特許 7528257 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】2024-07-26

(45)【発行日】2024-08-05

(54)【発明の名称】電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/477 20210101AFI20240729BHJP

   H01M 50/103 20210101ALI20240729BHJP

   H01M 50/15 20210101ALI20240729BHJP

   H01M 50/531 20210101ALI20240729BHJP

   H01M 50/55 20210101ALI20240729BHJP

   H01M 50/586 20210101ALI20240729BHJP

   H01M 50/593 20210101ALI20240729BHJP

   H01M 50/474 20210101ALI20240729BHJP

   H01M 50/627 20210101ALI20240729BHJP

【ＦＩ】

H01M50/477

H01M50/103

H01M50/15

H01M50/531

H01M50/55 101

H01M50/586

H01M50/593

H01M50/474

H01M50/627

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022566579

(86)(22)【出願日】2020-12-03

(86)【国際出願番号】 JP2020045057

(87)【国際公開番号】W WO2022118432

(87)【国際公開日】2022-06-09

【審査請求日】2023-02-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 晋聡

(72)【発明者】

【氏名】根岸 信保

(72)【発明者】

【氏名】篠田 達也

(72)【発明者】

【氏名】山岸 元気

(72)【発明者】

【氏名】新田 渉

【審査官】村岡 一磨

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１１／１５８６７６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００４－２０７０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２４８４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２３１２９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０９６３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０４０８９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／１０－５０／１９８

Ｈ０１Ｍ ５０／５０－５０／５９８

Ｈ０１Ｍ ５０／４７１

Ｈ０１Ｍ ５０／６２７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

底壁及び周壁を備え、高さ方向の前記底壁が位置する側とは反対側へ内部空洞が開口する外装容器と、
前記内部空洞の開口を塞ぐ状態で前記外装容器の前記周壁に取付けられる蓋部材と、
正極及び負極を備えるとともに、前記外装容器の前記内部空洞に収納される電極群と、
前記高さ方向に交差する横方向の外側へ電極群において突出する集電タブと、
前記蓋部材の外表面から外部に露出するとともに、前記集電タブに電気的に接続される電極端子と、
前記蓋部材の内表面との間に空間を形成するとともに、前記電極群に近接する対向面が前記電極群の前記蓋部材が位置する側の端部の外表面に沿った近接板部を備える、電気的絶縁性を有する材料から形成されるとともに、前記内部空洞の前記電極群と前記蓋部材との間に配置される電極群押さえと、
を具備する、電池。

【請求項2】

前記電極群押さえは、前記近接板部から前記蓋部材へ向かって突出する凸部を備え、
前記電極群押さえの前記凸部は、前記蓋部材の前記内表面と当接する、
請求項１の電池。

【請求項3】

前記電極群押さえの前記近接板部は、前記高さ方向及び前記横方向の両方に対して交差する奥行き方向の内側へ向かって、前記電極群に力を作用させる、請求項１又は２の電池。

【請求項4】

前記電極群では、前記集電タブとは異なる部位に、前記電極群押さえの前記近接板部が近接する、請求項１乃至３のいずれか１項の電池。

【請求項5】

前記内部空洞に配置され、前記集電タブと前記電極端子との間の電気経路の少なくとも一部を形成するリードをさらに具備し、
前記電極群押さえの前記近接板部は、前記集電タブ、前記電極端子及び前記リードから前記横方向に離れて位置する、
請求項１乃至４のいずれか１項の電池。

【請求項6】

前記蓋部材には、前記外表面から前記内表面まで貫通する注液口が形成され、
前記電極群押さえの前記近接板部は、前記注液口から前記横方向に離れて位置する、
請求項１乃至５のいずれか１項の電池。

【請求項7】

前記電極群では、前記横方向に沿う捲回軸を中心として前記正極及び前記負極が捲回され、
前記電極群の前記蓋部材が位置する側の前記端部の前記外表面は、前記横方向に垂直な断面が円弧状になる曲面に形成され、
前記近接板部の前記対向面は、前記横方向に垂直な断面が円弧状になり、かつ、前記電極群の前記蓋部材が位置する側の前記端部の前記曲面に沿った曲面に形成される、
請求項１乃至６のいずれか１項の電池。

【請求項8】

前記近接板部の前記対向面の曲率半径は、記電極群の前記蓋部材が位置する側の前記端部の前記曲面の曲率半径に対して、９０％以上かつ１１０％以下である、請求項７の電池。

【請求項9】

前記集電タブは、前記電極群において前記横方向の一方側へ突出する正極集電タブと、前記正極集電タブが突出する側とは反対側へ前記電極群において突出する負極集電タブと、を備え、
前記電極端子は、前記正極集電タブに電気的に接続される正極端子と、前記蓋部材の前記外表面において前記正極端子から離れて配置されるとともに、前記負極集電タブに電気的に接続される負極端子と、を備える、
請求項１乃至８のいずれか１項の電池。

【請求項10】

前記電極群押さえの近接板部は、前記横方向について、前記正極集電タブと前記負極集電タブとの間で、かつ、前記正極端子と前記負極端子との間に位置する、請求項９の電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、電池に関する。

【背景技術】

【0002】

携帯電話及びパーソナルコンピュータ等の電子機器の進歩にともなって、これらの電子機器に使用される二次電池等の電池は、小型化及び軽量化が求められている。小型化及び軽量化が実現され、かつ、エネルギー密度の高い二次電池として、リチウムイオン二次電池が挙げられる。一方、電気自動車、ハイブリッド自動車、電動バイク及びフォークリフト等の車両に搭載される大型かつ大容量の電源として、鉛蓄電池、ニッケル水素電池等の二次電池が用いられる。また、近年では、車両に搭載される大型かつ大容量の電源として、エネルギー密度の高いリチウムイオン二次電池が、採用に向けての開発されている。車両に搭載されるリチウムイオン二次電池の開発では、電池の高寿命化の実現及び安全性の向上等を実現するとともに、電池の大型化及び大容量化を実現することが求められている。

