WO2014049855A1 - 角形二次電池 - Google Patents

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WO2014049855A1
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current collector
negative electrode
bus bar
external terminal
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拓郎 綱木
正明 岩佐
和昭 浦野
翔 西丸
松本　洋
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日立ビークルエナジー株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a prismatic secondary battery.
  • a positive electrode coated with a positive electrode active material on a positive electrode foil, a negative electrode coated with a negative electrode active material on a negative electrode foil, and a separator for insulating each of them are rolled up.
  • a flat wound electrode group is formed as a power generation element.
  • the wound electrode group is electrically connected to a positive electrode external terminal and a negative electrode external terminal provided on the battery lid of the battery container.
  • the wound electrode group is accommodated in a battery can of the battery container, and the opening of the battery can is sealed and welded with a battery lid.
  • a prismatic secondary battery is formed by injecting an electrolytic solution from a liquid injection hole of a battery container containing a wound electrode group, inserting a liquid injection stopper, and sealing welding by laser welding.
  • a battery assembly is formed by electrically connecting positive electrode external terminals and negative electrode external terminals of a plurality of rectangular secondary batteries with a conductive member such as a bus bar.
  • the bus bar is connected to the prismatic secondary battery by being screwed to the external terminal by bolts and nuts or by being welded to the external terminal.
  • Patent Document 1 discloses a secondary battery in which a bus bar can be connected to an external terminal by a bolt and a nut.
  • a secondary battery described in Patent Literature 1 includes a current collector connection joined to a power generation element, a rivet terminal that electrically connects a terminal block disposed on the battery lid and the current collector connection, and a rivet terminal. And a terminal block in which a through hole into which a bolt is inserted is formed.
  • the terminal block and the rivet terminal are connected and fixed by caulking, and the rivet terminal and the current collector connection are connected and fixed by caulking and welding.
  • the member that electrically connects the bus bar and the power generation element is constituted by a terminal block, a rivet terminal, and a current collector connection body.
  • a rivet terminal is connected to each of the terminal block and the current collector connection body, and the terminal block and the current collector connection body are electrically connected via the rivet terminal.
  • the manufacturing process was complicated. Further, the secondary battery described in Patent Document 1 has a problem in that contact resistance is large because two connection portions are provided in the conduction path between the terminal block and the current collector connection body.
  • the prismatic secondary battery is disposed on the battery lid, the power generation element having the electrode, the battery can that houses the power generation element, the battery lid that seals the opening of the battery can.
  • the external terminal includes a bus bar connection portion to which the bus bar is connected and a current collector connection portion to which the current collector is connected.
  • the bus bar connection portion and the current collector connection portion are integrally arranged on the battery lid, and the current collector connection portion includes a cylindrical insertion portion inserted into the through hole of the battery lid, and an insertion portion A seal portion that presses a sealing member that seals between the through hole and the insertion portion, and a bottom portion that seals the through hole of the battery lid is provided inside the cylindrical insertion portion.
  • the tip of the insertion portion is provided and is crimped to the current collector.
  • the contact resistance can be reduced and the square secondary Battery assembly man-hours can be saved and yield can be improved.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a prismatic secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • the disassembled perspective view which shows the structure of the square secondary battery which concerns on embodiment of this invention.
  • the perspective view which shows the winding electrode group.
  • the disassembled perspective view which shows a cover assembly.
  • Sectional drawing which shows the structure of a lid
  • (A) is an external perspective view of the external terminal
  • (b) is a plan view of the external terminal viewed from the direction D of (a)
  • (c) is a cross-sectional view of the external terminal cut along line CC of (b). .
  • (A) is a plan view of the material
  • (b) is a side view of the material
  • (c) is a plan view of the material after the first pressing step
  • (d) is a side sectional view of the material after the first pressing step.
  • the figure which shows a 2nd press process is the top view and side sectional drawing of the raw material which finished the 2nd press process
  • (c) And (d) is the top view and side sectional drawing of the raw material which finished the forging process.
  • (A) And (b) is the top view and side sectional drawing of the raw material which finished the punching process.
  • FIG. 1 is an external perspective view of the prismatic secondary battery 100
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the prismatic secondary battery 100.
  • the square secondary battery 100 includes a battery container including a battery can 101 and a battery lid 102.
  • the material of the battery can 101 and the battery lid 102 is aluminum or an aluminum alloy.
  • the battery can 101 is formed into a flat rectangular box shape with one end opened by deep drawing.
  • the battery can 101 includes a rectangular plate-like bottom plate 101c, a pair of wide side plates 101a rising from each of a pair of long sides of the bottom plate 101c, and a pair of narrow side plates 101b rising from each of a pair of short sides of the bottom plate 101c. And have.
  • the battery can 101 accommodates a wound electrode group 170 (see FIG. 3) held by the lid assembly 107 (see FIG. 4).
  • the positive electrode current collector 180 bonded to the positive electrode 174 of the wound electrode group 170, the negative electrode current collector 190 bonded to the negative electrode 175 of the wound electrode group 170, and the wound electrode group 170 are covered with the insulating case 108.
  • the battery can 101 is housed in a broken state.
  • the material of the insulating case 108 is an insulating resin such as polypropylene, and the battery can 101 and the wound electrode group 170 are electrically insulated.
  • the battery lid 102 has a rectangular flat plate shape and is laser-welded so as to close the opening of the battery can 101. That is, the battery lid 102 seals the opening of the battery can 101.
  • a positive electrode external terminal 104 and a negative electrode external terminal 105 electrically connected to the positive electrode 174 and the negative electrode 175 (see FIG. 3) of the wound electrode group 170 are disposed on the battery lid 102. ing.
  • the positive external terminal 104 is electrically connected to the positive electrode 174 of the wound electrode group 170 via the positive current collector 180, and the negative external terminal 105 is connected to the negative electrode of the wound electrode group 170 via the negative current collector 190. 175 is electrically connected. Therefore, electric power is supplied to the external device via the positive external terminal 104 and the negative external terminal 105, or external generated power is supplied to the wound electrode group 170 via the positive external terminal 104 and the negative external terminal 105. Charged.
  • the battery lid 102 is provided with a liquid injection hole 106a for injecting an electrolytic solution into the battery container.
  • the liquid injection hole 106a is sealed by a liquid injection plug 106b after the electrolytic solution is injected.
  • the electrolytic solution for example, a non-aqueous electrolytic solution in which a lithium salt such as lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) is dissolved in a carbonate-based organic solvent such as ethylene carbonate can be used.
  • the battery cover 102 is provided with a gas discharge valve 103.
  • the gas discharge valve 103 is formed by partially thinning the battery lid 102 by press working.
  • the thin-walled member may be attached to the opening of the battery lid 102 by laser welding or the like, and the thin portion may be used as a gas discharge valve.
  • the gas discharge valve 103 is heated when the square secondary battery 100 generates heat due to an abnormality such as overcharge, and when the pressure in the battery container rises and reaches a predetermined pressure, the gas discharge valve 103 is opened and gas is discharged from the inside. By discharging, the pressure in the battery container is reduced.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the wound electrode group 170 and shows a state where the winding end side of the wound electrode group 170 is developed.
  • the wound electrode group 170 which is a power generation element, has a laminated structure by winding a long positive electrode 174 and a negative electrode 175 in a flat shape around the wound central axis W with separators 173a and 173b interposed therebetween. ing.
  • the positive electrode 174 has a positive electrode active material mixture layer 176 formed on both surfaces of the positive foil 171.
  • the positive electrode active material mixture is a mixture of a positive electrode active material and a binder.
  • the negative electrode 175 is formed by forming layers 177 of a negative electrode active material mixture on both surfaces of a negative electrode foil 172.
  • the negative electrode active material mixture is a mixture of a negative electrode active material and a binder.
  • the positive foil 171 is an aluminum foil having a thickness of about 20 to 30 ⁇ m
  • the negative foil 172 is a copper foil having a thickness of about 15 to 20 ⁇ m.
  • the material of the separators 173a and 173b is a microporous polyethylene resin through which lithium ions can pass.
  • the positive electrode active material is a lithium-containing transition metal double oxide such as lithium manganate
  • the negative electrode active material is a carbon material such as graphite capable of reversibly occluding and releasing lithium ions.
  • One of the end portions of the winding electrode group 170 in the width direction, that is, the direction of the winding central axis W perpendicular to the winding direction is a laminated portion of the positive electrode 174 and the other is a laminated portion of the negative electrode 175. Yes.
  • the laminated portion of the positive electrode 174 provided at one end is obtained by laminating the positive electrode uncoated portion where the positive electrode active material mixture layer 176 is not formed, that is, the exposed portion of the positive foil 171.
  • the laminated portion of the negative electrode 175 provided at the other end is obtained by laminating an uncoated negative electrode portion where the negative electrode active material mixture layer 177 is not formed, that is, an exposed portion of the negative foil 172.
  • the laminated portion of the positive electrode uncoated portion and the laminated portion of the negative electrode uncoated portion are respectively crushed in advance, and are respectively formed on the positive electrode current collector 180 and the negative electrode current collector 190 of the lid assembly 107 (see FIG. 4) described later.
  • the electrodes are assembled by ultrasonic bonding to form an electrode assembly 109 (see FIG. 2).
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the lid assembly 107.
  • FIG. 5A is a sectional view taken along line BB in FIG.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view showing a state in which the constituent members of the lid assembly 107 are assembled, and shows a state before the tips of the positive electrode insertion portion 141b and the negative electrode insertion portion 151b are caulked.
  • FIG. 5C is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and shows a state after the tips of the positive electrode insertion portion 141b and the negative electrode insertion portion 151b are caulked.
  • FIG. 5 shows a configuration on the negative electrode side
  • the positive electrode side has the same shape and configuration, and therefore, for convenience, reference numerals of components on the positive electrode side are given in parentheses.
  • the lid assembly 107 includes a battery lid 102, a positive external terminal 104 provided at one end of the battery lid 102, and a negative electrode provided at the other end of the battery lid 102.
  • the external terminal 105, a pair of external insulators 160, a pair of internal insulators 165, a pair of gaskets 169, a positive electrode current collector 180, and a negative electrode current collector 190 are configured.
  • the material of the positive electrode external terminal 104 and the positive electrode current collector 180 is aluminum. As will be described later, the positive electrode external terminal 104 is electrically connected to the positive electrode current collector 180 by caulking the tip of the positive electrode insertion portion 141b to the seat surface portion 181 of the positive electrode current collector 180 (see FIG. 7).
