(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一電極板と第二電極板とがセパレータを介して積層された積層体と、
開口部を備え、前記積層体を前記開口部から収容した容器本体と、
前記第一電極板または前記第二電極板に電気的に接続された電極端子を備え、前記容器本体を密閉部で密閉した蓋と、
前記開口部と実質的に同一形状の絶縁板を備え、前記容器本体に収容された保護板と、
を有し、
前記保護板は、前記密閉部よりも前記積層体の側に収容され且つ前記開口部を実質的に覆い、且つ前記絶縁板の一方の面の少なくとも周囲を覆う金属枠をさらに備え、前記一方の面を前記蓋に向けて配置されていることを特徴とする電池。
【請求項２】
前記金属枠は、前記絶縁板に嵌め込まれた金属枠本体部と、前記金属枠本体部と接合した変形部とを備え、
前記変形部がバネ性を持って前記容器本体に接触することを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記容器本体は、金属製であり、
前記金属枠本体部は、前記絶縁板の両面に延びる金属凸部をさらに備え、前記第一電極板が前記金属凸部を介して前記電極端子に接続されることを特徴とする請求項２に記載の電池。
【請求項４】
前記第一電極板は、正極板であり且つ前記金属枠は高抵抗金属で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】
前記積層体は、第一電極板と第二電極板とがセパレータを介して積層された第一積層体と、第一電極板と第二電極板とがセパレータを介して積層された第二積層体とからなり、
前記第一積層体の前記第一電極板に一端が接続され、他端が前記電極端子に接続された第一電極リードと、
前記第二積層体の前記第一電極板に一端が接続され、他端が前記電極端子に接続された第二電極リードと、
をさらに備え、
前記第一及び第二電極リードは束ねられ、前記電極端子と前記第一及び第二積層体との間においてＳ字状に折畳まれてなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極板と負極板とがセパレータを介して積層された積層体を備えている電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
電極板（正極板と負極板）がセパレータを介して積層された電池としては、複数の正極板、複数のセパレータ、複数の負極板が順次積層された構成となる積層型電池と、１つの正極板と１つの負極板とがセパレータを介して積層された上で巻かれた構成となる捲回型電池とに、大きく分類される。そして、いずれの電池においても、かように積層された積層体は電池容器に収容され、密閉される（電池容器を構成する部材、すなわち開口のある容器本体と蓋とを用い、容器本体の開口を蓋で密閉する）。
電池容器としては、プラスチック容器、金属容器等がある。このうち、特に、金属容器においては、容器本体と蓋とがレーザー等で溶接されるのが一般的である。溶接の際には、高エネルギーが電池容器の外部から加えられることもあって、上記積層体が収容されている電池容器の内部に高温のスパッタ等が侵入する場合がある。この場合には、例えば、高温のスパッタが上記積層体に触れたり、または、スパッタが上記積層体に混入したりすることで電池の能力を劣化させる恐れがある。
そこで、かかる電池性能劣化を防止すべく、特許文献１の電池では、上記積層体へのスパッタ等の到達を妨げるダスト受けが電池容器内部に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５９４５１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に記載の電池では、電池容器内部に収容される上記積層体へのスパッタ等の到達を十分に防止することができなかった。
図７を用いて特許文献１に記載の構成につき概略を説明する。図７は、特許文献１の記載に従い、容器本体（「ケース本体」）１００の内部に「ダスト受け」１０２を備えた「本体部」１０１を所定位置に配置した概略図である（「」内の用語は特許文献１に記載の用語をそのまま用いている）。
矩形状の本体部１０１の３辺に配置されたダスト受け１０２が、それぞれ対応する容器本体１００の面と接触していることで、容器本体１００が図示しない蓋と溶接される際に発生したスパッタ等はこのダスト受け１０２に受け止められる。従って、上記積層体へのスパッタ等の到達を妨げることができるというものである。
