(57)【要約】【課題】接続抵抗が低減された二次電池を提供する。【解決手段】二次電池は、捲回電極群と、電池缶と、電池蓋１０２と、電池蓋に取り付けられた正極端子部材および負極端子部材と、捲回電極群の正極電極と正極端子部材１０４とを接続する正極集電体１８０と、捲回電極群の負極電極と負極端子部材１０５とを接続する負極集電体１９０とを備え、負極端子部材１０５は、電池蓋１０２上に負極用端子台１６０ｎを介して配置される負極外部端子板１５１と、一端が負極集電体１９０に接続され、他端が負極外部端子板１５１にカシメられる負極接続端子１５５とを有し、負極外部端子板１５１の材質は、銅または銅合金であって、負極外部端子板１５１の表面には、負極外部端子板１５１の材質よりも硬度の低い錫からなる錫メッキ層１２０が形成され、負極接続端子１５５は、錫メッキ層１２０を介して負極外部端子板１５１にカシメられている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極電極および負極電極をセパレータを介在させて捲回した捲回電極群と、
前記捲回電極群を収容する電池缶と、
前記電池缶を封止する電池蓋と、
前記電池蓋に取り付けられた正極端子部材および負極端子部材と、
前記正極電極と前記正極端子部材とを接続する正極集電体と、
前記負極電極と前記負極端子部材とを接続する負極集電体とを備え、
前記負極端子部材は、前記電池蓋上に絶縁部材を介して配置される負極外部端子板と、一端が前記負極集電体に接続され、他端が前記負極外部端子板にカシメられる負極接続端子とを有し、
前記負極外部端子板の材質は、銅または銅合金であって、
前記負極外部端子板の表面には、前記負極外部端子板の材質よりも硬度の低い材質からなる金属メッキ層が形成され、
前記負極接続端子は、前記金属メッキ層を介して前記負極外部端子板にカシメられていることを特徴とする二次電池。
【請求項２】
請求項１に記載の二次電池において、
前記金属メッキ層は、前記負極外部端子板の材質よりもレーザ光の吸収率の高い材質からなり、
負極カシメ部が前記金属メッキ層を介して負極外部端子板にレーザ溶接または電子ビーム溶接されていることを特徴とする二次電池。
【請求項３】
請求項１または２に記載の二次電池において、
前記金属メッキ層は、錫メッキ層であることを特徴とする二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド型の電気自動車や純粋な電気自動車等の動力源として大容量（Ｗｈ）の二次電池が開発されており、その中でもエネルギー密度（Ｗｈ／ｋｇ）の高い角形のリチウムイオン二次電池が注目されている。
【０００３】
角形のリチウムイオン二次電池においては、正極箔に正極活物質を塗工した正極電極、負極箔に負極活物質を塗工した負極電極およびそれぞれを絶縁するためのセパレータを重ね合わせて捲回することで扁平形状の捲回電極群が形成される。捲回電極群は、電池容器の電池蓋に設けられた正極端子部材および負極端子部材に電気的に接続される。捲回電極群は、電池容器の電池缶に収容され、電池缶の開口部は電池蓋で封止溶接される。二次電池は、捲回電極群を収容した電池容器の注液孔から電解液が注液された後、注液栓が挿入されてレーザ溶接により封止溶接されることで形成される。
【０００４】
複数の二次電池の正極端子部材と負極端子部材とをバスバーなどの導電部材で電気的に接続することで組電池が形成される。バスバーは、ボルト、ナットによる締結部材により、あるいは、溶接により二次電池に接続される。特許文献１には、端子部材として外部端子板と接続端子とを備え、接続端子と外部端子板とが電池蓋にカシメ固定された後、接続端子と外部端子とがレーザ光で４カ所、スポット溶接された二次電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−５４２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
たとえば、純粋な電気自動車のように大きな出力が要求される二次電池では、二次電池に大電流が流れることになる。このため、接続端子や外部端子板などの導電部材間の接続抵抗は低いことが望ましい。特許文献１に記載の二次電池では、負極外部端子板に対して直接に負極接続端子がカシメ固定されている。しかしながら、負極外部端子板と負極接続端子のカシメ部との密着性は、必ずしも良好ではなく、接続抵抗を低減させるために密着性を向上させる点で改善の余地があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、正極電極および負極電極をセパレータを介在させて捲回した捲回電極群と、捲回電極群を収容する電池缶と、電池缶を封止する電池蓋と、電池蓋に取り付けられた正極端子部材および負極端子部材と、正極電極と正極端子部材とを接続する正極集電体と、負極電極と負極端子部材とを接続する負極集電体とを備え、負極端子部材は、電池蓋上に絶縁部材を介して配置される負極外部端子板と、一端が負極集電体に接続され、他端が負極外部端子板にカシメられる負極接続端子とを有し、負極外部端子板の材質は、銅または銅合金であって、負極外部端子板の表面には、負極外部端子板の材質よりも硬度の低い材質からなる金属メッキ層が形成され、負極接続端子は、金属メッキ層を介して負極外部端子板にカシメられていることを特徴とする二次電池である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、負極接続端子が金属メッキ層を介して負極外部端子板にカシメられるため、負極カシメ部を金属メッキ層に良好に密着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る二次電池の外観を示す斜視図。
【図２】二次電池の構成を示す分解斜視図。
【図３】捲回電極群を示す斜視図。
