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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】P2024024378
(43)【公開日】2024-02-22
(54)【発明の名称】二次電池及びその組電池
(51)【国際特許分類】
H01M 50/103 20210101AFI20240215BHJP
H01M 10/052 20100101ALI20240215BHJP
H01M 10/0585 20100101ALI20240215BHJP
H01M 10/0566 20100101ALI20240215BHJP
H01M 50/15 20210101ALI20240215BHJP
H01M 50/159 20210101ALI20240215BHJP
H01M 50/169 20210101ALI20240215BHJP
H01M 50/55 20210101ALI20240215BHJP
H01M 50/533 20210101ALI20240215BHJP
H01M 50/505 20210101ALI20240215BHJP
H01M 50/51 20210101ALI20240215BHJP
H01M 50/264 20210101ALI20240215BHJP
H01M 50/262 20210101ALI20240215BHJP
H01M 50/209 20210101ALI20240215BHJP
H01M 50/119 20210101ALI20240215BHJP
【ＦＩ】
H01M50/103
H01M10/052
H01M10/0585
H01M10/0566
H01M50/15
H01M50/159
H01M50/169
H01M50/55 101
H01M50/533
H01M50/505
H01M50/51
H01M50/264
H01M50/262 P
H01M50/209
H01M50/119
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022127167
(22)【出願日】2022-08-09
(71)【出願人】
【識別番号】000231361
【氏名又は名称】ＮＩＳＳＨＡ株式会社
(72)【発明者】
【氏名】生田 和雄
(72)【発明者】
【氏名】眞田 雄矢
【テーマコード（参考）】
5H011
5H029
5H040
5H043
【Ｆターム（参考）】
5H011AA01
5H011AA05
5H011AA09
5H011CC06
5H011CC10
5H011DD03
5H011DD13
5H011EE04
5H011KK01
5H029AJ11
5H029AJ14
5H029AK03
5H029AL03
5H029AL07
5H029AM02
5H029AM03
5H029AM04
5H029AM07
5H029BJ02
5H029DJ02
5H029DJ04
5H029DJ05
5H029EJ01
5H029HJ04
5H029HJ12
5H040AA01
5H040AA03
5H040AA06
5H040AS01
5H040AS07
5H040AT02
5H040AY06
5H040CC05
5H040CC34
5H040DD03
5H040NN01
5H043AA02
5H043AA05
5H043AA13
5H043AA15
5H043AA19
5H043CA04
5H043CA12
5H043CA13
5H043CA14
5H043DA02
5H043DA03
5H043DA07
5H043DA09
5H043FA04
5H043FA22
5H043KA06F
5H043KA07F
5H043KA08F
5H043KA09F
5H043LA21D
(57)【要約】
【課題】 浅絞り形状の電池缶と蓋板とを溶接固定して密閉した角型の二次電池であって、組電池にしたときに、バスバーが大型化したりダクト配置の邪魔になったりせず、溶接ビードに拘束荷重による応力も集中しない、二次電池及びその組電池を提供する。
【解決手段】 本発明の二次電池１は、発電要素と、電池缶３と、非水電解液と、蓋板５と、一対の外部端子６，７とを備えている。電池缶３は、角型の浅絞り形状であり、発電要素を寝かせて収納している金属製のものである。また、電池缶３は、その開口部の周囲にフランジ部３４を有している。非水電解液は、発電要素を収納した電池缶３に充填されている。蓋板５は、その外縁部５１ａが電池缶３のフランジ部３４と溶接固定されて電池缶３に蓋をする金属製のものである。また、蓋板５は、外縁部５１ａより内側領域に外縁部５１ａよりも平面状に突出した凸部５２を有している。
【選択図】 図１
【解決手段】 本発明の二次電池１は、発電要素と、電池缶３と、非水電解液と、蓋板５と、一対の外部端子６，７とを備えている。電池缶３は、角型の浅絞り形状であり、発電要素を寝かせて収納している金属製のものである。また、電池缶３は、その開口部の周囲にフランジ部３４を有している。非水電解液は、発電要素を収納した電池缶３に充填されている。蓋板５は、その外縁部５１ａが電池缶３のフランジ部３４と溶接固定されて電池缶３に蓋をする金属製のものである。また、蓋板５は、外縁部５１ａより内側領域に外縁部５１ａよりも平面状に突出した凸部５２を有している。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
正極、負極及びこれらを絶縁するセパレータを複数重ねて含む扁平な発電要素と、
角型の浅絞り形状であり、その開口部の周囲にフランジ部を有し、前記発電要素を寝かせて収納する金属製の電池缶と、
前記発電要素を収納した前記電池缶に充填された非水電解液と、
その外縁部が前記電池缶の前記フランジ部と溶接固定されて前記電池缶に蓋をし、前記外縁部より内側領域に前記外縁部よりも外面側に平面状に突出した凸部を有する金属製の蓋板と、
前記電池缶の側壁部の一つに配置され、前記発電要素の正極及び負極の一方と電気的に接続される一方の外部端子と、
一方の前記外部端子が配置された前記側壁部と同じ側である前記蓋体の一辺で、かつ、一方の前記外部端子と平面視で線対象な位置に配置され、前記発電要素の正極及び負極の他方と電気的に接続される他方の外部端子と、
を備えた二次電池。
角型の浅絞り形状であり、その開口部の周囲にフランジ部を有し、前記発電要素を寝かせて収納する金属製の電池缶と、
前記発電要素を収納した前記電池缶に充填された非水電解液と、
その外縁部が前記電池缶の前記フランジ部と溶接固定されて前記電池缶に蓋をし、前記外縁部より内側領域に前記外縁部よりも外面側に平面状に突出した凸部を有する金属製の蓋板と、
前記電池缶の側壁部の一つに配置され、前記発電要素の正極及び負極の一方と電気的に接続される一方の外部端子と、
一方の前記外部端子が配置された前記側壁部と同じ側である前記蓋体の一辺で、かつ、一方の前記外部端子と平面視で線対象な位置に配置され、前記発電要素の正極及び負極の他方と電気的に接続される他方の外部端子と、
を備えた二次電池。
【請求項2】
前記蓋板の前記凸部の高さが、０．１～３ｍｍである、請求項１記載の二次電池。
【請求項3】
前記蓋板が浅絞りされた金属板であり、その浅絞り部分が前記蓋板の外面側において前記凸部を構成する、請求項１又は請求項２のいずれか記載の二次電池。
【請求項4】
前記蓋板が平板からなる金属板と当該金属板よりも面積の小さい凸部形成層との積層体であり、前記凸部形成層が積層された厚みで前記凸部を構成する、請求項１又は請求項２のいずれか記載の二次電池。
