特許 7495914 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】2024-05-28

(45)【発行日】2024-06-05

(54)【発明の名称】二次電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/557 20210101AFI20240529BHJP

   H01M 50/176 20210101ALI20240529BHJP

   H01M 50/188 20210101ALI20240529BHJP

   H01M 50/184 20210101ALI20240529BHJP

【ＦＩ】

H01M50/557

H01M50/176

H01M50/188

H01M50/184 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021172985

(22)【出願日】2021-10-22

(65)【公開番号】P2023062843

(43)【公開日】2023-05-09

【審査請求日】2022-11-08

(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】米田 幸志郎

【審査官】井原 純

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１２９４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１３０３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／１０３８７４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／１５１３５９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２２－３６４６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／５０－５０／５９８

Ｈ０１Ｍ ５０／１０－５０／１９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電極体と、
開口を有するケース本体と前記ケース本体の前記開口を塞ぐ蓋とを有する電池ケースと、
前記電極体と電気的に接続され、前記電池ケースの外部に露出する外部端子と、
前記電池ケースの外部において、前記蓋と前記外部端子とを絶縁するガスケットと
を備えた二次電池であって、
前記蓋は、前記外部端子が取り付けられる取付孔を有し、
前記外部端子は、前記取付孔に挿通される軸部と、前記電池ケースの外部に配置され、前記軸部の一端から外径方向に延びた頭部とを有し、
前記ガスケットは、前記頭部と前記蓋との間に配置される座部と、前記座部から上方に立ち上がる側壁とを有し、
前記外部端子の前記頭部は、
前記ガスケットの前記座部に沿った平坦な底面と、
前記ガスケットの前記側壁に囲まれた側周面と、
前記底面と前記側周面の間において面取りされた面取部と
を有し、
前記面取部と、前記座部と、前記側壁との間には隙間が形成されており、
前記ガスケットは、前記頭部の前記底面と前記蓋によって、前記座部の厚みが圧縮率５０％以上に圧縮されており、
前記側壁は、前記頭部の前記側周面に向かって傾いている、
二次電池。

【請求項2】

前記面取部は、Ｃ面形状またはＲ面形状である、請求項１に記載の二次電池。

【請求項3】

前記蓋は、前記ガスケットの前記座部を挟んで前記面取部と重なる位置に、周方向に連続した突起を有し、
前記ガスケットの前記座部は、前記蓋の前記突起と、前記面取部とによって圧縮されている、請求項１または２に記載の二次電池。

【請求項4】

前記面取部は、前記頭部の周方向に連続して設けられている、請求項１～３のいずれか一項に記載の二次電池。

【請求項5】

前記蓋は、矩形状であり、
前記面取部は、前記蓋の長辺方向に沿って設けられている、請求項１～４のいずれか一項に記載の二次電池。

【請求項6】

前記蓋は、矩形状であり、
前記ガスケットの前記側壁は、前記蓋の周縁部から１．８ｍｍ以下である部分を有している、請求項１～５のいずれか一項に記載の二次電池。

【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】

特開２００８－２７０１６７号公報には、鍔部と柱状挿入部とを有する電極外部端子と、絶縁ガスケットと、封口板と、を有する密閉型電池が開示されている。同公報に開示されている密閉型電池は、電極外部端子の柱状挿入部は、断面が非真円状である。それによって、柱状挿入部が回転しにくく、電極外部端子の回転に起因する液漏れが生じにくいとされている。

【0003】

特開２００８－１９２５５２号公報には、電池ケースの内部から延び、外部でかしめられて先端が拡大した、導通部となる金属製のリベットと、貫通孔が設けられた部分を有し、リベットが貫通孔を貫通することで電池ケースに固定された金属端子と、を備えた電極が開示されている。電極は、絶縁体によって蓋体と絶縁されている。同公報に開示されている電極は、金属端子の貫通孔の少なくともリベットの先端側をリベットの先端側に向かって拡大するテーパ孔になっている。それによって、電極を固定するリベット先端側における応力集中を緩和することができるとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００８－２７０１６７号公報

