JP5206264B2 - 電池および電池の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、外部端子部材をかしめてなる電池およびこの電池の製造方法に関する。

近年、携帯電話、ノート型パソコン、ビデオカムコーダなどのポータブル電子機器やハイブリッド電気自動車等の車両の普及により、これらの駆動用電源に用いられる電池の需要は増大している。
このような電池の中には、正極あるいは負極となる外部端子部材を電池ケースの外側に固定した形態の電池がある。例えば、特許文献１に示す電池は、電池ケースの外部に位置する金属端子（外部端子部材）の貫通孔内に金属製のリベット（内部端子部材）を挿通し、その先端部を突出させ、この部分を金属端子側に向けてプレスして、貫通孔よりも径大となる形状に塑性変形させて、金属端子を押圧するようにかしめてなる。

特開２００８−１９２５５２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の電池では、リベットの先端部を塑性変形させてかしめる際、例えば、プレス治具による強い力でリベットの先端部を変形させると、これに伴いリベット周囲の金属端子や電池ケースが変形してしまう虞がある。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、外部端子部材（金属端子）や電池ケースの変形を抑制して、適切に内部端子部材（リベット）と外部端子部材とを連結できる電池を提供することを目的とする。また、このような電池の製造方法を提供することを目的とする。

そして、その解決手段は、自身を貫通するケース貫通孔が穿孔されてなる電池ケースと、第１面および上記第１面の裏面をなす第２面を有し、これらの間を貫通する端子貫通孔が穿孔されてなり、上記第２面を上記電池ケースに向けて上記電池ケースの外部に配置されてなる外部端子部材と、金属からなり、上記電池ケースの内部に配置され、上記外部端子部材に電気的に接続してなる内部端子部材と、を備える電池であって、上記内部端子部材は、上記電池ケースの上記ケース貫通孔よりも径大のケース結合部、および、上記ケース結合部から延びるかしめ部であって、上記電池ケースの上記ケース貫通孔および上記外部端子部材の上記端子貫通孔を貫通し、上記外部端子部材の少なくとも上記第１面上で塑性変形させられることにより、上記外部端子部材を上記電池ケースに向けて押圧して、上記電池ケースを挟んで、上記外部端子部材と上記ケース結合部とを機械的に連結させると共に、上記外部端子部材に電気的に接続してなるかしめ部を有し、上記かしめ部のうち、上記外部端子部材の上記第１面より外側に位置する外側かしめ部は、上記端子貫通孔の軸線の径方向外側に向けて拡がって、上記外部端子部材の上記第１面を押圧してなる１または複数の拡径押圧部と、上記軸線の周方向に見て、上記拡径押圧部の間に位置し、上記拡径押圧部よりも径方向寸法が小さい中間部と、を含む電池である。

本発明の電池は、内部端子部材に拡径押圧部と中間部とを含む外側かしめ部を備える。このため、従来のように、周方向全体にわたって拡径するようにかしめる場合に比べ、この外側かしめ部を形成するのに小さい力で足りる。従って、例えば、かしめ部を形成する際、かしめ部（拡径押圧部）により押圧される外部端子部材や電池ケースの変形を抑制しつつ、適切に外部端子部材と内部端子部材のケース結合部とを連結させることができる。

なお、内部端子部材および外部端子部材の材質は、体積固有抵抗の小さいものが好ましく、具体的には、銅やアルミニウムが挙げられる。また、電池ケースの材質は、電池の構成物（例えば、活物質、電池に用いる電解質体、電解液等）を考慮して適宜選択すれば良く、例えば、金属、金属化合物、樹脂が挙げられる。また、電池ケースを外部端子部材あるいはケース結合部に直接接続させて挟んでも、間接的に挟んでも良い。特に、電池ケースの材質が金属などの導体の場合であって、外部端子部材および内部端子部材と絶縁する必要のあるときには、これらの間に、例えば、絶縁性を有する樹脂やゴムを介在させると良い。

また、かしめ部は、少なくとも外部端子部材の第１面上で塑性変形していれば良く、例えば、第１面上でのみ塑性変形している場合のほか、第１面上および端子貫通孔内で塑性変形している場合も含む。

さらに、上述の電池であって、前記電池ケースの前記ケース貫通孔内、上記電池ケースと前記外部端子部材の前記第２面との間、および、上記電池ケースと前記内部端子部材の前記ケース結合部との間に、絶縁性樹脂からなり、上記電池ケースと、上記外部端子部材および上記内部端子部材との間を電気的に絶縁する絶縁部材を備える電池とすると良い。

本発明の電池は、絶縁性樹脂からなる絶縁部材を、ケース壁部と外部端子部材（の第２面）との間、および内部端子部材のケース結合部との間に備える。これにより、電池ケース（ケース壁部）と外部端子部材および内部端子部材との間を確実に絶縁した電池とすることができる。
なお、樹脂からなる絶縁部材は、かしめの際に加える力が大きいと変形が生じやすい。
これに対し、本発明の電池は、前述したように、内部端子部材に、小さい力で形成できる外側かしめ部を備えるので、特に、絶縁部材の変形も抑制しつつ、適切に外部端子部材と内部端子部材のケース結合部とを連結させた電池とすることができる。

さらに、上述の電池であって、前記外部端子部材の前記端子貫通孔は、少なくとも前記第１面側に、この第１面側に向けて拡径するテーパ面を含むテーパ孔部を含み、前記かしめ部は、上記テーパ孔部内で塑性変形させられ、上記テーパ面に密着して、このテーパ面を介して、上記外部端子部材を前記電池ケースに向けて押圧する内側かしめ部を有する電池とすると良い。

本発明の電池では、内側かしめ部が端子貫通孔に含むテーパ孔部のテーパ面に密着して、このテーパ面を介して外部端子部材を電池ケースに向けて押圧している。このようなかしめ部により、前述の拡径押圧部と共にテーパ面を介して、確実に外部端子部材と内部端子部材のケース結合部とを連結させることができる。また、内側かしめ部は、テーパ面を通じて、確実に外部端子部材に電気的に接続することができる。