  • the material of the negative electrode external terminal 105 and the negative electrode current collector 190 is a copper alloy. As will be described later, the negative electrode external terminal 105 is electrically connected to the negative electrode current collector 190 by caulking the negative electrode insertion portion 151b to the seat surface portion 191 of the negative electrode current collector 190 (see FIG. 7).
  • the positive external terminal 104, the negative external terminal 105, the positive current collector 180, and the negative current collector 190 are attached to the battery lid 102 via an external insulator 160, an internal insulator 165, and a gasket 169.
  • the material of the external insulator 160 and the internal insulator 165 is an insulating resin such as polypropylene (PP).
  • the material of the gasket 169 is an insulating resin such as tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA).
  • the prismatic secondary battery 100 is connected to another prismatic secondary battery (not shown) by a bus bar to constitute an assembled battery.
  • bus bar 123 indicated by a two-dot chain line in FIG. 5C is connected to external terminals 104 and 105 of prismatic secondary battery 100 by bolt 131 and nut 132.
  • the prismatic secondary battery 100 includes a pair of bolts 131 for screwing the bus bar 123 with screws.
  • the bolt 131 has a rectangular flat plate-shaped head portion 131b and a shaft portion 131a protruding from the head portion 131b.
  • a male screw is formed on the shaft 131a.
  • the material of the bolt 131 is alloy steel such as stainless steel or chrome molybdenum steel.
  • FIG. 6 is a component diagram of the external terminal
  • FIG. 6 (a) is an external perspective view of the external terminal
  • FIG. 6 (b) is a plan view of the external terminal viewed from the direction D of FIG. 6 (a)
  • FIG. 6 (c) is a cross-sectional view of the external terminal cut along line CC in FIG. 6 (b).
  • the positive external terminal 104 has a bus bar connecting portion 142 to which the bus bar 123 is electrically connected and a current collector to which the positive current collector 180 is electrically connected. And an electrical connection part 141.
  • the bus bar connection portion 142 and the current collector connection portion 141 are integrally provided side by side on the battery lid 102.
  • the negative electrode external terminal 105 has a bus bar connection part 152 to which the bus bar 123 is electrically connected, and a current collector connection part 151 to which the negative electrode current collector 190 is electrically connected.
  • the bus bar connection portion 152 and the current collector connection portion 151 are integrally provided side by side on the battery lid 102.
  • the positive external terminal 104 and the negative external terminal 105 are each formed by pressing or forging from a plate-like member. Details of the manufacturing methods of the positive external terminal 104 and the negative external terminal 105 will be described later.
  • the bus bar connection portion 142 of the positive electrode external terminal 104 has a rectangular flat plate shape, is provided with a through hole 142a through which the shaft portion 131a of the bolt 131 is inserted, and is disposed on the outside of the battery case.
  • the bus bar connecting portion 142 has a flat contact surface with which the bus bar 123 comes into contact. When the bus bar 123 is screwed with a bolt 131 and a nut 132, the bus bar 123 comes into contact with the contact surface. It fixes in the state (refer FIG.5 (c)).
  • the bus bar connection portion 152 of the negative electrode external terminal 105 has a rectangular flat plate shape, is provided with a through hole 152a through which the shaft portion 131a of the bolt 131 is inserted, and is disposed on the outside of the battery container.
  • the bus bar connecting portion 152 has a flat contact surface with which the bus bar 123 comes into contact. When the bus bar 123 is screwed with a bolt 131 and a nut 132, the bus bar 123 comes into contact with the contact surface. It fixes in the state (refer FIG.5 (c)).
  • the current collector connection portion 141 of the positive external terminal 104 includes a base portion 141a extending from the bus bar connection portion 142 along the battery lid 102, and a battery from the base portion 141a. It has a positive electrode insertion portion 141b protruding toward the inside of the container and a seal portion 141c provided on the outer periphery of the positive electrode insertion portion 141b. A constricted portion is provided between the bus bar connecting portion 142 and the base portion 141a, and the bus bar connecting portion 142 and the current collector connecting portion 141 are connected via the constricted portion.
  • the current collector connecting portion 151 of the negative external terminal 105 is provided with a base portion 151a extending from the bus bar connecting portion 152 along the battery lid 102, and projecting from the base portion 151a toward the inside of the battery container. It has the negative electrode insertion part 151b and the seal
  • the positive electrode insertion portion 141b protrudes from the base portion 141a toward the inside of the battery container, and is provided so as to penetrate the through hole 102h of the battery lid 102.
  • the positive electrode insertion portion 141b includes a base end side insertion portion 141b1 projecting from the base portion 141a toward the inside of the battery container, and a distal end side insertion projecting from the base end side insertion portion 141b1 to the inside of the battery container. Part 141b2.
  • the outer diameter of the distal end side insertion portion 141b2 is formed smaller than the outer diameter of the proximal end side insertion portion 141b1.
  • the distal end side insertion portion 141b2 is a portion that is caulked to the seat surface portion 181 of the positive electrode current collector 180 as described later (see FIG. 7).
  • the negative electrode insertion portion 151b protrudes from the base portion 151a toward the inside of the battery container, and is provided so as to penetrate the through hole 102h of the battery lid 102.
  • the negative electrode insertion portion 151b includes a base end side insertion portion 151b1 projecting from the base portion 151a toward the inside of the battery container, and a distal end side insertion projecting from the base end side insertion portion 151b1 to the inside of the battery container. Part 151b2.
  • the outer diameter of the distal end side insertion portion 151b2 is formed smaller than the outer diameter of the proximal end side insertion portion 151b1.
  • the distal end side insertion portion 151b2 is a portion that is caulked to the seat surface portion 191 of the negative electrode current collector 190 as described later (see FIG. 7).
  • the positive electrode insertion portion 141b is formed in a cylindrical shape, and a bottom portion 141d is provided between the proximal end insertion portion 141b1 and the distal end side insertion portion 141b2 inside the positive electrode insertion portion 141b. ing. For this reason, the through-hole 102h of the battery lid 102 is sealed by the bottom 141d.
  • a circular recess 141g formed so as to be recessed toward the inside of the battery container is provided outside the positive electrode insertion portion 141b, and the inside of the positive electrode insertion portion 141b. Is provided with a circular recess 141h formed so as to be recessed toward the outside of the battery case.
  • the bottom portions 141d of the circular concave portions 141g and 141h are common, and the central axes of the outer concave portion 141g and the inner concave portion 141h are coincident with each other.
  • the negative electrode insertion portion 151b is formed in a cylindrical shape, and a bottom portion 151d is provided between the proximal end insertion portion 151b1 and the distal end side insertion portion 151b2 inside the negative electrode insertion portion 151b. Is provided. For this reason, the through hole 102h of the battery lid 102 is sealed by the bottom portion 151d.
  • a circular concave portion 151g formed so as to be recessed toward the inside of the battery container is provided on the outer side of the negative electrode insertion portion 151b, and the inner side of the negative electrode insertion portion 151b.
  • a circular recess 151h formed so as to be recessed toward the outside of the battery case.
  • the bottoms 151d of the circular recesses 151g and 151h are common, and the central axes of the outer recess 151g and the inner recess 151h are coincident with each other.
  • the seal portion 141c of the positive external terminal 104 protrudes from the base portion 141a toward the inside of the battery container on the outer periphery of the proximal end insertion portion 141b1.
  • An annular end surface of the seal portion 141c is a surface that presses a flange portion 169b of a gasket 169 described later, and an annular first protrusion 141c1 and a second protrusion 141c2 are provided on the annular end surface.
  • the seal portion 151c of the negative electrode external terminal 105 protrudes from the base portion 151a toward the inside of the battery case on the outer periphery of the proximal end insertion portion 151b1.
  • An annular end surface of the seal portion 151c is a surface that presses a flange portion 169b of a gasket 169 described later, and an annular first protrusion 151c1 and a second protrusion 151c2 are provided on the annular end surface.
  • the battery lid 102 has a pair of fitting recesses 102a formed so as to be recessed toward the inside of the battery container, and a base end side insertion portion 141b1 of the positive electrode insertion portion 141b.
  • a pair of through holes 102h are provided through which the base end side insertion portion 151b1 of the negative electrode insertion portion 151b is inserted.
  • the fitting recess 102a is a portion where the head 131b of the bolt 131 is fitted through the external insulator 160, and is formed in a rectangular shape in plan view corresponding to the shape of the head 131b of the bolt 131. Yes.
  • the external insulator 160 will be described with reference to FIG. 4 and FIG. Since the external insulator 160 on the positive electrode side and the external insulator 160 on the negative electrode side have the same shape, the external insulator 160 on the negative electrode side will be described as a representative.
  • the external insulator 160 has a terminal insulating part 160a, a covering wall 160b, a bolt insulating part 160c, and a through hole 160h into which the gasket 169 is inserted.
  • the terminal insulating part 160a is interposed between the bus bar connecting part 152 of the negative electrode external terminal 105 and the battery cover 102 to insulate the negative electrode external terminal 105 and the battery cover 102 from each other.
  • the covering wall 160b constitutes the outer edge of the external insulator 160, and covers the side surfaces of the bus bar connecting portion 152 and the base portion 151a that are exposed to the outside of the battery case in the negative electrode external terminal 105.
  • the bolt insulating portion 160c has a concave surface 160f that is recessed from the terminal insulating portion 160a toward the battery lid 102, and a convex surface 160g that protrudes from the terminal insulating portion 160a toward the battery lid 102 corresponding to the concave surface 160f.
  • the concave surface 160 f is formed corresponding to the outer shape of the head 131 b of the bolt 131
  • the convex surface 160 g is formed corresponding to the fitting concave portion 102 a of the battery lid 102.
  • the head 131b of the bolt 131 is fitted into the fitting recess 102a of the battery lid 102 via the bolt insulating part 160c. That is, the bolt insulating portion 160 c is interposed between the fitting recess 102 a of the battery lid 102 and the head 131 b of the bolt 131 to insulate the bolt 131 and the battery lid 102.
  • an insulating external insulator 160 is disposed between the battery cover 102 and the positive electrode external terminal 104, and insulation between the positive electrode external terminal 104 and the battery cover 102 is ensured. .
  • the gasket 169 will be described with reference to FIG. Since the positive electrode side gasket 169 and the negative electrode side gasket 169 have the same shape, the negative electrode side gasket 169 will be described as a representative.
  • the gasket 169 includes a cylindrical tube portion 169a and a flange portion 169b provided at one end of the tube portion 169a. The gasket 169 is attached to the proximal end side insertion portion 151b1 of the negative electrode insertion portion 151b.
  • the cylindrical portion 169a of the gasket 169 is disposed so as to be interposed between the through hole 102h of the battery lid 102 and the proximal end side insertion portion 151b1 of the negative electrode insertion portion 151b.
