(57)【要約】  信頼性の高い角形二次電池を提供する。正極板と負極板を含む電極体（３）と、開口を有し電極体（３）を収容する角形外装体（１）と、角形外装体（１）の開口を封口する封口板（２）と、を備えた角形二次電池（２０）であって、封口板（２）には角形外装体（１）内の圧力が所定値以上となった時に破断し角形外装体（１）内のガスを角形外装体（１）外に排出するガス排出弁（１７）が設けられている。封口板（２）と電極体（３）の間であって、ガス排出弁（１７）と対向する位置には、第２負極集電体（８ｂ）の一部が遮蔽部材として配置されている。
2018079423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板と負極板を含む電極体と、
開口を有し、前記電極体を収容する角形外装体と、
ガス排出弁を備え前記開口を封口する封口板と、
前記正極板又は前記負極板に電気的に接続され、前記角形外装体内に配置された集電部材と、を備え、
前記ガス排出弁と前記電極体の間であって前記ガス排出弁と対向する位置に、金属製の遮蔽部材が配置された角形二次電池。
【請求項２】
体積エネルギー密度が３００Ｗｈ／Ｌ以上である請求項１に記載の角形二次電池。
【請求項３】
前記遮蔽部材は、前記集電部材の一部である請求項１又は２に記載の角形二次電池。
【請求項４】
前記正極板又は前記負極板はタブを有し、
前記集電部材は、第１領域、第２領域及び第３領域を有し、
前記タブは前記第１領域に接続され、
前記第２領域は前記ガス排出弁と対向する位置に配置され、
前記第３領域は前記第１領域と前記第２領域を繋ぎ、
前記封口板に対して垂直な方向において、前記封口板と前記第１領域の間の距離が、前記封口板と前記第２領域の間の距離よりも小さい請求項３に記載の角形二次電池。
【請求項５】
前記封口板の短手方向における前記第２領域の両端には、前記第２領域から前記封口板に向かって延びる一対の遮蔽部材壁部が設けられた請求項４に記載の角形二次電池。
【請求項６】
前記集電部材には、前記ガス排出弁と前記第２領域の間の空間と、前記集電部材と前記電極体の間の空間を繋ぐ通気孔が形成された請求項４又は５に記載の角形二次電池。
【請求項７】
前記封口板には端子が取り付けられ、
前記集電部材は、第１集電体と第２集電体を含み、
前記第２集電体が前記第１領域、前記第２領域及び前記第３領域を有し、
前記第１集電体は、前記端子及び前記第２集電体に接続され、
前記第２集電体は、さらに第４領域を有し、
前記第４領域において前記第２集電体は前記第１集電体に接続された請求項４〜６のいずれかに記載の角形二次電池。
【請求項８】
前記封口板に対して垂直な方向において、前記封口板と前記第１領域の間の距離が、前記封口板と前記第４領域の間の距離よりも小さく、前記封口板と前記第４領域の間の距離が、前記封口板と前記第２領域の間の距離よりも小さい請求項４〜７のいずれかに記載の角形二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は角形二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ、ＰＨＥＶ）等の駆動用電源において、アルカリ二次電池や非水電解質二次電池等の角形二次電池が使用されている。【０００３】
これらの角形二次電池では、開口を有する有底筒状の角形外装体と、その開口を封口する封口板により電池ケースが構成される。電池ケース内には、正極板、負極板及びセパレータからなる電極体が電解液と共に収容される。封口板には正極端子及び負極端子が取り付けられる。正極端子は正極集電体を介して正極板に電気的に接続され、負極端子は負極集電体を介して負極板に電気的に接続される。【０００４】
正極板は、金属製の正極芯体と、正極芯体表面に形成された正極活物質合剤層を含む。正極芯体の一部には正極活物質合剤層が形成されない正極芯体露出部が形成される。そして、この正極芯体露出部に正極集電体が接続される。また、負極板は金属製の負極芯体と、負極芯体表面に形成された負極活物質合剤層を含む。負極芯体の一部には負極活物質合剤層が形成されない負極芯体露出部が形成される。そして、この負極芯体露出部に負極集電体が接続される。【０００５】
角形二次電池の電池ケースには、角形二次電池に異常が生じ電池ケース内の圧力が所定値以上となった場合に破断し、電池ケース内のガスを電池ケース外に排出するガス排出弁が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１４９１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電池容量の大きい角形二次電池において、角形二次電池に異常が生じた場合、電池ケース内の圧力が上昇しガス排出弁が作動した際、高温の溶融物や火花等がガス排出弁から噴出する可能性がある。【０００８】
本発明は、信頼性の高い角形二次電池を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一様態の角形二次電池は、
正極板と負極板を含む電極体と、
開口を有し、前記電極体を収容する角形外装体と、
ガス排出弁を備え前記開口を封口する封口板と、
前記正極板又は前記負極板に電気的に接続され、前記角形外装体内に配置された集電部材と、を備え、
前記ガス排出弁と前記電極体の間であって前記ガス排出弁と対向する位置に、金属製の遮蔽部材が配置されている。【００１０】
このような構成であると、角形二次電池に異常が生じガス排出弁が作動した際に、電極体等の高温の溶融物や火花等がガス排出弁から電池ケース外に噴出することを抑制できる。よって、より信頼性の高い角形二次電池となる。なお、遮蔽部材はガス排出弁と直接対向する必要はなく、他の部材、例えば絶縁部材等を介して対向していてもよい。【００１１】
集電部材の一部を遮蔽部材とすることができる。これにより、より簡単な方法で電極体等の高温の溶融物や火花等がガス排出弁から電池ケース外に噴出することを抑制できる。【００１２】
集電部材とは別の部品からなる遮蔽部材を封口板の電池内面に接続することができる。これにより、より確実に電極体等の高温の溶融物や火花等がガス排出弁から電池ケース外に噴出することを抑制できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、より信頼性の高い角形二次電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係る角形二次電池の斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。
【図３】実施形態に係る正極板の平面図である。
【図４】実施形態に係る負極板の平面図である。
【図５】実施形態に係る電極体要素の平面図である。
【図６】各部品を取り付けた後の封口板の下面図である。
【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線の断面図である。
【図８】図７における第１正極集電体、第２正極集電体及び電流遮断機構の近傍の拡大図である。
【図９】図７における第１負極集電体及び第２負極集電体の近傍の拡大図である。
【図１０】第２集電体にタブを接続する工程を示す図である。
【図１１】第２負極集電体を示す図である。
【図１２】第１絶縁部材及び第２絶縁部材の斜視図である。
【図１３】負極タブと第２負極集電体の接続部近傍の封口板の短手方向に沿った断面図である。
【図１４】ガス排出弁、第２負極集電体の集電体第２領域の封口板の短手方向に沿った断面図である。
【図１５】変形例に係る角形二次電池のガス排出弁、第２負極集電体の集電体第２領域の封口板の短手方向に沿った断面図である。
【図１６】変形例に係る角形二次電池の封口板近傍の断面図である。
【図１７】変形例に係る角形二次電池の遮蔽部材の斜視図である。
【図１８】変形例に係る角形二次電池の遮蔽部材と封口板の接続部の断面図である。
【図１９】変形例に係る角形二次電池の遮蔽部材と封口板の接続部の平面図である。
【図２０】変形例に係る角形二次電池の遮蔽部材と封口板の接続部の平面図である。
