(57)【要約】  本発明が解決しようとする課題は、薄型の電池において、大電流特性に優れたリード形状を有する電池、電池パック、蓄電装置、車両及び飛翔体を提供する。  実施形態の電池は、正極、正極と電気的に接続された正極集電タブ、負極、及び、負極と電気的に接続された負極集電タブを含み、扁平形状に捲回された正極集電タブが第一端面に位置し、かつ扁平形状に捲回された負極集電タブが第二端面に位置する、扁平形状の電極群と、正極集電タブと電気的に接続した電極群側正極リードと、負極集電タブと電気的に接続した電極群側負極リードと、開口部にフランジ部を有する第１の外装部と、第２の外装部とを含み、第１の外装部のフランジ部と第２の外装部が溶接されて形成された空間内に電極群が収納された外装部材と、正極端子部と、負極端子部と、を含む。
2019186849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極、前記正極と電気的に接続された正極集電タブ、負極、及び、前記負極と電気的に接続された負極集電タブを含み、扁平形状に捲回された前記正極集電タブが第一端面に位置し、かつ扁平形状に捲回された前記負極集電タブが第二端面に位置する、扁平形状の電極群と、
前記正極集電タブと電気的に接続した電極群側正極リードと、
前記負極集電タブと電気的に接続した電極群側負極リードと、
開口部にフランジ部を有する第１の外装部と、第２の外装部とを含み、前記第１の外装部の前記フランジ部と前記第２の外装部が溶接されて形成された空間内に前記電極群が収納された外装部材と、
前記第１の外装部は前記正極集電タブ側に貫通孔を有し、頭部及び前記頭部から延び出た軸部を含む正極外部端子と、貫通孔を有する正極端子リードを含み、前記頭部が前記第１の外装部の外側に突出し、前記軸部が前記正極端子リードの貫通孔に挿入されて前記軸部が前記第１の外装部及び前記正極端子リードにカシメ固定された正極端子部と、
前記第１の外装部は前記負極集電タブ側に貫通孔を有し、頭部及び前記頭部から延び出た軸部を含む負極外部端子と、貫通孔を有する負極端子リードを含み、前記頭部が前記第１の外装部の外側に突出し、前記軸部が前記負極端子リードの貫通孔に挿入されて前記軸部が前記第１の外装部及び前記負極端子リードにカシメ固定された負極端子部と、
を含み、
前記正極端子リードは、前記第２外装部側に延出した第１の延出部を有し、
前記電極群側正極リードの前記電極群側とは反対側に、電極群側正極リードの第１の延出部を有し、
前記正極端子リードの第１の延出部と前記電極群側正極リードの第１の延出部は溶接されており、
溶接された前記正極端子リードの第１の延出部と前記電極群側正極リードの第１の延出部の先端は、前記第１の外装部の開口部と平行な第２の外装部の面に対して垂直又は略垂直であり、
前記負極端子リードは、前記第２外装部側に延出した第１の延出部を有し、
前記電極群側負極リードの前記電極群側とは反対側に、電極群側負極リードの第１の延出部を有し、
前記負極端子リードの第１の延出部と前記電極群側負極リードの第１の延出部は溶接されており、
溶接された前記負極端子リードの第１の延出部と前記電極群側負極リードの第１の延出部の先端は、前記第１の外装部の開口部と平行な第２の外装部の面に対して垂直又は略垂直である電池。
【請求項２】
前記電極群は１個以上であり、
前記電池の厚さは、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であり、
前記電極群側正極リード及び前記電極群側負極リードの厚さは、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であり、
前記正極端子リード及び前記負極端子リードの厚さは、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記溶接された前記正極端子リードの第１の延出部と前記電極群側正極リードの第１の延出部の先端は、前記第１の外装部の開口部と平行な第２の外装部の面に対して、８０°以上１００°以下であり、
前記溶接された前記負極端子リードの第１の延出部と前記電極群側負極リードの第１の延出部の先端は、前記第１の外装部の開口部と平行な第２の外装部の面に対して、８０°以上１００°以下である請求項１又は２に記載の電池。
【請求項４】
前記正極端子リードの前記第１の延出部は、前記電極群側に延出し、
前記負極端子リードの前記第１の延出部は、前記電極群側に延出している請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電池。
【請求項５】
前記正極端子リードは、第２の延出部を有し、
前記正極端子リードの第２の延出部と前記電極群側正極リードで前記正極集電タブを挟み、
前記正極端子リードの第２の延出部は、前記正極集電タブの前記電極群側正極リードが存在する側とは反対側を支持し、
前記負極端子リードは、第２の延出部を有し、
前記負極端子リードの第２の延出部と前記電極群側負極リードで前記負極集電タブを挟み、
前記負極端子リードの第２の延出部は、前記負極集電タブの前記電極群側負極リードが存在する側とは反対側を支持する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電池。
【請求項６】
前記正極端子リードは、第２の延出部を有し、
前記正極集電タブと前記正極端子リードの第２の延出部で前記電極群側正極リードを挟み、
前記負極端子リードは、第２の延出部を有し、
前記負極集電タブと前記負極端子リードの第２の延出部で前記電極群側負極リードを挟む請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電池。
【請求項７】
前記正極端子リードの前記第１の延出部は、前記電極群側とは反対側に延出し、
前記負極端子リードの前記第１の延出部は、前記電極群側とは反対側に延出している請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電池。
【請求項８】
前記正極集電タブ、前記電極群側正極リード及び前記正極端子リードは、前記正極集電タブ、前記電極群側正極リード、前記正極端子リードの順に並び、
前記負極集電タブ、前記電極群側負極リード及び前記負極端子リードは、前記負極集電タブ、前記電極群側負極リード、前記負極端子リードの順に並ぶ請求項７に記載の電池。
【請求項９】
前記正極集電タブ、前記電極群側正極リード及び前記正極端子リードは、前記電極群側正極リード、前記正極集電タブ、前記正極端子リードの順に並び、
前記負極集電タブ、前記電極群側負極リード及び前記負極端子リードは、前記電極群側負極リード、前記負極集電タブ、前記負極端子リードの順に並ぶ請求項７に記載の電池。
【請求項１０】
前記正極端子リードの第１の延出部と前記電極群側正極リードの第１の延出部は嵌合し、
前記負極端子リードの第１の延出部と前記電極群側負極リードの第１の延出部は嵌合している請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電池。
【請求項１１】
請求項１ないし１０に記載の電池を１つ以上含む電池パック。
【請求項１２】
請求項１ないし１０に記載の電池又は請求項９に記載の電池パックを含む蓄電装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１０に記載の電池又は請求項９に記載の電池パックを含む車両。
【請求項１４】
請求項１ないし１０に記載の電池又は請求項９に記載の電池パックを含む飛翔体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電池、電池パック、蓄電装置、車両及び飛翔体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一次電池及び二次電池などの電池は、一般に、正極及び負極を備えた電極群と、この電極群を収納する外装部材とを具備する。【０００３】
外装部材として、現在、金属缶、ラミネートフィルム製容器が実用化されている。金属缶は、アルミニウム等の金属板から深絞り加工により得られる。深絞り加工で缶を作製するには、金属板にある程度の厚さが必要で、それが外装部材の薄型化を妨げ、体積容量ロスに繋がっている。例えば、板厚０．５ｍｍの外装缶を厚さ１３ｍｍの電池に適用すると、電池厚さに占める外装缶のトータル板厚の割合はおよそ７．７％となる。薄型の電池であるため電池内のリードは複雑に折り曲げるなどしてコンパクトに収容することが求められる。【０００４】
外装部材内で電池の素子と電極端子は、リードで接合される。接合後の折り曲げをすることは、作業空間及び収容空間が狭く収容が困難である。また、接合後に折曲げができる程度の厚さとするとリードが薄くなり大電流に向かない。また、リードの溶接後に溶接された部分を曲げると接合部分が剥がれやすくなり品質の観点からも接合後には折り曲げていない電池が要望される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１６／２０４１４７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、薄型の電池において、大電流特性に優れたリード形状を有する電池、電池パック、蓄電装置、車両及び飛翔体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の電池は、正極、正極と電気的に接続された正極集電タブ、負極、及び、負極と電気的に接続された負極集電タブを含み、扁平形状に捲回された正極集電タブが第一端面に位置し、かつ扁平形状に捲回された負極集電タブが第二端面に位置する、扁平形状の電極群と、正極集電タブと電気的に接続した電極群側正極リードと、負極集電タブと電気的に接続した電極群側負極リードと、開口部にフランジ部を有する第１の外装部と、第２の外装部とを含み、第１の外装部のフランジ部と第２の外装部が溶接されて形成された空間内に電極群が収納された外装部材と、第１の外装部は正極集電タブ側に貫通孔を有し、頭部及び頭部から延び出た軸部を含む正極外部端子と、貫通孔を有する正極端子リードを含み、頭部が第１の外装部の外側に突出し、軸部が正極端子リードの貫通孔に挿入されて軸部が第１の外装部及び正極端子リードにカシメ固定された正極端子部と、第１の外装部は負極集電タブ側に貫通孔を有し、頭部及び頭部から延び出た軸部を含む負極外部端子と、貫通孔を有する負極端子リードを含み、頭部が第１の外装部の外側に突出し、軸部が負極端子リードの貫通孔に挿入されて軸部が第１の外装部及び負極端子リードにカシメ固定された負極端子部と、を含む。正極端子リードは、第２外装部側に延出した第１の延出部を有する。電極群側正極リードの電極群側とは反対側に、電極群側正極リードの第１の延出部を有する。正極端子リードの第１の延出部と電極群側正極リードの第１の延出部は溶接されている。溶接された正極端子リードの第１の延出部と電極群側正極リードの第１の延出部の先端は、第１の外装部の開口部と平行な第２の外装部の面に対して垂直又は略垂直である。負極端子リードは、第２外装部側に延出した第１の延出部を有する。電極群側負極リードの電極群側とは反対側に、電極群側負極リードの第１の延出部を有する。負極端子リードの第１の延出部と電極群側負極リードの第１の延出部は溶接されている。溶接された負極端子リードの第１の延出部と電極群側負極リードの第１の延出部の先端は、第１の外装部の開口部と平行な第２の外装部の面に対して垂直又は略垂直である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態の電池の概略斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１に示す電池の正極側から見た分解斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１に示す電池の負極側から見た分解斜視図である。
