(57)【要約】耐振動性、耐衝撃性に優れ、電池容器の内圧上昇時に電流経路を確実に安定して遮断することができる二次電池を提供する。電極群４０と、該電極群４０を収容する電池容器１０と、該電池容器１０の外面に配置されて電極群４０と電気的に接続された外部端子２０と、該外部端子２０と電極群４０との間の電流経路に設けられた脆弱部５３を有する電流遮断部５０と、を備えた二次電池１００である。電池容器１０の第１の面Ｆ１に配置されて電極群４０を支持する第１支持部材１と、前記第１の面Ｆ１に対向する電池容器１０の第２の面Ｆ２に配置され、前記第１支持部材１とは別体で形成された電極群４０を支持する第２支持部材２とを備える。第１支持部材１と第２支持部材２の少なくとも一方は、弾性部材である。
2017056733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極群と、該電極群を収容する電池容器と、該電池容器の外面に配置されて前記電極群と電気的に接続された外部端子と、該外部端子と前記電極群との間の電流経路に設けられた脆弱部を有する電流遮断部と、を備えた二次電池であって、
前記電池容器の第１の面に配置され、前記電極群を支持する第１支持部材と、前記第１の面に対向する前記電池容器の第２の面に配置され、前記第１支持部材とは別体で形成された前記電極群を支持する第２支持部材と、を備え、
前記第１支持部材と前記第２支持部材の少なくとも一方は、弾性部材であることを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記第１支持部材と前記第２支持部材は、ともに弾性部材であることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記電極群は、扁平部と該扁平部の両端の湾曲部とを有する扁平な捲回電極群であり、前記第１の面に対向する前記湾曲部が前記第１支持部材によって支持され、前記第２の面に対向する前記湾曲部が前記第２支持部材によって支持されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の二次電池。
【請求項４】
前記電池容器は、前記電極群を収容する電池缶と、該電池缶の開口部を封止する電池蓋とを有し、
前記第１の面は、前記電池蓋の内面であることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項５】
前記電池容器を貫通した前記外部端子の接続部によって前記第１の面に固定された絶縁部材と、該絶縁部材に固定されて前記電極群に接続された集電板とを備え、
前記脆弱部は、前記集電板に形成され、
前記第１支持部材は、前記絶縁部材と一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項６】
前記電流遮断部は、扁平角形の前記電池容器の幅方向の一端に設けられ、
前記第１支持部材及び前記第２支持部材は、前記幅方向において前記電池容器の中央よりも前記電流遮断部に近い位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項７】
前記第１支持部材と前記第２支持部材の少なくとも一方は、ゴム系材料を素材とする弾性部材であること特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項８】
前記第１支持部材と前記第２支持部材の少なくとも一方は、板ばねを素材とする弾性部材であること特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項９】
前記第１支持部材及び前記第２支持部材は、電気絶縁性を有することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の二次電池。
【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】
従来、再充電可能な二次電池の分野では、鉛電池、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池等の水溶液系電池が主流であった。しかし、電気機器の小型化、軽量化が進むに連れ、高エネルギー密度を有するリチウムイオン二次電池が着目され、その研究、開発及び商品化が急速に進められている。また、地球温暖化や枯渇燃料の問題から電気自動車（ＥＶ）や駆動の一部を電気モータで補助するハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）が各自動車メーカーで開発され、その電源として高容量で高出力な二次電池が求められるようになっている。【０００３】
このような要求に合致する電源として、高電圧の非水溶液系のリチウムイオン二次電池が注目されている。特に、扁平箱型の電池容器を備えた角形リチウムイオン二次電池は、パック化した際の体積効率が優れているため、ＨＥＶ、ＥＶ、又はその他の機器に搭載される電源として需要が増大している。このような密閉型の電池容器を備える角形二次電池では、例えば、過充電、過昇温、又は外力による破損によって、電池容器の内部の圧力が上昇する場合がある。このような場合に電流を遮断する電流遮断機構を備えた非水電解質二次電池が知られている（例えば、下記特許文献１を参照）。【０００４】
特許文献１に記載された非水電解質二次電池は、外装缶に収容された電極体と、外装缶の開口を封口する封口板と、正負極のいずれか一方の集電板に接続された集電タブ部材と、封口板より外方に突出した外部電極端子と、を備える。また、この非水電解質二次電池は、封口板より電池内方側で集電タブ部材より電池外方側に設けられ、かつ外部電極端子に電気的に接続されており、電池内圧が上昇したときに電池外方側に変形するダイヤフラムを備える。【０００５】
前記非水電解質二次電池は、さらに、ダイヤフラムによって破断される脆弱部を備えている。脆弱部は、中央部分がダイヤフラムの電池内側面に接続され、その周辺がダイヤフラムの下方に位置する集電タブ部材に接続され、ダイヤフラムが変形し浮き上がったときに破断してダイヤフラムへの通電を遮断する。この非水電解質二次電池は、さらに、集電タブ部材の一部分が挿入される集電タブホルダーを備えている。【０００６】
