特許 7443308 二次電池の製造方法および二次電池

(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】

(24)【登録日】2024-02-26

(45)【発行日】2024-03-05

(54)【発明の名称】二次電池の製造方法および二次電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/567 20210101AFI20240227BHJP

【ＦＩ】

H01M50/567

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021156664

(22)【出願日】2021-09-27

(65)【公開番号】P2023047639

(43)【公開日】2023-04-06

【審査請求日】2022-10-07

(73)【特許権者】

【識別番号】520184767

【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117606

【弁理士】

【氏名又は名称】安部 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100136423

【弁理士】

【氏名又は名称】大井 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100121186

【弁理士】

【氏名又は名称】山根 広昭

(74)【代理人】

【識別番号】100130605

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 浩治

(72)【発明者】

【氏名】今堀 利生

(72)【発明者】

【氏名】室屋 陽平

(72)【発明者】

【氏名】梅村 幸司

(72)【発明者】

【氏名】米田 幸志郎

【審査官】小森 重樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０１０７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２４６９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２５９５２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／５６７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一部が開口したケース本体と、前記ケース本体の開口に設けられる封口板とを備えた二次電池の前記封口板に形成された取付孔に、オーバル形状かつ筒状の軸部を有する端子を、前記軸部が前記封口板から突出するように挿入する第１準備工程と、
前記取付孔の周囲における前記封口板の前記軸部が突出している側の面に、導電部材を配置する第２準備工程と、
オーバル形状の先端部と、前記先端部よりも径が大きい真円形状の基端部とを有する、かしめ工具を用いて、前記先端部を前記端子の前記軸部に挿入し、前記基端部で前記軸部のうち前記封口板から突出した部分の内径を押し広げる第１かしめ工程と、
前記第１かしめ工程で前記軸部の押し広げられた部分を、平らにプレスする第２かしめ工程と、
を包含する、二次電池の製造方法。

【請求項2】

前記基端部は、前記先端部に向かうにしたがって径が小さくなる縮径部分を有し、
前記第１かしめ工程では、前記基端部の前記縮径部分で、前記軸部のうち前記封口板から突出した部分の内径を押し広げる、請求項１に記載された二次電池の製造方法。

【請求項3】

前記第２かしめ工程で平らにプレスされた前記軸部の押し広げられた部分の、オーバル形状の長径方向の周縁部に、段差を形成するようにプレスする第３かしめ工程を包含する、請求項１または２に記載された二次電池の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、二次電池の製造方法および二次電池に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、電極外部端子と、封口板と、封口板に重ねられる集電板とを備えた密閉型電池が開示されている。電極外部端子は、鍔部と、鍔部から一方向に突出した柱状挿入部とを有している。柱状挿入部の横断面の形状は、中空なトラック形状である。封口板および集電板には、それぞれ柱状挿入部が挿入される貫通孔が形成されている。ここでは、封口板の貫通孔と集電板の貫通孔とが重なるように、封口板と集電板とを重ね、これら貫通孔に筒状挿入部を挿入する。そして、柱状挿入部の先端部分をかしめることで、電極外部端子を封口板に固定することができる。

【0003】

例えば特許文献２には、外部端子と、蓋と、蓋に重ねられる集電板とを備えた角形二次電池が開示されている。外部端子は、矩形形状の端子頭部と、端子頭部に設けられた楕円形状の軸部とを有している。蓋には、外部端子の軸部が挿入される貫通孔が形成されている。集電板には、軸部が挿入される開口孔が形成されている。ここでは、貫通孔と開口孔とが重なるように、蓋と集電板とを重ねる。そして、外部端子の軸部を貫通孔および開口孔に挿入する。その後、軸部の先端部分をかしめることで、外部端子を蓋に固定することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００８－２７０１６７号公報

【文献】特許第６５７７９９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１に開示された電極外部端子では、トラック形状の柱状挿入部をかしめている。特許文献２に開示された外部端子では、楕円形状の軸部をかしめている。このように、トラック形状や楕円形状の部材をかしめると、かしめた部分の厚みが一定ではなく、ばらつきが生じることがあった。その結果、かしめ強度を確保することができないことがあった。

【課題を解決するための手段】

【0006】

ここで提案される二次電池の製造方法は、第１準備工程と、第２準備工程と、第１かしめ工程と、第２かしめ工程とを包含する。第１準備工程では、一部が開口したケース本体と、ケース本体の開口に設けられる封口板とを備えた二次電池の封口板に形成された取付孔に、オーバル形状かつ筒状の軸部を有する端子を、軸部が封口板から突出するように挿入する。第２準備工程では、取付孔の周囲における封口板の軸部が突出している側の面に、導電部材を配置する。第１かしめ工程では、オーバル形状の先端部と、先端部よりも径が大きい真円形状の基端部とを有する、かしめ工具を用いて、先端部を端子の軸部に挿入し、基端部で軸部のうち封口板から突出した部分の内径を押し広げる。第２かしめ工程では、第１かしめ工程で軸部の押し広げられた部分を、平らにプレスする。

【0007】

ここで提案される二次電池の製造方法によれば、かしめ工具におけるオーバル形状の先端部で、オーバル形状の軸部の内周面を均一に当て付けることができる。そして、かしめ工具における真円形状の基端部が軸部に当て付けられることで、オーバル形状の長径方向に沿った軸部の部分から外方に広げられるため、軸部のかしめた部分の厚みのばらつきを抑えることができる。よって、端子のかしめ強度を確保することができる。

