JP5525904B2

JP5525904B2 - 二次電池

Info

Publication number: JP5525904B2
Application number: JP2010103599A
Authority: JP
Inventors: 英幸柴沼; 浩一梶原
Original assignee: Hitachi Vehicle Energy Ltd
Current assignee: Vehicle Energy Japan Inc
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2030-04-28
Also published as: US20130071728A1; JP2011233399A; CN102859747B; CN102859747A; WO2011135906A1

Description

本発明は二次電池に係り、特に、発電要素を収容する有底の金属製電池缶と、電池缶の開口部を封止する金属製電池蓋と、電池蓋に設けられた端子部とを備えた二次電池に関する。

近年、地球環境保護の社会動向を受け、ハイブリッド車や電気自動車等の車両駆動用二次電池の実用化、普及が急務となっている。車両駆動用二次電池の構造としては、正極板および負極板をセパレータを介して配置した発電要素群と、発電要素群を浸潤する電解液とで構成される発電要素が、金属製や樹脂製の有底電池缶内に収容され、電池缶の開口部電池蓋で封止されており、発電要素群の両極にそれぞれ電気的に接続された端子部を設けたものが広く知られている。

これまで実用化された二次電池では、その外形が円柱状を呈したものが殆どであった。ところが、車両駆動用二次電池では、出力や容量の向上を図るために数十から多いときには百を超える個数の二次電池をまとめて組電池とし、ひとつの車両に搭載することが必要である。そこで、実装密度（体積容量密度）や放熱特性の向上を図るため、角形の二次電池も盛んに実用化検討がなされるに至っている。

このような二次電池は、例えば、以下のように構成されている。二次電池は、深絞り法により開口部の短辺の寸法より深さ寸法を大きく形成した金属製の電池缶を有している。電池缶には、上述したように発電要素群と電解液とが収容されている。発電要素群は、集電箔を有する正負極板が捲回または積層されており、両端部に正負極合剤の未塗工部がそれぞれ形成されている。未塗工部には、それぞれ極板が接合部で、超音波等により接合されている。電池缶の開口部には電池蓋が配置されている。電池蓋には、外部と接続するための正極端子、負極端子が、電池蓋との電気的接触を避け、かつ、電池内部の気密を保つためのシール部材（例えば、ガスケット等）を介して固定されている。電池缶の開口部はレーザ（ビーム）溶接等により電池蓋で封止されている。電池缶内には注液口から電解液が注入された後、注液口はレーザ溶接等により注液栓で気密封止されている（例えば、特許文献１参照）。

端子部は、板状の外部端子と、電池蓋と外部端子とを電気的に絶縁する絶縁部材と、発電要素群の正負極板にそれぞれ電気的に接続されたピン状の導電部材とを有し、電池蓋にかしめられて固定されている。導電部材は、電池蓋に形成された貫通孔において、絶縁部材の一側端部を固定するようにかしめられることで、外部端子と導電部材とが導通するとともに、端子部の回動を防止している（例えば、特許文献２参照）。

特開２００９−１２９７１９号公報特開２００９−３０１８７４号公報

しかしながら、従来の端子部の構造では、導電部材のかしめ時に絶縁部材のかしめ部付近が圧縮力を受け、絶縁部材のかしめ部から離れた他側端部側が浮き上がってしまい、回動防止の効果が薄れる結果、端子部がかしめ部を中心に回動し易くなり、回動すると、端子シール部のシール性能低下や電池内部の発電要素群を構成する正負極板の集電箔に損傷を与える、という問題がある。

本発明は上記事案に鑑み、信頼性に優れた二次電池を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、発電要素を収容する有底の金属製電池缶と、端子導出用の貫通孔が形成され、前記電池缶の開口部を封止する金属製電池蓋と、貫通孔が形成された板状の外部端子と、貫通孔が形成され、前記電池蓋と前記外部端子とを電気的に絶縁する絶縁部材と、前記発電要素を構成する極板に電気的に接続され、前記電池蓋、前記絶縁部材および前記外部端子にそれぞれ形成された貫通孔にこの順で挿通されたピン状導電部材とを有し、前記電池蓋に設けられた端子部と、を備え、前記電池蓋には前記絶縁部材側に突出した第１の突起が形成されており、該第１の突起はこの第１の突起の形成位置に対応して前記絶縁部材に形成された凹部ないし孔部にかしめられて固定されており、前記貫通孔に挿通された前記導電部材の先端部がかしめられることで、前記導電部材と前記外部端子とが導通するとともに、前記外部端子、前記絶縁部材および前記導電部材が前記電池蓋に固定され、前記第１の突起の先端部は円筒状または多角形筒状を呈しており、該先端部が前記絶縁部材に形成された凹部ないし孔部で外側に折り曲げられるようにかしめられて前記絶縁部材に固定された、ことを特徴とする。

