(57)【要約】【課題】接続するときに接続ミスを生じない二次電池を提供する。【解決手段】リチウムイオン二次電池２０は、捲回電極群を収容する電池容器７、１３と、捲回電極群の正負極板に一側が接続された正負極導電板と、電池容器の外部に設けられた板状の正負極外部端子９、１１と、正負極外部端子に接続されているとともに、電池容器の外部で突設され、正負極外部端子を外部接続するための正負極接続端子１０、１２と、電池容器内において正負極導電板の他側に一側がそれぞれ接続され、電池容器外において他側が正負極外部端子にそれぞれ接続されたピン状の正負極接続導体４、５と、を備えており、正負極接続導体４、５の間に正極接続端子１０が位置している。【選択図】図２
2012009319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板と負極板とをセパレータを介して配置した発電要素群と、
前記発電要素群を収容する角形電池容器と、
前記発電要素群の正負極板に一側がそれぞれ接続された正負極導電板と、
前記電池容器の外部に設けられた板状の正負極外部端子と、
前記正負極外部端子にそれぞれ接続されているとともに、前記電池容器の外部で突設され、前記正負極外部端子をそれぞれ外部接続するための正負極接続端子と、
前記電池容器内において前記正負極導電板の他側に一側がそれぞれ接続され、前記電池容器外において他側が前記正負極外部端子にそれぞれ接続されたピン状の正負極接続導体と、
を備え、
前記正負極接続導体の間に前記正負極接続端子のいずれか一方が位置することを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記正負極接続導体の間に前記正極接続端子が位置することを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記正極接続端子は前記正極接続導体より前記負極接続端子寄りに配され、前記負極接続導体は前記負極接続端子より前記正極接続端子寄りに配されたことを特徴とする請求項２に記載の二次電池。
【請求項４】
前記正負極導電板は、前記正極導電板の材質がアルミニウムまたはアルミニウム合金であり、前記負極導電板の材質が銅または銅合金であるとともに、前記発電要素群の正負極板にそれぞれ接続された一側と前記正負極接続導体の一側にそれぞれ接続された他側との間の長さが、前記負極導電板より前記正極導電板が短いことを特徴とする請求項３に記載の二次電池。
【請求項５】
前記正負極導電板の他側はそれぞれ前記正負極接続導体の一側においてかしめによって前記正負極接続導体に固定されており、前記正負極接続導体はそれぞれその他側においてかしめによって絶縁部材を介して前記電池容器に固定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の二次電池を複数個組み合わせたことを特徴とする組電池。
【請求項７】
前記複数個の二次電池は金属製接続部材を介して直列接続されており、前記接続部材は前記正負極接続体との接触を避けるように接続された二次電池間の正負極接続端子に固定されていることを特徴とする請求項６に記載の組電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二次電池および組電池に係り、特に、発電要素群を収容する角形電池容器と、電池容器の外部に設けられた板状の正負極外部端子と、正負極外部端子を外部接続するための正負極接続端子とを備えた二次電池および該二次電池を複数個組み合わせた組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球環境保護の社会動向を受け、近時、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）や純正電気自動車（ＰＥＶ）用の車両駆動用二次電池の実用化、普及が急務となっている。このような車両駆動用二次電池の構造としては、正極板と負極板とをセパレータを介して配置（捲回ないし積層）した発電要素群を電解液に浸潤させて金属や樹脂製の電池容器内に密閉収容し、発電要素群を構成する正負極板にそれぞれ接続された正負極外部端子を設けたものが広く知られている。
【０００３】
これまでに実用化された二次電池では、その外形が円柱状をなしたものが殆どであった。ところが、車両駆動用二次電池では、出力や容量の向上を図るために数十から多いときには百を超える個数の二次電池をまとめて組電池や電池モジュールとし、ひとつの車両に搭載することが必要である。そこで、実装密度および放熱特性の向上を図るため、角形二次電池の実用化が研究、検討されるに至っている。
【０００４】
