(57)【要約】【課題】集電板で発生した熱を効率良く外部に放出し、高温による電極の劣化を抑制することができる角形二次電池を提供する。【解決手段】本発明に係る角形二次電池１００は、正極電極箔露出部３４ｃ、負極電極箔露出部３２ｃを有する正極電極３４、負極電極３２が捲回された捲回群３と、捲回群３を収容すると共に内部に電解液１６が充填された電池缶１と、正極電極箔露出部３４ｃ、負極電極箔露出部３２ｃに接合された正極集電板４４、負極集電板２４とを備えている。正極集電板４４には、正極電極箔接合部４２より下方に突出する突出部４５が設けられている。突出部４５の先端４５ａが、予め設定された遊離液１６ａの液面Ｓよりも下方に位置している。【選択図】図５
2015222663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極箔露出部を有する電極が捲回された捲回群と、前記捲回群を収容すると共に内部に電解液が充填された電池缶と、前記電極箔露出部に接合された集電板とを備える角形二次電池であって、
前記集電板は、前記電極箔露出部と接合する接合部と、前記接合部より下方に突出する突出部とを有しており、
前記突出部の先端が、予め設定された前記電池缶に溜まる前記電解液の液面よりも下方に位置していることを特徴とする角形二次電池。
【請求項２】
前記突出部は、前記電極箔露出部のみに対向して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の角形二次電池。
【請求項３】
前記突出部は、少なくともその一部が前記電極箔露出部よりも前記電池缶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に記載の角形二次電池。
【請求項４】
前記捲回群の捲回軸方向において、前記突出部は、前記接合部よりも幅狭く形成され、かつ前記電池缶の外側寄りに位置していることを特徴とする請求項１に記載の角形二次電池。
【請求項５】
前記電池缶を封止する電池蓋を更に備えており、前記捲回群は、扁平形状に捲回され、一対の湾曲部と、前記湾曲部の間に連続して形成された一対の平面部とを有しており、前記捲回群は、前記一対の湾曲部がそれぞれ前記電池蓋側と前記電池缶の缶底側に配置される状態で前記電池缶に収容されており、前記突出部は、前記捲回群の缶底側の前記湾曲部まで延伸していることを特徴とする請求項１に記載の角形二次電池。
【請求項６】
前記突出部は、前記電池蓋側から前記缶底側に向かって延伸する第１部分と、前記缶底に沿って延伸する第２部分とを有していることを特徴とする請求項５に記載の角形二次電池。
【請求項７】
前記突出部と前記電極箔露出部との間には、絶縁部材が介在されていることを特徴とする請求項１に記載の角形二次電池。
【請求項８】
前記突出部には、凹凸部又は溝部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の角形二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車載用途等に使用される角形二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、例えば特許文献１に記載のものがある。この公報に記載された角形二次電池は、ケースに収容されそれぞれが第１電極、第２電極及びこれらの電極の間に位置するセパレータを含む複数の電極組立体（すなわち、捲回群）と、複数の電極組立体の間に設置される側板とを備える。そして、複数の電極組立体のうちの少なくとも一つに電気的に連結される安全部材（すなわち、集電板）を含むことで、外部から導体異物の侵入時に内部短絡による発火および爆発を防止して安全性を向上することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１３４９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車載用角形二次電池において、車輛の加速や減速時に、集電板に大きな電流が流れるため、電気抵抗により集電板が発熱する。加えて、集電板は電池缶から空間的に離れているので、集電板で発生した熱が電池缶を介し外部に効率良く放出し難い。特許文献１に記載の角形二次電池では、内部短絡による発火および爆発を防止するために大きく形成された集電板を用いるので、集電板で発生した熱が捲回群に伝わりやすい。そのため、発生した熱が電極に伝わり、電極が高温にさらされ、電極の劣化を引き起こすおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、集電板で発生した熱を効率良く外部に放出し、高温による電極の劣化を抑制することができる角形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】
