(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒体(11)の開口部に蓋体(12)が固定されて気密性を有する電池缶(１)の内部に、二次電池要素となる巻き取り電極体(２)を収納して構成され、蓋体(12)に取り付けた電極端子機構(４)によって、巻き取り電極体(２)の発生電力を外部へ取り出すことが出来る有機電解液二次電池において、電極端子機構(４)は、
蓋体(12)の内側に配置されて、蓋体(12)を貫通するネジ軸部(63)を具え、該ネジ軸部(63)の先端部には、ネジ軸部(63)と同軸上に、内ネジ(64)が凹設されている端子部材(６)と、
蓋体(12)から突出する端子部材(６)のネジ軸部(63)に螺合するナット(79)と、
端子部材(６)と蓋体(12)との間に介在して両者の電気的絶縁、並びに気密性を図る第１パッキン部材(66)と、
ナット(79)と蓋体(12)との間に介在して両者の電気的絶縁、並びに気密性を図る第２パッキン部材(70)と、
蓋体(12)の外側に配置されて、端子部材(６)のネジ軸部(63)に凹設された内ネジ(64)に螺合するネジ軸部(72)を具えた締結部材(７)と、
締結部材(７)のネジ軸部(72)が貫通する中央孔(77)を有し、ナット(79)と締結部材(７)の間に挟持されて、端子部材(６)と電気的に接続された正の抵抗温度係数を有する板状の素子(76)と、
素子(76)と締結部材(７)の間に挟持されて、素子(76)と電気的に接続された電流取出し用リード部材(41)と、
リード部材(41)と締結部材(７)の間に介在して、両者の電気的絶縁を図る絶縁部材(73)
とを具えていることを特徴とする有機電解液二次電池。
【請求項２】
端子部材(６)のネジ軸部(63)に螺合するナット(79)を収容する中央孔(81)を有する絶縁キャップ(８)が、素子(76)と蓋体(12)の間に介在して蓋体(12)の表面の全域を覆って配置され、該絶縁キャップ(８)の蓋体(12)との対向面と反対面に素子(76)が配置されている請求項１に記載の有機電解液二次電池。
【請求項３】
締結部材(７)は、蓋体(12)と対向する多角板部(71)の裏面に前記ネジ軸部(72)を突設して構成され、絶縁部材(73)は、締結部材(７)の多角板部(71)の裏面に接触する円板部(74)と、素子(76)の中央孔(77)を貫通する円筒部(75)とから構成され、該円筒部(75)に、リード部材(41)の端子部(42)が係合して、絶縁部材(73)の円板部(74)と素子(76)とによって、リード部材(41)の端子部(42)が挟持されている請求項１又は請求項２に記載の有機電解液二次電池。
【請求項４】
端子部材(６)は、蓋体(12)と対向する多角板部(61)の表面に前記ネジ軸部(63)を突設すると共に、多角板部(61)の裏面に第２のネジ軸部(62)を突設して構成され、該第２ネジ軸部(62)には、ナット(65)が螺合して、多角板部(61)とナット(65)とによって、巻き取り電極体(２)から伸びる複数本の集電タブ(３)の先端部(31)が挟持されている請求項１乃至請求項３の何れかに記載の有機電解液二次電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池缶の内部に二次電池要素となる巻き取り電極体を収容して、電池缶に取り付けられた一対の電極端子から二次電池要素の発生電力を取り出すことが可能な有機電解液二次電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車等の電源や、夜間電力を充電して昼間に放電する電力貯蔵用の電源として用いられる比較的大きな容量の円筒型リチウム二次電池は、図７に示す様に、筒体(11)の両開口部に蓋体(12)(12)を溶接固定して、円筒状の電池缶(１)を形成し、該電池缶(１)の内部に、図６に示す巻き取り電極体(２)を収容して構成されている。