さらに、上述の電池であって、前記外部端子部材として、正電位とされる正極外部端子部材、および、負電位とされる負極外部端子部材を含み、前記内部端子部材として、正電位とされ、上記正極外部端子部材と電気的に接続する正極内部端子部材、および、負電位とされ、上記負極外部端子部材と電気的に接続する負極内部端子部材を含み、上記正極内部端子部材のうちの、前記外側かしめ部である正極外側かしめ部と、上記負極内部端子部材のうちの、上記外側かしめ部である負極外側かしめ部とを、互いに異なる形状としてなる電池とすると良い。

本発明の電池では、正極外側かしめ部と負極外側かしめ部の形状が互いに異なるので、外側かしめ部の形状を見ることで、正極外部端子部材と負極外部端子部材とを容易に判別でき、接続ミス等を防止できる。

なお、正極外側かしめ部と負極外側かしめ部との違いとしては、例えば、拡径押圧部の数の違い、周方向に見た位置の違い、大きさの違い、中間部の軸線方向の高さの違い、および、これらの複合などが挙げられる。

さらに、上述の電池であって、前記正極外側かしめ部は、前記拡径押圧部である４つの正極拡径押圧部を有し、上記４つの正極拡径押圧部は、周方向に均等に配置されてなる電池とすると良い。

本発明の電池では、正極外側かしめ部の４つの正極拡径押圧部が、周方向に均等に配置されてなる。つまり、正極外側かしめ部を端子貫通孔の軸線方向から見ると、４つの正極拡径押圧部が＋字形状をなして配置される。このような形状の正極外側かしめ部を見れば、この外部端子部材が、正極外部端子部材であると容易に判別できる。

さらに、上述の電池であって、前記負極外側かしめ部は、前記拡径押圧部である２つの負極拡径押圧部を有し、上記２つの負極拡径押圧部は、周方向において互いに逆方向に配置されてなる電池とすると良い。

本発明の電池では、負極外側かしめ部の２つの負極拡径押圧部が、周方向において互いに逆方向に配置されてなる。つまり、負極外側かしめ部を端子貫通孔の軸線方向から見ると、２つの負極拡径押圧部が−字形状をなして配置される。このような形状の負極外側かしめ部を見れば、この外部端子部材が、負極外部端子部材であると容易に判別できる。

さらに、上述のいずれかの電池であって、前記かしめ部の前記外側かしめ部の前記拡径押圧部と、前記外部端子部材と、を通電可能に接合してなる電池とすると良い。

本発明の電池では、拡径押圧部と外部端子部材とを通電可能に接合しているので、内部端子部材と外部端子部材とをより低抵抗で電気的に接続することができる。また、拡径押圧部と外部端子部材とをより確実に結合させることができる。

なお、通電可能な接合としては、例えば、レーザ溶接、電子ビーム溶接、抵抗溶接、摩擦圧接、ろう接等の溶接（冶金的接合）や、導電性接着剤を用いての接着が挙げられる。

さらに、他の解決手段は、自身を貫通するケース貫通孔が穿孔されてなる電池ケースと、第１面および上記第１面の裏面をなす第２面を有し、これらの間を貫通する端子貫通孔が穿孔されてなり、上記第２面を上記電池ケースに向けて上記電池ケースの外部に配置されてなる外部端子部材と、金属からなり、上記電池ケースの内部に配置され、上記外部端子部材に電気的に接続してなる内部端子部材と、を備える電池の製造方法であって、上記電池ケースの上記ケース貫通孔よりも径大のケース結合部、および、上記ケース結合部から延びる未変形かしめ部、を有する未加工内部端子部材の、上記未変形かしめ部を、上記電池ケースの上記ケース貫通孔、および、上記外部端子部材の上記端子貫通孔に挿通する挿通工程と、上記未変形かしめ部の少なくとも先端側を、上記外部端子部材の少なくとも上記第１面上で塑性変形させて、かしめ部を形成し、上記かしめ部により、上記外部端子部材を上記電池ケースに向けて押圧して、上記電池ケースを挟んで、上記外部端子部材と上記ケース結合部とを機械的に連結させると共に、上記外部端子部材に電気的に接続するかしめ工程であって、上記未変形かしめ部の周方向の一部を押圧し、上記端子貫通孔の軸線の径方向外側に向けて拡げて、上記かしめ部のうち、上記外部端子部材の上記第１面より外側に位置する外側かしめ部に、上記軸線の径方向外側に向けて拡がって、上記外部端子部材の上記第１面を押圧してなる１または複数の拡径押圧部と、上記軸線の周方向に見て、上記拡径押圧部の間に位置し、この拡径押圧部よりも径方向寸法が小さい中間部と、を形成するかしめ工程と、を備える電池の製造方法である。

本発明の電池の製造方法には、挿通工程とかしめ工程とを備える。このうち、かしめ工程では、かしめ部の外側かしめ部に、拡径押圧部と中間部とを形成する。従来のように、周方向全体にわたって拡径するようにかしめる場合に比べ、このような外側かしめ部を形成する場合の方が、小さい力で足りる。従って、かしめ工程において、力を加えて未変形かしめ部の変形させるのに伴って、外部端子部材や電池ケースが変形するのを抑制しつつ、適切に外部端子部材と内部端子部材のケース結合部とを連結させた電池を製造できる。

（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１について、図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態１にかかる電池１について説明する。図１に電池１の斜視図を示す。
本実施形態１にかかる電池１は、矩形箱形の電池ケース１０、正極端子２０、負極端子３０、図示しない発電要素および電解液を備える捲回形のリチウムイオン二次電池である。

このうち、図示しない発電要素は、電池ケース１０内で、帯状の正電極板および負電極板が、ポリエチレンからなる帯状のセパレータを介して扁平形状に捲回されてなる。なお、この正電極板には正極内部端子部材２２が、負電極板には負極内部端子部材３２が、それぞれ溶接されており、電気的に接続してなる。
また、図示しない電解液は、エチレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）との混合有機溶媒に溶質（ＬｉＰＦ₆）を添加してなる有機電解液である。

一方、電池ケース１０は、いずれもアルミニウムからなる電池ケース本体１１および封口蓋１２を有する（図１参照）。このうち電池ケース本体１１は有底矩形箱形であり、内側全面に樹脂からなる絶縁フィルム（図示しない）を貼付している。

