特開 2022-28968 二次電池

(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】P2022028968

(43)【公開日】2022-02-16

(54)【発明の名称】二次電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/566 20210101AFI20220208BHJP

   H01M 50/176 20210101ALI20220208BHJP

   H01M 50/55 20210101ALI20220208BHJP

   H01M 50/533 20210101ALI20220208BHJP

   H01M 50/553 20210101ALI20220208BHJP

   H01M 50/567 20210101ALI20220208BHJP

【ＦＩ】

H01M50/566

H01M50/176

H01M50/55 101

H01M50/533

H01M50/553

H01M50/567

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021201346

(22)【出願日】2021-12-13

(62)【分割の表示】P 2018005265の分割

【原出願日】2018-01-17

(71)【出願人】

【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】100164035

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 正人

(72)【発明者】

【氏名】脇元 亮一

(57)【要約】

【課題】信頼性の高い二次電池を提供する。
【解決手段】本発明の一様態の二次電池は、正極板と負極板を含む電極体３と、開口を有し、電極体３を収容する外装体と、端子挿入孔を有し、開口を封口する封口板と、端子挿入孔を貫通する端子と、端子接続孔を有し、正極板又は負極板と電気的に接続された集電体とを有し、端子は端子接続孔内に配置され、端子接続孔は、第１孔部とこの第１孔部と接続した第２孔部とを有し、第１孔部は、第２孔部より電極体側に設けられ、第１孔部の内寸は、第２孔部の内寸より大きく、端子は、端子接続孔において最も小さい内径を有する部分の内径よりも大きな外径を有するカシメ部を有し、カシメ部と集電体は、カシメ部及び集電体の少なくとも一方が溶融し凝固した凝固部７０により接合されており、凝固部７０には凹部７０aが形成されており、集電体の厚さ方向において、凹部７０ａの底部が、第２孔部より電極体側に位置する。
【選択図】図９

【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、
開口を有し、前記電極体を収容する外装体と、
端子挿入孔を有し、前記開口を封口する封口板と、
前記端子挿入孔を貫通する端子と、
端子接続孔を有し、前記正極板又は前記負極板と電気的に接続された集電体と、
を有する二次電池であって、
前記端子は前記端子接続孔内に配置され、
前記端子接続孔は、第１孔部とこの第１孔部と接続した第２孔部とを有し、
前記第１孔部は、前記第２孔部より前記電極体側に設けられ、
前記第１孔部の内寸は、前記第２孔部の内寸より大きく、
前記端子は、前記端子接続孔において最も小さい内径を有する部分の内径よりも大きな外径を有するカシメ部を有し、
前記カシメ部と前記集電体は、前記カシメ部及び前記集電体の少なくとも一方が溶融し凝固した凝固部により接合されており、
前記凝固部には凹部が形成されており、
前記集電体の厚さ方向において、前記凹部の底部が、前記第２孔部より前記電極体側に位置する二次電池。

【請求項2】

前記端子接続孔は、前記封口板から離れる方向に向かって徐々に内径が大きくなるテーパー部を有する請求項１に記載の二次電池。

【請求項3】

前記カシメ部の少なくとも一部は、前記集電体における前記電極体側の面よりも前記電極体側に突出している請求項１又は２に記載の二次電池。

【請求項4】

前記凝固部において前記凹部の底部に位置する部分の前記集電体の厚み方向における厚みが、前記凝固部において前記凹部の側壁部に位置する部分の前記端子接続孔の径方向における厚みよりも大きい請求項１～３のいずれかに記載の二次電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は二次電池に関する。

【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）等の駆動用電源において、アルカリ二次電池や非水電解質二次電池等の角形二次電池が使用されている。

【0003】

これらの角形二次電池では、開口を有する有底筒状の角形外装体と、その開口を封口する封口板により電池ケースが構成される。電池ケース内には、正極板、負極板及びセパレータからなる電極体が電解液と共に収容される。封口板には正極端子及び負極端子が取り付けられる。正極端子は正極集電体を介して正極板に電気的に接続され、負極端子は負極集電体を介して負極板に電気的に接続される。

【0004】

このような角形二次電池では、正極端子と正極集電体の間、及び負極端子と負極集電体の間がそれぞれ、カシメと溶接により接続されることが好ましい。例えば、下記特許文献１においては、端子のカシメ部を集電体にレーザー溶接する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１－０７６８６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、端子と集電体の接続部の信頼性がより向上した二次電池を提供することを一つの目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一様態の二次電池は、正極板と負極板を含む電極体と、開口を有し、前記電極体を収容する外装体と、端子挿入孔を有し、開口を封口する封口板と、端子挿入孔を貫通する端子と、端子接続孔を有し、正極板又は負極板と電気的に接続された集電体とを有し、端子は端子接続孔内に配置され、端子接続孔は、第１孔部とこの第１孔部と接続した第２孔部とを有し、第１孔部は、第２孔部より電極体側に設けられ、第１孔部の内寸は、第２孔部の内寸より大きく、端子は、端子接続孔において最も小さい内径を有する部分の内径よりも大きな外径を有するカシメ部を有し、カシメ部と集電体は、カシメ部及び集電体の少なくとも一方が溶融し凝固した凝固部により接合されており、凝固部には凹部が形成されており、集電体の厚さ方向において、凹部の底部が、第２孔部より電極体側に位置する。

