単電池および組電池
【課題】結露水に起因した正負極端子間での短絡を防止するとともに、バスバーを正負極端子に溶接するときの入熱に起因した絶縁シール部材の熱変形を防止する。
【解決手段】単電池は、電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈに取り付けられた正負極端子１４１，１５１と、正負極端子１４１，１５１と貫通孔１０２ｈとの間に介在されて、正負極端子１４１，１５１と電池蓋１０２とを絶縁するガスケット１３０とを備え、正負極端子１４１，１５１には、単電池同士を電気的に接続するためのバスバー１１０が溶接される外部端子部１４２，１５２が設けられ、ガスケット１３０は、電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈから外方に向かって突出する正負極端子１４１，１５１の外部端子部１４２，１５２の外周面を密着して覆う覆い部１３０ｃを有し、覆い部１３０ｃの先端は、外部端子部１４２，１５２のバスバー当接面１４２ａ，１５２ａよりも電池蓋側に位置している。
【解決手段】単電池は、電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈに取り付けられた正負極端子１４１，１５１と、正負極端子１４１，１５１と貫通孔１０２ｈとの間に介在されて、正負極端子１４１，１５１と電池蓋１０２とを絶縁するガスケット１３０とを備え、正負極端子１４１，１５１には、単電池同士を電気的に接続するためのバスバー１１０が溶接される外部端子部１４２，１５２が設けられ、ガスケット１３０は、電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈから外方に向かって突出する正負極端子１４１，１５１の外部端子部１４２，１５２の外周面を密着して覆う覆い部１３０ｃを有し、覆い部１３０ｃの先端は、外部端子部１４２，１５２のバスバー当接面１４２ａ，１５２ａよりも電池蓋側に位置している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単電池および複数の単電池を電気的に接続した組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド電気自動車や純粋な電気自動車等の動力源として大容量（Ｗｈ）の二次電池が開発されており、その中でもエネルギー密度（Ｗｈ／ｋｇ）の高い角形のリチウムイオン二次電池が注目されている。
【０００３】
角形のリチウムイオン二次電池においては、正極電極および負極電極をセパレータを介在させて捲回することで扁平形状の捲回電極群が形成される。捲回電極群は、電池蓋の貫通孔に絶縁シール部材を介して装着された正極端子および負極端子に電気的に接続される。捲回電極群は、電池容器の電池缶に収容され、電池缶の開口部は電池蓋で封止溶接される。二次電池は、捲回電極群を収容した電池容器の注液孔から電解液が注入された後、注液栓が挿入されてレーザ溶接により封止溶接されることで形成される。
【０００４】
複数の上記角形の二次電池（単電池）の正極端子と負極端子とをバスバーなどの導電部材により電気的に接続することで組電池が形成される。特許文献１には、バスバーを溶接するのに適した円盤形状の外部端子を備えた二次電池が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４２０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
たとえば、二次電池と外気との間で温度差が生じる使用環境において、外気に含まれる水蒸気が電池容器において結露して水滴となることがある。結露により水滴が電池容器に付着すると、結露水により端子と電池容器との間が導通され、電池容器を介して正負極端子間で短絡が生じることがある。特許文献１に記載の二次電池では、電池容器に付着する結露水による短絡に対しての考慮がなされておらず、結露水に起因した正負極端子間での短絡のおそれがある。
【０００７】
また、特許文献１に記載の二次電池では、バスバーを端子に溶接する際に発生する熱が、端子と電池蓋との間に介在される絶縁シール部材に与える影響については考慮されておらず、溶接入熱により絶縁シール部材が変形してしまうおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、正極電極および負極電極をセパレータを介在させて捲回した捲回電極群と、捲回電極群を収容する電池缶と電池缶を封止する電池蓋とから構成される電池容器と、正負極電極のそれぞれに電気的に接続され、電池蓋に設けられた一対の貫通孔のそれぞれに取り付けられた正極端子および負極端子と、正極端子および負極端子のそれぞれと貫通孔との間に介在されて、正極端子および負極端子のそれぞれと電池蓋とを絶縁する絶縁シール部材とを備え、正負極端子のそれぞれには、単電池同士を電気的に接続するためのバスバーが溶接されるバスバー溶接部が設けられ、絶縁シール部材は、電池蓋の貫通孔から外方に向かって突出する正負極端子のそれぞれの外周面を密着して覆う覆い部を有し、覆い部の先端は、バスバー溶接部の頂面よりも電池蓋側に位置していることを特徴とする単電池である。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の単電池において、覆い部の先端から電池蓋までの寸法は、正負極端子と電池容器との間の導通を防止するための沿面距離と、バスバーをバスバー溶接部に溶接するときの入熱とを考慮して決定されることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の単電池において、正負極端子のそれぞれは、円柱形状のバスバー溶接部の一端から電池蓋側に向かって突設されて電池蓋の貫通孔を貫通する円柱形状の貫通部を備え、正負極端子のそれぞれは、貫通部の外径寸法がバスバー溶接部の外径寸法よりも小さくなるように形成され、絶縁シール部材は、貫通部と電池蓋の貫通孔との間に配置される円筒状の筒部と、筒部の一端から外方に延在し、バスバー溶接部の一端面と電池蓋との間に配置される円環状の鍔部とを有し、覆い部は、鍔部の外縁から立ち上がる円筒状に形成されていることを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１または２に記載の単電池において、正負極端子のそれぞれは、矩形柱形状のバスバー溶接部の一端から電池蓋側に向かって突設されて電池蓋の貫通孔を貫通する円柱形状の貫通部を備え、正負極端子のそれぞれは、貫通部の外径寸法がバスバー溶接部の外形寸法よりも小さくなるように形成され、絶縁シール部材は、貫通部と電池蓋の貫通孔との間に配置される円筒状の筒部と、筒部の一端から外方に延在し、バスバー溶接部の一端面と電池蓋との間に配置される環状の鍔部とを有し、覆い部は、鍔部の外縁から立ち上がる矩形筒状に形成されていることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項３または４に記載の単電池において、正極電極に接続される電極接続部と、正極端子に固着される端子接続部とを有する正極集電体と、負極電極に接続される電極接続部と、負極端子に固着される端子接続部とを有する負極集電体と、正負極集電体の端子接続部のそれぞれと電池蓋との間に介在されて、正負極集電体のそれぞれと電池蓋とを絶縁する絶縁部材とを備え、正負極端子のそれぞれは、貫通部の一端から捲回電極群側に向かって突設された円筒状の突部とを備え、正負極端子のそれぞれは、突部が端子接続部にかしめられることで、正負極集電体のそれぞれに固着されていることを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の単電池を複数備え、複数の単電池同士がバスバーにより電気的に接続された組電池であって、覆い部の先端から電池蓋までの寸法は、バスバーと正負極端子との間に形成される溶接金属と、覆い部との間の最短距離を考慮して決定されることを特徴とする組電池である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、結露水に起因した正負極端子間での短絡を防止するとともに、バスバーを正負極端子に溶接するときの入熱に起因した絶縁シール部材の熱変形を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る組電池の斜視図。
【図２】図１の組電池を構成する単電池の外観を示す斜視図。
【図３】図２の単電池の構成を示す分解斜視図。
【図４】図３の捲回電極群を示す斜視図。
【図５】（ａ）は図２のＶ−Ｖ線切断断面図、（ｂ）は図５（ａ）のＡ部拡大図。
【図６】図３の正極端子を示す破断斜視図。
【図７】（ａ）はバスバーの溶接位置を示す平面模式図、（ｂ）は図１の組電池を構成する単電池の正極端子とバスバーとの接続構造を示す概念図。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る組電池の斜視図。
【図９】図８の組電池を構成する単電池の正極端子とバスバーとの接続構造を示す概念図。
【図１０】本発明の変形例に係る組電池を構成する単電池の正極端子とバスバーとの接続構造を示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明をハイブリッド自動車や純粋な電気自動車に搭載される蓄電装置に組み込まれる組電池であって、角形リチウムイオン二次電池（以下単電池と記す）を複数備えた組電池に適用した実施の形態について説明する。
―第１の実施の形態―
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る組電池の斜視図である。図１に示すように、組電池は、複数の単電池１００Ａ〜１００Ｃを備えている。単電池１００Ａ〜１００Ｃは、扁平な直方体形状であって、側面のうちで広い面積を有する幅広面１０１ａ同士が対向するように並べて配置されている。図示するように、単電池１００Ａ，１００Ｃは、正極端子１４１が図中左側に配され、単電池１００Ｂは、負極端子１５１が図中左側に配されている。すなわち、並置された複数の単電池１００Ａ〜１００Ｃは、各単電池１００Ａ〜１００Ｃのそれぞれの電池蓋１０２に取り付けられた正極端子１４１および負極端子１５１の位置が逆転するように、向きが反転して配置されている。
【００１２】
図１に示すように、単電池１００Ａの図中左側の正極端子１４１と単電池１００Ｂの図中左側の負極端子１５１とは、バスバー１１０によって電気的に接続される。同様に、単電池１００Ｂの図中右側の正極端子１４１と単電池１００Ｃの図中右側の負極端子１５１とは、バスバー１１０によって電気的に接続される。
【００１３】
単電池同士を電気的に接続するバスバー１１０は、厚さ１〜２ｍｍ程度の金属製の矩形平板状導電部材であって、正極端子１４１に設けられた円柱形状の位置決め凸部１４４が挿通される位置決め孔１１０ｈ１と、負極端子１５１に設けられた円柱形状の位置決め凸部１５４が挿通される位置決め孔１１０ｈ２とが設けられている。
【００１４】
本実施の形態では、位置決め孔１１０ｈ１は円形状の貫通孔とされ、位置決め孔１１０ｈ２は長孔形状とされている。位置決め孔１１０ｈ１に位置決め凸部１４４を挿通させ、位置決め孔１１０ｈ２に位置決め凸部１５４を挿通させることで、バスバー１１０を容易に位置決めできる。バスバー１１０は、後述する正負極端子１４１，１５１のバスバー当接面１４２ａ，１５２ａ上に載置され、バスバー当接面１４２ａ，１５２ａとバスバー１１０の下面とが当接する。バスバー１１０と正負極端子１４１，１５１とは、バスバー１１０の表面に対して垂直にレーザを照射することで、レーザ溶接される。レーザ溶接の位置については後述する。
【００１５】
図１に示す単電池１００Ａの図中右側の負極端子１５１と、単電池１００Ｃの図中左側の正極端子１４１には、不図示の他の電池に電気的に直列または並列に不図示の導電部材により接続されるか、不図示の電力取り出し用の端子に不図示の導電部材により接続される。
【００１６】
組電池を構成する単電池について説明する。各単電池１００Ａ〜１００Ｃはそれぞれ同じ構造であるため、以下、代表して単電池１００Ａについて説明する。図２は単電池１００Ａを示す外観斜視図であり、図３は単電池１００Ａの構成を示す分解斜視図である。
【００１７】
図２に示すように、単電池１００Ａは、電池缶１０１と電池蓋１０２とから構成される電池容器を備えている。電池缶１０１および電池蓋１０２の材質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などである。図３に示すように、電池缶１０１には捲回電極群１７０が収容されている。電池缶１０１は、一対の幅広面１０１ａと一対の幅狭面１０１ｂと底面１０１ｃとを有し、上面が開口された矩形箱状に形成されている。捲回電極群１７０は絶縁ケース１０８に覆われた状態で電池缶１０１に収容されている。絶縁ケース１０８の材質は、ポリプロピレン等の絶縁性を有する樹脂である。これにより、電池缶１０１の内面と、捲回電極群１７０とは電気的に絶縁されている。