【図２１】変形例に係る角形二次電池の角形二次電池の遮蔽部材の斜視図である。
【図２２】変形例に係る角形二次電池の負極側の内側絶縁部材の平面図及び断面図である。
【図２３】変形例に係る角形二次電池の正極側の内側絶縁部材の平面図及び断面図である。
【図２４】変形例に係る角形二次電池の封口板及び遮蔽部材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施形態に係る角形二次電池２０の構成を以下に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されない。
【００１６】
図１は角形二次電池２０の斜視図である。図２は図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。図１及び図２に示すように角形二次電池２０は、開口を有する有底角筒状の角形外装体１と、角形外装体１の開口を封口する封口板２からなる電池ケース１００を備える。角形外装体１及び封口板２は、それぞれ金属製であることが好ましく、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金製とすることが好ましい。角形外装体１内には、複数の正極板と複数の負極板がセパレータを介して積層された積層型の電極体３が電解液と共に収容されている。電極体３と角形外装体１の間には樹脂製の絶縁シート１４が配置されている。
【００１７】
電極体３の封口板２側の端部には、正極タブ４０及び負極タブ５０が設けられている。正極タブ４０は第２正極集電体６ｂ及び第１正極集電体６ａを介して正極外部端子７に電気的に接続されている。負極タブ５０は第２負極集電体８ｂ及び第１負極集電体８ａを介して負極外部端子９に電気的に接続されている。ここで、第１正極集電体６ａ及び第２正極集電体６ｂが、正極集電部材６を構成している。また、第１負極集電体８ａ及び第２負極集電体８ｂが、負極集電部材８を構成している。なお、正極集電部材６を一つの部品とすることもできる。また、負極集電部材８を一つの部品とすることもできる。
【００１８】
正極外部端子７は、樹脂製の外部側絶縁部材１１を介して封口板２に固定されている。負極外部端子９は、樹脂製の外部側絶縁部材１３を介して封口板２に固定されている。正極外部端子７は金属製であることが好ましく、アルミニウム又はアルミニウム合金製であることがより好ましい。負極外部端子９は金属製であることが好ましく、銅又は銅合金製であることがより好ましい。また、負極外部端子９は、電池ケース１００の内部側に銅又は銅合金からなる部分を有し、電池ケース１００の外部側にアルミニウム又はアルミニウム合金からなる部分を有することが更に好ましい。なお、負極外部端子９の表面にニッケルメッキ等が施されていることが好ましい。
【００１９】
正極板と正極外部端子７の間の導電経路には、電池ケース１００内の圧力が所定値以上となった際に作動し、正極板と正極外部端子７の間の導電経路を遮断する電流遮断機構６０が設けられることが好ましい。なお、負極板と負極外部端子９の間の導電経路に電流遮断機構を設けてもよい。
【００２０】
封口板２には電池ケース１００内の圧力が所定値以上となった際に破断し、電池ケース１００内のガスを電池ケース１００外に排出するガス排出弁１７が設けられている。ガス排出弁１７は、封口板２における他の部分よりも薄肉に形成されている。なお、封口板２をプレス加工することによりガス排出弁１７を形成することができる。また、封口板２にガス排出弁用の貫通孔を設け、この貫通孔を薄肉の弁で塞ぎガス排出弁１７とすることもできる。なお、ガス排出弁１７の作動圧は、電流遮断機構６０の作動圧よりも大きい値に設定する。
【００２１】
封口板２には電解液注液孔１５が設けられている。電解液注液孔１５から電池ケース１００内に電解液を注液した後、電解液注液孔１５は封止栓１６により封止される。
【００２２】
次に角形二次電池２０の製造方法について説明する。
[正極板の作製]
正極活物質としてのリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、導電剤としての炭素材料、及び分散媒としてのＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を含む正極スラリーを作製する。この正極スラリーを、正極芯体としての厚さ１５μｍの矩形状のアルミニウム箔の両面に塗布する。そして、これを乾燥させることにより、正極スラリー中のＮ−メチル−２−ピロリドンを取り除き、正極芯体上に正極活物質合剤層を形成する。その後、正極活物質合剤層を所定厚みになるように圧縮処理を行う。このようにして得られた正極板を所定の形状に切断する。
【００２３】
図３は、上述の方法で作製した正極板４の平面図である。図３に示すように、正極板４は、矩形状の正極芯体４ａの両面に正極活物質合剤層４ｂが形成された本体部を有する。本体部の端辺から正極芯体４ａが突出しており、この突出した正極芯体４ａが正極タブ４０を構成する。なお、正極タブ４０は、図３に示すように正極芯体４ａの一部であっても良いし、他の部材を正極芯体４ａに接続し、正極タブ４０としてもよい。また、正極タブ４０において正極活物質合剤層４ｂと隣接する部分には、正極活物質合剤層４ｂの電気抵抗よりも大きな電気抵抗を有する正極保護層４ｄが設けられることが好ましい。この正極保護層４ｄは、アルミナ、シリカ、ジルコニア等のセラミック粒子、及びバインダーを含むことが好ましい。また、正極保護層４ｄは、炭素材料等の導電性粒子を含むことが更に好ましい。
【００２４】
[負極板の作製]
負極活物質としての黒鉛、結着剤としてのスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、及び水を含む負極スラリーを作製する。この負極スラリーを、負極芯体としての厚さ８μｍの矩形状の銅箔の両面に塗布する。そして、これを乾燥させることにより、負極スラリー中の水を取り除き、負芯体上に負極活物質合剤層を形成する。その後、負極活物質合剤層を所定厚みになるように圧縮処理を行う。このようにして得られた負極板を所定の形状に切断する。
【００２５】
図４は、上述の方法で作製した負極板５の平面図である。図４に示すように、負極板５は、矩形状の負極芯体５ａの両面に負極活物質合剤層５ｂが形成された本体部を有する。本体部の端辺から負極芯体５ａが突出しており、この突出した負極芯体５ａが負極タブ５０を構成する。なお、負極タブ５０は、図４に示すように負極芯体５ａの一部であっても良いし、他の部材を負極芯体５ａに接続し、負極タブ５０としてもよい。
【００２６】
[電極体要素の作製]
５０枚の正極板４及び５１枚の負極板５を上述の方法で作製し、これらをポリオレフィン製の方形状のセパレータを介して積層し積層型の電極体要素（３ａ、３ｂ）を作製する。図５に示すように、積層型の電極体要素（３ａ、３ｂ）は、一方の端部において、各正極板４の正極タブ４０が積層され、各負極板５の負極タブ５０が積層されるように作製される。電極体要素（３ａ、３ｂ）の両外面にはセパレータが配置され、テープ等により各極板及びセパレータが積層された状態に固定することができる。あるいは、セパレータに接着層を設け、セパレータと正極板４、セパレータと負極板５がそれぞれ接着されるようにしてもよい。
【００２７】
なお、セパレータの平面視の大きさは負極板５と同じ、あるいは負極板５よりも大きくすることが好ましい。２枚のセパレータの間に正極板４を配置し、セパレータの周縁を熱溶着した状態とした後、正極板４と負極板５を積層してもよい。なお、電極体要素（３ａ、３ｂ）を作製するに当たり、長尺状のセパレータを用い、長尺状のセパレータを九十九折状にしながら正極板４及び負極板５を積層することもできる。また、長尺状のセパレータを用い、長尺状のセパレータを巻回しながら正極板４及び負極板５を積層することもできる。
【００２８】
[封口板への各部品取り付け]
図２、図６〜図８を用いて、封口板２への正極外部端子７及び第１正極集電体６ａの取り付け方法及び電流遮断機構６０の構成を説明する。
