(57)【要約】  実施形態によれば、扁平形状の電極群と、外装部材と、端子部とを含む電池が提供される。外装部材は、開口部にフランジ部を有するステンレス鋼製の第１の外装部と、ステンレス鋼製の第２の外装部とを含む。外装部材では、第１の外装部のフランジ部と第２の外装部が溶接されて形成された空間内に電極群が収納される。端子部は、第１の外装部に開口された貫通孔と、貫通孔の縁部から外装部材内に向けて延びた環状の立ち上がり部と、立ち上がり部の外周面に配置されたリング状部材と、絶縁ガスケットとを含む。また、端子部は、頭部及び軸部を含む外部端子を含む。外部端子は、頭部が第１の外装部の外側に突出し、かつ軸部が絶縁ガスケットの筒部に挿入された状態で第１の外装部にかしめ固定される。
2016204147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極、前記正極と電気的に接続された正極集電タブ、負極、及び、前記負極と電気的に接続された負極集電タブを含み、扁平形状に捲回された正極集電タブが第一端面に位置し、かつ扁平形状に捲回された負極集電タブが第二端面に位置する、扁平形状の電極群と、
開口部にフランジ部を有するステンレス鋼製の第１の外装部と、ステンレス鋼製の第２の外装部とを含み、前記第１の外装部の前記フランジ部と前記第２の外装部が溶接されて形成された空間内に前記電極群が収納された外装部材と、
前記第１の外装部に開口された貫通孔と、前記貫通孔の縁部から前記外装部材内に向けて延びた環状の立ち上がり部と、前記立ち上がり部の外周面に配置されたリング状部材と、前記立ち上がり部内に挿入される筒部を有する絶縁ガスケットと、頭部及び前記頭部から延び出た軸部を含み、前記頭部が前記第１の外装部の外側に突出し、かつ前記軸部が前記絶縁ガスケットの前記筒部に挿入された状態で前記第１の外装部にかしめ固定され、前記正極または前記負極と電気的に接続された外部端子とを含む端子部とを含む、電池。
【請求項２】
前記第１の外装部が、傾斜面を有する凹部を含み、前記貫通孔が前記傾斜面に開口されている、請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記端子部が、貫通孔を有する第１のリードをさらに含み、前記外部端子の前記軸部が前記第１のリードの前記貫通孔に挿入されて前記第１の外装部及び前記第１のリードにかしめ固定されており、前記第１のリードが前記正極集電タブまたは前記負極集電タブと電気的に接続される、請求項２に記載の電池。
【請求項４】
前記第１のリードと前記第１の外装部の内面との間に配置され、前記第１の外装部を補強する第１の絶縁補強部材と、前記第２の外装部の内面の少なくとも一部を被覆して補強する第２の絶縁補強部材をさらに含む、請求項３に記載の電池。
【請求項５】
前記正極集電タブまたは前記負極集電タブと電気的に接続された第２のリードをさらに含み、前記第２のリードが前記第１のリードと電気的に接続される、請求項３に記載の電池。
【請求項６】
前記外部端子の前記頭部が、四辺形の頂面と、前記頂面の互いに対向する二辺に連結された第１、第２の傾斜面とを有する、請求項２に記載の電池。
【請求項７】
前記第１の外装部及び前記第２の外装部の板厚は、０．０２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下の範囲である、請求項２に記載の電池。
【請求項８】
前記溶接が抵抗シーム溶接である、請求項２に記載の電池。
【請求項９】
前記第１の外装部における側壁と底部とが交わるコーナ部に傾斜面が設けられ、前記貫通孔が前記傾斜面に開口されている、請求項１に記載の電池。
【請求項１０】
前記端子部が、前記正極と電気的に接続された正極外部端子と、前記負極と電気的に接続された負極外部端子とを含む、請求項１または２に記載の電池。
【請求項１１】
前記電極群を複数備える、請求項１または２に記載の電池。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の電池を含む、電池パック。
【請求項１３】
前記電池を複数備え、前記複数の電池が電気的に接続された組電池を含む、請求項１２に記載の電池パック。
【請求項１４】
前記複数の電池において、前記外部端子の前記頭部が、四辺形の頂面と、前記頂面の互いに対向する二辺に連結された第１、第２の傾斜面とを有し、
前記複数の電池が積層され、隣り合う一方の前記電池の前記外部端子の前記第１の傾斜面又は前記第２の傾斜面と、他方の前記電池の前記外部端子の前記第１の傾斜面又は前記第２の傾斜面とが電気的に接続されている、請求項１３に記載の電池パック。
【請求項１５】
前記一方の前記電池の前記外部端子の前記第１の傾斜面又は前記第２の傾斜面と、他方の前記電池の前記外部端子の前記第１の傾斜面又は前記第２の傾斜面との間に配置された連結部材をさらに備える、請求項１４に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電池及び電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
一次電池及び二次電池などの電池は、一般に、正極及び負極を備えた電極群と、この電極群を収納する外装部材とを具備する。【０００３】
外装部材として、現在、金属缶、ラミネートフィルム製容器が実用化されている。金属缶は、アルミニウム等の金属板から深絞り加工により得られる。深絞り加工で缶を作製するには、金属板にある程度の厚さが必要で、それが外装部材の薄型化を妨げ、体積容量ロスに繋がっている。例えば、板厚０．５ｍｍの外装缶を厚さ１３ｍｍの電池に適用すると、電池厚さに占める外装缶のトータル板厚の割合はおよそ７．７％となる。また、外装缶は、剛性が高く、柔軟性に劣るため、外装缶の内壁と電極群との間に隙間を生じやすい。そのため、電極群の正極と負極の間に隙間が生じて充放電サイクル性能が劣化する可能性がある。さらに、剛性の高い外装缶は、溶接部付近に過度な力が加わった際に割れ等の不具合を生じやすい。【０００４】
一方、ラミネートフィルム製容器については、ヒートシールによる封止部が高温で溶融する可能性があるため、信頼性が十分ではない。【０００５】
また、外装缶、ラミネートフィルム製容器のいずれも、製造コストが高い。【０００６】