【図４】電池蓋組立体を示す分解斜視図。
【図５】（ａ）は電池蓋に取り付けられた負極端子部材を示す平面図、（ｂ）は電池蓋に取り付けられた正極端子部材を示す平面図。
【図６】（ａ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線切断断面図、（ｂ）は図５（ｂ）のＢ−Ｂ線切断断面図。
【図７】（ａ）は本実施の形態に係る二次電池の負極接続端子のカシメ部と錫メッキ層との密着性を説明する図、（ｂ）および（ｃ）は比較例に係る二次電池の負極接続端子のカシメ部と負極外部端子板との密着性を説明する図。
【図８】（ａ）は本実施の形態に係る二次電池の負極外部端子板の錫メッキ層を示す図、（ｂ）および（ｃ）は変形例に係る二次電池の負極外部端子板の錫メッキ層を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明による二次電池を角形リチウムイオン電池に適用した実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は二次電池１００の外観を示す斜視図であり、図２は二次電池１００の構成を示す分解斜視図である。
【００１１】
図１に示すように、二次電池１００は、電池缶１０１と電池蓋１０２とからなる電池容器を備えている。電池缶１０１および電池蓋１０２の材質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などである。図２に示すように、電池缶１０１は、一対の幅広面１０１ａと一対の幅狭面１０１ｂと底面１０１ｃとを有し、上面が開口された矩形箱状に形成されている。
【００１２】
図２に示すように、電池缶１０１には捲回電極群１７０が収容されている。捲回電極群１７０は、電池蓋組立体１０７によって保持される。捲回電極群１７０は絶縁ケース（不図示）に覆われた状態で電池缶１０１に収容される。絶縁ケースの材質は、ポリプロピレン等の絶縁性を有する樹脂である。これにより、電池缶１０１の底面および側面と、捲回電極群１７０とは電気的に絶縁される。
【００１３】
図１に示すように、電池蓋１０２は、矩形平板状であって、電池缶１０１の開口を塞ぐように溶接されている。つまり、電池蓋１０２は、電池缶１０１を封止している。図２に示すように、電池蓋１０２の一端には捲回電極群１７０の正極電極１７４と電気的に接続される正極端子部材１０４が取り付けられ、電池蓋１０２の他端には捲回電極群１７０の負極電極１７５と電気的に接続される負極端子部材１０５が取り付けられている。
【００１４】
正極端子部材１０４が捲回電極群１７０の正極電極１７４に電気的に接続され、負極端子部材１０５が捲回電極群１７０の負極電極１７５に電気的に接続される。このため、正極端子部材１０４および負極端子部材１０５を介して外部負荷に電力が供給され、あるいは、正極端子部材１０４および負極端子部材１０５を介して外部発電電力が捲回電極群１７０に供給されて充電される。
【００１５】
図示しないが、複数の二次電池が並置されて、隣接する二次電池の正極端子部材１０４と負極端子部材１０５とが金属製の板材からなるバスバーによって電気的に接続されることで、複数の二次電池からなる組電池が形成される。本実施の形態では、正極端子部材１０４の正極ボルト部材１４９と、負極端子部材１０５の負極ボルト部材１５９にバスバーの貫通孔が挿通され、正極ボルト部材１４９および負極ボルト部材１５９のそれぞれにナットが締め付けられることで、複数の二次電池が接続される。
【００１６】
図２に示すように、電池蓋１０２には、電池容器内に電解液を注入するための注液孔１０６ａが穿設されている。注液孔１０６ａは、電解液注入後に注液栓１０６ｂによって封止される。電解液としては、たとえば、エチレンカーボネート等の炭酸エステル系の有機溶媒に６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）等のリチウム塩が溶解された非水電解液を用いることができる。
【００１７】
電池蓋１０２には、ガス排出弁１０３が設けられている。ガス排出弁１０３は、プレス加工によって電池蓋１０２を部分的に薄肉化することで形成されている。ガス排出弁１０３は、二次電池１００が過充電等の異常により発熱してガスが発生し、電池容器内の圧力が上昇して所定圧力に達したときに開裂して、内部からガスを排出することで電池容器内の圧力を低減させる。
【００１８】
図３は捲回電極群１７０を示す斜視図である。図３では、捲回電極群１７０の巻き終り側を展開した状態を示している。図３を参照して、捲回電極群１７０について説明する。蓄電要素である捲回電極群１７０は、長尺状の正極電極１７４および負極電極１７５をセパレータ１７３ａ，１７３ｂを介在させて捲回中心軸Ｗ周りに扁平形状に捲回することで積層構造とされている。
【００１９】
正極電極１７４は、正極活物質合剤が正極箔１７１の両面に塗工された正極塗工部１７６ａと、正極活物質合剤が正極箔１７１の両面に塗工されていない正極未塗工部１７６ｂとを有している。正極活物質合剤は、正極活物質に結着材（バインダ）が配合されてなる。負極電極１７５は、負極活物質合剤が負極箔１７２の両面に塗工された負極塗工部１７７ａと、負極活物質合剤が負極箔１７２の両面に塗工されていない負極未塗工部１７７ｂとを有している。負極活物質合剤は、負極活物質に結着材（バインダ）が配合されてなる。正極活物質と負極活物質との間では、充放電が行われる。
【００２０】
正極箔１７１は厚さ２０μｍ程度のアルミニウム箔である。正極活物質合剤は、正極活物質としてマンガン酸リチウム（化学式ＬｉＭｎ２Ｏ４）１００重量部に対し、導電材として１０重量部の鱗片状黒鉛と結着剤として１０重量部のポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦと記す。）とを添加し、これに分散溶媒としてＮ−メチルビロリドン（以下、ＮＭＰと記す。）を添加、混練して作製する。この正極活物質合剤を正極箔１７１の両面に正極未塗工部１７６ｂを残して塗工する。その後、乾燥、プレス、裁断して正極電極１７４を得る。