【0008】

ここで提案される二次電池の製造方法によれば、基端部は、先端部に向かうにしたがって径が小さくなる縮径部分を有してもよい。第１かしめ工程では、基端部の縮径部分で、軸部のうち封口板から突出した部分の内径を押し広げてもよい。

【0009】

ここで提案される二次電池の製造方法は、第２かしめ工程で平らにプレスされた軸部の押し広げられた部分の、オーバル形状の長径方向の周縁部に、段差を形成するようにプレスする第３かしめ工程を包含してもよい。

【0010】

ここで提案される二次電池は、一部が開口したケース本体と、ケース本体の開口に設けられる封口板と、封口板に取り付けられる端子と、端子に接続される導電部材と、を備えている。端子は、導電部材に対してかしめられたオーバル形状のかしめ部を有している。かしめ部は、オーバル形状の長径方向に沿った長径部と、オーバル形状の短径方向に沿った短径部と、を有している。長径部における短径方向の長さは、短径部における長径方向の長さよりも長い。

【0011】

ここで提案される二次電池では、短径部の厚みに対する長径部の厚みの割合が、０．９～１．１であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態に係る二次電池を模式的に示した斜視図である。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ断面における二次電池の断面図であり、模式的に示した図である。

【図3】封口板の取付孔を模式的に示した平面図である。

【図4】端子のかしめ部を模式的に示した図である。

【図5】図４のＶ－Ｖ断面における端子の断面図であり、模式的に示した図である。

【図6】図４のＶＩ－ＶＩ断面における端子の断面図であり、模式的に示した図である。

【図7】端子をかしめて、封口板に固定する方法を示したフローチャートである。

【図8A】かしめる前の端子を模式的に示した断面図である。

【図8B】第１かしめ工程を行っているときの端子の状態を模式的に示した断面図である。

【図8C】第２かしめ工程を行っているときの端子の状態を模式的に示した断面図である。

【図8D】第３かしめ工程を行っているときの端子の状態を模式的に示した断面図である。

【図9】第１かしめ工具を模式的に示した図であり。先端部側から見た図である。

【図10】かしめ部の短径部の厚みに対する長径部の厚みの割合の結果を示したグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、ここで開示される二次電池の一実施形態について図面を用いて説明する。本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施されることができる。なお、以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。

【0014】

本明細書において、「電池」とは、電気エネルギーを取り出し可能な蓄電デバイス一般を指す用語であって、一次電池および二次電池を含む概念である。「二次電池」とは、繰り返し充放電可能な蓄電デバイス一般をいい、リチウム二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池などのいわゆる蓄電池を包含する。以下、二次電池の一種であるリチウムイオン二次電池を例示して、ここで開示される二次電池について詳細に説明する。ただし、ここで開示される二次電池は、ここで説明される実施形態に係るリチウムイオン二次電池に限定されるものではない。

【0015】

図１は、本実施形態に係る二次電池１０の斜視図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面における二次電池１０の断面図である。図１および図２に示すように、二次電池１０は、電極体２０と、ケース本体３０と、封口板４０と、を備えている。

【0016】

図２に示すように、電極体２０は、二次電池１０の発電要素である。電極体２０は、正極要素としての正極シート２１と、負極要素としての負極シート２２と、シート状のセパレータ２３とを備えている。セパレータ２３は、正極シート２１と負極シート２２との間に配置されている。電極体２０では、正極シート２１と負極シート２２とセパレータ２３とが積層されている。本実施形態に係る電極体２０は、予め定められた形状に形成された正極シート２１と負極シート２２とがセパレータ２３を介在させて重ねられた積層型構造である。

【0017】

正極シート２１は、例えば矩形状の正極集電箔と、正極集電箔の両面に形成された正極活物質層と、正極活物質層から突出した正極集電タブ２１ａとを有している。正極集電箔は、例えばアルミニウム箔である。正極活物質層には、正極活物質が含まれている。正極活物質は、例えばリチウムイオン二次電池では、リチウム遷移金属複合材料のように、充電時にリチウムイオンを放出し、放電時にリチウムイオンを吸収しうる材料である。ただし、正極活物質は、一般的にリチウム遷移金属複合材料以外にも種々提案されており、特に限定されない。正極集電タブ２１ａは、正極集電箔の一部であり、正極活物質層から突出している。ここでは、正極集電タブ２１ａは、正極活物質層から上方に突出している。正極集電タブ２１ａには、正極活物質層が形成されていない。

【0018】

負極シート２２は、例えば矩形状の負極集電箔と、負極集電箔の両面に形成された負極活物質層と、負極活物質層から突出した負極集電タブ２２ａとを有している。負極集電箔は、例えば銅箔である。負極活物質層には、負極活物質が含まれている。負極活物質は、例えばリチウムイオン二次電池では、天然黒鉛のように、充電時にリチウムイオンを吸蔵し、充電時に吸蔵したリチウムイオンを放電時に放出しうる材料である。ただし、負極活物質は、一般的に天然黒鉛以外にも種々提案されており、特に限定されない。負極集電タブ２２ａは、負極集電箔の一部であり、負極活物質層から突出している。ここでは、負極集電タブ２２ａは、負極活物質層から上方に突出している。負極集電タブ２２ａには、負極活物質層が形成されていない。

