JP2009259451A - 密閉型電池 - Google Patents

Abstract

【課題】ケース本体と蓋体とを溶接してなるケースを備えた密閉型電池であって、溶接部位からダストが生じても該ダストが電極体に混入し難い電池を提供する。
【解決手段】本発明より提供される密閉型電池は、開口部２２を有するケース本体２１に電極体が収容され、該開口部２２を塞ぐ蓋体２５とケース本体２１とが溶接により接合された構成を有する。蓋体２５とケース本体２１との溶接部位Ｓと電極体との間には、該溶接部位からダストが生じた場合に該ダストが上記電極体に到達することを妨げるダスト受け５４が配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、リチウムイオン電池等の密閉型電池に関し、詳しくは、ケース本体と蓋体とを溶接により接合して構成されたケースを備える密閉型電池に関する。

電気を駆動源とする車両、パソコンその他の電気製品等に搭載される電源として、種々の電池、例えばリチウム二次電池（リチウムイオン電池等）やニッケル水素二次電池のような化学電池あるいは電気二重層キャパシタのような物理電池の利用が検討されている。かかる電池の典型的な一形態として、正極および負極を有する電極体が典型的には金属製であるケース（筐体）の内部に密閉された形態が挙げられる。この種の電池は、一般に、所定の電極体をケース本体に収容した後、該ケース本体の開口部（すなわち電極体を収容するための収容口をいう。以下同じ。）に所定の蓋体（すなわち上記開口部を塞ぐ部材をいう。以下同じ。）を装着し、次いで該開口部を構成するケース本体と上記封口板とを溶接することにより上記開口部を封口（シール）して構築される。ケース本体と蓋体を溶接してなる密閉型電池に関する従来技術文献として例えば特許文献１が挙げられる。
特開平１０−１４４２６８号公報

ところで、上述のようなケース本体と蓋体との溶接では、典型的にはこれらの合わせ目（溶接部位）にケース外側からエネルギーを付与して該合わせ目付近を構成する材料を溶融させ、その溶融物が冷却固化することによりケース本体と蓋体とが接合される。ここで、溶接部位の構造や溶接条件等によっては、上記溶接の際に該溶接部位からダスト（溶接スパッタ等）が生じることがあり得る。かかるダストが電極体（典型的には、正負のシート状電極がセパレータとともに捲回された形態の電極体）に混入すると、電池品質が低下する等の不都合がある。例えば金属製のケースを用いた電池では、上記ダスト（該ケース由来の金属粉等）の混入が内部短絡の原因ともなり得る。

そこで本発明は、ケース本体と蓋体とを溶接してなるケースを備えた密閉型電池であって、溶接部位からダストが生じた場合においても該ダストが電極体に混入し難い電池を提供することを目的とする。

本発明によると、開口部を有するケース本体に電極体が収容され、該開口部を塞ぐ蓋体と前記ケース本体とが溶接（例えばレーザ溶接）により接合されたケースを備える密閉型電池が提供される。該電池には、前記溶接部位と前記電極体との間に、該溶接部位からダストが生じた場合に該ダストが前記電極体に到達することを妨げるダスト受けが配置されている。

かかる構成の電池によると、上記溶接部位からダスト（ケースの構成材質に応じた金属粉、樹脂粒子等であり得る。）が生じたとしても、該ダストが電極体に到達することが上記ダスト受けにより（例えば、上記ダストをダスト受けにて捕捉することにより）妨げられているので、該ダストが電極体に混入する事象を防止または抑制し得る。したがって、上記ダスト混入に起因する不具合を防いで電池の品質安定性を高めることができる。

なお、本明細書において「電池」とは、電気エネルギーを取り出し可能な蓄電デバイス一般を指す用語であって、二次電池（リチウムイオン電池、金属リチウム二次電池、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ならびに電気二重層キャパシタ等の蓄電素子を包含する。）および一次電池を含む概念である。

