WO2019093333A1 - 電池及び電池パック - Google Patents

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WO2019093333A1
WO2019093333A1 PCT/JP2018/041198 JP2018041198W WO2019093333A1 WO 2019093333 A1 WO2019093333 A1 WO 2019093333A1 JP 2018041198 W JP2018041198 W JP 2018041198W WO 2019093333 A1 WO2019093333 A1 WO 2019093333A1
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electrode
lid
positive electrode
negative electrode
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PCT/JP2018/041198
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達也 篠田
室　直人
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株式会社 東芝
東芝インフラシステムズ株式会社
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Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a battery and a battery pack.
  • Batteries are expected as power sources for electric vehicles, hybrid vehicles, electric motorcycles, and forklifts.
  • the battery often consists of a container with an open top and a lid covering the opening, and in the battery manufacturing process, the electrolyte is injected from the liquid inlet formed in the lid.
  • There is a process including a process and a process of welding the liquid injection port with a sealing plate. In such a battery, welding defects may occur when the electrolytic solution is accumulated near the sealing site.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a battery for reducing welding defects caused by an electrolytic solution. Another object is to provide a battery pack provided with the battery.
  • the battery includes the electrode group, the container, the lid, the pair of electrode terminals, and the electrode group presser.
  • the electrode group includes a positive electrode and a negative electrode.
  • the container accommodates the electrode group, and the container is formed with an opening that opens to one side in the height direction.
  • the lid closes the opening of the container.
  • the lid is provided with a gas discharge valve, and the lid has a liquid injection port penetrating the lid.
  • the pair of electrode terminals are attached to the outer surface of the lid and electrically connected to the electrode group.
  • the electrode group holder is provided between the lid and the electrode group in the interior of the container and is superimposed on the lid. In the electrode group pressing, an opening hole passing through the electrode group pressing is formed across a portion facing the gas discharge valve and a portion facing the liquid injection port.
  • a battery pack provided with the aforementioned battery is provided.
  • the battery includes a lid including an electrode group formed by stacking a positive electrode, a negative electrode, and a separator, a positive electrode terminal and a negative electrode terminal electrically connected to the electrode group, an electrode group and a lid
  • An electrode group holder provided so as to be close to a lid in close proximity to the body and a container for containing the electrode group and the electrode group holder are provided.
  • the lid is provided with a liquid injection port passing through the lid, and a thin gas discharge valve having a groove.
  • the electrode group holder has an opening across the position corresponding to the liquid injection port and the gas discharge valve.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of a battery according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the battery according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a top view of an electrode group holder according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the battery according to the embodiment in detail for each member.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the battery according to the embodiment with the container omitted and each member being disassembled.
  • FIG. 6 is a schematic view showing an example of the configuration of the electrode group according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a cap body in which the lid body, the electrode group presser, and the like according to the embodiment are assembled.
  • Drawing 8 is a perspective view showing the composition of the electrode group control concerning an embodiment.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a configuration of an electrode group pressing according to a modification of the embodiment.
  • FIG. 1 shows an example of a battery according to the embodiment.
  • the battery 100 shown in FIG. 1 includes a container 1, a lid 2, an electrode assembly 11, four lead auxiliary members 15a-1, 15a-2, 15b-1, and 15b-2, a positive electrode terminal 5a, and a negative electrode terminal.
  • Two leads 13a and 13b respectively connected to corresponding ones of 5b, an electrode group holder 12, a positive electrode guard 16a, a negative electrode guard 16b, and insulating tapes 17a and 17b are provided.
  • the container 1 is made of metal and has a bottomed rectangular tube shape having an opening 21.
  • the opening 21 of the container 1 is provided with a rectangular lid 2 and is closed by it.
  • the container 1 contains an electrode group 11 and an electrolytic solution (not shown).
  • the lid 2 is provided with a gas discharge valve 9.
  • the gas discharge valve 9 consists of a rectangular thin portion and has a cross groove.
  • the portion of the lid 2 where the groove of the gas discharge valve 9 is provided is particularly thin. Therefore, the groove can release the gas in the container 1 to the outside by breaking when the internal pressure of the container 1 increases.
  • the lid 2 is also provided with two recesses (inset portions) 2a and 2b into which corresponding ones of terminal insulators 6a and 6b described later are respectively fitted.
  • the corresponding ones of the through holes 2a-1 and 2b-1 are provided at the bottoms of the inset portions 2a and 2b.
  • a liquid inlet 10 is provided in the lid 2.
  • the positive electrode terminal 5a, the negative electrode terminal 5b, the two terminal insulators 6a and 6b, and insulating gaskets 7a and 7b described later are fixed to the lid 2.
