(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装缶と、前記外装缶内に収納され、正極及び負極を含む電極群と、前記外装缶の開口部に取り付けられる蓋と、前記正極の端子部と、前記負極の端子部とを具備する電池であって、
前記正極の端子部または前記負極の端子部のうち少なくとも一方は、
前記蓋に開口された貫通孔と、
前記蓋の貫通孔内に挿入される筒部を有する絶縁ガスケットと、
前記蓋の外面に配置され、台座部を有する外部絶縁体と、
前記外部絶縁体の前記台座部に配置される頭部と、前記頭部から延出し、前記絶縁ガスケットの前記筒部に挿入される軸部とを有する外部端子と、
前記外装缶内に位置し、前記外部端子の前記軸部が挿入される取付孔を有し、前記外部端子と同極性のリードと、
前記蓋の内面と前記リードとの間に配置され、前記蓋と前記リードとを絶縁する内部絶縁体と
を備え、前記外部端子の前記軸部は、前記蓋の前記貫通孔及び前記リードの前記取付孔にかしめ固定され、前記絶縁ガスケットは、前記内部絶縁体及び前記外部絶縁体よりも融点の高い樹脂から形成され、
前記外部絶縁体のロックウェル硬さは、前記絶縁ガスケットのロックウェル硬さより大きく、
前記絶縁ガスケットを形成する前記樹脂は、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体であることを特徴とする電池。
【請求項２】
前記絶縁ガスケットは、前記筒部の一方の開口端にフランジ部を有し、前記フランジ部は前記外部端子の頭部と前記蓋の外面との間に配置されており、前記フランジ部の厚みは、前記外部絶縁体の前記台座部の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体のメルトフローレートは、５ｇ／１０分以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の電池。
【請求項４】
前記正極の端子部及び前記負極の端子部は前記外部絶縁体を備え、前記正極の端子部の前記外部絶縁体の色が、前記負極の端子部の前記外部絶縁体の色と異なることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の電池。
【請求項５】
前記正極の端子部及び前記負極の端子部は前記外部絶縁体を備え、前記正極の端子部または前記負極の端子部の前記外部絶縁体が極性表示を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池に関するもので、特に、外部端子が蓋にカシメにより絶縁性と気密性を保つように固定された電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やパーソナルコンピュータなどの電子機器の進歩に伴い、これら機器に使用される二次電池は、小型化、軽量化が求められてきた。この要求に応え得るエネルギー密度の高い二次電池として、リチウムイオン二次電池が挙げられる。一方、電気自動車、ハイブリッド自動車、電動バイク、フォークリフトなどに代表される大型、大容量電源として、鉛蓄電池、ニッケル水素電池等の二次電池が使われているが、最近ではエネルギー密度の高いリチウムイオン二次電池の採用に向けての開発が盛んになっている。それに応えるため、リチウムイオン二次電池の開発は、高寿命、安全性などを配慮しながら、大型化、大容量化の開発が行われている。
【０００３】
これらの用途の電源として、駆動電力が大きいため、直列あるいは並列に接続した多数個の電池を収納した電池パックが使われる。
【０００４】
電池の大型化、大容量化が進むにつれ、個々の電池から取り出す電流量が大きくなる。外部端子のジュール発熱量を抑えるため、抵抗を小さくする必要があり、外部端子の大型化が必須になってくる。
【０００５】
また、電池を直列あるいは並列接続するために外部リードで電池外部端子間を接続しているが、外部リードに加わるストレスが電池の正極端子および負極端子にダイレクトに加わり、正極端子あるいは負極端子が回転して外部短絡の危険性も懸念される。
【０００６】
特許文献１〜４は、正負極端子のような外部端子を蓋にガスケットを介してかしめ固定する電池に関するもので、ガスケットを二部品で構成することが記載されている。
