特許 7495920 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 10/04 20060101AFI20240529BHJP

   H01M 50/609 20210101ALI20240529BHJP

   H01M 10/052 20100101ALI20240529BHJP

   H01M 10/058 20100101ALI20240529BHJP

   H01G 11/78 20130101ALI20240529BHJP

   H01M 50/586 20210101ALI20240529BHJP

   H01M 50/593 20210101ALI20240529BHJP

   H01M 50/474 20210101ALI20240529BHJP

   H01M 50/477 20210101ALI20240529BHJP

【ＦＩ】

H01M10/04 Z

H01M50/609

H01M10/052

H01M10/058

H01G11/78

H01M50/586

H01M50/593

H01M50/474

H01M50/477

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021207390

(22)【出願日】2021-12-21

(65)【公開番号】P2023092256

(43)【公開日】2023-07-03

【審査請求日】2023-01-05

(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】大嶋 一生

(72)【発明者】

【氏名】横山 喜紀

【審査官】佐溝 茂良

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１９８１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５７３４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５７３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２８９６１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／００－ １０／３９

Ｈ０１Ｍ ５０／６０－ ５０／７７

Ｈ０１Ｇ １１／００－ １１／８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電極体と、
前記電極体を収容するための開口を有するケース本体と、
前記ケース本体の前記開口に取り付けられた蓋と
を有し、
前記蓋は、
電解液を注液するための注液口と、
前記蓋の内側面に取り付けられた絶縁部材と、
前記絶縁部材に取り付けられ、少なくとも一部が前記注液口に対して間隔を空けて対向した絶縁ホルダと
を有し、
前記絶縁ホルダは、
前記注液口と対向した位置に配置された液受部と、
前記液受部よりも前記電極体側に配置された電極体保護部と、
前記電極体保護部と前記蓋の間に配置された段差部と
を有し、
前記液受部は、前記段差部に設けられている、二次電池。

【請求項2】

前記電極体保護部は、平板状に形成されている、請求項１に記載された二次電池。

【請求項3】

前記絶縁ホルダは、前記注液口からずれた位置に、前記注液口から注液された前記電解液が通る孔を有する、請求項１または２に記載された二次電池。

【請求項4】

前記絶縁ホルダは、前記電極体保護部と一体的に構成された、前記電極体保護部から前記蓋に向かって延びる支持部を有する、請求項１から３までの何れか一項に記載された二次電池。

【請求項5】

前記蓋に取り付けられた集電端子をさらに有し、
前記電極体は、正極シートと、負極シートと、セパレータとが積層されて構成されており、
前記正極シートおよび前記負極シートのうち少なくともいずれか一方は、前記段差部を回り込むようにして前記集電端子に接続される複数の集電タブを有し、
前記液受部から前記電極体に向かって、前記複数の集電タブのうち、異なる方向から回り込む集電タブを仕切るための仕切部が延びている、請求項１から４までの何れか一項に記載された二次電池。

【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２０１９－１２９１２９号公報には、第１電極板、第２電極板、及び第１電極板と第２電極板との間に介在するセパレータを含む電極体と、電極体を収容した外装体と、外装体の開口を塞ぐ蓋と、電極体に電気的に接続され、蓋から外装体の外へ一部を露出させた電極端子と、を備えた蓄電装置が開示されている。同公報に開示されている蓄電装置の蓋は、外装体内に電解液を注入するための注液孔を有している。蓋には、蓋の外側面と電極体との間に配置されて蓋の電極体側の面における注液孔の開口を包囲するように蓋から電極体に向かって延びた筒体が設けられている。筒体には、注液孔及び電極体の間に介在した遮蔽部が連結されている。かかる構成によると、注液孔を通じて電解液を外装体内に供給する際、遮蔽部により、外装体内において電解液が電極体に衝突する際の電解液の流速を低下させることができるとされている。このため、電極体の材料の損傷、剥離及び滑落の発生を抑制できるとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】２０１９－１２９１２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、本発明者は、電池ケースに収容されている電極体の損傷を抑制したいと考えている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

ここで開示される二次電池は、電極体と、電極体を収容するための開口を有するケース本体と、ケース本体の開口に取り付けられた蓋とを有している。蓋は、電解液を注液するための注液口と、蓋の内側面に取り付けられた絶縁部材と、絶縁部材に取り付けられ、少なくとも一部が注液口に対して間隔を空けて対向した絶縁ホルダとを有している。絶縁ホルダは、注液口と対向した位置に配置された液受部と、液受部よりも電極体側に配置された電極体保護部とを有している。かかる構成によって、注液時の電解液の勢いが弱められ、電極体の損傷が防がれている。

