(57)【要約】【課題】外部からの衝撃を受けたとしても，その衝撃がケース内部の接続端子と電極体との接続箇所に伝達されることが抑制された二次電池を提供すること。【解決手段】本発明の二次電池は，４つの短冊形面を有する角型のケースの中に封入されている電極体と，短冊形面の１つである端子面の外側に配置されている外部導電部材と，電極体と外部導電部材とを接続している接続部材とを有し，外部導電部材は，その一部が端子面に重ねて配置されており，接続部材は，端子面と外部導電部材とが重ねられている箇所を貫通して配置されるとともに，外部導電部材より外側の部分がかしめられてカシメ部をなすことで外部導電部材とともにその箇所に固定されており，端子面からの高さがカシメ部より高く，少なくとも端子面の短辺方向両側に，少なくともカシメ部が端子面の長手方向に占める範囲にわたって設けられた保護部材を有するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
４つの短冊形面とそれらに接する２つの四角形面とを有する角型のケースと，前記ケースの中に封入されている電極体と，前記短冊形面の１つである端子面の外側に配置されている外部導電部材と，前記電極体と前記外部導電部材とを接続している接続部材とを有する二次電池において，
前記外部導電部材は，その一部が前記端子面に重ねて配置されており，
前記接続部材は，
前記端子面と前記外部導電部材とが重ねられている箇所を貫通して配置されるとともに，
前記外部導電部材より外側の部分がかしめられてカシメ部をなすことで前記外部導電部材とともにその箇所に固定されており，
前記端子面からの高さが前記カシメ部より高く，少なくとも前記端子面の短辺方向両側に，少なくとも前記カシメ部が前記端子面の長手方向に占める範囲にわたって設けられた保護部材を有することを特徴とする二次電池。
【請求項２】
請求項１に記載の二次電池において，
前記外部導電部材は，上段部と，前記端子面に重ねられて前記カシメ部により固定されている下段部とを有する板部材であり，
頭部と柱部とを有し前記上段部により固定される対外端子部材と，
前記上段部と前記端子面との間に位置して，前記柱部が前記端子面から見て外向きになるように前記頭部を保持する保持部材と，
前記下段部の外周のうち少なくとも前記端子面の短辺方向両側の部分に沿って前記保持部材に繋がって設けられた壁部材とを有することを特徴とする二次電池。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の二次電池において，
前記壁部材のうち，少なくとも前記カシメ部が前記端子面の長手方向に占める範囲が，前記保護部材であり，
前記保護部材の前記端子面からの高さは，前記カシメ部より０．３ｍｍ以上高いことを特徴とする二次電池。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の二次電池において，
前記保護部材は，前記壁部材に取り付けられ，前記カシメ部の少なくとも前記端子面の短辺方向両側と，前記カシメ部の上方とを覆うカバー部材であり，
前記カシメ部の上端と前記カバー部材との間には，０．３ｍｍ以上の隙間があることを特徴とする二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，電池ケースの内部に電極体及び電解液を封入してなる二次電池に関する。さらに詳細には，電池ケースの外部に金属端子を有し，電極体に接続されている接続部材が，電池ケースの外側で金属端子に接続されている二次電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より，リチウムイオン二次電池等において，電池ケースの内側の電極体と外側の金属端子とを，電池ケースを貫通する接続部材によって接続しているものがある。例えば，特許文献１には，電池ケースを貫通して配置される接続端子を有する電池が開示されている。この接続端子は，電池ケースの内側で電極体に接続されているとともに，金属端子を挟んで電池ケースにかしめられている。これによって，金属端子が電池ケースに固定されている。
【０００３】
さらに，このような二次電池（電池セル）は，複数個並べて拘束され，モジュール化されて使用されることも多い。例えば，特許文献２には，角型の電池セルを積層してその両端にそれぞれエンドプレートを配置し，そのエンドプレート同士を拘束バンドで固定したバッテリパックが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９２５９５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５７６５２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，前記した特許文献１に記載の二次電池では，接続端子のかしめられた箇所であるカシメ部分が完成後の電池セルの外面に露出している。そのため，特許文献２のようにモジュール化する工程において，工具や部品等がこのカシメ部分に接触することがあり得る。接続端子は電池ケースの内部で電極体に接続されているため，もし，カシメ部分へ強い衝撃が加わった場合には，接続端子と電極体との接続箇所に影響が及ぶおそれがあった。