従って、薄型化及び柔軟性の向上が可能で、かつ信頼性に優れる外装部材を低い製造コストで提供することが要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−２２７０２６号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２６８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、薄型化及び柔軟性の改善が可能で、かつ信頼性に優れる外装部材を備え、製造コストの削減が可能な電池及び電池パックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の実施形態によると、扁平形状の電極群と、外装部材と、端子部とを含む電池が提供される。電極群は、正極、正極と電気的に接続された正極集電タブ、負極、及び、負極と電気的に接続された負極集電タブを含む。扁平形状に捲回された正極集電タブが電極群の第一端面に位置する。扁平形状に捲回された負極集電タブが電極群の第二端面に位置する。外装部材は、開口部にフランジ部を有するステンレス鋼製の第１の外装部と、ステンレス鋼製の第２の外装部とを含む。外装部材では、第１の外装部のフランジ部と第２の外装部が溶接されて形成された空間内に電極群が収納される。端子部は、第１の外装部に開口された貫通孔と、貫通孔の縁部から外装部材内に向けて延びた環状の立ち上がり部と、立ち上がり部の外周面に配置されたリング状部材と、立ち上がり部内に挿入される筒部を有する絶縁ガスケットとを含む。また、端子部は、頭部及び頭部から延び出た軸部を含む外部端子を含む。外部端子は正極または負極と電気的に接続され、頭部が第１の外装部の外側に突出し、かつ軸部が絶縁ガスケットの筒部に挿入された状態で第１の外装部にかしめ固定される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１の実施形態の電池の概略斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す電池の分解斜視図である。
【図３】図３は、図１に示す電池の電極群の斜視図である。
【図４】図４は、電極群を部分的に展開した状態を示す斜視図である。
【図５Ａ】図５Ａは、図１のＡ部を電池長辺方向に沿って切断した際に得られる断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは図１のＡ部の端子部の分解図である。
【図６】図６は、図１に示す電池の外部端子の概略斜視図である。
【図７】図７は、図１のＡ部を電池長辺方向に沿って切断した状態を示す斜視図である。
【図８】図８は、図１に示す電池の第１の外装部に端子部が固定されたものを示す斜視図である。
【図９Ａ】図９Ａは第２の外装部の平面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは第１の外装部の平面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、第１の実施形態の電池の製造工程を示す三面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、第１の実施形態の電池の製造工程を示す三面図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、第１の実施形態の電池の製造工程を示す三面図である。
【図１０Ｄ】図１０Ｄは、第１の実施形態の電池の製造工程を示す三面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは複数の電極群の集電タブ間を電気的に接続する工程を示す概略図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは複数の電極群の集電タブ間を電気的に接続する工程を示す概略図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは第１の外装部の端子部付近を電池長辺方向に沿って切断した断面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、複数の電極群を含む第１の実施形態の電池の組立工程を示す概略図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、複数の電極群を含む第１の実施形態の電池の組立工程を示す概略図である。
【図１３】図１３は、第２の実施形態に係る電池パックの第一例を示す概略図である。
【図１４】図１４は、第２の実施形態に係る電池パックの第二例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態を通して共通の構成には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、各図は実施の形態の説明とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術とを参酌して、適宜設計変更することができる。
【００１２】
［第１の実施形態］
第１の実施形態の電池を図１〜図１２を参照して説明する。
【００１３】
図１に示す電池１００は、非水電解質電池である。電池１００は、外装部材１と、電極群２と、正極端子部３と、負極端子部４と、非水電解質（図示しない）とを含む。
【００１４】
図１及び図２に示すように、外装部材１は、第１の外装部５と、第２の外装部６とを含む。第１の外装部５は、ステンレス鋼製の底付き角筒容器であり、開口部５ａにフランジ部５ｂを有する。図１、図２及び図５Ａに示すように、第１の外装部５の短辺側壁と底部とを繋ぐコーナの中央付近に内側に張り出した凹部が設けられており、凹部の底部が傾斜面５ｄになっている。第１の外装部５は、開口部５ａの大きさ（開口面積となる部分の最大長）以下の深さを有するものである。より好ましい第１の外装部５は、開口面積となる部分の短辺以下の深さを有するものである（例えば図２に示すもの）。第１の外装部５は、例えば、ステンレス鋼板から浅絞り加工によって作製される。一方、第２の外装部６は、ステンレス鋼製の矩形板である。第１の外装部５のフランジ部５ｂが第２の外装部６の四辺に溶接されて形成された空間内に電極群２が収納される。溶接には、例えば、抵抗シーム溶接が用いられる。抵抗シーム溶接は、レーザ溶接に比して低いコストで高い気密性と耐熱性を実現することができる。
【００１５】
電極群２は、図４に示すように、扁平形状で、正極７と、負極８と、正極７と負極８の間に配置されたセパレータ９とを含む。正極７は、例えば箔からなる帯状の正極集電体と、正極集電体の長辺に平行な一端部からなる正極集電タブ７ａと、少なくとも正極集電タブ７ａの部分を除いて正極集電体に形成された正極材料層（正極活物質含有層）７ｂとを含む。一方、負極８は、例えば箔からなる帯状の負極集電体と、負極集電体の長辺に平行な一端部からなる負極集電タブ８ａと、少なくとも負極集電タブ８ａの部分を除いて負極集電体に形成された負極材料層（負極活物質含有層）８ｂとを含む。電極群２は、正極７の正極材料層７ｂと負極８の負極材料層８ｂがセパレータ９を介して対向すると共に、捲回軸の一方側に正極集電タブ７ａが負極８及びセパレータ９よりも突出し、かつ他方側に負極集電タブ８ａが正極７及びセパレータ９よりも突出するように、正極７、セパレータ９及び負極８が扁平形状に捲回されたものである。よって、電極群２において、捲回軸と垂直な第一端面に、扁平の渦巻き状に捲回された正極集電タブ７ａが位置する。また、捲回軸と垂直な第二端面に、扁平の渦巻き状に捲回された負極集電タブ８ａが位置する。絶縁シート１０は、電極群２の最外周のうち、正極集電タブ７ａ及び負極集電タブ８ａを除いた部分を被覆している。なお、電極群２は、非水電解質（図示しない）を保持している。