前記非水電解質二次電池において、集電タブ部材は、前記脆弱部を有する板状の挿入部と、一方の集電板に接続される集電板接続部と、を備える。集電タブホルダーは、絶縁性であり、集電タブ部材の挿入部が挿入されるタブ受入部を有している。このタブ受入部の電池内方側及び電池外方側の双方の面には、前記挿入部が挿入された状態で前記脆弱部と重なり合う、ホルダー穴が形成されている。【０００７】
前記非水電解質二次電池において、前記ダイヤフラムは、前記ホルダー穴を覆うように前記タブ受入部の電池外方側に配置され、かつその中央部底面が前記ホルダー穴を介して前記脆弱部に通電可能に接続される。このような構成により、集電タブ部材の板状の挿入部は、タブ受入部を有する集電タブホルダーに挿入されて保持され、集電タブホルダーが集電タブ部材の板状の挿入部の薄肉部を衝撃や振動から保護する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−６６２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記特許文献１には、前記構成により、脆弱部が衝撃等によって無用に破れて通電が遮断（安全装置の誤作動）されるのを防止する効果が得られることが記載されている。しかし、特許文献１に記載された非水電解質二次電池では、外部からの衝撃や振動によって外装缶内部の電極体が振動又は揺動すると、該電極体に接続された集電タブ部材の集電板接続部から挿入部に振動が直接的に伝達され、又は、ねじれ等の応力が作用する。このような挿入部に作用する振動や応力によって、挿入部が有する脆弱部が損傷又は破断して電流遮断機構が誤作動を起こす虞がある。【００１０】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、耐振動性、耐衝撃性に優れ、電池容器の内圧上昇時に電流経路を確実に安定して遮断することができる二次電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成すべく、本発明の二次電池は、電極群と、該電極群を収容する電池容器と、該電池容器の外面に配置されて前記電極群と電気的に接続された外部端子と、該外部端子と前記電極群との間の電流経路に設けられた脆弱部を有する電流遮断部と、を備えた二次電池であって、前記電池容器の第１の面に配置されて前記電極群を支持する第１支持部材と、前記第１の面に対向する前記電池容器の第２の面に配置され、前記第１支持部材とは別体で形成された前記電極群を支持する第２支持部材とを備え、前記第１支持部材と前記第２支持部材の少なくとも一方は、弾性部材であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の二次電池によれば、耐振動性、耐衝撃性に優れ、電池容器の内圧上昇時に電流経路を確実に安定して遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る二次電池の斜視図。
【図２】図１に示す二次電池の分解斜視図。
【図３】図２に示す二次電池の電流遮断部の拡大断面図。
【図４】図３に示す電流遮断部とその周辺の部材の分解斜視図。
【図５】図２に示す二次電池の電極群の分解斜視図。
【図６】図１に示す二次電池の幅方向に沿う断面図。
【図７】図６に示す二次電池の変形例１を示す幅方向に沿う断面図。
【図８】図２に示す二次電池の変形例２を示す分解斜視図。
【図９】図８に示す変形例２の二次電池の厚さ方向に沿う断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の二次電池の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る二次電池１００の斜視図である。図２は、図１に示す二次電池１００の分解斜視図である。
【００１６】
本実施形態の二次電池１００は、主に、電極群４０と、該電極群４０を収容する電池容器１０と、該電池容器１０の外面に配置されて電極群４０と電気的に接続された外部端子２０と、該外部端子２０と電極群４０との間の電流経路に設けられた脆弱部５３（図３参照）を有する電流遮断部５０と、を備えている。詳細は後述するが、本実施形態の二次電池１００は、電池容器１０の第１の面Ｆ１に配置され、電極群４０を支持する第１支持部材１と、第１の面Ｆ１に対向する電池容器１０の第２の面Ｆ２に配置され、第１支持部材１とは別体で形成された電極群４０を支持する第２支持部材２と、を備え、第１支持部材１と第２支持部材２の少なくとも一方が、弾性部材であることを特徴としている。
【００１７】
本実施形態の二次電池１００は、例えば、角形リチウムイオン二次電池であり、扁平角形の電池容器１０を備えている。電池容器１０は、上部に開口部１１ｄを有する矩形箱状の電池缶１１と、電池缶１１の開口部１１ｄを封止する矩形板状の電池蓋１２とを有している。電池缶１１及び電池蓋１２は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金によって製作されている。電池蓋１２は、長手方向両端の外部端子２０の間の中間部に、電池容器１０の内圧が所定の圧力を超えて上昇したときに開裂して電池容器１０の内圧を低下させるガス排出弁１３と、電池容器１０の内部に非水電解液を注入するための注液孔１４と、注液孔１４を封止する注液栓１５とを有している。
【００１８】
電池容器１０は、電池蓋１２に固定されて図示を省略する絶縁シートに覆われた電極群４０を、電池缶１１の開口部１１ｄから挿入し、例えばレーザ溶接によって電池缶１１の開口部１１ｄの全周に亘って電池蓋１２を接合することで、内部に電極群４０を収容した状態で密閉される。以下の説明では、平面視で長方形の電池蓋１２の長辺に沿う方向を電池容器１０の長手方向又は幅方向、電池蓋１２の短辺に沿う方向を電池容器１０の短手方向又は厚さ方向、電池蓋１２に垂直な方向を電池容器１０の高さ方向という。
【００１９】
外部端子２０は、電気絶縁性を有する樹脂製のガスケット３（図３及び図４参照）及び外部絶縁部材４を介して電池蓋１２の外面１２ａに配置されている。外部端子２０は、電池容器１０の幅方向の一端に配置された正極外部端子２０Ｐと、電池容器１０の幅方向の他端に配置された負極外部端子２０Ｎとによって構成されている。正極外部端子２０Ｐは、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金によって製作され、負極外部端子２０Ｎは、例えば、銅又は銅合金によって製作されている。
【００２０】