従来知られる角形二次電池は、通常、以下のように構成されている。電池容器は、開口部を有する有底の金属製電池缶と、電池缶の開口部を封止する金属製電池蓋とで構成されている。電池容器内には、絶縁ケースを介して発電要素群が収容されている。発電要素群は、集電箔を有する正負極板が捲回または積層されており、両端部に正負極活物質合剤の未塗工部がそれぞれ配置されている。未塗工部には、それぞれ正負極導電板の一側が超音波溶接により接合されている。
【０００５】
電池蓋には、正負極導電板の他側にそれぞれ接続された正負極接続導体が、電池蓋との電気的接触を避け、かつ、電池内部の気密を保つガスケット等のシール部材を介して固定されている。正負極接続導体は、かしめ形状となっており、外部と接続するためのネジ等の正負極接続端子を挟み板状の正負極外部端子とともに、絶縁部材を介して、電池蓋に固定されている。電池缶の開口部はレーザ（ビーム）溶接等で電池蓋により封止されている。電池缶内には注液口から電解液が注入され、注液口はレーザ溶接等により注液栓で密封されている。
【０００６】
このような角形二次電池において、電池蓋に設けた正負極接続端子と正負極接続導体との位置関係に関する技術が開示されている。例えば、特許文献１には、正極接続端子と負極接続端子とが正極接続導体と負極接続導体との間に位置した電池が、特許文献２には、正極接続端子と負極接続端子とが正極接続導体と負極接続導体との外側に位置した電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４３０４９１８号公報
【特許文献２】特開２００３−３４６７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の角形二次電池では、正極接続端子が電池蓋上で回転対称に配置されているため、複数個の二次電池を接続するときに、接続ミスにより正極同士、負極同士を誤って接続してしまう、という問題がある。また、一般に、正極導電板にはアルミニウム（合金）、負極導電板には銅（合金）が使用され、それぞれの電気抵抗と降伏応力等の機械的特性が異なるため、正負極導電板の発熱量や強度が最適化されていない、という問題もある。
【０００９】
本発明は上記事案に鑑み、接続するときに接続ミスを生じない二次電池および該二次電池を複数個組み合わせた組電池を提供することを第１の課題とし、全体発熱量を低減させるとともに信頼性の高い二次電池および該二次電池を複数個組み合わせた組電池を提供することを第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記第１の課題を解決するために、本発明の第１の態様は、二次電池であって、正極板と負極板とをセパレータを介して配置した発電要素群と、前記発電要素群を収容する角形電池容器と、前記発電要素群の正負極板に一側がそれぞれ接続された正負極導電板と、前記電池容器の外部に設けられた板状の正負極外部端子と、前記正負極外部端子にそれぞれ接続されているとともに、前記電池容器の外部で突設され、前記正負極外部端子をそれぞれ外部接続するための正負極接続端子と、前記電池容器内において前記正負極導電板の他側に一側がそれぞれ接続され、前記電池容器外において他側が前記正負極外部端子にそれぞれ接続されたピン状の正負極接続導体と、を備え、前記正負極接続導体の間に前記正負極接続端子のいずれか一方が位置することを特徴とする。
【００１１】
第１の態様では、正負極接続導体の間に正負極接続端子のいずれか一方が位置付けられることで、正極と負極との間で接続導体と接続端子との位置関係を変え回転非対称とすることが可能となるので、接続ミスをなくすことができる。このとき、正負極接続導体の間に正極接続端子が位置するようにしてもよい。
【００１２】
また、上記第２の課題を解決するために、第１の態様において、正負極導電板は、正極導電板の材質がアルミニウムまたはアルミニウム合金であり、負極導電板の材質が銅または銅合金であるとともに、発電要素群の正負極板にそれぞれ接続された一側と正負極接続導体の一側にそれぞれ接続された他側との間の長さが、負極導電板より正極導電板が短いことが好ましい。正極接続端子を正極接続導体より負極接続端子寄りに配し、負極接続導体を負極接続端子より正極接続端子寄りに配することで、正負極接続導体の間に正極接続端子が位置し、正極接続板を短くすることができる。銅（合金）よりアルミニウム（合金）の方が材料固有の電気抵抗は大きいため、負極導電板より正極導電板を短くすることにより、正極導電板の抵抗を小さくすることができるので、抵抗と電流の二乗の積で表される発熱量を小さくできる。その結果、負極導電板を短くするよりも正極接続板を短くした方が、二次電池の総発熱量を小さくすることができる。また、銅（合金）よりアルミニウム（合金）の方が降伏応力等の材料強度が低いので、正極導電板を短くすることにより、曲げモーメントを低減でき、正極導電板の強度が向上し、二次電池の信頼性を高めることができる。このとき、正負極導電板の他側はそれぞれ正負極接続導体の一側においてかしめによって正負極接続導体に固定されており、正負極接続導体はそれぞれその他側においてかしめによって絶縁部材を介して電池容器に固定されていてもよい。