【文献】特開２００８－１９２５５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

電池ケース外部に露出する外部端子は、ガスケットを介して電池ケースの蓋に取り付けられている。ガスケットは、電池ケース内部の気密性を保つシール機能や、外部端子と蓋との絶縁機能を有している。例えば、ガスケットに高電圧、高温、高圧力等が付与された場合、ガスケットが損傷されてシール機能や絶縁機能が損なわれるおそれがある。本発明者は、ガスケットの損傷を抑制する二次電池の構造を提案したいと考えている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

ここで開示される二次電池は、電極体と、開口を有するケース本体と、ケース本体の開口を塞ぐ蓋とを有する電池ケースと、電極体と電気的に接続され、電池ケースの外部に露出する外部端子と、電池ケースの外部において、蓋と外部端子とを絶縁するガスケットとを備えている。蓋は、外部端子が取り付けられる取付孔を有している。外部端子は、取付孔に挿通される軸部と、電池ケースの外部に配置され、軸部の一端から外径方向に延びた頭部とを有している。ガスケットは、頭部の底面と蓋との間に配置される座部と、座部から上方に立ち上がる側壁とを有している。外部端子の頭部は、底面の外周の少なくとも一部に、面取りされた面取部を有している。面取部と、座部と、側壁との間には隙間が形成されている。
かかる構成によって、ガスケットの損傷が抑制される。

【0007】

面取部は、Ｃ面形状またはＲ面形状であってもよい。
ガスケットは、頭部の底面と接している面において、座部の厚みが圧縮率５０％以上に圧縮されている部位を有していてもよい。
面取部は、頭部の周方向に連続して設けられていてもよい。
蓋は、矩形状であってもよい。面取部は、蓋の長辺方向に沿って設けられていてもよい。また、ガスケットの側壁は、蓋の周縁部から１．８ｍｍ以下である部分を有していてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、リチウムイオン二次電池１０の部分断面図である。

【図2】図２は、蓋体４１ｂと外部端子６１の位置関係を示す平面図である。

【図3】図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。

【図4】図４は、外部端子６１の頭部６３とガスケット７０の形状を模式的に示す断面図である。

【図5】図５は、面取部が設けられていない外部端子１６１とガスケット１７０の形状を模式的に示す断面図である。

【図6A】図６Ａは、他の実施形態にかかる頭部６３の形状を模式的に示す断面図である。

【図6B】図６Ｂは、他の実施形態にかかる頭部６３の形状を模式的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、ここで開示される二次電池の一実施形態を説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。各図面は模式的に描かれており、必ずしも実物を反映していない。また、数値範囲を示す「Ａ～Ｂ」などの表記は、特に言及されない限りにおいて「Ａ以上Ｂ以下」を意味する。なお、以下に説明する図面において、同じ作用を奏する部材、部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化することがある。また、本明細書において参照する各図における符号Ｘは「長辺方向」を示し、符号Ｙは「短辺方向」を示し、符号Ｚは「高さ方向」を示す。

【0010】

本明細書において「二次電池」とは、電解質を介して一対の電極（正極と負極）の間で電荷担体が移動することによって充放電反応が生じる蓄電デバイス一般をいう。かかる二次電池は、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等のいわゆる蓄電池の他に、電気二重層キャパシタ等のキャパシタなども包含する。以下では、上述した二次電池のうち、リチウムイオン二次電池を対象とした場合の実施形態について説明する。

【0011】

〈リチウムイオン二次電池１０〉
図１は、リチウムイオン二次電池１０（以下、単に二次電池１０とも称する）の部分断面図である。図１では、略直方体の電池ケース４１の片側の幅広面に沿って、内部を露出させた状態が描かれている。図１に示された二次電池１０は、いわゆる密閉型電池である。図２は、蓋体４１ｂと外部端子６１を示す平面図である。リチウムイオン二次電池１０は、図１に示されているように、電極体２０と、開口４１ａ１を有するケース本体４１ａとケース本体４１ａの開口４１ａ１を塞ぐ蓋４１ｂとを有する電池ケース４１と、電極体２０と電気的に接続され、電池ケース４１の外部に露出する外部端子６１と、電池ケース４１の外部において、蓋４１ｂと外部端子６１とを絶縁するガスケット７０とを備えている。

