(57)【要約】【課題】外側金属部材と集電部材のカシメ部とを溶接ビード部で接続する電池において、溶接ビード部形成時の熱による外側樹脂部材の劣化を防止した電池を提供する。【解決手段】電池１は、電池ケース１０と、外側金属部材５７と、電池ケースと外側金属部材との間に介在し密着する外側樹脂部材８０と、電池ケース内からケース貫通孔１３ｋ、樹脂部材貫通孔８１ｂ、金属部材貫通孔５７ｃを通じて外側金属部材５７の外側に出る延出部５４、及び、延出部から径方向外側ＥＨ２に向けて拡がり、延出部、外側金属部材及び外側樹脂部材を上記ケースに固定するカシメ部５５を有する集電部材５１と、を備え、集電部材のカシメ部と外側金属部材とは、これらを接続する溶接ビード部５６を含み、溶接ビード部５６の軸線方向内側ＡＨ１に、外側金属部材から外側樹脂部材への伝熱を抑制する伝熱抑制部８１ｃ，１５７ｈを有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池ケースと、
金属からなり、上記電池ケースの外側に配置された外側金属部材と、
樹脂からなり、上記電池ケースと上記外側金属部材との間に介在しこれらに密着する外側樹脂部材と、
上記電池ケース内から延び、上記電池ケースを貫通するケース貫通孔、及び上記外側金属部材を貫通する金属部材貫通孔を通じて上記外側金属部材の外側に出る延出部、及び、
上記延出部から上記ケース貫通孔の径方向外側に向けて拡がり、上記外側金属部材のうち上記金属部材貫通孔の周囲の少なくとも一部を覆い、上記延出部、上記外側金属部材及び上記外側樹脂部材を上記電池ケースに固定するカシメ部を有する、
金属からなる集電部材と、を備え、
上記集電部材の上記カシメ部と上記外側金属部材は、上記カシメ部と上記外側金属部材とに由来する金属からなり、上記カシメ部と上記外側金属部材とを接続する溶接ビード部を含む
電池であって、
上記ケース貫通孔の軸線に沿い、上記電池ケースの内側に向かう方向を軸線方向内側としたとき、
上記溶接ビード部の上記軸線方向内側に、上記外側金属部材から上記外側樹脂部材への伝熱を抑制する伝熱抑制部を有する
電池。
【請求項２】
請求項１に記載の電池であって、
前記伝熱抑制部は、
前記外側金属部材及び前記外側樹脂部材の少なくともいずれかに設けられ、
前記溶接ビード部の前記軸線方向内側において、上記外側金属部材と上記外側樹脂部材とを離間して断熱する空間をなす凹部である
電池。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電池であって、
前記伝熱抑制部は、
前記外側金属部材をなす金属よりも熱伝導率が低く耐熱性を有する材質からなり、
前記溶接ビード部の前記軸線方向内側において、上記外側金属部材と上記外側樹脂部材との間に介在して、上記外側金属部材から上記外側樹脂部材への伝熱を抑制する伝熱抑制部材からなる
電池。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電池であって、
前記外側金属部材、及び前記延出部と前記カシメ部とを有する前記集電部材は、銅からなる
電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
電極体を電池ケース内に収容した電池において、電池ケース内で電極体に接続した集電部材の延出部を電池ケース外まで延出させ、集電部材の延出部と、電池ケース外に配置され、延出部を貫通孔に挿通した外側金属部材とを、外側樹脂部材を介して集電部材のカシメ部のかしめ変形により電池ケースに固定した電池が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載の電池では、外側金属部材と、この外側金属部材の貫通孔の周囲を環状に覆う集電部材のカシメ部とを溶接して、両者を電気的に導通している。具体的には、外側金属部材と、カシメ部の周縁部分とを、散点状に(具体的には、周方向に４点)、パルス状のレーザ光によって溶接している例が示されている（特許文献１の図３，図５，図６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１１０７３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、レーザ光、電子ビームなどのエネルギビームをパルス状に照射してスポット状の溶接ビード部を形成すると、この溶接ビード部から外側金属部材を介して、外側樹脂部材のうち溶接ビード部の直下の部位に集中して熱が伝わり、この部位が高温になることがある。すると、この部位において、外側樹脂部材をなす樹脂が熱により劣化して、この部位と外側金属部材との間の密着性やこの部位と電池ケースとの間の密着性が低下するなどの不具合が生じる場合があった。
