来る。正極集電タブ７ａの電極群側正極リード１２又はバックアップ正極リード１１と接していない部分は、切り取られ、正極集電タブ７ａは、電極群２の中央部分のみに設けられた構成とすることが出来る。

同様に、図４に示す電極群２の負極集電タブ８ａは、電極群側負極リード１４と電気的に接続している。例えば、Ｕ字型のバックアップ負極リード１３を用いる場合、負極集電タブ８ａをバックアップ負極リード１３で挟み、バックアップ負極リード１３が電極群側負極リード１４と電気的に接続した構成とすることが出来る。負極集電タブ８ａの電極群側負極リード１４又はバックアップ負極リード１３と接していない部分は、切り取られ、負極集電タブ８ａは、電極群２の中央部分のみに設けられた構成とすることが出来る。

薄型の電池であるため、電極群２が収容される空間は、高さの低い空間である。１個の電極群２が収容される空間の高さは、外装部材１内に収容され、高さ方向に並んだ電極群２の数で第１の外装部５の底部から第２の外装部６までの距離を割った値である。電池が薄型であるため、１個あたりの電極群２が収容される空間の高さは、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。電極群２が収容される空間は、高さが低い空間であるため、リードの形状に制限が生じる。

図５は、電極群２を部分的に展開した状態を示す斜視図である。電極群２は、図５に示すように、扁平形状で、正極７と、負極８と、正極７と負極８の間に配置されたセパレータ９とを含む。扁平状の電極群２は、正極７、正極７と電気的に接続された正極集電タブ７ａ、負極８、及び、負極８と電気的に接続された負極集電タブ８ａを含み、扁平形状に捲回された正極集電タブ７ａが第一端面に位置し、かつ扁平形状に捲回された負極集電タブ８ａが第二端面に位置する。電極群２の扁平な２面のうち１つの面が第１の外装部５の底面５ｃと対向し、電極群２の扁平な２面のうち他方の面が第２の外装部６の面と対向する。

電極群２は、第１の外装部５内に、第一端面７ａが正極端子部３と対向し、かつ第二端面８ａが負極端子部４と対向するように収納される。そのため、電極群２の第一端面７ａ及び第二端面８ａと交わる平面が第１の外装部５内の底面５ｃと対向し、第一端面７ａ及び第二端面８ａと交わる湾曲面が第１の外装部５内の長辺側側面と対向する。

正極７は、例えば箔からなる帯状の正極集電体と、正極集電体の長辺に平行な一端部からなる正極集電タブ７ａと、少なくとも正極集電タブ７ａの部分を除いて正極集電体に形成された正極材料層（正極活物質含有層）７ｂとを含む。

一方、負極８は、例えば箔からなる帯状の負極集電体と、負極集電体の長辺に平行な一端部からなる負極集電タブ８ａと、少なくとも負極集電タブ８ａの部分を除いて負極集電体に形成された負極材料層（負極活物質含有層）８ｂとを含む。電極群２は、正極７の正極材料層７ｂと負極８の負極材料層８ｂがセパレータ９を介して対向すると共に、捲回軸の一方側に正極集電タブ７ａが負極８及びセパレータ９よりも突出し、かつ他方側に負極集電タブ８ａが正極７及びセパレータ９よりも突出するように、正極７、セパレータ９及び負極８が扁平形状に捲回されたものである。よって、電極群２において、捲回軸と垂直な第一端面に、扁平の渦巻き状に捲回された正極集電タブ７ａが位置する。

また、捲回軸と垂直な第二端面に、扁平の渦巻き状に捲回された負極集電タブ８ａが位置する。なお、電極群２は、電解質（図示しない）を保持している。絶縁シート１０は、電極群２の最外周のうち、正極集電タブ７ａと負極集電タブ８ａの間の部分を被覆している。そして、絶縁シート１０は、電極群２の最外周のうち、正極集電タブ７ａ及び負極集電タブ８ａを除いた部分を被覆している。なお、電極群２は、電解質（図示しない）を保持している。

図６に図１の正極７部分を電池長辺方向に沿って切断した際に得られる断面図を示す。また、図７に図１の負極８部分を電池長辺方向に沿って切断した際に得られる断面図を示す。正極端子側の図６と負極端子側の図７は、対称である。図６には、Ａ－Ａ’の仮想線（破線）を示している。

図８は、図６の正極７側のＡ－Ａ’面に沿って切断した際に得られる断面図である。Ａ－Ａ’面は、正極端子１７の中央（傾斜面５ｄの中央）を通る断面である。図８の断面図においては、Ａ－Ａ’面の断面図、つまり、仮想線から電池１００の奥行き方向（正極端子１７から負極端子に向かう方向）に切断した断面図を示している。正極７側と負極８側は対称であるため、負極８側のＡ－Ａ’面の断面図は、図示しないが、正極７側の図面を参考にすることによって負極８側の構造が理解される。

正極端子部３は、図２、図３、図６及び図８に示すように、第１の外装部５の傾斜面５ｄに開口された貫通孔１５と、正極外部端子１７と、正極絶縁部材１８ａ、正極補強部材（リング状部材）１８ｂと、絶縁ガスケット１９と、正極端子絶縁部材２０とを含む。

正極端子部３において、第１の外装部５は正極集電タブ側に貫通孔１５を有している。正極端子部３の正極外部端子１７は、正極頭部１７ａ及び正極頭部１７ａから延び出た正極軸部を含む。正極端子部３において、貫通孔２３ａを有する正極端子リード２３を含む。正極端子部３において、正極頭部１７ａが第１の外装部５の外側に突出し、正極軸部が正極端子リード２３の貫通孔２３ａに挿入されて、正極軸部が第１の外装部５及び正極端子リード２３にカシメ固定されている。

バーリング部（環状の立ち上がり部）１６は、図５に示すように、貫通孔１５の周縁部から外装部材１の内側に向けて延びており、バーリング加工によって形成されたものである。

図９に正極外部端子１７の斜視図を示す。正極外部端子１７は、図６、図８及び図９に示すように、例えば、角錐台形状の正極頭部１７ａと、第１の外装部５の貫通孔１５を貫通する正極軸部とを含む。正極軸部は、正極頭部１７ａの頂面と平行で、頂面とは反対側の平面から伸び出ている。正極外部端子１７は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等の導電性材料から形成される。

正極軸部は、楕円錐台又は楕円柱台の第１の正極軸部１７ｂと楕円錐台の第２の正極軸部１７ｃを少なくとも含む。図９に示す正極外部端子１７の斜視図では、第１の正極軸部１７ｂが楕円錐台である。第１の正極軸部１７ｂが楕円柱台である形態は、変形例で説明する。第１の正極軸部１７ｂは、第２の正極軸部１７ｃと正極頭部１７ａの間に配置されている。正極軸部の断面を楕円形状とすることで、電極端子部分の形状及び容積的な制限を満たしつつ、正極軸部の断面が円形状である場合と比べて、正極軸部と正極端子リード２３の接触面と、正極軸部の断面積を大きくすることが出来る。第２の正極軸部１７ｃを楕円錐台にすることで、第２の正極軸部１７ｃの断面積を大きくし、正極端子リード２３とのカシメ固定をより強固にすることができる。

図６及び図８に示す通り、正極集電タブ７ａと正極外部端子１７の間の電気的経路では、正極軸部の断面（正極軸部と正極頭部１７ａの連結方向に対して垂直方向の正極軸部の断面）が最も小さくなる。正極軸部の断面を正極頭部１７ａよりも大きくすると、正極外部端子１７を貫通孔１５に通すことが出来ない。電池１００を高レートで充放電するためには、正極集電タブ７ａと正極外部端子１７の間の電気的経路の断面積を大きくすることが好ましい。正極外部端子１７をカシメ固定している場合では、正極軸部の断面積が最も小さくなる。つまり、電池の端子部分において、正極軸部の断面積を大きくすると、電池１００を更に高レートで充放電することが出来る。しかし、単純に、正極軸部の断面積を大きくすると、電池１００の厚み（電池容量に対する電池１００の厚み）が増加、若しくは、電池容量が低下してしまう。そこで、実施形態では、正極軸部の断面を楕円形状とすることで電池１００の厚さにも電池容量にも悪影響を及ぼさずに、正極軸部の断面積を増加させることができる。正極外部端子１７を含め、電池１００の内部形状は、Ｘ線を用いたＣＴ（Computed Tomography）検査を行って得られた断面から求められる。

第１の正極軸部１７ｂと第２の正極軸部１７ｃは、天面と底面を有する。楕円錐台の小さい方の頂面を天面とし、楕円錐台の大きい方の頂面を底面とする。第１の正極軸部１７ｂの底面は、正極頭部１７ａを向く面である。第１の正極軸部１７ｂの天面は、第１の正極軸部１７ｂの底面とは反対側の面である。第１の正極軸部１７ｂの天面は、第２の正極軸部１７ｃの天面を向く面である。第２の正極軸部１７ｃの天面は、正極頭部１７ａを向く面である。第２の正極軸部１７ｃの底面は、第２の正極軸部１７ｃの天面とは反対側の面である。第１の正極軸部１７ｂの側面は、絶縁ガスケット１９、より具体的には、フランジ部１９ａと対向し接している。第１の正極軸部１７ｂの天面と第２の正極軸部１７ｃの天面は、直接的に連結している。第１の正極軸部１７ｂと正極頭部１７ａの間には、図示しない楕円錐台又は楕円柱台を更に設けることが出来る。第１の正極軸部１７ｂと正極頭部１７ａの間の図示しない楕円錐台又は楕円柱台の断面積は、正極頭部１７ａの断面積以下であり、第１の正極軸部１７ｂの断面積よりも大きく、第２の正極軸部１７ｃの断面積よりも大きいことが、高レートでの充放電の観点から好ましい。正極軸部の断面が楕円形状であることで、正極外部端子１７が回転しにくくなるという点でも好ましい。

図１０に正極外部端子１７の短軸方向の断面図（図１０（ａ））と長軸方向の断面図（図１０（ｂ））を示す。正極外部端子１７の短軸方向（第１の正極軸部１７ｂの短軸方向と第２の正極軸部１７ｃの短軸方向）とは、正極軸部の中心を通り、正極軸部の軸径が最も細くなる断面の方向である。正極外部端子１７の長軸方向（第１の正極軸部１７ｂの長軸方向と第２の正極軸部１７ｃの長軸方向）とは、正極軸部の中心を通り、正極軸部の軸径が最も太くなる断面の方向である。第１の正極軸部１７ｂの短軸方向と第２の正極軸部１７ｃの短軸方向は同じ方向であることが好ましい。また、第１の正極軸部１７ｂの長軸方向と第２の正極軸部１７ｃの長軸方向は同じ方向であることが好ましい。また、正極外部端子１７の短軸方向（第１の正極軸部１７ｂの短軸方向と第２の正極軸部１７ｃの短軸方向）は、正極頭部１７ａの正極軸部側の平面の短手方向であり、正極外部端子１７の長軸方向（第１の正極軸部１７ｂの長軸方向と第２の正極軸部１７ｃの長軸方向）は、正極頭部１７ａの正極軸部側の平面の長手方向である。正極外部端子１７の短軸方向（第１の正極軸部１７ｂの短軸方向と第２の正極軸部１７ｃの短軸方向）と正極外部端子１７の長軸方向（第１の正極軸部１７ｂの長軸方向と第２の正極軸部１７ｃの長軸方向）は、傾斜面５ｄと平行若しくは実質的に平行（角度差±３度以内）であることが好ましい。

図１０に示す通り、第１の正極軸部１７ｂの天面の短軸の長さをＡａ１とし、第１の正極軸部１７ｂの天面の長軸の長さをＡａ２とする。また、第１の正極軸部１７ｂの底面の短軸の長さをＡｂ１とし、第１の正極軸部１７ｂの底面の長軸の長さをＡｂ２とする。また、第２の正極軸部１７ｃの天面の短軸の長さをＢａ１とし、第２の正極軸部１７ｃの天面の長軸の長さをＢａ２とする。また、第２の正極軸部１７ｃの底面の短軸の長さをＢｂ１とし、第２の正極軸部１７ｃの底面の長軸の長さをＢｂ２とする。