【0019】

セパレータ２３は、例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエステル、セルロース、ポリアミドなどの樹脂から成る多孔質シート（例えばフィルム、不織布など）によって形成されている。

【0020】

本実施形態では、電極体２０は、複数の正極集電タブ２１ａが重ねられ、かつ、複数の負極集電タブ２２ａが重ねられた状態で、セパレータ２３を介在させて、正極シート２１と負極シート２２とが積層されることで作製される。

【0021】

図２に示すように、ケース本体３０は、内部に空間を有し、一部が開口したケースである。ここでは、ケース本体３０には、電極体２０が収容されており、電極体２０を収容するための開口３１が形成されている。図１に示すように、ケース本体３０は、角形形状であるが、ケース本体３０の形状は特に限定されない。ケース本体３０は、例えばアルミニウムまたはアルミニウムを主体とするアルミニウム合金で形成されているが、ケース本体３０を形成する材料も特に限定されない。

【0022】

本実施形態では、ケース本体３０には、電極体２０と共に、電解液が収容されていてもよい。電解液としては、非水系溶媒に支持塩を溶解させた非水電解液を使用できる。非水系溶媒の一例として、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等のカーボネート系溶媒が挙げられる。支持塩の一例として、ＬｉＰＦ_６等のフッ素含有リチウム塩が挙げられる。

【0023】

封口板４０は、ケース本体３０の開口３１に設けられた板状のものである。封口板４０は、所定の方向に長い矩形状（ここでは長方形状）である。ここでは、封口板４０が開口３１に取り付けられた状態で、封口板４０の周縁部が、ケース本体３０の開口３１の縁に接合される。当該接合は、例えば隙間がない連続した溶接によって実現されるとよく、例えばレーザ溶接によって実現され得る。封口板４０は、例えばアルミニウムまたはアルミニウムを主体とするアルミニウム合金で形成されているが、封口板４０を形成する材料も特に限定されない。

【0024】

本実施形態では、図１に示すように、封口板４０には、注入孔４１とガス排出弁４３とが設けられている。注入孔４１は、ケース本体３０に封口板４０を取り付けた後に、電解液をケース本体３０内に注入するための孔である。図２に示すように、この注入孔４１には、栓４２が嵌合可能である。栓４２が注入孔４１に嵌合することで、注入孔４１は閉鎖される。ガス排出弁４３は、二次電池１０の内圧が所定値以上になったときに破断して、ケース本体３０内のガスを、ケース本体３０の外部に排出するように構成された薄肉部である。

【0025】

本実施形態に係る二次電池１０は、端子５０と、導電部材５５と、接続部材７０と、を備えている。端子５０は、封口板４０に取り付けられている。ここでは、端子５０は、電極体２０の正極シート２１に接続される正極端子５０ａと、電極体２０の負極シート２２に接続される負極端子５０ｂとを有している。ここでは、正極端子５０ａと負極端子５０ｂとは、同じ形状および構成を有している。以下、正極端子５０ａと負極端子５０ｂとに共通する説明では、端子５０という文言を使用する。

【0026】

図３は、封口板４０の取付孔４５を模式的に示した平面図である。図３では、横断面で切断した端子５０が取付孔４５に挿入されている状態が示されている。本明細書において、横断面とは、水平方向で切断した断面のことをいう。本実施形態では、図３に示すように、封口板４０には、取付孔４５が形成されている。取付孔４５は、オーバル形状である。ここで、オーバルは、幾何学で卵形、長円形、楕円形や楕円形状に似た曲線のことを指す。オーバル形状には、楕円形状、トラック形状、長円形状、卵形状などが含まれる。本実施形態では、オーバル形状の長径方向Ｄ１１は、封口板４０の長手方向と同じである。オーバル形状の短径方向Ｄ１２は、封口板４０の短手方向と同じである。

【0027】

本実施形態では、図２に示すように、端子５０は、取付孔４５に挿入された状態で封口板４０に取り付けられる。ここでは、図３に示すように、取付孔４５の縁と、端子５０との間には、外部絶縁部材６０が介在している。

【0028】

図４は、端子５０のかしめ部５３を模式的に示した図である。図５は、図４のＶ－Ｖ断面における端子５０の断面図である。図６は、図４のＶＩ－ＶＩ断面における端子５０の断面図である。図５および図６では、図２の上下を反転させている。本実施形態では、図５に示すように、端子５０は、頭部５１と、筒部５２と、かしめ部５３とを有している。頭部５１は、封口板４０の外側（ここではケース本体３０と反対側）に配置される部位である。頭部５１は、取付孔４５よりも大きな略平板状の部位であり、封口板４０の外側の面に沿って配置されている。

【0029】

筒部５２は、外部絶縁部材６０を介して取付孔４５に挿入される部位である。筒部５２は、頭部５１の中央部から下方に突出している。筒部５２は、例えば上下に延びた筒状の部位である。かしめ部５３は、端子５０のうち導電部材５５に対してかしめられる部位である。言い換えると、かしめ部５３は、封口板４０に対してかしめられる部位ともいえる。かしめ部５３は、筒部５２の下端に設けられており、筒部５２の外方に突出している。本実施形態では、筒部５２、および、かしめ部５３は、それぞれ取付孔４５に対応した形状であり、図３および図４に示すように、ここではオーバル形状である。言い換えると、筒部５２、および、かしめ部５３の横断面の形状は、オーバル形状である。ここでは、筒部５２の内周面および外周面の形状がオーバル形状である。