【００１８】
図２および図３に示すように、電池蓋１０２は、矩形平板状であって、電池缶１０１の開口を塞ぐように溶接されている。つまり、電池蓋１０２は、電池缶１０１を封止している。電池蓋１０２には、捲回電極群１７０の正極電極１７４および負極電極１７５のそれぞれに正極集電体１８０および負極集電体１９０を介して電気的に接続された正極端子１４１および負極端子１５１が配設されている。
【００１９】
正極端子１４１が正極集電体１８０を介して捲回電極群１７０の正極電極１７４に電気的に接続され、負極端子１５１が負極集電体１９０を介して捲回電極群１７０の負極電極１７５に電気的に接続されているため、正極端子１４１および負極端子１５１を介して外部負荷に電力が供給され、あるいは、正極端子１４１および負極端子１５１を介して外部発電電力が捲回電極群１７０に供給されて充電される。
【００２０】
図３に示すように、電池蓋１０２には、電池容器内に電解液を注入するための注液孔１０６ａが穿設されている。注液孔１０６ａは、電解液注入後に注液栓１０６ｂによって封止される。電解液としては、たとえば、エチレンカーボネート等の炭酸エステル系の有機溶媒に６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）等のリチウム塩が溶解された非水電解液を用いることができる。
【００２１】
図２に示すように、電池蓋１０２には、ガス排出弁１０３が設けられている。ガス排出弁１０３は、プレス加工によって電池蓋１０２を部分的に薄肉化することで形成されている。ガス排出弁１０３には、開裂時に大きな開口が形成されるように開裂溝が形成されている。ガス排出弁１０３は、単電池が過充電等の異常により発熱してガスが発生し、電池容器内の圧力が上昇して所定圧力に達したときに開裂して、内部からガスを排出することで電池容器内の圧力を低減させる。
【００２２】
図４を参照して、捲回電極群１７０について説明する。図４は捲回電極群１７０を示す斜視図である。蓄電要素である捲回電極群１７０は、図４に示すように、長尺状の正極電極１７４および負極電極１７５をセパレータ１７３を介在させて捲回軸Ｗ周りに扁平形状に捲回することで積層構造とされている。
【００２３】
正極電極１７４は、正極箔１７１と、正極活物質に結着材（バインダ）を配合した正極活物質合剤が正極箔１７１の両面に塗工されて形成された正極活物質合剤層１７６とを有する。負極電極１７５は、負極箔１７２と、負極活物質に結着材（バインダ）を配合した負極活物質合剤が負極箔１７２の両面に塗工されて形成された負極活物質合剤層１７７とを有する。正極活物質と負極活物質との間では、充放電が行われる。
【００２４】
正極箔１７１は、厚さ２０〜３０μｍ程度のアルミニウム合金箔であり、負極箔１７２は、厚さ１５〜２０μｍ程度の銅合金箔である。セパレータ１７３の素材は多孔質のポリエチレン樹脂である。正極活物質は、マンガン酸リチウム等のリチウム含有遷移金属複酸化物であり、負極活物質は、リチウムイオンを可逆に吸蔵、放出可能な黒鉛等の炭素材である。
【００２５】
捲回電極群１７０の幅方向（捲回方向に直交する捲回軸Ｗ方向）の両端部は、一方が正極活物質合剤層１７６が形成されていない未塗工部（正極箔１７１の露出部）が積層された部分とされ、他方が負極活物質合剤層１７７が形成されていない未塗工部（負極箔１７２の露出部）が積層された部分とされている。正極側未塗工部の積層体および負極側未塗工部の積層体は、それぞれ予め押し潰され、それぞれ後述の電池蓋組立体１０７の正極集電体１８０および負極集電体１９０（図３参照）と超音波接合により接続される。
【００２６】
図３に示すように、電池蓋組立体１０７は、電池蓋１０２と、電池蓋１０２に設けられた一対の貫通孔１０２ｈのそれぞれに取り付けられた正極端子１４１および負極端子１５１と、正極集電体１８０および負極集電体１９０と、一対のガスケット１３０と、一対の絶縁部材１６０とを含んで構成されている。
【００２７】
正極端子１４１および正極集電体１８０の材質はアルミニウム合金である。正極端子１４１は、正極集電体１８０に電気的に接続される。負極端子１５１および負極集電体１９０の材質は銅合金である。負極端子１５１は、負極集電体１９０に電気的に接続される。絶縁部材１６０およびガスケット１３０の材質は、ポリブチレンテレフタレートやポリフェニレンサルファイド、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂等の絶縁性を有する樹脂である。
【００２８】
図５（ａ）は図２のＶ−Ｖ線切断断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ部拡大図である。図５では正極側の構成を示しているが、正極側と負極側とは、同様の形状、構成であるため、便宜上、かっこ書きで負極側の構成要素の参照番号を付している。なお、図５（ａ）ではバスバー１１０を二点鎖線で図示している。
【００２９】
図５（ａ）に示すように、電池蓋１０２には、一対の円形状の貫通孔１０２ｈと、電池缶１０１の内側に向かって突出する一対の円形凸部１０２ｃが設けられている。貫通孔１０２ｈには、後述するガスケット１３０を介して正負極端子１４１，１５１の貫通部１４３，１５３が挿通される。円形凸部１０２ｃは、後述する絶縁部材１６０の円形凹部１６７に嵌合される。円形凸部１０２ｃは、電池蓋１０２の外表面から内側に向かってプレス加工されることで有底円筒形状に形成されている。
【００３０】
図３に示すように、正極集電体１８０は、電池蓋１０２の内面に沿って配置される矩形平板状の端子接続部１８１と、端子接続部１８１の長辺側部から略直角に曲がって、電池缶１０１の幅広面１０１ａに沿いながら電池缶１０１の底面１０１ｃに向かって延在する平面板１８２と、平面板１８２の下端に設けた連結部１８６により接続される接合部１８３とを備えている。接合部１８３は、超音波接合により捲回電極群１７０の正極電極１７４に電気的に接続される部分であり、正極電極１７４との接合面１８３ａを有している。端子接続部１８１には、後述する正極端子１４１の突部１４５が挿通される円形状の貫通孔１８４が設けられている。図５（ａ）に示すように、端子接続部１８１には、正極端子１４１がカシメおよび溶接により固着されている。
【００３１】
同様に、図３に示すように、負極集電体１９０は、電池蓋１０２の内面に沿って配置される矩形平板状の端子接続部１９１と、端子接続部１９１の長辺側部から略直角に曲がって、電池缶１０１の幅広面１０１ａに沿いながら電池缶１０１の底面１０１ｃに向かって延在する平面板１９２と、平面板１９２の下端に設けた連結部１９６により接続される接合部１９３とを備えている。接合部１９３は、超音波接合により捲回電極群１７０の負極電極１７５に電気的に接続される部分であり、負極電極１７５との接合面１９３ａを有している。端子接続部１９１には、後述する負極端子１５１の突部１５５が挿通される円形状の貫通孔１９４が設けられている。図５（ａ）に示すように、端子接続部１９１には、負極端子１５１がカシメおよび溶接により固着されている。
【００３２】
図５（ａ）に示すように、正負極集電体１８０，１９０の端子接続部１８１，１９１のそれぞれと、電池蓋１０２との間には絶縁部材１６０が配置されている。絶縁部材１６０は、正負極集電体１８０，１９０の端子接続部１８１，１９１のそれぞれと電池蓋１０２との間に介在されるベース部１６１と、ベース部１６１の電池蓋１０２長手方向の一端部から捲回電極群１７０側に向かって突出するように形成された位置規制部１６６と、ベース部１６１の電池蓋１０２長手方向の他端部から捲回電極群１７０側に向かって突出するように形成された係合壁１６４とを有している。
【００３３】
絶縁性を有する絶縁部材１６０のベース部１６１が、正負極集電体１８０，１９０の端子接続部１８１，１９１のそれぞれと電池蓋１０２との間に介在されているため、正負極集電体１８０，１９０のそれぞれと電池蓋１０２とは電気的に絶縁されている。
【００３４】
位置規制部１６６は、捲回電極群１７０に当接される位置規制面１６６ａを有している。捲回電極群１７０は、この位置規制面１６６ａに面接触した状態で、正負極集電体１８０，１９０に超音波接合される。
【００３５】
絶縁部材１６０には、ベース部１６１と、係合壁１６４と、位置規制部１６６とによって凹部１６２が形成されている。正負極集電体１８０，１９０の端子接続部１８１，１９１は、それぞれ絶縁部材１６０の凹部１６２に嵌合されている。
【００３６】
図３に示すように、絶縁部材１６０のベース部１６１には、後述する正負極端子１４１，１５１の貫通部１４３，１５３（図５（ａ）参照）が挿通される円形状の貫通孔１６１ｈが設けられている。図５（ａ）に示すように、位置規制部１６６には、電池蓋１０２の円形凸部１０２ｃに対向する位置において、電池蓋１０２側が開口するように円形凹部１６７が設けられている。円形凹部１６７は、平面視円形状の底面と、底面から垂直に立ち上がる内周面とを有している。
【００３７】
図５（ａ）に示すように、電池蓋１０２の円形凸部１０２ｃは、絶縁部材１６０の円形凹部１６７に嵌合されている。円形凹部１６７に円形凸部１０２ｃが嵌合されると、円形凹部１６７の内周面に円形凸部１０２ｃの外周面が当接する。
【００３８】
図６は正極端子１４１を示す破断斜視図である。なお、図６では正極端子１４１を示しているが、正極端子１４１と負極端子１５１とは材質のみが異なり、同様の形状であるため、便宜上、かっこ書きで負極端子１５１の構成要素の参照番号を付している。
【００３９】
図６に示すように、正極端子１４１は、円柱形状の外部端子部１４２と、外部端子部１４２の一端から電池蓋１０２側に向かって突設されて、上記した電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈおよび絶縁部材１６０の貫通孔１６１ｈを貫通する円柱形状の貫通部１４３と、貫通部１４３の一端から捲回電極群１７０側に向かって突設された円筒状の突部１４５とを備えている。正極端子１４１は、貫通部１４３の外径寸法が外部端子部１４２の外径寸法よりも小さく、突部１４５の外径寸法が貫通部１４３の外径寸法よりも小さくなるように形成されている。
【００４０】
図５（ａ）に示すように、外部端子部１４２は、バスバー１１０が溶接される部分であって、その頂面はバスバー１１０が当接されるバスバー当接面１４２ａとされている。外部端子部１４２には、バスバー当接面１４２ａから外方に突出するように、円柱形状の位置決め凸部１４４が設けられている。位置決め凸部１４４は、バスバー１１０の位置決めを容易に行うために設けられるものであり、省略することもできる。バスバー１１０は、バスバー当接面１４２ａに当接された状態で、レーザ溶接される。
【００４１】
正極端子１４１の貫通部１４３は、ガスケット１３０が装着された状態で、電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈに挿通される。外部端子部１４２の円環状端面は、後述するガスケット１３０の鍔部１３０ｂに当接される面であり、この円環状端面には、図６に示すように円環状の第１突起１４２ｂおよび第２突起１４２ｃが設けられている。
【００４２】
同様に、図６に示すように、負極端子１５１は、円柱形状の外部端子部１５２と、外部端子部１５２の一端から電池蓋１０２側に向かって突設されて、上記した電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈおよび絶縁部材１６０の貫通孔１６１ｈを貫通する円柱形状の貫通部１５３と、貫通部１５３の一端から捲回電極群１７０側に向かって突設された円筒状の突部１５５とを備えている。負極端子１５１は、貫通部１５３の外径寸法が外部端子部１５２の外径寸法よりも小さく、突部１５５の外径寸法が貫通部１５３の外径寸法よりも小さくなるように形成されている。
【００４３】
図５（ａ）に示すように、外部端子部１５２は、バスバー１１０が溶接される部分であって、その頂面はバスバー１１０が当接されるバスバー当接面１５２ａとされている。外部端子部１５２には、バスバー当接面１５２ａから外方に突出するように、円柱形状の位置決め凸部１５４が設けられている。位置決め凸部１５４は、バスバー１１０の位置決めを容易に行うために設けられるものであり、省略することもできる。バスバー１１０は、バスバー当接面１５２ａに当接された状態で、レーザ溶接される。
【００４４】
負極端子１５１の貫通部１５３は、ガスケット１３０が装着された状態で、電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈに挿通される。外部端子部１５２の円環状端面は、後述するガスケット１３０の鍔部１３０ｂに当接される面であり、この円環状端面には、図６に示すように円環状の第１突起１５２ｂおよび第２突起１５２ｃが設けられている。