  • the flange portion 169b of the gasket 169 is disposed so as to be interposed between the outer surface of the battery lid 102 and the annular end surface of the seal portion 151c in a state where the flange portion 169b is pressed by the seal portion 151c and compressed by a predetermined amount.
  • the gasket 169 has an insulating property as described above, the negative external terminal 105 and the battery cover 102 are electrically insulated. Similarly, the gasket 169 having an insulating property is disposed on the positive electrode side, so that the gap between the base end side insertion portion 141b1 of the positive electrode external terminal 104 and the through hole 102h of the battery lid 102 is sealed. .
  • the collar 169b is compressed over the entire circumference of the flange 169b of the gasket 169 by the annular first protrusions 141c1, 151c1 and the second protrusions 141c2, 151c2 shown in FIG. Even if there is a bias, the contact between the flange 169b of the gasket 169 and the first protrusions 141c1, 151c1 and the second protrusions 141c2, 151c2 is maintained over the entire circumference, ensuring the stability of the airtightness of the battery case. it can.
  • positive electrode current collector 180 that electrically connects positive electrode external terminal 104 and positive electrode 174 of wound electrode group 170, and negative electrode external terminal 105 and negative electrode 175 of wound electrode group 170.
  • the negative electrode current collector 190 that is electrically connected to each other will be described.
  • the positive electrode current collector 180 includes a seat surface portion 181 along the inner surface of the battery lid 102, and is bent at a substantially right angle from the side portion of the seat surface portion 181, while being along the wide side plate 101 a of the battery can 101.
  • a pair of flat plates 182 extending toward the bottom plate 101c of the can 101 and a joining flat portion 183 connected by an inclined portion 185 provided at the respective lower ends of the pair of flat plates 182 are provided.
  • the seat surface portion 181 is provided with a through hole through which the distal end side insertion portion 141b2 of the positive electrode insertion portion 141b is inserted.
  • the negative electrode current collector 190 includes a seat surface portion 191 along the inner surface of the battery lid 102, and bends at a substantially right angle from a side portion of the seat surface portion 191, and extends along the wide side plate 101 a of the battery can 101.
  • a pair of plane plates 192 extending toward 101c and a joining plane portion 193 connected by an inclined portion 195 provided at each lower end of the pair of plane plates 192 are provided.
  • the seat surface portion 191 is provided with a through hole through which the distal end side insertion portion 151b2 of the negative electrode insertion portion 151b is inserted.
  • a rectangular plate-shaped internal insulator 165 is disposed between the seating surface portion 181 of the positive electrode current collector 180 and the battery lid 102 and between the seating surface portion 191 of the negative electrode current collector 190 and the battery lid 102.
  • the positive-side internal insulator 165 and the negative-side internal insulator 165 have the same shape, and the positive-side internal insulator 165 is provided with a through-hole through which the proximal-side insertion portion 141b1 of the positive-electrode insertion portion 141b passes.
  • the negative electrode side internal insulator 165 is provided with a through hole through which the base end side insertion portion 151b1 of the negative electrode insertion portion 151b passes.
  • the positive electrode insertion portion 141b is inserted into the through hole 102h of the battery lid 102 and the through hole of the internal insulator 165 with the gasket 169 attached to the proximal end side insertion portion 141b1.
  • the distal end side insertion portion 141b2 of the positive electrode insertion portion 141b is inserted through a through hole formed in the seat surface portion 181 of the positive electrode current collector 180.
  • a stepped portion 141f formed between the proximal end side insertion portion 141b1 and the distal end side insertion portion 141b2 is brought into contact with the seat surface portion 181.
  • the seating surface portion 181 is sandwiched between the positive crimping portion 141e and the proximal insertion portion 141b1, and the positive current collector 180 and the positive external terminal 104 are electrically connected.
  • the positive crimping portion 141e and the seating surface portion 181 of the positive electrode current collector 180 may be spot-welded with a laser after being caulked and fixed.
  • the negative electrode insertion portion 151b includes a through hole 102h in the battery lid 102 and a through hole in the internal insulator 165 in a state where the gasket 169 is attached to the proximal end side insertion portion 151b1. Is inserted.
  • the distal end side insertion portion 151 b 2 of the negative electrode insertion portion 151 b is inserted through a through hole formed in the seat surface portion 191 of the negative electrode current collector 190.
  • a stepped portion 151f formed between the proximal end side insertion portion 151b1 and the distal end side insertion portion 151b2 is brought into contact with the seat surface portion 191.
  • the seat surface portion 191 is sandwiched between the negative electrode caulking portion 151e and the proximal end side insertion portion 151b1, and the negative electrode current collector 190 and the negative electrode external terminal 105 are electrically connected.
  • the negative crimping portion 151e and the seating surface portion 191 of the negative electrode current collector 190 may be spot welded with a laser after being fixed by caulking.
  • the caulking process will be described with reference to FIG. Since the caulking step of the positive electrode insertion portion 141b with respect to the seating surface portion 181 of the positive electrode current collector 180 and the caulking step of the negative electrode insertion portion 151b with respect to the seating surface portion 191 of the negative electrode current collector 190 are similar steps, the negative electrode side is representative. The caulking process will be described. For convenience of explanation, the vertical direction is defined as shown.
  • the upper mold 20 of the crimping machine is disposed above the lid assembly 107, and the lower mold 22 of the crimping machine is disposed below the lid assembly 107.
  • the upper die 20 of the caulking machine includes a contact surface that contacts the base portion 151a of the current collector connection portion 151, and a columnar convex portion 21 that protrudes downward from the contact surface.
  • the lower die 22 of the caulking machine has a truncated cone shape in which the upper end surface is a flat surface having a circular shape in plan view.
  • the abutment surface of the upper mold 20 is brought into contact with the outer surface of the base portion 151a.
  • the negative electrode external terminal 105 can be easily and accurately positioned with respect to the caulking machine.
  • the lower die 22 With the upper die 21 in contact with the base portion 151a, the lower die 22 is press-fitted into the inner recess 151h of the negative electrode insertion portion 151b. Thereby, the front-end
  • the negative electrode current collector 190, the negative electrode external terminal 105, the gasket 169, the external insulator 160, and the internal insulator 165 are temporarily fixed to the battery lid 102.
  • the type of the truncated cone-shaped lower mold 22 is sequentially replaced with one having a large tip angle and press-fitted into the inner concave portion 151h of the negative electrode insertion portion 151b.
  • the tip of the negative electrode insertion portion 151b is gradually expanded outwardly to expand the diameter. To do.
  • the lower die 22 having a truncated cone shape can be accurately press-fitted into the inner concave portion 151h of the negative electrode insertion portion 151b.
  • a flat surface portion 23a having a circular shape in plan view parallel to the battery lid 102 and an inclined portion 23b having an annular shape in plan view that is inclined from the flat surface portion 23a toward the battery cover 102 are provided.
  • a mold 23 is prepared. By pressing the lower mold 23 against the tip of the negative electrode insertion portion 151b, the negative electrode caulking portion 151e having an annular shape in plan view is formed. As a result, the negative electrode current collector 190, the negative electrode external terminal 105, the gasket 169, the external insulator 160, and the internal insulator 165 are fastened and fixed to the battery lid 102 and integrated.
  • the positive electrode insertion portion 141b is also caulked to the seat surface portion 181 of the positive electrode current collector 180, so that the positive electrode current collector 180, the positive electrode external terminal 104, the gasket 169, the external insulator 160, and the internal insulator 165 are battery lids. Fastened to 102 and integrated.
  • a rectangular parallelepiped positive electrode side space is defined by the bus bar connection portion 142 and the fitting recess 102 a of the battery lid 102.
  • the positive electrode side space is formed as a space for accommodating the head 131 b of the bolt 131 between the battery lid 102 and the bus bar connecting portion 142.
  • the positive electrode side space is a space used for screwing the bus bar 123 to the bus bar connecting portion 142 with bolts 131 and nuts 132.
  • the side surface of the fitting recess 102a of the battery lid 102 constituting the positive electrode side space engages with the side surface of the head 131b of the bolt 131 via the external insulator 160 when the nut 132 is tightened to the shaft 131a of the bolt 131.
  • the surface on the battery lid 102 side of the bus bar connecting portion 142 constituting the positive electrode side space engages with the head 131b of the bolt 131 to prevent the bolt 131 from coming off. In this way, by accommodating the head 131 b of the bolt 131 in the positive electrode side space, the bus bar 123 can be easily connected to the positive external terminal 104 by the bolt 131 and the nut 132.
  • a rectangular parallelepiped negative electrode side space is defined by the bus bar connection portion 152 and the fitting recess 102 a of the battery lid 102.
  • the negative electrode side space is formed as a space for accommodating the head 131 b of the bolt 131 between the battery lid 102 and the bus bar connection portion 152.
  • the negative electrode side space is a space used for screwing the bus bar 123 to the bus bar connecting portion 152 with the bolt 131 and the nut 132.
  • the side surface of the fitting recess 102a of the battery lid 102 constituting the negative electrode side space engages with the side surface of the head 131b of the bolt 131 via the external insulator 160 when the nut 132 is tightened to the shaft 131a of the bolt 131.
  • the surface on the battery lid 102 side of the bus bar connecting portion 152 constituting the negative electrode side space engages with the head 131b of the bolt 131 to prevent the bolt 131 from coming off. In this way, by accommodating the head 131 b of the bolt 131 in the negative electrode side space, the bus bar 123 can be easily connected to the negative electrode external terminal 105 by the bolt 131 and the nut 132.
  • FIGS. 9, 10, 12, and 13 The manufacturing process of the external terminal will be described with reference to FIGS. Although the positive electrode external terminal 104 and the negative electrode external terminal 105 are made of different materials, the manufacturing process is the same, and therefore, the manufacturing process on the negative electrode side will be described as a representative.
  • the vertical direction is defined as shown in FIGS. 9, 10, 12, and 13.
  • -First press process- A rectangular plate-shaped material 11a shown in FIGS. 8A and 8B is prepared. As shown in FIG. 9A, the material 11a is placed on the first lower die 41, and the first upper die 31 is placed above the material 11a.
  • the first lower mold 41 is provided with a circular concave portion 41a having a larger diameter than the circular convex portion 31a projecting from the first upper mold 31.
  • the first upper mold 31 is pressed down to press the material 11a, thereby completing the first pressing step as shown in FIGS. 8 (c) and 8 (d).
  • a concave portion 11b1 is formed on the upper surface of 11b, and a convex portion 11b2 is formed on the lower surface.
  • the material 11b after the first pressing step is placed on the second lower die 42, and the second upper die 32 is disposed above the material 11b.