【０００６】
上記課題を解決する本発明の角形二次電池は、電極箔露出部を有する電極が捲回された捲回群と、前記捲回群を収容すると共に内部に電解液が充填された電池缶と、前記電極箔露出部に接合された集電板とを備える角形二次電池であって、前記集電板は、前記電極箔露出部と接合する接合部と、前記接合部より下方に突出する突出部とを有しており、前記突出部の先端が、予め設定された前記電池缶に溜まる前記電解液の液面よりも下方に位置していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、集電板には接合部より下方に突出する突出部が設けられ、突出部の先端が予め設定された電池缶に溜まる電解液の液面よりも下方に位置しているので、集電板は電池缶に溜まる電解液に浸漬することになる。このため、集電板で発生した熱を突出部と電解液とを介して電池缶に伝え、さらに電池缶を介して外部に効率良く放出することが可能になる。したがって、集電板で発生した熱のうち、電極に伝わる熱量を減少でき、高温による電極の劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る角形二次電池を示す斜視図。
【図２】実施形態に係る角形二次電池を示す分解斜視図。
【図３】捲回群の展開斜視図。
【図４】実施形態に係る角形二次電池の縦断面図。
【図５】実施形態に係る角形二次電池の横断面図。
【図６】正極集電板の突出部に絶縁部材を配置した状態を示す横断面図。
【図７】突出部の変形例を示す横断面図。
【図８】突出部の変形例を示す横断面図。
【図９】突出部に形成された溝部を示す拡大断面図。
【図１０】突出部に形成された凹凸部を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明に係る角形二次電池の実施形態について説明する。以下の実施形態では、角形二次電池の一例として、ハイブリッド自動車や電気自動車で使用されるリチウムイオン二次電池の場合について説明する。また、図面の説明において同一の要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１０】
図１は実施形態に係る角形二次電池を示す斜視図であり、図２は実施形態に係る角形二次電池を示す分解斜視図である。本実施形態に係る角形二次電池１００は、電池缶１および電池蓋６を備えている。電池缶１は、いわゆる角形であり、矩形状に形成された缶底１ｄと、缶底１ｄの周囲から立ち上がる角筒状の側面部１ｅと、側面部１ｅの上端で上方に向かって開放された開口部１ａとを有している。側面部１ｅは、相対的に面積が大きく形成されて互いに対向する一対の幅広側面部１ｂと、相対的に面積が小さく形成されて互いに対向する一対の幅狭側面部１ｃとから構成されている。
【００１１】
電池蓋６は、略矩形状を呈しており、開口部１ａを塞ぐように電池缶１を封止している。封止方法として、例えば溶接で電池蓋６と電池缶１とを接合させることが挙げられる。
電池蓋６には、正極外部端子１４と、負極外部端子１２とが設けられている。角形二次電池１００は、これらの正極外部端子１４と負極外部端子１２とを介して捲回群３に充電され、また外部負荷に電力を供給する。電池蓋６には、ガス排出弁１０が一体的に設けられている。電池容器内の圧力が上昇すると、ガス排出弁１０が開いて内部からガスが排出され、電池容器内の圧力が低減される。これによって、角形二次電池１００の安全性が確保されている。
【００１２】
電池缶１の内部には、絶縁保護フィルム２に包まれた捲回群３が収容されている。捲回群３は、扁平形状に捲回されており、互いに対向して断面半円形状に形成された一対の湾曲部３ａと、これらの湾曲部３ａの間に連続して形成された一対の平面部３ｂとを有している。この捲回群３は、捲回軸Ｌ方向が電池缶１の横幅方向に沿うように、一方の湾曲部３ａ側から電池缶１内に挿入され、他方の湾曲部３ａ側が開口部１ａ側に配置されている。言い換えれば、捲回群３は、一対の湾曲部３ａがそれぞれ電池蓋６側と缶底１ｄ側に配置される状態で電池缶１に収容されている。
