JPWO2009013796A1 - 蓄電デバイス及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

接続信頼性の高い接続構造を有すると共に、簡易な構成で外装体と接続端子との接触を防止することができる蓄電デバイスを提供する。金属層２１ｂを有する外装体２０に収容される電池要素１０と、電池要素１０と接続される板状の内部リード３１と、板状の外部リード３２と、内部リード３１と外部リード３２とを電気的に接続する接続端子３３と、内側絶縁部材４１と、外側絶縁部材４３とを備える蓄電デバイスであって、接続端子３３の両端部の鍔部３３Ｔ，３３Ｂは、板状の外部リード３２及び内部リード３１を介して、外側絶縁部材４３と外装体２０と内側絶縁部材４１とを押圧して挟持すると共に、接続端子３３の貫通軸３３Ｓと外装体２０の金属層２１ｂとの間には、外側絶縁部材４３及び／又は内側絶縁部材４１が圧入されていることを特徴とする。

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池、リチウム二次電池、ポリマー二次電池、電気二重層キャパシタなどの蓄電デバイスに関するものである。
従来より、例えばリチウムイオン二次電池等の蓄電デバイスに関しては、多様な用途の拡大に伴って、小型化、軽量化、薄型化、形状の自由度等の要請が高まっている。
そこで、このような要請に基づき、その電池ケースとして、内面側に例えばポリエチレン、ポリプロピレン等の耐電解液性及びヒートシール性に優れた熱可塑性樹脂製の内面層を、中間に例えばアルミ箔等の可撓性及び強度に優れた金属箔製の中間層を、また、外面側に例えばポリアミド系樹脂等の電気絶縁性に優れた絶縁樹脂製の外面層を有する多層構造のラミネートフィルムを用いて可撓性の外装体を形成し、この外装体の中にシート状の内部電極対と電解液とを封入し、軽量かつ薄型で可撓性を有するシート状リチウムイオン二次電池が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
ここで、特許文献１には、シート状の正電極、セパレータ、シート状の負電極を積層して形成された内部電極対と、内部電極対を内部に収容する外装体と、内部電極対に連結する内部リードと、外装体を挟んで外装体の外側に配設される外部リードと、外装体を気密に貫通して内部リードと外部リードとを電気的に接続する接続手段とを備え、内部リードと外部リードとの間に外装体を強固にかつ気密状態に保持して、シール性・接続信頼性の向上を図ったシート状二次電池が開示されている。
また、特許文献２には、突出部を有する電極体と、電極体を被包する外装体とを備え、上記突出部は外装体を貫通して電池外部に突出し、この突出部に封止部を周設するとともに、突出部の外装体と接触する部分に絶縁部材を設けた二次電池が開示されている。より具体的には、突出部４１を外装フィルム３から突出させた後に、双方の間の隙間を突出部４１の周囲全域にわたり封止する封止部５を設けることで、外部端子４の突出部４１が外装フィルム３を貫通した際に、突出部４１と外装フィルム３の金属箔との接触による短絡を防止している。
特開２００３−１５１５２９号公報 特開２００３−３３１８１９号公報
しかしながら、上記特許文献１又は特許文献２に開示された二次電池においては、以下のような問題が生じる恐れがあった。
例えば、特許文献１に開示された二次電池においては、外装体２の貫通孔とリベット７ａのリベット軸径とを略同等に形成しているため、近年の高電圧化での使用等に伴い、外装体２とリベット７ａのリベット軸との間で絶縁破壊が生じ、その結果、アルミ箔製中間層２ｂとリベット７ａのリベット軸とが内部短絡する恐れが生じていた。
また、特許文献２に開示された二次電池においては、金属製の突出部４１を別体のナットや樹脂により封止しているため、長期的な封止信頼性に問題を生じていた。さらに、突出部４１ごとに別体の封止部５（絶縁部材）を設ける必要があり、部品点数及び作業工程の増加に伴うコストアップや作業性に問題を生じていた。
そこで、本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みて、接続信頼性の高い接続構造を有すると共に、簡易な構成で外装体と接続端子との接触を防止することができる蓄電デバイスを提供することを目的とするものである。
上記目的を達成するために、本願請求項１に係る蓄電デバイスは、少なくとも金属層を有する外装体に収容される電池要素と、前記外装体の内部にて前記電池要素と接続される板状の内部リードと、前記内部リードと対向して前記外装体の外部に配設される板状の外部リードと、前記内部リードと外部リードとを電気的に接続する接続端子と、前記外装体と内部リードとの間に前記外装体の内表面に沿って設けられる内側絶縁部材と、前記外装体と外部リードとの間に前記内側絶縁部材と対向して前記外装体の外表面に沿って設けられる外側絶縁部材とを備える蓄電デバイスであって、前記接続端子は、前記外部リード、外側絶縁部材、外装体、内側絶縁部材及び内部リードのそれぞれを貫通する貫通軸と該貫通軸の両端部に一体形成された鍔部とを有し、前記接続端子の両端部の鍔部は、前記板状の外部リード及び内部リードを介して、前記外側絶縁部材と外装体と内側絶縁部材とを押圧して挟持すると共に、前記接続端子の貫通軸と前記外装体の金属層との間には、前記外側絶縁部材及び／又は内側絶縁部材が圧入されていることを特徴とするものである。
ここで、一体形成された鍔部とは、金属製の貫通軸の端部において、該貫通軸と連続した同一の部材で一体形成され該貫通軸の径方向の断面積よりも大きな断面積を有するフランジ状に形成された部分をいうものとする。
本願請求項２に係る蓄電デバイスは、請求項１に記載の構成において、前記接続端子の貫通軸が貫通する前記外側絶縁部材及び内側絶縁部材の各貫通孔の径は、前記貫通軸の径と略同等に形成されているのに対し、前記接続端子の貫通軸が貫通する前記外装体の貫通孔の径は、予め前記貫通軸の径よりも大きく形成されていることを特徴とするものである。
本願請求項３に係る蓄電デバイスは、請求項１又は２に記載の構成において、前記外装体は、その内表面にヒートシール可能な熱可塑性樹脂製の内面層を有する多層外装体であり、前記内側絶縁部材は、前記電池要素、内部リード及び接続端子のいずれかの少なくとも一部を覆うことで、前記多層外装体の内面層の損傷を防止する内面層保護手段を兼ねていることを特徴とするものである。
本願請求項４に係る蓄電デバイスは、請求項３に記載の構成において、前記内側絶縁部材は、前記多層外装体の内面層に近接する前記内部リードの端部を該内部リードの長さ方向に亘って覆っていることを特徴とするものである。
本願請求項５に係る蓄電デバイスは、請求項３又は４に記載の構成において、前記内側絶縁部材は、前記多層外装体の内面層に近接する前記接続端子の鍔部を覆っていることを特徴とするものである。
本願請求項６に記載の蓄電デバイスは、請求項３ないし５のいずれかに記載の構成において、前記内側絶縁部材は、前記多層外装体の内面層に沿った部分と、前記内部リードの端部を覆う部分と、前記接続端子の鍔部を覆う部分とで、断面略コ字状に形成されていることを特徴とするものである。
本願請求項７に係る蓄電デバイスは、請求項１ないし６のいずれかに記載の構成において、前記接続端子は、相対応する前記板状の外部リード及び内部リードに対して、複数設けられていることを特徴とするものである。
