二次電池
【課題】相対的に高強度の金属材料からなるボルトを備え、バスバーと電極端子との接続抵抗が小さく、且つ、組立が容易な二次電池を提供する。
【解決手段】集電板１３を介して蓄電要素の電極に接続される接続端子６と、接続端子６と電気的に接続され、且つバスバーと当接されるバスバー当接面１５を有する外部端子４と、外部端子４のバスバー当接面１５でバスバーを締付固定するために、バスバー当接面１５から電池缶５０の外側へ向かって突出しているボルト１と、を備え、外部端子４に、外部端子４および接続端子６に比して高強度の金属からなるボルト１を保持させている。また、外部端子４と接続端子６は一体成形もしくは溶接接合されている。
【解決手段】集電板１３を介して蓄電要素の電極に接続される接続端子６と、接続端子６と電気的に接続され、且つバスバーと当接されるバスバー当接面１５を有する外部端子４と、外部端子４のバスバー当接面１５でバスバーを締付固定するために、バスバー当接面１５から電池缶５０の外側へ向かって突出しているボルト１と、を備え、外部端子４に、外部端子４および接続端子６に比して高強度の金属からなるボルト１を保持させている。また、外部端子４と接続端子６は一体成形もしくは溶接接合されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二次電池に関し、特に大容量のリチウムイオン二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド自動車や電気自動車等の動力源として大容量の角形リチウム二次電池の開発が進められている。
【０００３】
角形のリチウム二次電池においては、正極活物質合剤層を形成した正極箔、負極活物質合剤層を形成した負極箔およびそれぞれを絶縁するためのセパレータを重ね合わせて捲回した扁平形状の蓄電要素を、電池缶の蓋に設けられた正極端子および負極端子に電気的に接続する。そして、蓄電要素を電池缶に収容して電池缶の開口部を蓋で封止溶接し、蓋に設けられた注液口から電解液を注液し、注液口に注液栓を挿入してレーザ溶接により封止溶接することで二次電池を作製する。
【０００４】
また、上記した角形の二次電池を複数直列に接続して組電池とするために、バスバーの一端を二次電池の正極端子に設けたボルトにナットで締付固定し、バスバーの他端を隣接する二次電池の負極端子に設けたボルトにナットで締付固定することで、隣接する二次電池同士の電極端子を電気的に接続する。
【０００５】
ところで、二次電池の電極端子は電解液に対して耐性を有する必要があることから、その形成素材としては、一般にアルミニウムや銅等の電気抵抗の低い金属材料が採用されている。しかしながら、アルミニウムや銅等の金属材料は材料強度が低く、アルミニウムや銅等からなる電極端子に設けたボルトにナットを締め付ける際、その締付トルクが過大となると前記ボルトが損傷してしまう可能性がある。
【０００６】
このような問題に対して、特許文献１には、電極端子のボルトにバスバーを簡便に締付固定することのできる従来の二次電池が開示されている。
【０００７】
特許文献１に開示されている二次電池は、正極端子の蓄電要素と接続される部分（接続端子）をアルミニウム又はアルミニウム合金から構成するとともに、バスバー接続のために前記接続端子から電池缶の外側へ突出させた正極端子のボルトを接続端子に比して相対的に高強度の鉄系材料から構成して、その接続端子とボルトを溶接固定したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１７０９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示されている二次電池によれば、正極端子のボルトをアルミニウム又はアルミニウム合金からなる接続端子に比して高強度の導電性材料から構成することで、相対的に高いトルクで前記ボルトにバスバーを容易に締付固定することができるとともに、このボルトやナットを介してバスバーと接続端子を電気的に接続することができる。
【００１０】
しかしながら、特許文献１に開示されている二次電池においては、ナットを介してバスバーをボルトに締付固定しているためにボルトやナットとバスバーとの接触面積が小さくなると共に、導電性の低いボルトやナットを導通パスとして使用しており、接続抵抗が大きくなるといった問題がある。また、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる接続端子と鉄系材料からなるボルトとを溶接する必要があるため、双方を高品質に溶接することが困難であり、二次電池の組立性が低下するといった問題がある。
【００１１】
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、バスバーを締付固定するために相対的に高強度の材料からなるボルトを備えると共に、バスバーと電極端子との接続抵抗が小さく、且つ、組立が容易な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】
【００１２】
上記する課題を解決するために、本発明に係る二次電池は、集電板を介して蓄電要素の電極に接続される接続端子と、前記接続端子と電気的に接続され、且つバスバーと当接されるバスバー当接面を有する外部端子と、前記外部端子の前記バスバー当接面でバスバーを締付固定するために、前記バスバー当接面から電池缶の外側へ向かって突出しているボルトと、を備え、前記外部端子に、前記外部端子および前記接続端子に比して高強度の金属からなる前記ボルトを保持させているものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、外部端子に設けられたバスバー当接面で外部端子とバスバーとを当接させてバスバーと接続端子を電気的に接続することで、バスバーと接続端子の接続抵抗を小さくすることができると共に、相対的に高強度の金属からなるボルトを外部端子で保持しながら、当該ボルトを用いて外部端子のバスバー当接面でバスバーを締付固定することで、二次電池の組立性を高めることができる。
【００１４】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る二次電池の第１の実施形態の外観を示す全体斜視図。
【図２】図１に示す二次電池の分解斜視図。
【図３】図２に示す二次電池の蓄電要素（捲回体）の分解斜視図。
【図４】図２に示す二次電池の蓋組立体を示す斜視図。
【図５】図４に示す蓋組立体の負極側を拡大して示す拡大斜視図。
【図６】図５に示す蓋組立体の負極側のＡ−Ａ矢視図。
【図７】図５に示す蓋組立体の負極側の分解斜視図。
【図８】図７に示す負極端子を示す斜視図。
【図９】図８に示す負極端子の縦断面図。
【図１０】図８に示す負極端子の分解斜視図。
【図１１】図４に示す蓋組立体の正極側を拡大して示す拡大斜視図。
【図１２】図１１に示す蓋組立体の正極側のＢ−Ｂ矢視図。
【図１３】図１１に示す蓋組立体の正極側の分解斜視図。
【図１４】図１３に示す正極端子を示す斜視図。
【図１５】図１４に示す正極端子の縦断面図。
【図１６】図１４に示す正極端子の分解斜視図。
【図１７】本発明に係る二次電池の第２の実施形態の外観を示す全体斜視図。
【図１８】図１７に示す二次電池の蓋組立体の負極側を拡大して示す拡大斜視図。
【図１９】図１８に示す蓋組立体の負極側のＣ−Ｃ矢視図。
【図２０】図１８に示す蓋組立体の負極側の分解斜視図。
【図２１】図２０に示す負極端子の分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る二次電池をハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される角型のリチウムイオン二次電池に適用した実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において同一の機能を有するものは同一の符号を付してその繰り返しの説明は省略する。
【００１７】
［第１の実施形態］
まず、図１〜１６を参照して、本発明に係る二次電池の第１の実施形態について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る二次電池の第１の実施形態の外観を示したものである。
【００１９】
図示する二次電池（リチウムイオン二次電池）５００は、一端部に開口（図２参照）を有する矩形箱状の電池缶５０と、電池缶５０内に収容される蓄電要素組立体１００とから大略構成されている。ここで、蓄電要素組立体１００は矩形平板状の蓋１１を有しており、電池缶５０の開口部は、蓄電要素組立体１００の蓋１１と溶接されて封止されている。また、蓋１１には、電池缶５０内に電解液を注入するための注液孔３１（図２参照）が設けられており、注液孔３１を介して電池缶５０内に電解液を注入した後、この注液孔３１に注液栓５１が挿入され、電解液が外部に漏洩しないようにレーザ溶接により封止されている。
【００２０】
また、蓋１１には、ボルト１と外部端子４と接続端子６（図６参照）からなる負極端子１１０と、ボルト２０と外部端子２７と接続端子２３（図１２参照）からなる正極端子１２０が配設されている。なお、後述するように、負極端子１１０の外部端子４と接続端子６とは一体成形されている。
【００２１】
上記する二次電池５００を複数並べて配列し、バスバーの一端を二次電池５００の負極端子１１０のボルト１にナットを用いて締付固定し、バスバーの他端を隣接する二次電池５００の正極端子１２０のボルト２０にナットを用いて締付固定することで、二次電池５００が複数直列に接続された組電池となる。
【００２２】
図２は、図１に示す二次電池５００を分解して示したものであり、集電板と蓄電要素（捲回体）とが接続された状態を示したものである。
【００２３】
図示する二次電池５００の蓄電要素組立体１００は、蓋組立体３２と捲回体４５とを備えている。ここで、捲回体４５の幅方向（捲回軸方向）の両端部は、一方の端部が正極活物質合剤層４１（図３参照）が形成されていない未塗工部（正極箔４０の露出部）が積層された部分とされ、他方の端部が負極活物質合剤層４４（図３参照）が形成されていない未塗工部（負極箔４３の露出部）が積層された部分とされている。また、蓋組立体３２の捲回軸方向の両端部には、それぞれ蓋１１から下方に向かって正極集電板３０と負極集電板１３が設けられている。上記する正極側の正極箔４０の未塗工部の積層体および負極側の負極箔４３の未塗工部の積層体は、それぞれ蓋組立体３２の正極集電板３０および負極集電板１３に予め押し潰され、超音波接合部３３，３４で正極集電板３０および負極集電板１３に超音波接合されて接続されている。
【００２４】
なお、蓋組立体３２の略中央部には、電池缶５０内に電解液を注入するための注液孔３１が設けられている。
【００２５】
図３は、図２に示す二次電池５００の蓄電要素（捲回体４５）を一部分解して示したものである。なお、図３は、捲回体４５の正極箔４０と負極箔４３の未塗工部を正極集電板３０と負極集電板１３に押圧変形させる前の状態を示している。
【００２６】
蓄電要素である捲回体４５は、セパレータ４２を介在させて長尺状の正極箔４０と負極箔４３とを扁平状に捲回させ、正極箔４０とセパレータ４２と負極箔４３とを積層させて構成されている。また、正極箔４０の両面に、正極活物質合剤が塗工された正極活物質合剤層４１が形成されており、負極箔４３の両面に、負極活物質合剤が塗工された負極活物質合剤層４４が形成されており、正極活物質と負極活物質との間で充放電が行われるようになっている。
【００２７】
ここで、正極箔４０は、厚さ３０μｍ程度のアルミニウム箔からなり、負極箔４３は、厚さ２０μｍ程度の銅箔からなり、セパレータ４２は、多孔質のポリエチレン樹脂からなる。なお、正極箔４０はアルミニウム箔に限定されず、例えばアルミニウム合金箔であってもよい。また、負極箔４３は銅箔に限定されず、例えば銅合金箔であってもよい。
【００２８】
図４は、図２に示す二次電池５００の蓋組立体３２を示したものである。
【００２９】
図示する蓋組立体３２は、電池缶５０の開口（図２参照）を塞ぐ蓋１１と、ガスケット１０を介して蓋１１に配置された負極端子１１０および正極端子１２０と、負極端子１１０および正極端子１２０にそれぞれ接続された負極集電板１３および正極集電板３０と、を備えている。ここで、負極端子１１０および正極端子１２０と負極集電板１３および正極集電板３０はそれぞれ、負極端子１１０の接続端子６の軸部１６（図６参照）の先端部および正極端子１２０の接続端子２３の軸部２４（図１２参照）の先端部をかしめることによって接続されている。また、負極集電板１３および正極集電板３０と蓋１１との間には、それぞれ樹脂からなる絶縁シート１２が介在されている。このように、負極端子１１０および正極端子１２０と負極集電板１３と正極集電板３０とが、それぞれガスケット１０や絶縁シート１２によって蓋１１と絶縁されており、蓋１１は電気的に中立となっている。
【００３０】
次に、図５〜１０を参照して、図４に示す蓋組立体３２の負極側の部品構成についてより具体的に説明する。
【００３１】
図５は、図４に示す蓋組立体３２の負極側を拡大して示したものであり、図６は、図５に示す蓋組立体３２の負極側のＡ−Ａ矢視図である。なお、図６は、負極端子１１０のボルト１にバスバーＢの一端をナット１Ａで締付固定した状態を示している。
