JP7194337B2

JP7194337B2 - 密閉型電池

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Publication number: JP7194337B2
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Authority: JP
Inventors: 利生今堀
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Description

本発明は、密閉型電池に関する。

リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池は、車両搭載用電源あるいはパソコンや携帯端末等の電源として重要性が高まっている。特に、軽量で高エネルギー密度が得られるリチウムイオン二次電池は、車両搭載用高出力電源として好ましく用いられている。

この種の二次電池は、例えば、電極体および非水電解質が電池ケース内に収容され、密閉された密閉型電池として構築される。かかる密閉型電池は、電池ケース内の電極体と接続されると共に一部が電池ケース外に露出した内部端子と、電池ケース外において内部端子と接続された外部端子とを備えている。特許文献１においては、内部端子と外部端子とがかしめ固定され、電気的に接続された密閉型電池が開示されている。かかる密閉型電池を単電池として複数備えた組電池を構築する際には、隣接して配置された単電池の外部端子同士がバスバーを介して接続される。

特開２０１８－０８１８６０号公報

しかしながら、近年では、密閉型電池に対する耐久性や電池性能に対する要求が高まっている。かかる密閉型電池の外部端子は、バスバー等の外部機器と接合される外部機器接合部を有しており、外部機器から外部機器接合部を介して密閉型電池に加わる荷重によって応力が発生する場合がある。かかる応力は、内部端子と外部端子との接合部である内部端子接合部に伝播し、内部端子と外部端子との接合力の低下を招く場合がある。内部端子と外部端子との接合力が低下すると、内部端子と外部端子との接触面積の減少に伴って内部端子接合部の電気抵抗が増加し、電池抵抗の増加につながる場合がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、密閉型電池に対して外部から荷重が加わった場合であっても、内部端子と外部端子との接合力の低下を抑制することが可能な密閉型電池を提供することを目的とする。

ここに開示される密閉型電池は、正極および負極を備える電極体と、前記電極体を収容する電池ケースと、前記電池ケースの内部において前記電極体の正極および負極とそれぞれ接続された内部端子であって、その一部が前記電池ケースの外部に露出した内部端子と、前記電池ケースの外部において前記内部端子と接続された外部端子と、を備える。前記正極側および前記負極側のうち少なくとも一方の外部端子は、板部およびフランジ部を有する。前記板部は、矩形状であって、前記板部の長手方向の一端において、前記内部端子と接合される内部端子接合部と、前記板部の長手方向の他端において、外部機器と接合される外部機器接合部と、を備える。前記フランジ部は、前記板部の短手方向の少なくとも一方の側縁部において、前記板部に対して略垂直に立ち上がるように配置される。前記内部端子接合部のうち前記外部機器接合部との最近接点を通り、前記板部の短手方向に沿った第１仮想線が、前記フランジ部と交差する。
このような構成によれば、内部端子と外部端子との接合力の低下を抑制することが可能な密閉型電池が提供される。

また、ここに開示される密閉型電池の好ましい一態様では、前記内部端子接合部のうち前記外部機器接合部との最遠隔点を通り、前記板部の短手方向に沿った第２仮想線が前記フランジ部と交差し、かつ、前記第１仮想線と前記フランジ部との第１交差点および前記第２仮想線と前記フランジ部との第２交差点の間に前記フランジ部が連続して存在する。
このような構成によれば、内部端子と外部端子との接合力の低下をさらに抑制することが可能な密閉型電池が提供される。

また、ここに開示される密閉型電池の好ましい一態様では、前記フランジ部は、前記板部の短手方向の両側縁部において配置される。
このような構成によっても、内部端子と外部端子との接合力の低下をさらに抑制することが可能な密閉型電池が提供される。

また、ここに開示される密閉型電池の好ましい一態様では、前記外部端子が、平板形状である。
このような構成によれば、外部からの荷重による応力が内部端子接合部に伝わり易い平板形状の外部端子を用いた場合であっても、内部端子と外部端子との接合力の低下を好適に抑制することが可能な密閉型電池が提供される。