また、本実施形態の二次電池１００は、電池蓋１２の内面１２ｂに固定される絶縁部材５と、該絶縁部材５を介して電池蓋１２に固定され、電極群４０に接合される集電板３０と、を備えている。集電板３０は、正極外部端子２０Ｐと電極群４０の正極電極４１（図５参照）とを電気的に接続する正極集電板３０Ｐと、負極外部端子２０Ｎと電極群４０の負極電極４２（図５参照）とを電気的に接続する負極集電板３０Ｎとによって構成されている。正極集電板３０Ｐは、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金によって製作され、負極集電板３０Ｎは、例えば、銅又は銅合金によって製作されている。
【００２１】
図３は、図２に示す二次電池１００の電流遮断部５０の拡大断面図である。図４は、図３に示す電流遮断部５０とその周辺の部材の分解斜視図である。
【００２２】
電流遮断部５０は、外部端子２０と電極群４０との間に配置され、これら外部端子２０と電極群４０との間の電流経路を構成するとともに、この電流経路に設けられた脆弱部５３を有している。より詳細には、本実施形態において、電流遮断部５０は、正極外部端子２０Ｐと電極群４０との間の電流経路を構成する部材として、導電板５１と、ダイヤフラム５２と、正極集電板３０Ｐとを備え、正極集電板３０Ｐに脆弱部５３が設けられている。
【００２３】
導電板５１は、例えば、ダイヤフラム５２の平面形状に対応する、円形、長円形、楕円形、円弧部及び直線部を有するフィールドトラック形等の平面形状を有し、中央部に貫通孔５１ａが形成された板状の部材である。導電板５１は、導電性を有する金属によって製作され、例えば、正極外部端子２０Ｐ及び正極集電板３０Ｐと同様に、アルミニウム又はアルミニウム合金によって製作することができる。
【００２４】
ダイヤフラム５２は、例えば、導電板５１の平面形状に対応する、円形、長円形、楕円形、フィールドトラック形等の平面形状を有している。ダイヤフラム５２は、例えば、導電性を有する金属製の薄板をプレス加工等によって膨出させることによって、内側に空洞を有するドーム形又は椀形の形状に成形されている。ダイヤフラム５２は、例えば、導電板５１及び正極集電板３０Ｐと同様に、アルミニウム又はアルミニウム合金によって製作することができる。
【００２５】
ダイヤフラム５２は、導電板５１の環状溝５１ｂに係合するように曲折されたフランジ状の縁部５２ａと、縁部５２ａから集電板３０に向けて膨出するドーム形又は椀形の受圧部５２ｂと、集電板３０に隣接する受圧部５２ｂの底部からさらに集電板３０に向けて段差状に突出して平坦な底面を有する突出部５２ｃと、を有する。
【００２６】
正極集電板３０Ｐは、矩形平板状の基部３１と、一対の板状の端子部３２とを有している。一対の端子部３２は、平面視で長方形の基部３１における長辺に対応する側部の電池容器１０の幅方向外側の端部から、電池容器１０の底面１０ｂに向けて垂下する細長い板状に形成されている。平面視で矩形の基部３１は、四隅に貫通孔３１ａが形成され、中央部に凹部３１ｂを有している。凹部３１ｂは、基部３１に対向するダイヤフラム５２の受圧部５２ｂのドーム形の形状に沿う傾斜面を有する擂鉢状に形成されている。凹部３１ｂの底部は、例えば、ダイヤフラム５２の突出部５２ｃの平面形状に対応する、円形、長円形、フィールドトラック形等の平面形状を有している。
【００２７】
正極集電板３０Ｐの基部３１に設けられた凹部３１ｂの底部は、凹部３１ｂが形成されていない部分や、凹部３１ｂの傾斜面に対応する部分よりも肉厚が薄い薄肉部３１ｃである。正極集電板３０Ｐは、基部３１の薄肉部３１ｃの中央部に環状溝３１ｄを有している。環状溝３１ｄの底部は、薄肉部３１ｃよりもさらに肉厚が薄く、外部端子２０と電極群４０との間の電流経路に設けられた電流遮断部５０の脆弱部５３である。
【００２８】
図４に示す各部材は、例えば、以下の手順で組み立てることができる。まず、電池蓋１２の外面１２ａに絶縁性を有する樹脂製の外部絶縁部材４を配置する。次に、外部絶縁部材４の開口部４ａの内側に、絶縁性を有する樹脂製のガスケット３を配置して電池蓋１２の貫通孔１２ｃに係合させる。次に、正極外部端子２０Ｐの板状部分の貫通孔２０ａに、バスバー固定用のボルト２１を挿通させて外部絶縁部材４上に配置するとともに、ガスケット３の貫通孔３ａ及び電池蓋１２の貫通孔１２ｃに、正極外部端子２０Ｐの円筒状の接続部２０ｂを挿通させる。次に、電池蓋１２の内面１２ｂに絶縁部材５を介在させて、導電板５１を配置するとともに、絶縁部材５の貫通孔５ａ及び導電板５１の貫通孔５１ａに、正極外部端子２０Ｐの接続部２０ｂを挿通させる。
【００２９】
次に、正極外部端子２０Ｐの接続部２０ｂの先端部を、塑性変形させて拡径させ、接続部２０ｂの先端部に、環状のかしめ部２０ｃを形成する。また、例えばレーザ溶接によって、かしめ部２０ｃと導電板５１とを接合する。これにより、正極外部端子２０Ｐの接続部２０ｂを挿通させた各部材が、電池蓋１２にかしめ固定され、かしめ部２０ｃと導電板５１との接触又は接合によって、正極外部端子２０Ｐと導電板５１とが電気的に接続される。次に、導電板５１の環状溝５１ｂに、ダイヤフラム５２のフランジ状の縁部５２ａを係合させ、例えばレーザ溶接によって、縁部５２ａの全周に亘ってダイヤフラム５２と導電板５１とを接合し、ダイヤフラム５２と導電板５１とを電気的に接続するとともに、ダイヤフラム５２と導電板５１との間を封止する。
【００３０】
次に、正極集電板３０Ｐの基部３１の四隅の貫通孔３１ａに絶縁部材５の突起部５ｂを挿通させるとともに、正極集電板３０Ｐの基部３１に設けられた環状の脆弱部５３の内側の薄肉部３１ｃに、ダイヤフラム５２の突出部５２ｃを所定の面圧で押し付けた状態にする。この状態で、例えば、絶縁部材５の突起部５ｂの先端部を加熱して拡径させ、その後、冷却してかしめ部５ｃを形成する熱かしめ又は熱溶着を行う。これにより、正極集電板３０Ｐは、基部３１に設けられた環状の脆弱部５３の内側の薄肉部３１ｃが、ダイヤフラム５２の突出部５２ｃの底面に所定の面圧で押し付けられて密着した状態で、絶縁部材５を介して電池蓋１２の内面１２ｂに固定され、ダイヤフラム５２と正極集電板３０Ｐとが電気的に接続される。
【００３１】
