(57)【要約】  発電要素を収容する有底筒状のケース、前記ケースの蓋体を有し、さらに、前記蓋体を貫通し、前記発電要素の電力をケースの外部に取り出すための取り出し電極と、当該取り出し電極の上部に接続固定された接続部材と、前記蓋体の厚み方向に延び、前記接続部材に取り付けられる端子電極とを有する電池において、従来のものでは、接続部材における、端子電極の取り付け部と取り出し電極の取り付け部とが同一面内に位置するため、端子電極に上下方向の外力が加わった時に、取り出し電極の取り付け部に大きな外力が加わるという問題があった。  本発明は、前記取り出し電極を、前記蓋体を含む面内において前記端子電極と異なる位置に配置されるようにするとともに、前記接続部材に、前記端子電極が前記蓋体の厚み方向に外力を受けた際に、この外力に応じた屈曲を許容する薄肉部を設けることで、上記問題の解決を図ったものである。
2013030880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電要素を収容する有底筒状のケースと、
前記ケースの蓋体と、
前記ケースの外部に設けられ、前記蓋体の厚み方向に延びる端子電極と、
前記蓋体を貫通し、前記発電要素の電力を前記ケースの外部に取り出すための取り出し電極であって、前記蓋体を含む面内において前記端子電極と異なる位置に配置される、前記取り出し電極と、
前記端子電極と前記取り出し電極とを接続する接続部材であって、前記端子電極が前記蓋体の厚み方向に外力を受けた際に、この外力に応じた該接続部材の屈曲を許容する薄肉部を備える前記接続部材と、
を有することを特徴とする電池。
【請求項２】
前記接続部材は、前記端子電極が接続される第１の平板部と、この第１の平板部とは異なる高さに位置し、前記取り出し電極が接続される第２の平板部とを有する段差形状に形成されており、
前記薄肉部は、前記第２の平板部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記薄肉部は、前記端子電極が延びる方向における前記第２の平板部の端面のうち、前記蓋体に近接する側の端面に凹形状部を形成することにより構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電池。
【請求項４】
前記第２の平板部と前記蓋体との間には、インシュレータが挟まれており、
前記インシュレータは、前記凹形状部内に延出する凸形状部を有し、前記凹形状部と前記凸形状部との間にはクリアランスが形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電池。
【請求項５】
前記接続部材は、前記第１の平板部と前記第２の平板部とを繋ぐ傾斜平板部を有し、
前記薄肉部は、前記第２の平板部における前記傾斜平板部との境界部分に形成されていることを特徴とする請求項２乃至４のうちいずれか一つに記載の電池。
【請求項６】
前記端子電極には、バスバーが挿通されており、
前記端子電極の外面には、前記バスバーを固定するためのナットが締結されることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一つに記載の電池。
【請求項７】
銅からなる負極端子電極と、
アルミニウムからなる正極端子電極と、を有し、
前記凹形状部は、前記正極端子電極及び前記負極端子電極のうち前記正極端子電極のみに形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一つに記載の電池。
【請求項８】
請求項１乃至７のうちいずれか一つの電池を複数接続した組電池。
【請求項９】
前記組電池は、車両を走行させるモータに駆動電力を供給する電源であることを特徴とする請求項８に記載の組電池。
【請求項１０】
前記組電池は、電動工具を駆動するための電源であることを特徴とする請求項８に記載の組電池。
【請求項１１】
請求項８に記載の組電池を搭載した搭載機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池に取り付けられる端子電極の取り付け構造等に関する
【背景技術】
【０００２】
電動工具駆動電源用、車両駆動電源用等の携帯機器用の電池と比較して、高容量、高出力の電池として、複数の単電池をバスバーで接続した組電池が知られている。バスバーは、単電池から突出する端子電極にナットを締結することにより固定される。特許文献１は、端子引出貫通孔が穿設されると共に、上面に上方に突出する回り止め部が形成された蓋板と、端子引出貫通孔を通して下部が電池容器内部に貫入し発電要素の金属箔に接続されると共に、蓋板に絶縁封止材を介して封止固着された取り出し電極と、この取り出し電極の上部に接続固定された接続電極と、台座部の上方にボルト部を突設し、接続電極の端子貫通孔に下方からこのボルト部を貫通させると共に、台座部が蓋板の回り止め部に係止されることによりボルト部の軸線を中心とした回転が制限される外部端子とを有する電池を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０９７８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の構成では、接続電極における外部端子の取り付け部と、接続電極における取り出し電極の取り付け部とが同一面内に位置するため、外部端子に上下方向の外力が加わったときに、取り出し電極の取り付け部に大きな外力が加わる。そこで、本願発明は、取り出し電極の取り付け部に加わる外力を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本願発明に係る電池は、（１）発電要素を収容する有底筒状のケースと、前記ケースの蓋体と、前記ケースの外部に設けられ、前記蓋体の厚み方向に延びる端子電極と、前記蓋体を貫通し、前記発電要素の電力を前記ケースの外部に取り出すための取り出し電極であって、前記蓋体を含む面内において前記端子電極と異なる位置に配置される、前記取り出し電極と、前記端子電極と前記取り出し電極とを接続する接続部材であって、前記端子電極が前記蓋体の厚み方向に外力を受けた際に、この外力に応じた該接続部材の屈曲を許容する薄肉部を備える前記接続部材と、を有することを特徴とする。【０００６】