【００１３】
上記第１ないし第２の課題を解決するために、本発明の第２の態様は、組電池であって、第１の態様の二次電池を複数個組み合わせたことを特徴とする。このとき、複数個の二次電池は金属製接続部材を介して直列接続されており、接続部材は正負極接続体との接触を避けるように接続された二次電池間の正負極接続端子に固定されていてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、正負極接続導体の間に正負極接続端子のいずれか一方が位置付けられることで、正極と負極との間で接続導体と接続端子との位置関係を変え回転非対称とすることが可能となるので、接続ミスをなくすことができる、という効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明が適用可能な実施形態の組電池の外観斜視図である。
【図２】実施形態の組電池を構成する二次電池の外観斜視図である。
【図３】捲回電極群の一部を巻き解いた状態を示す斜視図である。
【図４】二次電池の捲回電極群、正負極導電板および正負極接続導体の接続構造を示す分解斜視図である。
【図５】正極端子部の断面図である。
【図６】負極端子部の断面図である。
【図７】実施形態の組電池に使用されるバスバーの平面図である。
【図８】本発明が適用可能な他の実施形態の組電池の外観斜視図である。
【図９】他の実施形態の組電池に使用されるバスバーの平面図である。
【図１０】本発明が適用可能なさらに他の実施形態の組電池の外観斜視図である。
【図１１】さらに他の実施形態の組電池に使用されるバスバーの平面図である。
【図１２】本発明が適用可能な別の実施形態の組電池の外観斜視図である。
【図１３】別の実施形態の組電池を構成する二次電池の外観斜視図である。
【図１４】別の実施形態の組電池に使用されるバスバーの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明を、ハイブリッド電気自動車に搭載される車両用組電池に適用した実施の形態について説明する。
【００１７】
（構成）
＜全体構造＞
図１に示すように、本実施形態の組電池３０は、３個の角形リチウムイオン二次電池２０（以下、二次電池２０という。）が二次電池２０間を接続するためのバスバー１４により直列接続されている。
【００１８】
＜二次電池＞
〔端子部以外の構造〕
図１に示すように、二次電池２０は、外観が角形で深絞り法により開口部の短辺寸法よりも深さ寸法を大きくした有底の金属製（本例ではアルミニウム合金製）電池缶１３と、電池缶１３の開口部の周部に輪郭が合致する平板状の金属製（本例ではアルミニウム合金製）電池蓋７とを有している。
【００１９】
電池缶１３は、電池缶１３の底面に対向する面側で、電池蓋７の外周輪郭が電池缶１３の開口部の周部にレーザ溶接で接合され、電池缶１３の開口部が封止されている。電池缶１３と電池蓋７とで構成される電池容器の内部空間には、後述する捲回電極群１（図３、４参照）が電解液に浸潤され収容されている。なお、電池容器は、正負極いずれにも接続されていない中性である。
【００２０】
電池蓋７の中央部には、電池内圧が上昇したときに予め設定された圧力で開裂しガスを外部放出するための開裂弁がレーザ溶接により接合されている。開裂弁は、電池内圧が上昇したときに電池容器（電池缶１３、電池蓋７）の他の部分よりも先に開裂（破断）するように薄肉化されさらに溝が形成されており、応力集中の度合いが高められている。なお、図面中では、電解液を注液するための注液口や注液口を封口する注液栓については捨象している。
【００２１】
図３に示すように、捲回電極群１は、セパレータ１Ｃ、負極板１Ｅ、セパレータ１Ｃ、正極板１Ｄの順に重ねられて捲回され、扁平状に成形された扁平捲回構造を有している。捲回開始端部にはセパレータ１Ｃが数周巻かれており（軽量化を図るため軸芯を有しておらず）、捲回終了端部にはセパレータ１Ｃが数周捲回され、巻き解けを防止するために、セパレータ１Ｃの捲回終了端が予め片面に粘着剤が塗着されたテープで止められている。
【００２２】
正極板１Ｄは、金属箔（本例ではアルミニウム合金箔）の両面に、正極活物質として、例えば、マンガン酸リチウム等のリチウム含有遷移金属複酸化物を含む正極活物質合剤が略均等かつ略均一に塗工されており、両面とも長手方向に沿う一側に正極活物質合剤が未塗工の正極未塗工部１Ａが形成されている。