【図３】図３は、図１に示す電池の電極群の斜視図である。
【図４】図４は、電極群を部分的に展開した状態を示す斜視図である。
【図５】図５は、図１の正極部分を電池長辺方向に沿って切断した際に得られる断面図である。
【図６】図６は、図１の負極部分を電池長辺方向に沿って切断した際に得られる断面図である。
【図７】図７は、図１に示す電池の第１の外装部に端子部が固定されたものを示す斜視図である。
【図８】図８（ａ）は、第２の外装部の平面図であり、図８（ｂ）は、第１の外装部の平面図である。
【図９】図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、第１の実施形態の電池の製造工程を示す三面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、複数の電極群を収容した電池の組み立て工程を示す工程図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、複数の電極群を収容した電池の組み立て工程を示す工程図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、複数の電極群を収容した電池の組み立て工程を示す工程図である。
【図１０Ｄ】図１０Ｄは、複数の電極群を収容した電池の組み立て工程を示す工程図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、変形例における図１の正極部分を電池長辺方向に沿って切断した際に得られる断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、変形例における図１の負極部分を電池長辺方向に沿って切断した際に得られる断面図である。
【図１２】図１２は、変形例における図１の正極部分を電池長手方向に沿って切断した際に得られる断面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、変形例における図１の正極部分を電池長辺方向に沿って切断した際に得られる断面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、変形例における図１の負極部分を電池長辺方向に沿って切断した際に得られる断面図である。
【図１４】図１４は、変形例における図１の正極部分を電池長手方向に沿って切断した際に得られる断面図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、変形例における図１の正極部分を電池長辺方向に沿って切断した際に得られる断面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、変形例における図１の負極部分を電池長辺方向に沿って切断した際に得られる断面図である。
【図１６】図１６は、変形例における図１の正極部分を電池長手方向に沿って切断した際に得られる断面図である。
【図１７】図１７は、変形例における図１の正極部分を電池長手方向に沿って切断した際に得られる断面図である。
【図１８】図１８は、第２の実施形態に係る電池パックの第一例を示す概略図である。
【図１９】図１９は、第２の実施形態に係る電池パックの第二例を示す概略図である。
【図２０】図２０は、第３の実施形態の蓄電装置の概略図である。
【図２１】図２１は、第４の実施形態の車両の概略図である。
【図２２】図２２は、第５の実施形態の飛翔体の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態を通して共通の構成には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、各図は実施の形態の説明とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術とを参酌して、適宜設計変更することができる。
【００１０】
［第１の実施形態］
第１の実施形態の電池を図１〜図１５を参照して説明する。図面の一部は斜視図や展開図であり、一部の部材及び部分は図示されていないが、正極及び負極は対称に構成されているため、一方の電極の図示されない部分は、他方の電極の構造から明らかにされる。なお、実施形態は、正極及び負極を非対称に構成することを認める。
【００１１】
図１に示す電池１００は、外装部材１と、電極群２と、正極端子部３と、負極端子部４と、電解質（図示しない）とを含む。図１に示す電池１００は、例えば、二次電池である。実施形態の電池１００は、薄型である。薄型である電池１００の厚さは、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。
【００１２】
図１及び図２（図２Ａ、図２Ｂ）に示すように、外装部材１は、第１の外装部５と、第２の外装部６とを含む。第１の外装部５は、底付き角筒容器であり、開口部５ａにフランジ部５ｂを有する。外装部材１には、第１の外装部５のフランジ部と第２の外装部６が溶接されて形成された空間内に電極群２が収納されている。なお、図２Ａは、図１に示す電池の正極側から見た分解斜視図である。また、図２Ｂは、図１に示す電池の負極側から見た分解斜視図である。
【００１３】
図１、図２及び図５に示すように、第２の外装部５の短辺側壁と底部とを繋ぐコーナの中央付近に内側に張り出した凹部が設けられており、凹部の底部が傾斜面５ｄになっている。第２の外装部５は、開口部５ａの大きさ（開口面積となる部分の最大長）以下の深さを有するものである。より好ましい第２の外装部５は、開口面積となる部分の短辺以下の深さを有するものである（例えば図２に示すもの）。第１の外装部５は、例えば、ステンレス鋼板から浅絞り加工によって作製された開口部を有するステンレス鋼のカップ型容器である。一方、第２の外装部６は、ステンレス鋼製の蓋である。第２の外装部６は第２の外装部５の開口部を覆う。第２の外装部６も第２の外装部５と同様に浅絞り加工によって作成されたステンレス鋼のカップ型容器でも板状でもよい。第１の外装部５のフランジ部５ｂが第２の外装部６の四辺に溶接されて形成された空間内に電極群２が収納される。溶接には、例えば、抵抗シーム溶接が用いられる。抵抗シーム溶接は、レーザ溶接に比して低いコストで高い気密性と耐熱性を実現することができる。
【００１４】
薄型の電池であるため、電極群２が収容される空間は、高さの低い空間である。１個の電極群２が収容される空間の高さは、外装部材１内に収容され、高さ方向に並んだ電極群２の数で第１の外装部５の底部から第２の外装部６までの距離を割った値である。電池が薄型であるため、１個あたりの電極群２が収容される空間の高さは、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。電極群２が収容される空間は、高さが低い空間であるため、リードの形状に制限が生じる。
【００１５】
電極群２は、図４に示すように、扁平形状で、正極７と、負極８と、正極７と負極８の間に配置されたセパレータ９とを含む。扁平状の電極群２は、正極７、正極７と電気的に接続された正極集電タブ７ａ、負極８、及び、負極８と電気的に接続された負極集電タブ８ａを含み、扁平形状に捲回された正極集電タブ７ａが第一端面に位置し、かつ扁平形状に捲回された負極集電タブ８ａが第二端面に位置する。電極群２の扁平な２面のうち１つの面が第１の外装部５の底面と対向し、電極群２の扁平な２面のうち他方の面が第２の外装部６の面と対向する。
【００１６】
正極７は、例えば箔からなる帯状の正極集電体と、正極集電体の長辺に平行な一端部からなる正極集電タブ７ａと、少なくとも正極集電タブ７ａの部分を除いて正極集電体に形成された正極材料層（正極活物質含有層）７ｂとを含む。
【００１７】
一方、負極８は、例えば箔からなる帯状の負極集電体と、負極集電体の長辺に平行な一端部からなる負極集電タブ８ａと、少なくとも負極集電タブ８ａの部分を除いて負極集電体に形成された負極材料層（負極活物質含有層）８ｂとを含む。電極群２は、正極７の正極材料層７ｂと負極８の負極材料層８ｂがセパレータ９を介して対向すると共に、捲回軸の一方側に正極集電タブ７ａが負極８及びセパレータ９よりも突出し、かつ他方側に負極集電タブ８ａが正極７及びセパレータ９よりも突出するように、正極７、セパレータ９及び負極８が扁平形状に捲回されたものである。よって、電極群２において、捲回軸と垂直な第一端面に、扁平の渦巻き状に捲回された正極集電タブ７ａが位置する。
【００１８】
また、捲回軸と垂直な第二端面に、扁平の渦巻き状に捲回された負極集電タブ８ａが位置する。絶縁シート１０は、電極群２の最外周のうち、正極集電タブ７ａと負極集電タブ８ａの間の部分を被覆している。そして、絶縁シート１０は、電極群２の最外周のうち、正極集電タブ７ａ及び負極集電タブ８ａを除いた部分を被覆している。なお、電極群２は、電解質（図示しない）を保持している。
【００１９】
バックアップ正極リード１１は、導電性の板をＵ字状に折り曲げたもので、正極集電タブ７ａの両端の湾曲部を除いた部分（中央付近）を挟んで正極集電タブ７ａの層同士を密着させている。電極群側正極リード１２は、バックアップ正極リード１１よりも大きな面積の導電性の板である。図５に示すように、電極群側正極リード１２は、電極群２側とは反対側に第１の延出部１２ａを有する。電極群側正極リード１２は、バックアップ正極リード１１の面に接続されている。バックアップ正極リード１１は、正極集電タブ７ａ及び電極群側正極リード１２と電気的に接続している。また、正極集電タブ７ａは、電極群側正極リード１２と電気的に接続している。電極群側正極リード１２の第１の延出部１２ａは、正極端子リード２３の第１の延出部２３ｂよりも電極群２側に配置される。