（２）上記（１）の構成において、前記接続部材は、前記端子電極が接続される第１の平板部と、この第１の平板部とは異なる高さに位置し、前記取り出し電極が接続される第２の平板部とを有する段差形状に形成されており、前記薄肉部は、前記第２の平板部に形成されている。（２）の構成によれば、接続部材の剛性の低下を抑制しながら、取り出し電極の取り付け部に加わる外力を軽減することができる【０００７】
（３）上記（２）の構成において、前記薄肉部は、前記端子電極が延びる方向における前記第２の平板部の端面のうち、前記蓋体に近接する側の端面に凹形状部を形成することにより構成することができる。【０００８】
（４）上記（３）の構成において、前記第２の平板部と前記蓋体との間には、インシュレータが挟まれており、前記インシュレータは、前記凹形状部内に延出する凸形状部を有し、前記凹形状部と前記凸形状部との間にはクリアランスが形成されている。（４）の構成によれば、凸形状部及び凹形状部の接触点を支点として薄肉部が屈曲し、より効果的に取り出し電極の取り付け部に伝達する外力を軽減することができる。【０００９】
（５）上記（２）〜（４）の構成において、前記接続部材は、前記第１の平板部と前記第２の平板部とを繋ぐ傾斜平板部とを有し、前記薄肉部は、前記第２の平板部における前記傾斜平板部との境界部分に形成することができる。（５）の構成によれば、取り付け電極及び第２の平板部の取り付け部分からより離れた位置において接続部材を屈曲させることができるため、取り出し電極の取り付け部に伝達する外力をより効果的に軽減することができる。【００１０】
（６）上記（１）〜（５）の構成において、前記端子電極には、バスバーが挿通されており、前記端子電極の外面には、前記バスバーを固定するためのナットが締結されている。ナットを締結することにより端子電極に加わる外力が、取り出し電極の取り付け部に伝達するのを抑制することができる。【００１１】
（７）上記（１）〜（６）の構成において、銅からなる負極端子電極と、アルミニウムからなる正極端子電極と、を有し、前記凹形状部は、前記正極端子電極及び前記負極端子電極のうち前記正極端子電極のみに形成することができる。【００１２】
（８）上記（１）〜（７）の電池を複数接続することにより、組電池としてもよい。【００１３】
（９）上記（８）の構成において、前記組電池は、車両を走行させるモータに駆動電力を供給する電源であってもよい。【００１４】
（１０）上記（８）の構成において、前記組電池は、電動工具を駆動するための電源であってもよい。【００１５】
（１１）上記（８）に記載の組電池は搭載した搭載機器を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、取り出し電極の取り付け部に加わる外力を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】車両用電池の断面図である。
【図２】端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の分解斜視図である。
【図３】端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図である。
【図４】接続部材（正極）の薄肉部及びその近傍を拡大した拡大図である（締結前）。
【図５】接続部材（正極）の薄肉部及びその近傍を拡大した拡大図である（締結後）。
【図６】比較例の電池の断面図である。
【図７】端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図である（実施形態２）。
【図８】端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図である（実施形態３）。
【図９】端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図であり、凹形状部が端子固定面の上面に設けられた状態を図示する（変形例１）。
【図１０】端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図であり、凹形状部が傾斜平板部の上面に設けられた状態を図示する（変形例１）。
【図１１】端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図であり、凹形状部が端子締結面の上面に設けられた状態を図示する（変形例１）。
【図１２】端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図である（変形例２）。
【図１３】端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図である（変形例３）。
【図１４】端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図である（変形例４）。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（実施形態１）
図１は、本実施形態に係る車両用電池１の断面図であり、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は互いに異なる直交する三軸である。なお、図１では、図面を簡略化するために、一部の要素の符合を省略している。車両用電池１は、非水電解質二次電池である。本実施形態では、車両用電池として非水電解質二次電池を用いたが、ニッケル水素電池等であってもよい。車両用電池１は、電池ケース１０、蓋体１１、発電要素１２、端子ボルト（正極）１３及び端子ボルト（負極）１４を含む。発電要素１２は、電池ケース１０の内部に電解液とともに収容されている。
【００１９】
発電要素１２は、正極体と、負極体と、正極体及び負極体の間に配置されるセパレータとを含む。発電要素１２のＹ軸方向の一端部には、正極側末塗工部１２ａが形成されており、Ｙ軸方向の他端部には、負極側未塗工部１２ｂが形成されている。正極側末塗工部１２ａには、集電端子（正極）１３１が電気的及び機械的に接続されており、負極側末塗工部１２ｂには、集電端子（負極）１４１が電気的及び機械的に接続されている。
【００２０】
