(57)【要約】【課題】角形二次電池に過度な衝撃等で正極側の金属板または正極側金属箔露出部が変形した場合であっても、正極側の金属板と負極電極とが接触して短絡することを回避することができる角形二次電池を提供する。【解決手段】二次電池１は、一方の長辺端部に金属箔の露出部３４ｂを有する正極電極３４と他方の長辺端部に金属箔露出部３２ｂを有する負極電極３２とをセパレータ３３，３５を介して扁平に捲回した捲回電極体３と、捲回電極体３を収納する電池缶１１と、電池缶１１の開口部を封口する電池蓋２１を少なくとも備え、捲回電極体３の最内周及び最外周に位置する電極を負極電極３２とし、正極電極３４および負極電極３２の金属箔露出部３４ｂ、３２ｂが束ねられている。正極電極３４の金属箔露出部３２ｂには集電板５３が溶接されており、集電板５３の負極電極３２の端部３２Ｅに対向する端部には、絶縁層５５が形成されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の長辺端部に金属箔の露出部を有する正極電極と他方の長辺端部に金属箔の露出部を有する負極電極とをセパレータを介して扁平に捲回した捲回電極体と、該捲回電極体を収納する電池缶と、該電池缶の開口部を封口する電池蓋を少なくとも備え、前記捲回電極体の最内周及び最外周に位置する電極を前記負極電極とし、前記正極電極および負極電極の金属箔の露出部がそれぞれ束ねられた角形二次電池であって、
前記正極電極の金属箔の露出部には金属板が溶接されており、該金属板の前記負極電極端面に対向する端部には、絶縁層が形成されていることを特徴とする角形二次電池。
【請求項２】
前記絶縁層は、前記金属板の表面のうち前記負極電極と対向した端面に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。
【請求項３】
前記負極電極と対向した端面に隣接した面の少なくとも一部に、前記端面に形成された絶縁層と連続するように、絶縁層がさらに形成されていることを特徴とする請求項２に記載の角形二次電池。
【請求項４】
前記負極電極端面に対向する前記金属板端部は湾曲部を有することを特徴とする請求項１に記載の角型形二次電池。
【請求項５】
前記正極電極の金属箔の露出部は、前記捲回電極体の最内周近傍から最外周近傍に向かって２つに分割して束ねられていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか一項に記載の角形二次電池。
【請求項６】
前記正極電極の金属箔の露出部は、前記捲回電極体の最外周近傍から最内周近傍に向かって１つに束ねられていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか一項に記載の角形二次電池。
【請求項７】
前記金属板は、前記捲回電極体の外周側に配置されていることを特徴とする請求項５または６に記載の角形二次電池。
【請求項８】
前記金属板は、前記捲回電極体の内周側に配置されていることを特徴とする請求項５または６に記載の角形二次電池。
【請求項９】
前記正極電極の金属箔の露出部と溶接された金属板の溶接面が前記捲回電極体の捲回軸方向に沿って形成されるように、前記金属板が形成されていることを特徴とする請求項７または８に記載の角形二次電池。
【請求項１０】
前記正極電極の金属箔の露出部と溶接された金属板の溶接面が、前記捲回電極体の捲回軸に対して傾斜し、かつ、前記捲回電極体の中心に近づくに従って捲回軸と間隔が狭くなるように、前記金属板が形成されていることを特徴とする請求項７または８に記載の角形二次電池。
【請求項１１】
前記絶縁層は、前記金属板に絶縁性を有したテープを貼着することにより形成されていることを特徴とする請求項９または１０に記載の角形二次電池。
【請求項１２】
前記絶縁層は、前記金属板に絶縁性を有した塗料を電着塗装することにより形成されていることを特徴とする請求項９または１０に記載の角形二次電池。
【請求項１３】
前記絶縁層は、前記金属板に絶縁性を有した樹脂を熱融着することにより形成されていることを特徴とする請求項９または１０に記載の角形二次電池。
【請求項１４】
前記絶縁層は、前記金属板に絶縁性を有した樹脂をインサート成形することにより形成されていることを特徴とする請求項９または１０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】