【００３２】
図５および図６に示すように、負極端子１１０は、負極集電板１３を介して捲回体４５の負極に電気的に接続される接続端子６と、接続端子６と電気的に接続され、バスバーと当接される略平面状のバスバー当接面１５を有する外部端子４と、外部端子４のバスバー当接面１５でバスバーを締付固定するために、バスバー当接面１５から電池缶５０の外側へ向かって突出しているボルト１と、を備えている。ここで、外部端子４は、ガスケット１０を介して蓋１１に配置されており、ボルト１は、外部端子４のバスバー当接面１５の略中心に配置されている。また、外部端子４と接続端子６は一体成形されており、ボルト１のねじ部２の軸心Ｌ１と接続端子６の軸部１６の軸心Ｌ１６とは同心配置されている。
【００３３】
また、ボルト１は、その基端部に角錐台形状のフランジ部３を有し、外部端子４は、その上端部に前記フランジ部３を受け入れるために少なくともフランジ部３の底面および側面と相補的な形状を呈する凹部７を備えた受け部５を有している。そして、ボルト１のフランジ部３が外部端子４の凹部７に配置された状態で、外部端子４の受け部５のうちボルト１のフランジ部３の周囲の部分、すなわちボルト１の傾斜面（上面）９の近傍の部分を傾斜面９側へ塑性変形させて、ボルト１の傾斜面９にかしめ部８を形成することで、ボルト１のフランジ部３が外部端子４の受け部５に保持されている。そのかしめ工程の際、外部端子４のバスバー当接面１５は塑性変形することなく、略平坦が維持されている。なお、上記するように、ボルト１のフランジ部３の上面を、電池缶５０の外側へ向かってフランジ部３の外形が小さくなるように傾斜した傾斜面９で構成し、その傾斜面９にかしめ部８を形成することで、たとえばフランジ部３の上面が底面と略平行な平面からなる場合と比較して、かしめ部８の形成を簡素化することができる。
【００３４】
上記する外部端子４と接続端子６は、電解液に対して耐性を有すると共に、接続抵抗を低減するために電気抵抗の低い金属材料が選定され、負極箔４３と同種金属である銅あるいは銅合金から構成されている。また、ボルト１は、ナット１Ａを用いてバスバーＢの一端をボルト１に締付固定する際にナット１Ａの締付トルクを高めるために、銅あるいは銅合金に比して高強度の炭素鋼から構成されている。
【００３５】
なお、図示するように、負極端子１１０の接続端子６の軸部１６の先端部をかしめてかしめ部１４を形成することで、ガスケット１０、蓋１１、絶縁シート１２および負極集電板１３が、外部端子４の上端部（受け部５）とかしめ部４とで挟持されて固定されるとともに、電池缶５０内部の電解液の液漏れが防止されている。
【００３６】
また、図６に示すように、バスバーＢの一端が負極端子１１０のボルト１のねじ部２に締め付けられたナット１Ａと外部端子４のバスバー当接面１５とで挟持されて固定されることで、接続端子６および外部端子４を介して負極集電板１３からバスバーＢへ向かう導通パスＸ１が形成される。
【００３７】
このように、導電性の低い炭素鋼からなるボルト１を介することなく導通パスＸ１を形成することができ、バスバーＢと外部端子４を略平面からなるバスバー当接面１５で電気的に接続することができることから、負極端子１１０とバスバーＢとの接続抵抗を格段に小さくすることができる。また、ボルト１のねじ部２の軸心Ｌ１と接続端子６の軸部１６の軸心Ｌ１６とを同心配置することにより、負極集電板１３からバスバーＢへ向かう導通パスＸ１を最短化することができ、負極端子１１０とバスバーＢとの接続抵抗をより一層小さくすることができる。また、かしめによってボルト１のフランジ部３を外部端子４に保持させることにより、外部端子４や接続端子６に比して高強度のボルト１を容易に外部端子４に取り付けることができる。
【００３８】
図７は、図５に示す蓋組立体３２の負極側を分解して示したものである。なお、図７は、負極端子１１０の接続端子６の軸部１６の先端部をかしめる前の状態を示している。
【００３９】
蓋組立体３２の負極側は、図示するように、負極端子１１０、ガスケット１０、蓋１１、絶縁シート１２および負極集電板１３を備えている。なお、ガスケット１０およびは絶縁シート１２は樹脂製であって、ガスケット１０は主として電池缶５０内の電解液の液漏れを防止するためのものであり、絶縁シート１２は主として負極集電板１３と蓋１１とを絶縁するためのものである。
【００４０】
負極端子１１０は、ボルト１が電池缶５０の外側へ向くような姿勢で、接続端子６の軸部１６がガスケット１０、蓋１１、絶縁シート１２および負極集電板１３にそれぞれ設けられた貫通孔に挿入され、上記するように、その軸部１６の先端部がかしめられてかしめ部１４が形成される。これにより、ガスケット１０、蓋１１、絶縁シート１２および負極集電板１３が、外部端子４の上端部（受け部５）とかしめ部１４とで挟持されて固定される。
【００４１】
図８は、図７に示す負極端子１１０を示したものであり、図９は、図８に示す負極端子１１０の縦断面図であり、図１０は、図８に示す負極端子１１０を分解して示したものである。
【００４２】
図８および図９に示すように、負極端子１１０は、外部端子４と接続端子６とボルト１を備えている。ここで、外部端子４と接続端子６とは一体成形されている。ボルト１は、その基端部に電池缶５０の外側へ向かって先細となるような傾斜面９を備えた角錐台形状のフランジ部３を有していて、外部端子４は、その上端部にボルト１の前記フランジ部３を受けるために少なくともフランジ部３の底面および側面と相補的な形状を呈する凹部７を備えた受け部５を有している。
【００４３】
これにより、図１０に示すように、ボルト１のフランジ部３が外部端子４の受け部５に設けられた凹部７に挿入された後、外部端子４の凹部７の周囲がフランジ部３の傾斜面９側へかしめられて、その傾斜面９にかしめ部８が形成され、ボルト１のフランジ部３が外部端子４に挟持されて固定される。その際、外部端子４の受け部５の傾斜面９の近傍は塑性変形されるものの、バスバー当接面１５は塑性変形されず、平坦に維持されている。
【００４４】
このような構成とすることで、負極端子１１０のバスバーとの接触面積を増加させることができ、従来技術と比較してバスバーと接続端子６の接続抵抗を小さくすることができる。また、ボルト１と外部端子４をかしめ固定することで、高強度のボルト１を用いながら、ボルト１と外部端子４の異種金属同士の溶接、具体的には銅あるいは銅合金と炭素鋼の溶接を行う必要がなく、容易にボルト１を外部端子４に取り付けることができ、従来技術と比較して二次電池５００の組立性を向上させることができる。
【００４５】
また、ボルト１のねじ部２の軸心Ｌ１と接続端子６の軸部１６の軸心Ｌ１６とを近接して配置する、より好ましくは同心配置することにより、負極集電板１３からバスバーＢへ向かう導通パスＸ１を短くすることができ、負極端子１１０とバスバーＢとの接続抵抗をより一層小さくすることができる。
【００４６】
なお、ボルト１と外部端子４とをかしめ固定するに当たり、ボルト１のフランジ部３の全周に亘ってかしめ部８を形成することで、ボルト１と外部端子４の保持力を格段に高めることができる。また、図示するように、ボルト１のフランジ部３の底面と外部端子４の受け部５の凹部７の底面の双方を平面視で多角形状とすることで、ナット１Ａをボルト１に締め付ける際の外部端子４に対するボルト１の相対的な回転を効果的に防止することができ、二次電池５００の組立性をより一層向上させることができる。
【００４７】
次に、図１１〜１６を参照して、図４に示す蓋組立体３２の正極側の部品構成についてより具体的に説明する。
【００４８】
図１１は、図４に示す蓋組立体３２の正極側を拡大して示したものであり、図１２は、図１１に示す蓋組立体３２の正極側のＢ−Ｂ矢視図である。なお、図１２は、バスバーＢの他端を正極端子１２０のボルト２０にナット２０Ａで締付固定した状態を示している。
【００４９】
図１１および図１２に示すように、正極端子１２０は、正極集電板３０を介して捲回体４５の正極に電気的に接続される接続端子２３と、接続端子２３と電気的に接続され、バスバーと当接される略平面状のバスバー当接面２８を有する外部端子２７と、外部端子２７のバスバー当接面２８でバスバーを締付固定するために、バスバー当接面２８から電池缶５０の外側へ向かって突出しているボルト２０と、を備えている。ここで、接続端子２３は、ガスケット１０を介して蓋１１に配置されており、ボルト２０は、外部端子２７のバスバー当接面２８の略中心に配置されている。また、ボルト２０のねじ部２１の軸心Ｌ２０と接続端子２３の軸部２４の軸心Ｌ２４とが同心配置されている。
【００５０】
また、外部端子２７と接続端子２３は、外部端子２７と接続端子２３の外周面に形成された外部端子２７と接続端子２３の境界部２９Ａで溶接接合されて一体に構成されている。すなわち、外部端子２７と接続端子２３の外周面には、外部端子２７と接続端子２３とを接合する溶接部２９が形成されている。
【００５１】
より具体的には、外部端子２７は、その中心部にボルト２０のねじ部２１を貫通させる貫通孔２７Ｂを備えた円筒形状を呈しており、接続端子２３の上端部は、その中心部にボルト２０のフランジ部２２を受け入れるために少なくともフランジ部３の底面および側面と相補的な形状を呈する凹部２６を備えた円筒形状を呈している。また、外部端子２７と接続端子２３は、それぞれ平面視で略同一の形状を備えており、外部端子２７のバスバー当接面２８と直交する方向に延在している側端面２７Ａ，２３Ａを有している。そして、外部端子２７と接続端子２３の側端面２７Ａ，２３Ａに上記する溶接部２９が形成され、外部端子２７と接続端子２３とは、バスバー当接面２８と対向する面からなる接続端子当接面で当接された姿勢で溶接接合されている。
【００５２】
また、ボルト２０は、その基端部に略矩形平板状のフランジ部２２を有し、接続端子２３は、その上端部に前記フランジ部２２を受け入れるための凹部２６を備えた受け部２５を有している。さらに、外部端子２７は、接続端子２３の凹部２６の上方に、ボルト２０のねじ部２１の外形よりも大きく、ボルト２０のフランジ部２２の外形よりも小さい寸法の貫通孔２７Ｂを有している。したがって、ボルト２０のフランジ部２２が接続端子２３の受け部２５の凹部２６に配置されてボルト２０のねじ部２１が貫通孔２７Ｂを貫通している状態で、外部端子２７を溶接部２９にて接続端子２３と溶接接合することで、ボルト２０のフランジ部２２が接続端子２３と外部端子２７で挟持される。なお、前記溶接部２９の溶込み深さを調整することによって、ボルト２０のフランジ部２２を挟持する荷重を調整することができる。
【００５３】
上記する外部端子２７と接続端子２３は、電解液に対して耐性を有すると共に、接続抵抗を低くし、さらに溶接を容易にするために同種の金属材料が選定され、正極箔４０と同種金属であるアルミニウムあるいはアルミニウム合金から構成されている。また、ボルト２０は、ナット２０Ａを用いてバスバーＢの他端をボルト２０に締付固定する際にナット２０Ａの締付トルクを高めるために、アルミニウムあるいはアルミニウム合金に比して高強度の炭素鋼から構成されている。
【００５４】
なお、図示するように、正極端子１２０の接続端子２３の軸部２４の先端部をかしめてかしめ部３５を形成することで、ガスケット１０、蓋１１、絶縁シート１２および正極集電板３０が、接続端子２３の上端部（受け部２５）とかしめ部３５とで挟持されて固定されるとともに、電池缶５０内部の電解液の液漏れが防止されている。
【００５５】
また、図１２に示すように、バスバーＢの他端が正極端子１２０のボルト２０のねじ部２１に締め付けられたナット２０Ａと外部端子２７のバスバー当接面２８とで挟持されて固定されることで、接続端子２３および外部端子２７を介して正極集電板３０からバスバーＢへ向かう導通パスＹ１が形成される。
【００５６】
このように、導電性の低い炭素鋼からなるボルト２０を介することなく導通パスＹ１を形成することができ、バスバーＢと外部端子２７を相対的に接触面積の大きい略平面からなるバスバー当接面２８で電気的に接続することができることから、正極端子１２０とバスバーＢとの接続抵抗を格段に小さくすることができる。また、ボルト２０のねじ部２１の軸心Ｌ２０と接続端子２３の軸部２４の軸心Ｌ２４とを同心配置することにより、正極集電板３０からバスバーＢへ向かう導通パスＹ１を最短化することができ、正極端子１２０とバスバーＢとの接続抵抗をより一層小さくすることができる。また、ボルト２０のフランジ部２２を外部端子２７と接続端子２３で挟持させて保持させることにより、外部端子２７や接続端子２３に比して高強度のボルト２０を容易に外部端子２７に取り付けることができる。
【００５７】
図１３は、図１１に示す蓋組立体３２の正極側を分解して示したものである。なお、図１３は、正極端子１２０の接続端子２３の軸部２４の先端部をかしめる前の状態を示している。
【００５８】
蓋組立体３２の正極側は、図示するように、正極端子１２０、ガスケット１０、蓋１１、絶縁シート１２および正極集電板３０を備えている。
【００５９】
正極端子１２０は、ボルト２０が電池缶５０の外側へ向くような姿勢で、接続端子２３の軸部２４がガスケット１０、蓋１１、絶縁シート１２および負極集電板１３にそれぞれ設けられた貫通孔に挿入され、上記するように、その軸部２４の先端部がかしめられてかしめ部３５が形成される。これにより、ガスケット１０、蓋１１、絶縁シート１２および正極集電板３０が、接続端子２３の上端部（受け部２５）とかしめ部３５とで挟持されて固定される。