【００２１】
負極箔１７２は厚さ１０μｍ程度の銅箔である。負極活物質合剤は、負極活物質として非晶質炭素粉末１００重量部に対して、結着剤として１０重量部のＰＶＤＦを添加し、これに分散溶媒としてＮＭＰを添加、混練して作製する。この負極活物質合剤を負極箔１７２の両面に負極未塗工部１７７ｂを残して塗工する。その後、乾燥、プレス、裁断して負極電極１７５を得る。
【００２２】
捲回電極群１７０は、捲回電極群１７０の幅方向（捲回方向に直交する捲回中心軸Ｗ方向）の一端部に正極未塗工部１７６ｂ（正極箔１７１の露出部）の積層部が設けられ、捲回電極群１７０の幅方向の他端部に負極未塗工部１７７ｂ（負極箔１７２の露出部）の積層部が設けられている。正極未塗工部１７６ｂの積層体および負極未塗工部１７７ｂの積層体は、図示しないが、それぞれ予め押し潰され、捲回電極群１７０の厚み方向中心側から電池缶１０１の両幅広面１０１ａ側に向かってＶ字状に押し広げられることで一対の束状電極接続部に分離される。一対の正極束状電極接続部が、電池蓋組立体１０７の正極集電体１８０（図２参照）と超音波接合され、一対の負極束状電極接続部が電池蓋組立体１０７の負極集電体１９０（図２参照）と超音波接合されることで、電極群組立体が形成される。
【００２３】
図２および図４を参照して負極端子部材１０５および正極端子部材１０４の構成を詳しく説明する。図４は電池蓋組立体１０７を示す分解斜視図である。図４では負極側の構成を示しているが、正極端子部材１０４も負極端子部材１０５と同様の形状、構成であるため、便宜上、かっこ書きで正極側の構成要素の参照番号を付している。
【００２４】
図２に示すように、電池蓋組立体１０７は、電池蓋１０２と、電池蓋１０２に取り付けられた負極端子部材１０５および正極端子部材１０４と、負極電極１７５と負極端子部材１０５とを電気的に接続する負極集電体１９０および正極電極１７４と正極端子部材１０４とを電気的に接続する正極集電体１８０とを含んで構成されている。負極端子部材１０５は、電池蓋１０２上に負極用端子台１６０ｎを介して配置される負極外部端子板１５１と、負極外部端子板１５１および負極集電体１９０に接続された負極接続端子１５５と、ナット（不図示）が締め付けられる負極ボルト部材１５９とを有している。同様に、正極端子部材１０４は、電池蓋１０２上に正極用端子台１６０ｐを介して配置される正極外部端子板１４１と、正極外部端子板１４１および正極集電体１８０に接続された正極接続端子１４５と、ナット（不図示）が締め付けられる正極ボルト部材１４９とを有している。負極ボルト部材１５９および正極ボルト部材１４９の材質は、ステンレス鋼やクロムモリブデン鋼等の合金鋼である。
【００２５】
負極外部端子板１５１、負極接続端子１５５および負極集電体１９０の材質は銅である。正極外部端子板１４１、正極接続端子１４５および正極集電体１８０の材質はアルミニウムである。図４に示すように、負極端子部材１０５は、負極用端子台１６０ｎおよび負極用ガスケット１０９ｎを介して電池蓋１０２に取り付けられる。同様に、正極端子部材１０４は、正極用端子台１６０ｐおよび正極用ガスケット１０９ｐを介して電池蓋１０２に取り付けられる。負極用端子台１６０ｎおよび正極用端子台１６０ｐ、ならびに、負極用ガスケット１０９ｎおよび正極用ガスケット１０９ｐの材質はポリブチレンテレフタレート樹脂やポリフェニレンサルファイド樹脂、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂等の絶縁性を有する樹脂部材である。
【００２６】
図４に示すように、負極外部端子板１５１は、平板状部材であって、一端側に４隅が丸みを帯びた矩形平板状の端子取付部１５３が設けられ、他端側に４隅が丸みを帯びた矩形平板状のバスバー当接部１５２が設けられている。端子取付部１５３とバスバー当接部１５２との間にはくびれ部１５４が設けられている。
【００２７】
端子取付部１５３は負極接続端子１５５が取り付けられる部分であって、端子取付部１５３には後述の負極接続端子１５５の先端側貫通部１５６ａが挿通される円形状の貫通孔１５３ｈが設けられている。バスバー当接部１５２はバスバー（不図示）が当接される部分であって、バスバー当接部１５２には後述の負極ボルト部材１５９の軸部１５９ａが挿通される円形状のボルト挿通孔１５２ｈが設けられている。
【００２８】
同様に、正極外部端子板１４１は、平板状部材であって、一端側に４隅が丸みを帯びた矩形平板状の端子取付部１４３が設けられ、他端側に４隅が丸みを帯びた矩形平板状のバスバー当接部１４２が設けられている。端子取付部１４３とバスバー当接部１４２との間にはくびれ部１４４が設けられている。
【００２９】
端子取付部１４３は正極接続端子１４５が取り付けられる部分であって、端子取付部１４３には後述の正極接続端子１４５の先端側貫通部１４６ａが挿通される円形状の貫通孔１４３ｈが設けられている。バスバー当接部１４２はバスバー（不図示）が当接される部分であって、バスバー当接部１４２には後述の正極ボルト部材１４９の軸部１４９ａが挿通される円形状のボルト挿通孔１４２ｈが設けられている。
【００３０】
後述するように、負極外部端子板１５１の端子取付部１５３の上表面、すなわち負極用端子台１６０ｎに接する側と反対側の面には、錫メッキ層１２０が形成されている（図５（ａ）および図６（ａ）参照）。これに対して、正極外部端子板１４１の端子取付部１４３の上表面、すなわち正極用端子台１６０ｐに接する側と反対側の面には、錫メッキ層が形成されていない（図５（ｂ）および図６（ｂ）参照）。
【００３１】
