特開2016-225307(P2016-225307A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2016-225307(P2016-225307A)
(43)【公開日】2016年12月28日
(54)【発明の名称】扁平形電池
(51)【国際特許分類】
   H01M 2/26 20060101AFI20161205BHJP
   H01M 10/04 20060101ALI20161205BHJP
   H01M 10/0585 20100101ALN20161205BHJP
【FI】
   H01M2/26 A
   H01M10/04 Z
   H01M10/0585
【審査請求】有
【請求項の数】4
【出願形態】OL
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2016-144135(P2016-144135)
(22)【出願日】2016年7月22日
(62)【分割の表示】特願2012-54337(P2012-54337)の分割
【原出願日】2012年3月12日
(71)【出願人】
【識別番号】000005810
【氏名又は名称】日立マクセル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104444
【弁理士】
【氏名又は名称】上羽 秀敏
(74)【代理人】
【識別番号】100195903
【弁理士】
【氏名又は名称】植木 博子
(74)【代理人】
【識別番号】100125704
【弁理士】
【氏名又は名称】坂根 剛
(72)【発明者】
【氏名】泰永 友希
(72)【発明者】
【氏名】大西 優子
【テーマコード(参考)】
5H028
5H029
5H043
【Fターム(参考)】
5H028AA07
5H028BB04
5H028CC02
5H028CC05
5H028CC07
5H029AJ14
5H029AK03
5H029AL07
5H029AM01
5H029BJ03
5H029BJ12
5H029CJ03
5H029DJ02
5H029DJ05
5H029HJ12
5H043AA05
5H043AA19
5H043BA17
5H043BA19
5H043CA07
5H043CA13
5H043DA03
5H043EA11
5H043EA35
5H043GA22
5H043GA24
5H043HA02E
5H043HA04E
5H043HA08
5H043HA08D
5H043HA17E
5H043JA04E
5H043JA07E
5H043JA12D
5H043JA13
5H043JA13E
5H043JA15
5H043KA06D
5H043KA08E
5H043KA45
5H043LA21
5H043LA21E
5H043LA22
5H043LA22E
(57)【要約】      (修正有)
【課題】正極同士を電気的に接続する正極接続部及び負極同士を電気的に接続する負極接続部によって、電極体の正極及び負極の隙間にばらつきが生じない扁平形電池の提供。
【解決手段】正極缶(10)と、負極缶(20)と、交互に積層される正極(41)及び負極(51)を有する電極体(40)とを備え、正極は、正極本体(41a)及び正極リード(43b)を有し、負極は、負極本体(51a)及び負極リード(53b)を有し、正極リード及び負極リードの少なくとも一方を、電極体の積層方向の中央部分の位置で互いに束ねられるように接続するとともに、先端部分が電極体の積層方向に延びて且つ正極缶及び負極缶に接触しないように折り曲げてなる、扁平形電池(1)。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
有底筒状の外装缶と、
前記外装缶との間に空間を形成するように該外装缶に対して逆皿状に配置される有底筒
状の封口缶と、
前記外装缶と前記封口缶とを組み合わせることによって形成される前記空間内に収納さ
れる電極体とを備え、
前記電極体は、交互に積層される平板状の複数の正極及び負極を有し、
前記正極は、正極本体と、前記正極本体から外方に延びる正極接続部とを有し、
前記負極は、負極本体と、前記負極本体から外方に延びる負極接続部とを有し、
前記正極本体及び前記負極本体は、前記正極接続部と前記負極接続部とが異なる方向に
突出しつつ、前記正極接続部同士が積層され且つ前記負極接続部同士が積層されるように
、交互に積層されていて、
前記正極接続部及び前記負極接続部のうち少なくとも一方の接続部は、前記電極体の積
層方向の中央部分の位置で束ねられるように互いに接続されているとともに、先端部分が
前記電極体の積層方向に延びて且つ前記外装缶及び前記封口缶に接触しないように折り曲
げられている、扁平形電池。
【請求項2】
請求項1に記載の扁平形電池において、
前記正極接続部及び前記負極接続部のうち、前記電極体における積層方向の中央部分の