【０００６】
また，特許文献２に記載されたバッテリパックのように拘束バンドで拘束された状態でも，大きな振動や衝撃によって，拘束バンドが撓む可能性がある。そして撓んだ拘束バンドがもとに戻る際には，拘束バンドが，接続端子のカシメ部分に強く当たるおそれがある。このようになった場合にも，接続端子と電極体との接続箇所にその衝撃が伝わるおそれがある。
【０００７】
本発明は，前記した従来の二次電池が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，外部からの衝撃を受けたとしても，その衝撃がケース内部の接続端子と電極体との接続箇所に伝達されることが抑制された二次電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の二次電池は，４つの短冊形面とそれらに接する２つの四角形面とを有する角型のケースと，ケースの中に封入されている電極体と，短冊形面の１つである端子面の外側に配置されている外部導電部材と，電極体と外部
導電部材とを接続している接続部材とを有する二次電池であって，外部導電部材は，その一部が端子面に重ねて配置されており，接続部材は，端子面と外部導電部材とが重ねられている箇所を貫通して配置されるとともに，外部導電部材より外側の部分がかしめられてカシメ部をなすことで外部導電部材とともにその箇所に固定されており，端子面からの高さがカシメ部より高く，少なくとも端子面の短辺方向両側に，少なくともカシメ部が端子面の長手方向に占める範囲にわたって設けられた保護部材を有するものである。
【０００９】
本発明の二次電池によれば，電極体は接続部材によって外部導電部材に接続されている。その接続部材のうち，外部導電部材より外側の部分がカシメ部をなしている。つまり，電極体に接続されている部材である接続部材のうち，二次電池の外部に露出している部分がカシメ部となっている。そして，本発明によれば，保護部材によってカシメ部が保護されているので，接続部材への衝撃は保護部材によって抑制される。つまり，接続部材のうち電極体と接続されている箇所への衝撃の伝達は，抑制されている。従って，外部からの衝撃を受けたとしても，その衝撃がケース内部の接続端子と電極体との接続箇所に伝達されることが抑制されている。
【００１０】
さらに本発明では，外部導電部材は，上段部と，端子面に重ねられてカシメ部により固定されている下段部とを有する板部材であり，頭部と柱部とを有し上段部により固定される対外端子部材と，上段部と端子面との間に位置して，柱部が端子面から見て外向きになるように頭部を保持する保持部材と，下段部の外周のうち少なくとも端子面の短辺方向両側の部分に沿って保持部材に繋がって設けられた壁部材とを有することが望ましい。
このようなものであれば，外部導電部材の下段部がカシメ部によって固定されており，上段部には対外端子部材が取り付けられている。壁部材は，下段部の外周のうち少なくとも端子面の短辺方向両側の部分に沿って設けられていることから，保護部材の設けられる範囲を含んで設けられている。この壁部材が，対外端子部材を保持する保持部材と繋がって設けられているので，壁部材とカシメ部との位置の整合は容易である。
【００１１】
さらに本発明では，壁部材のうち，少なくともカシメ部が端子面の長手方向に占める範囲が，保護部材であり，保護部材の端子面からの高さは，カシメ部より０．３ｍｍ以上高いことが望ましい。
このようになっていれば，壁部材の一部が保護部材としても機能する。つまり，カシメ部は，壁部材の一部によって保護されている。従って，保護部材として新たな部品を設ける必要はない。
【００１２】
さらに本発明では，保護部材は，壁部材に取り付けられ，カシメ部の少なくとも端子面の短辺方向両側と，カシメ部の上方とを覆うカバー部材であり，カシメ部の上端とカバー部材との間には，０．３ｍｍ以上の隙間があることが望ましい。
このようになっていれば，カバー部材によって，カシメ部のうち，端子面の短辺方向両側と上方とがともに保護される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の二次電池によれば，外部からの衝撃を受けたとしても，その衝撃がケース内部の接続端子と電極体との接続箇所に伝達されることが抑制されている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の形態に係る二次電池の金属端子の周辺部分を示す断面図である。
【図２】第１の形態の絶縁部材を示す斜視図である。