Ａａ１とＡｂ１は、Ａａ１＜Ａｂ１（第１正極軸部１７ｂが楕円柱である変形例を含めるとＡａ１≦Ａｂ１）を満たす。Ａａ２とＡｂ２は、Ａａ２＜Ａｂ２（第１正極軸部１７ｂが楕円柱である変形例を含めるとＡａ２≦Ａｂ２）を満たす。Ｂａ１とＢｂ１は、Ｂａ１＜Ｂｂ１を満たす。Ｂａ２とＢｂ２は、Ｂａ２＜Ｂｂ２を満たす。

また、Ａａ１、Ａａ２、Ｂａ１、Ｂａ２、Ｂｂ１及びＢｂ２は、｜（Ａａ１－Ｂａ１）－（Ａａ２－Ｂａ２）｜≦０．１ｍｍ、及び、（Ｂｂ２－Ｂａ２）＜（Ｂｂ１－Ｂａ１）を満たすことが好ましい。｜（Ａａ１－Ｂａ１）－（Ａａ２－Ｂａ２）｜≦０．１ｍｍを満たすと第１の正極軸部１７ｂと正極端子リード２３を安定して接触させることができるという利点がある。（Ｂｂ２－Ｂａ２）＜（Ｂｂ１－Ｂａ１）を満たすと第２の正極軸部１７ｃと正極端子リード２３の接触部の面積を大きくすることができカシメ部を強固にすることができるという利点がある。同観点から、１．２（Ｂｂ２－Ｂａ２）＜（Ｂｂ１－Ｂａ１）を満たすことがより好ましい。

また、第１の正極軸部１７ｂの天面の短軸の長さであるＡａ１と、第１の正極軸部１７ｂの天面の長軸の長さであるＡａ２は、１．１≦Ａａ２／Ａａ１≦２．０を満たすことが好ましい。Ａａ２／Ａａ１が１．１より小さいと第１の正極軸部１７ｂの断面形状が円に近くなり、Ａａ２／Ａａ１が２．０より大きいと長軸が長すぎることで、断面積が小さくなる。従って、高レートでの充放電の観点から上記範囲を満たすことが好ましい。

また、第１の正極軸部１７ｂの底面の短軸の長さであるＡｂ１と第１の正極軸部１７ｂの底面の長軸の長さであるＡｂ２は、１．０８≦Ａｂ２／Ａｂ１≦２．０を満たすことが好ましい。Ａｂ２／Ａｂ１が１．０８より小さいと第１の正極軸部１７ｂの断面形状が円に近くなり、Ａｂ２／Ａｂ１が２．０より大きいと長軸が長すぎることで、断面積が小さくなる。従って、高レートでの充放電の観点から上記範囲を満たすことが好ましい。

また、第１の正極軸部１７ｂの天面の長軸の長さであるＡａ２と第２の正極軸部１７ｃの天面の長軸の長さであるＢａ２は、１．０５≦Ａａ２／Ｂａ２≦１．５を満たすと第１の正極軸部１７ｂと正極端子リード２３を安定して接触させることができるという利点がある。Ａａ２／Ｂａ２が１．０５より小さいと正極端子リード２３の組立性の観点から好ましくない。Ａａ２／Ｂａ２が１．５より大きいと、Ｂａ２が小さい場合は断面積が小さくなり高レートでの充放電の観点から好ましくなく、Ａａ２が大きい場合は絶縁ガスケット１９によるシール部分が増えることになり気密性の観点から好ましくない。

図１１に、正極外部端子１７の軸部分の断面形状の例を示す。実施形態における楕円とは、数学的に定義された楕円に限定されるものではなく、広義に解釈する。広義に解釈される楕円形状の例の一部を図１１に示す。図１１（ａ）は、数学的に定義された楕円である。図１１（ｂ）は、小判型の楕円形状である。図１１（ｃ）は、トラック形状であり、これも楕円形状に含む。図１１（ｄ）は、菱形の角を丸くした形状（例えば、バイポーラトランジスタのＴＯ－３型）であり、これも楕円形状に含む。負極外部端子３２の軸部分の楕円形状も正極外部端子１７の軸部分の楕円形状と同様である。なお、実施形態における楕円形状は、顕著な角を含まない形状である。

また、高レートでの充放電を行う観点から、正極軸部は、中実であることが好ましい。中実とは、正極軸部は、実質的に空隙が無く、実質的に金属又は合金で構成されていることである。正極外部端子１７全体が、中実であることがより好ましい。

正極絶縁部材１８ａは、貫通孔及び凸部有し、第１の外装部５を正極外部端子１７及び正極端子リード２３と絶縁する。正極絶縁部材１８ａは、凸部を有するリング状部材である。正極絶縁部材１８ａの凸部は、正極端子リード２３が存在する方向とは、反対側の方向に延出している。正極絶縁部材１８ａは、絶縁性の部材である。

凸部を有する正極絶縁部材１８ａ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）などからなる群より選ばれる１種以上の樹脂材料で構成されることが好ましい。

正極補強部材１８ｂは、例えば、ガスケットよりも剛性の高い材質で形成された貫通孔を有する円形リングからなる。正極補強部材１８ｂは、第１の外装部５と正極絶縁部材１８ａとの間に配置されている。ガスケットよりも剛性の高い材質の例には、ステンレス鋼、鉄にメッキ（例えばＮｉ、ＮｉＣｒ等）を施したもの、セラミックス、ガスケットよりも高い剛性を持ち得る樹脂（例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ））などが含まれる。正極補強部材１８ｂは、図６に示すように、バーリング部１６の外周面上に配置されてバーリング部１６及び正極絶縁部材１８ａと接している。外装部材１が薄い部材であるため、正極補強部材１８ｂによって第１の外装部５及びバーリング部１６の補強がなされることが好ましい。

正極外部端子１７は、正極絶縁部材１８ａの貫通孔と正極補強部材１８ｂの貫通孔に挿入されている。正極絶縁部材１８ａの凸部と、第１の外装部５のバーリング部１６によって、正極補強部材１８ｂが挟まれている。正極端子リード２３部分が動いたとしても正極絶縁部材１８ａよって正極端子リード２３が第１の外装部５とショートすることをより確実に妨げる点で好ましい。また、正極絶縁部材１８ａの凸部によって、正極端子リード２３と第１の外装部５との絶縁の確実性が向上することが好ましい。

絶縁ガスケット１９は、図２及び図６に示すように、一方の開口端にフランジ部１９ａを有する円筒体（筒部）である。絶縁ガスケット１９は、図２及び図６に示すように、円筒体の部分が貫通孔１５及びバーリング部１６内に挿入され、フランジ部１９ａが第１の外装部５の外面上の貫通孔１５の外周に配置されている。絶縁ガスケット１９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）などの樹脂から形成されている。

正極端子絶縁部材２０は、図２及び図６に示すように、鈍角に折れ曲がった板状部材であり、底部に貫通孔２０ａを有する。正極端子絶縁部材２０は、第１の外装部５の外面上に配置されている。正極端子絶縁部材２０の貫通孔２０ａには、絶縁ガスケット１９のフランジ部１９ａが挿入されている。

正極端子部３は、正極端子リード２３をさらに備える。正極端子リード２３は、貫通孔２３ａと第１の外装部５の開口部側、すなわち、第２の外装部６側に延出した第１の延出部２３ｂを有する導電性の板である。図５では、正極端子リード２３は、電極群２側に延出した第１の延出部２３ａを有する。正極端子リード２３の第１の延出部２３ｂは、電極群側正極リード１２の第１の延出部１２ａと溶接により一体化されている。第１の延出部２３ｂと第１の延出部１２ａの対向する面が溶接されており、さらに、先端側の第１の延出部２３ｂの端面と第１の延出部１２ａの端面も溶接されている。正極端子リード２３の第１の延出部２３ｂ及び電極群側正極リード１２の第１の延出部１２ａの少なくとも先端部分は、第２の外装部６の面に対して垂直又は略垂直（８０°以上１００°以下）である。正極端子リード２３の第１の延出部２３ｂ及び電極群側正極リード１２の第１の延出部１２ａの少なくとも先端部分が第２の外装部６の面に対して垂直又は略垂直であることは、正極端子リード２３の第１の延出部２３ｂと電極群側正極リード１２の第１の延出部１２ａの溶接後にリードを折り曲げずに作製されたことを表している。溶接後にリードを折り曲げることによって電極の端子部分の配線をコンパクトにできるという利点があるが、溶接後に折曲げを精度良く行うには、リードの厚さを薄くすることが求められる。しかし、リードの厚さを薄くすると大電流を流しにくいという点で好ましくない。溶接された部分が第２の外装部６の面の方向を向くようにすることで、リードの厚さを厚くすることができる。なお、リードの折り曲げ形状を含め、電極群側正極リード１２や正極端子リード２３の形状は、図６に示す形状に限定されず他の形状であっても良い。

大電流特性を考慮すると、正極端子リード２３の厚さは、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とすることができ、また、電極群側正極リード１２の厚さは、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とすることができる。さらに、リード同士の溶接前のリードの折り曲げ工程及び大電流特性を考慮すると、正極端子リード２３の厚さと電極群側正極リード１２の厚さの和は、１．０ｍｍ以上１．２ｍｍ以下とすることが好ましい。これらの厚さは、溶接されている部分で少なくとも満たすことが好ましい。

電池１００は、第１の正極絶縁補強部材２４をさらに備える。第１の正極絶縁補強部材２４は、第１の外装部５の内面側に配置される。より具体的には、第１の正極絶縁補強部材２４は、第１の外装部５の内面側であって正極端子リード２３と第１の外装部５との間に配置される。図２及び図６に示すように、第１の正極絶縁補強部材２４は、有底矩形筒を長辺方向に半割した構造の本体部分２４ａと、本体部分２４ａに形成された円形溝２４ｂと、円形溝２４ｂの中央に開口された貫通孔２４ｃとを有する。貫通孔２４ｃ内に、正極絶縁部材１８ａ、正極補強部材１８ｂ及び正極外部端子１７が配置される。第１の正極端子絶縁補強部材２４は、本体部分２４ａが第１の外装部５の短辺側側壁から底面に繋がるコーナ部と、第１の外装部５の短辺側側壁から長辺側側面に繋がるコーナ部を被覆する。これにより、第１の外装部５、特に短辺側側壁と長辺側側壁と底部とが交わるコーナ付近を補強することができる。円形溝２４ｂには、バーリング部１６の外周面上に配置された正極絶縁部材１８ａが配置される。貫通孔２４ｃは、バーリング部１６の開口及び第１の外装部５の貫通孔１５と連通する。第１の正極端子絶縁補強部材２４上に、正極端子リード２３が配置される。正極端子リード２３の貫通孔２３ａは、第１の正極端子絶縁補強部材２４の貫通孔２４ｃ、バーリング部１６の開口及び第１の外装部５の貫通孔１５と連通する。

第１の正極絶縁補強部材２４と一対の第２の正極絶縁補強部材２５は、第１の外装部５の内面側及び第２の外装部６の内面側に配置される。第２の正極絶縁補強部材２５は、図２に示すように、有底矩形筒を長辺方向に半割した構造を有する。一方の第１の正極絶縁補強部材２４は、正極集電タブ７ａのうち、捲回中心から第１の外装部５側までの半分程度を被覆する。他方の第２の正極絶縁補強部材２５は、正極集電タブ７ａのうち、捲回中心から第２の外装部６側までの半分程度を被覆する。これにより、第２の外装部６、特に短辺付近を補強することができる。

正極外部端子１７の軸部は、絶縁ガスケット１９、正極端子絶縁部材２０の貫通孔２０ａ、第１の外装部５の貫通孔１５、正極端子絶縁補強部材２４の貫通孔２４ｃ及び正極端子リード２３の貫通孔２３ａに挿入された後、カシメ加工によって塑性変形を生じる。その結果、これらの部材が一体化されると共に、正極外部端子１７が正極端子リード２３と電気的に接続される。よって、正極外部端子１７は、リベットの役割も担う。なお、第２の正極軸部１７ｃが正極端子リード２３とカシメ固定され、正極端子リード２３の貫通孔２３ａの内壁の少なくとも一部又は全部は、第２の正極軸部１７ｃと溶接され、より強固な接続と電気導通性の向上を施しても良い。