本願請求項８に係る蓄電デバイスは、請求項１ないし７のいずれかに記載の構成において、前記接続端子は、相対応する前記板状の外部リード及び内部リードにそれぞれ結合されるリベットであることを特徴とするものである。
本願請求項９に係る蓄電デバイスは、請求項１ないし８のいずれかに記載の構成において、前記接続端子が、少なくとも内部リードと同じ材質で形成されていることを特徴とするものである。
本願請求項１０に記載の蓄電デバイスは、請求項１ないし９のいずれかに記載の構成において、前記内側絶縁部材は、前記ヒートシール可能な内面層よりも融点が高いポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミド又はアイオノマーで形成されていることを特徴とするものである。
本願請求項１１に係る蓄電デバイスは、請求項１ないし１０のいずれかに記載の構成において、前記蓄電デバイスは、１００Ｖ以上の高電圧で用いられるリチウムイオン二次電池であることを特徴とするものである。
本願請求項１２に係る蓄電デバイスの製造方法は、少なくとも金属層を有する外装体に収容される電池要素と、前記外装体の内部にて前記電池要素と接続される板状の内部リードと、前記内部リードと対向して前記外装体の外部に配設される板状の外部リードと、前記内部リードと外部リードとを電気的に接続する接続端子と、前記外装体と内部リードとの間に前記外装体の内表面に沿って設けられる内側絶縁部材と、前記外装体と外部リードとの間に前記内側絶縁部材と対向して前記外装体の外表面に沿って設けられる外側絶縁部材とを備える蓄電デバイスの製造方法において、貫通軸と、この貫通軸の一端に予め形成された鍔部とを有する接続端子を用い、前記接続端子の貫通軸が挿通される、前記外部リード、外側絶縁部材、内側絶縁部材及び内部リードの各貫通孔の径を前記貫通軸の径と略同等に形成しておくのに対し、前記接続端子の貫通軸が挿通される前記外装体の貫通孔の径を前記貫通軸の径よりも予め大きく形成しておき、前記接続端子の貫通軸を前記外部リード、外側絶縁部材、外装体、内側絶縁部材及び内部リードの各貫通孔に挿通させて、前記貫通軸の他端をかしめることにより新たな鍔部を形成すると共に、前記板状の外部リード及び内部リードを介して前記外側絶縁部材、外装体及び内側絶縁部材にかしめ圧を付与し、予め大きく形成した前記外装体の貫通孔と、前記貫通軸との間に、前記外側絶縁部材及び／又は内側絶縁部材を圧入することを特徴とするものである。
本願請求項１３に係る蓄電デバイスの製造方法は、請求項１２に記載の方法において、前記外装体は、その内表面にヒートシール可能な熱可塑性樹脂製の内面層を有する多層外装体であり、前記外部リード、外側絶縁部材、外装体、内側絶縁部材及び内部リードを前記接続端子を用いて接続した後、前記内側絶縁部材を前記内部リードの端部にて折り返して、前記内部リードの端部、電池要素の端部及び接続端子の鍔部の表面に倣うように前記内部リードの端部、電池要素の端部及び接続端子の鍔部を覆ってから、前記外装体に収容することを特徴とするものである。
本願請求項１に係る蓄電デバイスによれば、貫通軸に一体形成された鍔部を有する接続端子が外部リードを押圧して挟持するので、接続端子と外部リードとの間で良好なシール性を確保しつつ、貫通軸と外装体の金属層との間に圧入された外側絶縁部材及び／又は内側絶縁部材により、接続端子の貫通軸と外装体の金属層との接触を確実に防止し、絶縁信頼性の高い蓄電デバイスを簡易な構成で実現することができる。また、外装体の金属層と貫通軸との間に別体の絶縁部材を予め充填したり、接続後に絶縁部材を充填するといった工程を省略することができ、作業性の向上及びコストダウンに寄与することができる。
本願請求項２に係る蓄電デバイスによれば、接続端子の貫通軸と外装体の金属層との間に隙間を形成することができ、簡易な構成で確実に、かしめ圧による外側絶縁部材及び／又は内側絶縁部材の圧入を促進することができる。
本願請求項３に係る蓄電デバイスによれば、内側絶縁部材が、電池要素、内部リード及び接続端子といった金属部材と内面層との接触等による損傷を防止する内面層保護手段を兼用しているので、部品点数及び作業工程の追加に伴う生産性の悪化やコストアップを効果的に抑制すると共に、内面層の損傷に伴う外装体の金属層と金属部材との接触を未然に防止することができる。
本願請求項４に係る蓄電デバイスによれば、内面層を損傷させる恐れのある内部リードの端部をその長さ方向に亘って覆うので、内面層と内部リード端部との直接的な接触を未然に防止することができる。
本願請求項５に係る蓄電デバイスによれば、内面層を損傷させる恐れのある接続端子の内側鍔部を覆っているので、内面層と内側鍔部との直接的な接触を未然に防止することができる。
本願請求項６に係る蓄電デバイスによれば、内側絶縁部材が断面略コ字状に形成されているので、外装体の内表面に沿った内側絶縁部材の部分（コ字状の上部）が、内部リードと外装体との間で狭持されると、内部リードの端部を覆う部分（コ字状の側部）や内側鍔部を覆う部分（コ字状の下部）を接着剤等で別途固定しなくてもよいので容易に位置決めできる。
本願請求項７に係る蓄電デバイスによれば、例えば板状の外部リード及び内部リードに対して接続端子がそれぞれ一つだけ設けられる構成に比し、接続端子がそれぞれ複数設けられることで、外部リードとの接続信頼性の向上を図ると共に、複数の貫通軸ごとに複数の別体の絶縁部材を周設する構成に比し、外部リードとの接続作業性の一層の向上を実現することができる。
本願請求項８に係る蓄電デバイスによれば、接続端子としてリベットを用いることで、比較的簡単、かつ安価な方法で内部リード及び外部リードをそれぞれ結合させることができる。
本願請求項９に係る蓄電デバイスによれば、接触抵抗を低減することができると共に、熱膨張係数の違いよる熱変形を防止することができる。
本願請求項１０に係る蓄電デバイスによれば、内側絶縁部材を内面層よりも融点が高い樹脂材料で形成することにより、内側絶縁部材に対するヒートシール時の熱の影響を抑制することができる。
本願請求項１１に係る蓄電デバイスによれば、例えば本蓄電デバイスを数十個直列に接続して１００Ｖ以上（例えば５００Ｖ）の高電圧にして用いられるハイブリッド自動車（ＨＥＶ）や電気自動車（ＥＶ）への好適な適用が可能となる。
本願請求項１２に係る蓄電デバイスの製造方法によれば、板状の外部リード及び内部リードを介してかしめ圧を付与することにより、絶縁部材や外装体に対して局所的な加圧による損傷を未然に防止すると共に、予め貫通軸の径よりも大きく形成した外装体の貫通孔と、接続端子の貫通軸との間に形成された隙間に、外装体の両面に配置された外側絶縁部材及び／又は内側絶縁部材が均一な面圧により圧入されることとなり、確実な接続信頼性及び貫通軸回りの絶縁信頼性を確保した蓄電デバイスを簡易に提供することができる。
本願請求項１３に係る蓄電デバイスの製造方法によれば、内側絶縁部材を流用して、接着作業等の付帯的な工程を省略し、金属部材と外装体の内面層との直接的な接触を未然に防止する内面層保護手段を簡易に実現することができる。
図１は、本発明の蓄電デバイスの平面図である。 図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿った蓄電デバイスの断面図である。 図３は、図１のＹ−Ｙ線に沿った蓄電デバイスの断面図である。 図４は、電池要素１０の説明図である。 図５は、本発明の蓄電デバイスの貫通孔近傍の部分説明図である。