【０００６】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、電池ケースを貫通して外部に出た集電部材のカシメ部で、外側金属部材及び外側樹脂部材を電池ケースに固定し、外側金属部材と集電部材のカシメ部とを溶接ビード部で接続する電池において、溶接ビード部形成時の熱による、外側樹脂部材の劣化を防止した電池を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明の一態様は、電池ケースと、金属からなり、上記電池ケースの外側に配置された外側金属部材と、樹脂からなり、上記電池ケースと上記外側金属部材との間に介在しこれらに密着する外側樹脂部材と、上記電池ケース内から延び、上記電池ケースを貫通するケース貫通孔、及び上記外側金属部材を貫通する金属部材貫通孔を通じて上記外側金属部材の外側に出る延出部、及び、上記延出部から上記ケース貫通孔の径方向外側に向けて拡がり、上記外側金属部材のうち上記金属部材貫通孔の周囲の少なくとも一部を覆い、上記延出部、上記外側金属部材及び上記外側樹脂部材を上記電池ケースに固定するカシメ部を有する、金属からなる集電部材と、を備え、上記集電部材の上記カシメ部と上記外側金属部材は、上記カシメ部と上記外側金属部材とに由来する金属からなり、上記カシメ部と上記外側金属部材とを接続する溶接ビード部を含む電池であって、上記ケース貫通孔の軸線に沿い、上記電池ケースの内側に向かう方向を軸線方向内側としたとき、上記溶接ビード部の上記軸線方向内側に、上記外側金属部材から上記外側樹脂部材への伝熱を抑制する伝熱抑制部を有する電池である。
【０００８】
この電池では、溶接ビード部の軸線方向内側に、外側金属部材から外側樹脂部材への伝熱を抑制する伝熱抑制部を有するので、溶接ビード部を形成した際の熱が、外側金属部材から、外側樹脂部材のうち溶接ビードの軸線方向内側の部位に伝わるのを抑制できる。このため、この部位において、樹脂が熱により変形あるいは劣化して、外側金属部材と外側樹脂部材との間の密着性や外側樹脂部材と電池ケースとの間の密着性が低下する不具合を防止できる。
【０００９】
なお、伝熱抑制部は、外側金属部材及び外側樹脂部材の少なくともいずれかに設けるとよい。即ち、伝熱抑制部は、外側樹脂部材に接する外側金属部材に、外側樹脂部材に、あるいは、外側金属部材及び外側樹脂部材に設けることができる。また、伝熱抑制部を、外側金属部材と外側樹脂部材との間に設けても良い。
【００１０】
この伝熱抑制部としては、外側金属部材及び外側樹脂部材の少なくともいずれかに設けた、外側金属部材と外側樹脂部材とを離間して断熱するための空間が挙げられる。具体的には、外側樹脂部材のうち、溶接ビード部の軸線方向内側の部位において、外側金属部材側を向く樹脂外側面を凹入させ、外側金属部材と外側樹脂部材とを離間させた樹脂凹部が挙げられる。また、外側金属部材のうち、溶接ビード部の軸線方向内側（溶接ビード部の直下）の部位において、外側樹脂部材側を向く金属内側面を凹入させ、外側金属部材と外側樹脂部材とを離間させた金属凹部も挙げられる。
【００１１】
このほか、伝熱抑制部としては、外側金属部材をなす金属よりも熱伝導率が低く耐熱性を有する材質、例えば、金属（外側金属部材が銅である場合において、炭素鋼のブロック、多孔質の金属材）あるいはセラミックス（アルミナ、ムライト、窒化ケイ素など緻密質あるいは多孔質のセラミックス)からなる伝熱抑制部材を、上述の金属凹部、樹脂凹部、あるいは金属凹部及び樹脂凹部の少なくともいずれかに配置した形態とすることもできる。あるいは伝熱抑制部材を、外側金属部材のうち溶接ビード部の軸線方向内側で、外側樹脂部材内に設けることもできる。
【００１２】
また、伝熱抑制部は、少なくとも、形成する溶接ビード部の位置に合わせて、その配置や形態を選択すると良い。例えば、スポット状の溶接ビードを互いに離間して複数設ける場合には、伝熱抑制部を外側金属部材あるいは外側樹脂部材のうち、各々の溶接ビード部の軸線方向内側にそれぞれ配置する形態が挙げられる。このほか、外側金属部材あるいは外側樹脂部材のうち、各々の溶接ビード部の軸線方向内側の部位を結ぶ環状に伝熱抑制部を設けることもできる。
【００１３】
上述の電池であって、前記伝熱抑制部は、前記外側金属部材及び前記外側樹脂部材の少なくともいずれかに設けられ、前記溶接ビード部の前記軸線方向内側において、上記外側金属部材と上記外側樹脂部材とを離間して断熱する空間をなす凹部である電池とすると良い。
【００１４】
この電池では、伝熱抑制部を、外側金属部材と外側樹脂部材とを離間して断熱する空間をなす凹部としたので、別途、伝熱抑制部材を介在させる場合に比して、形成が容易でしかも安価にできる。
【００１５】
凹部を設けた形態としては、具体的には、前述したように、外側金属部材に金属凹部を設けた形態、外側樹脂部材に樹脂凹部を設けた形態、あるいは、外側金属部材に金属凹部を設けると共に、外側樹脂部材に樹脂凹部を設けた形態が挙げられる。
【００１６】
さらに、上述のいずれかの電池であって、前記伝熱抑制部は、前記外側金属部材をなす金属よりも熱伝導率が低く耐熱性を有する材質からなり、前記溶接ビード部の前記軸線方向内側において、上記外側金属部材と上記外側樹脂部材との間に介在して、上記外側金属部材から上記外側樹脂部材への伝熱を抑制する伝熱抑制部材からなる電池とすると良い。
【００１７】
この電池では、伝熱抑制部を、外側金属部材から外側樹脂部材への伝熱を抑制する伝熱抑制部材からなる構成としたので、伝熱抑制部を、外側金属部材あるいは外側樹脂部材に設けた凹部（空間）とした場合に比して、カシメ部のカシメによる押圧力が外側樹脂部材に均一に伝わり、外側樹脂部材の変形が生じにくい。