【０００７】
最近では、高温時でも気密性を保つためにガスケットの材料に高価なふっ素樹脂のテトラフルオロエチエン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）が使用されることが多くなり（例えば特許文献１〜３）、外部端子が大型化するとガスケットも大型化になり、そこに使用する樹脂量も多くなるため、ガスケットは高価になる。
【０００８】
さらに、ＰＦＡは一般的に樹脂材料の中では柔らかく、外部端子が回転するとガスケットが破断する。その結果、外部端子頭部と蓋が接触すれば、短絡の危険性がともなう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−４５４０３
【特許文献２】特開２００３−１１５２８７
【特許文献３】特開２００３−１５１５２８
【特許文献４】特開２０００−１１３８６５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、外部端子が大型化しても絶縁部品に使う高価な樹脂材料の使用が抑えられ、高温時の気密性を確保するとともに、外部端子が回転した際の短絡の危険性を少なくすることが可能な、安全性と信頼性の高い電池を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の電池は、外装缶と、前記外装缶内に収納され、正極及び負極を含む電極群と、前記外装缶の開口部に取り付けられる蓋と、前記正極の端子部と、前記負極の端子部とを具備する電池であって、
前記正極の端子部または前記負極の端子部のうち少なくとも一方は、
前記蓋に開口された貫通孔と、
前記蓋の貫通孔内に挿入される筒部を有する絶縁ガスケットと、
前記蓋の外面に配置され、台座部を有する外部絶縁体と、
前記外部絶縁体の前記台座部に配置される頭部と、前記頭部から延出し、前記絶縁ガスケットの前記筒部に挿入される軸部とを有する外部端子と、
前記外装缶内に位置し、前記外部端子の前記軸部が挿入される取付孔を有し、前記外部端子と同極性のリードと、
前記蓋の内面と前記リードとの間に配置され、前記蓋と前記リードとを絶縁する内部絶縁体と
を備え、前記外部端子の前記軸部は、前記蓋の前記貫通孔及び前記リードの前記取付孔にかしめ固定され、前記絶縁ガスケットは、前記内部絶縁体及び前記外部絶縁体よりも融点の高い樹脂から形成され、
前記外部絶縁体のロックウェル硬さは、前記絶縁ガスケットのロックウェル硬さより大きく、
前記絶縁ガスケットを形成する前記樹脂は、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、外部端子が大型化しても絶縁部品に使う高価な樹脂材料の使用が抑えられ、高温時の気密性を確保するとともに、外部端子が回転した際の短絡の危険性を少なくすることが可能な、安全性と信頼性の高い電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態の電池を示す展開斜視図。
【図２】図１の電池の外観を示す斜視図。
【図３】図２のIII−III線に沿った縦断面を矢印方向から見た時のカシメ固定前の外部端子の配置図。
【図４】カシメ固定後の図３の外部端子を示す断面図。
【図５】図１の電池の蓋の要部を示す拡大模式図。
【図６】従来の電池の外部端子構造の一例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態に係わる電池を図面を参照して説明する。なお、本発明は、これら実施形態に限られるものではない。
【００１５】
図１に示す電池は、密閉型の角型非水電解質二次電池である。外装缶１は、有底角筒形状をなし、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄あるいはステンレスなどの金属から形成される。
【００１６】
