(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極、負極、及びセパレータからなる電極積層体とリチウム塩を含む非水系電解質とを電池容器内に密閉してなり、かつ、厚さが１２ｍｍ未満の扁平形状である非水系二次電池であって、
前記電池容器の所定位置に固定された正極端子及び負極端子を備え、
前記正極及び負極は、それぞれ集電体に電極材料を塗布して形成されているとともに、集電体の一辺部に電極材料の非塗布部が設けられており、
前記正極端子及び負極端子の少なくとも一方の電極端子は、該電池内部の正極あるいは負極の集電体の前記非塗布部に電気的に接続された連結部材と、前記連結部材を介して連結固定される２個以上の端子とからなり、
前記２個以上の端子は、前記連結部材に一体形成されているとともに、樹脂製ガスケットを介して前記電池容器にかしめ固定することにより密閉固定され、かつ、前記電極端子を外部機器または他の電池の電極端子と接続するために前記端子と同数の穴が形成された接続端子板をネジ部材によりねじ止めするためのネジ穴部を有していることを特徴とする非水系二次電池。
【請求項２】
前記２個以上の端子の前記ガスケットを介して前記電池容器にかしめ固定されている部分は、円形状であることを特徴とする請求項１に記載の非水系二次電池。
【請求項３】
前記電池容器の平面形状は、矩形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の非水系二次電池。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の非水系二次電池であって、
エネルギー容量が３０Ｗｈ以上、及び、体積エネルギー密度が１８０Ｗｈ／ｌ以上であることを特徴とする非水系二次電池。
【請求項５】
前記電池容器の板厚は、０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の非水系二次電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非水系二次電池に関し、特に、蓄電システム用非水系二次電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、省資源を目指したエネルギーの有効利用及び地球環境問題の観点から、深夜電力貯蔵及び太陽光発電の電力貯蔵を目的とした家庭用分散型蓄電システム、電気自動車のための蓄電システム等が注目を集めている。例えば、特開平６−８６４６３号公報には、エネルギー需要者に最適条件でエネルギーを供給できるシステムとして、発電所から供給される電気、ガスコージェネレーション、燃料電池、蓄電池等を組み合わせたトータルシステムが提案されている。このような蓄電システムに用いられる二次電池は、エネルギー容量が１０Ｗｈ以下の携帯機器用小型二次電池と異なり、容量が大きい大型のものが必要とされる。このため、上記の蓄電システムでは、複数の二次電池を直列に積層し、電圧が例えば５０〜４００Ｖの組電池として用いるのが常であり、ほとんどの場合、鉛電池を用いていた。
【０００３】
一方、携帯機器用小型二次電池の分野では、小型及び高容量のニーズに応えるべく、新型電池としてニッケル水素電池、リチウム二次電池の開発が進展し、１８０Ｗｈ／ｌ以上の体積エネルギー密度を有する電池が市販されている。特に、リチウムイオン電池は、３５０Ｗｈ／ｌを超える体積エネルギー密度の可能性を有すること、及び、安全性、サイクル特性等の信頼性が金属リチウムを負極に用いたリチウム二次電池に比べ優れることから、その市場を飛躍的に延ばしている。
【０００４】
これを受け、蓄電システム用大型電池の分野においても、高エネルギー密度電池の候補として、リチウムイオン電池をターゲットとし、リチウム電池電力貯蔵技術研究組合（ＬＩＢＥＳ）等で精力的に開発が進められている。
【０００５】
これら大型リチウムイオン電池のエネルギー容量は、１００Ｗｈから４００Ｗｈ程度であり、体積エネルギー密度は、２００〜３００Ｗｈ／ｌと携帯機器用小型二次電池並のレベルに達している。その形状は、直径５０ｍｍ〜７０ｍｍ、長さ２５０ｍｍ〜４５０ｍｍの円筒型、厚さ３５ｍｍ〜５０ｍｍの角形又は長円角形等の扁平角柱形が代表的なものである。
【０００６】