【００１８】
なお、伝熱抑制部材を設ける形態としては、具体的には、前述したように、外側金属部材に設けた金属凹部内に伝熱抑制部材を配置した形態、外側樹脂部材の樹脂凹部内に伝熱抑制部材を配置した形態、あるいは、外側金属部材に設けた金属凹部に伝熱抑制部材の一部を配置すると共に、外側樹脂部材に設けた樹脂凹部に伝熱抑制部材の残部を配置した形態が挙げられる。
【００１９】
さらに、上述のいずれかの電池であって、前記外側金属部材、及び前記延出部と前記カシメ部とを有する前記集電部材は、銅からなる電池とすると良い。
【００２０】
外側金属部材及び集電部材が銅からなる場合、例えば、アルミニウム系金属でこれらを構成する場合に比して、熱伝導率が高く、融点も高いため、溶接ビード部を形成するに当たって、アルミニウムからなる外側金属部材と集電部材のカシメ部との間に溶接ビード部を形成する場合に比して、照射するレーザ等の出力を大きくする必要がある。すると、溶接ビード部から、その軸線方向内側に熱が伝わりやすく、外側樹脂部材のうち、溶接ビード部の軸線方向内側の部位で、密着性の低下の不具合を生じ易い。
【００２１】
これに対しこの電池では、伝熱抑制部を有するので、外側金属部材及び集電部材が銅であっても、外側樹脂部材のうち、溶接ビード部の軸線方向内側の部位で、密着性の低下の不具合を生じることを抑制できる。
なお、銅としては、無酸素銅やタフピッチ銅が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態及び変形形態１〜６に係る電池の斜視図である。
【図２】実施形態及び変形形態１〜６に係る電池の縦断面図である。
【図３】実施形態に係り、端子部材付きケース蓋の分解斜視図である。
【図４】実施形態に係る電池のうち、負極端子部材近傍の構造を示す部分断面図である。
【図５】実施形態及び変形形態１〜６に係る電池のうち、負極端子部材近傍の形態を示す部分平面図である。
【図６】実施形態に係り、外側絶縁部材（外側樹脂部材）に凹部(伝熱抑制部)を設け、集電部材のカシメ部及び負極外側部材に溶接ビード部を設けた形態を示す、図５のＣ−Ｃ矢視における部分拡大断面図である。
【図７】実施形態に係る外側絶縁部材（外側樹脂部材）の平面図である。
【図８】実施形態に係り、レーザ光を用いた溶接ビード部の形成を説明する説明図である。
【図９】変形形態１に係り、負極外側部材（外側金属部材）に凹部(伝熱抑制部)を設け、集電部材のカシメ部及び負極外側部材に溶接ビード部を設けた形態を示す、図５のＣ−Ｃ矢視における部分拡大断面図である。
【図１０】変形形態２に係り、負極外側部材（外側金属部材）及び外側絶縁部材（外側樹脂部材）にそれぞれ凹部(伝熱抑制部)を設け、集電部材のカシメ部及び負極外側部材に溶接ビード部を設けた形態を示す、図５のＣ−Ｃ矢視における部分拡大断面図である。
【図１１】変形形態３に係り、外側絶縁部材（外側樹脂部材）に凹部を設け、多孔質セラミックブロックを凹部内に挿入し、かつ、集電部材のカシメ部及び負極外側部材に溶接ビード部を設けた形態を示す、図５のＣ−Ｃ矢視における部分拡大断面図である。
【図１２】変形形態４に係り、負極外側部材（外側金属部材）に凹部を設け、多孔質セラミックブロックを凹部内に挿入し、かつ、集電部材のカシメ部及び負極外側部材に溶接ビード部を設けた形態を示す、図５のＣ−Ｃ矢視における部分拡大断面図である。
【図１３】変形形態５に係り、負極外側部材（外側金属部材）及び外側絶縁部材（外側樹脂部材）にそれぞれ凹部を設け、多孔質セラミックブロックを２つの凹部内に挿入し、かつ、集電部材のカシメ部及び外側金属部材に溶接ビード部を設けた形態を示す、図５のＣ−Ｃ矢視における部分拡大断面図である。
【図１４】変形形態６に係る負極樹脂部材（外側樹脂部材）の平面図である。
【図１５】参考形態に係り、負極外側部材（外側金属部材）及び外側絶縁部材（外側樹脂部材）に凹部を設けず、集電部材のカシメ部及び負極外側部材に溶接ビード部を設けた状態を示す、図５のＣ−Ｃ矢視における部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（実施形態）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１及び図２に、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池（以下、単に「電池」ともいう）１の斜視図及び縦断面図を示す。また、図３には、ケース蓋部材１３に端子部材５０，６０を組み付けた端子部材付きケース蓋の分解斜視図を示す。また、図４には、電池１のうち、負極端子部材５０近傍の構造を示す部分断面図を示す。図５には、電池１のうち、負極端子部材５０近傍の構造を示す部分平面図を示す。図６には、電池１のうち、負極端子部材５０が電池ケース内から延出する部位の部分拡大断面図を示す。図７には、電池１に用いる外側絶縁部材の平面図を示す。さらに、図８には、レーザ光を用いた溶接ビード部の形成を説明する説明図を示す。なお、以下では、電池１の電池厚み方向ＢＨ、電池横方向ＣＨ及び電池縦方向ＤＨを、図１及び図２等に示す方向と定めて説明する。