封口板２に設けられた正極端子取り付け孔２ａの外面側に外部側絶縁部材１１を配置し、正極端子取り付け孔２ａの内面側に内部側絶縁部材１０及びカップ形状を有する導電部材６１を配置する。次に、正極外部端子７を、外部側絶縁部材１１の貫通孔、封口板２の正極端子取り付け孔２ａ、内部側絶縁部材１０の貫通孔及び導電部材６１の貫通孔のそれぞれに挿入する。そして、正極外部端子７の先端を導電部材６１上にカシメる。これにより、正極外部端子７、外部側絶縁部材１１、封口板２、内部側絶縁部材１０及び導電部材６１が固定される。なお、正極外部端子７においてカシメられた部分と導電部材６１はレーザ溶接等により溶接されることが好ましい。また、内部側絶縁部材１０及び外部側絶縁部材１１はそれぞれ樹脂製であることが好ましい。
【００２９】
導電部材６１は電極体３側に開口部を有する。円盤状の変形板６２は、導電部材６１の開口部を塞ぐように配置され、変形板６２の周縁が導電部材６１に溶接接続される。これにより、導電部材６１の開口部が変形板６２により密閉されている。なお、導電部材６１及び変形板６２はそれぞれ金属製であることが好ましく、アルミニウム又はアルミニウム合金であることがより好ましい。
【００３０】
次に、変形板６２の電極体３側に、樹脂製の第３絶縁部材６３が配置される。第３絶縁部材６３は接続部を有し、この接続部が内部側絶縁部材１０に接続されることが好ましい。また、第３絶縁部材６３に爪状の引っ掛け固定部を設け、導電部材６１にフランジ部、凹部又は凸部を設け、第３絶縁部材６３の引っ掛け固定部を、導電部材６１にフランジ部、凹部又は凸部に固定することが好ましい。
【００３１】
第３絶縁部材６３の電極体３側の面には固定用突起が形成されている。また、第３絶縁部材６３は、変形板６２の下方に配置される絶縁部材第１領域６３ｘと、絶縁部材第１領域６３ｘにおける端部から封口板２に向かって延びる絶縁部材第２領域６３ｙと、絶縁部材第２領域６３ｙの端部から封口板２に沿って延びる絶縁部材第３領域６３ｚを有することが好ましい。絶縁部材第３領域６３ｚにおいて、封口板２の電解液注液孔１５と対向する位置には、絶縁部材開口６３ｂが設けられている。また、絶縁部材開口６３ｂの縁部には、電極体３に向かって突出する絶縁部材突起６３ｃが設けられている。
【００３２】
次に、第１正極集電体６ａを第３絶縁部材６３の電極体３側に配置する。第１正極集電体６ａは、固定用貫通孔を有する。そして、第３絶縁部材６３の固定用突起を第１正極集電体６ａの固定用貫通孔に挿入し、固定用突起の先端を拡径し、第３絶縁部材６３と第１正極集電体６ａを固定する。これにより固定部７０が形成される。固定部７０は、図６に示すように、変形板６２と第１正極集電体６ａの接続部を囲むように４箇所に設けられることが好ましい。
【００３３】
その後、第３絶縁部材６３に設けられた貫通孔を介して、変形板６２と第１正極集電体６ａが溶接接続される。なお、第１正極集電体６ａは、薄肉部６ｃを有し、この薄肉部６ｃにおいて変形板６２と溶接接続されることが好ましい。薄肉部６ｃの中央には開口が設けられ、この開口の縁部を変形板６２と溶接接続することが好ましい。また、薄肉部６ｃには、第１正極集電体６ａと変形板６２の接続部を囲むように、環状のノッチ部を設けることがより好ましい。
【００３４】
電池ケース１００内の圧力が所定値以上となったとき、変形板６２の中央部が上方（正極外部端子７側）に移動するように変形板６２が変形する。この変形板６２の変形に伴い、第１正極集電体６ａの薄肉部６ｃが破断する。これにより、正極板４と正極外部端子７の導電経路が切断される。
【００３５】
なお、正極外部端子７に端子貫通孔７ｂを設けておき、この端子貫通孔７ｂを通じて電流遮断機構６０内部にガスを流し込み、導電部材６１と変形板６２の接続部のリークチェックを行うことができる。また、ガスにより変形板６２を第１正極集電体６ａに押し付けた状態で変形板６２と第１正極集電体６ａを溶接接続することもできる。最終的に端子貫通孔７ｂは、端子封止部材７ａにより封止される。端子封止部材７ａは、金属部材７ｘとゴム部材７ｙを有することが好ましい。
【００３６】
第１正極集電体６ａは、電極体３側の面に集電体突起６ｘを有する。
【００３７】
図２、図６、図７、及び図９を用いて、封口板２への負極外部端子９及び第１負極集電体８ａの取り付け方法を説明する。
封口板２に設けられた負極端子取り付け孔２ｂの外面側に外部側絶縁部材１３を配置し、負極端子取り付け孔２ｂの内面側に内部側絶縁部材１２及び第１負極集電体８ａを配置する。次に、負極外部端子９を、外部側絶縁部材１３の貫通孔、封口板２の負極端子取り付け孔２ｂ、内部側絶縁部材１２の貫通孔及び第１負極集電体８ａの貫通孔のそれぞれに挿入する。そして、負極外部端子９の先端を第１負極集電体８ａ上にカシメる。これにより、外部側絶縁部材１３、封口板２、内部側絶縁部材１２及び第１負極集電体８ａが固定される。なお、負極外部端子９においてカシメられた部分と第１負極集電体８ａはレーザ溶接等により溶接されることが好ましい。また、内部側絶縁部材１２及び外部側絶縁部材１３はそれぞれ樹脂製であることが好ましい。
【００３８】
[第２集電体とタブの接続]
図１０は、第２正極集電体６ｂへの正極タブ４０の接続方法、第２負極集電体８ｂへの負極タブ５０の接続方法を示す図である。上述の方法で２つの電極体要素を作製し、それぞれ第１の電極体要素３ａ、第２の電極体要素３ｂとする。なお、第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂは全く同じ構成であってもよいし、異なる構成であってもよい。ここで、第１の電極体要素３ａの複数枚の正極タブ４０が第１正極タブ群４０ａを構成する。第１の電極体要素３ａの複数枚の負極タブ５０が第１負極タブ群５０ａを構成する。第２の電極体要素３ｂの複数枚の正極タブ４０が第２正極タブ群４０ｂを構成する。第２の電極体要素３ｂの複数枚の負極タブ５０が第２負極タブ群５０ｂを構成する。
【００３９】
第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂの間に、第２正極集電体６ｂと第２負極集電体８ｂを配置する。そして、第１の電極体要素３ａから突出する積層された複数枚の正極タブ４０からなる第１正極タブ群４０ａを第２正極集電体６ｂ上に配置し、第１の電極体要素３ａから突出する積層された複数枚の負極タブ５０からなる第１負極タブ群５０ａを第２負極集電体８ｂ上に配置する。また、第２の電極体要素３ｂから突出する積層された複数枚の正極タブ４０からなる第２正極タブ群４０ｂを第２正極集電体６ｂ上に配置し、第２の電極体要素３ｂから突出する積層された複数枚の負極タブ５０からなる第２負極タブ群５０ｂを第２負極集電体８ｂ上に配置する。第１正極タブ群４０ａ及び第２正極タブ群４０ｂはそれぞれ第２正極集電体６ｂに溶接接続され溶接接続部９０が形成される。第１負極タブ群５０ａ及び第２負極タブ群５０ｂはそれぞれ第２負極集電体８ｂに溶接接続され溶接接続部９０が形成される。溶接接続は、次のように行うことができる。
【００４０】
上下から溶接治具により積層されたタブ（第１正極タブ群４０ａ、第２正極タブ群４０ｂ、第１負極タブ群５０ａ、第２負極タブ群５０ｂ）と集電体（第２正極集電体６ｂ、第２負極集電体８ｂ）を挟み込み、溶接を行う。ここで溶接方法は、超音波溶接、あるいは抵抗溶接が好ましい。これにより、積層されたタブと集電体がより確実に溶接接続される。タブの積層数が多い場合、例えば積層数が２０枚以上の場合、レーザ溶接等と比較し、一対の溶接治具により挟み込んだ状態で溶接を行えるため超音波溶接又は抵抗溶接の方がより信頼性の高い溶接接続部を形成することができる。なお、一対の溶接治具は、抵抗溶接の場合は一対の抵抗溶接用電極であり、超音波溶接の場合はホーン及びアンビルである。なお、タブ（第１正極タブ群４０ａ、第２正極タブ群４０ｂ、第１負極タブ群５０ａ、第２負極タブ群５０ｂ）と集電体（第２正極集電体６ｂ、第２負極集電体８ｂ）の接続は、レーザ溶接で接続することもできる。
【００４１】
第１の電極体要素３ａの第１正極タブ群４０ａは、第２正極集電体６ｂにおいて、第２正極集電体６ｂの幅方向における中央部よりも一方側に接続されている。第２の電極体要素３ｂの第２正極タブ群４０ｂは、第２正極集電体６ｂにおいて、第２正極集電体６ｂの幅方向における中央部よりも他方側に接続されている。