  • the positive electrode terminal 5a has a rivet shape including the flange portion 5a-1 and the shaft portion 5a-2, and the flange portion 5a-1 and the shaft portion 5a-2 have conductivity.
  • the negative electrode terminal 5b has a rivet shape including the flange portion 5b-1 and the shaft portion 5b-2, and the flange portion 5b-1 and the shaft portion 5b-2 have conductivity.
  • Each of the terminal insulators 6a and 6b has a shape that mates with the corresponding one of the positive electrode terminal 5a and the negative electrode terminal 5b, and by mating with the corresponding one of the positive electrode terminal 5a and the negative electrode terminal 5b, The corresponding one outer peripheral portion of the flange portions 5a-1 and 5b-1 can be covered.
  • Each of the terminal insulators 6a and 6b is fitted into the corresponding one of the two concave portions 2a and 2b of the lid 2.
  • Each of shaft portion 5a-2 of positive electrode terminal 5a and shaft portion 5b-2 of negative electrode terminal 5b is inserted into corresponding one of ring-shaped insulating gaskets 7a and 7b, and a through hole provided at the bottom of recess 2a. 2a-1 and the corresponding one of the through holes 2b-1 provided at the bottom of the recess 2b.
  • each of the insulating gaskets 7a and 7b is joined to the corresponding one of the through holes 2a-1 and 2b-1, the shaft 5a-2 of the positive electrode terminal 5a and the shaft 5b-2 of the negative electrode terminal 5b are The lid 2 is not in contact with the corresponding through holes 2a-1 and 2b-1.
  • the positive electrode terminal 5 a and the negative electrode terminal 5 b are electrically insulated from the lid 2.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the battery 100
  • FIG. 3 is a top view of the electrode group holder 12.
  • the electrode group holder 12 is attached so as to be sandwiched between the lid 2 and the electrode group 11 so that the electrode group holder 12 approaches each of the lid 2 and the electrode group 11, It is provided in piles.
  • the electrode group holder 12 is rectangular, and has through holes 12 c and 12 d at both ends.
  • the shaft portion 5a-2 of the positive electrode terminal 5a through which the terminal insulator 6a and the ring-shaped insulating gasket 7a are inserted is inserted into the through hole 12c.
  • the shaft portion 5b-2 of the negative electrode terminal 5b through which the terminal insulator 6b and the insulating gasket 7b are inserted is inserted into the through hole 12d.
  • the electrode group holder 12 straddles the position facing the rectangular gas discharge valve 9 provided at the central part of the lid 2 and the position facing the liquid injection port 10, For example, a rectangular opening (opening hole) 12a is provided. Furthermore, for example, convex portions (protrusions) 12e and 12f formed so as to be in contact with the electrode group 11 with a predetermined area when the battery 100 is assembled are provided at positions adjacent to the opening 12a.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the battery 100, but as shown in FIG. 2, the electrode group 11 is fixed in the battery 100 by bringing the convex portions 12e and 12f of the electrode group holder 12 into contact with the electrode group 11. Ru.
  • the protrusions 12 e and 12 f may have a minute gap with the electrode group 11.
  • the electrode group 11 includes a plurality of positive electrodes (not shown), a plurality of negative electrodes (not shown), and a separator (not shown).
  • the positive electrode and the negative electrode are stacked with a separator interposed therebetween, and the electrode group 11 is impregnated with an electrolyte (not shown).
  • the positive electrode includes a strip-shaped positive electrode current collector and a positive electrode active material-containing layer formed on a part of the surface of the current collector.
  • the positive electrode current collector includes a positive electrode current collecting tab 14 a on the surface of which a positive electrode active material layer is not formed.
  • the positive electrode is produced, for example, by applying a slurry containing a positive electrode active material to a current collector made of an aluminum foil or an aluminum alloy foil.
  • the negative electrode includes a strip-like negative electrode current collector and a negative electrode active material-containing layer formed on a part of the surface of the current collector.
  • the negative electrode current collector is provided with a negative electrode current collection tab 14b in which the negative electrode active material layer is not formed on the surface.
  • the negative electrode is produced, for example, by applying a slurry containing a negative electrode active material to a current collector made of an aluminum foil or an aluminum alloy foil.
  • the electrode group 11 is obtained by winding a stacked body in which a positive electrode and a negative electrode are stacked via a separator into a flat shape.
  • the electrode group 11 has two end faces opposed to the short side face of the container 1, and one of the end faces functions as a positive electrode current collecting tab 14a and the other as a negative electrode current collecting tab 14b.
