JP2018037223A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】導電部材とケースの壁部との間の隙間を好適に確保可能とすること。【解決手段】負極導電部材６０は、電流遮断部８０に接合されている遮断接合部６２と、遮断接合部６２よりもケース１１の蓋１３寄りに配置される負極タブ接合部６１と、遮断接合部６２と負極タブ接合部６１とを繋ぐ負極湾曲部６３とを備えている。正極導電部材４０は、正極端子１５に接合されている端子接合部４２と、端子接合部４２よりも電極組立体１４の端面１４ａ寄りに配置される正極タブ接合部４１と、端子接合部４２と正極タブ接合部４１とを繋ぐ正極湾曲部４３とを備えている。二次電池１０では、ケース１１の蓋１３の内面１３ａ及び電極組立体１４の端面１４ａの対向方向Ｚにおいて、正極溶接片５６の下面５６ｃが負極頭部７１の下面７１ｂよりも蓋１３寄りに配置されている。端子接合部４２は遮断接合部６２よりも蓋１３寄りに配置されている。【選択図】図６

Description

本発明は、蓄電装置に関するものである。

蓄電装置としての二次電池は、例えば第１電極及び第２電極がセパレータを介して交互に積層された電極組立体と、電極組立体が収容されているケースとを備えているものが知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１には、第１電極の端部に存在する第１タブとケースに存在する第１端子とを電気的に接続する第１導電部材と、第２電極の端部に存在する第２タブとケースに存在する第２端子とを電気的に接続する第２導電部材とを有する二次電池が記載されている。また、特許文献１に記載の二次電池では、第１導電部材に流れる電流を遮断する電流遮断部が第１端子に接合されており、電流遮断部と各タブとがケース内に配置されており、各端子の一部がケース内に突出している。

そして、特許文献１に記載の二次電池では、電流遮断部と第１タブとが電極組立体の幅方向に並ぶようにそれぞれ配設されている。また、電極組立体に向けて突出している第２端子の一部と第２タブとが電極組立体の幅方向に並ぶようにそれぞれ配置されている。このため、特許文献１に記載の二次電池では、例えば各タブが、電流遮断部及び第２端子よりも電極組立体寄りに配置されている場合と比較して、これら各種部品が配置されるスペースを小さくすることができる。これにより、各タブや電流遮断部等といった各種部品の設置スペースの削減を図ることができる。

特開２０１５−１９５１５７号公報

ところで、第２電極よりも第１電極の方が大きく形成される場合がある。この場合、第１電極と第２端子との短絡を抑制するために、第１タブ及び第２タブが存在する電極組立体の端面と対向する第２端子の端面を、電極組立体の端面と対向する第１端子の端面よりも、各端子が存在するケースの壁部寄りに配置させることが好ましい。こうして各端子を配置させると、第２導電部材における第２端子に接合されている端子接合部が、第１導電部材における電流遮断部に接合されている遮断接合部よりも、各端子が存在するケースの壁部寄りに配置されることとなる。

なお、二次電池の製造方法の１つとして、電極組立体の壁部と各端子とを一体化させ、且つ各端子と各導電部材とを一体化させたユニットを予め作り、そのユニットと電極組立体とを一体化させて二次電池を製造する方法が挙げられる。このような製造方法を採用する場合、各導電部材と各タブとをレーザ溶接する際に、各導電部材とケースの壁部との間に溶接治具を挿入する必要がある。このため、各導電部材とケースの壁部との間では、ケースの壁部の内面及び電極組立体の端面の対向方向において、ある程度の大きさの隙間を確保する必要がある。しかしながら、上記のような第２導電部材における端子接合部がケースの壁部寄りに配置された二次電池において、仮に平板状の第２導電部材を採用するようにすると、上記対向方向において、第２導電部材とケースの壁部との間の隙間が小さくなる。このように隙間が小さい場合では、各導電部材とケースの壁部との間において、溶接治具を挿入するのに十分なほどの隙間を確保できないおそれがある。また、上記対向方向において、第２導電部材とケースの壁部との間の隙間を確保しようとしてケースを大型化することは、二次電池の大型化の観点から好ましくない。

本発明の目的は、導電部材とケースの壁部との間の隙間を好適に確保可能な蓄電装置を提供することである。

上記目的を達成するための蓄電装置は、電極としての第１電極及び第２電極がセパレータを介して交互に積層された電極組立体と、前記電極組立体が収容されているケースと、前記ケースの壁部から外部に露出しているものであって、一部が前記電極組立体に向けて突出している第１端子及び第２端子と、を備え、前記第１電極は、該第１電極の端部から突出した形状の第１タブを有し、前記第２電極は、該第２電極の端部から突出した形状の第２タブを有し、前記電極組立体における前記第１タブ及び前記第２タブが存在する端面と、前記第１端子及び前記第２端子が存在する前記壁部の内面とが対向しており、前記第１端子と前記電極組立体との間に配置され、前記第１端子に接合されている電流遮断部と、前記電流遮断部と前記第１タブとに接合されている第１導電部材と、前記第２タブと前記第２端子とに接合されている第２導電部材と、を備え、前記第１導電部材は、前記電流遮断部に接合されている遮断接合部と、前記遮断接合部よりも前記壁部寄りに配置される第１タブ接合部であって、前記第１タブに接合されている第１タブ接合部と、前記遮断接合部と前記第１タブ接合部とを繋ぐ第１湾曲部であって、前記電極の積層方向から見てクランク状に湾曲した第１湾曲部と、を備え、前記第２導電部材は、前記第２端子に接合されている端子接合部と、前記第２タブに接合されている第２タブ接合部と、を備え、前記壁部の内面及び前記電極組立体の前記端面の対向方向において前記電極組立体の前記端面と対向する前記第２端子の端面は、前記対向方向において前記電極組立体の前記端面と対向する前記第１端子の端面よりも前記壁部寄りに配置されており、前記端子接合部は前記遮断接合部よりも前記壁部寄りに配置されており、前記第２タブ接合部は前記端子接合部よりも前記電極組立体の前記端面寄りに配置されており、前記端子接合部と前記第２タブ接合部とは前記電極の積層方向から見てクランク状に湾曲した第２湾曲部によって繋がれていることを要旨とする。