負極ボルト部材１５９は、矩形板状の頭部１５９ｂと、おねじが形成された軸部１５９ａとを有している。同様に、正極ボルト部材１４９は、矩形板状の頭部１４９ｂと、おねじが形成された軸部１４９ａとを有している。
【００３２】
図４に示すように、負極用端子台１６０ｎは、負極外部端子板１５１が嵌合される嵌合凹部１６５ｎを有している。嵌合凹部１６５ｎは、負極外部端子板１５１と電池蓋１０２との間に介在されるベース部１６１ｎと、ベース部１６１ｎの外縁部の全周から負極外部端子板１５１側に向かって立ち上がる側壁１６３ｎとによって構成されている。ベース部１６１ｎには、負極外部端子板１５１のバスバー当接部１５２に対向する位置において電池蓋１０２側に向かって窪んだ凹部１６２ｎが設けられている。凹部１６２ｎには、負極ボルト部材１５９の頭部１５９ｂが収容される。負極用端子台１６０ｎの電池蓋１０２側の面には、凹部１６２ｎに対応して電池蓋１０２側に突設された凸部（不図示）が形成されている。絶縁性を有する負極用端子台１６０ｎのベース部１６１ｎが、負極外部端子板１５１と電池蓋１０２との間に介在されるため、負極外部端子板１５１と電池蓋１０２とは電気的に絶縁される。
【００３３】
同様に、正極用端子台１６０ｐは、正極外部端子板１４１が嵌合される嵌合凹部１６５ｐを有している。嵌合凹部１６５ｐは、正極外部端子板１４１と電池蓋１０２との間に介在されるベース部１６１ｐと、ベース部１６１ｐの外縁部の全周から正極外部端子板１４１側に向かって立ち上がる側壁１６３ｐとによって構成されている。ベース部１６１ｐには、正極外部端子板１４１のバスバー当接部１４２に対向する位置において電池蓋１０２側に向かって窪んだ凹部１６２ｐが設けられている。凹部１６２ｐには、正極ボルト部材１４９の頭部１４９ｂが収容される。正極用端子台１６０ｐの電池蓋１０２側の面には、凹部１６２ｐに対応して電池蓋１０２側に突設された凸部（不図示）が形成されている。絶縁性を有する正極用端子台１６０ｐのベース部１６１ｐが、正極外部端子板１４１と電池蓋１０２との間に介在されるため、正極外部端子板１４１と電池蓋１０２とは電気的に絶縁される。
【００３４】
負極用端子台１６０ｎの側壁１６３ｎの内面形状は負極外部端子板１５１の外形形状に対応して形成されており、負極外部端子板１５１は負極用端子台１６０ｎの側壁１６３ｎの内側に嵌合される。正極用端子台１６０ｐの側壁１６３ｐの内面形状は正極外部端子板１４１の外形形状に対応して形成されており、正極外部端子板１４１は正極用端子台１６０ｐの側壁１６３ｐの内側に嵌合される。
【００３５】
図４に示すように、負極用端子台１６０ｎのベース部１６１ｎには後述の負極接続端子１５５の基端側貫通部１５６ｂが挿通される円形状の貫通孔１６４ｎが設けられている。同様に、正極用端子台１６０ｐのベース部１６１ｐには後述の正極接続端子１４５の基端側貫通部１４６ｂが挿通される円形状の貫通孔１６４ｐが設けられている。
【００３６】
電池蓋１０２には電池缶内側に向かって窪むように形成された一対の凹部１２２と、後述の負極接続端子１５５の基端側貫通部１５６ｂおよび正極接続端子１４５の基端側貫通部１４６ｂが挿通される一対の貫通孔１２４が設けられている。一対の凹部１２２は、上記したバスバー当接部１４２，１５２に対向する位置に設けられている。この凹部１２２には、上記した正負極用端子台１６０ｐ，１６０ｎに設けられた凸部（不図示）が嵌合される。
【００３７】
図４に示すように、負極用ガスケット１０９ｎおよび正極用ガスケット１０９ｐは、それぞれ円筒状の筒部と、筒部の下端に設けられた鍔部とを備えている。負極用ガスケット１０９ｎは、後述の負極接続端子１５５の基端側貫通部１５６ｂに装着され、正極用ガスケット１０９ｐは、後述の正極接続端子１４５の基端側貫通部１４６ｂに装着される。
【００３８】
負極用ガスケット１０９ｎは、電池蓋１０２と負極接続端子１５５との間に介在するように配置されて、電池蓋１０２と負極接続端子１５５との間が封止されている（図６（ａ）参照）。同様に、正極用ガスケット１０９ｐは、電池蓋１０２と正極接続端子１４５との間に介在するように配置されて、電池蓋１０２と正極接続端子１４５との間が封止されている（図６（ｂ）参照）。負極用ガスケット１０９ｎおよび正極用ガスケット１０９ｐは、上記したように絶縁性を有しているため、負極接続端子１５５および正極接続端子１４５と電池蓋１０２とは電気的に絶縁されている。
【００３９】
図２および図４に示すように、負極集電体１９０は、電池蓋１０２の内面に沿う座面部１９１と、座面部１９１の長辺両側部から略直角に曲がって、電池缶１０１の幅広面１０１ａに沿いながら電池缶１０１の底面１０１ｃに向かって延在する平面板１９２と、平面板１９２の下端に設けた傾斜部１９５により接続される接合平面部１９３とを備えている。座面部１９１には、負極接続端子１５５が取り付けられる貫通孔１９４が設けられている。
【００４０】
図２に示すように、正極集電体１８０は、電池蓋１０２の内面に沿う座面部１８１と、座面部１８１の長辺両側部から略直角に曲がって、電池缶１０１の幅広面１０１ａに沿いながら電池缶１０１の底面１０１ｃに向かって延在する平面板１８２と、平面板１８２の下端に設けた傾斜部１８５により接続される接合平面部１８３とを備えている。座面部１８１には、正極接続端子１４５が取り付けられる貫通孔（不図示）が設けられている。
【００４１】
図４に示すように、負極接続端子１５５は、上記した電池蓋１０２の貫通孔１２４、負極用端子台１６０ｎの貫通孔１６４ｎおよび負極外部端子板１５１の貫通孔１５３ｈを貫通する平面視円形状の貫通部１５６と、貫通部１５６の一端部に設けられる平面視円形状のフランジ１５７と、フランジ１５７から捲回電極群１７０側に向かって突設された円筒状の突部（不図示）とを備えている。
【００４２】
