(57)【要約】【課題】電池ケースと集電体との間に電流遮断機構が配置されても、ガタつきを生じることなく集電体を電池ケースに固定でき、振動等による電流遮断機構の誤作動の発生を抑制し得る密閉電池を提供すること。【解決手段】電極体と、電池ケースと、外部接続端子と、集電体と、電流遮断機構と、集電体ホルダとを備える密閉電池であって、集電体ホルダの固定部は、電池ケースの内方に向けて突出する軸部と、該軸部の先端で該軸部よりも軸に対して直交する方向の寸法の大きい頭部とを有し、集電体には集電体ホルダの固定部の軸部が貫通する孔部が設けられ、集電体ホルダには電池ケースの外方側表面から軸部の内部に陥入する凹部が設けられており、ここで、電池ケースは、集電体ホルダの凹部に嵌合する突起部を有するとともに、電池ケースの前記突起部と集電体ホルダの凹部とが嵌合されており、集電体ホルダの軸部は集電体の孔部を貫通するとともに、頭部が集電体を係止している構成とする。【選択図】図７Ｄ
2014139906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極体と、
前記電極体を収容する電池ケースと、
前記電池ケースの外方に突出して形成された外部接続端子と、
前記電池ケース内に収容され、前記電極体と電気的に接続される集電体と、
前記外部接続端子と前記集電体とを電気的に接続する導電経路に配設され、該導電経路を遮断しうる電流遮断機構と、
絶縁性材料からなり、前記電池ケースの内面に配設されるとともに、前記集電体を固定する固定部が備えられた集電体ホルダと、を備える密閉電池であって、
前記集電体ホルダの固定部は、電池ケースの内方に向けて突出する軸部と、該軸部の先端で該軸部よりも軸に対して直交する方向の寸法の大きい頭部とを有し、
前記集電体には前記集電体ホルダの前記固定部の軸部が貫通する孔部が設けられ、
前記集電体ホルダには電池ケースの外方側表面から前記軸部の内部に陥入する凹部が設けられており、
ここで、
前記電池ケースは、前記集電体ホルダの前記凹部に嵌合する突起部を有するとともに、前記電池ケースの前記突起部と前記集電体ホルダの前記凹部とが嵌合されており、
前記集電体ホルダの前記軸部は前記集電体の孔部を貫通するとともに、前記頭部が前記集電体を係止している、密閉電池。
【請求項２】
前記電池ケースの少なくとも前記突起部は、金属材料からなる請求項１に記載の密閉電池。
【請求項３】
集電体ホルダの少なくとも前記軸部および前記頭部は、熱可塑性樹脂からなる請求項１または２に記載の密閉電池。
【請求項４】
前記集電体ホルダの固定部の前記軸部から前記頭部に至る表面は、前記集電体の孔部から前記電池ケース内方側表面に至る表面に沿って形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の密閉電池。
【請求項５】
前記集電体ホルダの固定部の前記頭部の前記軸方向の厚みであって、前記軸部と前記頭部との境界部近傍の厚みは、前記軸部の軸方向の長さの１／２以上である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の密閉電池。
【請求項６】
前記電池ケースの前記突起部は、その先端が前記集電体ホルダの前記軸部の基端から前記軸部の軸方向の長さの２／３以上の位置に達する長さである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の密閉電池。
【請求項７】
前記集電体の孔部の前記電池ケース内方側の開孔部は面取りが施されており、前記集電体ホルダの固定部の前記軸部から前記頭部に至る表面は、前記面取り表面に沿って形成されている、請求項４に記載の密閉電池。
【請求項８】
前記集電体の孔部の前記電池ケース内方側の開孔部は、前記集電体ホルダの固定部の前記頭部を受ける係止段部が設けられており、
前記集電体ホルダの固定部の前記軸部から前記頭部に至る表面は、前記係止段部に沿って形成されるとともに、
前記集電体の電池ケース内方側表面と、前記集電体ホルダの固定部の前記頭部とは、面一である、請求項４に記載の密閉電池。
【請求項９】
前記集電体ホルダの固定部における前記頭部は、熱かしめ処理により前記軸部の軸方向延長位置にあった部材が溶融されて形成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の密閉電池。
【請求項１０】
前記電池ケースの前記突起部と、前記集電体ホルダの前記凹部とは、圧入により嵌合されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の密閉電池。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の密閉電池であって、車両に搭載されて車両駆動用電源として用いられる、密閉電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉電池に関し、より詳細には、電流遮断機構を備えた密閉電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池及びその他の二次電池は、電気を駆動源とする車両搭載用電源、あるいはパソコン及び携帯端末その他の電気製品等に搭載される電源として重要性が高まっている。このような二次電池の典型的な構造の一つとして、発電要素である電極体を電池ケース内に密閉してなる密閉構造の電池（密閉電池）が挙げられる。かかる密閉電池は、一般に所定の電圧領域（例えば、３．０Ｖ以上４．２Ｖ以下）に収まるよう制御された状態で使用されるが、誤操作等により電池に通常以上の電流が供給されると、所定の電圧を超えて過充電状態に陥ることが想定される。かかる過充電時には、電解液が分解して電池ケース内にガスが発生したり、活物質の発熱により電池内部の温度が上昇したりといった問題が生じるおそれがある。そのため、このような問題を未然に防止する目的で、過充電状態を電池温度や電池内圧等により検知した場合に電流を遮断する機構（電流遮断機構：ＣＩＤ）を設けた電池が提案されている。
【０００３】
かかる電流遮断機構は、典型的には、密閉電池における外部接続端子と、電池ケースのケース本体に収容されている電極体との間の導電経路に配設される。一般的には、電池構成および組立作業性等を考慮して、該密閉電池の電池ケースの蓋体の内側に一体化されて配設されている。また、電流遮断機構は、様々な構成のものが提案されているが、本質的には、反転部と易破断部とを含んでいる。この反転部と易破断部とは、典型的には、それぞれ変形部材と集電体の一部として形成されており、通常は、変形部材と集電体はこれら反転部と易破断部とにおいて溶接等により機械的かつ電気的に接続されている。変形部材は、典型的には、リード部材を介して外部接続端子と電気的に接続されており、電池ケース内の圧力が上昇した際に変形部材の反転部が電池ケース外方に変位するよう構成されている。集電体は、典型的には、発電要素である電極体と電気的に接続されており、一定の応力が作用するとこの易破断部が容易に破断するよう構成されている。そのため、例えば、過電流状態において電池内圧が上昇し、反転部が変位した際には、集電体の易破断部が破断して集電体から乖離し、変形部材と集電体との導電経路が遮断される構成となっている。
