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JP6981462B2 - 角形二次電池 - Google Patents

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Description

本発明は角形二次電池に関する。
電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ、ＰＨＥＶ）等の駆動用電源において、非水電解質二次電池等の角形二次電池が使用されている。
これらの角形二次電池では、開口を有する有底筒状の角形外装体と、その開口を封口する封口板により電池ケースが構成される。電池ケース内には、正極板、負極板及びセパレータからなる電極体が電解液と共に収容される。封口板には正極端子及び負極端子が取り付けられる。正極端子は正極集電体を介して正極板に電気的に接続され、負極端子は負極集電体を介して負極板に電気的に接続される。
正極板は、金属製の正極芯体と、正極芯体表面に形成された正極活物合剤質層を含む。正極芯体の一部には正極活物質合剤層が形成されない正極芯体露出部が形成される。そして、この正極芯体露出部に正極集電体が接続される。また、負極板は金属製の負極芯体と、負極芯体表面に形成された負極活物質合剤層を含む。負極芯体の一部には負極活物質合剤層が形成されない負極芯体露出部が形成される。そして、この負極芯体露出部に負極集電体が接続される。
例えば特許文献１においては、一方の端部に巻回された正極芯体露出部を有し、他方の端部に巻回された負極芯体露出部を有する巻回電極体を用いた角形二次電池が提案されている。また、特許文献２においては、一方の端部に正極芯体露出部及び負極芯体露出部が設けられた電極体を用いた角形二次電池が提案されている。
特開２００９−０３２６４０号公報 特開２００８−２２６６２５号公報
角形二次電池において、封口板と集電体の間には、封口板と集電体が直接接触することを防止するため、絶縁部材が配置される。当該絶縁部材が封口板に対してずれるように絶縁部材が動くことを防止することが好ましい。例えば、絶縁部材が封口板に対してずれるように動いた場合、封口板と端子の間の密閉性が低下したり、あるいは、集電部が損傷したりする可能性がある。
本発明は、より信頼性の高い角形二次電池を提供することを主な目的とする。
本発明の一様態の角形二次電池は、正極板と負極板を含む電極体と、開口を有し、前記電極体を収容する角形外装体と、前記開口を封口する封口板と、前記正極板又は前記負極板に設けられたタブと、複数の前記タブからなるタブ群と、前記タブ群に電気的に接続され、前記封口板に取り付けられた端子と、前記タブ群及び前記端子に電気的に接続された集電部材と、前記封口板と前記集電部材の間に配置された絶縁部材と、を備え、
前記封口板にはガス排出弁が設けられ、前記封口板において前記絶縁部材と対向する位置には第１凹部が設けられ、前記絶縁部材において前記封口板と対向する位置には第１凸部が設けられ、前記第１凸部は前記第１凹部内に配置され、前記第１凹部は、前記封口板の短手方向において前記封口板の中心よりも前記封口板の端部側にずれている。
上述の構成であると、絶縁部材に設けられた第１凸部が封口板に設けられた第１凹部内に配置されるため、絶縁部材が封口板に対して大きくずれることを抑制できる。また、封口板の短手方向において、第１凹部が封口板の中心から封口板の端部側にずれている。このため、封口板の強度が低下することを抑制できる。したがって、外装体内の圧力が上昇した場合でも、封口板が変形し難くなる。
なお、封口板の強度が低下し封口板が大きく変形した場合、その変形の仕方によっては、封口板に設けられたガス排出弁の作動圧にばらつきが生じる虞がある。また、封口板の変形により、意図しないタイミングでガス排出弁が損傷する可能性がある。
なお、前記集電部材は、正極板に電気的に接続された正極集電部材であってもよいし、負極板に電気的に接続された負極集電部材であってもよい。また、封口板と正極集電部材の間に配置される絶縁部材、及び封口板２と負極集電部材の間に配置される絶縁部材の両方に第１凸部を設け、封口板に二つの凹部を設け、それぞれ凸部を凹部内に配置することもできる。
本発明によると、信頼性の高い角形二次電池を提供できる。
実施形態に係る角形二次電池の斜視図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ断面の角形二次電池の断面図である。 実施形態に係る正極板の平面図である。 実施形態に係る負極板の平面図である。 実施形態に係る電極体要素の平面図である。 正極端子、外部側絶縁部材、封口板、第１絶縁部材及び導電部材の斜視図である。 各部品を取り付けた後の封口板の下面図である。 図８Ａは図７のＶＩＩＩＡ−ＶＩＩＩＡ線に沿った断面図であり、図８Ｂは図７のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線に沿った断面図であり、図８Ｃは図７のＶＩＩＩＣ−ＶＩＩＩＣ線に沿った断面図である。 変形板の斜視図である。 図１０Ａは組み付け前の第１正極集電体と第２絶縁部材の斜視図であり、図１０Ｂは組み付け後の第１正極集電体と第２絶縁部材の斜視図であり、図１０Ｃは固定後の第１正極集電体と第２絶縁部材の斜視図である。 図８Ａにおける変形板と第１正極集電体の接続部近傍の拡大図である。 各部品を取り付けた封口板の斜視図である。 負極端子近傍の封口板の長手方向に沿った断面図である。 集電部材へのタブの取付け方法を示す図である。 第２正極集電体を第２絶縁部材を介して封口板上に配置する工程を示す図である。 図１におけるＸＶＩ−ＸＶＩ断面の封口板近傍の断面図である。 各部品を取り付ける前の封口板の電池内面を示す図である。 負極側の内部側絶縁部材の斜視図である。
実施形態に係る角形二次電池２０の構成を以下に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
図１は角形二次電池２０の斜視図である。図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面の断面図である。図１及び図２に示すように角形二次電池２０は、開口を有する有底角筒状の角形外装体１と、角形外装体１の開口を封口する封口板２からなる電池ケース１００を備える。角形外装体１及び封口板２は、それぞれ金属製であることが好ましく、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金製とすることが好ましい。角形外装体１内には、正極板と負極板がセパレータを介して積層された積層型の電極体３が電解液と共に収容されている。電極体３と角形外装体１の間には樹脂製の絶縁シート１４が配置されている。
電極体３の封口板２側の端部には、正極タブ４０及び負極タブ５０が設けられている。正極タブ４０は第２正極集電体６ｂ及び第１正極集電体６ａを介して正極端子７に電気的に接続されている。負極タブ５０は第２負極集電体８ｂ及び第１負極集電体８ａを介して負極端子９に電気的に接続されている。ここで、第１正極集電体６ａ及び第２正極集電体６ｂが、正極集電部材６を構成している。また、第１負極集電体８ａ及び第２負極集電体８ｂが、負極集電部材８を構成している。なお、正極集電部材６を一つの部品とすることもできる。また、負極集電部材８を一つの部品とすることもできる。
正極端子７は、樹脂製の外部側絶縁部材１１を介して封口板２に固定されている。負極端子９は、樹脂製の外部側絶縁部材１３を介して封口板２に固定されている。正極端子７は金属製であることが好ましく、アルミニウム又はアルミニウム合金製であることがより好ましい。負極端子９は金属製であることが好ましく、銅又は銅合金製であることがより好ましい。