【0008】

端子接続孔は、封口板から離れる方向に向かって徐々に内径が大きくなるテーパー部を有することが好ましい。

【0009】

カシメ部の少なくとも一部は、集電体における電極体側の面よりも電極体側に突出していることが好ましい。

【0010】

凝固部において凹部の底部に位置する部分の集電体の厚み方向における厚みが、凝固部において凹部の側壁部に位置する部分の端子接続孔の径方向における厚みよりも大きいことが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によると、信頼性の高い二次電池を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態に係る二次電池の斜視図である。

【図2】図１におけるＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。

【図3】実施形態に係る正極板の平面図である。

【図4】実施形態に係る負極板の平面図である。

【図5】実施形態に係る電極体要素の平面図である。

【図6】正極集電体に正極タブ群を接続し、負極集電体に負極タブ群を接続した状態を示す図である。

【図7】第１正極集電体及び第１負極集電体を取り付けた後の封口板の電極体側の面を示す図である。

【図8】（ａ）は、正極端子をカシメる前の正極端子近傍の封口板の短手方向に沿った断面図である。（ｂ）は、正極端子をカシメた後の正極端子近傍の封口板の短手方向に沿った断面図である。（ｃ）は、正極端子と第１正極集電体を溶接した後の正極端子近傍の封口板の短手方向に沿った断面図である。

【図9】（ａ）は図８の（ｂ）における正極端子のカシメ部の近傍の拡大図である。（ｂ）は図８の（ｃ）における正極端子のカシメ部の近傍の拡大図である。

【図10】第１正極集電体に第２正極集電体を取り付け、第１負極集電体に第２負極集電体を取り付けた後の封口板の電極体側の面を示す図である。

【図11】負極端子近傍の封口板の長手方向に沿った断面図である。

【図12】図１１における第１負極集電体と第２負極集電体の接続部近傍の拡大図である。

【図13】図１３Ａ及び図１３Ｂは、各部品を取り付けた後の封口板及びカバー部材の斜視図である。

【図14】正極端子近傍の封口板の短手方向に沿った断面図である。

【図15】正極端子近傍の封口板の長手方向に沿った断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

実施形態に係る二次電池としての角形二次電池２０の構成を以下に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されない。

【0014】

図１及び図２に示すように角形二次電池２０は、開口を有する有底角筒状の角形外装体１と、角形外装体１の開口を封口する封口板２からなる電池ケース１００を備える。角形外装体１及び封口板２は、それぞれ金属製であることが好ましく、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金製とすることが好ましい。角形外装体１内には、正極板と負極板がセパレータを介して積層された電極体３が電解質と共に収容されている。

【0015】

電極体３の封口板２側の端部には、正極タブ４０及び負極タブ５０が設けられている。正極タブ４０は第２正極集電体６ｂ及び第１正極集電体６ａを介して正極端子７に電気的に接続されている。負極タブ５０は第２負極集電体８ｂ及び第１負極集電体８ａを介して負極端子９に電気的に接続されている。

【0016】

第１正極集電体６ａ、第２正極集電体６ｂ及び正極端子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より好ましい。正極端子７と封口板２の間には樹脂製の外部側絶縁部材１０が配置されている。第１正極集電体６ａ及び第２正極集電体６ｂと封口板２の間には樹脂製の内部側絶縁部材１１が配置されている。

【0017】

第１負極集電体８ａ、第２負極集電体８ｂ及び負極端子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より好ましい。また、負極端子９は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる部分と、銅又は銅合金からなる部分を有するようにすることが好ましい。この場合、銅又は銅合金からなる部分を第１負極集電体８ａに接続し、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる部分を封口板２よりも外部側に突出するようにすることが好ましい。負極端子９と封口板２の間には樹脂製の外部側絶縁部材１２が配置されている。第１負極集電体８ａ及び第２負極集電体８ｂと封口板２の間には樹脂製の内部側絶縁部材１３が配置されている。

【0018】

電極体３と角形外装体１の間には樹脂製の樹脂シートからなる電極体ホルダー１４が配置されている。電極体ホルダー１４は、樹脂製の絶縁シートを袋状又は箱状に折り曲げ成
形されたものであることが好ましい。封口板２には電解液注液孔１５が設けられており、電解液注液孔１５は封止部材１６で封止されている。封口板２には、電池ケース１００内の圧力が所定値以上となったときに破断し電池ケース１００内のガスを電池ケース１００外に排出するガス排出弁１７が設けられている。封口板２の電池内部側の面であって、ガス排出弁１７の周囲には環状突起２ｃが設けられている。

【0019】

次に角形二次電池２０の製造方法及び各構成の詳細を説明する。

【0020】

[正極板]
図３は、正極板４の平面図である。正極板４は、矩形状の正極芯体４ａの両面に正極活物質を含む正極活物質合剤層４ｂが形成された本体部を有する。本体部の端辺から正極芯体４ａが突出しており、この突出した正極芯体４ａが正極タブ４０を構成する。なお、正極タブ４０は、図３に示すように正極芯体４ａの一部であっても良いし、他の部材を正極芯体４ａに接続し、正極タブ４０としてもよい。また、正極タブ４０において正極活物質合剤層４ｂと隣接する部分には、正極活物質合剤層４ｂの電気抵抗よりも大きな電気抵抗を有する正極保護層４ｄが設けられることが好ましい。なお正極芯体４ａとしてはアルミニウム箔、アルミニウム合金箔等の金属箔を用いることが好ましい。正極活物質としてはリチウム遷移金属複合酸化物等を用いることが好ましい。