【００２０】
正極集電タブ７ａ、バックアップ正極リード１１及び電極群側正極リード１２は、溶接により一体化され、これにより正極７が正極集電タブ７ａ及びバックアップ正極リード１１を介して電極群側正極リード１２と電気的に接続されている。正極集電タブ７ａとバックアップ正極リード１１との溶接は、例えばレーザ溶接や超音波溶接により行われる。バックアップ正極リード１１と電極群側正極リード１２との溶接は、例えばレーザ溶接や超音波溶接により行われる。バックアップ正極リード１１は省略可能である。バックアップ正極リード１１が省略される場合、正極集電タブ７ａと電極側正極リード１２とが溶接されることが好ましい。
【００２１】
バックアップ負極リード１３は、導電性の板をＵ字形状に折り曲げたもので、負極集電タブ８ａの両端の湾曲部を除いた部分（中央付近）を挟んで負極集電タブ８ａの層同士を密着させている。電極群側負極リード１４は、バックアップ負極リード１３よりも大きな面積の導電性の板である。図６に示すように、電極群側負極リード１４は、電極群２側とは反対側に第１の延出部１４ａを有する。電極群側負極リード１４の第１の延出部１４ａは、バックアップ負極リード１３の面に接続されている。バックアップ負極リード１３は、負極集電タブ８ａ及び電極群側負極リード１４と電気的に接続している。また負極集電タブ８ａは、電極群側負極リード１４と電気的に接続している。電極群側負極リード１４の第１の延出部１４ａは、負極端子リード３６の第１の延出部３６ｂよりも電極群２側に配置される。
【００２２】
負極集電タブ８ａ、バックアップ負極リード１３及び電極群側負極リード１４は、溶接により一体化され、これにより負極８が正極集電タブ８ａ及びバックアップ負極リード１３を介して電極群側負極リード１４と電気的に接続されている。負極集電タブ８ａとバックアップ負極リード１３との溶接は、例えばレーザ溶接や超音波溶接により行われる。バックアップ負極リード１３と電極群側負極リード１４との溶接は、例えばレーザ溶接や超音波溶接により行われる。
【００２３】
正極端子部３は、図２及び図５に示すように、第１の外装部５の傾斜面５ｄに開口された貫通孔１５と、正極外部端子１７と、正極絶縁部材１８ａ、正極補強部材（リング状部材）１８ｂと、絶縁ガスケット１９と、正極端子絶縁部材２０とを含む。
【００２４】
正極端子部３において、第１の外装部５は正極集電タブ側に貫通孔１５を有している。正極端子部３の正極外部端子１７は、頭部２１及び頭部２１から延び出た軸部を含む。正極端子部３において、貫通孔２３ａを有する正極端子リード２３を含む。正極端子部３において、頭部２１が第１の外装部５の外側に突出し、軸部が正極端子リード２３の貫通孔２３ａに挿入されて、軸部が第１の外装部５及び正極端子リード２３にカシメ固定されている。
【００２５】
バーリング部（環状の立ち上がり部）１６は、図５に示すように、貫通孔１５の周縁部から外装部材１の内側に向けて延びており、バーリング加工によって形成されたものである。
【００２６】
正極外部端子１７は、図５に示すように、角錐台形状の頭部２１と、第２の外装部５の貫通孔１５を貫通する円柱状の軸部とを含む。円柱状の軸部は、頭部２１の頂面と平行な平面から伸び出ている。正極外部端子１７は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等の導電性材料から形成される。
【００２７】
正極絶縁部材１８ａは、第２の外装部５を正極外部端子１７及び正極端子リード２３と絶縁する。第２の外装部５と、正極絶縁部材１８ａによって、正極補強部材１８ｂが挟まれている。
【００２８】
正極補強部材１８ｂは、例えば、ガスケットよりも剛性の高い材質で形成された円形リングからなる。ガスケットよりも剛性の高い材質の例には、ステンレス鋼、鉄にメッキ（例えばＮｉ、ＮｉＣｒ等）を施したもの、セラミックス、ガスケットよりも高い剛性を持ち得る樹脂（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））などが含まれる。正極補強部材１８ｂは、図５に示すように、バーリング部１６の外周面上に配置されてバーリング部１６及び正極絶縁部材１８ａと接している。また、正極補強部材１８ｂを樹脂やセラミックス等絶縁材料で形成した場合は、正極端子絶縁補強部材２４と一体化することも出来る。
【００２９】
絶縁ガスケット１９は、一方の開口端にフランジ部１９ａを有する円筒体（筒部）である。絶縁ガスケット１９は、図５に示すように、円筒体の部分が貫通孔１５及びバーリング部１６内に挿入され、フランジ部１９ａが第１の外装部５の外面上の貫通孔１５の外周に配置されている。絶縁ガスケット１９は、例えば、フッ素樹脂、フッ素ゴム、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ樹脂）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）、及びポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ樹脂）などの樹脂から形成されている。
【００３０】
正極端子絶縁部材２０は、図２及び図５に示すように、鈍角に折れ曲がった板状部材であり、底部に貫通孔２０ａを有する。正極端子絶縁部材２０は、第１の外装部５の外面上に配置されている。正極端子絶縁部材２０の貫通孔２０ａには、絶縁ガスケット１９のフランジ部１９ａが挿入されている。
【００３１】
正極端子部３は、正極端子リード２３をさらに備える。正極端子リード２３は、貫通孔２３ａと第２の外装部５の開口部側、すなわち、第２の外装部６側に延出した第１の延出部２３ｂを有する導電性の板である。図５では、正極端子リード２３は、電極群２側に延出した第１の延出部２３ｂを有する。正極端子リード２３の第１の延出部２３ｂは、電極群側正極リード１２の第１の延出部１２ａと溶接により一体化されている。第１の延出部２３ｂと第１の延出部１２ａの対向する面が溶接されており、さらに、先端側の第１の延出部２３ｂの端面と第１の延出部１２ａの端面も溶接されている。正極端子リード２３の第１の延出部２３ｂ及び電極群側正極リード１２の第１の延出部１２ａの少なくとも先端部分は、第２の外装部６の面に対して垂直又は略垂直（８０°以上１００°以下）である。正極端子リード２３の第１の延出部２３ｂ及び電極群側正極リード１２の第１の延出部１２ａの少なくとも先端部分が第２の外装部６の面に対して垂直又は略垂直であることは、正極端子リード２３の第１の延出部２３ｂと電極群側正極リード１２の第１の延出部１２ａの溶接後にリードを折り曲げずに作成されたことを表している。溶接後にリードを折り曲げることによって電極の端子部分の配線をコンパクトにできるという利点があるが、溶接後に折曲げを精度良く行うには、リードの厚さを薄くすることが求められる。しかし、リードの厚さを薄くすると大電流を流しにくいという点で好ましくない。溶接された部分が第２の外装部６の面の方向を向くようにすることで、リードの厚さを厚くすることができる。
【００３２】
大電流特性を考慮すると、正極端子リード２３の厚さは、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とすることができ、また、電極群側正極リード１２の厚さは、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とすることができる。さらに、リード同士の溶接前のリードの折り曲げ工程及び大電流特性を考慮すると、正極端子リード２３の厚さと電極群側正極リード１２の厚さの和は、１．０ｍｍ以上１．２ｍｍ以下とすることが好ましい。これらの厚さは、溶接されている部分で少なくとも満たすことが好ましい。
【００３３】
正極端子部３が第１の正極絶縁補強部材２４をさらに備える。図２及び図５に示すように、第１の正極絶縁補強部材２４は、有底矩形筒を長辺方向に半割した構造の本体部分２４ａと、本体部分２４ａに形成された円形溝２４ｂと、円形溝２４ｂの中央に開口された貫通孔２４ｃとを有する。第１の正極端子絶縁補強部材２４は、本体部分２４ａが第１の外装部５の短辺側側壁から底面に繋がるコーナ部と、第１の外装部５の短辺側側壁から長辺側側面に繋がるコーナ部を被覆する。これにより、第１の外装部５、特に短辺側側壁と長辺側側壁と底部とが交わるコーナ付近を補強することができる。円形溝２４ｂには、バーリング部１６の外周面上に配置された正極絶縁部材１８ａが配置される。貫通孔２４ｃは、バーリング部１６の開口及び第１の外装部５の貫通孔１５と連通する。第１の正極端子絶縁補強部材２４上に、正極端子リード２３が配置される。正極端子リード２３の貫通孔２３ａは、第１の正極端子絶縁補強部材２４の貫通孔２４ｃ、バーリング部１６の開口及び第１の外装部５の貫通孔１５と連通する。
【００３４】
第２の正極絶縁補強部材２５は、図２に示すように、有底矩形筒を長辺方向に半割した構造をそれぞれ有する。第２の正極絶縁補強部材２５は、正極集電タブ７ａのうち、捲回中心から第２の外装部６側までの半分程度を被覆するこれにより、第２の外装部６、特に短辺付近を補強することができる。
【００３５】
正極外部端子１７の軸部は、絶縁ガスケット１９、正極端子絶縁部材２０の貫通孔２０ａ、第１の外装部５の貫通孔１５、正極端子絶縁補強部材２４の貫通孔２４ｃ及び正極端子リード２３の貫通孔２３ａに挿入された後、カシメ加工によって塑性変形を生じる。その結果、これらの部材が一体化されると共に、正極外部端子１７が正極端子リード２３と電気的に接続される。よって、正極外部端子１７は、リベットの役割も担う。なお、正極外部端子１７の軸部の端面と正極端子リード２３の貫通孔２３ａとの境界部をレーザ等により溶接し、より強固な接続と電気導通性の向上を施しても良い。
【００３６】
負極端子部４は、図２及び図６に示すように、第１の外装部５の傾斜面５ｄに開口された貫通孔３０と、負極外部端子３２と、負極絶縁部材３３ａ、負極補強部材（リング状部材）３３ｂと、絶縁ガスケット３４と、負極端子絶縁部材３５とを含む。
【００３７】
負極端子部４において、第１の外装部５は負極集電タブ８ａ側に貫通孔３０を有している。負極端子部４の負極外部端子３２は、頭部２１及び頭部２１から延び出た軸部を含む。負極端子部４において、貫通孔３６ａを有する負極端子リード３６を含む。負極端子部４において、頭部２１が第１の外装部５の外側に突出し、軸部が負極端子リード３６の貫通孔３６ａに挿入されて、軸部が第１の外装部５及び負極端子リード３６にカシメ固定されている。
【００３８】
バーリング部（環状の立ち上がり部）３１は、図６に示すように、貫通孔３１の周縁部から外装部材１の内側に向けて延びており、バーリング加工によって形成されたものである。
【００３９】