【0003】

リチウムイオン二次電池等の電池として、外装容器の内部空洞に、正極及び負極を備える電極群が収納されるものがある。この電池では、外装容器は、底壁及び周壁を備え、外装容器の内部空洞は、高さ方向について底壁とは反対側へ開口する。そして、外装容器の周壁に蓋部材が取付けられ、内部空洞の開口は、蓋部材によって塞がれる。また、電池では、電極端子が、外部に露出する状態で、蓋部材の外表面に配置される。そして、内部空洞では、高さ方向に交差する横方向の外側へ電極群において集電タブが突出する。そして、集電タブは、リード等を介して、電極端子に電気的に接続される。

【0004】

前述のような電池では、内部空洞に収納される電極群等の内蔵物は、外装容器の周壁等によって拘束されている。このため、電池が搭載される車両の走行による振動等の外部衝撃が発生しても、電極群、集電タブ及びリード等を含む内蔵物への外部衝撃の影響が抑制される。

【0005】

ここで、前述のような電池を使用すると、内部空洞において、電極群からガスが発生することがある。内部空洞においてガスが発生することにより、外装容器が膨張する。電池では、内部空洞においてガスが発生しても、内蔵物の移動が適切に拘束されることが、求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】日本国特開２０１３－１６８２８４号公報

【文献】日本国特開２００６－４０８９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明が解決しようとする課題は、外装容器が膨張しても内部空洞において内蔵物が適切に拘束される電池を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態によれば、電池は、外装容器、蓋部材、電極群、集電タブ、電極端子及び電極群押さえを備える。外装容器は、底壁及び周壁を備え、外装容器では、高さ方向の底壁が位置する側とは反対側へ内部空洞が開口する。蓋部材は、内部空洞の開口を塞ぐ状態で、外装容器の周壁に取付けられる。電極群は、正極及び負極を備えるとともに、外装容器の内部空洞に収納される。集電タブは、高さ方向に交差する横方向の外側へ、電極群において突出する。電極端子は、蓋部材の外表面から外部に露出するとともに、集電タブに電気的に接続される。電極群押さえは、蓋部材の内表面との間に空間を形成するとともに、電極群に近接する対向面が電極群の蓋部材が位置する側の端部の外表面に沿った近接板部を備える。電極群押さえは、電気的絶縁性を有する材料から形成されるとともに、内部空洞において電極群と蓋部材との間に配置される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る電池を部材ごとに分解して示す斜視図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係る電池を示す斜視図である。

【図3】図３は、第１の実施形態に係る電池の電極群押さえを示す斜視図である。

【図4】図４は、第１の実施形態に係る電池の電極群押さえを、図３とは異なる方向から視た斜視図である。

【図5】図５は、第１の実施形態に係る電池において電極群押さえ及びその近傍を、電池の横方向に対して垂直又は略垂直な断面で示す断面図である。

【図6】図６は、ある変形例に係る電池において電極群押さえ及びその近傍を、電池の横方向に対して垂直又は略垂直な断面で示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施形態について図面を参照して、説明する。

【0011】

（第１の実施形態）
図１及び図２は、第１の実施形態に係る電池１を示す。図１及び図２に示すように、電池１は、電極群２、外装容器３及び蓋部材５を備える。外装容器３及び蓋部材５のそれぞれは、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、銅又はステンレス等の金属から形成される。ここで、電池１（外装容器３）では、奥行き方向（矢印Ｘ１及び矢印Ｘ２で示す方向）、奥行き方向に対して交差する（垂直又は略垂直な）横方向（矢印Ｙ１及び矢印Ｙ２で示す方向）、及び、奥行き方向及び横方向の両方に対して交差する（垂直又は略垂直な）高さ方向（矢印Ｚ１及び矢印Ｚ２で示す方向）が、規定される。電池１及び外装容器３のそれぞれでは、奥行き方向についての寸法が、横方向についての寸法、及び、高さ方向についての寸法のそれぞれに比べて、小さい。なお、図１は、部材ごとに分解して示す斜視図であり、図２は、斜視図である。

【0012】

外装容器３は、底壁６及び周壁７を備える。電極群２が収納される内部空洞８は、底壁６及び周壁７によって規定される。外装容器３では、内部空洞８は、高さ方向について、底壁６が位置する側とは反対側へ向かって開口する。周壁７は、二対の側壁１１，１２を備える。一対の側壁１１は、横方向について内部空洞８を挟んで対向する。一対の側壁１２は、奥行き方向について内部空洞８を挟んで対向する。側壁１１のそれぞれは、側壁１２の間に、奥行き方向に沿って連続して延設される。側壁１２のそれぞれは、側壁１１の間に、横方向に沿って連続して延設される。蓋部材５は、底壁６とは反対側の端部で、周壁７に取付けられる。このため、蓋部材５は、外装容器３の内部空洞８の開口を塞ぐ。蓋部材５及び底壁６は、高さ方向について内部空洞８を挟んで対向する。

【0013】

電極群２は、正極１３Ａ及び負極１３Ｂを備える。電極群２では、正極１３Ａと負極１３Ｂとの間にセパレータ（図示しない）が介在する。セパレータは、電気的絶縁性を有する材料から形成され、正極１３Ａを負極１３Ｂに対して電気的に絶縁する。

【0014】

正極１３Ａは、正極集電箔等の正極集電体と、正極集電体の表面に担持される正極活物質含有層（図示しない）と、を備える。正極集電体は、これらに限定されるものではないが、例えば、アルミニウム箔又はアルミニウム合金箔等であり、厚さが１０μｍ～２０μｍ程度である。正極活物質含有層は、正極活物質を備え、結着剤及び導電剤を任意に含んでもよい。正極活物質としては、これらに限定されるものではないが、リチウムイオンを吸蔵放出できる酸化物、硫化物及びポリマー等が挙げられる。正極集電体は、正極活物質含有層が未担持の部分として、正極集電タブ１５Ａを備える。

