JP7216750B2 - 電池およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本技術は、電池およびその製造方法に関する。
電極端子と集電体とをカシメにより接合した構造を有する電池が従来から知られている。このような電池は、たとえば特開2017-10743号公報(特許文献1)、特開2012-28246号公報(特許文献2)、および国際公開第2015/25388号(特許文献3)等に示されている。
特開2017-10743号公報 特開2012-28246号公報 国際公開第2015/25388号
カシメ接合に用いる成形金型の形状によっては、カシメ接合される部材の先端部の歪みが局所的に大きくなり、許容される限界値を超えることがあり得る。従来の加工方法は、上記課題を解決する観点からは、必ずしも十分なものということはできない。
本技術の目的は、先端部の歪みが局所的に大きくなることが抑制されたカシメ接合部を有する電池およびその製造方法を提供することにある。
本技術に係る電池は、貫通孔を有する導電部材と、貫通孔を通過する部分、および導電部材上に露出する先端部を有する端子部材とを備える。端子部材の先端部と導電部材とのカシメ接合部が形成される。端子部材における貫通孔を通過する部分は、中心軸を通る第1の断面において第1の外径(L1)を有するとともに、中心軸を通り第1の断面に直交する第2の断面において第1の外径(L1)よりも小さい第2の外径(L2)を有する。端子部材における先端部は、第1の断面において第1の外径(L1)よりも大きい第1の拡大径(H1)を有するとともに、第2の断面において第2の外径(L2)よりも大きい第2の拡大径(H2)を有する。第2の外径(L2)に対する第1の外径(L1)の比を第1の比率(L:L1/L2)とし、第2の拡大径(H2)に対する第1の拡大径(H1)の比を第2の比率(H:H1/H2)としたときに、第1の比率(L)は、第2の比率(H)の1.15倍以上である。
本技術に係る電池の製造方法は、導電部材の貫通孔に端子部材を挿入する工程と、端子部材の先端部と導電部材とをカシメ接合する工程とを備える。カシメ接合する工程は、中心軸を通る第1の断面において第1の外径(A1)を有するとともに、中心軸を通り第1の断面に直交する第2の断面において第1の外径(A1)よりも小さい第2の外径(A2)を有する小径部と、第1の断面において第1の外径(A1)よりも大きい第1の拡大径(B1)を有するとともに、第2の断面において第2の外径(A2)よりも大きい第2の拡大径(B2)を有する大径部とを含む成形金型を準備することと、成形金型の小径部を端子部材の先端部に対向させ、中心軸に沿って成形金型を移動させ、端子部材の先端部に形成された筒状部に大径部が当接するまで成形金型を挿入し、成形金型により筒状部を径方向外側に押圧することにより、端子部材の先端部を拡径することとを含む。小径部における第2の外径(A2)に対する第1の外径(A1)の比を第1の比率(A)とし、第2の拡大径(B2)に対する第1の拡大径(B1)を第2の比率(B)としたときに、第1の比率(A:A1/A2)は、第2の比率(B:B1/B2)の1.2倍以上である。
本技術によれば、先端部の歪みが局所的に大きくなることが抑制されたカシメ接合部を有する電池およびその製造方法を提供することができる。
角形二次電池の斜視図である。 図1におけるII-II断面図である。 電極体を構成する正極板の平面図である。 電極体を構成する負極板の平面図である。 正極板および負極板からなる電極体を示す平面図である。 電極体と正極集電部材および負極集電部材との接続構造を示す図である。 封口板への正極集電部材および負極集電部材の取付構造を示す図である。 図7におけるVIII-VIII断面図である。 図7におけるIX-IX断面図である。 封口板と電極体とが接続された状態を示す図である。 1つの実施の形態に係るカシメ接合の第1工程を示す図である。 1つの実施の形態に係るカシメ接合の第2工程を示す図である。 1つの実施の形態に係るカシメ接合の第3工程を示す図である。 図13におけるカシメ接合部の部分拡大図である。 比較例に係るカシメ接合用の成形金型の形状を模式的に示す図である。 1つの実施の形態に係るカシメ接合用の成形金型の形状を模式的に示す図である。 カシメ接合工程におけるカシメ部(先端部)の長径と相当全歪最大値との関係を示す図である。
