(57)【要約】【課題】集電体を確実に固定することが可能な二次電池を提供することを目的とする。【解決手段】二次電池は、電流遮断機構の反転板に電気的に接続される、貫通孔５０１が設けられた集電端子１０１と、貫通孔５０１に挿入されて熱かしめにより集電端子１０１に固定される突出部１５５を有する、樹脂製のホルダー１５０とを備え、集電端子１０１の貫通孔５０１の内周側には、内周側に突出した薄膜部５０２が設けられ、貫通孔５０１に突出部１５５が挿入されると薄膜部５０２が変形してその反力で突出部１５５を貫通孔５０１内に固定することが可能である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流遮断機構の反転板に電気的に接続される、貫通孔が設けられた集電体と、
前記貫通孔に挿入されて熱かしめにより前記集電体に固定される突出部を有する、樹脂製のホルダーとを備え、
前記集電体の貫通孔の内周側には、内周側に突出した薄膜部が設けられ、
前記貫通孔に前記突出部が挿入されると前記薄肉部が変形してその反力で前記突出部を前記貫通孔内に固定することが可能である、二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は二次電池に関し、より特定的には電流遮断機構を備えた二次電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電流遮断機構を有する二次電池は、たとえば特開２０１２−２３０９０５号公報（特許文献１）に開示されている。また、導電部材の接続構造、部材の取付構造および電池が、特開２０１３−１６１５１８号公報（特許文献２）、特開２０１０−１６４１５７号公報（特許文献３）および特開２０１２−３８５２２号公報（特許文献４）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２３０９０５号公報
【特許文献２】特開２０１３−１６１５１８号公報
【特許文献３】特開２０１０−１６４１５７号公報
【特許文献４】特開２０１２−３８５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、タブ受入部を有する集電タブホルダーに集電体が挿入されて保持される構成が開示されている。この構成では、集電体を確実に固定できないという問題があった。
【０００５】
そこで、この発明では、集電体を確実に固定することが可能な二次電池を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に従った二次電池は、電流遮断機構の反転板に電気的に接続される、貫通孔が設けられた集電体と、貫通孔に挿入されて熱かしめにより集電体に固定される突出部を有する、樹脂製のホルダーとを備え、集電体の貫通孔の内周側には、内周側に突出した薄膜部が設けられ、貫通孔に突出部が挿入されると薄膜部が変形してその反力で突出部を貫通孔内に固定することが可能である。
【発明の効果】
【０００７】
上記のように構成された二次電池においては、集電体の薄膜部が突出部に干渉して変形し、その反力で突出部の外周を固定するために挿入クリアランスを維持したまま集電体を強固に固定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に従った二次電池における集電端子の保持構造を説明するための断面図である。
【図２】図１中の矢印ＩＩで示す方向から見た二次電池における集電端子の保持構造の斜視図である。
【図３】図１中のＩＩＩで囲んだ部分を拡大して示す断面図である。
【図４】図３で示す集電端子の保持構造の第一製造工程を示す断面図である。
【図５】図３で示す集電端子の保持構造の第二製造工程を示す断面図である。
【図６】比較例に従った二次電池における集電端子の保持構造を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態において、同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰り返さない。
【００１０】
（実施の形態1）
図１は、実施の形態１に従った二次電池における集電端子の保持構造を説明するための断面図である。図２は、図１中の矢印ＩＩで示す方向から見た二次電池における集電端子の保持構造の斜視図である。図１および図２を参照して、二次電池１は、電池ケース３０内において電解液が含浸されたセパレータを介して正極と負極とが積層して巻かれた構造を採用している。
【００１１】
電池ケース３０からは正極１００および負極が突出しており、正極１００および負極はケース内の巻回体と接続されている。電池ケース３０は、角形、円柱形などの様々な形状を採用することが可能である。電池ケース３０の端面に設けられた封口板１４０に正極１００および負極が配置されている。
【００１２】
二次電池１の正極１００は、封口板１４０に設けられる。封口板１４０には貫通孔１４１が形成されており、貫通孔１４１に接続端子１３０が嵌め合わせられている。
【００１３】
封口板１４０の内側（電池ケース３０の内部側）には、樹脂製の絶縁部材１５０が配置されている。絶縁部材１５０の貫通孔１５１に接続端子１３０が嵌め合わせられている。
【００１４】
接続端子１３０は電池ケース３０内において径が大きくなる形状であり、大径部分に反転板１２０が溶接されている。反転板１２０は、中央部が軸方向に突出した形状とされている。接続端子１３０は導電部材１６０にかしめられて接続されている。
【００１５】