正極板と正極端子７の間の導電経路には、電池ケース１００内の圧力が所定値以上となった際に作動し、正極板と正極端子７の間の導電経路を遮断する電流遮断機構６０が設けられることが好ましい。なお、負極板と負極端子９の間の導電経路に電流遮断機構を設けてもよい。
封口板２には電池ケース１００内の圧力が所定値以上となった際に破断し、電池ケース１００内のガスを電池ケース１００外に排出するガス排出弁１７が設けられている。なお、ガス排出弁１７の作動圧は、電流遮断機構６０の作動圧よりも大きい値に設定する。
封口板２には電解液注液孔１５が設けられている。電解液注液孔１５から電池ケース１００内に電解液を注液した後、電解液注液孔１５は封止栓１６により封止される。封止栓１６としてはブラインドリベットを用いることが好ましい。
次に角形二次電池２０の製造方法及び各構成の詳細を説明する。
[正極板の作製]
正極活物質としてのリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、導電剤としての炭素材料、及び分散媒としてのＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を含む正極スラリーを作製する。この正極スラリーを、正極芯体としての厚さ１５μｍの矩形状のアルミニウム箔の両面に塗布する。そして、これを乾燥させることにより、正極スラリー中のＮＭＰを取り除き、正極芯体上に正極活物質合剤層を形成する。その後、正極活物質合剤層を所定厚みになるように圧縮処理を行う。このようにして得られた正極板を所定の形状に切断する。
図３は、上述の方法で作製した正極板４の平面図である。図３に示すように、正極板４は、矩形状の正極芯体４ａの両面に正極活物質合剤層４ｂが形成された本体部を有する。本体部の端辺から正極芯体４ａが突出しており、この突出した正極芯体４ａが正極タブ４０を構成する。なお、正極タブ４０は、図３に示すように正極芯体４ａの一部であっても良いし、他の部材を正極芯体４ａに接続し、正極タブ４０としてもよい。また、正極タブ４０において正極活物質合剤層４ｂと隣接する部分には、正極活物質合剤層４ｂの電気抵抗よりも大きな電気抵抗を有する正極保護層４ｄが設けられることが好ましい。
[負極板の作製]
負極活物質としての黒鉛、結着剤としてのスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、及び水を含む負極スラリーを作製する。この負極スラリーを、負極芯体としての厚さ８μｍの矩形状の銅箔の両面に塗布する。そして、これを乾燥させることにより、負極スラリー中の水を取り除き、負芯体上に負極活物質合剤層を形成する。その後、負極活物質合剤層を所定厚みになるように圧縮処理を行う。このようにして得られた負極板を所定の形状に切断する。
図４は、上述の方法で作製した負極板５の平面図である。図４に示すように、負極板５は、矩形状の負極芯体５ａの両面に負極活物質合剤層５ｂが形成された本体部を有する。本体部の端辺から負極芯体５ａが突出しており、この突出した負極芯体５ａが負極タブ５０を構成する。なお、負極タブ５０は、図４に示すように負極芯体５ａの一部であっても良いし、他の部材を負極芯体５ａに接続し、負極タブ５０としてもよい。
[電極体要素の作製]
５０枚の正極板４及び５１枚の負極板５を上述の方法で作製し、これらをポリオレフィン製の方形状のセパレータを介して積層し積層型の電極体要素（３ａ、３ｂ）を作製する。図５に示すように、積層型の電極体要素（３ａ、３ｂ）は、一方の端部において、各正極板４の正極タブ４０が積層され、各負極板５の負極タブ５０が積層されるように作製される。電極体要素（３ａ、３ｂ）の両外面にはセパレータが配置され、テープ等により各極板及びセパレータが積層された状態に固定することができる。あるいは、セパレータに接着層を設け、セパレータと正極板４、セパレータと負極板５がそれぞれ接着されるようにしてもよい。
なお、セパレータの平面視の大きさは負極板５と同じ、あるいは負極板５よりも大きくすることが好ましい。２枚のセパレータの間に正極板４を配置し、セパレータの周縁を熱溶着した状態とした後、正極板４と負極板５を積層してもよい。なお、電極体要素（３ａ、３ｂ）を作製するに当たり、長尺状のセパレータを用い、長尺状のセパレータを九十九折状にしながら正極板４及び負極板５を積層することもできる。また、長尺状のセパレータを用い、長尺状のセパレータを巻回しながら正極板４及び負極板５を積層することもできる。
[封口板への各部品取り付け（正極側）]
図２、図６〜図８を用いて、封口板２への正極端子７及び第１正極集電体６ａ等の取り付け方法、及び正極端子７の近傍の構成について説明する。図６は、組立て前の正極端子７、外部側絶縁部材１１、封口板２、第１絶縁部材１０、導電部材６１の斜視図である。図７は、各部品が取り付けられた後の封口板２の電池内面側を示す図である。なお、図７においては、正極タブ４０及び負極タブ５０は図示していない。図８Ａは、図７におけるＶＩＩＩＡ−ＶＩＩＩＡ線に沿った正極端子７近傍の断面図である。図８Ｂは、図７におけるＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線に沿った正極端子７近傍の断面図である。図８Ｃは、図７におけるＶＩＩＩＣ−ＶＩＩＩＣ線に沿った正極端子７近傍の断面図である。
封口板２において、正極端子取り付け孔２ａの近傍の電池外面側に外部側絶縁部材１１を配置し、正極端子取り付け孔２ａの近傍の電池内面側に第１絶縁部材１０及び導電部材６１を配置する。次に、正極端子７において鍔部７ａの一方側に設けられた挿入部７ｂを、外部側絶縁部材１１の第１端子挿入孔１１ａ、封口板２の正極端子取り付け孔２ａ、第１絶縁部材１０の第２端子挿入孔１０ｄ及び導電部材６１の第３端子挿入孔６１ｃのそれぞれに挿入する。そして、挿入部７ｂの先端を導電部材６１上にカシメる。これにより、正極端子７、外部側絶縁部材１１、封口板２、第１絶縁部材１０及び導電部材６１が固定される。なお、正極端子７の挿入部７ｂがカシメられることにより、挿入部７ｂの先端側に、導電部材６１の第３端子挿入孔６１ｃの内径よりも大きな外径を有する拡径部が形成される。正極端子７の挿入部７ｂにおいてカシメられた部分と導電部材６１はレーザ溶接等により溶接されることが好ましい。また、第１絶縁部材１０及び外部側絶縁部材１１はそれぞれ樹脂製であることが好ましい。
なお、図６及び図８に示すように、第１絶縁部材１０は、封口板２と対向するように配置される第１絶縁部材本体部１０ａを有する。第１絶縁部材本体部１０ａの封口板２の長手方向における両端部には、一対の第１側壁１０ｂが設けられている。第１絶縁部材本体部１０ａの封口板２の短手方向における両端部には、一対の第２側壁１０ｃが設けられている。第１絶縁部材本体部１０ａには、第２端子挿入孔１０ｄが設けられている。第２側壁１０ｃの外面側には、第１接続部１０ｅが設けられている。第１接続部１０ｅは、封口板２の長手方向において、第２側壁１０ｃの中央部に設けられることが好ましい。また、第２側壁１０ｃの外面側には、第２接続部１０ｆが設けられている。第２接続部１０ｆは、封口板２の長手方向において、第２側壁１０ｃの端部に設けられることが好ましい。第１絶縁部材本体部１０ａの封口板２側の面には第１溝部１０ｘが設けられ、第１絶縁部材本体部１０ａの導電部材６１側の面には、第２溝部１０ｙが設けられている。第２溝部１０ｙは、第１溝部１０ｘよりも外周側に位置する。第１絶縁部材本体部１０ａの封口板２側の面には、隅部に凹部１０ｇが設けられている。
