特許第6597014号(P6597014)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】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6597014
(24)【登録日】2019年10月11日
(45)【発行日】2019年10月30日
(54)【発明の名称】二次電池
(51)【国際特許分類】
   H01M 2/34 20060101AFI20191021BHJP
   H01M 2/26 20060101ALI20191021BHJP
   H01M 2/30 20060101ALI20191021BHJP
   H01M 2/04 20060101ALI20191021BHJP
   H01M 2/06 20060101ALI20191021BHJP
   H01M 2/08 20060101ALI20191021BHJP
   H01M 2/12 20060101ALI20191021BHJP
【FI】
   H01M2/34 A
   H01M2/26 A
   H01M2/30 B
   H01M2/04 A
   H01M2/06 A
   H01M2/08 A
   H01M2/12 101
【請求項の数】9
【全頁数】22
(21)【出願番号】特願2015-143911(P2015-143911)
(22)【出願日】2015年7月21日
(65)【公開番号】特開2017-27722(P2017-27722A)
(43)【公開日】2017年2月2日
【審査請求日】2018年5月16日
(73)【特許権者】
【識別番号】000001889
【氏名又は名称】三洋電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104732
【弁理士】
【氏名又は名称】徳田 佳昭
(74)【代理人】
【識別番号】100116078
【弁理士】
【氏名又は名称】西田 浩希
(72)【発明者】
【氏名】山脇 拓也
(72)【発明者】
【氏名】奥谷 英治
(72)【発明者】
【氏名】山田 雅一
【審査官】 儀同 孝信
(56)【参考文献】
【文献】 特開2013−157099(JP,A)
【文献】 国際公開第2015/093288(WO,A1)
【文献】 特開2014−192106(JP,A)
【文献】 特開2002−083583(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2013/0196185(US,A1)
【文献】 米国特許第04216277(US,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01M 2/34
H01M 2/04
H01M 2/06
H01M 2/08
H01M 2/12
H01M 2/26
H01M 2/30
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
正極板と負極板を含む電極体と、
前記正極板又は前記負極板に接続された集電体と、
開口を有し前記電極体を収納する外装体と、
前記開口を封口する封口板と、
前記集電体に電気的に接続され、前記封口板に取り付けられた端子と、
前記電極体側に開口部を有し、前記封口板よりも前記電極体側に配置された導電部材と、
前記開口部を封止する導電性の変形板と、を備え、
前記集電体、前記変形板、前記導電部材及び前記端子が電気的に接続された二次電池であって、
前記集電体は前記変形板の前記電極体側に配置されたベース部を有し、
前記集電体は前記ベース部において前記変形板に接続され、
前記変形板と前記ベース部の間には第1絶縁部材が配置され、
前記第1絶縁部材は、前記導電部材及び前記ベース部のそれぞれに接続され、
前記第1絶縁部材は、前記電極体側の面であって前記ベース部の外周縁の外側に回転防止突起を備え、
電池内部の圧力が所定値以上となったとき前記変形板が変形し、前記変形板の変形に伴い脆弱部が破断することにより、前記正極板又は前記負極板と前記端子の間の導電経路が切断され、
前記第1絶縁部材には複数の前記回転防止突起が設けられ、
前記第1絶縁部材は、
前記集電体のベース部における一つの直線状の端辺に沿って並ぶように配置された複数の前記回転防止突起と、
前記集電体のベース部を挟み込むように配置された一対の前記回転防止突起を有する二次電池。
【請求項2】
前記ベース部の外周縁は直線状の第1端辺部と直線状の第2端辺部を含み、
前記第1絶縁部材は、前記回転防止突起として第1回転防止突起及び第2回転防止突起を備え、
前記第1端辺部の外側に第1回転防止突起が配置され、
前記第2端辺部の外側に第2回転防止突起が配置された請求項1に記載の二次電池。
【請求項3】
前記第1絶縁部材は突起を有し、前記ベース部は貫通穴ないし切欠き部を有し、
前記突起が前記貫通穴ないし切欠き部と嵌合することにより前記第1絶縁部材と前記ベース部が接続された請求項1又は2に記載の二次電池。
【請求項4】
前記第1絶縁部材は突起を有し、前記ベース部は貫通穴ないし切欠き部を有し、
前記突起が前記貫通穴ないし切欠き部と嵌合され、前記突起の先端が拡径されることにより前記第1絶縁部材と前記ベース部が固定された固定部が形成され、
少なくとも3つの前記固定部が設けられた請求項1又は2に記載の二次電池。
【請求項5】
前記第1絶縁部材は、前記導電部材に直接接続された請求項1〜4のいずれかに記載の二次電池。
【請求項6】
前記封口板と前記導電部材の間には第2絶縁部材が配置され、
前記端子、前記第2絶縁部材、及び前記導電部材は前記封口板に固定され、
前記第1絶縁部材は前記第2絶縁部材に直接接続され、
前記第1絶縁部材は前記第2絶縁部材を介して前記導電部材に接続されている請求項1〜5のいずれかに記載の二次電池。
【請求項7】
前記回転防止突起は、先端の径が根本の径と同じ、あるいは根本の径よりも小さい請求項1〜6のいずれかに記載の二次電池。
【請求項8】
正極板と負極板を含む電極体と、
前記正極板又は前記負極板に接続された集電体と、
開口を有し前記電極体を収納する外装体と、
前記開口を封口する封口板と、
前記集電体に電気的に接続され、前記封口板に取り付けられた端子と、
前記電極体側に開口部を有し、前記封口板よりも前記電極体側に配置された導電部材と、
前記開口部を封止する導電性の変形板と、を備え、
前記集電体、前記変形板、前記導電部材及び前記端子が電気的に接続された二次電池であって、
前記集電体は前記変形板の前記電極体側に配置されたベース部を有し、
前記集電体は前記ベース部において前記変形板に接続され、
前記変形板と前記ベース部の間には第1絶縁部材が配置され、
前記第1絶縁部材は、前記導電部材及び前記ベース部のそれぞれに接続され、
前記第1絶縁部材は、前記電極体側の面であって前記ベース部の外周縁の外側に回転防止突起を備え、
電池内部の圧力が所定値以上となったとき前記変形板が変形し、前記変形板の変形に伴い脆弱部が破断することにより、前記正極板又は前記負極板と前記端子の間の導電経路が切断され、
前記ベース部の外周縁は直線状の部分を有し、
前記直線状の部分の外側に前記回転防止突起が配置され、
前記回転防止突起は、先端の径が根本の径と同じ、あるいは根本の径よりも小さい二次電池。
【請求項9】
正極板と負極板を含む電極体と、
前記正極板又は前記負極板に接続された集電体と、
開口を有し前記電極体を収納する外装体と、
前記開口を封口する封口板と、
前記集電体に電気的に接続され、前記封口板に取り付けられた端子と、
前記電極体側に開口部を有し、前記封口板よりも前記電極体側に配置された導電部材と、
前記開口部を封止する導電性の変形板と、を備え、
前記集電体、前記変形板、前記導電部材及び前記端子が電気的に接続された二次電池であって、
前記集電体は前記変形板の前記電極体側に配置されたベース部を有し、
前記集電体は前記ベース部において前記変形板に接続され、
前記変形板と前記ベース部の間には第1絶縁部材が配置され、