【００６０】
図１４は、図１３に示す正極端子１２０を示したものであり、図１５は、図１４に示す正極端子１２０の縦断面図であり、図１６は、図１４に示す正極端子１２０を分解して示したものである。
【００６１】
図１４および図１５に示すように、正極端子１２０は、外部端子２７と接続端子２３とボルト２０を備えており、外部端子２７と接続端子２３は、外部端子２７と接続端子２３の境界部２９Ａに設けられた溶接部２９で溶接されている。また、ボルト２０は、その基端部に矩形平板状のフランジ部２２を有していて、接続端子２３は、その上端部にボルト２０の前記フランジ部２２を受けるための凹部２６を備えた受け部２５を有している。また、外部端子２７は、その上面に略平面状のバスバー当接面２８を有すると共に、バスバー当接面２８の中心部にボルト２０のねじ部２１の外形よりも大きく、ボルト２０のフランジ部２２の外形よりも小さい寸法の貫通孔２７Ｂを有している。
【００６２】
これにより、図１６に示すように、ボルト２０のフランジ部２２が接続端子２３の受け部２５に設けられた凹部２６に挿入された後、ボルト２０のねじ部２１を外部端子２７の貫通孔２７Ｂに挿入するようにして接続端子２３と外部端子２７を嵌合させ、その境界部２９Ａをレーザ溶接して接続端子２３と外部端子２７の側端面２３Ａ，２７Ａの全周に亘って溶接部２９を形成することで、ボルト２０のフランジ部２２が接続端子２３と外部端子２７で挟持されて固定される。
【００６３】
ここで、外部端子２７の接続端子２３と当接する接続端子当接面は、その側端部が中心部よりも突出した凹形状を呈しており（図１５参照）、接続端子２３の外部端子２７と当接する外部端子当接面は前記接続端子当接面と相補的な形状を呈しており、外部端子２７の前記接続端子当接面と接続端子２３の前記外部端子当接面とが嵌合された状態で外部端子２７と接続端子２３が溶接接合されることで、上記溶接工程の際の外部端子２７と接続端子２３との相対的な位置のずれを効果的に抑制することができる。
【００６４】
また、前記溶接部２９は、上記するように、接続端子２３と外部端子２７の外周面のうち、外部端子２７のバスバー当接面２８に直交する側端面２３Ａ，２７Ａに設けられる。これにより、レーザ溶接の際にスパッタが発生するものの、前記スパッタが外部端子２７のバスバー当接面２８に付着することを防止することができ、バスバーとバスバー当接面２８との接触抵抗の増加を効果的に抑制することができる。さらに、接続端子２３の軸部２４へのスパッタの付着も防止することができるため、上記する正極端子１２０の蓋１１等に対するかしめ不良を効果的に抑制することができる。
【００６５】
なお、前記溶接部２９は、接続端子２３と外部端子２７の外周面に部分的に形成することができるものの、図示するように、接続端子２３と外部端子２７の側端面２３Ａ，２７Ａの全周に亘って溶接部２９を形成することで、接続端子２３と外部端子２７を均一に接合することができ、接続端子２３と外部端子２７の接続抵抗を小さくすることができる。
【００６６】
このような構成とすることで、正極端子１２０のバスバーとの接触面積を増加させることができると共に、接続端子２３からバスバー当接面２８までを溶接により金属結合された一体の部材で構成することができ、従来技術と比較してバスバーと接続端子２３の接続抵抗を小さくすることができる。また、ボルト２０のフランジ部２２を接続端子２３と外部端子２７で挟持して保持することで、相対的に高強度のボルト２０を用いながら、たとえばボルト２０と外部端子２７の異種金属同士の溶接、具体的にはアルミニウムあるいはアルミニウム合金と炭素鋼の溶接を行う必要がなく、容易にボルト２０を外部端子２７に取り付けることができ、従来技術と比較して二次電池５００の組立性を向上させることができる。
【００６７】
なお、接続端子２３と外部端子２７とを溶接するに当たり、溶接部２９の溶込み深さを調整することによって、接続端子２３と外部端子２７によるボルト２０のフランジ部２２の保持力を調整することができる。また、図示するように、ボルト２０のフランジ部２２の底面と接続端子２３の受け部２５の凹部２６の底面の双方を平面視で多角形状とすることで、ボルト２０にナット２０Ａを締め付ける際の接続端子２３に対するボルト２０の相対的な回転を効果的に防止することができ、二次電池５００の組立性をより一層向上させることができる。
【００６８】
なお、第１の実施形態の二次電池５００においては、負極側について接続端子６と外部端子４を一体成形とし、外部端子４の一部をかしめてボルト１を保持し、正極側について接続端子２３と外部端子２７を溶接により一体に構成し、ボルト２０を接続端子２３と外部端子２７で挟持して保持する形態としたが、負極側について接続端子６と外部端子４を溶接により一体に構成してもよいし、正極側について接続端子２３と外部端子２７を一体成形としてもよい。しかしながら、正極側の接続端子２３と外部端子２７で使用するアルミニウムあるいはアルミニウム合金は、一般に負極側の接続端子６と外部端子４で使用する銅あるいは銅合金よりも強度が低く、上記するような外部端子のかしめによってボルトのフランジ部を強固に保持することが難しいため、少なくともアルミニウムあるいはアルミニウム合金を使用する正極側については、接続端子２３と外部端子２７を溶接により一体に構成し、接続端子２３と外部端子２７でボルト２０のフランジ部２２を挟持する形態が好ましい。
【００６９】
［第２の実施形態］
次に、図１７〜２１を参照して、本発明に係る二次電池の第２の実施形態について詳細に説明する。
【００７０】
第１の実施形態の二次電池５００に対して第２の実施形態の二次電池６００は、電極端子の外部端子の外形を円筒形状に代えて矩形平板状としている点（相違点１）、正負極双方の電極端子において外部端子と接続端子を別体とし、外部端子と接続端子を溶接により接合して一体に構成している点（相違点２）、ボルトのねじ部の軸心と接続端子の軸部の軸心が偏心している点（相違点３）で相違しており、その他の構成は第１の実施形態の二次電池５００と同様である。したがって、以下では上記相違点１〜３についてのみ詳細に説明し、第１の実施形態の二次電池５００と同様の構成についてはその詳細な説明は省略する。
【００７１】
図１７は、本発明に係る二次電池の第２の実施形態の外観を示したものである。
【００７２】
図示する二次電池６００は、一端部に開口を有する矩形箱状の電池缶７６と、電池缶７６内に収容される蓄電要素組立体２００とから大略構成されている。ここで、蓄電要素組立体２００は矩形平板状の蓋６６を有しており、電池缶７６の開口部は、蓄電要素組立体２００の蓋６６と溶接されて封止されている。また、蓋６６には、電池缶７６内に電解液を注入するための注液孔（不図示）が設けられており、注液孔を介して電池缶７６内には電解液を注入した後、この注液孔に注液栓７０が挿入され、電解液が外部に漏洩しないようにレーザ溶接により封止されている。
【００７３】
ここで、上記相違点１で述べたように、蓋６６に配設された負極端子２１０の外部端子６０および正極端子２２０の外部端子８０の外形は略矩形平板状を呈しており、それぞれの外部端子６０，８０のバスバー当接面６３，８３の外形は平面視で略長方形を呈している。より具体的には、外部端子６０，８０のバスバー当接面６３，８３は、平面視で矩形平板状の蓋６６の長手方向に沿った方向に長辺を有する長方形を呈している。これにより、たとえば第１の実施形態のようなバスバー当接面の外形が平面視で略円形を呈する場合と比較して、外部端子６０，８０とバスバーとの接触面積、特に電池缶７６の蓋６６の長手方向におけるバスバーとの当接面積を増加させることができ、負極端子２１０および正極端子２２０とバスバーとの接続抵抗を格段に低減することができる。なお、外部端子６０，８０のバスバー当接面６３，８３は、平面視で長方形状に代えて、少なくとも略円形を呈する場合よりも接触面積が大きくなるような多角形状であってもよい。
【００７４】
なお、負極端子２１０と正極端子２２０は、それぞれ樹脂製の端子台６４，８４を介して電池缶７６の蓋６６に配設されており、負極端子２１０および正極端子２２０と蓋６６とは絶縁されている。また、負極端子２１０と正極端子２２０のボルト６１，８１は、それぞれ外部端子６０，８０のバスバー当接面６３，８３の略中央部から電池缶７６の外側へ向かって突出するように配置されている。
【００７５】
上記相違点２で述べたように、第２の実施形態の二次電池６００においては、正負極双方の電極端子において外部端子と接続端子を別体とし、外部端子と接続端子を溶接により接合して一体に構成している。すなわち、正極端子と負極端子はその形成素材が異なるものの、ほぼ同様の構成を有している。そのため、以下では二次電池６００の負極側について具体的に説明し、正極側についての詳細な説明は省略する。
【００７６】
図１８は、図１７に示す二次電池６００の蓋組立体７２の負極側を拡大して示したものであり、図１９は、図１８に示す蓋組立体７２の負極側のＣ−Ｃ矢視図である。なお、図１９は、バスバーＢの一端を負極端子２１０のボルト６１にナット６１Ａで締付固定した状態を示している。
【００７７】
図１８および図１９に示すように、負極端子２１０は、負極集電板６８を介して捲回体の負極に電気的に接続される接続端子６２と、接続端子６２と電気的に接続され、バスバーと当接される平面視で略長方形且つ略平面状のバスバー当接面６３を有する外部端子６０と、外部端子６０のバスバー当接面６３でバスバーを締付固定するために、バスバー当接面６３から電池缶７６の外側へ向かって突出しているボルト６１と、を備えている。ここで、接続端子６２は、端子台６４を介して蓋６６に配置されており、ボルト６１は、外部端子６０のバスバー当接面６３の略中心に配置されている。
【００７８】
また、外部端子６０と接続端子６２は、外部端子６０と接続端子６２の外周面に形成された外部端子６０と接続端子６２の境界部６９Ａで溶接されて一体に構成されている。すなわち、外部端子６０と接続端子６２の外周面には、外部端子６０と接続端子６２を接合する溶接部６９が形成されている。
【００７９】
より具体的には、外部端子６０は、その中心部にボルト６１のねじ部７１を貫通させる貫通孔６０Ｂを備えた略矩形平板状を呈しており、接続端子６２の上端部は、その中心部にボルト６１のフランジ部７３を受け入れるための凹部７８を備えた略矩形平板状を呈している。また、外部端子６０と接続端子６２は、それぞれ平面視で略同一の形状を備えており、外部端子６０のバスバー当接面６３と直交する方向に延在している側端面６０Ａ，６２Ａを有している。そして、外部端子６０と接続端子６２の側端面６０Ａ，６２Ａに、上記する溶接部６９が形成され、外部端子６０と接続端子６２とは、バスバー当接面６３と対向する面からなる接続端子当接面で当接された姿勢で溶接接合されている。
【００８０】
また、ボルト６１は、その基端部に略矩形平板状のフランジ部７３を有し、接続端子６２は、その上端部に前記フランジ部７３を受け入れるために少なくともフランジ部７３の底面および側面と相補的な形状を呈する凹部７８を備えた受け部７７を有している。さらに、外部端子６０は、接続端子６２の凹部７８の上方に、ボルト６１のねじ部７１の外形よりも大きく、ボルト６１のフランジ部７３の外形よりも小さい寸法の貫通孔６０Ｂを有している。したがって、ボルト６１のフランジ部７３が接続端子６２の受け部７７の凹部７８に挿入されてボルト６１のねじ部７１が貫通孔６０Ｂを貫通している状態で、外部端子６０を溶接部６９にて接続端子６２と接合することで、ボルト６１のフランジ部７３が接続端子６２と外部端子６０で挟持される。
【００８１】
なお、外部端子６０と接続端子６２は、負極箔と同種金属である銅あるいは銅合金から構成されており、ボルト６１は、銅あるいは銅合金に比して高強度の炭素鋼から構成されている。
【００８２】
また、負極端子２１０の接続端子６２の軸部７４の先端部をかしめてかしめ部７５を形成することで、端子台６４、ガスケット６５、蓋６６、絶縁シート６７および負極集電板６８が、接続端子６２の上端部（受け部７７）とかしめ部７５で挟持されて固定されると共に、電池缶７６内部の電解液の液漏れが防止されている。
【００８３】
ここで、ニッケルは銅よりも耐食性に優れており、例えば二次電池６００が腐食環境に放置される場合には、負極端子２１０とバスバーとの接触抵抗を低減するために、少なくとも外部端子６０のバスバー当接面６３をニッケルめっきで被膜することが好ましい。
【００８４】
仮に、外部端子６０と接続端子６２が一体成形である場合には、上記する接続端子６２の軸部７４のかしめ工程においてニッケルめっきが剥離する可能性があり、一体成形された外部端子６０と接続端子６２を均一にニッケルめっきで被膜して使用することが困難である。
【００８５】
一方で、第２の実施形態の二次電池６００においては、外部端子６０と接続端子６２を別体とし、外部端子６０と接続端子６２を溶接により接合して一体に構成することで、バスバー当接面６３を有する外部端子６０のみを均一にニッケルめっきで被膜することができ、バスバー当接面６３の材質を耐食性に優れたニッケルとして負極端子２１０とバスバーＢとの接触抵抗を低減することができる。
【００８６】