上記構成では、上記対向方向において電極組立体の端面と対向する第２端子の端面が、上記対向方向において電極組立体の端面と対向する第１端子の端面よりもケースの壁部寄りに配置されている。このため、第２電極よりも第１電極の方が大きく形成される場合であっても、第１電極と第２端子との短絡を抑制することができる。そして、その上で上記構成によれば、第２導電部材において、第２タブ接合部が端子接合部よりも電極組立体の端面寄りに配置されており、端子接合部と第２タブ接合部とが電極の積層方向から見てクランク状に湾曲した第２湾曲部によって繋がれている。このため、第２導電部材における端子接合部をケースの壁部寄りに配置させるようにしても、平板状の第２導電部材を採用する場合と比較して、上記対向方向における第２導電部材とケースの壁部との間の隙間が大きくなる。したがって、各導電部材とケースの壁部との間において、溶接治具を挿入するための隙間を好適に確保することができる。

また、前記第１タブ接合部としては、前記第１タブに接合されている第１タブ接合面、及び、前記壁部の内面と対向する第１対向面を有しているものを採用可能である。前記第２タブ接合部としては、前記第２タブに接合されている第２タブ接合面、及び、前記壁部の内面と対向する第２対向面を有しているものを採用可能である。こうした構成を備える蓄電装置においては、前記電極の積層方向と、前記対向方向との双方に直交する方向を前記電極組立体の幅方向とすると、前記第１対向面と前記第２対向面が、前記電極組立体の積層方向から見て前記電極組立体の幅方向に延びる同一平面上に位置しており、前記第１対向面及び前記第２対向面と前記壁部の内面との間に介在するものであって絶縁性を有する絶縁カバーを備えていることが好ましい。

上記構成によれば、第１導電部材の第１対向面と第２導電部材の第２対向面が電極組立体の幅方向に延びる同一平面上に位置しているため、上記対向方向において、第１対向面とケースの壁部の内面との隙間の大きさと第２対向面とケースの壁部の内面との隙間の大きさとが同じになる。このため、第１対向面とケースの壁部の内面との間と第２対向面とケースの壁部の内面との間とで厚みの異なる別々の絶縁カバーを配置したり、絶縁カバーの形状を位置に応じて厚みが異なるような形状としたりする必要がない。したがって、導電部材とケースの壁部との間に絶縁カバーを好適に配置することができる。

また、前記第１対向面と前記壁部の内面との間と、前記第２対向面と前記壁部の内面との間とで、共通の前記絶縁カバーを介在させることが好ましい。
各タブ接合部の両対向面が面一となっている二次電池において、第１導電部材の第１対向面とケースの壁部の内面との間と、第２導電部材の第２対向面とケースの壁部の内面との間とで、共通の絶縁カバーを介在させる場合では、絶縁カバーのガタつきを抑制できる。第１対向面と絶縁カバーとの間、又は、第２対向面と絶縁カバーとの間にデッドスペースが形成されることを抑制できる。

上記蓄電装置において、前記蓄電装置の好適な例としては、二次電池を挙げることができる。

本発明によれば、導電部材とケースの壁部との間の隙間を好適に確保できる。

二次電池の斜視図。 電極組立体の分解斜視図。 二次電池の分解斜視図。 導電部材及び端子の上面図。 導電部材と端子との接合構造を示す分解斜視図。 図１の６−６線断面図。

以下、蓄電装置の第１実施形態について図１〜図６を用いて説明する。なお、図４については、各タブ３１，３２を１点鎖線にて示し、図６においては各溶接部分Ｐ１，Ｐ２をドットハッチングで示す。

図１に示すように、蓄電装置としての二次電池１０は、直方体形状のケース１１を備えている。ケース１１は、一方に開口した有底筒状のケース本体１２と、ケース本体１２の開口部分を塞ぐ長方形平板状の蓋１３とを備えている。ケース本体１２と蓋１３とは、溶接などによって接合されている。

二次電池１０は、ケース１１に収容されている電極組立体１４及び電解液（図示略）と、電極組立体１４と電力のやり取りを行う正極端子１５及び負極端子１６とを備えている。各端子１５，１６は、ケース１１の蓋１３に位置しており、蓋１３を貫通した状態で配置されている。各端子１５，１６は、蓋１３からケース１１の外部に露出している。蓋１３が、各端子１５，１６が存在するケース１１の壁部に対応する。なお、本実施形態の二次電池１０は、例えばリチウムイオン二次電池である。

図２に示すように、電極組立体１４は、電極としての正極電極２１及び負極電極２２が、電気伝導に係るイオンが通過可能な多孔質膜であるセパレータ２３を介して交互に積層された構造である。各電極２１，２２及びセパレータ２３は、長方形状のシートである。

正極電極２１は、長方形状の正極金属箔（例えばアルミニウム箔）２１ａと、当該正極金属箔２１ａの両面にある正極活物質層２１ｂと、を有する。負極電極２２は、長方形状の負極金属箔（例えば銅箔）２２ａと、当該負極金属箔２２ａの両面にある負極活物質層２２ｂと、を有する。負極電極２２は、正極電極２１よりも大きく形成されている。このため、電極組立体１４を構成している状態においては、正極活物質層２１ｂが負極活物質層２２ｂに覆われている。また、電極組立体１４を構成している状態において、各電極２１，２２はセパレータ２３によって覆われている。

図２に示すように、正極電極２１は、当該正極電極２１の端部２１ｃから突出した形状の正極タブ３１を有する。同様に、負極電極２２は、当該負極電極２２の端部２２ｃから突出した形状の負極タブ３２を有する。各電極２１，２２は、各タブ３１，３２の同一極性同士が列状に配置されるように積層されている。