位置で束ねられた少なくとも一方の接続部は、前記電極体が前記封口缶内に配置された状
態で該封口缶の開口側に向かって延びるように、折り曲げられている、扁平形電池。
【請求項3】
請求項1または2に記載の扁平形電池において、
前記正極接続部及び前記負極接続部は、それぞれ、前記電極体の積層方向の中央部分の
位置で束ねられるように互いに接続されているとともに、先端部分が前記電極体の積層方
向に延びて且つ前記電池ケースに接触しないように折り曲げられている、扁平形電池。
【請求項4】
請求項1から3のいずれか一つに記載の扁平形電池において、
前記電極体における積層方向の一側の端部には、前記正極及び前記負極の一方が配置さ
れるとともに、前記一側の端部は、前記外装缶及び前記封口缶のいずれか一方と接触して
いて、
前記電極体における積層方向の他側の端部には、前記正極及び前記負極の他方に電気的
に接続された集電板が配置されるとともに、前記他側の端部は、前記外装缶及び前記封口
缶の他方と接触している、扁平形電池。
【請求項5】
請求項4に記載の扁平形電池において、
前記電極体の積層方向の他側には、前記集電板よりも前記積層方向内方に絶縁板が設け
られていて、
前記絶縁板は、前記電極体の積層方向から見て、前記正極及び前記負極よりも外方に突
出する突出部を有し、
前記正極接続部及び前記負極接続部のうち前記集電板と極性が異なる接続部は、先端部
分が前記絶縁板の前記突出部に接触するように折り曲げられている、扁平形電池。
【請求項6】
請求項1に記載の扁平形電池において、
前記正極接続部及び前記負極接続部のうち他方の接続部は、前記外装缶及び前記封口缶
のうち前記他方の接続部とは極性が異なる部材に向かって延びるように曲げられていて、
前記他方の接続部は、前記電極体の積層方向中央の位置よりも、前記外装缶及び前記封
口缶のうち前記一方の接続部と極性が同じ部材側の位置で束ねられるように、互いに接続
されている、扁平形電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コイン形電池等の扁平形電池に関する。
【背景技術】
【0002】
有底筒状の外装缶と、該外装缶との間に空間が形成されるように該外装缶に対して逆皿
状に配置される有底筒状の封口缶と、を備えた扁平形電池が知られている。このような扁
平形電池では、例えば特許文献1に開示されるように、外装缶及び封口缶によって形成さ
れる空間内に、複数の正極及び複数の負極を交互に積層することによって構成される電極
体が収納されている。
【0003】
上述の構成では、複数の正極及び複数の負極は、それぞれ、正極タブ(正極接続部)及
び負極タブ(負極接続部)を有する。正極タブ同士及び負極タブ同士は互いに接続されて
いる。これにより、複数の正極及び複数の負極は、互いに電気的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009−289621号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述のようにそれぞれ互いに接続された正極接続部及び負極接続部は、それぞれ、外装
缶及び封口缶に対して電気的に接続される。例えば、正極接続部は外装缶に対して溶接に
よって接続される一方、負極接続部は封口缶に接触するように折り曲げられる。具体的に
は、負極接続部は、先端部分が電極体の端面と封口缶との間に位置するように折り曲げら
れる。
【0006】
このように、接続部を折り曲げてその先端部分を電極体の端面上に位置付ける構成の場
合、該電極体の外周側が接続部によって部分的に積層方向に押される場合がある。そうす
ると、電極体を構成する正極及び負極の隙間は、折り曲げられた接続部によって押される
部分と押されていない部分とで不均一になる。この場合には、正極及び負極の隙間内に電
解液が浸入しにくくなり、狙い通りの電池性能が得られない可能性がある。
【0007】
そのため、本発明の目的は、正極同士を電気的に接続する正極接続部及び負極同士を電
気的に接続する負極接続部によって、電極体を構成する正極及び負極の隙間にばらつきが
生じないような扁平形電池の構成を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一実施形態にかかる扁平形電池は、有底筒状の外装缶と、前記外装缶との間に
空間を形成するように該外装缶に対して逆皿状に配置される有底筒状の封口缶と、前記外
装缶と前記封口缶とを組み合わせることによって形成される前記空間内に収納される電極
体とを備え、前記電極体は、交互に積層される平板状の複数の正極及び負極を有し、前記
正極は、平板状の正極本体と、前記正極本体から外方に延びる正極接続部とを有し、前記
負極は、平板状の負極本体と、前記負極本体から外方に延びる負極接続部とを有し、前記
正極本体及び前記負極本体は、前記正極接続部と前記負極接続部とが異なる方向に突出し