本発明において、端子部の回動を防止するために、電池蓋には貫通孔と第１の突起との間に絶縁部材側に突出した第２の突起が形成されており、該第２の突起はこの第２の突起の形成位置に対応して絶縁部材に形成された凹部ないし孔部に嵌合しているようにしてもよい。このとき、電池蓋には複数の第２の突起が形成されており、絶縁部材には第２の突起に対応する位置に凹部ないし孔部が形成されていてもよい。第２の突起は、電池蓋に形成された貫通孔の中心と第１の突起の中心とを結ぶ仮想線上から離間した位置に形成されていることが好ましい。さらに、外力が作用した場合に変形してその外力を吸収するために、外部端子は幅方向が縮幅されたくびれ部を有することが望ましい。また、端子部は、電池蓋に形成された貫通孔において、電池蓋と導電部材とで画定される隙間を密封する絶縁性シール部材をさらに有することが好ましい。

本発明によれば、電池蓋に第１の突起が形成されており、この第１の突起が絶縁部材に形成された凹部ないし孔部にかしめられて固定され、第１の突起の先端部は円筒状または多角形筒状を呈しており、該先端部が絶縁部材に形成された凹部ないし孔部で外側に折り曲げられるようにかしめられて絶縁部材に固定されているので、導電部材の先端部がかしめられたときに絶縁部材の浮き上がりがなくなるため、上記課題を解決することができ、信頼性に優れた二次電池を得ることができる、という効果を奏する。

本発明が適用可能な実施形態の二次電池の分解斜視図である。実施形態の二次電池の負極端子部の断面図である。負極端子部の分解斜視図である。電池蓋一側の平面図である。負極端子部の絶縁部材を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は背面図である。絶縁部材に収容される外部端子の平面図である。

以下、図面を参照して、本発明をハイブリッド車用の角形リチウムイオン二次電池に適用した実施の形態について説明する。

（構成）
＜電池の全体構成＞
図１に示すように、本実施形態の二次電池３０は、発電要素群（電極群）１１が不図示の非水電解液に浸潤され、角部にＲ付が施された角形（矩形状）で深絞り法により開口部の短辺寸法よりも深さ寸法を大きくした有底の金属製（本例ではアルミニウム合金製）電池缶２０内に収容されている。発電要素群１１と電池缶２０との間には、両者の電気的接触を防止するために、電池缶２０の内のりより若干小さめで樹脂製（本例ではポリプロピレン製）の絶縁ケース２１が介在している。なお、二次電池３０は、電池缶２０および電池蓋１が極性を持たない中性である。

本実施形態の発電要素群１１は、セパレータ、負極板、セパレータ、正極板の順に重ねられて捲回され、扁平状に押し潰された扁平捲回構造を有している。捲回開始端部にはセパレータが数周巻かれており（軽量化を図るため軸芯を有しておらず）、捲回終了端部もセパレータが数周捲回され、巻き解けを防止するために、セパレータの捲回終了端部が予め片面に粘着剤が塗着されたテープで止められている。

負極板は、銅合金箔（負極集電体）の両面に、負極活物質として、リチウムイオンを吸蔵、放出可能な黒鉛等の炭素材を含む負極活物質合剤が略均等かつ略均一に塗着（塗工）されており、両面とも長手方向に沿う一側に負極活物質合剤が未塗工の負極未塗工部１１ａが形成されている。一方、正極板は、アルミニウム合金箔（正極集電体）の両面に、正極活物質として、例えば、マンガン酸リチウム等のリチウム含有遷移金属複酸化物を含む正極活物質合剤が略均等かつ略均一に塗着されており、両面とも長手方向に沿う一側に正極活物質合剤が未塗工の正極未塗工部１１ｂが形成されている。セパレータは、リチウムイオンが通過可能な微多孔性シート材で構成されており、本例では、数十μｍ厚のポリエチレンシートが用いられている。