以下に、本技術の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本技術の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本技術にとって必ずしも必須のものではない。
なお、本明細書において、「備える(comprise)」および「含む(include)」、「有する(have)」の記載は、オープンエンド形式である。すなわち、ある構成を含む場合に、当該構成以外の他の構成を含んでもよいし、含まなくてもよい。また、本技術は、本実施の形態において言及する作用効果を必ずしもすべて奏するものに限定されない。
本明細書において、「電池」は、リチウムイオン電池に限定されず、ニッケル水素電池など他の電池を含み得る。本明細書において、「電極」は正極および負極を総称し得る。また、「電極板」は正極板および負極板を総称し得る。
図1は、角形二次電池1の斜視図である。図2は、図1におけるII-II断面図である。
図1,図2に示すように、角形二次電池1は、電池ケース100と、電極体200と、絶縁シート300と、正極端子400と、負極端子500と、正極集電部材600と、負極集電部材700と、カバー部材800とを含む。
電池ケース100は、開口を有する有底角筒状の角形外装体110と、角形外装体110の開口を封口する封口板120とからなる。角形外装体110および封口板120は、それぞれ金属製であることが好ましく、アルミニウムまたはアルミニウム合金製とすることが好ましい。
封口板120には、電解液注液孔121が設けられる。電解液注液孔121から電池ケース100内に電解液が注液された後、電解液注液孔121は、封止部材122により封止される。封止部材122としては、たとえばブラインドリベットおよびその他の金属部材を用いることができる。
封口板120には、ガス排出弁123が設けられる。ガス排出弁123は、電池ケース100内の圧力が所定値以上となった際に破断する。これにより、電池ケース100内のガスが電池ケース100外に排出される。
電極体200は、電解液とともに電池ケース100内に収容されている。電極体200は、正極板と負極板がセパレータを介して積層されたものである。電極体200と角形外装体110の間には樹脂製の絶縁シート300が配置されている。
電極体200の封口板120側の端部には、正極タブ210Aおよび負極タブ210Bが設けられている。
正極タブ210Aと正極端子400とは、正極集電部材600を介して電気的に接続されている。正極集電部材600は、第1正極集電体610および第2正極集電体620を含む。なお、正極集電部材600は、1つの部品から構成されてもよい。正極集電部材600は、金属製であることが好ましく、アルミニウムまたはアルミニウム合金製とすることがより好ましい。
負極タブ210Bと負極端子500とは、負極集電部材700を介して電気的に接続されている。負極集電部材700は、第1負極集電体710および第2負極集電体720を含む。なお、負極集電部材700は、1つの部品から構成されてもよい。負極集電部材700は、金属製であることが好ましく、銅または銅合金製であることがより好ましい。
正極端子400は、樹脂製の外部側絶縁部材410を介して封口板120に固定されている。負極端子500は、樹脂製の外部側絶縁部材510を介して封口板120に固定されている。
正極端子400は金属製であることが好ましく、アルミニウムまたはアルミニウム合金製であることがより好ましい。負極端子500は金属製であることが好ましく、銅または銅合金製であることがより好ましい。負極端子500が、電池ケース100の内部側に配置される銅または銅合金からなる領域と、電池ケース100の外部側に配置されるアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる領域を有するようにしてもよい。
カバー部材800は、第1正極集電体610と電極体200との間に位置する。カバー部材800は、負極集電体側に設けられてもよい。また、カバー部材800は必須の部材ではなく、適宜省略が可能である。
図3は、電極体200を構成する正極板200Aの平面図である。正極板200Aは、矩形状のアルミニウム箔からなる正極芯体の両面に正極活物質(たとえばリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物等)、結着材(ポリフッ化ビニリデン(PVdF)等)、および導電材(たとえば炭素材料等)を含む正極活物質合剤層が形成された本体部220Aを有する。本体部の端辺から正極芯体が突出しており、この突出した正極芯体が正極タブ210Aを構成する。正極タブ210Aにおける本体部の220Aと隣接する部分には、アルミナ粒子、結着材、および導電材を含む正極保護層230Aが設けられている。正極保護層230Aは、正極活物質合剤層の電気抵抗よりも大きな電気抵抗を有する。正極活物質合剤層は導電材を含まなくてもよい。正極保護層230Aは必ずしも設けられなくてもよい。