電極群２は、例えば、シート状の正極とシート状の負極との間にセパレータを挟んで渦巻状に捲回した後、全体を扁平形状に加圧成形することにより作製される。正極（図示しない）は、集電体と、集電体の片面もしくは両面に積層された正極活物質層とを有する。一方、負極（図示しない）は、集電体と、集電体の片面もしくは両面に積層された負極活物質層とを有する。正極タブ３は、電極群２の正極集電体に超音波接合され、電極群２の上端面から上向きに導出されている。一方、負極タブ４は、電極群２の負極集電体に超音波接合され、電極群２の上端面から上向きに導出されている。なお、正極タブ３及び負極タブ４は、電極群２の正極及び負極から電気的エネルギーを取り出すことができるものであれば特に限定されず、正極及び負極それぞれの集電体を部分的に延出させたものを使用しても良い。電解液（図示しない）は、電極群２に含浸されている。
【００１７】
図２に示すように、矩形板状の蓋５は、外装缶１の開口部に例えばレーザでシーム溶接され、蓋５の四辺全てにレーザ溶接部６が形成されている。蓋５は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄あるいはステンレスなどの金属から形成される。蓋５と外装缶１は、同じ種類の金属から形成されることが望ましい。電解液の注液口７は、蓋５に開口され、電解液の注液後に封止蓋８で封止される。
【００１８】
図１に示すように、正極の端子部９（＋）と負極の端子部９（−）は、蓋５に設けられている。正極の端子部９（＋）及び負極の端子部９（−）は、リード１０と、内部絶縁体１１と、絶縁ガスケット１２と、外部絶縁体１３と、外部端子１４とそれぞれを有する。
【００１９】
蓋５の外面には、矩形状の凹部１５が２つ設けられ、一方の凹部１５に正極の外部端子１４が収容され、かつ他方の凹部１５に負極の外部端子１４が収容される。各凹部１５には、貫通孔１６が設けられている。
【００２０】
正極及び負極のリード１０は、それぞれ、外部端子１４の軸部の取付孔としての貫通孔１０ａを持つ矩形板状をなす。正極及び負極の各リード１０は、外装缶１内に位置している。正極のリード１０は、正極タブ３に例えば溶接などで接合されている。一方、負極のリード１０は、負極タブ４に例えば溶接などで接合されている。
【００２１】
正極及び負極の内部絶縁体１１は、それぞれ、蓋５の貫通孔１６及びリード１０の貫通孔１０ａと連通する貫通孔１１ａを有する矩形板状をなす。正極の内部絶縁体１１は、蓋５の内面と正極のリード１０の間に配置され、蓋５と正極リード１０とを絶縁している。一方、負極の内部絶縁体１１は、蓋５の内面と負極のリード１０の間に配置され、蓋５と負極リード１０とを絶縁している。
【００２２】
図３に示すように、正極及び負極の絶縁ガスケット１２は、それぞれ、円筒状の筒部１２ａと、筒部１２ａの一方の開口端に鍔状に形成されたフランジ部１２ｂとを有する。正極の絶縁ガスケット１２の筒部１２ａは、蓋５の凹部１５内の貫通孔１６に挿入され、筒部１２ａの他方の開口端が正極内部絶縁体１１の貫通孔１１ａに挿入されている。正極絶縁ガスケット１２のフランジ部１２ｂは、蓋５の凹部１５内の貫通孔１６の周縁を覆っている。一方、負極の絶縁ガスケット１２の筒部１２ａは、蓋５の凹部１５内の貫通孔１６に挿入され、筒部１２ａの他方の開口端が負極内部絶縁体１１の貫通孔１１ａに挿入されている。負極絶縁ガスケット１２のフランジ部１２ｂは、蓋５の凹部１５内の貫通孔１６の周縁を覆っている。
【００２３】
正極及び負極の外部絶縁体１３は、貫通孔１３ａを有する矩形板状の台座部１３ｂと、台座部１３ｂの四辺から上方に立ち上がった側壁部１３ｃとを有する。正極の外部絶縁体１３は、蓋５の凹部１５内に配置され、正極外部絶縁体１３の貫通孔１３ａ内に正極絶縁ガスケット１２のフランジ部１２ｂが挿入される。一方、負極の外部絶縁体１３は、蓋５の凹部１５内に配置され、負極外部絶縁体１３の貫通孔１３ａ内に負極絶縁ガスケット１２のフランジ部１２ｂが挿入される。
【００２４】
正極及び負極の外部端子１４は、図１に示すように、矩形状の頭部１４ａと、頭部１４ａから下方に延出された軸部１４ｂとを有する。図３に示すように、正極の外部端子１４の頭部１４ａが、正極絶縁ガスケット１２のフランジ部１２ｂ及び正極の外部絶縁体１３の台座部１３ｂ並びに側壁部１３ｃで囲まれた空間内に収容される。正極の外部端子１４の軸部１４ｂは、正極絶縁ガスケット１２の筒部１２ａ及び正極リード１０の貫通孔１０ａに挿入され、軸部１４ｂの下端が貫通孔１０ａから突出している。一方、負極の外部端子１４の頭部１４ａが、負極絶縁ガスケット１２のフランジ部１２ｂ及び負極の外部絶縁体１３の台座部１３ｂ並びに側壁部１３ｃで囲まれた空間内に収容される。負極の外部端子１４の軸部１４ｂは、負極絶縁ガスケット１２の筒部１２ａ及び負極リード１０の貫通孔１０ａに挿入され、軸部１４ｂの下端が貫通孔１０ａから突出している。