図６及び図８に示すように、導電部材６１は、第１絶縁部材本体部１０ａと対向するように配置される導電部材ベース部６１ａと、導電部材ベース部６１ａの縁部から電極体３に向かって延びる管状部６１ｂを有する。なお、管状部６１ｂの封口板２に平行な断面形状は、円形であってもよいし角形であってもよい。管状部６１ｂの電極体３側の端部には、フランジ部６１ｄが設けられている。管状部６１ｂの電極体３側の端部には導電部材開口部６１ｆが設けられている。導電部材ベース部６１ａの第１絶縁部材１０と対向する面には押圧突起６１ｅが設けられている。押圧突起６１ｅは第１絶縁部材１０を、封口板２側に押圧している。なお、押圧突起６１ｅは、第３端子挿入孔６１ｃの縁部、あるいはその近傍に形成されることが好ましい。
次に、変形板６２を、導電部材６１の導電部材開口部６１ｆを塞ぐように配置し、変形板６２の周縁を導電部材６１にレーザ溶接等により溶接する。これにより、導電部材６１の導電部材開口部６１ｆが変形板６２により密閉される。なお、導電部材６１及び変形板６２はそれぞれ金属製であることが好ましく、アルミニウム又はアルミニウム合金であることがより好ましい。
図９は変形板６２の斜視図である。なお、図９において上方が電極体３側であり、下方が封口板２側である。図９に示すように、変形板６２の中央部には、電極体３側に突出する段付き突起６２ａが設けられている。この段付き突起６２ａは、第１突出部６２ａ１と、第１突出部６２ａ１よりも外径が小さく第１突出部６２ａ１から電極体３側に突出する第２突出部６２ａ２を含む。変形板６２は外周縁に、電極体３側に突出する環状リブ６２ｂを有する。変形板６２の電極体３側の面には、環状の環状薄肉部６２ｃが設けられている。なお、変形板６２は、導電部材６１の導電部材開口部６１ｆを封止できる形状であればよい。
次に、図１０を用いて、第２絶縁部材６３と第１正極集電体６ａの固定方法を説明する。なお、図１０において、角形二次電池２０において電極体３側に配置される面が上方に位置し、封口板２側に配置される面が下方に位置している。
図１０Ａに示すように、第１正極集電体６ａは、接続用孔６ｃを有する。この接続用孔６ｃの縁部が変形板６２に溶接接続される。第１正極集電体６ａにおいて、接続用孔６ｃの周囲には、４つの固定用孔６ｄが設けられている。なお、固定用孔６ｄは一つであっても良いが、好ましくは２つ以上設けられていることが好ましい。第１正極集電体６ａにおいて、接続用孔６ｃの周囲には、ずれ防止用孔６ｅが設けられている。ずれ防止用孔６ｅは一つでも良いが、少なくとも２つ設けられることが好ましい。ずれ防止用孔６ｅは、固定用孔６ｄと固定用孔６ｄの間に配置されることが好ましい。また、固定用孔６ｄは、小径部６ｄ１と、小径部６ｄ１よりも内径の大きい大径部６ｄ２を有することが好ましい。大径部６ｄ２は小径部６ｄ１よりも電極体３側に配置されることが好ましい。
図８及び図１０Ａに示すように、第２絶縁部材６３は、変形板６２と対向するように配置される絶縁部材第１領域６３ｘと、封口板２と対向するように配置される絶縁部材第２領域６３ｙと、絶縁部材第１領域６３ｘと絶縁部材第２領域６３ｙを繋ぐ絶縁部材第３領域６３ｚを有する。絶縁部材第１領域６３ｘの中央には絶縁部材第１開口６３ａが設けられている。絶縁部材第１領域６３ｘにおいて、封口板２の長手方向における端部には第３壁部６３ｂが設けられている。第３壁部６３ｂには、第３接続部６３ｄが設けられている。また、絶縁部材第１領域６３ｘにおいて、封口板２の短手方向における両端部には第４壁部６３ｃが設けられている。第４壁部６３ｃには、第４接続部６３ｅが設けられている。また、絶縁部材第１領域６３ｘにおいて電極体３側の面には、４つの固定用突起６３ｆが設けられている。また、２つのずれ防止用突起６３ｇが設けられている。絶縁部材第１領域６３ｘにおける封口板２側の面には、４つの爪部６３ｈが設けられている。絶縁部材第２領域６３ｙは、絶縁部材第１領域６３ｘよりも封口板２に近い位置に配置されている。絶縁部材第２領域６３ｙにおいて、封口板２に設けられた電解液注液孔１５と対向する位置には絶縁部材第２開口６３ｉが設けられている。絶縁部材第２開口６３ｉの縁部には電極体３側に向かって延びる絶縁部材環状リブ６３ｋが設けられている。
図１０Ｂに示すように、第２絶縁部材６３の固定用突起６３ｆが第１正極集電体６ａの固定用孔６ｄ内に配置され、第２絶縁部材６３のずれ防止用突起６３ｇが第１正極集電体６ａのずれ防止用孔６ｅ内に配置されるように、第２絶縁部材６３上に第１正極集電体６ａを配置する。そして、第２絶縁部材６３の固定用突起６３ｆの先端部を熱カシメ等することにより変形させる。これにより、図８Ｃ及び図１０Ｃに示すように、第２絶縁部材６３の固定用突起６３ｆの先端部に拡径部６３ｆ１が形成され、第２絶縁部材６３と第１正極集電体６ａが固定される。
なお、図８Ｃに示すように、第２絶縁部材６３の固定用突起６３ｆの先端部に形成される拡径部６３ｆ１が、固定用孔６ｄの大径部６ｄ２内に配置されることが好ましい。
第２絶縁部材６３のずれ防止用突起６３ｇは、固定用突起６３ｆのように熱カシメされない。
なお、固定用突起６３ｆの外径は、ずれ防止用突起６３ｇの外径よりも大きいことが好ましい。また、第１正極集電体６ａの固定用孔６ｄの小径部６ｄ１の内径は、第１正極集電体６ａのずれ防止用孔６ｅの内径よりも大きいことが好ましい。
次に、図８Ａ〜図８Ｃに示すように、第１正極集電体６ａが固定された第２絶縁部材６３を、第１絶縁部材１０と導電部材６１に接続する。
図８Ｂに示すように、第２絶縁部材６３の第４接続部６３ｅが第１絶縁部材１０の第１接続部１０ｅに接続される。また、図８Ｃに示すように、第２絶縁部材６３の爪部６３ｈが、導電部材６１のフランジ部６１ｄに接続される。これにより、第２絶縁部材６３は、第１絶縁部材１０及び導電部材６１のそれぞれに接続される。なお、第２絶縁部材６３は、必ずしも第１絶縁部材１０及び導電部材６１の両方に接続される必要がない。但し、第２絶縁部材６３は、第１絶縁部材１０及び導電部材６１の少なくとも一方に接続されることが好ましい。これにより、角形二次電池２０に強い衝撃や振動が加わった場合でも、第１正極集電体６ａの脆弱部に負荷が加わることを抑制できる。よって、第１正極集電体６ａの脆弱部の損傷や破損を抑制できる。
変形板６２は、第１正極集電体６ａと溶接接続される。図１１は、図８Ａにおける変形板６２と第１正極集電体６ａの接続部近傍の拡大図である。図１１に示すように、変形板６２の第２突出部６２ａ２が、第１正極集電体６ａの接続用孔６ｃ内に配置される。そして、変形板６２の第２突出部６２ａ２と第１正極集電体６ａの接続用孔６ｃの縁部がレーザ溶接等により溶接接続される。なお、変形板６２と第１正極集電体６ａの接続部は、第２絶縁部材６３の絶縁部材第１開口６３ａと対応する位置に形成される。
なお、第１正極集電体６ａにおいて、接続用孔６ｃの周囲には、薄肉部６ｆが設けられている。薄肉部６ｆには、接続用孔６ｃを囲むように環状のノッチ６ｇが設けられている。接続用孔６ｃの縁部には、環状の接続リブ６ｈが形成されている。この接続リブ６ｈが変形板６２と溶接接続される。なお、第１正極集電体６ａと変形板６２は、接続用孔６ｃの全周において環状に溶接接続されていてもよいし、環状ではなく一部溶接されていない部分があってもよい。また、第１正極集電体６ａと変形板６２が、接続用孔６ｃの縁部において、離間した複数個所で溶接されていてもよい。