負極未塗工部１１ａと正極未塗工部１１ｂとは発電要素群１１に対して互いに反対側に配置されており、それらの中央部は、治具により押圧されて、発電要素群１１の主面（面積の最も大きな面であって扁平捲回構造の中心を通る仮想面）に向けて折り曲げられ集結している。集結した負極未塗工部１１ａおよび正極未塗工部１１ｂが負極接合部７ａ、正極接合部８ａを構成しており、この箇所で負極未塗工部１１ａおよび銅合金製の負極接続板７、正極未塗工部１１ｂおよびアルミニウム合金製の正極接合部８ａがそれぞれ治具により一体で押圧され超音波溶接が行われることによって、負極接続板７の一側と発電要素群１１を構成する負極板、正極接続板８の一側と発電要素群１１を構成する正極板がそれぞれ電気的、機械的に接続されている。

発電要素群１１の上部には電池蓋アセンブリ１０が配置されている。電池蓋アセンブリ１０は、アルミニウム合金製で板状の電池蓋１、負極接続板７の他側に電気的に接続された負極端子部１５、正極接続板８の他側に電気的に接続された正極端子部１６、電池蓋１に形成され電解液を注液するための注液口２２を封止する注液栓２３、および電池内圧が上昇したときに予め定められた圧力で開裂する開裂弁２５で構成されている。

電池蓋１は、電池缶２０の開口部に合致する大きさの平板で構成されており（電池缶２０に合わせてＲ付けが施されており）、図１の右側から順に、負極外部導出用のピン挿通孔１ｃ（図４参照、本例では丸孔）、注液口２２、長円形状で開裂弁取り付け用の貫通孔、正極外部導出用のピン挿通孔の４つの貫通穴が形成されている。開裂弁取り付け用の貫通孔は、中央部に溝等の脆弱部が形成された板状部材（開裂弁２５）がレーザ(ビーム)溶接されることで封止されている。なお、負極外部導出用（および正極外部導出用）のピン挿通孔については後述する。電池蓋１は、電池缶２０の開口部を封止するように、電池缶２０と合致する輪郭がレーザ溶接で接合されている。

発電要素群１１は注液口２２を介して注液された電解液に浸潤されており、発電要素を構成する発電要素群１１および電解液は電池缶２０内に収容され、電池蓋アセンブリ１０で密閉されている。なお、電解液には、例えば、エチレンカーボネート等の炭酸エステル系の有機溶媒に６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）等のリチウム塩が１モル／リットルの割合程度で溶解されたものを用いることができる。

＜端子部の構造＞
図２および図３に示すように、負極端子部１５は、リベット状の接続ピン５、電池蓋１に形成されたピン挿通孔１ｃにおいて電池蓋１と接続ピン５とで画定される隙間を密封するガスケット２、樹脂製の絶縁部材３、図示しないバスバー（単電池同士を接続する接続部材）を固定するための角頭ボルト６、板状の負極外部端子４で構成されている。

接続ピン５は銅合金製（正極はアルミニウム合金製）であり、ピン挿通孔１ｃに挿通された第１の軸部５ｂ（図２参照）と、第１の軸部５ｂの下側に形成された円形のフランジ部５ａと、フランジ部５ａの下側に形成され丸孔が形成された負極接続板７の他側端部をかしめ（加工により）固定するための円筒部（図２ではかしめ部５ｅとしてかしめ後の形状が示されており、図３では不図示。）と、負極外部端子４に形成されたピン挿通孔４ｂを貫通する部分であって径が第１の軸部５ｂの径より小さい第２の軸部５ｃと、第２の軸部５ｃの上側に形成され絶縁部材３に形成されたピン挿通孔３ｄ（図５参照）および負極外部端子４に形成されたピン挿通孔４ｂを介して絶縁部材３および負極外部端子４をこの順で電池蓋１にかしめ固定するための円筒部（図２ではかしめ部５ｄのかしめ後の形状が示されており、図３にはかしめ前の形状が示されている。）を有している。なお、この円筒部の外径は第２の軸部５ｃと同径に設定されている。

負極接続板７の他側端部側に形成された丸孔に接続ピン５のかしめ部５ｅを構成する円筒部が挿通された後、かしめられることで（図２参照）、負極接続板７と接続ピン５とは、ガスケット２を介して電池蓋１とは電気的に絶縁された状態で、電気的、機械的に接続されている（図３参照）。