封口蓋１２は矩形板状であり、電池ケース本体１１の開口部１１Ａを閉塞して、この電池ケース本体１１に溶接されている。この封口蓋１２の上面１２ａには、正極端子２０の正極外部端子部材２１、および負極端子３０の負極外部端子部材３１が、それぞれ配置されている。また、この封口蓋１２は、後述の正極内部端子部材２２，負極内部端子部材３２をそれぞれ挿通可能なケース貫通孔１２Ｋを有する。さらに、この封口蓋１２には、矩形板状の安全弁７１も装着されている。

正極端子２０は、電池ケース１０の外部に位置する正極外部端子部材２１と、主として電池ケース１０の内部に位置する正極内部端子部材２２により構成されている（図１，図２参照）。

このうち、アルミニウムからなる正極外部端子部材２１は、図１に示すようにクランク状に屈曲しており、封口蓋１２に固定されている正極固定部２１Ｍと、この正極固定部２１Ｍと平行に延びる正極締結部２１Ｎとを有する。このうち、正極締結部２１Ｎは、後述する組電池４００（図８参照）内で、複数の電池１がバスバ４１０を通じて直列接続される際に、ボルト４２０を挿通させる締結用貫通孔２１Ｈを有する。
また、正極固定部２１Ｍは、封口蓋１２の上面１２ａに対向している正極第２面２１ＭＢ、および、この正極第２面２１ＭＢの裏面である正極第１面２１ＭＡを有する（図２（ｃ）参照）。さらに、この正極固定部２１Ｍの中央付近には、正極第１面２１ＭＡと正極第２面２１ＭＢとの間を貫通する正極端子貫通孔２１Ｋが穿孔されている（図２（ｃ）参照）。なお、この正極端子貫通孔２１Ｋは、その全ての部位が、正極第２面２１ＭＢ側から正極第１面２１ＭＡ側に向けて、徐々に拡径してなるテーパ面ＴＦからなるテーパ孔部２１ＫＴとなっている。

一方、アルミニウムからなる正極内部端子部材２２は、電池ケース１０の内側に位置する正極内部端子本体部２２Ｂと、これから延びており、塑性変形させられて、電池ケース１０および正極外部端子部材２１をかしめてなる正極かしめ部２２Ｇとを有する（図２（ｂ），（ｃ）参照）。
このうち、正極内部端子本体部２２Ｂは、封口蓋１２のケース貫通孔１２Ｋよりも径大の略矩形板状のケース結合部２２ＢＡと、このケース結合部２２ＢＡから発電要素の正電極板（図示しない）に向けて屈曲し、この正電極板と溶接してなる正極集電部２２ＢＥとを含む。

また、封口蓋１２と正極外部端子部材２１の正極固定部２１Ｍとの間には、絶縁部材４１が配置されている（図２，４参照）。この絶縁部材４１は、絶縁性樹脂（本実施形態１では、ナイロン）からなり、略矩形板状の本体部４１Ｂと、この本体部４１Ｂから突出するリング状の突出部４１Ｄとを有する。また、絶縁部材４１には、この本体部４１Ｂおよび突出部４１Ｄを貫通する絶縁貫通孔４１Ｋが穿孔されている。なお、突出部４１Ｄは、封口蓋１２の各々のケース貫通孔１２Ｋに挿入される。
また、封口蓋１２と正極内部端子部材２２の正極内端子本体部２２Ｂとの間には、ガスケット４２が配置されている（図２（ｃ），図４参照）。このガスケット４２は、ガスケット貫通孔４２Ｋを有する環状で絶縁性の合成ゴム（本実施形態１では、エチレン−プロピレン−ジエンゴム）からなる。このガスケット４２は、封口蓋１２と正極内部端子部材２２の正極内部端子本体部２２Ｂとの間に挟持されて、両者間をシールしている。

正極内部端子部材２２の正極かしめ部２２Ｇは、ケース結合部２２ＢＡの中央付近から、これに直交する軸線ＸＡ方向に延び、ケース貫通孔１２Ｋ、正極端子貫通孔２１Ｋ、絶縁貫通孔４１Ｋ、およびガスケット貫通孔４２Ｋをそれぞれ挿通し、正極外部端子部材２１の正極第１面２１ＭＡ上に延出してなる（図２（ｃ）参照）。この正極かしめ部２２Ｇのうち、正極第１面２１ＭＡ上に位置する正極外側かしめ部２２ＧＡは、それぞれ、軸線ＸＡの径方向外側ＤＲに向けて拡がって、正極外部端子部材２１の正極第１面２１ＭＡを直接押圧している４つの正極拡径押圧部２２ＧＡＰを含む。本実施形態１の４つの正極拡径押圧部２２ＧＡＰは、正極かしめ部２２Ｇの軸線ＸＡの周方向ＤＣに均等に配置されている。これらはそれぞれ、溶接部ＰＡで正極外部端子部材２１と溶接してなる。そして、この周方向ＤＣに見て、これら正極拡径押圧部２２ＧＡＰの間には、正極拡径押圧部２２ＧＡＰよりも軸線ＸＡの径方向寸法が小さく、正極第１面２１ＭＡを押圧しない正極中間部２２ＧＡＮが位置している。

さらに、正極かしめ部２２Ｇのうち、正極外部端子部材２１の正極端子貫通孔２１Ｋ（テーパ孔部２１ＫＴ）内で塑性変形している正極内側かしめ部２２ＧＢは、この正極端子貫通孔２１のテーパ面ＴＦに密着して、このテーパ面ＴＦを介して、正極外部端子部材２１を電池ケース１０に向けて押圧している（図２（ｃ）参照）。

このようにして、正極かしめ部２２Ｇは、ケース結合部２２ＢＡと共に、電池ケース１０（封口蓋１２）、正極外部端子部材２１のほか、後述する絶縁部材４１およびガスケット４２を挟み込んで固定している。つまり、正極外部端子部材２１と正極内部端子本体部２２Ｂとを機械的に連結させると共に、正極かしめ部２２Ｇは正極外部端子部材２１と電気的に接続している（図２（ｃ）参照）。

一方、負極端子３０も、正極端子２０と同様に、電池ケース１０の外部に位置する負極外部端子部材３１と、主として電池ケース１０の内部に位置する負極内部端子部材３２により構成されている（図１，図３参照）。