符号の説明
１：リチウムイオン二次電池、１０：電池要素、１０ａ：正極、１０ｂ：負極、１１ａ：正極集電体、１１ｂ：負極集電体、１２ａ：正極活物質、１２ｂ：負極活物質、１５：セパレータ、２０：外装体、２１ａ：内面層、２１ｂ：金属層、２１ｃ：外面層、２３：ヒートシール部、２５：絶縁テープ、３１：内部リード、３１ａ：正極内部リード、３１ｂ：負極内部リード、３２：外部リード、３２ａ：正極外部リード、３２ｂ：負極外部リード、３３：リベット、３３Ｂ：内側鍔部、３３Ｄ：段差部、３３Ｓ：貫通軸、３３Ｔ：外側鍔部、４１：内側絶縁部材、４３：外側絶縁部材、５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆ，５１ｇ：貫通孔
以下、本発明の蓄電デバイスの実施形態を説明する。
図１は本発明の蓄電デバイスの平面図、図２は図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図、図３は図１のＹ−Ｙ線に沿った断面図、図４は電池要素１０の説明図、図５は蓄電デバイスの貫通孔近傍の部分説明図である。（なお、図２、図３、図５は正極側の断面図及び部分説明図を示しているが、負極側も正極側と同様である。）
図１〜図４に示すように、本発明に係る蓄電デバイスの一例であるリチウムイオン二次電池１は、複数のシート状の正極１０ａと複数のシート状の負極１０ｂとをセパレータ１５を介して交互に積層して形成されたシート状の電池要素１０と、この電池要素１０と不図示の電解液とを内部に密封状態に収容する可撓性の外装体２０と、この外装体２０の内部において上記電池要素１０の各正極１０ａを連結する正極側の内部リード３１ａと、上記電池要素１０の各負極１０ｂを連結する負極側の内部リード３１ｂと、上記外装体２０を挟んで上記正極側の内部リード３１ａに相対応する外装体２０の外側に配設される正極側の外部リード３２ａと、上記外装体２０を挟んで上記負極側の内部リードに相対応する外装体２０の外側に配設される負極側の外部リード３２ｂと、上記外装体２０を気密に貫通して一端側が上記外装体２０の内側に位置する各内部リード３１ａ，３１ｂにそれぞれ接続されると共に他端側が外装体２０の外側に位置する各外部リード３２ａ，３２ｂにそれぞれ接続され、これら各内部リード３１ａ，３１ｂと各外部リード３２ａ，３２ｂとの間を電気的に接続する接続端子として、２本組一対（合計４本）の複数のリベット３３ａ１，３３ａ２（正極側）及び３３ｂ１，３３ｂ２（負極側）とで構成されている。
また、各内部リード３１ａ，３１ｂと外装体２０との間及び各外部リード３２ａ，３２ｂと外装体２０との間には、リベット３３ａ１，３３ａ２，３３ｂ１，３３ｂ２が貫通する外装体２０の各貫通孔をシールすると共に、外装体２０の表面と各内部リード３１ａ，３１ｂ及び各外部リード３２ａ，３２ｂとの絶縁性を確保するための内側絶縁部材４１及び外側絶縁部材４３が介装されている。
次に、上述のように構成した本発明に係るリチウムイオン二次電池の各構成要素の詳細について、以下に説明する。
［電池要素１０について］
図４に最も良く示されるように、電池要素１０は、複数の短冊状の正極１０ａと複数の短冊状の負極１０ｂとを、複数の短冊状のセパレータ１５を介して交互に積層して形成されている。ここで、正極１０ａは、正極集電体１１ａの両面に正極活物質１２ａを積層して形成されている。正極集電体１１ａはアルミニウムからなり、正極活物質１２ａはコバルト酸リチウム複合酸化物（ＬＣＯ）からなる。一方、負極１０ｂは、負極集電体１１ｂの両面に負極活物質１２ｂを積層して形成されている。負極集電体１１ｂは銅からなり、負極活物質１２ｂは炭素材料からなる。なお、複数の正極１０ａを構成する複数の正極集電体１１ａの端部１１１ａ及び複数の負極１０ｂを構成する複数の負極集電体１１ｂの端部１１１ｂは、対応する正極内部リード３１ａ及び負極内部リード３１ｂ上にそれぞれ積層されて超音波溶着等で接続されている。
（電池要素１０のその他の実施形態）
上記実施形態では、電池要素１０は短冊状の正極、負極、及びセパレータを積層してなる積層枚葉構造を用いているが、長尺状の正極、負極、及びセパレータを巻回してなる巻回型構造を用いてもよい（例えば巻回軸に沿って正極、負極の集電体の端部を互いに上下に引き出して、そこに上記実施形態の接続端子を電気的に接続すれば可能である）。
電池要素１０としては、リチウムイオン二次電池、リチウム二次電池、ポリマー二次電池、電気二重層キャパシタなどの蓄電デバイスに用いられる電池要素であれば特に限定されない。
セパレータ１５としては、特に制限されるべきものではなく、従来公知のものを用いることができる。なお、本発明のセパレータにおいては、その名称に拘るべきものではなく、セパレータの代わりにセパレータとしての機能（役割）を有するような、固体電解質やゲル状電解質を用いてもよい。また、無機材料を含有させたセパレータを用いてもよい。
正極活物質１２ａとしては、コバルト酸リチウム複合酸化物（ＬＣＯ）以外に、マンガン酸リチウム複合酸化物（ＬＭＯ）、ニッケル酸リチウム複合酸化物（ＬＮＯ）を用いてもよい。また、ＬＮＭＣＯといった３元素材料やＬＭＮＯ，ＬＭＣＯ，ＬＮＣＯといった２元素材料を用いてもよい。さらにこれらの主材料を混合したものでもよい。
負極活物質１２ｂの炭素材料としては、グラファイトやハードカーボンなどが用いられる。またこれらの主材料を混合したものでもよい。
［外装体２０について］
図２、図３に示すように、本発明に係る外装体２０は、内面側にポリプロピレン製の内面層２１ａ（厚さ３０〜１２０μｍ）を、中間にアルミニウム箔又はアルミニウム合金箔製の中間層２１ｂ（厚さ３０〜５０μｍ）を、また、外面側にナイロン製の外面層２１ｃ（厚さ２０〜４０μｍ）を有する三層構造のラミネートフィルムで形成されている。そして、リベット３３ａ１，３３ａ２が貫通する外装体２０の貫通孔の径は、予めリベットの貫通軸の径よりも大きくなるように設定されている。
外装体２０は、カップ成形された上下二枚のラミネートフィルムを重ね合わせ、周囲四方のヒートシール部２３をヒートシール（熱溶着）して内面層２１ａ同士を接合することにより、電池要素１０を内部に密封してなるものである。ラミネートフィルムは、軽量でかつ優れた可撓性を有し、外部からの水分等に対して優れた遮断機能とシール性を有するものである。
また、図１及び図２に示すように、外部リード３２ａ，３２ｂ近傍の外装体２０縁部には、外部リード３２と外装体２０の中間層（金属層）２１ｂとの接触による短絡を防止するために、耐熱性、電気絶縁性を有するポリイミド樹脂等からなる絶縁テープ２５（例えばカプトン（登録商標））をヒートシール部２３に外装体２０の厚み方向に亘って設けている。
（外装体２０のその他の実施形態）
上記実施形態では、外装体２０は三層構造からなるラミネートフィルムを用いているが、外装体２０の大部分（主平面）を金属層とし、ヒートシール部２３のみヒートシール可能な内面層２１ａを有する外装体２０としてもよい。金属層２１ｂの材質としては、水分などに対してバリア性を有し、可撓性及び強度に優れた金属であればよく、ステンレス、ニッケル又はニッケル合金、銅又は銅合金、鉄又は鉄合金などでもよい。金属層２１ｂの形成方法としては、予め箔状（薄板状）のものでもよいが、薄膜形成やめっき形成されたものでもよい。金属層２１ｂを多層構造にしたものでもよい。また、内面層２１ａや外面層２１ｃをそれぞれ多層構造にしたものでもよい。