ガスケット２は、（接続ピン５の第１の軸部５ｂが挿通された）筒状部と、筒状部の下側に形成された円形のフランジ部を有しており、材質としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ペルフルオロアルコキシフッ素（ＰＦＡ）等の絶縁性樹脂を用いることができる。

電池蓋１の背面側（電池内部側）のピン挿通孔１ｃが形成された周部は（ガスケット２のフランジ部の大きさに応じて）若干薄肉化されている（図２参照）。ガスケット２のフランジ部の一面側（図２に示すフランジ部の上面側）が電池蓋１の薄肉化された背面に当接している。このため、ガスケット２は、電池蓋に形成されたピン挿通孔１ｃにおいて、電池蓋１と接続ピン５とで画定される隙間を密封している。

図４に示すように、電池蓋１のピン挿通孔１ｃが形成された箇所よりさらに端部側には、いわゆるハーフトーンにより、図４の右側から順に、絶縁部材３を固定するための円筒状突起１ａと、絶縁部材３の回動を係止するための円形突起１ｂが電池蓋１の長手方向と交差する方向に２個が突設されている。円筒状突起１ａの先端部は円筒状の形状を呈している。なお、本実施形態では、ピン挿通孔１ｃの中心と円筒状突起１ａの中心とを結ぶ仮想直線上から（円形突起１ｂの周部が当該仮想直線に接触ないし交差しないように）離間した位置に、上述した仮想直線と２個の円形突起１ｂの中心間を結ぶ仮想直線とが互いに直交する位置となるように円形突起１ｂが形成されている。

絶縁部材３には、電池外部に配置されることから強度を確保するために、ＪＩＳＫ６９００プラスチック−用語で定義された「硬質プラスチック」にガラス繊維（ＦＧ）を混入したものが用いられている。図５（Ａ）に示すように、絶縁部材３は、絶縁保護部３ａで負極外部端子４の周部を覆うように全体として概ね長方形状（一辺が弧状）を呈しており、樹脂成形により、内部に、上述した部材を固定ないし収容するための複数のスペースが形成されている（図３参照）。すなわち、角頭ボルト６の頭部をガタツキなく（アローワンスを極力なくして）収容する正方形状の頭部収容スペース（図３に示す絶縁部材３の右側）、頭部収容スペースの直下に形成され上述した円筒状突起１ａを収容する突起挿通孔３ｂ、頭部収容スペースに隣接して形成され（図３に示す絶縁部材３の左側）ガスケット２の筒状部の先端部および接続ピン５の第１の軸部５ｂの先端側を収容する円形収容スペース、頭部収容スペースの上方および円形収容スペースの直上に亘って形成され負極外部端子４を収容する外部端子収容スペースが形成されている（図２参照）。また、図５（Ｂ）に示すように、絶縁部材３の底側には、電池蓋１に突設された円形突起１ｂに嵌合する円形の凹部３ｃが形成されている。

本実施形態の角頭ボルト６には、スチールにニッケルメッキが施されたものが用いられており、頭部が比較的薄肉の正方形の板状部材で構成されており、軸部に雄ネジが螺設されている。

図６に示すように、負極外部端子４は、略正方形で中央に角頭ボルト６の軸部を挿通するためのボルト挿通孔４ｄが形成された矩形部４ｃと、略円形で中央にピン挿通孔４ｂが形成された円形部４ａとの２つの部分が連接されて形成されており、矩形部４ｃと円形部４ａとが連接された箇所に、矩形部４ｃおよび円形部４ｅの幅より縮幅されたくびれ部４ｅが形成されている。このくびれ部４ｅを介して、矩形部４ｃと円形部４ａとには高さ方向（図３に示す上下方向）で概ね角頭ボルト６の頭部の厚み分の段差が形成されている（図１も参照）。この段差により、負極外部端子４の矩形部４ｃが絶縁部材３の絶縁保護部３ａより上側に露出して上述したバスバーにより単電池間を接続するときに接触不良の問題を排除することができる。