【0015】

負極１３Ｂは、負極集電箔等の負極集電体と、負極集電体の表面に担持される負極活物質含有層（図示しない）と、を備える。負極集電体は、これらに限定されるものではないが、例えば、アルミニウム箔、アルミニウム合金箔又は銅箔等であり、厚さが１０μｍ～２０μｍ程度である。負極活物質含有層は、負極活物質を備え、結着剤及び導電剤を任意に含んでもよい。負極活物質としては、特に限定されるものではないが、リチウムイオンを吸蔵放出できる金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物及び炭素材料等が挙げられる。負極集電体は、負極活物質含有層が未担持の部分として、負極集電タブ１５Ｂを備える。

【0016】

図１等の一例の電極群２では、正極活物質含有層と負極活物質含有層との間でセパレータが挟まれた状態で、正極１３Ａ、負極１３Ｂ及びセパレータが捲回軸Ｂを中心として捲回される。電極群２では、正極集電タブ１５Ａは、負極１３Ｂ及びセパレータに対して、捲回軸Ｂに沿う軸方向（矢印Ｙ３及び矢印Ｙ４で示す方向）の一方側へ突出する。そして、電極群２では、負極集電タブ１５Ｂは、捲回軸Ｂに沿う軸方向について、正極１３Ａ及びセパレータに対して、正極集電タブ１５Ａが突出する側とは反対側へ突出する。したがって、一対の集電タブ１５（正極集電タブ１５Ａ及び負極集電タブ１５Ｂ）は、捲回軸Ｂに沿う軸方向について、互いに対して反対側へ突出する。

【0017】

電極群２では、捲回軸Ｂの軸方向（集電タブ１５の突出方向）に対して交差する（垂直又は略垂直な）幅方向（矢印Ｚ３及び矢印Ｚ４で示す方向）、及び、捲回軸Ｂの軸方向及び幅方向の両方に対して交差する厚さ方向（矢印Ｘ３及び矢印Ｘ４で示す方向）が、規定される。そして、電極群２では、厚さ方向についての寸法が、軸方向についての寸法及び幅方向についての寸法のそれぞれに比べて、小さい。このため、電極群２は、扁平形状に形成される。また、一対の集電タブ１５のそれぞれでは、複数の帯状部が束ねられる。

【0018】

本実施形態では、電極群２は、捲回軸Ｂが電池１の横方向に沿う状態で、すなわち、軸方向が電池１の横方向と一致又は略一致する状態で、内部空洞８に配置される。また、内部空洞８に配置される電極群２では、幅方向が電池１の高さ方向と一致又は略一致し、かつ、厚さ方向が電池１の奥行き方向と一致又は略一致する。そして、一対の集電タブ１５のそれぞれは、電極群２において、電池１の横方向の外側へ突出する。正極集電タブ１５Ａは、電池１の横方向の一方側へ負極１３Ｂ及びセパレータに対して突出する。また、負極集電タブ１５Ｂは、電池１の横方向について、正極１３Ａ及びセパレータに対して、正極集電タブ１５Ａが突出する側とは反対側に、突出する。

【0019】

また、内部空洞８では、電極群２に、電解液（図示しない）が保持（含浸）される。電解液は、電解質を有機溶媒に溶解させた非水電解液であってもよく、水溶液等の水系電解液であってもよい。電解液の代わりに、ゲル状電解質が用いられてもよく、固体電解質が用いられてもよい。固体電解質が電解質として用いられる場合、電極群において、固体電解質が、セパレータの代わりに、正極１３Ａと負極１３Ｂとの間に介在する。この場合、固体電解質により、正極１３Ａが負極１３Ｂに対して電気的に絶縁される。

【0020】

電池１では、蓋部材５に、一対の電極端子１６が取付けられる。電極端子１６は、金属等の導電材料から形成される。電極端子１６の一方が電池１の正極端子（１６Ａ）であり、一対の電極端子１６の正極端子（１６Ａ）とは別の一方が電池１の負極端子（１６Ｂ）である。電極端子１６のそれぞれは、電池１の外部に露出する状態で、蓋部材５の外表面に配置される。一対の電極端子１６は、電池１の横方向について、互いに対して離れて配置される。

【0021】

また、蓋部材５には、一対の貫通孔１７が設けられる。貫通孔１７のそれぞれは、電池１の高さ方向に沿って、蓋部材５を貫通する。蓋部材５の外表面では、電極端子１６のそれぞれと蓋部材５との間に、絶縁部材１８が設けられる。また、貫通孔１７のそれぞれには、絶縁ガスケット１９が配置される。電極端子１６のそれぞれは、絶縁部材１８及び絶縁ガスケット１９によって、蓋部材５及び外装容器３に対して電気的に絶縁される。

【0022】

外装容器３の内部空洞８には、一対のリード２０が配置される。一対のリード２０の一方が正極側リード（２０Ａ）であり、一対のリード２０の正極側リード（２０Ａ）とは別の一方が負極側リード（２０Ｂ）である。電極群２の正極集電タブ１５Ａは、少なくとも正極側リード２０Ａを間に介して、正極端子１６Ａに、電気的に接続される。このため、正極側リード２０Ａは、正極集電タブ１５Ａと正極端子１６Ａとの間の電気経路の少なくとも一部を形成する。電極群２の負極集電タブ１５Ｂは、少なくとも負極側リード２０Ｂを間に介して、負極端子１６Ｂに、電気的に接続される。このため、負極側リード２０Ｂは、負極集電タブ１５Ｂと負極端子１６Ｂとの間の電気経路の少なくとも一部を形成する。リード２０のそれぞれは、金属等の導電材料から形成される。リード２０を形成する導電材料としては、アルミニウム、ステンレス、銅及び鉄等が挙げられる。