【0021】

[負極板]
図４は、負極板５の平面図である。負極板５は、矩形状の負極芯体５ａの両面に負極活物質を含む負極活物質合剤層５ｂが形成された本体部を有する。本体部の端辺から負極芯体５ａが突出しており、この突出した負極芯体５ａが負極タブ５０を構成する。なお、負極タブ５０は、図４に示すように負極芯体５ａの一部であっても良いし、他の部材を負極芯体５ａに接続し、負極タブ５０としてもよい。なお負極芯体５ａとしては銅箔、銅合金箔等の金属箔を用いることが好ましい。負極活物質としては炭素材料やシリコン材料等を用いることが好ましい。

【0022】

[電極体要素の作製]
５０枚の正極板４及び５１枚の負極板５を上述の方法で作製し、これらをポリオレフィン製の方形状のセパレータを介して積層し積層型の電極体要素（第１の電極体要素３ａ、第２の電極体要素３ｂ）を作製する。図５に示すように、積層型の電極体要素（第１の電極体要素３ａ、第２の電極体要素３ｂ）は、一方の端部に、各正極板４の正極タブ４０が積層された正極タブ群（第１正極タブ群４０ａ、第２正極タブ群４０ｂ）、各負極板５の負極タブ５０が積層された負極タブ群（第１負極タブ群５０ａ、第２負極タブ群５０ｂ）を有する。

【0023】

電極体要素の両外面にはセパレータが配置され、テープ等により各極板及びセパレータが積層された状態に固定することができる。あるいは、セパレータに接着層を設け、セパレータと正極板４、セパレータと負極板５がそれぞれ接着されるようにしてもよい。なお、セパレータを九十九折状として正極板４と負極板５を積層してもよい。

【0024】

なお、セパレータの平面視の大きさは負極板５と同じ、あるいは負極板５よりも大きくすることが好ましい。２枚のセパレータの間に正極板４又は負極板５を配置し、セパレータの周縁を熱溶着した状態とした後、正極板４と負極板５を積層してもよい。なお、帯状の正極板と帯状の負極板を、帯状のセパレータを介して巻回し、巻回型の電極体要素とすることも可能である。

【0025】

[集電体とタブの接続]
上述の方法で２つの電極体要素を作製し、それぞれ第１の電極体要素３ａ、第２の電極体要素３ｂとする。なお、第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂは全く同じ構成であってもよいし、異なる構成であってもよい。ここで、第１の電極体要素３ａの複数枚の正極タブ４０が第１正極タブ群４０ａを構成する。第１の電極体要素３ａの複数枚の負極タブ５０が第１負極タブ群５０ａを構成する。第２の電極体要素３ｂの複数枚の正極タブ４０が第２正極タブ群４０ｂを構成する。第２の電極体要素３ｂの複数枚の負極タブ５０が第２負極タブ群５０ｂを構成する。

【0026】

図６は、第２正極集電体６ｂに第１正極タブ群４０ａ及び第２正極タブ群４０ｂを接続し、第２負極集電体８ｂに第１負極タブ群５０ａ及び第２負極タブ群５０ｂを接続した状態を示す図である。第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂの間に、第２正極集電体６ｂと第２負極集電体８ｂを配置する。そして、第１正極タブ群４０ａと第２正極タブ群４０ｂを第２正極集電体６ｂ上に配置する。第１負極タブ群５０ａと第２負極タブ群５０ｂを第２負極集電体８ｂ上に配置する。第１正極タブ群４０ａ及び第２正極タブ群４０ｂはそれぞれ第２正極集電体６ｂに溶接接続され溶接部６０が形成される。第１負極タブ群５０ａ及び第２負極タブ群５０ｂはそれぞれ第２負極集電体８ｂに溶接接続され溶接部６１が形成される。溶接方法は、超音波溶接、あるいは抵抗溶接が好ましい。なお、レーザー溶接で接続することもできる。なお、正極集電体６において、電解液注液孔１５と対向する位置には集電体開口６ｅが設けられている。

【0027】

第２正極集電体６ｂには開口部６ｃが設けられている。開口部６ｃは、薄肉部６ｄの内部に設けられている。第２負極集電体８ｂには開口部８ｃが設けられている。開口部８ｃは、薄肉部８ｄの内部に設けられている。

【0028】

[封口板への各部品取り付け]
封口板２の正極端子挿入孔２ａの周囲の電池外面側に外部側絶縁部材１０を配置する。封口板２の正極端子挿入孔２ａの周囲の電池内面側に内部側絶縁部材１１及び第１正極集電体６ａを配置する。そして、正極端子７を電池外部側から、外部側絶縁部材１０の貫通孔、封口板２の正極端子挿入孔２ａ、内部側絶縁部材１１の貫通孔及び第１正極集電体６ａの端子接続孔に挿入し、正極端子７の先端を第１正極集電体６ａ上にカシメる。これにより、正極端子７及び第１正極集電体６ａが封口板２に固定される。なお、正極端子７においてカシメられた部分と第１正極集電体６ａを溶接接続することが好ましい。

【0029】

封口板２の負極端子挿入孔２ｂの周囲の電池外面側に外部側絶縁部材１２を配置する。封口板２の負極端子挿入孔２ｂの周囲の電池内面側に内部側絶縁部材１３及び第１負極集電体８ａを配置する。そして、負極端子９を電池外部側から、外部側絶縁部材１２の貫通孔、封口板２の負極端子挿入孔２ｂ、内部側絶縁部材１３の貫通孔及び第１負極集電体８ａの端子接続孔に挿入し、負極端子９の先端を第１負極集電体８ａ上にカシメる。これにより、負極端子９及び第１負極集電体８ａが封口板２に固定される。なお、負極端子９においてカシメられた部分と第１負極集電体８ａを溶接接続することが好ましい。