【0030】

図５および図６に示すように、外部絶縁部材６０は、封口板４０の取付孔４５の内周面から封口板４０の外側（言い換えると、端子５０の頭部５１側）の面に亘って取り付けられるものである。本実施形態では、外部絶縁部材６０は、ベース部６１と、絶縁筒部６２と、側壁６３とを有している。ベース部６１は、取付孔４５の周囲の封口板４０の外側の面の部分に装着される板状のものである。ベース部６１には、端子５０の頭部５１が配置される。絶縁筒部６２は、ベース部６１の底面から突出した筒状の部位である。絶縁筒部６２は、取付孔４５に挿入される部位である。絶縁筒部６２には、端子５０の筒部５２が挿入される。側壁６３は、ベース部６１の周縁から立ち上がっている。端子５０の頭部５１は、外部絶縁部材６０の側壁６３によって囲まれている。

【0031】

外部絶縁部材６０は、封口板４０と端子５０との間に配置され、これらの絶縁を確保している。また、外部絶縁部材６０は、封口板４０の取付孔４５の気密性を確保している。かかる観点で、外部絶縁部材６０は、耐薬品性や耐候性に優れた材料が用いられるとよい。この実施形態では、外部絶縁部材６０には、ＰＦＡが用いられている。ＰＦＡは、四フッ化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（Tetrafluoroethylene-Perfluoroalkylvinylether Copolymer）である。ただし、外部絶縁部材６０に用いられる材料は、ＰＦＡに限定されない。

【0032】

図２に示すように、導電部材５５は、端子５０に接続されている。ここでは、正極端子５０ａに接続された導電部材５５のことを、正極導電部材５５ａともいう。負極端子５０ｂに接続された導電部材５５のことを、負極導電部材５５ｂともいう。導電部材５５は、ケース本体３０の内部に配置されている。導電部材５５は、封口板４０の内側の面に沿って配置されており、取付孔４５の周囲に設けられている。導電部材５５は、板状の部材である。図５に示すように、導電部材５５は、貫通孔５６と、溝５７とを有している。貫通孔５６は、導電部材５５を貫通している。貫通孔５６には、端子５０の筒部５２が挿入される。貫通孔５６は、筒部５２の形状に対応しており、ここではオーバル形状である。溝５７は、貫通孔５６の周囲の導電部材５５の部分に形成されている。溝５７は、導電部材５５の底面から上方に凹んだ溝である。溝５７には、端子５０のかしめ部５３が配置されている。

【0033】

図２に示すように、接続部材７０は、導電部材５５に接続されている。接続部材７０は、ケース本体３０の内部に配置されており、封口板４０の内側の面に沿って配置されている。ここでは、正極導電部材５５ａに接続された接続部材７０のことを、正極接続部材７０ａともいう。負極導電部材５５ｂに接続された接続部材７０のことを、負極接続部材７０ｂともいう。正極接続部材７０ａは、正極端子５０ａと正極シート２１とを繋ぐものであり、正極導電部材５５ａと正極集電タブ２１ａに接続されている。負極接続部材７０ｂは、負極端子５０ｂと負極シート２２とを繋ぐものであり、負極導電部材５５ｂと負極集電タブ２２ａに接続されている。

【0034】

本実施形態では、接続部材７０は、第１プレート部７１と、第２プレート部７２と、段差部７３とを有している。第１プレート部７１は、導電部材５５の表面に沿って配置される部位であり、導電部材５５に接続されている。第１プレート部７１は、平板状の部位である。第２プレート部７２は、封口板４０の内側の面に沿って配置される部位である。第２プレート部７２は、平板状の部位である。正極接続部材７０ａの第２プレート部７２は、正極集電タブ２１ａに接合されている。負極接続部材７０ｂの第２プレート部７２は、負極集電タブ２２ａに接合されている。段差部７３は、第１プレート部７１の一の端部から第２プレート部７２の一の端部に向かって立ち上がり、第１プレート部７１と第２プレート部７２とを連結する部位である。本実施形態では、段差部７３は、導電部材５５の端に沿って配置されている。

【0035】

本実施形態では、導電部材５５と封口板４０との間、および、接続部材７０と封口板４０との間には、内部絶縁部材８０が設けられている。導電部材５５および接続部材７０は、内部絶縁部材８０を介して封口板４０に取り付けられている。

【0036】

内部絶縁部材８０は、平坦部８１と、孔８２と、側壁８３とを備えている。平坦部８１は、封口板４０の内側の面に沿って配置される部位である。平坦部８１は、平板状の部位である。孔８２は、封口板４０の取付孔４５に対応して設けられた孔であり、端子５０の筒部５２が挿入される。本実施形態では、孔８２は、平坦部８１に形成され、平坦部８１を貫通している。孔８２は、筒部５２に対応した形状であり、ここではオーバル形状である。側壁８３は、平坦部８１の周縁部から下方に延びている。導電部材５５と接続部材７０は、側壁８３に囲まれている。