その後、正極集電板３０Ｐの基部３１に設けられた環状の脆弱部５３の内側の薄肉部３１ｃと、ダイヤフラム５２の突出部５２ｃの底面とを、例えばレーザ溶接によって接合して接合部を形成する。以上により、導電板５１とダイヤフラム５２と正極集電板３０Ｐとによって、正極外部端子２０Ｐと電極群４０との間の電流経路と、該電流経路に設けられた脆弱部５３を有する電流遮断部５０とが構成される。すなわち、正極外部端子２０Ｐは、導電板５１とダイヤフラム５２と正極集電板３０Ｐとを介して、電極群４０を構成する正極電極４１の箔露出部４１ｂ（図５参照）に接続される。また、正極外部端子２０Ｐと導電板５１とダイヤフラム５２と正極集電板３０Ｐは、ガスケット３と外部絶縁部材４と絶縁部材５によって、電池蓋１２に対して電気的に絶縁される。
【００３２】
なお、図示は省略するが、二次電池１００の負極外部端子２０Ｎ側は、導電板５１、ダイヤフラム５２を有しない。また、負極集電板３０Ｎの基部３１は、凹部３１ｂや薄肉部３１ｃや脆弱部５３を有さず、負極外部端子２０Ｎの接続部２０ｂを挿通させる貫通孔を有している。また、負極集電板３０Ｎの基部３１と電池蓋１２との間に配置される絶縁部材５は、導電板５１及びダイヤフラム５２を配置するための凹部を有しない。また、負極外部端子２０Ｎと電池蓋１２との間には、正極外部端子２０Ｐと同様に、外部絶縁部材４及びガスケット３が配置される。
【００３３】
負極外部端子２０Ｎの接続部２０ｂは、正極外部端子２０Ｐの接続部２０ｂと同様に、ガスケット３の貫通孔３ａと、外部絶縁部材４の開口部４ａと、電池蓋１２の貫通孔１２ｃと、絶縁部材５の貫通孔５ａと、負極集電板３０Ｎの基部３１の貫通孔とに挿通され、先端にかしめ部２０ｃが形成される。また、かしめ部２０ｃは、例えばレーザ溶接によって負極集電板３０Ｎの基部３１に接合される。これにより、ガスケット３と外部絶縁部材４と絶縁部材５と負極集電板３０Ｎとが電池蓋１２にかしめ固定され、負極外部端子２０Ｎは、負極集電板３０Ｎと電気的に接続され、電池蓋１２と電気的に絶縁される。その後、正極集電板３０Ｐの端子部３２と負極集電板３０Ｎの端子部３２とが、それぞれ電極群４０に接続される。
【００３４】
図５は、図２に示す電極群４０の一部を展開した分解斜視図である。
【００３５】
電極群４０は、例えば、帯状の正極電極４１と負極電極４２とを、帯状のセパレータ４３，４４を介在させて捲回し、プレス成形することによって製作されている。すなわち、本実施形態の電極群４０は、正極電極４１及び負極電極４２が平坦に積層された扁平部４０ａと、該扁平部４０ａの両端で正極電極４１及び負極電極４２が半円筒状に湾曲して積層された湾曲部４０ｂとを有する扁平な捲回電極群である。なお、本実施形態の二次電池１００において、電極群４０の構成は、捲回電極群に限定されず、例えば積層型の電極群を用いてもよい。
【００３６】
電極群４０は、例えば、正極電極４１と負極電極４２とをセパレータ４３，４４を介在させて積層した帯状の積層体の延在方向に、約１０Ｎの引張荷重を加えながら捲回される。このとき、電極群４０は、帯状の積層体の幅方向すなわち捲回軸Ａ方向の両端部における正極電極４１、負極電極４２及びセパレータ４３，４４の端部が一定の位置になるように蛇行制御しながら捲回される。
【００３７】
正極電極４１は、正極箔の両面に正極合剤層４１ａが形成され、幅方向すなわち電極群４０の捲回軸Ａ方向の一方の側縁に、正極箔が露出した箔露出部４１ｂを有している。負極電極４２は、負極箔の両面に負極合剤層４２ａが形成され、幅方向すなわち電極群４０の捲回軸Ａ方向の他方の側縁に、負極箔が露出した箔露出部４２ｂを有している。正極電極４１及び負極電極４２の箔露出部４１ｂ，４２ｂは、幅方向すなわち捲回軸Ａ方向において互いに反対側に位置するように捲回される。
【００３８】
正極電極４１は、例えば以下の手順で作製することができる。まず、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という。）と、を添加する。これに分散溶媒としてＮ−メチルピロリドン（以下、ＮＭＰという。）を添加し、混練して正極合剤を作製する。この正極合剤を正極箔である厚さ約２０μｍのアルミニウム箔の両面に箔露出部４１ｂを残して塗布する。その後、乾燥、プレス、裁断してアルミニウム箔を含まない正極合剤層４１ａの厚さが、例えば約９０μｍの正極電極４１を得ることができる。
【００３９】
本実施形態では、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又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又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。
【００４０】
負極電極４２は、例えば以下の手順で作製することができる。まず、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、混練して負極合剤を作製する。この負極合剤を、負極箔である厚さ約１０μｍの銅箔の両面に箔露出部４２ｂを残して塗布する。その後、乾燥、プレス、裁断して銅箔を含まない負極合剤層４２ａの厚さが、例えば約７０μｍの負極電極４２を得ることができる。
【００４１】
本実施形態では、負極活物質として非晶質炭素を例示したが、負極活物質は特に限定されず、例えば、リチウムイオンを挿入及び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ることができる。また、負極活物質の粒子形状についても特に限定されず、例えば、鱗片状、球状、繊維状、塊状等であってもよい。
【００４２】
また、本実施の形態では、結着剤としてＰＶＤＦを例示したが、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及びこれらの混合体などを用いることができる。
【００４３】
セパレータ４３，４４は、例えばポリエチレン製の微多孔性を有する絶縁材料からなり、正極電極４１と負極電極４２とを絶縁する役割を有している。負極電極４２の負極合剤層４２ａは、正極電極４１の正極合剤層４１ａよりも幅方向に大きく、これにより正極合剤層４１ａは必ず負極合剤層４２ａに挟まれるように構成されている。
【００４４】
正極電極４１、負極電極４２の箔露出部４１ｂ，４２ｂは、電極群４０の扁平部４０ａにおいて束ねられている。箔露出部４１ｂ，４２ｂは、図２に示すように、それぞれ、正極集電板３０Ｐ及び負極集電板３０Ｎの端子部３２に、例えば、抵抗溶接又は超音波溶接によって接合されて固定されている。これにより、電極群４０は、正極電極４１と負極電極４２が、それぞれ正極集電板３０Ｐと負極集電板３０Ｎに電気的に接続されている。なお、正極電極４１及び負極電極４２と交互に積層されたセパレータ４３，４４は、負極合剤層４２ａの幅よりも広いが、両側に箔露出部４１ｂ，４２ｂを露出させる幅に規定されているので、箔露出部４１ｂ，４２ｂを束ねて溶接する際の支障にはならない。