集電端子（正極）１３１及び端子電極（正極端子電極）としての端子ボルト（正極）１３は、蓋体１１を含む面内、つまり、Ｘ−Ｙ面を含む面内において異なる位置に配置されている。集電端子（正極）１３１は、接続部材（正極）１３２を介して端子ボルト（正極）１３に接続されている。集電端子（負極）１４１及び負極端子電極としての端子ボルト（負極）１４は、蓋体１１を含む面内、つまり、Ｘ−Ｙ面を含む面内において異なる位置に配置されている。集電端子（負極）１４１は、接続部材（負極）１４２を介して端子ボルト（負極）１４に接続されている。これにより、発電要素１２の電力を端子ボルト（正極）１３及び端子ボルト（負極）１４を介して外部に取り出すことができる。
【００２１】
次に、図１乃至図３を参照しながら、端子ボルト（正極）１３及び発電要素１２の接続構造について説明する。図２は、接続構造の分解斜視図である。図３は、接続構造の断面図である。端子ボルト（正極）１３は、台座部１３ａと、この台座部１３ａから延びる突状部１３ｂとを含む。台座部１３ａは、Ｚ軸方向視において矩形状に形成されている。ただし、台座部１３ａにおける四隅は曲面により形成されている。突状部１３ｂは、Ｘ−Ｙ面方向における断面が円形に形成されており、外周面にはネジ溝が形成されている。
【００２２】
接続部材（正極）１３２は、端子ボルト（正極）１３が接続される第１の平板部としての端子締結面１３２ａと、この端子締結面１３２ａとは異なる高さに位置し、集電端子（正極）１３１の一部であるリベット部１３１ａが接続される第２の平板部としての端子固定面１３２ｂと、これらの端子締結面１３２ａ及び端子固定面１３２ｂを繋ぐ傾斜平板部１３２ｃとを有する段差形状に形成されている。端子締結面１３２ａは、蓋体１１を含む面内、すなわち、Ｘ−Ｙ面方向に延在しており、その中央には板厚方向（Ｚ軸方向）に貫通する端子挿通孔部１３２ａ１が形成されている。端子固定面１３２ｂは、蓋体１１を含む面内、すなわち、Ｘ−Ｙ面方向に延在しており、その中央には板厚方向（Ｚ軸方向）に貫通するカシメ孔部１３２ｂ１が形成されている。傾斜平板部１３２ｃは、端子締結面１３２ａに対して傾斜した方向に延びている。Ｙ軸方向視において、端子締結面１３２ａ及び端子固定面１３２ｂは互いに一部の領域が重なっている。接続部材（正極）１３２は、金属板をプレス成形することにより構成してもよい。この金属板は、アルミニウムであってもよい。
【００２３】
端子固定面１３２ｂには、端子ボルト（正極）１３が蓋体１１の厚み方向（Ｚ軸方向）に外力を受けた際に、接続部材（正極）１３２の屈曲を許容する薄肉部１３２ｄが形成されている。薄肉部１３２ｄは、端子固定面１３２ｂのＺ軸方向における端面のうち蓋体１１に近接する側の面（絶縁体１３３に対向する面）に凹形状部１３２ｅを形成することにより構成されている。
【００２４】
端子締結面１３２ａにおける端子挿通孔部１３２ａ１には、端子ボルト（正極）１３の突状部１３ｂが挿通されており、この突状部１３ｂには、バスバー４０の貫通孔が挿入されるとともに、締結ナット４１が締結されている。なお、図２では、図面を簡素化するために、バスバー４０及び締結ナット４１を省略している。これにより、バスバー４０が端子ボルト（正極）１３に対して電気的に接続される。ここで、バスバー４０は、隣接する図示しない他の電池の端子ボルト（負極）に接続される。バスバー４０を用いて複数の車両用電池１を接続することにより、組電池が構成される。この組電池は、車両を走行させるモータの動力源として活用することができる。なお、バスバー４０は、複数の車両用電池１を並列に接続するために用いられてもよい。
【００２５】
インシュレータとしての絶縁体１３３には、絶縁体１３３の一部が窪んだ台座収容部１３３ａと、端子固定面１３２ｂを支持する端子支持部１３３ｂとが形成されている。絶縁体１３３は、蓋体１１と端子ボルト（正極）１３とに挟まれている。これにより、蓋体１１を介して端子ボルト（正極）１３及び端子ボルト（負極）１４が短絡するのを防止できる。絶縁体１３３を構成する絶縁材料は、樹脂（例えば、ＰＰＳ樹脂）であってもよい。絶縁体１３３は、射出成型法によって、一体的に形成してもよい。
【００２６】
台座収容部１３３ａは、台座部１３aを囲むように形成されている。ここで、台座部１３ａは、水平方向（Ｙ軸方向）視において、絶縁体１３３の肉厚部分にオーバーラップしている。つまり、台座収容部１３３ａの内側底面は、端子支持部１３３ｂの支持面よりも下方に位置する。したがって、車両走行時に端子ボルト（正極）１３の台座部１３ａから台座収容部１３３ａの壁面に加わる水平方向の力を絶縁体１３３の肉厚部分で受けることができる。これにより、台座収容部１３３ａの壁部が屈曲するのが抑制され、端子ボルト（正極）１３の位置ずれを防止できる。
【００２７】
また、端子ボルト（正極）１３の台座部１３ａが台座収容部１３３ａによって包囲されることにより、台座部１３ａが水平方向に位置ずれするのを抑制できる。これにより、端子ボルト（正極）１３及び蓋体１１の接触によって、車両用電池１が短絡するのを防止できる。さらに、端子ボルト（正極）１３の台座部１３ａが絶縁体１３３の内部に埋没することにより、車両用電池１を高さ方向（Ｚ軸方向）に小型化することができる。
【００２８】
絶縁体１３３の端子支持部１３３ｂには、接続部材（正極）１３２の端子固定面１３２ｂが載置される。端子支持部１３３ｂには、絶縁体開口部１３３ｃが形成されている。絶縁体開口部１３３ｃは、Ｚ軸方向視において端子固定面１３２ｂのカシメ孔部１３２ｂ１と重なる位置に位置する。端子支持部１３３ｂには、端子固定面１３２ｂの外周を囲む外壁部１３３ｄが形成されており、この外壁部１３３ｄに当接することにより、端子固定面１３２ｂの水平方向における移動が抑制される。これにより、端子固定面１３２ｂ及び蓋体１１の接触によって、車両用電池１が短絡するのを防止できる。絶縁体１３３の下端部には、一対の突部１３３ｅが形成されており、これらの突部１３３ｅは、Ｙ軸方向に所定の間隔を隔てて形成されている。
【００２９】
絶縁体１３３には、端子固定面１３２ｂの凹形状部１３２ｅと向きあう領域に凸形状部１３３ｆが形成されており、この凸形状部１３３ｆは、凹形状部１３２ｅの内部に向かって延出している。凸形状部１３３ｆと凹形状部１３２ｅとの間には、クリアランスが形成されている。
【００３０】
蓋体１１のＹ軸方向の略中央には、ガス放出弁１１ｄが形成されている。ガス放出弁１１ｄは、蓋体１１の肉厚を薄くすることにより形成された破壊式の弁であり、電池異常時に電池ケース１０の内圧が作動圧に達すると破壊する。これにより電池ケース１０の圧力上昇を抑制することができる。蓋体１１におけるガス放出弁１１ｄ及び端子ボルト（正極）１３の間には、電解液注入口１１ｅが形成されており、この電解液注入口１１ｅを介して、電池ケース１０の内部に電解液が注入される。