同様に、正極接続端子１４５は、上記した電池蓋１０２の貫通孔１２４、正極用端子台１６０ｐの貫通孔１６４ｐおよび正極外部端子板１４１の貫通孔１４３ｈを貫通する平面視円形状の貫通部１４６と、貫通部１４６の一端部に設けられる平面視円形状のフランジ１４７と、フランジ１４７から捲回電極群１７０側に向かって突設された円筒状の突部（不図示）とを備えている。
【００４３】
図４に示すように、負極接続端子１５５の貫通部１５６は、フランジ１５７から上方に向かって突設される基端側貫通部１５６ｂと、基端側貫通部１５６ｂの上端から上方に向かって突設される先端側貫通部１５６ａとを有している。先端側貫通部１５６ａの外径は、基端側貫通部１５６ｂの外径よりも小さく、先端側貫通部１５６ａの上部は円筒状とされている。
【００４４】
同様に、正極接続端子１４５の貫通部１４６は、フランジ１４７から上方に向かって突設される基端側貫通部１４６ｂと、基端側貫通部１４６ｂの上端から上方に向かって突設される先端側貫通部１４６ａとを有している。先端側貫通部１４６ａの外径は、基端側貫通部１４６ｂの外径よりも小さく、先端側貫通部１４６ａの上部は円筒状とされている。
【００４５】
図５（ａ）は電池蓋１０２に取り付けられた負極端子部材１０５を示す平面図であり、図５（ｂ）は電池蓋１０２に取り付けられた正極端子部材１０４を示す平面図である。図５（ａ）では、錫メッキ層１２０を模式的にハッチングで示している。図６（ａ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線切断断面図であり、図６（ｂ）は図５（ｂ）のＢ−Ｂ線切断断面図である。
【００４６】
図５（ａ）および図６（ａ）に示すように、負極外部端子板１５１の端子取付部１５３の上表面には錫メッキ処理が施され、錫メッキ層１２０が形成されている。錫からなる錫メッキ層１２０は、銅からなる負極外部端子板１５１よりも硬度が低く、かつ、レーザ吸収率が高い。なお、図５（ｂ）および図６（ｂ）に示すように、正極外部端子板１４１の上表面には錫メッキ処理が施されておらず、錫メッキ層は形成されていない。
【００４７】
図６（ａ）に示すように、負極接続端子１５５の下端部に設けられる円筒状の突部１５８の先端は、突部１５８が負極集電体１９０の座面部１９１に形成された貫通孔１９４に挿通され、フランジ１５７が座面部１９１に当接された状態で座面部１９１にカシメられる。その結果、座面部１９１は負極カシメ部１５８ｓとフランジ１５７とによって挟持されている。
【００４８】
同様に、図６（ｂ）に示すように、正極接続端子１４５の下端部に設けられる円筒状の突部１４８の先端は、突部１４８が正極集電体１８０の座面部１８１に形成された貫通孔１８４に挿通され、フランジ１４７が座面部１８１に当接された状態で座面部１８１にカシメられる。その結果、座面部１８１は正極カシメ部１４８ｓとフランジ１４７とによって挟持されている。
【００４９】
図６（ａ）に示すように、負極接続端子１５５の貫通部１５６は、負極用ガスケット１０９ｎが基端側貫通部１５６ｂに装着された状態で、電池蓋１０２の貫通孔１２４、負極用端子台１６０ｎの貫通孔１６４ｎおよび負極外部端子板１５１の貫通孔１５３ｈに挿通される。フランジ１５７と電池蓋１０２の内面とで負極用ガスケット１０９ｎの鍔部が挟まれた後、先端側貫通部１５６ａの円筒状部分の先端が負極外部端子板１５１の端子取付部１５３に施された錫メッキ層１２０にカシメられる。先端側貫通部１５６ａの円筒状部分がカシメられ、拡径されると、錫メッキ層１２０に密着する負極カシメ部１５６ｓが形成される。その結果、図６（ａ）に示すように、負極外部端子板１５１、負極用端子台１６０ｎ、電池蓋１０２および負極用ガスケット１０９ｎの鍔部は、負極カシメ部１５６ｓとフランジ１５７とによって挟持される。
【００５０】
図６（ｂ）に示すように、正極接続端子１４５の貫通部１４６は、正極用ガスケット１０９ｐが基端側貫通部１４６ｂに装着された状態で、電池蓋１０２の貫通孔１２４、正極用端子台１６０ｐの貫通孔１６４ｐおよび正極外部端子板１４１の貫通孔１４３ｈに挿通される。フランジ１４７と電池蓋１０２の内面とで正極用ガスケット１０９ｐの鍔部が挟まれた後、先端側貫通部１４６ａの円筒状部分の先端が正極外部端子板１４１の端子取付部１４３にカシメられる。先端側貫通部１４６ａの円筒状部分がカシメられ、拡径されると、正極外部端子板１４１に密着する正極カシメ部１４６ｓが形成される。その結果、図６（ｂ）に示すように、正極外部端子板１４１、正極用端子台１６０ｐ、電池蓋１０２および正極用ガスケット１０９ｐの鍔部は、正極カシメ部１４６ｓとフランジ１４７とによって挟持される。
【００５１】
図５（ａ）および図６（ａ）に示すように、平面視円形状の負極カシメ部１５６ｓの外縁部は負極外部端子板１５１に隅肉レーザ溶接され、溶接部（溶接金属）１３０ｎが形成されている。溶接部１３０ｎは、端子取付部１５３に施された錫メッキ層１２０の４隅に対応して、負極カシメ部１５６ｓの外縁部において周方向に等間隔となるように４カ所形成されている。溶接部１３０ｎは、負極外部端子板１５１と負極接続端子１５５との間の導通経路を構成している。
【００５２】
図５（ｂ）および図６（ｂ）に示すように、平面視円形状の正極カシメ部１４６ｓの外縁部は正極外部端子板１４１に隅肉レーザ溶接され、溶接部（溶接金属）１３０ｐが形成されている。溶接部１３０ｐは、端子取付部１４３の４隅に対応して、正極カシメ部１４６ｓの外縁部において周方向に等間隔となるように４カ所形成されている。溶接部１３０ｐは、正極外部端子板１４１と正極接続端子１４５との間の導通経路を構成している。
【００５３】
このように、本実施の形態では、負極接続端子１５５の負極カシメ部１５６ｓの外縁部の全周に亘って溶接されているのではなく、断続溶接されている（図５（ａ）参照）。同様に、正極接続端子１４５の正極カシメ部１４６ｓの外縁部の全周に亘って溶接されているのではなく、断続溶接されている（図５（ｂ）参照）。
【００５４】