負極端子部４は、図３及び図７に示すように、第１の外装部５の傾斜面５ｄに開口された貫通孔３０と、負極外部端子３２と、負極絶縁部材３３ａ、負極補強部材（リング状部材）３３ｂと、絶縁ガスケット３４と、負極端子絶縁部材３５とを含む。

負極端子部４において、第１の外装部５は負極集電タブ８ａ側に貫通孔３０を有している。負極端子部４の負極外部端子３２は、負極頭部３２ａ及び負極頭部３２ａから延び出た負極軸部を含む。負極端子部４において、貫通孔３６ａを有する負極端子リード３６を含む。負極端子部４において、負極頭部３２ａが第１の外装部５の外側に突出し、負極軸部が負極端子リード３６の貫通孔３６ａに挿入されて、負極軸部が第１の外装部５及び負極端子リード３６にカシメ固定されている。

図９に負極外部端子３２の斜視図を示す。負極外部端子３２は、図７及び図９に示すように、例えば、角錐台形状の負極頭部３２ａと、負極軸部とを含む。負極軸部は、負極頭部３２ａの頂面と平行な平面から伸び出ている。負極外部端子３２は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等の導電性材料から形成される。

負極軸部は、楕円錐台又は楕円柱台の第１の負極軸部３２ｂと楕円錐台の第２の負極軸部３２ｃを少なくとも含む。図９に示す負極外部端子３２の斜視図では、第１の負極軸部３２ｂが楕円錐台である。第１の負極軸部３２ｂが楕円柱台である形態は、変形例で説明する。第１の負極軸部３２ｂは、第２の負極軸部３２ｃと負極頭部３２ａの間に配置されている。負極軸部の断面を楕円形状とすることで、電極端子部分の形状及び容積的な制限を満たしつつ、負極軸部の断面が円形状である場合と比べて、負極軸部と負極端子リード３６の接触面と、負極軸部の断面積を大きくすることが出来る。第２の負極軸部３２ｃを楕円錐台にすることで、第２の負極軸部３２ｃの断面積を大きくし、負極端子リード３６とのカシメ固定をより強固にすることができる。

図７及び参照する図８に示す通り、負極集電タブ８ａと負極外部端子３２の間の電気的経路では、負極軸部の断面（負極軸部と負極頭部３２ａの連結方向に対して垂直方向の負極軸部の断面）が最も小さくなる。負極軸部の断面を負極頭部３２ａよりも大きくすると、負極外部端子３２を貫通孔１５に通すことが出来ない。電池１００を高レートで充放電するためには、負極集電タブ８ａと負極外部端子３２の間の電気的経路の断面積を大きくすることが好ましい。負極外部端子３２をカシメ固定している場合では、負極軸部の断面積が最も小さくなる。つまり、電池の端子部分において、負極軸部の断面積を大きくすると、電池１００を更に高レートで充放電することが出来る。しかし、単純に、負極軸部の断面積を大きくすると、電池１００の厚み（電池容量に対する電池１００の厚み）が増加、若しくは、電池容量が低下してしまう。そこで、実施形態では、負極軸部の断面を楕円形状とすることで電池１００の厚さにも電池容量にも悪影響を及ぼさずに、負極軸部の断面積を増加させることができる。

第１の負極軸部３２ｂと第２の負極軸部３２ｃは、天面と底面を有する。楕円錐台の小さい方の頂面を天面とし、楕円錐台の大きい方の頂面を底面とする。第１の負極軸部３２ｂの底面は、負極頭部３２ａを向く面である。第１の負極軸部３２ｂの天面は、第１の負極軸部３２ｂの底面とは反対側の面である。第１の負極軸部３２ｂの天面は、第２の負極軸部３２ｃの天面を向く面である。第２の負極軸部３２ｃの天面は、負極頭部３２ａを向く面である。第２の負極軸部３２ｃの底面は、第２の負極軸部３２ｃの天面とは反対側の面である。第１の負極軸部３２ｂの側面は、絶縁ガスケット３４、より具体的には、フランジ部３４ａと対向し接している。第１の負極軸部３２ｂの天面と第２の負極軸部３２ｃの天面は、直接的に連結している。第１の負極軸部３２ｂと負極頭部３２ａの間には、図示しない楕円錐台又は楕円柱台を更に設けることが出来る。第１の負極軸部３２ｂと負極頭部３２ａの間の図示しない楕円錐台又は楕円柱台の断面積は、負極頭部３２ａの断面積以下であり、第１の負極軸部３２ｂの断面積よりも大きく、第２の負極軸部３２ｃの断面積よりも大きいことが、高レートでの充放電の観点から好ましい。負極軸部の断面が楕円形状であることで、正極外部端子１７が回転しにくくなるという点でも好ましい。

図１０に負極外部端子３２の短軸方向の断面図（図１０（ａ））と長軸方向の断面図（図１０（ｂ））を示す。負極外部端子３２の短軸方向（第１の負極軸部３２ｂの短軸方向と第２の負極軸部３２ｃの短軸方向）とは、負極軸部の中心を通り、負極軸部の軸径が最も細くなる断面の方向である。負極外部端子３２の長軸方向（第１の負極軸部３２ｂの長軸方向と第２の負極軸部３２ｃの長軸方向）とは、負極軸部の中心を通り、負極軸部の軸径が最も太くなる断面の方向である。第１の負極軸部３２ｂの短軸方向と第２の負極軸部３２ｃの短軸方向は同じ方向であることが好ましい。また、第１の負極軸部３２ｂの長軸方向と第２の負極軸部３２ｃの長軸方向は同じ方向であることが好ましい。また、負極外部端子３２の短軸方向（第１の負極軸部３２ｂの短軸方向と第２の負極軸部３２ｃの短軸方向）は、負極頭部３２ａの負極軸部側の平面の短手方向であり、負極外部端子３２の長軸方向（第１の負極軸部３２ｂの長軸方向と第２の負極軸部３２ｃの長軸方向）は、負極頭部３２ａの正極軸部側の平面の長手方向である。負極外部端子３２の短軸方向（第１の負極軸部３２ｂの短軸方向と第２の負極軸部３２ｃの短軸方向）と負極外部端子３２の長軸方向（第１の負極軸部３２ｂの長軸方向と第２の負極軸部３２ｃの長軸方向）は、傾斜面５ｄと平行若しくは実質的に平行（角度差±３度以内）であることが好ましい。

図１０に示す通り、第１の負極軸部３２ｂの天面の短軸の長さをＣａ１とし、第１の負極軸部３２ｂの天面の長軸の長さをＣａ２とする。また、第１の負極軸部３２ｂの底面の短軸の長さをＣｂ１とし、第１の負極軸部３２ｂの底面の長軸の長さをＣｂ２とする。また、第２の負極軸部３２ｃの天面の短軸の長さをＤａ１とし、第２の負極軸部３２ｃの天面の長軸の長さをＤａ２とする。また、第２の負極軸部３２ｃの底面の短軸の長さをＤｂ１とし、第２の負極軸部３２ｃの底面の長軸の長さをＤｂ２とする。

Ｃａ１とＣｂ１は、Ｃａ１＜Ｃｂ１（第１負極軸部３２ｂが楕円柱である変形例を含めるとＣａ１≦Ｃｂ１）を満たす。Ｃａ２とＣｂ２は、Ｃａ２＜Ｃｂ２（第１負極軸部３２ｂが楕円柱である変形例を含めるとＣａ２≦Ｃｂ２）を満たす。Ｄａ１とＤｂ１は、Ｄａ１＜Ｄｂ１を満たす。Ｄａ２とＤｂ２は、Ｄａ２＜Ｄｂ２を満たす。

また、Ｃａ１、Ｃａ２、Ｄａ１、Ｄａ２、Ｄｂ１及びＤｂ２は、｜（Ｃａ１－Ｄａ１）－（Ｃａ２－Ｄａ２）｜≦０．１ｍｍ、及び、（Ｄｂ２－Ｄａ２）＜（Ｄｂ１－Ｄａ１）を満たすことが好ましい。｜（Ｃａ１－Ｄａ１）－（Ｃａ２－Ｄａ２）｜≦０．１ｍｍを満たすと第１の負極軸部３２ｂと負極端子リード３６を安定して接触させることができるという利点がある。（Ｄｂ２－Ｄａ２）＜（Ｄｂ１－Ｄａ１）を満たすと第２の負極軸部３２ｃと負極端子リード３６の接触部の面積を大きくすることができカシメ部を強固にすることができるという利点がある。同観点から、１．２（Ｄｂ２－Ｄａ２）＜（Ｄｂ１－Ｄａ１）を満たすことがより好ましい。

また、Ｃａ１とＣａ２は、１．１≦Ｃａ２／Ｃａ１≦２．０を満たすことが好ましい。Ｃａ２／Ｃａ１が１．１より小さいと第１の負極軸部３２ｂの断面形状が円に近くなり、Ｃａ２／Ｃａ１が２．０より大きいと長軸が長すぎることで、断面積が小さくなる。従って、高レートでの充放電の観点から上記範囲を満たすことが好ましい。

また、Ｃｂ１とＣｂ２は、１．０８≦Ｃｂ２／Ｃｂ１≦２．０を満たすことが好ましい。Ｃｂ２／Ｃｂ１が１．０８より小さいと第１の負極軸部３２ｂの断面形状が円に近くなり、Ｃｂ２／Ｃｂ１が２．０より大きいと長軸が長すぎることで、断面積が小さくなる。従って、高レートでの充放電の観点から上記範囲を満たすことが好ましい。

また、Ｃａ２とＤａ２は、１．０５≦Ｃａ２／Ｄａ２≦１．５を満たすと第１の負極軸部３２ｂと負極端子リード３６を安定して接触させることができるという利点がある。Ｃａ２／Ｄａ２が１．５より小さいと負極端子リード３６の組立性の観点から好ましくない。Ｃａ２／Ｄａ２が１．５より大きいとＢａ２が小さい場合は断面積が小さくなり高レートでの充放電の観点から好ましくなく、Ａａ２が大きい場合は絶縁ガスケット１９によるシール部分が増えることになり気密性の観点から好ましくない。

また、高レートでの充放電を行う観点から、負極軸部は、中実であることが好ましい。中実とは、負極軸部は、実質的に空隙が無く、実質的に金属又は合金で構成されていることである。負極外部端子３２全体が、中実であることがより好ましい。

バーリング部（環状の立ち上がり部）３１は、図７に示すように、貫通孔３１の周縁部から外装部材１の内側に向けて延びており、バーリング加工によって形成されたものである。

図９に負極外部端子３２の斜視図を示す。負極外部端子３２は、図７、参照する図８及び図９に示すように、例えば、角錐台形状の負極頭部３２ａと、第１の外装部５の貫通孔３０を貫通する負極軸部とを含む。円柱状の軸部は、負極頭部３２ａの頂面と平行で、頂面とは反対側の平面から伸び出ている。負極外部端子３２は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等の導電性材料から形成される。

負極絶縁部材３３ａは、貫通孔及び凸部を有し、第１の外装部５を負極外部端子３２及び負極端子リード３６と絶縁する。負極絶縁部材３３ａは外周に凸部を有するリング状部材である。負極絶縁部材３３ａの凸部は、負極端子リード３６が存在する方向とは、反対側の方向に延出している。負極絶縁部材３３ａは、絶縁性の部材である。

凸部を有する負極絶縁部材３３ａ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）などからなる群より選ばれる１種以上の樹脂材料で構成されることが好ましい。

負極補強部材３３ｂは、例えば、ガスケットよりも剛性の高い材質で形成された貫通孔を有する円形リングからなる。負極補強部材３３ｂは、第１の外装部５と負極絶縁部材３３ａとの間に配置されている。ガスケットよりも剛性の高い材質の例には、ステンレス鋼、鉄にメッキ（例えばＮｉ、ＮｉＣｒ等）を施したもの、セラミックス、ガスケットよりも高い剛性を持ち得る樹脂（例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ））などが含まれる。負極補強部材３３ｂは、図７に示すように、バーリング部３１の外周面上に配置されてバーリング部３１及び負極絶縁部材３３ａと接している。外装部材１が薄い部材であるため、負極補強部材３３ｂによって第１の外装部５及びバーリング部３１の補強がなされることが好ましい。