【0012】

〈電極体２０〉
電極体２０は、絶縁フィルム（図示は省略）などで覆われた状態で、電池ケース４１に収容されている。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、セパレータとしてのセパレータシート３１，３２とを備えている。正極シート２１と、第１のセパレータシート３１と、負極シート２２と、第２のセパレータシート３２とは、それぞれ長尺の帯状の部材である。

【0013】

正極シート２１は、予め定められた幅および厚さの正極集電箔２１ａ（例えば、アルミニウム箔）に、幅方向（長辺方向Ｘ）の片側の端部に一定の幅で設定された未形成部２１ａ１を除いて、正極活物質を含む正極活物質層２１ｂが両面に形成されている。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。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。

【0014】

負極シート２２は、予め定められた幅および厚さの負極集電箔２２ａ（ここでは、銅箔）に、幅方向の片側の縁に一定の幅で設定された未形成部２２ａ１を除いて、負極活物質を含む負極活物質層２２ｂが両面に形成されている。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。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。

【0015】

セパレータシート３１，３２には、例えば、所要の耐熱性を有する電解質が通過しうる多孔質の樹脂シートが用いられる。セパレータシート３１，３２についても種々提案されており、特に限定されない。

【0016】

ここで、負極活物質層２２ｂの幅は、例えば、正極活物質層２１ｂよりも広く形成されている。セパレータシート３１，３２の幅は、負極活物質層２２ｂよりも広い。正極集電箔２１ａの未形成部２１ａ１と、負極集電箔２２ａの未形成部２２ａ１とは、幅方向において互いに反対側に向けられている。また、正極シート２１と、第１のセパレータシート３１と、負極シート２２と、第２のセパレータシート３２とは、それぞれ長さ方向に向きを揃えられ、順に重ねられて捲回されている。負極活物質層２２ｂは、セパレータシート３１，３２を介在させた状態で正極活物質層２１ｂを覆っている。負極活物質層２２ｂは、セパレータシート３１，３２に覆われている。正極集電箔２１ａの未形成部２１ａ１は、セパレータシート３１，３２の幅方向の片側からはみ出ている。負極集電箔２２ａの未形成部２２ａ１は、幅方向の反対側においてセパレータシート３１，３２からはみ出ている。

【0017】

上述した電極体２０は、図１に示されているように、電池ケース４１のケース本体４１ａに収容されうるように、捲回軸を含む一平面に沿った扁平な状態とされる。そして、電極体２０の捲回軸に沿って、片側に正極集電箔２１ａの未形成部２１ａ１が配置され、反対側に負極集電箔２２ａの未形成部２２ａ１が配置されている。

【0018】

〈電池ケース４１〉
電池ケース４１は、電極体２０を収容している。電池ケース４１は、一側面が開口した略直方体の角形形状を有するケース本体４１ａと、開口４１ａ１に装着された蓋４１ｂとを有している。この実施形態では、ケース本体４１ａと蓋４１ｂは、軽量化と所要の剛性を確保する観点で、それぞれアルミニウムまたはアルミニウムを主とするアルミニウム合金で形成されている。なお、図１に示されている実施形態では、捲回型の電極体２０が例示されているが、電極体２０の構造はかかる形態に限定されない。電極体２０の構造は、例えば、正極シートと負極シートとが、セパレータシートとを介在させて交互に積層された積層構造でもよい。また、電池ケース４１内には、複数の電極体２０が収容されていてもよい。

【0019】

電池ケース４１は、電極体２０と一緒に、図示しない電解液を収容していてもよい。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。

【0020】

〈ケース本体４１ａ〉
ケース本体４１ａは、一側面が開口した略直方体の形状を有している。ケース本体４１ａは、略矩形の底面部４２と、一対の幅広面部４３，４４（図２参照）と、一対の幅狭面部４５，４６とを有している。一対の幅広面部４３，４４は、それぞれ底面部４２のうち長辺から立ち上がっている。一対の幅狭面部４５，４６は、それぞれ底面部４２のうち短辺から立ち上がっている。ケース本体４１ａの一側面には、一対の幅広面部４３，４４と一対の幅狭面部４５，４６で囲まれた開口４１ａ１が形成されている。