上述のように、負極接続端子１５５は、負極接続端子１５５の下端が負極集電体１９０にカシメられ（図６（ａ）参照）、負極接続端子１５５の上端が錫メッキ層１２０を介して負極外部端子板１５１にカシメられ、さらにレーザ溶接されている（図５（ａ）および図６（ａ）参照）。正極接続端子１４５は、正極接続端子１４５の下端が正極集電体１８０にカシメられ（図６（ｂ）参照）、正極接続端子１４５の上端が正極外部端子板１４１にカシメられ、さらにレーザ溶接されている（図５（ｂ）および図６（ｂ）参照）。これにより、負極集電体１９０と負極外部端子板１５１とが電気的に接続され、正極集電体１８０と正極外部端子板１４１とが電気的に接続される。
【００５５】
図６（ａ）に示すように、レーザ光１３１は、負極接続端子１５５の斜め上方から負極カシメ部１５６ｓの外縁部の側面と負極外部端子板１５１に形成された錫メッキ層１２０の上面との境界に向けて照射される。図６（ｂ）に示すように、レーザ光１３１は、正極接続端子１４５の斜め上方から正極カシメ部１４６ｓの外縁部の側面と正極外部端子板１４１の上面との境界に向けて照射される。レーザ光１３１は集光レンズ（不図示）によって照射領域（照射スポット）が所定の大きさとなるように集光される。
【００５６】
純粋な電気自動車やプラグインハイブリッド電気自動車のように大きな出力が要求される二次電池では、二次電池に大電流が流れることになる。このため、接続端子や外部端子板などの導電部材間の接続抵抗は低いことが望ましい。本実施の形態では、負極外部端子板１５１の表面に錫メッキ層１２０を形成し、錫メッキ層１２０に負極カシメ部１５６ｓを密着させている。錫メッキ層１２０のビッカース硬度は３〜８程度であり、負極外部端子板１５１および負極接続端子１５５のビッカース硬度は４５〜７５程度である。このため、本実施の形態によれば、負極外部端子板１５１に直接に負極接続端子１５５をカシメ固定する場合に比べて、導電部材間の密着性の向上により接続抵抗の低減を図ることができる。
【００５７】
以下、負極外部端子板１５１に直接に負極接続端子１５５をカシメ固定する例を比較例とし、本実施の形態における負極カシメ部１５６ｓの密着性について比較例と比較して説明する。図７（ａ）は、本実施の形態に係る二次電池１００において、負極カシメ部１５６ｓと錫メッキ層１２０との密着性を説明する図であり、図６（ａ）のＣ部を拡大した図に相当する。図７（ｂ）および図７（ｃ）は、比較例に係る二次電池において、負極カシメ部９５６ｓと負極外部端子板９５１との密着性を説明する図である。負極外部端子板１５１，９５１の上面は平坦な面となるように加工されるが、図７に示すように、加工精度により反りやうねりが生じている。なお、図７では、便宜上、負極外部端子板１５１，９５１の表面の反りやうねりの大きさを誇張して図示している。
【００５８】
比較例では、負極外部端子板９５１に直接に負極接続端子９５５がカシメられているため、図７（ｂ）および図７（ｃ）に示すように、負極カシメ部９５６ｓと負極外部端子板９５１とが当接する部分や、負極カシメ部９５６ｓと負極外部端子板９５１との間に隙間９５６ｉが形成されてしまう部分が生じる。
【００５９】
これに対して、図７（ａ）に示すように、本実施の形態に係る二次電池１００では、負極接続端子１５５が錫メッキ層１２０を介して負極外部端子板１５１にカシメられている。錫メッキ層１２０は、負極外部端子板１５１や負極接続端子１５５の材質に比べて、硬度の低い錫によって形成されている。このため、負極接続端子１５５がカシメられると、図７（ａ）に示すように、負極カシメ部１５６ｓによって錫メッキ層１２０が圧縮され、錫メッキ層１２０と負極カシメ部１５６ｓとが密着し、隙間の形成が防止される。つまり、本実施の形態によれば、比較例に比べて密着性が向上しており、導電部材間の接続抵抗が低減されている。
【００６０】
さらに、本実施の形態では、導電部材同士の密着性が向上しているため、レーザ溶接の際、断続溶接部の断面形状および溶け込み深さを周方向に亘って均等にすることができる。これに対して、比較例では、図７（ｂ）および図７（ｃ）に示すように、負極カシメ部９５６ｓと負極外部端子板９５１とが当接する部分や、負極カシメ部９５６ｓと負極外部端子板９５１との間に隙間９５６ｉが形成される部分がある。
【００６１】
このため、比較例において、負極カシメ部９５６ｓと負極外部端子板９５１とが当接している部分を溶接することを基準として、レーザ出力、レーザ照射時間等のレーザ溶接条件を決定し、負極接続端子９５５の周方向に沿って断続溶接すると、隙間９５６ｉが形成されている部分にレーザを照射しても負極接続端子９５５および負極外部端子板９５１を充分に溶融させることができないおそれがある。
【００６２】
比較例において、負極カシメ部９５６ｓと負極外部端子板９５１との間に隙間９５６ｉが形成されている部分を基準として、レーザ溶接条件を決定し、負極接続端子９５５の周方向に沿って断続溶接すると、負極カシメ部９５６ｓと負極外部端子板９５１とが当接している部分に過剰にレーザが照射されることになり、レーザ溶接の効率が悪くなるおそれがある。さらに、隙間９５６ｉにレーザが照射されると、隙間９５６ｉを塞ぐように溶融した金属が流れ、凝固時の引張応力により割れ等の溶接欠陥が生じるおそれもある。
【００６３】
これに対して、本実施の形態では、レーザ照射部分に隙間がないため、部分的に過剰にレーザが照射されて、溶け込みが深くなってしまったり、部分的にレーザの照射量が不足して、溶け込みが不十分となってしまったりすることがない。つまり、本実施の形態では、断続溶接部の断面形状および溶け込み深さを周方向に亘って略均等にすることができる。
【００６４】
さらに、本実施の形態において、負極外部端子板１５１の表面に形成される錫メッキ層１２０の材質である錫は、溶接に用いられるＹＡＧレーザに対する光吸収率が負極外部端子板１５１および負極接続端子１５５の材質である銅よりも高い。このため、レーザ光の反射を防ぎ、レーザ光の吸収を安定させることができる。