負極外部端子３２は、負極絶縁部材３３ａの貫通孔と負極補強部材３３ｂの貫通孔に挿入されている。負極絶縁部材３３ａの凸部と、第１の外装部５のバーリング部３１によって、負極補強部材３３ｂが挟まれている。負極端子リード３６部分が動いたとしても負極絶縁部材３３ａによって負極端子リード３６が第１の外装部５とショートすることをより確実に妨げる点で好ましい。また、負極絶縁部材３３ａに凸部があることによって、負極端子リード３６と第１の外装部５との絶縁の確実性が向上することが好ましい。

絶縁ガスケット３４は、図３及び図７に示すように、一方の開口端にフランジ部３４ａを有する円筒体（筒部）である。絶縁ガスケット３４は、図３及び図７に示すように、円筒体の部分が貫通孔３０及びバーリング部３１内に挿入され、フランジ部３４ａが第１の外装部５の外面上の貫通孔３０の外周に配置されている。絶縁ガスケット３４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）などの樹脂から形成されている。

負極端子絶縁部材３５は、図３及び図７に示すように、鈍角に折れ曲がった板状部材であり、底部に貫通孔３５ａを有する。負極端子絶縁部材３５は、第１の外装部５の外面上に配置されている。負極端子絶縁部材３５の貫通孔３５ａには、絶縁ガスケット３４のフランジ部３４ａが挿入されている。

負極端子部４は、負極端子リード３６をさらに備える。負極端子リード３６は、貫通孔３６ａと第１の外装部５の開口部５ａ側、すなわち、第２の外装部６側に延出した第１の延出部３６ｂを有する導電性の板である。図６では、負極端子リード３６は、電極群２側に延出した第１の延出部３６ｂを有する。負極端子リード３６の第１の延出部３６ｂは、電極群側負極リード１４の第１の延出部１４ａと溶接により一体化されている。第１の延出部３６ｂと第１の延出部１４ａの対向する面が溶接されており、さらに、先端側の第１の延出部３６ｂの端面と第１の延出部１４ａの端面も溶接されている。負極端子リード３６の第１の延出部３６ｂ及び電極群側負極リード１４の第１の延出部１４ａの少なくとも先端部分は、第２の外装部６の面に対して垂直又は略垂直（８０°以上１００°以下）である。負極端子リード３６の第１の延出部３６ｂ及び電極群側負極リード１４の第１の延出部１４ａの少なくとも先端部分が第２の外装部６の面に対して垂直又は略垂直であることは、負極端子リード３６の第１の延出部３６ｂと電極群側負極リード１４の第１の延出部１４ａの溶接後にリードを折り曲げずに作製されたことを表している。溶接後にリードを折り曲げることによって電極の端子部分の配線をコンパクトにできるという利点があるが、溶接後に折曲げを精度良く行うには、リードの厚さを薄くすることが求められる。しかし、リードの厚さを薄くすると大電流を流しにくいという点で好ましくない。溶接された部分が第２の外装部６の面の方向を向くようにすることで、リードの厚さを厚くすることができる。なお、リードの折り曲げ形状を含め、電極群側負極リード１４や負極端子リード３６の形状は、図７に示す形状に限定されず他の形状であっても良い。

大電流特性を考慮すると、負極端子リード３６の厚さは、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とすることができ、また、電極群側負極リード１４の厚さは、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とすることができる。さらに、リード同士の溶接前のリードの折り曲げ工程及び大電流特性を考慮すると、負極端子リード３６の厚さと電極群側負極リード１４の厚さの和は、１．０ｍｍ以上１．２ｍｍ以下とすることが好ましい。

電池１００は、第１の負極端子絶縁補強部材３７をさらに備える。第１の負極絶縁補強部材３７は、第１の外装部５の内面側に配置される。より具体的には、第１の負極絶縁補強部材３７は、第１の外装部５の内面側であって負極端子リード３６と第１の外装部５との間に配置される。図３及び図７に示すように、第１の負極端子絶縁補強部材３７は、有底矩形筒を長辺方向に半割した構造の本体部分３７ａと、本体部分３７ａに形成された円形溝３７ｂと、円形溝３７ｂの中央に開口された貫通孔３７ｃとを有する。貫通孔３７ｃ内に、負極絶縁部材３３ａ、負極補強部材３３ｂ及び負極外部端子３２が配置される。第１の負極端子絶縁補強部材３７は、本体部分３７ａが第１の外装部５の短辺側側壁から底面に繋がるコーナ部と、第１の外装部５の短辺側側壁から長辺側側面に繋がるコーナ部を被覆する。これにより、第１の外装部５、特に短辺側側壁と長辺側側壁と底部とが交わるコーナ付近を補強することができる。円形溝３７ｂには、バーリング部３１の外周面上に配置されたバーリング部を有する負極絶縁部材３３ｂが配置される。貫通孔３７ｃは、バーリング部３１の開口及び第１の外装部５の貫通孔３０と連通する。第１の負極端子絶縁補強部材３７上に、負極端子リード３６が配置される。負極端子リード３６の貫通孔３６ａは、第１の負極端子絶縁補強部材３７の貫通孔３７ｃ、バーリング部３１の開口及び第１の外装部５の貫通孔３０と連通する。

第１の負極絶縁補強部材３７と一対の第２の負極絶縁補強部材３８は、第１の外装部５の内面側及び第２の外装部６の内面側に配置される。第２の負極絶縁補強部材３８は、図３及び図７に示すように、有底矩形筒を長辺方向に半割した構造をそれぞれ有する。一方の第１の負極絶縁補強部材３７は、負極集電タブ８ａのうち、捲回中心から第１の外装部５側までの半分程度を被覆する。他方の第２の絶縁補強部材３８は、負極集電タブ８ａのうち、捲回中心から第２の外装部６側までの半分程度を被覆する。これにより、第２の外装部６、特に短辺付近を補強することができる。

負極外部端子３２の軸部は、絶縁ガスケット３４、負極端子絶縁部材３５の貫通孔３５ａ、第１の外装部５の貫通孔３０、第１の負極絶縁補強部材３７の貫通孔３７ｃ及び負極端子リード３６の貫通孔３６ａに挿入された後、カシメ加工によって塑性変形を生じる。その結果、図３及び図７に示すように、これらの部材が一体化されると共に、負極外部端子３２が負極端子リード３６と電気的に接続される。よって、負極外部端子３６は、リベットの役割も担う。なお、第２の負極軸部３２ｃが負極端子リード３６とカシメ固定され、負極端子リード３６の貫通孔３６ａの内壁の少なくとも一部又は全部は、第２の負極軸部３２ｃとレーザ等により溶接し、より強固な接続と電気導通性の向上を施しても良い。

バックアップ正極リード１１、電極群側正極リード１２、正極端子リード２３、バックアップ負極リード１３、電極群側負極リード１４及び負極端子リード３６は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金材から形成することができる。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。

第１の正極絶縁補強部材２４、第２の正極絶縁補強部材２５、第１の負極絶縁補強部材３７及び第２の負極絶縁補強部材３８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）等の熱可塑性樹脂から形成される。

第１の外装部５の短辺側壁と底部とを繋ぐコーナ部においては、電極群２の第一端面７ａとの間、第二端面８ａとの間、それぞれに隙間が存在する。第１の外装部５の短辺側壁と底部とを繋ぐコーナ部に内側に張り出した凹部を設け、凹部の底部を傾斜面５ｄとすることにより、第１の外装部５内のデッドスペースが少なくなるため、電池の体積エネルギー密度を高くすることが可能となる。また、傾斜面５ｄそれぞれに正極端子部３、負極端子部４を配置することにより、傾斜面を持たない短辺側面に正極端子部３及び負極端子部４を設ける場合よりも、端子部の設置面積を増やすことができる。そのため、正極外部端子１７の軸部及び負極外部端子３２の軸部の径を太くすることが可能になるため、低抵抗で大きな電流（ハイレート電流）を流すことが可能となる。

ステンレス鋼製の第１の外装部５及び第２の外装部６は、溶接がし易く、安価な抵抗シーム溶接により封止が可能である。よって、ラミネートフィルム製容器よりも気体シール性の高い外装部材１を低コストで実現することができる。また、外装部材１の耐熱性を向上することができる。例えば、ＳＵＳ３０４の融点が１４００℃であるのに対し、Ａｌの融点は６５０℃である。

また、外部端子の軸部は、貫通孔にカシメ固定された結果、塑性変形を生じる。その結果、絶縁ガスケットの径方向に力が加わるが、バーリング部がその外側に配置されたリング状部材で補強されているため、絶縁ガスケットに圧縮応力が生じて外部端子を第１の外装部５に高い強度で接続することができる。第１の外装部５の板厚、すなわち、バーリング部の板厚を薄くしてもリング状部材でバーリング部を補強することができるため、第１の外装部５の板厚に拘らず、外部端子を第１の外装部５に高い強度で接続することができる。さらに、バーリング部が、貫通孔の縁部から外装部材１内に向けて延びているため、ガス発生等により外装部材１の内圧が上昇した際の液漏れを、外圧の作用によって抑えることが可能となる。よって、第１の外装部５及び第２の外装部６の板厚を薄くした際にも高い信頼性を実現することができる。

よって、第１の実施形態の電池によれば、第１の外装部５及び第２の外装部６の板厚を薄くした際にも高い強度と信頼性を得ることができるため、柔軟性と放熱性に優れ、かつ強度と信頼性の高い電池を提供することができる。

第１の外装部５を、開口部５ａの最大長以下の深さを有するものにすると、第１の外装部５の開口部５ａ面積が広くなる。第１の外装部の四辺に第２の外装部６が溶接されるが、開口部５ａ面積が大きくなると、溶接される一辺の長さが長くなるため、三辺を先に溶接して残りの一辺の隙間から電解液を注液するのが容易となる。また、溶接強度が他よりも低い箇所を設ける等により外装部材１を仮封止することができるため、仮封止用の部品（例えばゴム栓）を不要にすることができる。さらに、外装部材１が扁平形状になるため、電池の放熱性を向上することができる。

第１の外装部５が傾斜面５ｄを有する凹部を含み、傾斜面５ｄに端子部を配置することにより、第１の外装部５内のデッドスペースを削減することができる。

なお、傾斜面５ｄは、外装部材１の短辺の中央部付近に設けるものに限定されず、外装部材１の短辺全体に亘るものでも良い。

正極集電タブ７ａと電気的に接続されたバックアップ正極リード１１や負極集電タブ８ａと電気的に接続されたバックアップ負極リード１３をさらに含み、電極端子リードをバックアップリードと電気的に接続することが望ましい。これにより、溶接の際の位置決めが容易となる。また、正極集電タブ７ａ及び負極集電タブ８ａに対するバックアップリードの位置が多少ずれても、十分な接続面積を確保することができるため、低抵抗な電池を実現することができる。

外部端子の第１の端面が、四辺形の頂面と、頂面の互いに対向する二辺に連結された第１、第２の傾斜面とを有することにより、三つの面のいずれかを溶接面に選択することで溶接方向を変更することができる。

また、リング状部材の外郭形状は必ずしもバーリング断面形状と同様形状である必要は無く、長方形や六角形などの多面体でも良く、単数又は複数の曲線と単数又は複数の直線の複合形状でも良い。

バックアップ正極リード１１及びバックアップ負極リード１３は、Ｕ字形状の導電板に限定されず、導電性の平板を使用しても良い。また、バックアップ正極リード１１またはバックアップ負極リード１３あるいは両方を用いない構成にすることも可能である。

外装部材１は、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。

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の実施形態の電池の正極７、負極８、セパレータ及び非水電解質について、以下に説明する。

１）正極７
正極７は、例えば、正極集電体と、正極集電体に保持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。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。