また、薄型のリチウム二次電池については、薄型の外装に、例えば、金属とプラスチックをラミネートした厚さ１ｍｍ以下のフィルムを収納したフィルム電池（特開平５−１５９７５７号公報、特開平７−５７７８８号公報等）、厚さ２ｍｍ〜１５ｍｍ程度の小型角型電池（特開平８−１９５２０４号公報、特開平８−１３８７２７号公報、特開平９−２１３２８６号公報等）が知られている。これらのリチウム二次電池は、いずれも、その目的が携帯機器の小型化及び薄型化に対応するものであり、例えば携帯用パソコンの底面に収納できる厚さ数ｍｍでＪＩＳ  Ａ４サイズ程度の面積を有する薄型電池も開示されているが（特開平５−２８３１０５号公報）、エネルギー容量が１０Ｗｈ以下であるため、蓄電システム用二次電池としては容量が小さ過ぎる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に携帯機器用の小型円筒型リチウムイオン電池における外部端子構造は、一方の極性を電池容器を構成する缶に導通接続させ、他方の極性を電池容器の蓋に導通接続させて、これら缶と蓋とを絶縁樹脂製ガスケットによってかしめ、密封固定することにより、これらの缶と蓋が外部端子を兼ねている構造である。又小型の角型リチウムイオン電池については、容器と蓋を溶接させて密閉させる必要があるため、蓋の中央部に一方の極端子が絶縁樹脂を介してかしめ固定されている場合が多い。よって小型の角型の場合は、一方の極性は缶へ、他方の極性は蓋に備えられた極端子へと導通接続されている。
【０００８】
小型円筒型及び小型の角型どちらの場合も機器側との接続には、容器底及び蓋に備えられた端子あるいは蓋よりなる端子と各々耐腐食性の高い金めっきされた機器側端子で圧接導通接続させる方式や、容器底及び蓋に備えられた端子あるいは蓋よりなる端子に金属片をスポット溶接する方式などが使われている。これらの接続方式は、通常大きくとも５Ａ程度までしか電流を流さない携帯機器に使われている場合がほとんどである。
【０００９】
しかしエネルギー容量が３０Ｗｈを超えるような大型電池については、より大きな電流を流す必要があるため、上述のような小型電池で一般的に用いられている接続方式に対しより強固で信頼性の高い接続方式が必要である。大型電池を組電池として使用する場合にはなおさらである。よって一般的に大型リチウムイオン電池の接続には、外部端子に予め雌ネジあるいは雄ネジ加工が施されている。接続時には、ナットあるいはボルトにて機器側端子板や圧着端子付電線を締め付けて固定する方法が使われている。又別の例としては、端子の一部に円柱型の部分を設けて割型セットカラーをはめ込み、内径を小さくする方向へ締め込んで固定するといった方法も使われている。
【００１０】
しかし上述の様な各電極端子１個あたり１個のボルトやナットによる締め付け固定方法では、組み付け時や使用時に機器側端子板や圧着端子付の太い電線へネジが緩む回転方向の外力が加わるとネジ締め部が緩み接触抵抗が増大する。接触不良部へ大電流が印加されると発熱し、やがては熱が電池へと伝わり非常に危険な事態におちいることが予想される。
【００１１】
又上述の通り一般的に大型リチウムイオン電池の端子部品は、外部端子に予め雌ネジあるいは雄ネジ加工が施された円柱を組合せた外部端子をかしめやＯリング等を介して電池容器へ固定されている。組み付け時や使用時に、機器側端子板や圧着端子付の太い電線へネジが締まる回転方向の外力が必要以上に加わると、前記固定部が電池容器上で空回りすることにより電池内部の接続構造を破損し、最悪の場合は内部短絡を引き起こす可能性がある。大型電池での内部短絡は大きな発熱反応を伴う場合が多く、前記外部の接触不良による発熱現象以上に極めて危険な事態を招く可能性がある。
【００１２】
例えば円筒型大型リチウムイオン電池に関しては、特開平９−９２２５０に記載されている様に、Ｏリングを締めつけることにより密閉を維持し、キャップに回転止めピンを内部極板が集合接続されている極柱に設けられた穴に刺し込むことにより、内部でキャップと極柱とが空回りし内容物破壊を防止する例がある。しかし外側端子は雌ネジ加工された円注型１個の端子へのボルトの締め付けによる固定方法である。よって端子接続金具へ外部から回転方向になんらかの外力が加わった際に、締め緩みによる外側での接触不良を防止することはできない。
【００１３】
又電極端子を電槽蓋にガラスシールを介して熱膨張比率差により密閉性を保ち固定する構造は、一般的にリチウム系大型電池においてよく使われている。しかし圧縮力の方向は、一方向なので、その方向に対して垂直方向や回転方向の外力には弱いという欠点がある。例えば特開平１１−７９２３に記載されている様に、金属製の鍔と電池蓋で囲まれた空間にガラス材を充填することにより上述の方式であっても、垂直方向に対しての衝撃に耐える構造が考案されている。しかし回転方向の力には弱く、強い外力が加わった場合ガラスシール部の内側あるいは外側で端子が空回りし、電池内部の集電体を接続している部分等を破損してしまう可能性がある。