【００１３】
捲回群３の電極箔露出部である正極電極箔露出部３４ｃと負極電極箔露出部３２ｃは、少なくとも一部が扁平厚さ方向に束ねられて平板状とされており、それぞれ正極集電板（集電端子）４４の正極電極箔接合部４２と負極集電板（集電端子）２４の負極電極箔接合部２２に超音波溶接により接合されている。そして、捲回群３の正極電極箔露出部３４ｃは、正極集電板４４を介して電池蓋６に設けられた正極外部端子１４と電気的に接続されている。捲回群３の負極電極箔露出部３２ｃは、負極集電板２４を介して電池蓋６に設けられた負極外部端子１２と電気的に接続されている。したがって、捲回群３は、正極集電板４４および負極集電板２４を介して外部負荷に電力を供給し、または正極集電板４４および負極集電板２４を介して外部から電力が供給されて充電される。
【００１４】
正極集電板４４と負極集電板２４、正極外部端子１４と負極外部端子１２を、それぞれ電池蓋６に対して電気的に絶縁するために、電池蓋６にはガスケット５および絶縁板７が設けられている。また、電池蓋６には、電池缶１の内部に電解液１６を充填するための注液口９が設けられている。注液口９は、電解液１６の充填後に注液栓１１によって塞がれている。注液栓１１は、レーザ溶接で電池蓋６に接合することにより、注液口９を封止する。
【００１５】
ここで、正極外部端子１４および正極集電板４４の形成素材としては、例えばアルミニウム合金が挙げられており、負極外部端子１２および負極集電板２４の形成素材としては、例えば銅合金が挙げられる。また、絶縁板７およびガスケット５の形成素材としては、例えばポリブチレンテレフタレートやポリフェニレンサルファイ、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂等の絶縁性を有する樹脂材料が挙げられる。
【００１６】
電解液１６としては、例えば、エチレンカーボネート等の炭酸エステル系の有機溶媒に６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）等のリチウム塩が溶解された非水電解液を適用することができる。そして、電池缶１の内部に充填された電解液１６のうち、その多くは正極電極３４、負極電極３２、セパレータ３３，３５の空隙部に含浸されているが、含浸されていない部分は遊離液１６ａとして電池缶１の下側に溜まることになる。電池缶１の缶底１ｄを下側にして角形二次電池１００を設置した場合、遊離液１６ａは電池缶１の缶底１ｄに溜まることになる。
【００１７】
正極外部端子１４と負極外部端子１２とは、溶接でバスバー等に接合される溶接接合部１４ｂ，１２ｂを有している。溶接接合部１４ｂ，１２ｂは、電池蓋６から上方に突出する直方体のブロック形状を呈しており、その下面が電池蓋６の表面に対向し、その上面が所定高さ位置で電池蓋６と平行になる構成を有している。
【００１８】
正極接続部１４ａと負極接続部１２ａとは、溶接接合部１４ｂ，１２ｂの下面からそれぞれ下方に突出しており、それらの先端がそれぞれ電池蓋６の正極側貫通孔４６，負極側貫通孔２６に挿入可能な円柱形状を呈している。また、正極接続部１４ａと負極接続部１２ａとは、電池蓋６を貫通して正極集電板４４の正極集電板基部４１、負極集電板２４の負極集電板基部２１よりも電池缶１の内部側に突出している。
【００１９】
正極外部端子１４と正極集電板４４とは、正極外部端子１４の先端をかしめることにより、電池蓋６と一体的に固定されている。同様に、負極外部端子１２及び負極集電板２４は、負極外部端子１２の先端をかしめることで電池蓋６に一体的に固定されている。図２に示すように、正極外部端子１４、負極外部端子１２と電池蓋６との間には、ガスケット５がそれぞれ介在されており、正極集電板４４、負極集電板２４と電池蓋６との間には、絶縁板７がそれぞれ介在されている。
【００２０】
正極集電板４４は、電池蓋６の下面に対向して配置される平板状の正極集電板基部４１と、正極集電板基部４１の側端で下方に折曲されて電池缶１の幅広側面部１ｂに沿って延伸する正極電極箔接合部４２とを備えている。正極電極箔接合部４２は、捲回群３の正極電極箔露出部３４ｃと超音波溶接で接合される部分である。
【００２１】
