JP6286970B2 - 大容量リチウムイオン電池 - Google Patents

Description

本発明は、重機等の大電流を必要とする電源に利用される大容量リチウムイオン電池に関するものである。

リチウムイオン電池は、これまでパソコン、携帯電話等の小型機器の電源用途を中心に普及してきたが、高電圧でエネルギー密度が高いことを利用して、最近では、電気自動車、重機、マンション・ビル等の電源または電力貯蔵の用途まで拡大する検討が進められている。しかし、このような大型機器・設備を対象とした大容量リチウムイオン電池では、電池の大型化により電池缶の表面積が大きくなるため、電池が変形し易くなる。具体的には、電池内の温度変化やガス発生により、電池缶が膨張・収縮したり、最悪の場合は電池が破裂するおそれもある。そのため、従来の大容量リチウムイオン電池では、電池缶の強度を維持するため、電池缶を形成する材料の厚みを厚くする構造（特許文献１）が採用されている。

特許第４７４５５８９号公報の段落［００２９］及び図２等

しかしながら、従来の大容量リチウムイオン電池のように、電池缶の厚みを厚くすると、電池缶の重量が大きくなり、電池全体の重量が増加する問題がある。

本発明の目的は、電池の重量を増加させることなく、電池の強度を維持することができる大容量リチウムイオン電池を提供することにある。

本発明の他の目的は、製造コストを大幅に増加させることなく電池の強度を維持することができる大容量リチウムイオン電池を提供することにある。

本発明が改良の対象とする大容量リチウムイオン電池は、複数枚の極板が積層されてなる積層型の極板群と金属製の電池缶とを備え、極板群が電池缶の内部に収納されて構成されている。本発明の大容量リチウムイオン電池では、電池缶に補強用リブが設けられている。補強用リブは、電池缶の極板群の積層方向に位置して対向する一対の対向壁部に、それぞれプレス加工（プレス成形）により一体に形成されている。このようにプレス加工により補強用リブを電池缶と一体に設けると、電池缶を補強するために電池缶を形成する材料の厚みを増加させる必要がない。そのため、リチウムイオン電池の容量を大きくするために電池を大型化しても、電池の重量を増加させることなく、電池の強度を維持することができる。また、電池缶の対向壁部の一部が補強用リブで構成されるため、補強用リブを電池缶と別部材で形成して、溶接等により補強用リブを電池缶に取り付ける必要がない。そのため、電池の製造コストを大幅に増加させることなく、電池缶の強度を増大させることができる。

補強用リブは、対向壁部の１箇所を１つのパターンで極板群側に膨出させて形成した１つの膨出部を設け、その結果として１つの膨出部の周囲に形成するのが好ましい。このような膨出部は、プレス加工により電池缶の対向壁部に凹部を形成することにより構成することができる。そして、凹部の周囲がそのまま補強用リブを構成することになる。したがって、このような膨出部を設けることにより、電池缶と一体化した補強用リブを簡単に設けることができる。また、一対の対向壁部の一部を極板群側に膨出させて形成した膨出部が、電池（電池缶）の膨張分を吸収することができるため、電池の体積変化を小さくすることができる。

なお、電池缶の中でも対向壁部の中央領域は強度的に変形し易い部分であるため、１つの膨出部を設ける対向壁部の１箇所は対向壁部の中央領域に定めるのが好ましい。このような構成では、電池缶の変形し易い部分で、電池缶の膨張分が効率良く吸収されるため、電池缶が膨張し易い環境になっても電池缶の変形を防ぐことができる。

また、膨出部のパターンの形状は、１つの膨出部の外側に１つの補強用リブが形成され、膨出部の内側に１以上の補強用リブが形成されるように定めてもよい。膨出部のパターン形状をこのような形状に定めると、複数の補強用リブを対向壁部全体に分散して配置することができるため、電池缶の強度を高くすることができる。

補強用リブを形成するために設ける膨出部は、１つの膨出部に限らず、対向壁部の２以上の箇所を２以上のパターンで極板群側に膨出させて形成した２以上の膨出部として構成してもよい。この場合、２以上のパターンは、２以上の膨出部の周囲に連続する１つの補強用リブを形成するように、パターンの形状を定めるのが好ましい。２以上のパターン形状をこのような形状に定めると、膨出部の個数が増加するに従って、連続する１つ補強用リブの面積が大きくなるため、電池缶の強度を高くすることができる。