【0023】

また、外装容器３の内部空洞８には、一対の絶縁ガード２１、及び、一対の絶縁テープ２２が配置される。絶縁ガード２１及び絶縁テープ２２のそれぞれは、電気的絶縁性を有する材料から形成される。絶縁ガード２１の一方である絶縁ガード２１Ａは、正極側リード２０Ａ（正極集電タブ１５Ａ）と外装容器３の周壁７との間に配置される。正極側リード２０Ａ及び正極集電タブ１５Ａのそれぞれは、絶縁ガード２１Ａによって、外装容器３への接触が防止され、外装容器３に対して電気的に絶縁される。絶縁ガード２１の絶縁ガード２１Ａとは別の一方である絶縁ガード２１Ｂは、負極側リード２０Ｂ（負極集電タブ１５Ｂ）と外装容器３の周壁７との間に配置される。負極側リード２０Ｂ及び負極集電タブ１５Ｂのそれぞれは、絶縁ガード２１Ｂによって、外装容器３への接触が防止され、外装容器３に対して電気的に絶縁される。絶縁ガード２１のそれぞれは、絶縁テープ２２の対応する一方によって、電極群２に固定される。

【0024】

また、電極群押さえ２３は、電池１の高さ方向について電極群２と蓋部材５との間に、配置される。電極群押さえ（内部絶縁部材）２３は、電気的絶縁性を有する材料から形成される。一対の集電タブ１５及び一対のリード２０は、電極群押さえ２３によって、蓋部材５への接触が防止され、蓋部材５に対して電気的に絶縁される。

【0025】

また、図１及び図２の一例では、蓋部材５に、ガス開放弁２６及び注液口２７が、形成される。そして、蓋部材５の外表面に、注液口２７を塞ぐ封止板２９が、溶接される。ガス開放弁２６及び注液口２７は、電池１の横方向について、一対の電極端子１６の間に配置される。なお、ある一例では、ガス開放弁２６及び注液口２７等は、電池１に設けられなくてもよい。

【0026】

図１等の一例では、リード２０のそれぞれは、天板部３１及び一対の脚部３２を備える。リード２０のそれぞれの天板部３１は、厚さ方向が電池１の高さ方向と一致又は略一致する状態で、内部空洞８に配置される。また、リード２０のそれぞれの天板部３１は、電池１の高さ方向について、電極群押さえ２３と電極群２との間に配置される。リード２０のそれぞれでは、天板部３１は、延設端Ｅ１から延設端Ｅ２まで、電池１の横方向に沿って延設される。天板部３１のそれぞれでは、延設端Ｅ２は、延設端Ｅ１に対して、電池１の横方向の外側に位置する。

【0027】

また、リード２０のそれぞれには、電池１の高さ方向（天板部３１の厚さ方向）に天板部３１を貫通する貫通孔３３が、形成される。リード２０のそれぞれには、貫通孔３３において、電極端子１６の対応する一方が接続される。したがって、リード２０のそれぞれでは、貫通孔３３が、電極端子１６の対応する一方の接続位置となる。リード２０のそれぞれへは、カシメ固定等によって、電極端子１６の対応する一方が接続される。

【0028】

また、リード２０のそれぞれでは、一対の脚部３２は、延設端Ｅ２が位置する側の端部で、天板部３１に接続される。したがって、リード２０のそれぞれでは、脚部３２は、貫通孔３３（電極端子１６の接続位置）に対して、電池１の横方向の外側に位置する。また、リード２０のそれぞれでは、一対の脚部３２は、電池１の奥行き方向について、互いに対して離れて配置される。リード２０のそれぞれでは、脚部３２は、天板部３１への接続位置から電池１の高さ方向に沿って延設され、天板部３１に対して底壁６が位置する側へ向かって屈曲する。

【0029】

図１等の一例では、集電タブ１５のそれぞれにおいて、複数の帯状部が束ねられる結束部分が、２箇所に形成される。また、内部空洞８には、二対（４つ）のバックアップリード２８が配置される。バックアップリード２８は、金属等の導電材料から形成される。集電タブ１５のそれぞれでは、帯状部の結束部分のそれぞれが、バックアップリード２８の対応する１つによって、挟まれる。そして、集電タブ１５のそれぞれでは、結束部分のそれぞれは、バックアップリード２８の対応する１つを間に介して、リード２０の対応する一方に接合される。集電タブ１５のそれぞれでは、結束部分のそれぞれは、一対の脚部３２の対応する一方で、リード２０の対応する一方に接合される。また、集電タブ１５のそれぞれは、例えば、超音波溶接によって、リード２０の対応する一方に接合される。

【0030】

なお、ある一例では、リード２０のそれぞれに、脚部３２が１つのみ設けられてもよい。この場合、集電タブ１５のそれぞれでは、複数の帯状部の結束部分が、１箇所のみに形成される。そして、集電タブ１５のそれぞれでは、帯状部の結束部分が、リード２０の対応する一方の脚部３２に接合される。また、ある一例では、バックアップリード２８は、必ずしも設けられる必要はなく、一対の集電タブ１５の少なくとも一方は、対応するリード（２０Ａ及び２０Ｂの対応する一方）に直接的に接合されてもよい。

【0031】

図３及び図４は、電極群押さえ２３を示し、図５は、電極群押さえ２３及びその近傍を示す。ここで、図３及び図４は、斜視図であり、互いに対して視る方向が異なる。また、図５は、電池１の横方向に対して垂直又は略垂直な断面を示す。図１及び図３乃至図５等に示すように、電極群押さえ２３では、長さ方向（矢印Ｙ５及び矢印Ｙ６で示す方向）、長さ方向に対して交差する（垂直又は略垂直な）幅方向（矢印Ｘ５及び矢印Ｘ６で示す方向）、及び、長さ方向及び幅方向の両方に対して交差する（垂直又は略垂直な）厚さ方向（矢印Ｚ５及び矢印Ｚ６で示す方向）が、規定される。

【0032】

電極群押さえ２３では、厚さ方向についての寸法が、幅方向についての寸法に比べて小さく、幅方向についての寸法が、長さ方向についての寸法に比べて小さい。また、内部空洞８では、電極群押さえ２３は、厚さ方向が電池１の高さ方向と一致又は略一致する状態で、配置される。内部空洞８に配置される電極群押さえ２３では、幅方向が電池１の奥行き方向と一致又は略一致し、かつ、長さ方向が電池１の横方向と一致又は略一致する。