近年、ハイブリッド電気自動車や純粋な電気自動車等の動力源として大容量（Ｗｈ）の二次電池が開発されており、その中でもエネルギー密度（Ｗｈ／ｋｇ）の高い角形のリチウムイオン二次電池等の角形二次電池が注目されている。
【０００３】
たとえば、このような角形電池は、角形の電池容器に、発電要素である偏平の捲回電極体を収容している。扁平の捲回電極体は、一方の端部に金属箔露出部が形成された帯状の正極電極と、他方の端部に金属箔露出部が形成された負極電極とがセパレータを介して扁平に捲回され、かつ、捲回電極体の最内周及び最外周に位置する電極が負極電極となるように捲回されている。さらに、捲回軸方向に沿った一方側と他方側に配置された正極電極および負極電極の金属箔露出部はそれぞれの側で束ねられて、正極および負極の外部端子に電気的に接続された集電体等の金属板により溶着されている（例えば特許文献1参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−７１１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような構造を採用した角形二次電池は、最外周或いは最内周に配置された負極電極の金属箔端部（負極側金属箔露出部の反対側）は、正極側金属箔露出部に融着した金属板（例えば正極集電板）と最も接近することになる。
【０００６】
そこで、角形二次電池に過度な衝撃等で正極側の金属板または正極側金属箔露出部が変形した場合、正極集電板と負極金属箔端部とが短絡する可能性がある。このような短絡を防止するためには、正極側の金属板と負極電極の端部との距離を十分に確保するように、正極側の金属板の位置を捲回電極体の内周側に配置することで回避することができるが、設計の尤度が限定されてしまう。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、角形二次電池に過度な衝撃等で正極側の金属板または正極側金属箔露出部が変形した場合であっても、正極側の金属板と負極電極とが接触して短絡することを回避することができる角形二次電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明に係る二次電池は、一方の長辺端部に金属箔の露出部を有する正極電極と他方の長辺端部に金属箔の露出部を有する負極電極とをセパレータを介して扁平に捲回した捲回電極体と、該捲回電極体を収納する電池缶と、該電池缶の開口部を封口する電池蓋を少なくとも備え、前記捲回電極体の最内周及び最外周に位置する電極を前記負極電極とし、前記正極電極および負極電極の金属箔の露出部がそれぞれ束ねられた角形二次電池であって、前記正極電極の金属箔の露出部には金属板が溶接されており、該金属板の前記負極電極に対向する端部には、絶縁層が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、角形二次電池に過度な衝撃等で正極側の金属板または正極側の金属箔露出部が変形した場合であっても、正極側の金属板と負極電極とが接触して短絡することを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る角形二次電池の外観斜視図。
【図２】図１に示される角形二次電池の分解斜視図。
【図３】図２に示された捲回電極体の詳細を示し、一部を展開した状態の外観斜視図。
【図４】発電要素組立体の外観斜視図。
【図５】第１実施形態の実施例１に係る角形二次電池の模式的要部断面図。
【図６】第１実施形態の実施例２に係る角形二次電池の模式的要部断面図。
【図７】第１実施形態の実施例３に係る角形二次電池の模式的要部断面図。
【図８】第１実施形態の実施例４に係る角形二次電池の模式的要部断面図。
【図９】第２実施形態の実施例に係る角形二次電池の模式的要部断面図。
【図１０】第２実施形態の他の実施例に係る角形二次電池の模式的要部断面図。
【図１１】第３実施形態の実施例に係る角形二次電池の模式的要部断面図。
【図１２】第３実施形態の他の実施例に係る角形二次電池の模式的要部断面図。
【図１３】第３実施形態のさらなる他の実施例に係る角形二次電池の模式的要部断面図。
【図１４】（ａ）は第４実施形態の実施例に係る角形二次電池の模式的要部断面図であり、（ｂ）は第２実施形態の他の実施例に係る角形二次電池の模式的要部断面図。