【０００４】
このような電流遮断機構を備える密閉電池においては、電池を搭載する機器等に発生した振動や衝撃により電流遮断機構が誤作動することが懸念されており、電流遮断機構に振動や衝撃が伝わらないよう工夫が施されている。特に、自動車等の用途の密閉電池については、かかる振動や衝撃の発生する頻度が高く、またその振動や衝撃が大きいことが予想されることから、振動や衝撃による電流遮断機構の誤作動をより確実に防止することが要求される。そこで、例えば、特許文献１には、集電体および変形部材を、易破断部と反転部との接合部分に衝撃や振動が加わるのを抑制した状態で集電体ホルダに支持させたのち、該集電体ホルダを絶縁板に嵌め合わせることにより蓋体に固定する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０６６２５４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７７９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、易破断部と反転部との接合部分に振動が加わるのを抑制することはできるが、その他の部分において振動が発生しやすい構成となっていた。例えば、特許文献１に開示の構成では、製造誤差等によって集電体ホルダと絶縁板との嵌め合わせ部に隙間が生じる可能性があり、かかる隙間が発生した場合には、集電体ホルダ自体が振動しやすくなり、電流遮断機構が誤作動してしまうおそれがあった。また、集電体ホルダや絶縁板は一般的に樹脂材料により構成され、また電極体を保持する機能をも担っていることから、十分な強度（引張り強度）が得られない場合には、かかる嵌め合わせ部に弛みが生じたり、破損したりするおそれがあった。
【０００７】
本発明は、かかる従来の状況を鑑みて創出されたものであり、その目的とするところは、電流遮断機構に振動および衝撃が加わるのを抑制するよう集電体と集電体ホルダとが結合されているとともに、かかる結合部に十分な機械的強度（例えば、引張り強度）が確保されている密閉電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決すべく本発明が提供する密閉電池は、電極体と、上記電極体を収容する電池ケースと、上記電池ケースの外方に突出して形成された外部接続端子と、上記電池ケース内に収容され、上記電極体と電気的に接続される集電体と、上記外部接続端子と上記集電体とを電気的に接続する導電経路に配設され、該導電経路を遮断しうる電流遮断機構と、絶縁性材料からなり、上記電池ケースの内面に配設されるとともに、上記集電体を固定する固定部が備えられた集電体ホルダと、を備えている。そして、かかる密閉電池において、上記集電体ホルダの固定部は、電池ケースの内方に向けて突出する軸部と、該軸部の先端で該軸部よりも軸に対して直交する方向の寸法の大きい頭部とを有している。また、上記集電体には上記集電体ホルダの上記固定部の軸部が貫通する孔部が設けられ、上記集電体ホルダには電池ケースの外方側表面から上記軸部の内部に陥入する凹部が設けられている。そして、ここで上記電池ケースは、上記集電体ホルダの上記凹部に嵌合する突起部を有するとともに、上記電池ケースの上記突起部と上記集電体ホルダの上記凹部とが嵌合されており、また、上記集電体ホルダの上記軸部は上記集電体の孔部を貫通するとともに、上記頭部が上記集電体を係止していることを特徴としている。
【０００９】
本発明者らは、電流遮断機構の周辺部材を固定する構成についてリベット構造による熱かしめ処理を採用することで、電流遮断機構に振動および衝撃が加わるのを抑制し得ることを見出している。例えば、具体的には、図９に示したように、集電体ホルダ内にリード部材および変形部材を配置し、その上に集電体を載置した状態で該集電体を集電体ホルダでかしめ留めすることにより、これらの部材を一体化させるようにしている。ここで、かしめ留めは、集電体に設けた孔部に集電体ホルダの固定部を貫通させ、その固定部の先端に熱板を当接させながら押圧すること（いわゆる、熱かしめ処理）で、該固定部の溶融部分により集電体の外面に沿って頭部を形成し、かかる頭部で集電体を係止するものである。
しかしながら、かかる構成においては、集電体ホルダの固定部において熱板の当接部分近傍にしか熱が伝わらない場合に、例えば図１０Ａに示すような、集電体ホルダの固定部と形成された頭部との間に未溶融部Ｘが発生する可能性が残されていた。かかる未溶融部Ｘが発生すると、図１０Ａ中にｔ１で示す集電体ホルダの残肉高さが低くなり、蓋体に集電体および電極体を固定するに十分な強度（熱かしめ強度ともいう。）が得られないおそれがあった。
そこで、かかる未溶融部Ｘの発生を防ぐために、例えば図１０Ｂに示すように、集電体の孔部の周縁に凸部Ｔを形成し、かつ、熱かしめ処理時に集電体をも加熱することで、上記の未溶融部Ｘへの入り熱を確保して未溶融部Ｘの発生を防ぐことも可能ではある。しかしながら、かかる場合においても、図１０Ｂ中にｔ２で示す集電体ホルダの残肉高さが低くなり、集電体ホルダの十分な熱かしめ強度が得られないおそれがあった。また、熱かしめ強度を確保するために集電体ホルダの残肉高さｔ２を高くすると、集電体表面から突出する頭部の厚みが大きくなり、相対的に電池ケース内の電極体の収容スペースが小さくなってしまう。
【００１０】
本発明の構成によると、集電体ホルダには電池ケースの外方側表面から軸部の内部に陥入する凹部が設けられ、いわゆる肉抜き状態となっている。また、電池ケース（典型的には、蓋体）は、この集電体ホルダの凹部に嵌合する突起部を有しており、電池ケースの突起部と集電体ホルダの凹部とは嵌合されている。したがって、熱かしめ処理において集電体ホルダの固定部を先端からだけではなく、突起部を通じてその内部からも加熱することができる。したがって、集電体ホルダ側から熱板により固定部を加熱・溶融するだけではなく、例えば電池ケース側（典型的には、蓋体側）、すなわち裏面側からも突起部を介して集電体ホルダへの入熱が可能となり、該未溶融部の発生を未然に防止することができる。これにより、残肉高さが集電体ホルダの頭部の厚みと一致するように形成することができ、かかる頭部の厚み方向での引張り強度、すなわち十分な熱かしめ強度を有するかしめ部を形成することが可能となる。延いては、電極体を支えた状態の集電体であっても、長期に亘って電池ケースに強固に固定することができる。加えて、電池ケース（蓋体）の突起部と集電体ホルダの凹部との嵌め合わせにより、電体ホルダと電池ケースとを固定する際の位置決めを正確かつ容易に行うことができる。
また、集電体ホルダの軸部は集電体の孔部を貫通するとともに、集電体ホルダの頭部が集電体を係止しており、隙間を生じることなく各部材を固定することができる。これにより、電流遮断機構に振動および衝撃が加わるのを抑制することができる。
【００１１】