  • the plurality of positive electrode current collection tabs 14 a extend from the end face opposite to one short side surface of the container 1 in the electrode group 11.
  • the plurality of negative electrode current collection tabs 14 b extend from the end face opposite to the other short side surface of the container 1 in the electrode group 11.
  • the positive electrode current collection tab 14a is connected to the positive electrode lead auxiliary materials 15a-1 and 15a-2, and the negative electrode current collection tab 14b is connected to the negative electrode lead auxiliary materials 15b-1 and 15b-2.
  • Each of the lead auxiliary members 15a-1, 15a-2, 15b-1 and 15b-2 sandwiches the corresponding one of the positive electrode current collecting tab 14a and the negative electrode current collecting tab 14b by the number of sheets within a predetermined range.
  • the positive electrode current collection tab 14a and the negative electrode current collection tab 14b are bundled.
  • the lead auxiliary members 15a-1, 15a-2, 15b-1, and 15b-2 are members having conductivity, formed of a pure aluminum-based aluminum alloy.
  • the positive electrode current collection tab 14a is easily welded to each other by being bundled by the positive electrode lead auxiliary materials 15a-1 and 15a-2, and the negative electrode current collection tab 14b is a negative electrode lead auxiliary material 15b-1 , 15b-2 make it easy to weld to each other.
  • the positive electrode current collection tab 14a is bundled into two bundles by the positive electrode lead auxiliary materials 15a-1 and 15a-2, and the negative electrode current collection tab 14b is formed as a negative electrode lead auxiliary material 15b. It is bundled into two bundles by -1 and 15b-2.
  • Each of the positive electrode current collection tab 14a and the negative electrode current collection tab 14b may be configured to be bundled into a number of bundles by the lead auxiliary material.
  • Each of the lead supplements is, for example, ultrasonically bonded to the current collecting tab bundled by the lead supplement.
  • Each of the positive electrode current collection tab 14a and the negative electrode current collection tab 14b is formed so as to extend from the corresponding one of the end portions in the winding axial direction when the above-mentioned laminate is wound.
  • Each of the positive electrode lead 13a and the negative electrode lead 13b is made of a conductive plate (conductive plate).
  • the positive electrode lead 13a is electrically connected to the positive electrode current collecting tab 14a
  • the negative electrode lead 13b is electrically connected to the negative electrode current collecting tab 14b.
  • the positive electrode lead 13a includes welds 13a-3 and 13a-4 formed in a bifurcated shape and a base 13a-1 supporting the welds 13a-3 and 13a-4.
  • the shaft 5a-2 of the positive electrode terminal 5a attached to the lid 2 is fixed to the base 13a-1 of the positive electrode lead 13a by caulking in the hole 13a-2 provided in the base 13a-1.
  • positive electrode lead auxiliary members 15a-1 and 15a-2 for bundling the positive electrode current collecting tab 14a of the electrode group 11 are sandwiched between the bifurcated welded portions 13a-3 and 13a-4 of the positive electrode lead 13a. Is fixed by welding.
  • the negative electrode lead 13b includes welds 13b-3 and 13b-4 formed in a bifurcated shape, and a base 13b-1 supporting the welds 13b-3 and 13b-4.
  • the shaft 5b-2 of the negative electrode terminal 5b attached to the lid 2 is fixed to the base 13b-1 of the negative electrode lead 13b by caulking in the hole 13b-2 of the base 13b-1.
  • a negative electrode lead auxiliary material 15b-1 and 15b-2 for bundling the negative electrode current collecting tab 14b of the electrode group 11 is sandwiched. Is fixed by welding.
  • the electrode guards 16a and 16b are insulating members formed of an insulating material having a higher electrical resistance than the container 1, the positive electrode terminal 5a, the negative electrode terminal 5b, the lid 2, the positive electrode lead 13a, and the negative electrode lead 13b. It is.
  • the battery 100 includes a positive electrode guard 16 a provided on the positive electrode side and a negative electrode guard 16 b provided on the negative electrode side.
  • the positive electrode guard 16a provided on the positive electrode side is formed in a shape that covers the positive electrode lead 13a, the positive electrode current collection tab 14a, and the like.
  • the positive electrode lead 13a and the positive electrode current collection tab 14a can be prevented from contacting the container 1 by the positive electrode electrode guard 16a provided on the positive electrode side.
  • the negative electrode electrode guard 16b provided on the negative electrode side can prevent the negative electrode lead 13b, the negative electrode current collection tab 14b, and the like from coming into contact with the container 1.