【図１５】（ａ）は、比較例に係る角形二次電池の模式的要部断面図であり、（ｂ）は、従来に係る角形二次電池が短絡した状態を説明するための模式的要部断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る角形二次電池の外観斜視図であり、図２は、図１に示される角形二次電池の分解斜視図である。図３は、図２に示された捲回電極体の詳細を示し、一部を展開した状態の外観斜視図であり、図４は、発電要素組立体の外観斜視図である。
【００１２】
角形二次電池１は、図１及び図２に示すように、電池容器２内に捲回電極体３を収容した構成を有している。電池容器２は、開口部１１ａを有する電池缶１１と、電池缶１１の開口部１１ａを封口する電池蓋２１とを有する。捲回電極体３は、後述するように、一方の長辺端部に金属箔の露出部を有する正極電極と他方の長辺端部に金属箔の露出部を有する負極電極とをセパレータを介して扁平に捲回されている。捲回電極体３は、その周りに、図示しない絶縁保護フィルムが配置された状態で、電解液と共に電池容器２に収容されている。
【００１３】
電池缶１１及び電池蓋２１は、共にアルミニウム合金で製作されており、電池蓋２１は、レーザ溶接によって電池缶１１に溶接される。電池容器２は、一対の幅広側面ＰＷと、一対の幅狭側面ＰＮと、底面ＰＢと、電池蓋２１とで直方体形状の扁平角形容器を構成する。電池蓋２１には、絶縁部材を介して正極端子５１と負極端子６１（一対の電極端子）が配設されており、蓋組立体４を構成している。なお、電池蓋２１には、正極端子５１及び負極端子６１の他に、電池容器２内の圧力が所定値よりも上昇すると開放されて電池容器２内のガスを排出するガス排出弁７１と、電池容器２内に電解液を注入するための注液口７２が配置されている。
【００１４】
正極端子５１及び負極端子６１は、電池蓋２１の長手方向一方側と他方側の互いに離れた位置に配置されている。正極端子５１及び負極端子６１は、電池蓋２１の外側に配置される外部端子５２、６２と、電池蓋２１の内側に配置されて外部端子５２、６２に導通接続される正極集電板５３および負極集電板６３を有している。正極側の外部端子５２と集電板５３は、アルミニウム合金で製作され、負極側の外部端子６２と集電板６３は、銅合金で製作されている。
【００１５】
正極集電板５３および負極集電板６３と外部端子５２、６２は、それぞれ電池蓋２１との間に図示していない絶縁部材が介在されており、電池蓋２１から電気的に絶縁されている。正極集電板５３および負極集電板６３は、電池蓋２１の内側から電池缶１１の底部に向かって延出して捲回電極体３に導通接続される正極接続部５４および負極接続部６４を有している。
【００１６】
捲回電極体３は、正極接続部５４と負極接続部６４との間に配置されて支持されており、正極集電板５３、負極集電板６３、蓋組立体４、および捲回電極体３によって、発電要素組立体５が構成されている。尚、後述するが、正極集電板５３には、正極接続部５４のほかに、捲回電極体３の最外周にセパレータ３３と共に位置される負極電極３２の端面３２Ｅに対向する端部（もっとも近接した位置）に、絶縁層５５が形成されている。
【００１７】
さらに、図３に示すように、捲回電極体３は、負極電極３２、セパレータ３３、正極電極３４、セパレータ３５の順に重ねて扁平状に捲回することによって構成される。捲回電極体３は、図３に示すように、最外周および最内周の電極板が負極電極３２であり、さらにその外側にセパレータ３５が捲回される。
【００１８】
セパレータ３３、３５は、正極電極３４と負極電極３２を絶縁する役割を有している。後述する負極電極３２の負極塗工部３２ａは、正極電極３４の正極塗工部３４ａよりも幅方向に大きく、これにより正極塗工部３４ａは、必ず負極塗工部３２ａに挟まれるように構成されている。
【００１９】
正極未塗工部３４ｂ、負極未塗工部３２ｂは、平面部分で束ねられて、リボン状の押さえ板５６，６６（例えば図５参照）と共に溶接等により外部端子５２、６２につながる各極の集電板５３，６３の接続部５４、６４に接続される。なお、本発明でいう金属板とは、この集電板５３，６３と後述する押さえ板５６，６６の少なくとも一方または双方に相当する。
【００２０】
尚、セパレータ３３、３５は、幅方向で負極塗工部３２ａよりも広いが、正極未塗工部３４ｂ、負極未塗工部３２ｂで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。