しかしながら、実際には溶接の際に電池容器の中央部付近でもスパッタ等が発生するにもかかわらず、特許文献１では、蓋と容器本体との密着性が高い旨の理由から電池容器の中央部にはダスト受け１０２を配置していない。このため、電池容器の中央部付近でのスパッタ等の上記到達を十分に妨げることができない。
また、矩形状の本体部１０１の３辺にダスト受け１０２が配置された構成であることから、電池容器の角付近には、当該３辺のうち隣り合う２辺に配置された２つのダスト受け１０２では覆うことができない空間１０３が必然的に生じることとなる。すなわち、空間１０３を通過してゆくスパッタ等の上記到達を十分に妨げることができない。
さらに、溶接後、電池は製品として運搬等されることが一般的であるが、特許文献１の構成では、せっかくダスト受け１０２で妨げられてダスト受け１０２上に留まっているスパッタ等も、運搬の振動等によりダスト受け１０２の両脇から電池容器内部の上記積層体の上に落下するなどし、結局、上記積層体へのスパッタ等の到達を十分に妨げることはできない。
その上、高温で飛来するスパッタ等を受けるダスト受けが熱分解の容易な材料である場合には、ダスト受けをスパッタ等が貫通し、やはり上記到達を十分に妨げることができない。
すなわち、電池の能力の劣化防止の観点からは、未だ不十分な構成であった。
【０００５】
そこで、本発明は、蓋と容器本体とを溶接・熱溶着・接着等して密閉する過程で生じるスパッタ等の電池容器内部への飛散物が、積層体に到達することによって生じうる性能劣化を十分に防止し、優れた性能を有する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ため、本発明の電池は、第一電極板と第二電極板とがセパレータを介して積層された積層体と、開口部を備え、前記積層体を前記開口部から収容した容器本体と、前記第一電極板または前記第二電極板に電気的に接続された電極端子を備え、前記容器本体を密閉部で密閉した蓋と、前記開口部と実質的に同一形状の絶縁板を備え、前記容器本体に収容された保護板と、を有し、前記保護板は、前記密閉部よりも前記積層体の側に収容され且つ前記開口部を実質的に覆い、且つ前記絶縁板の一方の面の少なくとも周囲を覆う金属枠をさらに備え、前記一方の面を前記蓋に向けて配置されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の電池では、容器本体の中で密閉部よりも積層体の側に開口部と実質的に同一形状の絶縁板を備えた保護板が設けられているため、電池容器の密閉の際に密閉部から飛散または侵入する飛散物は保護板で遮られ、積層体へと到達することが妨げられることになる。従って、飛散物が積層体に触れたり、または、飛散物が積層体に混入したりすることが防止できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、密閉の際に発生する飛散物が、電池容器に収容された積層体に到達することによって生じうる性能劣化を十分に防止し、優れた性能を有する電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第一実施形態の電池の斜視図（透視図）である。
【図２】図１の電池の断面図（Ａ-Ａ´線を含むＺＸ面の図）である。
【図３】図１の電池の蓋（図３（ａ）：リベット打ち前のＡ-Ａ´線を含むＺＸ面の図）および容器本体（図３（ｂ）：斜視図）の図である。
【図４】図１の電池に用いられる保護板（図４（ａ）：＋Ｚ方向から見た上面図、図４（ｂ）：Ｂ-Ｂ´線におけるＺＹ面の断面図）の図である。
【図５】第二実施形態の電池に用いられる保護板（図５（ａ）：＋Ｚ方向から見た上面図、図５（ｂ）：Ｃ-Ｃ´線におけるＺＹ面の断面図、図５（ｃ）：容器本体に保護板を挿入した場合に変形した保護板のＣ-Ｃ´線におけるＺＹ面の断面図）の図である。
【図６】第三実施形態の電池に用いられる保護板（図６（ａ）：−Ｚ方向から見た下面図、図６（ｂ）：＋Ｚ方向から見た上面図、図６（ｃ）：Ｄ-Ｄ´線におけるＺＹ面の断面図）の図である。
【図７】特許文献１に記載の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の電池につき、以下、図面を参照しながら、第一乃至第三実施形態を詳述する。なお、本発明はこれらの実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限りで種々の変形が可能である。
【００１１】
（第一実施形態）