また、補強用リブを２以上の膨出部で構成する場合は、対向壁部の２箇所を２つのパターンで極板群側に膨出させて形成した２つの膨出部の間に連続する１つの補強用リブを形成し、１つの膨出部の外側に同心的に別の１つの膨出部を形成するように、パターンの形状を定めてもよい。言い換えると、２つの膨出部のうち１つの膨出部を対向壁部の中央領域の中心部に形成し、１つの膨出部との間に連続する１つの補強用リブを形成するように、１つの膨出部の外側に他の１つの膨出部を形成してもよい。このように２つの膨出部の間に連続する１つの補強用リブを設ける構成では、電池缶の膨張により変形し易い対向壁部の中央領域に、２つの膨出部と１つの補強用リブを構成することができるため、電池缶の膨張分を効率良く吸収しながら、電池缶の強度を確実に高くすることができる。

なお、極板群の積層方向と直交しかつ一対の対向壁部と連続する電池缶の一対の側壁部に、それぞれ補強用の側壁リブをプレス成形により一体に形成してもよい。一対の側壁部にこのような側壁リブを設けることにより、電池の重量を増加させることなく、電池缶の強度をさらに高くすることができる。

側壁リブは、側壁部の２以上の箇所を２以上のパターンで極板群側に膨出させて形成した２以上の膨出部の周囲に形成することができる。この場合、２以上のパターンは、２以上の膨出部の周囲に連続する１つの補強用の側壁リブが形成されるようにパターンの形状を定めればよい。側壁部に形成する膨出部のパターンの形状をこのような形状にすると、連続する１つの補強用リブが一対の対向壁部に形成されるだけでなく、連続する１つの補強用の側壁リブも一対の側壁部に形成されるため、電池缶の強度を確実に高くすることができる。

本発明の大容量リチウムイオン電池の第１の実施の形態を示す一部切り欠き斜視図である。 （Ａ）〜（Ｆ）は図１の正面図、背面図、平面図、底面図、右側面図、及び左側面図であり、（Ｇ）は内部機構を省略した（Ａ）のIIＧ−IIＧ線断面図である。 本発明の大容量リチウムイオン電池の第２の実施の形態を示す一部切り欠き斜視図である。 （Ａ）〜（Ｆ）は図３の正面図、背面図、平面図、底面図、右側面図、及び左側面図であり、（Ｇ）は内部機構を省略した（Ａ）のIVＧ−IVＧ線断面図である。 本発明の大容量リチウムイオン電池の第３の実施の形態を示す一部切り欠き斜視図である。 （Ａ）〜（Ｆ）は図５の正面図、背面図、平面図、底面図、右側面図、及び左側面図であり、（Ｇ）は内部機構を省略した（Ａ）のVIＧ−VIＧ線断面図である。 本発明の大容量リチウムイオン電池の第４の実施の形態を示す図であり、（Ａ）〜（Ｆ）は正面図、背面図、平面図、底面図、右側面図、及び左側面図であり、（Ｇ）は内部機構を省略した（Ａ）のVIIＧ−VIIＧ線断面図である。 本発明の大容量リチウムイオン電池の第５の実施の形態を示す図であり、（Ａ）〜（Ｆ）は正面図、背面図、平面図、底面図、右側面図、及び左側面図であり、（Ｇ）は内部機構を省略した（Ａ）のVIIIＧ−VIIIＧ線断面図である。 本発明の大容量リチウムイオン電池の第６の実施の形態を示す図であり、（Ａ）〜（Ｆ）は正面図、背面図、平面図、底面図、右側面図、及び左側面図であり、（Ｇ）は内部機構を省略した（Ａ）のIXＧ−IXＧ線断面図である。 本発明の大容量リチウムイオン電池の第７の実施の形態を示す図であり、（Ａ）〜（Ｆ）は正面図、背面図、平面図、底面図、右側面図、及び左側面図であり、（Ｇ）は内部機構を省略した（Ａ）のXＧ−XＧ線断面図である。 （Ａ）〜（Ｆ）は第１の実施の形態の大容量リチウムイオン電池の正面図、背面図、平面図、底面図、右側面図及び左側面図であり、（Ｇ）は内部機構を省略した（Ａ）のXIＧ−XIＧ線断面図である。 第１の実施の形態のリチウムイオン電池の斜視図である。 （Ａ）〜（Ｆ）は第２の実施の形態の大容量リチウムイオン電池の正面図、背面図、平面図、底面図、右側面図及び左側面図であり、（Ｇ）は内部機構を省略した（Ａ）のXIIIＧ−XIIIＧ線断面図である。 第２の実施の形態のリチウムイオン電池の斜視図である。 （Ａ）〜（Ｆ）は第３の実施の形態の大容量リチウムイオン電池の正面図、背面図、平面図、底面図、右側面図及び左側面図であり、（Ｇ）は内部機構を省略した（Ａ）のXVＧ−XVＧ線断面図である。 第３の実施の形態の大容量リチウムイオン電池の斜視図である。 （Ａ）〜（Ｆ）は第４の実施の形態の大容量リチウムイオン電池の正面図、背面図、平面図、底面図、右側面図及び左側面図であり、（Ｇ）は内部機構を省略した（Ａ）のXVIIＧ−XVIIＧ線断面図である。 （Ａ）〜（Ｆ）は第５の実施の形態の大容量リチウムイオン電池の正面図、背面図、平面図、底面図、右側面図及び左側面図であり、（Ｇ）は内部機構を省略した（Ａ）のXVIIIＧ−XVIIIＧ線断面図である。 （Ａ）〜（Ｆ）は第６の実施の形態の大容量リチウムイオン電池の正面図、背面図、平面図、底面図、右側面図及び左側面図であり、（Ｇ）は内部機構を省略した（Ａ）のXIXＧ−XIXＧ線断面図である。 （Ａ）〜（Ｆ）は第７の実施の形態の大容量リチウムイオン電池の正面図、背面図、平面図、底面図、右側面図及び左側面図であり、（Ｇ）は内部機構を省略した（Ａ）のXXＧ−XXＧ線断面図である。