図３に示すように、各正極タブ３１は、電極２１，２２の積層方向Ｙの一方に寄せて集められ、その集められた状態で他方に折り返されている。同様に、各負極タブ３２は、電極２１，２２の積層方向Ｙの一方に寄せて集められた状態で他方に折り返されている。電極組立体１４は、各タブ３１，３２が存在する端面１４ａと蓋１３の内面１３ａとが対向する状態でケース１１内に収容されている。この場合、端面１４ａと内面１３ａとの間には、所定のスペースＳ１（図６参照）が存在している。

ここで、以降の説明において、電極組立体１４の端面１４ａ及び蓋１３の内面１３ａが対向する方向（端面１４ａと蓋１３の内面１３ａに垂直な線が延びる方向）を対向方向Ｚとし、当該対向方向Ｚ及び電極２１，２２の積層方向Ｙの双方と直交する方向を電極組立体１４の幅方向Ｘとする。

また、説明の便宜上、対向方向Ｚにおける電極組立体１４の端面１４ａから蓋１３の内面１３ａに向かう方向を単に上方と言い、対向方向Ｚにおける蓋１３の内面１３ａから電極組立体１４の端面１４ａに向かう方向を下方と言う。この場合、対向方向Ｚは上下方向とも言える。

図３及び図４に示すように、二次電池１０は、正極タブ３１と正極端子１５とを電気的に接続するのに用いられる正極導電部材４０を備えている。正極導電部材４０は、スペースＳ１内、詳細にはケース１１の蓋１３と電極組立体１４との間に存在し、正極タブ３１及び正極端子１５の双方に接合されている。正極導電部材４０は、一枚の金属板、例えばアルミニウム板で構成されている。

図６に示すように、正極導電部材４０は、正極端子１５に接合されている端子接合部４２と、端子接合部４２よりも電極組立体１４の端面１４ａ寄りに配置されたものであって正極タブ３１に接合されている正極タブ接合部４１とを有している。そして、正極導電部材４０は、正極タブ接合部４１と端子接合部４２とを繋ぎ、電極２１，２２の積層方向Ｙから見てクランク状に湾曲（屈曲）した正極湾曲部４３を有している。正極湾曲部４３は、正極タブ接合部４１と連続した曲がり始めの部分から、端子接合部４２と連続した曲がり終わりの部分までである。正極湾曲部４３は、全体として対向方向Ｚに延びている。

図５及び図６に示すように、正極タブ接合部４１は、正極湾曲部４３から電極組立体１４の幅方向Ｘの、正極端子１５とは反対側に向けて延びた長方形の板状である。また、正極タブ接合部４１は、蓋１３の内面１３ａと対向する正極上面４４と、電極組立体１４の端面１４ａと対向する正極下面４５とを有する。正極上面４４及び正極下面４５は、電極２１，２２の積層方向Ｙ及び電極組立体１４の幅方向Ｘに延びた面であり、正極上面４４は仮想面Ｓ２上にある。正極下面４５は、正極タブ３１と接触している。正極導電部材４０と正極タブ３１とは、正極下面４５と正極タブ３１との接触箇所が溶接（接合）されていることによって、電気的に接続されている。

正極端子１５は、板状の正極頭部５１と、正極頭部５１の上面５１ａから上方に向けて延び、且つ、外周面にねじ溝を有する正極軸部５２とを備えている。図６に示すように、正極軸部５２は、蓋１３に有る貫通孔１３ｂを介してケース１１外に突出している。正極軸部５２は、絶縁性のＯリング５３と、貫通孔１３ｂに嵌合するものであって絶縁性のフランジ付きリング５４とに挿通されている。そして、正極軸部５２には、フランジ付きリング５４の上からナット５５が螺合されており、正極端子１５と蓋１３とはユニット化されている。なお、フランジ付きリング５４は、正極軸部５２と蓋１３の貫通孔１３ｂの周縁部との間、及び、ナット５５と蓋１３との間に介在している。

正極頭部５１は、ケース１１内の空間であるスペースＳ１内に存在し、蓋１３の内面１３ａから電極組立体１４に向けて突出している。正極頭部５１の下面５１ｂには、当該下面５１ｂから下方に向けて突出した正極溶接片５６が存在する。

図５及び図６に示すように、正極導電部材４０の端子接合部４２は、正極頭部５１と電極組立体１４との間に配置されている。また、上方から見て端子接合部４２の一部は正極頭部５１からはみ出している。

図６に示すように、正極導電部材４０の端子接合部４２には溶接孔４２ｃが存在しており、この溶接孔４２ｃに正極溶接片５６が嵌合している。正極導電部材４０と正極端子１５とは、正極溶接片５６と溶接孔４２ｃの周縁部とが溶接されていることによって電気的に接続されている。なお、正極溶接片５６と溶接孔４２ｃの周縁部との溶接部分を正極溶接部分Ｐ１という。

図５及び図６に示すように、二次電池１０は、正極頭部５１の一部を覆うものであって絶縁性を有する第１正極絶縁部材５７と、端子接合部４２と電極組立体１４の端面１４ａとの間に介在するものであって絶縁性を有する第２正極絶縁部材５８とを備えている。

図６に示すように、第１正極絶縁部材５７は、蓋１３と正極頭部５１との接触を規制するものである。第１正極絶縁部材５７は、正極頭部５１に対して上方から取り付けられており、正極頭部５１の上面５１ａ及び正極頭部５１の外周面の一部を覆っている。

図５に示すように、第２正極絶縁部材５８は、端子接合部４２及び正極溶接片５６と電極組立体１４の端面１４ａとの接触を規制するものである。第２正極絶縁部材５８は、長方形の板状のベース部５８ａと、当該ベース部５８ａから端子接合部４２に向けて起立した４つの係止爪５８ｂを有している。係止爪５８ｂは、端子接合部４２における正極頭部５１の外周面からはみ出した部分に係止している。なお、正極溶接片５６とベース部５８ａとの干渉を回避するべく、ベース部５８ａは、正極溶接片５６の外周面と同一形状の側壁を有する凹部５８ａａを備えている。