このうち、銅からなる負極外部端子部材３１は、正極外部端子部材２１と同様、クランク状に屈曲しており、封口蓋１２に固定されている負極固定部３１Ｍと、この負極固定部３１Ｍと平行に延びる負極締結部３１Ｎとを有する（図１参照）。このうち、負極締結部３１Ｎは、後述する組電池４００内で、複数の電池１がバスバ４１０を通じて直列接続される際に、ボルト４２０を挿通させる締結用貫通孔３１Ｈを有する。
また、負極固定部３１Ｍは、封口蓋１２の上面１２ａに対向している負極第２面３１ＭＢ、および、この負極第２面３１ＭＢの裏面である負極第１面３１ＭＡを有する（図３（ｃ）参照）。さらに、この負極固定部３１Ｍの中央付近には、負極第１面３１ＭＡと負極第２面３１ＭＢとの間を貫通する負極端子貫通孔３１Ｋが穿孔されている（図３（ｃ）参照）。なお、この負極端子貫通孔３１Ｋも、その全ての部位が、負極第２面３１ＭＢ側から負極第１面３１ＭＡ側に向けて、徐々に拡径してなるテーパ面ＴＦからなるテーパ孔部３１ＫＴとなっている。

一方、銅からなる負極内部端子部材３２は、電池ケース１０の内側に位置する負極内部端子本体部３２Ｂと、これから延びており、塑性変形させられて、電池ケース１０および負極外部端子部材３１をかしめてなる負極かしめ部３２Ｇとを有する（図３（ｂ），（ｃ）参照）。
このうち、負極内部端子本体部３２Ｂは、封口蓋１２のケース貫通孔１２Ｋよりも径大の略矩形板状のケース結合部３２ＢＡと、このケース結合部３２ＢＡから発電要素の負電極板（図示しない）に向けて屈曲し、この負極極板と溶接してなる負極集電部３２ＢＥとを含む。

また、封口蓋１２と負極外部端子部材３１の負極固定部３１Ｍとの間には、前述した正極端子２０と同様の絶縁部材４１が配置されている（図３，４参照）。
また、封口蓋１２と負極内部端子部材３２の負極内端子本体部３２Ｂとの間にも、前述した正極端子２０と同様のガスケット４２が配置されている（図３（ｃ），図４参照）。このガスケット４２は、封口蓋１２と負極内部端子部材３２の負極内部端子本体部３２Ｂとの間に挟持されて、両者間をシールしている。

負極内部端子部材３２の負極かしめ部３２Ｇは、ケース結合部３２ＢＡの中央付近から、これに直交する軸線ＸＢ方向に延び、ケース貫通孔１２Ｋ、負極端子貫通孔３１Ｋ、絶縁貫通孔４１Ｋ、およびガスケット貫通孔４２Ｋをそれぞれ挿通し、負極外部端子部材３１の負極第１面３１ＭＡ上に延出してなる（図３（ｃ）参照）。この負極かしめ部３２Ｇのうち、負極第１面３１ＭＡ上に位置する負極外側かしめ部３２ＧＡは、それぞれ、軸線ＸＢの径方向外側ＤＲに向けて拡がって、負極外部端子部材３１の負極第１面３１ＭＡを直接押圧している２つの負極拡径押圧部３２ＧＡＰを含む。本実施形態１の２つの負極拡径押圧部３２ＧＡＰは、負極かしめ部３２Ｇの軸線ＸＢの周方向ＤＣに互いに逆方向に配置されている。これらはそれぞれ、溶接部ＰＢで負極外部端子部材３１と溶接してなる。そして、この周方向ＤＣに見て、これら負極拡径押圧部３２ＧＡＰの間には、負極拡径押圧部３２ＧＡＰよりも軸線ＸＢの径方向寸法が小さく、負極第１面３１ＭＡを押圧しない負極中間部３２ＧＡＮが位置している。

さらに、負極かしめ部３２Ｇのうち、負極外部端子部材３１の負極端子貫通孔３１Ｋ（テーパ孔部３１ＫＴ）内で塑性変形している負極内側かしめ部３２ＧＢは、この負極端子貫通孔３１のテーパ面ＴＦに密着して、このテーパ面ＴＦを介して、負極外部端子部材３１を電池ケース１０に向けて押圧している（図３（ｃ）参照）。

このようにして、負極かしめ部３２Ｇは、ケース結合部３２ＢＡと共に、電池ケース１０（封口蓋１２）、負極外部端子部材３１のほか、後述する絶縁部材４１およびガスケット４２を挟み込んで固定している。つまり、負極外部端子部材３１と負極内部端子本体部３２Ｂとを機械的に連結させると共に、負極かしめ部３２Ｇは負極外部端子部材３１と電気的に接続している（図３（ｃ）参照）。

本実施形態１にかかる電池１は、正極端子２０の正極内部端子部材２２に、正極拡径押圧部２２ＧＡＰと正極中間部２２ＧＡＮとを含む正極外側かしめ部２２ＧＡを備える。また、負極端子３０の負極内部端子部材３２に、負極拡径押圧部３２ＧＡＰと負極中間部３２ＧＡＮとを含む負極外側かしめ部３２ＧＡを備える。このため、従来のように、軸線ＸＡ，ＸＢの周方向全体にわたって拡径するようにかしめる場合に比べ、この外側かしめ部２２ＧＡ，３２ＧＡを形成するのに小さい力で足りる。従って、例えば、かしめ部２２Ｇ，３２Ｇ（拡径押圧部２２ＧＡＰ，３２ＧＡＰ）を形成する際の押圧力による外部端子部材２１，３１、電池ケース１０（封口蓋１２）、および、絶縁部材４１の変形を抑制しつつ、適切に外部端子部材２１，３１と内部端子部材２２，３２の基板部２２Ｂ，３２Ｂとを連結させることができる。

また、この電池１は、絶縁性の絶縁部材４１およびガスケット４２を、封口蓋１２と外部端子部材２１，３１（の第２面２１ＭＡ，３１ＭＡ）との間、および内部端子部材２２，３２のケース結合部２２ＢＡ，３２ＢＡとの間に備える。これにより、電池ケース１０（封口蓋１２）と外部端子部材２１，３１および内部端子部材２２，３２との間を確実に絶縁した電池１とすることができる。