前記第1絶縁部材は、前記導電部材及び前記ベース部のそれぞれに接続され、
前記第1絶縁部材は、前記電極体側の面であって前記ベース部の外周縁の外側に回転防止突起を備え、
電池内部の圧力が所定値以上となったとき前記変形板が変形し、前記変形板の変形に伴い脆弱部が破断することにより、前記正極板又は前記負極板と前記端子の間の導電経路が切断され、
前記回転防止突起は、前記封口板の長手方向に延びる線状の部分と、前記線状の部分から内側に突出した部分を有する二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電流遮断機構を備えた二次電池に関する。
【背景技術】
【0002】
電気自動車(EV)やハイブリッド電気自動車(HEV、PHEV)の駆動用電源、太陽光発電、風力発電等の出力変動を抑制するための用途や夜間に電力をためて昼間に利用するための系統電力のピークシフト用途等の定置用蓄電池システムにおいて、リチウムイオン二次電池等の二次電池が利用されている。EV、HEV、PHEV用途ないし定置用蓄電池システムでは、高容量及び高出力特性が要求されるので、個々の電池が大型化されると共に、多数の電池を直列ないし並列に接続して使用される。
【0003】
このような用途に使用される電池は、特に非水電解質二次電池を用いる場合においては極めて反応性に富む材料が使用されているので、携帯用の小型機器に用いる二次電池と比較して格段に高い安全性が要求されている。そのため、上記のような用途に使用される角形二次電池においては、例えば下記特許文献1〜5に示されているように、電池外装体内の圧力が高まったときに、外部端子と電極体との間の電気的接続を遮断する電流遮断機構が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2008− 66254号公報
【特許文献2】特開2008− 66255号公報
【特許文献3】特開2010−212034号公報
【特許文献4】特開2013−175428号公報
【特許文献5】特開2013−157099号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、より信頼性の高い電流遮断機構を備えた二次電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様の二次電池は、
正極板と負極板を含む電極体と、
前記正極板又は前記負極板に接続された集電体と、
開口を有し前記電極体を収納する外装体と、
前記開口を封口する封口板と、
前記集電体に電気的に接続され、前記封口板に取り付けられた端子と、
前記電極体側に開口部を有し、前記封口板よりも前記電極体側に配置された導電部材と、
前記開口部を封止する導電性の変形板と、を備え、
前記集電体、前記変形板、前記導電部材及び前記端子が電気的に接続された二次電池であって、
前記集電体は前記変形板の前記電極体側に配置されたベース部を有し、
前記集電体は前記ベース部において前記変形板に接続され、
前記変形板と前記ベース部の間には第1絶縁部材が配置され、
前記第1絶縁部材は、前記導電部材及び前記ベース部のそれぞれに接続され、
前記第1絶縁部材は、前記電極体側の面であって前記ベース部の外周縁の外側に回転防止突起を備え、
電池内部の圧力が所定値以上となったとき前記変形板が変形し、前記変形板の変形に伴い脆弱部が破断することにより、前記正極板又は前記負極板と前記端子の間の導電経路が切断される。
【0007】
上記構成によると、二次電池が感圧式の電流遮断機構を備えるため信頼性の高い二次電池となる。また、第1絶縁部材と導電部材が接続され、更に、第1絶縁部材と集電体のベース部が接続されている。このため、二次電池に強い衝撃や振動が加わったときに導電経路に設けられた破断予定部としての脆弱部に負荷が加わり破断予定部が損傷することを防止できる。
【0008】
第1絶縁部材と集電体のベース部が接続されている場合、破断予定部への負荷は低減されている。しかしながら、第1絶縁部材は通常樹脂製であるため、第1絶縁部材に力が加わると第1絶縁部材が変形する虞がある。そのため、第1絶縁部材と集電体のベース部が接続されていても、水平方向において集電体のベース部が回転する方向に力が加わった場合、集電体のベース部が第1絶縁部材に対して回転するように動き破断予定部に負荷が加わる可能性がある。そして、このような課題は、特に第1絶縁部材として比較的柔らかい樹脂を用いる場合に生じ易い。
【0009】
上記の本発明の一態様の二次電池では、第1絶縁部材と集電体のベース部が接続された接続部とは別に、第1絶縁部材の電極体側の面であって、集電体のベース部の外周縁の外側に回転防止突起が設けられている。このため、回転防止突起により集電体のベース部の水平方向における回転を防止できる。したがって、導電経路に設けられた破断予定部(脆弱部)へ負荷が加わることをより確実に防止できる。よって、より信頼性の高い二次電池となる。
【0010】
なお、集電体のベース部ないし変形板に薄肉部や溝部等の脆弱部を設け、破断予定部とすることができる。あるいは、変形板と集電体のベース部の接続部を破断予定部とすることもできる。端子は封口板に直接取り付けられていてもよいし、絶縁部材を介して取り付けられていてもよい。
【0011】
前記第1絶縁部材は、前記回転防止突起を少なくとも2つ備えることが好ましい。回転防止突起が複数設けられていることにより、集電体のベース部が水平方向において回転することをより確実に防止できる。
【0012】
前記ベース部の外周縁は直線状の第1端辺部と直線状の第2端辺部を含み、
前記第1絶縁部材は、前記回転防止突起として第1回転防止突起及び第2回転防止突起を備え、
前記第1端辺部の外側に第1回転防止突起が配置され、
前記第2端辺部の外側に第2回転防止突起が配置されることが好ましい。
【0013】
前記第1絶縁部材は突起を有し、前記ベース部は貫通穴ないし切欠き部を有し、
前記突起が前記貫通穴ないし切欠き部と嵌合することにより前記第1絶縁部材と前記ベース部が接続されることが好ましい。
【0014】
前記第1絶縁部材は突起を有し、前記ベース部は貫通穴ないし切欠き部を有し、
前記突起が前記貫通穴ないし切欠き部と嵌合され、前記突起の先端が拡径されることにより前記第1絶縁部材と前記ベース部が固定された固定部が形成され、
少なくとも3つの前記固定部が設けられることが好ましい。
【0015】
前記第1絶縁部材は、前記導電部材に直接接続されることが好ましい。
【0016】
前記封口板と前記導電部材の間には第2絶縁部材が配置され、
前記端子、前記第2絶縁部材、及び前記導電部材は前記封口板に固定され、
前記第1絶縁部材は前記第2絶縁部材に直接接続され、
前記第1絶縁部材は前記第2絶縁部材を介して前記導電部材に接続されることが好ましい。
【0017】
前記回転防止突起は、先端の径が根本の径と同じ、あるいは根本の径よりも小さいことが好ましい。
【0018】
前記第1絶縁部材には複数の前記回転防止突起が設けられ、
前記第1絶縁部材は、
前記集電体のベース部における一つの直線状の端辺に沿って並ぶように配置された複数の前記回転防止突起と、
前記集電体のベース部を挟み込むように配置された一対の前記回転防止突起を有することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1図1Aは実施形態に係る角形二次電池の断面図であり、図1B図1AのIB−IB線に沿った断面図であり、図1C図1AのIC−IC線に沿った断面図である。
図2図1に示した角形二次電池の正極側に設けた電流遮断機構の封口板の短手方向の断面図である。
図3図1に示した角形二次電池の正極側に設けた電流遮断機構の封口板の長手方向の断面図である。
図4図1に示した角形二次電池に用いる第2絶縁部材の上面図である。
図5図1に示した角形二次電池に用いる第2絶縁部材の下面図である。
図6図1に示した角形二次電池に用いる第1絶縁部材の上面図である。
図7図1に示した角形二次電池に用いる第1絶縁部材の下面図である。