以下、本発明の大容量リチウムイオン電池の実施の形態について詳細に説明する。図１及び図２は、本発明の大容量リチウムイオン電池の第１の実施の形態を示す図である。本実施の形態の大容量リチウムイオン電池１は、電池容量が２１０Ａｈで、寸法が横１５２．２ｍｍ、高さ２５０ｍｍ、奥行き１３２ｍｍの角型形状を有している。なお、本発明のリチウムイオン電池は、これらの電池容量、寸法及び形状に限定されるものではなく、用途に応じて適宜変更することが可能である。例えば、電池容量に合わせて奥行きの寸法が変化する場合にも対応することができる。リチウムイオン電池１は、積層型の極板群３と電池缶５とから構成されている。極板群３は、数百枚の極板３１がセパレータを介して積層された構造を有している。なお極板３１は、正極板と負極板とからなり、正極板と負極板との間にセパレータは配置されている。そして、正極板の集電板に一体に設けられたタブは、正極端子３２の下に設けられて電池缶５内に配置された正極集電体（図示せず）に接続されている。また負極板の集電板に一体に設けられたタブは、負極端子３３の下に設けられて電池缶５内に配置された負極集電体（図示せず）に接続されている。電池缶５は、電池缶本体５０と電池蓋７とから構成されている。電池缶本体５０は厚みが１ｍｍ以上のステンレス板にプレス加工を施して成形（プレス成形）したものを折り曲げ加工し、突き合わせ部を溶接することにより製造してもよいし、ステンレス板を深絞りプレス加工して、一体に形成してもよい。電池蓋７も、ステンレス板にプレス加工を施して形成されている。

電池缶５は、一対の対向壁部５１，５２と、対向壁部５１，５２と連結して対向壁部５１，５２が対向する方向とほぼ直交する方向に対向する一対の側壁部５３，５４と、一対の対向壁部５１，５２と一対の側壁部５３，５４の一端に連結されて電池缶５の底面を構成する底壁部５５とから構成されている。電池缶本体５０は、上面に開口部５０Ａ（図１）を有しており、極板群３はこの開口部５０Ａから挿入されて電池缶本体５０の内部に収納されている。極板群３に含まれる複数枚の正極板のタブが、正極端子３２と接続された図示しない正極集電体に溶接され、極板群３に含まれる複数枚の負極板のタブが、負極端子３３と接続された図示しない負極集電体に溶接された状態で、電池缶本体５０の開口部５０Ａから極板群３が挿入される。その後、電池蓋７に設けた図示しない端子挿入用貫通孔にパッキンを介して正極端子３２及び負極端子３３を挿入し、電池蓋７を電池缶本体５０の開口部５０Ａの縁部に溶接する。その後、電池蓋７から突出する正極端子３２及び負極端子３３にワッシャを介してナット３４及び３５を締め付ける。電池蓋７には、注液口９及び１１と、開裂弁からなる安全弁７１が設けられている。

図１及び図２（Ａ），（Ｂ）及び（Ｇ）に示すように、本例の大容量リチウムイオン電池では、電池缶５の極板群３の積層方向に位置する一対の対向壁部５１，５２にそれぞれ補強用リブ５６，５７が設けられている。なお、図２（Ｇ）の断面図では、理解を容易にするため、電池缶の一部の厚みを強調して示している。補強用リブ５６，５７は、電池缶５の極板群の積層方向に位置して対向する一対の対向壁部５１，５２に、それぞれプレス加工により膨出部５８、５９を形成することにより一体に形成されている。具体的には、一対の対向壁部５１，５２のそれぞれ１箇所（対向壁部の中央領域）をプレス加工（プレス成形）により１つのパターンで極板群３（電池缶５の内部）側に膨出させた膨出部５８，５９を形成することにより、膨出部５８，５９の周囲が補強用リブ５６，５７を構成することになる。本例では、補強用リブ５６，５７が、対向壁部５１，５２の外縁に沿って膨出部５８，５９の外周を囲むように形成されている。