なお、従来より、密閉電池の構成においては、電池ケースの蓋体に設けられた電解液注入孔を気密に封止するための手法として、電解液を注入した後の注入孔に対し、パッキンを介してブラインドリベットをかしめ留めする構成が知られている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、このようなかしめ留め構造において、ブラインドリベットは金属製の材料から構成されているために、本質的に熱伝導性に優れていることに加え、高強度であり、熱かしめ処理による未溶融部の発生の問題や、引張り強度の欠如の問題等は発生し難い。また、電極体のような重量物を支える集電体等の部材を固定する場合に適用したものではなく、本願の構成とは本質的に相違するものであり得る。
【００１２】
本発明の密閉電池の好ましい一形態において、上記電池ケースの少なくとも上記突起部は、金属材料からなることを特徴としている。
突起部は、上記未溶融部への熱伝導効率を高めるために熱伝導性に優れる材料から構成されるのが好ましく、更には、例えば、高強度な材料から構成されるのが好ましい。したがって、かかる突起部は、例えば、各種の金属材料（金属間化合物および合金等を含む。）から構成されるのが好ましい。これにより、未溶融部の発生をより確実に防止することができ、かつ、高強度の電流遮断機構の取り付け構造が実現される。
【００１３】
本発明の密閉電池の好ましい一形態において、集電体ホルダの少なくとも上記軸部および上記頭部は、熱可塑性樹脂からなることを特徴としている。
上記の熱かしめ処理が施される集電体ホルダの少なくとも軸部および頭部は、例えば、加熱により溶解又は軟化し、その後の冷却によって固化する材料を好ましく用いることができる。本発明においては、例えば、各種の熱可塑性樹脂を好ましく用いることができる。これにより、可逆的に軟化および溶融させることが可能な熱可塑性樹脂を用いて上記の密閉電池を簡便に構成することが可能となる。
【００１４】
本発明の密閉電池の好ましい一形態において、上記集電体ホルダの固定部の上記軸部から上記頭部に至る表面は、上記集電体の孔部から上記電池ケース内方側表面に至る表面に沿って形成されていることを特徴としている。
上記構成の密閉電池における熱かしめ処理においては、集電体ホルダの固定部を先端からだけではなく、突起部を通じてその裏側からも加熱することができ、未溶融部の発生を防ぐことができる。したがって、集電体ホルダの固定部の軸部から頭部に至る表面には、未溶融部による陥入部分が形成されることがない。これによって、熱かしめ強度（固定部の頭部の厚み方向での引張り強度）の低下がなく、集電体ホルダの固定部の軸方向の強度が向上され、また、集電体ホルダと集電体とが強固に結合されている密閉電池が提供される。
【００１５】
本発明の密閉電池の好ましい一形態において、上記集電体の孔部の上記電池ケース内方側の開孔部は面取りが施されており、上記集電体ホルダの固定部の上記軸部から上記頭部に至る表面は、上記面取り表面に沿って形成されていることを特徴としている。
上記の構成によると、集電体の孔部の電池ケース内方側の開孔部は面取りされているため、これに沿って形成される集電体ホルダの固定部の頭部は軸部に近づくにつれて厚みが増す構成となる。これにより、熱かしめ強度がさらに高められ、集電体ホルダの固定部の軸方向の強度が向上され、また、集電体ホルダと集電体とが強固に結合されている密閉電池が提供される。
【００１６】
本発明の密閉電池の好ましい一形態において、上記集電体の孔部の上記電池ケース内方側の開孔部は、上記集電体ホルダの固定部の上記頭部を受ける係止段部が設けられており、上記集電体ホルダの固定部の上記軸部から上記頭部に至る表面は、上記係止段部に沿って形成されるとともに、上記集電体の電池ケース内方側表面と、上記集電体ホルダの固定部の上記頭部とは、面一であることを特徴としている。
かかる構成によると、集電体に埋設する形で集電体ホルダの頭部が形成される。したがって、集電体から集電体ホルダの頭部が突出することがなく、電池ケース内の電極体の収容空間をより多く確保することが可能となる。これにより、例えば、電池ケースに収容される電極体をより大型化することができ、電池容量を増加させることが可能となる。
【００１７】
本発明の密閉電池の好ましい一形態において、上記集電体ホルダの固定部の上記頭部の上記軸方向の厚みであって、上記軸部と上記頭部との境界部近傍の厚みは、上記軸部の軸方向の長さの１／２以上であることを特徴としている。
かかる構成によると、集電体ホルダの固定部の頭部の軸方向の厚みを確保することができ、軸方向の引張り強度を十分に高めることが可能となる。このように集電体ホルダと集電体との熱かしめ強度が向上されることで、集電体により大型の電極体が接合される場合であっても、集電体がかかる電極体を電池ケース内で所定の位置に確実に保持することが可能となる。
【００１８】
本発明の密閉電池の好ましい一形態において、上記電池ケースの上記突起部は、その先端が上記集電体ホルダの上記軸部の基端から上記軸部の軸方向の長さの２／３以上の位置に達する長さであることを特徴としている。
かかる構成によると、集電体ホルダの固定部の未溶融部が発生しやすい場所に対しても、突起部を通じてより確実に入熱することができる。したがって、該未溶融部の発生を未然に防止することができ、十分な熱かしめ強度を有するかしめ部を形成することが可能となる。
【００１９】
本発明の密閉電池の好ましい一形態において、上記集電体ホルダの固定部における上記頭部は、熱かしめ処理により上記軸部の軸方向延長位置にあった部材が溶融されて形成されていることを特徴としている。
本発明の密閉電池における集電体ホルダの固定部の頭部は、上述したいずれかの形態が実現されていれば、製法に依らず上記の通りの効果を同様に発揮することができる。しかしながら、かかる頭部は熱かしめ処理により好適に形成することができ、また、熱かしめ処理により形成する際に未溶融部の発生を防止できるというかかる処理に特有の効果も発現し得る。したがって、この集電体ホルダの固定部の頭部が熱かしめ処理により形成される場合において、本願発明の構成がより効果的に作用し得るために好ましい。
【００２０】
本発明の密閉電池の好ましい一形態において、上記電池ケースの上記突起部と、上記集電体ホルダの上記凹部とは、圧入により嵌合されていることを特徴としている。
電池ケースの突起部と集電体ホルダの凹部とは、互いに嵌め合わされている限りにおいて嵌め合わせの形態に特に制限はない。
しかしながら、例えば、電池ケースの突起部の大きさに対して集電体ホルダの凹部の大きさが僅かに小さく形成されている場合、これらは圧入により嵌合することができ、かかる嵌合により両者を一体化することができる。これにより、密閉電池の製造において電池ケースと集電体ホルダとの固定を容易に行うことが可能となる。
【００２１】