【００１４】
本発明の目的は、上記問題点を解決すべく、製造時や使用時に内部破損による内部短絡や外側端子接続部の接触不良による異常発熱を確実に防止できる安全性の高い優れた非水系二次電池を提供することにある。
【００１５】
本発明の更なる目的は、３０Ｗｈ以上の大容量且つ１８０Ｗｈ／ｌ以上の体積エネルギー密度を有し、内部抵抗が小さく放熱特性に優れた安全性の高い非水系二次電池を提供する事にある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、正極、負極、及びセパレータからなる電極積層体とリチウム塩を含む非水系電解質とを電池容器内に密閉してなり、かつ、厚さが１２ｍｍ未満の扁平形状である非水系二次電池であって、前記電池容器の所定位置に固定された正極端子及び負極端子を備え、前記正極及び負極は、それぞれ集電体に電極材料を塗布して形成されているとともに、集電体の一辺部に電極材料の非塗布部が設けられており、前記正極端子及び負極端子の少なくとも一方の電極端子は、該電池内部の正極あるいは負極の集電体の前記非塗布部に電気的に接続された連結部材と、前記連結部材を介して連結固定される２個以上の端子とからなり、前記２個以上の端子は、前記連結部材に一体形成されているとともに、樹脂製ガスケットを介して前記電池容器にかしめ固定することにより密閉固定され、かつ、前記電極端子を外部機器または他の電池の電極端子と接続するために前記端子と同数の穴が形成された接続端子板をネジ部材によりねじ止めするためのネジ穴部を有していることを特徴とする非水系二次電池により達成される。
【００１８】
前記２個以上の端子の前記ガスケットを介して前記電池容器にかしめ固定されている部分は、円形状であることが好ましい。
【００１９】
前記電池容器の平面形状は、矩形状であることが好ましい。
【００２０】
前記非水系二次電池は、エネルギー容量が３０Ｗｈ以上、及び、体積エネルギー密度が１８０Ｗｈ／ｌ以上であることが好ましい。
【００２２】
前記電池容器の板厚は、０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態の非水系二次電池について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施の形態の扁平な矩形（ノート型）の蓄電システム用非水系二次電池の外形を示す（ａ）平面図及び（ｂ）側面図であり、図２は、図１に示す電池の内部に収納される電極積層体の構成を示す側断面図である。尚、全図を通じ、同符号は同部分を示す。
【００２４】
図１及び図２に示すように、本実施の形態の非水系二次電池は、上蓋１と底容器２とを密着させてなる電池ケース（電池容器）と、該電池ケースの中に収納されている複数の正極１０１ａ、負極１０１ｂ、１０１ｃ、及びセパレータ１０４からなる電極積層体とを備えている。本実施の形態のような扁平型非水系二次電池の場合、正極１０１ａ、負極１０１ｂ（又は積層体の両外側に配置された負極１０１ｃ）は、例えば、図２に示すように、セパレータ１０４を介して交互に配置されて積層されるが、本発明は、この配置に特に限定されず、積層数等は、必要とされる容量等に応じて種々の変更が可能である。
【００２５】
各正極１０１ａの正極集電体１０５ａは、正極端子３の２個の端子に電気的に接続され、同様に、各負極１０１ｂ、１０１ｃの負極集電体１０５ｂは、負極端子４の２個の端子に電気的に接続されている。正極端子３及び負極端子４は、電池ケースすなわち上蓋１と絶縁された状態で取り付けられている。上蓋１及び底容器２は、図１中の拡大断面図に示したＡ点で全周を上蓋を溶かし込み、溶接されている。上蓋１には、電解液の注液口５が開けられており、電解液注液後、アルミニウム-変性ポリプロピレンラミネートフィルム、アルミニウム-変性ポリエチレンラミネートフィルムに代表される水分透過率の低い熱可塑性フィルム６を用いて、熱融着にて封口される。
【００２６】
その封口工程においては、電池内の圧力を大気圧未満とすることが好ましい。好ましくは650torr以下、更に好ましくは550torr以下で行う。この圧力は、使用するセパレータ、電解液の種類、電池缶の素材、厚み、電池の形状を加味して決定されるものである。内圧が大気圧以上の場合、電池が設計厚みより大きくなる、あるいは、厚みバラツキが大きくなり、電池の内部抵抗、容量がばらつく原因となる。
【００２７】