【００２３】
一方、負極板１Ｅは、金属箔（本例では銅合金箔）の両面に、負極活物質として、リチウムイオンを吸蔵、放出可能な黒鉛等の炭素材を含む負極活物質合剤が略均等かつ略均一に塗工されており、両面とも長手方向に沿う一側に負極活物質合剤が未塗工の負極未塗工部１Ｂが形成されている。
【００２４】
セパレータ１Ｃは、リチウムイオンが通過可能な微多孔性シート材で構成されており、本例では、数十μｍ厚のポリエチレンシートが用いられている。また、セパレータ１Ｃは、正極板１Ｄの正極活物質合剤の塗工部と負極板１Ｅの負極活物質合剤の塗工部とが接触しないように、両者が重なる幅方向で両者より幅広とされている。
【００２５】
正極未塗工部１Ａと負極未塗工部１Ｂとは捲回電極群１に対して互いに反対側に配置されている。捲回電極群１は、正極板１Ｄと負極板１Ｅとがセパレータ１Ｃを介して捲き返された湾曲部と、湾曲部間でほぼ平坦な（図３では垂直状の）平坦部とを有する断面長円状を呈しており、電池容器の内部空間に、湾曲部を上下とし正極未塗工部１Ａおよび負極未塗工部１Ｂを両側として収容されている。
【００２６】
図４に示すように、捲回電極群１の正極未塗工部１Ａと負極未塗工部１Ｂとは、それぞれ、金属製（本例ではアルミニウムまたはアルミニウム合金製）の正極導電板２の一側、金属製（本例では銅または銅合金製）の負極導電板３の一側（図４の下側）に接続されている。
【００２７】
正極導電板２は、略水平で丸穴が形成された水平部と、この水平部から垂直方向に折れ曲がった垂直部と、垂直部の下部両側から捲回電極群１を跨ぐように二股状に突設され垂直方向に延設された断面Ｖ字状の接合部２Ａとを有し、単一の板状部材で構成されている。なお、接合部２Ａの垂直方向の長さは、捲回電極群１の湾曲部間の平坦部の長さより小さく設定されている。
【００２８】
正極導電板２の二股状の接合部２Ａを、捲回電極群１の正極未塗工部１Ａの両側から挟むように配置し所定治具で押圧し、その状態で正極導電板２の接合部２ＡのＶ字先端部と、捲回電極群１の正極未塗工部１Ａとを超音波溶接で接合することで、正極導電板２の一側（図４の下部側）の接合部２Ａと捲回電極群１の正極板１Ｄの正極未塗工部１Ａとが接合されている。
【００２９】
正極導電板２の他側（図４の上側）となる水平部の丸穴には、金属製（本例ではアルミニウムまたはアルミニウム合金製）の正極接続導体４の一側（図４の下側）が挿通されており、正極導電板２の他側（上側）の水平部は正極接続導体４の一側（下側）に固定されている。
【００３０】
一方、負極導電板３は上述した正極導電板２と同様の構造で、同様に負極導電板３の一側の接合部３Ａと捲回電極群１の負極板１Ｅの負極未塗工部１Ｂとが接合されているが、負極導電板３の水平部は正極導電板２の水平部より長い点で、正極導電板２と相違している（図５のＬＰ、図６のＬＮも参照）。換言すれば、捲回電極群１の極板の未塗工部１Ａ、１Ｂにそれぞれ接続された一側（接合部２Ａ、３Ａ）と、接続導体４、５の一側にそれぞれ接続された他側との間の長さが、負極導電板３より正極導電板２の方が短く設定されている。また、負極接続導体５には、正極接続導体４とは電気抵抗や降伏応力等の機械的特性が異なる金属（本例では銅または銅合金）が用いられている。
【００３１】
捲回電極群１と電池缶１３との電気的接触を防止するために、捲回電極群１と電池缶１３との間には、捲回電極群１（並びに、正極導電板２の接続部２Ａ全体および垂直部の一部、負極導電板３の接続部３Ａ全体および垂直部の一部）の周部および底部を覆い、上方に開口が形成された薄肉の樹脂製（本例ではポリプロピレン製）絶縁ケース（不図示）が配置されている。
【００３２】
なお、捲回電極群１を浸潤する電解液には、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１モル／リットルの割合程度で溶解されたものを用いることができる。
【００３３】
〔端子部の構造〕
図２に示すように、二次電池２０は、電池蓋７に固定された正極端子部２１および負極端子部２２を有している。図５に示すように、正極端子部２１は、ピン状の正極接続導体４、電池蓋７と正極接続導体４とで画定される隙間を密封するガスケット６、板状の正極外部端子９、バスバー１４を固定するための（外部接続するための）正極接続端子１０（本例では角頭ボルト）、並びに、正極外部端子９および正極接続端子１０と電池蓋７との接触を防止する絶縁部材８で構成されている。
【００３４】