以上のとおりの密閉電池は、例えば、当該電池に振動や衝撃が加えられた場合であっても、電流遮断機構への振動および衝撃の伝播を防止することができ、電流遮断機構の誤作動の可能性が抑制された安全性及び信頼性の高いものとして提供され得る。したがって、ここに開示される密閉電池は、人や物品の移動や運搬に用いられる車両等の駆動用電源として好適に用いることができ、特に、大型の電極体が配設され得るハイブリッド車や、さらに容量について要求されるレベルの高い（たとえば、３〜３０Ａｈ、より限定的には１０〜３０Ａｈ）プラグインハイブリッド車もしくは電気自動車等の車両に搭載される車両駆動用電源用途の電池として好ましく用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】一実施形態に係る密閉電池の概略斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面に沿った断面模式図であって、密閉電池の電流遮断機構が作動する前の状態を例示した図である。
【図３】一実施形態に係る密閉電池に備えられる電極体の構成を説明する模式図である。
【図４Ａ】図１の密閉電池の電流遮断機構の周辺の要部分解斜視図である。
【図４Ｂ】図４ＡにおけるＡ−Ａ’断面およびこれと同様の構成のＢ−Ｂ’断面を例示した図である。
【図５】図４Ａの部分拡大図であって、（ａ）は蓋体のＰ視図、（ｂ）は集電体ホルダの拡大図、および、（ｃ）は集電体の拡大図である。
【図６Ａ】熱かしめ処理により密閉電池における集電体を集電体ホルダに固定する様子を例示した図である。
【図６Ｂ】図６Ａで熱かしめ処理された集電体と集電体ホルダの固定の様子を例示した断面模式図である。
【図７Ａ】一実施形態における熱かしめ処理前の、蓋体と集電体ホルダと集電体との様子を例示した断面模式図である。
【図７Ｂ】一実施形態における熱かしめ処理途中の、蓋体と集電体ホルダと集電体との様子を例示した断面模式図である。
【図７Ｃ】一実施形態における熱かしめ処理途中の、蓋体と集電体ホルダと集電体との様子を例示した断面模式図である。
【図７Ｄ】一実施形態における熱かしめ処理後の、蓋体と集電体ホルダと集電体との様子を例示した断面模式図である。
【図８Ａ】蓋体と集電体ホルダと集電体との熱かしめ処理構造の一例を示した断面模式図である。
【図８Ｂ】蓋体と集電体ホルダと集電体との熱かしめ処理構造の他の一例を示した断面模式図である。
【図８Ｃ】蓋体と集電体ホルダと集電体との熱かしめ処理構造の他の一例を示した断面模式図である。
【図９】従来技術による蓋体と集電体ホルダと集電体との熱かしめ処理構造の一例を示した断面模式図である。
【図１０Ａ】従来技術による集電体ホルダと集電体との熱かしめ処理構造の一例を示した断面模式図である。
【図１０Ｂ】従来技術による集電体ホルダと集電体との熱かしめ処理構造の他の一例を示した断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を示し、ここに開示される発明について詳しく説明する。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又は簡略化することがある。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は、必ずしも実際の寸法関係を反映するものではない。特に、蓋体と集電体ホルダと集電体との相対的な寸法や各部位の寸法関係等については、本発明に係る構成を説明するための一例が示されたものであって、本発明は各図面に具体的に示された例に限定されことなく、各種の態様を考慮することができる。また、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。
【００２４】
以下、ここで開示される密閉電池に係る好適な実施形態として、リチウム二次電池を例にして説明するが、本発明の適用対象をかかる電池に限定することを意図したものではない。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、一次電池、二次電池等を含む概念である。すなわち、「二次電池」とは、リチウムイオン二次電池、金属リチウム二次電池、ナトリウム二次電池、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（いわゆる化学電池）のほか、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（いわゆる物理電池）をも包含する。ここに開示される技術は、典型的には密閉型の二次電池に好ましく適用され得る。
【００２５】
図１は、第１の実施形態に係るリチウムイオン二次電池の概略斜視図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面における断面模式図であって、電流遮断機構が作動する前の状態を示す図である。図３は、図２に示された電極体５０の構成を説明する図である。
【００２６】
図１および２に示すように、本実施形態に係る密閉電池１は、従来の一般的なリチウムイオン二次電池と同様、典型的には所定の電池構成材料（正負それぞれの集電体に活物質が保持された正極および負極ならびにセパレータ等）を具備する捲回電極体５０が適切な電解液（図示せず）とともに電池ケース１０に収容された構成を有する。なお、この実施形態において、密閉電池１は角型電池であるが、かかる電池の形状は角型に限定されず、円柱形状、ラミネートバッグ形状等の任意の形状であってよい。また、電極体５０は捲回電極体５０に限定されることなく、例えば積層型の電極体５０とすること等も可能である。
【００２７】
さらに、この密閉電池１の電極体５０および電解液等の構成は、本発明を特徴付けるものではないため特に詳しく説明しないが、当業者の技術常識に基づき、目的や用途に応じて適切なものを選択して採用することができる。
例えば、電極体５０は、図３に示されるように、正極集電箔上に正極活物質層を備える正極シート５２と、負極集電箔上に負極活物質層を備える負極シート５４とが、２枚のセパレータ５６により互いに絶縁された状態で積層され、捲回された捲回電極体５０とすることができる。ここで、正極シート５２、負極シート５４およびセパレータ５６の積層に際して、正極活物質層が備えられず正極集電箔が露出した露出部が一方の端部にはみ出し、負極活物質層が備えられず負極集電箔が露出した露出部が他方の端部にはみ出した状態で重ね合わせて、捲回することで、電極体５０の一方の端部に正極集電箔を、他方の端部に負極集電箔を渦巻き状に突出させることができる。かかる捲回電極体５０は、電池ケース１０の形状に対応させて扁平に拉げさせるようにしてもよい。このように形成した電極体５０の一方の端部に突出している正極集電箔に正極集電体４０を、他方の端部に突出している負極集電箔に負極集電体９０を溶接等により接合することで、電極体５０において発生される電力を外部接続端子１１０，１２０を以て取り出し可能とするとともに、電池ケース１０内での電極体５０の位置決めを行うことができる。
【００２８】