図１及び図２に示す非水系二次電池の形状は、例えば縦３００ｍｍ×横２１０ｍｍ×厚さ６ｍｍであり、正極１０１ａにＬｉＭｎ2Ｏ4、負極１０１ｂ、１０１ｃに炭素材料を用いるリチウム二次電池の場合、例えば、蓄電システムに用いることができる。
【００２８】
正極１０１ａに用いられる正極活物質としては、リチウム系の正極材料であれば、特に限定されず、リチウム複合コバルト酸化物、リチウム複合ニッケル酸化物、リチウム複合マンガン酸化物、或いはこれらの混合物、更にはこれら複合酸化物に異種金属元素を一種以上添加した系等を用いることができ、高電圧、高容量の電池が得られることから、好ましい。また、安全性を重視する場合、熱分解温度が高いマンガン酸化物が好ましい。このマンガン酸化物としてはＬｉＭｎ2Ｏ4に代表されるリチウム複合マンガン酸化物、更にはこれら複合酸化物に異種金属元素を一種以上添加した系、さらにはリチウム、酸素等を量論比よりも過剰にしたＬｉＭｎ2Ｏ4が挙げられる。
【００２９】
負極１０１ｂ、１０１ｃに用いられる負極活物質としては、リチウム系の負極材料であれば、特に限定されず、リチウムをドープ及び脱ドープ可能な材料であることが、安全性、サイクル寿命などの信頼性が向上し好ましい。リチウムをドープ及び脱ドープ可能な材料としては、公知のリチウムイオン電池の負極材として使用されている黒鉛系物質、炭素系物質、錫酸化物系、ケイ素酸化物系等の金属酸化物、或いはポリアセン系有機半導体に代表される導電性高分子等が挙げられる。特に、安全性の観点から、１５０℃前後の発熱が小さいポリアセン系物質又はこれを含んだ材料が望ましい。
【００３０】
セパレータ１０４の構成は、特に限定されるものではないが、単層又は複層のセパレータを用いることができ、少なくとも1枚は不織布を用いることが好ましく、サイクル特性が向上する。また、セパレータ１０４の材質は、特に限定されるものではないが、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリアミド、クラフト紙、ガラス等が挙げられるが、ポリエチレン、ポリプロピレンが、コスト、含水などの観点から好ましい。また、セパレータ１０４として、ポリエチレン、ポリプロピレンを用いる場合、セパレータの目付量は、好ましくは５ｇ／ｍ2以上３０ｇ／ｍ2以下であり、より好ましくは５ｇ／ｍ2以上２０ｇ／ｍ2以下であり、さらに好ましくは８ｇ／ｍ2以上２０ｇ／ｍ2以下である。セパレータの目付量が３０ｇ／ｍ2を越える場合、セパレータが厚くなり過ぎたり、又は気孔率が低下し、電池の内部抵抗が高くなるので好ましくなく、５ｇ／ｍ2未満の場合、実用的な強度が得られないので好ましくない。
【００３１】
本実施の形態の非水系二次電池の電解質としては、公知のリチウム塩を含む非水系電解質を使用することができ、正極材料、負極材料、充電電圧等の使用条件により適宜決定され、より具体的にはＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣｌＯ4等のリチウム塩を、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジメトキシエタン、γーブチルラクトン、酢酸メチル、蟻酸メチル、或いはこれら２種以上の混合溶媒等の有機溶媒に溶解したもの等が例示される。また、電解液の濃度は特に限定されるものではないが、一般的に０．５ｍｏｌ／ｌから２ｍｏｌ／ｌが実用的であり、該電解液は当然のことながら、水分が１００ｐｐｍ以下のものを用いることが好ましい。なお、本明細書で使用する非水系電解質とは、非水系電解液、有機電解液を含む概念を意味するものであり、また、ゲル状又は固体の電解質も含む概念を意味するものである。
【００３２】
上記のように構成された非水系二次電池は、家庭用蓄電システム（夜間電力貯蔵、コージェネレション、太陽光発電等）、電気自動車等の蓄電システム等に用いることができ、大容量且つ高エネルギー密度を有することができる。この場合、エネルギー容量は、好ましくは３０Ｗｈ以上（一般には５００Ｗｈ以下）、より好ましくは５０Ｗｈ以上であり、且つエネルギー密度は、好ましくは１８０Ｗｈ／ｌ以上（一般には４００Ｗｈ／ｌ以下）、より好ましくは２００Ｗｈ／ｌ以上である。エネルギー容量が３０Ｗｈ未満の場合、或いは、体積エネルギー密度が１８０Ｗｈ／ｌ未満の場合は、蓄電システムに用いるには容量が小さく、充分なシステム容量を得るために電池の直並列数を増やす必要があること、また、コンパクトな設計が困難となることから蓄電システム用としては好ましくない。
【００３３】