図３に示すように、絶縁部材３は、底側に形成された凹部３ｃに電池蓋１に突設された円形突起１ｂが係合しており、突起挿通孔３ｂに電池蓋１に突設された円筒状突起１ａが挿通している。この円筒状突起１ａの先端部はかしめ（加工）により外側に略９０°折り曲げられることで、絶縁部材３が電池蓋１に固定されている（図２のかしめ部１Ａ参照）。また、頭部収容スペースには角頭ボルト６の頭部が収容されている。なお、絶縁部材３には、角頭ボルト６の頭部と、かしめられた円筒状突起１ａ、すなわちかしめ部１Ａとの接触を防止するためのスペースが形成されているが、必要に応じてこのスペースに絶縁材を介在させるようにしてもよい。

図２に示すように、負極接続板７の他側端部は接続ピン５のフランジ部５ａの下側に形成された筒状部でかしめられ（図２のかしめ部５ｅ参照）接続ピン５に固定されており、電池蓋１のピン挿通孔１ｃには接続ピン５の第１の軸部５ｂおよびガスケット２の筒状部が挿通されている。このため、接続ピン５のフランジ部５ａおよびガスケット２のフランジ部は電池缶２０内に（電池蓋１の下側に）配されることとなる。

絶縁部材３の円形収容スペースには、ガスケット２の筒状部の先端部および接続ピン５の第１の軸部５ｂの先端側が挿通され収容されている。より厳密に言い直せば、接続ピン５の第１の軸部５ｂの先端側と絶縁部材３の円形収容スペースとで画定される隙間はガスケット２の筒状部の先端部で密封されている。負極外部端子４のピン挿通孔４ｂには接続ピン５の第２の軸部５ｃが挿通している（図２参照）。一方、負極外部端子４のボルト挿通孔４ｄには角頭ボルト６の軸部が挿通しており（図３参照）、外部端子４は角頭ボルト６の頭部（上面）および軸部の頭部側と接触している。

図２に示すように、接続ピン５の筒状部はかしめ（加工）により外側に略９０°折り曲げられている（図２のかしめ部５ｄ参照）。従って、接続ピン５のかしめ部５ｄにより、接続ピン５と負極外部端子４とは導通するとともに、接続ピン５、ガスケット２、絶縁部材３、角頭ボルト６および負極外部端子４は電池蓋１との電気的短絡が防止された状態で電池蓋１に固定されている。また、接続ピン５のかしめ部５ｅには負極接続板７の他側端部がかしめられており、負極接続板７の一側端部は上述したように負極接合部７ａに溶接されているので、発電電極群１１も、負極接続板７を介して、接続ピン５のかしめ部５ｄにより、電池蓋１に支持されている。

なお、正極端子部１６は、原則として上述した負極端子部１５と同じ構造を有しているが、以下の点で異なっている。まず、正極端子部１６は負極端子部１５に対して対称配置されている。また、接続ピン５および正極外部端子にはアルミニウム合金製のものが用いられている。さらに、正極端子部１６を構成する金属材料との関係で、正極接続板８にもアルミニウム合金製のものが用いられている。

（電池の組立手順）
次に、本実施形態の二次電池の組立手順について簡単に説明する。なお、本発明は以下に例示する組立方法に制限されないことは論を待たない。

まず、予め作製しておいた電池蓋アセンブリ１０（図３に示すように、この状態で両極接続板７、８は接続ピン５にかしめられている。）に、発電要素群１１の正負両極未塗工部１１ａ、１１ｂと接続板７、８とを、それぞれ接合部７ａ、８ａで超音波溶接により接合するとともに、接続板７、８の一側端部も同時に接合する。次に、これらを、電池缶２０に対し、絶縁ケース２１を介して挿入し、電池缶２０と電池蓋１とをレーザ（ビーム）溶接することで電池缶２０を封口する。その後、注液口２２から電解液を注入し、注液栓２３をレーザ溶接で気密封止する。

電池蓋アセンブリ１０は、次のように作製することができる。まず、絶縁部材３の底側に形成された凹部３ｃに電池蓋１に突設された円形突起１ｂを嵌合させるとともに、突起挿通孔３ｂに電池蓋１に突設された円筒状突起１ａを挿通し、円筒状突起１ａの先端部をかしめにより外側に略９０°折り曲げ（図２に示すかしめ部１Ａを構成し）、絶縁部材３を電池蓋１に仮固定する。次いで、接続ピン５の第１の軸部５ｂにガスケット２を上部より挿通させ、電池蓋１のピン挿通孔１ｃに下部側から挿通し、さらに、絶縁部材３を電池蓋１の上部側から、接続ピン５に挿通したガスケット２に挿通する。次に、角頭ボルト６を絶縁部材３と負極外部端子４とで挟むようにして、負極外部端子４を接続ピン５の第２の軸部５ｃに挿通させ、最後に、接続ピン５の筒状部をかしめることで電池蓋アセンブリ１０が完成する。この後、初充電や検査が行われることは言うまでもない。なお、開裂弁２５の取付方法については公知のためその説明を省略する。