【００４５】
次に、本実施形態の二次電池１００の特徴部分である第１支持部材１と第２支持部材２について詳細に説明する。図６は、図１に示す電池容器１０の幅方向すなわち電池蓋１２の長手方向に沿う断面図である。
【００４６】
前述のように、本実施形態の二次電池１００は、電池容器１０の第１の面Ｆ１に配置され、電極群４０を支持する第１支持部材１と、第１の面Ｆ１に対向する電池容器１０の第２の面Ｆ２に配置され、第１支持部材１とは別体で形成された電極群４０を支持する第２支持部材２と、を備え、第１支持部材１と第２支持部材２の少なくとも一方が、弾性部材であることを特徴としている。
【００４７】
より具体的には、本実施形態の二次電池１００において、第１支持部材１が配置される電池容器１０の第１の面Ｆ１は、電池容器１０を構成する電池蓋１２の内面１２ｂであり、第２支持部材２が配置される電池容器１０の第２の面Ｆ２は、電池容器１０を構成する電池缶１１の内底面１１ｂである。本実施形態の二次電池１００において、電池容器１０の第１の面Ｆ１すなわち電池蓋１２の内面１２ｂと、電池容器１０の第２の面Ｆ２すなわち電池缶１１の内底面１１ｂは、電池容器１０の高さ方向において互いに対向する面である。
【００４８】
なお、二次電池１００の構成によっては、電池容器１０の第１の面Ｆ１及び第２の面Ｆ２は、電池蓋１２の内面１２ｂ及び電池缶１１の内底面１１ｂでなくてもよく、例えば、電池容器１０の内側面、すなわち扁平角形の電池容器１０の厚さ方向に沿う狭側面１０ｃの内側の面であってもよい。
【００４９】
第１支持部材１及び第２支持部材２の素材としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の電気絶縁性を有する樹脂材料を用いることができる。また、第１支持部材１及び第２支持部材２の素材として、フッ素ゴムやエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等の電気絶縁性、耐溶剤性、耐薬品性を有するゴム系材料を用いることもできる。
【００５０】
前述のように、第１支持部材１と第２支持部材２の少なくとも一方は、弾性部材である。ここで、弾性部材とは、弾性変形した状態で配置されているか、又は、所定の場合に弾性変形することが可能な部材を意味する。本実施形態の二次電池１００では、第１支持部材１は、集電板３０と電池蓋１２との間の絶縁部材５と同様に、例えば、前述の電気絶縁性を有する樹脂材料によって製作され、第２支持部材２は、例えば、前述のゴム系材料によって製作されている。
【００５１】
第１支持部材１は、図３、４、６に示すように、例えば、正極集電板３０Ｐと電池蓋１２との間に配置された絶縁部材５と一体に形成され、電池容器１０の第１の面Ｆ１すなわち電池蓋１２の内面１２ｂに配置されている。第１支持部材１は、絶縁部材５から電池容器１０の幅方向に延伸して、電池容器１０の第１の面Ｆ１に対向する電極群４０の湾曲部４０ｂに向けて突出し、当該湾曲部４０ｂを支持する。電池蓋１２の内面１２ｂと電極群４０の湾曲部４０ｂとの間の第１支持部材１は、概ね直方体形状を有し、電極群４０の湾曲部４０ｂに対向する第１支持部材１の面は、湾曲部４０ｂに接するか、又は、僅かに隙間をあけて湾曲部４０ｂに対向している。電極群４０の湾曲部４０ｂに対向する第１支持部材１の面は、平面であってもよいし、湾曲部４０ｂの形状に沿う曲面であってもよい。
【００５２】
本実施形態の二次電池１００において、第１支持部材１は、電極群４０の湾曲部４０ｂから受ける力によって弾性変形しないか、又は無視できる程度のわずかな弾性変形量となる剛性が付与された剛性部材である。なお、第１支持部材１は、例えば、素材を前述のゴム系材料にすることで、電極群４０の湾曲部４０ｂから受ける力によって弾性変形する弾性が付与された弾性部材とすることもできる。このように、絶縁部材５と第１支持部材１の素材が異なる場合でも、例えば、これらを別々に成形して一体に結合させたり、二色成形によって一体に成形したりすることができる。
【００５３】
一方、第２支持部材２は、図２に示すように、独立した単一の部材であり、概ね直方体形状に形成され、図６に示すように、電池容器１０の第２の面Ｆ２すなわち電池缶１１の内底面１１ｂに配置され、電池容器１０の第２の面Ｆ２に対向する電極群４０の湾曲部４０ｂを支持する。第２支持部材２は、例えば、粘着テープ又は接着剤等によって電池容器１０の第２の面Ｆ２又は電極群４０の湾曲部４０ｂに固定することができる。第２支持部材２は、電池容器１０の第２の面Ｆ２と、電池容器１０の第２の面Ｆ２に対向する電極群４０の湾曲部４０ｂとの間で圧縮されて弾性変形し、湾曲部４０ｂに対向する面が湾曲部４０ｂに沿う曲面状になっている。第２支持部材２は、電極群４０の湾曲部４０ｂに対し、電池容器１０の第２の面Ｆ２すなわち電池缶１１の内底面１１ｂと垂直な方向に、弾性変形による弾性力を加え、第１支持部材１との間に電極群４０を挟持している。
【００５４】
すなわち、第２支持部材２は、二次電池１００の組立時に電極群４０の湾曲部４０ｂから受ける力によって弾性変形する弾性が付与された弾性部材である。なお、第１支持部材１が弾性部材である場合、第２支持部材２は、弾性部材であってもよいし、剛性部材であってもよい。すなわち、第１支持部材１と第２支持部材２の少なくとも一方が、弾性部材であればよい。第２支持部材２が剛性部材である場合、電極群４０の湾曲部４０ｂに対向する第２支持部材２の面は、平面であってもよいし、湾曲部４０ｂの形状に沿う曲面であってもよい。
【００５５】
本実施形態の二次電池１００において、第１支持部材１及び第２支持部材２は、電池容器１０の幅方向において、電池容器１０の中央よりも電流遮断部５０に近い位置に配置されている。より詳細には、第１支持部材１は、電池容器１０の幅方向において、電流遮断部５０の一部を構成する正極集電板３０Ｐの基部３１の電池容器１０の中央側の端部に隣接して設けられ、電極群４０を支持するのに適した幅寸法を有している。また、第２支持部材２は、電池容器１０の幅方向の位置が、電池容器１０の高さ方向、すなわち電池容器１０の第２の面Ｆ２に垂直な方向において、第１支持部材１の少なくとも一部と対向する位置に配置されている。これにより、電極群４０は、電流遮断部５０が配置された正極外部端子２０Ｐの近傍において、電池容器１０の高さ方向両側から第１支持部材１と第２支持部材２によって挟持されている。