【００２４】
この電池１は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両などに搭載される角型で密閉型のリチウムイオン二次電池である。この電池１は、電池ケース１０と、この内部に収容された電極体２０と、電池ケース１０に固設された負極端子部材５０及び正極端子部材６０等から構成される。また、電池ケース１０内には、電解液（非水電解液）９０が収容されており、その一部は電極体２０内に含浸されている。
【００２５】
このうち電池ケース１０は、直方体箱状で金属（本実施形態１ではアルミニウム）からなる。この電池ケース１０は、上側のみが開口した有底角筒状のケース本体部材１１と、このケース本体部材１１の開口１１ｈに溶接されてこれを閉塞する矩形板状のケース蓋部材１３とから構成されている。ケース蓋部材１３には、電池ケース１０の内圧が所定圧力に達した際に破断開弁する安全弁１４が設けられている。また、このケース蓋部材１３には、電池ケース１０の内外を連通する注液孔１３ｈが形成され、注液孔封止材１５で気密に封止されている。
【００２６】
また、無酸素銅からなる負極集電部材５１、負極外側部材５７及び負極接続ボルト５９から構成される負極端子部材５０のうち、負極集電部材５１及び負極外側部材５７が、絶縁樹脂からなる内側絶縁部材７０及び外側絶縁部材８０を介して、ケース蓋部材１３に、絶縁されつつ固設されている。この負極端子部材５０（負極集電部材５１）の一端は、電池ケース１０内において、後述する電極体２０のうち負極板２１の負極露出部２１ｍに接続して電気的に導通している。負極端子部材５０（負極集電部材５１）は、ケース蓋部材１３を貫通して電池外部まで延びており、負極端子部材５０（負極外側部材５７）の他端は、電池１の負極端子を構成している。
【００２７】
さらに、アルミニウムからなる正極集電部材６１、正極外側部材６７及び正極接続ボルト６９から構成される正極端子部材６０のうち、正極集電部材６１及び正極外側部材６７が、絶縁樹脂からなる内側絶縁部材７０及び外側絶縁部材８０を介して、ケース蓋部材１３に、絶縁されつつ固設されている。この正極端子部材６０（正極集電部材６１）の一端は、電池ケース１０内において、電極体２０のうち正極板３１の正極露出部３１ｍに接続して電気的に導通している。正極端子部材６０（正極集電部材６１）は、ケース蓋部材１３を貫通して電池外部まで延びており、正極端子部材６０（正極外側部材６７）の他端は、電池１の正極端子を構成している。
【００２８】
次に、電極体２０について説明する（図２参照）。この電極体２０は、扁平状をなし、その軸線が電池横方向ＣＨと平行となるように横倒しにした状態で、電池ケース１０内に収容されている。電極体２０と電池ケース１０との間には、絶縁フィルムからなり、一端側（図２中、上方）に開口を有する袋状のフィルム包囲体１７が配置され、電極体２０と電池ケース１０との間を絶縁している。電極体２０は、帯状の負極板２１と帯状の正極板３１とを、帯状の一対のセパレータ４１，４１を介して互いに重ね、軸線周りに捲回して扁平状に圧縮したものである。
【００２９】
この電極体２０のうち、その軸線の一方側（図２中、右方）には、負極板２１の負極集電箔２２が露出する負極露出部２１ｍが設けられ、軸線の他方側（図２中、左方）には、正極板３１の正極集電箔３２が露出する正極露出部３１ｍが設けられている。前述した負極集電部材５１の集電部５２は、負極露出部２１ｍに溶接されている。また、前述した正極集電部材６１の集電部６２は、正極露出部３１ｍに溶接されている。
【００３０】
負極端子部材５０のうち負極集電部材５１は、図１〜図３に示すように、電池ケース１０の内部に配置される集電部５２と、この集電部５２から延び、電池ケース１０の外部に出る延出部５４とを有する。集電部５２は、負極露出部２１ｍに溶接されているほか、矩形板状で後述する内側絶縁部材７０を介してケース蓋部材１３に係合する係合部５３を含んでいる。延出部５４は、集電部５２のうち係合部５３の中央から延びる中実の円柱状である。なお、この延出部５４の先端部分は、円筒状とされており、後述するようにかしめ変形されるカシメ予定部５５ａとなっている。
【００３１】
一方、図３に示すように、負極端子部材５０のうち負極外側部材５７は、クランク状に屈曲した板材からなり、後述するカシメ部５５の座となる平板状のカシメ座部５７ｂと、段状に屈曲する段差部５７ｅと、次述する負極接続ボルト５９が係合すると共に、バスバーＢＵＳなどの外部端子が接触する平板状の外部端子当接部５７ｆとからなる。カシメ座部５７ｂには負極集電部材５１の延出部５４を挿通する延出部挿通孔５７ｃが、外部端子当接部５７ｆには、負極接続ボルト５９の雄ねじ部５９ｃを挿通するボルト挿通孔５７ｇが穿孔されている。
【００３２】
また、負極端子部材５０のうち負極接続ボルト５９は、図３に示すように、矩形板状の頭部５９ｂと、この頭部５９ｂの中央部分から延び雄ねじが形成された雄ねじ部５９ｃと、雄ねじ部５９ｃの先端部分に位置する円柱状の軸部５９ｄとからなる。
【００３３】