図4は、電極体200を構成する負極板200Bの平面図である。負極板200Bは、矩形状の銅箔からなる負極芯体の両面に負極活物質層が形成された本体部220Bを有する。本体部220Bの端辺から負極芯体が突出しており、この突出した負極芯体が負極タブ210Bを構成する。
図5は、正極板200Aおよび負極板200Bからなる電極体200を示す平面図である。図5に示すように、電極体200は、一方の端部において各々の正極板200Aの正極タブ210Aが積層され、各々の負極板200Bの負極タブ210Bが積層されるように作製される。正極板200Aおよび負極板200Bは、たとえば各々50枚程度ずつ重ねられる。正極板200Aと負極板200Bとは、ポリオレフィン製の矩形状のセパレータを介して交互に積層される。なお、長尺のセパレータをつづら折りして用いてもよい。
図6は、電極体200と正極集電部材600および負極集電部材700との接続構造を示す図である。図6に示すように、電極体200は、第1電極体要素201(第1積層群)および第2電極体要素202(第2積層群)により構成される。第1電極体要素201および第2電極体要素202の外面にもセパレータが各々配置される。第1電極体要素201および第2電極体要素202は、たとえばテープ等により積層状態の状態で固定することができる。代替的に、各々の正極板200A、負極板200Bおよびセパレータに接着層を設け、セパレータと正極板200Aとが各々接着され、セパレータと負極板200Bとが各々接着されるようにしてもよい。
第1電極体要素201の複数枚の正極タブ210Aが第1正極タブ群211Aを構成する。第1電極体要素201の複数枚の負極タブ210Bが第1負極タブ群211Bを構成する。第2電極体要素202の複数枚の正極タブ210Aが第2正極タブ群212Aを構成する。第2電極体要素202の複数枚の負極タブ210Bが第2負極タブ群212Bを構成する。
第1電極体要素201と第2電極体要素202の間に、第2正極集電体620と第2負極集電体720とが配置される。第2正極集電体620は、第1開口620Aおよび第2開口620Bを有する。第1正極タブ群211Aおよび第2正極タブ群212Aが、第2正極集電体620上に溶接接続され、溶接接続部213が形成される。第1負極タブ群211Bおよび第2負極タブ群212Bが、第2負極集電体720上に溶接接続され、溶接接続部213が形成される。溶接接続部213は、たとえば、超音波溶接、抵抗溶接、レーザ溶接等により形成し得る。
図7は、封口板120への正極集電部材600および負極集電部材700の取付構造を示す図である。図8は、図7におけるVIII-VIII断面を示す。図9は、図7におけるIX-IX断面を示す。
まず、図7,図8を参照して、封口板120への正極集電部材600の取付について説明する。
封口板120の外面側に樹脂製の外部側絶縁部材410が配置される。封口板120の内面側に第1正極集電体610、および樹脂製の絶縁部材630(正極集電体ホルダ)が配置される。次に、正極端子400が、外部側絶縁部材410の貫通孔、封口板120の正極端子取り付け孔、第1正極集電体610の貫通孔、および絶縁部材630の貫通孔に挿入される。そして、正極端子400の先端に位置するカシメ部400Aが第1正極集電体610上にカシメ接続される。これにより、正極端子400、外部側絶縁部材410、封口板120、第1正極集電体610、および絶縁部材630が固定される。なお、正極端子400および第1正極集電体610のカシメ接続された部分は、レーザ溶接等により溶接接続されることが好ましい。なお、第1正極集電体610はザグリ穴610Aを有し、カシメ部400Aはザグリ穴610A内に設けられる。
さらに、第2正極集電体620の一部が第1正極集電体610と重なるように、第2正極集電体620が絶縁部材630上に配置される。第2正極集電体620に設けられた第1開口620Aにおいて、第2正極集電体620は第1正極集電体610にレーザ溶接等により溶接接続される。