また、ここに開示される密閉型電池の好ましい一態様では、前記正極側および前記負極側のうち少なくとも一方において、前記内部端子と前記外部端子とが、異種金属材料によって構成される。
このような構成によれば、一般に同種金属材料間の接合よりも接合力に劣る場合のある異種金属材料間の接合力の低下を好適に抑制することが可能な密閉型電池が提供される。

また、ここに開示される密閉型電池の好ましい一態様では、前記内部端子は銅を主体とする金属材料から構成され、前記外部端子はアルミニウムを主体とする金属材料から構成される。
このような構成によれば、一般に銅同士およびアルミニウム同士の接合よりも接合力に劣る場合のある銅－アルミニウム間の接合力の低下を好適に抑制することが可能な密閉型電池が提供される。

また、ここに開示される密閉型電池の好ましい一態様では、前記内部端子は、前記外部端子を貫通して前記電池ケースの外部に露出する軸部を有する。前記軸部の前記電池ケースの外部側の端部に、前記外部端子の外表面に沿って延在するように加圧変形されたかしめ部が形成され、前記かしめ部の外周縁部に沿って前記内部端子接合部が形成される。
このような構成によれば、かしめ部の外周縁部に沿って内部端子接合部が形成された場合であっても、内部端子と外部端子との接合力の低下を好適に抑制することが可能な密閉型電池が提供される。

本発明の一実施形態に係る密閉型電池の部分断面図である。図１中の負極外部端子の近傍を拡大して示す断面図である。図１中の負極外部端子の近傍を拡大して示す上面図である。本発明の一実施形態に係る密閉型電池を模式的に示す斜視図である。本発明の一実施形態に係る外部端子におけるフランジ部の形態についての種々の例を模式的に示す斜視図である。本発明の一実施形態に係る組電池を模式的に示す斜視図である。

以下、本発明の一実施形態を説明する。なお、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚み等）は実際の寸法関係を反映するものではない。また、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。

≪密閉型電池≫
図１は本実施形態に係る矩形状箱型（角型）の密閉型電池の部分断面図である。また、図２は図１中の負極端子の近傍を拡大して示す断面図であり、図３は図１中の負極端子の近傍を拡大して示す上面図である。そして、図４は本実施形態に係る密閉型電池を模式的に示す斜視図であり、図５は本実施形態に係る外部端子を模式的に示す斜視図である。なお、本明細書における図中の符号Ｘは（電池の）幅方向を示し、符号Ｙは厚さ方向を示し、符号Ｚは高さ方向を示す。なお、これらの方向は説明の便宜上定めた方向であり、電池の設置態様を限定することを意図したものではない。

図１に示すように、本実施形態に係る密閉型電池１０は、電極体２０と、電池ケース３０と、正極端子４０と、負極端子５０とを備えている。以下、各々の構造について説明する。

（１）電極体
電極体２０は、絶縁フィルム（図示省略）等で覆われた状態で、電池ケース３０の内部に収容された発電要素である。本実施形態における電極体２０は、長尺シート状の正極２１と、長尺シート状の負極２２と、長尺シート状のセパレータ２３、２４とを備えている。かかる電極体２０は、上述した長尺シート状の部材を巻き重ねた捲回電極体である。なお、電極体の構造は、特に限定されず、一般的な密閉型電池において採用され得る種々の構造を制限なく採用できる。例えば、電極体は、矩形のシート状の正極と負極とをセパレータを介して積層させた積層型電極体であってもよい。

正極２１は、箔状の正極集電体２１ａ（例えばアルミニウム箔）と、当該正極集電体２１ａの表面（好適には両面）に形成された正極活物質層２１ｂとを備えている。また、幅方向Ｘにおける正極２１の一方の側縁部（図１中の左側の側縁部）には、正極活物質層２１ｂが形成されておらず、正極集電体２１ａが露出した正極接続部２１ｃが形成されている。なお、正極活物質層２１ｂには、正極活物質、バインダ、導電材等の種々の材料が含まれている。かかる正極活物質層２１ｂに含まれる材料については、従来の一般的な二次電池（例えばリチウムイオン二次電池）で使用され得るものを特に制限なく使用することができ、本発明を限定するものではないため詳細な説明を省略する。