【0030】

図７は、正極端子７、外部側絶縁部材１０、内部側絶縁部材１１、第１正極集電体６ａ、負極端子９、外部側絶縁部材１２、内部側絶縁部材１３、及び第１負極集電体８ａが取り付けられた後の封口板２の電池内面側の面を示す図である。正極側の内部側絶縁部材１１は、封口板２に沿って配置されるベース部１１ａを有する。封口板２の短手方向におけるベース部１１ａの両端には、ベース部１１ａから電極体３側に突出する一対の第２壁部１１ｂが設けられている。封口板２の短手方向におけるベース部１１ａの両端には、ベース部１１ａから電極体３側に突出する一対の第１壁部１１ｃが設けられている。内部側絶縁部材１１のベース部１１ａの外周縁において、第２壁部１１ｂ及び第１壁部１１ｃが設けられていない位置には、外周リブ１１ｄが設けられている。図７に示すように、一対の第１壁部１１ｃの間において、第１正極集電体６ａと正極端子７が接続されている。

【0031】

第１正極集電体６ａの電極体３側の面には、集電体突起６ｘが設けられている。集電体突起６ｘの平面視の形状は、長方形、楕円形、あるいはトラック形状等のように、長手方向と短手方向を有する形状が好ましい。

【0032】

負極側の内部側絶縁部材１３は、封口板２に沿って配置されるベース部１３ａを有する。封口板２の短手方向におけるベース部１３ａの両端には、ベース部１３ａから電極体３側に突出する一対の第３壁部１３ｂが設けられている。内部側絶縁部材１３のベース部１３ａの外周縁において、第３壁部１３ｂが設けられていない位置には、外周リブ１３ｃが設けられている。

【0033】

第１負極集電体８ａの電極体３側の面には、集電体突起８ｘが設けられている。集電体突起８ｘの平面視の形状は、長方形、楕円形、あるいはトラック形状等のように、長手方向と短手方向を有する形状が好ましい。

【0034】

[端子と集電体の接続]
正極端子７と第１正極集電体６ａの接続方法、負極端子９と第１負極集電体８ａの接続方法の詳細を、負極端子９と第１負極集電体８ａの接続方法を例に説明する。なお、正極端子７と第１正極集電体６ａも、負極端子９と第１負極集電体８ａの接続と同様の方法で行うことができる。

【0035】

図８（ａ）に示すように負極端子９のフランジ部９ａに設けられた挿入部９ｂを、第１負極集電体８ａに設けられた端子接続孔８ｙに挿入する。端子接続孔８ｙは、封口板２から遠い側の端部に向かって徐々に内径が大きくなるテーパー部８ｚを有する。挿入部９ｂは封口板２側から端子接続孔８ｙに挿入される。なお、負極端子９は、第１金属からなる第１金属部９ｘと、第１金属とは異なる第２金属からなる第２金属部９ｙを有することが好ましい。第１金属としてはアルミニウム又はアルミニウム合金が好ましい。第２金属としては銅又は銅合金が好ましい。第１金属部９ｘと第２金属部９ｙの間に第３金属からなる層を設けてもよい。第３金属としてはニッケル等が好ましい。

【0036】

次に図８（ｂ）に示すように負極端子９の挿入部９ｂの先端を拡径するように変形させてカシメ部９ｃを形成する。これにより、挿入部９ｂの先端側の領域が第１負極集電体８ａ上にカシメられる。カシメ部９ｃはテーパー部８ｚ上にカシメられている。そして、テーパー部８ｚと挿入部９ｂの間に隙間９５が生じるようにする。カシメ部９ｃは、端子接続孔８ｙにおいて最も内径が小さい部分の内径よりも大きな外径を有する。カシメ部９ｃの一部は、第１負極集電体８ａにおいて封口板２から遠い側の面８ａ１よりも、封口板２から離れる方向に突出している。また、挿入部９ｂの先端面には先端凹部９ｄが形成されるようにすることが好ましい。挿入部９ｂの先端面に先端凹部９ｄが形成されると、より安定的にカシメ部９ｃが形成される。次に隙間９５に向けてレーザー等のエネルギー線を照射することにより、カシメ部９ｃ及び第１負極集電体８ａのテーパー部８ｚを溶融させる。そして、溶融した部分が凝固し、図８（ｃ）に示すように、凝固部７０が形成される。凝固部７０により負極端子９と第１負極集電体８ａが接合される。溶融した負極端子９ないし第１負極集電体８ａを構成する金属は、隙間９５に流れ込んで凝固する。凝固部７０には凹部７０ａが形成される。

【0037】

上述の方法で負極端子９と第１負極集電体８ａを接続することにより、負極端子９と第１負極集電体８ａがより強固に接続された信頼性の高い角形二次電池２０となる。また、負極端子９のカシメ部９ｃと第１負極集電体８ａのテーパー部８ｚの間に生じた隙間９５に溶融した金属が流れ込み、溶融した金属が凝固した凝固部７０に凹部７０ａが形成されるようにすることで、溶接欠陥であるオーバーラップが生じることを抑制できる。また、凝固部７０が盛り上がった形状となることを効果的に抑制できるので、凝固部７０が損傷し難いより信頼性の高い角形二次電池２０となる。

【0038】

凹部７０ａの底部が、第１負極集電体８ａにおいて封口板２から遠い側の面８ａ１（図９（ｂ）における第１負極集電体８ａの上面）よりも封口板２側（図９（ｂ）における下方）に位置する。これにより、溶接時に溶接欠陥であるオーバーラップが生じ難くなる。よって、凝固部７０の一部が欠けて落下し、短絡の原因となることを効果的に防止できる。また、凝固部７０がより損傷し難くなる。