ところで、一般に、蓄電システム用の大型リチウム二次電池（エネルギー容量３０Ｗｈ以上）においては、高エネルギー密度が得られるものの、その電池設計が携帯機器用小型電池の延長にあることから、直径又は厚さが携帯機器用小型電池の３倍以上の円筒型、角型等の電池形状とされる。この場合には、充放電時の電池の内部抵抗によるジュール発熱、或いはリチウムイオンの出入りによって活物質のエントロピーが変化することによる電池の内部発熱により、電池内部に熱が蓄積されやすい。このため、電池内部の温度と電池表面付近の温度差が大きく、これに伴って内部抵抗が異なる。その結果、充電量、電圧のバラツキを生じ易い。また、この種の電池は複数個を組電池にして用いるため、システム内での電池の設置位置によっても蓄熱されやすさが異なって各電池間のバラツキが生じ、組電池全体の正確な制御が困難になる。更には、高率充放電時等に放熱が不十分な為、電池温度が上昇し、電池にとって好ましくない状態におかれることから、電解液の分解等よる寿命の低下、更には電池の熱暴走の誘起など信頼性、特に、安全性に問題が残されていた。
【００３４】
本実施の形態の扁平形状の非水系二次電池は、放熱面積が大きくなり、放熱に有利であるため、上記のような問題も解決することができる。すなわち、本実施の形態の非水系二次電池は、扁平形状をしており、その厚さは、好ましくは１２ｍｍ未満、より好ましくは１０ｍｍ未満、さらに好ましくは８ｍｍ未満である。厚さの下限については電極の充填率、電池サイズ（薄くなれば同容量を得るためには面積が大きくなる）を考慮した場合、２ｍｍ以上が実用的である。電池の厚さが１２ｍｍ以上になると、電池内部の発熱を充分に外部に放熱することが難しくなること、或いは電池内部と電池表面付近での温度差が大きくなり、内部抵抗が異なる結果、電池内での充電量、電圧のバラツキが大きくなる。なお、具体的な厚さは、電池容量、エネルギー密度に応じて適宜決定されるが、期待する放熱特性が得られる最大厚さで設計するのが、好ましい。
【００３５】
また、本実施の形態の非水系二次電池の形状としては、例えば、扁平形状の表裏面が角形、円形、長円形等の種々の形状とすることができ、角形の場合は、一般に矩形であるが、三角形、六角形等の多角形とすることもできる。さらに、肉厚の薄い円筒等の筒形にすることもできる。筒形の場合は、筒の肉厚がここでいう厚さとなる。また、製造の容易性の観点から、電池の扁平形状の表裏面が矩形であり、図１に示すようなノート型の形状が好ましい。
【００３６】
電池ケースとなる上蓋１及び底容器２に用いられる材質は、電池の用途、形状により適宜選択され、特に限定されるものではなく、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム等が一般的であり、実用的である。また、電池ケースの厚さも電池の用途、形状或いは電池ケースの材質により適宜決定され、特に限定されるものではない。好ましくは、その電池表面積の８０％以上の部分の厚さ（電池ケースを構成する一番面積が広い部分の厚さ）が０．２ｍｍ以上である。上記厚さが０．２ｍｍ未満では、電池の製造に必要な強度が得られないことから望ましくなく、この観点から、より好ましくは０．３ｍｍ以上である。また、同部分の厚さは、１ｍｍ以下であることが望ましい。この厚さが１ｍｍを超えると、電極面を押さえ込む力は大きくなるが、電池の内容積が減少し充分な容量が得られないこと、或いは、重量が重くなることから望ましくなく、この観点からより好ましくは０．７ｍｍ以下である。
【００３７】
上記のように、非水系二次電池の厚さを１２ｍｍ未満に設計することにより、例えば、該電池が３０Ｗｈ以上の大容量且つ１８０Ｗｈ／ｌの高エネルギー密度を有する場合、高率充放電時等においても、電池温度の上昇が小さく、優れた放熱特性を有することができる。従って、内部発熱による電池の蓄熱が低減され、結果として電池の熱暴走も抑止することが可能となり信頼性、安全性に優れた非水系二次電池を提供することができる。
【００３８】
次に、上記の様に構成された本発明の非水系二次電池が具備する電極端子構造について詳細に説明する。図１、図３に示すように、予め所定位置に固定された正極端子３及び負極端子４の少なくとも一方の電極端子は、２個以上の端子を設けていることが望ましい。この個数は、電池の形状、電池の厚み、電池容器及び蓋の素材、電池の容量等により適宜設計されるが、エネルギー容量が３０Ｗｈ以上の大型電池においては容器に対して正極端子及び負極端子のどちらに対しても絶縁した構造とし、正極端子及び負極端子どちらも２個以上の端子が設けられていることがより好ましい。本発明において、各電極端子３，４の端子の個数は、少なくとも２個以上あれば回転方向の空回りを防止でき、特に３個以上設けてもよい。