また電池１では、内側かしめ部２２ＧＢ，３２ＧＢが端子貫通孔２１Ｋ，３１Ｋに含むテーパ孔部２１ＫＴ，３１ＫＴのテーパ面ＴＦに密着して、このテーパ面ＴＦを介して外部端子部材２１，３１を電池ケース１０（封口蓋１２）に向けて押圧している。このようなかしめ部２２Ｇ，３２Ｇにより、拡径押圧部２２ＧＡＰ，３２ＧＡＰと共にテーパ面ＴＦを介して、確実に外部端子部材２１，３１と内部端子部材２２，３２のケース結合部２２ＢＡ，３２ＢＡとを連結させることができる。また、内側かしめ部２２ＧＢ，３２ＧＢは、テーパ面ＴＦを通じて、確実に外部端子部材２１，３１に電気的に接続することができる。

また、この電池１では、正極外側かしめ部２２ＧＡと、負極外側かしめ部３２ＧＡの形状が異なるので、これら外側かしめ部２２ＧＡ，３２ＧＡの形状を見ることで、正極外部端子部材２１と負極外部端子部材３１とを容易に判別でき、接続ミス等を防止できる。

しかも、この電池１では、正極外側かしめ部２２ＧＡの４つの正極拡径押圧部２２ＧＡＰが、周方向に均等に配置されてなる。つまり、正極外側かしめ部２２ＧＡを正極端子貫通孔２１Ｋの軸線ＸＡ方向から見ると、４つの正極拡径押圧部２２ＧＡＰが＋字形状をなして配置されている。このような形状の正極外側かしめ部２２ＧＡを見れば、これに連なる外部端子部材が、正極外部端子部材２１であると容易に判別できる。
一方、この電池１では、負極外側かしめ部３２ＧＡの２つの負極拡径押圧部３２ＧＡＰが、周方向において互いに逆方向に配置されてなる。つまり、負極外側かしめ部３２ＧＡを負極端子貫通孔３１Ｋの軸線ＸＢ方向から見ると、２つの負極拡径押圧部３２ＧＡＰが−字形状をなして配置されている。このような形状の負極外側かしめ部３２ＧＡを見れば、これに連なる外部端子部材が、負極外部端子部材３１であると容易に判別できる。

また、本実施形態１にかかる電池１では、拡径押圧部２２ＧＡＰ，３２ＧＡＰと外部端子部材２１，３１とを通電可能に接合しているので、内部端子部材２２，３２と外部端子部材２１，３１とを、より低抵抗で電気的に接続することができる。また、拡径押圧部２２ＧＡＰ，３２ＧＡＰと外部端子部材２１，３１とをより確実に結合させることができる。

次いで、本実施形態１にかかる電池１の製造方法について、図４〜６を参照しつつ説明する。
図４に、この電池１の正極端子２０を構成する、かしめ前の未加工正極内部端子部材１２２、ガスケット４２、封口蓋１２、絶縁部材４１、および正極外部端子部材２１の分解斜視図を示す。
このうち、未加工正極内部端子部材１２２は、前述の正極内部端子本体部２２Ｂと、このうちの正極内部端子本体部２２Ｂから軸線ＸＡ方向に延びる円筒形状の未変形正極かしめ部１２２Ｇとを有する。このうち、正極内部端子本体部２２Ｂの正極集電部２２ＢＥは、図示しない発電要素の正電極板と既に溶接されている。また、未変形正極かしめ部１２２Ｇは、図４中、上方に開口する変形用穴１２２ＧＨが設けられている。

まず挿通工程では、図４に示すように、未変形正極かしめ部１２２Ｇを、ガスケット４２のガスケット貫通孔４２Ｋ、封口蓋１２のケース貫通孔１２Ｋ、絶縁部材４１の絶縁貫通孔４１Ｋ、および、正極外部端子部材２１の正極端子貫通孔２１Ｋに、この順に挿通して、その先端側を正極外部端子部材２１よりも突出させる。挿通後の未変形正極かしめ部１２２Ｇとその周囲部分の断面図を図５（ａ）に示す。

次に、図５（ａ）に示すように、略円錐形状の先端部１５１Ａを有する拡径金型１５１を、未変形正極かしめ部１２２Ｇの変形用穴１２２ＧＨに向けて、軸線ＸＡに沿って移動させる。またこれと同時に、平面１５２Ｂを有する平面金型１５２を、ケース結合部２２ＢＡの下方に当接させて、軸線ＸＡに沿って正極外部端子部材２１に向けて移動させる。
これにより、未変形正極かしめ部１２２Ｇは塑性変形し、その一部（正極内側かしめ部２２ＧＢ）が、正極外部端子部材２１の正極端子貫通孔２１Ｋ内でテーパ面ＴＦと密着する。また、正極外部端子部材２１の正極第１面２１ＭＡよりも外側では、未変形正極かしめ部１２２Ｇがカサ状（円錐筒状）に開いた形状とされる（図５（ｂ）参照）。

さらに、図６に示すように、未変形正極かしめ部１２２Ｇのうち、正極第１面２１ＭＡより外側（図６中、上方）に位置する部位を、押圧金型１５３を用いて変形させる。これを軸線ＸＡの周方向ＤＣに等角度に４箇所行う。
これにより、正極第１面２１ＭＡより外側（図６中、上方）に、正極端子貫通孔２１Ｋの径方向ＤＲに拡径し、正極外部端子部材２１の正極第１面２１ＭＡを押圧する４つの正極拡径押圧部２２ＧＡＰと、これらの間に位置しており、正極拡径押圧部２２ＧＡＰよりも径方向の寸法が小さい正極中間部２２ＧＡＮとを有する正極外側かしめ部２２ＧＡが形成される（図２（ｂ）参照）。

次に、負極端子３０における挿通工程およびかしめ工程について説明する。
図４に、この電池１の負極端子３０を構成する、かしめ前の未加工負極内部端子部材１３２、ガスケット４２、封口蓋１２、絶縁部材４１、および負極外部端子部材３１の分解斜視図を示す。
このうち、未変形負極内部端子部材１２２は、前述の負極内部端子本体部３２Ｂと、このうちの負極内部端子本体部３２Ｂから軸線ＸＢ方向に延びる円筒形状の未変形負極かしめ部１３２Ｇとを有する。このうち、負極内部端子本体部３２Ｂの負極集電部３２ＢＥは、図示しない発電要素の負電極板と既に溶接されている。また、未変形負極かしめ部１３２Ｇは、図４中、上方に開口する変形用穴１３２ＧＨが設けられている。