【0037】

内部絶縁部材８０は、ケース本体３０の内部に配置されるため、所要の耐薬品性を備えているとよい。本実施形態では、内部絶縁部材８０には、ＰＰＳが用いられている。ＰＰＳは、ポリフェニレンサルファイド樹脂（Poly Phenylene Sulfide Resin）である。なお、内部絶縁部材８０に用いられる材料は、ＰＰＳに限定されない。

【0038】

以上、本実施形態に係る二次電池１０について説明した。次に、二次電池１０の製造方法について説明する。ここでは、端子５０をかしめて、封口板４０に固定する方法について、図７のフローチャートに沿って説明する。本実施形態では、図７に示すように、二次電池１０の製造方法は、第１準備工程Ｓ１１と、第２準備工程Ｓ１２と、第１かしめ工程Ｓ１３と、第２かしめ工程Ｓ１４と、第３かしめ工程Ｓ１５とを包含する。

【0039】

図８Ａは、かしめる前の端子５０を示す断面図である。図８Ｂ、図８Ｃ、図８Ｄは、それぞれ第１かしめ工程Ｓ１３、第２かしめ工程Ｓ１４、第３かしめ工程Ｓ１５を行っているときの端子５０の状態を示す断面図である。なお、図８Ｂ～図８Ｄにおいて、封口板４０、外部絶縁部材６０および内部絶縁部材８０の図示は省略されている。本実施形態では、図８Ａに示すように、端子５０は、軸部５４を有している。軸部５４は、頭部５１（図５参照）に設けられた部位である。

【0040】

軸部５４は、端子５０をかしめた後に、図８Ｃに示すように、筒部５２とかしめ部５３とになり得る部位である。ここでは、軸部５４をかしめることで、端子５０を封口板４０に固定することができる。軸部５４のうち、かしめた部分がかしめ部５３となり、かしめていない部分が筒部５２となる。本実施形態では、軸部５４は、筒状のものである。軸部５４は、オーバル形状であり、詳しくは軸部５４の横断面の形状がオーバル形状である。軸部５４の内周面および外周面の形状がオーバル形状である。

【0041】

本実施形態では、図７の第１準備工程Ｓ１１では、図８Ａに示すように、封口板４０に形成された取付孔４５に、軸部５４を有する端子５０を、軸部５４が封口板４０から突出するように挿入する。本実施形態では、まず封口板４０の取付孔４５に、外部絶縁部材６０を挿入する。ここでは、図５に示すように、外部絶縁部材６０のベース部６１が、封口板４０の外側の面に装着されるように、外部絶縁部材６０の絶縁筒部６２を取付孔４５に挿入する。その後、図８Ａに示すように、取付孔４５に挿入された絶縁筒部６２に、端子５０の軸部５４を挿入する。このとき、図５に示すように、端子５０の頭部５１は、外部絶縁部材６０のベース部６１上に配置され、軸部５４（図８Ａ参照）の一部（ここでは先端部）が封口板４０の内側、すなわちケース本体３０側に突出する状態になる。

【0042】

次に、図７の第２準備工程Ｓ１２では、図８Ａに示すように、導電部材５５を配置する。ここでは、導電部材５５は、取付孔４５の周囲における封口板４０の軸部５４が突出している側の面、すなわち封口板４０の内側の面に配置される。本実施形態では、まず内部絶縁部材８０を配置する。ここでは、内部絶縁部材８０には、孔８２が形成されている。この孔８２が封口板４０の取付孔４５と重なるように、内部絶縁部材８０を封口板４０の内側の面に配置する。その後、内部絶縁部材８０を介して封口板４０の内側の面に、導電部材５５を配置する。ここでは、導電部材５５に形成された貫通孔５６が、封口板４０の取付孔４５，および、内部絶縁部材８０の孔８２と重なるように、導電部材５５を配置する。このとき、導電部材５５は、内部絶縁部材８０の平坦部８１に配置される。

【0043】

なお、本実施形態では、第１準備工程Ｓ１１の後に、第２準備工程Ｓ１２が行われているが、第１準備工程Ｓ１１の前に、第２準備工程Ｓ１２が行われてもよい。

【0044】

このように、図７に示すように、第１準備工程Ｓ１１および第２準備工程Ｓ１２が行われた後、第１かしめ工程Ｓ１３～第３かしめ工程Ｓ１５が順に行われる。ここでは、まず図７の第１かしめ工程Ｓ１３が行われる。第１かしめ工程Ｓ１３では、図８Ｂに示すように、端子５０の軸部５４の内径を広げることが行われる。第１かしめ工程Ｓ１３では、第１かしめ工具１００を使用する。

【0045】

図９は、第１かしめ工具１００を示す図であり、先端部１０１側から見た図である。図８Ｂおよび図９に示すように、第１かしめ工具１００は、先端部１０１と、基端部１０２とを有している。図８Ｂに示すように、先端部１０１は、端子５０の筒状の軸部５４に挿入される部位である。先端部１０１は、軸部５４の内周面に対応した形状を有しており、図９に示すように、ここではオーバル形状である。先端部１０１の横断面の形状がオーバル形状である。