このように補強用リブ５６，５７をプレス加工により電池缶５と一体に設けると（電池缶５の一部として構成すると）、従来のように電池缶を補強するために電池缶の厚みを増加させる必要がない。そのため、本例のようにリチウムイオン電池の容量を大きくしても（電池を大型化しても）、電池の重量を増加させることなく、電池缶の強度を維持することができる。また、電池缶５の対向壁部５１，５２の一部（膨出部５８，５９の周囲）が補強用リブ５６，５７で構成されるため、補強用リブを電池缶と別部材で構成して、補強用リブを溶接等で電池缶本体５０に取り付ける必要がない。そのため、電池の製造コストを大幅に増加させることなく、電池缶の強度を増大させることができる。

なお、本例では、膨出部５８，５９を形成するパターンの形状が略長方形である。補強用リブ５６，５７の形状は、膨出部５８，５９の輪郭形状に対応して、膨出部５８，５９の輪郭形状（略長方形）と相似する形状を呈している。なお、補強用リブ５６，５７の形状は、この形状に限定されるものではない。すなわち、補強用リブ５６，５７の形状は、電池缶本体５０を補強して電池缶本体の強度を維持できる形状であれば、正方形、円等の各種の形状を呈していても良い。例えば、膨出部の数を増やすことにより、補強用リブを側壁部全体に網目状またはマトリックス状に形成するようにしてもよい。

また、本例では、補強用リブ５６，５７と膨出部５８，５９との間に、傾斜するテーパ部１３，１５が形成されている。このようなテーパ部１３，１５を設けると、膨出部５８，５９と補強用リブ５６，５７の境界部分の強度が高くなるため、結果として補強用リブ５６，５７による電池缶の補強強度を高くすることができる。

図３及び図４は、本発明の大容量リチウムイオン電池の第２の実施の形態の構成を示す図である。なお、図３及び図４において、図１及び図２の構成と共通する構成については、図１及び図２に付した符号に１００の数を加えた符号を付して説明を省略する。図３及び図４に示すように、第２の実施の形態では、プレス加工により一方の対向壁部１５１の２カ所の部分１５１Ａ，１５１Ｂにそれぞれ膨出部１５８Ａ，１５８Ｂが形成されている。そして一方の対向壁部１５１には、２つの膨出部１５８Ａ，１５８Ｂの周囲を囲むように補強用リブ１５６が構成されている。また、他方の対向壁部１５２の２カ所の部分１５２Ａ，１５２Ｂにも、それぞれ膨出部１５９Ａ，１５９Ｂが形成されている。そして、他方の対向壁部１５２には、２つの膨出部１５９Ａ，１５９Ｂを囲むように補強用リブ１５７が構成されている。このように、補強用リブを構成するための膨出部は、図１に示すように側壁部の１カ所の部分に限らず、複数カ所の部分に形成することができる。第２の実施の形態では、１つの対向壁部上に形成された２つの膨出部の周囲を囲むように補強用リブが設けられているため、補強用リブが対向壁部の中央部を横切るように形成されることになる。そのため、第２の実施の形態では、図１に示す第１の実施の形態（１つの側壁部上に１つの膨出部が設けられている構造）に比べて、電池缶本体の強度を更に高くすることができる。

図５及び図６は、本発明の大容量リチウムイオン電池の第３の実施の形態の構成を示す図である。なお、図５及び図６において、図１及び図２の構成と共通する構成については、図１及び図２で用いた符号に２００の数を加えた符号を付して説明を省略する。図５及び図６に示すように、第３の実施の形態では、プレス加工により一方の対向壁部２５１の４カ所の部分２５１Ａ，２５１Ｂ，２５１Ｃ，２５１Ｄにそれぞれ膨出部２５８Ａ，２５８Ｂ，２５８Ｃ，２５８Ｄが形成されている。そして一方の対向壁部２５１には、４つの膨出部２５８Ａ，２５８Ｂ，２５８Ｃ，２５８Ｄの周囲を囲むように補強用リブ２５６が構成されている。また、他方の対向壁部２５２の４カ所の部分２５２Ａ，２５２Ｂ，２５２Ｃ，２５２Ｄにも、それぞれ膨出部２５９Ａ，２５９Ｂ，２５９Ｃ，２５９Ｄが形成されている。そして、他方の対向壁部１５２にも、４つの膨出部２５９Ａ，２５９Ｂ，２５９Ｃ，２５９Ｄを囲むように補強用リブ２５７が構成されている。このように、補強用リブを構成するための膨出部を複数カ所に設ける場合は、図２に示すように１つの側壁部に対して２カ所の部分に限らず、４カ所の部分に形成することができる。第３の実施の形態では、１つの側壁部上に形成された４つの膨出部の周囲を囲むように補強用リブが設けられているため、補強用リブが側壁部の中央部を十字状に交差するように形成されることになる。そのため、第３の実施の形態では、図２に示す第２の実施の形態（１つの側壁部上に２つの膨出部が設けられている構造）に比べて、電池缶本体の強度を更に高くすることができる。