【００２１】
正極電極３４は、正極集電体である正極電極箔の両面に正極活物質合剤を塗布した正極塗工部３４ａを有し、正極電極箔の幅方向一方側の端部には、正極活物質合剤を塗布しない正極未塗工部（金属箔露出部）３４ｂが設けられている。
【００２２】
負極電極３２は、負極集電体である負極電極箔の両面に負極活物質合剤を塗布した負極塗工部３２ａを有し、正極電極箔の幅方向他方側の端部には、負極活物質合剤を塗布しない負極未塗工部（金属箔露出部）３２ｂが設けられている。正極未塗工部３４ｂと負極未塗工部３２ｂは、電極箔の金属面が露出した領域であり、図３に示すように、捲回軸方向一方側と他方側の位置に配置されるように捲回される。
【００２３】
負極電極３２においては、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重量部のポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦという。）を添加し、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、混練した負極合剤を作製した。この負極合剤を厚さ１０μｍの銅箔（負極電極箔）の両面に集電部（負極未塗工部）を残して塗布した。その後、乾燥、プレス、裁断して銅箔を含まない負極活物質塗布部厚さ７０μｍの負極電極を得た。
【００２４】
なお、本実施の形態では、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等でよく、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。
【００２５】
正極電極３４に関しては、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ＰＶＤＦとを添加し、これに分散溶媒としてＮＭＰを添加、混練した正極合剤を作製した。この正極合剤を厚さ２０μｍのアルミニウム箔（正極電極箔）の両面に無地の集電部（正極未塗工部）を残して塗布した。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活物質塗布部厚さ９０μｍの正極電極を得ることができる。
【００２６】
また、本実施の形態では、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。
【００２７】
また、本実施の形態では、正極電極、負極電極における塗工部の結着材として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ができる。
【００２８】
ところで、図１５（ａ）に示すような角形二次電池では、電池外部に衝撃が加わった際に、捲回電極体３の位置がずれても、正極集電板５３との接触短絡を防ぐために、正極集電板５３の位置を捲回電極体３の内周側に配置することで、正極集電板５３と負極電極３２の端面３２Ｅが接触し難い構造となっている。従って、正極集電板５３の位置が制限されるため、特に捲回電極体３の厚みが薄い場合、正極集電板５３との超音波接合において、捲回電極体３の内周に挿入するホーンもしくはアンビルの形状が制限される。従って、電池設計および製造設備の尤度が低下することがあった。さらに、捲回電極体３の厚みが薄くなっていくと、正極集電板５３の正極接続部５４（押さえ板５６）と負極電極３２の端面３２Ｅが近接するため、図１５（ｂ）に示すように、これらが接触して短絡するおそれがあった。
【００２９】
そこで、以下に示す実施形態では、正極電極３４の金属箔露出部に溶接された正極集電板５３の正極接続部５４において、負極電極３２の端面３２Ｅに対向する端部に、絶縁層５５が設けられている（例えば図４，図５〜図１４（ｂ）参照）。なお、以下に示す実施形態では、本発明でいうところの金属板の一例である正極集電板５３に、絶縁層５５を設けたが、正極電極３４の金属箔露出部に超音波溶接時に溶接される押さえ板５６が溶接されている場合には、押さえ板５６の負極電極３２の端面３２Ｅに対向する端部にも、絶縁層が形成されていてもよい。
【００３０】
〔第１実施形態〕