図8に示すように、絶縁部材630は、電極体200側に突出する筒状部630Aを有する。筒状部630Aは、第2正極集電体620の第2開口620Bを貫通し、電解液注液孔121と連通する孔部630Bを規定する。
封口板120に正極集電部材600を取り付ける際は、まず、第1正極集電体610が封口板120上の絶縁部材630に接続される。続いて、電極体200に接続された第2正極集電体620が第1正極集電体610に取り付けられる。このとき、第2正極集電体620の一部が第1正極集電体610と重なるように第2正極集電体620が絶縁部材630上に配置される。続いて、第2正極集電体620に設けられた第1開口620Aの周囲が、レーザ溶接等により第1正極集電体610に溶接接続される。
次に、図7および図9を参照して、封口板120への負極集電部材700の取付について説明する。
封口板120の外面側に樹脂製の外部側絶縁部材510が配置される。封口板120の内面側に第1負極集電体710、および樹脂製の絶縁部材730(負極集電体ホルダ)が配置される。次に、負極端子500が、外部側絶縁部材510の貫通孔、封口板120の負極端子取り付け孔、第1負極集電体710の貫通孔、および絶縁部材730の貫通孔に挿入される。そして、負極端子500の先端に位置するカシメ部500Aが第1負極集電体710上にカシメ接続される。これにより、負極端子500、外部側絶縁部材510、封口板120、第1負極集電体710、および絶縁部材730が固定される。なお、負極端子500および第1負極集電体710のカシメ接続された部分は、レーザ溶接等により溶接接続されることが好ましい。
さらに、第2負極集電体720の一部が第1負極集電体710と重なるように、第2負極集電体720が絶縁部材730上に配置される。第2負極集電体720に設けられた第1開口720Aにおいて、第2負極集電体720は第1負極集電体710にレーザ溶接等により溶接接続される。
封口板120に負極集電部材700を取り付ける際は、まず、第1負極集電体710が封口板120上の絶縁部材730に接続される。続いて、電極体200に接続された第2負極集電体720が第1負極集電体710に取り付けられる。このとき、第2負極集電体720の一部が第1負極集電体710と重なるように第2負極集電体720が絶縁部材730上に配置される。続いて、第2負極集電体720に設けられた第1開口720Aの周囲が、レーザ溶接等により第1負極集電体710に溶接接続される。
図10は、封口板120と電極体200とが接続された状態を示す図である。上述したように、正極集電部材600および負極集電部材700を介して第1電極体要素201および第2電極体要素202が封口板120に取り付けられる。これにより、図10に示すように、第1電極体要素201および第2電極体要素202が封口板120に接続され、電極体200と正極端子400および負極端子500とが電気的に接続される。
図10に示す状態から、第1電極体要素201と第2電極体要素202とが1つに纏められる。このとき、第1正極タブ群211Aと第2正極タブ群212Aとが互いに異なる方向に湾曲させられる。第1負極タブ群211Bと第2負極タブ群212Bとが互いに異なる方向に湾曲させられる。
第1電極体要素201と第2電極体要素202とは、テープ等により1つに纏められ得る。代替的に、第1電極体要素201と第2電極体要素202とを、箱状ないし袋状に成形した絶縁シート内に配置することで1つに纏めることができる。さらに、第1電極体要素201と第2電極体要素202とを接着により固定することができる。
1つに纏められた第1電極体要素201と第2電極体要素202とが絶縁シート300で包まれ、角形外装体110に挿入される。その後、封口板120が角形外装体110に溶接接続され、角形外装体110の開口が封口板120により封口され、密閉された電池ケース100が形成される。
その後、封口板120に設けられた電解液注液孔121から非水電解液が電池ケース100に注液される。非水電解液としては、たとえば、エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、およびジエチルカーボネート(DEC)とを、体積比(25℃)30:30:40の割合で混合した非水溶媒に、LiPF6を1.2モル/Lの濃度で溶解させたものを用いることができる。
非水電解液が注液された後、電解液注液孔121は封止部材122により封止される。以上の工程の実施により、角形二次電池1は完成する。
図11は、本実施の形態に係るカシメ部400Aを形成するための第1工程を示す図である。