各蓋体(12)には、電極端子機構(９)が取り付けられており、巻き取り電極体(２)と各電極端子機構(９)とが、複数本の集電タブ(３)により互いに接続されて、巻き取り電極体(２)が発生する電力を一対の電極端子機構(９)(９)から外部に取り出すことが可能となっている。又、蓋体(12)には、図６に示す如きバネ復帰式の安全弁(13)が取り付けられている。
【０００３】
巻き取り電極体(２)は、リチウム複合酸化物を含む正極(23)と炭素材料を含む負極(21)の間に、非水電解液が含浸されたセパレータ(22)を介在させて、これらを渦巻き状に巻回して構成されている。
巻き取り電極体(２)の正極(23)及び負極(21)からは夫々複数本の集電タブ(３)が引き出され、極性が同じ複数本の集電タブ(３)の先端部(31)が１つの電極端子機構(９)に接続されている。尚、図６においては、便宜上、一部の集電タブの先端部が電極端子機構(９)に接続されている状態のみを示し、他の集電タブについては、電極端子機構(９)に接続された先端部分の図示を省略している。
【０００４】
電極端子機構(９)は、電池缶(１)の蓋体(12)を貫通して取り付けられたネジ部材(91)を具え、該ネジ部材(91)の基端部には鍔部(92)が形成されている。蓋体(12)の貫通孔には絶縁パッキング(93)が装着され、蓋体(12)と締結部材(91)の間の電気的絶縁性とシール性が保たれている。ネジ部材(91)には、蓋体(12)の外側からワッシャ(94)が嵌められると共に、ナット(95)が螺合している。このナット(95)を締め付けて、ネジ部材(91)の鍔部(92)とワッシャ(94)によって絶縁パッキング(93)を挟圧することにより、シール性を高めている。
前記複数本の集電タブ(３)の先端部(31)は、ネジ部材(91)の鍔部(92)に、スポット溶接或いは超音波溶接によって固定されている。
一対の電極端子機構(９)(９)から電力を取り出す際には、各電極端子機構(９)のネジ部材(91)にリング状の電極板(97)を嵌め、ナット(96)によって電極板(97)を固定すると共に、該電極板(97)に、電流取出し用のリード線(98)の先端部を溶接する。
【０００５】
ところで、上述の如き円筒型二次電池においては、電池缶(１)の蓋体(12)の表面から安全弁(13)が大きく突出した形状となっており、これによって円筒型二次電池の占有空間が大きくなる問題があった。
そこで出願人は、図７に示す様に、圧力開放型の安全弁(５)を装備した円筒型二次電池を提案している。圧力開放型の安全弁(５)は、電池缶(１)の内圧が所定値を越えたときに破れる薄膜を具えて、電池缶(１)の内圧を開放するものである。ここで、蓋体(12)には安全弁(５)のネジ軸部(52)をねじ込むためのネジ孔(15)が開設されている。
該円筒型二次電池によれば、安全弁の蓋体(12)からの突出距離が小さくなって、電池の占有空間が従来よりも縮小される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７に示す圧力開放型の安全弁(５)を装備した円筒型二次電池においても、電極端子機構(９)が蓋体(12)から大きく突出しているため、依然として、電池の占有空間が大きい問題があった。
【０００７】
又、巻き取り電極体(２)に既定値を超える大きな電流が流れたとき、これを阻止するために、電極端子機構(９)の電流取り出し経路に、正の抵抗温度係数を有する素子(以下、ＰＴＣ素子という)を介在させた二次電池が提案されており(例えば特開平8-293295号)、この様な二次電池においては、ＰＴＣ素子の装備によって更に電極端子機構(９)の突出距離が大きくなって、電池の占有空間が増大する問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、電極端子機構にＰＴＣ素子を装備した有機電解液二次電池において、電極端子機構の蓋体からの突出距離を従来よりも短縮することが出来る有機電解液二次電池を提供し、これによって電池の占有空間を従来よりも縮小することである。
【０００９】