【0021】

〈蓋４１ｂ〉
蓋４１ｂは、ケース本体４１ａの開口４１ａ１を封口する。この実施形態では、蓋４１ｂは、平面視において矩形状である。蓋４１ｂには、正極端子５０と、負極端子６０とが取り付けられている。正極端子５０は、外部端子５１と、内部端子５５とを備えている。負極端子６０は、外部端子６１と、内部端子６５とを備えている。内部端子５５，６５は、それぞれインシュレータ８０を介して蓋４１ｂの内側に取り付けられている。外部端子５１，６１は、それぞれガスケット７０を介して蓋４１ｂの外側に取り付けられている。内部端子５５，６５は、それぞれケース本体４１ａの内部に延びている。電極体２０の正極集電箔２１ａの未形成部２１ａ１と、負極集電箔２２ａの未形成部２２ａ１とは、蓋４１ｂの長辺方向の両側部にそれぞれ取り付けられた内部端子５５，６５に取り付けられている。

【0022】

内部端子５５，６５は、金属製である。正極の内部端子５５としては、正極集電箔２１ａとの接合強度を向上させる観点から、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金等が用いられうる。負極の内部端子６５としては、負極集電箔２２ａとの接合強度を向上させる観点から、例えば、銅や銅合金等が用いられうる。

【0023】

外部端子５１，６１は、金属製である。外部端子５１，６１として用いられる金属は、バスバ等の外部の接続部品の種類等に応じて適宜選択される。外部端子５１，６１としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等が用いられうる。外部端子５１，６１は、例えば、複数の金属が異種金属接合によって接合されて構成されていてもよい。

【0024】

図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。図３では、負極端子６０が蓋４１ｂに取り付けられた部位の断面が示されている。なお、正極端子５０が蓋４１ｂに取り付けられた部位も同様の構成とすることができるので、説明は省略する。蓋４１ｂは、図３に示されているように、外部端子６１が取り付けられる取付孔４１ｂ２を有している。取付孔４１ｂ２は、蓋４１ｂの予め定められた位置において蓋４１ｂを貫通している。蓋４１ｂの取付孔４１ｂ２には、ガスケット７０とインシュレータ８０を介在させて、内部端子６５と外部端子６１とが取り付けられる。取付孔４１ｂ２の外側には、取付孔４１ｂ２の周りにガスケット７０が装着される座面４１ｂ３が設けられている。座面４１ｂ３には、ガスケット７０を位置決めするための突起４１ｂ４が設けられている。突起４１ｂ４は、取付孔４１ｂ２を囲うように、周方向に連続して予め定められた位置に設けられている。

【0025】

〈外部端子６１〉
外部端子６１は、取付孔４１ｂ２に挿通される軸部６２と、電池ケース４１の外部に配置され、軸部６２の一端から外径方向に延びた頭部６３とを有している。頭部６３は、蓋４１ｂと平行な断面が取付孔４１ｂ２の開口面積よりも大きな略平板状の部位である。頭部６３は、平面視において、略矩形状である（図２参照）。頭部６３は、バスバと接続される部位である。バスバは、例えば、頭部６３の上面６３ａに溶接によって接続されうる。軸部６２は、ガスケット７０を介して取付孔４１ｂ２に装着される部位である。軸部６２は、頭部６３の略中央部から下方に突出している。

【0026】

また、外部端子６１は、カシメ片６４を有している。カシメ片６４は、蓋４１ｂの内部において、内部端子６５にかしめられる部位である。カシメ片６４は、軸部６２から延びており、蓋４１ｂに挿通された後で折曲げられて負極の内部端子６５にかしめられている。

【0027】

外部端子６１の頭部６３の底面６３ｂと蓋４１ｂとの間には、後述するガスケット７０が配置されている。また、外部端子６１の頭部６３の側周面６３ｃは、一部が上方に露出した状態でガスケット７０の側壁７２に囲まれている。

【0028】

外部端子６１の頭部６３は、底面６３ｂの外周の少なくとも一部に、面取りされた面取部６３ｄを有している。面取部６３ｄは、底面６３ｂと側周面６３ｃとの角部に形成されている。面取部６３ｄは、底面６３ｂとの境界を含んだ一部がガスケット７０と接している。この実施形態では、面取部６３ｄは、角度が４５度のＣ面形状である。この実施形態では、面取部６３ｄの上端は、頭部６３の底面６３ｂから厚みが５０％程度の位置に形成されている。面取部６３ｄは、頭部６３の周方向に連続して形成されている。