【００６５】
比較例に係る二次電池は、錫メッキ層が形成されていない。負極外部端子板１５１の材質である銅は、ＹＡＧレーザに対する光吸収率が錫よりも低く、照射されるレーザ光の多くが反射してしまう。反射率の高い負極外部端子板９５１と負極接続端子９５５とを断続溶接すると、必要な溶け込み深さが得られる部分と、そうでない部分とが形成され、周方向に沿って一定の溶け込み深さを得ることが難しい。光吸収率の低い部材同士のレーザ溶接は、溶け込み深さの制御が難しいため、部分的に負極用端子台１６０ｎへの熱影響が大きくなり、負極用端子台１６０ｎが変形してしまうおそれがある。
【００６６】
これに対して、本実施の形態では、光吸収率の高い錫メッキ層１２０が負極外部端子板１５１の表面に形成されているので、錫メッキ層１２０にレーザ光の多くを吸収させて、レーザ光を効率よく熱エネルギーに変換することができる。また、レーザ溶接の制御が容易にできるため、必要な溶け込み深さを容易に得ることができる。
【００６７】
上述した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）本実施の形態に係る二次電池１００では、負極外部端子板１５１の表面に、負極外部端子板１５１の材質である銅よりも硬度の低い錫からなる錫メッキ層１２０が形成されている。負極接続端子１５５は、錫メッキ層１２０を介して負極外部端子板１５１にカシメられている。これにより、負極カシメ部１５６ｓを錫メッキ層１２０に良好に密着させることができる。その結果、負極端子部材１０５を構成する導電部材間の接続抵抗を低減させることができる。
【００６８】
（２）負極カシメ部１５６ｓは、負極カシメ部１５６ｓの外縁に沿って、レーザにより錫メッキ層１２０を介して負極外部端子板１５１に断続溶接されている。負極カシメ部１５６ｓと錫メッキ層１２０とは良好に密着しているため、レーザ溶接の際、断続溶接部の溶け込み深さを周方向に亘って均等にすることができる。その結果、負極端子部材１０５を構成する導電部材間の接続抵抗を低減させることができる。
【００６９】
（３）負極外部端子板１５１の表面に形成される錫メッキ層１２０は、負極外部端子板１５１の銅よりもレーザ光の吸収率の高い錫からなる。これにより、錫メッキ層１２０にレーザ光の多くを吸収させて、レーザ光を効率よく熱エネルギーに変換することができる。また、レーザ溶接の制御が容易にできるため、必要な溶け込み深さを容易に得ることができる。
【００７０】
なお、次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
［変形例］
（１）上記した実施の形態では、負極外部端子板１５１の表面に形成される金属メッキ層として、錫メッキ層１２０を採用したが、本発明はこれに限定されない。少なくとも、負極外部端子板１５１の材質よりも硬度の低い材質からなる金属メッキ層を負極外部端子板１５１に形成すればよく、たとえば、錫メッキ層１２０に代えて、亜鉛メッキ層を負極外部端子板１５１の表面に形成してもよい。
【００７１】
（２）上記した実施の形態では、図８（ａ）に示すように、負極外部端子板１５１の端子取付部１５３の上表面に錫メッキ層１２０を形成し、バスバー当接部１５２には錫メッキ層１２０を形成しないようにしたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図８（ｂ）に示すように、負極外部端子板１５１の上表面全体に錫メッキ層２２０を形成してもよい。少なくとも、負極接続端子１５５の負極カシメ部１５８ｓと負極外部端子板１５１との間に錫メッキ層が介在するように、負極外部端子板１５１の表面に錫メッキ層を形成すればよく、図８（ｃ）に示すように、貫通孔１５３ｈの周囲にのみ錫メッキ層３２０を形成してもよい。
【００７２】
（３）負極外部端子板１５１、負極接続端子１５５、負極集電体１９０および負極箔１７２の材質は、銅に限定されることなく、銅合金としてもよい。負極外部端子板１５１、負極接続端子１５５、負極集電体１９０および負極箔１７２のそれぞれの材質を、同一にする場合に限られることもなく、同種の材質であれば、各部材で異なる特性の材質を採用することもできる。たとえば、負極外部端子板１５１を銅により形成し、負極接続端子１５５を銅合金により形成してもよい。正極外部端子板１４１、正極接続端子１４５、正極集電体１８０および正極箔１７１の材質は、アルミニウムに限定されることなく、アルミニウム合金としてもよい。正極外部端子板１４１、正極接続端子１４５、正極集電体１８０および正極箔１７１のそれぞれの材質を、同一にする場合に限られることもなく、同種の材質であれば、各部材で異なる特性の材質を採用することもできる。たとえば、正極外部端子板１４１をアルミニウムにより形成し、正極接続端子１４５をアルミニウム合金により形成してもよい。
【００７３】
（４）正極端子部材１０４および負極端子部材１０５の構成は、上記した実施の形態に限定されない。たとえば、正極接続端子１４５と正極外部端子板１４１とは、一体成形するようにしてもよい。少なくとも、負極端子部材１０５を構成する負極接続端子１５５が金属メッキ層を介して負極外部端子板１５１にカシメられていればよい。
【００７４】
（５）上記した実施の形態では、正極接続端子１４５と正極外部端子板１４１とをレーザ溶接により接続し、負極接続端子１５５と負極外部端子板１５１とをレーザ溶接により接続したが、本発明はこれに限定されない。電子ビーム溶接により、正極接続端子１４５と正極外部端子板１４１とを接続し、負極接続端子１５５と負極外部端子板１５１とを接続してもよい。
【００７５】