【請求項5】
平面状に突出した前記凸部が平面視で複数領域に分割されて存在し、当該複数領域間に前記凸部どうしの隙間を有する、請求項４記載の二次電池。
【請求項6】
請求項１に記載の二次電池が、正負一対の前記外部端子を上側として最大面積を有する主面に垂直な方向に対して前記主面の表裏を交互に入れ替えながら複数配置され、
さらに隣接する前記二次電池どうしがバスバーによって直列接続され、
拘束部材によって前記二次電池の配列方向に拘束荷重が加えられている、
組電池。
さらに隣接する前記二次電池どうしがバスバーによって直列接続され、
拘束部材によって前記二次電池の配列方向に拘束荷重が加えられている、
組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、二次電池及び該二次電池が複数直列に接続して構成された組電池に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、二次電池を製造するには、金属製で有底筒状の電池缶に発電要素を収納した後、電池缶の開口端部で囲まれた内側に金属製の蓋板を圧入して、この圧入合せ部を、蓋板の上方から照射したレーザビームにより溶接する方法が一般に採用されていた。
しかし、電池缶に蓋板を圧入する際、バリ等の異物が発生して電池缶内に侵入したり、溶接の溶込み粒子（スパッタ）が電池缶内に侵入したりすることがあり、これらの侵入物が電池性能を低下させる原因になっていた。
しかし、電池缶に蓋板を圧入する際、バリ等の異物が発生して電池缶内に侵入したり、溶接の溶込み粒子（スパッタ）が電池缶内に侵入したりすることがあり、これらの侵入物が電池性能を低下させる原因になっていた。
【0003】
そこで、この種の密閉型二次電池の製造方法としては、電池缶の開口端部に蓋板の外縁部を重ね合せて、この重ね合せ部を、蓋板の側方からレーザー溶接する方法（特許文献１）、電池缶の開口端部の内周側に段部を設け、この段部に蓋板を載せて、両者の周面合せ部を、蓋板の上方からレーザー溶接する方法（特許文献２）、あるいは蓋板を段付き形状として、その小径部分を電池缶に嵌入させた状態でその大径部分を電池缶に重ね合せ、両者の重ね合せ部を、蓋板の側方からレーザー溶接する方法（特許文献３）などが提案されている。
しかし、いずれの提案も、した圧入に伴う異物混入は防止できるものの、何れも溶接部が電池缶の内周側まで拡大するため、電池缶内へのスパッタの侵入を避けることはできず、侵入物による電池性能の低下を防止する対策としては不十分である。
しかし、いずれの提案も、した圧入に伴う異物混入は防止できるものの、何れも溶接部が電池缶の内周側まで拡大するため、電池缶内へのスパッタの侵入を避けることはできず、侵入物による電池性能の低下を防止する対策としては不十分である。
【0004】
これに対して、特許文献４には、発電要素を収納した電池缶の開口端部に蓋板を溶接固定してなる密閉型電池において、電池缶の開口端部に外側へ広がる環状のフランジ部を設け、該フランジ部に蓋板の外縁部を合せて、この合せ部を蓋板の上面側からレーザー溶接することが開示されている。
このように構成することにより、溶接部が電池缶の外周面の外側部位に設定されることで、溶接に伴うスパッタが電池缶内に侵入する危険はなくなる。
このように構成することにより、溶接部が電池缶の外周面の外側部位に設定されることで、溶接に伴うスパッタが電池缶内に侵入する危険はなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平３－９３１４８号公報
【特許文献2】特開２０００－２３１９０８号公報
【特許文献3】特開平１１－３０７０６５号公報
【特許文献4】特開２００３－１３２８５７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、現在、二次電池は、電気自動車や太陽光発電などの蓄電システムに向けて普及している。これらの二次電池は、製品や各システムへの適用性、収容性の観点から角型形状が採用されることが多い。ただし、深絞り加工によって有底筒状の電池缶に成形する場合には、形状自由度が低い。そのため、角型形状の二次電池を薄型化することが難しい。
これに対して、浅絞り加工によって角型形状の電池缶に成形し、電池缶の底に発電要素を寝かせて収納するようにすれば、二次電池を角型形状かつ薄型化することも可能である。
これに対して、浅絞り加工によって角型形状の電池缶に成形し、電池缶の底に発電要素を寝かせて収納するようにすれば、二次電池を角型形状かつ薄型化することも可能である。
【0007】
しかしながら、電池缶が浅絞り加工による角型である二次電池は、複数個を直列接続して組電池とした際に、新たな問題が生ずる。
すなわち、この組電池では、二次電池の最大面積の主面に垂直な方向に複数個の二次電池が重ねて配置される。このとき、各々の二次電池の正負一対の外部端子は、二次電池の側部のうち組電池の上面となる側部に当該側部の長手方向に分かれて設けられる。隣接する二次電池どうしを直列接続するには、一つの二次電池の一対の外部端子のうち一方（例えば正極端子）と、隣接する二次電池の一対の外部端子のうち他方（例えば負極端子）とをバスバーと呼ばれる金属部材で接続することになる。また、複数個の二次電池が重ねて配置された二次電池群には、拘束部材にて拘束荷重が加えられる。
各々の二次電池の電池缶と蓋板とが全て同じ向きになるように二次電池を配置した場合、組電池は同じ極の外部端子が二次電池の配置方向に一列に並ぶため、隣接する二次電池間でバスバーを斜め掛けして直列接続しなければならず、バスバーが大型化する問題が生じる。また、隣接する二次電池間で斜め掛けしたバスバーは、二次電池の安全弁から解放される煙、蒸気等が通過するダクトを組電池の上面に配置するのに邪魔になる。
すなわち、この組電池では、二次電池の最大面積の主面に垂直な方向に複数個の二次電池が重ねて配置される。このとき、各々の二次電池の正負一対の外部端子は、二次電池の側部のうち組電池の上面となる側部に当該側部の長手方向に分かれて設けられる。隣接する二次電池どうしを直列接続するには、一つの二次電池の一対の外部端子のうち一方（例えば正極端子）と、隣接する二次電池の一対の外部端子のうち他方（例えば負極端子）とをバスバーと呼ばれる金属部材で接続することになる。また、複数個の二次電池が重ねて配置された二次電池群には、拘束部材にて拘束荷重が加えられる。
各々の二次電池の電池缶と蓋板とが全て同じ向きになるように二次電池を配置した場合、組電池は同じ極の外部端子が二次電池の配置方向に一列に並ぶため、隣接する二次電池間でバスバーを斜め掛けして直列接続しなければならず、バスバーが大型化する問題が生じる。また、隣接する二次電池間で斜め掛けしたバスバーは、二次電池の安全弁から解放される煙、蒸気等が通過するダクトを組電池の上面に配置するのに邪魔になる。
【0008】
また、隣接する二次電池間で電池缶と蓋板とが反対向きになるように二次電池を配置した、すなわち隣接する二次電池の電池缶の浅絞り底面どうし、蓋板どうしが対向する場合、組電池は同じ極の外部端子が二次電池の配置方向に対してジグザグに進むため、隣接する二次電池間でバスバーを斜め掛けして直列接続しなくてもよい。つまり、二次電池の配置方向に平行な複数のバスバーによって、外部端子が接続される。