まず挿通工程では、図４に示すように、未変形負極かしめ部１３２Ｇを、ガスケット４２のガスケット貫通孔４２Ｋ、封口蓋１２のケース貫通孔１２Ｋ、絶縁部材４１の絶縁貫通孔４１Ｋ、および、負極外部端子部材３１の負極端子貫通孔３１Ｋに、この順に挿通して、その先端側を負極外部端子部材３１よりも突出させる。挿通後の未変形負極かしめ部１３２Ｇとその周囲部分の断面図を図５（ａ）に示す。

次に、図５（ａ）に示すように、略円錐形状の先端部１５１Ａを有する拡径金型１５１を、未変形負極かしめ部１３２Ｇの変形用穴１３２ＧＨに向けて、軸線ＸＢに沿って移動させる。またこれと同時に、平面１５２Ｂを有する平面金型１５２を、ケース結合部３２ＢＡの下方に当接させて、軸線ＸＢに沿って負極外部端子部材３１に向けて移動させる。
これにより、未変形負極かしめ部１３２Ｇは塑性変形し、その一部（負極内側かしめ部３２ＧＢ）が、負極外部端子部材３１の負極端子貫通孔３１Ｋ内でテーパ面ＴＦと密着する。また、負極外部端子部材３１の負極第１面３１ＭＡよりも外側では、未変形負極かしめ部１３２Ｇがカサ状（円錐筒状）に開いた形状とされる（図５（ｂ）参照）。

さらに、図６に示すように、未変形負極かしめ部１３２Ｇのうち、負極第１面３１ＭＡより外側（図６中、上方）に位置する部位を、押圧金型１５３を用いて変形させる。これを軸線ＸＢの周方向ＤＣにおいて互いに逆方向の位置に２箇所行う。
これにより、負極第１面３１ＭＡより外側（図６中、上方）に、負極端子貫通孔３１Ｋの径方向ＤＲに拡径し、負極外部端子部材３１の負極第１面３１ＭＡを押圧する２つの負極拡径押圧部３２ＧＡＰと、これらの間に位置しており、負極拡径押圧部３２ＧＡＰよりも径方向の寸法が小さい負極中間部３２ＧＡＮとを有する負極外側かしめ部３２ＧＡが形成される（図３（ｂ）参照）。

その後、４つの正極拡径押圧部２２ＧＡＰと正極外部端子部材２１とをレーザ溶接によってそれぞれ溶接する。また、２つの負極拡径押圧部３２ＧＡＰと負極外部端子部材３１とをレーザ溶接によってそれぞれ溶接する。なお、負極拡径押圧部２２ＧＡＰを溶接するにあたり、正極拡径押圧部２２ＧＡＰの場合より大きな面積にわたり溶接するようにすると良い。溶接箇所が少ない分だけ、溶接強度を上げておくと共に、通電可能な流路をより広く確保するのが好ましいためである。

上述のかしめ工程の後は、内部端子部材２２，３２を介して封口蓋１２に接続している発電要素を、電池ケース本体１１内に挿入し、封口蓋１２と電池ケース本体１１とを溶接して封口する。その後、注液口（図示しない）から電解液を注入した後に、これを封じる。かくして、電池１が製造できる（図１参照）。

以上のように、本実施形態１にかかる電池１の製造方法では、挿通工程とかしめ工程とを備える。このうち、かしめ工程では、かしめ部２２Ｇ，３２Ｇの外側かしめ部２２ＧＡ，３２ＧＡに、拡径押圧部２２ＧＡＰ，３２ＧＡＰと中間部２２ＧＡＮ，３２ＧＡＮとを形成する。従来のように、軸線ＸＡ，ＸＢの周方向ＤＣ全体にわたって拡径するようにかしめる場合に比べ、この外側かしめ部２２ＧＡ，３２ＧＡを形成する場合の方が、小さい力で足りる。従って、かしめ工程において力を加えて未変形かしめ部１２２Ｇ，１３２Ｇを変形させるのに伴って、その力によって外部端子部材２１，３１や電池ケース１０（封口蓋１２）、絶縁部材４１、およびガスケット４２が変形するのを抑制しつつ、適切に外部端子部材２１，３１と内部端子部材２２，３２のケース結合部２２ＢＡ，３２ＢＡとを連結させた電池１を製造できる。

（変形形態１）
次に、本発明の変形形態１にかかる電池２０１について、図１および図７を参照しつつ説明する。
本変形形態１の電池２０１では、外部端子部材の端子貫通孔にテーパ面からなるテーパ孔部を有さない点で前述の実施形態１と異なり、それ以外は同様である。

すなわち、本変形形態１にかかる電池２０１のうち、正極外部端子部材２２１は、実施形態１とほぼ同様であるが、正極固定部２２１Ｍの中央付近に、正極第１面２２１ＭＡと正極第２面２２１ＭＢに直交し、テーパ面を含むテーパ孔部を有さない正極端子貫通孔２２１Ｋが穿孔されている点で実施形態１と異なる（図７（ａ）参照）。

また、正極内部端子部材２２２は、実施形態１と同様に、ケース結合部２２ＢＡから延び、電池ケース１０（封口蓋１２）と正極外部端子部材２２１とをかしめてなる正極かしめ部２２２Ｇを有する。但し、本変形形態１では、上述のように正極端子貫通孔２２１Ｋにテーパ面ＴＦがないので、正極かしめ部２２２Ｇには、このテーパ面ＴＦを押圧する正極内側かしめ部もない。このため、４つの正極拡径押圧部２２２ＧＡＰのみで、封口蓋１２、正極外部端子部材２２１、絶縁部材４１およびガスケット４２を、正極内部端子本体部２２Ｂと共に挟み込んで固定している。