【００１６】
バックアップ正極リード１１（第３の正極リード）は、導電性の板をＵ字形状に折り曲げたもので、正極集電タブ７ａの両端の湾曲部を除いた部分（中央付近）を挟んで正極集電タブ７ａの層同士を密着させている。電極群側正極リード１２（第２の正極リード）は、バックアップ正極リード１１よりも大きな面積の導電性の板である。図５Ａに示すように、電極群側正極リード１２は、バックアップ正極リード１１の第１外装部５開口部側の面に接続されている。正極集電タブ７ａ、バックアップ正極リード１１及び電極群側正極リード１２は、溶接により一体化され、これにより正極７が正極集電タブ７ａ及びバックアップ正極リード１１を介して電極群側正極リード１２と電気的に接続されている。溶接は、例えば超音波溶接により行われる。
【００１７】
バックアップ負極リード１３（第３の負極リード）は、導電性の板をＵ字形状に折り曲げたもので、負極集電タブ８ａの両端の湾曲部を除いた部分（中央付近）を挟んで負極集電タブ８ａの層同士を密着させている。電極群側負極リード１４（第２の負極リード）は、バックアップ負極リード１３よりも大きな面積の導電性の板である。電極群側負極リード１４は、バックアップ負極リード１３の第１外装部５開口部側の面に接続されている。負極集電タブ８ａ、バックアップ負極リード１３及び電極群側負極リード１４は、溶接により一体化され、これにより負極８が負極集電タブ８ａ及びバックアップ負極リード１３を介して電極群側負極リード１４と電気的に接続されている。溶接は、例えば超音波溶接により行われる。
【００１８】
正極端子部３は、図２、図５Ａ、図５Ｂ及び図７に示すように、第１の外装部５の傾斜面５ｄに開口された貫通孔（第１の貫通孔）１５と、バーリング部（第１のバーリング部）１６と、正極外部端子１７と、リング状部材（第１のリング状部材）１８と、絶縁ガスケット（第１の絶縁ガスケット）１９と、正極端子絶縁部材（第３の正極絶縁部材）２０とを含む。
【００１９】
バーリング部（環状の立ち上がり部）１６は、図５Ａ及び図７に示すように、貫通孔１５の周縁部から外装部材１内に向けて延びており、バーリング加工によって形成されたものである。
【００２０】
正極外部端子１７は、図６に示すように、角錐台形状の頭部２１と、円柱状の軸部２２とを含む。頭部２１は、二つの錐体面２１ａ、２１ｂ（第１、第２の傾斜面）と、二つの錐体面２１ａ、２１ｂを連結する矩形の頂面２１ｃとを有する。円柱状の軸部２２は、頭部２１の頂面２１ｃと平行な平面から伸び出ている。正極外部端子１７は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等の導電性材料から形成される。
【００２１】
リング状部材１８は、例えば、ガスケットよりも剛性の高い材質で形成された円形リングからなる。ガスケットよりも剛性の高い材質の例には、ステンレス鋼、鉄にメッキ（例えばＮｉ、ＮｉＣｒ等）を施したもの、セラミックス、ガスケットよりも高い剛性を持ち得る樹脂（例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ））などが含まれる。リング状部材１８は、図５Ａ及び図７に示すように、バーリング部１６の外周面上に配置されてバーリング部１６と接している。
また、リング状部材１８を樹脂やセラミックス等絶縁材料で形成した場合は、端子絶縁補強部材２４と一体化することも出来る。
【００２２】
絶縁ガスケット１９は、図７に示すように、一方の開口端にフランジ部１９ａを有する円筒体（筒部）である。絶縁ガスケット１９は、図５Ａ及び図７に示すように、円筒体の部分が貫通孔１５及びバーリング部１６内に挿入され、フランジ部１９ａが第１の外装部５の外面上の貫通孔１５の外周に配置されている。絶縁ガスケット１９は、例えば、フッ素樹脂、フッ素ゴム、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ樹脂）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）、及びポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ樹脂）などの樹脂から形成されている。
【００２３】
正極端子絶縁部材（第３の正極絶縁部材）２０は、図５Ｂに示すように、底付きの角筒体であり、底部に貫通孔２０ａを有する。正極端子絶縁部材２０は、第１の外装部５の外面上に配置されている。正極端子絶縁部材２０の貫通孔２０ａには、図７に示すように、絶縁ガスケット１９のフランジ部１９ａが挿入されている。
【００２４】
正極端子部３は、正極端子リード２３（第１の正極リード）をさらに備えることができる。正極端子リード２３は、貫通孔２３ａを有する導電性の板である。
【００２５】
正極端子部３が正極端子リード２３を含む場合、正極端子部３が正極端子絶縁補強部材２４（第１の正極絶縁部材）をさらに備えることができる。図２に示すように、正極端子絶縁補強部材２４は、有底矩形筒を長辺方向に半割した構造の本体部分２４ａと、本体部分２４ａに形成された円形溝２４ｂと、円形溝２４ｂの中央に開口された貫通孔２４ｃとを有する。正極端子絶縁補強部材２４は、本体部分２４ａが第１の外装部５の短辺側側壁から底面に繋がるコーナ部と、第１の外装部５の短辺側側壁から長辺側側面に繋がるコーナ部を被覆する。これにより、第１の外装部５、特に短辺側側壁と長辺側側壁と底部とが交わるコーナ付近を補強することができる。円形溝２４ｂには、バーリング部１６の外周面上に配置されたリング状部材１８が配置される。貫通孔２４ｃは、バーリング部１６の開口及び第１の外装部５の貫通孔１５と連通する。正極端子絶縁補強部材２４上に、正極端子リード２３が配置される。正極端子リード２３の貫通孔２３ａは、正極端子絶縁補強部材２４の貫通孔２４ｃ、バーリング部１６の開口及び第１の外装部５の貫通孔１５と連通する。
【００２６】
正極外部端子１７の軸部２２は、絶縁ガスケット１９、正極端子絶縁部材２０の貫通孔２０ａ、第１の外装部５の貫通孔１５、バーリング部１６、リング状部材１８、正極端子絶縁補強部材２４の貫通孔２４ｃ及び正極端子リード２３の貫通孔２３ａに挿入された後、かしめ加工によって塑性変形を生じる。その結果、これらの部材が一体化されると共に、正極外部端子１７が正極端子リード２３と電気的に接続される。よって、正極外部端子１７は、リベットの役割も担う。なお、正極外部端子１７の軸部２２の端面と正極端子リード２３の貫通孔２３ａとの境界部をレーザー等により溶接し、より強固な接続と電気導通性の向上を施しても良い。
【００２７】
負極端子部４は、図２に示すように、第１の外装部５の傾斜面５ｄに開口された貫通孔（第２の貫通孔）３０と、バーリング部（第２のバーリング部）３１と、負極外部端子３２と、リング状部材３３（第２のリング状部材）と、絶縁ガスケット（第２の絶縁ガスケット）３４と、負極端子絶縁部材（第３の負極絶縁部材）３５とを含む。これら部材は、正極端子部３で説明したのと同様な構造を有する。