しかし、この場合、隣接する二次電池の蓋板どうしが対向するため、電池缶のフランジ部と蓋板との合せ部、すなわちレーザー溶接による溶接部分どうしが重なることになる。複数個の二次電池を組電池に組むために、拘束部材によって二次電池の配列方向に拘束荷重が加えられているので、溶接部分が重なるにも拘束荷重が加わる。その結果、溶接部分の溶接ビードに応力が集中して耐久性が低下するという問題がある。
しかし、この場合、隣接する二次電池の蓋板どうしが対向するため、電池缶のフランジ部と蓋板との合せ部、すなわちレーザー溶接による溶接部分どうしが重なることになる。複数個の二次電池を組電池に組むために、拘束部材によって二次電池の配列方向に拘束荷重が加えられているので、溶接部分が重なるにも拘束荷重が加わる。その結果、溶接部分の溶接ビードに応力が集中して耐久性が低下するという問題がある。
【0009】
したがって、本発明は、の課題を解決し、浅絞り形状の電池缶と蓋板とを溶接固定して密閉した角型の二次電池であって、組電池にしたときに、バスバーが大型化したりダクト配置の邪魔になったりせず、溶接ビードに拘束荷重による応力も集中しない、二次電池及びその組電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
以下に、題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明の一見地に係る二次電池は、発電要素と、電池缶と、非水電解液と、蓋板と、一対の外部端子とを備えている。
発電要素は、正極、負極及びこれらを絶縁するセパレータを複数重ねて含む、扁平なものである。
電池缶は、角型の浅絞り形状であり、発電要素を寝かせて収納している金属製のものである。また、電池缶は、その開口部の周囲にフランジ部を有している。非水電解液は、発電要素を収納した電池缶に充填されている。
蓋板は、その外縁部が電池缶のフランジ部と溶接固定されて電池缶に蓋をする金属製のものである。また、蓋板は、外縁部より内側領域に外縁部よりも平面状に突出した凸部を有している。
一対の外部端子のうち一方は、電池缶の側壁部の一つに配置され、発電要素の正極及び負極の一方と電気的に接続されている。一対の外部端子のうち他方は、一方の外部端子が配置された側壁部と同じ側である蓋板の一辺で、かつ、一方の外部端子と平面視で線対象な位置に配置され、発電要素の正極及び負極の他方と電気的に接続されている。
本発明の一見地に係る二次電池は、発電要素と、電池缶と、非水電解液と、蓋板と、一対の外部端子とを備えている。
発電要素は、正極、負極及びこれらを絶縁するセパレータを複数重ねて含む、扁平なものである。
電池缶は、角型の浅絞り形状であり、発電要素を寝かせて収納している金属製のものである。また、電池缶は、その開口部の周囲にフランジ部を有している。非水電解液は、発電要素を収納した電池缶に充填されている。
蓋板は、その外縁部が電池缶のフランジ部と溶接固定されて電池缶に蓋をする金属製のものである。また、蓋板は、外縁部より内側領域に外縁部よりも平面状に突出した凸部を有している。
一対の外部端子のうち一方は、電池缶の側壁部の一つに配置され、発電要素の正極及び負極の一方と電気的に接続されている。一対の外部端子のうち他方は、一方の外部端子が配置された側壁部と同じ側である蓋板の一辺で、かつ、一方の外部端子と平面視で線対象な位置に配置され、発電要素の正極及び負極の他方と電気的に接続されている。
【0011】
また、本発明の一見地に係る組電池は、正負一対の外部端子を上側として最大面積を有する主面に垂直な方向に対して主面の表裏を交互に入れ替えながら複数配置されている。また、隣接する二次電池どうしは、バスバーによって直列接続されている。さらに拘束部材によって二次電池の配列方向に拘束荷重が加えられている。
【0012】
このような構成を有する組電池は、二次電池の配置方向に平行な２本のバスバーによって外部端子が接続されるので、バスバーが、大型化したり、ダクト配置の邪魔になったりしない。
また、各々の二次電池の蓋板が外縁部より内側領域に外縁部よりも平面状に突出した凸部を有しているので、組電池にしたときに隣接する蓋板の外縁部どうしが接しない。したがって、溶接ビードに拘束荷重による応力も集中しない。
また、各々の二次電池の蓋板が外縁部より内側領域に外縁部よりも平面状に突出した凸部を有しているので、組電池にしたときに隣接する蓋板の外縁部どうしが接しない。したがって、溶接ビードに拘束荷重による応力も集中しない。
【0013】
なお、上述の二次電池の蓋板は、凸部の高さを、０．１～３ｍｍとしてもよい。
また、上述の二次電池の蓋板は、浅絞りされた金属板であり、その浅絞り部分が凸部を構成していてもよい。
また、上述の二次電池の蓋板は、平板からなる金属板と金属板よりも面積の小さい凸部形成層との積層体であり、凸部形成層が積層された厚みで凸部を構成していてもよい。さらに、凸部形成層を積層する場合、平面状に突出した凸部が平面視で複数領域に分割されて存在し、当該複数領域間に凸部どうしの隙間を有していてもよい。
また、上述の二次電池の蓋板は、浅絞りされた金属板であり、その浅絞り部分が凸部を構成していてもよい。
また、上述の二次電池の蓋板は、平板からなる金属板と金属板よりも面積の小さい凸部形成層との積層体であり、凸部形成層が積層された厚みで凸部を構成していてもよい。さらに、凸部形成層を積層する場合、平面状に突出した凸部が平面視で複数領域に分割されて存在し、当該複数領域間に凸部どうしの隙間を有していてもよい。
【発明の効果】
【0014】
本発明の二次電池及び組電池によれば、二次電池を組電池にしたときに、バスバーが大型化したりダクト配置の邪魔になったりせず、溶接ビードに拘束荷重による応力も集中しない。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の第１実施形態に係るリチウムイオン二次電池の外観の一例を示す表裏の斜視図である。
【図2】本発明の第１実施形態に係るリチウムイオン二次電池の内部構造の一例示す分解斜視図である。
【図3】本発明の第１実施形態に係るリチウムイオン二次電池の蓋板における凸部構造の一例を示す部分拡大断面図である。
【図4】本発明の第１実施形態に係るリチウムイオン二次電池を用いた組電池の一例を示す斜視図である。
【図5】本発明の第２実施形態に係るリチウムイオン二次電池の蓋板における凸部構造の一例を示す部分拡大断面図である。
【図6】本発明の第２実施形態に係るリチウムイオン二次電池の蓋板における各種の凸部構造の一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下の実施形態では、二次電池の一例であるリチウムイオン二次電池に本発明を適用した場合について説明する。本発明の二次電池は、リチウムイオン二次電池に限定されない。
【0017】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を、図面に基づき説明する。
１．二次電池の構造
図１は、本発明の第１実施形態に係るリチウムイオン二次電池の外観の一例を示す表裏の斜視図である。図１中、（ａ）は電池缶側から見た斜視図であり、（ｂ）は蓋板側からみた斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態に係るリチウムイオン二次電池の内部構造の一例示す分解斜視図である。なお、図２では、リチウムイオン二次電池の内部構造がわかるように、本来電池缶に充填されている二次電池の非水電解液を取り除いた状態で描いている。図３は、本発明の第１実施形態に係るリチウムイオン二次電池の蓋板における凸部構造の一例を示す部分拡大断面図である。