【図３】第２の形態に係る二次電池の金属端子の周辺部分を示す断面図である。
【図４】第２の形態の絶縁部材を示す断面図である。
【図５】第２の形態に係る二次電池の金属端子の周辺部分を示す平面図である。
【図６】第２の形態に係る二次電池の金属端子の周辺部分を示す斜視図である。
【図７】カバー部材を取り付ける前の状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下，本発明を具体化した第１および第２の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。これらの形態はいずれも，金属製の角型のケースに電極体および電解液を封入してなる二次電池に，本願発明を適用したものである。各形態の二次電池の基本的な構成は，前述の特許文献１に記載されているものと同様であるので，詳細な説明は省略する。以下では，本願の特徴的な部分のみを詳細に説明する。
【００１６】
「第１の形態」
第１の形態の二次電池における，ステップ状端子１１周辺の断面図を図１に示す。この図中には，ステップ状端子１１に加え，蓋体１３，接続端子１５，ボルト１７等が現されている。ステップ状端子１１は，階段状に曲げられた一枚の板部材であり，蓋体１３に近接して配置されている下段部２１と，下段部２１より蓋体１３から離れた位置に配置されている上段部２２とを有している。ステップ状端子１１の下段部２１と上段部２２とには，それぞれ貫通孔２１ａ，２２ａが設けられている。なお，ステップ状端子１１，蓋体１３，接続端子１５，ボルト１７はいずれも金属製のものである。
【００１７】
そして，蓋体１３は，ケースの一面をなす短冊形の板部材であり，図１中では，その長辺方向を左右に配して示している。また，この図中で，蓋体１３より上方がケースの外部であり，蓋体１３より下方がケースの内部である。以下では，この図の向きに合わせて上方あるいは下方と記載する。
【００１８】
接続端子１５は，図１に示すように，蓋体１３と下段部２１の貫通孔２１ａとを貫通して配置されている。接続端子１５のうち，貫通孔２１ａより上方に突出した部分が押し広げられて，カシメ部１５ａとなっている。つまり，本形態の二次電池では，接続端子１５の上方の端部をかしめることによって，ステップ状端子１１が蓋体１３に固定されている。すなわち，ステップ状端子１１が外部導電部材に，蓋体１３が端子面にそれぞれ相当しているとともに，下段部２１が外部導電部材のうち端子面と重ねられている箇所である。カシメ部１５ａは，接続部材１５のうち外部導電部材より外側の，かしめられている部分である。
【００１９】
ボルト１７は，図１に示すように，頭部１７ａと柱部１７ｂとを有し，柱部１７ｂが上段部２２の貫通孔２２ａを下方から上向きに貫通するように配置されている。そして，ボルト１７の頭部１７ａは，ステップ状端子１１の上段部２２と蓋体１３との間にある。このボルトは，複数個の本形態の電池をモジュール化する際に，バスバー等を取り付けるための箇所である。ボルト１７が，対外端子部材に相当する。
【００２０】
さらに，図１に示すように，接続端子１５は，蓋体１３より下方（つまり，ケースの内部）の内部接続部１５ｂで，電極体１９と接続されている。なお，図中に現れている内部接続部１５ｂや電極体１９は，実際のもののごく一部である。また，図中で蓋体１３より下方には，蓋体１３と接続端子１５との間に挟み込まれた絶縁部材２３と，接続端子１５の周囲に配置されたガスケット２４とが示されている。
【００２１】
さらに本形態では，蓋体１３とボルト１７の頭部１７ａとの間に，絶縁部材２５が配置されている。絶縁部材２５は，図１と図２に示すように，ボルト１７の頭部１７ａを受ける保持部材３１と，ステップ状端子１１の下段部２１の周囲を囲む壁部材３２とが一体に形成されたものである。絶縁部材２５は，可撓性の絶縁体であるとともに，金属ほどではないが，ある程度の硬さを有する材料で形成されている。ここでは，例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂を用いている。
【００２２】
図１と図２に示すように，絶縁部材２５の保持部材３１には，ボルト１７の頭部１７ａの形状に合わせた凹部３１ａが形成されている。ボルト１７は，この凹部３１ａに頭部１７ａが嵌ることにより，回り止めされている。壁部材３２は，ステップ状端子１１の下段部２１のうち上段部２２側以外の３方を囲んで，蓋体１３に垂直に立てられた状態で配置されている。もう１方には，保持部材３１が設けられている。そして，保持部材３１と壁部材３２とに囲まれている領域は貫通しており，貫通部３３となっている。すなわち，本形態の二次電池では，ステップ状端子１１の下段部２１は，この壁部材３２の内側の貫通部３３にきっちり嵌っている。
【００２３】