まず、図１乃至図４を用いて、本発明に係る第一実施形態の電池について説明する。ここでは電池として角型の電池容器からなる積層型のリチウムイオン二次電池を例にとり、各図に示すＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。なお、Ｘ方向は電極板の積層方向、Ｚ方向は電極タブが電極板から突出する方向、Ｙ方向はＸ方向とＺ方向に直行する方向である。
【００１２】
図１に本実施形態の電池１の斜視図（透視図）を示す。電池１は、容器本体２、蓋３、電極板４（負極板４１（例えば、第二電極板ともいう）、正極板４２（例えば、第一電極板ともいう））、電極タブ５、セパレータ６、電極リード７、電極端子８（負極端子８１、正極端子８２）および保護板１２（図１には図示せず）を備える。ここでは、電池容器を金属容器として説明するので、容器本体２および蓋３は、例えば、アルミニウム等の金属である。
本実施形態の電池１では、負極板４１、セパレータ６及び正極板４２がＸ方向に順次複数積層されて１つの電極ユニット１０を形成し、３つの電極ユニット１０をＸ方向に順次積層して電極体１１を形成している。ここでは電極ユニット１０または電極体１１を代表的に積層体というが、１つの負極板４１、１つのセパレータ６、及び１つの正極板４２が順次積層された１組の電池要素も積層体である。図示しないが、上記のように電池容器は金属容器であるので、電極ユニット１０または電極体１１が容器本体２と直接接触することがないよう、電池容器の内部には絶縁板（例えば、材質はポリエチレン、ポリプロピレン等のプラスチック樹脂）が適宜配置される。
なお、電極板４と電極端子８とを電気的に接続する接続部材としては、電極タブ５を直接的に対応する電極端子８へ接続する場合、又は電極リード７を介して電極板４とそれに対応する電極端子８とを接続させる場合等がありうる。ここでは電極リード７を介する例を用いて説明するが、当該例の説明と同様にして電極タブ５を直接的に対応する電極端子８へ接続してもよい。
また、電池１の内部の基本構成を理解容易とするため、後述する保護板１２は図１には示されていないが、保護板１２の配置は図２により理解される。詳しくは後述するが、容器本体２のＸＹ断面形状と実質的に同一の形状である保護板１２は、蓋３に形成された孔にその中央部分が絶縁体９によって蓋３に固定され且つ蓋３と電気的に絶縁されている円柱状の電極端子８に挿入されるとともに、容器本体３内部の電極リード７と蓋３との間に配置される。なお、図２は、図１の電池のＡ-Ａ´線を含むＺＸ面での断面図である。
【００１３】
複数の負極板４１の＋Ｚ方向の縁端から突出するそれぞれの電極タブ５は、電極ユニット１０毎に−Ｘ方向に略垂直に折曲げられ束ねられている。束ねられた複数の電極タブ５は、各電極板ユニット１０の−Ｘ方向の縁端位置で＋Ｚ方向に略垂直に折曲げられ、それぞれの電極ユニット１０に対応する電極リード７と超音波溶接等で接続されている。複数の正極板４２の電極タブ５も、同様に束ねられて対応する電極リード７と接続されている。なお、１つの電極ユニット１０に対して、正極用および負極用の２つの電極リード７が設けられている。
そして、３つの電極ユニット１０が積層された後、各々の対応する極性（正極または負極）の電極リード７が互いに束ねられ、上記保護板１２を介してそれぞれに対応する電極端子８と固定して電気的に接続される。当該固定は、ネジ等を用いてもよいが、金属粉が極力生じないように、リベット打ちするのが望ましい。
【００１４】
図３（ａ）に、図２に示した蓋３等のリベット打ち前の断面図を示す。一端において直径Ｌ１の略円状の断面を持つ円柱状の部分を備えた電極端子８は、その他端において直径Ｌ２となる略円状の断面を持つ円柱状の部分を備えている（ただし、Ｌ１＞Ｌ２であり、いずれの円柱状の部分もそれらの円柱の中心軸はほぼ同じとする）。かような形状は、直径Ｌ１の円柱状の金属棒の一端を直径Ｌ２となるように適宜削ることで、容易に形成することができる。
【００１５】
対応する電極端子８と電気的に接続される各電極リード７の一端には直径Ｌ２の円と実質的に同一または当該円よりやや大きい貫通孔が開けられている。まず、後述のように直径Ｌ１の円と実質的に同一または当該円よりやや大きい貫通孔（もしくは直径Ｌ２の円と実質的に同一または当該円よりやや大きい貫通孔）を備えた保護板１２を電極端子８の上記他端から通し、次に当該電極端子８に対応する上記各電極リード７の上記貫通孔を電極端子８の上記他端から通し、さらに直径Ｌ２の円と実質的に同一または当該円よりやや大きい貫通孔が開けられているワッシャー（座金）１３を電極端子８の上記他端から通し、その後、当該他端をつぶすことで、上記各電極リード７を対応する電極端子８に固定且つ電気的に接続する。