第２の電極体要素３ｂの第１負極タブ群５０ａは、第２負極集電体８ｂにおいて、第２負極集電体８ｂの幅方向における中央部よりも一方側に接続されている。第２の電極体要素３ｂの第２負極タブ群５０ｂは、第２正極集電体６ｂにおいて、第２正極集電体６ｂの幅方向における中央部よりも他方側に接続されている。
【００４２】
図１０に示すように、第２正極集電体６ｂには開口部６ｚが設けられている。第２正極集電体６ｂを第１正極集電体６ａに接続した後、開口部６ｚは封口板２に設けられた電解液注液孔１５と対応する位置に配置される。そして、第１の電極体要素３ａの第１正極タブ群４０ａは、第２正極集電体６ｂの幅方向において開口部６ｚよりも一方側に接続されている。また、第２の電極体要素３ｂの第２正極タブ群４０ｂは、第２正極集電体６ｂの幅方向において開口部６ｚよりも他方側に接続されている。封口板２に対して垂直な方向から第２正極集電体６ｂ、第１正極タブ群４０ａ及び第２正極タブ群４０ｂを見たとき、第１正極タブ群４０ａ及び第２正極タブ群４０ｂにおいて、第２正極集電体６ｂと略平行に配置される部分が、開口部６ｚと重ならないようにされることが好ましい。これにより、第２正極集電体６ｂないし第１正極タブ群４０ａ、第２正極タブ群４０ｂが電解液の注液を妨げることを防止できる。
【００４３】
なお、封口板２に第１正極集電体６ａ及び第１負極集電体８ａを固定する工程と、第２正極集電体６ｂ及び第２負極集電体８ｂにそれぞれ正極タブ４０及び負極タブ５０を接続する工程は、いずれを先に行ってもよい。
【００４４】
[第１正極集電体と第２正極集電体の接続]
図６及び図７に示すように、第１正極集電体６ａには、集電体突起６ｘが設けられている。そして、図１０に示すように、第２正極集電体６ｂには集電体開口６ｙが設けられている。図７及び８に示すように、第１正極集電体６ａの集電体突起６ｘが、第２正極集電体６ｂの集電体開口６ｙ内に位置するようにして、第２正極集電体６ｂを第３絶縁部材６３上に配置する。そして、第１正極集電体６ａの集電体突起６ｘと第２正極集電体６ｂの集電体開口６ｙの縁部をレーザ等のエネルギー線の照射により溶接する。これにより、第１正極集電体６ａと第２正極集電体６ｂが接続される。なお、第２正極集電体６ｂの集電体開口６ｙの周囲には集電体第１凹部６ｆが設けられている。即ち、集電体第１凹部６ｆの中央に、集電体開口６ｙが形成されている。集電体第１凹部６ｆにおいて、第１正極集電体６ａと第２正極集電体６ｂが溶接接続されている。
【００４５】
図８に示すように、第２正極集電体６ｂは、集電体第１領域６ｂ１、集電体第２領域６ｂ２、集電体第３領域６ｂ３を有する。集電体第１領域６ｂ１には、正極タブ４０が接続される。集電体第３領域６ｂ３には、第１正極集電体６ａが接続される。集電体第２領域６ｂ２は、集電体第１領域６ｂ１と集電体第３領域６ｂ３を繋ぐ。そして、封口板２に対して垂直な方向において、封口板２と集電体第１領域６ｂ１の距離は、封口板２と集電体第３領域６ｂ３の距離よりも小さい。このような構成であると、集電部が占めるスペースをより小さくでき、より体積エネルギー密度の高い角形二次電池となる。
【００４６】
図１０に示すように、第２正極集電体６ｂにおいて、集電体開口６ｙの両側にターゲット孔６ｅが設けられている。第１正極集電体６ａと第２正極集電体６ｂをレーザ等のエネルギー線の照射により溶接する際、ターゲット孔６ｅを画像補正用のターゲットとすることが好ましい。ターゲット孔６ｅを画像検出し、位置補正を行い、集電体開口６ｙの形状に沿ってエネルギー線の照射を行うことが好ましい。なお、ターゲット孔６ｅは貫通孔とせず、凹部とすることもできる。なお、ターゲット孔６ｅの平面視における面積は、集電体開口６ｙの平面視における面積よりも小さいことが好ましい。また、第２正極集電体６ｂの幅方向において、直線上に集電体開口６ｙとターゲット孔６ｅが並ぶように配置することが好ましい。
【００４７】
図８に示すように、第１正極集電体６ａの第３絶縁部材６３と対向する面であって、集電体突起６ｘの裏側には集電体第２凹部６ｗが形成されている。これにより、第１正極集電体６ａと第２正極集電体６ｂの間により大きな溶接接続部を形成し易くなるため好ましい。また、集電体第２凹部６ｗが形成されていることにより、第１正極集電体６ａと第２正極集電体６ｂを溶接接続する際に、溶接時の熱により第３絶縁部材６３が損傷することを防止できる。
【００４８】
図８に示すように、第３絶縁部材６３の絶縁部材突起６３ｃの下方（電極体３側）の先端が、第２正極集電体６ｂにおいて、開口部６ｚの周囲の下面よりも下方（電極体３側）に突出していることが好ましい。これにより、封止栓１６と第２正極集電体６ｂが接触することを確実に防止できる。なお、絶縁部材突起６３ｃは環状であることが好ましい。但し、絶縁部材突起６３ｃは、必ずしも環状の必要はなく、一部切り欠かれた形状であってもよい。
【００４９】
[第１負極集電体と第２負極集電体の接続]
まず第２負極集電体８ｂの構成を、図１１を用いて説明する。図１１において、（ａ）は第２負極集電体８ｂの上面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、（ｃ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図であり、（ｄ）は第２負極集電体８ｂの下面図であり、（ｅ）は（ａ）におけるＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
図１１に示すように、第２負極集電体８ｂは、集電体第１領域８ｂ１、集電体第２領域８ｂ２、集電体第３領域８ｂ３、集電体第４領域８ｂ４、及び集電体第５領域８ｂ５を有する。
集電体第１領域８ｂ１には負極タブ５０が溶接接続される。集電体第２領域８ｂ２は、ガス排出弁１７と対向する位置に配置される。集電体第３領域８ｂ３は、集電体第１領域８ｂ１と集電体第２領域８ｂ２を繋ぐ。角形二次電池２０において、集電体第１領域８ｂ１及び集電体第２領域８ｂ２は、封口板２に対して略平行に配置される。例えば、封口板２に対する集電体第１領域８ｂ１及び集電体第２領域８ｂ２の傾きを、それぞれ−１５°〜１５°の範囲に入るようにすることが好ましい。封口板２に対して垂直な方向において、封口板２と集電体第１領域８ｂ１の間の距離は、封口板２と集電体第２領域８ｂ２の間の距離より小さい。即ち、封口板２に対して垂直な方向において、集電体第１領域８ｂ１は集電体第２領域８ｂ２よりも封口板２側に位置する。集電体第３領域８ｂ３は、封口板２に対して傾斜して配置される。集電体第３領域８ｂ３には通気孔８ｇが設けられている。通気孔８ｇは、ガス排出弁１７と集電体第２領域８ｂ２の間の空間と、負極集電部材８と電極体３の間の空間とを繋ぐ。よって、電極体３内で発生したガスが、通気孔８ｇを通じて電極体３側からガス排出弁１７側に流れることができる。なお、通気孔８ｇは、集電体第１領域８ｂ１及び集電体第２領域８ｂ２に跨るように形成されることが好ましい。
【００５０】
集電体第４領域８ｂ４には、第１負極集電体８ａが接続される。集電体第５領域８ｂ５は、集電体第１領域８ｂ１と集電体第４領域８ｂ４を繋ぐ。角形二次電池２０において、集電体第４領域８ｂ４は、封口板２に対して略平行に配置される。封口板２に対して垂直な方向において、封口板２と集電体第１領域８ｂ１の間の距離は、封口板２と集電体第４領域８ｂ４の間の距離より小さい。また、封口板２に対して垂直な方向において、封口板２と集電体第４領域８ｂ４の間の距離は、封口板２と集電体第２領域８ｂ２の間の距離より小さい。
なお、第１負極集電体８ａを用いず、第２負極集電体８ｂを負極外部端子９に接続することができる。この場合は、集電体第４領域８ｂ４及び集電体第５領域８ｂ５を設けず、集電体第１領域８ｂ１に負極外部端子９を接続することができる。
【００５１】
集電体第２領域８ｂ２は、ガス排出弁１７と電極体３の間であってガス排出弁１７と対向するに配置される金属製の遮蔽部材に相当する。