また、電解液としては、この種の一般的な密閉電池１に用いられる各種の電解液から適宜選択して用いることができる。例えば、リチウム二次電池については、支持塩としてのリチウム塩を有機溶媒（非水溶媒）中に含んだものが例示される。かかる電解液は、常温で液状の非水電解質（すなわち電解液）を好ましく使用することができる。リチウム塩としては、例えば、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、ＬｉＣＦ３ＳＯ３等が例示される。かかる支持塩は、一種のみを単独で、または二種以上を組み合わせて用いることができる。特に好ましい例として、ＬｉＰＦ６が挙げられる。非水溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）等のカーボネート類が例示される。これら有機溶媒は、一種のみを単独で、または二種以上を組み合わせて用いることができる。かかる非水電解質には、必要に応じて、ガス発生添加剤、被膜形成添加剤等に代表される各種の添加剤が加えられていても良い。
【００２９】
本実施形態において、電池ケース１０は、直方体箱形状の一つの面（図１においては上面）が開口した形態のケース本体１８と、その開口部を塞ぐ長方形板状の蓋体１２とを備えている。なお、電池ケース１０を構成する材質としては比較的軽量なアルミニウムおよびアルミニウム合金が一般的に使用され得る。しかしながら、電池ケース１０としては、これに限定されることなく、例えば、従来のリチウムイオン二次電池で使用されるものと同様の材質のものを使用することができる。具体的には、例えば、スチール等の金属材料、あるいはポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリイミド樹脂等の樹脂材料を用いることができる。さらに、蓋体１２には、電極体５０の正極５２と電気的に接続される正極外部接続端子１１０と、電極体５０の負極５４に電気的に接続される負極外部接続端子１２０とが、電池ケース１０の外方（図では上側）に向けて突出するように設けられている。蓋体１２にはさらに、電解液の注入口を封止する注液栓１３０と安全弁１４０等が設けられている。
【００３０】
電池ケース１０の内部には、ケース内圧の上昇により作動する電流遮断機構３０が設けられている。かかる電流遮断機構３０は、この図の例では、正極外部接続端子１１０と電極体５０の正極５２とを電気的に接続する導電経路に配設されている。図４Ａは、正極外部接続端子１１０から集電体（正極集電体４０）までの導電経路の構成を説明する分解斜視図である。
図中の１１０は上述の通り正極外部端子であって、電池ケース１０の外方に突出するように形成されている。７０は正極外部接続端子押さえであって、正極外部端子が貫通する穴を備えている。かかる正極外部接続端子押さえ７０により正極外部接続端子１１０を電池ケース１０の蓋体１２の外部に固定するとともに、正極外部接続端子１１０と電流遮断機構との間の導電経路が構成される。
【００３１】
６０は外部絶縁部材であって、正極外部接続端子１１０および押さえ７０と、蓋体１２とを絶縁する部材である。外部絶縁部材６０は、一般的には、樹脂材料により構成されている。
１２は、上述の通り蓋体であって、電池ケース１０のケース本体１８の開口を封止する。蓋体１２には、電池ケース１０内部に収容される電極体５０の正・負極５２，５４と、
電池ケース１０外部に形成される外部接続端子１１０，１２０との間の導電経路を形成するための穴部１６が設けられている。
【００３２】
２０は、集電体ホルダであって、蓋体１２の電池ケース１０内面側（以下、単に「内面側」という場合がある。）に配設される。かかる集電体ホルダ２０は、絶縁材料からなり、一般的には樹脂材料により構成されている。この集電体ホルダ２０は、後述するリード部材３２および変形部材３２を内部に収容しつつ、集電体４０を保持する。そして蓋体１２の穴部１６に対応する形状の立ち上がり部を備え、かかる立ち上がり部によりリード部材３２、変形部材３２および集電体４０を蓋体１２と絶縁する。
【００３３】
３２はリード部材であって、金属材料等の導電性材料により構成される。かかるリード部材３２は、後述する変形部材３４が反転し得る空間を確保するリード本体と、このリード本体から電池ケース外方（図４Ａでは上方）に向かって伸びる円筒部とを有している。かかる円筒部は、正極外部接続端子押さえ７０、外部絶縁部材６０、蓋体１２および集電体ホルダ２０のそれぞれに互いに対応するように設けられた穴部を貫通し、その先端部においてかしめることで、これらの部材を挟み込む状態で緊密に固定することができる。かかる構成により、変形部材３２と正極外部接続端子１１０（押さえ７０）とが電気的に接続される。なお、図４Ａにおいて、リード部材（円筒部）３２はかしめた後の形状を示している。
【００３４】
３４は変形部材であって、電池ケース１０の内圧が所定の圧力を超えた際に電池ケース１０外方に変位可能とされる反転部３６をその中心部分に有している。反転部３６は、電池ケース１０内の上昇圧力を確実に受圧し、ケース内圧が一定の圧力を超過した場合に容易に反転し得る構成である。そのため、変形部材３４は、例えば周縁部においてリード部材３２のリード本体と溶接等により気密に接合されて、電池ケース１０の内と外とのガス流通を遮断する。また、変形部材３４は、通常の電池使用時には導電経路を構成するため、金属などの導電性材料で形成される。反転部３６は、典型的には、後述の集電体４０の易破断部４６に向かって突出するよう形成されている。
【００３５】
４０は集電体（正極集電体）であって、上記の変形部材３４よりも電池ケース１０の内方に配設されるとともに、電極体５０の正極５２に電気的に接続されている。そして、集電体ホルダ２０に保持される部位の中央付近に破断が容易とされる易破断部４６を有している。また、変形部材３４と集電体４０とは、それぞれ反転部３６および易破断部４６において電気的かつ機械的に接合されている。ここで、反転部３６および易破断部４６間の接合は、溶接（例えば、レーザ溶接、スポット溶接等）により好適に実施することができ、互いが強固に接合されている。このように、電流遮断機構３０は、構成部材として、少なくとも変形部材３４と集電体４０とを含み得る構成となっている。
【００３６】
以下、本発明において特徴的な、蓋体１２、集電体ホルダ２０および集電体４０の接続形態についてさらに詳しく説明する。図４Ｂは、図４ＡにおけるＡ−Ａ’断面およびＢ−Ｂ’断面である。図５（ａ）は、図４Ａにおいて記号Ｐで示した矢印の方向から蓋体１２を見たときのＰ視図である。
蓋体１２は、本実施形態では、図４Ｂおよび図５（ａ）に示すように、内面側の導電経路を形成するための穴部１６の周縁で、略正方形の頂点に相当する位置に４つの突起部１４（１４ａ〜１４ｄ）を有している。かかる突起部１４（１４ａ〜１４ｄ）は、蓋体１２と集電体ホルダ２０とを嵌め合わせる際に使用される。そしてまた、かかる突起部１４（１４ａ〜１４ｄ）は、後述する集電体ホルダ２０と集電体４０との熱かしめ処理に際し、熱かしめ構造の裏面側（この図では、電池ケース１０外側に相当する。）からかしめ部に効果的な入熱を行うために用いられる。かかる裏面側からの入熱により、集電体ホルダ２０のかしめ部における未溶融部の発生を防止することができる。かかる突起部１４の長さは集電体ホルダ２０の素材や各部の設計寸法等にもよるため一概には言えないが、おおよその目安として、その先端が、後述する集電体ホルダ２０の軸部２４の基端から軸部２４の軸方向の長さの２／３以上、例えば、４／５以上の位置に達する長さであるのが好ましい。突起部１４がかかる長さを有することで、未溶融部が発生しやすい集電体ホルダ２０の固定部２２の軸部２４から頭部２６に至る部分の溶融不良を解消し、集電体ホルダ２０のかしめ部と集電体４０との良好な溶着を実現することができる。かかる蓋体１２の素材は厳密には特に限定されないものの、少なくとも突起部１４は、アルミニウムおよびアルミニウム合金等に代表される良導電性の金属材料により構成されているのが好ましい。