ここに開示される電池の好ましい一態様では、前記ケース（典型的には該ケースを構成する蓋体）が、前記電極体と電気的に接続された電極端子を貫通させる端子引出孔を有する。端子引出孔を囲む前記ケース壁面と前記電極端子との間には絶縁部材が介在されている。その絶縁部材に前記ダスト受けが設けられている。

かかる構成によると、上記絶縁部材を利用して溶接部位と電極体との間にダスト受けを配置することができるので、電池の組み立てに係る部品点数を増やすことなく該電池の品質安定性を高めることができる。

前記ダスト受けは絶縁材料により形成されていることが好ましい。かかる構成によると、電池構成部材間がダスト受けを介して導通することがないので、該ダスト受けの形状および配置の選択自由度が高い。したがって、よりダストの捕捉に適した形状や配置を採用することが可能となる。特に金属製のケースを用いる態様では、絶縁材料製のダスト受けを採用することが好ましい。なお、上記絶縁部材にダスト受けが設けられた構成において、該絶縁部材の材質とダスト受けの材質とは同一であってもよく異なってもよい。

前記ダスト受けは弾性体により形成されていることが好ましい。かかる構成によると、ダスト受けの弾性変形を利用し得ることにより、該ダスト受けの形状および配置の選択自由度が高まる。例えば、組付け性等を損なうことなく該ダスト受けを他の部材に当接させて配置することが容易となる。したがって、よりダストの捕捉に適した形状や配置をも採用し得る。

ここに開示される電池の好ましい一態様では、前記ダスト受けの先端が前記ケース本体の壁面に内側から当接している。かかる構成によると、溶接部位から電極体側にダストが進入する事象をよりよく阻止し得ることから、電池の品質安定性をより向上させることができる。このように前記ケース本体の壁面にダスト受けの先端を当接させた構成において、絶縁材料により形成されたダスト受けや、弾性体により形成されたダスト受けを好ましく採用し得る。

前記溶接部位のうち、該溶接部位の内側端が前記ケースの内部空間に露出する箇所と前記電極体との間に上記ダスト受けが配置されていることが好ましい。かかる箇所では、ケースの内部空間に露出した溶接部位内側端からダストが生じやすい。したがって、当該箇所と電極体との間にダスト受けを配置することにより、ダストが発生したとしても該ダストを効果的に捕捉することができる。

ここで「溶接部位の内側端」とは、該溶接部位をケース壁面に直交する断面からみて、ケース本体と蓋体との合わせ目（当接部）がケースの外表面から深さ方向（厚み方向）に概ね真っすぐに連続して形成されている部分の終点をいう。したがって、図６に示すように、上記終点から方向を代えて（図示する例では略直角に曲がって）ケース本体と蓋体との合わせ目が更に続く構成は、溶接部位の内側端がケースの内部空間に露出していない形態の一例である。一方、図５に示すように、上記合わせ目が真っすぐ連続する部分の終点がケース本体と蓋体との合わせ目の終点と一致する構成は、溶接部位の内側端がケースの内部空間に露出している形態の一例である。

ここに開示される技術は、前記ケースが直方体形状であって、該直方体の一つの面に対応する長方形状の前記開口部を有する前記ケース本体と長方形状の前記蓋体とを溶接してなるケースを備えた電池（いわゆる角型電池）に好ましく適用され得る。かかる構成の電池において、前記溶接部位のうち、前記蓋体の長手方向の両端部が前記ケース本体と溶接される箇所と前記電極体との間に前記ダスト受けが配置されていることが好ましい。上記構成のケースでは、蓋体の長手方向の両端部では、中央部に比べてケース本体の対応する箇所が変形し難い（剛性が高い）等の事情によりダストが発生しやすくなることがある。したがって、上記両端部と電極体との間にダスト受けを配置することにより、ダストが発生したとしても該ダストを効果的に捕捉することができる。