図７（Ａ）〜（Ｇ）は、本発明の大容量リチウムイオン電池の第４の実施の形態の構成を示す図である。なお、図７において、図２の構成と共通する構成については、図２で用いた符号に３００の数を加えた符号を付して説明を省略する。図７に示す第４の実施の形態では、対向壁部３５１，３５２に１つの膨出部３５８，３５９と３つの補強用リブ３５６Ａ，３５６Ｂ，３５６Ｃ及び３５７Ａ，３５７Ｂ，３５７Ｃとがそれぞれ形成されている。具体的には、膨出部３５８，３５９のパターンＰ４が、略長方形の膨出部３５８，３５９の外側に補強用リブ３５６Ａ，３５７Ａが形成され、かつ膨出部３５８，３５９の内側にそれぞれ略正方形の２つの補強用リブ３５６Ｂ，３５６Ｃ及び３５７Ｂ，３５７Ｃ（１以上の補強用リブ）が形成されるように、パターン形状が定められている。

この第４の実施の形態では、膨出部３５８，３５９の内側に形成された２つの補強用リブ３５６Ｂ，３６５Ｃ，３５７Ｂ，３５７Ｃが、極板群側に膨出しない２つの非膨出部を構成する。第４の実施の形態では、３つの補強用リブ３５６Ａ，３５６Ｂ，３５６Ｃ及び３５７Ａ，３５７Ｂ，３５７Ｃを対向壁部３５１，３５２全体に分散して配置することができるため、電池缶３０５の強度を高くすることができる。

図８（Ａ）〜（Ｇ）は、本発明の大容量リチウムイオン電池の第５の実施の形態の構成を示す図である。なお、図８において、図２の構成と共通する構成については、図２で用いた符号に４００の数を加えた符号を付して説明を省略する。図８に示す第５の実施の形態では、対向壁部４５１，４５２に１つの膨出部４５８，４５９と２つの補強用リブ４５６Ａ，４５６Ｂ及び４５７Ａ，４５７Ｂとがそれぞれ形成されている。具体的には、膨出部４５８，４５９のパターンＰ５１の形状が、Ｘ字状の膨出部４５８，４５９の外側に補強用リブ４５６Ａ，４５７Ａが形成され、かつＸ字状の膨出部４５８，４５９の内側の略中央部に略円形の補強用リブ４５６Ｂ，４５７Ｂ（１つの補強用リブ）が形成されるようにパターン形状が定められている。

この第５の実施の形態では、膨出部４５８，４５９の内側に形成された１の補強用リブ４５６Ｂ，４５７Ｂが、極板群側に膨出しない１つの非膨出部を構成する。第５の実施の形態では、２つの補強用リブ４５６Ａ，４５６Ｂ，４５７Ａ，４５７Ｂを対向壁部４５１，４５２全体に分散して配置することができるため、電池缶４０５の強度を高くすることができる。また、第５の実施の形態では、膨出部４５８，４５９の形状をＸ字状にした上で、Ｘ字状の膨出部４５８，４５９が交差する部分（膨出部４５８，４５９の中央部）に略円形の非膨出部（補強用リブ４５６Ｂ，４５７Ｂ）が存在する。その結果、電池缶４０５の内部が膨張した場合に、膨出部４５８，４５９は膨張分を吸収した後も変形し難いため、電池缶４０５の変形を少なくすることができる。