図５は、第１実施形態の実施例１に係る角形二次電池の模式的要部断面図であり、図６〜図８は、この変形例に相当する実施例２〜４に係る角形二次電池の模式的要部断面図である。なお、以下に示す図面は、正極集電板５３および負極集電板６３、各極の外部端子５２、６２、電池蓋２１、および捲回電極体３を一体化した発電要素組立体５の電池の底部側から見た模式的要部断面図である。
【００３１】
図５〜図８に示す、第１実施形態に係る捲回電極体３では、正極電極３４の金属箔露出部３４ｂが、捲回電極体３の最内周近傍から最外周近傍に向かって金属箔露出部３４ｂを押し広げるように、２つに分割して束ねられており、負極側も同様な構造となっている。金属板に相当する正極集電板５３には、２つに分岐した一対の正極接続部５４，５４が形成されており、各正極接続部５４は、捲回電極体３の外周側に配置されている。
【００３２】
このようにして、正極集電板５３と、金属箔露出部３４ｂを超音波で溶接する際には、内周側の金属箔露出部３４ｂにリボン状の押さえ板５６を当接させ、外周側から正極集電板５３側に超音波ホーンを押し当てて、押さえ板５６と共に溶接することができるので、コンパクトな構造を採用することができる。このようにして、正極集電板５３には、外周側の金属箔露出部３４ｂに接続された正極接続部５４が形成されることになる。
【００３３】
さらに、正極電極３４の金属箔露出部３４ｂと溶接された正極接続部５４の溶接面が、捲回電極体３の捲回軸方向に沿って形成されるように、正極集電板５３が配置されており、これより、角形二次電池をよりコンパクトな構造にすることができる。
【００３４】
図５に示す実施例１では、正極集電板５３の表面のうち最外周近傍の負極電極３２の端面３２Ｅと対向した端面と、この端面に隣接した面の少なくとも一部に連続するように、絶縁層５５が形成されている。より具体的には、絶縁層５５は、正極集電板５３に絶縁性を有したテープを貼着することにより形成されている。このような、絶縁性を有したテープとして、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）を基材にアクリル製樹脂を粘着材とした総厚１００μｍの絶縁テープなどを挙げることができる。
【００３５】
なお、テープを構成する基材の材料および粘着材は、電池性能に影響のないものであり、且つ、電池内における電解液中でも粘着力を維持できるものあれば、特に限定されない。また、テープの厚みは作業性の観点から１００μｍを使用したが、１０μｍ以上で有れば絶縁は確保できる。
【００３６】
このようなテープによる絶縁は、工程上とても容易に可能であり、コストにおける影響も少ない。すなわち、予め絶縁層５５となるテープを貼着し、その後、捲回電極体３の正極電極３４の金属箔露出部３４ｂを集束した部分と正極集電板５３の正極接続部５４とを超音波溶接により接合することができる。
【００３７】
このように、図５に示すように最外周に位置する負極電極３２の端面３２Ｅと正極集電板５３の正極接続部５４の位置が近接しているが、図示の如く絶縁層５５が設けられることにより、電池外部に衝撃が加わった場合、電池内部で捲回電極体３の位置が変化し、正極集電板５３に接触しても、絶縁層５５が有るため、短絡することがない。特に、実施例１では、端面に隣接した面の少なくとも一部に連続するように、絶縁層５５が形成されているので、より確実に短絡を防止することができる。
【００３８】
図６に示す実施例２の場合には、実施例１と同様に、正極集電板５３の表面のうち最外周近傍の負極電極３２の端面３２Ｅと対向した端面と、この端面に隣接した面の少なくとも一部に連続するように、絶縁層５５Ａが形成されている。実施例１と相違する点は、この絶縁層５５Ａは絶縁性を有した塗料を電着塗装により形成した点であり、より具体的には絶縁層５５Ａは１００μｍ程度のエポキシ樹脂をいわゆる電解コーティング加工など電着塗装の技術を利用することにより形成されている。
【００３９】
このように、絶縁性を有した塗料を電着塗装の技術を利用して絶縁層５５Ａを形成することにより、実施例１に示すテープを用いた場合に比べ、テープを貼る設備が不要になるばかりでなく、絶縁層５５Ａの層厚をより薄くできるとともに、正極接続部５４と絶縁層５５Ａとの密着性を高めることができる。
【００４０】