図４および図５に示すように、正極接続導体４は、その両側端部となる一側（下側）および他側（上側）に、それぞれかしめ加工が可能な円筒部を有している。なお、図４では両側端部のかしめ前の状態を、図５ではかしめ後の状態をそれぞれ示している。図５に示すように、正極接続導体４は、両側端部の間に、一側（下側）の円筒部の上方に径の最も大きな大径部と、大径部の上方に径が大径部より小さい中径部と、中径部の上方に中径部より小さい小径部とを有している。正極導電板２の他側（上側）の水平部は、正極接続導体４の一側（下側）の円筒部を外側に略９０°折り曲げることで、正極接続導体４の一側（下側）にかしめられて固定されている。
【００３５】
正極接続導体４は、電池蓋７、絶縁部材８および正極外部端子９にそれぞれ形成された導体挿通孔（丸孔）を貫通している。すなわち、電池蓋７および絶縁部材８に形成された導体挿通孔には、ガスケット６を介して正極接続導体４の中径部が挿通されており、正極外部端子９に形成された導体挿通孔には、正極接続導体４の小径部が挿通されている。また、正極接続導体４は、大径部と中径部との間に円形のフランジ部を有している。
【００３６】
ガスケット６は、（正極接続導体４の中径部が挿通された）筒状部と、筒状部の下側に形成された円形のフランジ部を有しており、材質としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ペルフルオロアルコキシフッ素（ＰＦＡ）等の絶縁性樹脂を用いることができる。
【００３７】
電池蓋７の背面側（電池内部側）の導体挿通孔が形成された周部は（ガスケット６のフランジ部の大きさに応じて）若干薄肉化されている。ガスケット６のフランジ部の一面側（図５に示すフランジ部の上面側）が電池蓋７の薄肉化された背面に当接しており、電池蓋７の導体挿通孔には正極接続導体４の中径部の他に、ガスケット６の筒状部が挿通されている。このため、ガスケット６は、電池蓋７に形成された導体挿通孔において、電池蓋７と正極接続導体４とで画定される隙間を密封している。なお、正極接続導体４のフランジ部およびガスケット６のフランジ部は電池缶１３内に（電池蓋７の下側に）配されている。
【００３８】
絶縁部材８は、電池外部に配置されることから強度を確保するために、硬質樹脂（本例ではポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）にガラス繊維を混入したもの）を樹脂成形することで作製されている。絶縁樹脂８は、正極外部端子９の周部を覆う形状を有しており、樹脂成形により、内部に、正極接続端子１０を構成する角頭ボルトの頭部をガタツキなく（アローワンスを極力なくして）収容する正方形状の頭部収容スペースを有している。頭部収容スペースの下方に対応する電池蓋７の部分は、いわゆるハーフトーン加工により電池内側に突出しているとともに、その中央部は平面矩形状で頭部収容スペース側に突出している。絶縁部材８はこの中央部に嵌合することで電池蓋７に固定されている（後述するように、正極接続導体４でも電池蓋７に固定されている。）。
【００３９】
正極接続端子１０を構成する角頭ボルトには、例えば、スチールにニッケルメッキが施されたものが用いられており、頭部が比較的薄肉の正方形の板状部材で構成され、軸部に雄ネジが螺設されている。正極接続端子１０は、頭部（および軸部の一部）が正極外部端子９に接触しているとともに、正極外部端子９に形成された丸孔を軸部が挿通している。従って、正極接続端子１０は電池蓋７の外部で立設（突設）されている。
【００４０】
正極接続導体４の他側（上側）の筒状部はかしめ（加工）により外側に略９０°折り曲げられかしめ部が形成されている。このかしめ部により、正極接続導体４と正極外部端子９（および正極接続端子１０）とは導通するとともに、正極外部端子９および正極接続端子１０は、ガスケット６および絶縁部材８を介して、電池蓋７との電気的接続が防止された状態で電池蓋７に固定されている。なお、上述したように、正極接続導体４の一側（下側）のかしめ部には正極導電板２の他側（上側）がかしめられており、正極導電板２の一側（下側）の接合部２Ａは正極未塗工部１Ａに接合されているので、捲回電極群１も、正極導電板２を介して、正極接続導体４により電池蓋７に支持されている。
【００４１】
図６に示すように、負極端子部２２は、原則として上述した正極端子部２１側と同様の構造を有しているが、以下の点で異なっている。まず、負極接続導体５および負極外部端子１１には銅または銅合金製のものが用いられている。なお、ガスケット６、絶縁部材８および負極接続端子１２を構成する角頭ボルトには正極端子部２１側と同じものが用いられている。また、負極端子部２２は正極端子部２１に対して回転非対称に配置されている（図２参照）。
【００４２】