【課題を解決する為の手段】
本発明に係る有機電解液二次電池は、筒体(11)の開口部に蓋体(12)が固定されて気密性を有する電池缶(１)の内部に、二次電池要素となる巻き取り電極体(２)を収納して構成され、蓋体(12)に取り付けた電極端子機構(４)によって、巻き取り電極体(２)の発生電力を外部へ取り出すことが出来る。
【００１０】
電極端子機構(４)は、
蓋体(12)の内側に配置されて、蓋体(12)を貫通するネジ軸部(63)を具え、該ネジ軸部(63)の先端部には、ネジ軸部(63)と同軸上に、内ネジ(64)が凹設されている端子部材(６)と、
蓋体(12)から突出する端子部材(６)のネジ軸部(63)に螺合するナット(79)と、
端子部材(６)と蓋体(12)との間に介在して両者の電気的絶縁、並びに気密性を図る第１パッキン部材(66)と、
ナット(79)と蓋体(12)との間に介在して両者の電気的絶縁、並びに気密性を図る第２パッキン部材(70)と、
蓋体(12)の外側に配置されて、端子部材(６)のネジ軸部(63)に凹設された内ネジ(64)に螺合するネジ軸部(72)を具えた締結部材(７)と、
締結部材(７)のネジ軸部(72)が貫通する中央孔(77)を有し、ナット(79)と締結部材(７)の間に挟持されて、端子部材(６)と電気的に接続された板状のＰＴＣ素子(76)と、
ＰＴＣ素子(76)と締結部材(７)の間に挟持されて、ＰＴＣ素子(76)と電気的に接続された電流取出し用リード部材(41)と、
リード部材(41)と締結部材(７)の間に介在して、両者の電気的絶縁を図る絶縁部材(73)
とを具えている。
【００１１】
上記本発明の有機電解液二次電池においては、端子部材(６)に対してナット(79)をねじ込むことによって、これらの部材が蓋体(12)に固定されると共に、端子部材(６)と蓋体(12)との間に第１パッキン部材(66)が挟圧され、ナット(79)と蓋体(12)との間に第２パッキン部材(70)が挟圧されて、気密性が確保される。又、端子部材(６)に対して締結部材(７)をねじ込むことによって、端子部材(６)と締結部材(７)の間に、ＰＴＣ素子(76)、リード部材(41)及び絶縁部材(73)が挟圧されて、これらの部材が蓋体(12)に固定される。
【００１２】
例えば巻き取り電極体(２)からリード部材(41)へ向かって電流が流れる場合、巻き取り電極体(２)から、端子部材(６)及びＰＴＣ素子(76)を経て、リード部材(41)へ至る電流経路が形成される。ここで、端子部材(６)と締結部材(７)とは互いに導通状態となるが、締結部材(７)とリード部材(41)とは、絶縁部材(73)によって互いに絶縁されているので、ＰＴＣ素子(76)を迂回して、端子部材(６)から締結部材(７)を経て直接にリード部材(41)へ流れる電流経路が形成されることはない。
【００１３】
具体的構成においては、端子部材(６)のネジ軸部(63)に螺合するナット(79)を収容する中央孔(81)を有する絶縁キャップ(８)が、素子(76)と蓋体(12)の間に介在して蓋体(12)の表面の全域を覆って配置され、該絶縁キャップ(８)の蓋体(12)との対向面と反対面にＰＴＣ素子(76)が配置されている。  該具体的構成によれば、ＰＴＣ素子(76)と蓋体(12)との間に絶縁キャップ(８)が介在しているので、両者間に、確実な電気的絶縁が図られる。
【００１４】
又、具体的構成において、締結部材(７)は、蓋体(12)と対向する多角板部(71)の裏面に前記ネジ軸部(72)を突設して構成され、絶縁部材(73)は、締結部材(７)の多角板部(71)の裏面に接触する円板部(74)と、素子(76)の中央孔(77)を貫通する円筒部(75)とから構成され、該円筒部(75)に、リード部材(41)の端子部(42)が係合して、絶縁部材(73)の円板部(74)とＰＴＣ素子(76)とによって、リード部材(41)の端子部(42)が挟持されている。