  • each of the positive electrode electrode guard 16a and the negative electrode electrode guard 16b and the surface of the electrode group 11 corresponding ones of the insulating tapes 17a and 17b are attached. Thereby, each of the positive electrode electrode guard 16a and the negative electrode electrode guard 16b is firmly fixed by the electrode group 11.
  • FIG. 4 shows the battery 100 of the embodiment described above disassembled for each member
  • FIG. 5 shows the battery 100 with the container 1 omitted and disassembled for each member.
  • the vertical direction (direction shown by the arrow X1 and the arrow X2) and the horizontal direction (vertical or substantially vertical) intersecting the vertical direction (arrow Y1 and arrow Y2).
  • a direction shown) and a height direction (direction shown by the arrow Z1 and the arrow Z2) intersecting (vertically or substantially perpendicular) to both the longitudinal direction and the lateral direction are defined.
  • the longitudinal direction of the battery 100 coincides with or nearly coincides with the longitudinal direction of the container 1, and the lateral direction of the battery 100 coincides with or substantially coincides with the transverse direction of the container 1.
  • the height direction of the battery 100 coincides with the height direction of the container 1.
  • the dimension in the longitudinal direction is much smaller than the dimension in the lateral direction and the dimension in the height direction.
  • the dimension in the longitudinal direction of the battery 100 is the same as or substantially the same as the dimension in the longitudinal direction of the container 1
  • the dimension in the lateral direction of the battery 100 is the same as or substantially the same as the dimension in the lateral direction of the container 1 It is the same.
  • the dimension in the height direction of the battery 100 is the same as or substantially the same as the dimension in the height direction of the container 1. Therefore, in the battery 100, the dimensions in the longitudinal direction are much smaller than the dimensions in the lateral direction and the dimensions in the height direction.
  • the container 1 has a bottom wall 22 and side walls 23a, 23b, 25a, 25b in addition to the opening 21 described above.
  • the bottom wall 22 and the side walls 23 a, 23 b, 25 a, 25 b form an internal cavity in which the electrode assembly 11, the electrode assembly retainer 12, and the like are accommodated.
  • the internal cavity opens at the opening 21 to one side (upper side) in the height direction of the container 1.
  • the bottom wall 22 is disposed apart from the opening 21 in the height direction across the internal cavity, and the bottom wall 22 is opposite to the opening 21 in the height direction (lower side)
  • the end face of is formed.
  • the dimension from the opening 21 to the outer surface of the bottom wall 22 is the same or substantially the same as the dimension in the height direction.
  • the side walls 23a, 23b, 25a, 25b extend in the height direction from the bottom wall 22 to the opening 21.
  • the side walls 23a, 23b are laterally spaced apart from one another across the internal cavity, and the side walls 25a, 25b are longitudinally spaced apart from one another across the internal cavity.
  • each of the side walls 23a and 23b extends in the longitudinal direction from the side wall 25a to the side wall 25b, and each of the side walls 25a and 25b extends in the lateral direction from the side wall 23a to the side wall 23b.
  • the dimension from the outer surface of the side wall 23a to the outer surface of the side wall 23b is the same or substantially the same as the dimension in the lateral direction.
  • the dimension from the outer surface of the side wall 25a to the outer surface of the side wall 25b is the same as or substantially the same as the dimension in the vertical direction.
  • FIG. 6 shows an example of the configuration of the electrode group 11.
  • the electrode group 11 is formed in, for example, a flat shape, and includes the positive electrode 31 a, the negative electrode 31 b, and the separator 32.
  • the positive electrode 31a includes a positive electrode current collector foil 31a-1 as a positive electrode current collector, and a positive electrode active material-containing layer 31a-2 supported on the surface of the positive electrode current collector foil 31a-1.
  • the negative electrode 31 b includes a negative electrode current collector foil 31 b-1 as a negative electrode current collector, and a negative electrode active material containing layer 31 b-2 supported on the surface of the negative electrode current collector foil 31 b-1.
  • the above-described positive electrode current collector tab 14a is formed by one long side edge 31a-3 and the vicinity thereof.
  • the positive electrode active material containing layer 31a-2 is not supported on the surface of the positive electrode current collection foil 31a-1.
  • the negative electrode current collector foil 31b-1 the above-described negative electrode current collector tab 14b is formed by one long side edge 31b-3 and the vicinity thereof.
  • the negative electrode active material containing layer 31b-2 is not supported on the surface of the negative electrode current collection foil 31b-1.