【0046】

図８Ｂに示すように、基端部１０２は、先端部１０１に接続されている。言い換えると、先端部１０１は、基端部１０２から突出している。図９に示すように、基端部１０２は、先端部１０１よりも径が大きい真円形状である。基端部１０２の横断面の形状が真円形状である。ここで、「先端部１０１よりも径が大きい」とは、オーバル形状の先端部１０１の長径よりも大きいことを意味する。本実施形態では、図８Ｂに示すように、基端部１０２は、縮径部分１０３を有している。縮径部分１０３は、先端部１０１に向かうにしたがって、径が小さくなっている部位である。縮径部分１０３の外周面は、先端部１０１に向かうほど基端部１０２の中心軸に向かって傾斜した傾斜面である。ここでは、縮径部分１０３は、先端部１０１と連続している。

【0047】

本実施形態では、真円には、厳密に真円の場合と、直径の大きさに僅かながらの誤差が生じている場合とが含まれる。例えば厳密に真円か否かは、基端部１０２の真円度を測定することで分かる。真円度を測定する場合には、例えば基端部１０２を径方向に４等分または８等分する。そして、等分した境界点の対向する２点間の距離を、例えばマイクロメーターを使用して複数測定する。複数の当該２点間の距離のうちの最大値と最小値との差を２で割った数値が真円度になる。本実施形態では、真円には、真円度が０～１ｍｍ、好ましくは０～０．１ｍｍ、特に好ましくは０～０．０１ｍｍの場合が含まれるものとする。

【0048】

図７の第１かしめ工程Ｓ１３では、図８Ｂに示すように、第１かしめ工具１００を用いて、先端部１０１を端子５０の軸部５４に挿入し、基端部１０２で軸部５４のうち、封口板４０から突出した部分の内径を押し広げる。ここでは、基端部１０２の縮径部分１０３で、軸部５４のうち、封口板４０から突出した部分の内径を押し広げる。ここでは、第１かしめ工具１００の先端部１０１がオーバル形状であるため、先端部１０１がオーバル形状の軸部５４に挿入されたとき、軸部５４の内周面は、均一に広げられる。その後、真円形状の基端部１０２の縮径部分１０３によって、軸部５４の内周面のうち、オーバル形状の長径方向Ｄ１１（図３参照）に沿った軸部５４の部分から、短径方向Ｄ１２（図３参照）の外方に押し広げられる。本実施形態では、縮径部分１０３の外周面は、傾斜面になっており、軸部５４は、縮径部分１０３の外周面に沿って内径が押し広げられる。

【0049】

次に、図７の第２かしめ工程Ｓ１４では、図８Ｃに示すように、図７の第１かしめ工程Ｓ１３で軸部５４の押し広げられた部分を平らにプレスする。第２かしめ工程Ｓ１４では、第１かしめ工具１００とは異なる第２かしめ工具１１０が用いられる。第２かしめ工具１１０は、平面１１１を有する。平面１１１は、平らな面であり、端子５０のかしめ部５３よりも大きい形状、例えば封口板４０に形成された取付孔４５（図８Ａ参照）よりも一回り大きい形状を有している。平面１１１は、円形状であってもよいし、矩形状であってもよい。

【0050】

第２かしめ工程Ｓ１４では、第２かしめ工具１１０を用いて、軸部５４の押し広げられた部分を平面１１１で押し当てる。その後、第２かしめ工具１１０を軸部５４側に向かって押し込み、軸部５４の押し広げられた部分を平面１１１でプレスする。なお、第２かしめ工程Ｓ１４でプレスする回数は、１回であってもよいし、複数回であってもよい。第２かしめ工具１１０によるプレスによって、軸部５４の押し広げられた部分は、平らな面を有することになる。この押し広げられた部分が、端子５０のかしめ部５３となる。かしめ部５３は、オーバル形状である。

【0051】

次に、図７の第３かしめ工程Ｓ１５では、図８Ｄに示すように、図７の第２かしめ工程Ｓ１４で平らにプレスされた軸部５４の押し広げられた部分（以下、かしめ部５３という。）に、段差５３ｄを形成するようにプレスする。段差５３ｄは、図４に示すように、かしめ部５３におけるオーバル形状の長径方向Ｄ１１の両側の周縁部に形成される。本実施形態に係る第３かしめ工程Ｓ１５では、図８Ｄに示すように、第３かしめ工具１２０が用いられる。第３かしめ工具１２０は、基端部１２１と、基端部１２１から下方に突出した第１プレス部１２２および第２プレス部１２３とを有している。第１プレス部１２２および第２プレス部１２３は、かしめ部５３の長径方向Ｄ１１の両側の周縁部に対応するように対向して配置されている。図示は省略するが、第１プレス部１２２および第２プレス部１２３のそれぞれの底面は、Ｕ字状である。ここでは、Ｕ字状の凹んだ部分が向き合うように、第１プレス部１２２および第２プレス部１２３が配置されている。

【0052】

第３かしめ工程Ｓ１５では、第３かしめ工具１２０を用いて、第１プレス部１２２および第２プレス部１２３で、かしめ部５３の長径方向Ｄ１１の両側の周縁部をプレスする。第１プレス部１２２および第２プレス部１２３でプレスされた、かしめ部５３の長径方向Ｄ１１の周縁部には、封口板４０（図８Ａ参照）側に凹んだ段差５３ｄが形成される。この段差５３ｄは、第１プレス部１２２および第２プレス部１２３のそれぞれの底面と同じ形状になり、図４に示すように、ここではＵ字状になる。なお、第３かしめ工程Ｓ１５でプレスする回数は、１回であってもよいし、複数回であってもよい。