内面層２１ａは、耐電解液性及びヒートシール性に優れた熱可塑性樹脂であればよく、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミド、アイオノマー等の樹脂でもよい。外面層２１ｃは、電気絶縁性に優れた絶縁樹脂であればよく、ポリエステル（ＰＥＴなど）、その他のポリアミド等の樹脂でもよい。
また、上記実施形態では、二枚のラミネートフィルムを重ね合わせ、周囲四方のヒートシール部２３を熱溶着して電池要素１０を内部に密封しているが、ラミネートフィルムの密封方法として、一枚のラミネートフィルムを二つに折り曲げた後、周囲の残り三方のヒートシール部２３を熱溶着して接合してもよいし、一枚のラミネートフィルムを予め筒状に形成した後、両側の開口部（ヒートシール部）を熱溶着して接合してもよい。なお、筒状に形成する場合、両側の開口部以外のヒートシール部（帯状部）の位置は任意に設定することができる。
［内部リード３１ａ，３１ｂ，外部リード３２ａ，３２ｂ及びリベット３３ａ１〜３３ｂ２について］
図１〜図３に示すように、板状の内部リード３１ａは、外装体２０の内部にて電池要素１０と電気的に接続されており、外部と電気的に接続される板状の外部リード３２ａは、外装体２０を挟んで内部リード３１ａと対向配置されている。そして、これらの内部リード３１ａ及び外部リード３２ａは、リベット３３ａ１，３３ａ２により、機械的・電気的に接続されている。ここで、リベット３３ａ１，３３ａ２は、内部リード３１ａ、外部リード３２ａ等を貫通する貫通軸３３Ｓと、この貫通軸３３Ｓの一端部に該貫通軸３３Ｓと予め一体に形成されて外装体２０の外部に配置される外側鍔部３３Ｔと、かしめにより貫通軸３３Ｓの他端部に新たに形成され、外装体２０の内部に配置される内側鍔部３３Ｂとを有している。
正極側の内部リード３１ａは、比較的厚みのある板状の部材であって、複数の正極集電体１１ａの端部１１１ａの厚みと同等かそれよりも大きくなるように（例えば０．３〜３ｍｍ）設定されている。また、内部リード３１ａは、正極集電体１１ａと同じ材質のアルミニウム又はアルミニウム合金により形成されている。一方、負極側の内部リード３１ｂは、比較的厚みのある板状の部材であって、複数の負極集電体１１ｂの端部１１１ｂの厚みと同等かそれよりも大きくなるように（例えば０．３〜３ｍｍ）設定されている。また、内部リード３１ｂは、負極集電体１１ｂと同じ材質の銅又は銅合金により形成されている。各内部リード３１ａ，３１ｂは、平面視で矩形状の電池要素１０と共に、電池要素１０の長手方向の両端であってかつ短手方向と平行に外装体２０内部に配置・収容されており、電池要素１０の対応する複数の正極集電体１１ａの端部１１１ａ及び複数の負極集電体１１ｂの端部１１１ｂのそれぞれと超音波溶着等で接続されている。
一方、正極側の外部リード３２ａは、比較的厚みのある板状の部材であって、内部リード３１ａの厚みと同等（例えば０．３〜３ｍｍ）に設定されている。また、外部リード３２ａは、銅又は銅合金により形成されている。なお、銅又は銅合金は高電圧下での使用における接触抵抗低減の面で好ましい。同様に、負極側の外部リード３２ｂは、比較的厚みのある板状の部材であって、内部リード３１ｂの厚みと同等（例えば０．３〜３ｍｍ）に設定されている。また、外部リード３２ｂは、負極集電体１１ｂと同じ材質の銅又は銅合金により形成されている。そして、正極側の外部リード３２ａ（図１の右側）及び負極側の外部リード３２ｂ（図１の左側）は、外装体２０を挟んで、対応する正極側の内部リード３１ａ及び負極側の内部リード３１ｂと対向するように外装体２０の外部にそれぞれ配置されている。すなわち、各外部リード３２ａ，３２ｂは、外装体２０の四方のヒートシール部２３から外部に引き出されるのではなく、それぞれ対応する内部リード３１ａ，３１ｂと対向して外装体２０の外表面に沿って延在するように外部に引き出されている。
内部リード３１ａ及び外部リード３２ａのＬ寸法（長さ方向の寸法）は同じであるとともに、電池要素１０のＷ寸法（幅方向の寸法）とほぼ同じ寸法である。また、図３に示すように、内部リード３１ａ及び外部リード３２ａのＷ寸法はほぼ同じ寸法である。内部リード３１ａ及び外部リード３２ａのＴ寸法（高さ方向の寸法）は同じ寸法である。
リベット３３ａ１，３３ａ２は、貫通軸３３Ｓと外側鍔部３３Ｔとは予め一体的に形成されている。外側鍔部３３Ｔは外表面がフラットであり鍔部の厚みも均一である。一方、内側鍔部３３Ｂは、貫通軸３３Ｓの先端がかしめられることにより貫通軸３３Ｓの一部が押し潰されて形成され、外側鍔部３３Ｔと比べると、その厚みは均一ではなく、外表面の表面粗さも粗くなっている。このとき、貫通軸３３Ｓはかしめる前よりも直径が大きくなり、さらに直径が異なる段差部３３Ｄが形成されている。この段差部３３Ｄ上に外部リード３２ａが載置されることにより、外部リード３２ａとの確実な係合が図られ、接触抵抗の低減に寄与することができる。なお、押圧の仕方によっては内部リード３１ａを段差部３３Ｄと係合させてもよい。
リベット３３ａ１，３３ａ２は、貫通軸３３Ｓと外側鍔部３３Ｔとは予め一体的に形成されているのに加えて、かしめの際に内側鍔部３３Ｂも一体的に形成されることになり、例えば、ボルトナット等による締結構造や樹脂等による接着構造に比し、貫通軸と一体形成された鍔部により外部からの水分の進入をより効果的に防ぐことができる。これにより、リベット３３ａ１，３３ａ２自体の非常に優れたシール性、導電性を実現することができる。
正極側のリベット３３ａ１，３３ａ２は、正極側の内部リード３１ａと同じ材質のアルミニウム又はアルミニウム合金であり、負極側のリベット３３ｂ１，３３ｂ２は、負極側の内部リード３１ｂ及び外部リード３２ｂと同じ材質の銅又は銅合金である。内部リード３１ａ，３１ｂとリベット３３ａ１，３３ａ２にそれぞれ同じ材質を用いることにより、接触抵抗を低減することができると共に、熱膨張係数の違いによる熱変形を防止することができる。
また、正極側のリベット３３ａ１，３３ａ２及び負極側のリベット３３ｂ１，３３ｂ２は、対応する正極側の外部リード３２ａ（内部リード３１ａ）及び負極側の外部リード３２ｂ（内部リード３１ｂ）に対して、それぞれ複数設けられている（本例では、正極側３３ａ１，３３ａ２及び負極側３３ｂ１，３３ｂ２のそれぞれ二つ）。具体的には、図１及び図２に示されるように、正極側の内部リード３１ａの長手方向略中央部と正極側の外部リード３２ａの長手方向端部（図２の外部リード３２ａの左端部）とが、正極側のリベット３３ａ１にて接続されていると共に、正極側の内部リード３１ａの長手方向端部（図２の内部リード３１ａの右端部）と正極側の外部リード３２ａの長手方向略中央部とが、正極側のリベット３３ａ２にて接続されている。同様に、負極側の内部リード３１ｂの長手方向略中央部と負極側の外部リード３２ｂの長手方向端部とが、負極側のリベット３３ｂ１にて接続されていると共に、負極側の内部リード３１ｂの長手方向端部と負極側の外部リード３２ｂの長手方向略中央部とが、負極側のリベット３３ｂ２にて接続されている。これにより、各内部リード３１ａ（３１ｂ）と外部リード３２ａ（３２ｂ）間の接続信頼性の向上を実現している。さらに、大容量化や高電圧化といった要請に基づき、上記のような板状の外部リードを採用する場合、当該外部リードを複数のリベットにて接続する方が好ましいが、例えば複数の貫通軸ごとに各貫通軸回りに絶縁部材を周設するような構成に比し、後述の内側絶縁部材や外側絶縁部材はそれぞれ単一の部材なので、部品点数の削減、接着作業の省略、位置決め作業の簡素化等による大幅な生産性の向上やコストダウンが可能となる。