以下、本発明の第１実施形態を、図面に基づき説明する。
１．二次電池の構造
図１は、本発明の第１実施形態に係るリチウムイオン二次電池の外観の一例を示す表裏の斜視図である。図１中、（ａ）は電池缶側から見た斜視図であり、（ｂ）は蓋板側からみた斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態に係るリチウムイオン二次電池の内部構造の一例示す分解斜視図である。なお、図２では、リチウムイオン二次電池の内部構造がわかるように、本来電池缶に充填されている二次電池の非水電解液を取り除いた状態で描いている。図３は、本発明の第１実施形態に係るリチウムイオン二次電池の蓋板における凸部構造の一例を示す部分拡大断面図である。
【0018】
第１実施形態のリチウムイオン二次電池１は、図１及び図２に示すように、角型扁平形状を有しており、発電要素２と、発電要素２を収納する電池缶３と、発電要素２を収納した電池缶３に充填された非水電解液（図示せず）と、電池缶３に蓋をする蓋板５と、発電要素２の正極及び負極と電気的に接続される一対の外部端子（正極端子６及び負極端子７）と、を備えている。
【0019】
１―ａ．発電要素
発電要素２は、正極、負極及びこれらを絶縁するセパレータを複数重ねて含む、扁平なものである。
このような発電要素２としては、例えば、正極、負極及びセパレータをそれぞれ複数枚備え、正極、負極及びセパレータが一つずつ積層される積層タイプがある。なお、正極及び負極は、１つずつ交互に積層され、それらの最も外側はいずれも負極である。また、さらに、正極と負極の間及び発電要素２における最も外側には、セパレータがそれぞれ配置されている。また、発電要素２の主面は、正極及び負極の電極面に平行である。
発電要素２は、正極、負極及びこれらを絶縁するセパレータを複数重ねて含む、扁平なものである。
このような発電要素２としては、例えば、正極、負極及びセパレータをそれぞれ複数枚備え、正極、負極及びセパレータが一つずつ積層される積層タイプがある。なお、正極及び負極は、１つずつ交互に積層され、それらの最も外側はいずれも負極である。また、さらに、正極と負極の間及び発電要素２における最も外側には、セパレータがそれぞれ配置されている。また、発電要素２の主面は、正極及び負極の電極面に平行である。
【0020】
また、積層タイプの発電要素２の別の例としては、複数枚の正極と複数枚の負極と一枚のつづら折りされセパレータとを組み合わせて構成されていてもよい。つづら折りとは、ジグザグに折りたたむ折り方である。つまり、セパレータは、つづら折りによりジグザグに折られることで、連続した一枚の帯状の部材で交互に積層される正極１１と負極１２の間に挟み込まれる。また、このセパレータの一端側は発電要素２における最も外側にも配置されている。また、発電要素２の主面は、正極及び負極の電極面に平行である。
【0021】
また、発電要素２としては、正極、負極及び二枚のセパレータを備えた一枚の積層シートが、複数回巻かれた捲回タイプを用いることもできる。ただし、本発明においては発電要素２が扁平なものであるので、捲回タイプの発電要素２の巻きも扁平巻きである。
【0022】
（１）正極
発電要素２を構成する正極は、正極集電体の両面に、正極活物質層が担持された構成を有している
正極集電体は、正極活物質層の集電を行う機能を有している。この正極集電体は、例えば、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ニッケル、鉄などの金属箔、又は、これらの合金からなる合金箔から構成されており、約１μｍ～約５００μｍの厚みを有している。
正極活物質層は、リチウムイオンを吸蔵・放出し得る正極活物質を含んで構成されている。正極活物質としては、例えば、リチウムを含有した酸化物が挙げられる。具体的には、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＦｅＯ２、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、及び、これら酸化物中の遷移金属を一部他の金属元素で置換した化合物などが挙げられる。
発電要素２を構成する正極は、正極集電体の両面に、正極活物質層が担持された構成を有している
正極集電体は、正極活物質層の集電を行う機能を有している。この正極集電体は、例えば、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ニッケル、鉄などの金属箔、又は、これらの合金からなる合金箔から構成されており、約１μｍ～約５００μｍの厚みを有している。
正極活物質層は、リチウムイオンを吸蔵・放出し得る正極活物質を含んで構成されている。正極活物質としては、例えば、リチウムを含有した酸化物が挙げられる。具体的には、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＦｅＯ２、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、及び、これら酸化物中の遷移金属を一部他の金属元素で置換した化合物などが挙げられる。
【0023】
（２）負極
発電要素２を構成する負極は、負極集電体の両面に、負極活物質層が担持された構成を有している。
負極集電体は、負極活物質層の集電を行う機能を有している。この負極集電体は、例えば、銅、ニッケル、ステンレス鋼、鉄、ニッケルメッキ層などの金属箔、又は、これらの合金からなる合金箔から構成されており、約１μｍ～約１００μｍの厚みを有している。
負極活物質層は、リチウムイオンを吸蔵・放出し得る負極活物質を含んで構成されている。負極活物質としては、例えば、リチウムの吸蔵・放出が可能な物質からなる。具体的には、粒子状（鱗片状、塊状、繊維状、ウィスカー状、球状、粉砕粒子状など）の天然黒鉛もしくは人造黒鉛が挙げられる。なお、負極活物質として、メソカーボンマイクロビーズ、メソフェーズピッチ粉末、等方性ピッチ粉末などを黒鉛化して得られる人造黒鉛を使用してもよい。また、非晶質炭素を表面付着させた黒鉛粒子を使用することもできる。さらに、リチウム遷移金属酸化物リチウム遷移金属窒化物、遷移金属酸化物及び酸化シリコンなども使用可能である。リチウム遷移金属酸化物としては、例えば、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２に代表されるチタン酸リチウムを用いるとよい。
発電要素２を構成する負極は、負極集電体の両面に、負極活物質層が担持された構成を有している。
負極集電体は、負極活物質層の集電を行う機能を有している。この負極集電体は、例えば、銅、ニッケル、ステンレス鋼、鉄、ニッケルメッキ層などの金属箔、又は、これらの合金からなる合金箔から構成されており、約１μｍ～約１００μｍの厚みを有している。
負極活物質層は、リチウムイオンを吸蔵・放出し得る負極活物質を含んで構成されている。負極活物質としては、例えば、リチウムの吸蔵・放出が可能な物質からなる。具体的には、粒子状（鱗片状、塊状、繊維状、ウィスカー状、球状、粉砕粒子状など）の天然黒鉛もしくは人造黒鉛が挙げられる。なお、負極活物質として、メソカーボンマイクロビーズ、メソフェーズピッチ粉末、等方性ピッチ粉末などを黒鉛化して得られる人造黒鉛を使用してもよい。また、非晶質炭素を表面付着させた黒鉛粒子を使用することもできる。さらに、リチウム遷移金属酸化物リチウム遷移金属窒化物、遷移金属酸化物及び酸化シリコンなども使用可能である。リチウム遷移金属酸化物としては、例えば、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２に代表されるチタン酸リチウムを用いるとよい。