【0053】

以上のように、第１かしめ工程Ｓ１３～第３かしめ工程Ｓ１５を経て、かしめられた端子５０において、図４に示すように、端子５０は、導電部材５５に対してかしめられたオーバル形状のかしめ部５３を有している。かしめ部５３は、オーバル形状の長径方向Ｄ１１に沿った長径部５３ａと、オーバル形状の短径方向Ｄ１２に沿った短径部５３ｂとを有している。本実施形態では、長径部５３ａは、２つ存在する。２つの長径部５３ａは、かしめ部５３の短径方向Ｄ１２の両側の周縁部を構成している。短径部５３ｂも２つ存在する。２つの短径部５３ｂは、かしめ部５３の長径方向Ｄ１１の両側の周縁部のうち、段差５３ｄを除いた周縁部を構成している。

【0054】

本実施形態では、長径部５３ａにおける短径方向Ｄ１２の長さＬ１は、短径部５３ｂにおける長径方向Ｄ１１の長さＬ２よりも長い。ここで、長径部５３ａの長さＬ１とは、長径部５３ａの短径方向Ｄ１２の最大の長さのことをいう。また、短径部５３ｂの長さＬ２とは、短径部５３ｂの長径方向Ｄ１１の最大の長さのことをいう。

【0055】

本実施形態では、短径部５３ｂの厚みＴ１２（図５参照）に対する長径部５３ａの厚みＴ１１（図６参照）の割合は、０．９～１．１、好ましくは０．９５～１．０５である。ここで、長径部５３ａの厚みＴ１１とは、２つの長径部５３ａの平均厚みのことをいう。短径部５３ｂの厚みＴ１２とは、２つの短径部５３ｂの平均厚みのことをいう。本実施形態では、長径部５３ａの厚みＴ１１に対する短径部５３ｂの厚みＴ１２の割合も、０．９～１．１、好ましくは０．９５～１．０５である。なお、短径部５３ｂの厚みＴ１２に対する長径部５３ａの厚みＴ１１の割合が０．９～１．１の範囲内であれば、長径部５３ａの厚みＴ１１は、短径部５３ｂの厚みＴ１２と同じであってもよいし、短径部５３ｂの厚みＴ１２よりも薄くてもよいし、厚くてもよい。

【0056】

なお、本実施形態では、図７の第１かしめ工程Ｓ１３～第３かしめ工程Ｓ１５が行われた後、第３かしめ工程Ｓ１５において段差５３ｄが付けられた、かしめ部５３の部分と、導電部材５５とを溶接する。ここで、第１かしめ工程Ｓ１３～第３かしめ工程Ｓ１５において、端子５０をかしめるときに、油を使用していた場合には、かしめ部５３と導電部材５５との溶接の前に、エアーブロー機などで油を除去するとよい。

【0057】

以上、本実施形態では、図７に示すように、二次電池１０の製造方法は、第１準備工程Ｓ１１と、第２準備工程Ｓ１２と、第１かしめ工程Ｓ１３と、第２かしめ工程Ｓ１４とを包含する。第１準備工程Ｓ１１では、図８Ａに示すように、二次電池１０の封口板４０に形成された取付孔４５に、オーバル形状かつ筒状の軸部５４を有する端子５０を、軸部５４が封口板４０から突出するように挿入する。第２準備工程Ｓ１２では、取付孔４５の周囲における封口板４０の軸部５４が突出している側の面に、導電部材５５を配置する。第１かしめ工程Ｓ１３では、図８Ｂに示すように、図９に示すようなオーバル形状の先端部１０１と、先端部１０１よりも径が大きい真円形状の基端部１０２とを有する、第１かしめ工具１００を用いて、先端部１０１を端子５０の軸部５４に挿入し、基端部１０２で軸部５４のうち封口板４０から突出した部分の内径を押し広げる。第２かしめ工程Ｓ１４では、図８Ｃに示すように、第１かしめ工程Ｓ１３で軸部５４の押し広げられた部分を、平らにプレスする。

【0058】

このことによって、図８Ｂに示すように、第１かしめ工具１００におけるオーバル形状の先端部１０１で、オーバル形状の軸部５４の内周面を均一に当て付けることができる。そして、第１かしめ工具１００における真円形状の基端部１０２が軸部５４に当て付けられることで、オーバル形状の長径方向Ｄ１１に沿った軸部５４の部分から外方に広げられるため、軸部５４のかしめた部分の厚みのばらつきを抑えることができる。よって、端子５０のかしめ強度を確保することができる。

【0059】

本実施形態では、図４に示すように、端子５０は、導電部材５５に対して、かしめられたオーバル形状のかしめ部５３を有している。かしめ部５３は、オーバル形状の長径方向Ｄ１１に沿った長径部５３ａと、オーバル形状の短径方向Ｄ１２に沿った短径部５３ｂとを有している。長径部５３ａにおける短径方向Ｄ１２の長さＬ１は、短径部５３ｂにおける長径方向Ｄ１１の長さＬ２よりも長い。ここでは、図７の第１かしめ工程Ｓ１３において、図８Ｂに示すように、第１かしめ工具１００の真円形状の基端部１０２によって、端子５０のオーバル形状の軸部５４が押し広げられる。このとき、最初に長径部５３ａになり得る部分が外方に広げられ、その後、短径部５３ｂになり得る部分が外方に広げられる。その結果、長径部５３ａの長さＬ１が、短径部５３ｂの長さＬ２よりも長くなる。よって、真円形状の基端部１０２で、オーバル形状の軸部５４を押し広げることで、長径部５３ａの長さＬ１を、短径部５３ｂの長さＬ２よりも長くすることができる。