図8図6におけるVIII−VIII線に沿った断面図である。
図9図6におけるIX−IX線に沿った断面図である。
図10図10A図1に示した角形二次電池に用いる正極集電体を展開した状態の正面図であり、図10Bは側面図である。
図11】集電体が取り付けられた第1絶縁部材の下面図である。
図12】変形例に係る角形二次電池に用いる第2絶縁部材の上面図である。
図13】変形例に係る角形二次電池に用いる第2絶縁部材の下面図である。
図14】変形例に係る角形二次電池に用いる第1絶縁部材の上面図である。
図15】変形例に係る角形二次電池に用いる第1絶縁部材の下面図である。
図16】変形例に係る角形二次電池において、第1絶縁部材の下面に、正極集電体のベース部を配置し、ベース部を第1絶縁部材に接続した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下に本発明を実施するための形態を詳細に説明する。ただし、本発明をこの形態に特定することを意図するものではない。
【0021】
最初に、実施形態に係る角形二次電池100を図1A図1Cを用いて説明する。角形二次電池100は、上方に開口を有する角形外装体2と、当該開口を封口する封口板3を備える。角形外装体2及び封口板3により電池ケースが構成される。角形外装体2及び封
口板3は、それぞれ金属製であり、アルミニウム又はアルミニウム合金製であることが好ましい。角形外装体2内には、正極板と負極板とがセパレータ(いずれも図示省略)を介して巻回された扁平状の巻回電極体1が電解質と共に収納される。正極板は、金属製の正極芯体上に正極活物質を含む正極活物質合剤層が形成され、長手方向に沿って正極芯体が露出する部分が形成されたものである。また負極板は、金属製の負極芯体上に負極活物質を含む負極活物質合剤層が形成され、長手方向に沿って負極芯体が露出する部分が形成されたものである。なお、正極芯体はアルミニウム又はアルミニウム合金製であり、負極芯体は銅又は銅合金製であることが好ましい。
【0022】
巻回電極体1は巻回軸方向の一方側に正極活物質合剤層が形成されていない正極芯体露出部4を有し、巻回軸方向の他方側に負極活物質合剤層が形成されていない負極芯体露出部5を有する。正極芯体露出部4には正極集電体6が接続される。そして正極集電体6は正極端子7と電気的に接続される。また、負極芯体露出部5には負極集電体8が接続される。そして負極集電体8は負極端子9と電気的に接続される。
【0023】
正極集電体6は、封口板3と巻回電極体1の間に配置されるベース部6aと、ベース部6aの両端部から巻回電極体1に向かって延びる一対のリード部6bを有する。一対のリード部6bで巻回された正極芯体露出部4を挟み込むようにリード部6bを巻回された正極芯体露出部4の外面に接続される。巻回された正極芯体露出部4は、正極芯体の積層方向の中央で2分割され、その間には正極樹脂部材16bに保持された金属製の正極接続部材16aが2つ配置される。正極集電体6はアルミニウム又はアルミニウム合金製であることが好ましい。また、正極集電体6の厚みは0.5〜2mm程度とすることが好ましい。
【0024】
負極集電体8は、封口板3と巻回電極体1の間に配置されるベース部8aと、ベース部8aの両端部から巻回電極体1に向かって延びる一対のリード部8bを有する。一対のリード部8bで巻回された負極芯体露出部5を挟み込むようにリード部8bを巻回された負極芯体露出部5の外面に接続される。巻回された負極芯体露出部5は、負極芯体の積層方向の中央で2分割され、その間には負極樹脂部材18bに保持された金属製の負極接続部材18aが2つ配置される。負極集電体8は銅又は銅合金製であることが好ましい。また、負極集電体8の厚みは0.5〜2mm程度とすることが好ましい。
【0025】
正極端子7は外部側絶縁部材11を介して封口板3に固定される。負極端子9及び負極集電体8はそれぞれ外部側絶縁部材13、内部側絶縁部材12を介して封口板3に固定される。正極端子7は金属製であることが好ましく、アルミニウム又はアルミニウム合金製であることが好ましい。負極端子9は金属製であることが好ましく、銅又は銅合金製であることが好ましい。
【0026】
巻回電極体1は絶縁シート14に覆われた状態で角形外装体2内に収納される。封口板3は角形外装体2の開口縁部にレーザー溶接等により溶接接続される。封口板3は電解液注液孔15を有し、この電解液注液孔15は注液後、封止栓16により封止される。封口板3には電池内部の圧力が所定値以上となった場合にガスを排出するためのガス排出弁17が形成されている。正極板と正極端子7の間の導電経路には、電池内部の内圧が所定値以上となった場合に作動し導電経路を切断する電流遮断機構50が設けられている。電流遮断機構50の作動圧はガス排出弁17の作動圧よりも低い値に設定されている。
【0027】
<電流遮断機構>
図2及び図3を用いて電流遮断機構50の構成を説明する。
正極端子7は封口板3よりも電池外部側に配置される鍔部7aと、鍔部7aの一方側の面に配置される挿入部7bを有する。封口板3の電池外部側の面には外部側絶縁部材11が
配置され、封口板3の電池内部側の面には第2絶縁部材10及び導電部材20が配置される。そして、外部側絶縁部材11、封口板3、第2絶縁部材10及び導電部材20のそれぞれに形成された貫通穴に電池外部側から正極端子7の挿入部7bが挿入され、挿入部7bの先端部が導電部材20上にカシメられる。これにより、正極端子7、外部側絶縁部材11、封口板3、第2絶縁部材10及び導電部材20が一体的に固定される。
【0028】
金属製の導電部材20は、巻回電極体1側に導電部材開口部20dを有する。そして、導電部材20の導電部材開口部20dは金属製の変形板21により封止される。変形板21の巻回電極体1側の面には正極集電体6のベース部6aが接続される。また、変形板21と正極集電体6のベース部6aの間には第1絶縁部材22が配置される。第1絶縁部材22は、変形板21と正極集電体6のベース部6aの間に配置される第1本体部22aを有する。第1本体部22aには第1貫通穴22bが設けられている。第1貫通穴22bを通して、変形板21と正極集電体6のベース部6aが接続される。
【0029】
正極集電体6のベース部6aは接続部形成用孔6cの縁部が変形板21と溶接接続される。そして接続部形成用孔6cの周囲には環状の薄肉領域6eが設けられている。薄肉領域6eには、接続部形成用孔6cを囲むように形成された環状の溝部6xが設けられている。
【0030】
電池内圧が所定値以上となったとき、変形板21の中央部が封口板3側に変形することにより、正極集電体6のベース部6aに設けられた環状の溝部6xが破断し、正極板と正極端子7の間の導電経路が切断される。
【0031】
次に各部品について説明する。
【0032】
<第2絶縁部材>
図4は第2絶縁部材10の上面(封口板3側の面)図であり、図5は第2絶縁部材10の下面図である。第2絶縁部材10は、封口板3と導電部材20の間に配置される第2本体部10aを有する。図3に示すように封口板3の長手方向における第2本体部10aの両端部には一対の第1側壁10bが形成されている。図2に示すように封口板3の短手方向における第2本体部10aの両端部には一対の第2側壁10cが設けられている。第1側壁10bには第1受け部10xが設けられている。第2側壁10cには第2受け部10yが設けられている。第2本体部10aの中央には第2貫通穴10dが形成されている。第2貫通穴10dは正極端子7の挿入部7bの断面形状に合わせてトラック形状とされている。第2本体部10aの上面において、第2貫通穴10dの周囲には第1薄肉部10eが設けられている。第2本体部10aの上面において、4つのコーナー部近傍には第2薄肉部10fが形成されている。第2本体部10aの下面において、4つのコーナー部近傍には第3薄肉部10gが形成されている。第2本体部10aに第2薄肉部10fないし第3薄肉部10gを設けることにより第2絶縁部材10の撓みを抑制できる。なお、第2絶縁部材10は樹脂製であることが好ましい。
【0033】