【0024】
（３）セパレータ
発電要素２を構成するセパレータは、イオンを透過するための孔を有する部材である。
セパレータとしては、強度が十分でかつ非水電解液を多く保持できるものがよく、そのような観点から、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はエチレン－プロピレン共重合体を含む微多孔フィルムや不織布などが好ましい。その他にも、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテル、セルロース、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリ（メタ）アクリル酸エステルなどの高分子からなる微多孔フィルムなどを用いることができる。さらに、これらの微多孔フィルムを重ね合わせた多層フィルムを用いることもできる。セパレータの厚みとしては、５μｍ～１００μｍが好ましい。また、セパレータの空隙率としては、３０％～９０％が好ましい。
発電要素２を構成するセパレータは、イオンを透過するための孔を有する部材である。
セパレータとしては、強度が十分でかつ非水電解液を多く保持できるものがよく、そのような観点から、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、又はエチレン－プロピレン共重合体を含む微多孔フィルムや不織布などが好ましい。その他にも、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテル、セルロース、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリ（メタ）アクリル酸エステルなどの高分子からなる微多孔フィルムなどを用いることができる。さらに、これらの微多孔フィルムを重ね合わせた多層フィルムを用いることもできる。セパレータの厚みとしては、５μｍ～１００μｍが好ましい。また、セパレータの空隙率としては、３０％～９０％が好ましい。
【0025】
（４）電極タブ
発電要素２は、図２に示すように、正極の正極集電体から正極タブ２１を介して、負極の負極集電体から負極タブ２２を介して、一対の外部端子（正極端子６及び負極端子７）と電気的に接続されている。正極タブ２１及び負極タブ２２は、発電要素２の同じ端面より突出している。この正極タブ２１及び負極タブ２２には、集電体と同材質のものを用いることが可能であるが、異なる材質でも構わない。
発電要素２は、図２に示すように、正極の正極集電体から正極タブ２１を介して、負極の負極集電体から負極タブ２２を介して、一対の外部端子（正極端子６及び負極端子７）と電気的に接続されている。正極タブ２１及び負極タブ２２は、発電要素２の同じ端面より突出している。この正極タブ２１及び負極タブ２２には、集電体と同材質のものを用いることが可能であるが、異なる材質でも構わない。
【0026】
１－ｂ．非水電解液
電池缶３内に発電要素２とともに封入される非水電解液（図示せず）は、特に限定されるものではないが、溶媒として、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γ－ブチロラクトンなどのエステル類や、テトラヒドロフラン、２－メチルテトラヒドロフランジ部オキサン、ジオキソラン、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、メトキシエトキシエタンなどのエーテル類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、ギ酸メチル、酢酸メチルなどの極性溶媒を使用することができる。これらの溶媒は単独で使用してもよいし、２種以上を混合して混合溶媒として使用してもよい。
電池缶３内に発電要素２とともに封入される非水電解液（図示せず）は、特に限定されるものではないが、溶媒として、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γ－ブチロラクトンなどのエステル類や、テトラヒドロフラン、２－メチルテトラヒドロフランジ部オキサン、ジオキソラン、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、メトキシエトキシエタンなどのエーテル類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、ギ酸メチル、酢酸メチルなどの極性溶媒を使用することができる。これらの溶媒は単独で使用してもよいし、２種以上を混合して混合溶媒として使用してもよい。
【0027】
１－ｃ．電池缶
電池缶３は、扁平な金属製の角型缶である。この電池缶３は、金属板を浅絞り加工することによって形成されている。電池缶３の浅絞り形状は、矩形状の底部３１と、底部３１の四辺においてそれぞれ立ち上がる側壁部３２と、４つの側壁部３２の底部３１とは反対側の端部で構成される開口部３３と、開口部３３の周囲に張り出すフランジ部３４を有している。なお、電池缶３の底部３１とフランジ部３４とは平行である。
電池缶３は、扁平な金属製の角型缶である。この電池缶３は、金属板を浅絞り加工することによって形成されている。電池缶３の浅絞り形状は、矩形状の底部３１と、底部３１の四辺においてそれぞれ立ち上がる側壁部３２と、４つの側壁部３２の底部３１とは反対側の端部で構成される開口部３３と、開口部３３の周囲に張り出すフランジ部３４を有している。なお、電池缶３の底部３１とフランジ部３４とは平行である。
【0028】
電池缶３の底部３１、側壁部３２及び開口部３３のサイズは、扁平な発電要素２を寝かせて、すなわち発電要素２の主面が底部３１と対向するようにして収納可能な大きさとなっている。具体的には、電池缶３は、例えば、底部３１における外面側の縦方向の長さ（図２のＹ方向の長さＬ１）が２０２ｍｍに形成されており、底部３１における外面側の横方向の長さ（図２のＸ方向の長さＷ１）が９４ｍｍに形成されている。電池缶３の外面部の深さ（図２のＺ方向の長さＴ１）は、例えば、４ｍｍに形成されている。
また、電池缶３の開口部３３のサイズは、底部３１のサイズと同じか、底部３１のサイズより僅かに大きい。後者の場合には、側壁部３２における内面側の傾きが、例えば、５°程度となる。
また、電池缶３の開口部３３のサイズは、底部３１のサイズと同じか、底部３１のサイズより僅かに大きい。後者の場合には、側壁部３２における内面側の傾きが、例えば、５°程度となる。
【0029】
電池缶３のフランジ部３４のサイズは、後述する蓋板５の外縁部５１ａと溶接固定するのに十分な大きさとなっている。フランジ部３４の張り出し方向の長さ（図２のＸ方向、Ｙ方向のＷ２）は、例えば、３ｍｍに形成されている。
なお、本段落及び前段落で示した電池缶３のサイズの各数値は一例であり、本発明はこれに限定されない。
なお、本段落及び前段落で示した電池缶３のサイズの各数値は一例であり、本発明はこれに限定されない。
【0030】
浅絞り加工は、絞り加工の一種である。絞り加工は。一枚の薄い金属板から様々な形状の有底容器をつなぎ目なく作る加工法である。一般的には、灰皿やフライパンのような浅い容器を作る絞り加工を浅絞り加工、深さが筒の開口部サイズ（円筒の直径や角筒の口辺）のと比べて深いものを深絞り加工と呼ぶ。本発明における浅絞り加工とは、角型扁平状のリチウムイオン二次電池１の主面を底とする電池缶３を成形するものである。