図３に示すように、二次電池１０は、負極タブ３２と負極端子１６とを電気的に接続するのに用いられる負極導電部材６０を備えている。負極導電部材６０は、スペースＳ１内、詳細にはケース１１の蓋１３と電極組立体１４との間に存在し、負極タブ３２と、負極端子１６と一体化された電流遮断部８０との双方に接合されている。負極導電部材６０は、一枚の金属板、例えば銅板で構成されている。

図６に示すように、負極導電部材６０は、電流遮断部８０に接合されている遮断接合部６２と、遮断接合部６２よりも蓋１３寄りに配置されたものであって負極タブ３２に接合されている負極タブ接合部６１とを有している。そして、負極導電部材６０は、負極タブ接合部６１と遮断接合部６２とを繋ぎ、電極２１，２２の積層方向Ｙから見てクランク状に湾曲（屈曲）した負極湾曲部６３を有している。負極湾曲部６３は、負極タブ接合部６１と連続した曲がり始めの部分から、遮断接合部６２と連続した曲がり終わりの部分までである。負極湾曲部６３は、全体として対向方向Ｚに延びている。

また、図４に示すように、負極湾曲部６３は、電極２１，２２の積層方向Ｙにくびれている。詳細には、負極湾曲部６３の電極２１，２２の積層方向Ｙの長さである負極湾曲部６３の幅は、負極タブ接合部６１の幅よりも狭くなっている。

図５及び図６に示すように、負極タブ接合部６１は、負極湾曲部６３から電極組立体１４の幅方向Ｘの、負極端子１６とは反対側に向けて延びた長方形の板状である。また、負極タブ接合部６１は、蓋１３の内面１３ａと対向する負極上面６４と、電極組立体１４の端面１４ａと対向する負極下面６５とを有する。負極上面６４及び負極下面６５は、電極２１，２２の積層方向Ｙ及び電極組立体１４の幅方向Ｘに延びた面であり、負極上面６４は仮想面Ｓ２上にある。負極下面６５は、負極タブ３２と接触している。負極導電部材６０と負極タブ３２とは、負極下面６５と負極タブ３２との接触箇所が溶接（接合）されていることによって、電気的に接続されている。

負極端子１６は、負極頭部７１と、負極頭部７１の上面７１ａから上方に向けて延び、外周面にねじ溝を有する負極軸部７２とを備えている。図６に示すように、負極軸部７２は、蓋１３に有る貫通孔１３ｂを介してケース１１外に突出している。負極軸部７２は、絶縁性のＯリング７３と、貫通孔１３ｂに嵌合するものであって絶縁性のフランジ付きリング７４とに挿通されている。そして、負極軸部７２には、フランジ付きリング７４の上からナット７５が螺合されており、負極端子１６と蓋１３とがユニット化されている。なお、フランジ付きリング７４は、負極軸部７２と蓋１３の貫通孔１３ｂの周縁部との間、及び、ナット７５と蓋１３との間に介在している。

負極頭部７１は、ケース１１内の空間であるスペースＳ１内に存在し、蓋１３の内面１３ａから電極組立体１４に向けて突出している。負極頭部７１の下面７１ｂには、蓋１３（上方）に向けてすり鉢状に凹んだ端子凹部７１ｃが有る。

負極導電部材６０の遮断接合部６２は、負極湾曲部６３の幅よりも大きい径の円板状であって、負極頭部７１よりも電極組立体１４寄りに配置されている。遮断接合部６２の上面６２ａと、負極頭部７１の下面７１ｂとが対向している。

電流遮断部８０は、負極端子１６の下方にあって、負極端子１６と電極組立体１４との間に配置されている。電流遮断部８０は、負極端子１６と負極導電部材６０とを電気的に接続し、且つ、ケース１１内の圧力が規定圧を超えた場合に、負極端子１６と負極導電部材６０との電気的な接続を遮断する。つまり、電流遮断部８０は、ケース１１内の圧力が規定圧以下である場合において負極端子１６及び負極タブ３２間の通電経路の一部を構成する一方、ケース１１内の圧力が規定圧を超えた場合において上記通電経路を遮断する。

図６に示すように、電流遮断部８０は、負極頭部７１の下面７１ｂと遮断接合部６２の上面６２ａとに接合されている接点板８１を備えている。接点板８１は、導電性材料で構成されたダイヤフラムである。接点板８１は円板状であって端子凹部７１ｃを下方からオーバーラップして覆っている。接点板８１における端子凹部７１ｃからはみ出している外周部と、負極頭部７１の下面７１ｂにおける端子凹部７１ｃの周縁部とは、溶接されている。接点板８１における端子凹部７１ｃと対向する部分は、通常状態において下方に凸となっており、この凸部分と遮断接合部６２の上面６２ａとが溶接（接合）されている。すなわち、遮断接合部６２と負極頭部７１とは、接点板８１を介して電気的に接続されている。

なお、接点板８１の外周部と遮断接合部６２の上面６２ａとの間には、絶縁リング８２が存在する。接点板８１は、絶縁リング８２と負極頭部７１の下面７１ｂとの挟持によって支持されている。また、絶縁リング８２の外側であって負極頭部７１と遮断接合部６２との間にはシール部材８３がある。

遮断接合部６２の下面６２ｂには、蓋１３に向けてすり鉢状に凹んだ遮断凹部６２ｃが存在する。遮断凹部６２ｃの底面は、上方から見て接点板８１と遮断接合部６２との溶接部分である負極溶接部分Ｐ２を含む。遮断凹部６２ｃの底面には、負極溶接部分Ｐ２を囲む破断溝８４が存在する。破断溝８４は、例えば円環状である。