壁部材３２の高さｈ（蓋体１３の上面からの高さ）は，図１に示すように，ステップ状端子１１の下段部２１の厚さｈ１と接続端子１５のカシメ部１５ａの厚さｈ２とを加えた高さより大きい。壁部材３２の上端は，カシメ処理が終了した後のカシメ部１５ａの上端より高い位置にあることが必須である。特に，カシメ部１５ａの上端からの，壁部材３２の上端の高さの差ｄは，０．３ｍｍ以上であることが望ましい。
【００２４】
この壁部材３２は，接続端子１５のカシメ部１５ａを，外からの衝撃に対して保護するためのものである。壁部材３２は，接続端子１５の３方向に設けられており，他の１方向には，ステップ状端子１１の立ち上がり部分がある。つまり，接続端子１５のカシメ部１５ａは，４方を囲まれている。従って，接続端子１５に大きな衝撃が加わることは防止されている。
【００２５】
なお，壁部材３２は必ずしも，その全体にわたって均一の高さでなければならないわけではない。ただし，蓋体１３の短辺方向に見て，少なくとも，カシメ部１５ａの広がっている範囲の全体を覆う範囲Ｋは，前述のように，カシメ部１５ａの上面より０．３ｍｍ以上高い高さとなっている。この範囲Ｋ以外の箇所では壁部材３２は，前述の条件より低くても構わない。
【００２６】
なお，ケースに封入されている電極体は一般に金属箔を含み，内部接続部１５ｂはその金属箔に溶接等によって接続されている。そして，接続端子１５は，カシメによって固定されているのみなので，外部からの衝撃を受けた場合，ケースの内部の内部接続部１５ｂまで振動が伝わってしまう。このような振動は，溶接箇所にダメージを与えるおそれがある。
【００２７】
本形態の二次電池は壁部材３２を有しているので，まず壁部材３２が，接続端子１５近傍への外部からの衝撃を受ける。壁部材３２は，金属のように硬いわけではないので，ある程度は変形でき，衝撃を吸収できる。壁部材３２を含む絶縁部材２５は，接続端子１５に直接接しておらず，蓋体１３より上方（ケースの外部側）のみにある。つまり，ケースの内部の電極体に衝撃が伝達されるおそれはない。もし接続端子１５にある程度の衝撃が加わったとしても，それは軽いものとなる。なお，本形態の二次電池では，絶縁部材２５の壁部材３２は，カシメ部１５ａの上方は覆っていないので，かしめ作業より前の段階で取り付けられても作業に支障はない。
【００２８】
以上詳細に説明したように本形態の二次電池によれば，カシメ部１５ａの上端よりも高い高さでステップ状端子１１の下段部２１を取り囲む壁部材３２を有しているので，接続端子１５周辺に加えられた衝撃は，絶縁部材２５によって受けられる。従って，接続端子１５と電池内部の電極体との接続箇所に大きな衝撃が伝わることはない。さらに，単体の電池セルが絶縁部材２５を有しているので，モジュール化工程において何らかの衝撃を受けた場合でも，カシメ部１５ａは保護される。これにより，外部からの衝撃を受けたとしても，その衝撃がケース内部の接続端子と電極体との接続箇所に伝達されることが抑制された二次電池となっている。
【００２９】
「第２の形態」
次に，第２の形態について説明する。第２の形態のうち，第１の形態と共通の部材については，第１の形態と同じ符号を付すとともに，説明を省略する。第２の形態の二次電池は，図３〜図６に示すように，絶縁部材２５に代えて，絶縁部材４１とカバー部材４２とを有している。図４は，図３中の絶縁部材４１のみを示した図である。図５は，図３中の上方から見た図である。図６は，図３に示した箇所の斜視図である。
【００３０】
絶縁部材４１は，図３と図４とに示すように，ボルト１７の頭部１７ａを受けるものである。第１の形態と同様に，絶縁部材４１の保持部材３１にはボルト１７の頭部１７ａの形状に合わせた凹部３１ａが形成されている。ステップ状端子１１の周囲を囲む壁部材４１ａは，第１の形態とは異なり，特に高く形成されているものではなく，ステップ状端子１１の下段部２１と同程度の高さとなっている。すなわち，本形態の壁部材４１ａは，接続端子１５のカシメ部１５ａより低い。本形態の絶縁部材４１は，第１の形態と同様に，例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂等の絶縁性を有する材料で形成されている。
【００３１】
本形態の絶縁部材４１はさらに，蓋体１３とステップ状端子１１の下段部２１との間に配置される底部４１ｂ，接続端子１５と蓋体１３との間の気密をとるガスケット部４１ｃをも有している。底部４１ｂは，ステップ状端子１１と蓋体１３との絶縁のためのものである。ガスケット部４１ｃは，蓋体１３の貫通孔を密閉するためのものである。なお，本形態では，ステップ状端子１１の下段部２１は，絶縁部材４１の底部４１ｂを挟んで蓋体１３の上に重ねられている。もちろんこのような配置でも，ステップ状端子１１はその一部が蓋体１３に重ねて配置されているといえる。
【００３２】