カシメ部400Aは、X軸方向に沿う長軸と、Y軸方向に沿う短軸とを有する。図11(後述の図12ないし図16も同様)において、中心軸CLの左側は長軸方向(X軸方向)の断面を示し、中心線の右側は短軸方向(Y軸方向)の断面を示す。
図11に示すように、正極端子400(端子部材)は、内周面400αを有する筒状先端部400βを含む。成形金型900は、正極端子400の筒状先端部400βに挿入することによって、第1正極集電体610(導電部材)と正極端子400の筒状先端部400βとをカシメ接合するために用いられる。
成形金型900は、その先端部を正極端子400の筒状先端部400βに対向させるように配置される。そして、成形金型900の先端部が、中心軸CLに沿って、正極端子400の筒状先端部400βに挿入される。
図12は、図11に続く第2工程を示す図である。図12に示すように、正極端子400の筒状先端部400βに挿入された成形金型900は、筒状先端部400βの奥側に向かってさらに挿入される。このとき、成形金型900の先端部が筒状先端部400βに当接し、筒状先端部400βを径方向外側に押圧する。
図13は、図12に続く第3工程を示す図である。図14は、図13におけるカシメ接合部の部分拡大図である。
図13,図14に示すように、カシメ部400Aは、第2の金型900Aによりさらに押圧される。この結果、筒状先端部400βの先端は、ザグリ穴610Aの側壁に達する。ここで、筒状先端部400βの先端の厚みは0.3mm以上1.0mm以下程度(好ましくは0.5mm以上0.8mm以下程度)である。正極端子400の先端は第1正極集電体610に溶接される。正極端子400の先端がザグリ穴610Aの側壁に確実に達していることにより、溶接が行いやすく、また、溶接の強度も安定する。
図13,図14に示すカシメ接合部において、筒状先端部400βの根元部分は、長軸方向(X軸方向)の断面(第1の断面)においてL1の外径(第1の外径)を有するとともに、短軸方向(Y軸方向)の断面(第2の断面)においてL1よりも小さいL2の外径(第2の外径)を有する。1つの実施例および比較例において、L1:L2=125:100である。すなわち、短軸方向の外径(L2)に対する長軸方向の外径(L1)の比(L:第1の比率)は、1.25である。
他方、筒状先端部400βの先端は、長軸方向(X軸方向)の断面においてH1の外径(第1の拡大径)に拡大され、短軸方向(Y軸方向)の断面においてH2の外径(第2の拡大径)に拡大されている。1つの実施例においては、H1:H2=103:100である。すなわち、本実施の形態において、短軸方向の拡大径(H2)に対する長軸方向の拡大径(H1)の比(H:第2の比率)は、1.03である。この第2の比率(H)は、1.1未満であることが好ましく、1.05以下であることがさらに好ましい。
これに対し、1つの比較例において、H1:H2=110:100である。すなわち、比較例において、第2の比率(H)は1.1である。
上述のとおり、本実施の形態においては、筒状先端部400βの先端が、カシメ前の元の形状に対して非相似形状に拡大される。より具体的には、元の形状が長径および短径を有する(長径/短径=1.25)のに対し、カシメ後においては真円に近い形状(長径/短径=1.03)を有する。このようにすることで、筒状先端部400βの周方向において、より均一に成形金型900を内周面400αに当接させながら筒状先端部400βを押し拡げることができるので、正極端子400の筒状先端部400βの歪みが局所的に大きくなり、許容限界値を超えて亀裂が生じることを抑制することができる。
本実施の形態において、筒状先端部400βの根元部分における第1の比率L(長径(L1)/短径(L2))は、筒状先端部400βのカシメ後の形状の長径(H1)/短径(H2)の1.15倍以上程度(好ましくは1.2倍以上程度)である。
図15は、比較例に係る成形金型900の形状を模式的に示す図である。図16は、本実施の形態に係る成形金型900の形状を模式的に示す図である。図15,図16を参照して、成形金型900は、その先端側(小径部)において、X軸方向に沿う長径(A1’,A1)と、Y軸方向に沿う短径(A2’,A2)とを有する。図15,図16ともに、成形金型900の先端部(小径部)の長径(A1’,A1)と短径(A2’,A2)との比率は、カシメ接合前における筒状先端部400βの先端の形状における長径(L1)/短径(L2)と同じである。