【0033】

電極群押さえ２３は、基板部３５、２つの突出板部３６（３６Ａ，３６Ｂ）、及び、２つの突出板部３７（３７Ａ，３７Ｂ）を備える。突出板部３６，３７のそれぞれは、電極群押さえ２３の厚さ方向の一方側へ、基板部３５から突出する。また、突出板部３６，３７のそれぞれは、基板部３５の外縁に沿って延設され、電極群押さえ２３の長さ方向に沿って延設される。電極群押さえ２３は、電池１の高さ方向について電極群２が位置する側へ突出板部３６，３７が基板部３５から突出する状態で、内部空洞８に配置される。突出板部３６Ａ，３７Ａは、電極群押さえ２３の長さ方向（電池１の横方向）について、突出板部３６Ｂ，３７Ｂから離れて配置される。また、突出板部３６Ａ，３７Ａは、電極群押さえ２３の幅方向（電池１の奥行き方向）について互いに対して離れて配置され、互いに対して対向する。そして、突出板部３６Ｂ，３７Ｂは、電極群押さえ２３の幅方向（電池１の奥行き方向）について互いに対して離れて配置され、互いに対して対向する。

【0034】

電極群押さえ２３の基板部３５は、電池１の高さ方向について、リード２０のそれぞれの天板部３１と蓋部材５との間で挟まれる。また、基板部３５には、一対の貫通孔４１（４１Ａ，４１Ｂ）が、電極群押さえ２３の厚さ方向に沿って形成される。貫通孔４１のそれぞれは、電池１の高さ方向に沿って基板部３５を貫通する。一対の貫通孔４１は、電池１の横方向（電極群押さえ２３の長さ方向）について、互いに対して離れて配置される。電極端子１６のそれぞれは、蓋部材５の貫通孔１７の対応する一方、電極群押さえ２３の貫通孔４１の対応する一方、及び、リード２０の対応する一方の貫通孔３３に、順に挿通される。そして、電極端子１６のそれぞれは、リード２０の対応する一方に、前述のように貫通孔３３で接続される。

【0035】

また、電極群押さえ２３の基板部３５には、開口孔４２が形成される。開口孔４２は、電池１の高さ方向に沿って基板部３５を貫通する。開口孔４２は、電池１の横方向（電極群押さえ２３の長さ方向）について、一対の電極端子１６（一対の貫通孔４１）の間に配置される。図１及び図３等の一例の電池１では、開口孔４２は、横方向について中央部に配置される。電極群押さえ２３では、開口孔４２は、ガス開放弁２６に対向する位置及び注液口２７に対向する位置に跨って、形成される。そして、開口孔４２は、電池１の高さ方向について電極群２が位置する側から、ガス開放弁２６及び注液口２７に対向する。

【0036】

また、電極群押さえ２３には、２つの近接板部４３（４３Ａ,４３Ｂ）を備える。近接板部４３のそれぞれは、電池１の高さ方向について蓋部材５が位置する側から、電極群２に近接する。本実施形態では、近接板部４３のそれぞれは、蓋部材５が位置する側から、電極群２に当接する。近接板部４３Ａは、突出板部３６Ａ，３７Ａの間に、電池１の奥行き方向（電極群押さえ２３の幅方向）に沿って延設される。そして、近接板部４３Ｂは、突出板部３６Ａ，３７Ａの間に、電池１の奥行き方向（電極群押さえ２３の幅方向）に沿って延設される。

【0037】

本実施形態では、電極群２は、前述のように、電池１の横方向に沿う捲回軸Ｂを中心として、捲回される。このため、電極群２では、幅方向の一方側の端部の外表面に、曲面２５が、形成される。電池１では、曲面２５は、電極群２において蓋部材５が位置する側の端を形成し、電極群２において蓋部材５が位置する側の端面となる。すなわち、電極群２では、曲面２５は、蓋部材５が位置する側の端部の外表面によって、形成される。曲面２５は、電極群２において、集電タブ１５（１５Ａ，１５Ｂ）とは異なる部分に形成される。電池１の横方向（電極群２の軸方向）に対して垂直又は略垂直な断面では、曲面２５は、円弧状になる。

【0038】

近接板部４３のそれぞれは、電極群２の曲面２５（蓋部材５が位置する側の端部の外表面）と対向する対向面４５を備える。本実施形態では、近接板部４３のそれぞれは、対向面４５において、電極群２と当接する。電極群２では、曲面２５及びその近傍の部位に、すなわち、蓋部材５が位置する側の端部の外表面に、近接板部４３のそれぞれの対向面４５が近接する。このため、電極群２では、集電タブ１５とは異なる部位に、電極群押さえ２３の近接板部４３が近接する。近接板部４３のそれぞれの対向面４５は、電極群２の曲面２５に沿った形状に形成され、電極群２の蓋部材５が位置する側の端部の外表面に沿った形状に形成される。このため、近接板部４３のそれぞれの対向面４５は、曲面２５に沿った形状の曲面に形成される。そして、電池１の横方向（電極群押さえ２３の長さ方向）に対して垂直又は略垂直な断面では、近接板部４３のそれぞれの対向面４５は、円弧状になる。

【0039】

ここで、電極群２の曲面２５の曲率半径Ｒ１、及び、電極群押さえ２３での近接板部４３のそれぞれの対向面４５の曲率半径Ｒ２を規定する。曲率半径Ｒ２は、曲率半径Ｒ１の９０％以上かつ１１０％以下であることが、好ましい。また、曲率半径Ｒ２は、曲率半径Ｒ１の９５％以上かつ１０５％以下であることが、より好ましい。