【0006】

電極体保護部は、平板状に形成されていてもよい。
絶縁ホルダは、注液口からずれた位置に、注液口から注液された電解液が通る孔を有していてもよい。
絶縁ホルダは、電極体保護部から蓋に向かって延びる支持部を有していてもよい。
液受部から電極体に向かって、タブを仕切るための仕切部が延びていてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、二次電池１０の斜視図である。

【図2】図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。

【図3】図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。

【図4】図４は、絶縁部材８０の斜視図である。

【図5】図５は、絶縁ホルダ９０の斜視図である。

【図6】図６は、他の実施形態にかかる二次電池１０の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

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。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。

【0009】

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。

【0010】

〈二次電池１０〉
図１は、二次電池１０の斜視図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。図２では、略直方体の電池ケース３０の片側の幅広面に沿って内部を露出させた状態の部分断面図が模式的に描かれている。図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。図３では、略直方体の電池ケース３０の片側の幅狭面に沿って内部を露出させた状態の部分断面図が模式的に描かれている。図１に示されているように、二次電池１０は、電極体２０（図２参照）と、電池ケース３０とを有している。電池ケース３０は、ケース本体３１と、蓋４０とから構成されている。二次電池１０は、図２に示されているように、端子５０と、集電端子６０とを備えている。端子５０は、正極端子５０ａと、負極端子５０ｂとを備えている。集電端子６０は、正極集電端子６０ａと、負極集電端子６０ｂとを備えている。電極体２０は、正極集電端子６０ａを介して正極端子５０ａと接続されている。電極体２０は、負極集電端子６０ｂを介して負極端子５０ｂと接続されている。

【0011】

〈電極体２０〉
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。

【0012】

正極シート２１は、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。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。

【0013】

負極シート２２は、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。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。

【0014】

セパレータ２３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である。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。

【0015】

この実施形態では、電極体２０は、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。複数の正極集電タブ２１ａおよび複数の負極集電タブ２２ａはそれぞれ、重ねられた状態で後述する正極集電端子６０ａと負極集電端子６０ｂに接続される。

【0016】

〈電池ケース３０〉
電池ケース３０は、図２に示されているように、内部に空間を有するケース本体３１と、蓋４０とから構成されている。ケース本体３１は、一部が開口したケースである。ケース本体３１は、電極体２０を収容するための開口３２を有している。蓋４０は、ケース本体３１の開口３２に取り付けられている。電池ケース３０には、電極体２０が収容されている。この実施形態では、図３に示されているように、電池ケース３０には、２個の電極体２０が収容されている。電池ケース３０には、電極体２０と共に、電解液が収容されている。電解液としては、例えば、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。

【0017】

電池ケース３０の形状は特に限定されない。この実施形態では、電池ケース３０は、角形形状である（図１参照）。電池ケース３０を形成する材料は、特に限定されない。電池ケース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うる。

【0018】

〈蓋４０〉
蓋４０は、ケース本体３１の開口３２に設けられた板状の部材である。この実施形態では、蓋４０は、所定の方向に長い矩形状（ここでは長方形状）である。蓋４０は、開口３２に取り付けられた状態で、蓋４０の周縁部が、ケース本体３１の開口３２の縁に接合されている。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い。ケース本体３１と蓋４０は、例えば、レーザ溶接によって接合されうる。蓋４０を形成する材料は、特に限定されない。図２に示されているように、蓋４０は、ケース本体３１と同様に、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うる。また、蓋４０には、ガス排出弁４３が設けられている。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、電池ケース３０内のガスを、電池ケース３０の外部に排出するように構成された薄肉部である。

【0019】

蓋４０は、注液口４１と、絶縁部材８０と、絶縁ホルダ９０とを有している。また、蓋４０には、端子５０と、集電端子６０とが取り付けられている。端子５０は、正極端子５０ａと負極端子５０ｂを備えている。集電端子６０は、正極集電端子６０ａと負極集電端子６０ｂとを備えている。蓋４０には、取付孔４５が形成されている。取付孔４５には、端子５０が挿入された状態で蓋４０に取り付けられている。