図15,図16に示すように、成形金型900は、根元側(図中上側)に向かって拡径する。成形金型900の根元側(大径部)は、X軸方向に沿う拡大された長径(B1’,B1)と、Y軸方向に沿う拡大された短径(B2’,B2)とを有する。この大径部が筒状先端部400βに当接するまで成形金型900を押し込むことにより、筒状先端部400βが拡径される。
図15の比較例においては、成形金型900の先端における長径(A1’)/短径(A2’)の比(A’:第1の比率)と、成形金型900の根元側における長径(B1’)/短径(B2’)の比(B’:第2の比率)とが同じである。すなわち、図15に示す成形金型900は、根元側に向かって相似形状を保ったまま拡径する。
これに対し、本実施の形態に係る成形金型900においては、図16に示すように、長径方向と短径方向とで互いに異なる傾斜により成形金型900の根元側に向かって拡径する。より具体的には、成形金型900の先端に位置する小径部において、カシメ接合前の筒状先端部400βの先端の形状と同じ比率の長径および短径を含む形状(長径(A1)/短径(A2)が1.25程度)を有するのに対し、成形金型900の根元側に位置する大径部においては、比較的真円に近い形状(長径(B1)/短径(B2)が1.1未満が好ましく、最も好ましくは1程度)を有する。
このように、成形金型900の先端(小径部)における長径(A1)/短径(A2)の比(A:第1の比率)は、成形金型900の根元側(大径部)における長径(B1)/短径(B2)の比(B:第2の比率)に対して大きい。A/Bは1.2倍以上程度であり、好ましくは1.5倍以上程度である。
図17は、カシメ接合工程における筒状先端部400βの長径と相当全歪最大値との関係を示す図である。図17に示すように、カシメ接合工程において筒状先端部400βが拡径したとき、「比較例」と比べて「実施例」において相当全歪最大値が低く抑えられている。
上述のとおり、本実施の形態に係る成形金型900を用いることにより、筒状先端部400βの破断を抑制することができる。また、形成されるカシメ部400Aの形状を安定させることも可能である。
上述の例では、正極側のカシメ部400Aについて説明したが、負極側のカシメ部500Aにも同様の構造を適用可能である。また、本技術に係るカシメ接合構造は、電池ケース100の外部に配置される端子部材と導電部材との接合構造にも適用可能である。
以上、本技術の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本技術の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 角形二次電池、100 電池ケース、110 角形外装体、120 封口板、121 電解液注液孔、122 封止部材、123 ガス排出弁、200 電極体、200A 正極板、200B 負極板、201 第1電極体要素、202 第2電極体要素、210A 正極タブ、210B 負極タブ、211A 第1正極タブ群、211B 第1負極タブ群、212A 第2正極タブ群、212B 第2負極タブ群、213 溶接接続部、220A,220B 本体部、230A 正極保護層、300 絶縁シート、400 正極端子、400α 内周面、400β 筒状先端部、400A,500A カシメ部、410,510 外部側絶縁部材、500 負極端子、600 正極集電部材、610 第1正極集電体、610A ザグリ穴、620 第2正極集電体、620A,720A 第1開口、620B 第2開口、630,730 絶縁部材、630A 筒状部、630B 孔部、700 負極集電部材、710 第1負極集電体、720 第2負極集電体、800 カバー部材、900 成形金型、900A 第2の金型。

Claims (7)

  1. 貫通孔を有する導電部材と、
    前記貫通孔を通過する部分、および前記導電部材上に露出する先端部を有する端子部材とを備え、
    前記端子部材の前記先端部と前記導電部材とのカシメ接合部が形成され、
    前記端子部材における前記貫通孔を通過する部分は、中心軸を通る第1の断面において第1の外径(L1)を有するとともに、前記中心軸を通り前記第1の断面に直交する第2の断面において前記第1の外径(L1)よりも小さい第2の外径(L2)を有し、
    前記端子部材における前記先端部は、前記第1の断面において前記第1の外径(L1)よりも大きい第1の拡大径(H1)を有するとともに、前記第2の断面において第2の外径(L2)よりも大きい第2の拡大径(H2)を有し、