【００２５】
正極及び負極の外部端子１４は、頭部１４ａの位置を固定しながら軸部１４ｂを軸方向に加圧すると、図４に示すように、軸部１４ｂが拡径変形（膨張変形）する。その結果、外部端子１４の軸部１４ｂと蓋５の貫通孔１６との間に位置する絶縁ガスケット１２が圧縮されるとともに、この圧縮により絶縁ガスケット１２が内部絶縁体１１及び外部絶縁体１３と密着し、さらに、外部端子１４の軸部１４ｂがリード１０の貫通穴１０ａに密着する。つまり、外部端子１４が蓋５に外部絶縁体１３と絶縁ガスケット１２と内部絶縁体１１とを介してかしめ固定されると共に、リード１０ともかしめ固定される。これにより、正極及び負極の外部端子１４と蓋５は、絶縁性と気密性が確保された状態で固定され、さらに正極の外部端子１４と正極のリード１０は、電気的接続が確保された状態で固定される。負極の外部端子１４と負極のリード１０も、電気的接続が確保された状態で固定される。
【００２６】
ここで、外部絶縁体１３、絶縁ガスケット１２及び内部絶縁体１１は、いずれも、樹脂成形品であることが望ましく、３部品とも外部端子１４のカシメで蓋５に固定されている。
【００２７】
カシメ固定による気密性確保に重要な部品は、絶縁ガスケット１２であり、外部絶縁体１３および内部絶縁体１１より融点の高い樹脂材料を使用した成形品を使用し、高温時（例えば１００℃以下）での気密性確保を狙うものである。また、外部絶縁体１３は、絶縁ガスケット１２に比して硬い材料を使用すると、機械的強度を高めることができ、外部端子が回転した際の短絡の危険性を低くすることが可能となる。
【００２８】
図６は、前述した特許文献１〜４のように二部品を使用する例である。絶縁ガスケット２１の円筒部２２の一方の開口端にフランジ部２３が設けられている。フランジ部２３は、外部端子頭部１４ａの台座を兼ねている。フランジ部２３の四辺からは側壁部２４が立ち上がっている。絶縁ガスケット２１の円筒部２２の他方の開口端は、内部絶縁体１１の貫通孔内に挿入されている。外部端子１４の軸側からカシメにより軸部１４ｂを拡径変形させることにより、外部端子１４と蓋５との隙間がなくなり、絶縁性と気密性を確保している。同様に、蓋５とリード１０も絶縁性を確保し、さらに外部端子１４の軸部１４ｂとリード１０は電気的接続が確保され固定されている。
【００２９】
本実施形態で使用する絶縁ガスケット１２は、図６に示す絶縁ガスケット２１に比して、樹脂材料の使用量が少量であることは明らかであり、高価な樹脂材料であるＰＦＡを使用しても、材料費アップが抑えられる。さらに、本実施形態に係る絶縁ガスケット１２は、絶縁ガスケット２１に比べて小さい形状でできるため、成形金型で多数個取りが可能になり、ガスケットの生産性が上がり、加工費が抑えられる効果が得られ、ガスケットのコストダウンが可能になる。
【００３０】
絶縁ガスケット１２に使用される融点の高い樹脂材料は、電解液に対する耐性に優れるふっ素樹脂成形品であることが望ましく、代表的な樹脂として、融点が３００〜３１０℃のテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下ＰＦＡとする）を挙げることができる。
【００３１】
ＰＦＡは、メルトフローレート（以下、ＭＦＲと称す）が５ｇ／１０分以下であることが望ましい。これにより、さらに高温時の樹脂の流れが抑えられ、気密性が向上する。ＭＦＲは、温度３７２℃、荷重５ｋｇの条件で測定される。
【００３２】
絶縁ガスケット１２のフランジ部１２ｂの厚みは、外部絶縁体１３の台座部１３ｂの厚みよりも大きいことが望ましい。これにより、カシメ時に、気密性確保に重要な絶縁ガスケット１２のフランジ部１２ｂが最初に潰れる。その後、フランジ部１２ｂは、外部絶縁体１３の台座部１３ｂとの隙間を埋めながら外部端子１４の頭部１４ａと蓋５の間に固定されることにより、絶縁ガスケット１２と外部絶縁体１３の隙間がなくなり、マイグレーションによる短絡防止構造が可能となる。
【００３３】