【００３９】
電池の組み付け時や使用時には、例えば図６に示すように、各電極端子３，４の端子に対応した位置に、２個以上の穴１０ａが形成された電池と電動機器とを接続する接続端子板１０を接続するが、上記のように２個以上の端子を配置しておくことにより、負極端子４、正極端子３に接続端子板１０をネジ１１等により接続固定すれば、接続端子板１０に回転方向の外力が加わってもネジ締め部が緩み接触抵抗が増大するような事態を防止できる。特に大型電池の用途である蓄電システムや電気自動車を考えた場合、多数の電池を組電池として全体のモジュールを最小限の大きさにするように組み立てる必要がある。その組み立て作業は、狭いスペースの中で多数の接続端子板１０を各電池の電極端子へネジ締め固定するような厳しい作業であることが多い。既にネジ締めの終わった接続端子板１０に他の接続端子板１０を接続作業する時に、手や工具が当たることは容易に予想され、端子上で接続端子板１０が回転できる構造であると一部のネジが緩む可能性があるので、端子を２個以上設けて回転できないようにする効果が高い。又、各電極端子３，４が具備する２個以上の端子は、前記電池容器平面方向に並行方向で回転方向の力が加わった時に、電池容器の固定部を破壊することなしには回転できないように、上記電池容器の外側あるいは内側において連結部材３３、４３により連結固定されている。
【００４０】
さらには、正極端子３の各端子と連結部材３３、又は、負極端子４の各端子と連結部材４３とが一体的に形成された一体成形加工品であることが、圧接による抵抗バラツキも発生せずより好ましい。
【００４１】
各電極端子３，４が具備する２個以上の端子は、電池容器に樹脂製ガスケット３１、４１を介してかしめ固定することにより密閉固定することがコスト面よりガラスシール等と比較して好ましい。又、各電極端子３，４の２個以上の端子をかしめ固定している部分は、円形を含む形状であることがかしめ力が偏在することなく押さえられるので、気密性の信頼性が高くより好ましい。なぜならば扁平型端子をガスケットで介してかしめる場合、コーナー部に力が集中し直線部の面並行方向への押さえ力が弱くなるからである。特に電池軽量化のため前述の様に電池容器の板厚を薄くするほど顕著である。
【００４２】
正極端子３は、図３に示すように、電池内部正極集電体を電気的に接続させるネジ穴３４を備えた連結部材３３を構成する中継端子板上に二段円筒を設けた一体形状とすることができ、２個の円筒部を電池ケース上蓋１へ樹脂製ガスケット３１を介して刺し込み、プレスを用いて電池外部より円筒部を変形させてかしめることにより気密固定することができる。負極端子４も同様にして２個の端子を連結部材４３を構成する中継端子板により連結することで形成することができる。図示の例では、正負極合計４個の端子は全て円筒形であり、均一なかしめ力により気密性を保持できる。また、正負極とも各々２個の端子が連結部材３３、４３により連結されて回転できない構造であるため、外部からネジ穴部３２、４２へ接続端子板１０（図６）を挟んでネジを締め込む際に、大きなトルクをかけても電池内部で連結部材３３，４３が回転することにより上記正極あるいは負極集電体接続部を破損するような事態には至らない。又機器等との外側接続についても、予め２個の穴を設けた接続端子板１０等を２個のネジで締め付け固定すれば、外側の接続端子板１０が外力により回転して接触不良を起こすような事態も避けられる。
【００４３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。
【００４４】
（実施例１）
（１）ＬｉＣｏ２Ｏ４１００重量部、アセチレンブラック８重量部、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）３重量部をＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）１００重量部と混合し正極合材スラリーを得た。該スラリーを集電体となる厚さ２０μｍのアルミ箔の両面に塗布、乾燥した後、プレスを行い、正極を得た。図４は電極の説明図である。本実施例において正極１０１aの塗布面積（Ｗ１×Ｗ２）は、262.5×192ｍｍ２であり、２０μｍの集電体１０5aの両面に103μｍの厚さで塗布されている。その結果、電極厚さｔは226μｍとなっている。また、電極の短辺側には電極が塗布されていない耳部分があり、φ3の穴が開けられている。
【００４５】