<導電部材>
導電部材20は、導電部材本体部20aと導電部材筒状部20bを有する。導電部材本体部20aは第2絶縁部材10の第2本体部10aの巻回電極体1側の面に配置される。導電部材本体部20aには導電部材貫通穴20cが設けられており、この導電部材貫通穴20cに正極端子7の挿入部7bが挿入される。導電部材筒状部20bは導電部材本体部20aの外周縁から巻回電極体1側に向かって延びるように形成されている。導電部材筒状部20bの巻回電極体1側には導電部材開口部20dが形成されている。導電部材開口部20dは変形板21により封止される。導電部材筒状部20bの巻回電極体1側端部には、上方に比べて外径が大きいフランジ部20eが設けられている。なお、導電部材は金
属製であることが好ましい。電流遮断機構が正極側に設けられる場合、導電部材はアルミニウム又はアルミニウム合金製であることが好ましい。なお、導電部材20は平面視が円形であるが、導電部材として平面視が方形状のものを用いることもできる。
【0034】
<変形板>
導電性の変形板21は、金属製であることが好ましい。特に電流遮断機構が正極側に設けられる場合は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金製であることが好ましい。変形板21は平面視で円形のものである。なお、変形板21の形状は、導電部材20の導電部材開口部20dの形状に合わせた形状とすることができる。
【0035】
<第1絶縁部材>
図6は第1絶縁部材22の上面(封口板3側の面)図であり、図7は第1絶縁部材22の下面図である。図8図6におけるVIII−VIII線に沿った断面図である。図9図6におけるIX−IX線に沿った断面図である。
【0036】
第1絶縁部材22は、変形板21と正極集電体6のベース部6aの間に配置される第1本体部22aを有する。第1本体部22aの中央には第1貫通穴22bが形成されている。この第1貫通穴22bを通じて変形板21と正極集電体6のベース部6aが接続される。
【0037】
図6に示すように、第1絶縁部材22の第1本体部22aの上面には、第1貫通穴22bを挟んで対向するように設けられた一対の第3引っ掛け部25aと、第1貫通穴22bを挟んで対向するように設けられた一対の第4引っ掛け部25bが設けられている。第3引っ掛け部25a及び第4引っ掛け部25bは導電部材20のフランジ部20eに引っ掛けられる。これにより、第1絶縁部材22が導電部材20に接続される。なお、第1本体部22aの上面において、第3引っ掛け部25a及び第4引っ掛け部25bの根本に凸部28が形成されている。凸部28を設けることにより、導電部材20と第1絶縁部材22がより強固に引っ掛け固定され、導電部材20に対して第1絶縁部材22が上下方向にズレることをより確実に防止できる。なお、凸部28は必須の構成ではない。また、凸部28の突出高さは非常に小さく、例えば数μm〜数十μmであってもよい。
【0038】
第1絶縁部材22の第1本体部22aの上面には、第1貫通穴22bを挟んで対向するように設けられた一対の第1引っ掛け部26aと、第1貫通穴22bを挟んで対向するように設けられた一対の第2引っ掛け部26bが設けられている。一対の第1引っ掛け部26aは、封口板3の長手方向に並ぶように配置されている。一対の第2引っ掛け部26bは、封口板3の短手方向に並ぶように配置されている。第1引っ掛け部26aは第2絶縁部材10の第1受け部10xに引っ掛けられる。また、第2引っ掛け部26bは第2絶縁部材10の第2受け部10yに引っ掛けられる。これにより、第1絶縁部材22が第2絶縁部材10に接続される。
【0039】
第1絶縁部材22の第1本体部22aの上面には、絶縁部材回転防止突起31が設けられている。絶縁部材回転防止突起31は、第2絶縁部材10の第1側壁10bの外面側に配置されている。第1側壁10bの外面側に絶縁部材回転防止突起31が接触する、あるいは近接(例えば、1mm以下の距離とする)することにより、水平方向において第1絶縁部材22が第2絶縁部材10に対して回転することをより確実に防止できる。第1側壁10bの外面側に絶縁部材回転防止突起31を近接させる場合、第1側壁10bと絶縁部材回転防止突起31の最短距離を1mm以下とすることが好ましく、0.5mm以下とすることがより好ましい。なお、絶縁部材回転防止突起31は複数設けられていることが好ましいが、少なくとも一つ設けられていれば、第2絶縁部材10に対する第1絶縁部材22の回転防止の効果は得られる。
【0040】
第1絶縁部材22の第1本体部22aの上面には、一対の第1押圧部27a及び一対の第2押圧部27bが設けられている。一対の第1押圧部27aは、導電部材20のフランジ部20eを両側から挟み込む。これにより、封口板3の長手方向において、第1絶縁部材22が導電部材20に対してズレることを確実に防止できる。一対の第2押圧部27bは、導電部材20のフランジ部20eを両側から挟み込む。これにより、封口板3の短手方向において、第1絶縁部材22が導電部材20に対してズレることを確実に防止できる。なお、第1押圧部27aないし第2押圧部27bは、図6に示すように、導電部材20の外周形状に合わせて湾曲した形状とすることが好ましい。
【0041】
第1絶縁部材22の第1本体部22aの上面には、一対の第3側壁24が設けられている。第3側壁24は、第2絶縁部材10の第2側壁10cの外面側に配置される。第1絶縁部材22においては、第3側壁24の一部が第2引っ掛け部26bとなっている。
【0042】
図7に示すように、第1絶縁部材22の第1本体部22aの下面には、第1突起22c、第2突起22d、第3突起22e及び第4突起22fが設けられている。第1突起22c、第2突起22d、第3突起22e及び第4突起22fは、正極集電体6のベース部6aに設けられた第1開孔6g、第2開孔6h、第3開孔6i及び第4開孔6jに挿入され、先端が熱カシメにより拡径される。これにより、図11に示すように第1固定部35a、第2固定部35b、第3固定部35c及び第4固定部35dが形成される。なお、熱カシメされる前の第1突起22c、第2突起22d、第3突起22e及び第4突起22fには、それぞれの先端面に凹部22xが形成されていることが好ましい。これにより、第1突起22c、第2突起22d、第3突起22e及び第4突起22fがより均一に拡径され、第1絶縁部材22と正極集電体6のベース部6aがより強固に固定される。また、第1絶縁部材22が比較的高い軟化点ないし融点を有する部材であっても、容易に熱カシメすることが可能となる。
【0043】
図7に示すように第1絶縁部材22の第1本体部22aの下面には、第1回転防止突起30a、第2回転防止突起30b、第3回転防止突起30cが設けられている。
【0044】
図11に示すように、第1絶縁部材22に正極集電体6を接続した後の状態では、第1回転防止突起30a、第2回転防止突起30b、第3回転防止突起30cは、正極集電体6のベース部6aの外周縁の外側に配置されている。また、第1回転防止突起30a、第2回転防止突起30b、第3回転防止突起30cは、正極集電体6のベース部6aの外周縁に接触、あるいは近接して配置されている。なお、第1回転防止突起30a、第2回転防止突起30b、ないし第3回転防止突起30cをベース部6aの外周縁に近接させる場合、第1回転防止突起30a、第2回転防止突起30b、ないし第3回転防止突起30cとベース部6aの外周縁の最短距離を1mm以下とすることが好ましく、0.5mm以下とすることがより好ましい。
【0045】
第1回転防止突起30aは、正極集電体6のベース部6aの外周縁のうち、封口板3の長手方向における封口板3の外方側の外周縁に接触する、あるいは近接するように配置される。そして、複数個の第1回転防止突起30aが間隔をおいて、正極集電体6のベース部6aの外周縁に沿って形成されている。なお、複数個の第1回転防止突起30aに代えて平面視が線状の突起とすることもできる。なお、第1回転防止突起30aの先端の径は、根本の径と同じ、あるいは根本の径よりも小さくされている。