このように電極リード７が電極端子８に接続された後、電極リード７を図１及び図２に示すように蛇行状に偶数回だけ折畳んで積層体を容器本体２の内部に収容した後、蓋３と容器本体２とを溶接することで、密閉した電池１が形成される。電解液等が電池容器に入れられることはもちろんである。
【００１６】
図１および図２の電池１では、束ねられた電極リード７はＳ字状に２回折畳まれて電池容器に収容される。
このように、複数の電極リード７（正極用の電極リードおよび負極用の電極リード）がＳ字状に２回折畳まれているため、これら電極リード７の両端部がそれぞれ電極タブ５と電極端子８に予め接続・固定した状態で折畳まれた際に、電極リード７の撓みの発生を抑制でき、電極リード７自体またはその両端部の電極タブ５や電極端子８との接続部分での損傷を防止できる。
この点を詳しく述べると、互いに束ねられた正極用および負極用の電極リード７は、Ｓ字状に折畳まれる前に電極タブ５に一方の端部が、電極端子８に他方の端部が接続されて固定されている。この状態から、正極および負極の電極リード７をＵ字状に折り曲げると、電極リード７の両端が固定されているため、それぞれの接続部分にストレス（電極リード７の束における中心に位置する電極リード７を基準に外側の電極リードは引っ張り力、内側の電極リードは圧縮力）が発生する。この接続部分に発生するストレスは、上記電極リード７の束における中心から離れるにつれて大きくなる。
その後、Ｓ字とするために、もう一度、Ｕ字状の折り曲げを行うと、正極用および負極用の電極リード７は２回折曲げられているため、一方の折り曲げにより引張り力が生じても他方の折り曲げにより圧縮力を受ける。従って、結局、接続部分において生じるストレスは相殺される。
よって、Ｓ字状に正極用および負極用の電極リード７を折曲げることにより、電極リード７の接続部付近に発生するストレスを相殺して上記接続部分における損傷を防止することができる。また、正極用または負極用の複数の電極リード、すなわち同一極性の複数の電極リードを束ねて同時に折り曲げることで、電極リード７に生ずる撓みを防ぐことができる。
【００１７】
では、次に、保護板１２の構成につき詳述する。
図４（ａ）に図１及び図２の＋Ｚ方向から見た保護板１２の上面図、図４（ｂ）に図４（ａ）のＢ-Ｂ´線におけるＺＹ面の断面図を示す。また、図３（ｂ）に、図１の斜視図から容器本体２のみを取り出した図を示す。上述のとおり、保護板１２は容器本体２に収容されるため、容器本体２の開口部の形状、すなわちＸＹ断面における略矩形の内壁の形状と実質的に同一の形状である（なお、電池容器２のうち、ＸＹ断面における略矩形の内壁で開口を形成するいずれのＺ軸上の箇所も、開口部という）。従って、図１のようにＹ軸に沿って正極端子８２および負極端子８１が配置される場合、容器本体２のＹ軸方向（ 図１では上記ＸＹ断面形状の長辺方向）の内法（うちのり）Ｌ４とＸ軸方向（図１では上記ＸＹ断面形状の短辺方向）の内法Ｌ３に対応して、保護板１２は図４に示すように内法Ｌ４と実質的に同一またはやや小さめの寸法Ｌ４´及び内法Ｌ３と実質的に同一またはやや小さめの寸法Ｌ３´からなる略矩形の形状となる。
かような寸法の保護板１２は、金属枠１５と絶縁板１４とが図４のように嵌め合わされて一体に形成されている。言い換えれば、絶縁板１４の一方の面の少なくとも周囲を金属枠１５の金属が覆った構造である。
まず、金属枠１５は、ＸＹ平面上で隣り合う２辺の寸法をそれぞれ寸法Ｌ３´と寸法Ｌ４´とする略矩形の平面形状であって、その厚みは寸法（Ｌ７）/２である。この金属枠１５は、飛散物がスパッタ等の高温の物体であってもこの面で受け止めることができる高融点の金属（高融点金属、例えば、銅など）であり、飛散物が積層体に到達するのを十分に防止することができる一定の厚みとするため、（Ｌ７）/２≧１.５ｍｍ程度とするのが望ましい。金属枠１５には、ＸＹ平面から見て、後述の絶縁板１４を嵌め込むための略楕円形状の貫通孔が設けられている。この貫通孔は、例えば、金属板を所定の型で打ち抜いて金属枠１５を形成する際に、この型を適宜設計することで、同時に形成することができる。
次に、絶縁板１４は、ＸＹ平面上で隣り合う２辺の寸法をそれぞれ寸法Ｌ３´と寸法Ｌ４´とする略矩形の形状であって、金属枠１５が設置される部分、すなわち当該略矩形の形状の周辺部分の厚みは寸法（Ｌ７）/２であり、金属枠１５の上記貫通孔に嵌め込まれる部分、すなわち当該略矩形の形状の中央部分の厚みは寸法Ｌ７である。絶縁板１４には電極端子８（正極端子８２と負極端子８１）を挿入させるための貫通孔１６が上記中央部分の対応する位置に形成されている。この貫通孔１６および上記中央部分と上記周辺部分との厚みの差（段差となる）は、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のプラスチック樹脂を所定の型に流し込んで絶縁板１４を形成する際に、この型を適宜設計することで、同時かつ適切に形成することができる。