該具体的構成においては、絶縁部材(73)の円板部(74)によって締結部材(７)の多角板部(71)とリード部材(41)の端子部(42)との間の電気的絶縁が図られると共に、絶縁部材(73)の円筒部(75)によって、リード部材(41)の端子部(42)並びにＰＴＣ素子(76)と締結部材(７)のネジ軸部(72)との間の電気的絶縁が図られる。
【００１５】
更に具体的な構成においては、端子部材(６)は、蓋体(12)と対向する多角板部(61)の表面に前記ネジ軸部(63)を突設すると共に、多角板部(61)の裏面に第２のネジ軸部(62)を突設して構成され、該第２ネジ軸部(62)には、ナット(65)が螺合して、多角板部(61)とナット(65)とによって、巻き取り電極体(２)から伸びる複数本の集電タブ(３)の先端部(31)が挟持されている。
該具体的構成においては、例えば巻き取り電極体(２)からリード部材(41)へ向かって電流が流れる場合、巻き取り電極体(２)から複数本の集電タブ(３)を経て端子部材(６)の多角板部(61)及び第１ネジ軸部(63)、更にナット(79)を経て、リード部材(41)に至る電流経路が形成される。
【００１６】
【発明の効果】
本発明に係る有機電解液二次電池においては、端子部材(６)のネジ軸部(63)及び締結部材(７)のネジ軸部(72)を除いて、他の構成部材は全て薄型に形成することが可能であり、然も、締結部材(７)のネジ軸部(72)は、端子部材(６)のネジ軸部(63)に凹設した内ネジ(64)にねじ込まれているので、ネジ軸部(72)の長さの一部若しくは大部分は、端子部材(６)のネジ軸部(63)の長さと重複して、重複した長さは、電極端子機構(４)の突出距離に影響を及ぼさない。又、ＰＴＣ素子(76)は、リード部材(41)と一緒に、締結部材(７)と端子部材(６)の間に挟持されて、特別な固定治具は不要である。
これに対し、従来の電極端子機構を具えた有機電解液二次電池においては、電極端子機構自体を蓋体に固定するためのネジ軸部と、リード部材及びＰＴＣ素子を蓋体に固定するためのネジ軸部とが、互いに重なることなく併設されていたため、両ネジ軸部の長さが電極端子機構の突出距離に影響を与え、この結果、電極端子機構の距離が長くなっていた。
従って、本発明に係る有機電解液二次電池によれば、従来よりも電極端子機構の突出距離を少なくとも前記重複距離だけ短縮することが可能であり、これによって電池の占有空間を縮小することが出来る。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を円筒型二次電池に実施した例に基づいて更に詳細に説明する。尚、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能なものである。
【００１８】
第１実施例
第１実施例の円筒型二次電池は、図１に示す如く、筒体(11)の各開口部に蓋体(12)を固定してなる電池缶(１)を具え、該電池缶(１)の外径は６４ｍｍ、長さは２９０ｍｍに形成されている。各蓋体(12)には、電池内圧が所定圧力(例えば５ｋｇ／ｃｍ２)を越えると破れて圧力を開放する圧力開放型の安全弁(５)が２個所に取り付けられている。尚、安全弁(５)は、蓋体(12)に開設されたネジ孔(15)にねじ込んで固定されている。
【００１９】
電池缶(１)の内部には巻き取り電極体(２)が収納されている。巻き取り電極体(２)は、それぞれ帯状に形成された正極(23)と負極(21)の間に、非水電解液が含浸されたセパレータ(22)を介在させて、これらを渦巻き状に巻回して構成されている。
電池缶(１)の一方の蓋体(12)には、本発明に係る電極端子機構(４)が取り付けられると共に、他方の蓋体には図６に示す従来と同一構造の電極端子機構(９)が取り付けられている。
【００２０】
巻き取り電極体(２)の正極(23)及び負極(21)からは夫々複数本の集電タブ(３)が引き出され、図１の如く、負極(21)から伸びる複数本の集電タブ(３)の先端部が、本発明に係る電極端子機構(４)に接続されている。一方、正極(23)から伸びる複数本の集電タブは、従来と同一構造の電極端子機構(９)に接続されている。尚、図１においては、便宜上、一部の集電タブ(３)の先端部が電極端子機構(４)に接続されている状態のみを示し、他の集電タブ(３)については、電極端子機構(４)に接続された先端部分の図示を省略している。