【００３１】
蓋体１１のＹ軸方向の一端部には、絶縁体１３３が固定される。蓋体１１には、第１の絶縁体回り止め部１１ａ及び第２の絶縁体回り止め部１１ｂが形成されている。第１の絶縁体回り止め部１１ａは、絶縁体１３３における台座収容部１３３ａの外面を囲むように形成されている。したがって、絶縁体１３３に対してＸ−Ｙ面における回転力が加わった場合には、台座収容部１３３ａの外面が第１の絶縁体回り止め部１１ａの内面に当接するため、絶縁体１３３の回転を抑制することができる。
【００３２】
第２の絶縁体回り止め部１１ｂは、第１の絶縁体回り止め部１１ａの略中央にＹ軸方向に延びて形成されている。絶縁体１３３における一方の突部１３３ｅは、第２の絶縁体回り止め部１１ｂにおけるＹ軸方向の一端面に当接しており、他方の突部１３３ｅは、第２の絶縁体回り止め部１１ｂにおけるＹ軸方向の他端面に当接している。したがって、絶縁体１３３に対してＸ−Ｙ面における回転力が加わった場合には、突部１３３ｅの外面が第２の絶縁体回り止め部１１ｂの内面に当接するために、より効果的に絶縁体１３３の回転を抑制することができる。
【００３３】
第１の絶縁体回り止め部１１ａは、蓋体１１の一部を電池ケース１０の内側方向に窪ませることにより形成されている。これにより、端子ボルト（正極）１３が電池ケース１０に対してより近接した領域に配置されるため、車両用電池１をＺ軸方向に小型化することができる。
【００３４】
蓋体１１には、蓋体挿通孔１１ｃが形成されている。蓋体挿通孔１１ｃは、Ｚ軸方向視において絶縁体１３３の絶縁体開口部１３３ｃと重なる位置に設けられている。
【００３５】
蓋体１１と集電端子（正極）１３１との間には、ガスケット（第２のガスケット）１３４が介在している。ガスケット１３４の外周には、集電端子（正極）１３１のリベット支持部１３１ｂを囲む周壁１３４ｂが形成されている。ガスケット１３４は、絶縁材料で形成されている。絶縁材料は、ゴム、樹脂であってもよい。ガスケット１３４には、集電端子（正極）１３１に形成されたリベット部１３１ａに密着するガスケット開口部１３４ａが形成されている。リベット部１３１ａがガスケット開口部１３４ａに密着することにより、電池ケース１０の密閉性を高めることができる。
【００３６】
車両用電池１の組み立て状態において、リベット部１３１ａは、ガスケット開口部１３４ａ、蓋体挿通孔１１ｃ、絶縁体開口部１３３ｃ及びカシメ孔部１３２ｂ１を挿通するとともに、端子固定面１３２ｂにおいて径方向に拡大するようにカシメられている。これにより、端子ボルト（正極）１３、絶縁体１３３、集電端子（正極）１３１及び発電要素１２が一体化される。なお、負極側の端子の構造は、正極側と同様であってもよいし、異なっていても良い。
【００３７】
次に、図３乃至図６を参照しながら、端子ボルト（正極）１３の軸方向（Ｚ軸方向）に外力が加わることにより屈曲する接続部材（正極）１３２の挙動について詳細に説明する。図４及び図５は、接続部材（正極）の薄肉部及びその近傍を拡大した拡大図であり、図４は端子ボルト（正極）の軸方向に外力が加わる前の状態を示し、図５は端子ボルト（正極）の軸方向に外力が加わった後の状態を示している。図６は、比較例の電池を示した断面図であり、図３に対応している。比較例は、薄肉部１３２ｄ及び凸形状部１３３ｆが省略されている点で、図３に図示する構成と異なる。
【００３８】
図６を参照して、締結ナット４１が端子ボルト（正極）１３に締結されると、締結ナット４１の締結力により端子ボルト（正極）１３はＺ軸方向（蓋体１１から離間する方向）に押し上げられる。端子ボルト（正極）１３がＺ軸方向に押し上げられると、端子ボルト（正極）１３の台座部１３ａに当接する端子締結面１３２ａに対して矢印方向の外力が加わるとともに、端子固定面１３２ｂに対してリベット部１３１ａを押し上げる方向に外力が加わる。そのため、比較例の構成では、電池ケース１０の封止性が損なわれる。
【００３９】
これに対して、本実施形態の構成では、端子ボルト（正極）１３がＺ軸方向に押し上げられると、薄肉部１３２ｄを起点として端子締結面１３２ａ及び傾斜平板部１３２ｃが矢印方向により大きく屈曲して外力が吸収されるため（図５参照）、リベット部１３１ａに伝達される押し上げ力を低減することができる。これにより、電池ケース１０の封止性を高めることができる。
【００４０】
ここで、端子ボルト（正極）１３がＺ軸方向に押し上げられた際に、凹形状部１３２ｅ及び凸形状部１３３ｆがＹ軸方向において当接し、この当接部を支点として、薄肉部１３２ｄを屈曲させることができる。これにより、リベット部１３１ａに伝達される押し上げ力をより効果的に軽減することができる。なお、本実施形態では、端子ボルト（正極）１３の軸方向に加わる外力として、締結ナット４１による締結力を例示したが、車両走行時に振動するバスバー４０による外力に対しても、本実施形態の構成は有効である。
【００４１】
（実施形態２）
図７は、本実施形態における端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図であり、図３に対応している。実施形態１の要素と同一の機能を有する要素には同一符合を付している。本実施形態は、薄肉部１３２ｄ及び凹形状部１３２ｅの設けられる部位が実施形態１と異なる。図７を参照して、傾斜平板部１３２ｃには、薄肉部１３２ｄが形成されている。薄肉部１３２ｄは、傾斜平板部１３２ｃの絶縁体１３３と向きあう面に凹形状部１３２ｅを形成することにより構成されている。本実施形態の構成によれば、実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
（実施形態３）
図８は、本実施形態における端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図であり、図３及び図７に対応している。実施形態１の要素と同一の機能を有する要素には同一符合を付している。本実施形態は、薄肉部１３２ｄ及び凹形状部１３２ｅの設けられる部位が実施形態２と異なる。図８を参照して、端子締結面１３２ａには、薄肉部１３２ｄが形成されている。薄肉部１３２ｄは、端子締結面１３２ａの絶縁体１３３と向きあう面に凹形状部１３２ｅを形成することにより構成されている。本実施形態の構成によれば、実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