【００１８】
貫通孔１６は、電極端子８を挿入するための、ＸＹ平面で直径が寸法Ｌ５の略円形の孔である。上述のとおり（図３（ａ）参照）、電極端子８は、一端において直径Ｌ１の略円状の断面を持つ円柱状の箇所（以下、端子部という）と、その他端において直径Ｌ２となる略円状の断面を持ち且つ当該端子部と中心軸を実質的に同じとする円柱状の箇所（以下、リベット部という）とを備えている。従って、保護板１２は、貫通孔１６の寸法Ｌ５を寸法Ｌ１と実質的に同一またはやや大きめの寸法として電極端子８の端子部に挿入される構成とすることもできるし、貫通孔１６の寸法Ｌ５を寸法Ｌ２と実質的に同一またはやや大きめの寸法（ただし、この場合は、Ｌ５＜Ｌ１）として電極端子８のリベット部に挿入される構成とすることもできる。
保護板１２における貫通孔１６の寸法Ｌ５を寸法Ｌ１と実質的に同一またはやや大きめの寸法として電極端子８の端子部に挿入される構成とした場合、保護板１２の上面（図４（ａ）に示した面）を蓋３の絶縁体９に接触させて配置可能となるので、小型化に適している。このように絶縁体９に保護板１２を接触させても、図３（ａ）に示すように、絶縁体９は蓋３に形成された孔において蓋３を挟みこむように形成されているため、保護板１２の金属枠１５が蓋３に接触しない。
一方、保護板１２における貫通孔１６の寸法Ｌ５を寸法Ｌ２と実質的に同一またはやや大きめの寸法（ただし、この場合は、Ｌ５＜Ｌ１）として電極端子８の端子部に挿入される構成とした場合、保護板１２はその下面（図４（ｂ）の＋Ｚ方向に見た面）で電極リード７と接触しつつ、当該リード７とともに電極端子８にリベット打ちにより固定される。従って、上述の保護板１２における貫通孔１６の寸法Ｌ５を寸法Ｌ１と実質的に同一またはやや大きめの寸法とした場合に比べ、保護板１２を容器本体２の断面（ＸＹ平面）にさらに平行に且つさらにしっかりと配置することができるので、保護板１２と容器本体２の内壁との隙間を極力小さくすることができる。従って、飛散物が積層体に到達することをさらに効果的に防止することができる。なお、この場合には、保護板１２の上面が電極端子８に接触することから、金属枠１５と電極端子８が接触して電気経路が生じないように、図４（ａ）のＸＹ平面における貫通孔１６の端から金属枠１５までの最短寸法Ｌ６は、Ｌ６＞（Ｌ１−Ｌ２）/２としている。
【００１９】
以上のような構成の電池１は、容器本体２の開口部、すなわち容器本体２の内壁の断面を、積層体と電極端子８との間に配置される保護板１２で全面的にすっぽりと実質的に隙間なく覆うことができる。また、保護板１２は、容器本体２の開口を蓋３で密閉する際の容器本体２と蓋３との接触部位（密閉部という）よりも積層体側に収容・配置されている。従って、電池容器の密閉の際、密閉部から容器本体内部へ飛散・侵入する飛散物は保護板１２により積層体へ到達することを効果的に防止することができる。また、かように全面的に覆われているので、溶接後、電池１が運搬等された場合においても、保護板１２で進行を妨げられた上記飛散物が保護板１２から容器本体２のさらに内部へ侵入して積層体に到達することが防止される。
しかも、容器本体２の開口を蓋３で密閉する際、密閉部から飛散する飛散物が高温であっても、保護板１２の絶縁板１４の一方の面の少なくとも周囲を覆った金属枠１５で進行を主に遮られるため、当該飛散物の熱は金属枠１５の全面に熱伝導される。従って、保護板１２が局部的に高温となって損傷（保護板１２の一部が熱分解又は熱により溶ける等）し、この損傷箇所から飛散物が積層体へ到達することを防止することができる。なお、絶縁板１４が高融点材料（例えば、ポリアミド、テフロン（登録商標）等のプラスチック樹脂）で形成されている場合には、金属枠１５を配置せずとも同様の効果が得られる場合もある。
従って、電池容器の密閉時に飛散物が積層体に到達することが防止できるので、電池性能の優れた電池１を提供することができる。
【００２０】
（第二実施形態）
本発明に係る第二実施形態の電池について説明する。この電池は、第一実施形態の電池１と基本的に同一構成であり、相違点は、図４に示す保護板１２の代わりに、図５に示す保護板１２ａが用いられている点である。保護板１２ａの配置は電池１内の保護板１２の配置と同様である。上記同一構成の部分および同一符号の構成は、第一実施形態と同様であるので詳細な説明を省略する。以下に、第一実施形態との相違点である保護板１２ａにつき、詳述する。