また、本実施例では、後述する熱融着により絶縁層を安定的に融着させるために、より広い融着面を必要としないので、正極集電板５３の正極接続部５４の厚みを薄くすることができ、正極集電板５３自体のスリム化を図ることができる。なお、本実施例では、エポキシ系の樹脂の例を示したが、これに限定されず、例えば、ポリアミド・イミド系樹脂などでもよい。
【００４１】
図７に示す実施例３の場合には、正極集電板５３の表面のうち最外周近傍の負極電極３２の端面３２Ｅと対向した端面のみに絶縁層５５Ｂが形成されている。実施例３では、絶縁層５５Ｂは、正極集電板５３に絶縁性を有した樹脂を熱融着することにより形成されている。より具体的には、１００μｍ程度の厚みを有したポリプロピレン（ＰＰ）製の樹脂フィルムを熱溶着することにより、絶縁層５５Ｂを成形することができる。
【００４２】
このように、絶縁性を有した樹脂を熱融着することにより絶縁層５５Ｂを形成するので、実施例１に示すテープを用いた場合に比べ、正極接続部５４と絶縁層５５Ｂとの密着性を高めることができる。なお、安定した密着性を高めるには、熱溶着面積を確保する必要がある。
【００４３】
図８に示す実施例４の場合には、実施例３と同様に正極集電板５３の表面のうち最外周近傍の負極電極３２の端面３２Ｅと対向した端面のみに絶縁層５５Ｃが形成されている。実施例４では、絶縁層５５Ｃは、絶縁性を有した樹脂を正極集電板５３ともにインサート成形することにより、形成されている。より具体的には、１ｍｍ厚のポリプロピレン（ＰＰ）製の樹脂をインサート成形することにより、絶縁層５５Ｃを正極集電板５３と一体化して成形する。
【００４４】
このように、絶縁性を有した樹脂を正極集電板５３ともにインサート成形することにより、絶縁層５５Ｃを形成するので、製造工程を簡便化することができ、実施例１に示すテープを用いた場合に比べ、正極接続部５４と絶縁層５５Ｃとの密着性を高めることができる。なお、実施例４の場合には、インサート成形時に、樹脂が十分に流れる厚みが必要なため、正極集電板５３の正極接続部５４が大きくなる傾向にある。
【００４５】
〔第２実施形態〕
図９は、第２実施形態の実施例に係る角形二次電池の模式的要部断面図であり、図１０は、他の実施例に係る角形二次電池の模式的要部断面図である。第２実施形態に係る二次電池が、第１実施形態のものと大きく相違する点は、正極集電板が、前記捲回電極体の内周側に配置されている点である。したがって、第１実施形態と同じ構成の部材は、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００４６】
図９に示すように、金属板に相当する正極集電板５３には、２つに分岐した一対の正極接続部５４Ａ，５４Ａが形成されており、各正極接続部５４Ａは、捲回電極体３の内周側に配置されている。各正極接続部５４Ａの負極電極３２の端面３２Ｅに対向する端部に、絶縁層５５が形成されている。この絶縁層５５は、第１実施形態の実施例２〜４に示す形態の絶縁層であってもよい。
【００４７】
これにより、正極集電板５３の正極接続部５４Ａは、最内周近傍に配置される負極電極３２の端面３２Ｅに最も接近するが、絶縁層５５により、電池外部に衝撃が加わり、電池内部で捲回電極体３の位置が変化し、正極集電板５３に接触しても絶縁層５５が有るため、短絡することを回避することができる。なお、捲回電極体３に捲回するための芯材が無い場合には、上述した衝撃時に、最内周近傍に配置される負極電極３２の端面３２Ｅに、正極集電板５３の正極接続部５４Ａが接触しやすいところ、図９に示すような絶縁層５５を設けることにより、これらの短絡を回避することができる。
【００４８】
さらに、図９では、正極集電板５３に、２つに分岐した一対の正極接続部５４Ａ，５４Ａを設けたが、図１０に示すように、これらを一体化した正極接続部５４Ｂを用いることもできる。このような構造を採用することにより、正極接続部５４Ｂが、最内周近傍に配置される負極電極３２の端面３２Ｅに接触することをより確実に回避することができる。
【００４９】
〔第３実施形態〕
図１１は、第３実施形態の実施例に係る角形二次電池の模式的要部断面図であり、図１１および図１２は、他の実施例に係る角形二次電池の模式的要部断面図である。第３実施形態に係る二次電池が、第１実施形態のものと大きく相違する点は、正極集電板が、捲回軸に対して傾斜して形成されている点である。したがって、第１実施形態と同じ構成の部材は、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５０】