次に、実施形態２及び３と比較した、実施形態１の優位性について説明する。図７を参照して、端子ボルト（正極）１３に軸方向の外力が加わった場合、端子締結面１３２ａ、傾斜平板部１３２ｃ及び端子固定面１３２ｂのうち傾斜平板部１３２ｃに対して最も強い応力が働く。したがって、実施形態１の構成によれば、実施形態２と比べて応力の小さい領域に薄肉部１３２ｄが形成されるため、接続部材（正極）１３２の剛性が低下するのを抑制できる。また、凹形状部１３２ｅは、傾斜平板部１３２ｃよりも端子固定面１３２ｃのほうが容易に形成することができる。したがって、実施形態１の構成によれば、実施形態２の構成よりも製造効率を向上させることができる。
【００４４】
図８を参照して、端子ボルト（正極）１３に軸方向の外力が加わった場合、端子締結面１３２ａ及び端子ボルト（正極）１３の台座部１３ａはＺ軸方向において重なっているため、端子締結面１３２ａにはより大きな負荷が加わる。そのため、端子締結面１３２ａに対して薄肉部１３２ｄを形成した場合、締結ナット４１の締結力により端子締結面１３２ａが座屈するおそれがある。実施形態１の構成によれば、端子ボルト（正極）１３に当接しない端子固定面１３２ｂに対して薄肉部１３２ｄが形成されているため、端子締結面１３２ａが座屈するのを抑制することができる。
【００４５】
また、薄肉部１３２ｄは、図４に図示するように、端子固定面１３２ｂにおける傾斜平板部１３２ｃとの境界部分に形成するのが好ましい。これにより、リベット部１３１ａに近接した領域に薄肉部１３２ｄが設けられる構成と比べて、リベット部１３１ａに加わる押し上げ力を軽減することができる。
【００４６】
（変形例１）
上述の実施形態では、接続部材（正極）１３２の外面のうち絶縁体１３３と向きあう面に凹形状部１３２ｅを形成したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、凹形状部１３２ｅは、端子固定面１３２ｂの上面（図９参照）、傾斜平板部１３２ｃの上面（図１０参照）、端子締結面１３２ａの上面（図１１参照）に設けられてもよい。ただし、凹形状部１３２ｅが端子締結面１３２ａの上面に設けられた場合、バスバー４０及び端子締結面１３２ａの接触面積（導電面積）が減少する。実施形態３の構成によれば、凹形状部１３２ｅが端子締結面１３２ａの下面に設けられるため、上面に設けられる構成と比べて、バスバー４０及び端子締結面１３２ａの接触面積を増大させることができる。
【００４７】
（変形例２）
上述の実施形態では、接続部材（正極）１３２の形状を段差形状に形成したが、本発明はこれに限られるものではなく、他の形状であってもよい。当該他の形状は、図１２に図示するように、ストレート形状の接続部材（正極）１３２であってもよい。この場合、接続部材（正極）１３２のいずれかの部位に薄肉部１３２ｄ及び凹形状部１３２ｅが形成される。薄肉部１３２ｄ及び凹形状部１３２ｅは、Ｙ軸方向において端子ボルト（正極）１３の台座部１３ａと異なる位置に設けられるとよい。端子ボルト（正極）１３の台座部１３ａから加わる外力を避けた位置に薄肉部１３２ｄ及び凹形状部１３２ｅが形成されることにより、接続部材（正極）１３２の剛性が低下するのを抑制できる。なお、当該他の構成は、傾斜平板部１３２ｃを、端子締結面１３２ａ及び端子固定面１３２ｂに対して垂直方向に配置した構成であってもよい。
【００４８】
（変形例３）
上述の実施形態では、端子締結面１３２ａ及び端子固定面１３２ｂが、水平方向において互いに重なる領域を有するが、本発明はこれに限られるものではなく、図１３に図示するように、端子締結面１３２ａ及び端子固定面１３２ｂが水平方向において重ならない形状であってもよい。
【００４９】
（変形例４）
図１４は、変形例４に係る端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図であり、上記実施形態と同一の機能を有する構成要素には同一符合を付している。上記実施形態と異なる部分を中心に説明する。同図を参照して、本変形例２に係る端子ボルト（正極）１３は、リベット部１３１ａよりも車両用電池１の中心から離間した位置に設けられている。リベット部１３１ａの上端部は端子固定面１３２ｂの上面にカシメられており、リベット部１３１ａの下端部は集電端子（正極）１３１にカシメられている。集電端子（正極）１３１と蓋体１１との間には、ガスケット１３４が介在している。薄肉部１３２ｄ及び凹形状部１３２ｅは、上記実施形態及び変形例と同様の部位に形成することができる。このように、接続端子１３２及び発電要素１２を接続する接続構造が、上記実施形態と異なる電池に対しても本発明は適用することができる。
【００５０】
（変形例５）
上述の実施形態では、車両用電池１について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、他の用途に用いることもできる。当該他の用途は、作動時に振動する電動工具であってもよい。当該電動工具は、芝刈り機、チェーンソーであってもよい。つまり、本発明の電池は、車両のみならず、芝刈り機、チェーンソーなどの作動時に振動を伴う様々な搭載機器に好適に搭載することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  車両用電池    １０  電池ケース    １１  蓋体
１１ａ  第１の絶縁体回り止め部    １１ｂ  第２の絶縁体回り止め部    １２  発電要素    １３  端子ボルト（正極）    １３ａ  台座部    
１３ｂ  突状部    １４  端子ボルト（負極）    
１３１  集電端子（正極）    １３１ａ  リベット部
１３１ｂ  リベット支持部    １３２  接続部材（正極）
１３２ａ  端子締結面    １３２ａ１  端子挿通孔部
１３２ｂ  端子固定面    １３２ｃ  傾斜平板部
１３２ｂ１  カシメ孔部    １３２ｄ  薄肉部    １３２ｅ  凹形状部
１３３  絶縁体    １３３ａ  台座収容部
１３３ｂ  端子支持部    １３３ｃ  絶縁体開口部
１３３ｄ  外壁部    １３３ｅ  突部
１３４  ガスケット    １３４ａ  ガスケット開口部
１３４ｂ  周壁
【図１】
2013030880.tif 000003
【図２】