（２）黒鉛化メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ、大阪ガスケミカル製、品番６−２８）１００重量部、ＰＶＤＦ１０重量部をＮＭＰ９０重量部と混合し、負極合材スラリーを得た。該スラリーを集電体となる厚さ１４μｍの銅箔の両面に塗布、乾燥した後、プレスを行い、負極を得た。図４を用いて説明する。負極１０１ｂ又は101ｃの塗布面積（Ｗ１×Ｗ２）は、267×195ｍｍ２であり、18μｍの集電体１０5ｂの両面に108μｍの厚さで塗布されている。その結果、電極厚さｔは２３４μｍとなっている。また、電極の短辺側には電極が塗布されていない耳部分があり、φ3の穴が開けられている。更に、同様の手法で片面だけに塗布し、それ以外は同様の方法で厚さ126μｍの片面電極を作成した。片面電極は（３）項の電極積層体において外側に配置される（図２中１０１ｃ）。
【００４６】
（３）上記（１）項で得られた正極８枚、負極９枚（内片面２枚）を図２に示すようにセパレータ１０４a（ポリプロピレン不織布:目付１０ｇ／ｍ2）とセパレータ104ｂ（ポリエチレン製微孔膜：目付１３．３ｇ／ｍ2)を介して（図2中104として標記されている）、交互に積層し電極積層体を作成した。セパレータ104ｂは正極側に配置した。また、容器との絶縁の為、積層体の外側の負極板101ｃの更に外側にセパレーター104ｂを配置した。
【００４７】
（４）電池の底容器２（図１参照）は、０．５ｍｍのＳＵＳ３０４製薄板を深さ５ｍｍに絞り作成した。また、電池の上蓋１も厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ３０４製薄板で作成した。上蓋１には、アルミ製の正極端子３の端子、及び、銅製の負極端子４の端子（６ｍｍφ、外側Ｍ３のねじ切り）が各々２個備えられている。
【００４８】
（５）正極端子３あるいは負極端子４（図３参照）は、電池内部正極集電体あるいは負極集電体を電気的に接続させるネジ穴３４あるいは４４を備えた中継端子板３３あるいは４３上に各々二段円筒を設けた一体形状であり、２個の円筒部を電池ケース上蓋１へ樹脂製ガスケット３１あるいは４１を介して刺し込み、円筒部を外側よりプレスにて押し変形させてかしめることにより気密固定した。正負極合計４個の端子は全て円筒形であり、均一なかしめ力により気密性を保持できる。又正負極とも各々２個の端子が一体成形部品で形成されており回転できない構造であるため、外部からネジ穴部３２あるいは４２へボルトを締め込む際に大きなトルクをかけても電池内部で上記中継端子板が回転して上記正極あるいは負極集電体接続部を破損することはない。
（６）上記（３）項で作成した電極積層体の各正極耳の穴を正極端子３に、各負極耳１の穴を負極端子４に入れ、それぞれ、アルミ、銅のボルトで接続した。電極積層体を絶縁テープで固定し、図１の角部Ａを全周に亘りレーザー溶接した。その後、電解液注液孔5（6ｍｍφ）から電解液としてエチレンカーボネートとジエチルカーボネートを１：１重量比で混合した溶媒に１ｍｏｌ／ｌの濃度にＬｉＰＦ６を溶解した溶液を注液した。この電池を、１２ｍｍφに打ち抜いた厚さ０．０８ｍｍのアルミ箔-変性ポリプロピレンラミネートフィルムを１００torrの減圧下で熱融着する事により、電解液注液孔5を封口した。
（７）上記のようにして得られた電池の正極及び負極外部端子へ複数電池接続のために又機器等との外側接続についても、予め２個の穴を設けた外部端子板を２個のネジで締め付け固定した。２個のネジで締め付け固定しているため外側の端子板が回転して接触不良を起こすような事態は発生しなかった。又ネジ締め時に高トルク電動ドライバーにてトルク４Ｎ・ｍで強く締め付け、上記のような工程により作製した１０個の電池の初期内部抵抗を１ｋＨｚの交流法で測定したところ、全て最小６．１Ωから最大６．３Ωの範囲に入っており非常にばらつきの少ないことがわかった。又その内の一つの電池を５Ａの電流で４．１Ｖまで充電し、その後４．１Ｖの定電圧を印加する定電流定電圧充電を１２時間行い、続いて５Ａの低電流で２．５Ｖまで放電したところ、放電容量は２４Ａｈであり、エネルギー容量は８６Ｗｈであった。
（比較例１）
実施例１で採用した端子構造以外は、実施例１と同様に電池を作製した。
【００４９】
正極端子３あるいは負極端子４は、図４に示すように、図示しない電池内部正極集電体又は負極集電体と電気的に接続させるネジ穴５４あるいは６４を備えた中継端子板５３あるいは６３に設けた穴より電池内側から刺し込み円筒部を電池ケース上蓋１へ樹脂製ガスケット５１あるいは６１を介して刺し込み、プレスを用いて円筒部を外側よりプレスにて押し変形させてかしめることにより気密固定した。