本変形形態１にかかる電池２０１の負極端子２３０も、上述の正極端子２２０と同様に、負極外部端子部材２３１が、負極固定部２３１Ｍの中央付近に、負極第１面２３１ＭＡと負極第２面２３１ＭＢに直交し、テーパ面を含むテーパ孔部を有さない負極端子貫通孔２３１Ｋが穿孔されている点で実施形態１と異なる（図７（ｂ）参照）。
また、負極内部端子部材２３２は、実施形態１と同様に、ケース結合部２２ＢＡから延び、電池ケース１０（封口蓋１２）と負極外部端子部材２３１とをかしめてなる負極かしめ部２３２Ｇを有する。但し、本変形形態１では、上述のように負極端子貫通孔２３１Ｋにテーパ面ＴＦがないので、負極かしめ部２３２Ｇには、このテーパ面ＴＦを押圧する負極内側かしめ部もない。このため、２つの負極拡径押圧部２３２ＧＡＰのみで、封口蓋１２、負極外部端子部材２３１、絶縁部材４１およびガスケット４２を、負極内部端子本体部３２Ｂと共に挟み込んで固定している。

本変形形態１にかかる電池２０１は、上述のように、かしめ部２２２Ｇ，２３２Ｇに、内側かしめ部を持たないが、拡径押圧部２２２ＧＡＰ，２３２ＧＡＰにより、確実に外部端子部材２２１，２３１と内部端子部材２２２，２３２の基板部２２２Ｂ，２３２Ｂとを連結させることができる。
なお、端子貫通孔の一部がテーパ面を含むテーパ孔部である場合でも、前述の実施形態および本変形形態と同様の作用効果がある。

（実施形態２）
本実施形態２の組電池４００は、図８に示すように、前述した実施形態１で示した電池１を複数用いてなる。この組電池４００では、複数の電池１が直列に接続している。具体的には、各電池１は、これらの外部端子部材２１，３１の締結部２１Ｎ，３１Ｎの締結用貫通孔２１Ｈ，３１Ｈ（図１参照）に挿通してなるボルト４２０に、バスバ４１０を締結して、直列に接続されている。

各電池１の正極外側かしめ部２２ＧＡでは、正極拡径押圧部２２ＧＡＰが＋字形状をなして、負極外側かしめ部３２ＧＡでは、負極拡径押圧部３２ＧＡＰが−字形状をなしてそれぞれ配置される。このため、本実施形態２にかかる組電池４００は、電池１の正極外部端子部材２１あるいは負極外部端子部材３１の逆接続を容易に防止することができている。

以上において、本発明を実施形態１，２および変形形態１に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態１，２および変形形態１では、電池をリチウムイオン二次電池としたが、本発明は、リチウムイオン二次電池に限らず、外部端子部材および内部端子部材を有する電池であれば、いずれの種類の電池にも適用することができる。また、実施形態１および変形形態１では、捲回型の発電要素を用いたリチウムイオン二次電池を示したが、複数の正電極板と複数の負電極板とを、セパレータを介して交互に積層してなる積層型の発電要素を用いたリチウムイオン二次電池でも良い。

また、実施形態１等では、正極外側かしめ部２２ＧＡと負極外側かしめ部３２ＧＡとで、正極拡径押圧部２２ＧＡＰと負極拡径押圧部３２ＧＡＰとの数および配置を異ならせた。しかし、このような違いとして、例えば、拡径押圧部の数の違い、周方向に見た位置の違い、大きさの違い、中間部の軸線方向の高さの違い、および、これらの複合などを用いることができる。

また、実施形態１では、導体のアルミニウムからなる電池ケース１０（封口蓋１２）を、外部端子部材と内部端子部材との間に挟むのに、絶縁部材４１およびガスケット４２を介在させて間接的に挟んだ。しかし、例えば、負極端子２０について、負極外部端子部材２１と負極内部端子部材２２との間に封口蓋１２を直接挟んでも良い（図９に示す電池３０１を参照）。

実施形態１、変形形態１にかかる電池の斜視図である。 実施形態１にかかる電池の説明図であり、（ａ）は拡大斜視図（図１のＰ部）、（ｂ）は上面図、（ｃ）は断面図（Ａ−Ａ部）である。 実施形態１にかかる電池の説明図であり、（ａ）は拡大斜視図（図１のＮ部）、（ｂ）は上面図、（ｃ）は断面図（Ｂ−Ｂ部）である。 実施形態１の挿通工程の説明図である。 実施形態１のかしめ工程の説明図である。 実施形態１のかしめ工程の説明図である。 変形形態１にかかる電池の説明図であり、（ａ）は拡大断面図（図１のＰ部）、（ｂ）は拡大断面図（図１のＮ部）である。 実施形態２にかかる組電池の説明図である。 変形形態にかかる電池の斜視図である。

１，２０１，３０１ 電池
１０，３１０ 電池ケース
１２Ｋ，３１２Ｋ ケース貫通孔
２１，２２１ 正極外部端子部材（外部端子部材）
２１Ｋ，２２１Ｋ 正極端子貫通孔（端子貫通孔）
２１ＫＴ テーパ孔部
２１ＭＡ，２２１ＭＡ 正極第１面（第１面）
２１ＭＢ，２２１ＭＢ 正極第２面（第２面）
２２，２２２ 正極内部端子部材（内部端子部材）
２２ＢＡ ケース結合部
２２Ｇ，２２２Ｇ 正極かしめ部（かしめ部）
２２ＧＡ，２２２ＧＡ 正極外側かしめ部（外側かしめ部）
２２ＧＢ 正極内側かしめ部（内側かしめ部）
２２ＧＡＮ，２２２ＧＡＮ 正極中間部（中間部）
２２ＧＡＰ，２２２ＧＡＰ 正極拡径押圧部（拡径押圧部）
３１，２３１ 負極外部端子部材（外部端子部材）
３１Ｋ，２３１Ｋ 負極端子貫通孔（端子貫通孔）
３１ＫＴ テーパ孔部
３１ＭＡ，２３１ＭＡ 負極第１面（第１面）
３１ＭＢ，２３１ＭＢ 負極第２面（第２面）
３２，２３２ 負極内部端子部材（内部端子部材）
３２ＢＡ ケース結合部
３２Ｇ，２３２Ｇ 負極かしめ部（かしめ部）
３２ＧＡ，２３２ＧＡ 負極外側かしめ部（外側かしめ部）
３２ＧＢ，２３２ＧＢ 負極内側かしめ部（内側かしめ部）
３２ＧＡＮ，２３２ＧＡＮ 負極中間部（中間部）
３２ＧＡＰ，２３２ＧＡＰ 負極拡径押圧部（拡径押圧部）
４１ 絶縁部材
４２ ガスケット（絶縁部材）
１２２ 未加工正極内部端子部材（未加工内部端子部材）
１２２Ｇ 未変形正極かしめ部（未変形かしめ部）
１３２ 未加工負極内部端子部材（未加工内部端子部材）
１３２Ｇ 未変形負極かしめ部（未変形かしめ部）
ＤＣ （軸線の）周方向
ＤＲ （端子貫通孔の）径方向外側
ＴＦ テーパ面
ＸＡ （正極端子貫通孔の）軸線
ＸＢ （負極端子貫通孔の）軸線