【0020】

〈端子５０〉
端子５０は、この実施形態では、頭部５１と、筒部５２と、かしめ部５３とを有している。頭部５１は、電池ケース３０の外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、蓋４０の外側の面に沿って配置されている。筒部５２は、外部絶縁部材７０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、上下に延びた筒状の部位である。かしめ部５３は、第１集電端子６１に対してかしめられる部位である。換言すると、かしめ部５３は、蓋４０に対してかしめられる部位である。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。図２に示されているように、取付孔４５の縁と、端子５０との間には、外部絶縁部材７０が介在している。

【0021】

〈外部絶縁部材７０〉
外部絶縁部材７０は、蓋４０の取付孔４５の内周面から蓋４０の外側の面に亘って取り付けられる。外部絶縁部材７０は、ベース部７１と、絶縁筒部７２と、側壁７３とを有している。ベース部７１は、取付孔４５の周囲において蓋４０の外側の面に装着される板状の部位である。ベース部７１には、端子５０の頭部５１が配置されている。絶縁筒部７２は、ベース部７１の底面から突出した筒状の部位である。絶縁筒部７２は、取付孔４５に挿入される部位である。絶縁筒部７２には、端子５０の筒部５２が挿入される。側壁７３は、ベース部７１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７０の側壁７３によって囲まれている。

【0022】

外部絶縁部材７０は、蓋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７０は、蓋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７０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７０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７０に用いられる材料は、ＰＦＡに限定されない。

【0023】

〈集電端子６０〉
集電端子６０は、電池ケース３０の内部に設けられている。この実施形態では、集電端子６０は、第１集電端子６１と、第２集電端子６５とから構成されている。正極第１集電端子６１ａは、電池ケース３０の内部において、正極端子５０ａと接続されている。負極第１集電端子６１ｂは、電池ケース３０の内部において、負極端子５０ｂと接続されている。正極第２集電端子６５ａは、電極体２０から延びる正極集電タブ２１ａと接続されている。負極第２集電端子６５ｂは、電極体２０から延びる負極集電タブ２２ａと接続されている。

【0024】

この実施形態では、正極集電タブ２１ａおよび負極集電タブ２２ａは、二次電池１０の幅方向の外側から内側に向かって曲げられ、それぞれ正極第２集電端子６５ａおよび負極第２集電端子６５ｂに接続されている。

【0025】

〈第１集電端子６１〉
第１集電端子６１は、電池ケース３０の内部に配置されている。第１集電端子６１は、この実施形態では、矩形のプレート状の部材である。第１集電端子６１は、蓋４０の内側の面に沿って配置されている。第１集電端子６１は、取付孔４５の周囲に設けられている。第１集電端子６１は、貫通孔６２を有している。貫通孔６２は、絶縁筒部７２の内径と対応した形状である。貫通孔６２には、端子５０が貫通している。第１集電端子６１は、電池ケース３０の内部で第２集電端子６５に接続されている。

【0026】

〈第２集電端子６５〉
第２集電端子６５は、電池ケース３０の内部に配置されている。第２集電端子６５は、蓋４０の内側の面に沿って配置されている。なお、正極第２集電端子６５ａには、後述する注液部４２が挿通される挿通孔６５ａ１が形成されている。第２集電端子６５は、第１プレート部６６と、第２プレート部６７と、段差部６８とを有している。第１プレート部６６は、第１集電端子６１の表面に沿って配置される部位である。第１プレート部６６は、第１集電端子６１に接続されている。第１プレート部６６は、平板状の部位である。第２プレート部６７は、蓋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６７は、平板状の部位である。第２集電端子６５は、集電タブに接続されている。正極第２集電端子６５ａの第２プレート部６７は、正極集電タブ２１ａに接合されている。負極第２集電端子６５ｂは、負極集電タブ２２ａに接合されている。段差部６８は、第１プレート部６６の一の端部から第２プレート部６７の一の端部に向かって立ち上がり、第１プレート部６６と第２プレート部６７とを連結する部位である。段差部６８は、第２集電端子６５の端に沿って形成されている。