負極集電板２４は、電池蓋６の下面に対向して配置される平板状の負極集電板基部２１と、負極集電板基部２１の側端で下方に折曲されて電池缶１の幅広側面部１ｂに沿って延伸する負極電極箔接合部２２とを備えている。負極電極箔接合部２２は、捲回群３の負極電極箔露出部３２ｃと超音波溶接で接合される部分である。また、正極集電板基部４１、負極集電板基部２１には、正極接続部１４ａ、負極接続部１２ａが挿通される正極側開口穴４３、負極側開口穴２３がそれぞれ形成されている。
【００２２】
図３は、捲回群の展開斜視図である。捲回群３は、正極電極３４と負極電極３２とをその間にセパレータ３３，３５を介在させて軸芯（図示せず）の周りに捲回することにより扁平状に構成されている。捲回群３の最外周の電極が負極電極３２であり、負極電極３２の外側にはセパレータ３５が捲回されている。セパレータ３３，３５は、正極電極３４と負極電極３２との間を絶縁する役割を有している。軸芯としては、例えば正極電極箔、負極電極箔、セパレータのいずれよりも曲げ剛性の高い樹脂シートを捲回して構成したものが用いられる。
【００２３】
正極電極３４は、例えば、アルミニウム箔等からなる正極電極箔の表裏両面に正極活物質合剤３４ｂを塗布してなるものである。正極電極箔の幅方向（すなわち、捲回軸Ｌ方向）の一方の端部には、正極電極箔を露出させた正極電極箔露出部（すなわち、正極活物質合剤３４ｂを塗布しない部分）３４ｃが形成されている。
【００２４】
正極活物質合剤３４ｂは、正極活物質１００重量部に対し、導電材１０重量部と結着剤１０重量部とを添加し、更にこれに分散溶媒を添加し、混練して作製される。そして、正極活物質合剤３４ｂを厚さ２０μｍのアルミニウム箔（正極電極箔）の両面に正極電極箔露出部３４ｃを残して塗布する。その後、乾燥、プレス、裁断を行って正極電極３４を得られる。正極電極３４の厚さはアルミニウム箔を含まない正極活物質合剤３４ｂ塗布部の厚さ（表裏両面の合計）９０μｍであるのが好ましい。なお、正極活物質としてマンガン酸リチウム（化学式ＬｉＭｎ２Ｏ４）、導電材として鱗片状黒鉛、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦという）、分散溶媒としてＮ−メチルピロリドン（以下、ＮＭＰという）がそれぞれ挙げられる。
【００２５】
負極電極３２は、例えば、銅箔等からなる負極電極箔の表裏両面に負極活物質合剤３２ｂを塗布してなるものである。捲回軸Ｌ方向において、正極電極箔露出部３４ｃと反対する負極電極箔の端部には、負極電極箔を露出させた負極電極箔露出部（すなわち、負極活物質合剤３２ｂを塗布しない部分）３２ｃが形成されている。これによって、正極電極箔露出部３４ｃと負極電極箔露出部３２ｃとは、捲回軸Ｌ方向の一方側と他方側の位置に配置されている。
【００２６】
負極活物質合剤３２ｂは、負極活物質１００重量部に対して、結着剤１０重量部を添加し、更にこれに分散溶媒を添加し、混練して作製される。この負極活物質合剤３２ｂを厚さ１０μｍの銅箔（負極電極箔）の両面に負極電極箔露出部３２ｃを残して塗布する。その後、乾燥、プレス、裁断を行って負極電極３２を得られる。負極電極３２の厚さは銅箔を含まない負極活物質合剤３２ｂ塗布部の厚さ（表裏両面の合計）７０μｍであるのが好ましい。なお、負極活物質として非晶質炭素粉末、結着剤としてＰＶＤＦ、分散溶媒としてＮＭＰがそれぞれ挙げられる。
【００２７】
なお、捲回軸Ｌ方向において、負極電極３２の負極活物質合剤３２ｂが塗布された部分は、正極電極３４の正極活物質合剤３４ｂが塗布された部分よりも幅が大きい。これによって、捲回された状態では、正極活物質合剤３４ｂが塗布された部分は、必ず負極活物質合剤３２ｂが塗布された部分に両側から挟まれるようになっている。正極電極箔露出部３４ｃと負極電極箔露出部３２ｃとは、束ねられて平板状にされた部分で溶接等により正極集電板４４と負極集電板２４と接合される。なお、セパレータ３３，３５は幅方向で負極活物質合剤３２ｂが塗布された部分よりも広いが、正極電極箔露出部３４ｃ，負極電極箔露出部３２ｃで端部の金属箔面が露出する位置に捲回されるため、束ねて溶接する場合の支障にはならない。
【００２８】
捲回群３の周囲には、絶縁保護フィルム２が捲き付けられている。絶縁保護フィルム２は、例えばＰＰ（ポリプロピレン）などの合成樹脂製の一枚のシートまたは複数のフィルム部材からなり、捲回群３の平面部３ｂと平行な方向でかつ捲回軸Ｌ方向に直交する方向を捲き付け中心軸方向として、捲き付けることができる大きさを有している。