【0029】

〈ガスケット７０〉
ガスケット７０は、蓋４１ｂの取付孔４１ｂ２および座面４１ｂ３に取り付けられる部材である。ガスケット７０は、蓋４１ｂと外部端子６１との間に配置され、蓋４１ｂと外部端子６１との絶縁性を確保している。また、ガスケット７０は、圧縮されて蓋４１ｂの取付孔４１ｂ２に取り付けられ、電池ケース４１の気密性を確保している。この実施形態では、ガスケット７０は、頭部６３の底面６３ｂと蓋４１ｂとの間に配置される座部７１と、座部７１から上方に立ち上がる側壁７２とを有している。ガスケット７０は、また、座部７１の底面から突出しているボス部７３を有している。

【0030】

座部７１は、蓋４１ｂの取付孔４１ｂ２周りの外側面に設けられた座面４１ｂ３に装着される部位である。座部７１は、平面視において、頭部６３よりも一回り大きな外形寸法を有している。座部７１は、座面４１ｂ３に合わせて略平坦な面を有する。座部７１は、一部が外部端子６１の頭部６３の底面６３ｂ、座面４１ｂ３、突起４１ｂ４によって圧縮されている。ガスケット７０の座部７１は、電池ケース４１が気密に密封される程度に圧縮されていることが好ましい。かかる観点から、ガスケット７０は、頭部６３の底面６３ｂと接している面において、座部７１の厚みが圧縮率４０％以上に圧縮されている部位を有していてもよく、例えば、圧縮率５０％以上に圧縮されている部位を有していることが好ましい。また、座部７１の圧縮率は、ガスケット７０を損傷しない程度に設定されているとよい。座部７１は、例えば、最も圧縮される部分において圧縮率は７０％以下であってもよく、６０％以下であることが好ましい。

【0031】

なお、本明細書において、ガスケット７０の座部７１の圧縮率とは、圧縮されていない状態の座部７１の厚みに対する、圧縮されている状態の座部７１の厚みの割合のことをいう。座部７１の圧縮率は、例えば、座部７１の圧縮されている部分と圧縮されていない部分の厚みや密度を比較することによって求めることができる。

【0032】

側壁７２は、座部７１の周縁部から上方に立ち上がった部位である。側壁７２は、座部７１の周縁部の周方向に連続して設けられている。側壁７２は、外部端子６１の頭部６３の側周面６３ｃ囲っている。側壁７２の高さは特に限定されないが、この実施形態では、側壁７２の上端が頭部６３の上面６３ａよりも低くなるように設定されている。

【0033】

ボス部７３は、蓋４１ｂの取付孔４１ｂ２に装着されるように取付孔４１ｂ２の内側面に沿った外形形状を有している。ボス部７３の内側面は、外部端子６１の軸部６２が装着される装着孔となる。

【0034】

ガスケット７０としては、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、ガスケット７０には、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）が用いられている。なお、ガスケット７０に用いられる材料は、ＰＦＡに限定されない。ガスケット７０には、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）等が用いられてもよい。

【0035】

〈インシュレータ８０〉
インシュレータ８０は、蓋４１ｂの取付孔４１ｂ２の周りにおいて、蓋４１ｂの内側に装着される部材である。インシュレータ８０は、ベース部８１と、孔８２と、側壁８３とを備えている。ベース部８１は、蓋４１ｂの内側面に沿って配置される部位である。この実施形態では、ベース部８１は、略平板状の部位である。ベース部８１は、蓋４１ｂの内側面に沿って配置され、ケース本体４１ａに収められるように、蓋４１ｂからはみ出ない程度の大きさを有している。孔８２は、ガスケット７０のボス部７３の内側面に対応して設けられた穴である。この実施形態では、孔８２は、ベース部８１の略中央部に設けられている。蓋４１ｂの内側面に対向する側面において、孔８２の周りには凹んだ段差が設けられている。段差には、取付孔４１ｂ２に装着されたガスケット７０のボス部７３の先端が干渉しないように収められている。側壁８３は、ベース部８１の周縁部から下方に立ち上がっている。ベース部８１には、内部端子６５の一端に設けられる基部６５ａが収められる。インシュレータ８０は、電池ケース４１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。この実施形態では、インシュレータ８０には、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）が用いられている。なお、インシュレータ８０に用いられる材料は、ＰＰＳに限定されない。