【0027】

〈注液口４１〉
注液口４１は、ケース本体３１に蓋４０を取り付けた後に、電解液を電池ケース３０内に注液するための孔である。注液口４１は、図２および図３に示されているように、蓋４０に取り付けられた筒状の注液部４２に形成されている。注液部４２は、蓋４０の貫通孔４４を貫通している。注液部４２は、上端部が貫通孔４４よりも広く形成されている。注液部４２の上端部は、電池ケース３０の外部に配置されている。注液部４２の下端は、電池ケース３０の内部に突出している。注液口４１は、注液部４２の上端から下端に向かって貫通している。注液口４１には、例えば、図示しないノズルが挿通され、電解液が電池ケース３０内に電解液が注液されうる。注液後には、注液口４１には、栓が取り付けられ、封口される。

【0028】

〈絶縁部材８０〉
絶縁部材８０は、電池ケース３０の内部で正極集電端子６０ａと蓋４０とを絶縁する部材である。図４は、絶縁部材８０を模式的に示す斜視図である。絶縁部材８０は、蓋４０の内側の面に取り付けられている。図４に示されているように、絶縁部材８０は、平板部８１と、側壁８２と、端子挿通孔８３と、注液部挿通孔８４とを備えている。

【0029】

平板部８１は、蓋４０に取り付けられる部位である。平板部８１は、矩形の平板状である。平板部８１の一方の面８１ａは、蓋４０（図２参照）に取り付けられる。平板部８１の他方の面８１ｂは、電池ケース３０の内側を向に向けられる。平板部８１の面８１ｂには、正極集電端子６０ａ（図２参照）が配置される。面８１ｂには、正極集電端子６０ａを位置決めするための突起８１ｂ１と凹み８１ｂ２が設けられている。平板部８１は、正極集電端子６０ａが収められるように、平面視において、正極集電端子６０ａよりも一回り大きな寸法を有している。正極集電端子６０ａは、平板部８１によって蓋４０と絶縁されている。

【0030】

平板部８１の長辺方向の一方の端部には、ガス排出弁４３の端部の形状に合わせた凹み８１ｃが形成されている。この実施形態では、平板部８１は、ガス排出弁４３の端部から取付孔４５に亘って設けられている（図２参照）。

【0031】

平板部８１の周縁部からは、側壁８２が延びている。側壁８２は、平板部８１の面８１ｂから延びている。側壁８２は、矩形の枠状に形成されている。側壁８２は、正極集電端子６０ａの側面を囲っている（図２参照）。これによって、正極集電端子６０ａが電池ケース３０の内部で他の部材等と接触して導電することが抑制されている。なお、この実施形態では、側壁８２の高さは一定ではない。側壁８２は、凹み８１ｃが形成されている短辺側と、長辺側において、部分的に高さが高くなっている。

【0032】

平板部８１には、端子挿通孔８３が形成されている。端子挿通孔８３には、図２に示されているように、正極端子５０ａの筒部５２が挿通されている。端子挿通孔８３は、電池ケース３０の気密性を確保するため、正極端子５０ａの筒部５２の外径および第１集電端子６１の貫通孔６２と対応した形状を有している。

【0033】

平板部８１には、注液部挿通孔８４が形成されている。注液部挿通孔８４には、電池ケース３０内部に突出している注液部４２の下端が挿通されている。注液部挿通孔８４は、図４に示されているように、注液部４２の下端の外径よりも大きな径を有している。図４に示されているように、注液部挿通孔８４の縁には、側壁８４ａが設けられている。側壁８４ａは、注液部挿通孔８４の形状に対応する円筒形状である。側壁８４ａは、平板部８１の面８１ｂ側に設けられている。側壁８４ａは、正極第２集電端子６５ａの挿通孔６５ａ１（図２参照）に挿通されている。挿通孔６５ａ１は、側壁８４ａと対応した形状に形成されいている。側壁８４ａは、電池ケース３０内部に突出している注液部４２を囲っている。側壁８４ａは、絶縁部材８０が取り付けられた際に注液部４２（図２参照）の下端よりも下方に突出するような高さに設定されている。これによって、注液部４２が電池ケース３０（図２参照）の内部で他の部材等と接触して導電することが抑制されている。

【0034】

なお、この実施形態では、正極集電タブ２１ａは、蓋４０の長辺方向において注液口４１の位置で正極第２集電端子６５ａに接続されている（図２および図３参照）。図３に示されているように、正極集電タブ２１ａは、注液部４２を挟むように幅方向の両側から正極第２集電端子６５ａに接続されている。この実施形態では、１の電極体２０から延びる正極集電タブ２１ａと、他の１の電極体２０から延びる正極集電タブ２１ａとはそれぞれ異なる方向に曲げられて正極第２集電端子６５ａに接続されている。