ここで、電流遮断機構６０の作動について説明する。電池ケース１００内の圧力が上昇することにより、変形板６２の中央部が封口板２側に移動するように変形する。そして、電池ケース１００内の圧力が所定値以上となったとき、変形板６２の変形に伴い、第１正極集電体６ａの薄肉部６ｆに設けられたノッチ６ｇが破断する。これにより、正極板４から正極端子７への導電経路が切断される。このように、電流遮断機構６０は、第１正極集電体６ａ、変形板６２及び導電部材６１を含む。角形二次電池２０が過充電状態となり電池ケース１００内の圧力が上昇したとき、電流遮断機構６０が作動し、正極板４から正極端子７への導電経路が切断されることにより、更なる過充電の進行が防止される。なお、電流遮断機構６０が作動する作動圧は適宜決定できる。
変形板６２と第１正極集電体６ａの溶接接続を行う前に、正極端子７に形成された端子貫通孔７ｃを通じて導電部材６１の内部側にガスを送り込むことにより、導電部材６１と変形板６２に溶接部のリーク検査を行える。端子貫通孔７ｃは、端子封止部材７ｘにより封止される。なあ、端子封止部材７ｘは、金属部材７ｙとゴム部材７ｚからなることが好ましい。
図１２は、第１絶縁部材１０、導電部材６１、変形板６２、第２絶縁部材６３及び第１正極集電体６ａが取り付けられた封口板２の斜視図である。図１２に示すように、第２絶縁部材６３において封口板２の長手方向の端部に第３接続部６３ｄが設けられている。第１絶縁部材１０において封口板２の短手方向の両端には第２接続部１０ｆが設けられている。
[封口板への各部品取り付け（負極側）]
図２及び図１３を用いて、封口板２への負極端子９及び第１負極集電体８ａの取り付け方法を説明する。封口板２に設けられた負極端子取り付け孔２ｂの近傍の電池外面側に外部側絶縁部材１３を配置し、負極端子取り付け孔２ｂの近傍の電池内面側に内部側絶縁部材１２及び第１負極集電体８ａを配置する。次に、負極端子９を、外部側絶縁部材１３の貫通孔、封口板２の負極端子取り付け孔２ｂ、内部側絶縁部材１２の貫通孔及び第１負極集電体８ａの貫通孔のそれぞれに挿入する。そして、負極端子９の先端を第１負極集電体８ａ上にカシメる。これにより、外部側絶縁部材１３、封口板２、内部側絶縁部材１２及び第１負極集電体８ａが固定される。なお、負極端子９においてカシメられた部分と第１負極集電体８ａはレーザ溶接等により溶接接続されることが好ましい。また、内部側絶縁部材１２及び外部側絶縁部材１３はそれぞれ樹脂製であることが好ましい。
[集電体とタブの接続]
図１４は、第２正極集電体６ｂへの正極タブ４０の接続方法、第２負極集電体８ｂへの負極タブ５０の接続方法を示す図である。上述の方法で２つの電極体要素を作製し、それぞれ第１の電極体要素３ａ、第２の電極体要素３ｂとする。なお、第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂは全く同じ構成であってもよいし、異なる構成であってもよい。ここで、第１の電極体要素３ａの複数枚の正極タブ４０が第１正極タブ群４０ａを構成する。第１の電極体要素３ａの複数枚の負極タブ５０が第１負極タブ群５０ａを構成する。第２の電極体要素３ｂの複数枚の正極タブ４０が第２正極タブ群４０ｂを構成する。第２の電極体要素３ｂの複数枚の負極タブ５０が第２負極タブ群５０ｂを構成する。
第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂの間に、第２正極集電体６ｂと第２負極集電体８ｂを配置する。そして、第１の電極体要素３ａから突出する積層された複数枚の正極タブ４０からなる第１正極タブ群４０ａを第２正極集電体６ｂ上に配置し、第１の電極体要素３ａから突出する積層された複数枚の負極タブ５０からなる第１負極タブ群５０ａを第２負極集電体８ｂ上に配置する。また、第２の電極体要素３ｂから突出する積層された複数枚の正極タブ４０からなる第２正極タブ群４０ｂを第２正極集電体６ｂ上に配置し、第２の電極体要素３ｂから突出する積層された複数枚の負極タブ５０からなる第２負極タブ群５０ｂを第２負極集電体８ｂ上に配置する。第１正極タブ群４０ａ及び第２正極タブ群４０ｂはそれぞれ第２正極集電体６ｂに溶接接続され溶接接続部９０が形成される。第１負極タブ群５０ａ及び第２負極タブ群５０ｂはそれぞれ第２負極集電体８ｂに溶接接続され溶接接続部９０が形成される。溶接接続は、次のように行うことができる。
上下から溶接治具により積層されたタブ（第１正極タブ群４０ａ、第２正極タブ群４０ｂ、第１負極タブ群５０ａ、第２負極タブ群５０ｂ）と集電体（第２正極集電体６ｂ、第２負極集電体８ｂ）を挟み込み、溶接を行う。ここで溶接方法は、超音波溶接、あるいは抵抗溶接が好ましい。なお、一対の溶接治具は、抵抗溶接の場合は一対の抵抗溶接用電極であり、超音波溶接の場合はホーン及びアンビルである。なお、タブ（第１正極タブ群４０ａ、第２正極タブ群４０ｂ、第１負極タブ群５０ａ、第２負極タブ群５０ｂ）と集電体（第２正極集電体６ｂ、第２負極集電体８ｂ）の接続は、レーザ溶接で接続することもできる。
図１４に示すように、第２正極集電体６ｂは、集電体第１領域６ｂ１と集電体第２領域６ｂ２を有する。集電体第１領域６ｂ１には正極タブ４０が接続される。集電体第１領域６ｂ１には集電体第２開口６ｚが設けられている。集電体第１領域６ｂ１と集電体第２領域６ｂ２は、集電体第３領域６ｂ３により繋がれている。第２正極集電体６ｂを第１正極集電体６ａに接続した後、集電体第２開口６ｚは封口板２に設けられた電解液注液孔１５と対応する位置に配置される。集電体第２領域６ｂ２には、集電体第１開口６ｙが設けられている。そして、集電体第１開口６ｙの周囲には、集電体第１凹部６ｍが設けられている。また、封口板２の短手方向において、集電体第１開口６ｙの両側にはターゲット孔６ｋが設けられている。
図１４に示すように、第２負極集電体８ｂは、集電体第１領域８ｂ１と集電体第２領域８ｂ２を有する。集電体第１領域８ｂ１には負極タブ５０が接続される。集電体第２領域８ｂ２には、集電体第１開口８ｙが設けられている。そして、集電体第１開口８ｙの周囲には、集電体第１凹部８ｆが設けられている。また、封口板２の短手方向において、集電体第１開口８ｙの両側にはターゲット孔８ｅが設けられている。
[第１正極集電体と第２正極集電体の接続]
図２、図７、図８等に示すように、第１正極集電体６ａの集電体突起６ｘが、第２正極集電体６ｂの集電体第１開口６ｙ内に位置するようにして、第２正極集電体６ｂを第２絶縁部材６３上に配置する。そして、第１正極集電体６ａの集電体突起６ｘと第２正極集電体６ｂの集電体第１開口６ｙの縁部をレーザ等のエネルギー線の照射により溶接する。これにより、第１正極集電体６ａと第２正極集電体６ｂが接続される。なお、集電体第１凹部６ｍにおいて、第１正極集電体６ａと第２正極集電体６ｂが溶接接続されていることが好ましい。
図２及び図８に示すように、封口板２に対して垂直な方向において、封口板２と集電体第１領域６ｂ１の距離は、封口板２と集電体第２領域６ｂ２の距離よりも小さい。このような構成であると、集電部が占めるスペースをより小さくでき、より体積エネルギー密度の高い角形二次電池となる。
第１正極集電体６ａと第２正極集電体６ｂをレーザ等のエネルギー線の照射により溶接する際、ターゲット孔６ｋを画像補正用のターゲットとすることが好ましい。
図８Ａに示すように、第１正極集電体６ａの第２絶縁部材６３と対向する面であって、集電体突起６ｘの裏側には集電体第２凹部６ｗが形成されている。これにより、第１正極集電体６ａと第２正極集電体６ｂの間により大きな溶接接続部を形成し易くなるため好ましい。また、集電体第２凹部６ｗが形成されていることにより、第１正極集電体６ａと第２正極集電体６ｂを溶接接続する際に、溶接時の熱により第２絶縁部材６３が損傷することを防止できる。
[第１負極集電体と第２負極集電体の接続]
図１３に示すように、第２負極集電体８ｂは、集電体第１領域８ｂ１と集電体第２領域８ｂ２を有する。集電体第１領域８ｂ１には負極タブ５０が接続される。集電体第２領域８ｂ２には、集電体第１開口８ｙが設けられている。集電体第１領域８ｂ１と集電体第２領域８ｂ２は、集電体第３領域８ｂ３により繋がれている。