図９（Ａ）〜（Ｇ）は、本発明の大容量リチウムイオン電池の第６施例の構成を示す図である。なお、図９において、図２の構成と共通する構成については、図２で用いた符号に５００の数を加えた符号を付して説明を省略する。図９（Ａ）〜（Ｆ）に示す第６の実施の形態では、対向壁部５５１，５５２に５つの膨出部５５８Ａ，５５８Ｂ，５５８Ｃ，５５８Ｄ，５５８Ｅ及び５５９Ａ，５５９Ｂ，５５９Ｃ，５５９Ｄ，５５９Ｅと１つの補強用リブ５５６，５５７とが形成されている。具体的には、対向壁部５５１，５５２の５つの箇所（２以上の箇所）を３つのパターンＰ６１，Ｐ６２，Ｐ６３（２以上のパターン）で極板群側に膨出させて形成した５つの膨出部５５８Ａ，５５８Ｂ，５５８Ｃ，５５８Ｄ，５５８Ｅ及び５５９Ａ，５５９Ｂ，５５９Ｃ，５５９Ｄ，５５９Ｅ（２以上の膨出部）の周囲に連続する１つの補強用リブ５５６，５５７が形成されるように３つのパターンＰ６１，Ｐ６２，Ｐ６３の形状が定められている。５つの膨出部５５８Ａ，５５８Ｂ，５５８Ｃ，５５８Ｄ，５５８Ｅ及び５５９Ａ，５５９Ｂ，５５９Ｃ，５５９Ｄ，５５９Ｅのうち、膨出部５５８Ａ，５５８Ｂ，５５８Ｅ及び５５９Ａ，５５９Ｂ，５５９Ｅは、略長方形の対向壁部５５１，５５２の長手方向に、略二等辺三角形の２つの膨出部５５８Ａ，５５８Ｂ及び５５９Ａ，５５９Ｂが略円形の膨出部５５８Ｅ及び５５９Ｅを間に挟むように並び、かつ膨出部５５８Ｃ，５５８Ｄ，５５８Ｅ及び５５９Ｃ，５５９Ｄ，５５９Ｅは、略長方形の対向壁部５５１，５５２の長手方向と直交する方向に、膨出部５５８Ａ，５５９Ａとは形状が異なる略二等辺三角形の２つの膨出部５５８Ｃ，５５８Ｄ及び５５９Ｃ，５５９Ｄが略円形の膨出部５５８Ｅ，５５９Ｅを間に挟むように並んで、対向壁部５５１，５５２に形成されている。

第６の実施の形態では、連続する１つの補強用リブ５５６，５５７が対向壁部５５１，５５２にＸ字状に配置され、１つの補強用リブ５５６，５５７が対向壁部６５１，６５２全体にバランスよく配置されるため、電池缶５０５の強度を高くすることができる。また、第６の実施の形態では、５つの膨出部５５８Ａ，５５８Ｂ，５５８Ｃ，５５８Ｄ，５５８Ｅ及び５５９Ａ，５５９Ｂ，５５９Ｃ，５５９Ｄ，５５９Ｅが対向壁部５５１，５５２全体に分散して形成されるため、５つの膨出部５５８Ａ，５５８Ｂ，５５８Ｃ，５５８Ｄ，５５８Ｅ及び５５９Ａ，５５９Ｂ，５５９Ｃ，５５９Ｄ，５５９Ｅが電池缶５０５の膨張分をバランス良く吸収することができる。

図１０は、本発明の大容量リチウムイオン電池の第７施例の構成を示す図である。なお、図１０において、図２の構成と共通する構成については、図２で用いた符号に６００の数を加えた符号を付して説明を省略する。図１０（Ａ）〜（Ｆ）に示す第７の実施の形態では、対向壁部６５１，６５２に２つの膨出部６５８Ａ，６５８Ｂ及び６５９Ａ，６５９Ｂと２つの補強用リブ６５６Ａ，６５６Ｂ及び６５７Ａ，６５７Ｂとがそれぞれ形成されている。具体的には、対向壁部６５１，６５２の２箇所を２つのパターンＰ７１，Ｐ７２で極板群側に膨出させて形成した２つの膨出部６５８Ａ，６５８Ｂ及び６５９Ａ，６５９Ｂのうち、膨出部６５８Ａ，６５９Ａの周囲に連続する１つの補強用リブ６５６Ａ，６５７Ａが形成され、膨出部６５８Ａ，６５９Ａと膨出部６５８Ａ，６５９Ａの内側に形成された膨出部６５８Ｂ，６５９Ｂとの間に連続する１つの補強用リブ６５６Ｂ，６５７Ｂが形成され、１つの膨出部６５８Ｂ，６５９Ｂの外側に同心的に別の１つの膨出部６５８Ａ，６５９Ａが形成されるように２つのパターンＰ７１，Ｐ７２の形状が定められている。

第７の実施の形態では、補強用リブ６５６Ａ，６５７Ａの内側にもう１つの補強用リブ６５６Ｂ，６５７Ｂが強用リブ６５６Ａ，６５７Ａと同心的に形成されるため、２つの補強用リブ６５６Ａ，６５６Ｂ及び６５７Ａ，６５７Ｂが対向壁部６５１，６５２全体にバランスよく配置される結果、電池缶５０５の強度を高くすることができる。また、第７の実施の形態では、１つの膨出部６５８Ｂ，６５９Ｂの外側に同心的に別の１つの膨出部６５８Ａ，６５９Ａが形成されるため、２つの膨出部６５８Ａ，６５８Ｂ，６５９Ａ，６５９Ｂが対向壁部６５１，６５２全体に分散して形成されるため、２つの膨出部６５８Ａ，６５８Ｂ，６５９Ａ，６５９Ｂが電池缶６０５の膨張分をバランス良く吸収することができる。