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Ｌｉ_xＭｎ₂Ｏ₄またはＬｉ_xＭｎＯ₂）、リチウムニッケル複合酸化物（例えばＬｉ_xＮｉＯ₂）、リチウムコバルト複合酸化物（例えばＬｉ_xＣｏＯ₂）、リチウムニッケルコバルト複合酸化物（例えばＬｉＮｉ_1-yＣｏ_yＯ₂）、リチウムマンガンコバルト複合酸化物（例えばＬｉ_xＭｎ_yＣｏ_1-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Ｌｉ_xＭｎ_2-yＮｉ_yＯ₄）、オリビン構造を有するリチウムリン酸化物（例えばＬｉ_xＦｅＰＯ₄、Ｌｉ_xＦｅ_1-yＭｎ_yＰＯ₄、Ｌｉ_xＣｏＰＯ₄）、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８
負極８は、例えば、負極集電体と、負極集電体に保持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。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。

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、黒鉛質材料もしくは炭素質材料（例えば、黒鉛、コークス、炭素繊維、球状炭素、熱分解気相炭素質物、樹脂焼成体など）、カルコゲン化合物（例えば、二硫化チタン、二硫化モリブデン、セレン化ニオブなど）、軽金属（例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合金、リチウム、リチウム合金など）、Ｌｉ_４＋ｘＴｉ_５Ｏ_１２（ｘは充放電反応により－１≦ｘ≦３の範囲で変化する）で表されるスピネル型チタン酸リチウム、ラムステライド型Ｌｉ_２＋ｘＴｉ_３Ｏ_７（ｘは充放電反応により－１≦ｘ≦３の範囲で変化する）、ＴｉとＰ、Ｖ、Ｓｎ、Ｃｕ、ＮｉおよびＦｅからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有する金属複合酸化物及びニオブチタン複合酸化物などが挙げられる。

ＴｉとＰ、Ｖ、Ｓｎ、Ｃｕ、ＮｉおよびＦｅからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有する金属複合酸化物としては、例えば、ＴｉＯ_２－Ｐ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２－Ｖ_２Ｏ_５、ＴｉＯ_２－Ｐ_２Ｏ_５－ＳｎＯ_２、ＴｉＯ_２－Ｐ_２Ｏ_５－ＭＯ（ＭはＣｕ、Ｎｉ及びＦｅからなる群より選択される少なくとも１つの元素）を挙げることができる。これらの金属複合酸化物は、充電によりリチウムが挿入されることでリチウムチタン複合酸化物に変化する。リチウムチタン酸化物（例えば、スピネル型のチタン酸リチウム）、ケイ素とスズ等から成る群のうちの１以上の物質を含むことが好ましい。負極活物質層の結着剤は、正極活物質層の結着剤と共通する。負極活物質層の導電剤は、正極活物質層の導電剤と共通する。

ニオブチタン含有複合酸化物としては、例えば、一般式Ｌｉ_aＴｉＭ_bＮｂ_2±βＯ_7±σ（ここで、各添字の値は、０≦ａ≦５、０≦ｂ≦０．３、０≦β≦０．３の範囲内にあり、０≦σ≦０．３、ＭはＦｅ、Ｖ、Ｍｏ及びＴａからなる群より選ばれる少なくとも１種（１種でもよいし、又は複数種でもよい）である）で表される単斜晶型の結晶構造を有する複合酸化物、一般式Ｌｉ_２＋ａ１Ｍ（Ｉ）_２－ｂ１Ｔｉ_６－ｃ１Ｍ（ＩＩ）_ｄ１Ｏ_{１４＋σ１}（ここで、各添字の値は、０≦ａ１≦６、０＜ｂ１＜２、０＜ｃ１＜６、０＜ｄ１＜６、－０．５≦σ１≦０．５の範囲内にあり、Ｍ（I）はＳｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｃｓ及びＫからなる群より選ばれる少なくとも１種（１種でもよいし、又は複数種でもよい）であり、Ｍ（ＩＩ）はＺｒ、Ｓｎ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ及びＡｌからなる群より選ばれる少なくとも１種（１種でもよいし、又は複数種でもよい）であり、且つＮｂを含む）で表される斜方晶型の結晶構造を有する複合酸化物を用いることができる。上記一般式Ｌｉ_２＋ａ１Ｍ（Ｉ）_２－ｂ１Ｔｉ_６－ｃ１Ｍ（ＩＩ）_ｄ１Ｏ_{１４＋σ１}において、各添字の値は、０≦ａ１≦６、０＜ｂ１＜２、０＜ｃ１＜６、０＜ｄ１＜６、－０．５≦σ１≦０．５の範囲内にあり、Ｍ（Ｉ）はＳｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｃｓ及びＫからなる群より選ばれる少なくとも１種（１種でもよいし、又は複数種でもよい）であり、Ｍ（ＩＩ）はＮｂであるか、又はＮｂと、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ及びＡｌからなる群より選ばれる少なくとも１種（１種でもよいし、又は複数種でもよい）との組み合わせであることが好ましい。特に、単斜晶系ニオブチタン含有複合酸化物は、重量当たりの容量が大きく、電池容量を高めることができるのでより望ましい。

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８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８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
多孔質で薄い絶縁性の薄膜である。セパレータとしては、樹脂製の極薄ナノファイバー膜を含む不織布、フィルム、紙や無機粒子層などが含まれる。セパレータの構成材料の例に、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、セルロース、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリテトラフルオロエチレン及びビニロンが含まれる。薄さと機械的強度の観点から好ましいセパレータの例に、セルロース繊維を含む不織布を挙げることができる。無機粒子層は、酸化物粒子、増粘剤、結着剤を含む。酸化物粒子には、酸化アルミ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、硫酸バリウムなどの金属酸化物が使用できる。増粘剤にはカルボキシメチルセルロースが使用できる。結着剤には、アクリル酸メチルやそれを含むアクリル系共重合体、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）などが使用できる。

４）電解質
電解質は、電解質塩と非水溶媒を含む溶液、電解質塩と非水溶媒を含む溶液に高分子材料を複合化した非水系ゲル状電解質、電解質塩と水を含む溶液又は電解質塩と水を含む溶液に高分子材料を複合化した水系ゲル状電解質を用いることが好ましい。

非水系溶液に含まれる電解質塩は、例えばＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_４、Ｌｉ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ（ビストリフルオロメタンスルホニルアミドリチウム；通称ＬｉＴＦＳＩ）、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３（通称ＬｉＴＦＳ）、Ｌｉ（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２）_２Ｎ（ビスペンタフルオロエタンスルホニルアミドリチウム；通称ＬｉＢＥＴＩ）、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＳｂＦ_６、ＬｉＢ（Ｃ_２Ｏ_４）_２（ビスオキサラトホウ酸リチウム；通称ＬｉＢＯＢ）、ジフルオロ（トリフルオロ－２－オキシド－２－トリフルオロ－メチルプロピオナト（２－）－０，０）、ＬｉＢＦ_２ＯＣＯＯＣ（ＣＦ_３）_２（ホウ酸リチウム；通称ＬｉＢＦ_２（ＨＨＩＢ））のようなリチウム塩を用いることができる。これらの電解質塩は一種類で使用してもよいし二種類以上を混合して用いてもよい。特にＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_４が好ましい。リチウム塩には、イオンを導電する支持塩を使用することができる。例えば、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）や四フッ化ホウ酸リチウム、イミド系支持塩などが挙げられる。リチウム塩は１種類、または２種類以上を含んでいても良い。

非水系の電解質塩濃度は、０．５ｍｏｌ／Ｌ以上３．０ｍｏｌ／Ｌ以下の範囲内にすることが好ましく、０．７ｍｏｌ／Ｌ以上２．０ｍｏｌ／Ｌ以下の範囲内にすることがより好ましい。このような電解質濃度の規定によって、電解質塩濃度の上昇による粘度増加の影響を抑えつつ、高負荷電流を流した場合の性能をより向上することが可能になる。

非水溶媒は、特に限定されるものではないが、例えば、プロピレンカーボネート（ＰＣ）やエチレンカーボネート（ＥＣ）などの環状カーボネート、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）やジメチルカーボネート（ＤＭＣ）あるいはメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）もしくはジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）などの鎖状カーボネート、１，２－ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、γ－ブチロラクトン（ＧＢＬ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２－メチルテトラヒドロフラン（２－ＭｅＨＦ）、１，３－ジオキソラン、スルホラン、アセトニトリル（ＡＮ）を用いることができる。これらの溶媒は一種類で使用してもよいし二種類以上を混合して用いてもよい。環状カーボネート及び／または鎖状カーボネートを含む非水溶媒が好ましい。非水系ゲル状電解質に含まれる高分子材料としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）やポリメタクリレート等を挙げることができる。

水系溶液に含まれる電解質塩は、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＯＨ、Ｌｉ_２ＳＯ_４、ＬｉＮＯ_３、ＬｉＮ(ＳＯ_２ＣＦ_３)_２（リチウムトリフルオロメタンスルホニルアミド；通称ＬｉＴＦＳＡ）、ＬｉＮ(ＳＯ_２Ｃ_２Ｆ_５)_２（リチウムビスペンタフルオロエタンスルホニルアミド；通称ＬｉＢＥＴＡ）、ＬｉＮ(ＳＯ_２Ｆ)_２（リチウムビスフルオロスルホニルアミド；通称ＬｉＦＳＡ）、ＬｉＢ[(ＯＣＯ)_２]_２などが挙げられる。使用するリチウム塩の種類は、１種類または２種類以上にすることができる。水系のゲル状電解質に含まれる高分子材料としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）やポリメタクリレート等を挙げることができる。

水系の電解質塩濃度は、１ｍｏｌ／Ｌ以上１２ｍｏｌ／Ｌが好ましく、より好ましく１１２ｍｏｌ／Ｌ以上１０ｍｏｌ／Ｌ以下である。電解液の電気分解を抑制させるために、ＬｉＯＨやＬｉ_２ＳＯ_４を添加し、ｐＨを調整することができる。ｐＨ値は３以上１３以下が好ましく、さらに好ましくはｐＨ４以上１２以下の範囲である。

或いは、非水系電解質として、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。

第１の実施形態の電池の製造方法を以下に説明する。図１２、図１３（ａ）から図１３（ｂ）及び図１４（ａ）から図１４（ｄ）には、電池の製造する工程図を示す。

図５に例示されるような、電極群２を作製する。また、図１２に例示されるような、正極端子部３及び負極端子部４が固定された第１の外装部５を作製する。なお、第１の外装部５及び第２の外装部６それぞれに、位置決め用の案内穴を少なくとも１つ開口する。その一例を図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示す。図１３（ａ）には、第２の外装部６の四隅に位置決め用の案内穴３９が開口された例が示されている。図１３（ｂ）には、第１の外装部５の四隅に位置決め用の案内穴３９が開口された例が示されている。

絶縁フィルム２６で巻かれた電極群２を第１の外装部５内に収納し、電極群側正極リード１２を正極端子リード２３に溶接等して接合し、また、電極群側負極リード１４を負極端子リード３６に溶接等して接合する。接合には、例えばレーザ溶接、ＴＩＧ溶接、摩擦撹拌接合を用いることができる。実施形態では、いずれによる接合も溶接として取り扱う。

次いで、第２の正極絶縁補強部材２５及び第２の負極絶縁補強部材３８を、電極群２の正極集電タブ７ａ及び負極集電タブ８ａに被せる。ひきつづき、第２の外装部６を第１の外装部５上に配置する。第１の外装部５及び第２の外装部６それぞれの四隅に案内穴３９が開口されているため、第１の外装部５に対する第２の外装部６の位置を定めることが容易である。

次いで、図１４（ａ）に示すように、第１の外装部５及び第２の外装部６の三辺（例えば、長辺と短辺二辺）を溶接する。溶接には、例えば、抵抗シーム溶接が用いられる。溶接箇所を符号４０で示す。溶接箇所４０は、第１の外装部５及び第２の外装部６の外縁よりも内側に位置することが望ましい。

未溶接の一辺の開口から電解液を注液した後、図１４（ｂ）に示すように、この一辺を例えば抵抗シーム溶接で溶接する。溶接箇所４１は、第１の外装部５及び第２の外装部６の外縁部にすることが望ましい。