2013030880.tif 000004
【図３】
2013030880.tif 000005
【図４】
2013030880.tif 000006
【図５】
2013030880.tif 000007
【図６】
2013030880.tif 000008
【図７】
2013030880.tif 000009
【図８】
2013030880.tif 000010
【図９】
2013030880.tif 000011
【図１０】
2013030880.tif 000012
【図１１】
2013030880.tif 000013
【図１２】
2013030880.tif 000014
【図１３】
2013030880.tif 000015
【図１４】
2013030880.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成25年3月28日(2013.3.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（削除）
【請求項２】
発電要素を収容する有底筒状のケースと、
前記ケースの蓋体と、
前記ケースの外部に設けられ、前記蓋体の厚み方向に延びる端子電極と、
前記蓋体を貫通し、前記発電要素の電力を前記ケースの外部に取り出すための取り出し電極であって、前記蓋体を含む面内において前記端子電極と異なる位置に配置される、前記取り出し電極と、
前記端子電極と前記取り出し電極とを接続する接続部材であって、前記端子電極が前記蓋体の厚み方向に外力を受けた際に、この外力に応じた該接続部材の屈曲を許容する薄肉部を備える前記接続部材と、を有し、
前記接続部材は、前記端子電極が接続される第１の平板部と、この第１の平板部とは異なる高さに位置し、前記取り出し電極が接続される第２の平板部とを有する段差形状に形成されており、前記薄肉部は、前記第２の平板部に形成されていることを特徴とする電池。
【請求項３】
前記薄肉部は、前記端子電極が延びる方向における前記第２の平板部の端面のうち、前記蓋体に近接する側の端面に凹形状部を形成することにより構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電池。
【請求項４】
前記第２の平板部と前記蓋体との間には、インシュレータが挟まれており、
前記インシュレータは、前記凹形状部内に延出する凸形状部を有し、前記凹形状部と前記凸形状部との間にはクリアランスが形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電池。
【請求項５】
前記接続部材は、前記第１の平板部と前記第２の平板部とを繋ぐ傾斜平板部を有し、
前記薄肉部は、前記第２の平板部における前記傾斜平板部との境界部分に形成されていることを特徴とする請求項２乃至４のうちいずれか一つに記載の電池。
【請求項６】
前記端子電極には、バスバーが挿通されており、
前記端子電極の外面には、前記バスバーを固定するためのナットが締結されることを特徴とする請求項２乃至５のうちいずれか一つに記載の電池。
【請求項７】
銅からなる負極端子電極と、
アルミニウムからなる正極端子電極と、を有し、
前記薄肉部は、前記正極端子電極及び前記負極端子電極のうち前記正極端子電極のみに形成されていることを特徴とする請求項２乃至６のうちいずれか一つに記載の電池。
【請求項８】
請求項２乃至７のうちいずれか一つの電池を複数接続した組電池。
【請求項９】
前記組電池は、車両を走行させるモータに駆動電力を供給する電源であることを特徴とする請求項８に記載の組電池。
【請求項１０】
前記組電池は、電動工具を駆動するための電源であることを特徴とする請求項８に記載の組電池。
【請求項１１】
請求項８に記載の組電池を搭載した搭載機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
［０００５］
［０００６］
上記課題を解決するために、本願発明に係る電池は、（２）発電要素を収容する有底筒状のケースと、前記ケースの蓋体と、前記ケースの外部に設けられ、前記蓋体の厚み方向に延びる端子電極と、前記蓋体を貫通し、前記発電要素の電力を前記ケースの外部に取り出すための取り出し電極であって、前記蓋体を含む面内において前記端子電極と異なる位置に配置される、前記取り出し電極と、前記端子電極と前記取り出し電極とを接続する接続部材であって、前記端子電極が前記蓋体の厚み方向に外力を受けた際に、この外力に応じた該接続部材の屈曲を許容する薄肉部を備える前記接続部材と、を有し、前記接続部材は、前記端子電極が接続される第１の平板部と、この第１の平板部とは異なる高さに位置し、前記取り出し電極が接続される第２の平板部とを有する段差形状に形成されており、前記薄肉部は、前記第２の平板部に形成されていることを特徴とする。（２）の構成によれば、接続部材の剛性の低下を抑制しながら、取り出し電極の取り付け部に加わる外力を軽減することができる。
［０００７］
（３）上記（２）の構成において、前記薄肉部は、前記端子電極が延びる方向における前記第２の平板部の端面のうち、前記蓋体に近接する側の端面に凹形状部を形成することにより構成することができる。
［０００８］
（４）上記（３）の構成において、前記第２の平板部と前記蓋体との間には、インシュレータが挟まれており、前記インシュレータは、前記凹形状部内に延出する凸形状部を有し、前記凹形状部と前記凸形状部との間にはクリアランスが形成されている。（４）の構成によれば、凸形状部及び凹形状部の接触点を支点として薄肉部が屈曲し、より効果的に取り出し電極の取り付け部に伝達する外力を軽減することができる。
［０００９］
（５）上記（２）〜（４）の構成において、前記接続部材は、前記第１の平板部と前記第２の平板部とを繋ぐ傾斜平板部とを有し、前記薄肉部は、前記第２の平板部における前記傾斜平板部との境界部分に形成することができる。（５）の構成によれば、取り付け電極及び第２の平板部の取り付け部分
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
からより離れた位置において接続部材を屈曲させることができるため、取り出し電極の取り付け部に伝達する外力をより効果的に軽減することができる。
［００１０］
（６）上記（２）〜（５）の構成において、前記端子電極には、バスバーが挿通されており、前記端子電極の外面には、前記バスバーを固定するためのナットが締結されている。ナットを締結することにより端子電極に加わる外力が、取り出し電極の取り付け部に伝達するのを抑制することができる。