【0035】

側壁８４ａの外周面には、平坦面８４ａ１が形成されている。平坦面８４ａ１は、側壁８４ａの外周において、絶縁部材８０の幅方向の両側面に形成されている。平坦面８４ａ１は、側壁８２と対向している。側壁８４ａの外周面には、平坦面８４ａ１が形成されていることによって、正極集電タブ２１ａの端部が接触した場合にも、正極集電タブ２１ａが破れるおそれが低減される。また、平坦面８４ａ１によって、正極集電タブ２１ａの端部が位置決めされていてもよい。

【0036】

図２に示されているように、絶縁部材８０には、絶縁ホルダ９０が取り付けられる。絶縁部材８０と絶縁ホルダ９０の接続方法は特に限定されないが、この実施形態では、絶縁部材８０と絶縁ホルダ９０は、スナップフィットによって接続される。図４に示されているように、絶縁部材８０は、ツメ８５と、嵌合部８６とを有している。ツメ８５と嵌合部８６は、側壁８２に設けられている。

【0037】

ツメ８５は、凹み８１ｃが形成されている短辺側の側壁８２に設けられている。ツメ８５は、当該側壁８２に沿って２つ設けられている。ツメ８５は、側壁８２の高さが高くなっている部位から外側に張り出すように形成されている。

【0038】

嵌合部８６は、この実施形態では、長辺側の側壁８２の高さが高くなっている部位に形成された穴である。嵌合部８６は、絶縁部材８０の長さ方向が長い矩形の穴である。嵌合部８６は、両方の長辺側の側壁８２に１つずつ設けられている。ツメ８５は、後述する絶縁ホルダ９０（図５参照）の嵌合部９５（図５参照）と嵌合する。嵌合部８６は、絶縁ホルダ９０のツメ９６（図５参照）と嵌合する。これによって、絶縁部材８０と絶縁ホルダ９０は接続される。

【0039】

なお、絶縁部材８０としては、耐電解液性があり、融点が電池の使用時の温度以上（例えば、７０℃以上）であるものを用いることが好ましい。特に限定されないが、絶縁部材８０としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、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）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等が用いられうる。

【0040】

〈絶縁ホルダ９０〉
絶縁ホルダ９０は、図２に示されているように、蓋４０に取り付けられた部材（例えば、注液部４２や絶縁部材８０）と、電極体２０との間に設けられる、絶縁性を有する部材である。絶縁ホルダ９０は、絶縁部材８０に取り付けられている。絶縁ホルダ９０としては、絶縁部材８０と同様の材料を用いることができる。図５は、絶縁ホルダ９０を模式的に示す斜視図である。図５に示されているように、絶縁ホルダ９０は、液受部９１と、孔９２と、電極体保護部９３とを有している。絶縁ホルダ９０は、段差部９４を備えている。液受部９１と、孔９２とは段差部９４に設けられている。電極体保護部９３は、段差部９４の端部から延びている。電極体保護部９３と段差部９４は、異なる平面状に形成されている。電極体保護部９３には、支持部９８，９９が設けられている。

【0041】

この実施形態では、図２に示されているように、絶縁ホルダ９０は、蓋４０の長辺方向において、ガス排出弁４３と正極端子５０ａの一部を覆う長さに設定されている。絶縁ホルダ９０の長さ方向の両側には、電極体保護部９３が形成されている。電極体保護部９３は、段差部９４よりも下方（電極体２０側）に配置されている。

【0042】

電極体保護部９３は、例えば、電池ケース３０に電極体２０を収容する際に、電極体２０を保護する部位である。この実施形態では、電極体保護部９３は、図２に示されているように、電極体２０と対向する平板状の部位である。電極体保護部９３は、蓋４０と略平行に延びている。電極体保護部９３は、電極体２０の正極集電タブ２１ａと負極集電タブ２２ａが突出している上方の面と対向している。電極体保護部９３の寸法は特に限定されないが、この実施形態では、電極体保護部９３の幅は、絶縁部材８０の幅よりも広い。

【0043】

電極体保護部９３は、端子５０や注液部４２よりも電極体２０側に配置されている。電極体保護部９３は、端子５０や注液部４２のような、蓋４０から下方に突出している部材よりも電極体２０側に設けられている。これによって、電極体２０が蓋４０から下方に突出している部材に接触して電極体２０が損傷することが抑えられうる。