なお、上記するニッケルめっきに代えて、外部端子６０のバスバー当接面６３にすずめっきで被膜した場合であっても同様の効果を得ることができる。ニッケルとすずを選定した理由としては、耐食性に優れているという理由のほか、外部端子６０と接続端子６２の溶接部６９に割れ等の悪影響を及ぼさないことが挙げられる。
【００８７】
そして、図１９に示すように、バスバーＢの一端が負極端子２１０のボルト６１のねじ部７１に締め付けられたナット６１Ａと外部端子６０のバスバー当接面６３とで挟持されて固定されることで、接続端子６２および外部端子６０を介して負極集電板６８からバスバーＢへ向かう導通パスＸ２が形成される。その際、上記するように、バスバー当接面６３は平面視で蓋６６の長手方向に沿った方向に長辺を有する略長方形を呈しており、例えばバスバー当接面が円形の場合と比較して外部端子６０とバスバーＢとの接触面積を大きくすることができるため、バスバーＢとの接触抵抗を効果的に低減させることができる。
【００８８】
さらに、第２の実施形態の二次電池６００においては、上記相違点３で述べたように、ボルト６１のねじ部７１の軸心Ｌ６１と接続端子６２の軸部７４の軸心Ｌ７４が偏心配置（オフセット）されている。より具体的には、ボルト６１のねじ部７１の軸心Ｌ６１は、接続端子６２の軸部７４の軸心Ｌ７４よりも捲回体４５の捲回軸方向外側に配置されている。
【００８９】
たとえば第１の実施形態の二次電池５００のように、ボルト６１の軸心Ｌ６１と接続端子６２の軸部７４の軸心Ｌ７４が同心配置されている場合には、バスバー当接面６３にバスバーＢを置いた後、ボルト６１にナット６１Ｂを締め付けてバスバーＢを固定する際、ナット６１Ｂの締付トルクが過大となると、接続端子６２が蓋６６に対して相対的に回転し、負極集電板６８も電池缶７６内で回転してしまう可能性がある。
【００９０】
そこで、上記するように、ボルト６１のねじ部７１の軸心Ｌ６１と接続端子６２の軸部７４の軸心Ｌ７４を偏心配置させることにより、ナット６１Ｂを用いてバスバーＢを締付固定する際、過大な締付トルクが作用した場合であっても、蓋６６に対する接続端子６２の相対的な回転を抑制することができ、電池缶７６内での負極集電板６８の回転を効果的に抑制することができる。
【００９１】
なお、正極端子の外部端子についても、ニッケルめっきで被膜することで負極端子と同様の効果を得ることができる。すなわち、正極端子の外部端子８０はアルミニウムから構成されており、アルミニウムは表面の酸化被膜が厚く、アルミニウムの酸化物は絶縁体となるため、ニッケルめっきで被膜することで、正極端子とバスバーとの接触抵抗を効果的に低減することができる。この場合においても、接続端子の軸部（かしめられる部分）にニッケルめっき処理を施すと、かしめ工程においてニッケルめっきが剥離してしまう可能性があるため、負極端子と同様、外部端子８０のみをニッケルめっきで被膜する。また、ニッケルめっきに代えて、例えばすずめっき等その他のめっきで被膜しても同様の効果を得ることができる。
【００９２】
図２０は、図１８に示す蓋組立体７２の負極側を分解して示したものである。なお、図２０は、負極端子２１０の接続端子６２の軸部７４の先端部をかしめる前の状態を示している。
【００９３】
蓋組立体７２の負極側は、図示するように、負極端子２１０、端子台６４、ガスケット６５、蓋６６、絶縁シート６７および負極集電板６８を備えている。なお、端子台６４、ガスケット６５および絶縁シート６７は樹脂製であって、負極端子２１０と蓋６６、および負極集電板６８と蓋６６とがそれぞれ絶縁されている。
【００９４】
負極端子２１０は、ボルト６１が電池缶７６の外側へ向くような姿勢で、接続端子６２の軸部７４が端子台６４、ガスケット６５、蓋６６、絶縁シート６７および負極集電板６８に設けられた貫通孔に挿入され、上記するように、その軸部７４の先端部がかしめられてかしめ部７５が形成される。これにより、端子台６４、ガスケット６５、蓋６６、絶縁シート６７および負極集電板６８が、接続端子６０の上端部（受け部７７）とかしめ部７５で挟持されて固定される。
【００９５】
図２１は、図２０に示す負極端子２１０を分解して示したものである。
【００９６】
負極端子２１０は、外部端子６０と接続端子６２とボルト６１を備えている。また、ボルト６１は、その基端部に略矩形平板状のフランジ部７３を有していて、接続端子６２は、その上端部にボルト６１の前記フランジ部７３を受けるための凹部７８を備えた受け部７７を有している。また、外部端子６０は、その上面にニッケルめっきで被膜された略平面からなるバスバー当接面６３を有すると共に、バスバー当接面６３の中央部にボルト６１のねじ部７１の外形よりも大きく、ボルト６１のフランジ部７３の外形よりも小さい寸法の貫通孔６０Ｂを有している。
【００９７】
これにより、ボルト６１のフランジ部７３が接続端子６２の受け部７７に設けられた凹部７８に挿入された後、ボルト６１のねじ部７１を外部端子６０の貫通孔６０Ｂに挿入するようにして接続端子６２と外部端子６０を嵌合させ、その境界部６９Ａをレーザ溶接して接続端子６２と外部端子６０の外周面の全周に亘って溶接部６９を形成することで、ボルト６１のフランジ部７３が接続端子６２と外部端子６０で挟持されて固定される。
【００９８】
このような構成とすることで、負極端子２１０とバスバーとの接触面積を格段に増加させることができ、従来技術と比較してバスバーと接続端子６２の接続抵抗を一層小さくすることができる。
【００９９】
また、外部端子６０のバスバー当接面６３をニッケルめっきやすずめっきなどによって被膜することで、外部端子６０のバスバー当接面６３の耐食を抑制することができ、外部端子６０とバスバーとの接触抵抗の増加を効果的に抑制することができる。
【０１００】
さらに、負極端子２１０のボルト６１の軸心Ｌ６１と接続端子６２の軸部７４の軸心Ｌ７４を偏心配置することで、ナット６１Ａをボルト６１に締め付ける際の電池缶７６内での負極集電板６８の回転を抑制することができ、二次電池６００の組立性をより一層向上させることができる。
【０１０１】
なお、本発明は上記した第１，２の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形形態が含まれる。例えば、上記した第１，２の実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各第１，２の実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１：ボルト、２：ねじ部、３：フランジ部、４：負極外部端子、５：受け部、６：負極接続端子、７：凹部、８：かしめ部、９：傾斜面、１０：ガスケット、１１：蓋、１２：絶縁シート、１３：負極集電板、１４：かしめ部、１５:バスバー当接面、１６：軸部、２０：ボルト、２１：ねじ部、２２：フランジ部、２３：正極接続端子、２４：軸部、２５：受け部、２６：凹部、２７：正極外部端子、２８：バスバー当接面、２９：溶接部、３０：正極集電板、３１：注液孔、３２：蓋組立体、３３：負極側超音波接合部、３４：正極側超音波接合部、３５：かしめ部、４０：正極箔、４１：正極活物質合剤層、４２：セパレータ、４３：負極箔、４４：負極活物質合剤層、４５：捲回体、５０：電池缶、５１：注液栓、６０：負極外部端子、６１：ボルト、６２：負極接続端子、６３：バスバー当接面、６４：端子台、６５：ガスケット、６６：蓋、６７：絶縁シート、６８：負極集電板、６９：溶接部、７０：注液栓、７１：ねじ部、７２：蓋組立体、７３：フランジ部、７４：軸部、７５：かしめ部、７６：電池缶、７７：受け部、７８：凹部、８０：正極外部端子、８１：ボルト、８３：バスバー当接面、８４：端子台、１００，２００：蓄電要素組立体、１１０，２１０：負極端子、１２０，２２０：正極端子、５００，６００：二次電池、Ｂ：バスバー
【技術分野】
【０００１】
本発明は二次電池に関し、特に大容量のリチウムイオン二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド自動車や電気自動車等の動力源として大容量の角形リチウム二次電池の開発が進められている。
【０００３】
角形のリチウム二次電池においては、正極活物質合剤層を形成した正極箔、負極活物質合剤層を形成した負極箔およびそれぞれを絶縁するためのセパレータを重ね合わせて捲回した扁平形状の蓄電要素を、電池缶の蓋に設けられた正極端子および負極端子に電気的に接続する。そして、蓄電要素を電池缶に収容して電池缶の開口部を蓋で封止溶接し、蓋に設けられた注液口から電解液を注液し、注液口に注液栓を挿入してレーザ溶接により封止溶接することで二次電池を作製する。
【０００４】
また、上記した角形の二次電池を複数直列に接続して組電池とするために、バスバーの一端を二次電池の正極端子に設けたボルトにナットで締付固定し、バスバーの他端を隣接する二次電池の負極端子に設けたボルトにナットで締付固定することで、隣接する二次電池同士の電極端子を電気的に接続する。
【０００５】
ところで、二次電池の電極端子は電解液に対して耐性を有する必要があることから、その形成素材としては、一般にアルミニウムや銅等の電気抵抗の低い金属材料が採用されている。しかしながら、アルミニウムや銅等の金属材料は材料強度が低く、アルミニウムや銅等からなる電極端子に設けたボルトにナットを締め付ける際、その締付トルクが過大となると前記ボルトが損傷してしまう可能性がある。
【０００６】
このような問題に対して、特許文献１には、電極端子のボルトにバスバーを簡便に締付固定することのできる従来の二次電池が開示されている。
【０００７】
特許文献１に開示されている二次電池は、正極端子の蓄電要素と接続される部分（接続端子）をアルミニウム又はアルミニウム合金から構成するとともに、バスバー接続のために前記接続端子から電池缶の外側へ突出させた正極端子のボルトを接続端子に比して相対的に高強度の鉄系材料から構成して、その接続端子とボルトを溶接固定したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１７０９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示されている二次電池によれば、正極端子のボルトをアルミニウム又はアルミニウム合金からなる接続端子に比して高強度の導電性材料から構成することで、相対的に高いトルクで前記ボルトにバスバーを容易に締付固定することができるとともに、このボルトやナットを介してバスバーと接続端子を電気的に接続することができる。
【００１０】
しかしながら、特許文献１に開示されている二次電池においては、ナットを介してバスバーをボルトに締付固定しているためにボルトやナットとバスバーとの接触面積が小さくなると共に、導電性の低いボルトやナットを導通パスとして使用しており、接続抵抗が大きくなるといった問題がある。また、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる接続端子と鉄系材料からなるボルトとを溶接する必要があるため、双方を高品質に溶接することが困難であり、二次電池の組立性が低下するといった問題がある。
【００１１】
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、バスバーを締付固定するために相対的に高強度の材料からなるボルトを備えると共に、バスバーと電極端子との接続抵抗が小さく、且つ、組立が容易な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】
【００１２】
上記する課題を解決するために、本発明に係る二次電池は、集電板を介して蓄電要素の電極に接続される接続端子と、前記接続端子と電気的に接続され、且つバスバーと当接されるバスバー当接面を有する外部端子と、前記外部端子の前記バスバー当接面でバスバーを締付固定するために、前記バスバー当接面から電池缶の外側へ向かって突出しているボルトと、を備え、前記外部端子に、前記外部端子および前記接続端子に比して高強度の金属からなる前記ボルトを保持させているものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、外部端子に設けられたバスバー当接面で外部端子とバスバーとを当接させてバスバーと接続端子を電気的に接続することで、バスバーと接続端子の接続抵抗を小さくすることができると共に、相対的に高強度の金属からなるボルトを外部端子で保持しながら、当該ボルトを用いて外部端子のバスバー当接面でバスバーを締付固定することで、二次電池の組立性を高めることができる。
【００１４】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る二次電池の第１の実施形態の外観を示す全体斜視図。
【図２】図１に示す二次電池の分解斜視図。
【図３】図２に示す二次電池の蓄電要素（捲回体）の分解斜視図。
【図４】図２に示す二次電池の蓋組立体を示す斜視図。
【図５】図４に示す蓋組立体の負極側を拡大して示す拡大斜視図。
【図６】図５に示す蓋組立体の負極側のＡ−Ａ矢視図。
【図７】図５に示す蓋組立体の負極側の分解斜視図。
【図８】図７に示す負極端子を示す斜視図。
【図９】図８に示す負極端子の縦断面図。
【図１０】図８に示す負極端子の分解斜視図。
【図１１】図４に示す蓋組立体の正極側を拡大して示す拡大斜視図。
【図１２】図１１に示す蓋組立体の正極側のＢ−Ｂ矢視図。
【図１３】図１１に示す蓋組立体の正極側の分解斜視図。