【００２９】
図４は実施形態に係る角形二次電池の縦断面図であり、図５は実施形態に係る角形二次電池の横断面図である。正極集電板４４は、正極電極箔接合部４２より下方に突出する突出部４５を更に備えている。突出部４５は、平板状に形成され、捲回群３の平面部３ｂに沿って捲回群３の缶底１ｄ側の湾曲部３ａまで延伸しており、正極電極箔露出部３４ｃに接合されていない。
【００３０】
より具体的には、突出部４５は、正極電極箔露出部３４ｃのみに対向して設けられ、少なくともその一部が正極電極箔露出部３４ｃよりも電池缶１に近い位置に配置されている。図５に示すように、遊離液１６ａの液面Ｓに近づくほど、突出部４５は、正極電極箔露出部３４ｃよりも電池缶１に近い位置になっている。
【００３１】
また、捲回軸Ｌ方向において、突出部４５は、正極電極箔接合部４２よりも幅狭く形成され、かつ電池缶１の外側寄りに位置している。このようにすれば、正極電極箔露出部３４ｃと電池缶１との隙間を活用し突出部４５を配置することができるので、突出部４５の配置空間を新たに設ける必要はなく、突出部４５の配置による電池缶１のスペースへの影響を抑えることができる。
【００３２】
すなわち、電池蓋６側からみた場合、正極電極箔露出部３４ｃの幅は、捲回軸Ｌ方向に沿って内側から外側に向かって徐々に狭くなるように形成されている。したがって、正極電極箔露出部３４ｃと電池缶１との隙間は、捲回軸Ｌ方向に沿って内側から外側に向かって徐々に広がっていく。そして、正極電極箔接合部４２よりも幅狭く形成された突出部４５を電池缶１の外側寄りに位置させることで、正極電極箔露出部３４ｃと電池缶１との隙間をうまく利用して突出部４５を配置することが可能になる。
【００３３】
図５に示すように、突出部４５の先端４５ａは、缶底１ｄ側の湾曲部３ａの円弧の始まりから湾曲部３ａの頂点までの領域に配置されている。また、突出部４５の先端４５ａは、予め設定された電池缶１の缶底１ｄに溜まる電解液１６（すなわち、遊離液１６ａ）の液面Ｓよりも下方に位置している。これによって、突出部４５は、少なくともその先端４５ａを含む一部が遊離液１６ａに浸漬されることになる。なお、遊離液１６ａの液面Ｓについては、例えば電池缶１の容量、電池缶１に収容される捲回群３の数、捲回群３に含浸される電解液１６の予想量などに基づき、角形二次電池１００の使用状態における各条件に合わせて事前に設定される。
【００３４】
このような構成を有する角形二次電池１００において、正極集電板４４は、正極外部端子１４と正極電極３４を電気的に接続し、入出力電流を正極電極３４と正極外部端子１４の間に流す。正極集電板４４に電流が流れた際に、正極集電板４４の電気抵抗によってジュール熱が発生する。そして、正極集電板４４の突出部４５の先端４５ａが遊離液１６ａの液面Ｓよりも下方に位置しているため、正極集電板４４で発生した熱は、突出部４５を介して遊離液１６ａに伝わり、更に遊離液１６ａを介して電池缶１に伝わって電池の外部に放出することが可能になる。このため、正極集電板４４で発生した熱を効率良く外部に放出することが実現できる。したがって、正極集電板４４で発生した熱のうち、正極電極３４に伝わる熱量を減少でき、高温による正極電極３４の劣化を確実に防止することができる。
【００３５】
加えて、突出部４５は、正極電極箔露出部３４ｃのみに対向して設けられているので、突出部４５の配置による捲回群３への干渉を回避できるとともに、突出部４５を介して捲回群３に伝わる熱量を低減することができる。さらに、突出部４５は、少なくともその一部が正極電極箔露出部３４ｃよりも電池缶１に近い位置に配置されているので、突出部４５と正極電極箔露出部３４ｃとの距離を大きく、突出部４５と電池缶１との距離を小さく取ることができる。その結果、突出部４５を介して正極電極３４に伝わる熱量を低減しつつ、その熱を迅速に電池缶１に伝えて外部に放出することができるので、高温による正極電極３４の劣化を確実に防止することができる。
【００３６】
さらに、突出部４５は、正極電極箔接合部４２よりも幅狭く形成され、かつ外側寄りに位置している。このため、正極電極箔露出部３４ｃと電池缶１との隙間をうまく利用して突出部４５を配置することができるとともに、突出部４５の正極電極箔露出部３４ｃと対向する部分を小さくすることで、突出部４５を介して正極電極３４に伝わる熱量を低減することができる。その結果、高温による正極電極３４の劣化を抑制することができる。また、突出部４５は、捲回群３の缶底１ｄ側の湾曲部３ａまで延伸しているため、突出部４５の遊離液１６ａに浸漬する部分が大きくなり、広範囲で遊離液１６ａを介して正極集電板４４で発生した熱を効率良く電池缶１に伝えることができる。