つつ、前記正極接続部同士が積層され且つ前記負極接続部同士が積層されるように、交互
に積層されていて、前記正極接続部及び前記負極接続部のうち少なくとも一方の接続部は
、前記電極体の積層方向の中央部分の位置で束ねられるように互いに接続されているとと
もに、先端部分が前記電極体の積層方向に延びて且つ前記外装缶及び前記封口缶に接触し
ないように折り曲げられている(第1の構成)。
【0009】
正極接続部及び負極接続部のうち少なくとも一方の接続部は、先端部分が電極体の積層
方向に延びるとともに外装缶及び封口缶に接触しないように、折り曲げられている。その
ため、前記一方の接続部が電極体の端面上に位置するのを防止できる。これにより、前記
一方の接続部によって、電極体を構成する正極及び負極の隙間にばらつきが生じるのを防
止できる。したがって、電極体に対する電解液の浸潤性のばらつきを抑制することができ
、電池性能のばらつきを防止できる。
【0010】
しかも、前記一方の接続部の先端部分は外装缶及び封口缶に接触しないため、外装缶及
び封口缶の極性が前記一方の接続部の極性と異なる場合であっても、該一方の接続部と外
装缶及び封口缶との間で短絡が生じるのを防止できる。
【0011】
前記第1の構成において、前記正極接続部及び前記負極接続部のうち、前記電極体にお
ける積層方向の中央部分の位置で束ねられた少なくとも一方の接続部は、前記電極体が前
記封口缶内に配置された状態で該封口缶の開口側に向かって延びるように、折り曲げられ
ているのが好ましい(第2の構成)。
【0012】
上述の構成により、電極体を封口缶内に収納した状態で、正極接続部及び負極接続部の
うち、電極体における積層方向の中央部分の位置で束ねられた少なくとも一方の接続部は
、封口缶の開口側に向かって延びている。そのため、電極体を封口缶内に収納する際に、
前記一方の接続部の先端部分が該封口缶の内面に引っかかるのを防止できる。したがって
、上述の構成により、封口缶内に電極体を組み付ける際の作業性の向上を図れる。
【0013】
前記第1または2の構成において、前記正極接続部及び前記負極接続部は、それぞれ、
前記電極体の積層方向の中央部分の位置で束ねられるように互いに接続されているととも
に、先端部分が前記電極体の積層方向に延びて且つ前記電池ケースに接触しないように折
り曲げられているのが好ましい(第3の構成)。
【0014】
これにより、正極接続部及び負極接続部が、電極体の端面上に位置付けられるのを防止
できる。したがって、正極接続部及び負極接続部によって、電極体を構成する正極及び負
極の隙間にばらつきが生じるのを防止できる。よって、電極体に対する電解液の浸潤性の
ばらつきをより確実に抑制することができ、電池性能のばらつきをより確実に防止できる
【0015】
前記第1から第3の構成のうちいずれか一つの構成において、前記電極体における積層
方向の一側の端部には、前記正極及び前記負極の一方が配置されるとともに、前記一側の
端部は、前記外装缶及び前記封口缶のいずれか一方と接触していて、前記電極体における
積層方向の他側の端部には、前記正極及び前記負極の他方に電気的に接続された集電板が
配置されるとともに、前記他側の端部は、前記外装缶及び前記封口缶の他方と接触してい
るのが好ましい(第4の構成)。
【0016】
これにより、正極接続部及び負極接続部を、外装缶及び封口缶にそれぞれ接続する必要
がなくなる。したがって、従来のように正極接続部を外装缶に対して溶接によって接続す
る必要がなくなるため、溶接スペースが不要になり、電池全体の小型化を図れる。また、
従来のように負極接続部を電極体の端面上に配置する必要もなくなるため、該負極接続部
によって、正極及び負極の隙間にばらつきが生じるのを防止できる。
【0017】
さらに、上述の構成により、電極体の両端部を、外装缶及び封口缶に対して、面接触さ
せることができる。これにより、電極体と外装缶及び封口缶とをより確実に電気的に接続
することができる。
【0018】
前記第4の構成において、前記電極体の積層方向の他側には、前記集電板よりも前記積
層方向内方に絶縁板が設けられていて、前記絶縁板は、前記電極体の積層方向から見て、
前記正極及び前記負極よりも外方に突出する突出部を有し、前記正極接続部及び前記負極
接続部のうち前記集電板と極性が異なる接続部は、先端部分が前記絶縁板の前記突出部に
接触するように折り曲げられているのが好ましい(第5の構成)。
【0019】
こうすることで、正極接続部及び負極接続部のうち集電板と極性が異なる接続部の先端
部分が、集電板、及び、該集電板に電気的に接続された外装缶または封口缶に接触するの
を防止できる。したがって、正極接続部または負極接続部の先端部分によって、電池内部
で短絡が生じるのをより確実に防止できる。
【0020】
前記第1の構成において、前記正極接続部及び前記負極接続部のうち他方の接続部は、
前記外装缶及び前記封口缶のうち前記他方の接続部とは極性が異なる部材に向かって延び