【図１４】図１３に示す正極端子を示す斜視図。
【図１５】図１４に示す正極端子の縦断面図。
【図１６】図１４に示す正極端子の分解斜視図。
【図１７】本発明に係る二次電池の第２の実施形態の外観を示す全体斜視図。
【図１８】図１７に示す二次電池の蓋組立体の負極側を拡大して示す拡大斜視図。
【図１９】図１８に示す蓋組立体の負極側のＣ−Ｃ矢視図。
【図２０】図１８に示す蓋組立体の負極側の分解斜視図。
【図２１】図２０に示す負極端子の分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る二次電池をハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される角型のリチウムイオン二次電池に適用した実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において同一の機能を有するものは同一の符号を付してその繰り返しの説明は省略する。
【００１７】
［第１の実施形態］
まず、図１〜１６を参照して、本発明に係る二次電池の第１の実施形態について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る二次電池の第１の実施形態の外観を示したものである。
【００１９】
図示する二次電池（リチウムイオン二次電池）５００は、一端部に開口（図２参照）を有する矩形箱状の電池缶５０と、電池缶５０内に収容される蓄電要素組立体１００とから大略構成されている。ここで、蓄電要素組立体１００は矩形平板状の蓋１１を有しており、電池缶５０の開口部は、蓄電要素組立体１００の蓋１１と溶接されて封止されている。また、蓋１１には、電池缶５０内に電解液を注入するための注液孔３１（図２参照）が設けられており、注液孔３１を介して電池缶５０内に電解液を注入した後、この注液孔３１に注液栓５１が挿入され、電解液が外部に漏洩しないようにレーザ溶接により封止されている。
【００２０】
また、蓋１１には、ボルト１と外部端子４と接続端子６（図６参照）からなる負極端子１１０と、ボルト２０と外部端子２７と接続端子２３（図１２参照）からなる正極端子１２０が配設されている。なお、後述するように、負極端子１１０の外部端子４と接続端子６とは一体成形されている。
【００２１】
上記する二次電池５００を複数並べて配列し、バスバーの一端を二次電池５００の負極端子１１０のボルト１にナットを用いて締付固定し、バスバーの他端を隣接する二次電池５００の正極端子１２０のボルト２０にナットを用いて締付固定することで、二次電池５００が複数直列に接続された組電池となる。
【００２２】
図２は、図１に示す二次電池５００を分解して示したものであり、集電板と蓄電要素（捲回体）とが接続された状態を示したものである。
【００２３】
図示する二次電池５００の蓄電要素組立体１００は、蓋組立体３２と捲回体４５とを備えている。ここで、捲回体４５の幅方向（捲回軸方向）の両端部は、一方の端部が正極活物質合剤層４１（図３参照）が形成されていない未塗工部（正極箔４０の露出部）が積層された部分とされ、他方の端部が負極活物質合剤層４４（図３参照）が形成されていない未塗工部（負極箔４３の露出部）が積層された部分とされている。また、蓋組立体３２の捲回軸方向の両端部には、それぞれ蓋１１から下方に向かって正極集電板３０と負極集電板１３が設けられている。上記する正極側の正極箔４０の未塗工部の積層体および負極側の負極箔４３の未塗工部の積層体は、それぞれ蓋組立体３２の正極集電板３０および負極集電板１３に予め押し潰され、超音波接合部３３，３４で正極集電板３０および負極集電板１３に超音波接合されて接続されている。
【００２４】
なお、蓋組立体３２の略中央部には、電池缶５０内に電解液を注入するための注液孔３１が設けられている。
【００２５】
図３は、図２に示す二次電池５００の蓄電要素（捲回体４５）を一部分解して示したものである。なお、図３は、捲回体４５の正極箔４０と負極箔４３の未塗工部を正極集電板３０と負極集電板１３に押圧変形させる前の状態を示している。
【００２６】
蓄電要素である捲回体４５は、セパレータ４２を介在させて長尺状の正極箔４０と負極箔４３とを扁平状に捲回させ、正極箔４０とセパレータ４２と負極箔４３とを積層させて構成されている。また、正極箔４０の両面に、正極活物質合剤が塗工された正極活物質合剤層４１が形成されており、負極箔４３の両面に、負極活物質合剤が塗工された負極活物質合剤層４４が形成されており、正極活物質と負極活物質との間で充放電が行われるようになっている。
【００２７】
ここで、正極箔４０は、厚さ３０μｍ程度のアルミニウム箔からなり、負極箔４３は、厚さ２０μｍ程度の銅箔からなり、セパレータ４２は、多孔質のポリエチレン樹脂からなる。なお、正極箔４０はアルミニウム箔に限定されず、例えばアルミニウム合金箔であってもよい。また、負極箔４３は銅箔に限定されず、例えば銅合金箔であってもよい。
【００２８】
図４は、図２に示す二次電池５００の蓋組立体３２を示したものである。
【００２９】
図示する蓋組立体３２は、電池缶５０の開口（図２参照）を塞ぐ蓋１１と、ガスケット１０を介して蓋１１に配置された負極端子１１０および正極端子１２０と、負極端子１１０および正極端子１２０にそれぞれ接続された負極集電板１３および正極集電板３０と、を備えている。ここで、負極端子１１０および正極端子１２０と負極集電板１３および正極集電板３０はそれぞれ、負極端子１１０の接続端子６の軸部１６（図６参照）の先端部および正極端子１２０の接続端子２３の軸部２４（図１２参照）の先端部をかしめることによって接続されている。また、負極集電板１３および正極集電板３０と蓋１１との間には、それぞれ樹脂からなる絶縁シート１２が介在されている。このように、負極端子１１０および正極端子１２０と負極集電板１３と正極集電板３０とが、それぞれガスケット１０や絶縁シート１２によって蓋１１と絶縁されており、蓋１１は電気的に中立となっている。
【００３０】
次に、図５〜１０を参照して、図４に示す蓋組立体３２の負極側の部品構成についてより具体的に説明する。
【００３１】
図５は、図４に示す蓋組立体３２の負極側を拡大して示したものであり、図６は、図５に示す蓋組立体３２の負極側のＡ−Ａ矢視図である。なお、図６は、負極端子１１０のボルト１にバスバーＢの一端をナット１Ａで締付固定した状態を示している。
【００３２】
図５および図６に示すように、負極端子１１０は、負極集電板１３を介して捲回体４５の負極に電気的に接続される接続端子６と、接続端子６と電気的に接続され、バスバーと当接される略平面状のバスバー当接面１５を有する外部端子４と、外部端子４のバスバー当接面１５でバスバーを締付固定するために、バスバー当接面１５から電池缶５０の外側へ向かって突出しているボルト１と、を備えている。ここで、外部端子４は、ガスケット１０を介して蓋１１に配置されており、ボルト１は、外部端子４のバスバー当接面１５の略中心に配置されている。また、外部端子４と接続端子６は一体成形されており、ボルト１のねじ部２の軸心Ｌ１と接続端子６の軸部１６の軸心Ｌ１６とは同心配置されている。
【００３３】
また、ボルト１は、その基端部に角錐台形状のフランジ部３を有し、外部端子４は、その上端部に前記フランジ部３を受け入れるために少なくともフランジ部３の底面および側面と相補的な形状を呈する凹部７を備えた受け部５を有している。そして、ボルト１のフランジ部３が外部端子４の凹部７に配置された状態で、外部端子４の受け部５のうちボルト１のフランジ部３の周囲の部分、すなわちボルト１の傾斜面（上面）９の近傍の部分を傾斜面９側へ塑性変形させて、ボルト１の傾斜面９にかしめ部８を形成することで、ボルト１のフランジ部３が外部端子４の受け部５に保持されている。そのかしめ工程の際、外部端子４のバスバー当接面１５は塑性変形することなく、略平坦が維持されている。なお、上記するように、ボルト１のフランジ部３の上面を、電池缶５０の外側へ向かってフランジ部３の外形が小さくなるように傾斜した傾斜面９で構成し、その傾斜面９にかしめ部８を形成することで、たとえばフランジ部３の上面が底面と略平行な平面からなる場合と比較して、かしめ部８の形成を簡素化することができる。
【００３４】
上記する外部端子４と接続端子６は、電解液に対して耐性を有すると共に、接続抵抗を低減するために電気抵抗の低い金属材料が選定され、負極箔４３と同種金属である銅あるいは銅合金から構成されている。また、ボルト１は、ナット１Ａを用いてバスバーＢの一端をボルト１に締付固定する際にナット１Ａの締付トルクを高めるために、銅あるいは銅合金に比して高強度の炭素鋼から構成されている。
【００３５】
なお、図示するように、負極端子１１０の接続端子６の軸部１６の先端部をかしめてかしめ部１４を形成することで、ガスケット１０、蓋１１、絶縁シート１２および負極集電板１３が、外部端子４の上端部（受け部５）とかしめ部４とで挟持されて固定されるとともに、電池缶５０内部の電解液の液漏れが防止されている。
【００３６】
また、図６に示すように、バスバーＢの一端が負極端子１１０のボルト１のねじ部２に締め付けられたナット１Ａと外部端子４のバスバー当接面１５とで挟持されて固定されることで、接続端子６および外部端子４を介して負極集電板１３からバスバーＢへ向かう導通パスＸ１が形成される。
【００３７】
このように、導電性の低い炭素鋼からなるボルト１を介することなく導通パスＸ１を形成することができ、バスバーＢと外部端子４を略平面からなるバスバー当接面１５で電気的に接続することができることから、負極端子１１０とバスバーＢとの接続抵抗を格段に小さくすることができる。また、ボルト１のねじ部２の軸心Ｌ１と接続端子６の軸部１６の軸心Ｌ１６とを同心配置することにより、負極集電板１３からバスバーＢへ向かう導通パスＸ１を最短化することができ、負極端子１１０とバスバーＢとの接続抵抗をより一層小さくすることができる。また、かしめによってボルト１のフランジ部３を外部端子４に保持させることにより、外部端子４や接続端子６に比して高強度のボルト１を容易に外部端子４に取り付けることができる。
【００３８】
図７は、図５に示す蓋組立体３２の負極側を分解して示したものである。なお、図７は、負極端子１１０の接続端子６の軸部１６の先端部をかしめる前の状態を示している。
【００３９】
蓋組立体３２の負極側は、図示するように、負極端子１１０、ガスケット１０、蓋１１、絶縁シート１２および負極集電板１３を備えている。なお、ガスケット１０およびは絶縁シート１２は樹脂製であって、ガスケット１０は主として電池缶５０内の電解液の液漏れを防止するためのものであり、絶縁シート１２は主として負極集電板１３と蓋１１とを絶縁するためのものである。
【００４０】
負極端子１１０は、ボルト１が電池缶５０の外側へ向くような姿勢で、接続端子６の軸部１６がガスケット１０、蓋１１、絶縁シート１２および負極集電板１３にそれぞれ設けられた貫通孔に挿入され、上記するように、その軸部１６の先端部がかしめられてかしめ部１４が形成される。これにより、ガスケット１０、蓋１１、絶縁シート１２および負極集電板１３が、外部端子４の上端部（受け部５）とかしめ部１４とで挟持されて固定される。
【００４１】
図８は、図７に示す負極端子１１０を示したものであり、図９は、図８に示す負極端子１１０の縦断面図であり、図１０は、図８に示す負極端子１１０を分解して示したものである。
【００４２】
図８および図９に示すように、負極端子１１０は、外部端子４と接続端子６とボルト１を備えている。ここで、外部端子４と接続端子６とは一体成形されている。ボルト１は、その基端部に電池缶５０の外側へ向かって先細となるような傾斜面９を備えた角錐台形状のフランジ部３を有していて、外部端子４は、その上端部にボルト１の前記フランジ部３を受けるために少なくともフランジ部３の底面および側面と相補的な形状を呈する凹部７を備えた受け部５を有している。
【００４３】
これにより、図１０に示すように、ボルト１のフランジ部３が外部端子４の受け部５に設けられた凹部７に挿入された後、外部端子４の凹部７の周囲がフランジ部３の傾斜面９側へかしめられて、その傾斜面９にかしめ部８が形成され、ボルト１のフランジ部３が外部端子４に挟持されて固定される。その際、外部端子４の受け部５の傾斜面９の近傍は塑性変形されるものの、バスバー当接面１５は塑性変形されず、平坦に維持されている。
【００４４】
このような構成とすることで、負極端子１１０のバスバーとの接触面積を増加させることができ、従来技術と比較してバスバーと接続端子６の接続抵抗を小さくすることができる。また、ボルト１と外部端子４をかしめ固定することで、高強度のボルト１を用いながら、ボルト１と外部端子４の異種金属同士の溶接、具体的には銅あるいは銅合金と炭素鋼の溶接を行う必要がなく、容易にボルト１を外部端子４に取り付けることができ、従来技術と比較して二次電池５００の組立性を向上させることができる。
【００４５】
また、ボルト１のねじ部２の軸心Ｌ１と接続端子６の軸部１６の軸心Ｌ１６とを近接して配置する、より好ましくは同心配置することにより、負極集電板１３からバスバーＢへ向かう導通パスＸ１を短くすることができ、負極端子１１０とバスバーＢとの接続抵抗をより一層小さくすることができる。
【００４６】