【００２１】
本発明に係る電極端子機構(４)は、図１及び図２に示す如く、蓋体(12)の内側に配置された端子部材(６)と、蓋体(12)の外側に配置されて端子部材(６)にねじ込まれた締結部材(７)とを具え、端子部材(６)と締結部材(７)の間に、第１パッキン部材(66)、第２パッキン部材(70)、ナット(79)、ワッシャ(78)、ＰＴＣ素子(76)、リード部材(41)及び絶縁部材(73)が介在している。
【００２２】
端子部材(６)は、蓋体(12)と対向する多角板部(61)の表面に第１ネジ軸部(63)を上向きに突設すると共に、多角板部(61)の裏面に第２ネジ軸部(62)を下向きに突設して構成されており、第１ネジ軸部(63)の先端部には、第１ネジ軸部(63)と同軸上に、内ネジ(64)が凹設されている。
端子部材(６)の第２ネジ軸部(62)はナット(65)が螺合し、端子部材(６)の多角板部(61)とナット(65)との間に、巻き取り電極体(２)から引き出された複数本の集電タブ(３)の先端部(31)が挟持されている。
【００２３】
締結部材(７)は、蓋体(12)と対向する多角板部(71)の裏面にネジ軸部(72)を突設して構成され、該ネジ軸部(72)が、端子部材(６)の内ネジ(64)にねじ込まれている。
【００２４】
第１パッキン部材(66)は、蓋体(12)の内面の略全域を覆って密着する円板部(67)の表面に、円筒部(68)を上向きに突設してなり、円板部(67)には、安全弁(５)と対応させて、貫通孔(69)が開設されている。第１パッキン部材(66)は、円筒部(68)を蓋体(12)の中央孔(14)に貫通させて、蓋体(12)に取り付けられ、蓋体(12)から突出する円筒部(68)の先端部には、リング状の第２パッキン部材(70)が係合している。
【００２５】
又、端子部材(６)は、第１ネジ軸部(63)を第１パッキン部材(66)の円筒部(68)に貫通させて、蓋体(12)に取り付けられ、第１パッキン部材(66)から突出する第１ネジ軸部(63)の先端部に、ナット(79)が螺合している。
ナット(79)を締め付けることによって、ナット(79)と端子部材(６)の多角板部(61)の間に、第１パッキン部材(66)と第２パッキン部材(70)が挟圧されて、蓋体(12)の中央孔(14)に対する気密性と、端子部材(６)及びナット(79)と蓋体(12)との間の電気的絶縁が図られている。
【００２６】
ナット(79)の表面には、ワッシャ(78)を介して、中央孔(77)を有する円板状のＰＴＣ素子(76)が設置され、ワッシャ(78)及びＰＴＣ素子(76)の中央孔(77)を締結部材(７)のネジ軸部(72)が貫通している。尚、ＰＴＣ素子(76)は、温度が５０℃を越えたとき、電気抵抗が急激に増大して、過電流の発生を抑制するものである。
リード部材(41)は、両端部に端子部(42)(43)を具え、一方の端子部(42)がＰＴＣ素子(76)の表面に設置されている。
【００２７】
絶縁部材(73)は、フッ化樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどから形成され、円板部(74)の裏面に円筒部(75)を下向きに突設して構成されており、その中央孔(73a)を締結部材(７)のネジ軸部(72)が貫通している。絶縁部材(73)の円板部(74)は、締結部材(７)の多角板部(71)とリード部材(41)の端子部(42)の間に挟持され、円筒部(75)は、リード部材(41)の端子部(42)及びＰＴＣ素子(76)の中央孔(77)を貫通して、端子部材(６)の第１ネジ軸部(63)の先端面に達している。
【００２８】