【0036】

内部端子６５は、基部６５ａと、接続片６５ｂ（図１参照）とを備えている。基部６５ａは、インシュレータ８０のベース部８１に装着される部位である。この実施形態では、基部６５ａは、インシュレータ８０のベース部８１の周りの側壁８３の内側に応じた形状を有している。接続片６５ｂは、基部６５ａの一端から延びており、ケース本体４１ａ内に延びて電極体２０の負極の未形成部２２ａ１に接続されている（図１参照）。

【0037】

二次電池１０の製造時、蓋４１ｂには、ガスケット７０とインシュレータ８０とが取り付けられた状態で、正極端子５０および負極端子６０が取り付けられる。次いで、正極端子５０および負極端子６０に電極体２０が取付けられる。次いで、蓋４１ｂは、一対の幅広面部４３，４４（図２参照）の長辺と、一対の幅狭面部４５，４６の短辺とで囲まれたケース本体４１ａの開口４１ａ１（図１参照）に装着される。そして、蓋４１ｂの周縁部４１ｂ１が、ケース本体４１ａの開口４１ａ１の縁に接合される。かかる接合は、例えば、隙間がない連続した溶接によるとよい。かかる溶接は、例えば、レーザ溶接によって実現されうる。

【0038】

ところで、二次電池には、寸法の制約がありうる。例えば、車両に用いられる二次電池は、車両の燃費向上、軽量化、車内空間確保の観点から小型化されることが好ましい。また、二次電池の蓋の中央部には電解液の注液口や安全弁等が設けられうることや、電池容量を大きくするために集電箔に配置される活物質の量を増やすこと等から、外部端子は蓋の長辺方向においてなるべく外側に配置されうる。それに伴い、蓋と外部端子の間に配置されるガスケットも蓋の長辺方向の外側に配置されうる。さらに、車両の燃費向上の観点から、大電流が流れうる外部端子の寸法（例えば、バスバと接続される、外部端子の上面）を大きくすることが好ましい。外部端子の寸法を大きくすると、外部端子と蓋との間に設けられているガスケットの寸法も大きくなりうる。

【0039】

本発明者の知見では、ガスケットを蓋の長辺方向の外側に配置したり、ガスケットの寸法を大きくしたりすることによって、ガスケットが損傷される懸念が大きくなる。例えば、図２に示されている実施形態では、上述した観点から外部端子６１はより外側（図中Ｘ方向右側）に配置されることが好ましく、外部端子６１の面積は大きいことが好ましい。そのため、ガスケット７０が蓋４１ｂの周縁部４１ｂ１の近くに配置されうる。上述したように、二次電池の製造時には、レーザ溶接によって蓋の周縁部がケース本体に溶接される。その際、ガスケットが蓋の周縁部に近接して配置されていると、レーザ光や、レーザ光が蓋やケース本体に反射した反射光によってガスケットが損傷されるおそれがある。

【0040】

図４は、外部端子６１の頭部６３とガスケット７０の形状を模式的に示す断面図である。図４では、蓋４１ｂの短辺方向Ｙに沿った外部端子６１とガスケット７０の断面が示されている。図４では、外部端子６１の頭部６３と蓋４１ｂに挟まれることによって圧縮され、変形しているガスケット７０が示されている。図５は、面取部が設けられていない外部端子１６１とガスケット１７０の形状を模式的に示す断面図である。図４と同様に、外部端子１６１の頭部１６３と蓋１４１ｂに挟まれることによって圧縮され、変形しているガスケット１７０が示されている。