このような角型電池の好ましい一態様では、前記蓋体の裏面側に、該蓋体が前記開口部に装着された際に該開口部の内方に入り込む嵌合凸部が形成されている。前記嵌合凸部は、前記蓋体の長手方向の両端部では前記ケース本体の前記開口部周縁と前記凸部との間に嵌め合い隙間（クリアランス）を有するように形成されている。一方、前記両端部分以外の部分（換言すれば長手方向の中央部）では前記開口部周縁と前記凸部とが当接するように形成されている。

かかる構成の電池によると、上記嵌合凹部を利用して蓋体とケース開口部との位置決めおよび溶接の容易性を向上させることができる。また、蓋体の両端部には上記嵌め合い隙間が設けられているので、製造誤差等による寸法のバラツキを該隙間で吸収することができる。したがって、ケース本体の開口部に蓋体を装着する際、上記嵌合凹部が上記開口部周縁と擦れてダスト（例えば金属製ケース由来の金属粉）を生じる事象（いわゆる「かじり」の発生）を防止することができる。これにより、電極体へのダスト混入をより高度に防止することができる。

上記長手方向の両端部では、溶接部位の内側端が上記嵌め合い隙間を通じてケースの内部空間に露出しやすい。したがって、該両端部と電極体との間にダスト受けを配置することが好ましい。このことによって電池の品質安定性を効果的に向上させることができる。なお、上記長手方向の中央部ではケース本体が撓みやすいため、上記かじりを生じることは少なく、上記嵌合凸部と上記開口部とが当接した状態を容易に実現することができる。このため、長手方向の中央部と電極体との間のダスト受けを省略しても、電池の品質安定性に及ぼす影響は少ない。すなわち、長手方向の両端部のみにダスト受けを配置することにより、電池の品質安定性を効率よく向上させることができる。

ここに開示されるいずれかの密閉型電池は、上述のように品質安定性に優れることから、例えば車両搭載用の電池として好適である。したがって本発明は、他の側面として、かかる密閉型電池（例えばリチウムイオン電池）を備える車両を提供する。

以下、本発明の好適な実施の形態を具体的に説明するが、本発明をかかる具体例に示すものに限定する意図ではない。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。

本発明に係る密閉型電池（典型的には二次電池、例えばリチウムイオン電池）は、特に自動車等の車両に搭載されるモータ（電動機）用電源として好適に使用し得る。したがって本発明は、例えば図７に模式的に示すように、かかる電池１０（当該電池１０を複数個直列に接続して形成される組電池の形態であり得る。）を電源として備える車両（典型的には自動車、特にハイブリッド自動車、電気自動車等のように電動機を備える自動車）１を提供する。

特に限定することを意図したものではないが、以下では主として捲回型の電極体（捲回電極体）と電解質とが直方体形状のケースに収容された形態のリチウムイオン電池に適用する場合を例として本発明を詳細に説明する。なお、以下の図面において、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することがある。

図１に示すように、本実施形態に係るリチウムイオン電池１０は、所定の電池構成材料（正負極それぞれの集電体に正負極それぞれの活物質が保持されたシート状の電極、セパレータ等）を具備する電極体３０が、適当な電解液（図示せず）とともに、扁平な直方体形状（すなわち角型）の電池ケース２０に収容された構成を有する。

ケース２０は、上記扁平な直方体において一対の幅広面（側面）を連結する二対の細長面のうちの一つの面（図１に示す向きでは上面）に開口部２２を有する箱形（すなわち有底四角筒状）のケース本体２１と、その開口部２２に装着されて該開口部を塞ぐ長方形状の蓋体２５とを備える。ケース本体２１と蓋体２５とは、これらの合わせ目を溶接（例えばレーザ溶接）することにより接合されている。図２，３に示すように、蓋体２５の長手方向の一端および他端には端子引出孔２６が設けられている。その端子引出孔２６を貫通して、捲回電極体３０に接続された正極端子４０および負極端子６０がケース２０の外部に引き出されている。