【0046】
一対の第2回転防止突起30bは、正極集電体6のベース部6aに設けられた幅狭領域6yを、封口板3の短手方向において両側から挟むような位置に配置されている。なお、第2回転防止突起30bの先端の径は、根本の径と同じ、あるいは根本の径よりも小さくされている。
【0047】
一対の第3回転防止突起30cは、正極集電体6のベース部6aの幅広領域6zを封口板3の短手方向において両側から挟むような位置に配置されている。
【0048】
このように、第1絶縁部材22の下面に回転防止突起を設けることにより、正極集電体6のベース部6aが水平方向において第1絶縁部材に対して回転することを防止できる。なお、第1回転防止突起30a、第2回転防止突起30b、及び第3回転防止突起30cの全てを備える必要はない。但し、回転防止突起は少なくとも2つ設けられていることが好ましい。また、2つの回転防止突起は、正極集電体6のベース部6aにおいて異なる2つの外周縁の外側にそれぞれ一つずつ配置されることが好ましい。回転防止突起は少なくとも3つ設けられていることがさらに好ましい。この場合も、3つの回転防止突起は、正極集電体6のベース部6aにおいて異なる3つの外周縁の外側にそれぞれ一つずつ配置されることが好ましい。
【0049】
第1絶縁部材22の第1本体部22aの下面には、第4薄肉部23が形成されている。これにより、第1絶縁部材22の第1本体部22aに撓みが生じることを抑制できる。
【0050】
第1絶縁部材22は、第1貫通穴22bの中心を通り且つ封口板3の短手方向に沿った線に対して線対称である構成(図6図7においては左右で対象な構成)となっている。このため、組み立ての際、いずれの方向に部品が配置されていても問題なく組み立てることが可能となる。
【0051】
<正極集電体>
図10Aは正極集電体6の展開図であり、巻回電極体1側の面を示す図である。図10B図10Aの側面図である。正極集電体6は封口板3と巻回電極体1のに配置される板状のベース部6aと、ベース部6aの両端部から巻回電極体1側に延び巻回電極体1に接続される一対のリード部6bを有する。折り曲げ部6fにおいてリード部6bがベース部6aに対して折り曲げられる。
【0052】
リード部6bの幅方向(図10Aにおいては上下方向)における巻回電極体1の中央側(図10Aにおいては上側)の端部であって、リード部6bにおいて正極芯体露出部と接続される部分と対応する位置にはリブ6dが設けられている。ベース部6aには接続用貫通穴6cが設けられている。接続部形成用孔6cの縁部においてベース部6aが変形板21にレーザー溶接等により接続される。接続部形成用孔6cの周囲には薄肉領域6eが設けられている。薄肉領域6eには、接続部形成用孔6cを囲むように環状の溝部6xが設けられている。封口板3の長手方向において接続部形成用孔6cの両側には第1開孔6g及び第2開孔6hが設けられている。そして、接続部形成用孔6cの中心を通り且つ封口板3の長手方向に延びる直線c上に、第1開孔6g及び第2開孔6hが配置されている。また、封口板3の短手方向において接続部形成用孔6cの両側には第3開孔6i及び第4開孔6jが設けられている。ベース部6aは、封口板3の長手方向における封口板3の中央側には、幅広領域6zに比べて幅(封口板3の短手方向の幅)が狭い幅狭領域6yが設けられている。リード部6bは幅広領域6zに設けられている。
【0053】
<導電経路の組み立て手順>
次に正極側導電経路の組み立て方法について説明する。
【0054】
封口板3の電池外部側に外部側絶縁部材11を配置し、封口板3の電池内部側に第2絶縁部材10及び導電部材20を配置し、電池外部側からそれぞれに設けられた貫通穴に正極端子7の挿入部7bを挿入する。そして挿入部7bの先端を導電部材20上にカシメる。これにより、正極端子7、外部側絶縁部材11、第2絶縁部材10及び導電部材20が
一体的に固定される。なお、更に挿入部7bの先端と導電部材20をレーザー溶接することが好ましい。
【0055】
次に、変形板21で、導電部材20の巻回電極体1側の導電部材開口部20dを塞ぎ、変形板21の外周縁を導電部材20のフランジ部20eにレーザー溶接する。これにより導電部材開口部20dを密閉する。
【0056】
次に、正極集電体6のベース部6aに設けられた第1開孔6g、第2開孔6h、第3開孔6i、第4開孔6jに、第1絶縁部材の第1突起22c、第2突起22d、第3突起22e、第4突起22fをそれぞれ挿入する。そして、第1絶縁部材22の第1突起22c、第2突起22d、第3突起22e、第4突起22fの先端を熱カシメにより拡径し、第1固定部35a、第2固定部35b、第3固定部35c及び第4固定部35dを形成する。これにより、正極集電体6と第1絶縁部材22が接続される。正極集電体6と第1絶縁部材22の固定部は、少なくとも1ヶ所形成されていればよいが、少なくとも2つの固定部が設けられていることが好ましい。少なくとも3つの固定部が設けられていることがより好ましく、その3つの固定部が一直線状に配置されないことが更に好ましい。
【0057】
次に、正極集電体6が接続された第1絶縁部材22を第2絶縁部材10に接続する。具体的には第1絶縁部材22の第1引っ掛け部26a、第2引っ掛け部26bをそれぞれ第2絶縁部材10の第1受け部10x及び第2受け部10yに引っ掛けるようにして接続する。また、第1絶縁部材の第3引っ掛け部25a及び第4引っ掛け部25bを導電部材20のフランジ部20eに引っ掛けるようにして接続する。これにより、第1絶縁部材が導電部材20に直接接続される。
【0058】
次に、正極端子7に設けられた貫通穴の電池外部側からガスを送り込み、変形板21を正極集電体6のベース部6aに密着させた状態とし、変形板21と正極集電体6のベース部6aをレーザー溶接により接続する。なお、正極集電体6のベース部6aの設けられた接続部形成用孔6cの縁部が変形板21に溶接される。
【0059】
これにより、正極集電体6−変形板21―導電部材20−正極端子7の導電経路が形成される。なお、正極端子7に設けられた貫通穴は、端子栓19により封止される。端子栓19は、弾性部19a及び金属板19bを備える。
【0060】
なお、負極側の導電経路は次のように組み立てられる。
【0061】
封口板3の電池外部側に外部側絶縁部材13を配置し、封口板3の電池内部側に内部側絶縁部材12及び負極集電体8のベース部8aを配置する。そして、負極端子9の挿入部を外部側絶縁部材13、封口板3、内部側絶縁部材12、負極集電体8のベース部8aのそれぞれに設けられた貫通穴に挿入する。そして、負極端子9の挿入部の先端を負極集電体8のベース部8a上にカシメる。これにより、負極端子9、外部側絶縁部材13、封口板3、内部側絶縁部材12、及び負極集電体8が一体的に固定される。なお、挿入部の先端と負極集電体8のベース部8aをレーザー溶接することが好ましい。
【0062】
<巻回電極体の作製>
次に、巻回電極体1の製造方法について説明する。
正極活物質としてのコバルト酸リチウム(LiCoO)、導電剤及び結着剤を含む正極合剤を、正極芯体である厚さ15μmの矩形状のアルミニウム箔の両面に塗布して正極活物質合剤層を形成する。そして、短辺方向の一方側の端部に正極活物質合剤が塗布されていない所定幅の正極芯体露出部を有する正極板を作製する。
また。負極活物質としての天然黒鉛粉末及び結着剤を含む負極合剤を、負極芯体である
厚さ8μmの矩形状の銅箔の両面に塗布して負極活物質合剤層を形成する。そして、短辺方向の一方側の端部に負極活物質合剤が塗布されていない所定幅の負極芯体露出部を有する負極板を作製する。
【0063】
上述の方法で得られた正極板の正極芯体露出部と負極板の負極芯体露出部とがそれぞれ対向する電極の活物質合剤層と重ならないようにずらして、ポリエチレン製の多孔質セパレータを間に介在させて巻回し、その後扁平状に成形する。これにより、一方の端部に複数の正極芯体が積層された正極芯体露出部4が設けられ、他方の端部に複数の負極芯体が積層された負極芯体露出部5が設けられた扁平状の巻回電極体1が作製される。