  • the positive electrode 31a, the negative electrode 31b, and the separator 32 are in a state in which the separator 32 is sandwiched between the positive electrode active material containing layer 31a-2 and the negative electrode active material containing layer 31b-2. It is wound in a flat shape around the rotation axis B. At this time, for example, the positive electrode 31a, the separator 32, the negative electrode 31b, and the separator 32 are wound in a state of being stacked in this order. Further, in the electrode group 11 in the example of FIG. 6, the positive electrode current collection tab 14a of the positive electrode current collector foil 31a-1 protrudes to one side in the direction along the winding axis B with respect to the negative electrode 31b and the separator 32.
  • the negative electrode current collection tab 14b of the negative electrode current collection foil 31b-1 protrudes to the side opposite to the side where the positive electrode current collection tab 14a protrudes in the direction along the winding axis B with respect to the positive electrode 31a and the separator 32.
  • the electrode crosses in the width direction intersecting (perpendicular or substantially perpendicular) to the winding axis B and in both the winding axis B and the width direction (vertical or A substantially vertical) thickness direction is defined.
  • the dimension about the width direction is much larger than the dimension about the thickness direction.
  • the electrode group 11 is disposed in the internal cavity of the container 1 with the winding axis B extending in the lateral direction of the container 1 (battery 100).
  • the thickness direction of the electrode group 11 matches or substantially matches the vertical direction of the container 1
  • the width direction of the electrode group 11 matches or substantially matches the height direction of the container 1.
  • the positive electrode current collection tab 14a protrudes to one side in the lateral direction of the container 1 (battery 100) with respect to the negative electrode 31b.
  • the negative electrode current collection tab 14b protrudes with respect to the positive electrode 31a on the opposite side to the side which the positive electrode current collection tab 14a protrudes about the horizontal direction of the container 1 (battery 100).
  • the electrode group 11 is disposed, in the internal cavity of the container 1, spaces are formed on both sides of the electrode group 11 in the lateral direction of the container 1. That is, in the internal cavity of the container 1, a space is formed at each of the one end and the other end in the lateral direction of the container 1.
  • the positive electrode current collection tab 14a, the positive electrode lead auxiliary members 15a-1 and 15a-2, the positive electrode lead 13a, and the positive electrode guard 16a are disposed in one of these two spaces. Then, in one of the spaces, the positive electrode current collection tab 14a is connected to the positive electrode lead 13a via the positive electrode lead auxiliary members 15a-1 and 15a-2.
  • the negative electrode current collection tab 14b, the negative electrode lead auxiliary materials 15b-1 and 15b-2, the negative electrode lead 13b, and the negative electrode guard 16b are disposed in the other of the two spaces described above. Then, in the other side of the space, the negative electrode current collection tab 14b is connected to the negative electrode lead 13b via the negative electrode lead auxiliary materials 15b-1 and 15b-2.
  • the lid 2 is formed in a substantially rectangular plate shape, and the dimension in the vertical direction of the lid 2 is smaller than the dimension in the horizontal direction.
  • the lateral direction is the longitudinal direction
  • the longitudinal direction is the lateral direction.
  • the dimension in the thickness direction is smaller than each of the dimension in the longitudinal direction and the dimension in the lateral direction.
  • the dimension of the lid 2 in the longitudinal direction is the same as or substantially the same as the dimension of the container 1 in the longitudinal direction
  • the dimension of the lid 2 in the lateral direction is the same as or substantially the same as the dimension of the container 1 in the lateral direction. It becomes the same.
  • the gas exhaust valve 9 is formed thinner than the other part of the lid 2.
  • the longitudinal direction (short side direction) of the lid 2 matches or substantially matches the longitudinal direction of the container 1 (battery 100), and the lateral direction (longitudinal direction) of the lid 2 is It arrange
  • the cover 2 is arrange
  • the positive electrode terminal 5a and the negative electrode terminal 5b whose electric polarities are opposite to each other are attached to the outer surface of the lid 2 as a pair of electrode terminals.
  • the positive electrode terminal 5a is electrically connected to the positive electrode current collection tab 14a of the electrode group 11 through the positive electrode lead 13a and the like.
  • the negative electrode terminal 5 b is electrically connected to the negative electrode current collection tab 14 b of the electrode group 11 through the negative electrode lead 13 b and the like.
  • the electrode terminals 5a, 5b are arranged apart from each other in the lateral direction of the battery 100. Then, in the lid 2, the positive electrode terminal 5a is disposed at an end on one side in the lateral direction, and the negative electrode terminal 5b is disposed at the end on the opposite side to the side where the positive electrode terminal 5a is positioned in the lateral direction. . Further, the gas discharge valve 9 and the liquid injection port 10 formed in the lid 2 are disposed between the electrode terminals 5 a and 5 b in the lateral direction of the battery 100. Then, in the lid 2, the liquid injection port 10 is formed in the vicinity of the gas discharge valve 9.