【0039】

負極端子９のカシメ部９ｃが、第１負極集電体８ａにおいて封口板２から遠い側の面８ａ１よりも封口板２から離れる方向（図８（ｂ）における上方）に突出するように負極端子９をカシメて、エネルギー線の照射により溶融する負極端子９の溶融量（溶融した部分の体積）が、エネルギー線の照射により溶融する第１負極集電体８ａの溶融量（溶融した部分の体積）よりも大きくすることが好ましい。これにより、これにより、隙間９５に溶融した金属が入り込み易くなり、負極端子９と第１負極集電体８ａがより強固に接続される。

【0040】

凹部７０ａを構成する底部と側壁部は、それぞれエネルギー線の照射により溶融した金属が凝固した凝固部７０である。凝固部７０において凹部７０ａの底部に位置する部分７０ｘの第１負極集電体８ａの厚み方向（図９（ｂ）において上下方向）における厚みは、凝固部７０において凹部７０ａの側壁部に位置する部分７０ｙの端子接続孔８ｙの径方向（図９（ｂ）において左右方向）における厚みよりも大きいことが好ましい。このような構成であると、負極端子９と第１負極集電体８ａがより好ましい状態で接続される。また、凝固部７０がより損傷し難くなる。

【0041】

封口板２の厚み方向において、負極端子９において封口板２から最も離れた部分は、エネルギー線の照射により溶融されないことが好ましい。これにより、製造装置や治具、あるいは他の部品が凝固部７０に接触し難い構造となる。

【0042】

エネルギー線は連続発振型であっても良いし、パルス型であってもよい。なお、封口板２の厚み方向（封口板２に対して垂直な方向）から見たとき、凹部７０ａは環状に形成されることが好ましい。

【0043】

［第１集電体と第２集電体の接続］
図１０は、第１正極集電体６ａに第２正極集電体６ｂを取り付け、第１負極集電体８ａに第２負極集電体８ｂを取り付けた後の封口板２の電極体３側の面を示す図である。第１正極タブ群４０ａ及び第２正極タブ群４０ｂが接続された第２正極集電体６ｂが、内部側絶縁部材１１のベース部１１ａ上に配置されている。また、第２正極集電体６ｂの一部が第１正極集電体６ａ上に配置されている。そして、第２正極集電体６ｂの薄肉部６ｄが、第１正極集電体６ａに溶接接続されており、溶接部６２が形成されている。溶接部６２は、開口部６ｃから離れた位置に形成されている。なお、レーザー等のエネルギー線の照射により溶接部６２を形成することが好ましい。

【0044】

第１負極タブ群５０ａ及び第２負極タブ群５０ｂが接続された第２負極集電体８ｂが、内部側絶縁部材１３のベース部１３ａ上に配置されている。また、第２負極集電体８ｂの一部が第１負極集電体８ａ上に配置されている。そして、第２負極集電体８ｂの薄肉部８ｄが、第１負極集電体８ａに溶接接続されており、溶接部６３が形成されている。溶接部６３は、開口部８ｃから離れた位置に形成されている。なお、レーザー等のエネルギー線の照射により溶接部６３を形成することが好ましい。

【0045】

第１正極集電体６ａと第２正極集電体６ｂの接続方法、第１負極集電体８ａと第２負極集電体８ｂの接続方法を、第１負極集電体８ａと第２負極集電体８ｂの接続方法を例に説明する。

【0046】

図１１は、負極端子９の近傍の封口板２の長手方向に沿った断面図である。第２負極集電体８ｂは、負極タブ５０（第１負極タブ群５０ａ、第２負極タブ群５０ｂ）が接続されるタブ接続部８ｂ１と、第１負極集電体８ａが接続される集電体接続部８ｂ２を有する。タブ接続部８ｂ１と集電体接続部８ｂ２の間には段差部８ｂ３が設けられている。タブ接続部８ｂ１は内部側絶縁部材１３のベース部１３ａ上に配置される。集電体接続部８ｂ２は、第１負極集電体８ａ上に配置される。集電体接続部８ｂ２に設けられた薄肉部８ｄが第１負極集電体８ａに溶接されている。第１負極集電体８ａと第２負極集電体８ｂを溶接する際、開口部８ｃを利用して、第１負極集電体８ａと第２負極集電体８ｂの薄肉部８ｄの間に隙間が生じていないことを確認する。あるいは、開口部８ｃを利用して、第１負極集電体８ａと第２負極集電体８ｂの薄肉部８ｄの間に生じた隙間が一定値以下であることを確認する。これにより、第１負極集電体８ａと第２負極集電体８ｂを安定的に溶接できる。なお、隙間の有無、あるいは隙間の大きさは光の反射を利用して確認することが好ましい。

【0047】

開口部８ｃから離れた位置にエネルギー線を照射し、溶接部６３が開口部８ｃから離れた位置に形成されるようにすることが好ましい。開口部８ｃの縁部に溶接部６３を形成する場合と比較して、より強固な溶接部６３を安定的に形成できる。

【0048】

内部側絶縁部材１３のベース部１３ａには絶縁部材凹部１３ｘが設けられている。絶縁部材凹部１３ｘは、第１負極集電体８ａにおいて第２負極集電体８ｂが溶接された面の裏
面と対向するように配置されている。これにより、第１負極集電体８ａと第２負極集電体８ｂを溶接する際に発生する熱により、内部側絶縁部材１３が損傷すること抑制できる。