【0044】

段差部９４は、電極体保護部９３よりも上方（蓋４０側）に形成された矩形の平板状の部位である。図３に示されているように、段差部９４は、電極体保護部９３（図５参照）や正極第２集電端子６５ａよりも幅が狭い。段差部９４の幅方向の外側には、電極体２０から延びる正極集電タブ２１ａが通っている。正極集電タブ２１ａは、段差部９４を回り込むようにして正極第２集電端子６５ａに接続されている。正極集電タブ２１ａは、段差部９４を回り込んで正極第２集電端子６５ａに接続されていることによって、極端に折り曲げられる等の負荷が低減されうる

【0045】

図５に示されているように、段差部９４には、液受部９１と、孔９２とが設けられている。液受部９１と孔９２は、電極体保護部９３よりも上方に位置している。換言すると、電極体保護部９３は、液受部９１や孔９２よりも電極体２０側に配置されている（図２参照）。

【0046】

液受部９１は、電池ケース３０に電解液が注液される際の勢いを弱める部位である。図２に示されているように、液受部９１は、絶縁部材８０に取り付けられた際に注液口４１と対向した位置に設けられる。この実施形態では、液受部９１は、段差部９４において、注液口４１と対向している面である。電解液が注液される際には、電解液が液受部９１に当たってから電池ケース３０内に注液される。段差部９４には、孔９２が形成されている。孔９２には、注液口４１から注液された電解液が通る。孔９２は、注液口４１からずれた位置に設けられている。換言すると、孔９２は、液受部９１よりも外側に形成されている。この実施形態では、孔９２は、矩形状である。孔９２は、液受部９１を挟むように、段差部９４の長辺方向に沿って２箇所形成されている。孔９２が液受部９１よりも外側に形成されていることによって、電解液は、注液時にまず液受部９１に当たる。そして、電解液は、勢いが弱まった状態で孔９２を通り、電池ケース３０内部に注液される。なお、孔９２は上述した形態に限定されない。孔９２は、例えば、円形状であってもよい。孔９２は、液受部９１よいも外側に２箇所以上形成されていてもよい。孔９２には、例えば、網目状のフィルタ等が取り付けられていてもよい。なお、この実施形態では、電解液は孔９２を通るように構成されているが、かかる形態に限定されない。例えば、段差部９４の端部には、電解液が通る切り欠きが設けられていてもよい。段差部９４は、幅方向の端部から電解液が流れ落ちるように、幅方向に狭く形成されていてもよい。

【0047】

この実施形態では、絶縁部材８０と絶縁ホルダ９０の加工容易性の観点や、正極集電タブ２１ａを正極集電端子６０ａに接合する際の接合容易性の観点から、絶縁ホルダ９０は、絶縁部材８０と別体で構成されている。図５に示されているように、絶縁ホルダ９０は、嵌合部９５と、ツメ９６とを有している。絶縁ホルダ９０は、嵌合部９５と、ツメ９６とを介して絶縁部材８０（図４参照）に取り付けられる。絶縁ホルダ９０の嵌合部９５は、絶縁部材８０のツメ８５が嵌合する。絶縁ホルダ９０のツメ９６は、絶縁部材８０の嵌合部８６と嵌合する。

【0048】

嵌合部９５は、段差部９４と、蓋４０（図２参照）の長さ方向の内側に配置される電極体保護部９３との境界部に設けられている。当該電極体保護部９３と段差部９４との境界部には、電極体保護部９３から段差部９４よりも上方に向かって板状の部位９７ａが延びている。この実施形態では、嵌合部９５は、板状の部位９７ａにおいて段差部９４よりも上方に形成された孔である。嵌合部９５は、絶縁ホルダ９０の幅方向が長い矩形の穴である。絶縁部材８０の２つのツメ８５（図４参照）は、段差部９４側から嵌合部９５に嵌合する。

【0049】

ツメ９６は、蓋４０の長さ方向の外側に配置される電極体保護部９３に設けられている。ツメ９６は、当該電極体保護部９３の幅方向の端部の両側に設けられている。当該電極体保護部９３の幅方向の端部からは、板状の部位９７ｂが延びている。ツメ９６は、板状の部位９７ｂから内側に張り出すように形成されている。ツメ９６は、それぞれ絶縁部材８０の嵌合部８６に外側から嵌合する。