【００５６】
第１支持部材１は、正極外部端子２０Ｐの接続部２０ｂによって、図４に示す正極外部端子２０Ｐ、ボルト２１、ガスケット３、外部絶縁部材４、絶縁部材５、及び導電板５１の各部材を、図３に示すように電池蓋１２にかしめ固定することで、電池容器１０の第１の面Ｆ１である電池蓋１２の内面１２ｂに配置される。また、第１支持部材１は、図２に示すように、電極群４０の正極電極４１及び負極電極４２の箔露出部４１ｂ，４２ｂを束ねて正極集電板３０Ｐ及び負極集電板３０Ｎに接合することで、電池容器１０の第１の面Ｆ１に対向する電極群４０の湾曲部４０ｂに対向して配置される。
【００５７】
第２支持部材２は、図５に示す電極群４０の正極電極４１及び負極電極４２の箔露出部４１ｂ，４２ｂを、図２に示すように束ねて正極集電板３０Ｐ及び負極集電板３０Ｎの端子部３２に接合した後に、電池容器１０の第２の面Ｆ２すなわち電池缶１１の内底面１１ｂ、又は電池容器１０の第２の面Ｆ２に対向する電極群４０の湾曲部４０ｂに固定される。その後、電極群４０を電池缶１１の開口部１１ｄから挿入し、第２支持部材２を電池容器１０の第２の面Ｆ２と電極群４０の湾曲部４０ｂとの間で弾性変形させた状態で、電池缶１１の開口部１１ｄを電池蓋１２によって閉塞し、例えばレーザ溶接によって電池缶１１の開口部１１ｄの全周に亘って電池蓋１２を溶接する。
【００５８】
これにより、電池缶１１の開口部１１ｄと電池蓋１２との間が封止された電池容器１０が得られる。その後、電池蓋１２の注液孔１４を介して電池容器１０の内部に非水電解液を注入し、例えばレーザ溶接によって注液栓１５を溶接して注液孔１４を封止して電池容器１０を密閉することで、図１に示す二次電池１００が得られる。
【００５９】
電池容器１０に注入する非水電解液としては、例えば、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとを体積比で１：２の割合で混合した混合溶液中へ六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を１モル／リットルの濃度で溶解したものを用いることができる。なお、非水電解液は、リチウム塩や有機溶媒に制限されない。一般的なリチウム塩を電解質とし、これを有機溶媒に溶解した非水電解液を用いるようにしてもよい。
【００６０】
電解質としては、例えば、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢ（Ｃ６Ｈ５）４、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ等やこれらの混合物を用いることができる。また、有機溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピオニトニル等又はこれら２種類以上の混合溶媒を用いるようにしてもよく、混合配合比についても特に限定されない。
【００６１】
以上の構成を有する二次電池１００は、外部端子２０に供給された外部電力を電流遮断部５０及び集電板３０を介して電極群４０に蓄積し、電極群４０に蓄積した電力を集電板３０及び電流遮断部５０を介して外部端子２０から外部装置へ供給する。例えば、二次電池１００の過充電、過昇温、又は外力による破損等の異常によって電池容器１０の内部の圧力が上昇すると、電流遮断部５０のダイヤフラム５２の正極集電板３０Ｐの基部３１に対向する面に作用する圧力がその反対側の面に作用する圧力よりも高くなる。これにより、ダイヤフラム５２には、ダイヤフラム５２を正極集電板３０Ｐの基部３１から電池蓋１２に向けて変形させる応力が作用する。しかし、電池容器１０の内圧が所定の圧力に達するまでは、ダイヤフラム５２の受圧部５２ｂの椀形又はドーム形の凸形状が概ね維持される。
【００６２】
電池容器１０の内圧がさらに上昇して、予め設定された所定の圧力に達すると、ダイヤフラム５２は、正極集電板３０Ｐの基部３１から電池蓋１２に向けて、例えば座屈するようにして凹状に塑性変形する。このとき、ダイヤフラム５２の突出部５２ｃは、正極集電板３０Ｐの基部３１の薄肉部３１ｃに接合されているので、薄肉部３１ｃに応力が作用する。すると、ダイヤフラム５２と薄肉部３１ｃとの接合部の周囲の脆弱部５３に応力が集中して、薄肉部３１ｃが脆弱部５３を起点として破断し、電流遮断部５０を構成する正極集電板３０Ｐとダイヤフラム５２との接続が断たれる。これにより、電極群４０と正極外部端子２０Ｐとの間の電流経路が遮断され、二次電池１００の安全性が確保される。
【００６３】
以下、本実施形態の二次電池１００の作用について説明する。
【００６４】
例えば、車載用途の二次電池１００においては、上記のような異常が発生して電流遮断部５０が正常に作動する前の通常の使用時に、二次電池１００が振動や衝撃に晒されることが考えられる。例えば、前記特許文献１に記載された従来の非水電解質二次電池では、電極体は、絶縁板、封口体リード、ダイヤフラム、及び金属薄膜を介して封口体に固定された集電タブ部材によって、封口体から吊り下げられている。このような構造の非水電解質二次電池が振動や衝撃に晒されると、外装缶内部で電極体が振動又は揺動する虞がある。
【００６５】
特許文献１に記載された非水電解質二次電池において、外装缶内部で電極体が振動又は揺動すると、電極体に接続された集電タブ部材の集電板接続部から、集電タブ部材の挿入部へ振動が直接的に伝達され、又は、ねじれなどの応力が作用する。すると、集電タブ部材の挿入部に設けられた脆弱部が損傷又は破断し、電流遮断機構が非水電解質二次電池の正常時に誤って作動したり、異常時に正常に作動しなくなったりして、誤作動を起こす虞がある。
【００６６】
これに対し、本実施形態の二次電池１００は、前述のように、電極群４０と、該電極群４０を収容する電池容器１０と、該電池容器１０の外面に配置されて電極群４０と電気的に接続された外部端子２０と、該外部端子２０と電極群４０との間の電流経路に設けられた脆弱部５３を有する電流遮断部５０と、を備えている。また、本実施形態の二次電池１００は、電池容器１０の第１の面Ｆ１に配置され、電極群４０を支持する第１支持部材１と、第１の面Ｆ１に対向する電池容器１０の第２の面Ｆ２に配置され、第１支持部材１とは別体で電極群４０を支持する第２支持部材２と、を備えている。さらに、第１支持部材１と第２支持部材２の少なくとも一方は、弾性部材である。