電流遮断部８０は、遮断接合部６２の下方に配置され、ケース１１内の圧力によって変形する変形板８５を備えている。変形板８５は、導電性材料で構成されたダイヤフラムである。変形板８５は、円板状であって遮断凹部６２ｃを下方からオーバーラップして覆っており、変形板８５の外周部と、遮断接合部６２の下面６２ｂとが溶接されている。変形板８５は、通常状態において下方に向けて凸となっており、当該凸部分における負極溶接部分Ｐ２と対向する箇所には、上方に向けて突出した突起８５ａが有る。突起８５ａは、破断溝８４で囲まれた負極溶接部分Ｐ２と対向している。変形板８５は、下方から上方に向けて規定圧よりも大きい圧力が付与された場合には、上方に向けて凸となるように構成されている。

電流遮断部８０は、変形板８５を下方から支持する支持部材８６を備えている。支持部材８６は、変形板８５と電極組立体１４の端面１４ａとの間に配置されている。支持部材８６は略円板状であり、支持部材８６の上面には、下方に凸となった変形板８５に沿うように凹んだ支持凹部８６ａが存在する。支持凹部８６ａの底面における突起８５ａと対向する箇所には、対向方向Ｚに貫通したガス孔８６ｂが存在する。

かかる構成によれば、ガス孔８６ｂを介して、ケース１１内の圧力が変形板８５に付与されている。この場合、ケース１１内の圧力が規定圧を超えた場合には、図６の２点鎖線に示すように、変形板８５が上方に向けて凸となるように変形する。すると、突起８５ａが破断溝８４で囲まれた負極溶接部分Ｐ２に衝突し、その結果、接点板８１が上方に向けて凸となるように変形する。この際、遮断接合部６２における負極溶接部分Ｐ２が破断され、遮断接合部６２と負極端子１６との電気的接続が物理的に遮断される。

図５及び図６に示すように、二次電池１０は、負極頭部７１の上面７１ａ及び外周面を覆う絶縁性を有する負極絶縁部材８７と、負極絶縁部材８７、負極頭部７１、絶縁リング８２、シール部材８３、遮断接合部６２、変形板８５及び支持部材８６をユニット化するカシメ部材８８とを備えている。

負極絶縁部材８７は、負極頭部７１に対して上方から取り付けられるものであって、蓋１３と負極頭部７１との接触を規制するものである。詳細には、図５に示すように、負極絶縁部材８７は、円筒部８７ａ、及び、円筒部８７ａの軸線方向の上端部に有って径方向内側に延びた鍔部８７ｂを有しており、鍔部８７ｂが負極頭部７１の上面７１ａを覆い、且つ、円筒部８７ａが負極頭部７１の外周面を覆っている。

カシメ部材８８は、円筒部８８ａと、当該円筒部８８ａの軸線方向の両端部に有って径方向内側に延びた上鍔部８８ｂ及び下鍔部８８ｃとを有する。カシメ部材８８は、上鍔部８８ｂが負極絶縁部材８７に係止し、且つ、下鍔部８８ｃが支持部材８６の外周面に存在する段差部に係止することにより、上記各種部材をユニット化している。

ちなみに、図５に示すように、負極絶縁部材８７の円筒部８７ａにおける軸線方向の下端部において上方から見て負極湾曲部６３と重なる位置には第１逃し凹部９１が存在する。同様に、カシメ部材８８の円筒部８８ａにおける軸線方向の下端部において上方から見て負極湾曲部６３と重なる位置には第２逃し凹部９２が存在する。これら各逃し凹部９１，９２によって、負極絶縁部材８７及びカシメ部材８８と、負極導電部材６０との干渉が回避されている。

ここで、図６に示すように、正極頭部５１の対向方向Ｚの長さである正極頭部５１の厚さは、負極頭部７１の対向方向Ｚの長さである負極頭部７１の厚さよりも小さくなっている。詳細には、電極組立体１４の端面１４ａと当該端面１４ａに対向する正極溶接片５６の下面５６ｃとの距離Ｚ１が、電極組立体１４の端面１４ａと当該端面１４ａに対向する負極頭部７１の下面７１ｂとの距離Ｚ２よりも長く設定されている。このように各距離が設定されていることにより、対向方向Ｚにおいて、正極端子１５の端面に相当する正極溶接片５６の下面５６ｃが、負極端子１６の端面に相当する負極頭部７１の下面７１ｂよりも蓋１３寄りに配置されている。これにより、本実施形態のように負極電極２２が正極電極２１より大きく形成される場合であっても、負極電極２２と正極端子１５との短絡を抑制することができる。

支持部材８６の下面８６ｃと、第２正極絶縁部材５８の下面５８ｃとは対向方向Ｚに揃っており、同一平面上に存在する。詳細には、電極組立体１４の端面１４ａと第２正極絶縁部材５８の下面５８ｃとの距離Ｚ３と、電極組立体１４の端面１４ａと支持部材８６の下面８６ｃとの距離Ｚ４とは、同一に設定されている。

また、端子接合部４２と遮断接合部６２とは、対向方向Ｚにずれて配置されている。詳細には、電極組立体１４の端面１４ａと端子接合部４２の下面４２ｂとの距離Ｚ５は、電極組立体１４の端面１４ａと遮断接合部６２の下面６２ｂとの距離Ｚ６よりも長く設定されている。このように各距離が設定されていることにより、対向方向Ｚにおいて、端子接合部４２が遮断接合部６２よりも蓋１３寄りに配置されている。

そして、正極上面４４と負極上面６４とが対向方向Ｚに揃っており、電極２１，２２の積層方向Ｙから見て正極上面４４と負極上面６４とは電極組立体１４の幅方向Ｘに延びる仮想面Ｓ２上にあり、両者は同一平面上に位置している。詳細には、電極組立体１４の端面１４ａと正極上面４４との距離Ｚ７と、電極組立体１４の端面１４ａと負極上面６４との距離Ｚ８とは、同一に設定されている。