図１３に示すように、第１負極集電体８ａの集電体突起８ｘが、第２負極集電体８ｂの集電体第１開口８ｙ内に位置するようにして、第２負極集電体８ｂを内部側絶縁部材１２上に配置する。そして、第１負極集電体８ａの集電体突起８ｘと第２負極集電体８ｂの集電体第１開口８ｙの縁部をレーザ等のエネルギー線の照射により溶接する。これにより、第１負極集電体８ａと第２負極集電体８ｂが接続される。集電体第１凹部８ｆにおいて、第１負極集電体８ａと第２負極集電体８ｂが溶接接続されていることが好ましい。第２負極集電体８ｂには、第２正極集電体６ｂと同様にターゲット孔８ｅが設けられている。封口板２に対して垂直な方向において、封口板２と集電体第１領域８ｂ１の間の距離は、封口板２と集電体第２領域８ｂ２の間の距離より小さい。なお、第１負極集電体８ａを用いず、第２負極集電体８ｂを負極端子９に接続することができる。
図１３に示すように、第１負極集電体８ａの内部側絶縁部材１２と対向する面であって、集電体突起８ｘの裏側には集電体第２凹部８ｗが形成されている。これにより、第１負極集電体８ａと第２負極集電体８ｂの間により大きな溶接接続部を形成し易くなるため好ましい。また、集電体第２凹部８ｗが形成されていることにより、第１負極集電体８ａと第２負極集電体８ｂを溶接接続する際に、溶接時の熱により内部側絶縁部材１２が損傷することを防止できる。
なお、集電体突起６ｘ及び集電体突起８ｘはそれぞれ、平面視の形状が非真円であることが好ましく、方形状、楕円状やトラック形状であることが好ましい。
［タブの曲げ及び電極体の作製］
図１５Ａ〜図１５Ｃは、第１の電極体要素３ａの第１正極タブ群４０ａ及び第２の電極体要素３ｂの第２正極タブ群４０ｂが接続された第２正極集電体６ｂを、第２絶縁部材６３を介して封口板２上に配置する工程を示す図である。
図１５Ａに示すように、封口板２の電池内面側に第２絶縁部材６３を配置する。ここで、第２絶縁部材６３は、ベース部６３０ａ（上述の絶縁部材第２領域６３ｙに相当）を有する。ベース部６３０ａにおいて、封口板２の短手方向における一方の端部には、封口板２から離れる方向に延びる第１壁部６３０ｂが設けられ、封口板２の短手方向における他方の端部には、封口板２から離れる方向に延びる第２壁部６３０ｃが設けられている。ベース部６３０ａにおいて、封口板２の電解液注液孔１５と対向する位置には、絶縁部材第２開口６３ｉが設けられている。絶縁部材第２開口６３ｉの周囲には、封口板２から離れる方向に延びる絶縁部材環状リブ６３ｋが設けられている。
次に、図１５Ｂに示すように、第２正極集電体６ｂを、第２絶縁部材６３を介して封口板２上に配置する。第２絶縁部材６３のベース部６３０ａは、第２正極集電体６ｂと封口板２の間に配置される。また、第１壁部６３０ｂ及び第２壁部６３０ｃは、それぞれ、第２正極集電体６ｂにおいて第１正極タブ群４０ａ及び第２正極タブ群４０ｂが接続された面よりも、封口板２から離れる方向に突出した状態となる。なお、図１５Ｂの状態とした後、第２正極集電体６ｂが第１正極集電体６ａに溶接接続される。
次に、図１５Ｃに示すように、第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂを一つに纏めるように、第１正極タブ群４０ａと第２正極タブ群４０ｂを湾曲させる。ここで、第１正極タブ群４０ａと第２正極タブ群４０ｂは異なる方向に湾曲している。
第１正極タブ群４０ａは、第２正極集電体６ｂにおいて、封口板２に沿って配置される領域に接続されている。第１正極タブ群４０ａの先端部は、封口板２の短手方向における中央側に位置する。第１正極タブ群４０ａは、第１壁部６３０ｂの近傍で折れ曲がり、各正極板に接続されている。そして、第１正極タブ群４０ａにおける第１壁部６３０ｂ側の外面が、第１壁部６３０ｂの内側面（封口板２の短手方向における中央側の側面）に接している。
第２正極タブ群４０ｂは、第２正極集電体６ｂにおいて、封口板２に沿って配置される領域に接続されている。第２正極タブ群４０ｂの先端部は、封口板２の短手方向における中央側に位置する。第２正極タブ群４０ｂは、第２壁部６３０ｃの近傍で折れ曲がり、各正極板に接続されている。そして、第２正極タブ群４０ｂにおける第２壁部６３０ｃ側の外面が、第２壁部６３０ｃの内側面（封口板２の短手方向における中央側の側面）に接している。
第１正極タブ群４０ａにおける第１壁部６３０ｂ側の外面が、第１壁部６３０ｂの内側面に接し、第２正極タブ群４０ｂにおける第２壁部６３０ｃ側の外面が、第２壁部６３０ｃの内側面に接している。このような構成であると、湾曲した第１正極タブ群４０ａないし第２正極タブ群４０ｂが意図した形状に湾曲する。したがって、湾曲した第１正極タブ群４０ａないし第２正極タブ群４０ｂが、封口板２の短手方向において外側に突出したり、意図しない形状に湾曲したり、折れ曲がったりすることをより効果的に防止できる。例えば、第１正極タブ群４０ａないし第２正極タブ群４０ｂが、封口板２の短手方向において外側に突出したり、意図しない形状に湾曲したり折れ曲がったりすると、正極タブ４０が破損、損傷したり、あるいは意図しない短絡の原因となり得る。また、封口板２の短手方向において外側に突出した第１正極タブ群４０ａないし第２正極タブ群４０ｂは、電極体３を角形外装体１に挿入する際に、挿入性を低下させる可能性がある。
なお、負極側についても正極側と同様の構成とすることが好ましい。内部側絶縁部材１２に、封口板２と第２負極集電体８ｂの間に配置されるベース部、当該ベース部に設けられ封口板２から離れる方向に延びる壁部を設けることが好ましい。そして、第１負極タブ群５０ａと第２負極タブ群５０ｂをそれぞれ壁部の内側面に接触させることが好ましい。
なお、第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂを、テープ等により一つに纏めることが好ましい。あるいは、第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂを、箱状ないし袋状に成形した絶縁シート１４内に配置して、一つに纏めることが好ましい。あるいは、第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂを接着により固定することが好ましい。
［カバー部の取り付け］
第２正極集電体６ｂを第１正極集電体６ａに接続し、第２負極集電体８ｂを第１負極集電体８ａに接続した後、第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂを一つに纏める前に、樹脂製のカバー部８０を、第１絶縁部材１０及び第２絶縁部材６３に接続することが好ましい。なお、カバー部８０は必須の構成ではなく、省略することも可能である。図２に示すように、角形二次電池２０において、第１正極集電体６ａと電極体３の間にカバー部８０が配置される。なお、カバー部８０は、第１絶縁部材１０の第２接続部１０ｆと、第２絶縁部材６３の第３接続部６３ｄに接続される。なお、カバー部８０は第１絶縁部材１０及び第２絶縁部材６３の少なくとも一方に接続されていることが好ましい。
［角形二次電池２０について］
図１６は、図１におけるＸＶＩ―ＸＶＩ断面の封口板２近傍の断面図である。
第１正極タブ群４０ａ及び第２正極タブ群４０ｂはそれぞれ湾曲した状態とされ、第２正極集電体６ｂにおいて封口板２に沿って配置される部分に接続されている。このような構成であるため、角形二次電池２０はより体積エネルギー密度の高い角形二次電池となる。