【0041】

図５に示されているように、面取部を有しない外部端子１６１は、頭部１６３の底面１６３ａと、ガスケット１７０の座部１７１とが接触する面積が大きい。その場合、内部端子と外部端子１６１とのかしめを強くする等、圧縮率を高くするためには大きな力が必要となる。本発明者の試行によると、ガスケット１７０を大きな力で圧縮すると、ガスケット１７０が外側（図中Ｙ方向右側）に向かって変形する傾向があった。例えば、ガスケット１７０の座部１７１を強く圧縮すると、側壁１７２が外側に傾くことがあった。側壁１７２が外側に傾いて蓋１４１ｂの周縁部１４１ｂ１に近くなると、蓋１４１ｂをケース本体１４１ａに溶接する際に、レーザ光や、レーザ光が電池ケース１４１に反射した反射光が、ガスケット１７０の側壁１７２を損傷するおそれがある。また、大きな力でガスケット１７０の座部１７１を圧縮することによって、ガスケット１７０の変形が大きくなり、寸法精度が安定しないことがあった。このような場合にも溶接時にガスケット１７０の損傷が懸念される。

【0042】

この実施形態では、図４に示されているように、頭部６３の底面６３ｂの外周に面取部６３ｄが設けられている。ガスケット７０の座部７１は、頭部６３の底面６３ｂと蓋４１ｂの座面４１ｂ３とによって挟まれている部位において、圧縮されて変形している。底面６３ｂと面取部６３ｄの境界付近においては、座部７１の一部が面取部６３ｄによって押されている。さらに外側（図中Ｙ方向右側）では、座部７１と面取部６３ｄとは離れている。そのため、面取部６３ｄと、座部７１と、側壁７２との間には隙間９０が形成されている。隙間９０が形成されている部分では、ガスケット７０の座部７１は、圧縮されていない。

【0043】

この実施形態では、座部７１の一部が面取部６３ｄによって押されていることによって、側壁７２が外部端子６１に向かって傾いている。側壁７２の上部は、外部端子６１の頭部６３の側周面６３ｃに接しており、隙間９０は、閉じられている。しかしながら、かかる形態に限定されず、側壁７２は頭部６３の側周面６３ｃとは接しておらず、間が空いていてもよい。

【0044】

なお、本明細書において、「面取部」とは、面取部と、座部と、側壁との間に隙間が形成される程度に外部端子の頭部の側周面と底面が面取りされた形状の部位である。面取部の形状、寸法、位置等は、特に限定されない。この実施形態では、面取部６３ｄは、角度が４５度のＣ面形状である。しかしながら、Ｃ面形状の面取部６３ｄの角度は特に限定されず、例えば、３０度以上であってもよく、４０度以上であってもよい。Ｃ面形状の面取部６３ｄの角度は、例えば、６０度以下であってもよく、５０度以下であってもよい。また、上述した実施形態では、面取部６３ｄの上端の位置は、頭部６３の底面６３ｂから厚みが５０％程度の位置に形成されている。しかしながら、かかる形態に限定されない。面取部６３ｄの上端の位置は、例えば、頭部６３の底面６３ｂから厚みが２０％の位置よりも上方に設定されていてもよく、４０％の位置よりも上方に設定されていてもよい。面取部６３ｄの上端の位置は、例えば、頭部６３の底面６３ｂから厚みが８０％の位置よりも下方に設定されていてもよく、６０％の位置よりも下方に設定されていてもよい。

【0045】

面取部６３ｄの形状は、Ｃ面形状に限られない。図６Ａおよび図６Ｂは、他の実施形態にかかる頭部６３の形状を模式的に示す断面図である。面取部６３ｄの形状は、例えば、角部が丸められたＲ面であってもよい（図６Ａ参照）。面取部６３ｄの形状は、角部の断面が略矩形状に切り取られたしゃくり面であってもよい（図６Ｂ参照）。また、面取部６３ｄの形状は、これらが組み合わされた形状であってもよい。特に限定されないが、面取部６３ｄは、例えば、切削加工や鍛造加工等、公知の加工方法によって形成されてもよい。

【0046】

ガスケット７０に面取部６３ｄと底面６３ｂの境界や、面取部６３ｄと側周面６３ｃの境界が当たることによる負荷を低減する観点から、面取部６３ｄは、Ｃ面形状またはＲ面形状であることが好ましい。