外部絶縁体１３に使用する樹脂は、特に限定されるものではないが、絶縁ガスケット１２に使用する樹脂よりも融点が低く、かつ硬いものが好ましい。具体的には、外部絶縁体は、絶縁ガスケットより低融点で、かつロックウェル硬さが絶縁ガスケットより大きいことが望ましい。これにより、外部端子１４にカシメ部を中心に回転力が働いた際、外部端子頭部１４ａと蓋５により加わった力で外部絶縁体が破断するのを回避することができ、外部端子頭部１４ａと蓋５との接触による短絡を防止することができる。
【００３４】
絶縁ガスケット１２にＰＦＡを使用する場合、ＰＦＡのロックウェル硬さがＲ５０程度であるため、それより大きい材料として、Ｒ８５〜１１０で、融点１６０〜１７０℃のポリプロピレン（ＰＰ）、Ｒ１１０〜１２０で、融点２６４℃のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、Ｒ１１８〜１２４で、融点２８０〜２９０℃のポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などが挙げられる。ロックウェル硬さは、ＪＩＳ  Ｋ  ７２０２−２のプラスチック−硬さの求め方−第２部：ロックウェル硬さで規定される。
【００３５】
外部絶縁体１３は、射出成形品であることが望ましい。ＭＦＲが５ｇ／１０分以下のＰＦＡは、高温での気密性を確保できるものの、射出成形が難しい。外部絶縁体１３に射出成形品を使用することにより、形状変化の自由度が増すと共に、正極端子あるいは負極端子のカシメに使用するそれぞれの外部絶縁体１３に、「＋」、「−」マークなどの極性表示を形成したり、色違いにすることが可能になるため、容易に極性の区別ができるようになる。図５は、正極の外部絶縁体１３の側壁部１３ｃの上端面に「＋」のマーク２０を表示した例である。射出成形が可能な樹脂は、ＰＰ、ＰＥＴ、ＰＰＳなどが挙げられる。
【００３６】
内部絶縁体１１に使用する樹脂は、特に限定されるものではないが、絶縁ガスケット１２に使用する樹脂よりも融点が低いものが好ましい。また、射出成形が可能であると、形状変化の自由度が増すため、望ましい。具体的には、ＰＰ、ＰＥＴ、ＰＰＳなどが挙げられる。
【００３７】
ここで、代表的な外部端子材料の説明をする。負極活物質に炭素系材料を使用するリチウムイオン二次電池の場合、正極端子は一般的に、アルミニウムあるいはアルミニウム合金が使用され、負極端子は、銅、ニッケル、ニッケルメッキされた鉄などの金属が使用される。また、負極活物質にチタン酸リチウムを使用する場合は、上記に加え、負極端子にアルミニウムあるいはアルミニウム合金を使用してもかまわない。
【００３８】
図１では、正極及び負極双方の外部端子が蓋にカシメで固定されている構造で説明したが、外装缶がアルミニウムあるいはアルミニウム合金の場合、負極の外部端子が蓋にカシメで固定されており、正極のリードは、蓋に直接溶接で取り付けられている構造としてもかまわない。あるいは、外装缶が鉄あるいはステンレスの場合、正極の外部端子が蓋にカシメで固定されており、負極のリードは、蓋に直接溶接で取り付けられている構造としてもかまわない。
【００３９】
図１では、電極群の一方の端面から正負極両電極のタブを引き出したが、タブの導出方法はこれに限らず、例えば、電極群の一方の端面から正極タブを引き出し、かつ他方の端面から負極タブを引き出しても良い。この場合、電極群の両方の端面に、活物質無担時の集電体を露出させ、それぞれを正負極タブとして使用することができる。
【００４０】
図１では、扁平渦巻き形状の電極群を使用したが、電極群の構造は特に限定されず、例えば、正極と負極をその間にセパレータを介在させながら交互に積層した積層型電極群を使用することが可能である。
【００４１】
以下、前述した図１で用いた正極、負極、セパレータ及び電解液について説明する。
【００４２】