正極端子１５の一部である正極頭部５１と正極タブ３１とは、電極組立体１４の幅方向Ｘに並んで配置されている。同様に、電流遮断部８０及び負極端子１６の一部である負極頭部７１と、負極タブ３２とは、電極組立体１４の幅方向Ｘに並んで配置されている。

なお、本実施形態では、正極端子１５が「第２端子」に対応し、負極端子１６が「第１端子」に対応し、正極タブ３１が「第２タブ」に対応し、負極タブ３２が「第１タブ」に対応し、正極導電部材４０が「第２導電部材」に対応し、負極導電部材６０が「第１導電部材」に対応する。そして、正極タブ接合部４１が「第２タブ接合部」に対応し、正極上面４４が「第２対向面」に対応し、正極下面４５が「第２タブ接合面」に対応し、正極湾曲部４３が「第２湾曲部」に対応する。また、負極タブ接合部６１が「第１タブ接合部」に対応し、負極上面６４が「第１対向面」に対応し、負極下面６５が「第１タブ接合面」に対応し、負極湾曲部６３が「第１湾曲部」に対応する。

図３に示すように、二次電池１０は、正極上面４４及び負極上面６４と、蓋１３の内面１３ａとの間に介在する絶縁カバー１００を備えている。絶縁カバー１００は、例えば樹脂などで構成されており、絶縁性を有している。また、絶縁カバー１００は、長方形の板状の本体部１０１と、当該本体部１０１の短手方向の端部から下方に起立した起立部１０２とを有しており、電極組立体１４の幅方向Ｘから見て逆Ｕ字状となっている。

図６に示すように、絶縁カバー１００は、正極タブ接合部４１及び負極タブ接合部６１に跨って配置されている。絶縁カバー１００の長手方向の一端部がカシメ部材８８の外周面に突き当たり、他端部が第１正極絶縁部材５７の外周面に突き当たっている。絶縁カバー１００の下面は、正極上面４４及び負極上面６４の双方に当接している。

なお、図３に示すように、蓋１３の中央部には、ケース１１内の圧力が開放圧を超えた場合に開放される圧力開放弁１０３が有り、絶縁カバー１００の本体部１０１における圧力開放弁１０３と対向する部位には連通孔１０１ａが存在する。圧力開放弁１０３及び連通孔１０１ａは、上方から見て正極タブ接合部４１と負極タブ接合部６１との間に配置されている。

本実施形態の二次電池１０の製造方法について簡単に説明する。まず、ナット５５，７５の螺合によって端子１５，１６を蓋１３に取り付けることにより、正極端子１５及び正極導電部材４０等から構成される正極ユニットと蓋１３とをユニット化し、負極端子１６、電流遮断部８０及び負極導電部材６０等から構成される負極ユニットと蓋１３とをユニット化する。そして、各導電部材４０，６０と蓋１３との間に溶接治具を挿入し、正極タブ３１及び負極タブ３２をそれぞれレーザ溶接する。これにより、正極タブ３１と正極タブ接合部４１とを溶接治具で押圧した状態で溶接し、且つ、負極タブ３２と負極タブ接合部６１とを溶接治具で押圧した状態で溶接し、正極ユニット、負極ユニット、蓋１３及び電極組立体１４をユニット化する。そして、正極ユニット、負極ユニット、蓋１３及び電極組立体１４等から構成されるユニット体を、ケース本体１２に挿入することによって、二次電池１０が製造される。

以上詳述した本実施形態によれば以下の作用及び効果を奏する。
（１）正極導電部材４０において、正極タブ接合部４１が端子接合部４２よりも電極組立体１４の端面１４ａ寄りに配置されており、端子接合部４２と正極タブ接合部４１とが電極２１，２２の積層方向Ｙから見てクランク状に湾曲した正極湾曲部４３によって繋がれている。このため、正極導電部材４０における端子接合部４２を蓋１３寄りに配置させるようにしても、平板状の正極導電部材を採用する場合と比較して、対向方向Ｚにおける正極導電部材４０と蓋１３との間の隙間が大きくなる。したがって、各導電部材４０，６０と蓋１３との間において、溶接治具を挿入するための隙間を好適に確保することができる。

（２）正極導電部材４０における正極タブ接合部４１の正極上面４４と、負極導電部材６０における負極タブ接合部６１の負極上面６４とが、電極組立体１４の幅方向Ｘに延びる同一平面上に位置している。このため、対向方向Ｚにおいて、正極上面４４と蓋１３の内面１３ａとの隙間の大きさと、負極上面６４と蓋１３の内面１３ａとの隙間の大きさとが同じになる。そして、正極上面４４と蓋１３の内面１３ａとの間と負極上面６４と蓋１３の内面１３ａとの間とで、厚みの異なる別々の絶縁カバーを配置したり、絶縁カバーの形状を位置に応じて厚みが異なるような形状としたりする必要がない。したがって、導電部材４０，６０と蓋１３との間に絶縁カバー１００を好適に配置することができる。

（３）正極上面４４と蓋１３の内面１３ａとの間と、負極上面６４と蓋１３の内面１３ａとの間とで、共通の絶縁カバー１００を介在させている。各タブ接合部４１，６１の上面４４，６４が面一となっているため、絶縁カバー１００のガタつきを抑制できる。正極上面４４と絶縁カバー１００との間、又は、負極上面６４と絶縁カバー１００との間にデッドスペースが形成されることを抑制できる。

なお、「各タブ接合部４１，６１の上面４４，６４が面一」とは、必ずしも「完全に同一の平面」に限定されるものではない。製造時や組立時の公差によって「完全に同一の平面」とならない場合も含むことは当然であることながら、絶縁カバー１００と各タブ接合部４１，６１の上面４４，６４のいずれか一方との間に微小な隙間がある場合であっても、予め想定した振動や衝撃によって絶縁カバー１００が外れない程度の隙間であれば許容される。