【0040】

本実施形態では、近接板部４３Ａ，４３Ｂは、電池１の横方向（電極群押さえ２３の長さ方向）について、互いに対して離れて配置される。また、近接板部４３Ａは、電池１の横方向について、開口孔４２と貫通孔４１Ａとの間に形成され、近接板部４３Ｂは、電池１の横方向について、開口孔４２と貫通孔４１Ｂとの間に形成される。このため、電池１では、近接板部４３のそれぞれは、横方向について、集電タブ１５、電極端子１６及びリード２０に対して、離れて位置する。そして、近接板部４３のそれぞれは、集電タブ１５、電極端子１６及びリード２０に対して、電池１の横方向の内側に位置する。このため、近接板部４３のそれぞれは、電池１の横方向について、正極集電タブ１５Ａと負極集電タブ１５Ｂとの間で、かつ、正極端子１６Ａと負極端子１６Ｂとの間に位置する。また、電池１では、近接板部４３のそれぞれは、横方向について、ガス開放弁２６、注液口２７及び開口孔４２に対して、離れて位置する。

【0041】

また、電極群押さえ２３の基板部３５には、２つの貫通孔４７（４７Ａ，４７Ｂ）が、電極群押さえ２３の厚さ方向に沿って形成される。貫通孔４７のそれぞれは、電池１の高さ方向に沿って基板部３５を貫通する。貫通孔４７Ａは、電極群押さえ２３の長さ方向（電池１の横方向）について、貫通孔４１Ａと開口孔４２との間に形成され、貫通孔４７Ｂは、電極群押さえ２３の長さ方向について、貫通孔４１Ｂと開口孔４２との間に形成される。また、電極群押さえ２３では、貫通孔４７Ａは、長さ方向（電池１の横方向）について、近接板部４３Ａに対して、ずれることなく又はほとんどずれることなく配置され、貫通孔４７Ｂは、長さ方向ついて、近接板部４３Ｂに対して、ずれることなく又はほとんどずれることなく配置される。そして、電池１の内部空洞８では、貫通孔４７Ａは、近接板部４３Ａに対して、蓋部材５が位置する側に隣接して形成され、貫通孔４７Ｂは、近接板部４３Ｂに対して、蓋部材５が位置する側に隣接して形成される。

【0042】

前述のように電極群押さえ２３に貫通孔４７が形成されるため、電池１の高さ方向について近接板部４３のそれぞれと蓋部材５との間には、空間が形成される。近接板部４３Ａと蓋部材５との間では、近接板部４３Ａの対向面４５とは反対側の面が、電極群２が位置する側から空間に隣接し、蓋部材５の内表面が、電極群２とは反対側から空間に隣接する。そして、近接板部４３Ｂと蓋部材５との間では、近接板部４３Ｂの対向面４５とは反対側の面が、電極群２が位置する側から空間に隣接し、蓋部材５の内表面が、電極群２とは反対側から空間に隣接する。

【0043】

また、電極群押さえ２３では、近接板部４３Ａから凸部４８Ａが蓋部材５に向かって突出し、近接板部４３Ｂから凸部４８Ｂが蓋部材５に向かって突出する。したがって、凸部４８（４８Ａ，４８Ｂ）のそれぞれは、近接板部４３の対応する一方から蓋部材５に向かって突出する。電池１では、凸部４８のそれぞれは、近接板部４３の対応する一方からの突出端で、蓋部材５に当接する。なお、電極群押さえ２３では、凸部４８のそれぞれは、幅方向（電池１の奥行き方向）について中央部に形成される。このため、電池１において近接板部４３のそれぞれと蓋部材５との間では、奥行き方向について凸部４８の両側に、空間が形成される。すなわち、近接板部４３Ａと蓋部材５との間の領域では、凸部４８Ａと突出板部３６Ａとの間、及び、凸部４８Ａと突出板部３７Ａとの間に、空間が形成される。そして、近接板部４３Ｂと蓋部材５との間の領域では、凸部４８Ｂと突出板部３６Ｂとの間、及び、凸部４８Ｂと突出板部３７Ｂとの間に、空間が形成される。

【0044】

本実施形態では、電極群押さえ２３の近接板部４３のそれぞれは、電池１の高さ方向について蓋部材５が位置する側から、電極群２に近接する。そして、電極群押さえ２３の近接板部４３のそれぞれの対向面４５は、電極群２の蓋部材５が位置する側の端部の外表面（曲面２５）に沿った形状に、形成される。このため、電極群押さえ２３の近接板部４３のそれぞれは、奥行き方向の内側へ向かって、電極群２に力を作用させる。近接板部４３のそれぞれは、奥行き方向の両側から、電極群２に力を作用させる。近接板部４３から電極群２へ作用する力によって、電池１では、電極群２等、集電タブ１５及びリード２０等を含む内蔵物の奥行き方向についての移動が、拘束される。

【0045】

電池１を使用すると、内部空洞８において、電極群２からガスが発生することがある。内部空洞８においてガスが発生することにより、外装容器３等が膨張する。ここで、電池１では、側壁１２のそれぞれの外表面の面積が、底壁６、側壁１１及び蓋部材５のそれぞれの外表面の面積に比べて、遥かに大きい。このため、内部空洞８においてガスが発生することにより、特に、側壁１２のそれぞれが、外側へ膨張する。

【0046】

前述のように、本実施形態では、電池１の奥行き方向についての電極群２等の内蔵物の移動が、近接板部４３のそれぞれによって、拘束される。このため、ガスの発生によって側壁１２が外側へ膨張しても、近接板部４３によって、電池１の奥行き方向についての内蔵物の移動が、拘束される。すなわち、ガスの発生によって外装容器３が膨張しても、内蔵物が適切に拘束される。これにより、ガスが発生しても、電極群２、集電タブ１５及びリード２０を含む内蔵物への外部衝撃の影響が、抑制される。内蔵物への外部衝撃の影響が抑制されることにより、外部衝撃による内蔵物の損傷が防止され、内蔵物の耐久性が向上する。

【0047】

また、本実施形態では、電池１の高さ方向について近接板部４３のそれぞれと蓋部材５の内表面との間に、空間が形成される。このため、近接板部４３のそれぞれと蓋部材５との間の空間は、ガス及び電解液等の流路として機能し、近接板部４３のそれぞれと蓋部材５との間の空間を流体が通過し易くなる。このため、注液口２７から注入された電解液は、近接板部４３のそれぞれと蓋部材５との間の空間を通して、電極群２の全体に到達し易くなり、電極群２に電解液が適切に含浸される。また、近接板部４３のそれぞれと蓋部材５との間が空間となるため、内部空洞８において、電極群押さえ２３が占める体積が小さく抑えられ、内部空洞８における空隙が増加する。内部空洞８における空隙が増加することにより、電極群２から発生したガスに起因する外装容器３の膨張が、抑制される。