具体的には、図１１に示すように、正極電極３４の金属箔露出部３４ｂと溶接された正極集電板５３の正極接続部５４Ｃの溶接面が、捲回電極体３の捲回軸に対して傾斜し、かつ、捲回電極体３の中心に近づくに従って捲回軸と間隔が狭くなるように、正極集電板５３の正極接続部５４Ｃが形成されている。また、正極接続部５４Ｃの負極電極３２の端面３２Ｅに対向する端部に、絶縁層５５が形成されている。この絶縁層５５は、第１実施形態の実施例２〜４に示す形態の絶縁層であってもよい。
【００５１】
このように、正極集電板５３の正極接続部５４Ｃが、捲回軸に対して傾斜して形成されていることにより、正極接続部５４Ｃが、上述した実施例に比べて、最外周近傍に配置される負極電極３２の端面３２Ｅにより接近することになる。しかしながら、このような場合であっても、電池外部に衝撃が加わり、電池内部で捲回電極体３の位置が変化し、正極集電板５３に接触しても、絶縁層５５により、正極集電板５３の正極接続部５４Ｃと最外周近傍に配置される負極電極３２とが短絡することがない。
【００５２】
同様に、図１２に示すように、正極集電板５３の一対の正極接続部５４Ｄを、捲回電極体３の内周側に配置し、各正極接続部５４Ｄの負極電極３２の端面３２Ｅに対向する端部に、絶縁層５５を形成してもよく、さらに、図１３に示すように、正極集電板５３の正極接続部５４Ｅを、一体化した構造で捲回電極体３の内周側に配置し、正極接続部５４Ｅの負極電極３２の端面３２Ｅに対向する端部に、絶縁層５５を形成してもよい。これらの場合には、第２実施形態に示した効果と同様に、正極集電板５３の正極接続部５４Ｄと最内周近傍に配置される負極電極３２とが短絡することがない。
【００５３】
〔第４実施形態〕
図１４（ａ）は第４実施形態の実施例に係る角形二次電池の模式的要部断面図であり、（ｂ）は第２実施形態の他の実施例に係る角形二次電池の模式的要部断面図である。第４実施形態に係る二次電池が、第１実施形態のものと大きく相違する点は、正極電極３４の金属箔の露出部は、捲回電極体３の最外周近傍から最内周近傍に向かって金属箔露出部３４ｂを押し潰すように１つに束ねられている。したがって、第１実施形態と同じ構成の部材は、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５４】
本実施形態では、正極集電板５３の正極接続部５４Ｆは分岐せずに１つであり、正極接続部５４の負極電極３２の端面３２Ｅに対向する端部に、絶縁層５５が形成されている。この絶縁層５５は、第１実施形態の実施例２〜４に示す形態の絶縁層であってもよい。なお、図１４（ａ）に示す正極集電板５３の正極接続部５４Ｆと、図１４（ｂ）に示す正極集電板５３の正極接続部５４Ｇとは、湾曲部を有するか否かの形状のみが相違するだけであって、その機能は同じである。このように、図１４（ａ）および（ｂ）の構造を採用した場合であっても、正極集電板５３の正極接続部５４Ｆ（５４Ｇ)が、近接する負極電極３２に短絡することを回避することができる。
【００５５】
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。
【００５６】
以上に示す上述した、各実施形態の実施例では、その一例として、正極電極の金属箔露出部に溶接された正極集電板の正極接続部の表面のうち、負極電極端面に対向する端部に、絶縁層が形成されているが、正極電極の金属箔露出部に溶接された押さえ板が、負極電極端面に接触しやすい構造に場合には、この押さえ板（金属板）にのみ絶縁層を形成してもよく、さらには、正極集電板の正極接続部および押さえ板の双方に絶縁層を形成してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１  二次電池
２  電池容器
３  捲回電極体
４  蓋組立体
５  発電要素組立体
１１  電池缶
２１  電池蓋
３２Ｅ  端面（負極電極端面）
５１  正極端子（電極端子）
５２  正極外部端子
６１  負極端子（電極端子）
６２  負極外部端子
５３  正極集電板
６３  負極集電板
５４  正極接続部
５５  絶縁層
６４  負極接続部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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