るように曲げられていて、前記他方の接続部は、前記電極体の積層方向中央の位置よりも
、前記外装缶及び前記封口缶のうち前記一方の接続部と極性が同じ部材側の位置で束ねら
れるように、互いに接続されているのが好ましい(第6の構成)。
【0021】
これにより、一方の接続部の先端部分が、該一方の接続部とは極性が異なる部材に接触
するのをより確実に防止できる。したがって、電池内部での短絡の発生をより確実に防止
できる。
【発明の効果】
【0022】
本発明の一実施形態にかかる扁平形電池によれば、正極接続部及び負極接続部の少なく
とも一方を、先端部分が前記電極体の積層方向に延びるとともに外装缶及び封口缶に接触
しないように折り曲げる。これにより、正極接続部及び負極接続部の少なくとも一方によ
って、電極体の正極及び負極の隙間にばらつきが生じるのを防止できる。したがって、電
極体に対する電解液の浸潤性のばらつきを防止することができ、電池の性能にばらつきが
生じるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
図1図1は、本発明の一実施形態にかかる扁平形電池の概略構成を示す断面図である。
図2図2は、扁平形電池内の電極体の構造を拡大して示す部分拡大断面図である。
図3図3は、正極の構成を示す平面図である。
図4図4は、負極の構成を示す平面図である。
図5図5は、電極体を負極缶側からみた場合の図である。
図6図6は、電極体を正極缶側からみた場合の図である。
図7図7は、負極缶内に電極体を挿入する様子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部
分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。
【0025】
(全体構成)
図1は、本発明の一実施形態である扁平形電池1の概略構成を示す断面図である。この
扁平形電池1は、有底円筒状の外装缶としての正極缶10と、該正極缶10の開口を覆う
封口缶としての負極缶20と、正極缶10の外周側と負極缶20の外周側との間に配置さ
れるガスケット30と、正極缶10及び負極缶20の間に形成される空間内に収納される
電極体40とを備えている。したがって、扁平形電池1は、正極缶10と負極缶20とを
合わせることによって、全体が扁平なコイン状となる。すなわち、正極缶10及び負極缶
20によって内部に空間を有する電池ケースが構成される。電池ケースの空間内には、電
極体40以外に、非水電解液(図示省略。以下、単に電解液という)も封入されている。
【0026】
正極缶10は、ステンレスなどの金属材料からなり、プレス成形によって有底円筒状に
形成されている。正極缶10は、円形状の底部11と、その外周に該底部11と連続して
形成される円筒状の周壁部12とを備えている。この周壁部12は、縦断面視(図1に図
示した状態)で、底部11の外周端からほぼ垂直に延びるように設けられている。正極缶
10は、後述するように、負極缶20との間にガスケット30を挟んだ状態で、周壁部1
2の開口端側が内側に折り曲げられて、該負極缶20に対してかしめられている。
【0027】
負極缶20も、正極缶10と同様、ステンレスなどの金属材料からなり、プレス成形に
よって有底円筒状に形成されている。負極缶20は、正極缶10の周壁部12よりも外形
が小さい円筒状の周壁部22と、その一方の開口を塞ぐ円形状の平面部21と、を有して
いる。この周壁部22も、正極缶10の周壁部12と同様、縦断面視で、平面部21に対
してほぼ垂直に延びるように設けられている。
【0028】
負極缶20の周壁部22には、平面部21側の基端部22aに比べて径が段状に大きく
なる拡径部22bが形成されている。すなわち、周壁部22には、基端部22aと拡径部
22bとの間に段部22cが形成されている。図1に示すように、この段部22cに対し
て、正極缶10の周壁部12の開口端側が折り曲げられてかしめられている。すなわち、
正極缶10は、その周壁部12の開口端側が負極缶20の段部22cに嵌合されている。
【0029】
ガスケット30は、ポリプロピレン(PP)からなる。ガスケット30は、負極缶20
の周壁部22と正極缶10の周壁部12との間に挟みこまれるように、該周壁部12,2
2の間に配置されている。ガスケット30の材料としては、PPに限らず、ポリフェニレ
ンサルファイド(PPS)にオレフィン系エラストマーを含有した樹脂組成物や、ポリテ
トラフルオロエチレン(PFA)、ポリアミド系樹脂などを用いてもよい。
【0030】
電極体40は、図2にも示すように、袋状のセパレータ44内に収容された略円板状の
正極41と、略円板状の負極51とを備える。正極41及び負極51は、厚み方向に交互
に配置されるように、複数、積層されている。これにより、電極体40は、全体として略
円柱状の形状を有している。
【0031】