なお、ボルト１と外部端子４とをかしめ固定するに当たり、ボルト１のフランジ部３の全周に亘ってかしめ部８を形成することで、ボルト１と外部端子４の保持力を格段に高めることができる。また、図示するように、ボルト１のフランジ部３の底面と外部端子４の受け部５の凹部７の底面の双方を平面視で多角形状とすることで、ナット１Ａをボルト１に締め付ける際の外部端子４に対するボルト１の相対的な回転を効果的に防止することができ、二次電池５００の組立性をより一層向上させることができる。
【００４７】
次に、図１１〜１６を参照して、図４に示す蓋組立体３２の正極側の部品構成についてより具体的に説明する。
【００４８】
図１１は、図４に示す蓋組立体３２の正極側を拡大して示したものであり、図１２は、図１１に示す蓋組立体３２の正極側のＢ−Ｂ矢視図である。なお、図１２は、バスバーＢの他端を正極端子１２０のボルト２０にナット２０Ａで締付固定した状態を示している。
【００４９】
図１１および図１２に示すように、正極端子１２０は、正極集電板３０を介して捲回体４５の正極に電気的に接続される接続端子２３と、接続端子２３と電気的に接続され、バスバーと当接される略平面状のバスバー当接面２８を有する外部端子２７と、外部端子２７のバスバー当接面２８でバスバーを締付固定するために、バスバー当接面２８から電池缶５０の外側へ向かって突出しているボルト２０と、を備えている。ここで、接続端子２３は、ガスケット１０を介して蓋１１に配置されており、ボルト２０は、外部端子２７のバスバー当接面２８の略中心に配置されている。また、ボルト２０のねじ部２１の軸心Ｌ２０と接続端子２３の軸部２４の軸心Ｌ２４とが同心配置されている。
【００５０】
また、外部端子２７と接続端子２３は、外部端子２７と接続端子２３の外周面に形成された外部端子２７と接続端子２３の境界部２９Ａで溶接接合されて一体に構成されている。すなわち、外部端子２７と接続端子２３の外周面には、外部端子２７と接続端子２３とを接合する溶接部２９が形成されている。
【００５１】
より具体的には、外部端子２７は、その中心部にボルト２０のねじ部２１を貫通させる貫通孔２７Ｂを備えた円筒形状を呈しており、接続端子２３の上端部は、その中心部にボルト２０のフランジ部２２を受け入れるために少なくともフランジ部３の底面および側面と相補的な形状を呈する凹部２６を備えた円筒形状を呈している。また、外部端子２７と接続端子２３は、それぞれ平面視で略同一の形状を備えており、外部端子２７のバスバー当接面２８と直交する方向に延在している側端面２７Ａ，２３Ａを有している。そして、外部端子２７と接続端子２３の側端面２７Ａ，２３Ａに上記する溶接部２９が形成され、外部端子２７と接続端子２３とは、バスバー当接面２８と対向する面からなる接続端子当接面で当接された姿勢で溶接接合されている。
【００５２】
また、ボルト２０は、その基端部に略矩形平板状のフランジ部２２を有し、接続端子２３は、その上端部に前記フランジ部２２を受け入れるための凹部２６を備えた受け部２５を有している。さらに、外部端子２７は、接続端子２３の凹部２６の上方に、ボルト２０のねじ部２１の外形よりも大きく、ボルト２０のフランジ部２２の外形よりも小さい寸法の貫通孔２７Ｂを有している。したがって、ボルト２０のフランジ部２２が接続端子２３の受け部２５の凹部２６に配置されてボルト２０のねじ部２１が貫通孔２７Ｂを貫通している状態で、外部端子２７を溶接部２９にて接続端子２３と溶接接合することで、ボルト２０のフランジ部２２が接続端子２３と外部端子２７で挟持される。なお、前記溶接部２９の溶込み深さを調整することによって、ボルト２０のフランジ部２２を挟持する荷重を調整することができる。
【００５３】
上記する外部端子２７と接続端子２３は、電解液に対して耐性を有すると共に、接続抵抗を低くし、さらに溶接を容易にするために同種の金属材料が選定され、正極箔４０と同種金属であるアルミニウムあるいはアルミニウム合金から構成されている。また、ボルト２０は、ナット２０Ａを用いてバスバーＢの他端をボルト２０に締付固定する際にナット２０Ａの締付トルクを高めるために、アルミニウムあるいはアルミニウム合金に比して高強度の炭素鋼から構成されている。
【００５４】
なお、図示するように、正極端子１２０の接続端子２３の軸部２４の先端部をかしめてかしめ部３５を形成することで、ガスケット１０、蓋１１、絶縁シート１２および正極集電板３０が、接続端子２３の上端部（受け部２５）とかしめ部３５とで挟持されて固定されるとともに、電池缶５０内部の電解液の液漏れが防止されている。
【００５５】
また、図１２に示すように、バスバーＢの他端が正極端子１２０のボルト２０のねじ部２１に締め付けられたナット２０Ａと外部端子２７のバスバー当接面２８とで挟持されて固定されることで、接続端子２３および外部端子２７を介して正極集電板３０からバスバーＢへ向かう導通パスＹ１が形成される。
【００５６】
このように、導電性の低い炭素鋼からなるボルト２０を介することなく導通パスＹ１を形成することができ、バスバーＢと外部端子２７を相対的に接触面積の大きい略平面からなるバスバー当接面２８で電気的に接続することができることから、正極端子１２０とバスバーＢとの接続抵抗を格段に小さくすることができる。また、ボルト２０のねじ部２１の軸心Ｌ２０と接続端子２３の軸部２４の軸心Ｌ２４とを同心配置することにより、正極集電板３０からバスバーＢへ向かう導通パスＹ１を最短化することができ、正極端子１２０とバスバーＢとの接続抵抗をより一層小さくすることができる。また、ボルト２０のフランジ部２２を外部端子２７と接続端子２３で挟持させて保持させることにより、外部端子２７や接続端子２３に比して高強度のボルト２０を容易に外部端子２７に取り付けることができる。
【００５７】
図１３は、図１１に示す蓋組立体３２の正極側を分解して示したものである。なお、図１３は、正極端子１２０の接続端子２３の軸部２４の先端部をかしめる前の状態を示している。
【００５８】
蓋組立体３２の正極側は、図示するように、正極端子１２０、ガスケット１０、蓋１１、絶縁シート１２および正極集電板３０を備えている。
【００５９】
正極端子１２０は、ボルト２０が電池缶５０の外側へ向くような姿勢で、接続端子２３の軸部２４がガスケット１０、蓋１１、絶縁シート１２および負極集電板１３にそれぞれ設けられた貫通孔に挿入され、上記するように、その軸部２４の先端部がかしめられてかしめ部３５が形成される。これにより、ガスケット１０、蓋１１、絶縁シート１２および正極集電板３０が、接続端子２３の上端部（受け部２５）とかしめ部３５とで挟持されて固定される。
【００６０】
図１４は、図１３に示す正極端子１２０を示したものであり、図１５は、図１４に示す正極端子１２０の縦断面図であり、図１６は、図１４に示す正極端子１２０を分解して示したものである。
【００６１】
図１４および図１５に示すように、正極端子１２０は、外部端子２７と接続端子２３とボルト２０を備えており、外部端子２７と接続端子２３は、外部端子２７と接続端子２３の境界部２９Ａに設けられた溶接部２９で溶接されている。また、ボルト２０は、その基端部に矩形平板状のフランジ部２２を有していて、接続端子２３は、その上端部にボルト２０の前記フランジ部２２を受けるための凹部２６を備えた受け部２５を有している。また、外部端子２７は、その上面に略平面状のバスバー当接面２８を有すると共に、バスバー当接面２８の中心部にボルト２０のねじ部２１の外形よりも大きく、ボルト２０のフランジ部２２の外形よりも小さい寸法の貫通孔２７Ｂを有している。
【００６２】
これにより、図１６に示すように、ボルト２０のフランジ部２２が接続端子２３の受け部２５に設けられた凹部２６に挿入された後、ボルト２０のねじ部２１を外部端子２７の貫通孔２７Ｂに挿入するようにして接続端子２３と外部端子２７を嵌合させ、その境界部２９Ａをレーザ溶接して接続端子２３と外部端子２７の側端面２３Ａ，２７Ａの全周に亘って溶接部２９を形成することで、ボルト２０のフランジ部２２が接続端子２３と外部端子２７で挟持されて固定される。
【００６３】
ここで、外部端子２７の接続端子２３と当接する接続端子当接面は、その側端部が中心部よりも突出した凹形状を呈しており（図１５参照）、接続端子２３の外部端子２７と当接する外部端子当接面は前記接続端子当接面と相補的な形状を呈しており、外部端子２７の前記接続端子当接面と接続端子２３の前記外部端子当接面とが嵌合された状態で外部端子２７と接続端子２３が溶接接合されることで、上記溶接工程の際の外部端子２７と接続端子２３との相対的な位置のずれを効果的に抑制することができる。
【００６４】
また、前記溶接部２９は、上記するように、接続端子２３と外部端子２７の外周面のうち、外部端子２７のバスバー当接面２８に直交する側端面２３Ａ，２７Ａに設けられる。これにより、レーザ溶接の際にスパッタが発生するものの、前記スパッタが外部端子２７のバスバー当接面２８に付着することを防止することができ、バスバーとバスバー当接面２８との接触抵抗の増加を効果的に抑制することができる。さらに、接続端子２３の軸部２４へのスパッタの付着も防止することができるため、上記する正極端子１２０の蓋１１等に対するかしめ不良を効果的に抑制することができる。
【００６５】
なお、前記溶接部２９は、接続端子２３と外部端子２７の外周面に部分的に形成することができるものの、図示するように、接続端子２３と外部端子２７の側端面２３Ａ，２７Ａの全周に亘って溶接部２９を形成することで、接続端子２３と外部端子２７を均一に接合することができ、接続端子２３と外部端子２７の接続抵抗を小さくすることができる。
【００６６】
このような構成とすることで、正極端子１２０のバスバーとの接触面積を増加させることができると共に、接続端子２３からバスバー当接面２８までを溶接により金属結合された一体の部材で構成することができ、従来技術と比較してバスバーと接続端子２３の接続抵抗を小さくすることができる。また、ボルト２０のフランジ部２２を接続端子２３と外部端子２７で挟持して保持することで、相対的に高強度のボルト２０を用いながら、たとえばボルト２０と外部端子２７の異種金属同士の溶接、具体的にはアルミニウムあるいはアルミニウム合金と炭素鋼の溶接を行う必要がなく、容易にボルト２０を外部端子２７に取り付けることができ、従来技術と比較して二次電池５００の組立性を向上させることができる。
【００６７】
なお、接続端子２３と外部端子２７とを溶接するに当たり、溶接部２９の溶込み深さを調整することによって、接続端子２３と外部端子２７によるボルト２０のフランジ部２２の保持力を調整することができる。また、図示するように、ボルト２０のフランジ部２２の底面と接続端子２３の受け部２５の凹部２６の底面の双方を平面視で多角形状とすることで、ボルト２０にナット２０Ａを締め付ける際の接続端子２３に対するボルト２０の相対的な回転を効果的に防止することができ、二次電池５００の組立性をより一層向上させることができる。
【００６８】
なお、第１の実施形態の二次電池５００においては、負極側について接続端子６と外部端子４を一体成形とし、外部端子４の一部をかしめてボルト１を保持し、正極側について接続端子２３と外部端子２７を溶接により一体に構成し、ボルト２０を接続端子２３と外部端子２７で挟持して保持する形態としたが、負極側について接続端子６と外部端子４を溶接により一体に構成してもよいし、正極側について接続端子２３と外部端子２７を一体成形としてもよい。しかしながら、正極側の接続端子２３と外部端子２７で使用するアルミニウムあるいはアルミニウム合金は、一般に負極側の接続端子６と外部端子４で使用する銅あるいは銅合金よりも強度が低く、上記するような外部端子のかしめによってボルトのフランジ部を強固に保持することが難しいため、少なくともアルミニウムあるいはアルミニウム合金を使用する正極側については、接続端子２３と外部端子２７を溶接により一体に構成し、接続端子２３と外部端子２７でボルト２０のフランジ部２２を挟持する形態が好ましい。
【００６９】
［第２の実施形態］
次に、図１７〜２１を参照して、本発明に係る二次電池の第２の実施形態について詳細に説明する。
【００７０】
第１の実施形態の二次電池５００に対して第２の実施形態の二次電池６００は、電極端子の外部端子の外形を円筒形状に代えて矩形平板状としている点（相違点１）、正負極双方の電極端子において外部端子と接続端子を別体とし、外部端子と接続端子を溶接により接合して一体に構成している点（相違点２）、ボルトのねじ部の軸心と接続端子の軸部の軸心が偏心している点（相違点３）で相違しており、その他の構成は第１の実施形態の二次電池５００と同様である。したがって、以下では上記相違点１〜３についてのみ詳細に説明し、第１の実施形態の二次電池５００と同様の構成についてはその詳細な説明は省略する。
【００７１】
図１７は、本発明に係る二次電池の第２の実施形態の外観を示したものである。
【００７２】
図示する二次電池６００は、一端部に開口を有する矩形箱状の電池缶７６と、電池缶７６内に収容される蓄電要素組立体２００とから大略構成されている。ここで、蓄電要素組立体２００は矩形平板状の蓋６６を有しており、電池缶７６の開口部は、蓄電要素組立体２００の蓋６６と溶接されて封止されている。また、蓋６６には、電池缶７６内に電解液を注入するための注液孔（不図示）が設けられており、注液孔を介して電池缶７６内には電解液を注入した後、この注液孔に注液栓７０が挿入され、電解液が外部に漏洩しないようにレーザ溶接により封止されている。
【００７３】