カバー部材４２は，図３と図６とに示すように，接続端子１５のカシメ部１５ａの側方と上方とを覆うものである。すなわち，カバー部材４２は，ステップ状端子１１の下段部２１と絶縁部材４１とをステップ状端子１１の幅方向（すなわち，蓋体１３の短辺方向）に跨いで，蓋体１３の上に取り付けられている。カバー部材４２は，接続端子１５には接触していない。本形態のカバー部材４２は，例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の，優れた絶縁性とある程度の機械的強度および適切な可撓性を有する材料で形成されている。
【００３３】
なお，このカバー部材４２は，接続端子１５のカシメ工程が終了してから取り付けられる。図６と図７とに示すように，接続端子１５によってステップ状端子１１が蓋体１３に固定された後に，上方からはめ込むことによって取り付けられる。そのために，絶縁部材４１の壁部材４１ａのうち，接続端子１５の近くの外面には，片側２個ずつの嵌合用突起４３が形成されている。
【００３４】
カバー部材４２は，図６と図７とに示すように，カシメ部１５ａの上方を覆う四角形の板状の平面部５１と，平面部５１の両端に連続してそれぞれ設けられ，平面部５１に直角な面である２つの脚部５２とを有している。両側の脚部５２には，それぞれ２つの貫通孔５３が形成されている。そして，カシメ部１５ａの両側で，絶縁部材４１の嵌合用突起４３と貫通孔５３とが嵌合することにより，カバー部材４２が固定されている。これにより，カバー部材４２の平面部５１は，カシメ部１５ａの上方を，カバー部材４２の脚部５２は，カシメ部１５ａの側方を，それぞれ保護することができる。
【００３５】
本形態のカバー部材４２は，図３に示すように，平面部５１と接続端子１５のカシメ部１５ａとの間の隙間ｓが０．３ｍｍ以上となるように，その大きさが決定されている。例えば平面部５１の厚さを含めて，カバー部材４２の上面が，カシメ部１５ａより５ｍｍ程度高くなるようにすればよい。
【００３６】
カバー部材４２は，絶縁部材４１に取り付けられる。絶縁部材４１は，接続端子１５に接触していないので，カバー部材４２の取付作業によって接続端子１５に衝撃が伝わることはない。また，取付後に外部から衝撃を受けた場合でも，カバー部材４２と絶縁部材４１とによって衝撃を受ける。カバー部材４２は，金属のように硬いわけではないので，ある程度変形でき，衝撃を吸収できる。もし接続端子１５にある程度の衝撃が加わったとしても，それは軽いものとなる。従って，接続端子１５や接続端子１５と電極体との接続箇所に外部からの衝撃が伝わることはない。
【００３７】
以上詳細に説明したように第２の形態の二次電池によれば，カバー部材４２を有しているので，外部からの衝撃が接続端子１５に直接加わることはない。従って，外部からの衝撃を受けたとしても，その衝撃がケース内部の接続端子と電極体との接続箇所に伝達されることが抑制された二次電池となっている。
【００３８】
なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，第１の形態の絶縁部材２５についても，第２の形態の絶縁部材４１のように底部を有するものとしてもよい。あるいは，第２の形態の絶縁部材４１として底のないものを用いることもできる。
【００３９】
第２の形態のカバー部材４２を取り付ける場所は，壁部材４１ａの外面に限らない。壁部材４１ａの内面側でもよいし，上端面でもよい。また，第２の形態のカバー部材４２を取り付ける方法は，嵌合用突起４３によるものでなくてもよい。また，カバー部材４２の側も貫通孔５３に限らず，貫通していないものでもよい。容易に抜け落ちることのない程度にカバー部材４２が固定されていればよい。また，嵌合用突起４３は２個に限らないし，突起の形状も四角形に限らない。さらに例えば，各図に示した構成のうち，第１の形態に係る壁部材３２以外，あるいは，第２の形態に係る絶縁部材４１とカバー部材４２以外の部分は，いずれも一例であり，図示の形状に限るものではない。例えば，ステップ状端子１１とボルト１７とは，一体になっていてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１１  ステップ状端子
１３  蓋体
１５  接続端子
１５ａ  カシメ部
１７  ボルト
１７ａ  頭部
２１  下段部
２２  上段部
２５，４１  絶縁部材
３２，４１ａ  壁部材
４２  カバー部材
【図１】
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【図２】
2013161584.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2013161584.tif 000007
【図６】
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【図７】
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