【００２１】
図５（ａ）は、保護板１２ａの＋Ｚ方向から見た上面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＣ-Ｃ´線におけるＺＹ面の断面図である。また、図５（ｃ）は、容器本体２に保護板１２ａを挿入・配置した場合に変形した保護板のＣ-Ｃ´線におけるＺＹ面の断面図である。
保護板１２ａは、絶縁板１４と金属枠１５aが図５のように嵌め合わされて一体に形成されている点で図４の保護板１２と同様であるが、金属枠１５の代わりに金属枠１５ａを用いることで、第一実施形態の電池に比べ、飛散物の積層体への到達をさらに効果的に防止するものである。
【００２２】
図４（ａ）に示すように、金属枠１５ａは、ＸＹ平面上で隣り合う２辺の寸法をそれぞれ寸法Ｌ３´よりやや小さい寸法Ｌ８と寸法Ｌ４´よりやや小さい寸法Ｌ９とする略矩形の平面形状を有する金属枠本体部αと、当該金属枠本体部αの辺のうち寸法Ｌ８である２つの辺の各々から当該金属枠本体部αの外側（Ｙ方向）へそれぞれ伸びる２つの第一変形部と、当該金属枠本体部αの辺のうち寸法Ｌ９である２つの辺の各々から当該金属枠本体部αの外側（Ｘ方向）へそれぞれ伸びる２つの第二変形部とを備えている。
第一変形部は、ＸＹ平面上で隣り合う２辺の寸法をそれぞれ寸法Ｌ８と寸法Ｌ１０とする略矩形の平面形状であり、第一変形部の寸法Ｌ８の辺は金属枠本体部αの寸法Ｌ８の辺に接合している。
第二変形部は、ＸＹ平面上で隣り合う２辺の寸法をそれぞれ寸法Ｌ９と寸法Ｌ１０とする略矩形の平面形状であり、第二変形部の寸法Ｌ９の辺は金属枠本体部αの寸法Ｌ９の辺に接合している。
なお、ここで、「接合」とは、別々に用意された２つの部材を溶接等で一体につなぎ合わせる場合のみならず、後述のように、１つの部材が型抜きされることで、２つの部材が一体につながっているように見える場合も含んだ意味とする。
金属枠１５ａの金属枠本体部αには、図４の保護板１２と同様、ＸＹ平面から見て、絶縁板１４を嵌め込むための略楕円形状の貫通孔が設けられている。この貫通孔の形成、さらに金属枠本体部αと第一及び第二変形部とが一体に接合された構造、すなわち図５（ａ）に示す金属枠１５ａの形状は、例えば、１枚の金属板を所定の型で打ち抜くことで同時に形成することができる。
【００２３】
金属枠１５ａの金属枠本体部αと第一及び第二変形部との接合された部分（接合部分）には、金属枠本体部αが置かれた平面から当該接合部分を回転軸として垂直方向（＋Ｚ方向）に第一及び第二変形部を折り曲げ容易とするために、溝などの折り曲げ部１７が形成されている。この折り曲げ部１７が例えば溝の場合には、上述のように１枚の金属板を所定の型で打ち抜いて金属枠１５ａの形状を形成する際に、当該型を適宜設計することで、この溝も同時に形成することができる。
【００２４】
金属枠１５ａの厚みは寸法（Ｌ７）/２である。図４に示した保護板１２の金属枠１５と同様に、この金属枠１５ａは、飛散物がスパッタ等の高温の物体であってもこの面で受け止めることができる高融点金属（例えば、銅など）である。また、飛散物が積層体に到達するのを十分に防止することができるように、（Ｌ７）/２≧１.５ｍｍ程度とするのが望ましい。また、保護板１２ａを容器本体に挿入した際に、図５（ｃ）のように折り曲げられた第一および第二変形部が、容器本体の内壁にバネ性を持ってしっかり接触することができるように、折り曲げ部１７の金属部分の厚み（Ｚ方向）は１．０ｍｍ以上とするのが望ましい。
【００２５】
本実施形態の電池は、第一実施形態の電池と同様に、開口部を密閉部よりも積層体の側に収容・配置される保護板１２ａの特に絶縁板１４で全面的にすっぽりと実質的に隙間なく覆うことができるので、電池容器の密閉の際、上記密閉部から容器本体内部へ侵入する飛散物が積層体へ到達することを効果的に防止することができる。また、かように全面的に覆われているので、溶接後、電池が運搬等された場合においても、保護板１２ａで進行を妨げられた上記飛散物が保護板１２aから容器本体２のさらに内部へ侵入することが防止される。
しかも、飛散物が高温であっても、保護板１２aの金属枠１５aで進行を主に遮られるため、当該飛散物の熱は金属枠１５aの全面に熱伝導される。従って、保護板１２aが局部的に高温となって損傷（保護板１２ａの一部が熱分解又は熱により溶ける等）し、この損傷箇所から飛散物が積層体へ到達することを防止することができる。なお、絶縁板１４は高融点材料（例えば、ポリアミド、テフロン（登録商標）等のプラスチック樹脂）で形成されるとなお効果的である。