【００２８】
バーリング部（環状の立ち上がり部）３１は、貫通孔３０の周縁部から外装部材１内に向けて延びており、バーリング加工によって形成されたものである。
【００２９】
負極外部端子３２は、図１１Ｃに示す角錐台形状の頭部３２ａと、円柱状の軸部とを含む。頭部３２ａは、二つの錐体面（第１、第２の傾斜面）３２ｂ，３２ｃと、二つの錐体面３２ｂ，３２ｃを連結する矩形の頂面３２ｄとを有する。円柱状の軸部は、頭部３２ａの頂面と平行な平面から伸び出ている。負極外部端子３２は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等の導電性材料から形成される。
【００３０】
リング状部材３３は、例えば、ガスケットよりも剛性の高い材質で形成された円形リングからなる。ガスケットよりも剛性の高い材質の例には、ステンレス鋼、鉄にメッキ（例えばＮｉ、ＮｉＣｒ等）を施したもの、セラミックス、ガスケットよりも高い剛性を持ち得る樹脂（例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ））などが含まれる。リング状部材３３は、バーリング部３１の外周面上に配置される。
また、リング状部材３３を樹脂やセラミックス等絶縁材料で形成した場合は、端子絶縁補強部材３７と一体化することも出来る。
【００３１】
絶縁ガスケット３４は、一方の開口端にフランジ部を有する円筒体である。絶縁ガスケット３４は、円筒体の部分が貫通孔３０及びバーリング部３１内に挿入され、フランジ部が第１の外装部５の外面上の貫通孔３０の外周に配置されている。絶縁ガスケット３４の材質の例には、正極端子部３で説明したのと同様なものが挙げられる。
【００３２】
負極端子絶縁部材（第３の負極絶縁部材）３５は、底付きの角筒体であり、図２に示すように底部に貫通孔３５ａを有する。負極端子絶縁部材３５は、第１の外装部５の外面上に配置されている。負極端子絶縁部材３５の貫通孔３５ａには、絶縁ガスケット３４のフランジ部が挿入されている。
【００３３】
また、負極端子部４は、負極端子リード３６（第１の負極リード）をさらに備えることができる。負極端子リード３６は、貫通孔３６ａを有する導電性の板である。
【００３４】
負極端子部４が負極端子リード３６を含む場合、負極端子部４は負極端子絶縁補強部材３７（第１の負極絶縁部材）をさらに備えることができる。図２に示すように、負極端子絶縁補強部材３７は、有底矩形筒を長辺方向に半割した構造の本体部分３７ａと、本体部分３７ａに形成された円形溝３７ｂと、円形溝３７ｂの中央に開口された貫通孔３７ｃとを有する。負極端子絶縁補強部材３７は、本体部分３７ａが第１の外装部５の短辺側側壁から底面に繋がるコーナ部と、第１の外装部５の短辺側側壁から長辺側側壁に繋がるコーナ部を被覆する。これにより、第１の外装部５、特に短辺側側壁と長辺側側壁と底部とが交わるコーナ付近を補強することができる。円形溝３７ｂには、バーリング部３１の外周面上に配置されたリング状部材３３が配置される。貫通孔３７ｃは、バーリング部３１の開口及び第１の外装部５の貫通孔３０と連通する。負極端子絶縁補強部材３７上に、負極端子リード３６が配置される。負極端子リード３６の貫通孔３６ａは、負極端子絶縁補強部材３７の貫通孔３７ｃ、バーリング部３１の開口及び第１の外装部５の貫通孔３０と連通する。
【００３５】
負極外部端子３２の軸部は、絶縁ガスケット３４、負極端子絶縁部材３５の貫通孔３５ａ、第１の外装部５の貫通孔３０、バーリング部３１、リング状部材３３、負極端子絶縁補強部材３７の貫通孔３７ｃ及び負極端子リード３６の貫通孔３６ａに挿入された後、かしめ加工によって塑性変形を生じる。その結果、図８に示すように、これらの部材が一体化されると共に、負極外部端子３２が負極端子リード３６と電気的に接続される。よって、負極外部端子３６は、リベットの役割も担う。なお、負極外部端子３２の軸部の端面と負極端子リード３６の貫通孔３６ａとの境界部をレーザー等により溶接し、より強固な接続と電気導通性の向上を施しても良い。
【００３６】
一対の第２の絶縁補強部材３８は、図２に示すように、有底矩形筒を長辺方向に半割した構造をそれぞれ有する。一方の第２の絶縁補強部材３８は、正極集電タブ７ａのうち、捲回中心から第２の外装部６側までの半分程度を被覆する。他方の第２の絶縁補強部材３８は、負極集電タブ８ａのうち、捲回中心から第２の外装部６側までの半分程度を被覆する。これにより、第２の外装部６、特に短辺付近を補強することができる。
【００３７】
第１〜第３の正極リード及び負極リードは、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金材から形成することができる。接触抵抗を低減するために、リードの材料は、リードに電気的に接続し得る正極集電体又は負極集電体の材料と同じであることが好ましい。
【００３８】
第１〜第３の正極絶縁部材及び負極絶縁部材、絶縁補強部材は、例えば、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（ＰＦＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ナイロン、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、及びポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の熱可塑性樹脂から形成される。
【００３９】
電極群２は、第１の外装部５内に、第一端面７ａが正極端子部３と対向し、かつ第二端面８ａが負極端子部４と対向するように収納される。そのため、電極群２の第一端面７ａ及び第二端面８ａと交わる平面が第１の外装部５内の底面５ｃと対向し、第一端面７ａ及び第二端面８ａと交わる湾曲面が第１の外装部５内の長辺側側面と対向する。
【００４０】
第１の外装部５の短辺側壁と底部とを繋ぐコーナ部においては、電極群２の第一端面７ａとの間、第二端面８ａとの間、それぞれに隙間が存在する。第１の外装部５の短辺側壁と底部とを繋ぐコーナ部に内側に張り出した凹部を設け、凹部の底部を傾斜面５ｄとすることにより、第１の外装部５内のデッドスペースが少なくなるため、電池の体積エネルギー密度を高くすることが可能となる。また、傾斜面５ｄそれぞれに正極端子部３、負極端子部４を配置することにより、傾斜面を持たない短辺側面に正極端子部３及び負極端子部４を設ける場合よりも、端子部の設置面積を増やすことができる。そのため、正極外部端子１７の軸部２２及び負極外部端子３２の軸部の径を太くすることが可能になるため、低抵抗で大きな電流（ハイレート電流）を流すことが可能となる。
【００４１】