【００４５】
図５（ａ）に示すように、ガスケット１３０は、円筒状の筒部１３０ａと、筒部１３０ａの上端から外方に延在する円環状の鍔部１３０ｂと、鍔部１３０ｂの外縁から上方に立ち上がる円筒状の覆い部１３０ｃとを有している。
【００４６】
正極端子１４１の円筒状の突部１４５は、正極集電体１８０の端子接続部１８１に形成された貫通孔１８４に挿通される。外部端子部１４２の下端面と電池蓋１０２の外表面とでガスケット１３０の鍔部１３０ｂが挟まれ、貫通部１４３の下端面が端子接続部１８１に当接された状態で、円筒状の突部１４５の先端が正極集電体１８０の端子接続部１８１にかしめられる。
【００４７】
その結果、図５（ａ）に示すように、正極集電体１８０の端子接続部１８１はカシメ部１４５ｓと貫通部１４３の下端面によって挟持され、絶縁部材１６０、電池蓋１０２およびガスケット１３０の鍔部１３０ｂは端子接続部１８１と外部端子部１４２の下端面とによって挟持されている。カシメ部１４５ｓと端子接続部１８１とは、かしめ固定された後、レーザによりスポット溶接される。
【００４８】
同様に、負極端子１５１の円筒状の突部１５５は、負極集電体１９０の端子接続部１９１に形成された貫通孔１９４に挿通される。外部端子部１５２の下端面と電池蓋１０２の外表面とでガスケット１３０の鍔部１３０ｂが挟まれ、貫通部１５３の下端面が端子接続部１９１に当接された状態で、円筒状の突部１５５の先端が負極集電体１９０の端子接続部１９１にかしめられる。
【００４９】
その結果、図５（ａ）に示すように、負極集電体１９０の端子接続部１９１はカシメ部１５５ｓと貫通部１５３の下端面によって挟持され、絶縁部材１６０、電池蓋１０２およびガスケット１３０の鍔部１３０ｂは端子接続部１９１と外部端子部１５２の下端面とによって挟持されている。カシメ部１５５ｓと端子接続部１９１とは、かしめ固定された後、レーザによりスポット溶接される。
【００５０】
このように、正極端子１４１は、正極集電体１８０の端子接続部１８１にカシメおよび溶接により固着され、負極端子１５１は、負極集電体１９０の端子接続部１９１にカシメおよび溶接により固着されている。これにより、正極集電体１８０と正極端子１４１とが電気的に接続され、負極集電体１９０と負極端子１５１とが電気的に接続される。
【００５１】
図５（ａ）に示すように、ガスケット１３０の筒部１３０ａは、正負極端子１４１，１５１の貫通部１４３，１５３のそれぞれと、電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈとの間に介在するように配置されている。ガスケット１３０の鍔部１３０ｂは、第１突起１４２ｂ，１５２ｂおよび第２突起１４２ｃ，１５２ｃに押圧され、所定量圧縮された状態で、電池蓋１０２の外表面と正負極端子１４１，１５１の外部端子部１４２，１５２の円環状端面との間に介在するように配置されている。
【００５２】
これにより、正負極端子１４１，１５１のそれぞれと電池蓋１０２との間が封止され、電池容器の気密性が確保されている。ガスケット１３０は上記したように絶縁性を有しているため、正負極端子１４１，１５１のそれぞれと電池蓋１０２とは電気的に絶縁されている。
【００５３】
円環状の第１突起１４２ｂ，１５２ｂおよび第２突起１４２ｃ，１５２ｃにより、ガスケット１３０の鍔部１３０ｂの全周に亘って、鍔部１３０ｂを圧縮しているため、圧縮量に偏りがあっても、ガスケット１３０の鍔部１３０ｂと第１突起１４２ｂ，１５２ｂおよび第２突起１４２ｃ，１５２ｃとの接触を全周に亘って維持して、電池容器の気密性の安定度を確保できる。
【００５４】
図５（ｂ）に示すように、正負極端子１４１，１５１の外部端子部１４２，１５２のそれぞれは、電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈから外方に向かって突出している。ガスケット１３０の覆い部１３０ｃは、外部端子部１４２，１５２のそれぞれの電池蓋側外周面を覆うように、外部端子部１４２，１５２に密着している。図５（ｂ）に示すように覆い部１３０ｃの先端は、バスバー当接面１４２ａ，１５２ａよりも電池蓋１０２側に位置している。
【００５５】
ガスケット１３０の覆い部１３０ｃの先端から電池蓋１０２の外表面までの設計寸法Ｌ１１は、正負極端子１４１，１５１と電池蓋１０２との間の導通を防止するための沿面距離から得られる最小寸法Ｌ１２と、バスバー１１０と外部端子部１４２，１５２との間に形成される溶接金属とガスケット１３０との間の最短距離から得られる離間寸法Ｌ１３とを考慮して決定される。
【００５６】
覆い部１３０ｃの先端から電池蓋１０２の外表面までの最小寸法Ｌ１２は、絶縁性を確保すること、すなわち正負極端子１４１，１５１と電池容器との間の導通を防止するための沿面距離を観点に決定される。たとえば、最小寸法Ｌ１２は、ＤＩＮ規格などの各種安全規格に示される電圧と沿面距離との関係値を参考に決定することができる。本実施の形態では、単電池の直流電圧を５Ｖとし、規格資料（ＤＩＮ ＶＤＥ ０１１０ｂ：１９７２−０２）より沿面距離を求めた。沿面距離は、規格表の最低直流電圧を１５Ｖ、用途を絶縁グループＤとして、２．３ｍｍが参考値として得られる。最小寸法Ｌ１２は、参考値として得られた沿面距離を考慮して決定される。
【００５７】
覆い部１３０ｃの先端は、バスバー１１０を溶接するときの入熱によりガスケット１３０が熱変形しないように、所定距離だけバスバー当接面１４２ａ，１５２ａから離間させる。外部端子部１４２，１５２の頂面であるバスバー当接面１４２ａ，１５２ａからガスケット１３０の覆い部１３０ｃの先端までの離間寸法Ｌ１３は、バスバー１１０を正負極端子１４１，１５１の外部端子部１４２，１５２にレーザ溶接するときの入熱からガスケット１３０を保護することを観点に決定される。
【００５８】
離間寸法Ｌ１３は、正負極端子１４１，１５１の大きさ、バスバー１１０の材質、バスバー１１０の厚み、溶接速度、溶接エネルギー、溶接面積、溶接位置、および、ガスケット１３０の材質（耐熱性）等を考慮して決定することができる。本実施の形態では、レーザ溶接により形成される溶接金属と、ガスケット１３０の覆い部１３０ｃとの間の最短距離を考慮して離間寸法Ｌ１３を決定した。
【００５９】
図７（ａ）はバスバー１１０の溶接位置を示す平面模式図である。図７（ｂ）は組電池を構成する単電池の正極端子１４１とバスバー１１０との接続構造を示す概念図であり、図７（ａ）のＢ−Ｂ線切断断面を模式的に示している。なお、図７（ｂ）では正極側の接続構造を示しているが、負極側も同様の構成であるため、便宜上、かっこ書きで負極側の構成要素の参照番号を付しており、負極側については、図７（ａ）のＣ−Ｃ線切断面を模式的に示している。
【００６０】
図７（ａ）および図７（ｂ）を参照して、バスバー１１０の溶接位置、ならびに、溶接金属とガスケット１３０との間の最短距離Ｌ１０を説明する。図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、正負極端子１４１，１５１の位置決め凸部１４４，１５４と、バスバー１１０の位置決め孔１１０ｈ１，１１０ｈ２の内周面とは突き合わせ溶接されている。レーザは、バスバー１１０の表面に垂直に、上方からバスバー１１０に照射される。
【００６１】
図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、正極側では、正極端子１４１の位置決め凸部１４４の先端側からレーザが照射され、位置決め凸部１４４の全周に亘ってレーザ溶接され、溶接金属ｗ１１が形成される。負極側では、負極端子１５１の位置決め凸部１５４の先端側からレーザが照射され、位置決め凸部１５４の周の一部においてレーザ溶接され、溶接金属ｗ１２が形成される。なお、溶接金属ｗ１１，ｗ１２の溶け込み深さｈ１は、外部端子部１４２，１５２のバスバー当接面１４２ａ，１５２ａまでは達していない。
【００６２】
図７（ｂ）に示す溶接金属ｗ１１，ｗ１２とガスケット１３０との間の最短距離Ｌ１０は、２ｍｍ以上とすることが望ましい。離間寸法Ｌ１３は、最短距離Ｌ１０が２ｍｍ以上となるように考慮して決定される。離間寸法Ｌ１３が得られると、電池蓋１０２の外表面からバスバー当接面１４２ａ，１５２ａまでの寸法Ｌ１４から離間寸法Ｌ１３を差し引くことで、覆い部１３０ｃの先端から電池蓋１０２までの最大寸法Ｌ１５が決定される（Ｌ１５＝Ｌ１４−Ｌ１３）。
【００６３】
以上のとおり、正負極端子１４１，１５１と電池容器との間の導通を防止するための沿面距離を考慮して最小寸法Ｌ１２が決定され、バスバー１１０を外部端子部１４２，１５２に溶接するときの入熱を考慮して最大寸法Ｌ１５が決定される。最小寸法Ｌ１２と、最大寸法Ｌ１５とが決定されると、最小寸法Ｌ１２以上、かつ、最大寸法Ｌ１５以下となるように、ガスケット１３０の覆い部１３０ｃの先端から電池蓋１０２の外表面までの設計寸法Ｌ１１が決定される（Ｌ１２≦Ｌ１１≦Ｌ１５）。
【００６４】
上述した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈから外方に向かって突出する正負極端子１４１，１５１の外部端子部１４２，１５２のそれぞれの外周面を密着して覆う覆い部１３０ｃをガスケット１３０に設けた。覆い部１３０ｃの先端から電池蓋１０２までの寸法は、正負極端子１４１，１５１と電池蓋１０２との間の導通を防止するための沿面距離と、バスバー１１０を外部端子部１４２，１５２に溶接するときの入熱とを考慮して決定し、覆い部１３０ｃの先端が、外部端子部１４２，１５２のバスバー当接面１４２ａ，１５２ａよりも電池蓋１０２側に位置するようにガスケット１３０を形成した。これにより、結露等により電池蓋１０２に水滴が付着しても正負極端子１４１，１５１と電池蓋１０２との絶縁性を確保することができるとともに、バスバー１１０を溶接するときの入熱に起因したガスケット１３０の熱変形を防止できる。
【００６５】
これに対して、特許文献１に記載の従来技術では、円盤形状の外部端子部に、外部端子部を密着して覆う覆い部がガスケットに設けられていない。したがって、従来技術では、電池と外気との間で温度差が生じる使用環境において、外気に含まれる水蒸気が電池容器において結露して水滴となり、結露水により端子と電池容器との間が導通されて、電池容器を介して正負極端子間で短絡が生じるおそれがある。
【００６６】
なお、ガス排出弁１０３から噴出したガスや電解液のガス排出経路上に正負極端子１４１，１５１がある場合には、ガス排出弁１０３から噴出した電解液が、ガス排出経路上の他の単電池の電池容器に付着することもあるが、本実施の形態によれば、正負極端子１４１，１５１と電池容器との間の導通が覆い部１３０ｃにより防止されるため、ガス排出弁１０３の開裂時にも正負極端子１４１，１５１と電池蓋１０２との絶縁性を確保することができる。
【００６７】
―第２の実施の形態―
図８および図９を参照して第２の実施の形態に係る二次電池（単電池）および組電池について説明する。図８は本発明の第２の実施の形態に係る組電池の斜視図である。図９は、組電池を構成する単電池の正極端子２４１とバスバー２１０との接続構造を示す概念図であり、図８のＩＸ−ＩＸ線切断断面を模式的に示している。図９では正極側の接続構造を示しているが、負極側も同様の構成であるため、便宜上、かっこ書きで負極側の構成要素の参照番号も付している。図中、第１の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、相違点を主に説明する。
【００６８】
第２の実施の形態では、正負極端子２４１，２５１の外部端子部２４２，２５２の形状、ならびに、外部端子部２４２，２５２の外周面を覆うガスケット２３０の覆い部２３０ｃの形状および鍔部２３０ｂの形状が第１実施形態と異なるが、その他の構成は第１実施形態と同一である。なお、第２の実施の形態では、外部端子部２４２，２５２に位置決め凸部が設けられておらず、バスバー２１０には位置決め孔が設けられていない。
【００６９】
図８に示すように、第２の実施の形態に係る組電池を構成する各単電池２００Ａ〜２００Ｃの正負極端子２４１，２５１のそれぞれには矩形柱形状の外部端子部２４２，２５２が設けられている。外部端子部２４２，２５２は、バスバー２１０が溶接される部分であって、その頂面はバスバー２１０の下面が当接されるバスバー当接面２４２ａ，２５２ａとされている。
【００７０】
図９に示すように、外部端子部２４２，２５２の下端からは、第１の実施の形態と同様に、円柱形状の貫通部１４３，１５３が突設され、貫通部１４３，１５３の下端からは円筒状の突部１４５，１５５が突設されている。正負極端子２４１，２５１のそれぞれは、貫通部１４３，１５３の外径寸法が外部端子部２４２，２５２の外形寸法（幅寸法および長さ寸法）よりも小さく、突部１４５，１５５の外径寸法が貫通部１４３，１５３の外径寸法よりも小さくなるように形成されている。正負極端子２４１，２５１のそれぞれは、突部１４５，１５５が端子接続部１８１，１９１にかしめられることで正負極集電体１８０，１９０のそれぞれに固着されている（不図示）。