内側絶縁部材７０は、電気絶縁性を有し弾性変形可能な樹脂からなり、負極集電部材５１の係合部５３を電池縦方向ＤＨの上方（図３中、上方）から覆って、係合部５３とケース蓋部材１３との間を絶縁するカバー部７１と、このカバー部７１の中央から円筒状に突出し、内側の延出部挿通孔７３ｂに挿通した負極集電部材５１の延出部５４を取り囲む筒状突部７３とからなる。延出部５４及びこれを取り囲む筒状突部７３は、ケース蓋部材１３のケース貫通孔１３ｋ内に挿通され、筒状突部７３は延出部５４とケース蓋部材１３のケース貫通孔１３ｋとの間を絶縁している。
【００３４】
また、外側絶縁部材８０も、電気絶縁性を有し弾性変形可能な樹脂（具体的にはナイロン樹脂）からなり、ケース蓋部材１３の上面１３ｐに当接している。外側絶縁部材８０は、負極外側部材５７のカシメ座部５７ｂ及び負極接続ボルト５９の頭部５９ｂと、ケース蓋部材１３の上面１３ｐとの間に介在して、これらを絶縁している。外側絶縁部材８０には、負極外側部材５７のカシメ座部５７ｂを受け入れる凹状の座部収容部８１と、負極接続ボルト５９の頭部５９ｂを受け入れる凹状の頭部収容部８３とを有する。座部収容部８１の略中央には、負極集電部材５１の延出部５４を挿通する延出部挿通孔８１ｂが穿孔されている。
【００３５】
図３に示すように、電池１では、負極集電部材５１の係合部５３、内側絶縁部材７０、ケース蓋部材１３、外側絶縁部材８０、及び負極外側部材５７の順に重なり、負極集電部材５１の延出部５４は、内側絶縁部材７０の延出部挿通孔７３ｂ、ケース蓋部材１３のケース貫通孔１３ｋ、外側絶縁部材８０の延出部挿通孔８１ｂ、及び負極外側部材５７の延出部挿通孔５７ｃを挿通している。負極集電部材５１の延出部５４の先端部分のカシメ予定部５５ａは、カシメにより外側に拡げるように傘状に変形させてカシメ部５５とされている。
【００３６】
ケース蓋部材１３のケース貫通孔１３ｋの中心軸線ＡＸＥに沿う方向を軸線方向ＡＨとし、中心軸線ＡＸＥの径方向をＥＨ、径方向内側をＥＨ１、径方向外側をＥＨ２とし、中心軸線ＡＸＥの周方向を周方向ＲＨとする。すると、カシメ部５５は、このかしめ変形により延出部５４から径方向外側ＥＨ２に向けて拡がり、負極外側部材５７のうち延出部挿通孔５７ｃの周囲の貫通孔周囲部５７ｄを環状に覆い、延出部５４及び負極外側部材５７を電池ケース１０に固定している。またこれにより、負極集電部材５１の係合部５３と内側絶縁部材７０のカバー部７１、カバー部７１とケース蓋部材１３、ケース蓋部材１３と外側絶縁部材８０の座部収容部８１、座部収容部８１と負極外側部材５７、負極外側部材５７とカシメ部５５とをそれぞれ密着させて、ケース蓋部材１３と、このケース貫通孔１３ｋに挿通した負極集電部材５１との間のシールを保っている。
【００３７】
なお、負極接続ボルト５９は、その頭部５９ｂが外側絶縁部材８０の頭部収容部８３に収容され、雄ねじ部５９ｃが負極外側部材５７のボルト挿通孔５７ｇに挿通されているので、取り外し不能となっている。
【００３８】
正極についても、アルミニウムからなり、同様の形態の正極端子部材６０（正極集電部材６１，正極外側部材６７，正極接続ボルト６９）が、内側絶縁部材７０及び外側絶縁部材８０により、絶縁を保ちつつ、正極集電部材６１のカシメ部６５の形成により、ケース蓋部材１３に固設されている。
【００３９】
さらに本実施形態の電池１では、負極集電部材５１のカシメ部５５と負極外側部材５７のカシメ座部５７ｂとをレーザ光を用いて溶接し、両者間を電気的に導通させて、両者間の導通抵抗を低下させている（図１，図４〜図６参照）。具体的には、図４〜図６に示すように、カシメ部５５の外周縁部５５ｐに、このカシメ部５５の外周縁部５５ｐと負極外側部材５７とを溶接して導通した溶接ビード部５６を４箇所、延出部挿通孔５７ｃの周方向ＲＨに互いに離間して形成している。
【００４０】
本実施形態では、パルス状のレーザ光Ｌ１をカシメ部５５の外周縁部５５ｐと負極外側部材５７のカシメ座部５７ｂとの境界付近に照射して、溶接ビード部５６を、平面視、円形のスポット状に形成してある（図５参照）。この溶接ビード部５６は、カシメ部５５と負極外側部材５７とに由来する金属からなる。但し、負極においては、負極集電部材５１(カシメ部５５）も負極外側部材５７（カシメ座部５７ｂ)も、無酸素銅からなるので、溶接ビード部５６も無酸素銅からなる。
【００４１】
なお、正極においても同様に、正極集電部材６１のカシメ部６５と正極外側部材６７のカシメ座部６７ｂとをレーザ光を用いて溶接し、両者間を電気的に導通させて、両者間の導通抵抗を低下させる。但し、正極では、形成された溶接ビード部６６は、正極集電部材６１をなす純アルミニウムと正極外側部材６７をなすＡｌ−Ｍｇ系アルミニウム合金とが混合した金属からなっており、純アルミニウムとＡｌ−Ｍｇ系アルミニウム合金の中間の熱膨張率を示す。
【００４２】