電極群２が第１の外装部５内に収納された結果、第２の絶縁補強部材３８の下端が第１の正極絶縁部材２４の上端と接することにより形成された有底矩形筒状のカバーで正極集電タブ７ａが被覆される。また、第２の絶縁補強部材３８の下端が第１の負極絶縁部材３７の上端と接することにより形成された有底矩形筒状のカバーで負極集電タブ８ａが被覆される。
【００４２】
第２の外装部６は、第１の外装部５の蓋として機能する。第１の外装部５のフランジ部５ｂと第２の外装部６の四辺が溶接されることにより、電極群２が外装部材１内に封止される。
【００４３】
以上説明した図１〜図８に示す非水電解質電池は、開口部にフランジ部を有するステンレス鋼製の第１の外装部とステンレス鋼製の第２の外装部が溶接されて形成された空間内に電極群が収納される外装部材を含む。第１，第２の外装部がステンレス鋼製であるため、第１，第２の外装部の板厚を薄くした際にも高い強度を保つことができる。その結果、外装部材の柔軟性を高めることができるため、減圧封止又は外装部材の外側から荷重を加える等により電極群を拘束しやすくなる。これにより、電極群の極間距離が安定して抵抗を低くすることができると共に、耐振動性と耐衝撃性を有する電池パックの実現が容易になる。さらに、第１，第２の外装部の柔軟性が高いと、第１，第２の外装部の内面から電極群までの距離を縮めることが容易となるため、電池の放熱性を改善し得る。
【００４４】
ステンレス鋼製の第１，第２の外装部は、溶接がし易く、安価な抵抗シーム溶接により封止が可能である。よって、ラミネートフィルム製容器よりも気体シール性の高い外装部材を低コストで実現することができる。また、外装部材の耐熱性を向上することができる。例えば、ＳＵＳ３０４の融点が１４００℃であるのに対し、Ａｌの融点は６５０℃である。
【００４５】
また、外部端子の軸部は、貫通孔にかしめ固定された結果、塑性変形を生じる。その結果、絶縁ガスケットの径方向に力が加わるが、立ち上がり部がその外側に配置されたリング状部材で補強されているため、絶縁ガスケットに圧縮応力が生じて外部端子を第１の外装部に高い強度で接続することができる。第１の外装部の板厚、すなわち、立ち上がり部の板厚を薄くしてもリング状部材で立ち上がり部を補強することができるため、第１の外装部の板厚に拘らず、外部端子を第１の外装部に高い強度で接続することができる。さらに、立ち上がり部が、貫通孔の縁部から外装部材内に向けて延びているため、ガス発生等により外装部材の内圧が上昇した際の液漏れを、外圧の作用によって抑えることが可能となる。よって、第１，第２の外装部の板厚を薄くした際にも高い信頼性を実現することができる。
【００４６】
よって、第１の実施形態の電池によれば、第１，第２の外装部の板厚を薄くした際にも高い強度と信頼性を得ることができるため、柔軟性と放熱性に優れ、かつ強度と信頼性の高い電池を提供することができる。
【００４７】
第１の外装部を、開口部の最大長以下の深さを有するものにすると、第１の外装部の開口部面積が広くなる。第１の外装部の四辺に第２の外装部が溶接されるが、開口部面積が大きくなると、溶接される一辺の長さが長くなるため、三辺を先に溶接して残りの一辺の隙間から電解液を注液するのが容易となる。また、溶接強度が他よりも低い箇所を設ける等により外装部材を仮封止することができるため、仮封止用の部品（例えばゴム栓）を不要にすることができる。さらに、外装部材が扁平形状になるため、電池の放熱性を向上することができる。
【００４８】
第１の外装部が傾斜面を有する凹部を含み、傾斜面に端子部を配置することにより、第１の外装部内のデッドスペースを削減することができ、また、軸部の径が太い外部端子を使用することが可能になるため、低抵抗で大きな電流（ハイレート電流）を流すことが可能となる。
【００４９】
なお、傾斜部は、外装部材の短辺の中央部付近に設けるものに限定されず、外装部材の短辺全体に亘るものでも良い。
【００５０】
端子部が、外部端子と電気的に接続された第１のリードをさらに含み、第１のリードを正極集電タブまたは負極集電タブと電気的に接続することが望ましい。第１のリードを使用することにより、正極集電タブまたは負極集電タブを外部端子に直接接続する場合に比して位置決めが容易になる。そのため、生産性を向上することができる。また、第１のリードを外部端子にかしめ加工で接続することにより、第１のリードと外部端子間の抵抗を低くすることができる。
【００５１】
第１の外装部を補強する絶縁部材を、第１のリードと第１の外装部の内面との間に配置することにより、第１のリードと第１の外装部とを絶縁しつつ、第１の外装部を補強することができる。このような絶縁部材は、外装部材の薄型化を進める上で有用である。
【００５２】
正極集電タブまたは負極集電タブと電気的に接続された第２のリードをさらに含み、第２のリードを第１のリードと電気的に接続することが望ましい。これにより、溶接の際の位置決めが容易となる。また、正極集電タブ及び負極集電タブに対する第１のリードの位置が多少ずれても、十分な接続面積を確保することができるため、低抵抗な電池を実現することができる。
【００５３】
外部端子の第１の端面が、四辺形の頂面と、頂面の互いに対向する二辺に連結された第１、第２の傾斜面とを有することにより、三つの面のいずれかを溶接面に選択することで溶接方向を変更することができる。
【００５４】
第１の外装部及び第２の外装部の板厚は、０．０２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下の範囲にすることが望ましい。この範囲にすることにより、機械的強度と柔軟性という相反する性質を両立させることができる。板厚のより好ましい範囲は、０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下である。
正極端子部、負極端子部又は両方のリング状部材の外郭と内径の差（肉厚）は、第１の外装部の板厚と同じ又はそれ以上であることが望ましい。これにより、第１の外装部の板厚に拘らず、外部端子を第１の外装部に高い強度で接続することができる。具体的には、最短肉厚は0.1ｍｍ以上にすることができる。
また、リング状部材の外郭形状は必ずしもバーリング断面形状と同様形状である必要は無く、長方形や六角形などの多面体でも良く、単数又は複数の曲線と単数又は複数の直線の複合形状でも良い。
【００５５】
第２の外装部には、図５Ａ及び図５Ｂに例示されるような平板を使用することができるが、平板の代わりに、開口部にフランジ部を有するものを使用しても良い。このような構造の例には、第１の外装部と同様なものを挙げることができる。
【００５６】
バックアップ正極リード１１（第３の正極リード）及びバックアップ負極リード１３（第３の負極リード）は、Ｕ字形状の導電板に限定されず、導電性の平板を使用しても良い。また、バックアップ正極リード１１またはバックアップ負極リード１３あるいは両方を用いない構成にすることも可能である。
【００５７】
外装部材は、電池内圧が規定値以上に上昇した際に電池内部の圧力を開放することができる安全弁などを更に備えることもできる。
【００５８】