【００３７】
図６は正極集電板の突出部に絶縁部材を配置した状態を示す横断面図である。本実施形態において、突出部４５は、正極電極箔露出部３４ｃと一定の距離をもって離間しており、突出部４５と正極電極箔露出部３４ｃとの間には絶縁部材５１が介在されている。絶縁部材５１は、例えば貼り付けによって突出部４５の正極電極箔露出部３４ｃに面する側に配置されている。
【００３８】
正極集電板４４と正極電極３４の間を流れる入出力電流は、正極電極箔接合部４２と正極電極箔露出部３４ｃとの接合部を流れる。そして、突出部４５は正極電極箔露出部３４ｃと一定の距離をもって離間しているため、突出部４５と正極電極箔露出部３４ｃとの間の通電は発生しない。しかし、突出部４５と正極電極箔露出部３４ｃとが接触した場合に、意図しない通電経路ができるおそれがある。このように突出部４５と正極電極箔露出部３４ｃとの間に絶縁部材５１を介在させることで、意図しない通電経路の発生を防ぐことができる。なお、絶縁部材５１は、シート状の絶縁材料によって形成されてもよく、または突出部４５に絶縁材料を塗布することにより形成されてもよい。また、突出部４５は、電池缶１との間に絶縁保護フィルム２が介在されているので、電池缶１に対しても電気的に絶縁されている。
【００３９】
本実施形態に係る正極集電板の突出部は、上述した内容に制限されず、様々な変形が考えられる。図７と図８は、正極集電板の突出部の変形例を示す横断面図である。図７に示す変形例では、突出部４６は、電池蓋６側から缶底１ｄ側に向かって延伸する直線部（第１部分）４６ａと、缶底１ｄに沿って延伸する円弧部（第２部分）４６ｂとから構成されている。円弧部４６ｂは、捲回群３の湾曲部３ａの形状に倣って形成され、湾曲部３ａの頂点を越えて反対側に延びている。このようにすれば、突出部４６と遊離液１６ａとの接触面積を更に大きくすることができ、一層効率良く遊離液１６ａを介して熱を電池缶１に伝えることが可能になる。
【００４０】
図８に示す変形例では、突出部４７は、Ｌ字状に形成され、電池蓋６側から缶底１ｄ側に向かって延伸する第１直線部（第１部分）４７ａと、缶底１ｄに沿って延伸する第２直線部（第２部分）４７ｂとから構成されている。第２直線部４７ｂは、缶底１ｄ側で捲回群３を横切るように延伸し、湾曲部３ａの頂点を越えて反対側に延びている。このようにすれば、突出部４７と遊離液１６ａとの接触面積を更に大きくすることができ、一層効率良く遊離液１６ａを介して熱を電池缶１に伝えることが可能になる。
【００４１】
また、本実施形態において、突出部４５には凹凸部又は溝部が形成されることが好適である。図９は突出部に形成された溝部を示す拡大断面図である。同図に示すように、突出部４５の表面のうち、電池缶１の幅広側面部１ｂに面する両面には、複数の溝部４８がそれぞれ設けられている。これらの溝部４８は、捲回軸Ｌ方向に沿って延伸して、いわゆる横溝となっている。このようにすれば、突出部４５と遊離液１６ａとの接触面積を大きくすることができるので、より効率良く遊離液１６ａを介して正極集電板４４で発生した熱を電池缶１に伝えることができる。なお、溝部４８は等間隔あるいは不等間隔で形成されてもよい。また、溝部４８は上述の横溝のほか、縦溝あるいは格子状の溝としてもよい。
さらに、溝部断面の形状は三角形、四角形、その他の多角形、半円状などとしてもよい。
【００４２】
図１０は突出部に形成された凹凸部を示す拡大断面図である。同図に示すように、突出部４５の表面のうち、電池缶１の幅広側面部１ｂに面する両面には、複数の凹部５０および凸部４９が交互に設けられている。これらの凹部５０および凸部４９は、例えばプレス加工で形成されている。このようにすれば、突出部４５と遊離液１６ａとの接触面積を大きくすることができるので、より効率良く遊離液１６ａを介して正極集電板４４で発生した熱を電池缶１に伝えることができる。なお、凹部５０および凸部４９は、規則正しく形成されてもよく、不規則で形成されてもよい。また、凹部および凸部は、突出部４５の表面にサンドブラスト処理を施すことで細かく形成されてもよい。さらに、凹部５０および凸部４９の形状については、様々な形のものが適用される。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。また、上述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。更に、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。更に、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００４４】