ところで、上述のようにしてレーザ光Ｌ１を照射して溶接ビード部５６を形成すると、入射したレーザ光Ｌ１のエネルギーにより、カシメ座部５７ｂが加熱され、軸線方向ＡＨのうち軸線方向内側ＡＨ１に向けて熱が拡がる。このため、図１５に示すように、カシメ座部５７ｂの軸線方向内側ＡＨ１に位置する外側絶縁部材７８０の座部収容部７８１のうち、溶接ビード部５６の軸線方向内側ＡＨ１の劣化部位ＤＰにも熱が伝わり、この劣化部位ＤＰにおいて、外側絶縁部材７８０（座部収容部７８１）をなす樹脂（本実施形態では、ナイロン樹脂)が高温(場合によっては、樹脂の耐熱温度を超える高温)となり劣化(へたり、収縮など)を生じる。具体的には、劣化部位ＤＰにおいて、外側絶縁部材７８０をなす樹脂が熱変形する。このため、負極外側部材５７のカシメ座部５７ｂの内側面５７ｉと外側絶縁部材７８０の座部収容部７８１の外側面７８１ｊとの密着性が、この劣化部位ＤＰで低下する場合がある。また、外側絶縁部材７８０の座部収容部７８１の内側面７８１ｉと電池ケース１０のケース蓋部材１３の上面１３ｐとの密着性が、この劣化部位ＤＰで低下する場合がある。これにより、ケース蓋部材１３と、このケース貫通孔１３ｋに挿通した負極集電部材５１とのシール性が低下する虞がある。
【００４３】
そこで本実施形態の電池１では、図６，図７に示すように、外側絶縁部材８０の座部収容部８１のうち、溶接ビード部５６の軸線方向内側ＡＨ１となる位置に、それぞれ円柱状に外側面８１ｊが凹入する樹脂凹部８１ｃを設けている（本実施形態では４箇所）。このため、レーザ光Ｌ１の照射により、溶接ビード部５６から負極外側部材５７のカシメ座部５７ｂを介して、座部収容部８１のうち溶接ビード部５６の軸線方向内側ＡＨ１の直下部位８１ｄに熱が伝わるのを抑制することができ、この直下部位８１ｄが熱によって劣化するのを防止できる。
【００４４】
特に、本実施形態の電池１では、前述したように、負極集電部材５１（カシメ部５５）も負極外側部材５７（カシメ座部５７ｂ）も無酸素銅で構成している。無酸素銅は、正極集電部材６１や正極外側部材６７を構成するアルミニウムに比して、融点（１０８３℃）が高く、熱伝導率（３９０Ｗ／ｍ・Ｋ）も高いため、レーザ等での溶接に当たっては、アルミニウムの場合に比して、大きなレーザパワーが必要になる。このため、溶接ビード部５６から、座部収容部８１のうち溶接ビード部５６の軸線方向内側ＡＨ１の直下部位８１ｄに多量の熱が伝わりやすく、密着性の低下の不具合を生じ易い。
【００４５】
しかし、本実施形態の電池１では、上述のように、座部収容部８１に樹脂凹部８１ｃを凹設しているので、直下部位８１ｄに熱が伝わるのを抑制することができ、特に、直下部位８１ｄが熱によって劣化するのを防止できる。
【００４６】
なお、図示しないが、正極においても同様に、外側絶縁部材８０の座部収容部８１のうち、溶接ビード部６６の軸線方向内側ＡＨ１となる位置に、それぞれ円柱状に外側面８１ｊが凹入する樹脂凹部８１ｃを設けている（本実施形態では４箇所。図１，図３参照。）。このため、レーザ光Ｌ１の照射により、溶接ビード部６６から正極外側部材６７のカシメ座部６７ｂを介して、座部収容部８１のうち溶接ビード部６６の軸線方向内側ＡＨ１の直下部位８１ｄに熱が伝わるのを抑制することができ、この直下部位８１ｄが熱によって劣化するのを防止できる。
【００４７】
本実施形態の電池１は、以下のようにして製造する。まず、ケース蓋部材１３、負極端子部材５０（５１，５７，５９）、正極端子部材６０（６１，６７，６９）、内側絶縁部材７０、外側絶縁部材８０を用意する。図３に示すように、負極集電部材５１の係合部５３を内側絶縁部材７０のカバー部７１で覆い、内側絶縁部材７０の延出部挿通孔７３ｂ、ケース蓋部材１３のケース貫通孔１３ｋ、外側絶縁部材８０の延出部挿通孔８１ｂ、及び負極外側部材５７の延出部挿通孔５７ｃに、負極集電部材５１の延出部５４を挿通する。また、負極接続ボルト５９の頭部５９ｂを外側絶縁部材８０の頭部収容部８３に収容し、雄ねじ部５９ｃを負極外側部材５７のボルト挿通孔５７ｇに挿通した状態とする。ここで、延出部５４の先端に位置し、負極外側部材５７から突出しているカシメ予定部５５ａを、径方向外側ＥＨ２に拡げるように傘状にかしめ変形させてカシメ部５５を形成し、負極集電部材５１の係合部５３とカシメ部５５との間に、内側絶縁部材７０、ケース蓋部材１３、外側絶縁部材８０、及び負極外側部材５７を保持する。これにより、負極端子部材５０の負極集電部材５１及び負極外側部材５７が、ケース蓋部材１３に固設される。なお、負極接続ボルト５９は、頭部５９ｂが外部端子当接部５７ｆに係合して、取り外し不能となる。
【００４８】
なお、正極についても、同様に図示しないカシメ予定部をかしめ変形させてカシメ部６５を形成することにより、正極集電部材６１の係合部６３とカシメ部６５との間で、内側絶縁部材７０、ケース蓋部材１３、外側絶縁部材８０、及び正極外側部材６７を保持する。これにより、正極端子部材６０の正極集電部材６１及び正極外側部材６７が、ケース蓋部材１３に固設される。
【００４９】
次に、図８に示すように、スポット状のレーザ光Ｌ１を、カシメ部５５の外周縁部５５ｐのうち周方向ＲＨの一部と、負極外側部材５７のカシメ座部５７ｂとに跨がるように照射して、カシメ部５５の外周縁部５５ｐと負極外側部材５７とを溶接する溶接ビード部５６を予め定めた位置に形成する。これを、カシメ部５５の周囲４点について行う。
なお、外側絶縁部材８０には、図３，図５に示すように、座部収容部８１の外側面８１ｊに樹脂凹部８１ｃを溶接ビード部５６が形成される位置（本実施形態では４箇所）に設けた外側絶縁部材８０を用いているので、レーザ光Ｌ１の照射により溶接ビード部５６を形成しても、樹脂凹部８１ｃの存在により、外側絶縁部材８０の直下部位８１ｄに熱が伝わるのを抑制し、直下部位８１ｄにおける樹脂の劣化を防止できる。