【００７１】
ガスケット２３０の鍔部２３０ｂは、外形が平面視矩形状の環状に形成され、円筒状の筒部１３０ａの上端から外方に延在し、外部端子部２４２，２５２の下端面と電池蓋１０２との間に配置されている。ガスケット２３０の覆い部２３０ｃは、鍔部２３０ｂの外縁から立ち上がる矩形筒状に形成され、外部端子部２４２，２５２の外周面を密着して覆っている。
【００７２】
図８に示すように、バスバー２１０と正負極端子２４１，２５１とは、レーザがバスバー２１０の表面に垂直に上方から照射されることで、レーザにより重ね貫通溶接される。正極端子２４１にバスバー２１０が溶接されると、平面視で相互に平行な一対の溶接金属ｗ２１が形成される。同様に、負極端子２５１にバスバー２１０が溶接されると、平面視で相互に平行な一対の溶接金属ｗ２２が形成される。
【００７３】
図９に示すように、溶接金属ｗ２１，ｗ２２は、中央部でバスバー当接面２４２ａ，２５２ａまで達し、溶接金属ｗ２１，ｗ２２が正負極端子２４１，２５１とバスバー２１０との間の導通経路を形成している。溶接金属ｗ２１，ｗ２２の溶け込み深さは、正負極端子２４１，２５１の中心に向かうにしたがって深くなっている。
【００７４】
溶接金属ｗ２１，ｗ２２とガスケット２３０との間の最短距離Ｌ２０は、２ｍｍ以上とすることが望ましい。外部端子部２４２，２５２の頂面であるバスバー当接面２４２ａ，２５２ａからガスケット２３０の覆い部２３０ｃの先端までの離間寸法Ｌ２３は、最短距離Ｌ２０が２ｍｍ以上となるように考慮して決定される。離間寸法Ｌ２３が得られると、電池蓋１０２の外表面からバスバー当接面２４２ａ，２５２ａまでの寸法Ｌ２４から離間寸法Ｌ２３を差し引くことで、覆い部２３０ｃの先端から電池蓋１０２までの最大寸法Ｌ２５が決定される（Ｌ２５＝Ｌ２４−Ｌ２３）。
【００７５】
覆い部２３０ｃの先端から電池蓋１０２の外表面までの最小寸法Ｌ２２は、第１の実施の形態と同様に、正負極端子２４１，２５１と電池容器との間の導通を防止するための沿面距離を考慮して決定される。
【００７６】
以上のとおり、正負極端子２４１，２５１と電池容器との間の導通を防止するための沿面距離を考慮して最小寸法Ｌ２２が決定され、バスバー２１０を外部端子部２４２，２５２に溶接するときの入熱を考慮して最大寸法Ｌ２５が決定される。最小寸法Ｌ２２と、最大寸法Ｌ２５とが決定されると、最小寸法Ｌ２２以上、かつ、最大寸法Ｌ２５以下となるように、ガスケット２３０の覆い部２３０ｃの先端から電池蓋１０２の外表面までの設計寸法Ｌ２１が決定される（Ｌ２２≦Ｌ２１≦Ｌ２５）。
【００７７】
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、結露等により電池蓋１０２に水滴が付着しても正負極端子２４１，２５１と電池蓋１０２との絶縁性を確保することができるとともに、バスバー２１０を溶接するときの入熱に起因したガスケット２３０の熱変形を防止できる。
【００７８】
さらに、第２の実施の形態では、外部端子部２４２，２５２が矩形柱形状に形成され、バスバー当接面２４２ａ，２５２ａが平面視矩形状に形成されている。したがって、第２の実施の形態では、第１の実施の形態に比べて、バスバー２１０とバスバー当接面２４２ａ，２５２ａとの接触面積が大きく、導通経路となる溶接金属の形成領域を第１の実施の形態よりも広く確保することができるため、正負極端子２４１，２５１のそれぞれとバスバー２１０との間の電気抵抗を低くすることができる。
【００７９】
なお、次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
［変形例］
【００８０】
（１）第１の実施の形態では、位置決め凸部１４４，１５４を設けて、位置決め凸部１４４，１５４の外周面と、バスバー１１０の位置決め孔１１０ｈ１，１１０ｈ２の内周面とをレーザにより突合せ溶接し、第２の実施の形態では、レーザによりバスバー２１０と外部端子部２４２，２５２とを重ね貫通溶接したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図１０に示すように、側方からレーザを照射して、バスバー３１０の下面と外部端子部３４２，３５２のバスバー当接面３４２ａ，３５２ａとをレーザにより突き合わせ溶接してもよい。図１０は、本発明の変形例に係る組電池を構成する単電池の正極端子３４１とバスバー３１０との接続構造を示す概念図である。図１０では、正極側の接続構造を示しているが、負極側も同様の構成であるため、便宜上、かっこ書きで負極側の構成要素の参照番号を付している。
【００８１】
図１０に示すように、溶接金属ｗ３１，ｗ３２は、バスバー当接面３４２ａ，３５２ａに沿って形成される。溶接金属ｗ３１，ｗ３２とガスケット１３０との間の最短距離Ｌ３０は、２ｍｍ以上とすることが望ましい。外部端子部３４２，３５２の頂面であるバスバー当接面３４２ａ，３５２ａからガスケット１３０の覆い部１３０ｃの先端までの離間寸法Ｌ３３は、最短距離Ｌ３０が２ｍｍ以上となるように決定される。離間寸法Ｌ３３が得られると、電池蓋１０２の外表面からバスバー当接面３４２ａ，３５２ａまでの寸法Ｌ３４から離間寸法Ｌ３３を差し引くことで、覆い部３３０ｃの先端から電池蓋１０２までの最大寸法Ｌ３５が決定される（Ｌ３５＝Ｌ３４−Ｌ３３）。
【００８２】
覆い部１３０ｃの先端から電池蓋１０２の外表面までの最小寸法Ｌ３２は、第１の実施の形態と同様に、正負極端子３４１，３５１と電池容器との間の導通を防止するための沿面距離を考慮して決定される。ガスケット３３０の覆い部３３０ｃの先端から電池蓋１０２の外表面までの設計寸法Ｌ３１は、最小寸法Ｌ３２以上、かつ、最大寸法Ｌ３５以下となるように決定される（Ｌ３２≦Ｌ３１≦Ｌ３５）。
【００８３】
（２）第１の実施の形態では、バスバー当接面１４２ａ，１５２ａから外方に突出するように位置決め凸部１４４，１５４を設けたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図１０に示すように、バスバー当接面３４２ａ，３５２ａから電池蓋１０２側に向かって窪むように平面視円形状の位置決め凹部３４４，３５４を設けてもよい。この場合、バスバー３１０には、正負極端子３４１，３５１の位置決め凹部３４４，３５４に挿入される位置決め凸部３１０ｃが形成される。
【００８４】
（３）位置決め凸部１４４，１５４および位置決め凹部３４４，３５４の形状は、平面視円形状である場合に限定されない。
【００８５】
（４）正負極端子１４１，１５１のそれぞれに位置決め凸部１４４，１５４を形成したが、正負極端子１４１，１５１のいずれか一方のみに位置決め凸部を設けてもよい。正負極端子３４１，３５１のそれぞれに位置決め凹部３４４，３５４を形成したが、正負極端子３４１，３５１のいずれか一方のみに位置決め凹部を設けてもよい。正負極端子の一方に位置決め凸部を設け、他方に位置決め凹部を設けてもよい。
【００８６】
（５）リチウムイオン単電池を二次電池の一例として説明したが、ニッケル水素電池などその他の二次電池にも本発明を適用できる。
【００８７】
（６）正極端子１４１，２４１，３４１、正極集電体１８０および正極箔１７１の材質は、アルミニウム合金に限定されることなく、アルミニウムとしてもよい。負極端子１５１，２５１，３５１、負極集電体１９０および負極箔１７２の材質は、銅合金に限定されることなく、銅としてもよい。
【００８８】
（７）上記した実施の形態では、ハイブリッド電気自動車や純粋な電気自動車に搭載される組電池について説明したが本発明はこれに限定されない。他の電動車両、たとえばハイブリッド電車などの鉄道車両、バスなどの乗合自動車、トラックなどの貨物自動車、バッテリ式フォークリフトトラックなどの産業車両などの蓄電装置に利用可能な組電池に本発明を適用してもよい。
【００８９】
（８）上記した実施の形態では、バスバー１１０，２１０，３１０と正負極端子１４１，１５１，２４１，２５１，３４１，３５１とをレーザ溶接により接続したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、電子ビーム溶接により、バスバー１１０，２１０，３１０と正負極端子１４１，１５１，２４１，２５１，３４１，３５１とを接続してもよい。
【００９０】
本発明は、上記した実施の形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１００Ａ〜１００Ｃ 単電池、１０１ 電池缶、１０２ 電池蓋、１０２ｈ 貫通孔、１０３ ガス排出弁、１１０ バスバー、１３０ ガスケット、１３０ａ 筒部、１３０ｂ 鍔部、１３０ｃ 覆い部、１４１ 正極端子、１４２ 外部端子部、１４２ａ バスバー当接面、１４３ 貫通部、１４５ 突部、１４５ｓ カシメ部、１５１ 負極端子、１５２ 外部端子部、１５２ａ バスバー当接面、１５３ 貫通部、１５５ 突部、１５５ｓ カシメ部、１６０ 絶縁部材、１６１ ベース部、１６１ｈ 貫通孔、１７０ 捲回電極群、１７３ セパレータ、１７４ 正極電極、１７５ 負極電極、１８０ 正極集電体、１８１ 端子接続部、１８３ 接合部、１９０ 負極集電体、１９１ 端子接続部、１９３ 接合部、２００Ａ〜２００Ｃ 単電池、２１０ バスバー、２３０ ガスケット、２３０ｂ 鍔部、２３０ｃ 覆い部、２４１ 正極端子、２４２ 外部端子部、２４２ａ バスバー当接面、２５１ 負極端子、２５２ 外部端子部、２５２ａ バスバー当接面、３１０ バスバー、３３０ ガスケット、３３０ｃ 覆い部、３４１ 正極端子、３４２ 外部端子部、３４２ａ バスバー当接面、３５１ 負極端子、３５２ 外部端子部、３５２ａ バスバー当接面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単電池および複数の単電池を電気的に接続した組電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド電気自動車や純粋な電気自動車等の動力源として大容量（Ｗｈ）の二次電池が開発されており、その中でもエネルギー密度（Ｗｈ／ｋｇ）の高い角形のリチウムイオン二次電池が注目されている。
【０００３】
角形のリチウムイオン二次電池においては、正極電極および負極電極をセパレータを介在させて捲回することで扁平形状の捲回電極群が形成される。捲回電極群は、電池蓋の貫通孔に絶縁シール部材を介して装着された正極端子および負極端子に電気的に接続される。捲回電極群は、電池容器の電池缶に収容され、電池缶の開口部は電池蓋で封止溶接される。二次電池は、捲回電極群を収容した電池容器の注液孔から電解液が注入された後、注液栓が挿入されてレーザ溶接により封止溶接されることで形成される。
【０００４】
複数の上記角形の二次電池（単電池）の正極端子と負極端子とをバスバーなどの導電部材により電気的に接続することで組電池が形成される。特許文献１には、バスバーを溶接するのに適した円盤形状の外部端子を備えた二次電池が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４２０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
たとえば、二次電池と外気との間で温度差が生じる使用環境において、外気に含まれる水蒸気が電池容器において結露して水滴となることがある。結露により水滴が電池容器に付着すると、結露水により端子と電池容器との間が導通され、電池容器を介して正負極端子間で短絡が生じることがある。特許文献１に記載の二次電池では、電池容器に付着する結露水による短絡に対しての考慮がなされておらず、結露水に起因した正負極端子間での短絡のおそれがある。
【０００７】