第２負極集電体８ｂの集電体第２領域８ｂ２には、封口板２に向かって延びる遮蔽部材壁部８ｈが設けられている。封口板２の短手方向における、集電体第２領域８ｂ２の両端にそれぞれ遮蔽部材壁部８ｈが設けられている。集電体第２領域８ｂ２に遮蔽部材壁部８ｈが設けられていると、集電体第２領域８ｂ２が封口板２側に動き集電体第２領域８ｂ２がガス排出弁１７を塞ぐことを防止できる。なお、第２負極集電体８ｂは一枚の板材を折り曲げ加工したものであることが好ましい。この場合、遮蔽部材壁部８ｈは、集電体第２領域８ｂ２の端部から折れ曲がるようにして形成される。
【００５２】
第２負極集電体８ｂの集電体第４領域８ｂ４には、集電体開口８ｙ及び集電体第１凹部８ｆが設けられている。
【００５３】
集電体第２領域８ｂ２には、集電体第１領域８ｂ１の厚みよりも、厚みの薄い領域が形成されている。これにより、遮蔽部となる集電体第２領域８ｂ２が占める体積が低減されるため、より効果的にガスを排出することができる。
【００５４】
図６及び図７に示すように、第１負極集電体８ａには、集電体突起８ｘが設けられている。そして、図９及び図１０に示すように、第２負極集電体８ｂには集電体開口８ｙが設けられている。図９に示すように、第１負極集電体８ａの集電体突起８ｘが、第２負極集電体８ｂの集電体開口８ｙ内に位置するようにして、第２負極集電体８ｂを内部側絶縁部材１２上に配置する。そして、第１負極集電体８ａの集電体突起８ｘと第２負極集電体８ｂの集電体開口８ｙの縁部をレーザ等のエネルギー線の照射により溶接する。これにより、第１負極集電体８ａと第２負極集電体８ｂが接続される。なお、図１０に示すように、第２負極集電体８ｂの集電体開口８ｙの周囲には集電体第１凹部８ｆが設けられている。即ち、集電体第１凹部８ｆの中央に、集電体開口８ｙが形成されている。集電体第１凹部８ｆにおいて、第１負極集電体８ａと第２負極集電体８ｂが溶接接続されている。また、第２負極集電体８ｂには、第２正極集電体６ｂと同様にターゲット孔８ｅが設けられている。
【００５５】
図９に示すように、第１負極集電体８ａの内部側絶縁部材１２と対向する面であって、集電体突起８ｘの裏側には集電体第２凹部８ｗが形成されている。これにより、第１負極集電体８ａと第２負極集電体８ｂの間により大きな溶接接続部を形成し易くなるため好ましい。また、集電体第２凹部８ｗが形成されていることにより、第１負極集電体８ａと第２負極集電体８ｂを溶接接続する際に、溶接時の熱により内部側絶縁部材１２が損傷することを防止できる。
【００５６】
なお、集電体突起６ｘ及び集電体突起８ｘはそれぞれ非真円であることが好ましく、方形状、楕円状やトラック形状であることが好ましい。
【００５７】
＜第１絶縁部材と第２絶縁部材の接続＞
上述のように正極タブ４０と正極外部端子７とを電気的に接続し、負極タブ５０と負極外部端子９とを電気的に接続した後、第１絶縁部材と第２絶縁部材を接続することが好ましい。
【００５８】
図１２は、第１絶縁部材としての内部側絶縁部材１２と第２絶縁部材８０の斜視図である。内部側絶縁部材１２は、封口板２の内面と対向する第１絶縁部材本体部１２ａを有する。第１絶縁部材本体部１２ａは板状であることが好ましい。第１絶縁部材本体部１２ａは、貫通孔１２ｄを有し、この貫通孔１２ｄに負極外部端子９が挿入される。内部側絶縁部材１２の第１絶縁部材本体部１２ａの短手方向における両端には、電極体３に向かって突出する一対の第１側壁１２ｂが設けられている。一対の第１側壁１２ｂのそれぞれの外面には接続用凹部１２ｅが設けられている。また、内部側絶縁部材１２の第１絶縁部材本体部１２ａの長手方向における両端には、電極体３に向かって突出する一対の第２側壁１２ｃが設けられている。第１絶縁部材本体部１２ａにおいて、ガス排出弁１７と対向する部分には開口１２ｆが設けられている。
【００５９】
第２絶縁部材８０は、封口板２と対向するように配置される第２絶縁部材本体部８０ａを有する。第２絶縁部材本体部８０ａは、封口板２と電極体３の間に配置される。第２絶縁部材本体部８０ａは、封口板２の長手方向において、中央に幅広部８０ａ１を有し、幅広部８０ａ１の両側には幅広部８０ａ１の幅よりも幅が小さい幅狭部８０ａ２を有する。封口板２の短手方向において、第２絶縁部材本体部８０ａの幅広部８０ａ１の両端には、第２絶縁部材本体部８０ａから封口板２に向かって延びる一対の側壁８０ｂが設けられている。また、封口板２の短手方向において、第２絶縁部材本体部８０ａの幅広部８０ａ１の両端には、第２絶縁部材本体部８０ａから封口板２に向かって延びる一対の接続部８０ｃが設けられている。なお、側壁８０ｂと接続部８０ｃは封口板２の長手方向において間隔をおいて設けられていることが好ましい。これにより、一対の接続部８０ｃを容易に変形させることができるため、接続部８０ｃを第１絶縁部材としての内部側絶縁部材１２に接続する際、第２絶縁部材８０が損傷・破損することを確実に防止できる。
【００６０】
側壁８０ｂの上端を封口板２の内面に接触されることが好ましい。なお、側壁８０ｂの高さ（第２絶縁部材本体部８０ａから側壁８０ｂの上端までの長さ）を、接続部８０ｃの高さ（第２絶縁部材本体部８０ａから接続部８０ｃの上端までの長さ）より大きくすることができる。
【００６１】
第２絶縁部材８０の接続部８０ｃは、第２絶縁部材８０の第２絶縁部材本体部８０ａから封口板２に向かって延びる縦壁８０ｃ１と、縦壁８０ｃ１の内側面から第１絶縁部材としての内部側絶縁部材１２に向かって突出する突出部８０ｃ２を有する。そして、この突出部８０ｃ２が、第１絶縁部材としての内部側絶縁部材１２の接続用凹部１２ｅに嵌合される。これにより、第１絶縁部材としての内部側絶縁部材１２と第２絶縁部材８０が接続される。なお、第１絶縁部材としての内部側絶縁部材１２の第１側壁１２ｂの封口板２側の端部に接続用凹部を設け、第１絶縁部材としての内部側絶縁部材１２と封口板２の間に突出部８０ｃ２が配置されるようにしてもよい。
【００６２】
＜電極体作製＞
図１０における第１の電極体要素３ａの上面と第２の電極体要素３ｂの上面とが直接ないし他の部材を介して接するように第１正極タブ群４０ａ、第２正極タブ群４０ｂ、第１負極タブ群５０ａ及び第２負極タブ群５０ｂを湾曲させる。これにより、第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂを纏めて、一つの電極体３とする。なお、第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂを、テープ等により一つに纏めることが好ましい。あるいは、第１の電極体要素３ａと第２の電極体要素３ｂを、箱状ないし袋状に成形した絶縁シート１４内に配置して、一つに纏めることが好ましい。
【００６３】
＜角形二次電池の組み立て＞
封口板２に取り付けられた電極体３を絶縁シート１４で覆い、角形外装体１に挿入する。なお、絶縁シート１４は平板上のものを箱状ないし袋状に曲げ成形したものであることが好ましい。そして、封口板２と角形外装体１をレーザ溶接等により接合し、角形外装体１の開口を封口する。その後、電解質溶媒及び電解質塩を含有する非水電解液を封口板２に設けられた電解液注液孔１５から電池ケース１００に注液する。そして、電解液注液孔１５を封止栓１６で封止する。
【００６４】
＜角形二次電池２０について＞
角形二次電池２０においては、封口板２に固定された第１絶縁部材としての内部側絶縁部材１２に、第２絶縁部材８０が接続されている。したがって、角形二次電池２０に振動や衝撃が加わった際に、第２絶縁部材８０が電池ケース１００内で大きく動くことを抑制できる。よって、第２絶縁部材８０の位置ズレにより生じる可能性がある予期しない短絡を、確実に防止できる。あるいは、第２絶縁部材８０が電池ケース１００内部で動き、第２絶縁部材８０が正極タブ４０ないし負極タブ５０を損傷させることを防止できる。
【００６５】
なお、第１正極タブ群４０ａと第２正極タブ群４０ｂの間に第２絶縁部材８０の一方の幅狭部８０ａ２が配置され、第１負極タブ群５０ａと第２負極タブ群５０ｂの間に第２絶縁部材８０の他方の幅狭部８０ａ２が配置されることが好ましい。また、封口板２の長手方向において、第１正極タブ群４０ａ及び第２正極タブ群４０ｂと、第１負極タブ群５０ａ及び第２負極タブ群５０ｂの間に第２絶縁部材８０の幅広部８０ａ１が配置されることが好ましい。このような構成であると、第２絶縁部材８０がタブを損傷させることをより確実に防止できる。なお、第２絶縁部材８０は、必ずしも幅広部と幅狭部を有する必要はない。