蓋体２５には、例えば長方形状の金属板をプレス成形することにより、該長方形状の外周縁に沿って中央部よりも階段状（すなわち略Ｚ字状）に高くなった部分が設けられている。また、上記プレス成形により、蓋体２５の裏面側（本体２１の開口部２２に装着された際にケース内側を向く面側をいう。以下同じ。）の中央部に、開口部２２の内方に入り込む嵌合凸部２７が形成されている。

この嵌合凸部２７は、組付け性向上等の目的から、蓋体２５の長手方向（長軸方向）の両端部（例えば、端子引出孔２６が設けられた箇所付近から外側の部分）では、ケース本体２１の開口部周縁２３（開口部２２を区画する内壁面）と凸部２７の外周面との間に嵌め合い隙間（クリアランス）Ｃが生じるサイズに形成されている。すなわち図３に示すように、開口部２２の短軸方向（図３の左右方向）の長さに比べて嵌合凸部２７の短軸方向の長さはやや小さく、これにより開口部２２を囲む内壁面（開口部周縁２３）と嵌合凸部２７の外周面との間にクリアランスＣが形成されている。同様に、蓋体２５の長軸方向（図２の左右方向）の長さに比べて嵌合凸部２７の長軸方向の長さはやや小さく、これにより開口部周縁２３と嵌合凸部２７の外周面との間にクリアランスＣが形成されている。その結果、図５によく示されるように、上記両端部では溶接部位Ｓの内側端Ｓ_ＩがクリアランスＣを通じてケース２０の内部空間に露出している。換言すれば、本実施形態では、上記両端部が「溶接部位の内側端が前記ケースの内部空間に露出する箇所」に該当する。

一方、図６に示すように、蓋体２５の長軸方向の中央部では、嵌合凸部２７の短軸方向の長さが開口部２２の短軸方向の長さと等しくなるように形成されている。したがって、上記中央部では開口部周縁２３と嵌合凸部２７の外周面とが当接（好ましくは密接）している結果、溶接部位Ｓの内側端Ｓ_Ｉとケース２０の内部空間との間が上記当接部によって隔てられている。すなわち上記内側端Ｓ_Ｉがケース２０の内部空間に露出していない。

なお、ケース２０を構成する材質は、ケース本体２１と蓋体２５とを溶接し得るものであれば特に制限されず、一般的なリチウムイオン電池で使用されるものと同様のもの等を適宜使用することができる。例えば、少なくとも溶接部位の近傍を構成する材料として、金属（アルミニウム、スチール等）、合成樹脂（例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、あるいはポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミド系樹脂等の高融点樹脂）等を用いることができる。放熱性等の観点から、金属製（例えばアルミニウム製）のケース２０を好ましく採用し得る。本実施形態のケース２０（本体２１および蓋体２５）はアルミニウム製である。

本実施形態の正極端子４０は、図２によく示されるように、内側端子部材４１と外側端子部材４６とが接続（締結）された構成を有する。両部材４１，４６の接続は、内側端子部材４１と外側端子部材４６との間に内側から順にシール部材７２および内側絶縁部材５０、蓋体２５、外側絶縁部材７４を挟んで内側端子部材４１のリベット部４４（例えば円筒形状）を外側端子部材４６のリベット孔４８から外方に突出させ、その突出したリベット部４４をリベッティングすることにより行われている。かかるリベッティングにより、正極端子４０を蓋体２５（端子引出孔２６）に固定するとともに、端子引出孔２６を囲む蓋体２５の壁面と当該部分に対向する内側端子部材４１との間でシール部材７２を圧縮して引出孔２６をシールしている。

なお、外側端子部材４６は、板状（帯状）材に折り曲げや孔開け等の加工を施して階段状（略Ｚ字状）に成形されており、その一端にリベット孔４８が設けられている。外側端子部材４６の他端にはボルト孔４９が設けられており、このボルト孔４９に挿通されたボルト７８を利用して（例えば、図示しない接続部材をナットで締結することにより）、正極端子４０を外部（他の電池の電極端子、外部回路等であり得る。）と接続し得るように構成されている。