次いで、エージング、初回充放電を施した後、図１４（ｃ）に示すように、溶接箇所４１の一部を切り取ることで切り取り部分４２を形成し、外装部材１内のガスを放出させる。その後、図１４（ｄ）に示すように、溶接箇所４１よりもさらに内側の溶接箇所（第２の外装部６の長辺）４３を抵抗シーム溶接等で溶接する。この溶接は、減圧雰囲気で行うことが望ましい。

その後、必要に応じ、第１の外装部５及び第２の外装部６の外縁付近を裁断することにより、案内穴３９を取り除くことができる。なお、案内穴３９を残したままでも良い。

以上説明した方法により、第１の実施形態の電池を高い生産性で製造することが可能である。

第１の実施形態の電池は、１つの外装部材１内に複数の電極群２を備えることができる。この場合、第２の外装部６として、第１の外装部５と同様に、開口部にフランジ部を有するものを用いることが望ましい。

１つの外装部材内に複数の電極群２を収納する場合、複数の電極群２同士を直列接続又は並列接続することもできる。図１５Ａ～図１５Ｄに、複数（２個）の電極群２同士を並列接続させた電池形態を製造する正極側の工程図を示す。図１５Ｄが作製された電池１０１を表している。複数の電極群２を用意し、バックアップ正極リード１１で正極集電タブ７ａの中央先端を束ねる。次いで、図１５Ａのようにバックアップ正極リード１１と電極群側正極リード１２を溶接する。溶接後、電極群側正極リード１２を曲げて、図１５Ｂのように第１の延出部１２とする。なお、あらかじめ折り曲げた電極側正極リードをバックアップ正極リード１１と溶接して図１５Ｂのような部材を得てもよい。

そして、正極端子部３をあらかじめ組み込んだ第１の外装材５の開口部５ａ側から図１５Ｂの部材を挿入する。挿入後、電極群側正極リード１２の第１の延出部１２ａと正極端子リード２３の第１の延出部をレーザ溶接して固定して図１２Ｃのように１個の電極群２が第１の外装部５内に固定される。同様にもう１個の電極群２を第１の外装部５内に挿入し、レーザ溶接を行い、第２の外装部６で蓋をすることで、図１５Ｄに示す複数の電極群２を収容した電池１０１を得ることができる。複数の電極群２の電極の向きを変えることで、直列接続にすることができる。

図１６に第１の実施形態の電池１００の正極部分の変形例を示す。図示しない負極側は、図１６の正極部分と対称に構成されている。図１６の電池１０２は、第１の正極軸部１７ｂ及び第１の負極軸部３２ｂが楕円柱台であること以外は、図１から図１５に示す基本形の電池１００と共通する。図１６は、第１の実施形態の変形例における正極部分を電池長辺方向に沿って切断した際に得られる断面図である。図１６には、Ｂ－Ｂ’の仮想線（破線）を示している。

図１７は、図１６の正極側のＢ－Ｂ’面に沿って切断した際に得られる断面図である。Ｂ－Ｂ’面は、正極端子１７の中央（傾斜面５ｄの中央）を通る断面である。図１７の断面図においては、Ｂ－Ｂ’面の断面図、つまり、仮想線から電池１００の奥行き方向（正極端子から負極端子に向かう方向）に切断した断面図を示している。正極側と負極側は対称であるため、負極側のＢ－Ｂ’面の断面図も、図示しないが、正極側の図面を参考にすることによって負極側の構造が理解される。

図１８に第１の実施形態の変形例における電池の正極外部端子（負極外部端子）の斜視図を示す。図１８に示す正極外部端子１７の斜視図では、第１の正極軸部１７ｂが楕円錐台である。そして、図１９に、図１８に示す正極外部端子（負極外部端子）の短軸方向の断面図（ａ）と長軸方向の断面図（ｂ）を示す。図１６から図１９に示す通り、第１の正極軸部１７ｂが楕円柱台であるため、Ａａ１＝Ａｂ１とＡａ２＝Ａｂ２の関係を満たしている。負極側についても同様に、第１の負極軸部３２ｂが楕円柱台であるため、Ｃａ１＝Ｃｂ１とＣａ２＝Ｃｂ２の関係を満たしている。第１の正極軸部１７ｂ及び第１の負極軸部３２ｂを楕円柱台とすることで、ガスケット１９、３４の形状等か単純になり、歩留まりが高まる。変形例においても、軸部の断面を楕円形状にすることで高レートでの充放電をする観点から好ましい。

（第２の実施形態）
第２の実施形態の電池１００は、角形形状の電池２００である。第１の実施形態の電池１００と第２の実施形態の電池２００は、電池の外観形状が異なるが、電極軸部の断面が楕円形状であることは共通する。また、第１の実施形態と第２の実施形態において、同一符号、同一名称の部材は、形状が異なっているが、機能及び材料は共通する。第１の実施形態と第２の実施形態において、共通する内容については、一部その説明を省略する。

図２０に第２の実施形態の電池２００の概略斜視図を示す。図２１に図２０に示す電池２００の展開斜視図を示す。図２２に図２０に示す電池２００の一部の展開斜視図を示す。

図２０に示す電池２００は、正極端子部３と負極端子部４が設けられた第１の外装部５と、有底の第２の外装部６を有する。第２の外装部６がいわゆる電池缶であり、第１の外装部５が第２の外装部６の蓋となっている。電池２００の外観には、安全弁９、電解質注入口１０、正極外部端子１７、正極端子絶縁部材２０、負極外部端子３２と負極端子絶縁部材３５が確認できる。安全弁９は、電池２００の内部の圧力が上昇した際に、電池２００の内部のガスを放出して圧力を下げることの出来る安全装置である。電解質注入口１０は、第１の外装部５と第２の外装部６を封止した後に電解質を電池２００の内部に入れる際の貫通孔であり、電解質の注入後に封止される。

図２１は、電池２００を一部展開した斜視図であり、蓋である第１の外装部５に電極群２が接続している。電極群２の正極集電タブ７ａ側は、正極側内部絶縁部品２６で覆われて、保護されている。また、電極群２の負極集電タブ８ａ側は、負極側内部絶縁部品２７で覆われて、保護されている。第２の外装部６の開口部２８を有し、第１の外装部５と第２の外装部６が溶接されて形成された空間内に電極群２が収容されている。

図２２は、図２１の上側の部分をさらに展開した斜視図である。図２２に示す展開図では正極端子部３及び負極端子部４を構成する部材を分離して示している。図２３は、図２０に示す電池２００の第１の外装部５に端子部が固定されたものを示す断面図である。図２３の断面図は、正極外部端子１７の中心と負極外部端子３２の中心を含む断面である。第１の外装部５には、電極群２も固定されているが、図２３の断面には、電極群２を固定する電極群側正極リード１２及び電極群側負極リード１４が含まれないため、電極群２も図示していない。また、図２３のＣ－Ｃ’面方向に沿って切断した際に得られる電池の一部の断面図を図２４（ａ）に示す。図２３のＤ－Ｄ’面方向に沿って切断した際に得られる電池の一部の断面図を図２４（ｂ）に示す。

図２０乃至２４に示す電池２００は、第１の外装部５と第２の外装部６とを含む外装材１、扁平形状の電極群２、電極群２の正極集電タブ７ａと電気的に接続した電極群側正極リード１２、電極群２の負極集電タブ８ａと電気的に接続した電極群側負極リード１４、正極端子部３、負極端子部４を含む。

電極群２は、図２３と参照する図５に示すように、扁平形状で、正極７と、負極８と、正極７と負極８の間に配置されたセパレータ９とを含む。扁平状の電極群２は、正極７、正極７と電気的に接続された正極集電タブ７ａ、負極８、及び、負極８と電気的に接続された負極集電タブ８ａを含み、扁平形状に捲回された正極集電タブ７ａが第一端面に位置し、かつ扁平形状に捲回された負極集電タブ８ａが第二端面に位置する。

正極端子部３において、第１の外装部５は正極集電タブ側に貫通孔１５を有している。正極端子部３の正極外部端子１７は、正極頭部１７ａ及び正極頭部１７ａから延び出た正極軸部を含む。正極端子部３において、貫通孔２３ａを有する正極端子リード２３を含む。正極端子部３において、正極頭部１７ａが第１の外装部５の外側に突出し、正極軸部が正極端子リード２３の貫通孔２３ａに挿入されて、正極軸部が第１の外装部５及び正極端子リード２３にカシメ固定されている。２部の電極群側正極リード１２が正極端子リード２３と直接的に電気的に接続している。２部の電極群側正極リード１２で正極集電タブ７ａを挟むように正極集電タブ７ａと電気的に接続している。正極集電タブ７ａの一部には、例えば、Ｕ字型のバックアップ正極リード１１が設けられている。バックアップ正極リード１１を介して、電極群側正極リード１２と正極集電タブ７ａが電気的に接続している。第２の実施形態の正極軸部の天面と底面についても第１の実施形態と同様である。

正極頭部１７ａは、平板状であって正極端子絶縁部材２０の凹みに一部埋まるように配置されている。第１の外装部５の正極集電タブ７ａ側の貫通孔１５の周りの凹みに正極端子絶縁部材２０と絶縁ガスケット１９が配置される。第１の実施形態において、正極絶縁部材１８ａは、リング状であったが、第２の実施形態では、正極端子リード２３を覆い、正極端子リード２３の第１の外装部５を向く面と第１の外装部５が短絡しないように構成されている。また、正極絶縁部材１８ａは、正極端子リード２３が第２の外装部６を短絡しないように第２の外装部６側を向く壁面も有している。また、正極絶縁部材１８ａと負極絶縁部材３３ａと連結した形状も好ましい。

図２５に正極外部端子１７の斜視図を示す。正極外部端子１７は、図２０から図２５に示すように、例えば、平板形状の正極頭部１７ａと、正極軸部とを含む。正極軸部は正極頭部１７ａの頂面と平行で、頂面とは反対側の平面から伸び出ている。正極軸部は、楕円錐台又は楕円柱台の第１の正極軸部１７ｂと楕円錐台の第２の正極軸部１７ｃを有する。

図２６（ａ）に正極外部端子１７の短軸方向の断面図を示し、図２６（ｂ）に正極外部端子１７の長軸方向の断面図を示している。第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、第１の正極軸部１７ｂの天面の短軸の長さをＡａ１とし、第１の正極軸部１７ｂの天面の長軸の長さをＡａ２とする。また、第１の正極軸部１７ｂの底面の短軸の長さをＡｂ１とし、第１の正極軸部１７ｂの底面の長軸の長さをＡｂ２とする。また、第２の正極軸部１７ｃの天面の短軸の長さをＢａ１とし、第２の正極軸部１７ｃの天面の長軸の長さをＢａ２とする。また、第２の正極軸部１７ｃの底面の短軸の長さをＢｂ１とし、第２の正極軸部１７ｃの底面の長軸の長さをＢｂ２とする。Ａａ１、Ａａ２、Ａｂ１、Ａｂ２、Ｂａ１、Ｂａ２、Ｂｂ１とＢｂ２の好適な関係についても第２の実施形態と第１の実施形態は共通する。

正極外部端子１７の短軸方向（第１の正極軸部１７ｂの短軸方向と第２の正極軸部１７ｃの短軸方向）と正極外部端子１７の長軸方向（第１の正極軸部１７ｂの長軸方向と第２の正極軸部１７ｃの長軸方向）は、第１の外装部５の外表面及び第２の外装部６の底面と平行又は実質的に平行（角度差±３度以内）であることが好ましい。

負極端子部４において、第１の外装部５は負極集電タブ８ａ側に貫通孔３０を有している。負極端子部４の負極外部端子３２は、負極頭部３２ａ及び負極頭部３２ａから延び出た負極軸部を含む。負極端子部４において、貫通孔３６ａを有する負極端子リード３６を含む。負極端子部４において、負極頭部３２aが第１の外装部５の外側に突出し、負極軸部が負極端子リード３６の貫通孔３６ａに挿入されて、負極軸部が第１の外装部５及び負極端子リード３６にカシメ固定されている。２部の電極群側負極リード１４が負極端子リード３６と直接的に電気的に接続している。２部の電極群側負極リード１４で負極集電タブ８ａを挟むように負極集電タブ８ａと電気的に接続している。負極集電タブ８ａの一部には、例えば、Ｕ字型のバックアップ負極リード１２が設けられている。バックアップ負極リード１２を介して、電極群側負極リード１４と負極集電タブ８ａが電気的に接続している。第２の実施形態の負極軸部の天面と底面についても第１の実施形態と同様である。