【0064】
<電池の組み立て>
封口板3に接続された正極集電体6及び負極集電体8を、それぞれ巻回電極体1の正極芯体露出部4及び負極芯体露出部5に接続する。そして、巻回電極体1を箱状に折り曲げ成形した絶縁シート14で包み、角形外装体2に挿入する。その後、封口板3と角形外装体2をレーザー溶接することにより角形外装体2の開口を封口板3で封口する。そして、電解液注液孔15から、電解質溶媒及び電解質塩等を含む非水電解液を注液し、封止栓16で電解液注液孔15を封止して角形二次電池100とする。
【0065】
<角形二次電池100について>
発明者は、電流遮断機構の開発を行うなかで、正極集電体6のベース部6aと第1絶縁部材22を接続した場合であっても、正極集電体6のベース部6aが水平方向において第1絶縁部材22に対して回転するようにズレる可能性があること見出した。このような課題は、比較的に柔らかい樹脂からなる第1絶縁部材22を用いたときに生じ易い。そして、発明者は、第1絶縁部材22の下面に回転防止突起を設け、この回転防止突起を正極集電体6のベース部6aの外周縁の外側に配置することにより、上述の課題を解決できることを見出した。
【0066】
角形二次電池100では、第1絶縁部材22と正極集電体6のベース部6aの接続部に加え、第1絶縁部材22の第1本体部22aの下面には、回転防止突起が形成されているため、上述の課題が解消できる。
【0067】
図11に示すように、正極集電体6のベース部6aの外周縁は、それぞれ同一直線上にない、直線状の第1端辺部70a、直線状の第2端辺部70b、直線状の第3端辺部70c、直線状の第4端辺部70d、直線状の第5端辺部70eを有する。そして、第1端辺部70aの外側に第1回転防止突起30aが配置されている。第2端辺部70bの外側に一つの第3回転防止突起30cが配置されている。第3端辺部70cの外側に一つの第3回転防止突起30cが配置されている。第4端辺部70dの外側に一つの第2回転防止突起30bが配置されている。第5端辺部70eの外側に一つの第2回転防止突起30bが配置されている。
【0068】
正極集電体6のベース部6aが、第1絶縁部材22に対して水平方向で回転するように動くことをより確実に防止するためには、正極集電体6のベース部6aが異なる直線状の端辺部を少なくとも2つ有し、その2つの端辺部のそれぞれの外側に回転防止突起を配置することが好ましい。また、正極集電体6のベース部6aが異なる直線状の端辺部を少なくとも3つ有し、その3つの端辺部のそれぞれの外側に回転防止突起を配置することがより好ましい。
【0069】
なお、直線状の端辺部に凹み部を設け、この凹み部に回転防止突起を嵌合させるようにしてもよい。
【0070】
第1絶縁部材22は、一対の第1引っ掛け部26a及び一対の第2引っ掛け部26bを有する。そして、一対の第1引っ掛け部26a及び一対の第2引っ掛け部26bはそれぞれ第2絶縁部材10に接続されている。
【0071】
第1絶縁部材22と第2絶縁部材10の接続位置として、封口板3の短手方向の両端部側のみで行うことが考えられる。即ち、第1絶縁部材22において封口板3の短手方向の両端部に一対の第2引っ掛け部26bが設けられており、封口板3の長手方向の両端部に一対の第1引っ掛け部26aが設けてられていない構成とすることが考えられる。このような形態では、第1絶縁部材22の第2引っ掛け部26bと第2絶縁部材10の接続部を支点として、第1絶縁部材22の封口板3の長手方向の両端部が上下方向にズレる可能性がある。あるいは、比較的柔らかい樹脂からなる第1絶縁部材22を用いた場合、衝撃や振動により第1絶縁部材22が撓むように変形し、第1絶縁部材22の封口板3の長手方向の両端部が上下方向にズレる可能性がある。
【0072】
これに対し、第1絶縁部材22に一対の第1引っ掛け部26a及び一対の第2引っ掛け部26bを設け、一対の第1引っ掛け部26a及び一対の第2引っ掛け部26bをそれぞれ第2絶縁部材10に接続することにより、第1絶縁部材22の封口板3の長手方向の両端部が上下方向にズレることを確実に防止できる。
【0073】
第1絶縁部材及び第2絶縁部材は樹脂製であることが好ましい。例えば、第1絶縁部材ないし第2絶縁部材の材料として、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、テトラフルオロエチレン、パーフルオロアルコキシエチレン、トラフルオロエチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体等を用いることができる。特にポリプロピレンが好ましい。なお、本発明は第1絶縁部材が比較的柔らかい樹脂からなるとき特に有効である。例えば、第1絶縁部材がポリプロピレン、あるいはポリプロピレンよりも曲げ弾性率(ASTM D790)が小さい樹脂からなる場合、本発明は特に有効である。また、第1絶縁部材が曲げ弾性率(ASTM D790)が5GPa以下の場合本発明は特に有効であり、第1絶縁部材が曲げ弾性率が2GPa以下の場合本発明は更に有効である。第1絶縁部材が比較的柔らかい樹脂からなる場合、電流遮断機構の組み付けが容易となると共に、組み付けの際に第1絶縁部材が損傷ないし破損することを確実に防止できる。なお、第1絶縁部材と第2絶縁部材が異なる材質とすることもできる。
【0074】
第1絶縁部材は透明であることが好ましい。例えば、第1絶縁部材が透明であると、第1固定部35aないし第2固定部35bを透視して、導電部材20と変形板21の接続状態を確認できる。
【0075】
角形二次電池100では正極側の導電経路に電流遮断機構を設ける例を示したが、負極側の導電経路に電流遮断機構を設けることもできる。
【0076】
角形二次電池100では、第1絶縁部材22が導電部材20に第3引っ掛け部25a及び第4引っ掛け部25bにより直接接続される例を示した。しかしながら、第3引っ掛け部25a及び第4引っ掛け部25bは必須の構成ではなく、第1絶縁部材22が導電部材20に直接接続される必要はない。角形二次電池100では、正極端子7により第2絶縁部材10は導電部材20に一体的に固定されている。そして、第1絶縁部材22は、第1引っ掛け部26aないし第2引っ掛け部26bにより、第2絶縁部材10に直接接続されている。このため、正極集電体6は、第1絶縁部材22、第2絶縁部材10、導電部材20を介して、変形板21とベース部6aの接続部以外の部分で、変形板21に接続されている。したがって、脆弱部、ないし変形板21とベース部6aの接続部への負荷が低減されている。なお、脆弱部、ないし変形板21とベース部6aの接続部への負荷をより低減
するためには、第1絶縁部材22が導電部材20に直接接続されていることが好ましい。
【0077】
また、第1絶縁部材22が導電部材20に直接接続されている場合は、第1絶縁部材22と第2絶縁部材10を直接接続しなくてもよい。但し、脆弱部、ないし変形板21とベース部6aの接続部への負荷をより低減するためには、第1絶縁部材22と第2絶縁部材10が直接接続され、且つ第1絶縁部材22が導電部材20に直接接続されていることが好ましい。
【0078】
角形二次電池100においては、第1絶縁部材22の第1引っ掛け部26aを第2絶縁部材10の上面側に設けた第1受け部10xに接続し、第1絶縁部材22の第2引っ掛け部26bを第2絶縁部材10の上面側に設けた第2受け部10yに接続する例を示した。
【0079】
しかしながら、第2絶縁部材10の第1側壁10b、第2側壁10cの上下方向(封口板3に対して垂直な方向)の中央部や下部側に凹部を設け、第1受け部10xないし第2受け部10yとすることもできる。
【0080】
また、第1絶縁部材22と第2絶縁部材10の接続方法として、第2絶縁部材10の第1側壁10bないし第2側壁10cの外面に接続用凸部を設け、第1絶縁部材22に第2絶縁部材10の接続用凸部に嵌合される形状の受け部を有する接続部を設けてもよい。例えば、第1絶縁部材22の第3側壁24の内面側に凹部を設け、第2絶縁部材10の接続用凸部に嵌合させてもよい。