（内部リード３１ａ，３１ｂ，外部リード３２ａ，３２ｂ及びリベット３３ａ１〜３３ｂ２のその他の実施形態）
上記実施形態では、正極側の内部リード３１ａと外部リード３２ａとは異なる材質であるが、同じ材質でもよい。外部リード３２ａを内部リード３１ａと同様にアルミニウム又はアルミニウム合金にした場合には、軽量化の面で有利である。また、負極側の内部リード３１ｂと外部リード３２ｂとは同じ材質であるが、異なる材質でもよい。負極側の外部リード３２ｂの銅又は銅合金上にニッケルめっきや錫めっきを施してもよい。
内部リード３１ａ，３１ｂ及び外部リード３２ａ，３２ｂのＬ寸法、Ｗ寸法、Ｔ寸法の大小関係については上記実施形態に限定されず、任意に設定できる。内部リード３１ａ，３１ｂのＬ寸法と電池要素１０のＷ寸法との大小関係も任意に設定できる。
例えば、内部リード３１ａ，３１ｂと外部リード３２ａ，３２ｂとの材質がそれぞれ異なる場合は、Ｌ寸法やＷ寸法やＴ寸法を内部リード３１と外部リード３２とで異ならせた方がよい場合もあり、内部リード３１及び外部リード３２の材質の許容電流等に応じて適宜設定される。
外部リード３２ａ，３２ｂの形状は、特に自由な形状が設定可能である。上記実施形態のような直線状に限らず、その突出した端部（図１の貫通孔５１ｇ側）を鍵状に屈曲させたり、Ｒ状に湾曲させたり、二股にしたりといった設計をしてもよい。また、外部リード３２ａ，３２ｂのＬ寸法、Ｗ寸法、Ｔ寸法は全体に亘って必ずしも均一でなくてもよく、例えば肉薄部、肉厚部を設けてもよい。
外部リード３２ａ，３２ｂの引き出し方向は、上記実施形態のように外装体２０の短手方向にそれぞれ平行に引き出すものに限らず、例えば外装体２０の長手方向に（図１の左右方向に）それぞれ同一直線上に引き出してもよい。また、正極側の外部リード３２ａと負極側の外部リード３２ｂとを同一方向に引き出すものに限らず、互いに反対側（図１の上下方向）や非対称な方向に引き出してもよい。
上記実施形態のリベットの種類としては、ソリッドリベット、フルチューブラリベット、セミチューブラリベット、スプリットリベット、コンプレッションリベット、ブラインドリベット等が挙げられる。
また、内部リード３１ａ，３１ｂ及び外部リード３２ａ，３２ｂとリベット３３ａ１〜３３ｂ２とは予め一体的に形成されていてもよい。例えば、内部リード３１ａ及び外部リード３２ａのいずれか一方に一体的に貫通軸３３Ｓを形成しておき、相手側に貫通軸３３Ｓが嵌入する貫通孔を設け、嵌入した後の突出部をかしめて鍔部を形成してもよい（内部リード３１ｂ及び外部リード３２ｂについても同様）。
また、接続端子として、ネジやボルトナット止め等の手段でもよいが、外部からのシール性に劣るため、これらを用いる場合には、少なくとも外側鍔部３３Ｔは貫通軸３３Ｓと予め一体的に形成されていなければならない。
上記実施形態のリベット３３ａ１〜３３ｂ２は正極側、負極側にそれぞれ２個ずつ設けられているが、個数については特に限定されない。ただし、連結される外部リード３２ａ，３２ｂの回転を防止するためには、少なくとも２個以上であることが好ましい。
また、貫通軸３３Ｓの断面形状も任意に設定できる。断面形状が例えば楕円や多角形であれば、回転防止に有効である。外側鍔部３３Ｔの平面形状も任意に設定できる。なお、貫通軸３３Ｓの断面形状が、上記のように回転防止可能な形状であれば、リベット３３ａ１〜３３ｂ２を各内部リード３１ａ，３１ｂの略中央部（図１のリベット３３ａ１，３３ｂ１の位置）のみに１つずつ設ける構成でもよい。この場合には外部との接続に近い側のリベット（図１の接続端子３３ａ２，３３ｂ２）における電流集中を防止することができる。
［絶縁部材について］
図１〜図３に示すように、外装体２０の内表面と内部リード３１ａとの間には、外装体２０の内面層２１ａと同様な材質（本例では、ポリプロピレン）で、その厚さが１００〜３５０μｍの内側絶縁部材４１が介装されており、外装体２０の外表面と外部リード３２ａとの間には、内側絶縁部材４１と同様な材質（本例では、ポリプロピレン）で、その厚さが１００〜３５０μｍの外側絶縁部材４３が介装されている。なお、外側絶縁部材４３は、外装体２０の外面層２１ｃと同様な材質で形成してもよい。
そして、詳細を後述するように、リベット３３ａ１〜３３ｂ２により各部材が接続される際に、内側絶縁部材４１と外側絶縁部材４３とが外装体２０の金属層２１ｂとリベット３３ａ１〜３３ｂ２の貫通軸３３Ｓとの間で互いに密着するように介装（圧入）されるようになっている。これにより、リベット周りにおけるシール性及び絶縁性の向上を簡易な構成で実現している。
さらに、本実施の形態における内側絶縁部材４１は、図３に示すように、その断面が略コ字状となるように形成されることにより、内側絶縁部材４１を外装体２０の内面層２１ａの機械的損傷を保護する内面層保護手段と兼用している。より具体的には、図３の左側から右側（外側）へ向かって、外装体２０の内面層２１ａ（内部リード３１ａの表面）に沿った部分（略コ字状の上部に相当）で内部リード３１ａの表面を覆うと共に、そこから下側へ向かって約９０度折り返された部分（略コ字状の側部に相当）で、外装体２０の内面層２１ａに近接している内部リード３１ａの端部３１１ａ及び集電体１１の端部１１１ａの表面に倣うように覆い、さらに右側から左側（内側）へ向かって約９０度折り返された部分（略コ字状の下部に相当）で内側鍔部３３Ｂの表面を覆っている（負極側も同様な構造を有している）。
なお、図３では、集電体１１の端部１１１ａと内側絶縁部材４１との間に若干の隙間が形成されているが、内部リード３１ａの端部３１１ａや集電体１１の端部１１１ａの表面に倣うように（完全に密着するように）、内側絶縁部材４１を形成してもよい。また、内側絶縁部材４１は、図３の紙面手前から奥に向かって、すなわち内部リード３１ａの上記端部３１１ａの長さ方向に亘って内部リード３１ａの端部３１１ａ及び集電体１１ａの端部１１１ａを覆っている。
一般に、ヒートシール可能なように熱可塑性樹脂（本例では、ポリプロピレン）で形成された内面層２１ａ及びその外側の金属層２１ｂを有する多層構造の外装体２０においては、内面層２１ａと外装体２０内部の金属部材（例えば、内部リード３１ａ、正極集電体１１ａ及び内側鍔部３３Ｂ等）とが接触すると、当該内面層２１ａが損傷し、金属層２１ｂが露出する恐れが生じる。そして、このような内面層２１ａの損傷に伴う金属層２１ｂの露出は、その後の上記金属部材との接触による内部短絡に繋がる可能性が生じる。
そこで、上述のように内側絶縁部材４１を外装体２０の内面層２１ａに近接する内部リード３１ａの端部近傍にて折り返して、当該内部リード３１ａの端部３１１ａ、集電体１１ａの端部１１１ａ、及び内側鍔部３３Ｂを覆うように、断面略コ字状に形成することにより、本実施の形態における内側絶縁部材４１は、内面層２１ａの損傷を防止する内面層保護手段を兼用している。これにより、簡易な構成で内面層２１ａと金属部材との接触に伴う当該内面層２１ａの損傷を防止して、金属層２１ｂとの接触による短絡を未然に防止している。また、内側絶縁部材４１を流用（兼用）して、該内側絶縁部材４１を折り返すのみで外装体２０の内面層２１ａを保護しているので、このような保護部材を別途設ける構成に比し、部品点数の削減や、接着作業等の付帯的な作業工程を省略でき、コストダウンや生産性の向上に寄与することができる。