【００５０】
そのほかは、公知の手法で電池１を製造する。即ち、端子部材付きケース蓋１８の負極集電部材５１の集電部５２を、別途公知の手法で形成しておいた電極体２０の負極露出部２１ｍに溶接する。また、正極端子部材６０の集電部６２を、電極体２０の正極露出部３１ｍに溶接する。次いで、電極体２０にフィルム包囲体１７を被せて、これらをケース本体部材１１内に挿入し、ケース本体部材１１の開口１１ｈをケース蓋部材１３で塞ぐ。そして、ケース本体部材１１とケース蓋部材１３とを、全周にわたりレーザ溶接する。その後、注液孔１３ｈから電解液９０を注液し、注液孔封止材１５で注液孔１３ｈを気密に封止する。次いで、この電池１について、初充電及び各種検査を行う。かくして、電池１が完成する。
【００５１】
（変形形態１）
前述した実施形態では、外側絶縁部材８０の座部収容部８１のうち、溶接ビード部５６の軸線方向内側ＡＨ１となる位置に、それぞれ円柱状に外側面８１ｊが凹入する樹脂凹部８１ｃを設けた。
【００５２】
これに対し、本変形形態１では、図９に示すように、外側絶縁部材１８０の座部収容部１８１には、外側面１８１ｊが凹入する樹脂凹部を設けていない。その代わり、負極外側部材１５７のカシメ座部１５７ｂの中でも、延出部挿通孔１５７ｃの周囲の貫通孔周囲部１５７ｄのうち、溶接ビード部５６の軸線方向内側ＡＨ１となる位置に、それぞれ円柱状に内側面１５７ｉが凹入する金属凹部１５７ｈを設けている（本実施形態では４箇所）。
【００５３】
このため、レーザ光Ｌ１の照射により、溶接ビード部５６から負極外側部材１５７のカシメ座部１５７ｂを介して、座部収容部１８１のうち溶接ビード部５６の軸線方向内側ＡＨ１の直下部位１８１ｄに熱が伝わるのを抑制することができ、この直下部位１８１ｄが熱によって劣化するのを防止できる。
【００５４】
（変形形態２）
実施形態では樹脂凹部８１ｃを設け、変形形態１では金属凹部１５７ｈを設けたが、両者を共に設けることもできる。即ち、本変形形態２では、図１０に示すように、実施形態と同様、外側絶縁部材８０の座部収容部８１のうち、溶接ビード部５６の軸線方向内側ＡＨ１となる位置に、それぞれ円柱状に外側面８１ｊが凹入する樹脂凹部８１ｃを設けている（本実施形態では４箇所）。加えて、変形形態１と同様に、負極外側部材１５７のカシメ座部１５７ｂにおいて、延出部挿通孔１５７ｃ周囲の貫通孔周囲部１５７ｄのうち、溶接ビード部５６の軸線方向内側ＡＨ１となる位置にも、それぞれ円柱状に内側面１５７ｉが凹入する金属凹部１５７ｈを設けている。これにより、樹脂凹部８１ｃと金属凹部１５７ｈとが向き合うように配置される。
【００５５】
このようにすることで、レーザ光Ｌ１の照射により、溶接ビード部５６から負極外側部材１５７のカシメ座部１５７ｂを介して、座部収容部８１のうち溶接ビード部５６の軸線方向内側ＡＨ１の直下部位８１ｄに熱が伝わるのを、さらに抑制することができ、この直下部位８１ｄが熱によって劣化するのを防止できる。
【００５６】
（変形形態３）
実施形態の電池１では、外側絶縁部材８０の座部収容部８１に設けた樹脂凹部８１ｃ内には何も入れず、空間のままとした（図６参照）。
これに対し、本変形形態３では、図１１に示すように、各々の樹脂凹部８１ｃ内に、それぞれ円柱状で多孔質のアルミナからなる伝熱抑制ブロック３８４を、この樹脂凹部８１ｃに嵌め込んである。
このため、レーザ光Ｌ１の照射により、溶接ビード部５６から負極外側部材５７のカシメ座部５７ｂを介して、座部収容部８１のうち溶接ビード部５６の軸線方向内側ＡＨ１の直下部位８１ｄに熱が伝わるのを抑制することができ、この直下部位８１ｄが熱によって劣化するのを防止できる。しかも、樹脂凹部８１ｃ内に伝熱抑制ブロック３８４が嵌め込まれているので、カシメ部５５のカシメによる押圧力が外側絶縁部材８０の座部収容部８１に均一に伝わり、座部収容部８１の変形が生じにくい利点がある。
【００５７】
（変形形態４）
変形形態３では、実施形態と同様に座部収容部８１に設けた樹脂凹部８１ｃ内に、伝熱抑制ブロック３８４を嵌め込んだ。
これに対し、本変形形態４では、図１２に示すように、変形形態１と同様に負極外側部材１５７のカシメ座部１５７ｂに設けた円柱状の金属凹部１５７ｈ内に、円柱状の多孔質アルミナからなる伝熱抑制ブロック４５８を嵌め込んである。
【００５８】
このため、レーザ光Ｌ１の照射により、溶接ビード部５６から負極外側部材１５７のカシメ座部１５７ｂを介して、座部収容部１８１のうち溶接ビード部５６の軸線方向内側ＡＨ１の直下部位１８１ｄに熱が伝わるのを抑制することができ、この直下部位１８１ｄが熱によって劣化するのを防止できる。しかも、金属凹部１５７ｈ内に伝熱抑制ブロック４５８が嵌め込まれているので、カシメ部５５のカシメによる押圧力が外側絶縁部材１８０の座部収容部１８１に均一に伝わり、座部収容部１８１の変形が生じにくい利点がある。
【００５９】
（変形形態５）
変形形態３では樹脂凹部８１ｃ内に伝熱抑制ブロック３８４を挿入し、変形形態４では金属凹部１５７ｈ内に伝熱抑制ブロック４５８を挿入した。