【００３７】
図５（ｂ）に示すように、集電体ホルダ２０には、集電体２０を固定するための固定部２２が、集電体ホルダ２０の本体から電池ケース１０の内方側に向けて突出するように備えられている。図５（ｂ）の例では、かかる固定部２２（２２ａ〜２２ｄ）は、前記蓋体の突起部１４（１４ａ〜１４ｄ）と対応する位置に形成されている。また、固定部２２（２２ａ〜２２ｄ）は、組立後の密閉電池１においては、電池ケース１０の内方に向けて突出する軸部２４（２４ａ〜２４ｄ）と、該軸部２４（２４ａ〜２４ｄ）の先端で該軸部２４（２４ａ〜２４ｄ）よりも軸に対して直交する方向の寸法の大きい頭部２６（図６Ｂ等参照）とを有している。そしてさらに、集電体ホルダ２０の電池ケース１０の外方側に位置する表面には、各軸部２４（２４ａ〜２４ｄ）の内部に陥入する凹部２８（２８ａ〜２８ｄ）が設けられている。
【００３８】
本発明において、この頭部２６は、典型的には、熱かしめ処理により形成することができる。かかる熱かしめ処理をより好適に行い、集電体ホルダ２０と集電体４０との溶着をより確実に行うためには、集電体ホルダ２０の少なくとも軸部２４および頭部２６は熱可塑性樹脂により構成されているのが好ましい。また、かかる頭部２６の軸方向の厚みであって、軸部２４と頭部２６との境界部近傍の厚みは、軸部２４の軸方向の長さの１／２以上、例えば、３／５以上とするのが好ましい。頭部２６をかかる厚みとすることで、集電体ホルダ２０と集電体４０との接合における軸方向での引張り強度を十分確保することができる。これによって、例えば、集電体４０が容量の大きい電極体５０を支持した状態で、密閉電池１に振動や衝撃が加えられた場合であっても、かかる電体ホルダ２０と集電体４０との接合部における破損や亀裂の発生等の問題が生じるのを防止することができる。
【００３９】
一方、かかる固定部２２は、組立前の密閉電池１においては、典型的には、集電体ホルダ２０の本体から電池ケース１０の内方に向けて突出するように軸部２４および頭部形成用部材２６’（２６’ａ〜２６’ｄ）が設けられている。この頭部形成用部材２６’が熱かしめ処理により溶融されて頭部２６を形成する。軸部２４および頭部形成用部材２６’は、典型的には、軸に対して直交する方向の寸法に差異がなく連続的に形成されている。
【００４０】
集電体４０は、例えば図５（ｃ）に示すように、典型的には、上記の集電体ホルダ２０が固定される固定部と、かかる固定部から電池ケース１０の内方に延びて電極体５０と接合されるアーム部とから構成される。固定部の中心付近には、所定の圧力により容易に破断される易破断部４６が形成されている。また、固定部の周縁には、集電体ホルダ２０の軸部２４（２４ａ〜２４ｄ）および頭部形成用部材２６’（２６’ａ〜２６’ｄ）に対応する位置に孔部４２（４２ａ〜４２ｄ）が設けられている。
【００４１】
以上の蓋体１２と集電体ホルダ２０とは、蓋体１２の突起部１４（１４ａ〜１４ｄ）と、集電体ホルダ２０の凹部２８（２８ａ〜２８ｄ）とを嵌合させることで、一体化されている。蓋体１２の突起部１４（１４ａ〜１４ｄ）と、集電体ホルダ２０の凹部２８（２８ａ〜２８ｄ）とが予め形成されていることで、蓋体１２と集電体ホルダ２０との接合の位置決めを正確かつ容易に行うことができる。
なお、ここで、蓋体１２の突起部１４（１４ａ〜１４ｄ）の突出方向に直交する断面形状と、電池ケース１０の凹部２８（２８ａ〜２８ｄ）の軸方向に直交する断面形状とを比較したときに、電池ケース１０の凹部２８（２８ａ〜２８ｄ）の断面形状の少なくとも一部を若干小さく形成しておくのも好ましい。例えば、ほんのわずかだけ小さい相似形状に形成することができる。あるいは、凹部２８（２８ａ〜２８ｄ）内の側壁面に断面寸法が小さくなるように突起等を形成する等しておくことも好ましい形態である。かかる構成によると、蓋体１２と集電体ホルダ２０との嵌合を圧入構造として実現することができる。圧入により蓋体１２と電池ケース１０とを嵌合させることで、以後、かかる２部材を一体化して１部材として取り扱うことが可能となり、密封電池１の組み立てをより簡便に行うことができる。また、熱かしめ処理の際に突起部１４から固定部２２への入熱がより効率的に行われる。
【００４２】
また、蓋体１２に一体化された集電体ホルダ２０の固定部２２（２２ａ〜２２ａ）に、集電体４０の孔部４２（４２ａ〜４２ｄ）を貫通させるように装着し、その先端（すなわち、頭部形成用部材２６’）を熱かしめ処理にてかしめることで、集電体４０と集電体ホルダ２０とを緊密に接合することができる。
ここで、集電体ホルダ２０と集電体４０との間には、リード部材３２および変形部材３４が配置される。リード部材３２および変形部材３４は、例えば、集電体ホルダ２０から突出される４つの固定部２２（２２ａ〜２２ａ）によって固まれる空間に配置することができる。なお、固定部２２（２２ａ〜２２ａ）の基端の形状をリード部材３２の形状に合わせて形成することで、リード部材３２および変形部材３４の位置決めを行うこともできる。
【００４３】
なお、ここに開示される密閉電池１について、かかる熱かしめ処理は、例えば図６Ａに示したように、蓋体１２の内面側（図では上方）および外面側（図では下方）の両方から入熱するのが好ましい。換言すると、従来公知の手法と同様に、集電体ホルダ２０の固定部２２の先端側からの熱板２００による入熱と、さらに集電体ホルダ２０と一体化された蓋体１２の突起部１４を利用して集電体ホルダ２０の裏面側からの熱板２２０による入熱とを、同時に行うことで接合させるのが好ましい。
【００４４】
このような集電体ホルダ２０の両面からの熱かしめ処理について説明する。
図７Ａに示したように、ここに開示される集電体ホルダ２０には、集電体４０を固定する固定部２２が備えられている。この固定部２２は、密封電池１の組み付け前の状態では、ホルダ２０本体から軸部２４が立ち上がるとともに、その先端に頭部形成用部分２６’が設けられている。そして集電体ホルダ２０には、さらに、電池ケース１０の外方側の表面から軸部２４の内部に陥入する凹部２８が設けられている。蓋体１２には、集電体ホルダ２０の凹部２８に嵌合する突起部１４が備えられている。集電体４０には、集電体ホルダ２０の固定部２２の軸部２４が貫通する孔部４２が設けられている。
【００４５】
そして、蓋体１２の突起部１４と集電体ホルダ２０の凹部２８とは嵌合され、蓋体１２と集電体ホルダ２０とは一体化されている。また、一体化された状態の蓋体１２および集電体ホルダ２０上に、孔部４２に固定部２２を貫通させた状態で集電体４０が載置されている。