ここで、蓋体２５の内側に配置された内側絶縁部材５０につき、さらに詳しく説明する。図４によく示されるように、内側端子部材５０は四角形皿状の本体部５１を有し、その皿底面（図１〜３では上面、すなわち蓋体２５に当接する面）の中央部には略円形の開口部５２が設けられている。図２，３に示すように、開口部５２は、内側端子部材４１のリベット部４４を貫通させるとともに該開口部５２の内側にシール部材７２を配置（収容）し得るように形成されている。本体部５１の外周には、当該外周がケース本体２１の両幅広面に対向する側および長手方向の一方の（近い側の）細長面に対向する側の三箇所に、上記外周から外方に広がるダスト受け５４が設けられている。本実施形態では、これらのダスト受け５４が概ね同一の形状、すなわち、大まかにいって浅いＶ字状（あるいは上端が開いたＵ字状）の横断面形状に形成されている。そのＶ字の一端（根元側端部）は本体部５１の外周に繋がっており、他端（先端）５４Ａはケース本体２１の内壁面に内側から当接している。かかる構成の内側絶縁部材５０は、リベット部４４を開口部５２の下方から端子引出孔２６に通して上述のようにリベッティングすることによって該引出孔２６に取り付けられている。

本体部５１の構成材料としては、使用する電解液に対して耐性を示す各種の絶縁性ポリマー材料を適宜選択して用いることができる。例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン樹脂（ＰＥＫＫ）、ポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ）等のポリマー材料を好ましく採用することができる。あるいは、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン系樹脂；パーフロロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂；等のポリマー材料を用いてもよい。本実施形態の本体部５１は例えばＰＰＳ製である。

また、ダスト受け５４の構成材料としては、本体部５１の構成材料として例示した各種の絶縁性ポリマー材料（本体部５１と同一の材料でもよく異なる材料でもよい。）や、電解液に対する耐性のよい弾性材料等を好ましく用いることができる。かかる弾性材料の例としては、１，２−ポリブテン（ポリイソブチレン）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、フッ素ゴム（例えば、フッ化ビニリデン系（ＦＫＭ）、テトラフルオチレン−プロピレン系（ＦＥＰＭ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロビニルエーテル系（ＦＦＫＭ）等のフッ素ゴム）、ブチルゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、シリコーンゴム等が挙げられる。また、いわゆる熱可塑性エラストマー（オレフィン系、スチレン系等）を用いてもよい。例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィンとゴム成分とが混合された材料（エラストマー入りＰＰ）、１，２−ポリブテン等を、ダスト受け５４の構成材料として好ましく採用することができる。本実施形態のダスト受け５４は、例えば１，２−ポリブテン等の弾性材料製であって、外力の加わらない状態では先端５４Ａがケース本体２１の内壁面よりもやや外側まで広がるように形成されている。したがって、図１〜３に示すような組付け状態においてはダスト受け５４はやや内側に弾性変形しており、その弾性反撥力によって先端５４Ａがケース本体２１の内壁面に弾性的に押圧されている。

このようなダスト受け５４を有する内側絶縁部材５０の製造方法は特に限定されず、従来公知の樹脂材料やゴム材料の成形方法を適宜採用することができる。例えば、本体部５１およびダスト受け５４に同一の成形材料を用いた射出成形によって内側絶縁部材５０を作製することができる。また、本体部５１とダスト受け５４との組成が異なる場合には、例えば、一般的な二色成形（ダブルモールド）を適用して内側絶縁部材５０を作製することができる。典型的には、まず本体部５１を射出成形し、次いで該本体部５１の外周にダスト受け５４を成形するとよい。あるいは、本体部５１とダスト受け５４とを別々に成形しておき、これらを加熱溶着や嵌合等により一体化して内側絶縁部材５０を構成してもよい。この場合、例えば本体部５１は射出成形により作製し、ダスト受け５４は押出成形により（典型的には、長尺状の押出成形物を所定の長さに切断して）作製してもよい。