内側絶縁部材４１は、図２、図３に示すように、内部リード３１ａのＬ寸法と同じかそれ以上のＬ寸法を有するとともに、内部リード３１ａのＷ寸法と同じかそれ以上のＷ寸法を有している。
一方、外側絶縁部材４３は、外部リード３２ａが外装体２０の外面層２１ｃの主平面とできるだけ当接しないようなＬ寸法を有するとともに、内側絶縁部材４１と同じＷ寸法を有している。
（絶縁部材のその他の実施形態）
内側絶縁部材４１は、耐電解液性及びヒートシール性に優れた熱可塑性樹脂であればよく、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミド、アイオノマー等の樹脂でもよい。また、ヒートシール時の熱による影響を回避するという観点からは、外装体２０の内面層２１ａよりも融点の高い樹脂材料で形成することが好ましい。さらに、内側絶縁部材４１と外側絶縁部材４３とは異なる材質でもよいし、異なる幅や厚さでもよい。
なお、本実施の形態では、内側絶縁部材４１は、その断面が略コ字状となるように形成されているが、その断面が略Ｌ字状となるように形成されることで、外装体２０の内面層２１ａ（内部リード３１ａの表面）に沿った部分（略Ｌ字状の上部に相当）で内部リード３１ａの表面を覆うと共に、そこから下側へ向かって約９０度折り返された部分（略Ｌ字状の側部に相当）で、外装体２０の内面層２１ａに近接している内部リード３１ａの端部３１１ａ及び正極集電体１１ａの端部１１１ａの表面に倣うように覆う構成（内側鍔部３３Ｂは覆わない）としてもよい。さらに、その断面が略コ字状であっても、外装体２０の内面層２１ａ（内部リード３１ａの表面）に沿った部分（略コ字状の上部に相当）で内部リード３１ａの表面を覆うと共に、そこから下側へ向かって約９０度折り返し（略コ字状の側部に相当）、さらに約９０度折り返された部分（略コ字状の下部に相当）で内側鍔部３３Ｂの表面を覆う構成（内部リード３１ａの端部３１１ａ及び正極集電体１１ａの端部１１１ａの表面は覆わない）としてもよい。また、内側絶縁部材４１で内部リード３１ａの表面や端部３１１ａ、内側鍔部３３Ｂを完全に覆う必要は無く、外装体２０の内面層２１ａの機械的損傷を保護する内面層保護手段として機能すればよい。
また、本実施の形態では、内側絶縁部材４１を外装体２０の内面層２１ａの機械的損傷を保護する内面層保護手段と兼用したが、当然に、このような内面層保護手段を端部カバーや鍔部カバーとして別途独立に設けてもよい。さらに、上記内部リード３１ａの端部３１１ａ、正極集電体１１ａの端部１１１ａ及び内側鍔部３３Ｂの表面の各角部を面取り加工したり、曲面加工、表面処理等を行うことにより、接触による内面層２１ａの損傷を防止する内面層保護手段を構成してもよい。
外側絶縁部材４３は、電気絶縁性に優れた絶縁樹脂であればよく、ポリエステル、その他のポリアミド等の樹脂でもよい。内側絶縁部材４１及び外側絶縁部材４３は異なる材質でもよい。内側絶縁部材４１及び外側絶縁部材４３は、ラミネートフィルムの内面層２１ａと外面層２１ｃとそれぞれ同じ材質のものでもよいが、異なる材質のものでもよい。
また、内側絶縁部材４１又は外側絶縁部材４３は上記のような絶縁樹脂でもよいが、天然ゴムや合成ゴムのような弾性材料でもよい。これによりリベット周りにおける応力緩和が図られる。
また、上記実施形態の外側鍔部３３Ｔにブッシュ材を植込んでおき、かしめた際に貫通軸３３Ｓの周囲に絶縁樹脂が形成されるようにしてもよい。また、予め貫通軸３３Ｓの表面にシリコーン樹脂などの絶縁樹脂をコーティングしておいてもよい。
［製造方法について］
本発明の蓄電デバイスであるリチウムイオン二次電池１の製造方法については特に制限されないが、例えば次のような手順で製造することができる。なお、正極側、負極側も同様な接続方法であるので、以下、各部材の符号については、総称表記（例えば、集電体１１）する。
（１）まず、図５に示すように、電池要素１０が接続された内部リード３１、内側絶縁部材４１、外装体２０、外側絶縁部材４３、及び外部リード３２のそれぞれ所定の位置に、対応する貫通孔（５１ａ〜５１ｅ）を形成する。なお、外部リード３２の先端部には外部接続端子や組電池として接続可能な貫通孔５１ｇを形成する。
（２）次に、電池要素１０と内部リード３１とを接続する。具体的には、複数の集電体１１の端部１１１を重ね合わせると共に、貫通軸３３Ｓをかしめる際の機械的ダメージから集電体１１を保護するという観点から、集電体１１の端部１１１に、後述の内側鍔部３３ｂと接触しない程度の余裕を持たせた直径を有する貫通孔５１ｆを形成する。そして、内部リード３１の貫通孔５１ａと集電体１１の端部１１１の貫通孔５１ｆとをおおまかに位置合わせしながら、図示しない治具により、集電体１１の端部１１１と内部リード３１とを超音波溶着する。
ここで、内部リード３１の貫通孔５１ａ、内側絶縁部材４１の貫通孔５１ｂ、外側絶縁部材４３の貫通孔５１ｄ、及び外部リード３２の貫通孔５１ｅの直径は、リベット３３の貫通軸３３Ｓの直径と同等な直径となるように形成しておくのに対し、外装体２０の貫通孔５１ｃは、リベット３３の貫通軸３３Ｓの直径よりも予め大きく形成しておく。このように外装体２０の貫通孔５１ｃの径をリベット３３の貫通軸３３Ｓの径よりも大きく形成しておくことにより、貫通軸３３Ｓを挿通した際に、貫通軸３３Ｓと外装体２０（特に、金属層２１ｂ）との間に空隙が形成されることとなる。なお、外装体２０の貫通孔５１ｃの直径は、リベット３３の外側鍔部３３Ｔの直径よりも小さく形成しておく方が、外装体２０を確実に挟持する上で好ましい。また、内側絶縁部材４１については、内部リード３１の端部３１１、集電体１１の端部１１１及び内側鍔部３３Ｂの表面の被覆が可能なように予め所定の長さに形成しておく。
なお、上述のように集電体１１の端部１１１及び内部リード３１にそれぞれ貫通孔５１ｆ，５１ａを設けてから、両者を超音波溶着して接続してもよいが、製造工程の簡略化という観点からは、電池要素１０と内部リード３１とを超音波溶着した後に、内部リード３１及び集電体１１の端部１１１を貫通する貫通孔５１ａ（５１ｆ）を同時に一括形成してもよい。
（３）次に、内部リード３１が設けられた電池要素１０を、カップ成形された上下二枚の外装体２０の内部に収容する。
（４）次に、内部リード３１上に内側絶縁部材４１、外装体２０、外側絶縁部材４３、外部リード３２を、それぞれの各貫通孔５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅを位置合わせして配置する。
（５）その後、外側鍔部３３Ｔと貫通軸３３Ｓとを有するリベット３３を用意し、外側鍔部３３Ｔを外側にして貫通軸３３Ｓを外部リード３２、外側絶縁部材４３、外装体２０、内側絶縁部材４１及び内部リード３１の順で各貫通孔５１ｅ，５１ｄ，５１ｃ，５１ｂ，５１ａに挿通する。
（６）次に、貫通軸３３Ｓの突出する先端部に対し、図示しない治具により、打撃、油圧、空気圧等の方法で押圧する（かしめる）ことにより、貫通軸３３Ｓの先端部を押し潰して内側鍔部３３Ｂを新たに形成する。