［００１１］
（７）上記（２）〜（６）の構成において、銅からなる負極端子電極と、アルミニウムからなる正極端子電極と、を有し、前記薄肉部は、前記正極端子電極及び前記負極端子電極のうち前記正極端子電極のみに形成することができる。
［００１２］
（８）上記（２）〜（７）の電池を複数接続することにより、組電池としてもよい。
［００１３］
（９）上記（８）の構成において、前記組電池は、車両を走行させるモータに駆動電力を供給する電源であってもよい。
［００１４］
（１０）上記（８）の構成において、前記組電池は、電動工具を駆動するための電源であってもよい。
［００１５］
（１１）上記（８）に記載の組電池は搭載した搭載機器を得ることができる。
発明の効果
［００１６］
本発明によれば、取り出し電極の取り付け部に加わる外力を軽減することができる。
図面の簡単な説明
［００１７］
［図１］車両用電池の断面図である。
［図２］端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の分解斜視図である。
［図３］端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図である。
［図４］接続部材（正極）の薄肉部及びその近傍を拡大した拡大図である（締結前）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
［図５］接続部材（正極）の薄肉部及びその近傍を拡大した拡大図である（締結後）。
［図６］比較例の電池の断面図である。
［図７］端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図である（参考例１）。
［図８］端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図である（参考例２）。
［図９］端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図であり、凹形状部が端子固定面の上面に設けられた状態を図示する（変形例１）。
［図１０］端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図であり、凹形状部が傾斜平板部の上面に設けられた状態を図示する。
［図１１］端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図であり、凹形状部が端子締結面の上面に設けられた状態を図示する。
［図１２］端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図である（参考例３）。
［図１３］端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図である（変形例３）。
［図１４］端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図である（変形例４）。
発明を実施するための形態
［００１８］
（実施形態１）
図１は、本実施形態に係る車両用電池１の断面図であり、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は互いに異なる直交する三軸である。なお、図１では、図面を簡略化するために、一部の要素の符合を省略している。車両用電池１は、非水電解質二次電池である。本実施形態では、車両用電池として非水電解質二次電池を用いたが、ニッケル水素電池等であってもよい。車両用電池１は、電池ケース１０、蓋体１１、発電要素１２、端子ボルト（正極）１３及び端子ボルト（負極）１４を含む。発電要素１２は、電池ケース１０の内部に電解液ととも
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
り、図３に対応している。比較例は、薄肉部１３２ｄ及び凸形状部１３３ｆが省略されている点で、図３に図示する構成と異なる。
［００３８］
図６を参照して、締結ナット４１が端子ボルト（正極）１３に締結されると、締結ナット４１の締結力により端子ボルト（正極）１３はＺ軸方向（蓋体１１から離間する方向）に押し上げられる。端子ボルト（正極）１３がＺ軸方向に押し上げられると、端子ボルト（正極）１３の台座部１３ａに当接する端子締結面１３２ａに対して矢印方向の外力が加わるとともに、端子固定面１３２ｂに対してリベット部１３１ａを押し上げる方向に外力が加わる。そのため、比較例の構成では、電池ケース１０の封止性が損なわれる。
［００３９］
これに対して、本実施形態の構成では、端子ボルト（正極）１３がＺ軸方向に押し上げられると、薄肉部１３２ｄを起点として端子締結面１３２ａ及び傾斜平板部１３２ｃが矢印方向により大きく屈曲して外力が吸収されるため（図５参照）、リベット部１３１ａに伝達される押し上げ力を低減することができる。これにより、電池ケース１０の封止性を高めることができる。
［００４０］
ここで、端子ボルト（正極）１３がＺ軸方向に押し上げられた際に、凹形状部１３２ｅ及び凸形状部１３３ｆがＹ軸方向において当接し、この当接部を支点として、薄肉部１３２ｄを屈曲させることができる。これにより、リベット部１３１ａに伝達される押し上げ力をより効果的に軽減することができる。なお、本実施形態では、端子ボルト（正極）１３の軸方向に加わる外力として、締結ナット４１による締結力を例示したが、車両走行時に振動するバスバー４０による外力に対しても、本実施形態の構成は有効である。
［００４１］
（参考例１）
図７は、参考例１における端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図であり、図３に対応している。実施形態１の要素と同一の機能を有する要素には同一符合を付している。参考例１は、薄肉部１３２ｄ及び凹形状部１３２ｅの設けられる部位が実施形態１と異なる。図７を参照して、傾斜平板部１３２ｃには、薄肉部１３２ｄが形成されている。薄肉部１３２ｄは、傾斜平板部１３２ｃの絶縁体１３３と向きあう面に凹形状部１３２ｅ
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
を形成することにより構成されている。参考例１の構成によれば、実施形態１と同様の効果を得ることができる。