（作用効果等）
次に、本実施形態の二次電池３０の作用効果等について説明する。

本実施形態の二次電池３０では、負極端子部１５が、ピン挿通孔４ｂが形成された板状の負極外部端子４と、ピン挿通孔３ｄが形成され、電池蓋１と負極外部端子４とを電気的に絶縁する絶縁部材３と、発電要素群１１を構成する負極板に電気的に接続され、電池蓋１、絶縁部材３および負極外部端子４にそれぞれ形成されたピン挿通孔１ｃ、３ｄ、４ｂにこの順で挿通された接続ピン５とを有している。そして、電池蓋１には絶縁部材３側に突出した円筒状突起１ａが形成されており、円筒状突起１ａは絶縁部材３に形成された突起挿通孔３ｂの内部で外側に折り曲げられるようにかしめられて絶縁部材３に固定されており（図２のかしめ部１Ａ参照）、ピン挿通孔１ｃ、３ｄ、４ｂに挿通された接続ピン５の先端部がかしめられることで（図２のかしめ部５ｄ参照）、接続ピン５と負極外部端子４とが導通するとともに、負極外部端子４、絶縁部材３、ガスケット２および接続ピン５が電池蓋１に固定された構造を有している（正極端子部１６も同じ。）。

本実施形態の二次電池３０によれば、電池蓋１に円筒状突起１ａが突設されており、円筒状突起１ａが、絶縁部材３のピン挿通孔３ｄから離間した他側端部に形成された突起挿通孔３ｂ内で絶縁部材３にかしめられて固定されているので（かしめ部１Ａ）、接続ピン５の先端部がかしめられたときに絶縁部材３の他側端部での浮き上がりがなくなる。また絶縁部材３のかしめ部１Ａでかしめることで、ナット締結による回転トルクの回転中心が絶縁部材３のかしめ部１Ａとなり、電池蓋１の回動防止用の円形突起１ｂと絶縁部材３の凹部３ｃとの嵌合部が回動止めとなり、接続ピン５とガスケット２のシール部に外力が加わることなくシール性能の低下を防止する。このため、従来技術のような、接続ピン５のかしめ時に絶縁部材３のかしめ部から離れた他側端部側が浮き上がり端子部１５、１６がかしめ部を中心に回動することを飛躍的に防止でき、ガスケット２のシール性能低下や電池内部の発電要素群６を構成する正負極板の集電体への悪影響（損傷）をなくすことができるので、信頼性に優れた二次電池を得ることができる。

また、本実施形態の二次電池３０では、角頭ボルト６と絶縁部材３とは角形の嵌合構造となっている。このため、角頭ボルト６と絶縁部材３との空転防止をすることができる。さらに、負極外部端子４には、円形部４ａと矩形部４ｃとの間にくびれ部４ｅが形成されている。このため、例えば、角頭ボルト６にバスバーを取り付けるためのナット締結時に鉛直方向の力Ｆ（図３参照）が作用しても、負極外部端子４のくびれ部４ｅで変形を生じ、ガスケット２のシール部に影響を与えることなく、シール性能の低下を防止することができる。

さらに、本実施形態の二次電池３０は、円形突起１ｂとこれに嵌合する凹部３ｃを複数個（本例では２個）有しているとともに、円形突起１ｂは、ピン挿通孔１ｃと円筒状突起１ａとのそれぞれの中心を結ぶ仮想直線上から離間した位置で嵌合している。このため、より強固で確実な回動防止機能を果たすことができる。

また、本実施形態の二次電池３０では、負極外部端子４の外周を覆うように絶縁部材３の絶縁保護部３ａが形成されている。このため、負極外部端子４の空転防止と電池蓋１と負極外部端子４の耐電圧性能を向上させることができる。