【0049】

第１負極集電体８ａにおいて第２負極集電体８ｂに覆われない部分に、集電体突起８ｘが設けられている。これにより、第１負極集電体８ａを負極端子９に接続し封口板２に組み付ける際に、第１負極集電体８ａが誤った向きに組みつけられることを確実に防止できる。集電体突起８ｘは平面視で非対称の形状を有することが好ましい。集電体突起８ｘは、平面視の形状が長手方向と短手方向を有する形状であることが好ましい。なお、集電体突起８ｘを複数設けることもできる。例えば、平面視が真円形あるいは正方形である集電体突起８ｘを複数設けてもよい。なお、第１負極集電体８ａにおいて平坦な面上に第２負極集電体８ｂが配置されている。

【0050】

［カバー部材］
図１３Ａ及び図１３Ｂは、第２正極集電体６ｂを第１正極集電体６ａに接続した後の正極端子７近傍の斜視図である。なお、図１３Ａ及び図１３Ｂにおいては、第２正極集電体６ｂに接続された第１正極タブ群４０ａ及び第２正極タブ群４０ｂは図示していない。図１４は、カバー部材８０を内部側絶縁部材１１に接続した状態の正極端子７近傍の封口板２の短手方向に沿った断面図である。
樹脂製のカバー部材８０は内部側絶縁部材１１に接続されて、カバー部材８０が第１正極集電体６ａと電極体３の間に配置される。これにより、電極体３が封口板２側に移動することがあっても、電極体３が第１正極集電体６ａや封口板２に接触することを防止できる。なお、カバー部材８０と内部側絶縁部材１１を別々の部品とすることにより、より製造がし易い二次電池となる。

【0051】

正極タブ４０と正極端子７の間を第１正極集電体６ａ及び第２正極集電体６ｂで接続することができる。この場合は、封口板２の厚み方向において、カバー部材８０において最も電極体３に近い部分が、正極端子７、第１正極集電体６ａ及び第２正極集電体６ｂにおいて最も電極体３に近い部分よりも電極体３側に近い位置に配置されることが好ましい。

【0052】

なお、第２正極集電体を用いず、正極タブ４０と正極端子７の間を第１正極集電体のみで接続することができる。この場合は、封口板２の厚み方向において、カバー部材８０において最も電極体３に近い部分が、正極端子７及び第１正極集電体において最も電極体３に近い部分よりも電極体３側に近い位置に配置されることが好ましい。

【0053】

第２正極集電体６ｂを第１正極集電体６ａに接続した後、樹脂製のカバー部材８０を内部側絶縁部材１１に接続する。なお、第１正極タブ群４０ａ及び第２正極タブ群４０ｂが接続された第２正極集電体６ｂを第１正極集電体６ａに接続した後であって、第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂを一つに纏める前に、カバー部材８０を内部側絶縁部材１１に接続することが好ましい。

【0054】

カバー部材８０は、第１正極集電体６ａと対向するように配置されるカバー部８０ａを有する。カバー部８０ａは、第１正極集電体６ａと電極体３の間に配置される。カバー部８０ａは、第１正極集電体６ａと第２正極集電体６ｂの接続部と対向するように配置されることが好ましい。カバー部材８０は、カバー部８０ａから封口板２に向かって延びる一対のカバー接続部８０ｂを有する。カバー接続部８０ｂは、内部側絶縁部材１１に接続される。内部側絶縁部材１１の第１壁部１１ｃは、第１正極集電体６ａの電極体３側の面よりも電極体３側まで延びていることが好ましい。そして、第１壁部１１ｃにおいて第１正極集電体６ａの電極体３側の面よりも電極体３側に位置する部分にカバー接続部８０ｂを接続することが好ましい。内部側絶縁部材１１の第１壁部１１ｃに接続用開口１１ｅを設けることができる。そして、カバー接続部８０ｂが、カバー部８０ａから封口板２に向かって延びる縦壁８０ｂ１と縦壁８０ｂ１の側面に設けられた接続用突起８０ｂ２を有する
ようにする。そして、カバー接続部８０ｂの接続用突起８０ｂ２を第１壁部１１ｃの接続用開口１１ｅに嵌合することにより、カバー部材８０を内部側絶縁部材１１に接続することができる。なお、カバー接続部８０ｂに接続用開口を設け、この接続用開口に内部側絶縁部材１１の第１壁部１１ｃに設けた接続用突起を嵌合してもよい。

【0055】

第１壁部１１ｃは、内部側絶縁部材１１において封口板２の短手方向における両端に設けられていることが好ましい。カバー接続部８０ｂは、カバー部材８０において封口板２の短手方向における両端に設けられていることが好ましい。そして、対向するカバー接続部８０ｂと第１壁部１１ｃをそれぞれ接続することが好ましい。これにより、内部側絶縁部材１１とカバー部材８０がより安定的に接続される。

【0056】

封口板２の厚み方向において、第１正極集電体６ａとカバー部８０ａの間には、隙間が形成されていることが好ましい。このような構成であると、カバー部８０ａに電極体３が接したときにカバー部８０ａが撓むように変形でき、衝撃を緩和できる。封口板２の厚み方向において、第１正極集電体６ａとカバー部材８０の距離は、１ｍｍ以上であることが好ましく、３ｍｍ以上であることがより好ましい。なお、カバー部８０ａにおいてカバー接続部８０ｂの根元に根元開口８０ｃが設けられていることがより好ましい。これにより、より効果的に衝撃を緩和できる。

【0057】

封口板２の厚み方向において、カバー部８０ａと正極端子７の間には隙間が設けられており、カバー部８０ａと正極端子７が接していないことが好ましい。これにより、正極端子７と第１正極集電体６ａの接続部に負荷が加わることを効果的に防止できる。