また、特許文献１に記載の二次電池では、バスバーを端子に溶接する際に発生する熱が、端子と電池蓋との間に介在される絶縁シール部材に与える影響については考慮されておらず、溶接入熱により絶縁シール部材が変形してしまうおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、正極電極および負極電極をセパレータを介在させて捲回した捲回電極群と、捲回電極群を収容する電池缶と電池缶を封止する電池蓋とから構成される電池容器と、正負極電極のそれぞれに電気的に接続され、電池蓋に設けられた一対の貫通孔のそれぞれに取り付けられた正極端子および負極端子と、正極端子および負極端子のそれぞれと貫通孔との間に介在されて、正極端子および負極端子のそれぞれと電池蓋とを絶縁する絶縁シール部材とを備え、正負極端子のそれぞれには、単電池同士を電気的に接続するためのバスバーが溶接されるバスバー溶接部が設けられ、絶縁シール部材は、電池蓋の貫通孔から外方に向かって突出する正負極端子のそれぞれの外周面を密着して覆う覆い部を有し、覆い部の先端は、バスバー溶接部の頂面よりも電池蓋側に位置していることを特徴とする単電池である。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の単電池において、覆い部の先端から電池蓋までの寸法は、正負極端子と電池容器との間の導通を防止するための沿面距離と、バスバーをバスバー溶接部に溶接するときの入熱とを考慮して決定されることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の単電池において、正負極端子のそれぞれは、円柱形状のバスバー溶接部の一端から電池蓋側に向かって突設されて電池蓋の貫通孔を貫通する円柱形状の貫通部を備え、正負極端子のそれぞれは、貫通部の外径寸法がバスバー溶接部の外径寸法よりも小さくなるように形成され、絶縁シール部材は、貫通部と電池蓋の貫通孔との間に配置される円筒状の筒部と、筒部の一端から外方に延在し、バスバー溶接部の一端面と電池蓋との間に配置される円環状の鍔部とを有し、覆い部は、鍔部の外縁から立ち上がる円筒状に形成されていることを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１または２に記載の単電池において、正負極端子のそれぞれは、矩形柱形状のバスバー溶接部の一端から電池蓋側に向かって突設されて電池蓋の貫通孔を貫通する円柱形状の貫通部を備え、正負極端子のそれぞれは、貫通部の外径寸法がバスバー溶接部の外形寸法よりも小さくなるように形成され、絶縁シール部材は、貫通部と電池蓋の貫通孔との間に配置される円筒状の筒部と、筒部の一端から外方に延在し、バスバー溶接部の一端面と電池蓋との間に配置される環状の鍔部とを有し、覆い部は、鍔部の外縁から立ち上がる矩形筒状に形成されていることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項３または４に記載の単電池において、正極電極に接続される電極接続部と、正極端子に固着される端子接続部とを有する正極集電体と、負極電極に接続される電極接続部と、負極端子に固着される端子接続部とを有する負極集電体と、正負極集電体の端子接続部のそれぞれと電池蓋との間に介在されて、正負極集電体のそれぞれと電池蓋とを絶縁する絶縁部材とを備え、正負極端子のそれぞれは、貫通部の一端から捲回電極群側に向かって突設された円筒状の突部とを備え、正負極端子のそれぞれは、突部が端子接続部にかしめられることで、正負極集電体のそれぞれに固着されていることを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の単電池を複数備え、複数の単電池同士がバスバーにより電気的に接続された組電池であって、覆い部の先端から電池蓋までの寸法は、バスバーと正負極端子との間に形成される溶接金属と、覆い部との間の最短距離を考慮して決定されることを特徴とする組電池である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、結露水に起因した正負極端子間での短絡を防止するとともに、バスバーを正負極端子に溶接するときの入熱に起因した絶縁シール部材の熱変形を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る組電池の斜視図。
【図２】図１の組電池を構成する単電池の外観を示す斜視図。
【図３】図２の単電池の構成を示す分解斜視図。
【図４】図３の捲回電極群を示す斜視図。
【図５】（ａ）は図２のＶ−Ｖ線切断断面図、（ｂ）は図５（ａ）のＡ部拡大図。
【図６】図３の正極端子を示す破断斜視図。
【図７】（ａ）はバスバーの溶接位置を示す平面模式図、（ｂ）は図１の組電池を構成する単電池の正極端子とバスバーとの接続構造を示す概念図。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る組電池の斜視図。
【図９】図８の組電池を構成する単電池の正極端子とバスバーとの接続構造を示す概念図。
【図１０】本発明の変形例に係る組電池を構成する単電池の正極端子とバスバーとの接続構造を示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明をハイブリッド自動車や純粋な電気自動車に搭載される蓄電装置に組み込まれる組電池であって、角形リチウムイオン二次電池（以下単電池と記す）を複数備えた組電池に適用した実施の形態について説明する。
―第１の実施の形態―
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る組電池の斜視図である。図１に示すように、組電池は、複数の単電池１００Ａ〜１００Ｃを備えている。単電池１００Ａ〜１００Ｃは、扁平な直方体形状であって、側面のうちで広い面積を有する幅広面１０１ａ同士が対向するように並べて配置されている。図示するように、単電池１００Ａ，１００Ｃは、正極端子１４１が図中左側に配され、単電池１００Ｂは、負極端子１５１が図中左側に配されている。すなわち、並置された複数の単電池１００Ａ〜１００Ｃは、各単電池１００Ａ〜１００Ｃのそれぞれの電池蓋１０２に取り付けられた正極端子１４１および負極端子１５１の位置が逆転するように、向きが反転して配置されている。
【００１２】
図１に示すように、単電池１００Ａの図中左側の正極端子１４１と単電池１００Ｂの図中左側の負極端子１５１とは、バスバー１１０によって電気的に接続される。同様に、単電池１００Ｂの図中右側の正極端子１４１と単電池１００Ｃの図中右側の負極端子１５１とは、バスバー１１０によって電気的に接続される。
【００１３】
単電池同士を電気的に接続するバスバー１１０は、厚さ１〜２ｍｍ程度の金属製の矩形平板状導電部材であって、正極端子１４１に設けられた円柱形状の位置決め凸部１４４が挿通される位置決め孔１１０ｈ１と、負極端子１５１に設けられた円柱形状の位置決め凸部１５４が挿通される位置決め孔１１０ｈ２とが設けられている。
【００１４】
本実施の形態では、位置決め孔１１０ｈ１は円形状の貫通孔とされ、位置決め孔１１０ｈ２は長孔形状とされている。位置決め孔１１０ｈ１に位置決め凸部１４４を挿通させ、位置決め孔１１０ｈ２に位置決め凸部１５４を挿通させることで、バスバー１１０を容易に位置決めできる。バスバー１１０は、後述する正負極端子１４１，１５１のバスバー当接面１４２ａ，１５２ａ上に載置され、バスバー当接面１４２ａ，１５２ａとバスバー１１０の下面とが当接する。バスバー１１０と正負極端子１４１，１５１とは、バスバー１１０の表面に対して垂直にレーザを照射することで、レーザ溶接される。レーザ溶接の位置については後述する。
【００１５】
図１に示す単電池１００Ａの図中右側の負極端子１５１と、単電池１００Ｃの図中左側の正極端子１４１には、不図示の他の電池に電気的に直列または並列に不図示の導電部材により接続されるか、不図示の電力取り出し用の端子に不図示の導電部材により接続される。
【００１６】
組電池を構成する単電池について説明する。各単電池１００Ａ〜１００Ｃはそれぞれ同じ構造であるため、以下、代表して単電池１００Ａについて説明する。図２は単電池１００Ａを示す外観斜視図であり、図３は単電池１００Ａの構成を示す分解斜視図である。
【００１７】
図２に示すように、単電池１００Ａは、電池缶１０１と電池蓋１０２とから構成される電池容器を備えている。電池缶１０１および電池蓋１０２の材質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金などである。図３に示すように、電池缶１０１には捲回電極群１７０が収容されている。電池缶１０１は、一対の幅広面１０１ａと一対の幅狭面１０１ｂと底面１０１ｃとを有し、上面が開口された矩形箱状に形成されている。捲回電極群１７０は絶縁ケース１０８に覆われた状態で電池缶１０１に収容されている。絶縁ケース１０８の材質は、ポリプロピレン等の絶縁性を有する樹脂である。これにより、電池缶１０１の内面と、捲回電極群１７０とは電気的に絶縁されている。
【００１８】
図２および図３に示すように、電池蓋１０２は、矩形平板状であって、電池缶１０１の開口を塞ぐように溶接されている。つまり、電池蓋１０２は、電池缶１０１を封止している。電池蓋１０２には、捲回電極群１７０の正極電極１７４および負極電極１７５のそれぞれに正極集電体１８０および負極集電体１９０を介して電気的に接続された正極端子１４１および負極端子１５１が配設されている。
【００１９】
正極端子１４１が正極集電体１８０を介して捲回電極群１７０の正極電極１７４に電気的に接続され、負極端子１５１が負極集電体１９０を介して捲回電極群１７０の負極電極１７５に電気的に接続されているため、正極端子１４１および負極端子１５１を介して外部負荷に電力が供給され、あるいは、正極端子１４１および負極端子１５１を介して外部発電電力が捲回電極群１７０に供給されて充電される。
【００２０】
図３に示すように、電池蓋１０２には、電池容器内に電解液を注入するための注液孔１０６ａが穿設されている。注液孔１０６ａは、電解液注入後に注液栓１０６ｂによって封止される。電解液としては、たとえば、エチレンカーボネート等の炭酸エステル系の有機溶媒に６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）等のリチウム塩が溶解された非水電解液を用いることができる。
【００２１】
図２に示すように、電池蓋１０２には、ガス排出弁１０３が設けられている。ガス排出弁１０３は、プレス加工によって電池蓋１０２を部分的に薄肉化することで形成されている。ガス排出弁１０３には、開裂時に大きな開口が形成されるように開裂溝が形成されている。ガス排出弁１０３は、単電池が過充電等の異常により発熱してガスが発生し、電池容器内の圧力が上昇して所定圧力に達したときに開裂して、内部からガスを排出することで電池容器内の圧力を低減させる。
【００２２】
図４を参照して、捲回電極群１７０について説明する。図４は捲回電極群１７０を示す斜視図である。蓄電要素である捲回電極群１７０は、図４に示すように、長尺状の正極電極１７４および負極電極１７５をセパレータ１７３を介在させて捲回軸Ｗ周りに扁平形状に捲回することで積層構造とされている。
【００２３】
正極電極１７４は、正極箔１７１と、正極活物質に結着材（バインダ）を配合した正極活物質合剤が正極箔１７１の両面に塗工されて形成された正極活物質合剤層１７６とを有する。負極電極１７５は、負極箔１７２と、負極活物質に結着材（バインダ）を配合した負極活物質合剤が負極箔１７２の両面に塗工されて形成された負極活物質合剤層１７７とを有する。正極活物質と負極活物質との間では、充放電が行われる。
【００２４】
正極箔１７１は、厚さ２０〜３０μｍ程度のアルミニウム合金箔であり、負極箔１７２は、厚さ１５〜２０μｍ程度の銅合金箔である。セパレータ１７３の素材は多孔質のポリエチレン樹脂である。正極活物質は、マンガン酸リチウム等のリチウム含有遷移金属複酸化物であり、負極活物質は、リチウムイオンを可逆に吸蔵、放出可能な黒鉛等の炭素材である。
【００２５】
捲回電極群１７０の幅方向（捲回方向に直交する捲回軸Ｗ方向）の両端部は、一方が正極活物質合剤層１７６が形成されていない未塗工部（正極箔１７１の露出部）が積層された部分とされ、他方が負極活物質合剤層１７７が形成されていない未塗工部（負極箔１７２の露出部）が積層された部分とされている。正極側未塗工部の積層体および負極側未塗工部の積層体は、それぞれ予め押し潰され、それぞれ後述の電池蓋組立体１０７の正極集電体１８０および負極集電体１９０（図３参照）と超音波接合により接続される。
【００２６】
図３に示すように、電池蓋組立体１０７は、電池蓋１０２と、電池蓋１０２に設けられた一対の貫通孔１０２ｈのそれぞれに取り付けられた正極端子１４１および負極端子１５１と、正極集電体１８０および負極集電体１９０と、一対のガスケット１３０と、一対の絶縁部材１６０とを含んで構成されている。
【００２７】
正極端子１４１および正極集電体１８０の材質はアルミニウム合金である。正極端子１４１は、正極集電体１８０に電気的に接続される。負極端子１５１および負極集電体１９０の材質は銅合金である。負極端子１５１は、負極集電体１９０に電気的に接続される。絶縁部材１６０およびガスケット１３０の材質は、ポリブチレンテレフタレートやポリフェニレンサルファイド、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂等の絶縁性を有する樹脂である。
【００２８】
図５（ａ）は図２のＶ−Ｖ線切断断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ部拡大図である。図５では正極側の構成を示しているが、正極側と負極側とは、同様の形状、構成であるため、便宜上、かっこ書きで負極側の構成要素の参照番号を付している。なお、図５（ａ）ではバスバー１１０を二点鎖線で図示している。
【００２９】