  • the gas discharge valve 9 and the liquid injection port 10 are disposed at the central portion in the lateral direction.
  • the gas discharge valve 9 and the liquid inlet 10 are disposed apart from each other in the lateral direction of the battery 100.
  • FIG. 7 shows a cap body in which the lid 2 and the electrode group holder 12 are assembled
  • FIG. 8 shows the configuration of the electrode group holder 12.
  • the electrode group retainer 12 is formed in a substantially rectangular plate shape, and in the electrode group retainer 12, the dimension in the longitudinal direction is the dimension in the lateral direction. Small compared to. Therefore, in the electrode group holder 12, the lateral direction is the longitudinal direction, and the longitudinal direction is the lateral direction. Further, in the electrode group holder 12, the dimension in the thickness direction is smaller than each of the dimension in the vertical direction and the dimension in the lateral direction.
  • the dimension of the electrode group retainer 12 in the longitudinal direction is the same as or substantially the same as the dimension of the internal cavity of the container 1 in the longitudinal direction, and the dimension of the electrode group retainer 12 in the lateral direction is the lateral direction of the internal cavity of the container 1 It will be the same or nearly the same as the dimension for the direction.
  • the electrode group holder 12 is formed of a resin having electrical insulation.
  • the electrode group holder 12 is such that the longitudinal direction (short side direction) of the electrode group retainer 12 matches or substantially matches the vertical direction of the container 1 (battery 100), and the horizontal direction (longitudinal direction of the electrode group retainer 12 (Direction) coincides with or substantially coincides with the lateral direction of the container 1 (battery 100).
  • the electrode group holder 12 is disposed in a state where the thickness direction of the electrode group holder 12 matches or substantially matches the height direction of the container 1 (battery 100).
  • the electrode group holder 12 is provided between the lid 2 and the electrode group 11 inside the container 1. Then, the electrode group holder 12 is superimposed on the lid 2.
  • the electrode group 11, the electrode group retainer 12, and the lid 2 are sequentially stacked (stacked) from the side close to the bottom wall 22 of the container 1 in the height direction.
  • the electrode group holder 12 includes a surface 41 and a surface 42 facing the opposite side to the surface 41.
  • the surface 41 faces the side on which the lid 2 is located in the height direction of the container 1.
  • the surface 42 faces the side where the electrode group 11 is located in the height direction of the container 1.
  • each of the opening (opening hole) 12 a and the through holes 12 c and 12 d penetrates from the surface 41 to the surface 42.
  • each of the convex portions (protrusions) 12 e and 12 f protrudes to the side where the electrode group 11 is located.
  • the through holes 12 c and 12 d are disposed apart from each other in the lateral direction of the battery 100.
  • the through hole 12c is disposed at the end on one side in the lateral direction
  • the through hole 12d is disposed at the end on the opposite side to the side where the through hole 12c is positioned in the lateral direction.
  • the opening 12 a and the projections (projections) 12 e and 12 f formed in the electrode group holder 12 are disposed between the through holes 12 c and 12 d in the lateral direction of the battery 100.
  • the opening 12a and the projections 12e and 12f are disposed between the electrode terminals 5a and 5b in the lateral direction of the battery 100.
  • the opening (opening hole) 12 a is formed across the part facing the gas discharge valve (gas release valve) 9 and the part facing the liquid injection port 10 in the electrode group holder 12. Ru. For this reason, in the electrode group holder 12, the opening 12a is formed continuously from the part facing the gas discharge valve 9 to the part facing the liquid injection port 10 in the lateral direction of the battery 100. Further, in the electrode group holder 12 of the present embodiment, the opening 12a is disposed at the center in the lateral direction.
  • the opening 12a is disposed between the convex portions 12e and 12f in the lateral direction.
  • convex parts (protrusions) 12e and 12f are provided on both sides of the opening (opening hole) 12a in the lateral direction of the battery 100.
  • the convex portion 12 e is provided between the opening 12 a and the positive electrode terminal 5 a in the lateral direction of the battery 100, and the convex portion 12 f is in the lateral direction of the battery 100.
  • the protrusions 12e and 12f are provided around the opening 12a (ie, in the vicinity of the opening 12a) in the electrode group holder 12.
  • the two projections (projections) 12e and 12f are provided in the electrode group holder 12, but the number of the projections provided in the electrode group holder 12 may be one, or three or more. It may be However, in any case, the protrusions (12e, 12f, etc.) are disposed between the electrode terminals 5a, 5b in the lateral direction of the battery 100. And a convex part (12e, 12f, etc.) is formed in the circumference of opening 12a.