【0050】

支持部９８，９９は、絶縁ホルダ９０が絶縁部材８０に取り付けられた時に、蓋４０や正極集電端子６０ａと当接する部位である。支持部９８，９９は、電極体保護部９３から蓋４０に向かって延びる平板状の部位である。支持部９８，９９はそれぞれ、異なる電極体保護部９３に一対設けられている。支持部９８は、段差部９４との境界に板状の部位９７ａが設けられている電極体保護部９３に設けられている。支持部９８は、当該電極体保護部９３の幅方向の両端部の一部から上方に延びている。支持部９８の高さは、絶縁ホルダ９０を絶縁部材８０に取り付けた際に蓋４０と当接する高さに設定されている。支持部９９は、板状の部位９７ｂが設けられている電極体保護部９３に設けられている。支持部９９は、当該電極体保護部９３において、一対の板状の部位９７ｂの間に設けられている。支持部９９の高さは、絶縁ホルダ９０を絶縁部材８０に取り付けた際に正極集電端子６０ａと当接する高さに設定されている。支持部９９は、支持部９８よりも高さが低くなっている。

【0051】

〈絶縁部材８０Ａ〉
絶縁部材８０Ａは、図２に示されているように、電池ケース３０の内部で負極集電端子６０ｂと蓋４０とを絶縁する部材である。この実施形態では、絶縁部材８０Ａは、平板部８１Ａと、側壁８２Ａと、端子挿通孔８３Ａとを備えている。絶縁部材８０Ａとしては、絶縁部材８０と同様の材料から構成されうる。平板部８１Ａと側壁８２Ａは、負極集電端子６０ｂと対応した形状を有している。負極集電端子６０ｂは、端子挿通孔８３Ａに挿通された負極端子５０ｂと接続されている。

【0052】

上述した実施形態では、蓋４０は、電解液を注液するための注液口４１と、蓋の内側面に取り付けられた絶縁部材８０と、絶縁部材８０に取り付けられた絶縁ホルダ９０とを有している。絶縁ホルダ９０は、注液口４１と対向した液受部９１と、液受部９１よりも外側に形成され、注液された電解液が通る孔９２とを有している。電解液は、液受部９１に当たり勢いが弱まった状態で孔９２を通り、電池ケース３０内部に注液される。このため、注液時に電解液が電極体２０に強く当たることが抑制され、電極体２０の損傷が抑制される。

【0053】

また、絶縁ホルダ９０は、液受部９１よりも電極体２０側に配置された平板状の電極体保護部９３を有している。平板状の電極体保護部９３は、電極体２０の上方の面と対向している。例えば、二次電池１０が振動した場合、振動が電極体２０に伝わり、電極体２０が電池ケース３０内で動き、絶縁ホルダ９０に接触しうる。そのような場合にも、平板状の電極体保護部９３が電極体２０と対向していることによって、電極体２０は面で接触する。そのため、電極体２０に局所的に負荷がかかりにくく、電極体２０の損傷が抑制されうる。

【0054】

上述した実施形態では、電極体保護部９３は、平板状に形成されている。かかる構成によると、電極体保護部９３が電極体２０と面で当たりやすくなり、電極体２０の損傷を防ぎやすくなる。

【0055】

上述した実施形態では、絶縁ホルダ９０は、注液口４１からずれた位置に、注液口４１から注液された電解液が通る孔９２を有している。かかる構成によって、液受部９１で電解液の勢いが弱められていたとしても、注液の効率が向上しうる。

【0056】

図３に示されている実施形態では、正極集電タブ２１ａは、注液部４２を挟むように幅方向の両側から正極第２集電端子６５ａに接続されている。また、注液口４１と対向する液受部９１が設けられている段差部９４は、正極第２集電端子６０ａよりも幅が狭い。そのため、正極集電タブ２１ａは、段差部９４の外側から回り込んで正極集電端子６０ａに接続されている。かかる構成によって、正極集電タブ２１ａの形状が安定し、正極集電タブ２１ａが損傷されにくくなる。

【0057】

ところで、上述した二次電池１０の製造工程には、電解液を注液する前の二次電池１０の形態にまで組み立てられた電池組立体を構築する工程が含まれうる。かかる電池組立体を構築する工程は、大まかに以下の手順を含みうる。