絶縁部材としての第２絶縁部材６３は、封口板２と正極集電部材６としての第２正極集電体６ｂの間に配置されたベース部６３０ａと、封口板２の短手方向におけるベース部６３０ａの一方の端部から電極体３に向かって突出する第１壁部６３０ｂを有する。そして、第１正極タブ群４０ａと角形外装体１において第１正極タブ群４０ａに近い側の側面（図１６においては左側の側面）の間に第１壁部６３０ｂが配置されている。このため、第１正極タブ群４０ａと角形外装体１が直接接触し難い構造となる。よって、より信頼性の高い角形二次電池となる。
絶縁部材としての第２絶縁部材６３のベース部６３０ａには、封口板２の短手方向における他方の端部から電極体３に向かって突出する第２壁部６３０ｃを有する。そして、第２正極タブ群４０ｂと角形外装体１において第２正極タブ群４０ｂに近い側の側面（図１６においては左側の側面）の間に第２壁部６３０ｃが配置されている。このため、第２正極タブ群４０ｂと角形外装体１が直接接触し難い構造となる。よって、より信頼性の高い角形二次電池となる。
第１正極タブ群４０ａの第１壁部６３０ｂ側の外面が、第１壁部６３０ｂの内側面と接触している。このような構成であると、第１正極タブ群４０ａが意図しない形状となることを抑制できる。このため、第１正極タブ群４０ａを構成する正極タブ４０が破損や損傷することをより効果的に防止できる。あるいは、予期しない正負極の短絡が生じることをより効果的に防止できる。
第２正極タブ群４０ｂの第２壁部６３０ｃ側の外面が、第２壁部６３０ｃの内側面と接触している。このような構成であると、第２正極タブ群４０ｂが意図しない形状となることを抑制できる。このため、第２正極タブ群４０ｂを構成する正極タブ４０が破損や損傷することをより効果的に防止できる。あるいは、予期しない正負極の短絡が生じることをより効果的に防止できる。
なお、図１６に示すように、絶縁シート１４の封口板２側の端部は、第１壁部６３０ｂの下端よりも封口板２側に位置することが好ましい。即ち、絶縁シート１４は、角形外装体１と電極体３の間から、角形外装体１と第１壁部６３０ｂの間まで延びていることが好ましい。また、絶縁シート１４の封口板２側の端部は、第２壁部６３０ｃの下端よりも封口板２側に位置することが好ましい。即ち、絶縁シート１４は、角形外装体１と電極体３の間から、角形外装体１と第２壁部６３０ｃの間まで延びていることが好ましい。これにより、封口板２の短手方向において絶縁シート１４と第１壁部６３０ｂが重なった状態となり、また、封口板２の短手方向において絶縁シート１４と第２壁部６３０ｃが重なった状態となる。このため、第１正極タブ群４０ａないし第２正極タブ群４０ｂが角形外装体１と直接接触することをより確実に防止できる。なお、封口板２の短手方向において、第１壁部６３０ｂの厚み、及び第２壁部６３０ｃの厚みは、それぞれ、絶縁シート１４の厚みよりも大きいことが好ましい。
図１６に示すように、封口板２の短手方向において、角形外装体１と第１壁部６３０ｂの距離は、角形外装体１と電極体３の距離よりも大きい。また、封口板２の短手方向において、角形外装体１と第２壁部６３０ｃの距離は、角形外装体１と電極体３の距離よりも大きい。このような構成であると、第１正極タブ群４０ａないし第２正極タブ群４０ｂが角形外装体１と直接接触することをより確実に防止できる。
また、正極集電部材６が第１正極集電体６ａと第２正極集電体６ｂからなり、第２正極集電体に第１正極タブ群４０ａ及び第２正極タブ群４０ｂが接続されている。このため、より簡単な方法で、より高い体積エネルギー密度を有する角形二次電池を作製することができる。
図１７に示すように、封口板２の電極体３側の面には、第１凹部２ｃが設けられている。また、図６に示すように第２絶縁部材６３において封口板２に対向する部分に第１凸部７０が設けられている。角形二次電池２０において、第１凸部７０は、第１凹部２ｃ内に配置される。これにより、封口板２に対して平行な面内において、第２絶縁部材６３が封口板２に対して大きくずれることを抑制できる。
なお、第１凸部７０及び第１凹部２ｃの形状は特に限定されない。封口板２に対して垂直な方向から見たとき、第１凸部７０の形状が円形であることが好ましい。また、封口板２に対して垂直な方向から見たとき、第１凹部２ｃの形状が円形であることが好ましく、長円形状であることがより好ましい。
封口板２の短手方向における第１凹部２ｃの幅と第１凸部７０の幅の差は、５ｍｍ以下であることが好ましく、３ｍｍ以下であることがより好ましく、１ｍｍ以下であることが更に好ましい。
封口板２に対して垂直な方向から見たとき、封口板２の長手方向における第１凹部２ｃの幅は、封口板２の短手方向における第１凹部２ｃの幅よりも大きいことが好ましい。
封口板２の長手方向における第１凹部２ｃの幅と第１凸部７０の幅の差は、封口板２の短手方向における第１凹部２ｃの幅と第１凸部７０の幅の差よりも大きいことが好ましい。このような構成であると、封口板２の短手方向における、第２絶縁部材６３の封口板２に対するずれを抑制できると共に、第２絶縁部材６３を容易に封口板２に組み付けることが可能となる。
なお、第１凸部７０及び第１凹部２ｃの平面視の形状は、線状や点状とすることが好ましく、点状とすることがより好ましい。
封口板２の長手方向において、第１凹部２ｃは、ガス排出弁１７と電解液注液孔１５の間に配置されることが好ましい。封口板２の長手方向において、第２絶縁部材６３は、電解液注液孔１５よりも正極端子７側で他の部品に接続されていることが好ましい。このような構成であると、より離れた複数個所において第２絶縁部材６３が封口板２に直接ないし間接的に接続されるため、封口板２に対して平行な面内において、第２絶縁部材６３が封口板２に対してずれることをより効果的に抑制できる。なお、角形二次電池２０においては、第２絶縁部材６３は、封口板２に固定された第１絶縁部材１０に接続されている。また、第２絶縁部材６３は、封口板２に第１絶縁部材１０及び正極端子７を介して固定された導電部材６１に固定されている。
封口板２の短手方向において、第１凹部２ｃは封口板２の中心よりも封口板２の端部側にずれていることが好ましい。このような構成であると、封口板２に第１凹部２ｃを設けた場合であっても、封口板２の強度が低下することを抑制できる。このため、封口板２が変形し難くなる。
角形二次電池２０では、第２絶縁部材６３は、変形板６２と第１正極集電体６ａの間に配置され、第１正極集電体６ａと固定された絶縁部材第１領域６３ｘと、封口板２上に配置される絶縁部材第２領域６３ｙを有する。そして、第２絶縁部材６３の絶縁部材第２領域に第１凸部７０が形成されている。このため、第２絶縁部材６３が封口板２に対してずれることにより、電流遮断機構６０の脆弱部に負荷が加わることを抑制できる。あるいは、第１正極タブ群４０ａないし第２正極タブ群４０ｂが損傷することを防止できる。
なお、第１凹部２ｃの深さは、第１凹部２ｃの周囲の封口板２の厚みに対して、３０％〜７０％であることが好ましい。また、封口板２の短手方向において、封口板２の中心から第１凹部２ｃまでの距離は、封口板２の長さに対して１／１０以上であることが好ましく、１／８以上であることがより好ましく、１／５以上であることが更に好ましい。
図１７に示すように、封口板２の電極体３側の面には、第２凹部２ｄが設けられている。また、図６に示すように第１絶縁部材１０において封口板２に対向する部分に第２凸部７１が設けられている。角形二次電池２０において、第２凸部７１は、第２凹部２ｄ内に配置される。これにより、封口板２に対して平行な面内において、第１絶縁部材１０が封口板２に対して大きくずれることを抑制できる。
なお、第２凸部７１及び第２凹部２ｄの形状は特に限定されない。封口板２に対して垂直な方向から見たとき、第２凸部７１の形状が円形であることが好ましい。また、封口板２に対して垂直な方向から見たとき、第２凹部２ｄの形状が円形であることが好ましく、長円形状であることがより好ましい。