【0060】

本実施形態では、短径部５３ｂの厚みＴ１２（図５参照）に対する長径部５３ａの厚みＴ１１（図６参照）の割合が、０．９～１．１である。このことによって、かしめ部５３の厚みのばらつきを抑えることができるため、かしめ強度を確保することができる。

【0061】

ところで、本願出願人は、以下の例１と例２の二次電池１０の製造方法で、端子５０の軸部５４をかしめて、短径部５３ｂの厚みＴ１２に対する長径部５３ａの厚みＴ１１の割合（Ｔ１１／Ｔ１２）を算出した試験を行った。

【0062】

＜例１＞
図８Ｂおよび図９に示すような第１かしめ工具１００、すなわち先端部１０１がオーバル形状の第１かしめ工具１００を用いて、端子５０をかしめた。

【0063】

＜例２＞
第１かしめ工具１００の先端部１０１の形状が真円形状である第１かしめ工具を用いて、端子５０をかしめた。

【0064】

なお、例１および例２の両方において、第１準備工程Ｓ１１、第２準備工程Ｓ１２、第２かしめ工程Ｓ１４および第３かしめ工程Ｓ１５の手順は同じである。ここでは、例１による製造方法を１０個の端子５０に対して行い、計１０回行った。そして、複数の端子５０のそれぞれに対して、短径部５３ｂの厚みＴ１２に対する長径部５３ａの厚みＴ１１の割合を算出した。同様に、例２による製造方法を１０個の端子５０に対して行い、計１０回行った。そして、複数の端子５０にそれぞれに対して、短径部５３ｂの厚みＴ１２に対する長径部５３ａの厚みＴ１１の割合を算出した。その結果を、図１０に示す。

【0065】

図１０に示すように、例１のように、オーバル形状の先端部１０１を備えた第１かしめ工具１００を使用して、端子５０をかしめた場合、割合（Ｔ１１／Ｔ１２）は、０．９～１．１であった。例１における割合（Ｔ１１／Ｔ１２）の平均は、０．９６４であった。一方、例２のように、真円形状の先端部を備えた第１かしめ工具を使用して、端子５０をかしめた場合、割合（Ｔ１１／Ｔ１２）は０．８～０．９であった。例２における割合（Ｔ１１／Ｔ１２）の平均は、０．８６４であった。これらのことから、オーバル形状の先端部１０１を備えた第１かしめ工具１００を用いることで、割合（Ｔ１１／Ｔ１２）の値を１．０に近づけることができ、端子５０のかしめ部５３の厚みのばらつきを抑えることができることが分かる。

【0066】

本実施形態では、図８Ｂに示すように、第１かしめ工具１００の基端部１０２は、先端部１０１に向かうにしたがって径が小さくなる縮径部分１０３を有している。図７の第１かしめ工程Ｓ１３では、基端部１０２の縮径部分１０３で、軸部５４のうち封口板４０から突出した部分の内径を押し広げる。このことによって、封口板４０から突出した軸部５４の部分は、縮径部分１０３の径の大きさに応じて、徐々に内径が押し広げられることになる。よって、封口板４０から突出した軸部５４の部分を押し広げ易い。

【0067】

本実施形態では、二次電池１０の製造方法は、図８Ｄに示すように、図７の第２かしめ工程Ｓ１４で平らにプレスされた軸部５４の押し広げられた部分の、オーバル形状の長径方向Ｄ１１の周縁部に、段差５３ｄを形成するようにプレスする第３かしめ工程Ｓ１５（図７参照）を包含する。このことによって、段差５３ｄが付けられた部分は、押圧された状態になるため、軸部５４の段差５３ｄが付けられた部分と導電部材５５との間に隙間が形成され難くすることができる。よって、段差５３ｄが付けられた部分で、導電部材５５と溶接することで、適切に溶接を行うことができる。

【0068】

本実施形態では、電極体２０は、正極シート２１と負極シート２２とセパレータ２３とを積層した積層型の電極体であった。しかしながら、電極体２０は、正極シート２１と負極シート２２とセパレータ２３とを重ね合わせた状態で捲回させた捲回型の電極体であってもよい。

【符号の説明】

【0069】

１０ 二次電池
３０ ケース本体
４０ 封口板
４５ 取付孔
５０ 端子
５３ かしめ部
５３ａ 長径部
５３ｂ 短径部
５４ 軸部
５５ 導電部材
１００ 第１かしめ工具（かしめ工具）
１０１ 先端部
１０２ 基端部
１０３ 縮径部分
Ｓ１１ 第１準備工程
Ｓ１２ 第２準備工程
Ｓ１３ 第１かしめ工程
Ｓ１４ 第２かしめ工程
Ｓ１５ 第３かしめ工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図8D】

【図9】

【図10】