  • the second upper mold 32 is formed with a convex part 32a that can be fitted into the concave part 11b1 of the material 11b, and the second lower mold 42 is formed with an opening 42b into which the convex part 11b2 of the material 11b can be fitted.
  • the material 11b is placed on the second lower mold 42 in a state where the convex portion 11b2 is fitted in the opening 42b.
  • a recessed portion 42a corresponding to the shape of the seal portion 151c described above is provided.
  • annular grooves 42a1 and 42a2 corresponding to the shapes of the first protrusion 151c1 and the second protrusion 151c2 are provided so as to form a double circle in plan view.
  • the second upper mold 32 is pressed down to press the material 11b, thereby completing the second pressing step as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b).
  • a seal portion 151c is formed on the outer periphery of the convex portion 11b2.
  • the thickness of the first protrusion 151c1 and the second protrusion 151c2 of the seal portion 151c is the same as the thickness t0 of the material 11a before the pressing process.
  • the thickness of the annular flat surface portion between the first protrusion 151c1 and the second protrusion 151c2 and the annular flat surface portion between the outer peripheral surface of the convex portion 11b2 and the second protrusion 151c2 is the thickness of the material 11a before the pressing process. It is compressed in the vertical direction so as to be slightly thinner from t0.
  • the portion excluding the convex portion 11b2 and the seal portion 151c is compressed in the vertical direction so as to be pushed and spread out as a whole, and the thickness of this portion is smaller than the thickness t0 of the material 11a before the pressing step. (T1 ⁇ t0).
  • the material 11c that has finished the second pressing step is placed on the third lower die 43, and the third upper die 33 is brought into contact with the upper surface of the material 11c so that the material 11c is placed above the material 11c.
  • the fourth upper mold 34 is disposed.
  • the fourth upper die 34 is provided with a cylindrical pressing portion 34a, and the third upper die 33 is provided with an opening 33a through which the pressing portion 34a of the fourth upper die 34 is inserted.
  • the material 11 c is sandwiched between the third upper mold 33 and the third lower mold 43.
  • the third lower mold 43 is provided with an annular groove 43a in plan view corresponding to the shape of the cylindrical distal end side insertion portion 151b2.
  • the material 11c is deformed in the step of pressing down the fourth upper mold 34 and pressurizing the concave portion 11b1 of the material 11c with the pressing portion 34a.
  • the material 11d that has finished the forging process is formed with the distal end side insertion portion 151b2 and the inner recess 151h and the outer recess 151g. Is done.
  • the concave portion 11b1 of the material 11c is pressed and compressed by the pressing portion 34a.
  • the front end side insertion part 151b2 is formed mainly by the material of the bottom part of the recessed part 11b1 being extruded by the groove
  • the material 11d after the forging process is placed on the fourth lower die 44, and the fifth upper die 35 is disposed above the material 11d.
  • the fifth upper die 35 has a cylindrical hole punching portion 35a corresponding to the shape of the through hole 152a through which the bolt 131 is inserted, and an outer shape having an opening corresponding to the outer shape of the negative electrode external terminal 105.
  • a punching die part 35b is provided.
  • the fourth lower mold 44 includes a punching die part 44 a having an opening through which the punching punch part 35 a of the fifth upper mold 35 is inserted, and an outer punching part 44 b corresponding to the outer shape of the negative electrode external terminal 105. Is provided.
  • the material 11e is formed by pushing down and punching out the fifth upper mold 35.
  • the blank 11e is formed with a through hole 152a and the outer shape of the negative electrode external terminal 105.
  • the negative external terminal 105 shown in FIG. 6 is formed.
  • the negative electrode external terminal 105 formed in this way is configured such that the thickness t1 of the bus bar connection portion 152 and the thickness t2 of the bottom portion 151d are thinner than the thickness t0 of the seal portion 151c (FIG. 14B). )reference).
  • the positive external terminal 104 is similarly formed through the first press process, the second press process, the forging process, the punching process, and the finishing process.
  • each of the external terminals 104 and 105 can be formed by pressing, forging, or punching a single rectangular flat plate-like material, thereby simplifying the manufacturing process. You can plan.
  • the external terminals 104 and 105 respectively have bus bar connection parts 142 and 152 to which the bus bar 123 is connected, and current collector connection parts 141 and 151 to which the current collectors 180 and 190 are connected.
  • the bus bar connection portion 142 and the current collector connection portion 141 are integrally arranged on the battery lid, and the bus bar connection portion 152 and the current collector connection portion 151 are integrally arranged on the battery lid.
  • the current collector connection portions 141 and 151 are provided on the outer circumferences of the cylindrical insertion portions 141b and 151b inserted into the through holes 102h of the battery lid 102 and the insertion portions 141b and 151b, respectively.