ここで、上記相違点１で述べたように、蓋６６に配設された負極端子２１０の外部端子６０および正極端子２２０の外部端子８０の外形は略矩形平板状を呈しており、それぞれの外部端子６０，８０のバスバー当接面６３，８３の外形は平面視で略長方形を呈している。より具体的には、外部端子６０，８０のバスバー当接面６３，８３は、平面視で矩形平板状の蓋６６の長手方向に沿った方向に長辺を有する長方形を呈している。これにより、たとえば第１の実施形態のようなバスバー当接面の外形が平面視で略円形を呈する場合と比較して、外部端子６０，８０とバスバーとの接触面積、特に電池缶７６の蓋６６の長手方向におけるバスバーとの当接面積を増加させることができ、負極端子２１０および正極端子２２０とバスバーとの接続抵抗を格段に低減することができる。なお、外部端子６０，８０のバスバー当接面６３，８３は、平面視で長方形状に代えて、少なくとも略円形を呈する場合よりも接触面積が大きくなるような多角形状であってもよい。
【００７４】
なお、負極端子２１０と正極端子２２０は、それぞれ樹脂製の端子台６４，８４を介して電池缶７６の蓋６６に配設されており、負極端子２１０および正極端子２２０と蓋６６とは絶縁されている。また、負極端子２１０と正極端子２２０のボルト６１，８１は、それぞれ外部端子６０，８０のバスバー当接面６３，８３の略中央部から電池缶７６の外側へ向かって突出するように配置されている。
【００７５】
上記相違点２で述べたように、第２の実施形態の二次電池６００においては、正負極双方の電極端子において外部端子と接続端子を別体とし、外部端子と接続端子を溶接により接合して一体に構成している。すなわち、正極端子と負極端子はその形成素材が異なるものの、ほぼ同様の構成を有している。そのため、以下では二次電池６００の負極側について具体的に説明し、正極側についての詳細な説明は省略する。
【００７６】
図１８は、図１７に示す二次電池６００の蓋組立体７２の負極側を拡大して示したものであり、図１９は、図１８に示す蓋組立体７２の負極側のＣ−Ｃ矢視図である。なお、図１９は、バスバーＢの一端を負極端子２１０のボルト６１にナット６１Ａで締付固定した状態を示している。
【００７７】
図１８および図１９に示すように、負極端子２１０は、負極集電板６８を介して捲回体の負極に電気的に接続される接続端子６２と、接続端子６２と電気的に接続され、バスバーと当接される平面視で略長方形且つ略平面状のバスバー当接面６３を有する外部端子６０と、外部端子６０のバスバー当接面６３でバスバーを締付固定するために、バスバー当接面６３から電池缶７６の外側へ向かって突出しているボルト６１と、を備えている。ここで、接続端子６２は、端子台６４を介して蓋６６に配置されており、ボルト６１は、外部端子６０のバスバー当接面６３の略中心に配置されている。
【００７８】
また、外部端子６０と接続端子６２は、外部端子６０と接続端子６２の外周面に形成された外部端子６０と接続端子６２の境界部６９Ａで溶接されて一体に構成されている。すなわち、外部端子６０と接続端子６２の外周面には、外部端子６０と接続端子６２を接合する溶接部６９が形成されている。
【００７９】
より具体的には、外部端子６０は、その中心部にボルト６１のねじ部７１を貫通させる貫通孔６０Ｂを備えた略矩形平板状を呈しており、接続端子６２の上端部は、その中心部にボルト６１のフランジ部７３を受け入れるための凹部７８を備えた略矩形平板状を呈している。また、外部端子６０と接続端子６２は、それぞれ平面視で略同一の形状を備えており、外部端子６０のバスバー当接面６３と直交する方向に延在している側端面６０Ａ，６２Ａを有している。そして、外部端子６０と接続端子６２の側端面６０Ａ，６２Ａに、上記する溶接部６９が形成され、外部端子６０と接続端子６２とは、バスバー当接面６３と対向する面からなる接続端子当接面で当接された姿勢で溶接接合されている。
【００８０】
また、ボルト６１は、その基端部に略矩形平板状のフランジ部７３を有し、接続端子６２は、その上端部に前記フランジ部７３を受け入れるために少なくともフランジ部７３の底面および側面と相補的な形状を呈する凹部７８を備えた受け部７７を有している。さらに、外部端子６０は、接続端子６２の凹部７８の上方に、ボルト６１のねじ部７１の外形よりも大きく、ボルト６１のフランジ部７３の外形よりも小さい寸法の貫通孔６０Ｂを有している。したがって、ボルト６１のフランジ部７３が接続端子６２の受け部７７の凹部７８に挿入されてボルト６１のねじ部７１が貫通孔６０Ｂを貫通している状態で、外部端子６０を溶接部６９にて接続端子６２と接合することで、ボルト６１のフランジ部７３が接続端子６２と外部端子６０で挟持される。
【００８１】
なお、外部端子６０と接続端子６２は、負極箔と同種金属である銅あるいは銅合金から構成されており、ボルト６１は、銅あるいは銅合金に比して高強度の炭素鋼から構成されている。
【００８２】
また、負極端子２１０の接続端子６２の軸部７４の先端部をかしめてかしめ部７５を形成することで、端子台６４、ガスケット６５、蓋６６、絶縁シート６７および負極集電板６８が、接続端子６２の上端部（受け部７７）とかしめ部７５で挟持されて固定されると共に、電池缶７６内部の電解液の液漏れが防止されている。
【００８３】
ここで、ニッケルは銅よりも耐食性に優れており、例えば二次電池６００が腐食環境に放置される場合には、負極端子２１０とバスバーとの接触抵抗を低減するために、少なくとも外部端子６０のバスバー当接面６３をニッケルめっきで被膜することが好ましい。
【００８４】
仮に、外部端子６０と接続端子６２が一体成形である場合には、上記する接続端子６２の軸部７４のかしめ工程においてニッケルめっきが剥離する可能性があり、一体成形された外部端子６０と接続端子６２を均一にニッケルめっきで被膜して使用することが困難である。
【００８５】
一方で、第２の実施形態の二次電池６００においては、外部端子６０と接続端子６２を別体とし、外部端子６０と接続端子６２を溶接により接合して一体に構成することで、バスバー当接面６３を有する外部端子６０のみを均一にニッケルめっきで被膜することができ、バスバー当接面６３の材質を耐食性に優れたニッケルとして負極端子２１０とバスバーＢとの接触抵抗を低減することができる。
【００８６】
なお、上記するニッケルめっきに代えて、外部端子６０のバスバー当接面６３にすずめっきで被膜した場合であっても同様の効果を得ることができる。ニッケルとすずを選定した理由としては、耐食性に優れているという理由のほか、外部端子６０と接続端子６２の溶接部６９に割れ等の悪影響を及ぼさないことが挙げられる。
【００８７】
そして、図１９に示すように、バスバーＢの一端が負極端子２１０のボルト６１のねじ部７１に締め付けられたナット６１Ａと外部端子６０のバスバー当接面６３とで挟持されて固定されることで、接続端子６２および外部端子６０を介して負極集電板６８からバスバーＢへ向かう導通パスＸ２が形成される。その際、上記するように、バスバー当接面６３は平面視で蓋６６の長手方向に沿った方向に長辺を有する略長方形を呈しており、例えばバスバー当接面が円形の場合と比較して外部端子６０とバスバーＢとの接触面積を大きくすることができるため、バスバーＢとの接触抵抗を効果的に低減させることができる。
【００８８】
さらに、第２の実施形態の二次電池６００においては、上記相違点３で述べたように、ボルト６１のねじ部７１の軸心Ｌ６１と接続端子６２の軸部７４の軸心Ｌ７４が偏心配置（オフセット）されている。より具体的には、ボルト６１のねじ部７１の軸心Ｌ６１は、接続端子６２の軸部７４の軸心Ｌ７４よりも捲回体４５の捲回軸方向外側に配置されている。
【００８９】
たとえば第１の実施形態の二次電池５００のように、ボルト６１の軸心Ｌ６１と接続端子６２の軸部７４の軸心Ｌ７４が同心配置されている場合には、バスバー当接面６３にバスバーＢを置いた後、ボルト６１にナット６１Ｂを締め付けてバスバーＢを固定する際、ナット６１Ｂの締付トルクが過大となると、接続端子６２が蓋６６に対して相対的に回転し、負極集電板６８も電池缶７６内で回転してしまう可能性がある。
【００９０】
そこで、上記するように、ボルト６１のねじ部７１の軸心Ｌ６１と接続端子６２の軸部７４の軸心Ｌ７４を偏心配置させることにより、ナット６１Ｂを用いてバスバーＢを締付固定する際、過大な締付トルクが作用した場合であっても、蓋６６に対する接続端子６２の相対的な回転を抑制することができ、電池缶７６内での負極集電板６８の回転を効果的に抑制することができる。
【００９１】
なお、正極端子の外部端子についても、ニッケルめっきで被膜することで負極端子と同様の効果を得ることができる。すなわち、正極端子の外部端子８０はアルミニウムから構成されており、アルミニウムは表面の酸化被膜が厚く、アルミニウムの酸化物は絶縁体となるため、ニッケルめっきで被膜することで、正極端子とバスバーとの接触抵抗を効果的に低減することができる。この場合においても、接続端子の軸部（かしめられる部分）にニッケルめっき処理を施すと、かしめ工程においてニッケルめっきが剥離してしまう可能性があるため、負極端子と同様、外部端子８０のみをニッケルめっきで被膜する。また、ニッケルめっきに代えて、例えばすずめっき等その他のめっきで被膜しても同様の効果を得ることができる。
【００９２】
図２０は、図１８に示す蓋組立体７２の負極側を分解して示したものである。なお、図２０は、負極端子２１０の接続端子６２の軸部７４の先端部をかしめる前の状態を示している。
【００９３】
蓋組立体７２の負極側は、図示するように、負極端子２１０、端子台６４、ガスケット６５、蓋６６、絶縁シート６７および負極集電板６８を備えている。なお、端子台６４、ガスケット６５および絶縁シート６７は樹脂製であって、負極端子２１０と蓋６６、および負極集電板６８と蓋６６とがそれぞれ絶縁されている。
【００９４】
負極端子２１０は、ボルト６１が電池缶７６の外側へ向くような姿勢で、接続端子６２の軸部７４が端子台６４、ガスケット６５、蓋６６、絶縁シート６７および負極集電板６８に設けられた貫通孔に挿入され、上記するように、その軸部７４の先端部がかしめられてかしめ部７５が形成される。これにより、端子台６４、ガスケット６５、蓋６６、絶縁シート６７および負極集電板６８が、接続端子６０の上端部（受け部７７）とかしめ部７５で挟持されて固定される。
【００９５】
図２１は、図２０に示す負極端子２１０を分解して示したものである。
【００９６】
負極端子２１０は、外部端子６０と接続端子６２とボルト６１を備えている。また、ボルト６１は、その基端部に略矩形平板状のフランジ部７３を有していて、接続端子６２は、その上端部にボルト６１の前記フランジ部７３を受けるための凹部７８を備えた受け部７７を有している。また、外部端子６０は、その上面にニッケルめっきで被膜された略平面からなるバスバー当接面６３を有すると共に、バスバー当接面６３の中央部にボルト６１のねじ部７１の外形よりも大きく、ボルト６１のフランジ部７３の外形よりも小さい寸法の貫通孔６０Ｂを有している。
【００９７】
これにより、ボルト６１のフランジ部７３が接続端子６２の受け部７７に設けられた凹部７８に挿入された後、ボルト６１のねじ部７１を外部端子６０の貫通孔６０Ｂに挿入するようにして接続端子６２と外部端子６０を嵌合させ、その境界部６９Ａをレーザ溶接して接続端子６２と外部端子６０の外周面の全周に亘って溶接部６９を形成することで、ボルト６１のフランジ部７３が接続端子６２と外部端子６０で挟持されて固定される。
【００９８】
このような構成とすることで、負極端子２１０とバスバーとの接触面積を格段に増加させることができ、従来技術と比較してバスバーと接続端子６２の接続抵抗を一層小さくすることができる。
【００９９】
また、外部端子６０のバスバー当接面６３をニッケルめっきやすずめっきなどによって被膜することで、外部端子６０のバスバー当接面６３の耐食を抑制することができ、外部端子６０とバスバーとの接触抵抗の増加を効果的に抑制することができる。
【０１００】
さらに、負極端子２１０のボルト６１の軸心Ｌ６１と接続端子６２の軸部７４の軸心Ｌ７４を偏心配置することで、ナット６１Ａをボルト６１に締め付ける際の電池缶７６内での負極集電板６８の回転を抑制することができ、二次電池６００の組立性をより一層向上させることができる。
【０１０１】
なお、本発明は上記した第１，２の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形形態が含まれる。例えば、上記した第１，２の実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各第１，２の実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１：ボルト、２：ねじ部、３：フランジ部、４：負極外部端子、５：受け部、６：負極接続端子、７：凹部、８：かしめ部、９：傾斜面、１０：ガスケット、１１：蓋、１２：絶縁シート、１３：負極集電板、１４：かしめ部、１５:バスバー当接面、１６：軸部、２０：ボルト、２１：ねじ部、２２：フランジ部、２３：正極接続端子、２４：軸部、２５：受け部、２６：凹部、２７：正極外部端子、２８：バスバー当接面、２９：溶接部、３０：正極集電板、３１：注液孔、３２：蓋組立体、３３：負極側超音波接合部、３４：正極側超音波接合部、３５：かしめ部、４０：正極箔、４１：正極活物質合剤層、４２：セパレータ、４３：負極箔、４４：負極活物質合剤層、４５：捲回体、５０：電池缶、５１：注液栓、６０：負極外部端子、６１：ボルト、６２：負極接続端子、６３：バスバー当接面、６４：端子台、６５：ガスケット、６６：蓋、６７：絶縁シート、６８：負極集電板、６９：溶接部、７０：注液栓、７１：ねじ部、７２：蓋組立体、７３：フランジ部、７４：軸部、７５：かしめ部、７６：電池缶、７７：受け部、７８：凹部、８０：正極外部端子、８１：ボルト、８３：バスバー当接面、８４：端子台、１００，２００：蓄電要素組立体、１１０，２１０：負極端子、１２０，２２０：正極端子、５００，６００：二次電池、Ｂ：バスバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電板を介して蓄電要素の電極に接続される接続端子と、