【００６６】
封口板２の短手方向において、第２絶縁部材８０の第２絶縁部材本体部８０ａの幅広部８０ａ１の両端には、第２絶縁部材本体部８０ａから封口板２に向かって延びる一対の側壁８０ｂが設けられている。このような構成であると、第２絶縁部材８０の第２絶縁部材本体部８０ａと封口板２の間にガスの流路を確実に確保できる。即ち、第２絶縁部材本体部８０ａがガス排出弁１７を塞ぐことをより確実に防止できる。よって、第２絶縁部材８０がガス排出弁１７からのガス排出を阻害することを防止できる。また、第２絶縁部材８０がガス弁に接触することを防止できる。
【００６７】
封口板２の長手方向において、側壁８０ｂの長さは、第２絶縁部材本体部８０ａの長さよりも短いことが好ましい。これにより、ガス排出弁１７が作動したとき、電極体３内で発生したガスを電池ケース１００の外部によりスムーズに排出できる。
【００６８】
なお、側壁８０ｂと接続部８０ｃを別々に設ける必要はない。例えば、第２絶縁部材８０において、側壁８０ｂに突出部を設け、第１絶縁部材としての内部側絶縁部材１２と接続される接続部とすることもできる。
【００６９】
第１絶縁部材としての内部側絶縁部材１２及び第２絶縁部材８０は樹脂製であることが好ましく。例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ペルフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、又はエチレン・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等からなるものを用いることができる。
【００７０】
図１３は、第１負極タブ群５０ａ及び第２負極タブ群５０ｂと、第２負極集電体８ｂとの接続部近傍の封口板２の短手方向に沿った断面図である。図１３に示すように、第１の電極体要素３ａの第１負極タブ群５０ａと、第２の電極体要素３ｂの第２負極タブ群５０ｂとが、それぞれ第２負極集電体８ｂに溶接接続されている。そして、第２絶縁部材８０の幅狭部８０ａ２が、第１負極タブ群５０ａと第２負極タブ群５０ｂの間に配置されている。
【００７１】
このような構成によると、第２負極集電体８ｂと第１負極タブ群５０ａの付け根部分の間、及び、第２負極集電体８ｂと第２負極タブ群５０ｂの付け根部分の間に空間Ｓが確保できる。空間Ｓが、電極体３内で発生したガスのガス排出弁１７への流路となる。このため上述の構成によると、角形二次電池に異常が生じた場合に、ガスをスムーズに電池ケース外に排出できるため、より信頼性の高い角形二次電池となる。
【００７２】
第２絶縁部材８０の幅狭部８０ａ２において、第１負極タブ群５０ａないし第２負極タブ群５０ｂと対向するコーナー部Ｃは面取りされていることが好ましい。これにより、第２絶縁部材８０の幅狭部８０ａ２により、第１負極タブ群５０ａないし第２負極タブ群５０ｂが損傷することを確実に防止できる。
【００７３】
なお、負極側と同様、正極側においても、第１の電極体要素３ａの第１正極タブ群４０ａと、第２の電極体要素３ｂの第２正極タブ群４０ｂとの間に、第２絶縁部材８０の幅狭部８０ａ２が配置される。これにより、第２正極集電体６ｂと第１正極タブ群４０ａの付け根部分の間、及び、第２正極集電体６ｂと第２正極タブ群４０ｂの付け根部分の間に空間が確保できる。
【００７４】
角形二次電池２０においては、ガス排出弁１７と電極体３の間であってガス排出弁１７と対向する位置に、負極集電部材８の一部（第２負極集電体８ｂの集電体第２領域８ｂ２）が配置されている。よって、電極体３で発生した高温の溶融物や火花等がガス排出弁１７から噴出することを抑制できる。なお、第２負極集電体８ｂは、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、鉄、又はステンレス等の鉄合金等からなることが好ましい。
【００７５】
また、封口板２に対して垂直な方向において、封口板２と集電体第１領域８ｂ１の間の距離は、封口板２と集電体第２領域８ｂ２の間の距離より小さい。このような構成であると、ガス排出弁１７と集電体第２領域８ｂ２の間のスペースを確保することができる。また、集電体第２領域８ｂ２の横のスペースに、集電体第１領域８ｂ１に接続される負極タブ５０が配置される。このため、電池ケース１００内のスペースをより効率的に活用できる。よって、より体積エネルギー密度が高く、且つ信頼性の高い二次電池となる。
【００７６】
図１４は、ガス排出弁１７、第２負極集電体８ｂの集電体第２領域８ｂ２の封口板２の短手方向に沿った断面図である。集電体第２領域８ｂ２には、集電体第２領域８ｂ２から封口板２に向かって延びる遮蔽部材壁部８ｈが設けられている。このため、集電体第２領域８ｂ２がガス排出弁１７側に移動し、集電体第２領域８ｂ２がガス排出弁１７を塞ぐことを確実に防止できる。また、遮蔽部材壁部８ｈが金属製であるため、角形二次電池２０が高温となっても、遮蔽部材壁部８ｈが溶融し難い。なお、封口板２と遮蔽部材壁部８ｈの間には、内部側絶縁部材１２が配置されている。これにより、遮蔽部材壁部８ｈが封口板２と直接接触することを防止できる。
【００７７】
更に、第２負極集電体８ｂには、通気孔８ｇが設けられている。これにより、よりスムーズに排気が行われる。なお、通気孔８ｇが配置される位置は、角形二次電池２０を封口板２に対して垂直方向から見たときに、ガス排出弁１７と重ならない位置に設けることが好ましい。
【００７８】
また、集電体第２領域８ｂ２においてガス排出弁１７と対向し遮蔽部材となる部分は、封口板の短手方向における幅が、集電体第１領域８ｂ１の幅よりも小さいことが好ましい。これにより、角形二次電池２０の内部抵抗を増加させることなく、二次電池の重量の増加を抑制できる。
また、集電体第２領域８ｂ２には、封口板２の短手方向における幅が小さくなるくびれ部８ｉが形成されていることが好ましい。くびれ部８ｉの両側に形成されたスリット状の隙間はガスの通路と成り得る。
【００７９】
なお、第２絶縁部材８０は必須の構成ではなく、第２絶縁部材８０を配置しなくてもよい。このような場合、図１５に示すように、第２負極集電体８ｂの集電体第２領域８ｂ２の電極体３側の面には絶縁層９１を設けることが好ましい。絶縁層９１は、集電体第２領域８ｂ２に樹脂を塗布したり、絶縁テープを貼付けたりして形成することができる。
【００８０】
また、第２負極集電体８ｂの集電体第２領域８ｂ２と封口板２の間に配置される絶縁部材を、内部側絶縁部材１２の一部ではなく、内部側絶縁部材１２と別部品とすることもできる。この場合、第２負極集電体８ｂの集電体第２領域８ｂ２が樹脂部材中に配置されるように、集電体第２領域８ｂ２を樹脂モールドしたものとすることもできる。
【００８１】
≪変形例≫
図１６は、変形例に係る角形二次電池２００の封口板の長手方向に沿った封口板近傍
の断面図である。
開口を有する角形外装体１０１内に正極板及び負極板を含む電極体１０３が配置されている。角形外装体１０１の開口は、封口板１０２により封口されている。角形外装体１０１と封口板１０２により電池ケースが構成されている。角形外装体１０１と電極体１０３の間には箱状に成型された絶縁シート１１８が配置されている。角形外装体１０１及び封口板１０２は、アルミニウム、アルミニウム合金、又はステンレス等から構成されることが好ましい。電極体１０３については、例えば上述の実施形態の構成とすることができる。
【００８２】
正極板に接続された正極タブ１０４は、正極集電部材１０６を介して正極外部端子１０８に接続されている。電池ケース外において正極外部端子１０８には、正極外部導電部材１１０が接続されている。封口板１０２と正極集電部材１０６の間には樹脂製の内部側絶縁部材１１２が配置されている。正極外部導電部材１１０と封口板２の間には、樹脂製の外部側絶縁部材１１３が配置されている。