封口板２の短手方向における第２凹部２ｄの幅と第２凸部７１の幅の差は、５ｍｍ以下であることが好ましく、３ｍｍ以下であることがより好ましく、１ｍｍ以下であることが更に好ましい。
なお、第２凸部７１及び第２凹部２ｄの平面視の形状は、線状や点状とすることが好ましく、点状とすることがより好ましい。
変形板６２と第１正極集電体６ａの間に配置されるとともに第１正極集電体６ａに固定される第２絶縁部材６３は、第１絶縁部材１０に接続されることが好ましい。このような場合、第１絶縁部材１０に設けた第２凸部７１を封口板２に設けた第２凹部２ｄ内に配置し、第１絶縁部材１０が封口板２に対して大きくずれることを抑制することにより、電流遮断機構６０の脆弱部に負荷が加わることをより効果的に抑制できる。
封口板２の長手方向において、第２凹部２ｄは、正極端子取り付け孔２ａよりも外側に配置されることが好ましい。このような構成であると、封口板２の長手方向において、正極端子取り付け孔２ａよりも内側に第２凹部２ｄを設けた場合と比較し、封口板２の強度が低下することを抑制できる。また、封口板２の短手方向において、第２凹部２ｄは、封口板２の中心よりも封口板２の端部側に配置されることが好ましい。また、封口板２に第１凹部２ｃが形成される場合、封口板２の短手方向において、封口板２の中心よりも一方側に第１凹部２ｃが形成され、封口板２の中心よりも他方側に第２凹部２ｄが形成されることが好ましい。
なお、第２凹部２ｄの深さは、第２凹部２ｄの周囲の封口板２の厚みに対して、３０％〜７０％であることが好ましい。また、封口板２の短手方向において、封口板２の中心から第２凹部２ｄまでの距離は、封口板２の長さに対して１／１０以上であることが好ましく、１／８以上であることがより好ましく、１／５以上であることが更に好ましい。
図１７に示すように、封口板２の電極体３側の面には、第３凹部２ｅが設けられている。図１８に示すように、封口板２と第２負極集電体８ｂの間に配置される内部側絶縁部材１２において封口板２に対向する部分には、第３凸部７２が設けられている。角形二次電池２０において、第３凸部７２は、第３凹部２ｅ内に配置される。これにより、封口板２に対して平行な面内において、内部側絶縁部材１２が封口板２に対して大きくずれることを抑制できる。
なお、第３凸部７２及び第３凹部２ｅの形状は特に限定されない。封口板２に対して垂直な方向から見たとき、第３凸部７２の形状が円形であることが好ましい。また、封口板２に対して垂直な方向から見たとき、第３凹部２ｅの形状が円形であることが好ましく、長円形状であることがより好ましい。
封口板２の短手方向における第３凹部２ｅの幅と第３凸部７２の幅の差は、５ｍｍ以下であることが好ましく、３ｍｍ以下であることがより好ましく、１ｍｍ以下であることが更に好ましい。
封口板２に対して垂直な方向から見たとき、封口板２の長手方向における第３凹部２ｅの幅は、封口板２の短手方向における第３凹部２ｅの幅よりも大きいことが好ましい。
封口板２の長手方向における第３凹部２ｅの幅と第３凸部７２の幅の差は、封口板２の短手方向における第３凹部２ｅの幅と第３凸部７２の幅の差よりも大きいことが好ましい。このような構成であると、封口板２の短手方向における、内部側絶縁部材１２の封口板２に対するずれを抑制できると共に、内部側絶縁部材１２を容易に封口板２に組み付けることが可能となる。
なお、第３凸部７２及び第３凹部２ｅの平面視の形状は、線状や点状とすることが好ましく、点状とすることがより好ましい。
封口板２の短手方向において、第３凹部２ｅは封口板２の中心よりも封口板２の端部側にずれていることが好ましい。このような構成であると、封口板２に第３凹部２ｅを設けた場合であっても、封口板２の強度が低下することを抑制できる。
封口板２の短手方向において、封口板２と第２正極集電体６ｂの間に配置された第２絶縁部材６３に設けられた第１凸部７０が内部に配置された第１凹部２ｃが、封口板２の中心よりも一方側に位置し、封口板２と第２負極集電体８ｂの間に配置された内部側絶縁部材１２に設けられた第３凸部７２が内部に配置された第３凹部２ｅが、封口板２の中心よりも他方側に位置することが好ましい。このような構成であると、封口板２の強度が低下することを抑制できる。
上述の実施形態に係る角形二次電池２０においては、第２絶縁部材６３が、封口板２と第２正極集電体６ｂの間に配置されるベース部６３０ａ、第１壁部６３０ｂ、第２壁部６３０ｃを有する例を示した。第２絶縁部材６３にベース部及び壁部を設ける代わりに、第１絶縁部材１０が、封口板２と第２正極集電体６ｂの間に配置されるベース部、当該ベース部から電極体３側に延びる壁部を有するようにしてもよい。
上述の実施形態に係る角形二次電池２０においては、ベース部６３０ａに第１壁部６３０ｂ及び第２壁部６３０ｃを設ける例を示した。しかしながら、第１壁部６３０ｂ及び第２壁部６３０ｃのいずれか一方のみを設けるようにしてもよい。なお、ベース部６３０ａに第１壁部６３０ｂ及び第２壁部６３０ｃの両方を設けることが好ましい。
上述の実施形態に係る角形二次電池２０においては、複数の正極タブ４０を第１正極タブ群４０ａと第２正極タブ群４０ｂに分ける例を示したが、一つのタブ群とすることもできる。なお、第１正極タブ群４０ａと第２正極タブ群４０ｂを設けることが好ましい。
上述の実施形態に係る角形二次電池２０は電流遮断機構６０を有しているが、電流遮断機構６０を設けなくてもよい。電流遮断機構６０を設けない場合は、正極側も角形二次電池２０の負極側と同様の構成とすることができる。
上述の実施形態に係る角形二次電池２０では、正極集電部材６が第１正極集電体６ａ及び第２正極集電体６ｂの２つの部品からなる例を示したが、正極集電部材６を一つの部品とすることもできる。また、上述の実施形態に係る角形二次電池２０では、負極集電部材８が第１負極集電体８ａ及び第２負極集電体８ｂの２つの部品からなる例を示したが、負極集電部材８を一つの部品とすることもできる。
上述の実施形態に係る角形二次電池２０では、第１正極タブ群４０ａと第２正極タブ群４０ｂ、第１負極タブ群５０ａと第２負極タブ群５０ｂが、それぞれ異なる方向に湾曲する例を示した。しかしながら、これに限定されず、第１正極タブ群４０ａと第２正極タブ群４０ｂが同じ方向に湾曲し、第１負極タブ群５０ａと第２負極タブ群５０ｂが同じ方向に湾曲するようにしてもよい。
上述の実施形態に係る角形二次電池２０では、正極端子７及び負極端子９が封口板２と絶縁される例を示したが、正極端子７及び負極端子９の一方を封口板２と電気的に接続することができる。
封口板２に設けられるガス排出弁１７は、封口板２に設けられた薄肉部であることが好ましい。このようなガス排出弁１７としての薄肉部は、例えば、プレス成形により形成される。また、封口板２に貫通孔を設け、当該貫通孔を薄肉の弁体で塞ぎ、当該弁体を封口板２に溶接接続するようにしてもよい。
＜その他＞
変形板の変形に伴い破断する破断予定部は、集電部材に設けられた脆弱部、集電部材と変形板の接続部、ないし、変形板に設けられた脆弱部とすることが好ましい。脆弱部としては、薄肉部やノッチ等が好ましい。
第１絶縁部材、第２絶縁部材、カバー部は、樹脂製であることが好ましい。例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ペルフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、又はエチレン・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等からなるものを用いることができる。