前記接続端子と電気的に接続され、且つバスバーと当接されるバスバー当接面を有する外部端子と、
前記外部端子の前記バスバー当接面でバスバーを締付固定するために、前記バスバー当接面から電池缶の外側へ向かって突出しているボルトと、を備え、
前記外部端子に、前記外部端子および前記接続端子に比して高強度の金属からなる前記ボルトを保持させていることを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記外部端子と前記接続端子とは同種金属からな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】
前記外部端子と前記接続端子とは一体成形されていることを特徴とする請求項１または２に記載の二次電池。
【請求項４】
前記ボルトは、その基端部にフランジ部を有し、
前記外部端子は、その上端部に前記フランジ部を受け入れるために少なくとも該フランジ部の底面および側面と相補的な形状を呈する凹部を備えた受け部を有し、
前記フランジ部が前記凹部に配置され、前記外部端子のうち前記フランジ部の周囲の少なくとも一部が前記フランジ部側へかしめられ、前記フランジ部の上面にかしめ部が形成されて、前記ボルトの前記フランジ部が前記外部端子の前記受け部に保持されていることを特徴とする請求項３に記載の二次電池。
【請求項５】
前記外部端子のうち前記フランジ部の周囲の全周が前記フランジ部側へかしめられていることを特徴とする請求項４に記載の二次電池。
【請求項６】
前記フランジ部の底面および前記凹部の底面は、平面視で多角形状を呈していることを特徴とする請求項４または５に記載の二次電池。
【請求項７】
前記フランジ部の前記上面は、前記電池缶の外側へ向かって前記フランジ部の外形が小さくなるように傾斜した傾斜面で構成されていることを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項８】
前記フランジ部は角錐台形状を呈していることを特徴とする請求項７に記載の二次電池。
【請求項９】
前記外部端子と前記接続端子とは溶接接合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の二次電池。
【請求項１０】
前記外部端子と前記接続端子はそれぞれ、平面視で同一の形状を備え、前記外部端子の前記バスバー当接面と直交する方向に延在している側端面を有し、
前記外部端子は、前記バスバー当接面と対向する面に前記接続端子と当接する接続端子当接面を有し、
前記外部端子と前記接続端子とは、前記接続端子当接面で当接された姿勢で、前記側端面の前記外部端子と前記接続端子との境界部で溶接接合されていることを特徴とする請求項９に記載の二次電池。
【請求項１１】
前記外部端子と前記接続端子とは、前記側端面の全周で溶接接合されていることを特徴とする請求項１０に記載の二次電池。
【請求項１２】
前記ボルトは、その基端部にフランジ部を有し、
前記接続端子は、その上端部に前記フランジを受け入れるために少なくとも該フランジ部の底面および側面と相補的な形状を呈する凹部を備えた受け部を有し、
前記外部端子は、前記接続端子の前記凹部の上方に、前記フランジ部の外径よりも小さく、前記ボルトのねじ部の外形よりも小さい寸法からなる貫通孔を有し、
前記フランジ部が前記凹部に配置されて前記ねじ部が前記貫通孔を貫通した姿勢で前記外部端子と前記接続端子とが溶接接合され、前記ボルトの前記フランジ部が前記外部端子と前記接続端子とで保持されていることを特徴とする請求項９から１１のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項１３】
前記フランジ部の底面および前記凹部の底面は、平面視で多角形状を呈していることを特徴とする請求項１２に記載の二次電池。
【請求項１４】
前記外部端子の前記接続端子と当接する接続端子当接面は、その側端部が中心部よりも突出した凹形状を呈しており、
前記接続端子の前記外部端子と当接する外部端子当接面は、前記接続端子当接面と相補的な形状を呈しており、
前記外部端子の前記接続端子当接面と前記接続端子の前記外部端子当接面とが嵌合されて、前記外部端子と前記接続端子とが溶接接合されていることを特徴とする請求項９から１３のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項１５】
前記外部端子は、ニッケルめっきもしくはすずめっきで被膜されていることを特徴とする請求項９から１４のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項１６】
前記外部端子の前記バスバー当接面は、平面視で円形状を呈していることを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項１７】
前記外部端子の前記バスバー当接面は、平面視で多角形状を呈していることを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項１８】
前記二次電池は、蓄電要素が収容された電池缶を封止する矩形平板状の蓋を備え、
前記外部端子の前記バスバー当接面は、平面視で前記蓋の長手方向に沿った方向に長辺を有する長方形状を呈していることを特徴とする請求項１７に記載の二次電池。
【請求項１９】
前記ボルトのねじ部の軸心と前記接続端子の軸部の軸心とは同心配置されていることを特徴とする請求項１から１８のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項２０】
前記ボルトのねじ部の軸心と前記接続端子の軸部の軸心とは偏心配置されていることを特徴とする請求項１から１８のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項１】
集電板を介して蓄電要素の電極に接続される接続端子と、
前記接続端子と電気的に接続され、且つバスバーと当接されるバスバー当接面を有する外部端子と、
前記外部端子の前記バスバー当接面でバスバーを締付固定するために、前記バスバー当接面から電池缶の外側へ向かって突出しているボルトと、を備え、
前記外部端子に、前記外部端子および前記接続端子に比して高強度の金属からなる前記ボルトを保持させていることを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記外部端子と前記接続端子とは同種金属からな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】
前記外部端子と前記接続端子とは一体成形されていることを特徴とする請求項１または２に記載の二次電池。
【請求項４】
前記ボルトは、その基端部にフランジ部を有し、
前記外部端子は、その上端部に前記フランジ部を受け入れるために少なくとも該フランジ部の底面および側面と相補的な形状を呈する凹部を備えた受け部を有し、
前記フランジ部が前記凹部に配置され、前記外部端子のうち前記フランジ部の周囲の少なくとも一部が前記フランジ部側へかしめられ、前記フランジ部の上面にかしめ部が形成されて、前記ボルトの前記フランジ部が前記外部端子の前記受け部に保持されていることを特徴とする請求項３に記載の二次電池。
【請求項５】
前記外部端子のうち前記フランジ部の周囲の全周が前記フランジ部側へかしめられていることを特徴とする請求項４に記載の二次電池。
【請求項６】
前記フランジ部の底面および前記凹部の底面は、平面視で多角形状を呈していることを特徴とする請求項４または５に記載の二次電池。
【請求項７】
前記フランジ部の前記上面は、前記電池缶の外側へ向かって前記フランジ部の外形が小さくなるように傾斜した傾斜面で構成されていることを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項８】
前記フランジ部は角錐台形状を呈していることを特徴とする請求項７に記載の二次電池。
【請求項９】
前記外部端子と前記接続端子とは溶接接合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の二次電池。
【請求項１０】
前記外部端子と前記接続端子はそれぞれ、平面視で同一の形状を備え、前記外部端子の前記バスバー当接面と直交する方向に延在している側端面を有し、
前記外部端子は、前記バスバー当接面と対向する面に前記接続端子と当接する接続端子当接面を有し、
前記外部端子と前記接続端子とは、前記接続端子当接面で当接された姿勢で、前記側端面の前記外部端子と前記接続端子との境界部で溶接接合されていることを特徴とする請求項９に記載の二次電池。
【請求項１１】
前記外部端子と前記接続端子とは、前記側端面の全周で溶接接合されていることを特徴とする請求項１０に記載の二次電池。
【請求項１２】
前記ボルトは、その基端部にフランジ部を有し、
前記接続端子は、その上端部に前記フランジを受け入れるために少なくとも該フランジ部の底面および側面と相補的な形状を呈する凹部を備えた受け部を有し、
前記外部端子は、前記接続端子の前記凹部の上方に、前記フランジ部の外径よりも小さく、前記ボルトのねじ部の外形よりも小さい寸法からなる貫通孔を有し、
前記フランジ部が前記凹部に配置されて前記ねじ部が前記貫通孔を貫通した姿勢で前記外部端子と前記接続端子とが溶接接合され、前記ボルトの前記フランジ部が前記外部端子と前記接続端子とで保持されていることを特徴とする請求項９から１１のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項１３】
前記フランジ部の底面および前記凹部の底面は、平面視で多角形状を呈していることを特徴とする請求項１２に記載の二次電池。
【請求項１４】
前記外部端子の前記接続端子と当接する接続端子当接面は、その側端部が中心部よりも突出した凹形状を呈しており、
前記接続端子の前記外部端子と当接する外部端子当接面は、前記接続端子当接面と相補的な形状を呈しており、
前記外部端子の前記接続端子当接面と前記接続端子の前記外部端子当接面とが嵌合されて、前記外部端子と前記接続端子とが溶接接合されていることを特徴とする請求項９から１３のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項１５】
前記外部端子は、ニッケルめっきもしくはすずめっきで被膜されていることを特徴とする請求項９から１４のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項１６】
前記外部端子の前記バスバー当接面は、平面視で円形状を呈していることを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項１７】
前記外部端子の前記バスバー当接面は、平面視で多角形状を呈していることを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項１８】
前記二次電池は、蓄電要素が収容された電池缶を封止する矩形平板状の蓋を備え、
前記外部端子の前記バスバー当接面は、平面視で前記蓋の長手方向に沿った方向に長辺を有する長方形状を呈していることを特徴とする請求項１７に記載の二次電池。
【請求項１９】
前記ボルトのねじ部の軸心と前記接続端子の軸部の軸心とは同心配置されていることを特徴とする請求項１から１８のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項２０】
前記ボルトのねじ部の軸心と前記接続端子の軸部の軸心とは偏心配置されていることを特徴とする請求項１から１８のいずれか一項に記載の二次電池。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１３−７３７４５（Ｐ２０１３−７３７４５Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１０９９７（Ｐ２０１１−２１０９９７）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（５０５０８３９９９）日立ビークルエナジー株式会社 (438)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（５０５０８３９９９）日立ビークルエナジー株式会社 (438)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]