【0058】

ケース本体３１と蓋４０とを用意する。集電タブ２１ａ，２２ａを介して集電端子６０に取り付けられた電極体２０を用意する。蓋４０に絶縁部材８０を取り付ける。電極体２０が取り付けられた集電端子６０を絶縁部材８０に配置する。絶縁ホルダ９０を絶縁部材８０に取り付ける。集電タブ２１ａ，２２ａを曲げて電極体２０をケース本体３１に収容しながら、蓋４０でケース本体３１を閉じる。

【0059】

この実施形態では、絶縁ホルダ９０は、電極体保護部９３から蓋４０に向かって延びる支持部９８，９９を有している。支持部９８の高さは、蓋４０と当接する高さに設定されている。支持部９９の高さは、正極集電端子６０ａと当接する高さに設定されている。そのため、絶縁ホルダ９０を絶縁部材８０に取り付ける際に、支持部９８は蓋４０に当接し、支持部９９は正極集電端子６０ａに当接する。そのため、電極体保護部９３は、湾曲したり、傾いたり等の変形が起こりにくく、形状が安定する。その結果、電極体保護部９３で電極体２０を押さえつつ電極体２０をケース本体３１に収容しやすくなる。また、電極体２０が電池ケース３０内で動く際にも、電極体２０が電極体保護部９３の平坦な面で押さえつけられやすくなり、電極体２０の損傷が抑えられうる。

【0060】

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。

【0061】

例えば、上述した実施形態では、段差部９４に設けられている液受部９１は、注液口４１と対向している平坦な面である。しかしながら、液受部９１の形状は、かかる形態に限定されない。例えば、液受部９１は、注液口４１と対向する面に、電解液を流れやすくするための凸形状を有していてもよい。かかる液受部９１は、例えば、高さ方向に沿った断面が三角形状や円弧状でありうる。かかる液受部９１によって、液受部９１で注液時の電解液の勢いを弱めつつも、注液速度が遅くなりにくい。

【0062】

上述した実施形態では、段差部９４は、液受部９１と、孔９２とが設けられた矩形の平板状の部位である。しかしながら、段差部９４は、かかる形態に限定されない。図６は、他の実施形態にかかる二次電池１０の断面図である。図６は、図３と同様に二次電池１０の幅狭面に沿った断面が図示されている。段差部９４からは、図６に示されているように、タブを仕切るための仕切部９４ａが延びていてもよい。仕切部９４ａは、液受部９１から電極体２０に向かって延びている。仕切部９４ａは、１の電極体２０から延びる正極集電タブ２１ａと、他の１の電極体２０から延びる正極集電タブ２１ａとを仕切っている。この実施形態では、仕切部９４ａは、二次電池１０の幅狭面に沿った断面が三角形状である。仕切部９４ａは、かかる形態に限定されず、段差部９４の幅方向の中央部から電極体２０に向かって延びる板であってもよい。

【0063】

上述した実施形態では、絶縁部材８０と絶縁ホルダ９０とは、ツメ８５，９６および、嵌合部８６，９５を介してスナップフィットによって接続されている。絶縁部材８０と絶縁ホルダ９０との接続は、かかる形態に限定されず、例えば、ボール状のスナップフィットによって接続されていてもよい。

【0064】

上述した実施形態では、絶縁部材８０と絶縁ホルダ９０は、それぞれ１つの部材で構成されているが、例えば、絶縁部材８０や絶縁ホルダ９０は、複数の部材から構成されていてもよい。例えば、絶縁ホルダ９０の電極体保護部９３と段差部９４は、異なる部材から構成されていてもよい。

【符号の説明】

【0065】

１０ 二次電池
２０ 電極体
２１ 正極シート
２１ａ 正極集電タブ
２２ 負極シート
２２ａ 負極集電タブ
２３ セパレータ
３０ 電池ケース
３１ ケース本体
３２ 開口
４０ 蓋
４１ 注液口
４２ 注液部
４３ ガス排出弁
４４ 貫通孔
４５ 取付孔
５０ 端子
５０ａ 正極端子
５０ｂ 負極端子
６０ 集電端子
６１ 第１集電端子
６１ａ 正極第１集電端子
６５ 第２集電端子
６５ａ 正極第２集電端子
６５ａ１ 挿通孔
７０ 外部絶縁部材
８０ 絶縁部材
８１ 平板部
８２ 側壁
８３ 端子挿通孔
８４ 注液部挿通孔
９０ 絶縁ホルダ
９１ 液受部
９２ 孔
９３ 電極体保護部
９４ 段差部
９８，９９ 支持部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】