その上、金属枠１５ａの第一および第二変形部が、容器本体２の内壁にバネ性を持ってしっかり接触しているので、強固に容器本体２の内壁と保護板１２ａの絶縁板１４との隙間を強固に塞ぐことができる。従って、第一実施形態の電池における保護板１２に比べ、飛散物の積層体への到達をより効果的に防止することができる。
すなわち、電池容器の密閉時に飛散物が積層体に到達することが第一実施形態の電池よりもさらに効果的に防止できる。よって、電池性能のさらに優れた電池を提供することができる。
【００２６】
（第三実施形態）
本発明に係る第三実施形態の電池について説明する。この電池は、第二実施形態の電池と基本的に同一構成であり、第二実施形態の電池との相違点は、図５に示す保護板１２ａの代わりに、図６に示す保護板１２ｂが用いられている点である。保護板１２ｂの配置は保護板１２ａの配置と同様である。上記同一構成の部分および同一符号の構成は、第二実施形態と同様であるので詳細な説明を省略する。以下に、第二実施形態との相違点である保護板１２ｂにつき、詳述する。
図６（ａ）は保護板１２ｂを−Ｚ方向から見た下面図であり、図６（ｂ）は保護板１２ｂを＋Ｚ方向から見た上面図である。また、図６（ｃ）は、図６（ｂ）のＤ-Ｄ´線における保護板１２ｂのＺＹ面における断面図である。
保護板１２ｂは絶縁板１４ａと金属枠１５ｂが図６のように嵌め合わされて一体に形成されている点で図５の保護板１２ａと同様であるが、金属枠１５ａの代わりに金属枠１５ｂを用い、また絶縁板１４の代わりに絶縁板１４ａを用いている点が大きく異なる。
【００２７】
絶縁板１４ａは、ＸＹ平面上で隣り合う２辺の寸法をそれぞれ寸法Ｌ３´と寸法Ｌ４´とする略矩形の形状であり、ＺＹ平面から見て、厚みが寸法Ｌ７の凸部（絶縁凸部という）が形成されている。この絶縁凸部は図６（ｂ）に示すようにＸＹ平面で見て直径が寸法Ｌ１１の略円形である。絶縁凸部には、当該略円形の中心軸と同軸の貫通孔（ＸＹ平面で見て直径が寸法Ｌ５の略円形）が、負極端子８１を挿入するために形成されている。先述の寸法Ｌ６を用いると、Ｌ１１＝Ｌ５＋２×Ｌ６の関係となる。ＺＹ平面で見て、絶縁板１４ａの当該絶縁凸部以外の部分の厚みは寸法（Ｌ７）/２である。絶縁板１４ａの厚みが寸法（Ｌ７）/２の部位には、後述の金属凸部を嵌めこむための貫通孔（ＸＹ平面で見て直径が寸法Ｌ１２の略円形）が形成されている。絶縁板１４ａの形状は、絶縁板１４と同様に型成形にて形成することができる。
【００２８】
金属枠１５ｂは、保護板１２ａの金属枠１５ａと同様、ＸＹ平面上で隣り合う２辺の寸法をそれぞれ寸法Ｌ３´よりやや小さい寸法Ｌ８と寸法Ｌ４´よりやや小さい寸法Ｌ９とする略矩形の平面形状を有する金属枠本体部βと、当該金属枠本体部βの辺のうち寸法Ｌ８である２つの辺の各々から当該金属枠本体部βの外側（Ｙ方向）へそれぞれ伸びる２つの第一変形部と、当該金属枠本体部の辺のうち寸法Ｌ９である２つの辺の各々から当該金属枠本体部βの外側（Ｘ方向）へそれぞれ伸びる２つの第二変形部とを備えている。
図６の金属枠１５ｂと図５の金属枠１５ａとの相違点は、互いの金属枠本体部、すなわち金属枠本体部βと金属枠本体部αの形状が異なる点であり、第一変形部と第二変形部との金属枠本体部への接合関係や折り曲げ部１７での変形等を含むその他の点については、図５の金属枠１５ａと同様であるので説明を省略する。
金属枠本体部βには、ＺＹ平面から見て、厚みが寸法Ｌ７の凸部（金属凸部という）が形成されている。この金属凸部は図６（ａ）に示すようにＸＹ平面で見て直径が寸法Ｌ１２の略円形である。当該略円形の中心軸と同軸の貫通孔（ＸＹ平面で見て直径が寸法Ｌ５の略円形）が、正極端子８２を挿入するために形成されている（Ｌ１２＞Ｌ５）。
下面から保護板１２ｂの金属凸部に接触することで電気的に接続されることとなる電極リード７の幅を寸法Ｗとすると、Ｌ１２≦Ｗとして設計する。金属凸部が電池容器内で電極リード７以外の部分に接触することを回避するためである。ここでは、Ｌ１２＝Ｌ１１として図示している。
金属枠本体部βの当該金属凸部以外の部分の厚みは寸法（Ｌ７）/２である。金属枠本体部βの厚みが寸法（Ｌ７）/２の部位には、上述の絶縁凸部を嵌めこむための貫通孔（ＸＹ平面で見て直径が寸法Ｌ１１の略円形）が形成されている。
金属枠１５ｂの形状は、例えばＸＹ平面に置かれた１枚の金属板を当該金属板の両面からＺ方向にプレスしつつ打ち抜きも行う２つの型を適宜設計することで、同時に形成することができる。
【００２９】
このような保護板１２ｂを用いた電池は、密閉部よりも積層体の側に収容・配置される保護板１２ｂで全面的にすっぽりと覆うことができるので、第二実施形態の電池で述べたと同様の効果を得ることができる。保護板１２ｂの絶縁板１４ａは、高融点材料（例えば、ポリアミド、テフロン（登録商標）等のプラスチック樹脂）で形成されるとなお効果的である。