Claims (8)

1. 自身を貫通するケース貫通孔が穿孔されてなる電池ケースと、
   第１面および上記第１面の裏面をなす第２面を有し、これらの間を貫通する端子貫通孔が穿孔されてなり、上記第２面を上記電池ケースに向けて上記電池ケースの外部に配置されてなる外部端子部材と、
   金属からなり、上記電池ケースの内部に配置され、上記外部端子部材に電気的に接続してなる内部端子部材と、を備える
   電池であって、
   上記内部端子部材は、
   上記電池ケースの上記ケース貫通孔よりも径大のケース結合部、および、
   上記ケース結合部から延びるかしめ部であって、
   上記電池ケースの上記ケース貫通孔および上記外部端子部材の上記端子貫通孔を貫通し、上記外部端子部材の少なくとも上記第１面上で塑性変形させられることにより、上記外部端子部材を上記電池ケースに向けて押圧して、上記電池ケースを挟んで、上記外部端子部材と上記ケース結合部とを機械的に連結させると共に、上記外部端子部材に電気的に接続してなる
   かしめ部を有し、
   上記かしめ部のうち、
   上記外部端子部材の上記第１面より外側に位置する外側かしめ部は、
   上記端子貫通孔の軸線の径方向外側に向けて拡がって、上記外部端子部材の上記第１面を押圧してなる１または複数の拡径押圧部と、
   上記軸線の周方向に見て、上記拡径押圧部の間に位置し、上記拡径押圧部よりも径方向寸法が小さい中間部と、を含む
   電池。
2. 請求項１に記載の電池であって、
   前記電池ケースの前記ケース貫通孔内、上記電池ケースと前記外部端子部材の前記第２面との間、および、上記電池ケースと前記内部端子部材の前記ケース結合部との間に、
   絶縁性樹脂からなり、上記電池ケースと、上記外部端子部材および上記内部端子部材との間を電気的に絶縁する絶縁部材を備える
   電池。
3. 請求項１または請求項２に記載の電池であって、
   前記外部端子部材の前記端子貫通孔は、
   少なくとも前記第１面側に、この第１面側に向けて拡径するテーパ面を含むテーパ孔部を含み、
   前記かしめ部は、
   上記テーパ孔部内で塑性変形させられ、上記テーパ面に密着して、このテーパ面を介して、上記外部端子部材を前記電池ケースに向けて押圧する内側かしめ部を有する
   電池。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電池であって、
   前記外部端子部材として、
   正電位とされる正極外部端子部材、および、
   負電位とされる負極外部端子部材を含み、
   前記内部端子部材として、
   正電位とされ、上記正極外部端子部材と電気的に接続する正極内部端子部材、および、
   負電位とされ、上記負極外部端子部材と電気的に接続する負極内部端子部材を含み、
   上記正極内部端子部材のうちの、前記外側かしめ部である正極外側かしめ部と、
   上記負極内部端子部材のうちの、上記外側かしめ部である負極外側かしめ部とを、
   互いに異なる形状としてなる
   電池。
5. 請求項４に記載の電池であって、
   前記正極外側かしめ部は、
   前記拡径押圧部である４つの正極拡径押圧部を有し、
   上記４つの正極拡径押圧部は、
   周方向に均等に配置されてなる
   電池。
6. 請求項４または請求項５に記載の電池であって、
   前記負極外側かしめ部は、
   前記拡径押圧部である２つの負極拡径押圧部を有し、
   上記２つの負極拡径押圧部は、
   周方向において互いに逆方向に配置されてなる
   電池。
7. 請求項１〜請求項６のいずれかに１項に記載の電池であって、
   前記かしめ部の前記外側かしめ部の前記拡径押圧部と前記外部端子部材とを通電可能に接合してなる
   電池。
8. 自身を貫通するケース貫通孔が穿孔されてなる電池ケースと、
   第１面および上記第１面の裏面をなす第２面を有し、これらの間を貫通する端子貫通孔が穿孔されてなり、上記第２面を上記電池ケースに向けて上記電池ケースの外部に配置されてなる外部端子部材と、
   金属からなり、上記電池ケースの内部に配置され、上記外部端子部材に電気的に接続してなる内部端子部材と、を備える
   電池の製造方法であって、
   上記電池ケースの上記ケース貫通孔よりも径大のケース結合部、および、上記ケース結合部から延びる未変形かしめ部、を有する未加工内部端子部材の、上記未変形かしめ部を、上記電池ケースの上記ケース貫通孔、および、上記外部端子部材の上記端子貫通孔に挿通する挿通工程と、
   上記未変形かしめ部の少なくとも先端側を、上記外部端子部材の少なくとも上記第１面上で塑性変形させて、かしめ部を形成し、上記かしめ部により、上記外部端子部材を上記電池ケースに向けて押圧して、上記電池ケースを挟んで、上記外部端子部材と上記ケース結合部とを機械的に連結させると共に、上記外部端子部材に電気的に接続するかしめ工程であって、
   上記未変形かしめ部の周方向の一部を押圧し、上記端子貫通孔の軸線の径方向外側に向けて拡げて、
   上記かしめ部のうち、上記外部端子部材の上記第１面より外側に位置する外側かしめ部に、
   上記軸線の径方向外側に向けて拡がって、上記外部端子部材の上記第１面を押圧してなる１または複数の拡径押圧部と、
   上記軸線の周方向に見て、上記拡径押圧部の間に位置し、この拡径押圧部よりも径方向寸法が小さい中間部と、を形成する
   かしめ工程と、を備える
   電池の製造方法。

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