負極頭部３２ａは、平板状であって、負極端子絶縁部材３５の凹みに一部埋まるように配置されている。第１の外装部５の負極集電タブ８ａ側の貫通孔３０の周りの凹みに負極端子絶縁部材３５と絶縁ガスケット３４が配置される。第１の実施形態において、負極絶縁部材３３ａは、リング状であったが、第２の実施形態では、負極端子リード３６を覆い、負極端子リード３６の第１の外装部５を向く面と第１の外装部５が短絡しないように構成されている。また、負極絶縁部材３３ａは、負極端子リード３６が第２の外装部６を短絡しないように第２の外装部６側を向く壁面も有している。

図２５に負極外部端子３２の斜視図を示す。負極外部端子３２は、図２０から図２５に示すように、例えば、平板形状の負極頭部３２ａと、負極軸部とを含む。負極軸部は、負極頭部３２ａの頂面と平行で、頂面とは反対側の平面から伸び出ている。負極軸部は、楕円錐台又は楕円柱台の第１の負極軸部３２ｂと楕円錐台の第２の負極軸部３２ｃを有する。

図２６（ａ）に負極外部端子３２の短軸方向の断面図を示し、図２６（ｂ）に負極外部端子３２の長軸方向の断面図を示している。第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、第１の負極軸部３２ｂの天面の短軸の長さをＣａ１とし、第１の負極軸部３２ｂの天面の長軸の長さをＣａ２とする。また、第１の負極軸部３２ｂの底面の短軸の長さをＣｂ１とし、第１の負極軸部３２ｂの底面の長軸の長さをＣｂ２とする。また、第２の負極軸部３２ｃの天面の短軸の長さをＤａ１とし、第２の負極軸部３２ｃの天面の長軸の長さをＤａ２とする。また、第２の負極軸部３２ｃの底面の短軸の長さをＤｂ１とし、第２の負極軸部３２ｃの底面の長軸の長さをＤｂ２とする。Ｃａ１、Ｃａ２、Ｃｂ１、Ｃｂ２、Ｄａ１、Ｄａ２、Ｄｂ１とＤｂ２の好適な関係についても第２の実施形態と第１の実施形態は共通する。

負極外部端子３２の短軸方向（第１の負極軸部３２ｂの短軸方向と第２の負極軸部３２ｃの短軸方向）と負極外部端子３２の長軸方向（第１の負極軸部３２ｂの長軸方向と第２の負極軸部３２ｃの長軸方向）は、第１の外装部５の外表面及び第２の外装部６の底面と平行若しくは実質的に平行（角度差±３度以内）であることが好ましい。

第２の実施形態おいても第１の実施形態と同様に正極軸部及び負極軸部の断面形状が楕円形状である。そのため、高レートでの充放電特性に優れ、また、カシメ固定を強固にすることが出来る。

次に図２７～図３０を参照して第２の実施形態の変形例について説明する。第２の実施形態の変形例は、第１の正極軸部１７ｂと第１の負極軸部３２ｂが楕円柱台であることが、第２の実施形態の基本形態との相違点である。図２７の断面図は、変形例における正極外部端子１７の中心と負極外部端子３２の中心を含む断面である。また、図２７のＥ－Ｅ’面方向に沿って切断した際に得られる電池の一部の断面図を図２８（ａ）に示す。図２７のＦ－Ｆ’面方向に沿って切断した際に得られる電池の一部の断面図を図２８（ｂ）に示す。また、正極外部端子１７（負極外部端子３２）の斜視図を図２９に示す。更に、図３０（ａ）に正極外部端子１７（負極外部端子３２）の短軸方向の断面図を示し、図３０（ｂ）に正極外部端子１７（負極外部端子３２）の長軸方向の断面図を示している。図２７から図３０に示す通り、第１の正極軸部１７ｂが楕円柱台であるため、Ａａ１＝Ａｂ１とＡａ２＝Ａｂ２の関係を満たしている。負極８側についても同様に、第１の負極軸部３２ｂが楕円柱台であるため、Ｃａ１＝Ｃｂ１とＣａ２＝Ｃｂ２の関係を満たしている。第１の正極軸部１７ｂ及び第１の負極軸部３２ｂを楕円柱台とすることで、ガスケット１９、３４の形状等か単純になり、歩留まりが高まる。変形例においても、軸部の断面を楕円形状にすることで高レートでの充放電をする観点から好ましい。

（第３の実施形態）
第３の実施形態の電池パックは、第１の実施形態の電池を１つ以上含む。第１の実施形態の電池の組電池の例を図３１及び図３２に示す。

図３１に示すように、電池パック３００は、単位セルとして第１の実施形態の電池１００～１０２を用いている。電池パック２００は、図示しないラミネートにより被覆されている場合がある。第１の単位セル６０の負極外部端子３２の頂面３２ｂと、第２の単位セル６１の負極外部端子３２の頂面３２ｂの間に、三角柱状の導電性連結部材６２が配置されている。また、第１の単位セル６０の正極外部端子１７の頂面と、第２の単位セル６１の正極外部端子１７の頂面の間に、三角柱状の導電性連結部材６２が配置されている。二つの頂面と導電性連結部材６２は、それぞれ、溶接により電気的に接続されている。溶接には、例えばレーザ溶接、アーク溶接、抵抗溶接が用いられる。これにより、第１の単位セル６０と第２の単位セル６１が並列接続された組電池のユニット６３が得られる。組電池のユニット６３同士をバスバー６４により直列に接続することにより、電池パック２００が得られる。

図３２に示す電池パック２０１は、単位セルとして第１の実施形態の電池１００を用いている。電池１００としての第１の単位セル６０と第２の単位セル６１を導電性連結部材６２を用いて直列に接続したものを組電池のユニット６５とし、組電池のユニット６５同士をバスバー６４により直列に接続することで電池パックを構成する。第１の単位セル６０と第２の単位セル６１間を導電性連結部材６２を用いて電気的接続する方法は、図３１で説明したのと同様である。

図３１及び図３２に示す組電池では、隣り合う第１の単位セル６０と第２の単位セル６１が、互いの外装部材１の主面同士が面した状態で積層されている。例えば図３１に示す組電池のユニット６３では、第１の単位セル６０の第１の外装部５の主面と、第２の単位セル６１の第１の外装部５の主面とが面している。また、隣り合う組電池のユニット６３において、一方の組電池のユニット６３の第２の単位セル６１の第２の外装部６の主面と、他方の組電池のユニット６３の第２の単位セル６１の第２の外装部６の主面とが面している。このように外装部材１の主面同士を対面させて電池を積層することにより、組電池の体積エネルギー密度を高くすることができる。
また、図３１及び図３２に図示されているように単位セル６０と単位セル６１、又は単位セル６０、６０や単位セル６１、６１のセル間には絶縁空間があるほうが望ましく、０．０３ｍｍ以上の隙間を設けるか、絶縁部材（例えば、樹脂であるポリプロピレンやポリフェニレンサルファイドやエポキシ、ファインセラミックスであるアルミナやジルコニアなど）等を間に挟むことが出来る。

正極外部端子１７及び負極外部端子３２が角錐台形状の頭部を持つことにより、１つの頭部の二ヶ所（例えば第１、第２の傾斜面）の一方（第１の傾斜面）に単位セルの外部端子を、他方（第２の傾斜面）にバスバーを接続することができる。つまり、１つの頭部で二方向の接続が可能となる。その結果、電池間を電気的に接続する経路を短縮することができるので、電池パックに低抵抗で大電流を流すことが容易となる。

第３の実施形態の電池パックは、第１の実施形態の電池を少なくとも一つ含むため、薄型化及び柔軟性の向上が可能で、信頼性に優れ、製造コストの削減が可能な電池パックを提供することができる。
電池パックは、例えば、電子機器、車両（鉄道車両、自動車、原動機付自転車、軽車両、トロリーバス等）の電源として使用される。
上述の通り、組電池は、複数の電池を直列、並列、あるいは直列及び並列を組み合わせて電気的に接続したものを含み得る。また、電池パックは、組電池に加え、電池制御ユニット（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ， ＢＭＵ）等の回路を備えることができるが、組電池が搭載されるもの（例えば車両など）が有する回路を電池制御ユニットとして使用することができる。電池制御ユニットは、単電池及び組電池の電圧または電流あるいは両方を監視して過充電及び過放電を防止する機能等を有する。

（第４実施形態）
第４実施形態に係る電池モジュールは、上記実施形態に係る電池（即ち、単電池）を一以上有する。電池モジュールに複数の単電池が含まれる場合、各単電池は、電気的に直列、並列、或いは、直列と並列に接続して配置される。

図３３の斜視展開図及び図３４の断面図を参照して電池モジュール４００を具体的に説明する。図３３に示す電池モジュール４００では、単電池４０１として図２０に示す角形の電池２００を使用している。図３４の断面図は、図３３の斜視展開図の正極外部端子４０３Ｂと負極外部端子４０６Ｂが含まれる断面である。

複数の単電池４０１は、電池の外装缶の外部に、正極ガスケット４０２に設けられた正極外部端子４０３（４０３Ａ、４０３Ｂ）、安全弁４０４、負極ガスケット４０５に設けられた負極外部端子４０６（４０６Ａ、４０６Ｂ）を有している。図３３に示す単電池４０１は、互い違いにそろえられるように配置されている。図３４に示す単電池４０１は、直列に接続されているが、配置方法を変えるなどして並列接続にしてもよい。

単電池４０１は、下ケース４０７と上ケース４０８内に収容されている。上ケース４０８には、電池モジュール４００の電源入出力用端子４０９及び４１０（正極端子４０９、負極端子４１０）が設けられている。上ケース４０８には、単電池４０１の正極外部端子４０３及び負極外部端子４０６の位置に合わせて開口部４１１が設けられ、開口部４１１から正極外部端子４０３及び負極外部端子４０６が露出している。露出した正極外部端子４０３Ａは、隣の単電池４０１の負極外部端子４０６Ａとバスバー４１２によって接続され、露出した負極外部端子４０６Ａは、前記の隣とは反対側の隣の単電池４０１の正極外部端子４０３Ａとバスバー４１２によって接続されている。バスバー４１２によって接続されていない正極外部端子４０３Ｂは、基板４１３に設けられた正極端子４１４Ａと接続し、正極端子４１４Ａは、基板４１３上の回路を介して正極の電源入出力用端子４０９と接続している。また、バスバー４１２によって接続されていない負極外部端子４０６Ｂは、基板４１３に設けられた負極端子４１４Ｂと接続し、負極端子４１４Ｂは、基板４１３上の回路を介して負極の電源入出力用端子４１０と接続している。電源入出力用端子４０９及び４１０は、図示しない充電電源や負荷と接続し、電池モジュール４００の充電や利用がなされる。上ケース４０８は、蓋４１５で封止されている。基板４１３には、充放電の保護回路が設けられていることが好ましい。また、単電池４０１の劣化等の情報を図示しない端子より出力可能な構成とするなどの構成の追加等を適宜行ってもよい。実施形態の電池２００を用いることで高レートでの充放電特性に優れた電池モジュールが提供される。

（第５の実施形態）
第５の実施形態は蓄電装置に関する。第３の実施形態の電池パック３００、３０１又は第４の実施形態の電池モジュール４００を蓄電装置５００に搭載することができる。図３５の概念図に示す蓄電装置５００は、電池パック３００、３０１又は電池モジュール４００と、インバーター５０２と、コンバーター５０１とを備える。外部交流電源５０３をコンバーター５０１で直流変換し、電池パック３００、３０１又は電池モジュール４００を充電し、電池パック３００、３０１又は電池モジュール４００からの直流電源のインバーター５０２で交流変換し、蓄電装置５００に接続した負荷５０４に電気を供給する構成となっている。実施形態の電池パック３００～４００を有する本構成の蓄電装置５００とすることで、電池特性に優れた蓄電装置が提供される。なお、電池パック３００、３０１又は電池モジュール４００の代わりに、電池１００～２００を使用することもできる。