図５（ａ）に示すように、電池蓋１０２には、一対の円形状の貫通孔１０２ｈと、電池缶１０１の内側に向かって突出する一対の円形凸部１０２ｃが設けられている。貫通孔１０２ｈには、後述するガスケット１３０を介して正負極端子１４１，１５１の貫通部１４３，１５３が挿通される。円形凸部１０２ｃは、後述する絶縁部材１６０の円形凹部１６７に嵌合される。円形凸部１０２ｃは、電池蓋１０２の外表面から内側に向かってプレス加工されることで有底円筒形状に形成されている。
【００３０】
図３に示すように、正極集電体１８０は、電池蓋１０２の内面に沿って配置される矩形平板状の端子接続部１８１と、端子接続部１８１の長辺側部から略直角に曲がって、電池缶１０１の幅広面１０１ａに沿いながら電池缶１０１の底面１０１ｃに向かって延在する平面板１８２と、平面板１８２の下端に設けた連結部１８６により接続される接合部１８３とを備えている。接合部１８３は、超音波接合により捲回電極群１７０の正極電極１７４に電気的に接続される部分であり、正極電極１７４との接合面１８３ａを有している。端子接続部１８１には、後述する正極端子１４１の突部１４５が挿通される円形状の貫通孔１８４が設けられている。図５（ａ）に示すように、端子接続部１８１には、正極端子１４１がカシメおよび溶接により固着されている。
【００３１】
同様に、図３に示すように、負極集電体１９０は、電池蓋１０２の内面に沿って配置される矩形平板状の端子接続部１９１と、端子接続部１９１の長辺側部から略直角に曲がって、電池缶１０１の幅広面１０１ａに沿いながら電池缶１０１の底面１０１ｃに向かって延在する平面板１９２と、平面板１９２の下端に設けた連結部１９６により接続される接合部１９３とを備えている。接合部１９３は、超音波接合により捲回電極群１７０の負極電極１７５に電気的に接続される部分であり、負極電極１７５との接合面１９３ａを有している。端子接続部１９１には、後述する負極端子１５１の突部１５５が挿通される円形状の貫通孔１９４が設けられている。図５（ａ）に示すように、端子接続部１９１には、負極端子１５１がカシメおよび溶接により固着されている。
【００３２】
図５（ａ）に示すように、正負極集電体１８０，１９０の端子接続部１８１，１９１のそれぞれと、電池蓋１０２との間には絶縁部材１６０が配置されている。絶縁部材１６０は、正負極集電体１８０，１９０の端子接続部１８１，１９１のそれぞれと電池蓋１０２との間に介在されるベース部１６１と、ベース部１６１の電池蓋１０２長手方向の一端部から捲回電極群１７０側に向かって突出するように形成された位置規制部１６６と、ベース部１６１の電池蓋１０２長手方向の他端部から捲回電極群１７０側に向かって突出するように形成された係合壁１６４とを有している。
【００３３】
絶縁性を有する絶縁部材１６０のベース部１６１が、正負極集電体１８０，１９０の端子接続部１８１，１９１のそれぞれと電池蓋１０２との間に介在されているため、正負極集電体１８０，１９０のそれぞれと電池蓋１０２とは電気的に絶縁されている。
【００３４】
位置規制部１６６は、捲回電極群１７０に当接される位置規制面１６６ａを有している。捲回電極群１７０は、この位置規制面１６６ａに面接触した状態で、正負極集電体１８０，１９０に超音波接合される。
【００３５】
絶縁部材１６０には、ベース部１６１と、係合壁１６４と、位置規制部１６６とによって凹部１６２が形成されている。正負極集電体１８０，１９０の端子接続部１８１，１９１は、それぞれ絶縁部材１６０の凹部１６２に嵌合されている。
【００３６】
図３に示すように、絶縁部材１６０のベース部１６１には、後述する正負極端子１４１，１５１の貫通部１４３，１５３（図５（ａ）参照）が挿通される円形状の貫通孔１６１ｈが設けられている。図５（ａ）に示すように、位置規制部１６６には、電池蓋１０２の円形凸部１０２ｃに対向する位置において、電池蓋１０２側が開口するように円形凹部１６７が設けられている。円形凹部１６７は、平面視円形状の底面と、底面から垂直に立ち上がる内周面とを有している。
【００３７】
図５（ａ）に示すように、電池蓋１０２の円形凸部１０２ｃは、絶縁部材１６０の円形凹部１６７に嵌合されている。円形凹部１６７に円形凸部１０２ｃが嵌合されると、円形凹部１６７の内周面に円形凸部１０２ｃの外周面が当接する。
【００３８】
図６は正極端子１４１を示す破断斜視図である。なお、図６では正極端子１４１を示しているが、正極端子１４１と負極端子１５１とは材質のみが異なり、同様の形状であるため、便宜上、かっこ書きで負極端子１５１の構成要素の参照番号を付している。
【００３９】
図６に示すように、正極端子１４１は、円柱形状の外部端子部１４２と、外部端子部１４２の一端から電池蓋１０２側に向かって突設されて、上記した電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈおよび絶縁部材１６０の貫通孔１６１ｈを貫通する円柱形状の貫通部１４３と、貫通部１４３の一端から捲回電極群１７０側に向かって突設された円筒状の突部１４５とを備えている。正極端子１４１は、貫通部１４３の外径寸法が外部端子部１４２の外径寸法よりも小さく、突部１４５の外径寸法が貫通部１４３の外径寸法よりも小さくなるように形成されている。
【００４０】
図５（ａ）に示すように、外部端子部１４２は、バスバー１１０が溶接される部分であって、その頂面はバスバー１１０が当接されるバスバー当接面１４２ａとされている。外部端子部１４２には、バスバー当接面１４２ａから外方に突出するように、円柱形状の位置決め凸部１４４が設けられている。位置決め凸部１４４は、バスバー１１０の位置決めを容易に行うために設けられるものであり、省略することもできる。バスバー１１０は、バスバー当接面１４２ａに当接された状態で、レーザ溶接される。
【００４１】
正極端子１４１の貫通部１４３は、ガスケット１３０が装着された状態で、電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈに挿通される。外部端子部１４２の円環状端面は、後述するガスケット１３０の鍔部１３０ｂに当接される面であり、この円環状端面には、図６に示すように円環状の第１突起１４２ｂおよび第２突起１４２ｃが設けられている。
【００４２】
同様に、図６に示すように、負極端子１５１は、円柱形状の外部端子部１５２と、外部端子部１５２の一端から電池蓋１０２側に向かって突設されて、上記した電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈおよび絶縁部材１６０の貫通孔１６１ｈを貫通する円柱形状の貫通部１５３と、貫通部１５３の一端から捲回電極群１７０側に向かって突設された円筒状の突部１５５とを備えている。負極端子１５１は、貫通部１５３の外径寸法が外部端子部１５２の外径寸法よりも小さく、突部１５５の外径寸法が貫通部１５３の外径寸法よりも小さくなるように形成されている。
【００４３】
図５（ａ）に示すように、外部端子部１５２は、バスバー１１０が溶接される部分であって、その頂面はバスバー１１０が当接されるバスバー当接面１５２ａとされている。外部端子部１５２には、バスバー当接面１５２ａから外方に突出するように、円柱形状の位置決め凸部１５４が設けられている。位置決め凸部１５４は、バスバー１１０の位置決めを容易に行うために設けられるものであり、省略することもできる。バスバー１１０は、バスバー当接面１５２ａに当接された状態で、レーザ溶接される。
【００４４】
負極端子１５１の貫通部１５３は、ガスケット１３０が装着された状態で、電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈに挿通される。外部端子部１５２の円環状端面は、後述するガスケット１３０の鍔部１３０ｂに当接される面であり、この円環状端面には、図６に示すように円環状の第１突起１５２ｂおよび第２突起１５２ｃが設けられている。
【００４５】
図５（ａ）に示すように、ガスケット１３０は、円筒状の筒部１３０ａと、筒部１３０ａの上端から外方に延在する円環状の鍔部１３０ｂと、鍔部１３０ｂの外縁から上方に立ち上がる円筒状の覆い部１３０ｃとを有している。
【００４６】
正極端子１４１の円筒状の突部１４５は、正極集電体１８０の端子接続部１８１に形成された貫通孔１８４に挿通される。外部端子部１４２の下端面と電池蓋１０２の外表面とでガスケット１３０の鍔部１３０ｂが挟まれ、貫通部１４３の下端面が端子接続部１８１に当接された状態で、円筒状の突部１４５の先端が正極集電体１８０の端子接続部１８１にかしめられる。
【００４７】
その結果、図５（ａ）に示すように、正極集電体１８０の端子接続部１８１はカシメ部１４５ｓと貫通部１４３の下端面によって挟持され、絶縁部材１６０、電池蓋１０２およびガスケット１３０の鍔部１３０ｂは端子接続部１８１と外部端子部１４２の下端面とによって挟持されている。カシメ部１４５ｓと端子接続部１８１とは、かしめ固定された後、レーザによりスポット溶接される。
【００４８】
同様に、負極端子１５１の円筒状の突部１５５は、負極集電体１９０の端子接続部１９１に形成された貫通孔１９４に挿通される。外部端子部１５２の下端面と電池蓋１０２の外表面とでガスケット１３０の鍔部１３０ｂが挟まれ、貫通部１５３の下端面が端子接続部１９１に当接された状態で、円筒状の突部１５５の先端が負極集電体１９０の端子接続部１９１にかしめられる。
【００４９】
その結果、図５（ａ）に示すように、負極集電体１９０の端子接続部１９１はカシメ部１５５ｓと貫通部１５３の下端面によって挟持され、絶縁部材１６０、電池蓋１０２およびガスケット１３０の鍔部１３０ｂは端子接続部１９１と外部端子部１５２の下端面とによって挟持されている。カシメ部１５５ｓと端子接続部１９１とは、かしめ固定された後、レーザによりスポット溶接される。
【００５０】
このように、正極端子１４１は、正極集電体１８０の端子接続部１８１にカシメおよび溶接により固着され、負極端子１５１は、負極集電体１９０の端子接続部１９１にカシメおよび溶接により固着されている。これにより、正極集電体１８０と正極端子１４１とが電気的に接続され、負極集電体１９０と負極端子１５１とが電気的に接続される。
【００５１】
図５（ａ）に示すように、ガスケット１３０の筒部１３０ａは、正負極端子１４１，１５１の貫通部１４３，１５３のそれぞれと、電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈとの間に介在するように配置されている。ガスケット１３０の鍔部１３０ｂは、第１突起１４２ｂ，１５２ｂおよび第２突起１４２ｃ，１５２ｃに押圧され、所定量圧縮された状態で、電池蓋１０２の外表面と正負極端子１４１，１５１の外部端子部１４２，１５２の円環状端面との間に介在するように配置されている。
【００５２】
これにより、正負極端子１４１，１５１のそれぞれと電池蓋１０２との間が封止され、電池容器の気密性が確保されている。ガスケット１３０は上記したように絶縁性を有しているため、正負極端子１４１，１５１のそれぞれと電池蓋１０２とは電気的に絶縁されている。
【００５３】
円環状の第１突起１４２ｂ，１５２ｂおよび第２突起１４２ｃ，１５２ｃにより、ガスケット１３０の鍔部１３０ｂの全周に亘って、鍔部１３０ｂを圧縮しているため、圧縮量に偏りがあっても、ガスケット１３０の鍔部１３０ｂと第１突起１４２ｂ，１５２ｂおよび第２突起１４２ｃ，１５２ｃとの接触を全周に亘って維持して、電池容器の気密性の安定度を確保できる。
【００５４】
図５（ｂ）に示すように、正負極端子１４１，１５１の外部端子部１４２，１５２のそれぞれは、電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈから外方に向かって突出している。ガスケット１３０の覆い部１３０ｃは、外部端子部１４２，１５２のそれぞれの電池蓋側外周面を覆うように、外部端子部１４２，１５２に密着している。図５（ｂ）に示すように覆い部１３０ｃの先端は、バスバー当接面１４２ａ，１５２ａよりも電池蓋１０２側に位置している。
【００５５】
ガスケット１３０の覆い部１３０ｃの先端から電池蓋１０２の外表面までの設計寸法Ｌ１１は、正負極端子１４１，１５１と電池蓋１０２との間の導通を防止するための沿面距離から得られる最小寸法Ｌ１２と、バスバー１１０と外部端子部１４２，１５２との間に形成される溶接金属とガスケット１３０との間の最短距離から得られる離間寸法Ｌ１３とを考慮して決定される。
【００５６】
覆い部１３０ｃの先端から電池蓋１０２の外表面までの最小寸法Ｌ１２は、絶縁性を確保すること、すなわち正負極端子１４１，１５１と電池容器との間の導通を防止するための沿面距離を観点に決定される。たとえば、最小寸法Ｌ１２は、ＤＩＮ規格などの各種安全規格に示される電圧と沿面距離との関係値を参考に決定することができる。本実施の形態では、単電池の直流電圧を５Ｖとし、規格資料（ＤＩＮ ＶＤＥ ０１１０ｂ：１９７２−０２）より沿面距離を求めた。沿面距離は、規格表の最低直流電圧を１５Ｖ、用途を絶縁グループＤとして、２．３ｍｍが参考値として得られる。最小寸法Ｌ１２は、参考値として得られた沿面距離を考慮して決定される。
【００５７】