【0081】
<変形例>
変形例に係る角形二次電池は、基本的には上述の角形二次電池100の構成と同様の構成であるが、電流遮断機構及びその周囲の構成が異なる。変形例に係る角形二次電池においては、筒状部の封口板に対して平行な方向の断面形状が円形である導電部材20に代えて、筒状部の封口板に対して平行な方向の断面形状が略長方形状であるカップ状の導電部材を用いる。また、導電部材の開口部の形状に合わせて、平面視の形状が略長方形状の変形板を用いる。また、以下に説明するように、変形例に係る角形二次電池では、封口板と導電部材の間に配置される第2絶縁部材、変形板と正極集電体のベース部の間に配置される第1絶縁部材、及び正極集電体の形状が上述の角形二次電池100と異なる。
【0082】
図12は変形例に係る角形二次電池に用いる第2絶縁部材110の上面図(封口板側の面を示す図)である。第2絶縁部材110は、第2本体部110aを有する。第2本体部110aの中央部には第2貫通穴110dが設けられている。第2貫通穴110dは、第2本体部110aの長手方向において、第2本体部110aの中心から一方端部側にずれた位置に設けられている。第2貫通穴110dの周囲には第1薄肉部110eが設けられている。第2本体部110aの長手方向における両端部には第1受け部110xが設けられている。
【0083】
図13は変形例に係る角形二次電池に用いる第2絶縁部材110の下面図である。第2本体部110aの下面(電極体側の面)には、その外周縁部に、下方(電極体側)に向かって延びる一対の第1側壁110bと一対の第2側壁110cが設けられている。第1側壁110bと第2側壁110cは連続的に形成されている。したがって、第2絶縁部材110の下面に、一対の第1側壁110bと一対の第2側壁110cにより環状の側壁が形成されている。
【0084】
図14は変形例に係る角形二次電池に用いる第1絶縁部材122の上面図である。第1絶縁部材122は、第1本体部122aを有する。第1本体部122aの中央部には第1貫通穴122bが設けられている。第1本体部122aの長手方向における両端部にはそ
れぞれ第1引っ掛け部126aが設けられている。第1絶縁部材122の第1引っ掛け部126aが第2絶縁部材110の第1受け部110xに引っ掛けられて、第1絶縁部材122が第2絶縁部材110に接続される。第1本体部122aの短手方向における両端部にはそれぞれ第3側壁124が設けられている。また、第3側壁124の根本には一対の第1押圧部127aが設けられている。一対の第1押圧部127aは、導電部材20の外側面を両側から押圧する。第1本体部122aの外周縁において、第1引っ掛け部126aと第3側壁部124の間には第4側壁129が設けられている。なお、第4側壁129の厚み方向において、第4側壁129は、第2絶縁部材110の第1側壁110bないし第2側壁110cと重なり合うように配置されることが好ましい。
【0085】
図15は変形例に係る角形二次電池に用いる第1絶縁部材122の下面図である。第1本体部122aの下面には、第1突起122cと第2突起122dが形成されている。第1突起122c、第1貫通穴122b及び第2突起122dは、第1絶縁部材122の長手方向に沿って直線L上に並ぶように配置されている。第1本体部122aの下面には、第5突起122yが設けられている。第5突起122yは、第1絶縁部材122の短手方向において直線Lからずれた位置に設けられている。第1突起122c及び第2突起122dの先端面にはそれぞれ凹部122xが設けられている。第1本体部122aの下面には、第4回転防止突起130a、第5回転防止突起130b、第6回転防止突起130c、第7回転防止突起130dが設けられている。
【0086】
図16は第1絶縁部材122の下面に、正極集電体60のベース部60aを配置し、ベース部60aを第1絶縁部材122に接続した状態を示す図である。ベース部60aに設けられた第1開孔及び第2開孔に、第1絶縁部材122の第1突起122c及び第2突起122dが挿入され、第1突起122c及び第2突起122dの先端が拡径されることにより第1固定部135a及び第2固定部135bが形成されている。また、正極集電体60のベース部60aの外周縁には切欠き部が設けられ、この切欠き部に第5突起122yが嵌合され、先端部が拡径されて第5固定部135xが形成されている。第1固定部135a、第2固定部135b及び第5固定部135xにより第1絶縁部材122と正極集電体60のベース部60aが接続されている。
【0087】
正極集電体60のベース部60aの外周縁の外側には、第4回転防止突起130a、第5回転防止突起130b、第6回転防止突起130c、第7回転防止突起130dが設けられている。正極集電体60のベース部60aの外周縁は、直線状の第6端辺部160a、直線状の第7端辺部160b、直線状の第8端辺部160c、直線状の第9端辺部160dを有する。
【0088】
第4回転防止突起130aは第6端辺部160aの外側に配置される。第5回転防止突起130bは第7端辺部160bの外側に配置される。第6回転防止突起130cは第8端辺部160cの外側にされる。第7回転防止突起130dは第9端辺部160dの外側にされる。正極集電体60のベース部60aが、第1絶縁部材122に対して水平方向で回転するように動くことをより確実に防止するためには、正極集電体60のベース部60aが異なる直線状の端辺部を少なくとも2つ有し、その2つの端辺部のそれぞれの外側に回転防止突起を配置することが好ましい。また、正極集電体60のベース部60aが異なる直線状の端辺部を少なくとも3つ有し、その3つの端辺部のそれぞれの外側に回転防止突起を配置することがより好ましい。
【0089】
なお、正極集電体60のベース部60aには、接続部形成用孔60cが設けられており、接続部形成用孔60cの縁部が変形板に溶接接続される。また、接続部形成用孔60cの周囲には薄肉領域60eが設けられている。薄肉領域60eには、接続部形成用孔60cを囲むように環状の溝部60xが設けられている。正極集電体60のベース部60aに
は、リード部60bが一つのみ設けられている。なお、接続部形成用孔60cは必須の構成ではなく、ベース部60aに薄肉部を設け、この薄肉部を変形板に接続してもよい。
【0090】
角形二次電池100においては、巻回電極体を用いる例を示したが、電極体の構成は特に限定されない。例えば、複数の正極板と複数の負極板をセパレータを介して積層した積層型電極体を用いることができる。
【0091】
角形二次電池100においては、端子と導電部材が別部品である例を示したが、端子と導電部材を一体部品とすることもできる。この場合、封口板に設けられた貫通穴に電池内部側から端子を挿入し、封口板の外面側において端子の先端をカシメるようにすればよい。
【0092】
正極活物質、負極活物質、非水電解液については、非水電解質二次電池等に一般的に使用されるものを使用することができる。
【符号の説明】
【0093】
100・・・角形二次電池
1・・・巻回電極体
2・・・角形外装体
3・・・封口板
4・・・正極芯体露出部
5・・・負極芯体露出部
6・・・正極集電体
6a・・・ベース部 6b・・・リード部 6c・・・接続部形成用孔
6d・・・リブ 6e・・・薄肉領域 6f・・・折り曲げ部
6g・・・第1開孔 6h・・・第2開孔 6i・・・第3開孔
6j・・・第4開孔
6x・・・溝部
6y・・・幅狭領域
6z・・・幅広領域
7・・・正極端子
7a・・・鍔部 7b・・・挿入部
8・・・負極集電体
8a・・・ベース部 8b・・・リード部
9・・・負極端子
10・・・第2絶縁部材
10a・・・第2本体部 10b・・・第1側壁 10c・・・第2側壁
10d・・・第2貫通穴 10e・・・第1薄肉部 10f・・・第2薄肉部
10g・・・第3薄肉部
10x・・・第1受け部
10y・・・第2受け部
11・・・外部側絶縁部材
12・・・内部側絶縁部材
13・・・外部側絶縁部材
14・・・絶縁シート
15・・・電解液注液孔
16・・・封止栓
17・・・ガス排出弁