  • the electrode group holder 12 is provided with three projections (projections) 12e to 12g.
  • the convex portions 12e and 12g are provided between the opening 12a and the positive electrode terminal 5a in the lateral direction of the battery 100, and the convex portion 12f is between the opening 12a and the negative electrode terminal 5b in the lateral direction of the battery 100.
  • the projections 12e to 12g are provided around the opening 12a (ie, in the vicinity of the opening 12a) in the electrode group holder 12.
  • grid-like ribs 45a are formed at positions corresponding to the convex portions 12e in the electrode group holder 12, and grid-like at the positions corresponding to the convex portions 12f.
  • the ribs 45b are formed.
  • the rib 45 a supports the convex portion 12 e from the side where the lid 2 is positioned in the height direction of the battery 100.
  • the rib 45 b supports the convex portion 12 f from the side where the lid 2 is positioned in the height direction of the battery 100.
  • the battery according to the embodiment described above is not limited to either a primary battery or a battery.
  • a lithium ion battery is mentioned as an example of the battery concerning an embodiment.
  • a battery pack can be formed using one or more batteries which concern on above-mentioned embodiment.
  • the battery pack may include only one of the above-described batteries, or may include a plurality of the above-described batteries. When a plurality of batteries are provided in the battery pack, the batteries may be connected in series or in parallel. Further, in the battery pack, both a series connection structure in which the batteries are connected in series and a parallel connection structure in which the batteries are connected in parallel may be formed.
  • the battery pack can include a protective circuit that controls charge and discharge of the battery.
  • the battery pack formed as described above can be used as a power source of vehicles such as electric vehicles, hybrid vehicles, electric motorcycles, and forklifts.
  • the positive electrode, the negative electrode, the separator, the electrolytic solution, and the container which can be used in the battery according to the embodiment, and the structure and shape of the electrode group will be described in detail.
  • the positive electrode can include a positive electrode current collector and a positive electrode active material-containing layer formed on part of the surface of the current collector.
  • the positive electrode current collector is, for example, an aluminum foil or an aluminum alloy foil, and has a thickness of about 10 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • the positive electrode active material-containing layer can contain a positive electrode active material and, optionally, a conductive agent and a binder.
  • As the positive electrode active material for example, an oxide or a sulfide can be used. Examples of the positive electrode active material include, but are not limited to, oxides, sulfides, polymers, and the like that can occlude and release lithium ions. Further, from the viewpoint of obtaining a high positive electrode potential, as the positive electrode active material, lithium manganese composite oxide, lithium nickel composite oxide, lithium cobalt composite oxide, lithium iron phosphate and the like are preferably used.
  • the negative electrode can be provided with a negative electrode current collector and a negative electrode active material containing layer formed on a part of the surface of the negative electrode current collector.
  • the negative electrode current collector is an aluminum foil, an aluminum alloy foil, a copper foil or the like, and has a thickness of about 10 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • the negative electrode active material-containing layer can contain a negative electrode active material and, optionally, a conductive agent and a binder.
  • the negative electrode active material is, for example, a material capable of inserting and extracting lithium ions, and metal oxides, metal nitrides, alloys, carbon and the like can be used.
  • the negative electrode active material is not particularly limited, and examples thereof include metal oxides, metal sulfides, metal nitrides, and carbon materials capable of inserting and extracting lithium ions.
  • a substance having a lithium ion storage and release potential of 0.4 V or more with respect to a metal lithium potential that is, a substance capable of storing and releasing lithium ion at a potential of 0.4 V (vs.
  • Li + / Li Li + / Li
  • a negative electrode active material By using the negative electrode active material having such a lithium ion storage and release potential, an alloy reaction between aluminum or an aluminum alloy and lithium can be suppressed. Therefore, aluminum and an aluminum alloy can be used as a component related to a negative electrode current collector and a negative electrode. Become available. Examples of the negative electrode active material having a lithium ion storage and release potential of 0.4 V (vs.
  • Li + / Li or more include titanium oxide, lithium titanium composite oxide such as lithium titanate, tungsten oxide, amorphous tin oxide , A niobium-titanium composite oxide, a tin silicon oxide, a silicon oxide and the like, and it is particularly preferable to use a lithium-titanium composite oxide as a negative electrode active material.
  • a carbon material which occludes and releases lithium ions is used as the negative electrode active material, it is preferable to use a copper foil as the negative electrode current collector.
  • the carbon material used as the negative electrode active material has a lithium ion absorption and release potential of about 0 V (vs. Li + / Li).
  • the aluminum alloy used for the positive electrode current collector and the negative electrode current collector preferably contains one or more elements selected from Mg, Ti, Zn, Mn, Fe, Cu, and Si.