しかし、両者を同時に設け、これらに伝熱抑制ブロックを挿入することもできる。即ち、本変形形態５では、図１３に示すように、変形形態２と同様、外側絶縁部材８０の座部収容部８１のうち、溶接ビード部５６の軸線方向内側ＡＨ１となる位置に、それぞれ円柱状に外側面８１ｊを凹入させた樹脂凹部８１ｃを設けた。加えて、負極外側部材１５７の貫通孔周囲部１５７ｄのうち、溶接ビード部５６の軸線方向内側ＡＨ１となる位置にも、それぞれ円柱状に内側面１５７ｉが凹入する金属凹部１５７ｈを設けた。そして、向き合うように配置された樹脂凹部８１ｃと金属凹部１５７ｈとに、伝熱抑制ブロック５８４を嵌め込んである。
【００６０】
このため、レーザ光Ｌ１の照射により、溶接ビード部５６から負極外側部材１５７のカシメ座部１５７ｂを介して、座部収容部１８１のうち溶接ビード部５６の軸線方向内側ＡＨ１の直下部位１８１ｄに熱が伝わるのを抑制することができ、この直下部位１８１ｄが熱によって劣化するのを防止できる。しかも、金属凹部１５７ｈ内及び樹脂凹部８１ｃ内に伝熱抑制ブロック５８４が嵌め込まれているので、カシメ部５５のカシメによる押圧力が外側絶縁部材８０の座部収容部８１に均一に伝わり、座部収容部８１の変形が生じにくい利点がある。
【００６１】
（変形形態６）
前述した実施形態、変形形態２，３，６では、外側絶縁部材８０の座部収容部８１に、円柱状の樹脂凹部８１ｃを４箇所凹設した。
これに対し、本変形形態７では、外側絶縁部材６８０の座部収容部６８１に、溶接ビード部５６の軸線方向内側ＡＨ１となる４つの位置を、環状につないだリング状の凹溝からなる樹脂凹部６８１ｃを凹設した。このようにしても、座部収容部６８１のうち溶接ビード部５６の軸線方向内側ＡＨ１の直下部位６８１ｄに熱が伝わるのを抑制することができ、この直下部位６８１ｄが熱によって劣化するのを防止することができる。
【００６２】
以上において、本発明を実施形態及び変形形態１〜６に即して説明したが、本発明は上述の実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、上述した実施形態では、溶接ビード部５６を、カシメ部５５の周方向ＲＨに散点状（周方向ＲＨに９０度ずつ離して４箇所）に配置する形態とした。しかし、溶接ビード部５６が連なった連続ビード部を形成しても良い。この場合には、熱が集中して、座部収容部のうち連続する溶接ビード部５６の軸線方向内側ＡＨ１の直下部位に大きな熱が伝わり易いので、樹脂凹部や金属凹部、伝熱抑制部材などの伝熱抑制部を設けることで、座部収容部の直下部位が劣化することを適切に防止できる。
【００６３】
また変形形態６では、外側絶縁部材６８０の座部収容部６８１に、リング状の凹溝からなる樹脂凹部６８１ｃを設けたが、変形形態１に倣って、負極外側部材１５７のカシメ座部１５７ｂのうち、延出部挿通孔１５７ｃの周囲の貫通孔周囲部１５７ｄに、リング状の凹溝からなる金属凹部を設けても良い。
また、外側絶縁部材の座部収容部にリング状の凹溝からなる樹脂凹部を、カシメ座部の延出部挿通孔周囲の貫通孔周囲部にリング状の凹溝からなる金属凹部を、共に設けても良い。さらに、これらの樹脂凹部や金属凹部に、変形形態３〜５と同様に、多孔質アルミナ等からなるリング状の伝熱抑制部材を配置するようにしても良い。
【符号の説明】
【００６４】
１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１  電池（リチウムイオン二次電池）
１０  電池ケース
１３ｋ  ケース貫通孔
ＡＸＥ  （ケース貫通孔の）中心軸線
ＡＨ  （ケース貫通孔の中心軸線に沿う）軸線方向
ＡＨ１  軸線方向内側
ＲＨ  （ケース貫通孔の）周方向
ＥＨ  （ケース貫通孔の）径方向
ＥＨ２  （ケース貫通孔の）径方向外側
５０  負極端子部材
５１  負極集電部材（集電部材）
５４  延出部
５５  カシメ部
５６  溶接ビード部
５７，１５７  負極外側部材（外側金属部材）
５７ｂ，１５７ｂ  カシメ座部
５７ｃ，１５７ｃ  延出部挿通孔（金属部材貫通孔）
５７ｄ，１５７ｄ  貫通孔周囲部（金属部材貫通孔の周囲）
１５７ｈ  金属凹部（伝熱抑制部）
５７ｉ，１５７ｉ  （負極外側部材のカシメ座部の）内側面
４５８  伝熱抑制ブロック（伝熱抑制部材，伝熱抑制部）
６０  正極端子部材
６１  正極集電部材
６４  延出部
６５  カシメ部
６７  正極外側部材（外側金属部材）
６７ｂ  カシメ座部
８０，１８０，６８０  外側絶縁部材（外側樹脂部材）
８１，１８１，６８１  座部収容部
８１ｂ，１８１ｂ，６８１ｂ  延出部挿通孔（樹脂部材貫通孔）
８１ｃ，６８１ｃ  樹脂凹部（伝熱抑制部）
８１ｄ，１８１ｄ，６８１ｄ  直下部位（溶接ビード部の軸線方向内側の部位）
８１ｉ，１８１ｉ，７８１ｉ  （外側絶縁部材の座面収容部の）内側面
８１ｊ，１８１ｊ，７８１ｊ  （外側絶縁部材の座面収容部の）外側面
３８４，５８４  伝熱抑制ブロック（伝熱抑制部材，伝熱抑制部）
Ｌ１  レーザ光
【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】
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