【0031】
なお、電池缶３の浅絞り加工に用いる金属板としては、例えば、鉄、ステンレススチール、アルミニウム、銅などの金属板を用いて形成することができる。また、金属板の厚みは、例えば、０．１ｍｍ～１ｍｍとすることができる。
【0032】
また、電池缶３の４つの側壁部３２のうち１つには、中央部に電池内圧が規定圧を超えた場合に開放される安全弁８が設けられている（図１、図２参照）。電池内圧の上昇は、劣化や過充電等による過度な発熱によって生じる。この安全弁８は、例えば、貫通孔を外部からキャップで封止したものであり、電池内圧の上昇によりキャップが外れることで開放される。なお、安全弁８は、複数個の二次電池を用いて組電池としたときに上側となる側壁部３２に設けるのが好ましい。
また、金属製の電池缶３は、後述する「２．組電池の構造」項に記載の理由で、その外側表面をさらに絶縁フィルムで被覆されているのが好ましい（図示せず）。
また、金属製の電池缶３は、後述する「２．組電池の構造」項に記載の理由で、その外側表面をさらに絶縁フィルムで被覆されているのが好ましい（図示せず）。
【0033】
１－ｄ．蓋板
蓋板５は、金属製であり、その外縁部５１ａが電池缶３のフランジ部３４と溶接固定されて電池缶３に蓋をするものである。この蓋板５と電池缶３とでリチウムイオン二次電池１の外装容器が構成される。蓋板５の形状は、図１及び図２に示すように、電池缶３の開口部３３に蓋をする矩形状であり、蓋板５を構成する金属板５１の外縁部５１ａより内側領域に外縁部５１ａよりも外面側に平面状に突出した凸部５２を有している。なお、電池缶３の底部３１と蓋板５の凸部５２における頂面とは平行である。
なお、第１実施形態における蓋板５の凸部５２は、図３に示すように、平板状の金属板を浅絞り加工することによって形成されている。すなわち、蓋板５が浅絞りされた金属板５１であり、その浅絞り部分が蓋板５の外面側において凸部５２を構成する。
蓋板５は、金属製であり、その外縁部５１ａが電池缶３のフランジ部３４と溶接固定されて電池缶３に蓋をするものである。この蓋板５と電池缶３とでリチウムイオン二次電池１の外装容器が構成される。蓋板５の形状は、図１及び図２に示すように、電池缶３の開口部３３に蓋をする矩形状であり、蓋板５を構成する金属板５１の外縁部５１ａより内側領域に外縁部５１ａよりも外面側に平面状に突出した凸部５２を有している。なお、電池缶３の底部３１と蓋板５の凸部５２における頂面とは平行である。
なお、第１実施形態における蓋板５の凸部５２は、図３に示すように、平板状の金属板を浅絞り加工することによって形成されている。すなわち、蓋板５が浅絞りされた金属板５１であり、その浅絞り部分が蓋板５の外面側において凸部５２を構成する。
【0034】
この蓋板５のサイズは、その外縁部５１ａが電池缶３のフランジ部３４と重なって溶接固定が可能な大きさとなっている。
この蓋板５の凸部５２の高さ（図１（ｂ）のＺ方向のＴ２）は、０．１～３ｍｍであり、好ましくは０．１～２ｍｍである。凸部５２の高さが０．１ｍｍを満たないと、隣接するリチウムイオン二次電池１の蓋板５どうしが対向するように配置して組電池１０としたときに、蓋板５どうしが接触してしまい、電池缶３と蓋板５との溶接部分の溶接ビードに応力が集中することを回避できない。凸部５２の高さが３ｍｍを超えると、溶接に用いるレーザー光と凸部５２の側面が干渉するという問題が生じる。（もちろん、レーザー光をさらに傾けて照射することも考えられるが、ガルバノスキャナで加工できる範囲を超えてしまい、生産性が低下する。
この蓋板５の凸部５２の高さ（図１（ｂ）のＺ方向のＴ２）は、０．１～３ｍｍであり、好ましくは０．１～２ｍｍである。凸部５２の高さが０．１ｍｍを満たないと、隣接するリチウムイオン二次電池１の蓋板５どうしが対向するように配置して組電池１０としたときに、蓋板５どうしが接触してしまい、電池缶３と蓋板５との溶接部分の溶接ビードに応力が集中することを回避できない。凸部５２の高さが３ｍｍを超えると、溶接に用いるレーザー光と凸部５２の側面が干渉するという問題が生じる。（もちろん、レーザー光をさらに傾けて照射することも考えられるが、ガルバノスキャナで加工できる範囲を超えてしまい、生産性が低下する。
【0035】
なお、蓋板５の浅絞り加工に用いる金属板５１としては、電池缶３に用いたのと同様の材料、厚みからなる金属板を用いることができる。
【0036】
なお、蓋板５の外縁部５１aと電池缶３のフランジ部３４とは、レーザー等で溶接することで固定される。
また、非水電解液は、電池缶３の開口部３３が蓋板５で封口された後に、注液孔（図示しない）から注液されている。そして、注液孔とほぼ同じ直径の封口部材を注液孔に設置した後、レーザー等の溶接により、注液孔が封口されている。注液孔の形成場所は、特に限定されない。電池缶３の底部３１及び４つの側壁部３２のいずれかに注液孔を設けてもよいし、蓋板５に注液孔を設けてもよい。
また、金属製の蓋板５は、後述する「２．組電池の構造」項に記載の理由で、その外側表面をさらに絶縁フィルムで被覆されているのが好ましい（図示せず）。
また、非水電解液は、電池缶３の開口部３３が蓋板５で封口された後に、注液孔（図示しない）から注液されている。そして、注液孔とほぼ同じ直径の封口部材を注液孔に設置した後、レーザー等の溶接により、注液孔が封口されている。注液孔の形成場所は、特に限定されない。電池缶３の底部３１及び４つの側壁部３２のいずれかに注液孔を設けてもよいし、蓋板５に注液孔を設けてもよい。
また、金属製の蓋板５は、後述する「２．組電池の構造」項に記載の理由で、その外側表面をさらに絶縁フィルムで被覆されているのが好ましい（図示せず）。
【0037】
1－ｅ．外部端子
リチウムイオン二次電池１は、一対の外部端子である正極端子６及び負極端子７を備え（図１，図２参照）、発電要素２の図示しない正極及び負極と電気的に接続される。そのため、電池缶３内に収納された発電要素２には、図２に示すように、正極と外部端子である正極端子６とを仲介する正極タブ２１、負極と外部端子である負極端子７とを仲介する負極タブ２２が、発電要素２の同じ端面から突出するように設けられている。
リチウムイオン二次電池１は、一対の外部端子である正極端子６及び負極端子７を備え（図１，図２参照）、発電要素２の図示しない正極及び負極と電気的に接続される。そのため、電池缶３内に収納された発電要素２には、図２に示すように、正極と外部端子である正極端子６とを仲介する正極タブ２１、負極と外部端子である負極端子７とを仲介する負極タブ２２が、発電要素２の同じ端面から突出するように設けられている。
【0038】
正極端子６は、電池缶３の側壁部３２の一つに配置されている。この正極端子６は、例えば、電池缶３の側壁部３２が有する貫通孔３５に挿入されている薄板状の正極端子本体６１と、正極端子本体６１と電池缶３の貫通孔３５内壁との接触を防止する絶縁部材６２とを備えている（図1，図２参照）。正極端子本体６１と電池缶３の貫通孔３５内壁との間の隙間は、絶縁部材６２によって完全密封されている。
【0039】
負極端子７は、正極端子６が配置された電池缶３の側壁部３２と同じ側である蓋体５の一辺に配置されている。また、負極端子７は、正極端子６と平面視で線対象な位置に配置されている。この負極端子７は、例えば、矩形状の蓋体５と連続する一体のパターンとして、金属板から打ち抜かれたものである（図1，図２参照）。