  • the manufacturing process is complicated.
  • the current collector connection portions 141 and 151 of the external terminals 104 and 105 are configured to be connected to the positive and negative current collectors 180 and 190.
  • the external terminals 104 and 105 can be easily formed by pressing or forging each from a single rectangular flat plate material. For this reason, according to the present embodiment, compared to the prior art described in Patent Document 1, the number of manufacturing steps of the rectangular secondary battery 100 can be reduced to improve the yield, and the manufacturing cost can be reduced. Can do.
  • Outer concave portions 141g and 151g and inner concave portions 141h and 151h are provided on the central axes of the positive electrode insertion portion 141b and the negative electrode insertion portion 151b, respectively. As a result, the mold of the caulking machine can be positioned easily and accurately.
  • bus bar 123 is attached to the positive and negative external terminals 104 and 105 by screw fastening with bolts 131 and nuts 132 . It is not limited.
  • the bus bar 123 may be connected to the bus bar connecting portions 142 and 152 by laser welding. In this case, it is not necessary to form the through holes 142a and 152a in the bus bar connection portions 142 and 152.
  • the manufacturing method of the external terminals 104 and 105 is not limited to the above embodiment.
  • the external terminals 104 and 105 are preferably formed so that the thickness t2 of the bottom portions 141d and 151d is thinner than the thickness t0 of the seal portions 141c and 151c.
  • the external terminals 104 and 105 are preferably formed so that the thickness t1 of the bus bar connection portion 142 is thinner than the thickness t0 of the seal portions 141c and 151c.
  • the material of the positive electrode external terminal 104, the positive electrode current collector 180, and the positive electrode foil 171 is not limited to aluminum, and may be an aluminum alloy.
  • the material of the negative electrode external terminal 105 and the negative electrode current collector 190 is not limited to a copper alloy, and may be copper.
  • the material of the negative foil 172 is not limited to copper, and may be a copper alloy.
  • the lithium ion secondary battery has been described as an example of the rectangular secondary battery constituting the assembled battery, the present invention is not limited to this.
  • the present invention can be applied to various prismatic secondary batteries in which a storage element such as a nickel metal hydride battery is accommodated in a container.

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Abstract

　角形二次電池は、電極を有する発電要素と、発電要素を収容する電池缶と、電池缶の開口を封止する電池蓋と、電池蓋に配置される外部端子と、発電要素の電極と外部端子とを接続する集電体とを備える。外部端子は、バスバーが接続されるバスバー接続部と、集電体が接続される集電体接続部とを有する。バスバー接続部と集電体接続部とは電池蓋上で一体に並設される。集電体接続部は、電池蓋の貫通孔に挿通される筒状の挿通部と、挿通部の外周に設けられ、貫通孔と挿通部との間を封止するシール部材を押圧するシール部とを有する。筒状の挿通部の内側には、電池蓋の貫通孔を封止する底部が設けられ、挿通部の先端は、集電体にかしめられている。

Description

角形二次電池
　本発明は、角形二次電池に関する。
　近年、ハイブリッド型の電気自動車や純粋な電気自動車等の動力源として大容量（Ｗｈ）の二次電池が開発されており、その中でもエネルギー密度（Ｗｈ／ｋｇ）の高い角形のリチウムイオン二次電池が注目されている。
　角形のリチウムイオン二次電池においては、正極箔に正極活物質を塗工した正極電極、負極箔に負極活物質を塗工した負極電極およびそれぞれを絶縁するためのセパレータを重ね合わせて捲回することで扁平形状の捲回電極群が発電要素として形成される。捲回電極群は、電池容器の電池蓋に設けられた正極外部端子および負極外部端子に電気的に接続される。捲回電極群は、電池容器の電池缶に収容され、電池缶の開口部は電池蓋で封止溶接される。角形二次電池は、捲回電極群を収容した電池容器の注液孔から電解液が注液された後、注液栓が挿入されてレーザ溶接により封止溶接されることで形成される。
　複数の角形二次電池の正極外部端子と負極外部端子とをバスバーなどの導電部材で電気的に接続することで組電池が形成される。バスバーは、ボルト、ナットにより外部端子にねじ締結されることで、あるいは、外部端子に溶接されることで角形二次電池に接続される。
　特許文献１には、ボルト、ナットによりバスバーを外部端子に接続できる二次電池が開示されている。特許文献１に記載の二次電池は、発電要素に接合される集電接続体と、電池蓋上に配置される端子台と集電接続体とを電気的に接続するリベット端子と、リベット端子が挿通されるカシメ孔およびボルトが挿通される貫通孔が形成された端子台とを備えている。特許文献１に記載の二次電池では、端子台とリベット端子とがかしめにより接続固定され、リベット端子と集電接続体とがかしめおよび溶接により接続固定されている。
日本国特開２００４－１４１７３号公報
　上記特許文献１に記載の二次電池では、バスバーと発電要素とを電気的に接続する部材が、端子台とリベット端子と集電接続体とにより構成されていた。特許文献１に記載の二次電池では、端子台および集電接続体のそれぞれにリベット端子を接続し、端子台と集電接続体とがリベット端子を介して電気的に接続されているため、製造工程が複雑になっていた。また、特許文献１に記載の二次電池では、端子台と集電接続体との間の導通経路に２カ所の接続部が設けられているため、接触抵抗が大きいという問題もあった。
　本発明の第１の態様によると、角形二次電池は、電極を有する発電要素と、発電要素を収容する電池缶と、電池缶の開口を封止する電池蓋と、電池蓋に配置される外部端子と、発電要素の電極と外部端子とを接続する集電体とを備え、外部端子は、バスバーが接続されるバスバー接続部と、集電体が接続される集電体接続部とを有し、バスバー接続部と集電体接続部とは電池蓋上で一体に並設され、集電体接続部は、電池蓋の貫通孔に挿通される筒状の挿通部と、挿通部の外周に設けられ、貫通孔と挿通部との間を封止するシール部材を押圧するシール部とを有し、筒状の挿通部の内側には、電池蓋の貫通孔を封止する底部が設けられ、挿通部の先端は、集電体にかしめられている。
　本発明によれば、バスバーに接続されるバスバー接続部と、集電体に接続される集電体接続部とを一体に設けているため、接触抵抗を低減することができるとともに、角形二次電池の組立工数を節減し、歩留りを向上することができる。
本発明の実施の形態に係る角形二次電池の外観斜視図。 本発明の実施の形態に係る角形二次電池の構成を示す分解斜視図。 捲回電極群を示す斜視図。 蓋組立体を示す分解斜視図。 蓋組立体の構成を示す断面図。 （ａ）は外部端子の外観斜視図、（ｂ）は（ａ）のＤ方向から見た外部端子の平面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ－Ｃ線で切断した外部端子の断面図。 外部端子の集電体接続部の先端を集電体にかしめる工程を示す図。 （ａ）は素材の平面図、（ｂ）は素材の側面図、（ｃ）は第１プレス工程後の素材の平面図、（ｄ）は第１プレス工程後の素材の側面断面図。 第１プレス工程を示す図。 第２プレス工程を示す図。 （ａ）および（ｂ）は第２プレス工程を終了した素材の平面図および側面断面図、（ｃ）および（ｄ）は鍛造工程を終了した素材の平面図および側面断面図。 鍛造工程を示す図。 抜き加工工程を示す図。 （ａ）および（ｂ）は抜き加工工程を終了した素材の平面図および側面断面図。
　以下、本発明による角形二次電池の実施の形態について、図面を参照して説明する。
　図１は角形二次電池１００の外観斜視図であり、図２は角形二次電池１００の構成を示す分解斜視図である。
　図１に示すように、角形二次電池１００は、電池缶１０１と電池蓋１０２とからなる電池容器を備えている。電池缶１０１および電池蓋１０２の材質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などである。電池缶１０１は、深絞り加工することによって、一端が開口された扁平な矩形箱状に形成されている。電池缶１０１は、矩形平板状の底板１０１ｃと、底板１０１ｃの一対の長辺部のそれぞれから立ち上がる一対の幅広側板１０１ａと、底板１０１ｃの一対の短辺部のそれぞれから立ち上がる一対の幅狭側板１０１ｂとを有している。
　図２に示すように、電池缶１０１には蓋組立体１０７（図４参照）に保持された捲回電極群１７０（図３参照）が収容されている。捲回電極群１７０の正極電極１７４に接合される正極集電体１８０および捲回電極群１７０の負極電極１７５に接合される負極集電体１９０ならびに捲回電極群１７０は、絶縁ケース１０８に覆われた状態で電池缶１０１に収容されている。絶縁ケース１０８の材質は、ポリプロピレン等の絶縁性を有する樹脂であり、電池缶１０１と、捲回電極群１７０とは電気的に絶縁されている。