【0048】

また、電極群押さえ２３では、近接板部４３のそれぞれから凸部４８が蓋部材５に向かって突出し、凸部４８のそれぞれは、蓋部材５の内表面に当接する。電極群押さえ２３に凸部４８が設けられることにより、電極群２は、凸部４８及び近接板部４３を介して、蓋部材５に適切に支持される。したがって、電池１の落下等によって蓋部材５が外部衝撃等を受けても、電極群２の破損等が有効に防止され、外部衝撃等に対する電極群２の耐衝撃性が向上する。

【0049】

また、電池１では、電極群押さえ２３の近接板部４３は、横方向について、集電タブ１５、電極端子１６及びリード２０から離れて位置する。これにより、電極端子１６のそれぞれをリード２０の対応する一方の天板部３１に接続する作業等の集電タブ１５のそれぞれを電極端子１６の対応する一方に電気的に接続する作業において、近接板部４３の干渉等が、有効に防止される。これにより、集電タブ１５のそれぞれを電極端子１６の対応する一方に電気的に接続する作業の作業性が、向上する。

【0050】

また、電極群押さえ２３の近接板部４３が電極端子１６等に対して電池１の横方向にずれて位置することにより、内部空洞８では、電池１の高さ方向について、電極群押さえ２３及びリード２０の天板部３１が占める領域を小さくすることが可能になる。これにより、電池１の高さ方向（電極群２の幅方向）についての電極群２の寸法を大きくすることが可能となり、電極群２の大型化を実現可能となる。電極群２が大型化することにより、電池１の容量及びエネルギー密度が向上する。

【0051】

また、電池１では、電極群押さえ２３の近接板部４３は、横方向について、注液口２７から離れて位置する。注液口２７から注入された電解液の拡散が、近接板部４３によって阻害されない。これにより、電解液は、電極群２の全体にさらに到達し易くなり、電極群２に電解液がさらに適切に含浸される。

【0052】

また、近接板部４３のそれぞれの対向面４５の曲率半径Ｒ２を、電極群２の蓋部材５が位置する側の端部の曲面２５の曲率半径Ｒ２に対して９０％以上かつ１１０％以下にするより、近接板部４３のそれぞれが、電極群２の蓋部材５が位置する側の端部の外表面（曲面２５を含む）に、さらに当接し易くなる。これにより、近接板部４３によって、電池１の奥行き方向についての内蔵物の移動が、さらに適切に拘束される。

【0053】

（変形例）
なお、電極群２は、正極１３Ａ及び負極１３Ｂ等が捲回軸Ｂを中心として捲回される構造であるが、これに限るものではない。図６に示すある変形例では、電極群２は、複数の正極１３Ａ及び複数の負極１３Ｂが交互に積層されるスタック構造に形成される。そして、電極群２では、正極１３Ａと負極１３Ｂとの間に、セパレータが設けられる。本変形例では、正極１３Ａ及び負極１３Ｂの積層方向が、電極群２の厚さ方向と一致又は略一致する。

【0054】

本変形例の電池１でも、電極群２は、幅方向が電池１の高さ方向と一致又は略一致し、かつ、厚さ方向が電池１の奥行き方向と一致又は略一致する状態で、内部空洞８に配置される。そして、電極群２では、正極集電タブ１５Ａが、電池１の横方向の一方側へ負極１３Ｂ及びセパレータに対して突出し、負極集電タブ１５Ｂが、電池１の横方向について、正極１３Ａ及びセパレータに対して、正極集電タブ１５Ａが突出する側とは反対側に、突出する。また、本変形例では、前述のように電極群２が形成されるため、電極群２の蓋部材５が位置する側の端部の外表面に、曲面２５は、形成されない。

【0055】

本変形例でも、電極群押さえ２３に近接板部４３が設けられる。そして、近接板部４３のそれぞれは、電池１の高さ方向について蓋部材５が位置する側から、電極群２に近接する。本変形例では、近接板部４３のそれぞれは、頂部５０及び一対の側部５１，５２を備える。近接板部４３のそれぞれでは、頂部５０は、突出板部３６の対応する１つと突出板部３７の対応する１つとの間に、電池１の奥行き方向（電極群押さえ２３の幅方向）に沿って延設される。そして、近接板部４３のそれぞれでは、電池１の奥行き方向について頂部５０の一端に、側部５１が接続され、電池１の奥行き方向について頂部５０の側部５１とは反対側の端に、側部５２が接続される。このため、近接板部４３のそれぞれでは、側部５１，５２は、電池１の奥行き方向について、側部５１，５２は互いに対して離れて位置する。

【0056】

本変形例でも、近接板部４３のそれぞれは、電極群２と対向する対向面４５を備える。そして、電極群２では、蓋部材５が位置する側の端部の外表面に、近接板部４３のそれぞれの対向面４５が近接する。このため、本変形例でも、電極群２において、集電タブ１５とは異なる部位に、電極群押さえ２３の近接板部４３が近接する。本変形例では、近接板部４３のそれぞれの対向面４５は、頂部５０及び側部５１，５２によって、形成される。本変形例でも、近接板部４３のそれぞれの対向面４５は、電極群２の蓋部材５が位置する側の端部の外表面に沿った形状に、形成される。ただし、本変形例では、電極群２の蓋部材５が位置する側の端部の外表面に、曲面２５は、形成されない。このため、近接板部４３のそれぞれの対向面４５は、曲面状に形成されない。