16a・・・正極接続部材 16b・・・正極樹脂部材
18a・・・負極接続部材 18b・・・負極樹脂部材
19・・・端子栓
19a…弾性部 19b…金属板


20・・・導電部材
20a・・・導電部材本体部 20b・・・導電部材筒状部
20c・・・導電部材貫通穴
20d・・・導電部材開口部
20e・・・フランジ部
21・・・変形板

22・・・第1絶縁部材
22a・・・第1本体部 22b・・・第1貫通穴
22c・・・第1突起 22d・・・第2突起 22e…第3突起
22f・・・第4突起
22x・・・凹部
23・・・第4薄肉部
24・・・第3側壁

25a・・・第3引っ掛け部
25b・・・第4引っ掛け部

26a・・・第1引っ掛け部
26b・・・第2引っ掛け部

27a・・・第1押圧部 27b・・・第2押圧部
28・・・凸部

30a・・・第1回転防止突起
30b・・・第2回転防止突起
30c・・・第3回転防止突起

31・・・絶縁部材回転防止突起

35a・・・第1固定部 35b・・・第2固定部 35c・・・第3固定部
35d・・・第4固定部

60・・・正極集電体
60a・・・ベース部
60b・・・リード部
60c・・・接続部形成用孔
60e・・・薄肉領域
60x・・・溝部

70a・・・第1端辺部
70b・・・第2端辺部
70c・・・第3端辺部
70d・・・第4端辺部
70e・・・第5端辺部

160a・・・第6端辺部
160b・・・第7端辺部
160c・・・第8端辺部
160d・・・第9端辺部


110・・・第2絶縁部材
110a・・・第2本体部
110b・・・第1側壁
110c・・・第2側壁
110d・・・第2貫通穴
110e・・・第1薄肉部
110x・・・第1受け部

122・・・第1絶縁部材
122a・・・第1本体部
122b・・・第1貫通穴
122c・・・第1突起
122d・・・第2突起
122x・・・凹部
122y・・・第5突起


124・・・第3側壁
126a・・・第1引っ掛け部
127a・・・第1押圧部
129・・・第4側壁
130a・・・第4回転防止突起
130c・・・第6回転防止突起
130b・・・第5回転防止突起
130d・・・第7回転防止突起

135a・・・第1固定部
135b・・・第2固定部
135x・・・第5固定部














図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16