（４）電流遮断部８０と負極タブ３２とは、電極組立体１４の幅方向Ｘに並んで配置されている。正極端子１５のうちケース１１内にあって電極組立体１４に向けて突出している正極頭部５１と正極タブ３１とは、電極組立体１４の幅方向Ｘに並んで配置されている。これにより、スペースＳ１の低減を図ることができる。

（５）電流遮断部８０を、負極端子１６の下方ではなく、負極端子１６と負極タブ３２との間に配置することも考えられる。この場合、電流遮断部８０の設置スペースを確保するために、負極タブ３２を負極電極２２の端部２２ｃの中央部に配置し、負極タブ接合部６１の長手方向の寸法を長くすることが考えられる。かかる構成においては、圧力開放弁１０３の下方に、負極タブ３２等が配置されることとなるため、これらがガスの流出を阻害する不都合が生じ得る。

これに対して、本実施形態では、電流遮断部８０が負極端子１６の下方の位置に配置されているため、上記不都合を回避できる。しかしながら、この場合、負極端子１６の下方に電流遮断部８０を配置する関係上、負極端子１６及び電流遮断部８０等から構成される負極ユニットの対向方向Ｚの寸法が長くなり易く、スペースＳ１が大きくなり易い。この点、本実施形態によれば、負極導電部材６０を湾曲させて電流遮断部８０等と負極タブ３２とを横並びにすることにより、電流遮断部８０を負極端子１６の下方の位置に配置することによって顕著となる不都合であるスペースＳ１の増大を好適に抑制できる。

（６）各タブ３１，３２と各タブ接合部４１，６１との溶接時において、溶接治具からタブ接合部４１，６１に対して押圧力が付与された場合には、湾曲部４３，６３が撓むことによって押圧力に起因する応力が吸収される。これにより、応力が溶接部分Ｐ１，Ｐ２に伝達されることを抑制できる。よって、溶接部分Ｐ１，Ｐ２に外圧が付与されることに起因する溶接部分Ｐ１，Ｐ２の異常、例えば溶接部分Ｐ１，Ｐ２の電気抵抗の上昇等を抑制できる。

さらに、二次電池１０に振動などが付与された場合には、当該振動に対応して湾曲部４３，６３が撓むことが想定される。これにより、振動の影響が溶接部分Ｐ１，Ｐ２に伝わりにくいため、振動等によって生じ得る溶接部分Ｐ１，Ｐ２の異常を抑制できる。

とくに、各タブ３１，３２は、電極２１，２２の積層方向Ｙに折り曲げられている。この場合、電極２１，２２の積層方向Ｙ及び対向方向Ｚの振動は、各タブ３１，３２にて吸収され易い。一方、各タブ３１，３２がねじれる方向である電極組立体１４の幅方向Ｘの振動は、各タブ３１，３２にて吸収されにくい。これに対して、導電部材４０，６０における湾曲部４３，６３は、電極組立体１４の幅方向Ｘに撓みやすい。これにより、湾曲部４３，６３が、電極組立体１４の幅方向Ｘの振動を好適に吸収できる。よって、電極組立体１４の幅方向Ｘの振動に対して、より好適に対応できる。

（７）負極湾曲部６３がくびれていることにより、負極湾曲部６３が撓み易くなっている。このため、上記のような負極湾曲部６３による応力緩和をより好適に図ることができ、それを通じて負極溶接部分Ｐ２に付与される応力を、より好適に軽減することができる。

とくに、負極溶接部分Ｐ２は、電流遮断部８０によって破断される関係上、正極溶接部分Ｐ１よりも脆弱に構成されている。このため、負極溶接部分Ｐ２は、応力等によって異常が発生し易い。これに対して、本実施形態では、電流遮断部８０と負極タブ３２とに接合されている負極導電部材６０の負極湾曲部６３がくびれているため、比較的脆弱な負極溶接部分Ｐ２を、より好適に保護することができる。

（８）正極ユニットの下面である第２正極絶縁部材５８の下面５８ｃと、負極ユニット（電流遮断部８０）の下面である支持部材８６の下面８６ｃとは、同一平面上に配置されている。これにより、正極ユニット、負極ユニット、蓋１３及び電極組立体１４等から構成されるユニット体を、ケース本体１２に挿入する際に、力の不均衡が生じにくい。よって、ケース１１内にて電極組立体１４が傾いたり、電極組立体１４に局所的な荷重が付与されたり等の不都合を回避できる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
○ 絶縁カバー１００は、正極タブ接合部４１及び負極タブ接合部６１に跨って配置されるものに限らない。例えば、正極上面４４と蓋１３の内面１３ａとの間と、負極上面６４と蓋１３の内面１３ａとの間とで、別々の絶縁カバーを介在させるようにしてもよい。この場合でも、上記実施形態のように正極上面４４と負極上面６４とが同一平面上に配置されていれば、正極上面４４と蓋１３の内面１３ａとの間と、負極上面６４と蓋１３の内面１３ａとの間とで、同じ厚みの絶縁カバーを配置することができる。このため、厚みの異なる別々の絶縁カバーを配置する必要がなく、正極導電部材４０及び負極導電部材６０と蓋１３との間に絶縁カバーを好適に配置可能である。

○ 正極上面４４と負極上面６４とは同一平面上に位置していなくてもよい。
○ 負極湾曲部６３がくびれていたが、これに限られず、正極導電部材４０における正極湾曲部４３がくびれていてもよいし、正極湾曲部４３及び負極湾曲部６３の双方がくびれていてもよい。

○ 正極導電部材４０及び負極導電部材６０として、正極湾曲部４３及び負極湾曲部６３の双方にくびれのない形状を採用してもよい。
○ 支持部材８６の下面８６ｃと、第２正極絶縁部材５８の下面５８ｃとが、対向方向Ｚにずれていてもよい。