第１の実施形態に係る電池は、一次電池であってもよいし、又は二次電池であってもよい。第１の実施形態に係る電池の一例としては、リチウムイオン二次電池が挙げられる。
【００５９】
第１の実施形態の電池の正極、負極、セパレータ及び非水電解質について、以下に説明する。
【００６０】
１）正極
正極は、例えば、正極集電体と、正極集電体に保持された正極材料層と、正極集電タブとを含むことができる。正極材料層は、例えば、正極活物質、導電剤、及び結着剤を含むことができる。
【００６１】
正極活物質としては、例えば、酸化物又は硫化物を用いることができる。酸化物及び硫化物の例には、リチウムを吸蔵する二酸化マンガン（ＭｎＯ2）、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、リチウムマンガン複合酸化物（例えばＬｉxＭｎ2Ｏ4またはＬｉxＭｎＯ2）、リチウムニッケル複合酸化物（例えばＬｉxＮｉＯ2）、リチウムコバルト複合酸化物（例えばＬｉxＣｏＯ2）、リチウムニッケルコバルト複合酸化物（例えばＬｉＮｉ1-yＣｏyＯ2）、リチウムマンガンコバルト複合酸化物（例えばＬｉxＭｎyＣｏ1-yＯ2）、スピネル構造を有するリチウムマンガンニッケル複合酸化物（例えばＬｉxＭｎ2-yＮｉyＯ4）、オリビン構造を有するリチウムリン酸化物（例えばＬｉxＦｅＰＯ4、ＬｉxＦｅ1-yＭｎyＰＯ4、ＬｉxＣｏＰＯ4）、硫酸鉄（Ｆｅ2（ＳＯ4）3）、バナジウム酸化物（例えばＶ2Ｏ5）及び、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物が挙げられる。上記の式において、０＜ｘ≦１であり、０＜ｙ≦１である。活物質として、これらの化合物を単独で用いてもよく、或いは、複数の化合物を組合せて用いてもよい。
【００６２】
結着剤は、活物質と集電体とを結着させるために配合される。結着剤の例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、フッ素系ゴムが挙げられる。
【００６３】
導電剤は、集電性能を高め、且つ、活物質と集電体との接触抵抗を抑えるために必要に応じて配合される。導電剤の例としては、アセチレンブラック、カーボンブラック及び黒鉛のような炭素質物が挙げられる。
【００６４】
正極材料層において、正極活物質及び結着剤は、それぞれ、８０質量％以上９８質量％以下及び２質量％以上２０質量％以下の割合で配合することが好ましい。
【００６５】
結着剤は、２質量％以上の量にすることにより十分な電極強度を得ることができる。また、２０質量％以下にすることにより電極の絶縁材の配合量を減少させ、内部抵抗を減少できる。
【００６６】
導電剤を加える場合には、正極活物質、結着剤及び導電剤は、それぞれ、７７質量％以上９５質量％以下、２質量％以上２０質量％以下、及び３質量％以上１５質量％以下の割合で配合することが好ましい。導電剤は、３質量％以上の量にすることにより上述した効果を発揮することができる。また、１５質量％以下にすることにより、高温保存下での正極導電剤表面での非水電解質の分解を低減することができる。
【００６７】
正極集電体は、アルミニウム箔、又は、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＳｉから選択される少なくとも１種類の元素を含むアルミニウム合金箔であることが好ましい。
【００６８】
正極集電体は、正極集電タブと一体であることが好ましい。或いは、正極集電体は、正極集電タブと別体でもよい。
【００６９】
２）負極
負極は、例えば、負極集電体と、負極集電体に保持された負極材料層と、負極集電タブとを含むことができる。負極材料層は、例えば、負極活物質、導電剤、及び結着剤を含むことができる。
【００７０】
負極活物質としては、例えば、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる、金属酸化物、金属窒化物、合金、炭素等を用いることができる。０．４Ｖ以上（対Ｌｉ／Ｌｉ+）貴な電位でリチウムイオンの吸蔵及び放出が可能な物質を負極活物質として用いることが好ましい。
【００７１】
導電剤は、集電性能を高め、且つ、負極活物質と集電体との接触抵抗を抑えるために配合される。導電剤の例としては、アセチレンブラック、カーボンブラック及び黒鉛のような炭素質物が挙げられる。
【００７２】
結着剤は、分散された負極活物質の間隙を埋め、また、負極活物質と集電体とを結着させるために配合される。結着剤の例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、フッ素系ゴム、及びスチレンブタジェンゴムが挙げられる。
【００７３】
負極材料層中の活物質、導電剤及び結着剤は、それぞれ、６８質量％以上９６質量％以下、２質量％以上３０質量％以下、及び２質量％以上３０質量％以下の割合で配合することが好ましい。導電剤の量を２質量％以上とすることにより、負極層の集電性能を向上させることができる。また、結着剤の量を２質量％以上とすることにより、負極材料層と集電体との結着性を十分に発現することができ、優れたサイクル特性を期待できる。一方、導電剤及び結着剤はそれぞれ２８質量％以下にすることが高容量化を図る上で好ましい。
【００７４】
集電体としては、負極活物質のリチウムの吸蔵電位及び放出電位において電気化学的に安定である材料が用いられる。集電体は、銅、ニッケル、ステンレス又はアルミニウム、或いは、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、及びＳｉから選択される少なくとも１種類の元素を含むアルミニウム合金から作られることが好ましい。集電体の厚さは５〜２０μｍの範囲内にあることが好ましい。このような厚さを有する集電体は、負極の強度と軽量化とのバランスをとることができる。
【００７５】
負極集電体は、負極集電タブと一体であることが好ましい。或いは、負極集電体は、負極集電タブと別体でもよい。
【００７６】
負極は、例えば負極活物質、結着剤および導電剤を汎用されている溶媒に懸濁してスラリーを調製し、このスラリーを集電体に塗布し、乾燥させて、負極材料層を形成した後、プレスを施すことにより作製される。負極はまた、負極活物質、結着剤及び導電剤をペレット状に形成して負極材料層とし、これを集電体上に配置することにより作製されてもよい。
【００７７】
３）セパレータ
セパレータは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース、またはポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を含む多孔質フィルム、または、合成樹脂製不織布から形成されてよい。中でも、ポリエチレン又はポリプロピレンから形成された多孔質フィルムは、一定温度において溶融し、電流を遮断することが可能であるため、安全性を向上できる。
【００７８】
４）電解液
電解液としては、例えば、非水電解質を用いることができる。
【００７９】