【0047】

上述した実施形態では、ガスケット７０は、座部７１と、座部７１から上方に立ち上がる側壁７２とを有している。外部端子６１の頭部６３は、底面６３ｂの外周に面取部６３ｄを有している。面取部６３ｄと、座部７１と、側壁７２との間には隙間９０が形成されている。かかる構成によって、隙間９０が形成されている部位では、座部７１の一部が圧縮されることによるガスケット７０の変形が緩和される。例えば、ガスケット７０の側壁７２が外側（例えば、図４のＹ方向右側）に傾くようなガスケット７０の変形が抑制される。また、ガスケット７０の変形を緩和する隙間９０を形成するための構造である面取部６３ｄが、底面６３ｂ側に設けられている。そのため、バスバ等の外部の接続部品との溶接面である頭部６３の上面６３ａの面積を確保しつつもガスケット７０が外側に変形することを抑制することができる。また、隙間９０が設けられていることによって、ガスケット７０の座部７１が強く圧縮される場合にも寸法精度が安定し、ガスケット７０が外側に向かって変形することが抑制される。このように、ガスケット７０の変形が抑制されることによって、例えば、製造時に蓋４１ｂとケース本体４１ａを溶接する際のレーザ光や反射光がガスケット７０に当たりにくくなる。その結果、ガスケット７０が損傷されにくくなる。

【0048】

上述した実施形態では、ガスケット７０は、頭部６３の底面６３ｂと接している面において、座部７１の厚みが圧縮率５０％以上に圧縮されている部位を有している。このような圧縮率で圧縮されている部位を有していることによって、電池ケース４１の気密性が保たれやすくなる。また、隙間９０が形成されていることによって、圧縮率を高くした場合にもガスケット７０の変形が抑えられうる。

【0049】

上述した実施形態では、面取部６３ｄは、頭部６３の周方向に連続して設けられている。それによって、隙間９０は、頭部６３の周方向に連続して形成されている。かかる構成によって、頭部６３の周方向の全周に亘って寸法精度が向上する。また、頭部６３の周方向の全周に亘ってガスケット７０の変形が抑えられる。

【0050】

また、面取部６３ｄは、底面６３ｂの外周に必ずしも周方向に連続して設けられている必要はなく、底面６３ｂの外周の少なくとも一部に設けられているとよい。面取部６３ｄは、外部端子６１の頭部６３のうち、レーザ溶接によって溶接されうる蓋４１ｂの周縁部４１ｂ１と近接する部位に設けられていることが好ましい。例えば、蓋４１ｂが矩形状である場合には、面取部６３ｄは、蓋４１ｂの長辺方向Ｘに沿って設けられていることが好ましい。かかる構成によって、頭部６３の上面６３ａの幅をより広くすることができる。それによって、ガスケット７０の変形を抑制しながらもバスバと接続される部位の面積を広くすることができる。

【0051】

ガスケット７０の側壁７２は、例えば、蓋４１ｂの周縁部４１ｂ１から１．８ｍｍ以下である部分を有していてもよい。このようにガスケット７０と蓋４１ｂの周縁部４１ｂ１が近接していても、頭部６３のうち面取部６３ｄが設けられている部位においては、ガスケット７０が損傷されにくくなっている。

【0052】

以上、ここで開示される二次電池について、種々説明した。特に言及されない限りにおいて、ここで挙げられた二次電池の実施形態などは本発明を限定しない。また、ここで開示される電池は、種々変更でき、特段の問題が生じない限りにおいて、各構成要素やここで言及された各処理は適宜に省略され、または、適宜に組み合わされうる。

【符号の説明】

【0053】

１０ リチウムイオン二次電池（二次電池）
２０ 電極体
２１ 正極シート
２２ 負極シート
３１，３２ セパレータシート
４１ 電池ケース
４１ａ ケース本体
４１ａ１ 開口
４１ｂ 蓋
４１ｂ１ 周縁部
４１ｂ２ 取付孔
４１ｂ３ 座面
４１ｂ４ 突起
５０ 正極端子
５１ 正極の外部端子
５５ 正極の内部端子
６０ 負極端子
６１ 負極の外部端子
６２ 軸部
６３ 頭部
６３ａ 上面
６３ｂ 底面
６３ｃ 側周面
６３ｄ 面取部
６４ カシメ片
６５ 負極の内部端子
７０ ガスケット
７１ 座部
７２ 側壁
７３ ボス部
８０ インシュレータ
８１ ベース部
８２ 孔
８３ 側壁
９０ 隙間
１４１ａ ケース本体
１４１ｂ 蓋
１６１ 外部端子
１７０ ガスケット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】