負極外部端子３２は、図６に示すように、角錐台形状の頭部２１と、第２の外装部５の貫通孔３０を貫通する円柱状の軸部とを含む。円柱状の軸部は、頭部２１の頂面と平行な平面から伸び出ている。負極外部端子３２は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等の導電性材料から形成される。
【００４０】
負極絶縁部材３３ａは、第２の外装部５を負極外部端子３２及び負極端子リード３６と絶縁する。
第２の外装部５と、負極絶縁部材３３ａによって、負極補強部材３３ｂが挟まれている。
【００４１】
負極補強部材３３ｂは、例えば、ガスケットよりも剛性の高い材質で形成された円形リングからなる。ガスケットよりも剛性の高い材質の例には、ステンレス鋼、鉄にメッキ（例えばＮｉ、ＮｉＣｒ等）を施したもの、セラミックス、ガスケットよりも高い剛性を持ち得る樹脂（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））などが含まれる。負極補強部材３３ｂは、図６に示すように、バーリング部３１の外周面上に配置されてバーリング部３１及び負極絶縁部材３３ａと接している。また、負極補強部材３３ｂを樹脂やセラミックス等絶縁材料で形成した場合は、端子絶縁補強部材３７と一体化することも出来る。
【００４２】
絶縁ガスケット３４は、一方の開口端にフランジ部を有する円筒体（筒部）である。絶縁ガスケット３４は、図２及び図６に示すように、円筒体の部分が貫通孔３０及びバーリング部３１内に挿入され、フランジ部が第１の外装部５の外面上の貫通孔３０の外周に配置されている。絶縁ガスケット３４は、例えば、フッ素樹脂、フッ素ゴム、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ樹脂）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）、及びポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ樹脂）などの樹脂から形成されている。
【００４３】
負極端子絶縁部材（第３の負極絶縁部材）３５は、図２及び図６に示すように、鈍角に折れ曲がった板状部材であり、底部に貫通孔を有する。負極端子絶縁部材３５は、第１の外装部５の外面上に配置されている。負極端子絶縁部材３５の貫通孔には、絶縁ガスケット３４のフランジ部が挿入されている。
【００４４】
負極端子部４は、負極端子リード３６（第１の負極リード）をさらに備える。負極端子リード３６は、貫通孔３６ａと第１の外装部５の開口部側、すなわち、第２の外装部６側に延出した第１の延出部３６ｂを有する導電性の板である。図６では、負極端子リード３６は、電極群２側に延出した第１の延出部３６ｂを有する。負極端子リード３６の第１の延出部３６ｂは、電極群側負極リード１４の第１の延出部１４ａと溶接により一体化されている。第１の延出部３６ｂと第１の延出部１４ａの対向する面が溶接されており、さらに、先端側の第１の延出部３６ｂの端面と第１の延出部１４ａの端面も溶接されている。負極端子リード３６の第１の延出部３６ｂ及び電極群側負極リード１４の第１の延出部１４ａの少なくとも先端部分は、第２の外装部６の面に対して垂直又は略垂直（８０°以上１００°以下）である。負極端子リード３６の第１の延出部３６ｂ及び電極群側負極リード１４の第１の延出部１４ａの少なくとも先端部分が第２の外装部６の面に対して垂直又は略垂直であることは、負極端子リード３６の第１の延出部３６ｂと電極群側負極リード１４の第１の延出部１４ａの溶接後にリードを折り曲げずに作成されたことを表している。溶接後にリードを折り曲げることによって電極の端子部分の配線をコンパクトにできるという利点があるが、溶接後に折曲げを精度良く行うには、リードの厚さを薄くすることが求められる。しかし、リードの厚さを薄くすると大電流を流しにくいという点で好ましくない。溶接された部分が第２の外装部６の面の方向を向くようにすることで、リードの厚さを厚くすることができる。
【００４５】
大電流特性を考慮すると、負極端子リード３６の厚さは、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とすることができ、また、電極群側負極リード１４の厚さは、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とすることができる。さらに、リード同士の溶接前のリードの折り曲げ工程及び大電流特性を考慮すると、負極端子リード３６の厚さと電極群側負極リード１４の厚さの和は、１．０ｍｍ以上１．２ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００４６】
負極端子部４が第１の負極端子絶縁補強部材３７をさらに備える。図２に示すように、第１の負極端子絶縁補強部材３７は、有底矩形筒を長辺方向に半割した構造の本体部分３７ａと、本体部分３７ａに形成された円形溝３７ｂと、円形溝３７ｂの中央に開口された貫通孔３７ｃとを有する。第１の負極端子絶縁補強部材３７は、本体部分３７ａが第１の外装部５の短辺側側壁から底面に繋がるコーナ部と、第１の外装部５の短辺側側壁から長辺側側面に繋がるコーナ部を被覆する。これにより、第１の外装部５、特に短辺側側壁と長辺側側壁と底部とが交わるコーナ付近を補強することができる。円形溝３７ｂには、バーリング部３１の外周面上に配置された負極絶縁部材３３ａが配置される。貫通孔３７ｃは、バーリング部３１の開口及び第１の外装部５の貫通孔３０と連通する。第１の負極端子絶縁補強部材３７上に、負極端子リード３６が配置される。負極端子リード３６の貫通孔３６ａは、第１の負極端子絶縁補強部材３７の貫通孔３７ｃ、バーリング部３１の開口及び第１の外装部５の貫通孔３０と連通する。
【００４７】
第２の負極絶縁補強部材３８は、図２に示すように、有底矩形筒を長辺方向に半割した構造をそれぞれ有する。第２の負極絶縁補強部材３８は、負極集電タブ８ａのうち、捲回中心から第２の外装部６側までの半分程度を被覆する。これにより、第２の外装部６、特に短辺付近を補強することができる。
【００４８】
負極外部端子３２の軸部は、絶縁ガスケット３４、負極端子絶縁部材３５の貫通孔３５ａ、第１の外装部５の貫通孔３０、第１の負極端子絶縁補強部材３７の貫通孔３７ｃ及び負極端子リード３６の貫通孔３６ａに挿入された後、カシメ加工によって塑性変形を生じる。その結果、図２、図６及び図７に示すように、これらの部材が一体化されると共に、負極外部端子３２が負極端子リード３６と電気的に接続される。よって、負極外部端子３６は、リベットの役割も担う。なお、負極外部端子３２の軸部の端面と負極端子リード３６の貫通孔３６ａとの境界部をレーザ等により溶接し、より強固な接続と電気導通性の向上を施しても良い。
【００４９】
バックアップ正極端子リード１１、電極群側正極リード１２、正極端子リード２３、バックアップ負極端子リード１３、電極群側負極リード１４及び負極端子リード３６は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金材から形成することができる。接触抵抗を低減するために、リードの材料は、リードに電気的に接続し得る正極集電体又は負極集電体の材料と同じであることが好ましい。
【００５０】
正極絶縁部材１８ａ、第１の正極絶縁補強部材２４、第２の正極絶縁補強部材２５、負極絶縁部材３３ａ、第１の負極端子絶縁補強部材３７及び第２の負極絶縁補強部材３８は、例えば、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ナイロン、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、及びポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の熱可塑性樹脂から形成される。
【００５１】
電極群２は、第１の外装部５内に、第一端面７ａが正極端子部３と対向し、かつ第二端面８ａが負極端子部４と対向するように収納される。そのため、電極群２の第一端面７ａ及び第二端面８ａと交わる平面が第１の外装部５内の底面５ｃと対向し、第一端面７ａ及び第二端面８ａと交わる湾曲面が第１の外装部５内の長辺側側面と対向する。
【００５２】
第１の外装部５の短辺側壁と底部とを繋ぐコーナ部においては、電極群２の第一端面７ａとの間、第二端面８ａとの間、それぞれに隙間が存在する。第１の外装部５の短辺側壁と底部とを繋ぐコーナ部に内側に張り出した凹部を設け、凹部の底部を傾斜面５ｄとすることにより、第１の外装部５内のデッドスペースが少なくなるため、電池の体積エネルギー密度を高くすることが可能となる。また、傾斜面５ｄそれぞれに正極端子部３、負極端子部４を配置することにより、傾斜面を持たない短辺側面に正極端子部３及び負極端子部４を設ける場合よりも、端子部の設置面積を増やすことができる。そのため、正極外部端子１７の軸部及び負極外部端子３２の軸部の径を太くすることが可能になるため、低抵抗で大きな電流（ハイレート電流）を流すことが可能となる。
【００５３】
電極群２が第１の外装部５内に収納された結果、第２の正極絶縁補強部材２５の下端が第１の正極絶縁補強部材２４の上端と接することにより形成された有底矩形筒状のカバーで正極集電タブ７ａが被覆される。また、第２の負極絶縁補強部材３８の下端が第１の負極絶縁補強部材３７の上端と接することにより形成された有底矩形筒状のカバーで負極集電タブ８ａが被覆される。
【００５４】
第２の外装部６は、第１の外装部５の蓋として機能する。第１の外装部５のフランジ部５ｂと第２の外装部６の四辺が溶接されることにより、電極群２が外装部材１内に封止される。
【００５５】
以上説明した図１〜図７に示す電池は、開口部にフランジ部を有するステンレス鋼製の第１の外装部とステンレス鋼製の第２の外装部が溶接されて形成された空間内に電極群が収納される外装部材を含むことが好ましい。第２の外装部５及び第２の外装部６がステンレス鋼製であることで、第１、第２の外装部の板厚を薄くした際にも高い強度を保つことができる。その結果、外装部材の柔軟性を高めることができるため、減圧封止又は外装部材１の外側から荷重を加える等により電極群２を拘束しやすくなる。これにより、電極群２の極間距離が安定して抵抗を低くすることができると共に、耐振動性と耐衝撃性を有する電池パックの実現が容易になる。さらに、第２の外装部５及び第２の外装部６の柔軟性が高いと、第１，第２の外装部の内面から電極群までの距離を縮めることが容易となるため、電池の放熱性を改善し得る。
【００５６】
ステンレス鋼製の第２の外装部５及び第２の外装部６は、溶接がし易く、安価な抵抗シーム溶接により封止が可能である。よって、ラミネートフィルム製容器よりも気体シール性の高い外装部材を低コストで実現することができる。また、外装部材の耐熱性を向上することができる。例えば、ＳＵＳ３０４の融点が１４００℃であるのに対し、Ａｌの融点は６５０℃である。