覆い部１３０ｃの先端は、バスバー１１０を溶接するときの入熱によりガスケット１３０が熱変形しないように、所定距離だけバスバー当接面１４２ａ，１５２ａから離間させる。外部端子部１４２，１５２の頂面であるバスバー当接面１４２ａ，１５２ａからガスケット１３０の覆い部１３０ｃの先端までの離間寸法Ｌ１３は、バスバー１１０を正負極端子１４１，１５１の外部端子部１４２，１５２にレーザ溶接するときの入熱からガスケット１３０を保護することを観点に決定される。
【００５８】
離間寸法Ｌ１３は、正負極端子１４１，１５１の大きさ、バスバー１１０の材質、バスバー１１０の厚み、溶接速度、溶接エネルギー、溶接面積、溶接位置、および、ガスケット１３０の材質（耐熱性）等を考慮して決定することができる。本実施の形態では、レーザ溶接により形成される溶接金属と、ガスケット１３０の覆い部１３０ｃとの間の最短距離を考慮して離間寸法Ｌ１３を決定した。
【００５９】
図７（ａ）はバスバー１１０の溶接位置を示す平面模式図である。図７（ｂ）は組電池を構成する単電池の正極端子１４１とバスバー１１０との接続構造を示す概念図であり、図７（ａ）のＢ−Ｂ線切断断面を模式的に示している。なお、図７（ｂ）では正極側の接続構造を示しているが、負極側も同様の構成であるため、便宜上、かっこ書きで負極側の構成要素の参照番号を付しており、負極側については、図７（ａ）のＣ−Ｃ線切断面を模式的に示している。
【００６０】
図７（ａ）および図７（ｂ）を参照して、バスバー１１０の溶接位置、ならびに、溶接金属とガスケット１３０との間の最短距離Ｌ１０を説明する。図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、正負極端子１４１，１５１の位置決め凸部１４４，１５４と、バスバー１１０の位置決め孔１１０ｈ１，１１０ｈ２の内周面とは突き合わせ溶接されている。レーザは、バスバー１１０の表面に垂直に、上方からバスバー１１０に照射される。
【００６１】
図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、正極側では、正極端子１４１の位置決め凸部１４４の先端側からレーザが照射され、位置決め凸部１４４の全周に亘ってレーザ溶接され、溶接金属ｗ１１が形成される。負極側では、負極端子１５１の位置決め凸部１５４の先端側からレーザが照射され、位置決め凸部１５４の周の一部においてレーザ溶接され、溶接金属ｗ１２が形成される。なお、溶接金属ｗ１１，ｗ１２の溶け込み深さｈ１は、外部端子部１４２，１５２のバスバー当接面１４２ａ，１５２ａまでは達していない。
【００６２】
図７（ｂ）に示す溶接金属ｗ１１，ｗ１２とガスケット１３０との間の最短距離Ｌ１０は、２ｍｍ以上とすることが望ましい。離間寸法Ｌ１３は、最短距離Ｌ１０が２ｍｍ以上となるように考慮して決定される。離間寸法Ｌ１３が得られると、電池蓋１０２の外表面からバスバー当接面１４２ａ，１５２ａまでの寸法Ｌ１４から離間寸法Ｌ１３を差し引くことで、覆い部１３０ｃの先端から電池蓋１０２までの最大寸法Ｌ１５が決定される（Ｌ１５＝Ｌ１４−Ｌ１３）。
【００６３】
以上のとおり、正負極端子１４１，１５１と電池容器との間の導通を防止するための沿面距離を考慮して最小寸法Ｌ１２が決定され、バスバー１１０を外部端子部１４２，１５２に溶接するときの入熱を考慮して最大寸法Ｌ１５が決定される。最小寸法Ｌ１２と、最大寸法Ｌ１５とが決定されると、最小寸法Ｌ１２以上、かつ、最大寸法Ｌ１５以下となるように、ガスケット１３０の覆い部１３０ｃの先端から電池蓋１０２の外表面までの設計寸法Ｌ１１が決定される（Ｌ１２≦Ｌ１１≦Ｌ１５）。
【００６４】
上述した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
電池蓋１０２の貫通孔１０２ｈから外方に向かって突出する正負極端子１４１，１５１の外部端子部１４２，１５２のそれぞれの外周面を密着して覆う覆い部１３０ｃをガスケット１３０に設けた。覆い部１３０ｃの先端から電池蓋１０２までの寸法は、正負極端子１４１，１５１と電池蓋１０２との間の導通を防止するための沿面距離と、バスバー１１０を外部端子部１４２，１５２に溶接するときの入熱とを考慮して決定し、覆い部１３０ｃの先端が、外部端子部１４２，１５２のバスバー当接面１４２ａ，１５２ａよりも電池蓋１０２側に位置するようにガスケット１３０を形成した。これにより、結露等により電池蓋１０２に水滴が付着しても正負極端子１４１，１５１と電池蓋１０２との絶縁性を確保することができるとともに、バスバー１１０を溶接するときの入熱に起因したガスケット１３０の熱変形を防止できる。
【００６５】
これに対して、特許文献１に記載の従来技術では、円盤形状の外部端子部に、外部端子部を密着して覆う覆い部がガスケットに設けられていない。したがって、従来技術では、電池と外気との間で温度差が生じる使用環境において、外気に含まれる水蒸気が電池容器において結露して水滴となり、結露水により端子と電池容器との間が導通されて、電池容器を介して正負極端子間で短絡が生じるおそれがある。
【００６６】
なお、ガス排出弁１０３から噴出したガスや電解液のガス排出経路上に正負極端子１４１，１５１がある場合には、ガス排出弁１０３から噴出した電解液が、ガス排出経路上の他の単電池の電池容器に付着することもあるが、本実施の形態によれば、正負極端子１４１，１５１と電池容器との間の導通が覆い部１３０ｃにより防止されるため、ガス排出弁１０３の開裂時にも正負極端子１４１，１５１と電池蓋１０２との絶縁性を確保することができる。
【００６７】
―第２の実施の形態―
図８および図９を参照して第２の実施の形態に係る二次電池（単電池）および組電池について説明する。図８は本発明の第２の実施の形態に係る組電池の斜視図である。図９は、組電池を構成する単電池の正極端子２４１とバスバー２１０との接続構造を示す概念図であり、図８のＩＸ−ＩＸ線切断断面を模式的に示している。図９では正極側の接続構造を示しているが、負極側も同様の構成であるため、便宜上、かっこ書きで負極側の構成要素の参照番号も付している。図中、第１の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、相違点を主に説明する。
【００６８】
第２の実施の形態では、正負極端子２４１，２５１の外部端子部２４２，２５２の形状、ならびに、外部端子部２４２，２５２の外周面を覆うガスケット２３０の覆い部２３０ｃの形状および鍔部２３０ｂの形状が第１実施形態と異なるが、その他の構成は第１実施形態と同一である。なお、第２の実施の形態では、外部端子部２４２，２５２に位置決め凸部が設けられておらず、バスバー２１０には位置決め孔が設けられていない。
【００６９】
図８に示すように、第２の実施の形態に係る組電池を構成する各単電池２００Ａ〜２００Ｃの正負極端子２４１，２５１のそれぞれには矩形柱形状の外部端子部２４２，２５２が設けられている。外部端子部２４２，２５２は、バスバー２１０が溶接される部分であって、その頂面はバスバー２１０の下面が当接されるバスバー当接面２４２ａ，２５２ａとされている。
【００７０】
図９に示すように、外部端子部２４２，２５２の下端からは、第１の実施の形態と同様に、円柱形状の貫通部１４３，１５３が突設され、貫通部１４３，１５３の下端からは円筒状の突部１４５，１５５が突設されている。正負極端子２４１，２５１のそれぞれは、貫通部１４３，１５３の外径寸法が外部端子部２４２，２５２の外形寸法（幅寸法および長さ寸法）よりも小さく、突部１４５，１５５の外径寸法が貫通部１４３，１５３の外径寸法よりも小さくなるように形成されている。正負極端子２４１，２５１のそれぞれは、突部１４５，１５５が端子接続部１８１，１９１にかしめられることで正負極集電体１８０，１９０のそれぞれに固着されている（不図示）。
【００７１】
ガスケット２３０の鍔部２３０ｂは、外形が平面視矩形状の環状に形成され、円筒状の筒部１３０ａの上端から外方に延在し、外部端子部２４２，２５２の下端面と電池蓋１０２との間に配置されている。ガスケット２３０の覆い部２３０ｃは、鍔部２３０ｂの外縁から立ち上がる矩形筒状に形成され、外部端子部２４２，２５２の外周面を密着して覆っている。
【００７２】
図８に示すように、バスバー２１０と正負極端子２４１，２５１とは、レーザがバスバー２１０の表面に垂直に上方から照射されることで、レーザにより重ね貫通溶接される。正極端子２４１にバスバー２１０が溶接されると、平面視で相互に平行な一対の溶接金属ｗ２１が形成される。同様に、負極端子２５１にバスバー２１０が溶接されると、平面視で相互に平行な一対の溶接金属ｗ２２が形成される。
【００７３】
図９に示すように、溶接金属ｗ２１，ｗ２２は、中央部でバスバー当接面２４２ａ，２５２ａまで達し、溶接金属ｗ２１，ｗ２２が正負極端子２４１，２５１とバスバー２１０との間の導通経路を形成している。溶接金属ｗ２１，ｗ２２の溶け込み深さは、正負極端子２４１，２５１の中心に向かうにしたがって深くなっている。
【００７４】
溶接金属ｗ２１，ｗ２２とガスケット２３０との間の最短距離Ｌ２０は、２ｍｍ以上とすることが望ましい。外部端子部２４２，２５２の頂面であるバスバー当接面２４２ａ，２５２ａからガスケット２３０の覆い部２３０ｃの先端までの離間寸法Ｌ２３は、最短距離Ｌ２０が２ｍｍ以上となるように考慮して決定される。離間寸法Ｌ２３が得られると、電池蓋１０２の外表面からバスバー当接面２４２ａ，２５２ａまでの寸法Ｌ２４から離間寸法Ｌ２３を差し引くことで、覆い部２３０ｃの先端から電池蓋１０２までの最大寸法Ｌ２５が決定される（Ｌ２５＝Ｌ２４−Ｌ２３）。
【００７５】
覆い部２３０ｃの先端から電池蓋１０２の外表面までの最小寸法Ｌ２２は、第１の実施の形態と同様に、正負極端子２４１，２５１と電池容器との間の導通を防止するための沿面距離を考慮して決定される。
【００７６】
以上のとおり、正負極端子２４１，２５１と電池容器との間の導通を防止するための沿面距離を考慮して最小寸法Ｌ２２が決定され、バスバー２１０を外部端子部２４２，２５２に溶接するときの入熱を考慮して最大寸法Ｌ２５が決定される。最小寸法Ｌ２２と、最大寸法Ｌ２５とが決定されると、最小寸法Ｌ２２以上、かつ、最大寸法Ｌ２５以下となるように、ガスケット２３０の覆い部２３０ｃの先端から電池蓋１０２の外表面までの設計寸法Ｌ２１が決定される（Ｌ２２≦Ｌ２１≦Ｌ２５）。
【００７７】
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、結露等により電池蓋１０２に水滴が付着しても正負極端子２４１，２５１と電池蓋１０２との絶縁性を確保することができるとともに、バスバー２１０を溶接するときの入熱に起因したガスケット２３０の熱変形を防止できる。
【００７８】
さらに、第２の実施の形態では、外部端子部２４２，２５２が矩形柱形状に形成され、バスバー当接面２４２ａ，２５２ａが平面視矩形状に形成されている。したがって、第２の実施の形態では、第１の実施の形態に比べて、バスバー２１０とバスバー当接面２４２ａ，２５２ａとの接触面積が大きく、導通経路となる溶接金属の形成領域を第１の実施の形態よりも広く確保することができるため、正負極端子２４１，２５１のそれぞれとバスバー２１０との間の電気抵抗を低くすることができる。
【００７９】
なお、次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
［変形例］
【００８０】
（１）第１の実施の形態では、位置決め凸部１４４，１５４を設けて、位置決め凸部１４４，１５４の外周面と、バスバー１１０の位置決め孔１１０ｈ１，１１０ｈ２の内周面とをレーザにより突合せ溶接し、第２の実施の形態では、レーザによりバスバー２１０と外部端子部２４２，２５２とを重ね貫通溶接したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図１０に示すように、側方からレーザを照射して、バスバー３１０の下面と外部端子部３４２，３５２のバスバー当接面３４２ａ，３５２ａとをレーザにより突き合わせ溶接してもよい。図１０は、本発明の変形例に係る組電池を構成する単電池の正極端子３４１とバスバー３１０との接続構造を示す概念図である。図１０では、正極側の接続構造を示しているが、負極側も同様の構成であるため、便宜上、かっこ書きで負極側の構成要素の参照番号を付している。
【００８１】
図１０に示すように、溶接金属ｗ３１，ｗ３２は、バスバー当接面３４２ａ，３５２ａに沿って形成される。溶接金属ｗ３１，ｗ３２とガスケット１３０との間の最短距離Ｌ３０は、２ｍｍ以上とすることが望ましい。外部端子部３４２，３５２の頂面であるバスバー当接面３４２ａ，３５２ａからガスケット１３０の覆い部１３０ｃの先端までの離間寸法Ｌ３３は、最短距離Ｌ３０が２ｍｍ以上となるように決定される。離間寸法Ｌ３３が得られると、電池蓋１０２の外表面からバスバー当接面３４２ａ，３５２ａまでの寸法Ｌ３４から離間寸法Ｌ３３を差し引くことで、覆い部３３０ｃの先端から電池蓋１０２までの最大寸法Ｌ３５が決定される（Ｌ３５＝Ｌ３４−Ｌ３３）。