端子部材(６)に対して締結部材(７)をねじ込むことによって、ナット(79)と締結部材(７)の多角板部(71)との間に、ワッシャ(78)、ＰＴＣ素子(76)、リード部材(41)の端子部(42)、及び絶縁部材(73)が挟圧されて、これらの部材が蓋体(12)に固定される。又、絶縁部材(73)の円板部(74)によって、締結部材(７)の多角板部(71)とリード部材(41)の端子部(42)との間の電気的絶縁が図られると共に、絶縁部材(73)の円筒部(75)によって、リード部材(41)の端子部(42)並びにＰＴＣ素子(76)と締結部材(７)のネジ軸部(72)との間の電気的絶縁が図られる。
【００２９】
上記電極端子機構(４)を具えた円筒型二次電池においては、蓋体(12)の表面から突出して配置されている複数の部材、即ち、第２パッキン部材(70)、ナット(79)、ワッシャ(78)、ＰＴＣ素子(76)、リード部材(41)の端子部(42)、絶縁部材(73)の円板部(74)、及び締結部材(７)の多角板部(71)が、それぞれ可及的に薄型化されており、然も、軸方向に長い締結部材(７)のネジ軸部(72)と端子部材(６)の第１ネジ軸部(63)とは、互いに長さ方向に重複して、前記複数の薄型部材の厚さ範囲内に収容されている。
【００３０】
従って、電極端子機構(４)の突出距離は従来よりも大幅に短縮され、電池の占有空間が縮小される。
【００３１】
図５は、上記本発明の円筒型二次電池(ａ)と、図７に示す従来の円筒型二次電池(ｂ)の寸法を比較したものであって、本発明の円筒型二次電池では、電極端子機構(４)の蓋体(12)からの突出距離は１０ｍｍと、従来の円筒型二次電池の１５ｍｍよりも短くなっており、これによって、電池の占有空間(突出部分を含む電池全体を収容するための円筒空間)の体積は１.０１Ｌと小さくなる。該従来の円筒型二次電池にＰＴＣ素子を装備すれば(特開平8-293295号)、ＰＴＣ保持機構(99)の装備によって更に突出距離が１５ｍｍだけ増大するので、本発明の円筒型二次電池との差は増大する。
【００３２】
第２実施例
第２実施例の円筒型二次電池においては、図３及び図４に示す如く、蓋体(12)の表面の略全域を覆うことが可能な円板状の絶縁キャップ(８)が、蓋体(12)上に設置されている。絶縁キャップ(８)は中央孔(81)を有して、該中央孔(81)には、蓋体(12)に固定された端子部材(６)のネジ軸部(63)に螺合するナット(79)が収容される。又、絶縁キャップ(８)には、安全弁(５)に対応して貫通孔(82)が開設されている。
そして、絶縁キャップ(８)の表面にＰＴＣ素子(76)が配置されている。その他の構成は、上記第１実施例と同様である。
【００３３】
上記第２実施例の円筒型二次電池においても、電極端子機構(４)の突出距離は第１実施例と同じく、従来よりも大幅に短縮され、電池の占有空間を縮小することが出来る。
又、第２実施例においては、ＰＴＣ素子(76)及びリード部材(41)と蓋体(12)との間に絶縁キャップ(８)が介在しているので、両者間に確実な電気的絶縁が実現される。
【００３４】
次に、上記円筒型二次電池の製造工程について説明する。
正極の作製
正極活物質としてのＬｉＮｉ０．７Ｃｏ０．３Ｏ２と導電剤としての炭素を重量比９０：５で混合して正極合剤を調製した。次に、結着剤であるポリフッ化ビニリデンをＮ−メチル−２−ピロリドン(ＮＭＰ)に溶解させＮＭＰ溶液を調製した。そして、正極合剤とポリフッ化ビニリデンの重量比が９５：５になるように正極合剤とＮＭＰ溶液を混練してスラリーを調製した。このスラリーを正極集電体としてのアルミニウム箔の両面にドクターブレード法により塗布し、１５０℃で２時間の真空乾燥を施して、正極を作製した。
【００３５】
負極の作製
結着剤であるポリフッ化ビニリデンをＮＭＰに溶解させてＮＭＰ溶液を調製し、粒子径１８μｍの天然黒鉛粉末と、粒径１８μｍのコークス粉末とを重量比４：１で混合し、更にこれをポリフッ化ビニリデンの重量比が９０：１０になるように混練してスラリーを調製した。このスラリーを負極集電体としての銅箔の両面にドクターブレード法により塗布し、１５０℃で２時間の真空乾燥を施して負極を作製した。