負極２２は、箔状の負極集電体２２ａ（例えば銅箔）と、当該負極集電体２２ａの表面（好適には両面）に形成された負極活物質層２２ｂとを備えている。また、幅方向Ｘにおける負極２２の他方の側縁部（図１中の右側の側縁部）には、負極活物質層２２ｂが形成されておらず、負極集電体２２ａが露出した負極接続部２２ｃが形成されている。なお、正極活物質層２１ｂと同様に、負極活物質層２２ｂにも、負極活物質やバインダ等の種々の材料が含まれている。かかる負極活物質層２２ｂに含まれる材料についても、従来の一般的な二次電池で使用され得るものを特に制限なく使用することができ、本発明を限定するものではないため詳細な説明を省略する。

セパレータ２３、２４は、正極２１と負極２２との間に介在し、これらの電極が直接接触することを防止する。図示は省略するが、セパレータ２３、２４には、微細な孔が複数形成されており、当該微細な孔を通って正極２１と負極２２との間でリチウムイオンが移動するように構成されている。セパレータ２３、２４には、所要の耐熱性を有する樹脂シート等が使用されるが、従来の一般的な二次電池で使用され得るものを特に制限なく使用できるため詳細な説明は省略する。

（２）電池ケース
電池ケース３０は、電極体２０を収容する容器である。本実施形態における電池ケース３０は、扁平な角型の容器であり、上面が開口した角型のケース本体３２と、当該ケース本体３２の開口部を塞ぐ板状の蓋体３４とを備えている。電池ケース３０には、所要の強度を有する金属材料（例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等）が用いられ得る。

（３）電極端子
本実施形態に係る密閉型電池１０は、電極体２０の正極２１と接続された正極側の電極端子（正極端子４０）と、負極２２と接続された負極側の電極端子（負極端子５０）とを備えている。

正極端子４０は、正極側の内部端子（正極内部端子４２）と、正極側の外部端子（正極外部端子４４）とを備えている。正極内部端子４２は、高さ方向Ｚに沿って延びる長尺な金属部材である。正極内部端子４２の下端部４２ｂは、電池ケース３０の内部において正極２１（具体的には、正極接続部２１ｃ）に接続されている。一方、正極内部端子４２の上端部４２ａは、蓋体３４を貫通して電池ケース３０の外部に露出している。また、正極外部端子４４は、詳細については後述するが、電池ケース３０の外部において、正極内部端子４２の上端部４２ａと接続されている。また、本実施形態における正極端子４０では、電池ケース３０（蓋体３４）と正極外部端子４４との通電を防止するために、蓋体３４と正極外部端子４４との間に絶縁ホルダ４６が配置されている。
なお、本実施形態に係る密閉型電池１０では、正極内部端子４２と正極外部端子４４の両方がアルミニウムを主体とする金属材料で構成されている。このように本実施形態における正極内部端子４２と正極外部端子４４とは同じ金属材料（同種金属材料）によって構成されているが、特に限定されず、異なる金属材料（異種金属材料）によって構成されていてもよい。金属材料についても、正極内部端子４２および正極外部端子４４で使用され得るものを特に制限なく使用できる。

負極端子５０は、上述した正極端子４０と略同等の構造を有している。すなわち、負極端子５０は、負極側の内部端子（負極内部端子５２）と、負極側の外部端子（負極外部端子５４）とを備えている。負極内部端子５２は、高さ方向Ｚに沿って延びる長尺な金属部材である。負極内部端子５２の下端部５２ｂは、電池ケース３０の内部において、負極２２（具体的には、負極接続部２２ｃ）に接続されている。一方、負極内部端子５２の上端部５２ａは、蓋体３４を貫通して電池ケース３０の外部に露出している。また、負極外部端子５４は、詳細については後述するが、電池ケース３０の外部において、負極内部端子５２の上端部５２ａと接続されている。また、蓋体３４と負極外部端子５４との間には絶縁ホルダ５６が配置されている。
なお、本実施形態における負極端子５０は、上述した正極端子４０と異なり、負極内部端子５２が銅を主体とする金属材料で構成されており、負極外部端子５４がアルミニウムを主体とする金属材料で構成されている。このように本実施形態における負極内部端子５２と負極外部端子５４とは異なる金属材料（異種金属材料）によって構成されているが、特に限定されず、同じ金属材料（同種金属材料）によって構成されていてもよい。金属材料についても、負極内部端子５２および負極外部端子５４で使用され得るものを特に制限なく使用できる。