電極体40の正極41及び負極51は、図1に示すように、該電極体40の両端部で、
負極51が正極41よりも端部側に位置するように、積層されている。図1及び図2に示
すように、電極体40の一方の端部には、正極41に電気的に接続された後述の正極箔4
6が配置されている。この正極箔46と負極51との間には、絶縁シート47が配置され
ている。
【0032】
図2に示すように、正極41は、コバルト酸リチウム等の正極活物質を含有する正極活
物質層42を、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体43の両面にそれぞれ配置したも
のである。
【0033】
正極41の平面図を図3に示す。図3に示すように、正極集電体43は、円板の一部を
切り欠いた形状を有する集電体本体43aと、該集電体本体43aから外方に向かって延
びる正極リード43b(正極接続部)とを有する。集電体本体43aには、平面視で対向
する部分が互いに平行になるように、切り欠き部43c,43dが形成されている。集電
体本体43aの一方の切り欠き部43cから、正極リード43bが外方に向かって延びて
いる。集電体本体43aの表面上には、正極活物質層42が設けられている。すなわち、
正極集電体43の集電体本体43aは、正極活物質増42によって覆われている。集電体
本体43a及び正極活物質層42によって、正極本体41aが構成される。
【0034】
正極集電体43の集電体本体43aに他方の切り欠き部43dを設けることによって、
電極体40に対して、後述する負極51の負極リード53bをよりコンパクトに配置する
ことができる。すなわち、図1及び図2に示すように、電極体40の側方には、該電極体
40の積層方向に延びるように負極リード53bが配置されるため、上述の切り欠き部4
3dを設けることにより、該負極リード53bを電極体40に対してより近い位置に配置
できる。
【0035】
図2に示すように、負極51は、黒鉛等の負極活物質を含有する負極活物質層52を、
銅等の金属箔製の負極集電体53の両面にそれぞれ配置したものである。負極51のうち
、略円柱状の電極体40の軸方向端部側に位置する負極は、それぞれ、負極集電体53が
電極体40の軸方向端部側に位置するように、負極集電体53の一面側のみに負極活物質
層52を有する。電極体40の軸方向両端部側に位置する負極のうち、一方の端部側に位
置する負極の負極集電体53は、該電極体40が電池ケースの空間内に配置された状態で
、負極缶20の平面部21に接触する。電極体40の他方の端部側に位置する負極の負極
集電体53は、絶縁シート47及び正極箔48を介して正極缶10の底部11上に位置づ
けられる。
【0036】
負極51の平面図を図4に示す。図4に示すように、負極集電体53は、円板の一部を
切り欠いた形状を有する集電体本体53aと、該集電体本体53aから外方に向かって延
びる負極リード53b(負極接続部)とを有する。集電体本体53aには、平面視で対向
する部分が互いに平行になるように、切り欠き部53c,53dが形成されている。集電
体本体53aの一方の切り欠き部53cから、負極リード53bが外方に向かって延びて
いる。集電体本体53aの表面上には、負極活物質層52が設けられている。すなわち、
負極集電体53の集電体本体53aは、負極活物質層52によって覆われている。集電体
本体53a及び負極活物質層52によって、負極本体51aが構成される。
【0037】
負極集電体53の集電体本体53aに他方の切り欠き部53dを設けることによって、
電極体40に対して、正極41の正極リード43bをよりコンパクトに配置することがで
きる。すなわち、図1及び図2に示すように、電極体40の側方には、該電極体40の積
層方向に延びるように正極リード43bが配置されるため、上述の切り欠き部53dを設
けることにより、該正極リード43bを電極体40に対してより近い位置に配置できる。
【0038】
セパレータ44は、平面視で円形状に形成された袋状の部材であり、図2に示すように
、正極41の正極本体41a、及び、正極リード43bの正極本体41a側の基端部を収
納可能な大きさに形成されている。セパレータ44は、絶縁性に優れたポリエチレン製の
微多孔性薄膜によって構成されている。このように、セパレータ44を微多孔性薄膜によ
って構成することで、リチウムイオンが該セパレータ44を透過することができる。セパ
レータ44は、一枚の長方形状の微多孔性薄膜のシート材によって正極41を包み込んで
、該シート材の重なっている部分を熱溶着等によって接着することにより形成される。
【0039】
図1図2図5及び図6に示すように、正極41及び負極51は、正極本体41a及
び負極本体51aに対し、各正極41の正極リード43bと各負極51の負極リード53
bとが異なる方向に延びるように積層される。すなわち、正極41及び負極51は、正極
リード43bと負極リード53bとが、正極本体41a及び負極本体51aを挟んで反対