なお、正極端子４０の内側端子部材４１を構成する材料としては、導電性のよい金属材料が好ましく、典型的にはアルミニウム（本実施形態）が用いられる。また、外側端子部材４６の構成材料としては、導電性のよい金属材料（アルミニウム、銅、スチール、ステンレススチール（ＳＵＳ）等）を好ましく使用することができる。本実施形態の外側端子部材４６はＳＵＳ製である。

シール部材７２の構成材料は、所望のシール性（例えば、水分の浸入を防止する性能）を発揮し得るものであればよく、特に限定されない。当該電池に使用される電解液に対する耐性のよい弾性材料が好ましい。例えば、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ（本実施形態）、フッ素ゴム（ＦＫＭ、ＦＥＰＭ、ＦＦＫＭ等）、ブチルゴム、ＮＢＲ、ＡＣＭ、シリコーンゴム等を好ましく採用し得る。

外側絶縁部材７４の構成材料としては、内側絶縁部材５０（本体部５１）の構成材料として上述した各種の絶縁性ポリマー材料を適宜選択して用いることができる。内側絶縁部材５０の構成材料と外側絶縁部材７４の構成材料とは同一であっても異なってもよい。本実施形態の外側絶縁部材７４は例えばＰＰＳ製である。

負極端子６０の外形およびその引出構造は正極端子側と同様である。すなわち図１に示すように、負極端子６０は内側端子部材６１と外側端子部材６６とを備え、正極側と同様にシール部材７２、内側絶縁部材５０、蓋体２５および外側絶縁部材７４を挟んで内側端子部材６１のリベット部６４を外側端子部材６６にリベッティングすることにより両部材６１，６６が接続されている。内側端子部材６１の構成材料としては導電性のよい金属材料が好ましく、典型的には銅（本実施形態）が用いられる。外側端子部材６６としては正極側と同様の材料を好ましく使用することができる。本実施形態における負極側の外側端子部材６６はＳＵＳ製である。

捲回電極体３０は、図１に示すように、通常のリチウムイオン電池の捲回電極体と同様、長尺シート状の正極（正極シート）３２および負極（負極シート）３４を計二枚の長尺シート状のセパレータ（セパレータシート）３６とともに積層して長手方向に捲回し、得られた捲回体を側面方向から押しつぶして拉げさせることによって作製され得る。正極シート３２と負極シート３４とは幅方向に位置をややずらして、セパレータシート３６の幅方向の一端および他端から幅方向の一端がそれぞれはみ出すように積層された状態で捲回されている。それら正極シート３４および負極シート３４のはみ出し部分に、正極端子４０（内側端子部材４１）および負極端子６０（内側端子部材６１）の一端がそれぞれ接続（例えば溶接）されている。

かかる捲回電極体３０を構成する材料および部材自体は、従来のリチウムイオン電池に備えられる電極体と同様でよく、特に制限はない。例えば正極シート３２は、長尺状の正極集電体（例えばアルミニウム箔）上に正極活物質層が形成された構成であり得る。この正極活物質層の形成に用いる正極活物質としては、従来からリチウムイオン電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定なく使用することができる。好適例として、ＬｉＮｉＯ_２，ＬｉＣｏＯ_２，ＬｉＭｎ_２Ｏ_４等のリチウム遷移金属酸化物が挙げられる。負極シート３４は、長尺状の負極集電体（例えば銅箔）上に負極活物質層が形成された構成であり得る。この負極活物質層の形成に用いる負極活物質としては、従来からリチウムイオン電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定なく使用することができる。好適例として、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン等の炭素系材料、リチウム遷移金属酸化物、リチウム遷移金属窒化物等が挙げられる。上記セパレータシートの好適例としては、多孔質ポリオレフィン系樹脂で構成されたものが挙げられる。本例では、正極集電体としてアルミニウム箔を、正極活物質としてＬｉＮｉＯ_２を、負極集電体として銅箔を、負極活物質として天然黒鉛を使用している。