正極は、例えば、正極活物質を含むスラリーをアルミニウム箔もしくはアルミニウム合金箔からなる集電体に塗着することにより作製される。正極活物質としては、特に限定されるものではないが、リチウムを吸蔵放出できる酸化物や硫化物、ポリマーなどが使用できる。好ましい活物質としては、高い正極電位が得られるリチウムマンガン複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウム燐酸鉄等が挙げられる。また、負極は、負極活物質を含むスラリーをアルミニウム箔もしくはアルミニウム合金箔からなる集電体に塗着することにより作製される。負極活物質としては、特に限定されるものではないが、リチウムを吸蔵放出できる金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物、合金等が使用でき、好ましくは、リチウムイオンの吸蔵放出電位が金属リチウム電位に対して０．４Ｖ以上貴となる物質である。このようなリチウムイオン吸蔵放出電位を有する負極活物質は、アルミニウムもしくはアルミニウム合金とリチウムとの合金反応を抑えられることから、負極集電体および負極関連構成部材へのアルミニウムもしくはアルミニウム合金の使用を可能とする。たとえば、チタン酸化物、リチウムチタン酸化物、タングステン酸化物、アモルファススズ酸化物、スズ珪素酸化物、酸化珪素などがあり、中でもリチウムチタン複合酸化物が好ましい。セパレータとしては、微多孔性の膜、織布、不織布、これらのうち同一材または異種材の積層物等を用いることができる。セパレータを形成する材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合ポリマー、エチレン−ブテン共重合ポリマー等を挙げることができる。
【００４３】
電解液は、非水溶媒に電解質（例えば、リチウム塩）を溶解させることにより調製された非水電解液が用いられる。非水溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γ−ブチロラクトン（γ−ＢＬ）、スルホラン、アセトニトリル、１，２−ジメトキシエタン、１，３−ジメトキシプロパン、ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルテトラヒドロフラン等を挙げることができる。非水溶媒は、単独で使用しても、２種以上混合して使用してもよい。電解質としては、例えば、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4）、六フッ過リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、六フッ化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ6）、トリフルオロメタスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）等のリチウム塩を挙げることができる。電解質は単独で使用しても、２種以上混合して使用してもよい。電解質の非水溶媒に対する溶解量は、０．２ｍｏｌ／Ｌ〜３ｍｏｌ／Ｌとすることが望ましい。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００４５】
（実施例１）
外部絶縁体１３および内部絶縁体１１の樹脂材料にＰＰを使用し、絶縁ガスケット１２にＭＦＲが２ｇ／１０分のＰＦＡ（ダイキン工業（株）製の商品名ＡＰ−２３０）を使用し、外部端子１４及び蓋５にアルミニウム合金を使用し、前述した図４のようにカシメを行ったあとの蓋５を作製した。
【００４６】
（実施例２）
絶縁ガスケット１２にＭＦＲが２５ｇ／１０分のＰＦＡ（ダイキン工業（株）製の商品名ＡＰ−２０１ＳＨ）を使用すること以外は、実施例１と同様にして蓋５を作製した。
【００４７】
得られた実施例１，２の蓋に対し、Ｈｅリーク試験を行った。各蓋に設けられた外部端子頭部を下にして固定冶具に置き、Ｈｅリークディテクタを稼動させて冶具とＨｅリークディテクタ間の配管内を真空引きした。外部端子の軸部とリードとのかしめ接続部にＨｅガスを吹き付け、真空状態の配管内に浸入するＨｅ量を測定した。各実施例について５個ずつ測定を行い、測定結果の平均を下記表１に示す。
【００４８】
その後、実施例１，２の蓋を１３０℃の恒温槽に1時間放置後に取り出し、室温に1時間放置後、同様にＨｅリーク試験を実施した。各実施例について５個ずつ測定を行い、測定結果の平均を下記表１に示す。
【表１】
0005566641.tif 000002
【００４９】
表１から明らかな通りに、実施例１、すなわちＭＦＲが５ｇ／１０分以下のＰＦＡを絶縁ガスケットに使用した蓋は、試験後でもＨｅリークを検出しなかった。これは、カシメ部が、１３０℃の高温を経験しても気密性の劣化がないことを意味する。