　図１および図２に示すように、電池蓋１０２は、矩形平板状であって、電池缶１０１の開口を塞ぐようにレーザ溶接されている。つまり、電池蓋１０２は、電池缶１０１の開口を封止している。図１に示すように、電池蓋１０２には、捲回電極群１７０の正極電極１７４および負極電極１７５（図３参照）と電気的に接続された正極外部端子１０４および負極外部端子１０５が配置されている。
　正極外部端子１０４は正極集電体１８０を介して捲回電極群１７０の正極電極１７４に電気的に接続され、負極外部端子１０５は負極集電体１９０を介して捲回電極群１７０の負極電極１７５に電気的に接続されている。このため、正極外部端子１０４および負極外部端子１０５を介して外部機器に電力が供給され、あるいは、正極外部端子１０４および負極外部端子１０５を介して外部発電電力が捲回電極群１７０に供給されて充電される。
　図２に示すように、電池蓋１０２には、電池容器内に電解液を注入するための注液孔１０６ａが穿設されている。注液孔１０６ａは、電解液注入後に注液栓１０６ｂによって封止される。電解液としては、たとえば、エチレンカーボネート等の炭酸エステル系の有機溶媒に６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）等のリチウム塩が溶解された非水電解液を用いることができる。
　電池蓋１０２には、ガス排出弁１０３が設けられている。ガス排出弁１０３は、プレス加工によって電池蓋１０２を部分的に薄肉化することで形成されている。なお、薄膜部材を電池蓋１０２の開口にレーザ溶接等により取り付けて、薄肉部分をガス排出弁としてもよい。ガス排出弁１０３は、角形二次電池１００が過充電等の異常により発熱してガスが発生し、電池容器内の圧力が上昇して所定圧力に達したときに開裂して、内部からガスを排出することで電池容器内の圧力を低減させる。
　図３を参照して、捲回電極群１７０について説明する。図３は捲回電極群１７０を示す斜視図であり、捲回電極群１７０の巻き終り側を展開した状態を示している。発電要素である捲回電極群１７０は、長尺状の正極電極１７４および負極電極１７５をセパレータ１７３ａ，１７３ｂを介在させて捲回中心軸Ｗ周りに扁平形状に捲回することで積層構造とされている。
　正極電極１７４は、正極箔１７１の両面に正極活物質合剤の層１７６が形成されてなる。正極活物質合剤は、正極活物質に結着材（バインダ）が配合されたものである。負極電極１７５は、負極箔１７２の両面に負極活物質合剤の層１７７が形成されてなる。負極活物質合剤は、負極活物質に結着材（バインダ）が配合されたものである。
　正極箔１７１は、厚さ２０～３０μｍ程度のアルミニウム箔であり、負極箔１７２は、厚さ１５～２０μｍ程度の銅箔である。セパレータ１７３ａ，１７３ｂの素材はリチウムイオンが通過可能な微多孔質のポリエチレン樹脂である。正極活物質はマンガン酸リチウム等のリチウム含有遷移金属複酸化物であり、負極活物質はリチウムイオンを可逆に吸蔵、放出可能な黒鉛等の炭素材である。
　捲回電極群１７０の幅方向、すなわち捲回方向に直交する捲回中心軸Ｗの方向の両端部は、一方が正極電極１７４の積層部とされ、他方が負極電極１７５の積層部とされている。一端に設けられる正極電極１７４の積層部は、正極活物質合剤層１７６が形成されていない正極未塗工部、すなわち正極箔１７１の露出部が積層されたものである。他端に設けられる負極電極１７５の積層部は、負極活物質合剤層１７７が形成されていない負極未塗工部、すなわち負極箔１７２の露出部が積層されたものである。正極未塗工部の積層部および負極未塗工部の積層部は、それぞれ予め押し潰され、それぞれ後述の蓋組立体１０７（図４参照）の正極集電体１８０および負極集電体１９０に超音波接合により接続され、電極群組立体１０９（図２参照）が形成される。
　図４～図６を参照して蓋組立体１０７の構成を詳しく説明する。図４は蓋組立体１０７を示す分解斜視図であり、図５は蓋組立体１０７の構成を示す断面図である。図５（ａ）は、図４のＢ－Ｂ線切断面図である。図５（ｂ）は、蓋組立体１０７の構成部材を組み立てた状態を示す断面図であり、正極挿通部１４１ｂおよび負極挿通部１５１ｂの先端がかしめられる前の状態を示している。図５（ｃ）は、図１のＡ－Ａ線切断断面図であり、正極挿通部１４１ｂおよび負極挿通部１５１ｂの先端がかしめられた後の状態を示している。図５では負極側の構成を示しているが、正極側も同様の形状、構成であるため、便宜上、かっこ書きで正極側の構成要素の参照番号を付している。
　図４および図５（ａ）に示すように、蓋組立体１０７は、電池蓋１０２と、電池蓋１０２の一端に設けられた正極外部端子１０４と、電池蓋１０２の他端に設けられた負極外部端子１０５と、一対の外部絶縁体１６０と、一対の内部絶縁体１６５と、一対のガスケット１６９と、正極集電体１８０および負極集電体１９０とを含んで構成されている。
　正極外部端子１０４および正極集電体１８０の材質はアルミニウムである。正極外部端子１０４は、後述するように正極挿通部１４１ｂの先端が正極集電体１８０の座面部１８１にかしめられることで正極集電体１８０に電気的に接続される（図７参照）。負極外部端子１０５および負極集電体１９０の材質は銅合金である。負極外部端子１０５は、後述するように負極挿通部１５１ｂが負極集電体１９０の座面部１９１にかしめられることで負極集電体１９０に電気的に接続される（図７参照）。
　正極外部端子１０４、負極外部端子１０５、正極集電体１８０および負極集電体１９０は、外部絶縁体１６０、内部絶縁体１６５およびガスケット１６９を介して電池蓋１０２に取り付けられている。外部絶縁体１６０および内部絶縁体１６５の材質は、ポリプロピレン（ＰＰ）等の絶縁性を有する樹脂である。ガスケット１６９の材質は、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）等の絶縁性を有する樹脂である。
　角形二次電池１００は、図示しない他の角形二次電池とバスバーによって接続されて、組電池を構成する。本実施の形態では、図５（ｃ）において二点鎖線で示すバスバー１２３が、ボルト１３１、ナット１３２により角形二次電池１００の外部端子１０４，１０５に接続される。角形二次電池１００は、バスバー１２３をねじ締結するための一対のボルト１３１を備えている。図５（ａ）に示すように、ボルト１３１は、矩形平板状の頭部１３１ｂと、頭部１３１ｂから突設される軸部１３１ａとを有している。軸部１３１ａにはおねじが形成されている。ボルト１３１の材質は、ステンレス鋼やクロムモリブデン鋼等の合金鋼である。
　図６は、外部端子の部品図であって、図６（ａ）は外部端子の外観斜視図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＤ方向から見た外部端子の平面図、図６（ｃ）は図６（ｂ）のＣ－Ｃ線で切断した外部端子の断面図である。
　図４、図５（ａ）および図６に示すように、正極外部端子１０４は、バスバー１２３が電気的に接続されるバスバー接続部１４２と、正極集電体１８０が電気的に接続される集電体接続部１４１とを有している。バスバー接続部１４２と集電体接続部１４１とは電池蓋１０２上で一体に並設されている。
　同様に、負極外部端子１０５は、バスバー１２３が電気的に接続されるバスバー接続部１５２と、負極集電体１９０が電気的に接続される集電体接続部１５１とを有している。バスバー接続部１５２と集電体接続部１５１とは電池蓋１０２上で一体に並設されている。
　正極外部端子１０４および負極外部端子１０５は、それぞれ板状部材からプレス加工や鍛造により成形される。正極外部端子１０４および負極外部端子１０５のそれぞれの製造方法の詳細については後述する。
　正極外部端子１０４のバスバー接続部１４２は、矩形平板状とされ、ボルト１３１の軸部１３１ａが挿通される貫通孔１４２ａが設けられており、電池容器の外部側に配置されている。バスバー接続部１４２は、バスバー１２３が当接される平坦な当接面を有しており、バスバー１２３がボルト１３１、ナット１３２により、ねじ締結されることで、バスバー１２３が当接面に当接した状態で固定される（図５（ｃ）参照）。
　同様に、負極外部端子１０５のバスバー接続部１５２は、矩形平板状とされ、ボルト１３１の軸部１３１ａが挿通される貫通孔１５２ａが設けられており、電池容器の外部側に配置されている。バスバー接続部１５２は、バスバー１２３が当接される平坦な当接面を有しており、バスバー１２３がボルト１３１、ナット１３２により、ねじ締結されることで、バスバー１２３が当接面に当接した状態で固定される（図５（ｃ）参照）。
　図５（ａ）および図６に示すように、正極外部端子１０４の集電体接続部１４１は、バスバー接続部１４２から電池蓋１０２に沿って延在するベース部１４１ａと、ベース部１４１ａから電池容器の内側に向かって突設された正極挿通部１４１ｂと、正極挿通部１４１ｂの外周に設けられたシール部１４１ｃとを有している。バスバー接続部１４２と、ベース部１４１ａとの間にはくびれ部が設けられており、バスバー接続部１４２と集電体接続部１４１とはくびれ部を介して接続されている。
　同様に、負極外部端子１０５の集電体接続部１５１は、バスバー接続部１５２から電池蓋１０２に沿って延在するベース部１５１ａと、ベース部１５１ａから電池容器の内側に向かって突設された負極挿通部１５１ｂと、負極挿通部１５１ｂの外周に設けられたシール部１５１ｃとを有している。バスバー接続部１５２と、ベース部１５１ａとの間にはくびれ部が設けられており、バスバー接続部１５２と集電体接続部１５１とはくびれ部を介して接続されている。
　正極挿通部１４１ｂは、ベース部１４１ａから電池容器の内側に向かって突出し、電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈを貫通するように設けられている。正極挿通部１４１ｂは、ベース部１４１ａから電池容器の内側に向かって突設された基端側挿通部１４１ｂ１と、基端側挿通部１４１ｂ１から電池容器の内側に向かって突設された先端側挿通部１４１ｂ２とを有している。先端側挿通部１４１ｂ２の外径は、基端側挿通部１４１ｂ１の外径よりも小さく形成されている。先端側挿通部１４１ｂ２は、後述するように正極集電体１８０の座面部１８１にかしめられる部分である（図７参照）。
　同様に、負極挿通部１５１ｂは、ベース部１５１ａから電池容器の内側に向かって突出し、電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈを貫通するように設けられている。負極挿通部１５１ｂは、ベース部１５１ａから電池容器の内側に向かって突設された基端側挿通部１５１ｂ１と、基端側挿通部１５１ｂ１から電池容器の内側に向かって突設された先端側挿通部１５１ｂ２とを有している。先端側挿通部１５１ｂ２の外径は、基端側挿通部１５１ｂ１の外径よりも小さく形成されている。先端側挿通部１５１ｂ２は、後述するように負極集電体１９０の座面部１９１にかしめられる部分である（図７参照）。
　図５（ａ）に示すように、正極挿通部１４１ｂは円筒状に形成され、正極挿通部１４１ｂの内側における基端側挿通部１４１ｂ１と先端側挿通部１４１ｂ２との間には底部１４１ｄが設けられている。このため、電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈが底部１４１ｄによって封止されている。換言すれば、図５（ｂ）に示すように、正極挿通部１４１ｂの外側には、電池容器の内側に向かって窪むように形成された円形状の凹部１４１ｇが設けられ、正極挿通部１４１ｂの内側には、電池容器の外側に向かって窪むように形成された円形状の凹部１４１ｈが設けられている。円形状の凹部１４１ｇ，１４１ｈのそれぞれの底部１４１ｄは共通とされ、外側の凹部１４１ｇおよび内側の凹部１４１ｈのそれぞれの中心軸は一致している。
　同様に、図５（ａ）に示すように、負極挿通部１５１ｂは円筒状に形成され、負極挿通部１５１ｂの内側における基端側挿通部１５１ｂ１と先端側挿通部１５１ｂ２との間には底部１５１ｄが設けられている。このため、電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈが底部１５１ｄによって封止されている。換言すれば、図５（ｂ）に示すように、負極挿通部１５１ｂの外側には、電池容器の内側に向かって窪むように形成された円形状の凹部１５１ｇが設けられ、負極挿通部１５１ｂの内側には、電池容器の外側に向かって窪むように形成された円形状の凹部１５１ｈが設けられている。円形状の凹部１５１ｇ，１５１ｈのそれぞれの底部１５１ｄは共通とされ、外側の凹部１５１ｇおよび内側の凹部１５１ｈのそれぞれの中心軸は一致している。
　図５（ａ）および図６に示すように、正極外部端子１０４のシール部１４１ｃは、基端側挿通部１４１ｂ１の外周において、ベース部１４１ａから電池容器の内側に向かって突出している。シール部１４１ｃの円環状端面は、後述するガスケット１６９の鍔部１６９ｂを押圧する面であり、この円環状端面には、円環状の第１突起１４１ｃ１および第２突起１４１ｃ２が設けられている。