【００５７】
また、外部端子の軸部は、貫通孔にカシメ固定された結果、塑性変形を生じる。その結果、絶縁ガスケットの径方向に力が加わるが、バーリング部がその外側に配置されたリング状部材で補強されているため、絶縁ガスケットに圧縮応力が生じて外部端子を第１の外装部５に高い強度で接続することができる。第１の外装部５の板厚、すなわち、バーリング部の板厚を薄くしてもリング状部材でバーリング部を補強することができるため、第１の外装部の板厚に拘らず、外部端子を第１の外装部５に高い強度で接続することができる。さらに、バーリング部が、貫通孔の縁部から外装部材１内に向けて延びているため、ガス発生等により外装部材１の内圧が上昇した際の液漏れを、外圧の作用によって抑えることが可能となる。よって、第１の外装部５及び第２の外装部６の板厚を薄くした際にも高い信頼性を実現することができる。
【００５８】
よって、第１の実施形態の電池によれば、第１の外装部５及び第２の外装部６の板厚を薄くした際にも高い強度と信頼性を得ることができるため、柔軟性と放熱性に優れ、かつ強度と信頼性の高い電池を提供することができる。
【００５９】
第１の外装部５を、開口部の最大長以下の深さを有するものにすると、第１の外装部５の開口部面積が広くなる。第１の外装部の四辺に第２の外装部が溶接されるが、開口部面積が大きくなると、溶接される一辺の長さが長くなるため、三辺を先に溶接して残りの一辺の隙間から電解液を注液するのが容易となる。また、溶接強度が他よりも低い箇所を設ける等により外装部材１を仮封止することができるため、仮封止用の部品（例えばゴム栓）を不要にすることができる。さらに、外装部材１が扁平形状になるため、電池の放熱性を向上することができる。
【００６０】
第１の外装部５が傾斜面５ｄを有する凹部を含み、傾斜面５ｄに端子部を配置することにより、第１の外装部５内のデッドスペースを削減することができる。
【００６１】
なお、傾斜面５ｄは、外装部材１の短辺の中央部付近に設けるものに限定されず、外装部材の短辺全体に亘るものでも良い。
【００６２】
正極集電タブまたは負極集電タブと電気的に接続された第２のリードをさらに含み、第２のリードを第１のリードと電気的に接続することが望ましい。これにより、溶接の際の位置決めが容易となる。また、正極集電タブ及び負極集電タブに対する第１のリードの位置が多少ずれても、十分な接続面積を確保することができるため、低抵抗な電池を実現することができる。
【００６３】
外部端子の第１の端面が、四辺形の頂面と、頂面の互いに対向する二辺に連結された第１、第２の傾斜面とを有することにより、三つの面のいずれかを溶接面に選択することで溶接方向を変更することができる。
【００６４】
第１の外装部及び第２の外装部の板厚は、０．０２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下の範囲にすることが望ましい。この範囲にすることにより、機械的強度と柔軟性という相反する性質を両立させることができる。板厚のより好ましい範囲は、０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下である。
【００６５】
正極端子部３、負極端子部４又は両方のリング状部材の外郭と内径の差（肉厚）は、第１の外装部５の板厚と同じ又はそれ以上であることが望ましい。これにより、第１の外装部の板厚に拘らず、外部端子を第１の外装部に高い強度で接続することができる。具体的には、最短肉厚は０．１ｍｍ以上にすることができる。
【００６６】
また、リング状部材の外郭形状は必ずしもバーリング断面形状と同様形状である必要は無く、長方形や六角形などの多面体でも良く、単数又は複数の曲線と単数又は複数の直線の複合形状でも良い。
【００６７】
第２の外装部６には、図５及び図６に例示されるような平板を使用することができるが、平板の代わりに、開口部にフランジ部を有するものを使用しても良い。このような構造の例には、第１の外装部５と同様なものを挙げることができる。
【００６８】
バックアップ正極リード１１及びバックアップ負極リード１３は、Ｕ字形状の導電板に限定されず、導電性の平板を使用しても良い。また、バックアップ正極リード１１またはバックアップ負極リード１３あるいは両方を用いない構成にすることも可能である。
【００６９】
外装部材は、電池内圧が規定値以上に上昇した際に電池内部の圧力を開放することができる安全弁などを更に備えることもできる。
【００７０】
第１の実施形態に係る電池は、一次電池であってもよいし、又は二次電池であってもよい。第１の実施形態に係る電池の一例としては、リチウムイオン二次電池が挙げられる。
【００７１】
第１の実施形態の電池の正極、負極、セパレータ及び非水電解質について、以下に説明する。
【００７２】
１）正極
正極は、例えば、正極集電体と、正極集電体に保持された正極材料層と、正極集電タブとを含むことができる。正極材料層は、例えば、正極活物質、導電剤、及び結着剤を含むことができる。
【００７３】
正極活物質としては、例えば、酸化物又は硫化物を用いることができる。酸化物及び硫化物の例には、リチウムを吸蔵する二酸化マンガン（ＭｎＯ2）、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、リチウムマンガン複合酸化物（例えばＬｉxＭｎ2Ｏ4またはＬｉxＭｎＯ2）、リチウムニッケル複合酸化物（例えばＬｉxＮｉＯ2）、リチウムコバルト複合酸化物（例えばＬｉxＣｏＯ2）、リチウムニッケルコバルト複合酸化物（例えばＬｉＮｉ1-yＣｏyＯ2）、リチウムマンガンコバルト複合酸化物（例えばＬｉxＭｎyＣｏ1-yＯ2）、スピネル構造を有するリチウムマンガンニッケル複合酸化物（例えばＬｉxＭｎ2-yＮｉyＯ4）、オリビン構造を有するリチウムリン酸化物（例えばＬｉxＦｅＰＯ4、ＬｉxＦｅ1-yＭｎyＰＯ4、ＬｉxＣｏＰＯ4）、硫酸鉄（Ｆｅ2（ＳＯ4）3）、バナジウム酸化物（例えばＶ2Ｏ5）及び、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物が挙げられる。上記の式において、０＜ｘ≦１であり、０＜ｙ≦１である。活物質として、これらの化合物を単独で用いてもよく、或いは、複数の化合物を組合せて用いてもよい。
【００７４】
結着剤は、活物質と集電体とを結着させるために配合される。結着剤の例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、フッ素系ゴムが挙げられる。
【００７５】
導電剤は、集電性能を高め、且つ、活物質と集電体との接触抵抗を抑えるために必要に応じて配合される。導電剤の例としては、アセチレンブラック、カーボンブラック及び黒鉛のような炭素質物が挙げられる。
【００７６】
正極材料層において、正極活物質及び結着剤は、それぞれ、８０質量％以上９８質量％以下及び２質量％以上２０質量％以下の割合で配合することが好ましい。
【００７７】
結着剤は、２質量％以上の量にすることにより十分な電極強度を得ることができる。また、２０質量％以下にすることにより電極の絶縁材の配合量を減少させ、内部抵抗を減少できる。
【００７８】
導電剤を加える場合には、正極活物質、結着剤及び導電剤は、それぞれ、７７質量％以上９５質量％以下、２質量％以上２０質量％以下、及び３質量％以上１５質量％以下の割合で配合することが好ましい。導電剤は、３質量％以上の量にすることにより上述した効果を発揮することができる。また、１５質量％以下にすることにより、高温保存下での正極導電剤表面での非水電解質の分解を低減することができる。
【００７９】
正極集電体は、アルミニウム箔、又は、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＳｉから選択される少なくとも１種類の元素を含むアルミニウム合金箔であることが好ましい。
【００８０】
正極集電体は、正極集電タブと一体であることが好ましい。或いは、正極集電体は、正極集電タブと別体でもよい。
【００８１】
２）負極
負極は、例えば、負極集電体と、負極集電体に保持された負極材料層と、負極集電タブとを含むことができる。負極材料層は、例えば、負極活物質、導電剤、及び結着剤を含むことができる。
【００８２】
負極活物質としては、例えば、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる、金属酸化物、金属窒化物、合金、炭素等を用いることができる。０．４Ｖ以上（対Ｌｉ／Ｌｉ+）貴な電位でリチウムイオンの吸蔵及び放出が可能な物質を負極活物質として用いることが好ましい。
【００８３】
負極活物質としては、例えば、黒鉛質材料もしくは炭素質材料（例えば、黒鉛、コークス、炭素繊維、球状炭素、熱分解気相炭素質物、樹脂焼成体など）、カルコゲン化合物（例えば、二硫化チタン、二硫化モリブデン、セレン化ニオブなど）、軽金属（例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム合金、リチウム、リチウム合金など）、Ｌｉ４＋ｘＴｉ５Ｏ１２（ｘは充放電反応により−１≦ｘ≦３の範囲で変化する）で表されるスピネル型チタン酸リチウム、ラムステライド型Ｌｉ２＋ｘＴｉ３Ｏ７（ｘは充放電反応により−１≦ｘ≦３の範囲で変化する）、ＴｉとＰ、Ｖ、Ｓｎ、Ｃｕ、ＮｉおよびＦｅからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有する金属複合酸化物及びニオブチタン複合酸化物などが挙げられる。
【００８４】
ＴｉとＰ、Ｖ、Ｓｎ、Ｃｕ、ＮｉおよびＦｅからなる群より選択される少なくとも１種類の元素を含有する金属複合酸化物としては、例えば、ＴｉＯ２−Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２−Ｖ２Ｏ５、ＴｉＯ２−Ｐ２Ｏ５−ＳｎＯ２、ＴｉＯ２−Ｐ２Ｏ５−ＭＯ（ＭはＣｕ、Ｎｉ及びＦｅからなる群より選択される少なくとも１つの元素）を挙げることができる。これらの金属複合酸化物は、充電によりリチウムが挿入されることでリチウムチタン複合酸化物に変化する。リチウムチタン酸化物（例えば、スピネル型のチタン酸リチウム）、ケイ素とスズ等から成る群のうちの１以上の物質を含むことが好ましい。負極活物質層の結着剤は、正極活物質層の結着剤と共通する。負極活物質層の導電剤は、正極活物質層の導電剤と共通する。
【００８５】