このように、内部リード３１及び外部リード３２を介して、リベット３３によりかしめ止めすると、これら板状の内部リード３１と外部リード３２との間に内側絶縁部材４１、外装体２０及び外側絶縁部材４３が面的な加圧下に挟み込まれ、これによってリベット３３が貫通する外装体２０の貫通孔５１ａが気密にシールされ、また同時に、リベット３３により内部リード３１と外部リード３２との間が電気的に接続される。さらに、内側絶縁部材４１及び外側絶縁部材４３の貫通孔５１ｂ，５１ｄの径が、貫通軸３３Ｓの径と略同等となるように設定されていると共に、外装体２０の貫通孔５１ａの径が、貫通軸３３Ｓの径よりも大きくなるように予め設定されているので、リベット接続する際のかしめ圧により、内側絶縁部材４１及び／又は外側絶縁部材４３が、リベット３３の貫通軸３３Ｓと外装体２０との間に形成された隙間に圧入され、外装体２０の金属層２１ｂとの間の絶縁性を長期に亘って安定して確保することができる。
より詳細には、内側絶縁部材４１及び外側絶縁部材４３は、かしめられる前は外装体２０の内側と外側にそれぞれ配置されているが、かしめられる際に内部リード３１が外部リード３２に近づく方向に変形されるので（内部リード３１と外部リード３２の両方が変形する場合もある）、内側絶縁部材４１及び外側絶縁部材４３も互いに近づく方向に変形して互いに密着する。すなわち、かしめの際の内部リード３１及び／又は外部リード３２の変形により、内側絶縁部材４１及び／又は外側絶縁部材４３の貫通孔５１ｃへの圧入充填が促進される。これにより、外装体２０とリベット３３とを精度良く位置決めすることなく簡易な構成で外装体２０の金属層２１ｂと貫通軸３３Ｓとの間の絶縁部材４１，４３の確実な介装を可能としている。
また、内側絶縁部材４１及び外側絶縁部材４３は、板状の内部リード３１及び外部リード３２を介して、面的な加圧により圧入されるので、局所的な加圧による内側絶縁部材４１、外側絶縁部材４３及び外装体２０に対する損傷等の機械的なダメージを未然に防止すると共に、各貫通孔の過剰な広がりを防止して良好なシール性を確保することができる。
さらに、貫通軸３３Ｓ回りに介装される絶縁部材は、内側絶縁部材４１及び／又は外側絶縁部材４３にて兼用されているので、外装体２０の金属層２１ｂと貫通軸３３Ｓとの間に予め別体の絶縁部材を充填したり、接続後に別体の絶縁部材を充填するといった工程を省略することが可能となり、作業性の向上やコストダウンに寄与することができる。
（７）その後、カップ成形された上下二枚の外装体２０の内部において、内部リード３１の端部（外装体２０のシール部２３近傍）にて内側絶縁部材４１を折り返して、内部リード３１の端部３１１、集電体１１の端部１１１及び内側鍔部３３Ｂを内側絶縁部材４１にて覆う。これにより、外装体２０の内面層２１ａと金属部材との接触に伴う当該内面層２１ａの機械的な損傷を防止する内面層保護手段を、内側絶縁部材４１を兼用（利用）して簡易に実現することができる。
（８）次に、外装体２０の周囲四方のヒートシール部２３を熱溶着して、内面層２１ａ同士をヒートシールするとともに、真空吸引して全体を密封する。
（９）次に、外装体２０のヒートシール部２３の一部をカットして開口部を形成し、開口部から外装体２０の内部に電解液を注入した後、仮シールする。
（１０）次に、初充電を行い、ガス抜きをした後、カットしたヒートシール部２３の内側を再び熱溶着して開口部を塞ぎ、全体を密封する。
（製造方法のその他の実施形態）
外装体２０の貫通孔５１ｃの直径は、リベット３３の外側鍔部３３Ｔの直径と同じかそれよりも小さくしておくことが好ましい。貫通孔５１ｃの直径を外側鍔部３３Ｔの直径より大きくし過ぎるとシール信頼性が低下する恐れがある。また、内側絶縁部材４１の貫通孔５１ｂの直径と外側絶縁部材４３の貫通孔５１ｄの直径は、リベット３３の貫通軸３３Ｓの直径より若干小さく形成する方が、内側絶縁部材４１及び／又は外側絶縁部材４３が貫通軸３３Ｓに密着しやすいが、小さくし過ぎると内側絶縁部材４１及び／又は外側絶縁部材４３が折れ曲がったり持ち上がったりといった不所望な変形をもたらす恐れがある。内側絶縁部材４１の貫通孔５１ｂの直径と外側絶縁部材４３の貫通孔５１ｄの直径は異なっていてもよい。かしめることにより、新たに形成される内側鍔部３３Ｂに近い内側絶縁部材４１の方が変形しやすいので、変形量を考慮して貫通孔５１ｂの直径を貫通孔５１ｄの直径より若干小さく形成してもよい。
以上のようにして形成した蓄電デバイスを用いて、その絶縁性能を従来構成の蓄電デバイスと比較検証した結果を実施例として以下に示す。なお、検証に当っては、内部リードの先端部を外装体２０のヒートシール部２３から外部に突出させ、この外部に突出させた部分を外部リードとしたもの（比較例１）、及び、リベット３３を用いた接続構造において外装体２０の貫通孔５１ｃの径をリベット３３の貫通軸３３Ｓの径と略同等に形成したもの（比較例２）とを用いて、それぞれの絶縁性能について測定し比較検証を行った。
検証に用いた各構成要素の仕様は、以下の通りである。
・ 電池要素１０：３００ｍｍ（Ｌ寸法）×１２０ｍｍ（Ｗ寸法）×５ｍｍ（Ｔ寸法）
・ 内部リード３１：１００ｍｍ（Ｌ寸法）×１５ｍｍ（Ｗ寸法）×１．５ｍｍ（Ｔ寸法）、アルミニウム製、貫通孔５１ａの直径：４ｍｍ
・ 外部リード３２：１００ｍｍ（Ｌ寸法）×１５ｍｍ（Ｗ寸法）×１．５ｍｍ（Ｔ寸法）、アルミニウム製又は銅製、貫通孔５１ｅの直径：４ｍｍ
・ リベット３３：貫通軸３３Ｓの直径４ｍｍφ×長さ６ｍｍ、アルミニウム製又は銅製のリベット、外側鍔部３３Ｔの直径：８ｍｍ
・ 内側絶縁部材４１、外側絶縁部材４３：厚さ２５０μｍのポリプロピレン製、各貫通孔５１ｂ，５１ｄの直径：４ｍｍ
・ 外装体２０：３２０ｍｍ（Ｌ寸法）×１３５ｍｍ（Ｗ寸法）×７ｍｍ（Ｔ寸法）のアルミラミネート（内面層２１ａ：厚さ８０μｍのポリプロピレン、金属層２１ｂ：厚さ４０μｍのアルミ箔、外面層：厚さ２５μｍのナイロン）、貫通孔５１ｃの直径：６ｍｍ
・ 電解液：エチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）に塩としてＬｉＰＦ６を１ｍｏｌ／ｌ溶解
上記条件にて実施例１で用いられる電池容量１０Ａｈ及び電圧４．２Ｖのリチウムイオン二次電池を１０個作製した。そして、リチウムイオン二次電池を５個ずつに分け、市販の絶縁抵抗計（１００Ｖで２０００ＭΩまで、５００Ｖで４０００ＭΩまで測定可能）を用いて、１００Ｖの電圧を５秒間印加したときの絶縁抵抗値、及び５００Ｖの電圧を５秒間印加したときの絶縁抵抗値をそれぞれ測定した。
同様にして、比較例１及び比較例２で用いられる電池容量１０Ａｈ及び電圧４．２Ｖのリチウムイオン二次電池をそれぞれ５個作製し、１００Ｖの電圧を５秒間印加したときの絶縁抵抗値をそれぞれ測定した。これらの測定結果を表１に示す。なお、比較例１及び比較例２では、１００Ｖの電圧を５秒間印加したときの絶縁抵抗値が小さくなったことから、５００Ｖの電圧を５秒間印加したときの絶縁抵抗値の測定は行っていない。
Figure 2009013796