外部側絶縁部材１１３には開口１１３ａが設けられている。開口１１３ａ内には、正極外部導電部材１１０の接続突起１１０ａが配置され、正極外部導電部材１１０の接続突起１１０ａが封口板１０２と接している。このため、封口板１０２は正極板に電気的に接続されている。
【００８３】
負極板に接続された負極タブ１０５は、負極集電部材１０７を介して負極外部端子１０９に接続されている。電池ケース外において負極外部端子１０９には、負極外部導電部材１１１が接続されている。封口板１０２と負極集電部材１０７の間には樹脂製の内部側絶縁部材１１４が配置されている。負極外部導電部材１１１と封口板２の間には、樹脂製の外部側絶縁部材１１５が配置されている。
【００８４】
封口板１０２には、電池ケース内の圧力が所定以上となった時に破断し、電池ケース内のガスを電池ケース外に排出するガス排出弁１１６が設けられている。また、封口板１０２には、電池ケース内の圧力が所定以上となった時に反転するように変形する変形板１１７が設けられている。変形板１１７が変形することにより、変形板１１７が負極外部導電部材１１１と接触し、正負極が短絡する。
このような構成を有すると、角形二次電池２００が過充電状態なり電池ケース内の圧力が上昇した際、正負極が短絡し、更なる過充電の進行を抑制できる。あるいは、電極体１０３内のエネルギーを放出できる。なお、正極集電部材１０６ないし正極外部導電部材１１０にはヒューズ部を設け、短絡電流によりヒューズ部が溶断するようにすることがより好ましい。なお、変形板１１７の変形に伴う正負極の短絡が生じる電池ケース内の圧力は、ガス排出弁１７が破断する圧力よりも低い値に設定する。
【００８５】
封口板１０２には電解液注液孔１１９が設けられている。角形外装体１０１内に電解液を注液した後、電解液注液孔１１９は封止栓１２０により封口される。
【００８６】
封口板１０２の電極体１０３側の面には、金属製の遮蔽部材１３０が接続されている。遮蔽部材１３０は、電池ケース内においてガス排出弁１１６と対向するように配置される。これにより、電極体３で発生した高温の溶融物や火花等がガス排出弁１１６から噴出することを抑制できる。なお、遮蔽部材１３０は、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、鉄、ステンレス等の鉄合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金等からなることが好ましい。また、遮蔽部材１３０は、封口板１０２を構成する金属の融点よりも高い融点を有する金属からなることが好ましい。
【００８７】
図１７は遮蔽部材１３０の斜視図である。図１７においては、電極体１０３側を上方、封口板１０２側を下方として記載している。
遮蔽部材１３０は、遮蔽部材本体部１３０ａ、遮蔽部材本体部１３０ａの端部から封口板１０２に向かって延びる脚部１３０ｂ、脚部１３０ｂの先端側に設けられた遮蔽部材接続部１３０ｃを有する。遮蔽部材本体部１３０ａがガス排出弁１１６と対向するように配置される。また、遮蔽部材接続部１３０ｃが封口板１０２と接続される。脚部１３０ｂにより、遮蔽部材本体部１３０ａが封口板１０２から間隔を置いて配置される。
【００８８】
脚部１３０ｂは４箇所に形成され、脚部１３０ｂ同士の間には隙間１３０ｄ、隙間１３０ｅが形成される。なお、図１７において、左側と右側にそれぞれ隙間１３０ｄが設けられ、手前側と奥側にそれぞれ隙間１３０ｅが設けられる。
【００８９】
遮蔽部材１３０と封口板１０２の接続方法は特に限定されない。例えば、溶接、接着剤による貼付け、嵌合、あるいはカシメ等により接続することができる。
【００９０】
図１８は、遮蔽部材１３０の遮蔽部材接続部１３０ｃと封口板１０２の接続部近傍の封口板１０２の長手方向に沿った断面図である。また、図１８は、封口板１０２と遮蔽部材１３０を溶接接続する例を示す図である。封口板１０２の電極体１０３側の面には、突起１０２ｂが設けられており、遮蔽部材１３０の遮蔽部材接続部１３０ｃと突起１０２ｂとをレーザ等により溶接接続することができる。なお、突起１０２ｂは、遮蔽部材１３０の遮蔽部材接続部１３０ｃにおいて、脚部１３０ｂが位置する側とは反対側の端部側に配置されることが好ましい。また、突起１０２ｂは、遮蔽部材１３０の複数の遮蔽部材接続部１３０ｃのそれぞれに当接する位置に複数設けられることが好ましい。
【００９１】
図１９は、遮蔽部材１３０と封口板１０２の接続方法を示す図であり、封口板１０２の電極体１０３側の面を示す図である。図１９に示すように、遮蔽部材１３０の遮蔽部材接続部１３０ｃに切り欠き１３０ｙを設け、この切り欠き１３０ｙに封口板１０２に設けた突起１０２ｃを嵌合させ、遮蔽部材接続部１３０ｃと突起１０２ｃを溶接接続することができる。
【００９２】
図２０は、遮蔽部材１３０と封口板１０２の接続方法を示す図であり、封口板１０２の電極体１０３側の面を示す図である。図２０に示すように、遮蔽部材１３０の遮蔽部材接続部１３０ｃに開口１３０ｚを設け、封口板１０２に設けた突起１０２ｃを開口１３０ｚ内に配置し、遮蔽部材接続部１３０ｃと突起１０２ｃを溶接接続することができる。
【００９３】
なお、図１９又は図２０に示した形態において、溶接に代えて、あるいは溶接に加えて、突起１０２ｃを遮蔽部材接続部１３０ｃ上にカシメ固定してもよい。あるいは、遮蔽部材接続部１３０ｃを変形させ、突起１０２ｃに固定してもよい。
突起１０２ｃをカシメる方法、あるいは遮蔽部材接続部１３０ｃを変形させる方法であれば、遮蔽部材１３０と封口板１０２の溶接が困難な場合であっても、遮蔽部材１３０と封口板１０２を容易に接続できる。
【００９４】
遮蔽部材を図２１に示す形状とすることもできる。図２１は、遮蔽部材２３０の斜視図であり、図１７に対応する図である。遮蔽部材本体部２３０ａにおいて、封口板の短手方向の両端部からそれぞれ、二つの脚部２３０ｂが封口板側に延びている。脚部２３０ｂにはそれぞれ遮蔽部材接続部２３０ｃが設けられ、遮蔽部材接続部２３０ｃは封口板に接続される。また、脚部２３０ｂ同士の間には、隙間２３０ｄ、隙間２３０ｅが形成される。
【００９５】
図２２は、負極側の内部側絶縁部材１１４を示す図である。図２２において、（ａ）は内部側絶縁部材１１４の電極体１０３側の面を示す図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＥ−Ｅ線に沿った断面図である。
内部側絶縁部材１１４は、封口板１０２の内面に沿って配置される絶縁部材本体部１１４ａを有する。絶縁部材本体部１１４ａには、負極外部端子１０９が挿入される端子挿入穴１１４ｂが設けられている。また、絶縁部材本体部１１４ａにおいて、封口板１０２に設けられた変形板１１７と対向する位置に貫通孔１１４ｃが設けられている。
【００９６】
図１６及び図２２に示すように、絶縁部材本体部１１４ａには、電極体１０３に向かって突出する突出部１１４ｄが設けられている。この突出部１１４ｄの電極体１０３側の端部の位置は、遮蔽部材１３０の電極体１０３側の端部よりも電極体１０３側に位置することが好ましい。このような構成であると、電極体１０３が封口板１０２側に移動したとしても、電極体１０３が遮蔽部材１３０と接触することを防止できる。なお、突出部１１４ｄは、遮蔽部材１３０の近傍に設けられることが好ましい。
【００９７】
なお、内部側絶縁部材１１４の突出部１１４ｄは必須の構成ではない。遮蔽部材１３０の遮蔽部材本体部１３０ａの電極体１０３側の面に絶縁層を形成することもできる。
【００９８】
図２３は、正極側の内部側絶縁部材１１２を示す図である。図２３において、（ａ）は内部側絶縁部材１１２の電極体１０３側の面を示す図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＦ−Ｆ線に沿った断面図である。
内部側絶縁部材１１２は、封口板１０２の内面に沿って配置される絶縁部材本体部１１２ａを有する。絶縁部材本体部１１２ａには、正極外部端子１０８が挿入される端子挿入穴１１２ｂが設けられている。また、絶縁部材本体部１１２ａにおいて、封口板１０２に設けられた電解液注液孔１１９と対向する位置に貫通孔１１２ｃが設けられている。
【００９９】