ニオブチタン含有複合酸化物としては、例えば、一般式ＬｉaＴｉＭbＮｂ2±βＯ7±σ（ここで、各添字の値は、０≦ａ≦５、０≦ｂ≦０．３、０≦β≦０．３の範囲内にあり、０≦σ≦０．３、ＭはＦｅ、Ｖ、Ｍｏ及びＴａからなる群より選ばれる少なくとも１種（１種でもよいし、又は複数種でもよい）である）で表される単斜晶型の結晶構造を有する複合酸化物、一般式Ｌｉ2+a1Ｍ（I）2-b1Ｔｉ6-c1Ｍ（II）d1Ｏ14+σ1（ここで、各添字の値は、０≦ａ1≦６、０＜ｂ1＜２、０＜ｃ1＜６、０＜ｄ1＜６、−０．５≦σ1≦０．５の範囲内にあり、Ｍ（I）はＳｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｃｓ及びＫからなる群より選ばれる少なくとも１種（１種でもよいし、又は複数種でもよい）であり、Ｍ（II）はＺｒ、Ｓｎ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ及びＡｌからなる群より選ばれる少なくとも１種（１種でもよいし、又は複数種でもよい）であり、且つＮｂを含む）で表される斜方晶型の結晶構造を有する複合酸化物を用いることができる。上記一般式Ｌｉ2+a1Ｍ（I）2-b1Ｔｉ6-c1Ｍ（II）d1Ｏ14+σ1において、各添字の値は、０≦ａ1≦６、０＜ｂ1＜２、０＜ｃ1＜６、０＜ｄ1＜６、−０．５≦σ1≦０．５の範囲内にあり、Ｍ（I）はＳｒ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｃｓ及びＫからなる群より選ばれる少なくとも１種（１種でもよいし、又は複数種でもよい）であり、Ｍ（II）はＮｂであるか、又はＮｂと、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ及びＡｌからなる群より選ばれる少なくとも１種（１種でもよいし、又は複数種でもよい）との組み合わせであることが好ましい。特に、単斜晶系ニオブチタン含有複合酸化物は、重量当たりの容量が大きく、電池容量を高めることができるのでより望ましい。
【００８６】
導電剤は、集電性能を高め、且つ、負極活物質と集電体との接触抵抗を抑えるために配合される。導電剤の例としては、アセチレンブラック、カーボンブラック及び黒鉛のような炭素質物が挙げられる。
【００８７】
結着剤は、分散された負極活物質の間隙を埋め、また、負極活物質と集電体とを結着させるために配合される。結着剤の例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、フッ素系ゴム、及びスチレンブタジェンゴムが挙げられる。
【００８８】
負極材料層中の活物質、導電剤及び結着剤は、それぞれ、６８質量％以上９６質量％以下、２質量％以上３０質量％以下、及び２質量％以上３０質量％以下の割合で配合することが好ましい。導電剤の量を２質量％以上とすることにより、負極層の集電性能を向上させることができる。また、結着剤の量を２質量％以上とすることにより、負極材料層と集電体との結着性を十分に発現することができ、優れたサイクル特性を期待できる。一方、導電剤及び結着剤はそれぞれ２８質量％以下にすることが高容量化を図る上で好ましい。
【００８９】
集電体としては、負極活物質のリチウムの吸蔵電位及び放出電位において電気化学的に安定である材料が用いられる。集電体は、銅、ニッケル、ステンレス又はアルミニウム、或いは、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、及びＳｉから選択される少なくとも１種類の元素を含むアルミニウム合金から作られることが好ましい。集電体の厚さは５〜２０μｍの範囲内にあることが好ましい。このような厚さを有する集電体は、負極の強度と軽量化とのバランスをとることができる。
【００９０】
負極集電体は、負極集電タブと一体であることが好ましい。或いは、負極集電体は、負極集電タブと別体でもよい。
【００９１】
負極は、例えば負極活物質、結着剤および導電剤を汎用されている溶媒に懸濁してスラリーを調製し、このスラリーを集電体に塗布し、乾燥させて、負極材料層を形成した後、プレスを施すことにより作製される。負極はまた、負極活物質、結着剤及び導電剤をペレット状に形成して負極材料層とし、これを集電体上に配置することにより作製されてもよい。
【００９２】
３）セパレータ
多孔質で薄い絶縁性の薄膜である。セパレータとしては、不織布、フィルム、紙や無機粒子層などが含まれる。セパレータの構成材料の例に、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、セルロース、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリテトラフルオロエチレン及びビニロンが含まれる。薄さと機械的強度の観点から好ましいセパレータの例に、セルロース繊維を含む不織布を挙げることができる。無機粒子層は、酸化物粒子、増粘剤、結着剤を含む。酸化物粒子には、酸化アルミ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、硫酸バリウムなどの金属酸化物が使用できる。増粘剤にはカルボキシメチルセルロースが使用できる。結着剤には、アクリル酸メチルやそれを含むアクリル系共重合体、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）などが使用できる。絶縁シート１０もセパレータ９と同様に不織布、フィルム、紙を用いてもよい。絶縁シート１０はさらに図示しないテープで固定されていることが好ましい。
【００９３】
４）電解質
電解質は、電解質塩と非水溶媒を含む溶液、電解質塩と非水溶媒を含む溶液に高分子材料を複合化した非水系ゲル状電解質、電解質塩と水を含む溶液又は電解質塩と水を含む溶液に高分子材料を複合化した水系ゲル状電解質を用いることが好ましい。
【００９４】
非水系溶液に含まれる電解質塩は、例えばＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ（ビストリフルオロメタンスルホニルアミドリチウム；通称ＬｉＴＦＳＩ）、ＬｉＣＦ３ＳＯ３（通称ＬｉＴＦＳ）、Ｌｉ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ（ビスペンタフルオロエタンスルホニルアミドリチウム；通称ＬｉＢＥＴＩ）、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＢ（Ｃ２Ｏ４）２（ビスオキサラトホウ酸リチウム；通称ＬｉＢＯＢ）、ジフルオロ（トリフルオロ−２−オキシド−２−トリフルオロ−メチルプロピオナト（２−）−０，０）、ＬｉＢＦ２ＯＣＯＯＣ（ＣＦ３）２（ホウ酸リチウム；通称ＬｉＢＦ２（ＨＨＩＢ））のようなリチウム塩を用いることができる。これらの電解質塩は一種類で使用してもよいし二種類以上を混合して用いてもよい。特にＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４が好ましい。リチウム塩には、イオンを導電する支持塩を使用することができる。例えば、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）や四フッ化ホウ酸リチウム、イミド系支持塩などが挙げられる。リチウム塩は１種類、または２種類以上を含んでいても良い。
【００９５】
非水系の電解質塩濃度は、０．５ｍｏｌ／Ｌ以上３ｍｏｌ／Ｌ以下の範囲内にすることが好ましく、０．７ｍｏｌ／Ｌ以上２ｍｏｌ／Ｌ以下の範囲内にすることがより好ましい。このような電解質濃度の規定によって、電解質塩濃度の上昇による粘度増加の影響を抑えつつ、高負荷電流を流した場合の性能をより向上することが可能になる。
【００９６】
非水溶媒は、特に限定されるものではないが、例えば、プロピレンカーボネート（ＰＣ）やエチレンカーボネート（ＥＣ）などの環状カーボネート、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）やジメチルカーボネート（ＤＭＣ）あるいはメチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）もしくはジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）などの鎖状カーボネート、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルテトラヒドロフラン（２−ＭｅＨＦ）、１，３−ジオキソラン、スルホラン、アセトニトリル（ＡＮ）を用いることができる。これらの溶媒は一種類で使用してもよいし二種類以上を混合して用いてもよい。環状カーボネート及び／または鎖状カーボネートを含む非水溶媒が好ましい。非水系ゲル状電解質に含まれる高分子材料としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）やポリメタクリレート等を挙げることができる。
【００９７】
水系溶液に含まれる電解質塩は、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＯＨ、Ｌｉ２ＳＯ４、ＬｉＮＯ３、ＬｉＮ(ＳＯ２ＣＦ３)２（リチウムトリフルオロメタンスルホニルアミド；通称ＬｉＴＦＳＡ）、ＬｉＮ(ＳＯ２Ｃ２Ｆ５)２（リチウムビスペンタフルオロエタンスルホニルアミド；通称ＬｉＢＥＴＡ）、ＬｉＮ(ＳＯ２Ｆ)２（リチウムビスフルオロスルホニルアミド；通称ＬｉＦＳＡ）、ＬｉＢ[(ＯＣＯ)２]２などが挙げられる。使用するリチウム塩の種類は、１種類または２種類以上にすることができる。水系のゲル状電解質に含まれる高分子材料としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）やポリメタクリレート等を挙げることができる。
【００９８】
水系の電解質塩濃度は、１ｍｏｌ／Ｌ以上１２ｍｏｌ／Ｌが好ましく、より好ましく１１２ｍｏｌ／Ｌ以上１０ｍｏｌ／Ｌ以下である。電解液の電気分解を抑制させるために、ＬｉＯＨやＬｉ２ＳＯ４を添加し、ｐＨを調整することができる。ｐＨ値は３以上１３以下が好ましく、さらに好ましくはｐＨ４以上１２以下の範囲である。
【００９９】
或いは、非水系電解質として、リチウムイオンを含有した常温溶融塩（イオン性融体）、高分子固体電解質、無機固体電解質等を用いてもよい。
【０１００】
常温溶融塩（イオン性融体）は、有機物カチオンとアニオンとの組合せからなる有機塩のうち、常温（１５〜２５℃）で液体として存在し得る化合物を指す。常温溶融塩には、単体で液体として存在する常温溶融塩、電解質と混合させることで液体となる常温溶融塩、及び有機溶媒に溶解させることで液体となる常温溶融塩が含まれる。一般に、非水電解質電池に用いられる常温溶融塩の融点は、２５℃以下である。また、有機物カチオンは、一般に４級アンモニウム骨格を有する。
【０１０１】
第１の実施形態の電池の製造方法を以下に説明する。図８（ａ）から図８（ｂ）及び図９（ａ）から図９（ｄ）には、電池の製造する工程図を示す。
【０１０２】