　同様に、負極外部端子１０５のシール部１５１ｃは、基端側挿通部１５１ｂ１の外周において、ベース部１５１ａから電池容器の内側に向かって突出している。シール部１５１ｃの円環状端面は、後述するガスケット１６９の鍔部１６９ｂを押圧する面であり、この円環状端面には、円環状の第１突起１５１ｃ１および第２突起１５１ｃ２が設けられている。
　図４および図５（ａ）に示すように、電池蓋１０２には、電池容器の内側に向かって窪むように形成された一対の嵌合凹部１０２ａと、正極挿通部１４１ｂの基端側挿通部１４１ｂ１および負極挿通部１５１ｂの基端側挿通部１５１ｂ１が挿通される一対の貫通孔１０２ｈが設けられている。嵌合凹部１０２ａは、ボルト１３１の頭部１３１ｂが外部絶縁体１６０を介して嵌合される部分であって、ボルト１３１の頭部１３１ｂの形状に対応して、平面視矩形状に形成されている。
　図４および図５を参照して、外部絶縁体１６０について説明する。正極側の外部絶縁体１６０と負極側の外部絶縁体１６０とは同様の形状であるため、負極側の外部絶縁体１６０について代表して説明する。外部絶縁体１６０は、端子絶縁部１６０ａと、覆い壁１６０ｂと、ボルト絶縁部１６０ｃと、ガスケット１６９が挿着される貫通孔１６０ｈとを有している。
　端子絶縁部１６０ａは、負極外部端子１０５のバスバー接続部１５２と電池蓋１０２との間に介在して負極外部端子１０５と電池蓋１０２とを絶縁している。覆い壁１６０ｂは、外部絶縁体１６０の外縁を構成し、負極外部端子１０５のうち電池容器の外部に露出するバスバー接続部１５２とベース部１５１ａの側面を覆っている。
　ボルト絶縁部１６０ｃは、端子絶縁部１６０ａから電池蓋１０２に向かって窪んだ凹面１６０ｆと、凹面１６０ｆに対応して端子絶縁部１６０ａから電池蓋１０２側に突出した凸面１６０ｇとを有している。凹面１６０ｆは、ボルト１３１の頭部１３１ｂの外形形状に対応して形成され、凸面１６０ｇは電池蓋１０２の嵌合凹部１０２ａに対応して形成されている。
　電池蓋１０２の嵌合凹部１０２ａには、ボルト絶縁部１６０ｃを介してボルト１３１の頭部１３１ｂが嵌合される。つまり、ボルト絶縁部１６０ｃは、電池蓋１０２の嵌合凹部１０２ａとボルト１３１の頭部１３１ｂとの間に介在してボルト１３１と電池蓋１０２とを絶縁している。なお、正極側についても同様に、絶縁性を有する外部絶縁体１６０が電池蓋１０２と正極外部端子１０４との間に配置され、正極外部端子１０４と電池蓋１０２との絶縁性が確保されている。
　図５を参照して、ガスケット１６９について説明する。正極側のガスケット１６９と負極側のガスケット１６９とは同様の形状であるため、負極側のガスケット１６９について代表して説明する。ガスケット１６９は、円筒状の筒部１６９ａと、筒部１６９ａの一端に設けられた鍔部１６９ｂとを備えている。ガスケット１６９は、負極挿通部１５１ｂの基端側挿通部１５１ｂ１に装着される。
　ガスケット１６９の筒部１６９ａは、電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈと、負極挿通部１５１ｂの基端側挿通部１５１ｂ１との間に介在するように配置されている。ガスケット１６９の鍔部１６９ｂは、シール部１５１ｃに押圧され、所定量圧縮された状態で電池蓋１０２の外表面とシール部１５１ｃの円環状端面との間に介在するように配置されている。これにより、負極外部端子１０５の基端側挿通部１５１ｂ１と電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈとの間が封止されている。ガスケット１６９は上記したように絶縁性を有しているため、負極外部端子１０５と電池蓋１０２とは電気的に絶縁されている。なお、正極側についても同様に、絶縁性を有するガスケット１６９が配置されることで、正極外部端子１０４の基端側挿通部１４１ｂ１と電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈとの間が封止されている。
　図６（ａ）に示す円環状の第１突起１４１ｃ１，１５１ｃ１および第２突起１４１ｃ２，１５１ｃ２により、ガスケット１６９の鍔部１６９ｂの全周に亘って、鍔部１６９ｂを圧縮しているため、圧縮量に偏りがあっても、ガスケット１６９の鍔部１６９ｂと第１突起１４１ｃ１，１５１ｃ１および第２突起１４１ｃ２，１５１ｃ２との接触を全周に亘って維持して、電池容器の気密性の安定度を確保できる。
　図４を参照して、正極外部端子１０４と捲回電極群１７０の正極電極１７４とを電気的に接続する正極集電体１８０、ならびに、負極外部端子１０５と捲回電極群１７０の負極電極１７５とを電気的に接続する負極集電体１９０について説明する。
　図４に示すように、正極集電体１８０は、電池蓋１０２の内面に沿う座面部１８１と、座面部１８１の側部から略直角に曲がって、電池缶１０１の幅広側板１０１ａに沿いながら電池缶１０１の底板１０１ｃに向かって延在する一対の平面板１８２と、一対の平面板１８２のそれぞれの下端に設けた傾斜部１８５により接続される接合平面部１８３とを備えている。座面部１８１には、正極挿通部１４１ｂの先端側挿通部１４１ｂ２が挿通される貫通孔が設けられている。
　同様に、負極集電体１９０は、電池蓋１０２の内面に沿う座面部１９１と、座面部１９１の側部から略直角に曲がって、電池缶１０１の幅広側板１０１ａに沿いながら電池缶１０１の底板１０１ｃに向かって延在する一対の平面板１９２と、一対の平面板１９２のそれぞれの下端に設けた傾斜部１９５により接続される接合平面部１９３とを備えている。座面部１９１には、負極挿通部１５１ｂの先端側挿通部１５１ｂ２が挿通される貫通孔が設けられている。
　正極集電体１８０の座面部１８１と電池蓋１０２との間、ならびに、負極集電体１９０の座面部１９１と電池蓋１０２との間のそれぞれには、矩形平板状の内部絶縁体１６５が配置されている。このため、正極集電体１８０と電池蓋１０２、ならびに、負極集電体１９０と電池蓋１０２とがそれぞれ内部絶縁体１６５によって絶縁されている。正極側の内部絶縁体１６５と負極側の内部絶縁体１６５とは同様の形状であり、正極側の内部絶縁体１６５には正極挿通部１４１ｂの基端側挿通部１４１ｂ１が貫通する貫通孔が設けられ、負極側の内部絶縁体１６５には負極挿通部１５１ｂの基端側挿通部１５１ｂ１が貫通する貫通孔が設けられている。
　図５（ｂ）に示すように、正極挿通部１４１ｂは、基端側挿通部１４１ｂ１にガスケット１６９が装着された状態で、電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈおよび内部絶縁体１６５の貫通孔に挿通される。正極挿通部１４１ｂの先端側挿通部１４１ｂ２は、正極集電体１８０の座面部１８１に形成された貫通孔に挿通されている。図示するように、基端側挿通部１４１ｂ１と先端側挿通部１４１ｂ２との間に形成される段差部１４１ｆは、座面部１８１に当接される。シール部１４１ｃと電池蓋１０２の外表面とでガスケット１６９の鍔部１６９ｂが挟まれた状態で、先端側挿通部１４１ｂ２の先端が座面部１８１にかしめられると、図５（ｃ）に示すように、正極カシメ部１４１ｅが形成される。
　その結果、座面部１８１は正極カシメ部１４１ｅと基端側挿通部１４１ｂ１とによって挟持され、正極集電体１８０と正極外部端子１０４とが電気的に接続される。なお、正極カシメ部１４１ｅと正極集電体１８０の座面部１８１とは、かしめ固定された後、レーザによりスポット溶接してもよい。
　同様に、図５（ｂ）に示すように、負極挿通部１５１ｂは、基端側挿通部１５１ｂ１にガスケット１６９が装着された状態で、電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈおよび内部絶縁体１６５の貫通孔に挿通される。負極挿通部１５１ｂの先端側挿通部１５１ｂ２は、負極集電体１９０の座面部１９１に形成された貫通孔に挿通されている。図示するように、基端側挿通部１５１ｂ１と先端側挿通部１５１ｂ２との間に形成される段差部１５１ｆは、座面部１９１に当接される。シール部１５１ｃと電池蓋１０２の外表面とでガスケット１６９の鍔部１６９ｂが挟まれた状態で、先端側挿通部１５１ｂ２の先端が座面部１９１にかしめられると、図５（ｃ）に示すように、負極カシメ部１５１ｅが形成される。
　その結果、座面部１９１は負極カシメ部１５１ｅと基端側挿通部１５１ｂ１とによって挟持され、負極集電体１９０と負極外部端子１０５とが電気的に接続される。なお、負極カシメ部１５１ｅと負極集電体１９０の座面部１９１とは、かしめ固定された後、レーザによりスポット溶接してもよい。
　図７を参照してかしめ工程について説明する。正極集電体１８０の座面部１８１に対する正極挿通部１４１ｂのかしめ工程と、負極集電体１９０の座面部１９１に対する負極挿通部１５１ｂのかしめ工程とは同様の工程であるため、代表して負極側のかしめ工程について説明する。なお、説明の便宜上、図示するように上下方向を規定する。
　図７（ａ）に示すように、蓋組立体１０７の上方に、カシメ機の上型２０を配置し、蓋組立体１０７の下方にカシメ機の下型２２を配置する。カシメ機の上型２０は、集電体接続部１５１のベース部１５１ａに当接する当接面と、当接面から下方に突設された円柱状の凸部２１とを備えている。カシメ機の下型２２は、上端面が平面視円形状の平面とされた円錐台形状とされている。
　ベース部１５１ａの外側表面に、上型２０の当接面を当接させる。ここで、カシメ機の上型２０の凸部２１を外側凹部１５１ｇに嵌合させることで、カシメ機に対する負極外部端子１０５の位置決めを容易かつ精度よく行うことができる。
　上型２１をベース部１５１ａに当接させた状態で、下型２２を負極挿通部１５１ｂの内側凹部１５１ｈに圧入する。これにより、円筒状の先端側挿通部１５１ｂ２の先端が外側に押し広げられる。先端側挿通部１５１ｂ２の先端が拡径されることで、負極集電体１９０、負極外部端子１０５、ガスケット１６９、外部絶縁体１６０および内部絶縁体１６５が電池蓋１０２に対して仮止めされる。
　円錐台形状の下型２２の種類を、順次に先端角度の大きいものに交換して負極挿通部１５１ｂの内側凹部１５１ｈに圧入し、徐々に負極挿通部１５１ｂの先端を外側に押し広げ、拡径する。なお、各工程において、上型２０の凸部２１が外側凹部１５１ｇに嵌合されているため、円錐台形状の下型２２を精度よく負極挿通部１５１ｂの内側凹部１５１ｈに圧入することができる。
　図７（ｂ）に示すように、電池蓋１０２と平行な平面視円形状の平面部２３ａと、平面部２３ａから電池蓋１０２に向かって傾斜する平面視円環状の傾斜部２３ｂとを有する下型２３を準備する。下型２３を負極挿通部１５１ｂの先端に押し付けることで、平面視円環状の負極カシメ部１５１ｅが形成される。これによって、負極集電体１９０、負極外部端子１０５、ガスケット１６９、外部絶縁体１６０および内部絶縁体１６５が電池蓋１０２に対して締め付け固定され、一体化される。なお、正極挿通部１４１ｂも同様に正極集電体１８０の座面部１８１にかしめられることで、正極集電体１８０、正極外部端子１０４、ガスケット１６９、外部絶縁体１６０および内部絶縁体１６５が電池蓋１０２に対して締め付け固定され、一体化される。
　正極外部端子１０４が電池蓋１０２に組み付けられると、バスバー接続部１４２と電池蓋１０２の嵌合凹部１０２ａとにより直方体形状の正極側空間が画成される。図５（ｃ）に示すように、正極側空間は、電池蓋１０２とバスバー接続部１４２との間でボルト１３１の頭部１３１ｂを収容する空間として形成される。
　正極側空間は、バスバー１２３をボルト１３１、ナット１３２によりバスバー接続部１４２にねじ締結するために利用される空間である。正極側空間を構成する電池蓋１０２の嵌合凹部１０２ａの側面は、ナット１３２をボルト１３１の軸部１３１ａに締め付ける際、外部絶縁体１６０を介してボルト１３１の頭部１３１ｂの側面と係合して、ボルト１３１の回転を規制する。正極側空間を構成するバスバー接続部１４２の電池蓋１０２側の面は、ボルト１３１の頭部１３１ｂと係合して、ボルト１３１が抜けることを防止している。このように、正極側空間にボルト１３１の頭部１３１ｂを収容することにより、ボルト１３１、ナット１３２により、容易にバスバー１２３を正極外部端子１０４に接続することができる。
　同様に、負極外部端子１０５が電池蓋１０２に組み付けられると、バスバー接続部１５２と電池蓋１０２の嵌合凹部１０２ａとにより直方体形状の負極側空間が画成される。図５（ｃ）に示すように、負極側空間は、電池蓋１０２とバスバー接続部１５２との間でボルト１３１の頭部１３１ｂを収容する空間として形成される。