このような状態の固定部２２の先端（頭部形成用部分２６’）側から熱板２００を当接させ、かかる熱板２００を図中の矢印で示すように押し下げることで、樹脂材料からなる頭部形成用部分２６’が溶融されて、図７Ｂに示すように変形を始める。また、蓋体１２の下方から熱板２２０を当接させることで、蓋体１２の突起部１４が加熱され、突起部１４全体から集電体ホルダ２０の軸部２４の凹部２８近傍に入熱される。軸部２４は突起部１４からの入熱により内部から加熱溶融される。ここで、熱板２００は、固定部２２に当接させる面に、例えば、熱かしめ処理により形成する固定部２２の頭部２６に対応する凹部２０２備えることができる。また、熱板２００，２２０は、図示されないヒータ等によって加熱される。
【００４６】
そしてさらに熱板２００を矢印の方向に押し下げることで、頭部形成用部分２６’の溶融部分は、凹部２０２に沿って軸方向に直交する方向に広がってゆく。そして、図７Ｃに示すように、熱板２００が所定の位置にまで押し下げられると、熱板２００の移動が停止する。熱板２００は、例えば、集電体４０に接触した時に停止するようにしても良い。溶融された頭部形成用部分２６’は、熱板２００の凹部２０２および集電体４０によって囲まれた領域に収容される。これにより、固定部２２の軸部２４の先端に、軸部２４よりも軸に対して直交する方向の寸法の大きい頭部２６が形成される。
なお、集電体４０の電池ケース１０の外方側の表面からは、熱板２２０により蓋体１２の突起部１４を介して軸部２４に入熱される。このため、軸部２４および頭部形成用部分２６’はかかる突起部１４からの入熱によっても溶融される。したがって、集電体ホルダ２０の軸部２４および頭部２６は集電体４０およびその孔部４２の内部ならびに蓋体１２の突起部１４とも密な溶着を実現することができる。そして、この図の場合、集電体ホルダ２０の固定部の軸部２４から頭部２６に至る表面は角部Ｋを形成しているが、集電体４０の孔部４２から電池ケース１０内方側表面に至る表面もこの角部Ｋに沿って形成される。これによって、図７Ｄに示すように、集電体ホルダ２０の軸部２４が集電体４０の孔部４２を貫通するとともに、頭部２６が集電体４０を係止して、蓋体１２、集電体ホルダ２０および集電体４０が隙間を生じることなく緊密に一体化される。すなわち、図６Ｂに示されるような、蓋体１２、集電体ホルダ２０および集電体４０の接続形態が実現される。
【００４７】
かかる構成によると、リード部材３２および変形部材３４および集電体４０は集電体ホルダ２０により緊密かつ安定して固定される。また、集電体ホルダ２０は蓋体１２に密接して固定される。そして、集電体ホルダ２０の固定部２２における頭部２６は、軸方向に十分な厚みを備えたものとして形成される。これにより、密閉電池１に外部からの振動や衝撃が加えられた場合であっても、変形部材３４の反転部３６および集電体４０の易破断部４６との接続部分に過度の負荷がかかるのを抑制することができ、かかる振動や衝撃による電流遮断装置３０の誤作動を防止することができる。
また、集電体ホルダ２０の固定部２２には蓋体１２の突起部１４からも入熱があるため、固定部２２全体へ熱を短時間で伝えることができ、熱かしめ処理に要する時間を短縮することが可能となる。
【００４８】
なお、変形部材３４の反転部３６および集電体４０の易破断部４６との接続部分に過度の負荷が加わると、電流遮断機構３０させる際の作動圧にバラツキが発生してしまう。これに対し、ここに開示される密閉電池１においては、反転部３６と易破断部４６との接続部分への振動の伝播を抑制し、過度の負荷が発生するのを防止しているため、電流遮断機構３０の作動圧にバラツキが発生するのを抑えることができる。また、ここに開示されるかしめ構造は、集電体ホルダ２０の固定部２２における軸方向での引張り強度が十分確保されているため、かかる安定性、信頼性を、長期に亘って維持することができる。
【００４９】
また、上記の図５（ａ）〜（ｃ）に示したように、蓋体１２の突起部１４、集電体ホルダ２０の凹部２８および固定部２２、ならびに、集電体４０の孔部４２を複数（例えば、図５の例では４つ）設けることができ、各部材の組み付けに際してより正確な位置決めができるとともに、各部材間のずれを防止することができる。特に、集電体４０を熱かしめ処理にて集電体ホルダ２０に緊密かつ安定して保持させることができる。これにより、集電体ホルダ２０および集電体４０の間でのガタつきの発生を大幅に抑制することができる。また、このようなガタつきの発生を抑制し得る点においても、かかる緊密で安定した集電体４０の保持を、長期に亘って維持することができる。なお、これらの複数のかしめ構造による接合は、一度の熱かしめ処理にて同時に行うことができるため、熱かしめ処理の工程が煩雑になることはない。
【００５０】
なお、図１０Ａ（従来例）は、蓋体１２に突起部１４が設けられておらず、集電体ホルダ２０の裏面側からの入熱がない場合のない場合のかしめ構造を示している。集電体ホルダ２０の軸部２４の内部からの入熱がない場合には、熱板２００から離れた位置の軸部２４および頭部形成用部分２６’には熱が届き難い。そのため、例えば、図中にＸで示した領域には未溶融部が形成されやすい。特に、上記の通りの熱板２００による熱かしめ処理によると、未溶融部は軸部２４と頭部２６との境界から裂け目のように軸方向に形成されることになる。かかる部位および形状の未溶融部が形成されると、集電体ホルダ２０の固定部２２の頭部２６の軸方向の厚みは、実質的に図中に示すｔ１となってしまう。また、集電体ホルダ２０の固定部２２に軸方向で引張り荷重が加わる場合、かかる荷重は軸部２４と頭部２６との境界に集中するため、集電体ホルダ２０の軸方向での引張り強度は極めて低いものとなってしまう。
【００５１】
これに対し、例えば、図１０Ｂ（参考例）に示すように、集電体４０の孔部４２の電池ケース１０内方側の表面に突起部Ｔを設け、かかる未溶融部が形成され難くすることも考えらえる。しかしながら、集電体４０にかかる突起部Ｔを設けた場合でも、集電体ホルダ２０の固定部２２の頭部２６の軸方向の厚みは図中に示すｔ２となり、その他の頭部２６の厚みよりも薄くなることは避けられない。すなわち、集電体ホルダ２０の軸部２４と頭部２６との境界に十分な入熱がないと、集電体ホルダ２０の軸方向での引張り強度の低下は避けられない。かかる傾向は、例えば、集電体ホルダ２０の頭部２６が集電体４０から突出することなく、面一となるように形成する場合に特に問題となり得る。
ここに開示される密閉電池１においては、蓋体１２に突起部１４が設けられており、集電体ホルダ２０の裏面側からも入熱することができる。したがって、このような集電体ホルダ２０の軸方向での引張り強度の低下の問題を解消し得るものである。
【００５２】
以上の集電体ホルダ２０と集電体４０との結合の形態については、様々な態様を考慮することができる。