本実施形態に係る密閉型電池１０では、正極外部端子４４および負極外部端子５４のうち少なくとも一方は、板部およびフランジ部を有する。前記板部は、矩形状であって、前記板部の長手方向の一端において、前記内部端子と接合される内部端子接合部と、前記板部の長手方向の他端において、外部機器と接合される外部機器接合部と、を備える。前記フランジ部は、前記板部の短手方向の少なくとも一方の側縁部において、前記板部に対して略垂直に立ち上がるように配置され、前記内部端子接合部のうち前記外部機器接合部との最近接点を通り、前記板部の短手方向に沿った第１仮想線が、前記フランジ部と交差する。かかる外部端子について、負極外部端子５４を例に取り上げて具体的に説明するが、正極外部端子４４についても同様である。以下の説明において、外部端子の構造は、主として負極外部端子５４を例に図示して説明するが、図示することなく正極外部端子４４の構造に関して同様の説明がある場合、図２および図３に示される負極外部端子５４と同様の構造を正極外部端子４４が有することは当業者には容易に理解されることである。

図２および図３に示すように、負極外部端子５４は、板部５４ａおよびフランジ部５４ｂを有する。板部５４ａは、矩形状であって、長手方向（幅方向Ｘ）に沿って延びる平板形状を有する。なお板部５４ａは、平板形状であることに限定されず、例えば、特開２０１９－３６４１２の第２図に開示されるような、長手方向（幅方向Ｘ）において高さ方向Ｚの高さが異なる段差を有する形状等であってもよい。また板部５４ａは、長手方向の一端において、負極内部端子５２と接合される内部端子接合部５４ａ１と、長手方向の他端において、ボルト締結やレーザー溶接等によってバスバー等の外部機器と接合される外部機器接合部５４ａ２と、を備える。なお、蓋体３４には、負極内部端子５２の上端部５２ａを挿通させる端子挿通孔３４ａが形成されている。この蓋体３４の端子挿通孔３４ａにはガスケット５７が装着されている。また、負極外部端子５４の一方の端部にも端子挿通孔５４ｄが形成されており、絶縁ホルダ５６の一方の端部にも端子挿通孔５６ｄが形成されている。そして、これらの部材の端子挿通孔が重なるように、蓋体３４の上面に絶縁ホルダ５６と負極外部端子５４とが配置されている。

そして、負極内部端子５２の上端部５２ａは、重ねて配置された各々の部材の端子挿通孔に挿入されており、電池ケース３０の外部（負極外部端子５４の上面５４ｃ）に露出した部分が円板状に加圧変形されてかしめ部５２ａを形成している。このかしめ部５２ａの外周縁部に沿って内部端子接合部５４ａ１が形成される。これによって、負極内部端子５２と負極外部端子５４と絶縁ホルダ５６とが蓋体３４に固定されている。なお、かしめ部５２ａおよび電池ケース３０の外部（負極外部端子５４の上面５４ｃ）の境界部がレーザー溶接等によって溶接されていてもよい。これによって、負極内部端子５２と負極外部端子５４と絶縁ホルダ５６とが蓋体３４にさらに強固に固定される。

フランジ部５４ｂは、板部５４ａの短手方向の側縁部において、板部５４ａに対して略垂直に立ち上がるように配置されている。また、内部端子接合部５４ａ１のうち外部機器接合部５４ａ２との最近接点αを通り、板部５４ａの短手方向に沿った第１仮想線（Ａ－Ａ´）がフランジ部５４ｂと交差（第１交差点Ａ）するように当該フランジ部を形成している。また、内部端子接合部５４ａ１のうち外部機器接合部５４ａ２との最遠隔点βを通り、板部５４ａの短手方向に沿った第２仮想線（Ｂ－Ｂ´）がフランジ部５４ｂと交差（第２交差点Ｂ）するように当該フランジ部を形成してもよい。さらに、第１交差点Ａおよび第２交差点Ｂの間に当該フランジ部が連続して存在してもよい。