【００５０】
上記工程により得られた電池の正極及び負極外部端子へ、複数電池接続のために予め１個の穴を設けた外部端子板を１個のネジで締め付け固定した。ネジ締め時に高トルク電動ドライバーにてトルク４Ｎ・ｍにて強く締め付けたところ、一部のセルで端子がガスケット部で少し空回りしていることがわかった。そこでねじ締めには低トルク１Ｎ・ｍ以下の電動ドライバーを使用することに変更したが、もし高いトルクドライバーで作業された場合に予め位置合わせされた電池内積層物を動かしていまう。最悪の場合内部短絡や耳切れ等の内部破損が発生して、極めて危険な事態が発生する可能性があった。
上記のような工程により作製した１０個の電池の初期内部抵抗を１ｋＨｚの交流法で測定したところ、最小６．４Ωから最大７．８Ωの範囲とかなりばらついていることがわかった。これは中継端子と電極端子とがかしめによる圧接のみで接続されていることが原因と推定される。
【００５１】
電池内容物を積層後、各電極の耳の穴を電極端子に接続してからその端子の外側への接続部に外部機器と接続するための穴のあいた端子板をねじ止めし、２０セルよりなるモジュールの連結作業を行った。作業後再度締め度合いを全数チェックしたところ、１セル締めが緩んでいるものがあった。これは作業時に工具等が当たり、偶発的に端子板の回転方向に力が加わってしまったことが原因と考えられる。もし再度締めずに大きな電流を流していれば、その緩んだ部分のみ接触抵抗が増大しているので発熱源となり、外部より接続している電池を加温してしまう危険な事態が予想された。
【００５２】
（比較例２）
実施例１で採用した端子構造以外は実施例１と同様に電池を作製した。
図５に示すように、角部が円弧形状である長方形の扁平型端子３あるいは４を作製し、扁平型ガスケット７１あるいは８１を介してプレスによりかしめ固定した。電池の上蓋１が厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ３０４薄板であるためか長辺方向に歪みが発生し、電池蓋の平面性を保持することができなかった。この歪みを防止するためには、かしめ力にも依存するが少なくとも１ｍｍ以上の厚さが必要と思われた。その後溶接により封口し注液したが、前記長辺方向の一部より少量の液漏れが発生した。かしめ力が均一でないとこの様に気密性が保持できなくなり、内部からの液漏れや外気の侵入が発生してしまうことが予想された。
【００５３】
【発明の効果】
以上から明らかな通り、本発明によれば、扁平型電池、特に、大容量且つ高体積エネルギー密度を有する扁平型電池において、製造時や使用時に内部破損による内部短絡や外側端子接続部の接触不良による異常発熱を防止できる安全性の高い優れた非水系二次電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る蓄電システム用非水系二次電池の一実施形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】図１に示す電池の内部に収納される電極積層体の構成を示す側断面図である。
【図３】図１の非水系二次電池の電極端子構造を示し、（ａ）は組込後の断面図、（ｂ）は組込前の正極端子、負極端子及びそれらに連結された連結部材を示す側面図である。
【図４】比較例として用いた電極端子構造を示し、（ａ）は組込後の断面図、（ｂ）は組込前の分解図、（ｃ）は組込後の電池外観を示す平面図である。
【図５】比較例に用いた端子構造を示し、（ａ）は組込後の断面図、（ｂ）は組込前の分解図、（ｃ）は組込後の電池外観を示す平面図である。
【図６】図１の非水系二次電池を接続端子板ともに示し、（ａ）は該接続端子板の平面図、（ｂ）は該接続端子板をネジで固定した状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１  上蓋
２  底容器
３  正極端子
４  負極端子
５  注液口
６  封口フィルム
３１、４１  樹脂製ガスケット
３２、４２  ネジ穴
３３、４３  連結部材（中継端子）
３４、４４  ネジ穴
１０１ａ  正極（両面）
１０１ｂ  負極（両面）
１０１ｃ  負極（片面）
１０４、１０４ａ、１０４ｂ  セパレータ
１０５ａ  正極集電体
１０５ｂ  負極集電体
【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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