（６）上記した実施の形態では、正極端子部材１０４の正極ボルト部材１４９および負極端子部材１０５の負極ボルト部材１５９のそれぞれにナットを締め付けることで、バスバーを取り付けることができる構造について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、ボルト部材を省略し、正極外部端子板のバスバー当接部および負極外部端子板のバスバー当接部にバスバーを当接し、レーザ溶接や電子ビーム溶接などによりバスバーを正極外部端子板および負極外部端子板に接続してもよい。
【００７６】
（７）上記した実施の形態では、正極接続端子１４５が座面部１８１にカシメ固定され、負極接続端子１５５が座面部１９１にカシメ固定されているものについて説明したが、本発明はこれに限定されない。レーザ溶接や電子ビーム溶接などにより正極接続端子１４５と正極集電体１８０とを接続し、負極接続端子１５５と負極集電体１９０とを接続してもよい。
【００７７】
（８）上記した実施の形態では、電池容器の形状を角形としたが、本発明はこれに限定されない。断面長円形状の扁平形電池容器としてもよく、電池缶の開口を電池蓋によって封止する薄形の種々の電池容器を採用できる。
【００７８】
（９）リチウムイオン二次電池を一例として説明したが、ニッケル水素電池などその他の二次電池にも本発明を適用できる。
【００７９】
（１０）上記実施の形態では、正極活物質にマンガン酸リチウムを用いる場合について例示したが、スピネル結晶構造を有する他のマンガン酸リチウムや一部を金属元素で置換またはドープしたリチウムマンガン複合酸化物や層状結晶構造を有すコバルト酸リチウムやチタン酸リチウムやこれらの一部を金属元素で置換またはドープしたリチウム-金属複合酸化物を用いるようにしてもよい。上記実施の形態では、負極活物質に非晶質炭素を用いる場合について例示したが、これに限定されるものではなく、リチウムイオンを挿入、脱離可能な天然黒鉛や、人造の各種黒鉛材、コークスなどの炭素質材料等を用いてもよい。粒子形状においても、鱗片状、球状、繊維状、塊状等、特に制限されるものではない。
【００８０】
（１１）上記実施の形態では、正負極活物質合剤の結着材としてＰＶＤＦを用いる場合について例示したが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、シアノエチルセルロース、各種ラテックス、アクリロニトリル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、フッ化プロピレン、フッ化クロロプレン、アクリル系樹脂などの重合体およびこれらの混合体などを用いることができる。
【００８１】
（１２）上記実施の形態では、負極接続端子１５５を錫メッキ層１２０を介して負極外部端子板１５１にカシメ固定した後、レーザ溶接することで、負極接続端子１５５と負極外部端子板１５１とを電気的に接続したが、本発明はこれに限定されない。レーザ溶接することなく、カシメ固定のみで負極接続端子１５５と負極外部端子板１５１とを電気的に接続する場合にも、密着性の向上により、接続抵抗を低減できる二次電池を提供することができる。
【００８２】
本発明は、上記した実施の形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１００  二次電池、１０１  電池缶、１０１ａ  幅広面、１０１ｂ  幅狭面、１０１ｃ  底面、１０２  電池蓋、１０３  ガス排出弁、１０４  正極端子部材、１０５  負極端子部材、１０６ａ  注液孔、１０６ｂ  注液栓、１０７  電池蓋組立体、１０９ｎ  負極用ガスケット、１０９ｐ  正極用ガスケット、１２０  錫メッキ層、１２２  凹部、１２４  貫通孔、１３０ｎ  溶接部、１３０ｐ  溶接部、１３１  レーザ光、１４１  正極外部端子板、１４２  バスバー当接部、１４２ｈ  ボルト挿通孔、１４３  端子取付部、１４３ｈ  貫通孔、１４４  くびれ部、１４５  正極接続端子、１４６  貫通部、１４６ａ  先端側貫通部、１４６ｂ  基端側貫通部、１４６ｓ  正極カシメ部、１４７  フランジ、１４８  突部、１４８ｓ  正極カシメ部、１４９  正極ボルト部材、１４９ａ  軸部、１４９ｂ  頭部、１５１  負極外部端子板、１５２  バスバー当接部、１５２ｈ  ボルト挿通孔、１５３  端子取付部、１５３ｈ  貫通孔、１５４  くびれ部、１５５  負極接続端子、１５６  貫通部、１５６ａ  先端側貫通部、１５６ｂ  基端側貫通部、１５６ｓ  負極カシメ部、１５７  フランジ、１５８  突部、１５８ｓ  負極カシメ部、１５９  負極ボルト部材、１５９ａ  軸部、１５９ｂ  頭部、１６０ｎ  負極用端子台、１６０ｐ  正極用端子台、１６１ｎ  ベース部、１６１ｐ  ベース部、１６２ｎ，１６２ｐ  凹部、１６３ｎ，１６３ｐ  側壁、１６４ｎ，１６４ｐ  貫通孔、１６５ｎ，１６５ｐ  嵌合凹部、１７０  捲回電極群、１７１  正極箔、１７２  負極箔、１７３ａ，１７３ｂ  セパレータ、１７４  正極電極、１７５  負極電極、１７６ａ  正極塗工部、１７６ｂ  正極未塗工部、１７７ａ  負極塗工部、１７７ｂ  負極未塗工部、１８０  正極集電体、１８１  座面部、１８２  平面板、１８３  接合平面部、１８４  貫通孔、１８５  傾斜部、１９０  負極集電体、１９１  座面部、１９２  平面板、１９３  接合平面部、１９４  貫通孔、１９５  傾斜部、９５１  負極外部端子板、９５５  負極接続端子、９５６ｉ  隙間、９５６ｓ  負極カシメ部
【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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【図７】
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【図８】
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