【0058】

図１５に示すように、第２正極集電体６ｂは、正極タブ４０が接続されるタブ接続部６ｂ１と、第１正極集電体６ａが接続される集電体接続部６ｂ２を有する。タブ接続部６ｂ１と集電体接続部６ｂ２の間には段差部６ｂ３が設けられている。封口板２の厚み方向において、封口板２と集電体接続部６ｂ２の間の距離は、封口板２とタブ接続部６ｂ１の間の距離よりも大きい。前記封口板２の厚み方向において、カバー部８０ａは集電体接続部６ｂ２よりも電極体３側に位置することが好ましい。これにより、より体積エネルギー密度が高いとともに製造し易い二次電池となる。なお、正極端子７は、フランジ部７ａ、挿入部７ｂ及びカシメ部７ｃを有する。内部側絶縁部材１１には、絶縁部材凹部１１ｘが設けられている。

【0059】

カバー部８０ａには、カバー部８０ａから第１正極集電体６ａに向かって突出する支持部８０ｄが設けられている。支持部８０ｄは、一対のカバー接続部８０ｂの間に配置されることが好ましい。支持部８０ｄを複数設けてもよい。支持部８０ｄの先端は第１正極集電体６ａに接触していることが好ましい。あるいは、支持部８０ｄの先端と第１正極集電体６ａの間には小さな隙間が形成されていてもよい。例えば、支持部８０ｄの先端と第１正極集電体６ａの間に形成される隙間（封口板２の厚み方向における、支持部８０ｄの先端と第１正極集電体６ａの間の距離）は、３ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以下であることがより好ましい。カバー部８０ａが撓んだときに、支持部８０ｄの先端が第１正極集電体６ａに接するようにすることができる。支持部８０ｄが形成されていることにより、カバー部材８０が損傷することを抑制できる。

【0060】

カバー部８０ａに、封口板２の長手方向に延びる壁状の部分、封口板２の短手方向に延びる壁状の部分、あるいは、柱状の部分等を設け、これらを支持部８０ｄとすることができる。

【0061】

封口板２の厚み方向において、カバー部８０ａの電極体３側の面は、第１正極集電体６ａ及び第２正極集電体６ｂのうち最も電極体３に近い部分よりも、電極体３側に配置するようにすることが好ましい。これにより、電極体３が封口板２側に移動することがあっても、電極体３が先にカバー部８０ａに接触するため、電極体３が第１正極集電体６ａ及び第２正極集電体６ｂに接触することを抑制できる。

【0062】

第１正極集電体６ａは、電極体３側の面に集電体突起６ｘを有することが好ましい。そして、集電体突起６ｘの電極体３側の端部は、正極端子７の電極体３側の端部よりも電極体３側に配置されており、集電体突起６ｘはカバー部８０ａと対向することが好ましい。これにより、カバー部８０ａに電極体３が接した場合でも、正極端子７と第１正極集電体６ａの接続部に負荷が加わることを効果的に抑制できる。

【0063】

なお、カバー部材８０は、第１正極集電体６ａ側及び第１負極集電体８ａ側の少なくとも一方に配置されていればよい。カバー部材８０を第１正極集電体６ａと電極体３の間に配置し、第１負極集電体８ａと電極体３の間にカバー部材を配置しないようにしてもよい。

【0064】

内部側絶縁部材１１は封口板２に設けられた電解液注液孔１５と対向する位置に注液開口１１ｆを有する。注液開口１１ｆの周囲には電極体３側に延びる筒状部１１ｇが設けられている。封口板２の厚み方向において、カバー部８０ａは筒状部１１ｇの電極体３側の端部よりも電極体３側に位置することが好ましい。これにより、電極体３が封口板２側に移動したとき、筒状部１１ｇよりも先にカバー部８０ａの電極体３側の面に接触するため、電極体３に局所的に負荷が加わることを抑制できる。

【0065】

［電極体の作製］
図１０における第１の電極体要素３ａの上面と第２の電極体要素３ｂの上面とが直接ないし他の部材を介して接するように第１正極タブ群４０ａ、第２正極タブ群４０ｂ、第１負極タブ群５０ａ及び第２負極タブ群５０ｂを湾曲させる。これにより、第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂを纏めて、一つの電極体３とする。なお、第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂを、テープ等により一つに纏めることが好ましい。あるいは、第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂを、箱状ないし袋状に成形した電極体ホルダー１４内に配置して、一つに纏めることが好ましい。

【0066】

湾曲した第１正極タブ群４０ａの外面が、一対の第２壁部１１ｂのうちの一方の内面と対向し、湾曲した第２正極タブ群４０ｂの外面が一対の第２壁部１１ｂのうちの他方の内面と対向することが好ましい。湾曲した第１負極タブ群５０ａの外面が、一対の第３壁部１３ｂのうちの一方の内面と対向し、湾曲した第２負極タブ群５０ｂの外面が、一対の第３壁部１３ｂのうちの他方の内面と対向することが好ましい。

【0067】

箱状又は袋状に成形した樹脂シート製の電極体ホルダー１４で包まれた電極体３を角形外装体１に挿入する。そして、封口板２と角形外装体１を溶接し、角形外装体１の開口を封口板２により封口する。そして、封口板２に設けられた電解液注液孔１５を通じて角形外装体１内に電解液を注液する。その後、電解液注液孔１５をブラインドリベット等の封止部材により封止する。