非水電解質は、例えば、電解質を有機溶媒に溶解することにより調製される液状非水電解質、又は、液状電解質と高分子材料を複合化したゲル状非水電解質であってよい。
【００８０】
液状非水電解質は、電解質を０．５モル／Ｌ以上２．５モル／Ｌ以下の濃度で有機溶媒に溶解したものであることが好ましい。
【００８１】
有機溶媒に溶解させる電解質の例には、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4）、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、六フッ化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ6）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）、及びビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム［ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2］のようなリチウム塩、及び、これらの混合物が含まれる。電解質は高電位でも酸化し難いものであることが好ましく、ＬｉＰＦ6が最も好ましい。
【００８２】
有機溶媒の例には、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、及びビニレンカーボネートのような環状カーボネート；ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、及びメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）のような鎖状カーボネート；テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２メチルテトラヒドロフラン（２ＭｅＴＨＦ）、及びジオキソラン（ＤＯＸ）のような環状エーテル；ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、及びジエトキシエタン（ＤＥＥ）のような鎖状エーテル；γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、アセトニトリル（ＡＮ）、及びスルホラン（ＳＬ）が含まれる。これらの有機溶媒は、単独で、又は混合溶媒として用いることができる。
【００８３】
高分子材料の例には、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、及びポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）が含まれる。
【００８４】
或いは、非水電解質として、リチウムイオンを含有した常温溶融塩（イオン性融体）、高分子固体電解質、無機固体電解質等を用いてもよい。
【００８５】
常温溶融塩（イオン性融体）は、有機物カチオンとアニオンとの組合せからなる有機塩のうち、常温（１５〜２５℃）で液体として存在し得る化合物を指す。常温溶融塩には、単体で液体として存在する常温溶融塩、電解質と混合させることで液体となる常温溶融塩、及び有機溶媒に溶解させることで液体となる常温溶融塩が含まれる。一般に、非水電解質電池に用いられる常温溶融塩の融点は、２５℃以下である。また、有機物カチオンは、一般に４級アンモニウム骨格を有する。
【００８６】
第１の実施形態の電池の製造方法を以下に説明する。
【００８７】
図３に例示されるような、絶縁シート１０付の電極群２を作製する。また、図８に例示されるような、正極端子部３及び負極端子部４が固定された第１の外装部５を作製する。なお、第１の外装部５及び第２の外装部６それぞれに、位置決め用の案内穴を少なくとも１つ開口する。その一例を図９Ａ及び図９Ｂに示す。図９Ａには、第２の外装部６の四隅に位置決め用の案内穴３９が開口された例が示されている。図９Ｂには、第１の外装部５の四隅に位置決め用の案内穴３９が開口された例が示されている。
【００８８】
電極群２を第１の外装部５内に収納し、電極群側正極リード１２を正極端子リード２３に溶接し、また、電極群側負極リード１４を負極端子リード３６に溶接する。溶接には、例えばレーザ溶接を用いることができる。
【００８９】
次いで、一対の第２の絶縁補強部材３８を、電極群２の正極集電タブ７ａ及び負極集電タブ８ａに被せる。ひきつづき、第２の外装部６を第１の外装部５上に配置する。第１の外装部５及び第２の外装部６それぞれの四隅に案内穴３９が開口されているため、第１の外装部５に対する第２の外装部６の位置を定めることが容易である。
【００９０】
次いで、図１０Ａに示すように、第１の外装部５及び第２の外装部６の三辺（例えば、長辺と短辺二辺）を溶接する。溶接には、例えば、抵抗シーム溶接が用いられる。溶接箇所を符号４０で示す。溶接箇所４０は、第１の外装部５及び第２の外装部６の外縁よりも内側に位置することが望ましい。
【００９１】
未溶接の一辺の開口から電解液を注液した後、図１０Ｂに示すように、この一辺を例えば抵抗シーム溶接で溶接する。溶接箇所４１は、第１の外装部５及び第２の外装部６の外縁部にすることが望ましい。
【００９２】
次いで、エージング、初回充放電を施した後、図１０Ｃに示すように、溶接箇所４１の一部４２を切り取り、外装部材内のガスを放出させる。その後、図１０Ｄに示すように、溶接箇所４１よりもさらに内側を抵抗シーム溶接等で溶接する。この溶接は、減圧雰囲気で行うことが望ましい。
【００９３】
その後、必要に応じ、第１の外装部５及び第２の外装部６の外縁付近を裁断することにより、案内穴３９を取り除くことができる。なお、案内穴３９を残したままでも良い。
【００９４】
以上説明した方法により、第１の実施形態の電池を高い生産性で製造することが可能である。
【００９５】
第１の実施形態の電池は、１つの外装部材内に複数の電極群を備えることができる。この場合、第２の外装部として、第１の外装部と同様に、開口部にフランジ部を有するものを用いることが望ましい。
【００９６】
１つの外装部材内に複数の電極群を収納する場合、複数の電極群同士を直列接続又は並列接続することができる。図１１Ａ〜図１１Ｃに、複数の電極群同士を並列接続させる例を示す。図１１Ａに例示されるように、第１の電極群５０を第２の電極群５１上に積層し、第１の電極群５０の負極集電タブ８ａと第２の電極群５１の負極集電タブ８ａを第４の負極リード５２によって電気的に接続すると共に、第１の電極群５０の正極集電タブ７ａと第２の電極群５１の正極集電タブ７ａを第４の正極リード（図示しない）によって電気的に接続する。次いで、図１１Ｂに示す通り、必要に応じ、第１，第２の電極群５０，５１の負極集電タブ８ａを内側に折り曲げる。正極集電タブ７ａについても、同様な折り曲げを行う。その後、図１１Ｃに示す通り、正極端子部３及び負極端子部４が固定された第１の外装部５内に第１，第２の電極群５０，５１を収納する。次いで、図１２Ａに示すように、第４の負極リード５２を負極端子リード３６に溶接する。また、第４の正極リードを正極端子リード２３に溶接する。その後、前述した工程を経て、図１２Ｂに示す電池を完成させる。第４の正極リード及び第４の負極リードは、第１〜第３の正極リード及び負極リードで挙げたのと同様な材料から形成することができる。