図４は本実施形態に係る密閉型電池を模式的に示す斜視図である。本実施形態においては、正極外部端子４４および負極外部端子５４の両方が、上述した特徴を有する板部４４ａ、５４ａおよびフランジ部４４ｂ、５４ｂを備えるが、これに限定されず、正極外部端子４４側だけに板部４４ａおよびフランジ部４４ｂを備えてもよいし、負極外部端子５４側だけに板部５４ａおよびフランジ部５４ｂを備えてもよい。
また本実施形態においては、正極外部端子４４のフランジ部４４ｂと負極外部端子５４のフランジ部５４ｂとは、それぞれ板部４４ａおよび板部５４ａの短手方向における同一の側縁部に設けられているが、逆側の側縁部に設けられていてもよい。

図５（ａ）～（ｈ）はここに開示される外部端子におけるフランジ部の形態についての種々の例を模式的に示す斜視図である。図５（ａ）の外部端子４４、５４は、図４中の正極外部端子４４および負極外部端子５４と同一の構造を示す。外部端子４４、５４は、板部４４ａ、５４ａとフランジ部４４ｂ、５４ｂとが、図５（ａ）に示されるように別部材から構成されていてもよいし、図５（ｂ）に示されるように同一部材から構成されていてもよい。板部４４ａ、５４ａとフランジ部４４ｂ、５４ｂとが別部材から構成される場合、フランジ部４４ｂ、５４ｂは板部４４ａ、５４ａと同じ金属材料であることに限定されず、板部４４ａ、５４ａとは異なる金属材料であってもよいし、セラミック材料等であってもよい。なお板部４４ａ、５４ａとフランジ部４４ｂ、５４ｂとは、接着剤や溶接等により接合され得る。板部４４ａ、５４ａとフランジ部４４ｂ、５４ｂとが同一部材から構成される場合、フランジ部４４ｂ、５４ｂは板部４４ａ、５４ａの曲げ加工によって成形され得る。
また外部端子４４、５４は、フランジ部４４ｂ、５４ｂが図５（ａ）に示されるような直方体形状であることに限定されず、図５（ｃ）および（ｄ）に示されるような板部４４ａ、５４ａの短手方向の断面形状が半円形状や略Ｍ字形状等であってもよい。

さらに外部端子４４、５４は、フランジ部４４ｂ、５４ｂが図５（ａ）に示されるように板部のＺＸ平面における外表面上に設けられていることに限定されず、図５（ｅ）に示されるように板部４４ａ、５４ａのＸＹ平面における外表面上に設けられていてもよい。
また外部端子４４、５４は、第１仮想線（Ａ－Ａ’（図３中のＡ－Ａ’と同義、以下同様））および第２仮想線（Ｂ－Ｂ’（図３中のＢ－Ｂ’と同義、以下同様））が、フランジ部４４ｂ、５４ｂと交差し、かつ第１交差点Ａおよび第２交差点Ｂの間にフランジ部４４ｂ、５４ｂが連続して存在していることに限定されず、図５（ｇ）および（ｈ）のように第１仮想線（Ａ－Ａ’）のみがフランジ部４４ｂ、５４ｂと交差したり、第１交差点Ａおよび第２交差点Ｂの間にフランジ部４４ｂ、５４ｂが不連続に存在したりしてもよい。