なお、図８（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｇ）及び図９（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｇ）に示すように、本発明の第５の実施の形態及び第６の実施の形態では、極板群の積層方向と直交しかつ一対の対向壁部４５１，４５２及び５５１，５５２と連続する電池缶４０５，５０５の一対の側壁部４５３，４５４及び５５３，５５４に、それぞれ補強用の側壁リブ４６１，４６２及び５６１，５６２がプレス成形により一体に形成されている。具体的には、側壁部４５３，４５４及び５５３，５５４の２以上の箇所を２つのパターンＰ５２，Ｐ５３及びＰ６４，Ｐ６５で極板群側に膨出させて形成した３つの膨出部４６３Ａ，４６３Ｂ，４６３Ｃ，４６４Ａ、４６４Ｂ，４６４Ｃ及び５６３Ａ，５６３Ｂ，５６３Ｃ，５６４Ａ、５６４Ｂ，５６４Ｃの周囲に連続する１つの補強用の側壁リブ４６１，４６２及び５６１，５６２が形成されるよう２つのパターンＰ５２，Ｐ５３及びＰ６４，Ｐ６５の形状が定められている。３つの膨出部４６３Ａ，４６３Ｂ，４６３Ｃ，４６４Ａ、４６４Ｂ，４６４Ｃ及び５６３Ａ，５６３Ｂ，５６３Ｃ，５６４Ａ、５６４Ｂ，５６４Ｃは、略長方形の側壁部４５３，４５４及び５５３，５５４の長手方向に、略二等辺三角形の２つの膨出部４６３Ａ，４６３Ｂ，４６４Ａ、４６４Ｂ及び５６３Ａ，５６３Ｂ，５６４Ａ、５６４Ｂが略円形の膨出部４６３Ｃ，４６４Ｃ及び５６３Ｃ，５６４Ｃを間に挟むように並んで、側壁部４５３，４５４及び５５３，５５４に形成されている。

第５の実施の形態及び第６の実施の形態では、一対の対向壁部４５１，４５２及び５５１，５５２に補強用リブ４５６，４５７及び５５６，５５７を形成した上で、一対の側壁部４５３，４５４及び５５３，５５４にも補強用の側壁リブ４６１，４６２及び５６１，５６２を形成しているため、電池缶の強度を確実に高くすることができる。なお第５の実施の形態及び第６の実施の形態でのみ、一対の側壁部に補強用の側壁リブを形成する構成を採用したが、他の実施の形態でも一対の側壁部に側壁リブを設けてもよいのは勿論である。

なお、電池の外観構造の理解を容易にするために、図１１（Ａ）〜（Ｆ）には第１の実施の形態の大容量リチウムイオン電池の正面図、背面図、平面図、底面図、右側面図及び左側面図を示し、図１１（Ｇ）には内部機構を省略して電池缶の一部の厚みを強調した図１１（Ａ）のXIＧ−XIＧ線断面図を示し、図１２には第１の実施の形態のリチウムイオン電池の斜視図を示す。また図１３（Ａ）〜（Ｆ）には第２の実施の形態の大容量リチウムイオン電池の正面図、背面図、平面図、底面図、右側面図及び左側面図を示し、図１３（Ｇ）には内部機構を省略して電池缶の一部の厚みを強調した図１３（Ａ）のXIIIＧ−XIIIＧ線断面図を示し、図１４には第２の実施の形態のリチウムイオン電池の斜視図を示す。さらに、図１５（Ａ）〜（Ｆ）には第３の実施の形態の大容量リチウムイオン電池の正面図、背面図、平面図、底面図、右側面図及び左側面図を示し、１５（Ｇ）には内部機構を省略して電池缶の一部の厚みを強調した図１５（Ａ）のXVＧ−XVＧ線断面図を示し、図１６には第３の実施の形態のリチウムイオン電池の斜視図を示す。

さらに、図１７（Ａ）〜（Ｆ）には第４の実施の形態の大容量リチウムイオン電池の正面図、背面図、平面図、底面図、右側面図及び左側面図を示し、図１７（Ｇ）には内部機構を省略した図１７（Ａ）のXVIIＧ−XVIIＧ線断面図を示す。また、１８（Ａ）〜（Ｆ）には第５の実施の形態の大容量リチウムイオン電池の正面図、背面図、平面図、底面図、右側面図及び左側面図であり、図１８（Ｇ）には内部機構を省略した図１８（Ａ）のXVIIIＧ−XVIIIＧ線断面図を示す。図１９（Ａ）〜（Ｆ）には第６の実施の形態の大容量リチウムイオン電池の正面図、背面図、平面図、底面図、右側面図及び左側面図を示し、図１９（Ｇ）には内部機構を省略した図１９（Ａ）のXIXＧ−XIXＧ線断面図を示す。図２０（Ａ）〜（Ｆ）には第７の実施の形態の大容量リチウムイオン電池の正面図、背面図、平面図、底面図、右側面図及び左側面図を示し、図２０（Ｇ）には内部機構を省略した図２０（Ａ）のXXＧ−XXＧ線断面図を示す。