【００８２】
覆い部１３０ｃの先端から電池蓋１０２の外表面までの最小寸法Ｌ３２は、第１の実施の形態と同様に、正負極端子３４１，３５１と電池容器との間の導通を防止するための沿面距離を考慮して決定される。ガスケット３３０の覆い部３３０ｃの先端から電池蓋１０２の外表面までの設計寸法Ｌ３１は、最小寸法Ｌ３２以上、かつ、最大寸法Ｌ３５以下となるように決定される（Ｌ３２≦Ｌ３１≦Ｌ３５）。
【００８３】
（２）第１の実施の形態では、バスバー当接面１４２ａ，１５２ａから外方に突出するように位置決め凸部１４４，１５４を設けたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図１０に示すように、バスバー当接面３４２ａ，３５２ａから電池蓋１０２側に向かって窪むように平面視円形状の位置決め凹部３４４，３５４を設けてもよい。この場合、バスバー３１０には、正負極端子３４１，３５１の位置決め凹部３４４，３５４に挿入される位置決め凸部３１０ｃが形成される。
【００８４】
（３）位置決め凸部１４４，１５４および位置決め凹部３４４，３５４の形状は、平面視円形状である場合に限定されない。
【００８５】
（４）正負極端子１４１，１５１のそれぞれに位置決め凸部１４４，１５４を形成したが、正負極端子１４１，１５１のいずれか一方のみに位置決め凸部を設けてもよい。正負極端子３４１，３５１のそれぞれに位置決め凹部３４４，３５４を形成したが、正負極端子３４１，３５１のいずれか一方のみに位置決め凹部を設けてもよい。正負極端子の一方に位置決め凸部を設け、他方に位置決め凹部を設けてもよい。
【００８６】
（５）リチウムイオン単電池を二次電池の一例として説明したが、ニッケル水素電池などその他の二次電池にも本発明を適用できる。
【００８７】
（６）正極端子１４１，２４１，３４１、正極集電体１８０および正極箔１７１の材質は、アルミニウム合金に限定されることなく、アルミニウムとしてもよい。負極端子１５１，２５１，３５１、負極集電体１９０および負極箔１７２の材質は、銅合金に限定されることなく、銅としてもよい。
【００８８】
（７）上記した実施の形態では、ハイブリッド電気自動車や純粋な電気自動車に搭載される組電池について説明したが本発明はこれに限定されない。他の電動車両、たとえばハイブリッド電車などの鉄道車両、バスなどの乗合自動車、トラックなどの貨物自動車、バッテリ式フォークリフトトラックなどの産業車両などの蓄電装置に利用可能な組電池に本発明を適用してもよい。
【００８９】
（８）上記した実施の形態では、バスバー１１０，２１０，３１０と正負極端子１４１，１５１，２４１，２５１，３４１，３５１とをレーザ溶接により接続したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、電子ビーム溶接により、バスバー１１０，２１０，３１０と正負極端子１４１，１５１，２４１，２５１，３４１，３５１とを接続してもよい。
【００９０】
本発明は、上記した実施の形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１００Ａ〜１００Ｃ 単電池、１０１ 電池缶、１０２ 電池蓋、１０２ｈ 貫通孔、１０３ ガス排出弁、１１０ バスバー、１３０ ガスケット、１３０ａ 筒部、１３０ｂ 鍔部、１３０ｃ 覆い部、１４１ 正極端子、１４２ 外部端子部、１４２ａ バスバー当接面、１４３ 貫通部、１４５ 突部、１４５ｓ カシメ部、１５１ 負極端子、１５２ 外部端子部、１５２ａ バスバー当接面、１５３ 貫通部、１５５ 突部、１５５ｓ カシメ部、１６０ 絶縁部材、１６１ ベース部、１６１ｈ 貫通孔、１７０ 捲回電極群、１７３ セパレータ、１７４ 正極電極、１７５ 負極電極、１８０ 正極集電体、１８１ 端子接続部、１８３ 接合部、１９０ 負極集電体、１９１ 端子接続部、１９３ 接合部、２００Ａ〜２００Ｃ 単電池、２１０ バスバー、２３０ ガスケット、２３０ｂ 鍔部、２３０ｃ 覆い部、２４１ 正極端子、２４２ 外部端子部、２４２ａ バスバー当接面、２５１ 負極端子、２５２ 外部端子部、２５２ａ バスバー当接面、３１０ バスバー、３３０ ガスケット、３３０ｃ 覆い部、３４１ 正極端子、３４２ 外部端子部、３４２ａ バスバー当接面、３５１ 負極端子、３５２ 外部端子部、３５２ａ バスバー当接面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極電極および負極電極をセパレータを介在させて捲回した捲回電極群と、
前記捲回電極群を収容する電池缶と前記電池缶を封止する電池蓋とから構成される電池容器と、
前記正負極電極のそれぞれに電気的に接続され、前記電池蓋に設けられた一対の貫通孔のそれぞれに取り付けられた正極端子および負極端子と、
前記正極端子および前記負極端子のそれぞれと前記貫通孔との間に介在されて、前記正極端子および前記負極端子のそれぞれと前記電池蓋とを絶縁する絶縁シール部材とを備え、
前記正負極端子のそれぞれには、単電池同士を電気的に接続するためのバスバーが溶接されるバスバー溶接部が設けられ、
前記絶縁シール部材は、前記電池蓋の貫通孔から外方に向かって突出する前記正負極端子のそれぞれの外周面を密着して覆う覆い部を有し、
前記覆い部の先端は、前記バスバー溶接部の頂面よりも電池蓋側に位置していることを特徴とする単電池。
【請求項２】
請求項１に記載の単電池において、
前記覆い部の先端から前記電池蓋までの寸法は、前記正負極端子と前記電池容器との間の導通を防止するための沿面距離と、前記バスバーを前記バスバー溶接部に溶接するときの入熱とを考慮して決定されることを特徴とする単電池。
【請求項３】
請求項１または２に記載の単電池において、
前記正負極端子のそれぞれは、円柱形状の前記バスバー溶接部の一端から前記電池蓋側に向かって突設されて前記電池蓋の貫通孔を貫通する円柱形状の貫通部を備え、
前記正負極端子のそれぞれは、前記貫通部の外径寸法が前記バスバー溶接部の外径寸法よりも小さくなるように形成され、
前記絶縁シール部材は、前記貫通部と前記電池蓋の貫通孔との間に配置される円筒状の筒部と、前記筒部の一端から外方に延在し、前記バスバー溶接部の一端面と前記電池蓋との間に配置される円環状の鍔部とを有し、
前記覆い部は、前記鍔部の外縁から立ち上がる円筒状に形成されていることを特徴とする単電池。
【請求項４】
請求項１または２に記載の単電池において、
前記正負極端子のそれぞれは、矩形柱形状の前記バスバー溶接部の一端から前記電池蓋側に向かって突設されて前記電池蓋の貫通孔を貫通する円柱形状の貫通部を備え、
前記正負極端子のそれぞれは、前記貫通部の外径寸法が前記バスバー溶接部の外形寸法よりも小さくなるように形成され、
前記絶縁シール部材は、前記貫通部と前記電池蓋の貫通孔との間に配置される円筒状の筒部と、前記筒部の一端から外方に延在し、前記バスバー溶接部の一端面と前記電池蓋との間に配置される環状の鍔部とを有し、
前記覆い部は、前記鍔部の外縁から立ち上がる矩形筒状に形成されていることを特徴とする単電池。
【請求項５】
請求項３または４に記載の単電池において、
前記正極電極に接続される電極接続部と、前記正極端子に固着される端子接続部とを有する正極集電体と、
前記負極電極に接続される電極接続部と、前記負極端子に固着される端子接続部とを有する負極集電体と、
前記正負極集電体の端子接続部のそれぞれと前記電池蓋との間に介在されて、前記正負極集電体のそれぞれと前記電池蓋とを絶縁する絶縁部材とを備え、
前記正負極端子のそれぞれは、前記貫通部の一端から前記捲回電極群側に向かって突設された円筒状の突部とを備え、
前記正負極端子のそれぞれは、前記突部が前記端子接続部にかしめられることで、前記正負極集電体のそれぞれに固着されていることを特徴とする単電池。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の単電池を複数備え、前記複数の単電池同士がバスバーにより電気的に接続された組電池であって、
前記覆い部の先端から前記電池蓋までの寸法は、前記バスバーと前記正負極端子との間に形成される溶接金属と、前記覆い部との間の最短距離を考慮して決定されることを特徴とする組電池。
【請求項１】
正極電極および負極電極をセパレータを介在させて捲回した捲回電極群と、
前記捲回電極群を収容する電池缶と前記電池缶を封止する電池蓋とから構成される電池容器と、
前記正負極電極のそれぞれに電気的に接続され、前記電池蓋に設けられた一対の貫通孔のそれぞれに取り付けられた正極端子および負極端子と、
前記正極端子および前記負極端子のそれぞれと前記貫通孔との間に介在されて、前記正極端子および前記負極端子のそれぞれと前記電池蓋とを絶縁する絶縁シール部材とを備え、
前記正負極端子のそれぞれには、単電池同士を電気的に接続するためのバスバーが溶接されるバスバー溶接部が設けられ、
前記絶縁シール部材は、前記電池蓋の貫通孔から外方に向かって突出する前記正負極端子のそれぞれの外周面を密着して覆う覆い部を有し、
前記覆い部の先端は、前記バスバー溶接部の頂面よりも電池蓋側に位置していることを特徴とする単電池。
【請求項２】
請求項１に記載の単電池において、
前記覆い部の先端から前記電池蓋までの寸法は、前記正負極端子と前記電池容器との間の導通を防止するための沿面距離と、前記バスバーを前記バスバー溶接部に溶接するときの入熱とを考慮して決定されることを特徴とする単電池。
【請求項３】
請求項１または２に記載の単電池において、
前記正負極端子のそれぞれは、円柱形状の前記バスバー溶接部の一端から前記電池蓋側に向かって突設されて前記電池蓋の貫通孔を貫通する円柱形状の貫通部を備え、
前記正負極端子のそれぞれは、前記貫通部の外径寸法が前記バスバー溶接部の外径寸法よりも小さくなるように形成され、
前記絶縁シール部材は、前記貫通部と前記電池蓋の貫通孔との間に配置される円筒状の筒部と、前記筒部の一端から外方に延在し、前記バスバー溶接部の一端面と前記電池蓋との間に配置される円環状の鍔部とを有し、
前記覆い部は、前記鍔部の外縁から立ち上がる円筒状に形成されていることを特徴とする単電池。
【請求項４】
請求項１または２に記載の単電池において、
前記正負極端子のそれぞれは、矩形柱形状の前記バスバー溶接部の一端から前記電池蓋側に向かって突設されて前記電池蓋の貫通孔を貫通する円柱形状の貫通部を備え、
前記正負極端子のそれぞれは、前記貫通部の外径寸法が前記バスバー溶接部の外形寸法よりも小さくなるように形成され、
前記絶縁シール部材は、前記貫通部と前記電池蓋の貫通孔との間に配置される円筒状の筒部と、前記筒部の一端から外方に延在し、前記バスバー溶接部の一端面と前記電池蓋との間に配置される環状の鍔部とを有し、
前記覆い部は、前記鍔部の外縁から立ち上がる矩形筒状に形成されていることを特徴とする単電池。
【請求項５】
請求項３または４に記載の単電池において、
前記正極電極に接続される電極接続部と、前記正極端子に固着される端子接続部とを有する正極集電体と、
前記負極電極に接続される電極接続部と、前記負極端子に固着される端子接続部とを有する負極集電体と、
前記正負極集電体の端子接続部のそれぞれと前記電池蓋との間に介在されて、前記正負極集電体のそれぞれと前記電池蓋とを絶縁する絶縁部材とを備え、
前記正負極端子のそれぞれは、前記貫通部の一端から前記捲回電極群側に向かって突設された円筒状の突部とを備え、
前記正負極端子のそれぞれは、前記突部が前記端子接続部にかしめられることで、前記正負極集電体のそれぞれに固着されていることを特徴とする単電池。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の単電池を複数備え、前記複数の単電池同士がバスバーにより電気的に接続された組電池であって、
前記覆い部の先端から前記電池蓋までの寸法は、前記バスバーと前記正負極端子との間に形成される溶接金属と、前記覆い部との間の最短距離を考慮して決定されることを特徴とする組電池。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−９３２８７（Ｐ２０１３−９３２８７Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３６１３５（Ｐ２０１１−２３６１３５）
【出願日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【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５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【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）】
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