　負極側空間は、バスバー１２３をボルト１３１、ナット１３２によりバスバー接続部１５２にねじ締結するために利用される空間である。負極側空間を構成する電池蓋１０２の嵌合凹部１０２ａの側面は、ナット１３２をボルト１３１の軸部１３１ａに締め付ける際、外部絶縁体１６０を介してボルト１３１の頭部１３１ｂの側面と係合して、ボルト１３１の回転を規制する。負極側空間を構成するバスバー接続部１５２の電池蓋１０２側の面は、ボルト１３１の頭部１３１ｂと係合して、ボルト１３１が抜けることを防止している。このように、負極側空間にボルト１３１の頭部１３１ｂを収容することにより、ボルト１３１、ナット１３２により、容易にバスバー１２３を負極外部端子１０５に接続することができる。
　図８～図１４を参照して、外部端子の製造工程について説明する。正極外部端子１０４と負極外部端子１０５とは材質が異なっているが、製造工程は同様の工程であるため、代表して負極側の製造工程について説明する。なお、説明の便宜上、図９、図１０、図１２、図１３に示すように上下方向を規定する。
－第１プレス工程－
　図８（ａ）および図８（ｂ）に示す矩形平板状の素材１１ａを準備する。
　図９（ａ）に示すように、第１下型４１に素材１１ａを載置し、素材１１ａの上方に第１上型３１を配置する。第１下型４１には、第１上型３１に突設された円形状の凸部３１ａよりも径大の円形状の凹部４１ａが凹設されている。
　図９（ｂ）に示すように、第１上型３１を押し下げ、素材１１ａを加圧することで、図８（ｃ）および図８（ｄ）に示すように、第１プレス工程を終了した素材１１ｂの上面には凹部１１ｂ１が形成され、下面には凸部１１ｂ２が形成される。
－第２プレス工程－
　図１０（ａ）に示すように、第１プレス工程を終了した素材１１ｂを第２下型４２に載置し、素材１１ｂの上方に第２上型３２を配置する。第２上型３２には、素材１１ｂの凹部１１ｂ１に嵌入可能な凸部３２ａが形成され、第２下型４２には、素材１１ｂの凸部１１ｂ２が嵌入可能な開口４２ｂが形成されている。
　素材１１ｂは、凸部１１ｂ２が開口４２ｂに嵌め込まれた状態で、第２下型４２に載置される。第２下型４２の開口４２ｂの上縁部近傍には、上記したシール部１５１ｃの形状に対応した窪み部４２ａが設けられている。窪み部４２ａの底面には、上記した第１突起１５１ｃ１および第２突起１５１ｃ２のそれぞれの形状に対応した円環状の溝４２ａ１，４２ａ２が平面視で二重円を呈するように設けられている。
　図１０（ｂ）に示すように、第２上型３２を押し下げ、素材１１ｂを加圧することで、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、第２プレス工程を終了した素材１１ｃには、凸部１１ｂ２の外周にシール部１５１ｃが形成される。シール部１５１ｃの第１突起１５１ｃ１および第２突起１５１ｃ２の厚さ、すなわち上下方向の寸法は、プレス工程前の素材１１ａの厚さｔ０と同一である。第１突起１５１ｃ１と第２突起１５１ｃ２との間の環状平面部や、凸部１１ｂ２の外周面と第２突起１５１ｃ２との間の環状平面部の厚さは、プレス工程前の素材１１ａの厚さｔ０からわずかに薄くなるように上下方向に圧縮されている。
　凸部１１ｂ２およびシール部１５１ｃを除く部分は、全体に押し広げられるようにして上下方向に圧縮され、この部分の厚さは、プレス工程前の素材１１ａの厚さｔ０に比べて薄い厚さｔ１となる（ｔ１＜ｔ０）。
－鍛造工程－
　図１２（ａ）に示すように、第２プレス工程を終了した素材１１ｃを第３下型４３に載置し、素材１１ｃの上面に第３上型３３を当接させ、素材１１ｃの上方に第４上型３４を配置する。第４上型３４には円柱形状の押圧部３４ａが設けられ、第３上型３３には第４上型３４の押圧部３４ａが挿通される開口３３ａが設けられている。素材１１ｃは、第３上型３３と第３下型４３とで挟み込まれている。第３下型４３には、上記した円筒状の先端側挿通部１５１ｂ２の形状に対応した平面視円環状の溝４３ａが設けられている。
　図１２（ｂ）に示すように、第４上型３４を押し下げ、押圧部３４ａで素材１１ｃの凹部１１ｂ１を加圧する工程で、素材１１ｃを変形させる。これにより、図１１（ｃ）および図１１（ｄ）に示すように、鍛造工程を終了した素材１１ｄには、先端側挿通部１５１ｂ２が形成されるとともに、内側凹部１５１ｈと外側凹部１５１ｇとが形成される。
　図１２に示すように、素材１１ｃの凹部１１ｂ１は、押圧部３４ａにより押圧されて圧縮される。また、先端側挿通部１５１ｂ２は、主に凹部１１ｂ１の底部の材料が溝４３ａに押し出されることにより形成される。このため、図１１（ｄ）に示すように、鍛造工程を終了した素材１１ｄの底部１５１ｄの厚さｔ２や先端側挿通部１５１ｂ２の厚さｔ３は、先端側挿通部１５１ｂ２、基端側挿通部１５１ｂ１およびシール部１５１ｃを除く部分の厚さｔ１よりも薄く形成される（ｔ２＜ｔ１，ｔ３＜ｔ１）。
－抜き加工工程－
　図１３（ａ）に示すように、鍛造工程を終了した素材１１ｄを第４下型４４に載置し、素材１１ｄの上方に第５上型３５を配置する。第５上型３５には、上記したボルト１３１が挿通される貫通孔１５２ａの形状に対応した円柱状の穴抜きパンチ部３５ａと、負極外部端子１０５の外形の形状に対応した開口部を有する外形抜きダイ部３５ｂとが設けられている。第４下型４４には、第５上型３５の穴抜きパンチ部３５ａが挿通される開口を有する穴抜きダイ部４４ａと、負極外部端子１０５の外形の形状に対応した外形抜きパンチ部４４ｂとが設けられている。
　図１３（ｂ）に示すように、第５上型３５を押し下げ、打ち抜くことによって、素材１１ｅが形成される。抜き加工を終了した素材１１ｅは、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示すように、貫通孔１５２ａが形成されるとともに、負極外部端子１０５の外形形状が形作られる。
－仕上げ加工工程－
　抜き加工工程を終了した素材１１ｅのバリや角部を除去すると、図６に示す負極外部端子１０５が形成される。
　このようにして形成された負極外部端子１０５は、バスバー接続部１５２の厚さｔ１や底部１５１ｄの厚さｔ２が、シール部１５１ｃの厚さｔ０よりも薄くなる構成とされる（図１４（ｂ）参照）。
　なお、上記したように、正極外部端子１０４についても同様に、第１プレス工程、第２プレス工程、鍛造工程、抜き加工工程、仕上げ加工工程を経て形成される。
　このように、本実施の形態では、１枚の矩形平板状の素材を、プレス加工や鍛造加工、抜き加工によって、外部端子１０４，１０５のそれぞれを形成することができ、製造工程の簡素化を図ることができる。
　上述した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）外部端子１０４，１０５は、それぞれバスバー１２３が接続されるバスバー接続部１４２，１５２と、集電体１８０，１９０が接続される集電体接続部１４１，１５１とを有している。バスバー接続部１４２と集電体接続部１４１とは電池蓋上で一体に並設され、バスバー接続部１５２と集電体接続部１５１とは電池蓋上で一体に並設されている。集電体接続部１４１，１５１は、それぞれ電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈに挿通される筒状の挿通部１４１ｂ，１５１ｂと、挿通部１４１ｂ，１５１ｂの外周に設けられ、貫通孔１０２ｈと挿通部１４１ｂ，１５１ｂとの間を封止するガスケット１６９の鍔部１６９ｂを押圧するシール部１４１ｃ，１５１ｃとを有している。筒状の挿通部１４１ｂ，１５１ｂのそれぞれの内側には、電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈを封止する底部１４１ｄ，１５１ｄが設けられている。挿通部１４１ｂ，１５１ｂのそれぞれの先端は、集電体１８０，１９０にかしめられ、外部端子１０４，１０５が集電体１８０，１９０を介して捲回電極群１７０の電極１７４，１７５に電気的に接続されている。
　特許文献１に記載の二次電池では、端子台と、集電接続体とを接続するリベット端子が設けられており、端子台がリベット端子を介して集電接続体に接続されている。このため、特許文献１に記載の二次電池では、部品点数ならびに導通経路上の接続箇所が多かった。これに対して、本実施の形態では、外部端子１０４，１０５のそれぞれが直接に集電体１８０，１９０に接続されており、特許文献１に記載の二次電池に比べて、部品点数が少ない簡素な構成とされている。また、本実施の形態では、特許文献１に記載の二次電池に比べて接触抵抗の低減が図られている。
（２）特許文献１に記載の二次電池では、端子台および集電接続体のそれぞれにリベット端子をかしめや溶接により接続しているため、製造工程が複雑になっていた。これに対して、本実施の形態では、外部端子１０４，１０５の集電体接続部１４１，１５１が正負極集電体１８０，１９０に接続される構成とされており、特許文献１に記載の従来技術に比べて、かしめや溶接による接続箇所が少ない。なお、外部端子１０４，１０５は、それぞれ１枚の矩形平板状の素材からプレス加工や鍛造加工を施すことで容易に形成することができる。このため、本実施の形態によれば、特許文献１に記載の従来技術に比べて、角形二次電池１００の製造工数を削減して歩留まりを向上させることができ、製造コストの低減を図ることができる。
（３）正極挿通部１４１ｂおよび負極挿通部１５１ｂのそれぞれの中心軸上に外側凹部１４１ｇ，１５１ｇと、内側凹部１４１ｈ，１５１ｈとを設けた。これにより、カシメ機の金型の位置決めを容易かつ精度よく行うことができる。
　次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（１）上記した実施の形態では、ボルト１３１の頭部１３１ｂを正極側空間および負極側空間のそれぞれに収容した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。ボルト１３１の頭部１３１ｂに代えて、ナット１３２を収容するようにしてもよい。
（２）上記実施の形態では、バスバー１２３をボルト１３１，ナット１３２によるねじ締結により、正負極外部端子１０４，１０５に取り付ける例（図５（ｃ）参照）について説明したが、本発明はこれに限定されない。バスバー接続部１４２，１５２にバスバー１２３をレーザー溶接により接続してもよい。なお、この場合、バスバー接続部１４２，１５２に貫通孔１４２ａ，１５２ａを形成する必要はない。
（３）外部端子１０４，１０５の製造方法は、上記実施の形態に限定されない。なお、底部１４１ｄ，１５１ｄの厚さｔ２がシール部１４１ｃ，１５１ｃの厚さｔ０よりも薄くなるように外部端子１０４，１０５を成形することが好ましい。また、バスバー接続部１４２の厚さｔ１がシール部１４１ｃ，１５１ｃの厚さｔ０よりも薄くなるように外部端子１０４，１０５を成形することが好ましい。
（４）正極外部端子１０４、正極集電体１８０および正極箔１７１の材質は、アルミニウムに限定されることなく、アルミニウム合金としてもよい。負極外部端子１０５および負極集電体１９０の材質は、銅合金に限定されることなく、銅としてもよい。負極箔１７２の材質は、銅に限定されることなく、銅合金としてもよい。
（５）組電池を構成する角形二次電池として、リチウムイオン二次電池を一例に説明したが本発明はこれに限定されない。ニッケル水素電池などの蓄電要素を容器内に収容する種々の角形二次電池に本発明を適用できる。
　上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

Claims (4)

  1. 　角形二次電池であって、
    　電極を有する発電要素と、
    　前記発電要素を収容する電池缶と、
    　前記電池缶の開口を封止する電池蓋と、
    　前記電池蓋に配置される外部端子と、
    　前記発電要素の電極と前記外部端子とを接続する集電体とを備え、
    　前記外部端子は、バスバーが接続されるバスバー接続部と、前記集電体が接続される集電体接続部とを有し、
    　前記バスバー接続部と前記集電体接続部とは前記電池蓋上で一体に並設され、
    　前記集電体接続部は、
    　前記電池蓋の貫通孔に挿通される筒状の挿通部と、
    　前記挿通部の外周に設けられ、前記貫通孔と前記挿通部との間を封止するシール部材を押圧するシール部とを有し、
    　前記筒状の挿通部の内側には、前記電池蓋の貫通孔を封止する底部が設けられ、
    　前記挿通部の先端は、前記集電体にかしめられている角形二次電池。
  2. 　請求項１に記載の角形二次電池において、
    　前記底部の厚さは、前記シール部の厚さよりも薄い角形二次電池。
  3. 　請求項１または２に記載の角形二次電池において、
    　前記バスバー接続部の厚さは、前記シール部の厚さよりも薄い角形二次電池。
  4. 　請求項１または２に記載の角形二次電池において、
    　前記バスバー接続部には、前記バスバーを締結するためのボルトを挿通する貫通孔が設けられている角形二次電池。
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