例えば、上述した実施形態では、正極集電板４４に突出部４５を設ける構造を例示したが、負極集電板２４についても同様の構造をとることができる。また、正極集電板４４および負極集電板２４の双方がそれぞれ突出部を有する構造をとることができる。しかし、正極集電板４４はアルミニウム合金、負極集電板２４は銅合金によって形成される場合、銅合金よりもアルミニウム合金の電気抵抗が大きくかつ熱伝導率が小さいので、負極集電板２４と比べて正極集電板４４で発生した熱が大きく、しかも外部に放熱し難い。このようなことを考慮し、負極集電板２４よりも正極集電板４４に突出部４５を設けることが特に望ましい。
【００４５】
また、上記実施形態では、電池蓋６側から延伸する集電板が電池缶１の一方の幅広側面部１ｂに沿って缶底１ｄ側に延伸している構造を例示したが、一対の集電板が電池缶１の両方の幅広側面部１ｂに沿って缶底１ｄ側に延伸し、捲回群３と接合される構造をとることもできる。
【００４６】
さらに、上記実施形態において、一つの捲回群３が正極集電板４４、負極集電板２４に接合されて電池缶１内に収容されている構造を例示したが、複数の捲回群が一つ以上の集電板に接合されている構造をとることもできる。また、上述の実施形態では、正極電極露出部３４ｃおよび負極電極露出部３２ｃをそれぞれ一つに束ねたことについて説明したが、本発明は電極露出部を２以上分割して束ねるケースにも適用される。
【００４７】
また、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また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。
【００４８】
また、本実施形態において、負極活物質に非晶質炭素を用いる場合について例示したが、これに限定されるものではなく、リチウムイオンを挿入、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やＳｉやＳｎなどの化合物（例えば、ＳｉＯ、ＴｉＳｉ２等）、またはそれの複合材料でもよく、その粒子形状においても、鱗片状、球状、繊維状、塊状等、特に制限されるものではない。
【００４９】
さらに、本実施形態では、正極電極、負極電極における塗布部の結着材としてＰＶＤＦを用いる場合について例示したが、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およびこれらの混合体などを用いることもできる。
【符号の説明】
【００５０】
１      電池缶
１ｄ    缶底
３      捲回群
３ａ    湾曲部
３ｂ    平面部
５      ガスケット
６      電池蓋
１２    負極外部端子
１４    正極外部端子
１６    電解液
１６ａ  遊離液
２２    負極電極箔接合部
２４    負極集電板
３２    負極電極
３２ｃ  負極電極露出部
３３，３５  セパレータ
３４    正極電極
３４ｃ  正極電極箔露出部
４２    正極電極箔接合部
４４    正極集電板
４５，４６，４７  突出部
４５ａ  先端
４６ａ  直線部（第１部分）
４６ｂ  円弧部（第２部分）
４７ａ  第１直線部（第１部分）
４７ｂ  第２直線部（第２部分）
４８    溝部
４９    凸部
５０    凹部
５１    絶縁部材
１００  角形二次電池
Ｌ      捲回軸
Ｓ      液面
【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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【図１０】
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