図３に例示されるような、絶縁シート１０付の電極群２を作製する。また、図７に例示されるような、正極端子部３及び負極端子部４が固定された第１の外装部５を作製する。なお、第１の外装部５及び第２の外装部６それぞれに、位置決め用の案内穴を少なくとも１つ開口する。その一例を図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す。図８（ａ）には、第２の外装部６の四隅に位置決め用の案内穴３９が開口された例が示されている。図８（ｂ）には、第１の外装部５の四隅に位置決め用の案内穴３９が開口された例が示されている。
【０１０３】
電極群２を第１の外装部５内に収納し、電極群側正極リード１２を正極端子リード２３に溶接等して接合し、また、電極群側負極リード１４を負極端子リード３６に溶接等して接合する。接合には、例えばレーザ溶接、ＴＩＧ溶接、摩擦撹拌接合を用いることができる。実施形態では、いずれによる接合も溶接として取り扱う。
【０１０４】
次いで、第２の正極絶縁補強部材２５及び第２の負極絶縁補強部材３８を、電極群２の正極集電タブ７ａ及び負極集電タブ８ａに被せる。ひきつづき、第２の外装部６を第１の外装部５上に配置する。第１の外装部５及び第２の外装部６それぞれの四隅に案内穴３９が開口されているため、第１の外装部５に対する第２の外装部６の位置を定めることが容易である。
【０１０５】
次いで、図９（ａ）に示すように、第１の外装部５及び第２の外装部６の三辺（例えば、長辺と短辺二辺）を溶接する。溶接には、例えば、抵抗シーム溶接が用いられる。溶接箇所を符号４０で示す。溶接箇所４０は、第１の外装部５及び第２の外装部６の外縁よりも内側に位置することが望ましい。
【０１０６】
未溶接の一辺の開口から電解液を注液した後、図９（ｂ）に示すように、この一辺を例えば抵抗シーム溶接で溶接する。溶接箇所４１は、第１の外装部５及び第２の外装部６の外縁部にすることが望ましい。
【０１０７】
次いで、エージング、初回充放電を施した後、図９（ｃ）に示すように、溶接箇所４１の一部を切り取ることで切り取り部分４２を作り、外装部材内のガスを放出させる。その後、図９（ｄ）に示すように、溶接箇所４１よりもさらに内側の溶接箇所（第２の外装部６の長辺）４３を抵抗シーム溶接等で溶接する。この溶接は、減圧雰囲気で行うことが望ましい。
【０１０８】
その後、必要に応じ、第１の外装部５及び第２の外装部６の外縁付近を裁断することにより、案内穴３９を取り除くことができる。なお、案内穴３９を残したままでも良い。
【０１０９】
以上説明した方法により、第１の実施形態の電池を高い生産性で製造することが可能である。
【０１１０】
第１の実施形態の電池は、１つの外装部材内に複数の電極群を備えることができる。この場合、第２の外装部として、第１の外装部と同様に、開口部にフランジ部を有するものを用いることが望ましい。
【０１１１】
１つの外装部材内に複数の電極群を収納する場合、複数の電極群同士を直列接続又は並列接続することができる。図１０Ａ〜図１０Ｄに、複数（２個）の電極群同士を並列接続させた電池形態を製造する正極側の工程図を示す。図１０Ｄが作成された電池１０１を表している。複数の電極群２を用意し、バックアップ正極リード１１で正極集電タブ７ａの中央先端を束ねる。次いで、バックアップ正極リード１１と電極群側正極リード１２を溶接する。溶接後、電極群側正極リード１２を曲げて、図１０Ｂのように第１の延出部１２とする。なお、あらかじめ折り曲げた電極側正極リードをバックアップ正極リード１１と溶接して図１０Ｂのような部材を得てもよい。
【０１１２】
そして、正極端子部３をあらかじめ組み込んだ第１の外装材５の開口部側から図１０Ｂの部材を挿入する。挿入後、電極群側正極リード１２の第１の延出部１２ａと正極端子リード２３の第１の延出部をレーザ溶接して固定して図１０Ｃのように１個の電極群２が第１の外装部５内に固定される。同様にもう１個の電極群２を第１の外装部５内に挿入し、レーザ溶接を行い、第２の外装部６で蓋をすることで、図１０Ｄに示す複数の電極群２を収容した電池１０１を得ることができる。複数の電極群の電極の向きを変えることで、直列接続にすることができる。
【０１１３】
図１１に第１の実施形態の電池１００の変形例である電池１０２の正極部分（図１１Ａ）及び負極部分（図１１Ｂ）を示す。図１１Ｂに示す負極部分は、図１１Ａの正極部分と対称に構成されている。図１１Ａ、１１Ｂの電池１０２は、正極端子リード２３が第２の延出部２３ｃを有し、負極端子リード３６が第２の延出部３６ｃを有する。この第２の延出部２３ｃ、３６ｃが正極集電タブ７ａ、負極集電タブ８ａ、バックアップ正極リード１１及びバックアップ負極リード１３と物理的に接して支持している。正極端子リード２３の第２の延出部２３ｃと電極群側正極リード１２で正極集電タブ７ａ又は正極集電タブ７ａを挟んだバックアップ正極リード１１を挟んでいる。正極端子リード２３の第２の延出部２３ｃは、正極集電タブ７ａの電極群側正極リード１２が存在する側とは反対側を支持している。負極端子リード３６の第２の延出部３６ｃと電極群側負極リード１４で負極集電タブ８ａ又は負極集電タブ８ａを挟んだバックアップ負極リード１３を挟んでいる。負極端子リード３６の第２の延出部３６ｃは、負極集電タブ８ａの電極群側負極リード１４が存在する側とは反対側を支持している。第２の延出部２３ｃ、３６ｃは、正極集電タブ７ａ、負極集電タブ８ａ、バックアップ正極リード１１及びバックアップ負極リード１３とは溶接はされていない。第２の延出部２３ｃ、３６ｃによって、集電タブ部分が支持されると、構造が安定する。また、リード同士の位置決めの精度が向上する点でも好ましい。第２の延出部２３ｃ、３６ｃは、正極端子リード２３及び負極端子リード３６の中央部、両端、全体のいずれかに設けられていることが、位置決め及び安定性の観点から好ましい。そのため、かかる変形例は、作製しやすく、リード部分の安定性に優れ、かつ、大電流向きの電池を提供できる。
【０１１４】
図１２に第１の実施形態の電池１０２の変形例である電池１０３の正極部分を示す。負極側は、正極側と対称に構成されており図示を省略する。電池１０３において、電池１０２との相違点は、正極集電タブ７ａ又は正極集電タブ７ａを挟んだバックアップ正極リード１１と正極端子リード２３の第２の延出部２３ｃで電極群側正極リード１２を挟んでいることと、負極集電タブ８ａ又は負極集電タブ８ａを挟んだバックアップ負極リード１３と負極端子リード３６の第２の延出部３６ｃで電極群側正極リード１２を挟んでいることである。
なお、第２の延出部２３ｃ、３６ｃは、正極集電タブ７ａ、負極集電タブ８ａ、バックアップ正極リード１１及びバックアップ負極リード１３とは溶接はされていない。第２の延出部２３ｃ、３６ｃによって、集電タブ部分が支持されると、構造が安定する。また、リード同士の位置決めの精度が向上する点でも好ましい。第２の延出部２３ｃ、３６ｃは、正極端子リード２３及び負極端子リード３６の中央部、両端、全体のいずれかに設けられていることが、位置決め及び安定性の観点から好ましい。そのため、かかる変形例は、作製しやすく、リード部分の安定性に優れ、かつ、大電流向きの電池を提供できる。
【０１１５】
図１３Ａに第１の実施形態の電池１００の変形例である電池１０４の正極部分を示す。図１３Ｂに電池１０３の負極部分を示す。図１３Ｂの負極部分は、図１３Ａの正極部分と対称に構成されている。図１３Ａ、１２Ｂの電池１０３は、正極端子リード２３の第１の延出部２３ｂと電極群側正極リード１２の第１延出部１２ａが嵌合され、負極端子リード３６の第１の延出部３６ｂと電極群側負極リード１４の第１の延出部１４ａが嵌合されている。正極側では、電極群側正極リード１２の凹部１２ｂと正極端子リード２３の凸部２３ｄが嵌合することで、位置決めが容易となり溶接による接続がより強固になっていて、接続の安定性が向上している。負極側では、電極群側負極リード１４の凹部１４ｂと負極端子リード３６の凸部３６ｄが嵌合することで、位置決めが容易となり溶接による接続がより強固になっていて、接続の安定性が向上している。そのため、かかる変形例は、接続がより安定し、かつ、大電流向きの電池を提供できる。
【０１１６】
図１４に第１の実施形態の電池１０４の変形例である電池１０５の正極部分を示す。負極側は、正極側と対称に構成されており図示を省略する。電池１０４において、電極群側正極リード１２は、正極集電タブ７ａ又は正極集電タブ７ａを挟んだバックアップ正極リード１１と第２の正極絶縁補強部材２５の間に配置されているが、電池１０５においては、正極集電タブ７ａ又は正極集電タブ７ａを挟んだバックアップ正極リード１１と第１の正極絶縁補強部材２４との間に電極群側正極リード１２が配置されていることが相違点である。電池１０５の負極においても同様であり、負極集電タブ８ａ又は負極集電タブ８ａを挟んだバックアップ負極リード１３と第１の負極絶縁補強部材３７との間に電極群側負極リード１４が配置されている。上記電池１０４と同様に、電池１０５は、嵌合によって、位置決めが容易となり溶接による接続がより強固になっていて、接続の安定性が向上している。そのため、かかる変形例の電池１０５は、接続がより安定し、かつ、大電流向きの電池を提供できる。
【０１１７】
図１５Ａに第１の実施形態の電池１００の変形例である電池１０６の正極部分を示す。図１５Ｂに電池１０６の負極部分示す。図１５Ｂの負極部分は、図１５Ａの正極部分と対称に構成されている。図１５Ａ、１５Ｂの電池１０４は、正極端子リード２３の第１の延出部２３ｂは、電極群２側とは反対側に延出し、負極端子リード３６の第１の延出部３６ｂは、電極群２側とは反対側に延出している。そして、正極集電タブ７ａ又は正極集電タブ７ａを挟んだバックアップ正極リード１１、電極群側正極リード１２及び正極端子リード２３は、正極集電タブ７ａ又は正極集電タブ７ａを挟んだバックアップ正極リード１１、電極群側正極リード１２及び正極端子リード２３の順に並んでいる。また、負極集電タブ８ａ又は負極集電タブ８ａを挟んだバックアップ負極リード１３、電極群側負極リード１４及記負極端子リード３６は、負極集電タブ８ａ又は負極集電タブ８ａを挟んだバックアップ負極リード１３、電極群側負極リード１４及記負極端子リード３６の順に並んでいる。図１５Ａ及び図１５Ｂの構造は、図５及び図６と比べてよりリードの配線がコンパクトであるが、リードの厚さを厚くすることができるため、大電流向きの電池を提供できる。
【０１１８】
図１６に第１の実施形態の電池１０６の変形例である電池１０７の正極部分を示す。負極側は、正極側と対称に構成されており図示を省略する。電池１０７において、正極集電タブ７ａ又は正極集電タブ７ａを挟んだバックアップ正極リード１１、電極群側正極リード１２及び正極端子リード２３は、電極群側正極リード１２、正極集電タブ７ａ又は、正極集電タブ７ａを挟んだバックアップ正極リード１１及び正極端子リード２３の順に並んでいる。また、正極側と同様に、電池１０７において、負極集電タブ８ａ又は負極集電タブ８ａを挟んだバックアップ負極リード１３、電極群側負極リード１４及記負極端子リード３６は、電極群側負極リード１４、負極集電タブ８ａ又は負極集電タブ８ａを挟んだバックアップ負極リード１３及記負極端子リード３６の順に並んでいる。図１６に示す構造も図１５に示す構造と同様に、図５及び図６と比べてよりリードの配線がコンパクトであるが、リードの厚さを厚くすることができるため、大電流向きの電池を提供できる。