【0057】

本変形例でも、前述のように、電極群押さえ２３の近接板部４３のそれぞれの対向面４５は、電極群２の蓋部材５が位置する側の端部の外表面沿った形状に、形成される。このため、電極群押さえ２３の近接板部４３のそれぞれは、奥行き方向の内側へ向かって、電極群２に力を作用させる。そして、近接板部４３から電極群２へ作用する力によって、電池１では、電極群等２、集電タブ１５及びリード２０等を含む内蔵物の奥行き方向についての移動が、拘束される。なお、本変形例では、近接板部４３のそれぞれは、側部５１，５２の間で電極群２を挟むことにより、電池１の奥行き方向についての内蔵物の移動を拘束する。

【0058】

本変形例でも、前述のような構成であるため、ガスの発生によって側壁１２が外側へ膨張しても、近接板部４３によって、電池１の奥行き方向についての内蔵物の移動が、拘束される。すなわち、ガスの発生によって外装容器３が膨張しても、前述の実施形態等と同様に、内蔵物が適切に拘束される。

【0059】

また、本変形例の電極群押さえ２３でも、近接板部４３のそれぞれから凸部４８が蓋部材５に向かって突出し、凸部４８のそれぞれは、蓋部材５の内表面に当接する。このため、本変形例でも、近接板部４３のそれぞれと蓋部材５との間の空間は、ガス及び電解液等の流路として機能する。そして、近接板部４３のそれぞれと蓋部材５との間が空間となるため、本変形例でも、内部空洞８において、電極群押さえ２３が占める体積が小さく抑えられ、内部空洞８における空隙が増加する。したがって、本変形例でも、前述の実施形態等と同様の作用及び効果を奏する。

【0060】

なお、電極群押さえ２３に設けられる近接板部４３の数は、１つ以上であれば、特に限定されるものではない。すなわち、電極群押さえ２３に１つ以上の近接板部４３が設けられればよく、近接板部４３のそれぞれでは、電極群２に対向する対向面４５が、電極群２の蓋部材５が位置する側の端部の外表面に沿った形状に形成されればよい。

【0061】

これらの少なくとも一つの実施形態又は実施例によれば、近接板部は、電池の高さ方向について蓋部材が位置する側から電極群に近接し、かつ、蓋部材の内表面との間に空間が形成される状態で、電極群押さえに設けられる。近接板部は、電極群と対向する対向面を備え、対向面は、電極群の蓋部材が位置する側の端部の外表面に沿った形状に、形成される。これにより、外装容器が膨張しても内部空洞において内蔵物が適切に拘束される電池を提供することができる。

【0062】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下、付記を記載する。
［１］底壁及び周壁を備え、高さ方向について前記底壁が位置する側とは反対側へ開口する内部空洞が形成される外装容器と、
前記内部空洞の開口を塞ぐ状態で前記外装容器の前記周壁に取付けられる蓋部材と、
正極及び負極を備え、前記外装容器の前記内部空洞に収納される電極群と、
前記高さ方向に交差する横方向の外側へ電極群において突出する集電タブと、
前記蓋部材の外表面において外部に露出し、前記集電タブに電気的に接続される電極端子と、
電気的絶縁性を有する材料から形成され、前記内部空洞において前記電極群と前記蓋部材との間に配置される電極群押さえと、
前記高さ方向について前記蓋部材が位置する側から前記電極群に近接し、かつ、前記蓋部材の内表面との間に空間が形成される状態で、前記電極群押さえに設けられる近接板部であって、前記電極群と対向する対向面を備え、前記電極群の前記蓋部材が位置する側の端部の外表面に沿った形状に前記対向面が形成される近接板部と、
を具備する、電池。
［２］前記電極群押さえは、前記近接板部から前記蓋部材へ向かって突出する凸部を備え、
前記電極群押さえの前記凸部は、前記蓋部材の前記内表面と当接する、
［１］の電池。
［３］前記電極群押さえの前記近接板部は、前記高さ方向及び前記横方向の両方に対して交差する奥行き方向の内側へ向かって、前記電極群に力を作用させる、［１］又は［２］の電池。
［４］前記電極群では、前記集電タブとは異なる部位に、前記電極群押さえの前記近接板部が近接する、［１］乃至［３］のいずれか１つの電池。
［５］前記内部空洞に配置され、前記集電タブと前記電極端子との間の電気経路の少なくとも一部を形成するリードをさらに具備し、
前記電極群押さえの前記近接板部は、前記横方向について、前記集電タブ、前記電極端子及び前記リードから離れて位置する、
［１］乃至［４］のいずれか１つの電池。
［６］前記蓋部材には、前記外表面から前記内表面まで貫通する注液口が形成され、
前記電極群押さえの前記近接板部は、前記横方向について、前記注液口から離れて位置する、
［１］乃至［５］のいずれか１つの電池。
［７］前記電極群では、前記横方向に沿う捲回軸を中心として前記正極及び前記負極が捲回され、
前記電極群の前記蓋部材が位置する側の前記端部の前記外表面は、前記横方向に垂直な断面が円弧状になる曲面に形成され、
前記近接板部の前記対向面は、前記横方向に垂直な断面が円弧状になり、かつ、前記電極群の前記蓋部材が位置する側の前記端部の前記曲面に沿った曲面に形成される、
［１］乃至［６］のいずれか１つの電池。
［８］前記近接板部の前記対向面の曲率半径は、記電極群の前記蓋部材が位置する側の前記端部の前記曲面の曲率半径に対して、９０％以上かつ１１０％以下である、［７］の電池。
［９］前記集電タブは、前記電極群において前記横方向の一方側へ突出する正極集電タブと、前記正極集電タブが突出する側とは反対側へ前記電極群において突出する負極集電タブと、を備え、
前記電極端子は、前記正極集電タブに電気的に接続される正極端子と、前記蓋部材の前記外表面において前記正極端子から離れて配置され、前記負極集電タブに電気的に接続される負極端子と、を備える、
［１］乃至［８］のいずれか１つの電池。
［１０］前記電極群押さえの近接板部は、前記横方向について、前記正極集電タブと前記負極集電タブとの間で、かつ、前記正極端子と前記負極端子との間に位置する、［９］の電池。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】