なお、正極端子６と負極端子７は、本明細書に記載の本発明の効果が得られるのであれば、平面視で完全な線対象となっていなくてもよく、多少の位置ずれは許容範囲である。
また、矩形状の蓋体５とは別体の負極端子７を、蓋体５にレーザー等の溶接で固定してもよい。
なお、正極端子６と負極端子７は、本明細書に記載の本発明の効果が得られるのであれば、平面視で完全な線対象となっていなくてもよく、多少の位置ずれは許容範囲である。
また、矩形状の蓋体５とは別体の負極端子７を、蓋体５にレーザー等の溶接で固定してもよい。
【0040】
また、正極端子６及び負極端子７は、正極端子６と発電要素２の正極、負極端子７と発電要素２の正極がそれぞれ電気的に正しく接続されていれば、上記した接続構造を入れ替えてもよい。さらに、本発明の外部端子は、第１実施形態で示した接続構造以外の公知のものを適宜採用することができる。
【0041】
２．組電池の構造
図４は、本発明の第１実施形態に係るリチウムイオン二次電池を用いた組電池の一例を示す斜視図である。
図４は、本発明の第１実施形態に係るリチウムイオン二次電池を用いた組電池の一例を示す斜視図である。
【0042】
第１実施形態のリチウムイオン二次電池１を用いた組電池１０は、図４に示すように、上記したリチウムイオン二次電池１が、最大面積を有する主面に垂直な方向に対して複数配置されている。また、組電池１０は、隣接するリチウムイオン二次電池１，１どうしを直列接続するバスバー１１を備えている。さらに、組電池１０は、リチウムイオン二次電池１の配列方向に拘束荷重を加える拘束部材（一例としてバンド１２）を備えている。図４に示す例では、リチウムイオン二次電池１は７個である。
【0043】
２―ａ．二次電池の配列
組電池１０を構成する複数のリチウムイオン二次電池１は、図４に示すように、正負一対の外部端子（正極端子６及び負極端子７）が上側となるように配置されている。
また、組電池１０を構成する複数のリチウムイオン二次電池１は、図４に示すように、主面の表裏を交互に入れ替えながら配置されている。例えば、リチウムイオン二次電池１について蓋板５側を表（おもて）面、電池缶３側を裏面とすると、組電池１０における複数のリチウムイオン二次電池１は、表裏、裏表、表裏、・・・・・、裏表のように配置される。このとき、各リチウムイオン二次電池１における正極端子６と負極端子７とは、平面視で線対象な位置に配置されている（図１，図２参照）ので、組電池１９の上側にある外部端子は、リチウムイオン二次電池１の配列方向に２列になって並んでいる。そして、一方の列は、正極端子６、負極端子７、正極端子６、負極端子７、・・・・、正極端子６、負極端子７と正負が交互に並ぶ。また、他方の列は、負極端子７、正極端子６、負極端子７、正極端子６、・・・・、負極端子７、正極端子６と正負が交互に並ぶ。図４に示す例では、リチウムイオン二次電池１の外部端子は各列７個並ぶ。
組電池１０を構成する複数のリチウムイオン二次電池１は、図４に示すように、正負一対の外部端子（正極端子６及び負極端子７）が上側となるように配置されている。
また、組電池１０を構成する複数のリチウムイオン二次電池１は、図４に示すように、主面の表裏を交互に入れ替えながら配置されている。例えば、リチウムイオン二次電池１について蓋板５側を表（おもて）面、電池缶３側を裏面とすると、組電池１０における複数のリチウムイオン二次電池１は、表裏、裏表、表裏、・・・・・、裏表のように配置される。このとき、各リチウムイオン二次電池１における正極端子６と負極端子７とは、平面視で線対象な位置に配置されている（図１，図２参照）ので、組電池１９の上側にある外部端子は、リチウムイオン二次電池１の配列方向に２列になって並んでいる。そして、一方の列は、正極端子６、負極端子７、正極端子６、負極端子７、・・・・、正極端子６、負極端子７と正負が交互に並ぶ。また、他方の列は、負極端子７、正極端子６、負極端子７、正極端子６、・・・・、負極端子７、正極端子６と正負が交互に並ぶ。図４に示す例では、リチウムイオン二次電池１の外部端子は各列７個並ぶ。
【0044】
本実施形態のリチウムイオン二次電池１を複数並べて組電池１０とする場合、金属製の電池缶３と蓋板５とを溶接固定してなるケースに電位を有することから、リチウムイオン二次電池１どうしを絶縁する必要がある。絶縁手段としては、各々のリチウムイオン二次電池１の金属製のケース表面のうち隣のリチウムイオン二次電池１と接触する部分を絶縁フィルムで被覆することが好ましい（図示せず）。また、別の絶縁手段としては、また、各々のリチウムイオン二次電池１を絶縁袋に収納したり、リチウムイオン二次電池１どうしの間に絶縁板を挟んだりしてもよい（図示せず）。
【0045】
２―ｂ．バスバー
バスバー１１は、隣接するリチウムイオン二次電池１，１どうしを直列接続する金属部材である。
上述したように、組電池１９の上側にある外部端子は、リチウムイオン二次電池１の配列方向に２列になって並んでいる。そして、各列において負極端子７と正極端子６が交互に並んでいる。したがって、図４に示すように、バスバー１１は、隣接するリチウムイオン二次電池１間で斜め掛けすることなく、リチウムイオン二次電池１の配列方向に平行に渡されることになる。
このような構成を有する組電池１０は、リチウムイオン二次電池１の配置方向に２列に並ぶ複数のバスバー１１によって外部端子が接続されるので、バスバー１１が、大型化したり、ダクト配置の邪魔になったりしない。
バスバー１１は、隣接するリチウムイオン二次電池１，１どうしを直列接続する金属部材である。
上述したように、組電池１９の上側にある外部端子は、リチウムイオン二次電池１の配列方向に２列になって並んでいる。そして、各列において負極端子７と正極端子６が交互に並んでいる。したがって、図４に示すように、バスバー１１は、隣接するリチウムイオン二次電池１間で斜め掛けすることなく、リチウムイオン二次電池１の配列方向に平行に渡されることになる。
このような構成を有する組電池１０は、リチウムイオン二次電池１の配置方向に２列に並ぶ複数のバスバー１１によって外部端子が接続されるので、バスバー１１が、大型化したり、ダクト配置の邪魔になったりしない。
【0046】
バスバー１１の材質としては、例えば、銅、アルミニウム、スチール、ニッケル及びそれらの合金などを用いることができる。
【0047】
また、図４に示す組電池１９の例では、リチウムイオン二次電池１の配列方向に２列になって並んでいる外部端子を、各列３本ずつのバスバー１１で接続している。
なお、図４中、複数のリチウムイオン二次電池１は、２つのエンドプレート１３，１３によって両側より挟まれている。また、２つのエンドプレート１３，１３の上面に設けられた組電池端子１４，１４が組電池１０の最外側の正極端子６、負極端子７と、バスバー１１と同様の金属部材によって、電気的に接続されている。
なお、図４中、複数のリチウムイオン二次電池１は、２つのエンドプレート１３，１３によって両側より挟まれている。また、２つのエンドプレート１３，１３の上面に設けられた組電池端子１４，１４が組電池１０の最外側の正極端子６、負極端子７と、バスバー１１と同様の金属部材によって、電気的に接続されている。
【0048】
２―ｃ．バンド
バンド１２は、組電池１０の複数のリチウムイオン二次電池１を、リチウムイオン二次電池１どうしが分離しないように拘束する部材である。