電極体３０とともにケース２０に収容される電解質（典型的には液状電解質、すなわち電解液）としては、従来からリチウムイオン電池に用いられる非水電解液と同様のものを特に限定なく使用することができる。例えば、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの質量比１：１の混合溶媒にＬｉＰＦ_６を約１ｍｏｌ／リットルの濃度で含有させた電解液（本実施形態）を好ましく使用し得る。

かかる構成のリチウムイオン電池１０は、例えば概ね以下の手順で好適に作製（構築）することができる。すなわち、上記形状の蓋体２５を用意し、該蓋体の端子引出孔２６に正負の電極端子４０，６０を、上述のように内部接続部材５０、シール部材７２および外側絶縁部材７４を挟んでリベッティングを行うことにより取り付ける。次いで、正極端子４０および負極端子６０の内側端子部材４１，６１を、上記構成の捲回電極体３０の軸方向両端部に形成された正極シート３２および負極シート３４のはみ出し部にそれぞれ接合（例えば溶接）する。これにより電極体３０と蓋体２５とを結合する。そして、蓋体２５に結合された電極体３０をケース本体２１の開口部２２から内部に収めるようにして該開口部２２に蓋体２５を装着する。そして、蓋体２５とケース本体２１との合わせ目を例えばレーザ溶接により封止する。

ここで、蓋体２５の長手方向の中央部では、図６に示すように、開口部２２の内方に入り込んだ嵌合凸部２７の外周面とケース本体２１の開口部周縁２３とが隙間なく当接している。したがって該中央部における溶接部位Ｓの内側端Ｓ_Ｉではダスト（溶接スパッタ等）が生じ難い。

一方、蓋体２５の長手方向の両端部では、図５に示すように、嵌合凸部２７の外周面と開口部周縁２３との間にクリアランスＣが設けられていることにより、溶接部位Ｓの内側端Ｓ_Ｉがケース２０の内部空間に露出している。蓋体２５とケース本体２１とを溶接する際、該両端部において内側端Ｓ_Ｉから溶接スパッタ等のダスト（典型的には金属粉）が生じたとしても、図５に点線矢印で示すように、該内側端Ｓ_Ｉと電極体３０との間に配置されたダスト受け５４によって上記ダストを受け止める（捕捉する）ことができる。これにより該ダストが電極体３０側に落下することを阻止することができる。このように本実施形態によると、端子引出孔２６に取り付けられた内側絶縁部材５０の本体部５１から外方に延びてケース本体２１の内壁面に当接するダスト受け５４により上記両端部における溶接部位Ｓの内側端Ｓ_Ｉから電極体３０が遮蔽されているので、電池１０の組み立て時における部品点数を増すことなく（すなわち、現存部材の形状を変更すること等により）、溶接部位から生じたダストが電極体３０に混入する事象を効果的に抑制することができる。

その後、図示しない電解液注入孔からケース２０内に電解液を注入し、次いで該注入孔を塞いでケース２０を封止する。このようにしてリチウムイオン電池１０を製造（構築）することができる。