図２に示すように、正極接続端子１０は、正極端子部２１の正極接続導体４と負極端子部２２の負極接続導体５との間に配置されている。換言すれば、正極接続端子１０は正極接続導体４より負極端子部２２（負極接続端子１１）寄りに配されており、負極接続導体５は負極接続端子１２より正極端子部２１（正極接続端子１０）寄りに配されている。つまり、正極端子部２１と負極端子部２２とは回転非対称に配置されている。この配置構成により、上述したように、正極導電板２の水平部の長さＬＰ（図５参照）が負極導電板３の水平部の長さＬＮ（図６参照）より短く（ＬＰ＜ＬＮ）、捲回電極群１の極板の未塗工部１Ａ、１Ｂにそれぞれ接続された一側と、接続導体４、５の一側にそれぞれ接続された他側との間の長さが、負極導電板３より正極導電板２の方を短くすることができる。
【００４３】
＜組電池の詳細構造＞
図１に示すように、組電池３０を構成する各二次電池２０は、正極端子部２１、負極端子部２２が交互に反対側に配置されている。また、組電池３０を構成する二次電池２０のうち、電位が最上位の二次電池２０の正極接続端子１０および最下位の二次電池２０の負極接続端子１２を除く二次電池２０の接続端子１０、１２は、バスバー１４で直列接続されている。なお、組電池３０では、各二次電池２０の放熱効率を高めるために、二次電池２０間に不図示のスペーサが配置されている。
【００４４】
図２に示すように、正極端子部２１と負極端子部２２とは回転非対称に配置されているため、電池缶１３の一側（図２の右側）の狭側面から正極接続端子１０までの距離と、電池缶１３の他側（図２の左側）の狭側面から負極接続端子２２までの距離とは、前者の方が長くなっている。このため、図７に示すように、二次電池２０間を接続するバスバー１４は平行四辺形の形状を有している。バスバー１４の形状を平行四辺形とすることで、バスバーを一種類とすることができるとともに、接続された二次電池２０間で正極接続導体４、負極接続導体５との接触（抵触）を防止することができる。バスバー１４の両端部には丸孔１５が形成されている。なお、バスバー１４の材質には、例えば、銅または銅合金を用いることができる。
【００４５】
接続端子１０、１２を構成する角頭ボルトの軸部に対して、バスバー１４の丸孔１５を挿通し、ナット１６でバスバー１４を介して接続端子１０、１２の軸部とネジ締結することで、外部端子９、１１間の電気的接続が確保されている。上述したように、正極端子部２１と負極端子部２２とは回転非対称に配置されているため、バスバー１４はちどり状に配置される。なお、最上位の二次電池２０の正極接続端子１０および最下位の二次電池２０の負極接続端子１２は、組電池３０をさらに直列ないし並列に接続する際に、図示しない組電池間バスバーに固定される。
【００４６】
（組立手順）
次に、本実施形態の組電池３０の組立手順について、二次電池２０の組立手順を中心に説明する。なお、本発明は以下に例示する組立方法に制限されないことは論を待たない。
【００４７】
＜二次電池＞
まず、予め作製しておいた捲回電極群１の正負極の未塗工部１Ａ、１Ｂと導電板２、３の接合部２Ａ、３Ａとをそれぞれ超音波溶接により接合する。次に、接続導体４、５の一側（下側）の円筒部をそれぞれ導電板２、３の水平部の丸孔に挿通し、外側に略９０°折り曲げて接続導体４、５を導電板２、３にかしめ固定する。これにより、捲回電極群１、導電板２、３および接続導体４、５が一体化された電極群アセンブリが組み立てられる。
【００４８】
次に、電池蓋７の頭部収容スペース側に突出している中央部に絶縁部材８を嵌合させることで、正負極それぞれの絶縁部材８を電池蓋７に仮固定する。なお、電池蓋７には予め開裂弁がレーザ溶接で接合されている。次いで、接続導体４、５の中径部にガスケット６を挿通し、電池蓋７の導体挿通孔を介して、絶縁部材８を接続導体４、５に挿通されたガスケット６に挿通し、上述した絶縁部材８の中央部を電池蓋７に嵌合させて仮止めする。そして、接続端子１０、１２をそれぞれ絶縁部材８と外部端子９、１１とで挟むようにして、外部端子９、１１を接続導体４、５の小径部に挿通させ、最後に、接続導体４、５の他側の筒状部をかしめる。これにより、電極群アセンブリおよび電池蓋７、端子部２１、２２が一体化された電池蓋アセンブリが組み立てられる。
【００４９】
次に、電池蓋アセンブリの一部となる電極群アセンブリ側を、絶縁ケースを介して電池缶１３内に挿入し、電池缶１３の開口部の周部と電池蓋７とをレーザ溶接することで電池缶１３の開口部を封口する。その後、注液口から電解液を注入し、注液口の周部に注液栓をレーザ溶接で接合することで封止する。これにより、二次電池２０が組み立てられる。なお、この後、初充電や検査が行われる。
＜組電池＞
【００５０】