さらに、保護板１２ｂの金属枠１５ｂにおける第一および第二変形部が容器本体２の内壁にバネ性を持ってしっかり接触しているのみならず、保護板１２ｂの下面に露出している金属凸部と電極リード７が電極端子８のリベット打ち等により電気的に接続されて固定されるので、電池容器が金属容器である場合には、金属凸部を介して正極用の電極リード７を当該電池容器に電気的に接続することができる。すなわち、電池容器を電池の正極電位とすることができる（プルアップという）。従って、電池容器の変質等を防止することができる。例えば、本実施形態の電池がアルミニウムを材料とする金属容器を用いたリチウムイオン二次電池である場合には、電池容器がＬｉＡｌへ合金化することを防止でき、結果として電池性能の劣化を防止することができる。
なお、保護板１２ｂの金属枠１５ｂの材料としては、銅などの高融点金属であるのみならず、ニクロム等の電気抵抗の高い金属（高抵抗金属）を用いることができる。金属枠１５ｂが高抵抗金属で形成されていれば、電池容器が金属容器であって且つ予期せず当該電池容器が他の装置等に接触して当該電池容器と当該他の装置間に電流が流れる場合においても、当該電流の量は微小であり、よって安全性向上にも寄与することができる。また、電池容器の外部において正極端子と電池容器とを抵抗体で接続することでプルアップを行う場合に比べ、電池容器の内部でプルアップを行う構成であるため、外部の構造物との接触等により抵抗体が外れて電池容器を正極電位に保つことができなくなるという不具合も生じにくい。さらに、電池容器を密閉後に上記抵抗体を接続する作業は煩雑であるが、保護板１２ｂの設置はワンタッチであり極めて簡易に作業できるという効果も奏することができる。
【００３０】
以上、本発明の第一乃至第三の実施形態の電池を説明した。しかし、本発明はこれらの実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限りで種々の変形が可能である。特定の電池の種類（電極材料、積層型、捲回型）や特定の電池容器の形（角型、円筒型）に限定されるものではなく、電池容器と蓋とを密閉する際に飛散物が積層体に到達する可能性のある電池のいずれにも適用可能である。上記寸法のそれぞれについても、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能である。
なお、保護板１２、１２ａ、１２ｂの金属枠は金属板を適宜加工した構成として説明したが、蒸着等により構成してもよい。また、保護板１２ａ、１２ｂにおいては第一および第二変形部が設けられているが、第一変形部または第二変形部の一方のみを設ける構成としてもよい。さらに、これら第一および第二変形部の厚みは、（Ｌ７）/２としたが、金属枠本体部と異なる厚みとしてもよい。なお、蓋３に安全弁が形成される場合には、保護板１２、１２ａ、１２ｂの中央部にガス抜き用の貫通孔（ただし、飛散物が積層体に到達するのを実質的に妨げる程度の小径の孔）を形成してもよい。
また、以上の説明においては、リベット打ちを行うため電極端子８には端子部とリベット部が形成されている。しかし、リベット打ちではなく、ネジにより保護板１２と電極リード７を電極端子８に固定する場合には、例えば、電極端子８にはリベット部を形成しないで直径Ｌ１の略円状の断面を持つ円柱状とし且つその一端にネジ穴を設け、当該ネジ穴にネジ止めする雄ネジのネジ胴部を直径Ｌ２とすればよい。このような構成においても、上記の効果を奏することができる。
さらに、電池容器が金属容器でなくプラスチック容器等であってもよい。この場合には、容器本体と蓋とを熱溶着または接着して密閉を行うが、容器本体と蓋との間から飛散物が積層体に到達することを保護板１２、１２ａ、１２ｂは妨げることができるので、電池性能の劣化を防止し、優れた性能の電池を提供することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  電池
２  容器本体
３  蓋
４  電極板
５  電極タブ
６  セパレータ
７  電極リード
８  電極端子
９  絶縁体
１０  電極ユニット
１１  電極体
１２  保護板
１３  ワッシャー（座金）
１４  絶縁板
１５  金属枠
１６  貫通孔
１７  折り曲げ部
【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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