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。

例えば、ここでは直方体形状（角型）のリチウムイオン電池に本発明を適用する場合につき詳しく説明したが、本発明は他の形状（例えば円筒型）の電池にも適用可能である。電極端子の形状および引出構造も上記実施形態のものに限定されない。例えば、上述のように電極端子のケースへの固定およびシール部材の圧縮をリベッティングにより行う構成（すなわち、リベット端子を用いる構成）に代えて、端子引出孔の内部から外部に突出した部分の外周にネジ部が設けられた電極端子（ボルト端子）を使用し、上記ネジ部に装着したナットの締め付けによって上記引出孔の内部開口端を囲むケース壁面と電極端子との間に挟まれたシール部材が圧縮された引出構造を備える電池にも、本発明を好ましく適用することができる。ダスト受けの形状も上記実施形態のものに限定されず、溶接部位から生じたダストが電極体側に落下することを阻止し得る種々の形状を適宜採用することができる。蓋体とケース本体との溶接方法はレーザ溶接に限定されず、例えばＴＩＧ（タングステン・イナート・ガス）溶接、ＭＩＧ（メタル・イナート・ガス）溶接、プラズマ溶接のようなアーク溶接、電子ビーム溶接、抵抗溶接、超音波溶接等の、従来公知の溶接（金属溶接、樹脂溶接等）方法を適宜採用することができる。また本発明は、リチウムイオン電池に限定されず、電極体構成材料や電解質の組成が異なる種々の内容の密閉型電池（典型的には、非水電解質を備えた二次電池）、例えばリチウム金属やリチウム合金を負極とするリチウム二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、あるいは電気二重層キャパシタ（物理電池）にも適用可能である。

一実施形態に係る密閉型電池を模式的に示す部分断面図である。 図１に示す電池の要部を拡大して示す断面図である。 図２のIII−III線断面図である。 一実施形態に係る電池のダスト受けを有する絶縁部材を示す斜視図である。 一実施形態に係る電池のダスト受けの機能を模式的に示す説明図である。 図１のVI−VI線断面を拡大して示す断面図である。 一実施形態に係る電池を搭載した車両を模式的に示す側面図である。

符号の説明

１ 自動車（車両）
１０ リチウムイオン電池（密閉型電池）
２０ 電池ケース
２１ ケース本体
２２ 開口部
２３ 開口部周縁
２５ 蓋体
２６ 端子引出孔
２７ 嵌合凸部
３０ 捲回電極体
４０ 正極端子
５０ 内側絶縁部材（絶縁部材）
５１ 本体部
５２ 開口部
５４ ダスト受け
５４Ａ 先端部
６０ 負極端子
７２ シール部材
Ｓ 溶接部位
Ｓ_Ｉ 内側端
Ｃ クリアランス（嵌め合い隙間）

Claims (9)

1. 開口部を有するケース本体に電極体が収容され、該開口部を塞ぐ蓋体と前記ケース本体とが溶接により接合されたケースを備える密閉型電池であって、
   前記溶接部位と前記電極体との間に、該溶接部位からダストが生じた場合に該ダストが前記電極体に到達することを妨げるダスト受けが配置されている、密閉型電池。
2. 前記ケースは、前記電極体と電気的に接続された電極端子を貫通させる端子引出孔を有し、該端子引出孔を囲む前記ケース壁面と前記電極端子との間には絶縁部材が介在されており、
   前記絶縁部材に前記ダスト受けが設けられている、請求項１に記載の電池。
3. 前記ダスト受けは絶縁材料により形成されている、請求項１または２に記載の電池。
4. 前記ダスト受けは弾性体により形成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の電池。
5. 前記ダスト受けの先端は前記ケース本体の壁面に内側から当接している、請求項１から４のいずれか一項に記載の電池。
6. 前記溶接部位のうち、該溶接部位の内側端が前記ケースの内部空間に露出する箇所と前記電極体との間に前記ダスト受けが配置されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の電池。
7. 前記ケースは直方体形状であって、該直方体の一つの面に対応する長方形状の前記開口部を有する前記ケース本体と長方形状の前記蓋体とを溶接してなり、
   前記溶接部位のうち、前記蓋体の長手方向の両端部が前記ケース本体と溶接される箇所と前記電極体との間に前記ダスト受けが配置されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の電池。
8. 前記蓋体の裏面側には、該蓋体が前記開口部に装着された際に該開口部の内方に入り込む嵌合凸部が形成されており、
   前記嵌合凸部は、前記蓋体の長手方向の両端部では前記ケース本体の前記開口部周縁と前記凸部との間に嵌め合い隙間を有する一方、前記両端部分以外の部分では前記開口部周縁と前記凸部とが当接するように形成されている、請求項７に記載の電池。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の密閉型電池を備える車両。

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