○ 正極端子１５として、正極溶接片５６を有さない正極端子を採用することも可能である。なお、この形態においても、対向方向Ｚにおいて電極組立体１４の端面１４ａと対向する正極端子１５の端面（正極頭部５１の下面５１ｂ）が、対向方向Ｚにおいて電極組立体１４の端面１４ａと対向する負極端子１６の端面（負極頭部７１の下面７１ｂ）よりも蓋１３寄りに配置されるように、各端子１５，１６を配設する。

○ 電流遮断部８０の具体的な構成は、上記実施形態のものに限られず、通電経路を遮断することができれば任意である。
○ 電流遮断部８０は、正極端子１５と電極組立体１４との間に配置され、正極端子１５と一体化している構成であってもよい。この場合、正極導電部材４０として負極湾曲部６３のような湾曲部を有するものを採用するとともに、負極導電部材６０として正極湾曲部４３のような湾曲部を有するものを採用する。なお、この形態においては、正極端子１５が「第１端子」に対応し、負極端子１６が「第２端子」に対応し、正極タブ３１が「第１タブ」に対応し、負極タブ３２が「第２タブ」に対応する。正極導電部材４０が「第１導電部材」に対応し、負極導電部材６０が「第２導電部材」に対応し、正極導電部材４０の湾曲部が「第１湾曲部」に対応し、負極導電部材６０の湾曲部が「第２湾曲部」に対応する。

○ 各端子１５，１６が取り付けられる位置は、蓋１３に限られず、ケース本体１２の５つの壁部のいずれかであってもよい。この場合、電極組立体１４は、各タブ３１，３２が存在する端面１４ａと、ケース本体１２における各端子１５，１６が取り付けられた壁部とが対向するようにケース１１に収容されているとよい。

○ 電極組立体１４は、帯状の正極電極と負極電極とが、帯状のセパレータを介して捲回されて積層構造となった捲回型であってもよい。
○ 二次電池１０は、車両に搭載して走行に用いてもよいし、定置用の電源として用いてもよい。

○ ケース１１の形状は任意であり、例えば円筒形状であってもよい。
○ 二次電池１０は、リチウムイオン二次電池であったが、これに限られず、他の二次電池であってもよい。要は、正極活物質層２１ｂと負極活物質層２２ｂとの間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。また、蓄電装置として電気二重層キャパシタでもよい。

１０…二次電池、１１…ケース、１２…ケース本体、１３…蓋、１３ａ…内面、１４…電極組立体、１４ａ…端面、２１…正極電極、２２…負極電極、２３…セパレータ、３１…正極タブ、３２…負極タブ、４０…正極導電部材、４１…正極タブ接合部、４２…端子接合部、４３…正極湾曲部、４４…正極上面、４５…正極下面、６０…負極導電部材、６１…負極タブ接合部、６２…遮断接合部、６３…負極湾曲部、６４…負極上面、６５…負極下面、８０…電流遮断部、１００…絶縁カバー。

Claims (4)

1. 電極としての第１電極及び第２電極がセパレータを介して交互に積層された電極組立体と、
   前記電極組立体が収容されているケースと、
   前記ケースの壁部から外部に露出しているものであって、一部が前記電極組立体に向けて突出している第１端子及び第２端子と、
   を備え、
   前記第１電極は、該第１電極の端部から突出した形状の第１タブを有し、
   前記第２電極は、該第２電極の端部から突出した形状の第２タブを有し、
   前記電極組立体における前記第１タブ及び前記第２タブが存在する端面と、前記第１端子及び前記第２端子が存在する前記壁部の内面とが対向しており、
   前記第１端子と前記電極組立体との間に配置され、前記第１端子に接合されている電流遮断部と、
   前記電流遮断部と前記第１タブとに接合されている第１導電部材と、
   前記第２タブと前記第２端子とに接合されている第２導電部材と、
   を備え、
   前記第１導電部材は、
   前記電流遮断部に接合されている遮断接合部と、
   前記遮断接合部よりも前記壁部寄りに配置される第１タブ接合部であって、前記第１タブに接合されている第１タブ接合部と、
   前記遮断接合部と前記第１タブ接合部とを繋ぐ第１湾曲部であって、前記電極の積層方向から見てクランク状に湾曲した第１湾曲部と、
   を備え、
   前記第２導電部材は、
   前記第２端子に接合されている端子接合部と、
   前記第２タブに接合されている第２タブ接合部と、
   を備え、
   前記壁部の内面及び前記電極組立体の前記端面の対向方向において前記電極組立体の前記端面と対向する前記第２端子の端面は、前記対向方向において前記電極組立体の前記端面と対向する前記第１端子の端面よりも前記壁部寄りに配置されており、
   前記端子接合部は前記遮断接合部よりも前記壁部寄りに配置されており、
   前記第２タブ接合部は前記端子接合部よりも前記電極組立体の前記端面寄りに配置されており、
   前記端子接合部と前記第２タブ接合部とは前記電極の積層方向から見てクランク状に湾曲した第２湾曲部によって繋がれていることを特徴とする蓄電装置。
2. 前記第１タブ接合部は、前記第１タブに接合されている第１タブ接合面、及び、前記壁部の内面と対向する第１対向面を有し、
   前記第２タブ接合部は、前記第２タブに接合されている第２タブ接合面、及び、前記壁部の内面と対向する第２対向面を有し、
   前記電極の積層方向と、前記対向方向との双方に直交する方向を前記電極組立体の幅方向とすると、
   前記第１対向面と前記第２対向面は、前記電極組立体の積層方向から見て前記電極組立体の幅方向に延びる同一平面上に位置しており、
   前記第１対向面及び前記第２対向面と前記壁部の内面との間に介在するものであって絶縁性を有する絶縁カバーを備えている請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記第１対向面と前記壁部の内面との間と、前記第２対向面と前記壁部の内面との間とで、共通の前記絶縁カバーが介在している請求項２に記載の蓄電装置。
4. 前記蓄電装置は二次電池である請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。

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