なおフランジ部４４ｂ、５４ｂのＸ方向の長さは、板部４４ａ、５４ａの短手方向に沿った第１仮想線（Ａ－Ａ´）がフランジ部５４ｂと交差（第１交差点Ａ）していれば特に限定されないが、板部４４ａ、５４ａの変形を抑制する観点から、好ましくは板部４４ａ、５４ａの長手方向の長さ（長辺）の１／８倍以上、より好ましくは１／４倍以上、かつ、１倍以下、より好ましくは３／４倍以下であるとよい。
フランジ部４４ｂ、５４ｂのＹ方向の長さは、特に限定されないが、板部４４ａ、５４ａの変形を抑制する観点から、好ましくは板部４４ａ、５４ａの短手方向の長さ（短辺）の１／２０倍以上、より好ましくは１／１０倍以上であるとよい。密閉型電池１０の全体サイズの観点から、好ましくは板部４４ａ、５４ａの短手方向の長さ（短辺）の１／２倍以下、より好ましくは１／４倍以下であるとよい。
フランジ部４４ｂ、５４ｂのＺ方向の長さは、特に限定されないが、板部４４ａ、５４ａの変形を抑制する観点から、好ましくは板部４４ａ、５４ａの厚さ方向の長さ（厚み）の１倍以上、より好ましくは１．５倍以上であるとよい。密閉型電池１０の全体サイズの観点から、好ましくは板部４４ａ、５４ａの厚さ方向の長さ（厚み）の５倍以下、より好ましくは３倍以下であるとよい。

以上のような構成を有する密閉型電池１０によれば、内部端子と外部端子との接合力の低下を抑制することができる。その理由は以下の通りである。

上述のように、外部端子は、外部機器接合部を介してバスバー等の外部機器と接合されるため、外部機器から密閉型電池に加わる荷重（主に高さ方向Ｚ）によって応力が発生する場合がある。かかる応力は、内部端子と外部端子との接合部である内部端子接合部に伝播し、内部端子接合部の接合力の低下を招く場合がある。内部端子接合部の接合力が低下すると、内部端子と外部端子との接触面積の減少に伴って内部端子接合部の電気抵抗が増加し、電池抵抗の増加につながる場合がある。

しかしながら、本実施形態においては、フランジ部が板部の短手方向の少なくとも一方の側縁部において、板部に対して略垂直に立ち上がるように配置され、内部端子接合部のうち外部機器接合部との最近接点を通り、板部の短手方向に沿った第１仮想線がフランジ部と交差するように当該フランジ部を形成している。すなわち、板部の長手方向において、フランジ部が内部端子接合部よりも外部機器接合部に近い個所に存在する。図３を例に具体的に説明すると、Ｘ方向において、フランジ部の左端が内部端子接合部の左端よりも左側（外部機器接合部に近い側）に位置する。このような構成を満たすことにより、外部機器から密閉型電池に対して荷重が加わった場合であっても、フランジ部が板部の変形を抑制し、それに伴う内部端子接合部への応力の伝搬が抑制される。その結果、内部端子と外部端子との接合力の低下を抑制することが可能となる。

また図５（ａ）～（ｆ）に示されるように、内部端子接合部のうち外部機器接合部との最遠隔点を通り、板部の短手方向に沿った第２仮想線がフランジ部と交差し、かつ、第１仮想線とフランジ部との第１交差点および第２仮想線とフランジ部との第２交差点の間にフランジ部が連続して存在することにより、板部の変形をさらに抑制することができ、内部端子と外部端子との接合力の低下をさらに抑制することが可能となる。
また図５（ｆ）に示されるように、フランジ部が板部の短手方向の両側縁部において配置されることによっても、板部の変形をさらに抑制することができ、内部端子と外部端子との接合力の低下をさらに抑制することが可能となる。

さらに、外部端子が外部からの荷重による応力が内部端子接合部に伝わり易い平板形状である場合であっても、板部の変形を抑制することができ、内部端子と外部端子との接合力の低下を好適に抑制することが可能となる。

また、正極側および負極側のうち少なくとも一方において、内部端子と外部端子とが異種金属材料によって構成される場合であっても、板部の変形を抑制することができ、一般に同種金属材料間の接合よりも接合力に劣る場合のある異種金属材料間の接合力の低下を好適に抑制することが可能となる。
さらに、内部端子が銅を主体とする金属材料から構成され、外部端子がアルミニウムを主体とする金属材料から構成される場合であっても、板部の変形を抑制することができ、一般に銅同士およびアルミニウム同士の接合よりも接合力に劣る場合のある銅－アルミニウム間の接合力の低下を好適に抑制することが可能となる。