【００３６】
電解液の調製
エチレンカーボネートとジエチルカーボネートを体積比１：１で混合した溶媒に、ＬｉＰＦ６を１ｍｏｌ／ｌの割合で溶解して電解液を調製した。
【００３７】
電池の組立
正極を構成しているアルミニウム箔の表面に、厚さ０.１ｍｍのアルミニウム製集電タブを１０本、一定間隔をおいて溶接すると共に、負極を構成している銅箔の表面に、厚さ０.１ｍｍのニッケル製集電タブを１０本、一定間隔をおいて溶接した。そして、正極と負極の間にセパレータを挟んで渦巻き状に巻回し、巻き取り電極体を構成した。尚、セパレータとしては、イオン透過性のポリエチレン製の微多孔性膜を用いた。
この巻き取り電極体を電池缶となる筒体の内部に装填し、該巻き取り電極体から伸びる正側及び負側の集電タブを夫々、蓋体に取り付けられた電極端子機構に接続した後、該蓋体を筒体に溶接固定して、図１及び図２に示す第１実施例の本発明電池Ａ１と、図３及び図４に示す第２実施例の本発明電池Ａ２とを組み立てた。
尚、電池缶は、外径６４ｍｍ、長さ２９０ｍｍであって、その蓋体は、外径６４ｍｍ、厚さ５ｍｍである。負極側の電極端子機構の突出距離は１０ｍｍ、正極側の電極端子機構の突出距離は１５ｍｍである。又、電池の占有空間の体積は１.０１Ｌである。
【００３８】
比較例電池の作製
電極端子機構として図６に示す従来の電極端子機構(９)を用いたこと以外は、上記本発明電池と同様にして、比較例電池Ｘを作製した。
尚、負極側、正極側ともに、電極端子機構の突出距離は１５ｍｍであり、電池の占有空間の体積は、１.０３Ｌである。
【００３９】
性能比較実験
本発明電池と比較例電池の性能を比較するべく、両電池の充放電特性を調べた。実験では、充電率０.１２５Ｃ(９.５Ａ)で８時間の充電を行なった後、放電率０.１２５Ｃで放電終止電圧２.７Ｖまで８時間の放電を行なった。その結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
表１に示す様に、電池の放電容量は、本発明電池Ａ１、Ａ２、及び比較例電池Ｘともに、７６Ａｈであって、平均放電電圧は３.６Ｖ、放電容量は２７３Ｗｈであった。この結果から算出した体積エネルギー密度は、表１に示す様に、比較例電池Ｘでは、２６５Ｗｈ／Ｌであるのに対し、本発明電池Ａ１及びＡ２では、２７０Ｗｈ／Ｌとなり、本発明電池によって、高エネルギー密度化が実現されることが明らかとなった。
【００４２】
上述の如く、本発明に係る電極端子機構(４)を具えた円筒型二次電池によれば、電極端子機構(４)の突出距離を従来よりも短縮して、体積エネルギー密度の高い電池を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施例の二次電池の要部を示す断面図である。
【図２】該二次電池に装備されている電極端子機構の分解斜視図である。
【図３】本発明に係る第２実施例の二次電池の要部を示す断面図である。
【図４】該二次電池に装備されている電極端子機構の分解斜視図である。
【図５】本発明の二次電池(ａ)と従来の二次電池(ｂ)の寸法を比較した図である。
【図６】従来の二次電池の要部を示す断面図である。
【図７】出願人が提案している二次電池の斜視図である。
【符号の説明】
(１)  電池缶
(12)  蓋体
(２)  巻き取り電極体
(３)  集電タブ
(４)  電極端子機構
(41)  リード部材
(５)  安全弁
(６)  端子部材
(63)  第１ネジ軸部
(64)  内ネジ
(66)  第１パッキン部材
(70)  第２パッキン部材
(79)  ナット
(78)  ワッシャ
(76)  ＰＴＣ素子
(73)  絶縁部材
(７)  締結部材
(72)  ネジ軸部
【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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