以上、本発明の実施の形態及びの実施の形態について具体的に説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく変更が可能であるのは勿論である。

本発明によれば、電池缶の極板群の積層方向に位置する一対の側壁部に、それぞれ補強用リブがプレス成形により一体に形成されているので、従来のように電池缶を補強するために電池缶を形成する材料の厚みを増加させる必要がない。また電池の製造コストを大幅に増加させることなく、電池缶の強度を高めることができる。

１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１ リチウムイオン電池
３，１０３，２０３ 極板群
３１，１３１，２３１ 極板
３２，１３２，２３２，３３２，４３２，５３２，６３２ 正極端子
３３，１３３，２３３，３３３，４３３，５３３，６３３ 負極端子
３４，３５，１３４，１３５，２３４，２３５ ナット
５，１０５，２０５，３０５，４０５，５０５，６０５ 電池缶
５０，１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０ 電池缶本体
５０Ａ，１５０Ａ，２５０Ａ 開口部
５１，５２，１５１，１５２，２５１，２５２，３５１，３５２，４５１，４５２，５５１，５５２，６５１，６５２ 対向壁部
５３，５４，１５３，１５４，２５３，２５４，３５３，３５４，４５３，４５４，５５３，５５４，６５３，６５４ 側壁部
５５，１５５，２５５，３５５，４５５，５５５，６５５ 底壁部
５６，５７，１５６，１５７，２５６，２５７，３５６Ａ，３５６Ｂ，３５６Ｃ，３５７Ａ，３５７Ｂ，３５７Ｃ，４５６Ａ，４５６Ｂ，４５７Ａ，４５７Ｂ，５５６，５５７，６５６Ａ，６５６Ｂ，６５７Ａ，６５７Ｂ 補強用リブ
５８，５９，１５８，１５９，２５８，２５９，３５８，３５９，４５８，４５９，５５８Ａ，５５８Ｂ，５５８Ｃ，５５８Ｄ，５５８Ｅ，５５９Ａ，５５９Ｂ，５５９Ｃ，５５９Ｄ，５５９Ｅ 膨出部
７，１０７，２０７，３０７，４０７，５０７，６０７ 電池蓋
７１，１７１，２７１，３７１，４７１，５７１，６７１ 安全弁
９，１１，１０９，１１１，２０９，２１１，３０９，３１１，４０９，４１１，５０９，５１１，６０９，６１１ 注液口
１３，１５，１１３，１１５，２１３，２１５ テーパ部

Claims (6)

1. 複数枚の極板が積層されてなる積層型の極板群が金属製の電池缶の内部に収納されてなる大容量リチウムイオン電池であって、
   前記電池缶の前記極板群の積層方向に位置して対向する一対の対向壁部には、それぞれ補強用リブがプレス成形により一体に形成されており、
   前記極板群の積層方向と直交しかつ前記一対の対向壁部と連続する前記電池缶の一対の側壁部には、それぞれ補強用の側壁リブがプレス成形により一体に形成されており、
   前記側壁部の２以上の箇所を２以上のパターンで前記極板群側に膨出させて形成した２以上の膨出部の周囲に連続する１つの前記補強用の側壁リブが形成されていることを特徴とする大容量リチウムイオン電池。
2. 前記補強用リブは、前記対向壁部の１箇所を１つのパターンで前記極板群側に膨出させて形成した１つの膨出部の周囲に形成されている請求項１に記載の大容量リチウムイオン電池。
3. 前記１箇所は前記対向壁部の中央領域である請求項２に記載の大容量リチウムイオン電池。
4. 前記補強用リブは、前記対向壁部の１箇所を１つのパターンで前記極板群側に膨出させて１つの膨出部を形成することにより形成され、
   前記１つのパターンは、前記１つの膨出部の外側に１つの前記補強用リブが形成され、前記膨出部の内側に１つの前記補強用リブが形成されるように形状が定められている請求項１に記載の大容量リチウムイオン電池。
5. 前記対向壁部の２以上の箇所を２以上のパターンで前記極板群側に膨出させて形成した２以上の膨出部の周囲に連続する１つの前記補強用リブが形成されるように前記２以上のパターンの形状が定められている請求項１に記載の大容量リチウムイオン電池。
6. 前記対向壁部の２箇所を２つのパターンで前記極板群側に膨出させて形成した２つの膨出部の間に連続する１つの前記補強用リブが形成され、前記１つの前記膨出部の外側に同心的に別の１つの前記膨出部が形成されるように前記２つのパターンの形状が定められている請求項１に記載の大容量リチウムイオン電池。
   

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