表１から明らかなように、従来の構造を有する比較例１，２のリチウムイオン二次電池に比べ、本発明に係る実施例１のリチウムイオン二次電池では、１００Ｖの電圧を５秒間印加したときの絶縁抵抗値において、非常に優れた絶縁性能を有することが理解される。さらに実施例１のリチウムイオン二次電池では、５００Ｖの電圧を５秒間印加したときの絶縁性能としても十分に高い絶縁抵抗値を示した。このように本発明に係るリチウムイオン二次電池（実施例１）によれば、優れた絶縁信頼性並びに接続信頼性を簡易な構成で安定して得られることが確認できた。
本発明の蓄電デバイスは、自動車や二輪車などの激しい振動を伴う用途で用いられるものに適している。すなわち、特許文献１の従来例に開示されるような、外装体の熱溶着されたヒートシール部から接続端子を突出させる構造（言い換えれば、外装体同士が化学的に接合されることにより、接続端子を挟持する構造）では、外部からの激しい振動により、電池要素及び接続端子も激しく振動し、ヒートシール部のシール性の低下が生じる恐れがある。
一方、本発明の蓄電デバイスでは、板状のリード端子と、軸部と鍔部を有する接続端子とが機械的・電気的に接合されると共に、接続端子が板状のリード端子を介して外装体を挟持する構造であるので、外部からの激しい振動に対してもリード端子と接続端子との間に外装体を強固に保持しつつ高いシール性を維持し、かつ、簡易な構成で高い絶縁性も保持することができる。よって、高電圧下（例えば、５００〜１０００Ｖで用いるような１００Ｖ以上）で用いる用途に適している。

Claims (13)

  1. 少なくとも金属層を有する外装体に収容される電池要素と、前記外装体の内部にて前記電池要素と接続される板状の内部リードと、前記内部リードと対向して前記外装体の外部に配設される板状の外部リードと、前記内部リードと外部リードとを電気的に接続する接続端子と、前記外装体と内部リードとの間に前記外装体の内表面に沿って設けられる内側絶縁部材と、前記外装体と外部リードとの間に前記内側絶縁部材と対向して前記外装体の外表面に沿って設けられる外側絶縁部材とを備える蓄電デバイスであって、
    前記接続端子は、前記外部リード、外側絶縁部材、外装体、内側絶縁部材及び内部リードのそれぞれを貫通する貫通軸と該貫通軸の両端部に一体形成された鍔部とを有し、前記接続端子の両端部の鍔部は、前記板状の外部リード及び内部リードを介して、前記外側絶縁部材と外装体と内側絶縁部材とを押圧して挟持すると共に、前記接続端子の貫通軸と前記外装体の金属層との間には、前記外側絶縁部材及び／又は内側絶縁部材が圧入されていることを特徴とする蓄電デバイス。
  2. 前記接続端子の貫通軸が貫通する前記外側絶縁部材及び内側絶縁部材の各貫通孔の径は、前記貫通軸の径と略同等に形成されているのに対し、前記接続端子の貫通軸が貫通する前記外装体の貫通孔の径は、予め前記貫通軸の径よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電デバイス。
  3. 前記外装体は、その内表面にヒートシール可能な熱可塑性樹脂製の内面層を有する多層外装体であり、前記内側絶縁部材は、前記電池要素、内部リード及び接続端子のいずれかの少なくとも一部を覆うことで、前記多層外装体の内面層の損傷を防止する内面層保護手段を兼ねていることを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄電デバイス。
  4. 前記内側絶縁部材は、前記多層外装体の内面層に近接する前記内部リードの端部を該内部リードの長さ方向に亘って覆っていることを特徴とする請求項３に記載の蓄電デバイス。
  5. 前記内側絶縁部材は、前記多層外装体の内面層に近接する前記接続端子の鍔部を覆っていることを特徴とする請求項３又は４に記載の蓄電デバイス。
  6. 前記内側絶縁部材は、前記多層外装体の内面層に沿った部分と、前記内部リードの端部を覆う部分と、前記接続端子の鍔部を覆う部分とで、断面略コ字状に形成されていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の蓄電デバイス。
  7. 前記接続端子は、相対応する前記板状の外部リード及び内部リードに対して、複数設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の蓄電デバイス。
  8. 前記接続端子は、相対応する前記板状の外部リード及び内部リードにそれぞれ結合されるリベットであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の蓄電デバイス。
  9. 前記接続端子が、少なくとも内部リードと同じ材質で形成されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の蓄電デバイス。
  10. 前記内側絶縁部材は、前記ヒートシール可能な内面層よりも融点が高いポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミド又はアイオノマーで形成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の蓄電デバイス。
  11. 前記蓄電デバイスは、１００Ｖ以上の高電圧で用いられるリチウムイオン二次電池であることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の蓄電デバイス。
  12. 少なくとも金属層を有する外装体に収容される電池要素と、前記外装体の内部にて前記電池要素と接続される板状の内部リードと、前記内部リードと対向して前記外装体の外部に配設される板状の外部リードと、前記内部リードと外部リードとを電気的に接続する接続端子と、前記外装体と内部リードとの間に前記外装体の内表面に沿って設けられる内側絶縁部材と、前記外装体と外部リードとの間に前記内側絶縁部材と対向して前記外装体の外表面に沿って設けられる外側絶縁部材とを備える蓄電デバイスの製造方法において、
    貫通軸と、この貫通軸の一端に予め形成された鍔部とを有する接続端子を用い、
    前記接続端子の貫通軸が挿通される、前記外部リード、外側絶縁部材、内側絶縁部材及び内部リードの各貫通孔の径を前記貫通軸の径と略同等に形成しておくのに対し、前記接続端子の貫通軸が挿通される前記外装体の貫通孔の径を前記貫通軸の径よりも予め大きく形成しておき、前記接続端子の貫通軸を前記外部リード、外側絶縁部材、外装体、内側絶縁部材及び内部リードの各貫通孔に挿通させて、前記貫通軸の他端をかしめることにより新たな鍔部を形成すると共に、前記板状の外部リード及び内部リードを介して前記外側絶縁部材、外装体及び内側絶縁部材にかしめ圧を付与し、予め大きく形成した前記外装体の貫通孔と、前記貫通軸との間に、前記外側絶縁部材及び／又は内側絶縁部材を圧入することを特徴とする蓄電デバイスの製造方法。
  13. 前記外装体は、その内表面にヒートシール可能な熱可塑性樹脂製の内面層を有する多層外装体であり、前記外部リード、外側絶縁部材、外装体、内側絶縁部材及び内部リードを前記接続端子を用いて接続した後、前記内側絶縁部材を前記内部リードの端部にて折り返して、前記内部リードの端部、電池要素の端部及び接続端子の鍔部の表面に倣うように前記内部リードの端部、電池要素の端部及び接続端子の鍔部を覆ってから、前記外装体に収容することを特徴とする請求項１２に記載の蓄電デバイスの製造方法。
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