【００６７】
そのため、二次電池１００が振動や衝撃に晒されると、電極群４０から第１支持部材１と第２支持部材２に応力が作用し、少なくとも一方の弾性部材が弾性変形する。これにより、二次電池１００に加わった振動や衝撃を吸収及び緩和し、電極群４０の振動又は揺動を抑制することができる。より具体的には、本実施形態の二次電池１００において、弾性部材である第２支持部材２が、電極群４０の挙動に応じて弾性変形することによって、振動や衝撃を吸収及び緩和し、電極群４０の振動又は揺動を抑制することができる。
【００６８】
また、弾性部材である第２支持部材２を予め弾性変形させた状態で電極群４０に接触させておくことで、第２支持部材２から電極群４０に対して常時弾性力を付与した状態にすることができる。これにより、二次電池１００が振動や衝撃に晒されたときの電極群４０の振動又は揺動をより効果的に抑制することができ、かつ電極群４０の寸法公差を吸収することができる。また、電池容器１０の異なる面である第１の面Ｆ１と第２の面Ｆ２に配置した第１支持部材１と第２支持部材２とによって電極群４０を異なる方向から支持することで、電極群４０の振動又は揺動をより効果的に抑制することができる。
【００６９】
このように、本実施形態の二次電池１００は、振動や衝撃に晒された場合に、第１支持部材１と第２支持部材２とによって電極群４０の振動又は揺動を抑制することで、電極群４０に接続された正極集電板３０Ｐの脆弱部５３に作用する応力を緩和することができる。これにより、電流遮断部５０の主要な構成である脆弱部５３の損傷及び破断を抑制し、電流遮断部５０の誤作動を防止することができる。したがって、本実施形態の二次電池１００によれば、耐振動性、耐衝撃性に優れ、電池容器１０の内圧上昇時に電流経路を確実に安定して遮断することができる二次電池１００を提供することができる。
【００７０】
さらに、本実施形態の二次電池１００において、電池容器１０の第１の面Ｆ１と第２の面Ｆ２は、互いに対向する面である。そのため、電池容器１０の第１の面Ｆ１に配置された第１支持部材１と電池容器１０の第２の面Ｆ２に配置された第２支持部材２とによって電極群４０を互いに対向する方向から挟持して、電極群４０の振動又は揺動をより効果的に抑制することができる。
【００７１】
また、第１支持部材１と第２支持部材２が、ともに弾性部材である場合には、例えば、第１支持部材１と第２支持部材２の弾性係数を個別に調節したり、第１支持部材１から電極群４０へ作用する弾性力と第２支持部材２から電極群４０へ作用する弾性力とを個別に調節したりすることができる。これにより、電極群４０の振動又は揺動をより効果的に抑制することができる。
【００７２】
また、本実施形態の二次電池１００において、電極群４０は、扁平部４０ａと該扁平部４０ａの両端の湾曲部４０ｂとを有する扁平な捲回電極群である。そして、電池容器１０の第１の面Ｆ１に対向する湾曲部４０ｂが第１支持部材１によって支持され、電池容器１０の第２の面Ｆ２に対向する湾曲部４０ｂが第２支持部材２によって支持されている。これにより、扁平角形の電池容器１０に収容された扁平な捲回型の電極群４０を安定して支持することができるだけでなく、電池容器１０内の既存のスペースを有効に活用して第１支持部材１と第２支持部材２とを配置することができる。
【００７３】
また、本実施形態の二次電池１００において、電池容器１０は、電極群４０を収容する電池缶１１と、該電池缶１１の開口部１１ｄを封止する電池蓋１２とを有し、第１の面Ｆ１は、電池蓋１２の内面１２ｂである。そのため、電池容器１０の第１の面Ｆ１に、第１支持部材１を配置するのが容易になる。具体的には、例えば、電池蓋１２を電池缶１１の開口部１１ｄに溶接して電池容器１０を封止する前に、電池蓋１２の内面１２ｂに第１支持部材１を配置しておくことができる。
【００７４】
また、本実施形態の二次電池１００は、電池容器１０の一部である電池蓋１２を貫通した正極外部端子２０Ｐの接続部２０ｂによって電池容器１０の第１の面Ｆ１である電池蓋１２の内面１２ｂに固定された絶縁部材５と、該絶縁部材５に固定されて電極群４０に接続された正極集電板３０Ｐとを備えている。また、電流遮断部５０の脆弱部５３は、正極集電板３０Ｐに形成にされている。さらに、第１支持部材１は、絶縁部材５と一体に形成されている。
【００７５】
これにより、正極外部端子２０Ｐの接続部２０ｂの先端を塑性変形させてかしめ部２０ｃを形成し、絶縁部材５を電池蓋１２にかしめ固定する工程において、第１支持部材１を絶縁部材５と一括して電池容器１０の第１の面Ｆ１すなわち電池蓋１２の内面１２ｂに配置することができる。したがって、二次電池１００の製造工程を簡略化し、製品歩留まり及び生産性を向上させ、製造コストを低減することができる。また、二次電池１００の部品点数の増加を抑制し、部品コストを低減することができる。
【００７６】
また、本実施形態の二次電池１００において、電流遮断部５０は、扁平角形の電池容器１０の幅方向の一端に設けられている。そして、第１支持部材１及び第２支持部材２は、電池容器１０の幅方向において、電池容器１０の中央よりも電流遮断部５０に近い位置に配置されている。これにより、第１支持部材１及び第２支持部材２が、電池容器１０の幅方向において、電池容器１０の中央又は中央よりも電流遮断部５０から遠い位置に配置されている場合と比較して、電極群４０の振動又は揺動をより効果的に抑制することができる。
【００７７】
また、本実施形態の二次電池１００において、第１支持部材１と第２支持部材２の少なくとも一方が、ゴム系材料を素材とする弾性部材である場合には、弾性部材の振動吸収性又は衝撃吸収性を向上させることができる。また、弾性部材の弾性係数、寸法及び形状の調節が容易であり、弾性部材の製作を容易にすることができる。
【００７８】
また、本実施形態の二次電池１００において、第１支持部材１及び第２支持部材２は、電気絶縁性を有している。そのため、電極群４０を構成する正極電極又は負極電極が第１支持部材１及び第２支持部材２を介して電池容器１０と短絡するのを防止できる。また、第１支持部材１及び第２支持部材２を、外部絶縁部材４、ガスケット３又は絶縁部材５と、同様の材料によって製作することができる。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態の二次電池１００によれば、耐振動性、耐衝撃性に優れ、電池容器１０の内圧上昇時に電流経路を確実に安定して遮断することができる。