【０１１９】
図１７に第１の実施形態の電池１０６の変形例である電池１０８の正極部分を示す。負極側は、正極側と対称に構成されており図示を省略する。図１５の電池１０６では、電極群側正極リード１２と正極外部端子１７が直接的に接している。また、図１６の電池１０７では、正極集電タブ７ａ又は正極集電タブ７ａを挟んだバックアップ正極リード１１が正極外部端子１７と接している。一方、図１７の電池１０８では、正極外部端子１７は、正極集電タブ７ａ、正極集電タブ７ａを挟んだバックアップ正極リード１１及び集電体側正極リード１２のいずれとも直接的に接していない。負極側も正極側と同様である。図１７に示す構造も図１５に示す構造と同様に、図５及び図６と比べてよりリードの配線がコンパクトであるが、リードの厚さを厚くすることができるため、大電流向きの電池を提供できる。
【０１２０】
以上説明した第１の実施形態の電池は、薄型の電池であっても外装部材１内のリードの厚さを厚くすることができ、大電流向きなである。
【０１２１】
なお、端子部は、正極端子部及び負極端子部双方に適用しても良いが、正極端子部又は負極端子部のいずれか片方に適用することも可能である。
【０１２２】
（第２の実施形態）
第２の実施形態の電池パックは、第１の実施形態の電池を１つ以上含む。第１の実施形態の電池の組電池の例を図１８及び図１９に示す。
【０１２３】
図１８に示すように、電池パック２００は、単位セルとして第１の実施形態の電池１００〜１０８を用いている。電池パック２００は、図示しないラミネートにより被覆されている場合がある。第１の単位セル６０の負極外部端子３２の頂面と、第２の単位セル６１の負極外部端子３２の頂面の間に、三角柱状の導電性連結部材６２が配置されている。また、第１の単位セル６０の正極外部端子１７の頂面と、第２の単位セル６１の正極外部端子１７の頂面の間に、三角柱状の導電性連結部材６２が配置されている。二つの頂面と導電性連結部材６２は、それぞれ、溶接により電気的に接続されている。溶接には、例えばレーザ溶接、アーク溶接、抵抗溶接が用いられる。これにより、第１の単位セル６０と第２の単位セル６１が並列接続された組電池のユニット６３が得られる。組電池のユニット６３同士をバスバー６４により直列に接続することにより、電池パックが得られる。
【０１２４】
図１９に示す電池パック２０１は、単位セルとして第１の実施形態の電池１００を用いている。第１の単位セル６０と第２の単位セル６１を導電性連結部材６２を用いて直列に接続したものを組電池のユニット６５とし、組電池のユニット６５同士をバスバー６４により直列に接続することで電池パックを構成する。第１の単位セル６０と第２の単位セル６１間を導電性連結部材６２を用いて電気的接続する方法は、図１８で説明したのと同様である。
【０１２５】
図１８及び図１９に示す組電池では、隣り合う第１の単位セル６０と第２の単位セル６１が、互いの外装部材１の主面同士が面した状態で積層されている。例えば図１８に示す組電池のユニット６３では、第１の単位セル６０の第１の外装部５の主面と、第２の単位セル６１の第１の外装部５の主面とが面している。また、隣り合う組電池のユニット６３において、一方の組電池のユニット６３の第２の単位セル６１の第２の外装部６の主面と、他方の組電池のユニット６３の第２の単位セル６１の第２の外装部６の主面とが面している。このように外装部材の主面同士を対面させて電池を積層することにより、組電池の体積エネルギー密度を高くすることができる。
【０１２６】
また、図１８及び図１９に図示されているように単位セル６０と単位セル６１、又は単位セル６０、６０や単位セル６１、６１のセル間には絶縁空間があるほうが望ましく、０．０３ｍｍ以上の隙間を設けるか、絶縁部材（例えば、樹脂であるポリプロピレンやポリフェニレンサルファイドやエポキシ、ファインセラミックスであるアルミナやジルコニアなど）等を間に挟むことが出来る。
【０１２７】
正極外部端子１７及び負極外部端子３２が角錐台形状の頭部を持つことにより、１つの頭部の二ヶ所（例えば第１、第２の傾斜面）の一方（第１の傾斜面）に単位セルの外部端子を、他方（第２の傾斜面）にバスバーを接続することができる。つまり、１つの頭部で二方向の接続が可能となる。その結果、電池間を電気的に接続する経路を短縮することができるので、電池パックに低抵抗で大電流を流すことが容易となる。
【０１２８】
第２の実施形態の電池パックは、第１の実施形態の電池を少なくとも一つ含むため、薄型化及び柔軟性の向上が可能で、信頼性に優れ、製造コストの削減が可能な電池パックを提供することができる。
電池パックは、例えば、電子機器、車両（鉄道車両、自動車、原動機付自転車、軽車両、トロリーバス等）の電源として使用される。
上述の通り、組電池は、複数の電池を直列、並列、あるいは直列及び並列を組み合わせて電気的に接続したものを含み得る。また、電池パックは、組電池に加え、電池制御ユニット（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ，  ＢＭＵ）等の回路を備えることができるが、組電池が搭載されるもの（例えば車両など）が有する回路を電池制御ユニットとして使用することができる。電池制御ユニットは、単電池及び組電池の電圧または電流あるいは両方を監視して過充電及び過放電を防止する機能等を有する。
【０１２９】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は蓄電装置に関する。第２の実施形態の電池パック２００、２０１を蓄電装置３００に搭載することができる。図２０の概念図に示す蓄電装置３００は、電池パック２００、２０１と、インバーター３０２と、コンバーター３０１とを備える。外部交流電源３０３をコンバーター３０１で直流変換し、電池パック２００、２０１を充電し、電池パック２００、２０１からの直流電源のインバーター３０２で交流変換し、蓄電装置３００に接続した負荷３０４に電気を供給する構成となっている。実施形態の電池パック２００、２０１を有する本構成の蓄電装置３００とすることで、電池特性に優れた蓄電装置が提供される。なお、電池パック２００、２０１の代わりに、電池１００〜１０４を使用することもできる。
【０１３０】
（第４の実施形態）
第４の実施形態は車両に関する。第４の実施形態の車両は、第２の実施形態の電池パック２００、２０１を用いている。本実施形態にかかる車両の構成を、図２１の車両４００の模式図を用いて簡単に説明する。車両４００は、電池パック２００、２０１、車体４０１、モーター４０２、車輪４０３と、制御ユニット４０４を有する。電池パック２００、２０１、モーター４０２、車輪４０３と、制御ユニット４０４は、車体４０１に配置されている。制御ユニット４０４は、電池パック２００、２０１から出力した電力を変換したり、出力調整したりする。モーター４０２は電池パック２００、２０１から出力された電力を用いて、車輪４０３を回転させる。なお、車両４００は、電車などの電動車両やエンジンなどの他の駆動源を有するハイブリッド車も含まれる。モーター４０２からの回生エネルギーによって、電池パック２００、２０１を充電してもよい。電池パック２００、２０１からの電気エネルギーによって駆動されるものはモーターに限られず、車両４００に含まれる電気機器を動作させるための動力源に用いても良い。また車両４００の減速時に回生エネルギーを得て、得られた回生エネルギーを用いて電池パック２００、２０１を充電することが好ましい。実施形態の電池パック２００、２０１を有する本構成の車両４００とすることで、電池特性に優れた車両が提供される。なお、電池パック２００、２０１の代わりに、電池１００〜１０４を使用することもできる。
【０１３１】
（第５の実施形態）
第５の実施形態は飛翔体（例えば、マルチコプター）に関する。第５の実施形態の飛翔体は、第２の実施形態の電池パック２００、２０１を用いている。本実施形態にかかる飛翔体の構成を、図２２の飛翔体（クアッドコプター）５００の模式図を用いて簡単に説明する。飛翔体５００は、電池パック２００、２０１、機体骨格５０１、モーター５０２、回転翼５０３と制御ユニット５０４を有する。電池パック２００、２０１、モーター５０２、回転翼５０３と制御ユニット５０４は、機体骨格５０１に配置している。制御ユニット５０４は、電池パック２００、２０１から出力した電力を変換したり、出力調整したりする。モーター５０２は電池パック２００、２０１から出力された電力を用いて、回転翼５０３を回転させる。実施形態の電池パック２００、２０１を有する本構成の飛翔体５００とすることで、電池特性に優れた飛翔体が提供される。なお、電池パック２００、２０１の代わりに、電池１００〜１０４を使用することもできる。
【０１３２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１３３】
１…外装部材、２…電極群、３…正極端子部、４…負極端子部、５…第１の外装部、５ａ…開口部、５ｂ…フランジ部、５ｃ…底面、５ｄ…傾斜面、６…第２の外装部、７…正極、７ａ…正極集電タブ、８…負極、８ａ…負極集電タブ、１２…電極群側正極リード、１４…電極群側負極リード、１５，３０…第１の外装部の貫通孔、１６，３１…バーリング部、１７…正極外部端子、１８ａ…正極絶縁部材、１８ｂ…正極補強部材、１９，３４…絶縁ガスケット、２０…正極端子絶縁部材、２１…頭部、２３…正極端子リード、２４…第１の正極絶縁補強部材、２５…第２の正極絶縁補強部材、３２…負極外部端子、３３ａ…負極絶縁部材、３３ｂ…負極補強部材、３５…負極端子絶縁部材、３６…負極端子リード、３７…第１の負極絶縁補強部材、３８…第２の絶縁補強部材、３９…案内穴、４０，４１，４３…溶接箇所、４２…切り取り部分、６０…第１の単位セル、６１…第２の単位セル、６２…導電性連結部材、６３，６５…組電池のユニット、６４…バスバー１００〜１０８…電池、２００，２０１…電池パック、３００…蓄電装置、３０１…コンバーター、３０２…インバーター、３０３…外部交流電源、３０４…負荷、４００…車両、４０１…車体、４０２…モーター、４０３…車輪、４０４…制御ユニット、５００…飛翔体、５０１…機体骨格、５０２…モーター、５０３…回転翼、５０４…制御ユニット
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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