図４に示す例では、２本の平行なバンド１２が、組電池１０の側面（リチウムイオン二次電池１の正極電子６及び負極電子７の配置された上面と、当該上面と対抗する下面とを除く残りの面）上から、複数のリチウムイオン二次電池１を縛っている。
このような構成を有する組電池１０は、各々のリチウムイオン二次電池１の蓋板５が外縁部５１より内側領域に外縁部５１よりも平面状に突出した凸部５２を有しているので、隣接するリチウムイオン二次電池１の蓋板５の外縁部５１どうしが接しない。したがって、溶接ビードに拘束荷重による応力も集中しない。
バンド１２は、組電池１０の複数のリチウムイオン二次電池１を、リチウムイオン二次電池１どうしが分離しないように拘束する部材である。
図４に示す例では、２本の平行なバンド１２が、組電池１０の側面（リチウムイオン二次電池１の正極電子６及び負極電子７の配置された上面と、当該上面と対抗する下面とを除く残りの面）上から、複数のリチウムイオン二次電池１を縛っている。
このような構成を有する組電池１０は、各々のリチウムイオン二次電池１の蓋板５が外縁部５１より内側領域に外縁部５１よりも平面状に突出した凸部５２を有しているので、隣接するリチウムイオン二次電池１の蓋板５の外縁部５１どうしが接しない。したがって、溶接ビードに拘束荷重による応力も集中しない。
【0049】
バンド１２としては、帯鉄が好ましい。
また、バンド１２以外に、シャフト、圧入用のスリット構造体などを拘束部材として用いてもよい。
また、バンド１２以外に、シャフト、圧入用のスリット構造体などを拘束部材として用いてもよい。
【0050】
【0051】
第１実施形態のリチウムイオン二次電池１では 蓋板５が浅絞りされた金属板５１であり、その浅絞り部分が蓋板５の外面側において凸部５２を構成している（図３参照）が、本発明のリチウムイオン二次電池１は、これに限定されない。
例えば、リチウムイオン二次電池１は、図５に示すように、蓋板５が平板からなる金属板５３と金属板５３よりも面積の小さい凸部形成層５４との積層体であり、凸部形成層５４が積層された厚みで凸部５２を構成していてもよい（第２実施形態）。
例えば、リチウムイオン二次電池１は、図５に示すように、蓋板５が平板からなる金属板５３と金属板５３よりも面積の小さい凸部形成層５４との積層体であり、凸部形成層５４が積層された厚みで凸部５２を構成していてもよい（第２実施形態）。
【0052】
金属板５３のサイズは、第１実施形態の蓋板５の金属板５１と同様、その外縁部５３ａが電池缶３のフランジ部３４と重なって溶接固定が可能な大きさとなっている。また、金属板５３の厚みは、浅絞り加工を行わないので、第１実施形態の蓋板５の金属板５１と異なっていてもよい。
金属板５３よりも面積の小さい凸部形成層５４は、上記したようにその積層により蓋板５の凸部５２を構成している。第２実施形態の蓋板５の凸部５２の高さ（つまり、凸部形成層５４の厚みと同等又は近似）は、第１実施形態の蓋板５の凸部５２と同様である。
金属板５３よりも面積の小さい凸部形成層５４は、上記したようにその積層により蓋板５の凸部５２を構成している。第２実施形態の蓋板５の凸部５２の高さ（つまり、凸部形成層５４の厚みと同等又は近似）は、第１実施形態の蓋板５の凸部５２と同様である。
【0053】
平板からなる金属板５３としては、第１実施形態の蓋板５の金属板５１と同様に、例えば、鉄、ステンレススチール、アルミニウム、銅などの材料を用いて形成することができる。なお、平板からなる金属板５３の厚みは、第１実施形態の蓋板５の金属板５１と同様に、例えば、０．１～１ｍｍとすることができる。
第１及び第２実施形態の蓋板５は、金属板５１，５３の厚みが０．１ｍｍを満たないと、蓋板５として機能しない。金属板５１，５３の厚みが１ｍｍを超えると、その外縁部５１ａ，５３ａにおいてレーザー溶接で電池缶３と固定することが困難になる。
第１及び第２実施形態の蓋板５は、金属板５１，５３の厚みが０．１ｍｍを満たないと、蓋板５として機能しない。金属板５１，５３の厚みが１ｍｍを超えると、その外縁部５１ａ，５３ａにおいてレーザー溶接で電池缶３と固定することが困難になる。
【0054】
凸部形成層５４としては、金属板５３と同様の材料とすることもできるが、より好ましくは絶縁性の材料を用いる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ＡＢＳ、ＰＢＴ，ベークライト、ポリアセタール、塩化ビニル、フッ素樹脂、ＰＡＩ、ＰＥＥＫ、ＰＥＩ、ＰＩなどからなる樹脂フィルムや被膜、エポキシガラス板、セラミックス板を用いることができる。
【0055】
なお、凸部形成層５４の積層によって形成される凸部５２の高さは、例えば、０．１ｍｍ～３ｍｍとすることができる。凸部５２の高さが０．１ｍｍを満たないと、隣接するリチウムイオン二次電池１の蓋板５どうしが対向するように配置して組電池１０としたときに、蓋板５どうしが接触してしまい、電池缶３と蓋板５との溶接部分の溶接ビードに応力が集中することを回避できない。凸部５２の高さが３ｍｍを超えると、溶接に用いるレーザー光と凸部５２の側面が干渉するという問題が生じる。（もちろん、レーザー光をさらに傾けて照射することも考えられるが、ガルバノスキャナで加工できる範囲を超えてしまい、生産性が低下する。
【0056】
金属板５３に対する凸部形成層５４の積層方法としては、両面テープ又は接着材（ともに図示しない）による接着、コーティング、転写などを用いることができる。両面テープ又は接着材を用いる場合は、その厚みが凸部５２の高さに含まれる。
【0057】
また、本実施形態における蓋板５の凸部５２は、図６（ａ）に示すように、蓋板５の外縁部５３ａより内側領域に一様に突出することができるが、これに限定されない。例えば、平面状に突出した凸部５２が平面視で複数領域に分割されて存在し、複数領域間に凸部形成層５４どうしの隙間５５を有していてもよい。一例としては、Ｘ方向に横配列（図６（ｂ）参照）、Ｙ方向に縦配列（図６（ｃ）参照）、ＸＹ方向に縦横配列（図６（ｄ）参照）などである。また、図示した例以外にも、配列方向や数を変更して適宜設定することができる。
このように構成することによって、隙間５５を組電池１０の冷却風の通路として使うことができる。
このように構成することによって、隙間５５を組電池１０の冷却風の通路として使うことができる。
【0058】
その他の構成については、第１実施形態と同様であるから説明を省略する。
【0059】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、二次電池１の各部材の数も、本明細書で一例として記載したものに限定されない。
【符号の説明】
【0060】
１ 二次電池
２ 発電要素
２１ 正極タブ
２２ 負極タブ
３ 電池缶
３１ 底部
３２ 側壁部
３３ 開口部
３４ フランジ部
３５ 貫通孔
５ 蓋板
５１，５３ 金属板
５１ａ，５３ａ 外縁部
５２ 凸部
５４ 凸部形成層
５５ 隙間
６ 正極端子
７ 負極端子
８ 安全弁
１０ 組電池
１１ バスバー
１２ バンド
１３ エンドプレート
１４ 組電池端子
２ 発電要素
２１ 正極タブ
２２ 負極タブ
３ 電池缶
３１ 底部
３２ 側壁部
３３ 開口部
３４ フランジ部
３５ 貫通孔
５ 蓋板
５１，５３ 金属板
５１ａ，５３ａ 外縁部
５２ 凸部
５４ 凸部形成層
５５ 隙間
６ 正極端子
７ 負極端子
８ 安全弁
１０ 組電池
１１ バスバー
１２ バンド
１３ エンドプレート
１４ 組電池端子
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】