［００４２］
（参考例２）
図８は、参考例２における端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図であり、図３及び図７に対応している。実施形態１の要素と同一の機能を有する要素には同一符合を付している。参考例２は、薄肉部１３２ｄ及び凹形状部１３２ｅの設けられる部位が参考例１と異なる。図８を参照して、端子締結面１３２ａには、薄肉部１３２ｄが形成されている。薄肉部１３２ｄは、端子締結面１３２ａの絶縁体１３３と向きあう面に凹形状部１３２ｅを形成することにより構成されている。参考例２の構成によれば、実施形態１と同様の効果を得ることができる。
［００４３］
次に、参考例１及び２と比較した、実施形態１の優位性について説明する。図７を参照して、端子ボルト（正極）１３に軸方向の外力が加わった場合、端子締結面１３２ａ、傾斜平板部１３２ｃ及び端子固定面１３２ｂのうち傾斜平板部１３２ｃに対して最も強い応力が働く。したがって、実施形態１の構成によれば、参考例１と比べて応力の小さい領域に薄肉部１３２ｄが形成されるため、接続部材（正極）１３２の剛性が低下するのを抑制できる。また、凹形状部１３２ｅは、傾斜平板部１３２ｃよりも端子固定面１３２ｃのほうが容易に形成することができる。したがって、実施形態１の構成によれば、参考例１の構成よりも製造効率を向上させることができる。
［００４４］
図８を参照して、端子ボルト（正極）１３に軸方向の外力が加わった場合、端子締結面１３２ａ及び端子ボルト（正極）１３の台座部１３ａはＺ軸方向において重なっているため、端子締結面１３２ａにはより大きな負荷が加わる。そのため、端子締結面１３２ａに対して薄肉部１３２ｄを形成した場合、締結ナット４１の締結力により端子締結面１３２ａが座屈するおそれがある。実施形態１の構成によれば、端子ボルト（正極）１３に当接しない端子固定面１３２ｂに対して薄肉部１３２ｄが形成されているため、端子締結面１３２ａが座屈するのを抑制することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
［００４５］
また、薄肉部１３２ｄは、図４に図示するように、端子固定面１３２ｂにおける傾斜平板部１３２ｃとの境界部分に形成するのが好ましい。これにより、リベット部１３１ａに近接した領域に薄肉部１３２ｄが設けられる構成と比べて、リベット部１３１ａに加わる押し上げ力を軽減することができる。
［００４６］
（変形例１）
上述の実施形態では、接続部材（正極）１３２の外面のうち絶縁体１３３と向きあう面に凹形状部１３２ｅを形成したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、凹形状部１３２ｅは、端子固定面１３２ｂの上面（図９参照）に設けられていてもよい。参考例１及び２の凹形状部１３２ｅはそれぞれ、傾斜平板部１３２ｃの上面（図１０参照）及び端子締結面１３２ａの上面（図１１参照）に設けられてもよい。ただし、凹形状部１３２ｅが端子締結面１３２ａの上面に設けられた場合、バスバー４０及び端子締結面１３２ａの接触面積（導電面積）が減少する。参考例２の構成によれば、凹形状部１３２ｅが端子締結面１３２ａの下面に設けられるため、上面に設けられる構成と比べて、バスバー４０及び端子締結面１３２ａの接触面積を増大させることができる。
［００４７］
（参考例３）
上述の実施形態では、接続部材（正極）１３２の形状を段差形状に形成したが、参考例３では、図１２に図示するように、接続部材（正極）１３２がストレート形状に形成されている。この場合、接続部材（正極）１３２のいずれかの部位に薄肉部１３２ｄ及び凹形状部１３２ｅが形成される。薄肉部１３２ｄ及び凹形状部１３２ｅは、Ｙ軸方向において端子ボルト（正極）１３の台座部１３ａと異なる位置に設けられるとよい。端子ボルト（正極）１３の台座部１３ａから加わる外力を避けた位置に薄肉部１３２ｄ及び凹形状部１３２ｅが形成されることにより、接続部材（正極）１３２の剛性が低下するのを抑制できる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
［００４８］
（変形例３）
上述の実施形態では、端子締結面１３２ａ及び端子固定面１３２ｂが、水平方向において互いに重なる領域を有するが、本発明はこれに限られるものではなく、図１３に図示するように、端子締結面１３２ａ及び端子固定面１３２ｂが水平方向において重ならない形状であってもよい。
［００４９］
（変形例４）
図１４は、変形例４に係る端子ボルト（正極）及び発電要素の接続構造の断面図であり、上記実施形態と同一の機能を有する構成要素には同一符合を付している。上記実施形態と異なる部分を中心に説明する。同図を参照して、本変形例２に係る端子ボルト（正極）１３は、リベット部１３１ａよりも車両用電池１の中心から離間した位置に設けられている。リベット部１３１ａの上端部は端子固定面１３２ｂの上面にカシメられており、リベット部１３１ａの下端部は集電端子（正極）１３１にカシメられている。集電端子（正極）１３１と蓋体１１との間には、ガスケット１３４が介在している。薄肉部１３２ｄ及び凹形状部１３２ｅは、上記実施形態及び変形例と同様の部位に形成することができる。このように、接続端子１３２及び発電要素１２を接続する接続構造が、上記実施形態と異なる電池に対しても本発明は適用することができる。
［００５０］
（変形例５）
上述の実施形態では、車両用電池１について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、他の用途に用いることもできる。当該他の用途は、作動時に振動する電動工具であってもよい。当該電動工具は、芝刈り機、チェーンソーであってもよい。つまり、本発明の電池は、車両のみならず、芝刈り機、チェーンソーなどの作動時に振動を伴う様々な搭載機器に好適に搭載することができる。
符号の説明
［００５１］
１  車両用電池    １０  電池ケース    １１  蓋体
【国際調査報告】
2013030880.tif 000017
2013030880.tif 000018
2013030880.tif 000019
2013030880.tif 000020
2013030880.tif 000021
2013030880.tif 000022
2013030880.tif 000023