【００８０】
以上、図面を用いて本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【００８１】
例えば、本発明の二次電池は、前述の実施形態の二次電池１００のように、扁平角形の電池容器１０の底面１０ｂに対向する電池缶１１の開口部１１ｄを封止する電池蓋１２に外部端子２０を備える構成に限定されない。外部端子２０は、電池容器１０の狭側面１０ｃに設けることも可能である。この場合、例えば、電池缶１１の開口部を電池容器１０の狭側面１０ｃに対応する面に設け、電池缶１１の開口部を封止する電池蓋１２の外面１２ａを電池容器１０の狭側面１０ｃとしてもよい。
【００８２】
また、前述の実施形態の二次電池１００では、第１支持部材１が、電池蓋１２と導電板５１との間に配置された絶縁部材５と一体に形成されている場合について説明したが、第１支持部材１は、絶縁部材５と独立した単一の部材であってもよい。また、第１支持部材１及び第２支持部材２は、例えばインサート成形によって電池容器１０の第１の面Ｆ１及び第２の面Ｆ２に固定してもよい。また、前述の実施形態の二次電池１００において、第１支持部材１と前記第２支持部材２の少なくとも一方は、板ばねを素材とする弾性部材であってもよい。
【００８３】
図７は、前述の実施形態において説明した二次電池１００の変形例１を示す図６に対応する断面図である。
【００８４】
変形例１の二次電池１００Ａにおいて、第１支持部材１は、絶縁部材５と独立した単一の部材である。第１支持部材１は、電池容器１０の第１の面Ｆ１に、例えば、両面粘着テープや接着剤によって固定することができる。また、第１支持部材１は、インサート成形によって電池容器１０の第１の面Ｆ１に固定することもできる。このように、第１支持部材１を絶縁部材５と独立した部材とすることで、第１支持部材１の配置の自由度を向上させることができる。また、第１支持部材１の素材を絶縁部材５の素材と異なる素材にするのが容易になる。
【００８５】
図８は、前述の実施形態において説明した二次電池１００の変形例２を示す図２に対応する分解斜視図である。図９は、図８に示す変形例２の二次電池１００Ｂの電池容器１０の厚さ方向に沿う断面図である。
【００８６】
変形例２の二次電池１００Ｂにおいて、電池容器１０の第２の面Ｆ２すなわち電池缶１１の内底面１１ｂに配置される第２支持部材２Ｂは、板ばねを素材とする弾性部材である。第２支持部材２Ｂは、弾性を有する薄板によって形成され、電極群４０の湾曲部４０ｂの形状に沿う部分円筒状に形成されて湾曲部４０ｂに当接する支持部２Ｂａと、支持部２Ｂａの両側から電池容器１０の第２の面Ｆ２に向けて延びる脚部２Ｂｂとを有する。脚部２Ｂｂの先端部は、電池缶１１の内底面１１ｂと電池容器１０の広側面１０ａの内側の面すなわち電池缶１１の広内側面１１ａとの間の角部のＲ形状に沿う曲面状に曲折されている。
【００８７】
第２支持部材２Ｂを電池容器１０の内部に収容する前は、第２支持部材２Ｂの一対の脚部２Ｂｂの先端の間隔は、電池容器１０の厚さ方向に沿う内寸と等しいかそれよりも僅かに大きい。これにより、図９に示すように、電池缶１１の内底面１１ｂに第２支持部材２Ｂを配置したときに、第２支持部材２Ｂの脚部２Ｂｂの先端をそれぞれ電池缶１１の広内側面１１ａと内底面１１ｂとの間の角部に密着させ、第２支持部材２Ｂの位置ずれを防止することができる。
【００８８】
また、第２支持部材２Ｂを電池容器１０の内部に収容する前は、電池容器１０の高さ方向における脚部２Ｂｂの下端から、電極群４０の湾曲部４０ｂの頂部に当接する支持部２Ｂａの上面までの寸法は、電池容器１０の第２の面Ｆ２から電極群４０の湾曲部４０ｂの頂部までの距離と等しいかそれよりも大きい。これにより、図９に示すように、電池缶１１の内底面１１ｂに第２支持部材２Ｂを配置したときに、電池容器１０の高さ方向において、第２支持部材２Ｂが弾性変形することなく電極群４０の湾曲部４０ｂに当接し、又は、第２支持部材２Ｂが弾性変形した状態で電極群４０の湾曲部４０ｂに当接し、電極群４０の湾曲部４０ｂを支持する。
【００８９】
第２支持部材２Ｂの素材としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の絶縁性を有する樹脂材料を用いることができる。この場合、第２支持部材２Ｂの厚さは、例えば、約０．５ｍｍから約２．０ｍｍ程度にすることができる。また、第２支持部材２Ｂの素材として表面を絶縁材料によって被覆した金属材料を用いることもできる。
【００９０】
本変形例の二次電池１００Ｂは、電池容器１０の第１の面Ｆ１に配置され、電極群４０を支持する第１支持部材１と、第１の面Ｆ１に対向する電池容器１０の第２の面Ｆ２に配置され、第１支持部材１とは別体で電極群４０を支持する第２支持部材２Ｂと、を備えている。また、第１支持部材１と第２支持部材２Ｂの少なくとも一方は、弾性部材である。したがって、前述の実施形態の二次電池１００と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００９１】
１        第１支持部材
２        第２支持部材
２Ｂ      第２支持部材
５        絶縁部材
１０      電池容器
１１      電池缶
１１ｄ    開口部
１２      電池蓋
１２ｂ    内面
２０      外部端子
２０ｂ    接続部
３０      集電板
４０      電極群
４０ａ    扁平部
４０ｂ    湾曲部
５０      電流遮断部
５３      脆弱部
１００    二次電池
１００Ａ  二次電池
１００Ｂ  二次電池
Ｆ１      第１の面
Ｆ２      第２の面
【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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【図９】
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【国際調査報告】
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