【0068】

角形外装体１の面積が大きい方の側壁に対して垂直な方向から見たとき、電極体ホルダー１４と第２壁部１１ｂとが重なり、電極体ホルダー１４と第３壁部１３ｂとが重なるようにすることが好ましい。これにより、第１正極タブ群４０ａ、第２正極タブ群４０ｂ、第１負極タブ群５０ａ、あるいは第２負極タブ群５０ｂが角形外装体１と接することをより確実に防止できる。

【0069】

上述の実施形態に係る角形二次電池２０では、電極体３の封口板２側の端部に正極タブ群（第１正極タブ群４０ａ、第２正極タブ群４０ｂ）及び負極タブ群（第１負極タブ群５０ａ、第２負極タブ群５０ｂ）がそれぞれ配置されている。そして、正極タブ群は湾曲した状態で封口板２に沿って配置された第２正極集電体６ｂの電極体３側の面に接続されている。また、負極タブ群は湾曲した状態で封口板２に沿って配置された第２負極集電体８ｂの電極体３側の面に接続されている。このような構成であると、より体積エネルギー密度の高い二次電池となる。

【0070】

＜その他＞
上述の実施形態においては、電極体３が二つの電極体要素からなる例を示したが、これに限定されない。電極体３が三つ以上の電極体要素からなってもよい。電極体要素は、それぞれ積層型電極体に限定されず、帯状の正極板と帯状の負極板を帯状のセパレータを介して巻回した巻回型電極体であってもよい。 また、電極体３が一つの積層型電極体であってもよい。また、電極体３が、帯状の正極板と帯状の負極板を帯状のセパレータを介して巻回した一つの巻回型電極体であってもよい。

【0071】

カバー部材８０は樹脂製であることが好ましい。例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、又はポリフェニレンサリファイド（ＰＰＳ）等からなるものとすることが好ましい。

【0072】

溶接に用いるエネルギー線としては、レーザーや電子ビーム等を用いることができる。

【0073】

上述の実施形態に係る角形二次電池２０においては、正極端子と正極タブを電気的に接続する正極集電体が２つの部品からなる例を示したが、正極集電体を一つの部品としてもよい。上述の実施形態に係る角形二次電池２０においては、負極端子と負極タブを電気的に接続する負極集電体が２つの部品からなる例を示したが、負極集電体を一つの部品としてもよい。また、正極端子と正極板の間の導電経路又は負極端子と負極板の間の導電経路に電流遮断機構を設けてもよい。

【0074】

正極板、負極板、セパレータ、電解質等については公知の材料を使用することができる。本発明の二次電池の電池系は限定されない。例えば、リチウムイオン電池等の非水電解質二次電池とすることができる。また、本発明の二次電池の形状は、特定形状に限定されない。

【符号の説明】

【0075】

２０・・・角形二次電池
１・・・角形外装体
２・・・封口板
２ａ・・・正極端子挿入孔
２ｂ・・・負極端子挿入孔
２ｃ・・・環状突起
１００・・・電池ケース
３・・・電極体
３ａ・・・第１の電極体要素
３ｂ・・・第２の電極体要素
４・・・正極板
４ａ・・・正極芯体
４ｂ・・・正極活物質合剤層
４ｄ・・・正極保護層
４０・・・正極タブ
４０ａ・・・第１正極タブ群
４０ｂ・・・第２正極タブ群
５・・・負極板
５ａ・・・負極芯体
５ｂ・・・負極活物質合剤層
５０・・・負極タブ
５０ａ・・・第１負極タブ群
５０ｂ・・・第２負極タブ群
６ａ・・・第１正極集電体
６ｘ・・・集電体突起
６ｂ・・・第２正極集電体
６ｂ１・・・タブ接続部
６ｂ２・・・集電体接続部
６ｂ３・・・段差部
６ｃ・・・開口部
６ｄ・・・薄肉部
６ｅ・・・集電体開口
７・・・正極端子
７ａ・・・フランジ部
７ｂ・・・挿入部
７ｃ・・・カシメ部
８ａ・・・第１負極集電体
８ｘ・・・集電体突起
８ｙ・・・端子接続孔
８ｚ・・・テーパー部
８ｂ・・・第２負極集電体
８ｂ１・・・タブ接続部
８ｂ２・・・集電体接続部
８ｂ３・・・段差部
８ｃ・・・開口部
８ｄ・・・薄肉部
９・・・負極端子
９ａ・・・フランジ部
９ｂ・・・挿入部
９ｃ・・・カシメ部
９ｄ・・・先端凹部
９ｘ・・・第１金属部
９ｙ・・・第２金属部
９５・・・隙間
７０・・・凝固部
７０ａ・・・凹部
１０・・・外部側絶縁部材
１１・・・内部側絶縁部材
１１ａ・・・ベース部
１１ｂ・・・第２壁部
１１ｃ・・・第１壁部
１１ｄ・・・外周リブ
１１ｅ・・・接続用開口
１１ｆ・・・注液開口
１１ｇ・・・筒状部
１１ｘ・・・絶縁部材凹部
１２・・・外部側絶縁部材
１３・・・内部側絶縁部材
１３ａ・・・ベース部
１３ｂ・・・第３壁部
１３ｃ・・・外周リブ
１３ｘ・・・絶縁部材凹部
１４・・・電極体ホルダー
１５・・・電解液注液孔
１６・・・封止部材
１７・・・ガス排出弁
６０、６１、６２、６３・・・溶接部
８０・・・カバー部材
８０ａ・・・カバー部
８０ｂ・・・カバー接続部
８０ｂ１・・・縦壁
８０ｂ２・・・接続用突起
８０ｃ・・・根元開口
８０ｄ・・・支持部

【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】