【００９７】
以上説明した第１の実施形態の電池は、開口部にフランジ部を有するステンレス鋼製の第１の外装部とステンレス鋼製の第２の外装部が溶接されて形成された空間内に電極群が収納される外装部材を含む。また、この電池は、第１の外装部に開口された貫通孔と、貫通孔の縁部から外装部材内に向けて延びた環状の立ち上がり部と、立ち上がり部の外周面に配置されたリング状部材と、立ち上がり部内に挿入される筒部を有する絶縁ガスケットと、頭部が第１の外装部の外側に突出し、かつ軸部が絶縁ガスケットの筒部に挿入された状態で第１の外装部にかしめ固定された外部端子とを含む端子部を含む。そのため、柔軟性と放熱性に優れ、かつ強度と信頼性の高い電池を提供することができる。
【００９８】
なお、端子部は、正極端子部及び負極端子部双方に適用しても良いが、正極端子部又は負極端子部のいずれか片方に適用することも可能である。
（第２の実施形態）
第２の実施形態の電池パックは、第１の実施形態の電池を少なくとも一つ備える。第１の実施形態の電池の組電池の例を図１３及び図１４に示す。
【００９９】
図１３に示すように、電池パック１０１は、単位セルとして第１の実施形態の電池１００を用いた組電池１０２を含む。電池１００としての第１の単位セル６０の負極外部端子３２の頂面３２ｂと、第２の単位セル６１の負極外部端子３２ｂの頂面の間に、三角柱状の導電性連結部材６２が配置されている。また、第１の単位セル６０の正極外部端子１７の頂面２１ｂと、第２の単位セル６１の正極外部端子１７の頂面２１ｂの間に、三角柱状の導電性連結部材６２が配置されている。二つの頂面と導電性連結部材６２は、それぞれ、溶接により電気的に接続されている。溶接には、例えばレーザー溶接、アーク溶接、抵抗溶接が用いられる。これにより、第１の単位セル６０と第２の単位セル６１が並列接続された組電池のユニット６３が得られる。組電池のユニット６３同士をバスバー６４により直列に接続することにより、組電池１０２が得られる。
【０１００】
図１４に示す電池パック１０１は、単位セルとして第１の実施形態の電池１００を用いた組電池１０２を含む。電池１００としての第１の単位セル６０と第２の単位セル６１を導電性連結部材６２を用いて直列に接続したものを組電池のユニット６５とし、組電池のユニット６５同士をバスバー６４により直列に接続することで組電池１０２を構成する。第１の単位セル６０と第２の単位セル６１間を導電性連結部材６２を用いて電気的接続する方法は、図１３で説明したのと同様である。
図１３及び図１４に示す組電池では、隣り合う第１の単位セル６０と第２の単位セル６１が、互いの外装部材１の主面同士が面した状態で積層されている。例えば図１３に示す組電池のユニット６３では、第１の単位セル６０の第１の外装部５の主面と、第２の単位セル６１の第１の外装部５の主面とが面している。また、隣り合う組電池のユニット６３において、一方の組電池のユニット６３の第２の単位セル６１の第２の外装部６の主面と、他方の組電池のユニット６３の第２の単位セル６１の第２の外装部６の主面とが面している。このように外装部材の主面同士を対面させて電池を積層することにより、組電池の体積エネルギー密度を高くすることができる。
また、図13及び図14に図示されているように単位セル60と単位セル61、又は単位セル60、60や単位セル61、61のセル間には絶縁空間があるほうが望ましく、0.03ｍｍ以上の隙間を設けるか、絶縁部材（例えば、樹脂であるポリプロピレンやポリフェニレンサルファイドやエポキシ、ファインセラミックスであるアルミナやジルコニアなど）等を間に挟むことが出来る。
【０１０１】
正極外部端子１７及び負極外部端子３２が角錐台形状の頭部を持つことにより、１つの頭部の二ヶ所（例えば第１、第２の傾斜面）の一方（第１の傾斜面）に単位セルの外部端子を、他方（第２の傾斜面）にバスバーを接続することができる。つまり、１つの頭部で二方向の接続が可能となる。その結果、電池間を電気的に接続する経路を短縮することができるので、電池パックに低抵抗で大電流を流すことが容易となる。
【０１０２】
第２の実施形態の電池パックは、第１の実施形態の電池を少なくとも一つ含むため、薄型化及び柔軟性の向上が可能で、信頼性に優れ、製造コストの削減が可能な電池パックを提供することができる。
電池パックは、例えば、電子機器、車両（鉄道車両、自動車、原動機付自転車、軽車両、トロリーバス等）の電源として使用される。
上述の通り、組電池は、複数の電池を直列、並列、あるいは直列及び並列を組み合わせて電気的に接続したものを含み得る。また、電池パックは、組電池に加え、電池制御ユニット（Battery Control Unit, BMU）等の回路を備えることができるが、組電池が搭載されるもの（例えば車両など）が有する回路を電池制御ユニットとして使用することができる。電池制御ユニットは、単電池及び組電池の電圧または電流あるいは両方を監視して過充電及び過放電を防止する機能等を有する。
【０１０３】
以上説明した少なくとも１つの実施形態に係る電池は、開口部にフランジ部を有するステンレス鋼製の第１の外装部とステンレス鋼製の第２の外装部が溶接されて形成された空間内に電極群が収納される外装部材を含む。また、当該電池は、第１の外装部に開口された貫通孔の縁部から外装部材内に向けて延びた環状の立ち上がり部と、立ち上がり部の外周面に配置されたリング状部材と、外部端子とを含む端子部を備える。そのため、柔軟性と放熱性に優れ、かつ強度と信頼性の高い電池を提供することができる。
【０１０４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０５】
１…外装部材、２…電極群、３…正極端子部、４…負極端子部、５…第１の外装部、５ａ…開口部、５ｂ…フランジ部、５ｃ…底面、５ｄ…傾斜面、６…第２の外装部、７…正極、７ａ…正極集電タブ、８…負極、８ａ…負極集電タブ、１２…第２の正極リード、１４…第２の負極リード、１５，３０…第１の外装部の貫通孔、１６，３１…バーリング部、１７…正極外部端子、１８，３３…リング状部材、１９，３４…絶縁ガスケット、２０…正極端子絶縁部材、２１…頭部、２１ａ，２１ｂ…第１、第２の傾斜面、２１ｃ…頂面、２２…軸部、２３…第１の正極リード、２４…第１の正極絶縁補強部材、３２…負極外部端子、３５…負極端子絶縁部材、３６…第１の負極リード、３７…第１の負極絶縁補強部材、３８…第２の絶縁補強部材、３９…案内穴、４０，４１…シーム溶接部、１００…電池、１０１…電池パック、１０２…組電池。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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