側に延びるように積層される。これにより、各正極41の正極リード43b及び各負極5
1の負極リード53bがそれぞれ厚み方向に重ねられる。正極リード43b及び負極リー
ド53bは、それぞれ、厚み方向に重ねられた状態で、溶接によって互いに接続される。
正極リード43b及び負極リード53bの構成については後述する。
【0040】
図1及び図2に示すように、上述のように積層された正極41及び負極51に対し、電
極体40の一方側には、既述のとおり、正極箔46がさらに積層される。正極箔46は、
例えばアルミニウム合金などの金属によって構成される。
【0041】
図6に示すように、正極箔46は、略円板状の接触部46aと、該接触部46aから外
方に向かって延びるリード部46bとを有する。正極箔46は、正極41及び負極51と
同様、接触部46a及びリード部46bが一体形成されている。正極箔46の接触部46
aは、負極51の負極集電体53の集電体本体53aと同等の直径を有する。正極箔46
の接触部46aには、切り欠き部46cが1箇所設けられていて、該切り欠き部46cか
らリード部46bが外方に向かって延びている。
【0042】
上述のような構成の正極箔46を、正極41及び負極51に対して積層することにより
図6に示すように、正極箔46の概略円板状の接触部46aは、正極41及び負極51
よりも径方向外方に突出する。すなわち、正極箔46の接触部46aは、電極体40の積
層方向から見て、正極41及び負極51よりも外方に突出する突出部46dを有する。
【0043】
図1及び図2に示すように、正極箔46の接触部46aにおける電極体40の積層方向
内方側には、絶縁シート47(絶縁板)が配置される。絶縁シート47は、正極箔46の
接触部46aと同等の大きさ及び形状を有する。したがって、絶縁シート47も、正極4
1及び負極51よりも径方向外方に突出する。すなわち、絶縁シート47も、正極箔46
の接触部46aと同様、電極体40の積層方向から見て、正極41及び負極51よりも外
方に突出する突出部47aを有する。この突出部47aは、正極箔46の接触部46aの
突出部46d上に位置し、該突出部46dと同等の形状及び大きさを有する。
【0044】
絶縁シート47は、電極体40の軸方向端部側に位置する負極51と、正極箔46とを
電気的に絶縁する。また、絶縁シート47の突出部47aには、後述するように、負極リ
ード53bの先端部分が接触する。よって、絶縁シート47によって、負極リード53b
の先端部分と正極箔46及び正極缶10とが短絡を生じるのを防止できる。なお、本実施
形態では、負極リード53bの先端部分が絶縁シート47の突出部47aに接触している
が、この限りではなく、負極リード53bは、絶縁シート47の突出部47aから離間す
るような長さであってもよい。
【0045】
(正極リード及び負極リード)
次に、正極41の正極リード43b及び負極51の負極リード53bの構成について説
明する。
【0046】
既述のとおり、正極41及び負極51は、正極リード43b同士及び負極リード53b
同士がそれぞれ互いに重なるように、積層される(図1図2図5及び図6参照)。す
なわち、正極リード43b及び負極リード53bは、それぞれ、厚み方向に積層される。
厚み方向にそれぞれ積層された正極リード43b及び負極リード53bは、それぞれ、円
柱状の電極体40の積層方向中央部分で、束ねられた状態で超音波溶接によって互いに接
合される。それぞれ互いに接合された正極リード43b及び負極リード53bは、図1
図2に示すように、正極缶10の底部11側に向かって折り曲げられる。ここで、電極
体40の積層方向の中央部分とは、電極体40の積層方向の中央を挟んで、該電極体40
の積層方向の高さの約1/5の範囲を意味する。より好ましくは、電極体40の積層方向
の中央部分とは、積層方向中央から積層方向の上下に、それぞれ、電極体40の高さの約
10%の範囲を意味する。
【0047】
このように、正極リード43b及び負極リード53bを正極缶10の底部11側に向か
って折り曲げることにより、該正極リード43b及び負極リード53bが、電極体40の
径方向外方に向かって突出するのを防止できる。よって、正極リード43b及び負極リー
ド53bを、負極缶20及び正極缶10によって形成される電池ケースの空間内に効率良
く配置できる。
【0048】
しかも、正極リード43b及び負極リード53bを正極缶10の底部11側に向かって
折り曲げることにより、後述するように、扁平形電池1を組み立てる際に、電極体40を
負極缶20の内方に容易に配置することができる。したがって、上述の構成により、扁平
形電池1の組立作業性の向上を図れる。
【0049】
正極リード43b及び負極リード53bは、それぞれ、先端部分が正極缶10の底部1
1に接触しないような長さを有する。これにより、正極リード43b及び負極リード53
bが、電極体40の軸方向端部の端面上に位置付けられるのを防止できる。よって、正極