例えば、集電体４０の孔部４２の電池ケース１０内方側の開孔部には、例えば図８Ａに示すように、面取りＣが施されていてもよい。この場合、面取りＣ面に十分な入熱が可能なように、面取りＣ面と蓋体１２の突起部１４の先端との距離が広がりすぎないことが好ましい。集電体４０の開孔部をこの様な形態にした場合であっても、上記のとおりの熱かしめ処理により電体ホルダ２０の固定部２２の軸部２４および頭部形成用部分２６’は十分に溶融されて、未溶融部は発生しない。したがって、固定部２２の軸部２４から頭部２６に至る表面は、面取りＣ表面に沿って形成されることとなる。かかる構成によると、集電体ホルダ２０の固定部２２の頭部２６の軸方向の厚みであって、軸部２４と頭部２６との境界部近傍の厚みは、集電体４０の面取りＣの分に対応して厚みを増して形成されることになる。これにより、電体ホルダ２０の固定部２２の軸方向での引張り強度を向上させることができる。
なお、図８Ａには、面取り面として、集電体４０の開孔部の角を平面で落としたいわゆるＣ面を形成した場合について例示しているが、面取りの形態はこのＣ面に限定されることなく、角を曲面で落としたいわゆるＲ面等、様々な形態であってもよい。
【００５３】
また、例えば、集電体４０の孔部４２の電池ケース１０内方側の開孔部には、例えば図８Ｂに示すように、係止段部４４が設けられていてもよい。この場合、かかる係止段部４４への十分な入熱が可能なように、係止段部４４の高さや、係止段部４４における開孔角部Ｋと蓋体１２の突起部１４の先端との距離等を適切に設計することができる。集電体４０の開孔部をこの様な形態にし、上記のとおりの熱かしめ処理においては、凹部２０２を備えない熱板２００を用いる。また、頭部形成用部分２６’の体積を係止段部４４に対応させておく。これにより、電体ホルダ２０の固定部２２の軸部２４および頭部形成用部分２６’は十分に溶融されるため、未溶融部を発生させることなく熱かしめ処理を行うことができる。したがって、固定部２２の軸部２４から頭部２６に至る表面は、集電体４０のかかる係止段部４４の表面に沿って形成されることとなる。また、頭部２６の電池ケース１０内方側の表面は、集電体４０の電池ケース１０内方側の表面と面一となるように形成されることになる。これにより、集電体４０の電池ケース１０内方側の表面に、集電体ホルダ２０の固定部２２の頭部２６を突出させることなく、蓋体１２、集電体ホルダ２０および集電体４０を緊密に一体化することができる。かかる構成によると、電池ケース１０内に電極体の収容空間をより多く確保することができる。したがって、例えば、電極体５０を大型化することができ、電池容量（満充電容量）をより一層増大させること等が可能となる。
【００５４】
なお、例えば、集電体４０の孔部４２の電池ケース１０内方側の開孔部には、例えば図８Ｃに示すように、係止段部４４と面取りＣ面とが両方設けられていてもよい。かかる構成とすることで、固定部２２の頭部２６を集電体４０の表面から突出させることなく、電体ホルダ２０の固定部２２の軸方向での引っ張り強度を向上させることができる。
【００５５】
次に、負極端子１２０から負極５４の間を電気的に接続する構造について説明する。
負極端子１２０は、図４Ａに示されるように、正極外部端子１１０と同様、電池ケース１０の外方に突出するように形成されている。そして、負極外部端子１２０は、負極外部接続端子押さえ７２によって、電池ケース１０の蓋体１２の外部に固定される。また、これら負極外部接続端子１２０および押さえ７２は、負極外部絶縁部材６２によって蓋体１２と絶縁されている。かかる負極外部絶縁部材６２は、正極の場合と同様に、一般的に樹脂材料により構成されている。
【００５６】
蓋体１２０の内側には、内部絶縁部材９２が配置されている。図４Ａの例では、負極側には電流遮断機構３０が設けられていないため、内部絶縁部材９２を介して負極集電体９０が配設される。内部絶縁部材９２は、上述の蓋体１２の負極側の穴部に対応する形状の立ち上がり部を備えており、かかる立ち上がり部により負極集電体９０と蓋体１２とを絶縁している。
負極集電体９０は、典型的には、上記の蓋体１２との安定した固定を実現する固定部と、かかる固定部から電池ケース１０の内方に延びて電極体５０の負極５４と接合されるアーム部とから構成される。アーム部は、例えば、溶接等により負極５４と接合される。固定部には、上方に向かって伸びる円筒部が備えられている。かかる円筒部は、負極外部接続端子押さえ７２、外部絶縁部材６２、蓋体１２および内部絶縁部材９２のそれぞれに互いに対応するように設けられた穴部を貫通し、その先端部においてかしめることで、これらの部材を挟み込む状態で緊密に固定することができる。かかる構成により、負極外部接続端子１２０（押さえ７２）と電極体５０との間を電気的に接続するとともに、電極体５０の位置決めを行うことができる。なお、図４Ａにおいて、負極集電体９０の円筒部はかしめた後の形状を示している。
【００５７】
以上の本発明の実施態様において、電流遮断機構３０の具体的な構成及び配設位置等の詳細については、かかる例に限定されない。例えば、電流遮断機構３０を構成要素の一部を改変することもできる。なお、電流遮断機構３０は、正極側、負極側のいずれに設けられていてもよく、これらの両方に設けられていてもよい。集電体４０は、一般的に正極集電体がアルミニウム又はアルミニウム合金で形成され、負極集電体が銅又は銅合金で形成されている。これらを比較した場合、アルミ又はアルミニウム合金の方が集電体４０における易破断部４６の加工の面において有利となり得ることから、電流遮断機構３０は正極側に設けるのが好ましい例として示される。なお、電流遮断機構３０を負極の導電経路に適用する場合の構成及び方法は、正極の場合と基本的に同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５８】
さらに、集電体４０の易破断部４６は、集電体４０の他の部分よりも破断しやすく構成されている。したがって、易破断部４６は、例えば、集電体４０の他の部位よりも肉薄に形成されていてもよい。また、易破断部４６の周縁部に沿って切欠き６３が設けられ、この切欠き６３部分により他の部分よりも破断しやすく構成されていてもよい。また、これに限定されず、例えば集電体４０の固定部に反転部３６に対応する孔を形成し、この孔を覆うように金属シート等を配設することで易破断部４６としてもよい。また、集電体４０には、図示しないガス流通口が形成され、電池ケース１０の内圧が変形部材３４に伝わりやすくなるよう構成してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１  密閉電池
１０  電池ケース
１２  蓋体
１４  突起部
１６  穴部
１８  ケース本体
２０  集電体ホルダ
２２  固定部
２４  軸部
２６  頭部
２６’  頭部形成用部分
２８  凹部
３０  電流遮断機構
３２  リード部材
３４  変形部材
３６  反転部
４０  集電体
４２  孔部
４４  段部
４６  易破断部
５０  電極体
５２  正極
５４  負極
５６  セパレータ
６０，６２  外部絶縁部材
７０，７２  外部接続端子押さえ
９０  負極集電体
９２  内部絶縁部材
１１０  正極外部接続端子
１２０  負極外部接続端子
１３０  液注栓
１４０  安全弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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