また、内部端子が外部端子を貫通して電池ケースの外部に露出する軸部を有し、軸部の電池ケースの外部側の端部に、外部端子の外表面に沿って延在するように加圧変形されたかしめ部が形成され、かしめ部の外周縁部に沿って内部端子接合部が形成される場合であっても、内部端子と外部端子との接合力の低下を好適に抑制することが可能となる。

＜シミュレーション＞
本実施形態に係る外部端子によって内部端子と外部端子との接合力の低下を抑制することが可能となることを確かめるために、図４に示す矩形状箱型の密閉型電池に対して外部機器接合部から内部端子接合部へ荷重を加えるシミュレーションを行った。シミュレーションに用いた密閉型電池の概要を以下に示す。
・内部端子：銅を主体とする金属
・外部端子：アルミニウムを主体とする金属
板部：矩形状
フランジ部：直方体状（図４参照）
Ｘ方向の長さ：板部の長手方向の長さ（長辺）の１／２倍
Ｙ方向の長さ：板部の短手方向の長さ（短辺）の１／５倍
Ｚ方向の長さ：板部の厚さ方向の長さ（厚み）の２倍
・内部端子接合部：内部端子と外部端子とをかしめにより接合
かかる外部端子に対して、高さ方向Ｚにおける外部端子とは逆方向への荷重（１０ＭＰａの応力）を外部機器接合部に加えた場合、それにより生じる内部端子の変形量は０．０２１ｍｍであった。この変形量は、外部端子にフランジ部を設けない場合の変形量（０．０４９ｍｍ）よりも小さく、本実施形態に係る外部端子によって内部端子と外部端子との接合力の低下を抑制することが可能であることが確かめられた。

≪組電池≫
本実施形態に係る密閉型電池１０は、図６に示すような組電池１００における単電池１０として用いることができる。すなわち、本実施形態に係る単電池１０は、正極と負極を有する電極体（図１参照）と、当該電極体を収容する電池ケース３０とを備えている。かかる電池ケース３０には、正極側の電極端子（正極端子４０）と、負極側の電極端子（負極端子５０）とが取り付けられている。

正極端子４０は、電池ケース３０内部の電極体の正極に接続され、一部が電池ケース３０の外部に露出する正極内部端子４２と、電池ケース３０外部で正極内部端子４２と接続される正極外部端子４４とを備えている。同様に、負極端子５０は、電池ケース３０内部の電極体の負極に接続され、一部が電池ケース３０の外部に露出する負極内部端子５２と、電池ケース３０外部で負極内部端子５２と接続される負極外部端子５４とを備えている。また、電池ケース３０と外部端子４４、５４との間には、絶縁ホルダ（図１参照）が配置されている。
正極外部端子４４および負極外部端子５４のうち少なくとも一方は、板部４４ａ、５４ａおよびフランジ部４４ｂ、５４ｂを有する。板部４４ａ、５４ａ（図３、図４参照）は、矩形状であって、板部４４ａ、５４ａの長手方向の一端において、内部端子４２、５２と接合される内部端子接合部５４ａ１（図２参照）と、板部４４ａ、５４ａの長手方向の他端において、外部機器と接合される外部機器接合部５４ａ２（図２参照）と、を備える。フランジ部４４ｂ、５４ｂは、板部４４ａ、５４ａの短手方向の少なくとも一方の側縁部において、板部４４ａ、５４ａに対して略垂直に立ち上がるように配置され、内部端子接合部５４ａ１のうち外部機器接合部５４ａ２との最近接点を通り、板部４４ａ、５４ａの短手方向に沿った第１仮想線が、フランジ部４４ｂ、５４ｂと交差する。
なお、本実施形態に係る組電池１００では、正極内部端子４２と正極外部端子４４とが同種の金属材料（例えばアルミニウム）によって構成されている。また、負極内部端子５２と負極外部端子５４についても、同種の金属材料（例えば銅）によって構成されている。