リード43b及び負極リード53bによって、電極体40の正極41及び負極51が部分
的に該電極体40の軸方向に押圧されて正極41と負極51との隙間にばらつきが生じる
のを防止できる。したがって、電極体40に対する電解液の浸潤性のばらつきを防止でき
、扁平形電池1の電池性能のばらつきの発生を防止することができる。
【0050】
しかも、負極リード53bは、その先端部分が、正極箔46上に配置された絶縁シート
47の突出部47aの表面に接触している。これにより、負極リード53bの先端部分と
、正極箔46及び正極缶10との間で短絡が生じるのをより確実に防止できる。
【0051】
また、上述のように、正極リード43b及び負極リード53bを、それぞれ、電極体4
0の積層方向中央部分で束ねて接合することにより、正極リード43b及び負極リード5
3bを折り曲げる際に、正極リード43b及び負極リード53bが電極体40の径方向外
方に大きく突出するのを抑制できる。すなわち、正極リード43b及び負極リード53b
を、それぞれ、電極体40の積層方向中央部分で束ねて接合することにより、正極リード
43b及び負極リード53bを折り曲げた際に該正極リード43b同士及び負極リード5
3b同士が重なる範囲を、電極体40の積層方向の半分の領域にすることができる。これ
により、折り曲げられた正極リード43b及び負極リード53bが、電極体40の径方向
外方に大きく突出するのを防止できる。
【0052】
なお、負極リード53bは、電極体40の積層方向中央よりも負極缶20側の位置で、
束ねた状態で互いに溶接されるのがより好ましい。これにより、負極リード53bを正極
缶10側に折り曲げた際に、該負極リード53bの先端部分が正極缶10の底部11に接
触するのをより確実に防止できる。また、負極リード53bが本実施形態のように銅製の
場合には、上述のように負極リード53b同士を束ねる位置を電極体40の積層方向中央
からずらすことにより、負極リード53b同士の溶接面積を確保することができ、溶接強
度を向上できる。
【0053】
また、正極リード43bを、電極体40の積層方向中央よりも正極缶10側の位置で、
束ねた状態で互いに溶接してもよい。
【0054】
(扁平形電池の製造方法)
次に、上述のような構成を有する扁平形電池1の製造方法を、図7を用いて説明する。
【0055】
まず、プレス成形によって、負極缶20及び正極缶10を、それぞれ形成する。そして
、負極缶20には、周壁部22にガスケット30をモールド成形する。
【0056】
一方、セパレータ44によって覆われた複数の板状の正極41と、複数の板状の負極5
1とを、負極51が積層方向両端に位置するように、厚み方向に交互に積層する。このと
き、正極リード43b及び負極リード53bがそれぞれ重なるように、正極41及び負極
51を積層する。そして、正極41及び負極51を積層することにより形成される積層体
の積層方向一方の端部に、正極箔46及び絶縁シート47を積層する。正極箔46は、リ
ード部46bが正極リード43bと厚み方向に重なるように、前記積層体に積層される。
これにより、図7に示すような略円柱状の電極体40を構成する。
【0057】
このように、複数の正極41と複数の負極51とを積層した状態で、正極箔46のリー
ド部46bを含む正極リード43b同士、及び、負極リード53b同士を、それぞれ、電
極体40の積層方向中央部分で、互いに重ね合わせた状態で超音波溶接等によって接合す
る。
【0058】
そして、互いに接合された正極リード43b及び負極リード53bを、それぞれ、所定
の長さに切断する。所定の長さとは、正極リード43b及び負極リード53bを、正極缶
10の底部11側に折り曲げた状態で該正極缶10内に配置した場合に、先端部分が該正
極缶10の底部11に接触しないような長さである。
【0059】
所定の長さに切断された正極リード43b及び負極リード53bは、それぞれ、電極体
40において正極箔46及び絶縁シート47が積層されている側(図7の下側)に折り曲
げられる。
【0060】
正極リード43b及び負極リード53bが折り曲げられた電極体40は、図7に示すよ
うに、負極缶20内に、正極箔46及び絶縁シート47とは反対側から挿入される(図中
の白抜き矢印参照)。このとき、正極リード43b及び負極リード53bは、上述のよう
に、電極体40において正極箔46及び絶縁シート47が積層されている側に折り曲げら
れているため、正極リード43b及び負極リード53bの先端部分が負極缶20及びガス
ケット30の内面に引っ掛かることがない。よって、電極体40を負極缶20内にスムー
ズに挿入することができ、扁平形電池1の組み立て作業性の向上を図れる。
【0061】
図7のように負極缶20内に電極体40を挿入した後、該負極缶20の開口を覆うよう
に、正極缶10を負極缶20に対して組み合わせる。その後、正極缶10の周壁部12の