二次電池２０を端子部２１、２２が交互となるように配置する。その際、上述したスペーサで位置決めする。接続端子１０、１２を構成する角頭ボルトの軸部に対して、バスバー１４の丸孔１５を挿通し、ナット１６でバスバー１４を介して接続端子１０、１２の軸部とネジ締結する。その際、二次電池２０の配置が誤っていると、バスバー１４を介してネジ締結することができない。また、ネジ締結後、バスバー１４はちどり状に配置されるため、正しい接続ができたことを確認することができる。
【００５１】
（作用効果等）
次に、本実施形態の組電池３０の作用効果等について説明する。
【００５２】
本実施形態の組電池３０では、二次電池２０が極接続導体４、５の間に正極接続端子１０が位置付けられている。このため、二次電池２０の端子部２１、２２の間で接続導体４、５と接続端子１０、１２との位置関係を変え回転非対称とすることが可能となる。従って、本実施形態の組電池３０によれば、二次電池２０間の接続ミスをなくすことができる。
【００５３】
また、本実施形態の組電池３０では、二次電池２０の正極接続端子１０が正極接続導体４より負極端子部２２（負極接続端子１２）寄りに、負極接続導体５が負極接続端子１２より正極端子部２１（正極接続端子１０）寄りに配されており、正極導電板２の水平部の（折れ曲がり箇所から正極接続導体４までの）長さＬＰは負極導電板３の水平部（折れ曲がり箇所から負極接続導体５までの）の長さＬＮより短い。一般に、材料固有の電気抵抗は銅や銅合金よりアルミニウムやアルミニウム合金の方が大きいため、正極の材料の抵抗と電流の二乗の積で表される発熱量は、水平部の長さＬを正極で短くした方が負極を短くするより、二次電池の総発熱量を小さくすることができる。さらに、捲回電極群１の重量（質量）をｍ、振動等により捲回電極群１に負荷される加速度をａとすると、ｍ×ａ×Ｌで表される曲げモーメントを負極導電板３より正極導電板２で小さくすることができる。また、一般に、降伏応力等の材料強度は銅や銅合金よりアルミニウムやアルミニウム合金の方が小さいため、負極導電板３より正極導電板２の曲げモーメントを小さくした方が、正極導電板２に発生する応力を小さくすることができるので、正極導電板２の強度を向上させることができる。従って、本実施形態の組電池３０によれば、二次電池２０の全体発熱量を低減させることができるとともに、二次電池２の信頼性を高めることができる。このような信頼性は、振動等が加わる車両駆動用二次電池において重視される。
【００５４】
また、本実施形態の組電池３０では、平行四辺形状で二次電池２０間を直列接続するバスバー１４を一種類としたので、二次電池２０の配置が誤っていると、バスバー１４を介してネジ締結（接続）することができない。従って、本実施形態の組電池３０によれば、二次電池２０の接続ミスをなくすことができる。さらに、組電池３０によれば、上述したように、バスバー１４がちどり状に配置されるため、正しい接続ができたかを確認することができる。
【００５５】
そして、本実施形態の組電池３０では、バスバー１４が直列接続された二次電池２０間で接続導体４、５を避けるように接続端子１０、１２に固定されているので、バスバー１４を接続端子１０、１２に固定したときに、高さ方向のサイズを抑える（小さくする）ことができる。
【００５６】
なお、本実施形態では、極接続導体４、５の間に正極接続端子４が位置付けられた二次電池２０を例示したが、本発明はこれに制限されず、極接続導体４、５の間に負極接続端子５が位置付けられていてもよい。このような二次電池においても、端子部を回転非対称配置とすることができ、二次電池間の接続ミスをなくすことができる。
【００５７】
また、本実施形態では、３個の二次電池２０を直列接続した組電池３０を例示したが、本発明はこれに限らず、２個以上の二次電池２０を直列ないし並列に接続した組電池に適用することも可能である。その際、直列接続する場合のバスバー、並列接続する場合のバスバーを一種類とすれば、接続ミスを防ぐことが可能となる。
【００５８】
また、本実施形態では、平行四辺形状のバスバー１４を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、以下に説明するように、種々の態様を採ることができる。例えば、図８、９に示すように、矩形状のバスバー１４Ａを用いて接続するようにしてもよい。バスバー１４Ａの両側端部には、それぞれ接続端子４、５固定用の丸孔１５と接続導体４、５との接触を避けるための丸孔１７とが形成されており、丸孔１５と丸孔１７とは対角状に配置されている。従って、接続端子４、５が斜めに接続されていることによって正しく接続されているかの確認ができる。このようなバスバー１４Ａでは、丸孔１７を丸孔１５より大きくするようにしてもよい。また、例えば、図１０、１１に示すように、折れ曲がった形状のバスバー１４Ｂを用いて接続するようにしてもよい。バスバー１４Ａ、１４Ｂでも、接続ミスが防止できるとともに、接続導体４、５との接触を避けることができる。