組電池１００は、隣接して配置された２つの単電池１０の間で、一方の単電池１０の正極外部端子４４の外部機器接合部と他方の単電池１０の負極外部端子５４の外部機器接合部とを接続するバスバー６０を備えている。具体的には、隣接した２つの単電池１０の間で、一方の単電池１０の正極端子４０と他方の単電池１０の負極端子５０とが近接するように、各々の単電池１０が交互に向きを入れ替えて配列される。そして、該隣接した単電池１０の間で、一方の単電池１０の正極外部端子４４の外部機器接合部と他方の単電池１０の負極外部端子５４の外部機器接合部とがバスバー６０によって接続されている。これによって、バスバー６０と外部端子を介して、一方の単電池１０の正極内部端子４２から他方の単電池１０の負極内部端子５２に至る導電経路が形成され、各々の単電池１０が電気的に直列に接続される。

このような組電池においても、内部端子と外部端子との接合力の低下を抑制することが可能となる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

１０密閉型電池（単電池）
２０電極体
２１正極
２１ａ正極集電体
２１ｂ正極活物質層
２１ｃ正極接続部
２２負極
２２ａ負極集電体
２２ｂ負極活物質層
２２ｃ負極接続部
２３、２４セパレータ
３０電池ケース
３２ケース本体
３４蓋体
４０正極端子
４２正極内部端子
４２ａ上端部（かしめ部）
４２ｂ下端部
４４正極外部端子
４４ａ板部
４４ｂフランジ部
４６絶縁ホルダ
５０負極端子
５２負極内部端子
５２ａ上端部（かしめ部）
５２ｂ下端部
５４負極外部端子
５４ａ板部
５４ａ１内部端子接合部
５４ａ２外部機器接合部
５４ｂフランジ部
５６絶縁ホルダ
５７ガスケット
６０バスバー
１００組電池

Claims

正極および負極を備える電極体と、
前記電極体を収容する電池ケースと、
前記電池ケースの内部において前記電極体の正極および負極とそれぞれ接続された内部端子であって、その一部が前記電池ケースの外部に露出した内部端子と、
前記電池ケースの外部において前記内部端子と接続された外部端子と、
を備える密閉型電池であって、
前記正極側および前記負極側のうち少なくとも一方の外部端子は、板部およびフランジ部を有しており、
前記板部は、矩形状であって、
前記板部の長手方向の一端において、前記内部端子と接合される内部端子接合部と、
前記板部の長手方向の他端において、外部機器と接合される外部機器接合部と、
を備え、
前記フランジ部は、前記板部の短手方向の少なくとも一方の側縁部において、前記板部に対して略垂直に立ち上がるように配置され、
前記内部端子接合部のうち前記外部機器接合部との最近接点を通り、前記板部の短手方向に沿った第１仮想線が、前記フランジ部と交差し、
前記内部端子接合部のうち前記外部機器接合部との最遠隔点を通り、前記板部の短手方向に沿った第２仮想線が前記フランジ部と交差し、かつ、
前記第１仮想線と前記フランジ部との第１交差点および前記第２仮想線と前記フランジ部との第２交差点の間に前記フランジ部が連続して存在する、
ことを特徴とする密閉型電池。
前記フランジ部は、前記板部の短手方向の両側縁部において配置される、請求項１に記載の密閉型電池。
前記外部端子が、平板形状である、請求項１または２に記載の密閉型電池。
前記正極側および前記負極側のうち少なくとも一方において、前記内部端子と前記外部端子とが、異種金属材料によって構成される、請求項１～３のいずれか一つに記載の密閉型電池。
前記内部端子は銅を主体とする金属材料から構成され、前記外部端子はアルミニウム主体とする金属材料から構成される、請求項４に記載の密閉型電池。
前記内部端子は、前記外部端子を貫通して前記電池ケースの外部に露出する軸部を有し、
前記軸部の前記電池ケースの外部側の端部に、前記外部端子の外表面に沿って延在するように加圧変形されたかしめ部が形成され、前記かしめ部の外周縁部に沿って前記内部端子接合部が形成される、請求項１～５のいずれか一つに記載の密閉型電池。