開口端部を負極缶20の周壁部22の段部22cにかしめて、正極缶10と負極缶20と
を接続する。
【0062】
これにより、図1に示すような構成を有する扁平形電池1が得られる。
【0063】
(その他の実施形態)
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するため
の例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣
旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【0064】
前記実施形態では、正極リード43b及び負極リード53bの両方を、正極缶10の底
部11側に折り曲げている。しかしながら、正極リード43b及び負極リード53bのう
ち少なくとも一方のみを正極缶10の底部11側に折り曲げてもよい。また、正極リード
43b及び負極リード53bを、それぞれ異なる方向に折り曲げてもよい。さらに、正極
リード43b及び負極リード53bの両方を、負極缶20の平面部21側に折り曲げても
よい。
【0065】
前記実施形態では、正極缶10を外装缶としていて、負極缶20を封口缶としているが
、逆に正極缶が封口缶で、負極缶が外装缶であってもよい。
【0066】
前記実施形態では、負極缶20及び正極缶10を、それぞれ有底円筒状に形成して、扁
平形電池1をコイン状に形成したが、この限りではなく、扁平形電池を、多角柱状など、
円柱状以外の形状に形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0067】
本発明による扁平形電池は、互いに積層された正極及び負極を有する電極体が電池ケー
ス内に収納された扁平形電池に利用可能である。
【符号の説明】
【0068】
1:扁平形電池、10:正極缶(外装缶)、20:負極缶(封口缶)、40:電極体、4
1:正極、41a:正極本体、43b:正極リード(正極接続部)、46:正極箔(集電
板)、47:絶縁シート(絶縁板)、47a:突出部、51:負極、51a:負極本体、
53b:負極リード(負極接続部)
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
【手続補正書】
【提出日】2016年7月22日
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
有底筒状の外装缶と、
前記外装缶との間に空間を形成するように該外装缶に対して逆皿状に配置される有底筒状の封口缶と、
前記外装缶と前記封口缶とを組み合わせることによって形成される前記空間内に収納される電極体とを備え、
前記電極体は、交互に積層される平板状の複数の正極及び負極を有し、
前記正極は、正極本体と、前記正極本体から外方に延びる正極接続部とを有し、
前記負極は、負極本体と、前記負極本体から外方に延びる負極接続部とを有し、
前記正極本体及び前記負極本体は、前記正極接続部と前記負極接続部とが異なる方向に突出しつつ、前記正極接続部同士が積層され且つ前記負極接続部同士が積層されるように、交互に積層されていて、
前記正極接続部及び前記負極接続部は、それぞれ、束ねられるように互いに接続されているとともに、先端部分が前記電極体の積層方向に延びて且つ前記外装缶及び前記封口缶に接触しないように折り曲げられており、
前記正極接続部及び前記負極接続部は、それぞれ、前記電極体が前記封口缶内に配置された状態で該封口缶の開口側に向かって延びるように、折り曲げられている、扁平形電池。
【請求項2】
請求項1記載の扁平形電池において、
前記電極体における積層方向の一側の端部には、前記正極及び前記負極の一方が配置されるとともに、前記一側の端部は、前記外装缶及び前記封口缶の方と接触していて、
前記電極体における積層方向の他側の端部には、前記正極及び前記負極の他方に電気的に接続された集電板が配置されるとともに、前記他側の端部は、前記外装缶及び前記封口缶の他方と接触している、扁平形電池。
【請求項3】
請求項に記載の扁平形電池において、
前記電極体の積層方向の他側には、前記集電板よりも前記積層方向内方に絶縁板が設けられていて、
前記絶縁板は、前記電極体の積層方向から見て、前記正極及び前記負極よりも外方に突出する突出部を有し、
前記正極接続部及び前記負極接続部のうち前記集電板と極性が異なる接続部は、先端部分が前記絶縁板の前記突出部に接触するように折り曲げられている、扁平形電池。
【請求項4】
請求項1から3のいずれか一つに記載の扁平形電池において、
前記正極接続部及び前記負極接続部のうち方の接続部は、前記外装缶及び前記封口缶のうち前記方の接続部とは極性が異なる部材に向かって延びるように曲げられていて、
前記方の接続部は、前記電極体の積層方向中央の位置よりも、前記外装缶及び前記封口缶のうち方の接続部と極性が同じ部材側の位置で束ねられるように、互いに接続されている、扁平形電池。