電解液が電池ケース３０内に封入されている。電解液の種類としては、二次電池１としてリチウムイオン電池を採用する場合には非水電解液が用いられる。非水電解液は、非水溶媒、および、支持電解質としてのリチウム塩に加え、添加材を含んでもよい。なお、二次電池１は必ずしもリチウム二次電池に限られず、リチウム以外の活物質を用いた二次電池であってもよい。
【００１６】
電流遮断機構１０５は、反転板１２０を含む。反転板１２０の圧力感知面１２１が集電端子（集電体）１０１の薄肉部分１１１に溶接されている。
【００１７】
電流遮断機構１０５が作動する前には、電流は、集電端子１０１、薄肉部分１１１、圧力感知面１２１、反転板１２０、接続端子１３０を流れる。これにより二次電池１から外部へ電力が供給される。充電時には逆方向に電流が流れる。
【００１８】
図３は、図１中のＩＩＩで囲んだ部分を拡大して示す断面図である。図３を参照して、絶縁部材１５０と集電端子１０１とは集電端子保持部５０９により接合されている。絶縁部材１５０は軸部としての突出部１５５を有しており、突出部１５５が貫通孔５０１に嵌まり合う。突出部１５５に熱板を押しつけて傘状に熱変形させることで突出部１５５が集電端子１０１に固定される（熱かしめ）。
【００１９】
集電端子１０１の貫通孔５０１の内壁には内壁の軸と同心円の薄膜部としての薄膜部５０２が形成されている。
【００２０】
突出部１５５と貫通孔５０１との間には隙間があるが、挿入時に突出部１５５との干渉で薄膜部５０２が変形すると共に、その反力で突出部１５５の外周を固定する。これにより、挿入性を確保しつつ固定を強固なものとし、ガタつきの無い、優れた端子保持を実現する。
【００２１】
また、突出部１５５と薄膜部５０２とが干渉するため、これらの部材の一部が削られ、異物が発生する可能性があるが、挿入後すぐに貫通孔５０１が塞がれるため異物のセル内への混入を防ぐことができる。
【００２２】
薄膜部５０２は断続的に設けられていてもよいが、全周にわたって環状に設けられているほうが集電端子１０１の保持の観点や集電端子１０１の加工の観点からは好ましい。
【００２３】
薄膜部５０２は、貫通孔５０１の深さの範囲内で成形する。挿入性を確保するため、端子底面より可能な限り離れた位置に薄膜部５０２を設置することが望ましい。ただし、変形後の薄膜部５０２先端が座繰り部５１３に到達しない位置までとする。
【００２４】
薄膜部５０２の厚みは、突出部１５５と貫通孔５０１の径差の半分（挿入クリアランスに等しい）以下とする。
【００２５】
薄膜部５０２の内径は、突出部１５５と薄膜部５０２干渉量が薄膜部５０２の厚み以上で変形後の先端が座繰り部５１３に到達しない範囲とする。
【００２６】
突出部１５５の先端は挿入性を確保するためにテーパ形状とされていることが好ましい。
【００２７】
貫通孔５０１には突出部１５５が挿入され、薄膜部５０２は突出部１５５の外周を覆うように変形し、突出部１５５を固定する。
【００２８】
このような構成では、薄膜部５０２が突出部１５５に沿うように変形し、その反力によって突出部１５５を外周より固定することができる。
【００２９】
挿入クリアランスは確保しつつ、突出部１５５をガタつきなく固定することができるため、挿入性を確保しつつ、固定に優れた端子保持を実現することができる。
【００３０】
挿入時の薄膜部５０２と突出部１５５との干渉で発生するおそれのある異物（樹脂片、金属片）は、挿入後すぐに貫通孔が熱カシメにより塞がれるため、電池セル内への混入を防止できる。
【００３１】
図４および図５は、図３で示す集電端子の保持構造の製造方法を示す断面図である。図４を参照して、まず、貫通孔５０１に絶縁部材が挿入されていない状態の集電端子１０１を準備する。
【００３２】
図５を参照して、集電端子１０１の貫通孔５０１に突出部１５５を嵌合させる。このとき、薄膜部５０２が変形して、矢印５０３で示す反力が生じるため、突出部１５５が確実に位置決めされる。その後、熱板５１０を熱板５１０を集電端子１０１に接触させる。これにより、図３で示す集電端子保持部５０９が完成する。
【００３３】
図６は、比較例に従った二次電池における集電端子の保持構造を説明するための断面図である。図６を参照して、貫通孔５０１の内径Ｗ１であり、突出部１５５と貫通孔５０１との間に隙間Ｗ２が設けられており、薄膜部５０２が設けられていない。この場合には、突出部１５５が水平方向に動く可能性がある。これに対して、図３の構造では、突出部１５５が水平方向に移動することを抑制できる。
【００３４】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、ここで示した実施の形態はさまざまに変形することが可能である。まず、二次電池１としては、リチウム二次電池だけでなく、集電端子１０１を有するさまさまな二次電池とすることができる。さらに、二次電池は、車載用、据置用、携帯用などの用途で用いることができる。
【００３５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
この発明は、電流遮断機構を備えた二次電池の分野において用いることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  二次電池、３０  電池ケース、１００  正極、１０１  集電端子、１０５  電流遮断機構、１１１  薄肉部分、１２０  反転板、１２１  圧力感知面、１３０  接続端子、１４０  封口板、１５０  絶縁部材、１６０  導電部材、５０１  貫通孔、５０２  薄膜部、５１３  座繰り部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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