【００５９】
さらに、図１２〜図１４に示すように、二次電池２０Ａとバスバー１４Ｃを用いて組電池３０Ａを構成するようにしてもよい。二次電池２０Ａは、それぞれ段差を有する板状の正極外部端子９Ａおよび負極外部端子１１Ａを用いた点で、二次電池２０と異なっている。また、接続導体４、５は外部端子９Ａ、１１Ａの薄肉部にかしめられており、接続端子１０、１２は外部端子９Ａ、１１Ａの厚肉部を貫通するように立設されている（図１３参照）。バスバー１４Ｃの両側には丸孔１５が対角状に配置されている。バスバー１４Ｃでも、接続ミスが防止できるとともに、接続導体４、５との接触を避けることができる。
【００６０】
また、本実施形態では、リチウムイオン二次電池を二次電池として例示したが、本発明はこれに制約されず、ニッケル水素電池等の他の二次電池にも適用可能である。また、本実施形態では、発電要素群に捲回電極群を例示したが、本発明はこれに限らず、例えば、正負極板をセパレータを介して積層した発電要素群や正負極板の少なくともいずれか一方がセパレータとして機能する微多孔性袋状部材等に収容されて積層された発電要素群を有する二次電池にも適用可能である。
【００６１】
また、本実施形態では、電池缶１３、電池蓋７にアルミニウム合金製のものを例示したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば、アルミニウム製、ニッケル製、スチール製、ステンレス製等の金属製のものを用いるようにしてもよい。またさらに、本実施形態では、バスバーに銅（合金）製のものを例示したが、本発明はこれに制限されず、例えば、アルミニウム（合金）、鉄等の導電性金属材料や、それらを他の金属とクラッドしたものや、例えば、それらをニッケル等の金属でコーティングを施したものを用いるようにしてもよい。
【００６２】
さらに、本実施形態では、両側端部が円筒状の接続導体４、５を例示したが、本発明はこれに制約されず、多角形筒状のものを用いるようにしてもよい（接続導体４、５の両側端部間が断面円形のものに限らず、断面多角形状のものを用いるようにしてもよい。）。また、本実施形態では、接続導体４、５に正方形状の頭部を有する角頭ボルト６を例示したが、本発明はこれに制約されず、頭部が頭部収容スペースに回動することなく固定されればよいため、頭部の形状は多角形状であってもよい。
【００６３】
さらにまた、本実施形態では、導電板２、３を一部材で構成したものを例示したが、本発明はこれに制約されることなく、導電板を電気的、機械的に接続された複数の部材で構成するようにしてもよい。
【００６４】
そして、本実施形態では、接続端子１０、１２に角頭ボルトを例示したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、板状の外部端子９、１１を断面矩形状に折り曲げて電池上側に突設した突設部を形成し、その突設部の内側（電池蓋側）にナットを接合したり樹脂によるインサート成形で固定することで、接続端子を構成するようにしてもよい。このような二次電池を接続するには、ナット１６に代えてボルトでバスバーを固定すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は二次電池を直列接続するときに組立ミスを防止可能な二次電池および該二次電池を複数個組み合わせた組電池を提供するものであるため、二次電池や組電池の製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００６６】
１  捲回電極群（発電要素群）
１Ｃ  セパレータ
１Ｄ  正極板
１Ｅ  負極板
２  正極導電板
３  負極導電板
４  正極接続導体
５  負極接続導体
７  電池蓋（電池容器の一部）
８  絶縁部材
９  正極外部端子
１０  正極接続端子
１１  負極外部端子
１２  負極接続端子
１３  電池缶（電池容器の一部）
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ  バスバー（接続部材）
２０、２０Ａ  リチウムイオン二次電池（二次電池）
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ  組電池
【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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