【００５０】
また、実施例１，２それぞれの気密性を、前述した図６に示す構造の蓋の気密性と比較した。実施例１は、図６に示す蓋５の絶縁ガスケット２１及び内部絶縁体１１に実施例１と同じＭＦＲ値のＰＦＡを使用した参考例１の場合と遜色のない気密性が得られた。一方、実施例２は、図６に示す蓋５の絶縁ガスケット２１及び内部絶縁体１１に実施例２と同じＭＦＲ値のＰＦＡを使用した参考例２の場合と遜色のない気密性を得られた。よって、カシメに使用される樹脂成形品を外部絶縁体、絶縁ガスケット、内部絶縁体３部品で構成し、絶縁ガスケットに外部絶縁体及び内部絶縁体より融点の高い樹脂材料を使用することによって、絶縁ガスケット２１及び内部絶縁体１１に高融点材料を使用する場合と遜色のない気密性を得られる。さらに、外部絶縁体に絶縁ガスケットより硬い樹脂材料を使用することにより、気密性を確保しつつ、部品材料費の増加を抑え、さらに短絡の危険性を回避することが可能である。
【００５１】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］外装缶と、前記外装缶内に収納され、正極及び負極を含む電極群と、前記外装缶の開口部に取り付けられる蓋と、前記正極の端子部と、前記負極の端子部とを具備する電池であって、前記正極の端子部または前記負極の端子部のうち少なくとも一方は、前記蓋に開口された貫通孔と、前記蓋の貫通孔内に挿入される筒部を有する絶縁ガスケットと、前記蓋の外面に配置され、台座部を有する外部絶縁体と、前記外部絶縁体の前記台座部に配置される頭部と、前記頭部から延出し、前記絶縁ガスケットの前記筒部に挿入される軸部とを有する外部端子と、前記外装缶内に位置し、前記外部端子の前記軸部が挿入される取付孔を有し、前記外部端子と同極性のリードと、前記蓋の内面と前記リードとの間に配置され、前記蓋と前記リードとを絶縁する内部絶縁体とを備え、前記外部端子の前記軸部は、前記蓋の前記貫通孔及び前記リードの前記取付孔にかしめ固定され、前記絶縁ガスケットは、前記内部絶縁体及び前記外部絶縁体よりも融点の高い樹脂から形成されることを特徴とする電池。
［２］前記外部絶縁体のロックウェル硬さは、前記絶縁ガスケットのロックウェル硬さより大きいことを特徴とする［１］に記載の電池。
［３］前記絶縁ガスケットは、前記筒部の一方の開口端にフランジ部を有し、前記フランジ部は前記外部端子の頭部と前記蓋の外面との間に配置されており、前記フランジ部の厚みは、前記外部絶縁体の前記台座部の厚みよりも大きいことを特徴とする［１］または［２］に記載の電池。
［４］前記絶縁ガスケットを形成する前記樹脂は、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体であることを特徴とする［１］〜［３］いずれか１に記載の電池。
［５］前記テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体のメルトフローレートは、５ｇ／１０分以下であることを特徴とする［１］〜［４］いずれかに記載の電池。
［６］前記正極の端子部及び前記負極の端子部は前記外部絶縁体を備え、前記正極の端子部の前記外部絶縁体の色が、前記負極の端子部の前記外部絶縁体の色と異なることを特徴とする［１］〜［５］いずれかに記載の電池。
［７］前記正極の端子部及び前記負極の端子部は前記外部絶縁体を備え、前記正極の端子部または前記負極の端子部の前記外部絶縁体が極性表示を有することを特徴とする［１］〜［５］いずれかに記載の電池。
【符号の説明】
【００５２】
１…外装缶、２…電極群、３…正極タブ、４…負極タブ、５…蓋、９（＋）…正極の端子部、９（−）…負極の端子部、１０…正負極のリード、１１…正負極の内部絶縁体、１２…正負極の絶縁ガスケット、１２ａ…筒部、１２ｂ…フランジ部、１３…正負極の外部絶縁体、１３ａ…貫通孔、１３ｂ…台座部、１３ｃ…側壁部、１４…外部端子、１４ａ…頭部、１４ｂ…軸部、２０…極性表示、２１…絶縁ガスケット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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