なお、本実施形態では、角形状のリチウムイオン二次電池を例示したが、本発明はこれに限ることなく、例えば、円柱状二次電池にも適用可能である。また、本実施形態では、扁平捲回構造の発電要素群を例示したが、本発明はこれに制限されることなく、例えば、扁平させない円柱捲回構造の発電要素群や、正負極をセパレータを介して積層配置した積層構造の発電要素群にも適用可能である。

また、本実施形態では、電池缶２０、電池蓋１にアルミニウム合金製のものを例示したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば、アルミニウム製、ニッケル製、スチール製、ステンレス製等の金属製のものを用いても、あるいは、樹脂製のものを用いるようにしてもよく、特に、材質に制限はない。

さらに、本実施形態では、円筒状突起１ａをかしめる対象として絶縁部材３の突起挿入孔３ｂ（貫通孔）を例示したが、本発明はこれに限らず、凹みであってもよい。また、本実施形態では先端部が円筒状の円筒状突起１ａを例示したが、本発明はこれに制約されず、多角形筒状の突起を用いるようにしてもよい。またさらに、円形突起１ｂについても円形のものに限らず、多角形状の突起を用いるようにしてもよい。

また、本実施形態では、角頭ボルト６の正方形状の頭部を頭部収容スペースに収容した例を示したが、本発明はこれに限らず、頭部が頭部収容スペースに回動することなく固定されればよいため、頭部の形状は多角形状であればよい。さらに、当該収容スペースに角頭ボルト６の頭部に代えてナットを収容するようにしてもよい。このような態様では、バスバーはボルトでナットに固定されることとなる。

本発明は信頼性に優れた二次電池を提供するものであるため、二次電池の製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。

１電池蓋
１ａ円筒状突起（第１の突起）
１ｂ円形突起（第２の突起）
１ｃピン挿通孔（貫通孔）
２ガスケット(絶縁性シール部材)
３絶縁部材
３ｂ突起挿通孔（凹部ないし孔部）
３ｄピン挿通孔（貫通孔）
４負極外部端子（外部端子の一部）
４ｂピン挿通孔（貫通孔）
４ｅくびれ部
５接続ピン（ピン状導電部材）
１１発電要素群（発電要素の一部）
１５負極端子部（端子部の一部）
１６正極端子部（端子部の一部）
２０電池缶

Claims

発電要素を収容する有底の金属製電池缶と、
端子導出用の貫通孔が形成され、前記電池缶の開口部を封止する金属製電池蓋と、
貫通孔が形成された板状の外部端子と、貫通孔が形成され、前記電池蓋と前記外部端子とを電気的に絶縁する絶縁部材と、前記発電要素を構成する極板に電気的に接続され、前記電池蓋、前記絶縁部材および前記外部端子にそれぞれ形成された貫通孔にこの順で挿通されたピン状導電部材とを有し、前記電池蓋に設けられた端子部と、
を備え、
前記電池蓋には前記絶縁部材側に突出した第１の突起が形成されており、該第１の突起はこの第１の突起の形成位置に対応して前記絶縁部材に形成された凹部ないし孔部にかしめられて固定されており、
前記貫通孔に挿通された前記導電部材の先端部がかしめられることで、前記導電部材と前記外部端子とが導通するとともに、前記外部端子、前記絶縁部材および前記導電部材が前記電池蓋に固定され、
前記第１の突起の先端部は円筒状または多角形筒状を呈しており、該先端部が前記絶縁部材に形成された凹部ないし孔部で外側に折り曲げられるようにかしめられて前記絶縁部材に固定された、
ことを特徴とする二次電池。
前記電池蓋には前記貫通孔と前記第１の突起との間に前記絶縁部材側に突出した第２の突起が形成されており、該第２の突起はこの第２の突起の形成位置に対応して前記絶縁部材に形成された凹部ないし孔部に嵌合していることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
前記電池蓋には複数の前記第２の突起が形成されており、前記絶縁部材には前記第２の突起に対応する位置に凹部ないし孔部が形成されたことを特徴とする請求項２に記載の二次電池。
前記第２の突起は、前記電池蓋に形成された貫通孔の中心と前記第１の突起の中心とを結ぶ仮想線上から離間した位置に形成されたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の二次電池。
前記外部端子は幅方向が縮幅されたくびれ部を有することを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
前記端子部は、前記電池蓋に形成された貫通孔において、前記電池蓋と前記導電部材とで画定される隙間を密封する絶縁性シール部材をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の二次電池。