    前記第2の外径(L2)に対する前記第1の外径(L1)の比を第1の比率(L:L1/L2)とし、前記第2の拡大径(H2)に対する前記第1の拡大径(H1)の比を第2の比率(H:H1/H2)としたときに、前記第1の比率(L)は、前記第2の比率(H)の1.15倍以上である、電池。
  2. 前記第2の比率(H)は1.0以上1.1未満である、請求項1に記載の電池。
  3. 前記導電部材は側壁を有する穴部を含み、
    前記カシメ接合部は前記穴部内に形成され、
    前記先端部の厚みが0.3mm以上1.0mm以下である、請求項1または請求項2に記載の電池。
  4. 前記電池は電極体をさらに備え、
    前記導電部材は、前記電極体と前記端子部材とを電気的に接続する集電体である、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電池。
  5. 導電部材の貫通孔に端子部材を挿入する工程と、
    前記端子部材の先端部と前記導電部材とをカシメ接合する工程とを備え、
    前記カシメ接合する工程は、
    中心軸を通る第1の断面において第1の外径(A1)を有するとともに、前記中心軸を通り前記第1の断面に直交する第2の断面において前記第1の外径(A1)よりも小さい第2の外径(A2)を有する小径部と、前記第1の断面において前記第1の外径(A1)よりも大きい第1の拡大径(B1)を有するとともに、前記第2の断面において前記第2の外径(A2)よりも大きい第2の拡大径(B2)を有する大径部とを含む成形金型を準備することと、
    前記成形金型の前記小径部を前記端子部材の前記先端部に対向させ、前記中心軸に沿って前記成形金型を移動させ、前記端子部材の前記先端部に形成された筒状部に前記大径部が当接するまで前記成形金型を挿入し、前記成形金型により前記筒状部を径方向外側に押圧することにより、前記端子部材の前記先端部を拡径することとを含み、
    前記小径部における前記第2の外径(A2)に対する前記第1の外径(A1)の比を第1の比率(A)とし、前記第2の拡大径(B2)に対する前記第1の拡大径(B1)を第2の比率(B)としたときに、前記第1の比率(A:A1/A2)は、前記第2の比率(B:B1/B2)の1.2倍以上である、電池の製造方法。
  6. 前記導電部材と接合された前記端子部材の先端を前記導電部材に溶接する工程をさらに備えた、請求項5に記載の電池の製造方法。
  7. 電極体を準備する工程と、
    前記導電部材を介して前記端子部材と前記電極体とを電気的に接続する工程とをさらに備えた、請求項5または請求項6に記載の電池の製造方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000077270A (ja) 1998-01-22 2000-03-14 Honda Motor Co Ltd 電気二重層キャパシタ容器
JP2009148123A (ja) 2007-12-18 2009-07-02 Mitsuba Corp 回転電機
JP2014150047A (ja) 2013-08-08 2014-08-21 Hitachi Vehicle Energy Ltd 蓄電素子
JP2017010743A (ja) 2015-06-22 2017-01-12 三洋電機株式会社 二次電池及びそれを用いた組電池
JP2019032925A (ja) 2015-12-24 2019-02-28 株式会社豊田自動織機 蓄電装置及びその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000077270A (ja) 1998-01-22 2000-03-14 Honda Motor Co Ltd 電気二重層キャパシタ容器
JP2009148123A (ja) 2007-12-18 2009-07-02 Mitsuba Corp 回転電機
JP2014150047A (ja) 2013-08-08 2014-08-21 Hitachi Vehicle Energy Ltd 蓄電素子
JP2017010743A (ja) 2015-06-22 2017-01-12 三洋電機株式会社 二次電池及びそれを用いた組電池
JP2019032925A (ja) 2015-12-24 2019-02-28 株式会社豊田自動織機 蓄電装置及びその製造方法

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