（第６の実施形態）
第６の実施形態は車両に関する。第６の実施形態の車両は、第３の実施形態の電池パック３００、３０１又は第４の実施形態の電池モジュール６００を用いている。本実施形態にかかる車両の構成を、図３６の車両６００の模式図を用いて簡単に説明する。車両６００は、電池パック３００、３０１又は電池モジュール４００、車体６０１、モーター６０２、車輪６０３と、制御ユニット６０４を有する。電池パック３００、３０１又は電池モジュール４００、モーター６０２、車輪６０３と、制御ユニット＆０４は、車体６０１に配置されている。制御ユニット６０４は、電池パック３００、３０１又は電池モジュール４００から出力した電力を変換したり、出力調整したりする。モーター６０２は電池パック３００、３０１又は電池モジュール４００から出力された電力を用いて、車輪６０３を回転させる。なお、車両６００は、電車などの電動車両やエンジンなどの他の駆動源を有するハイブリッド車も含まれる。モーター６０２からの回生エネルギーによって、電池パック３００、３０１又は電池モジュール４００を充電してもよい。電池パック３００、３０１又は電池モジュール４００からの電気エネルギーによって駆動されるものはモーター６０２に限られず、車両６００に含まれる電気機器を動作させるための動力源に用いても良い。また車両６００の減速時に回生エネルギーを得て、得られた回生エネルギーを用いて電池パック３００、３０１又は電池モジュール４００を充電することが好ましい。実施形態の電池パック３００、３０１又は電池モジュール４００を有する本構成の車両６００とすることで、電池特性に優れた車両が提供される。なお、電池パック３００、３０１又は電池モジュール４００の代わりに、電池１００～２００を使用することもできる。

（第５の実施形態）
第５の実施形態は飛翔体（例えば、マルチコプター）に関する。第５の実施形態の飛翔体は、第２の実施形態の電池パック３００、３０１又は電池モジュール４００を用いている。本実施形態にかかる飛翔体の構成を、図３７の飛翔体（クアッドコプター）７００の模式図を用いて簡単に説明する。飛翔体７００は、電池パック３００、３０１又は電池モジュール４００、機体骨格７０１、モーター７０２、回転翼７０３と制御ユニット７０４を有する。電池パック３００、３０１又は電池モジュール４００、モーター７０２、回転翼７０３と制御ユニット７０４は、機体骨格７０１に配置している。制御ユニット７０４は、電池パック３００、３０１又は電池モジュール４００から出力した電力を変換したり、出力調整したりする。モーター７０２は電池パック３００、３０１又は電池モジュール４００から出力された電力を用いて、回転翼７０３を回転させる。実施形態の電池パック３００、３０１又は電池モジュール４００を有する本構成の飛翔体７００とすることで、電池特性に優れた飛翔体が提供される。なお、電池パック３００、３０１又は電池モジュール４００の代わりに、電池１００～２００を使用することもできる。

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。

１…外装部材、２…電極群、３…正極端子部、４…負極端子部、５…第１の外装部、５ａ…開口部、５ｂ…フランジ部、５ｃ…底面、５ｄ…傾斜面、６…第２の外装部、７…正極、７ａ…正極集電タブ、８…負極、８ａ…負極集電タブ、９…安全弁、１０…電解質注入口、１１…バックアップ正極リード、１２…電極群側正極リード、１３…バックアップ負極リード、１４…電極群側負極リード、１５，３０…第１の外装部の貫通孔、１６，３１…バーリング部、１７…正極外部端子、１７ａ…正極頭部、１７ｂ…第１の正極軸部、１７ｃ…第２の正極軸部、１８ａ…正極絶縁部材、１８ｂ…正極補強部材、１９，３４…絶縁ガスケット、２０…正極端子絶縁部材、２３…正極端子リード、２４…第１の正極絶縁補強部材、２５…第２の正極絶縁補強部材、２６…正極側内部絶縁部品、２７…負極側内部絶縁部品、２８…開口部、３２…負極外部端子、３２ａ…負極頭部、３２ｂ…第１の負極軸部、３２ｃ…第２の負極軸部、３３ａ…負極絶縁部材、３３ｂ…負極補強部材、３５…負極端子絶縁部材、３６…負極端子リード、３７…第１の負極絶縁補強部材、３８…第２の負極絶縁補強部材、３９…案内穴、４０，４１，４３…溶接箇所、４２…切り取り部分、６０…第１の単位セル、６１…第２の単位セル、６２…導電性連結部材、６３，６５…組電池のユニット、６４…バスバー、１００～１０２…電池、３００，３０１…電池パック、４００…電池モジュール、４０１…単電池、４０２…正極ガスケット、４０３…正極外部端子、４０４…安全弁、４０５…負極ガスケット、４０６…負極外部端子、４０７…下ケース、４０８…上ケース、４０９…電源入出力用端子（正極端子）、４１０…電源入出力用端子（負極端子）、４１１…開口部、４１２…バスバー、４１３…基板、４１４Ａ…正極端子、４１４Ｂ…負極端子、４１５…蓋、５００…蓄電装置、５０１…コンバーター、５０２…インバーター、５０３…外部交流電源、５０４…負荷、６００…車両、６０１…車体、６０２…モーター、６０３…車輪、６０４…制御ユニット、７００…飛翔体、７０１…機体骨格、７０２…モーター、７０３…回転翼、７０４…制御ユニット

Claims (14)

1. 正極、前記正極と電気的に接続された正極集電タブ、負極、及び、前記負極と電気的に接続された負極集電タブを含み、扁平形状に捲回された前記正極集電タブが第一端面に位置し、かつ扁平形状に捲回された前記負極集電タブが第二端面に位置する、扁平形状の電極群と、
   前記正極集電タブと電気的に接続した電極群側正極リードと、
   前記負極集電タブと電気的に接続した電極群側負極リードと、
   第１の外装部と、第２の外装部とを含み、前記第１の外装部と前記第２の外装部が溶接されて形成された空間内に前記電極群が収納された外装部材と、
   前記第１の外装部は前記正極集電タブ側に貫通孔を有し、正極頭部及び前記正極頭部から延び出た正極軸部を含む正極外部端子と、貫通孔を有する正極端子リードを含み、前記正極頭部が前記第１の外装部の外側に突出し、前記正極軸部が前記正極端子リードの貫通孔に挿入されて前記正極軸部が前記第１の外装部及び前記正極端子リードにカシメ固定された正極端子部と、
   前記第１の外装部は前記負極集電タブ側に貫通孔を有し、負極頭部及び前記負極頭部から延び出た負極軸部を含む負極外部端子と、貫通孔を有する負極端子リードを含み、前記負極頭部が前記第１の外装部の外側に突出し、前記負極軸部が前記負極端子リードの貫通孔に挿入されて前記負極軸部が前記第１の外装部及び前記負極端子リードにカシメ固定された負極端子部と、
   を含み、
   前記正極軸部は、楕円錐台又は楕円柱台の第１の正極軸部と楕円錐台の第２の正極軸部を少なくとも含み、
   前記第１の正極軸部は、前記第２の正極軸部と前記正極頭部の間に配置され、
   前記第１の正極軸部の天面と前記第２の正極軸部の天面は、直接的に連結し、
   前記負極軸部は、楕円錐台又は楕円柱台の第１の負極軸部と楕円錐台の第２の負極軸部を少なくとも含み、
   前記第１の負極軸部は、前記第２の負極軸部と前記負極頭部の間に配置され、
   前記第１の負極軸部の天面と前記第２の負極軸部の天面は、直接的に連結して、
   前記第１の正極軸部の天面の短軸の長さをＡａ１、長軸の長さをＡａ２とし、
   前記第２の正極軸部の天面の短軸の長さをＢａ１、長軸の長さをＢａ２とし、
   前記第２の正極軸部の底面の短軸の長さをＢｂ１、長軸の長さをＢｂ２としたとき、
   ｜（Ａａ２－Ｂａ２）-（Ａａ１－Ｂａ１）｜≦０．１ｍｍ、及び、（Ｂｂ２－Ｂａ２）＜（Ｂｂ１－Ｂａ１）を満たし、
   前記第１の負極軸部の天面の短軸の長さをＣａ１、長軸の長さをＣａ２とし、
   前記第２の負極軸部の天面の短軸の長さをＤａ１、長軸の長さをＤａ２とし、
   前記第２の負極軸部の底面の短軸の長さをＤｂ１、長軸の長さをＤｂ２としたとき、
   ｜（Ｃａ２－Ｄａ２）-（Ｃａ１－Ｄａ１）｜≦０．１ｍｍ、及び、（Ｄｂ２－Ｄａ２）＜（Ｄｂ１－Ｄａ１）を満たす電池。
2. 前記Ａａ１と前記Ａａ２は、１．１≦Ａａ２／Ａａ１≦２．０を満たし、
   前記Ｃａ１と前記Ｃａ２は、
   １．１≦Ｃａ２／Ｃａ１≦２．０を満たす請求項１に記載の電池。
3. 前記Ａａ２と前記Ｂａ２は、１．０５≦Ａａ２／Ｂａ２≦１．５を満たし、
   前記Ｃａ２と前記Ｄａ２は、１．０５≦Ｃａ２／Ｄａ２≦１．５を満たす請求項１又は２に記載の電池。
4. 前記第１の正極軸部の底面は、前記正極頭部を向く面であり、
   前記第１の正極軸部の天面は、前記第１の正極軸部の底面とは反対側の面であり、
   前記第２の正極軸部の天面は、前記正極頭部を向く面であり、
   前記第２の正極軸部の底面は、前記第２の正極軸部の天面とは反対側の面であり、
   前記第１の負極軸部の底面は、前記負極頭部を向く面であり、
   前記第１の負極軸部の天面は、前記第１の負極軸部の底面とは反対側の面であり、
   前記第２の負極軸部の天面は、前記負極頭部を向く面であり、
   前記第２の負極軸部の底面は、前記第２の負極軸部の天面とは反対側の面である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電池。
5. 前記正極軸部は、中実であり、
   前記負極軸部は、中実である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電池。
6. 前記第２の正極軸部が前記正極端子リードとカシメ固定され、
   前記正極端子リードの貫通孔の内壁の少なくとも一部又は全部は、前記第２の正極軸部と溶接され、
   前記第２の負極軸部が前記負極端子リードとカシメ固定され、
   前記負極端子リードの貫通孔の内壁の少なくとも一部又は全部は、前記第２の負極軸部と溶接された請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電池。
7. 前記Ｂａ１、前記Ｂａ２、前記Ｂｂ１と前記Ｂｂ２は、１．２（Ｂｂ２－Ｂａ２）＜（Ｂｂ１－Ｂａ１）を満たし、
   前記Ｄａ１、前記Ｄａ２、前記Ｄｂ１と前記Ｄｂ２は、１．２（Ｄｂ２－Ｄａ２）＜（Ｄｂ１－Ｄａ１）を満たす請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電池。
8. 前記Ａａ２と前記Ａａ１は、１．１≦Ａａ２／Ａａ１≦２．０を満たし、
   前記Ｃａ１と前記Ｃａ２は、１．１≦Ｃａ２／Ｃａ１≦２．０を満たす請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電池。
9. 前記第１の正極軸部の底面の短軸の長さをＡｂ１、長軸の長さをＡｂ２としたとき、
   １．０８≦Ａｂ２／Ａｂ１≦２．０を満たし、
   前記第１の負極軸部の底面の短軸の長さをＣｂ１、長軸の長さをＣｂ２としたとき、
   １．０８≦Ｃｂ２／Ｃｂ１≦２．０を満たす請求項１ないし８のいずれか１項に記載の電池。
10. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の電池を１つ以上含む電池パック。
11. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の電池を１つ以上含む電池モジュール。
12. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の電池、請求項１０に記載の電池パック、又は、請求項１１に記載の電池モジュールを含む蓄電装置。
13. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の電池、請求項１０に記載の電池パック、又は、請求項１１に記載の電池モジュールを含む車両。
14. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の電池、請求項１０に記載の電池パック、又は、請求項１１に記載の電池モジュールを含む飛翔体。

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