図１６及び図２３に示すように、絶縁部材本体部１１２ａには、電極体１０３に向かって突出する突出部１１２ｄが設けられている。この突出部１１２ｄの電極体１０３側の端部の位置は、遮蔽部材１３０の電極体１０３側の端部よりも電極体１０３側に位置することが好ましい。このような構成であると、電極体１０３が封口板１０２側に移動したとしても、電極体１０３が遮蔽部材１３０と接触することを防止できる。なお、突出部１１２ｄは、遮蔽部材１３０の近傍に設けられることが好ましい。
【０１００】
図２４は他の変形例に係る角形二次電池の封口板１０２、ガス排出弁１１６、遮蔽部材の遮蔽部材本体部３３０ａの封口板１０２の短手方向に沿った断面図である。図２４に示すように、遮蔽部材においてガス排出弁１１６と対向する部分の断面をＶ字状とすることができる。このような形状であれば、よりスムーズにガスを排気することができる。
【０１０１】
＜その他＞
電極体が複数枚の正極板及び複数枚の負極板を有する積層型電極体の場合や、電極体が巻回電極体であり、その巻回軸が封口板に対して垂直な方向になるように配置される場合、電極体において、正極板の先端部、負極板の先端部、及びセパレータの先端部が封口板側に位置することが好ましい。このような構成であると、封口板に電解液注液孔が設けられている場合、電極体への電解液の注液性が向上する。
このような場合、負極板における負極活物質合剤層の封口板側の端部よりも、セパレータの封口板側の端部が、封口板２側に突出していることが好ましい。また、電極体において、正極板における正極活物質合剤層の封口板側の端部よりも、セパレータの封口板側の端部が、封口板側に突出していることが好ましい。また、正極板とセパレータが接着層により接着され、負極板とセパレータが接着層により接着されていることが好ましい。このような構成であると、第２絶縁部材に、正極活物質合剤層及び負極活物質合剤層が接触し正極活物質合剤層ないし負極活物質合剤層が損傷することを確実に防止できる。
【０１０２】
上述の実施形態においては、電極体３が二つの電極体要素３ａ、３ｂからなる例を示したが、これに限定されない。電極体３が一つの積層型電極体であってもよい。また、電極体３が、長尺状の正極板と長尺状の負極板をセパレータを介して巻回した一つの巻回型電極体であってもよい。また、二つの電極体要素３ａ、３ｂは、それぞれ積層型電極体に限定されず、長尺状の正極板と長尺状の負極板をセパレータを介して巻回した巻回型電極体であってもよい。
【０１０３】
上述の実施形態においては、積層型電極体を用いる例を示したが、巻回電極体を用いてもよい。また、角形外装体内の配置される巻回電極体の向きについても特に限定されない。
【０１０４】
上述の実施形態では第１絶縁部材と第２絶縁部材を接続する例を示したが、第１絶縁部材と第２絶縁部材を接続しなくてもよい。また、第２絶縁部材を用いなくてもよい。
【０１０５】
角形二次電池の体積エネルギー密度は、３００Ｗｈ／Ｌ以上であることが好ましい。角形二次電池の体積エネルギー密度は、（角形二次電池の出力［Ｗｈ］／角形二次電池の体積［Ｌ］）により求められる。
また、角形二次電池の電池容量は２０Ａｈ以上であることが好ましく、３０Ａｈ以上であることがより好ましい。
【０１０６】
本発明は、封口板側に、正極板及び負極板の端部が配置される場合、特に効果的である。
【符号の説明】
【０１０７】
２０・・・角形二次電池、１・・・角形外装体、２・・・封口板、２ａ・・・正極端子取り付け孔、２ｂ・・・負極端子取り付け孔、１００・・・電池ケース、３・・・電極体、３ａ・・・第１の電極体要素、３ｂ・・・第２の電極体要素、４・・・正極板、４ａ・・・正極芯体、４ｂ・・・正極活物質合剤層、４ｄ・・・正極保護層、４０・・・正極タブ、４０ａ・・・第１正極タブ群、４０ｂ・・・第２正極タブ群、５・・・負極板、５ａ・・・負極芯体、５ｂ・・・負極活物質合剤層、５０・・・負極タブ、５０ａ・・・第１負極タブ群、５０ｂ・・・第２負極タブ群、６・・・正極集電部材、６ａ・・・第１正極集電体、６ｃ・・・薄肉部、６ｘ・・・集電体突起、６ｗ・・・集電体第２凹部、６ｂ・・・第２正極集電体、６ｂ１・・・集電体第１領域、６ｂ２・・・集電体第２領域、６ｂ３・・・集電体第３領域、６ｅ・・・ターゲット孔、６ｆ・・・集電体第１凹部、６ｙ・・・集電体開口、６ｚ・・・開口部、７・・・正極外部端子、７ａ・・・端子封止部材、７ｘ・・・金属部材、７ｙ・・・ゴム部材、７ｂ・・・端子貫通孔、８・・・負極集電部材、８ａ・・・第１負極集電体、８ｘ・・・集電体突起、８ｗ・・・集電体第２凹部、８ｂ・・・第２負極集電体、８ｂ１・・・集電体第１領域、８ｂ２・・・集電体第２領域、８ｂ３・・・集電体第３領域、８ｂ４・・・集電体第４領域、８ｂ５・・・集電体第５領域、８ｅ・・・ターゲット孔、８ｆ・・・集電体第１凹部、８ｇ・・・通気孔、８ｈ・・・遮蔽部材壁部、８ｉ・・・くびれ部、８ｙ・・・集電体開口、９・・・負極外部端子、１０・・・内部側絶縁部材、１１・・・外部側絶縁部材、１２・・・内部側絶縁部材、１２ａ・・・第１絶縁部材本体部、１２ｂ・・・第１側壁、１２ｃ・・・第２側壁、１２ｄ・・・貫通孔、１２ｅ・・・接続用凹部、１２ｆ・・・開口、１３・・・外部側絶縁部材、１４・・・絶縁シート、１５・・・電解液注液孔、１６・・・封止栓、１７・・・ガス排出弁、６０・・・電流遮断機構、６１・・・導電部材、６２・・・変形板、６３・・・第３絶縁部材、６３ｂ・・・絶縁部材開口、６３ｃ・・・絶縁部材突起、６３ｘ・・・絶縁部材第１領域、６３ｙ・・・絶縁部材第２領域、６３ｚ・・・絶縁部材第３領域、７０・・・固定部、８０・・・第２絶縁部材、８０ａ・・・第２絶縁部材本体部、８０ａ１・・・幅広部、８０ａ２・・・幅狭部、８０ｂ・・・側壁、８０ｃ・・・接続部、８０ｃ１・・・縦壁、８０ｃ２・・・突出部、９０・・・溶接接続部、９１・・・絶縁層、２００・・・角形二次電池、１０１・・・角形外装体、１０２・・・封口板、１０２ｂ・・・突起、１０２ｃ・・・突起、１０３・・・電極体、１０４・・・正極タブ、１０５・・・負極タブ、１０６・・・正極集電部材、１０７・・・負極集電部材、１０８・・・正極外部端子、１０９・・・負極外部端子、１１０・・・正極外部導電部材、１１０ａ・・・接続突起、１１１・・・負極外部導電部材、１１２・・・内部側絶縁部材、１１２ａ・・絶縁部材本体部、１１２ｂ・・・端子挿入穴、１１２ｃ・・・貫通孔、１１２ｄ・・・突出部、１１３・・・外部側絶縁部材、１１３ａ・・・開口、１１４・・・内部側絶縁部材、１１４ａ・・絶縁部材本体部、１１４ｂ・・・端子挿入穴、１１４ｃ・・・貫通孔、１１４ｄ・・・突出部、１１５・・・外部側絶縁部材、１１６・・・ガス排出弁、１１７・・・変形板、１１８・・・絶縁シート、１１９・・・電解液注液孔、１２０・・・封止栓、１３０・・・遮蔽部材、１３０ａ・・・遮蔽部材本体部、１３０ｂ・・・脚部、１３０ｃ・・・遮蔽部材接続部、１３０ｄ・・・隙間、１３０ｅ・・・隙間、１３０ｚ・・・開口、２３０・・・遮蔽部材、２３０ａ・・・遮蔽部材本体部、２３０ｂ・・・脚部、２３０ｃ・・・遮蔽部材接続部、２３０ｄ・・・隙間、２３０ｅ・・・隙間、３３０ａ・・・遮蔽部材本体部
【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】
2018079423.tif 000017
【図１６】
2018079423.tif 000018
【図１７】
2018079423.tif 000019
【図１８】
2018079423.tif 000020
【図１９】
2018079423.tif 000021
【図２０】
2018079423.tif 000022
【図２１】
2018079423.tif 000023
【図２２】
2018079423.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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2018079423.tif 000028
2018079423.tif 000029
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