上述の実施形態においては、電極体３が二つの電極体要素３ａ、３ｂからなる例を示したが、これに限定されない。電極体３が一つの積層型電極体であってもよい。また、電極体３が、長尺状の正極板と長尺状の負極板をセパレータを介して巻回した一つの巻回型電極体であってもよい。また、二つの電極体要素３ａ、３ｂは、それぞれ積層型電極体に限定されず、長尺状の正極板と長尺状の負極板をセパレータを介して巻回した巻回型電極体であってもよい。
電極体が複数枚の正極板及び複数枚の負極板を有する積層型電極体の場合や、電極体が巻回電極体であり、その巻回軸が封口板に対して垂直な方向になるように配置される場合、電極体において、正極板の端部、負極板の端部、及びセパレータの端部が封口板側に位置することが好ましい。このような構成であると、封口板に電解液注液孔が設けられている場合、電極体への電解液の注液性が向上する。このような場合、負極板における負極活物質合剤層の封口板側の端部よりも、セパレータの封口板側の端部が、封口板２側に突出していることが好ましい。また、電極体において、正極板における正極活物質合剤層の封口板側の端部よりも、セパレータの封口板側の端部が、封口板側に突出していることが好ましい。また、正極板とセパレータが接着層により接着され、負極板とセパレータが接着層により接着されていることが好ましい。このような構成であると、第２絶縁部材に、正極活物質合剤層及び負極活物質合剤層が接触し正極活物質合剤層ないし負極活物質合剤層が損傷することを確実に防止できる。
２０・・・角形二次電池、１・・・角形外装体、２・・・封口板、２ａ・・・正極端子取り付け孔、２ｂ・・・負極端子取り付け孔、２ｃ・・・第１凹部、２ｄ・・・第２凹部、２ｅ・・・第３凹部、１００・・・電池ケース、３・・・電極体、３ａ・・・第１の電極体要素、３ｂ・・・第２の電極体要素、４・・・正極板、４ａ・・・正極芯体、４ｂ・・・正極活物質合剤層、４ｄ・・・正極保護層、４０・・・正極タブ、４０ａ・・・第１正極タブ群、４０ｂ・・・第２正極タブ群、５・・・負極板、５ａ・・・負極芯体、５ｂ・・・負極活物質合剤層、５０・・・負極タブ、５０ａ・・・第１負極タブ群、５０ｂ・・・第２負極タブ群、６・・・正極集電部材、６ａ・・・第１正極集電体、６ｃ・・・接続用孔、６ｄ・・・固定用孔、６ｄ１・・・小径部、６ｄ２・・・大径部、６ｅ・・・ずれ防止用孔、６ｆ・・・薄肉部、６ｇ・・・ノッチ、６ｈ・・・接続リブ、６ｘ・・・集電体突起、６ｗ・・・集電体第２凹部、６ｂ・・・第２正極集電体、６ｂ１・・・集電体第１領域、６ｂ２・・・集電体第２領域、６ｂ３・・・集電体第３領域、６ｋ・・・ターゲット孔、６ｍ・・・集電体第１凹部、６ｙ・・・集電体第１開口、６ｚ・・・集電体第２開口、７・・・正極端子、７ａ・・・鍔部、７ｂ・・・挿入部、７ｃ・・・端子貫通孔、７ｘ・・・端子封止部材、７ｙ・・・金属部材、７ｚ・・・ゴム部材、８・・・負極集電部材、８ａ・・・第１負極集電体、８ｘ・・・集電体突起、８ｗ・・・集電体第２凹部、８ｂ・・・第２負極集電体、８ｂ１・・・集電体第１領域、８ｂ２・・・集電体第２領域、８ｂ３・・・集電体第３領域、８ｅ・・・ターゲット孔、８ｆ・・・集電体第１凹部、８ｙ・・・集電体第１開口、９・・・負極端子、１０・・・第１絶縁部材、１０ａ・・・第１絶縁部材本体部、１０ｂ・・・第１側壁、１０ｃ・・・第２側壁、１０ｄ・・・第２端子挿入孔、１０ｅ・・・第１接続部、１０ｆ・・・第２接続部、１０ｇ・・・凹部、１０ｘ・・・第１溝部、１０ｙ・・・第２溝部、１１・・・外部側絶縁部材、１１ａ・・・第１端子挿入孔、１２・・・内部側絶縁部材、１３・・・外部側絶縁部材、１４・・・絶縁シート、１５・・・電解液注液孔、１６・・・封止栓、１７・・・ガス排出弁、６０・・・電流遮断機構、６１・・・導電部材、６１ａ・・・導電部材ベース部、６１ｂ・・・管状部、６１ｃ・・・第３端子挿入孔、６１ｄ・・・フランジ部、６１ｅ・・・押圧突起、６１ｆ・・・導電部材開口部、６２・・・変形板、６２ａ・・・段付き突起、６２ａ１・・・第１突出部、６２ａ２・・・第２突出部、６２ｂ・・・環状リブ、６２ｃ・・・環状薄肉部、６３・・・第２絶縁部材、６３ｘ・・・絶縁部材第１領域、６３ａ・・・絶縁部材第１開口、６３ｂ・・・第３壁部、６３ｃ・・・第４壁部、６３ｄ・・・第３接続部、６３ｅ・・・第４接続部、６３ｆ・・・固定用突起、６３ｆ１・・・拡径部、６３ｇ・・・ずれ防止用突起、６３ｈ・・・爪部、６３ｙ・・・絶縁部材第２領域、６３ｉ・・・絶縁部材第２開口、６３ｋ・・・絶縁部材環状リブ、６３０ａ・・・ベース部、６３０ｂ・・・第１壁部、６３０ｃ・・・第２壁部、６３ｚ・・・絶縁部材第３領域、７０・・・第１凸部、７１・・・第２凸部、７２・・・第３凸部、８０・・・カバー部、９０・・・溶接接続部

Claims (7)

  1. 正極板と負極板を含む電極体と、
    開口を有し、前記電極体を収容する角形外装体と、
    前記開口を封口する封口板と、
    前記正極板又は前記負極板に設けられたタブと、
    複数の前記タブからなるタブ群と、
    前記タブ群に電気的に接続され、前記封口板に取り付けられた端子と、
    前記タブ群及び前記端子に電気的に接続された集電部材と、
    前記封口板と前記集電部材の間に配置された絶縁部材と、を備え、
    前記封口板にはガス排出弁が設けられ、
    前記封口板において前記絶縁部材と対向する位置には第１凹部が設けられ、
    前記絶縁部材において前記封口板と対向する位置には第１凸部が設けられ、
    前記第１凸部は前記第１凹部内に配置され、
    前記第１凹部は、前記封口板の短手方向において前記封口板の中心よりも前記封口板の端部側にずれている角形二次電池。
  2. 前記封口板の短手方向において、前記封口板の中心から前記第１凹部までの距離は、前記封口板の長さに対して１／１０以上である請求項１に記載の角形二次電池。
  3. 前記封口板を平面視したとき、前記封口板の短手方向における前記第１凹部の幅は、前記封口板の長手方向における前記第１凹部の幅よりも小さい請求項１又は２に記載の角形二次電池。
  4. 前記封口板の前記電極体側に配置された第１絶縁部材と、
    前記電極体側に開口部を有し、前記第１絶縁部材の前記電極体側に配置された導電部材と、
    前記導電部材の開口部を封止する変形板と、
    前記変形板と前記集電部材の間に配置された第２絶縁部材とを備え、
    前記第２絶縁部材は、前記変形板と対向するように配置された絶縁部材第１領域と、前記封口板の長手方向において前記絶縁部材第１領域よりも前記封口板の中央側に位置すると共に、前記封口板上に配置された絶縁部材第２領域を有し、
    前記絶縁部材は、前記第２絶縁部材であり、
    前記絶縁部材第２領域に前記第１凸部が設けられた請求項１〜３のいずれかに記載の角形二次電池。
  5. 前記集電部材は、前記変形板の前記電極体側に配置された第１集電体と、前記タブ群が接続された第２集電体とを含み、
    前記第１集電体と第２集電体が溶接接続された請求項４に記載の角形二次電池。
  6. 前記封口板において前記第１絶縁部材と対向する部分に第２凹部が形成され、
    前記第１絶縁部材において前記封口板と対向する部分に第２凸部が形成され、
    前記第２凸部は前記第２凹部内に配置された請求項４又は５に記載の角形二次電池。
  7. 前記封口板の短手方向において、前記第１凹部及び前記第１凸部は、前記封口板の中心よりも前記封口板の一方の端部側に位置し、
    前記封口板の短手方向において、前記第２凹部及び前記第２凸部は、前記封口板の中心よりも前記封口板の他方の端部側に位置する請求項６に記載の角形二次電池。
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