  • the purity of aluminum and aluminum alloy can be 98% by weight or more, preferably 99.99% by weight or more.
  • pure aluminum having a purity of 100% can be used as a material of the positive electrode current collector and / or the negative electrode current collector.
  • the content of transition metals such as nickel and chromium in aluminum and aluminum alloys is preferably 100 ppm by weight or less (including 0 ppm by weight).
  • the separator may be formed of, for example, a porous film containing polyethylene, polypropylene, cellulose, or polyvinylidene fluoride (PVdF), or a non-woven fabric made of a synthetic resin.
  • PVdF polyvinylidene fluoride
  • a porous film formed of polyethylene or polypropylene can be melted at a certain temperature to interrupt the current, so that the safety can be improved.
  • the separator may be a sheet or the like separate from the positive electrode and the negative electrode, or may be integrally formed with one of the positive electrode and the negative electrode.
  • the separator may be formed of an organic material, may be formed of an inorganic material, or may be formed of a mixture of an organic material and an inorganic material.
  • an organic material which forms a separator engineering plastic and super engineering plastic are mentioned. Examples of engineering plastics include polyamide, polyacetal, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, polyamide imide, polyvinyl alcohol, polyvinylidene fluoride and modified polyphenylene ether.
  • super engineering plastics examples include polyphenylene sulfide, polyetheretherketone, liquid crystal polymer, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyether nitrile, polysulfone, polyacrylate, polyether imide, thermoplastic polyimide and the like.
  • oxides for example, aluminum oxide, silicon dioxide, magnesium oxide, phosphorus oxide, calcium oxide, iron oxide, titanium oxide
  • nitrides for example, boron nitride, aluminum nitride, Silicon nitride, barium nitride
  • a non-aqueous electrolyte As the electrolyte impregnated in the electrode group, for example, a non-aqueous electrolyte can be used.
  • the non-aqueous electrolyte may be, for example, a liquid non-aqueous electrolyte prepared by dissolving the electrolyte in an organic solvent, or a gel non-aqueous electrolyte in which a liquid electrolyte and a polymer material are complexed.
  • the liquid non-aqueous electrolyte is preferably one in which the electrolyte is dissolved in an organic solvent at a concentration of 0.5 mol / L to 2.5 mol / L.
  • Examples of the electrolyte to be dissolved in an organic solvent include lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), lithium hexafluoride arsenic (LiAsF 6) And lithium salts such as lithium trifluoromethanesulfonate (LiCF 3 SO 3 ) and bis-trifluoromethyl sulfonylimide lithium [LiN (CF 3 SO 2 ) 2 ] and mixtures thereof.
  • the electrolyte is preferably one that is not easily oxidized even at high potential, and LiPF 6 is most preferable.
  • organic solvents examples include propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), and cyclic carbonates such as vinylene carbonate; diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC) and methyl ethyl carbonate (MEC).
  • Cyclic carbonates such as tetrahydrofuran (THF), 2 methyltetrahydrofuran (2 MeTHF), and dioxolane (DOX); linear ethers such as dimethoxyethane (DME), diethoxyethane (DEE); Butyrolactone (GBL), acetonitrile (AN) and sulfolane (SL) are included.
  • PC propylene carbonate
  • EC ethylene carbonate
  • DMC dimethyl carbonate
  • MEC methyl ethyl carbonate
  • Cyclic carbonates such as tetrahydrofuran (THF), 2 methyltetrahydrofuran (2 MeTHF), and dioxolane (DOX); linear
  • polymeric materials examples include polyvinylidene fluoride (PVdF), polyacrylonitrile (PAN), and polyethylene oxide (PEO).
  • PVdF polyvinylidene fluoride
  • PAN polyacrylonitrile
  • PEO polyethylene oxide
  • non-aqueous electrolyte a lithium ion-containing normal temperature molten salt (ionic melt), a solid polymer electrolyte, an inorganic solid electrolyte, or the like may be used.
  • the normal temperature molten salt refers to a compound that can be present as a liquid at normal temperature (15 to 25 ° C.) among organic salts consisting of a combination of an organic cation and an anion.
  • the room temperature molten salt includes a room temperature molten salt which is singly present as a liquid, a room temperature molten salt which becomes a liquid by being mixed with an electrolyte, and a room temperature molten salt which becomes a liquid when dissolved in an organic solvent.
  • the melting point of the room temperature molten salt used for the non-aqueous electrolyte battery is 25 ° C. or less.
  • organic cations generally have a quaternary ammonium skeleton.
  • solid electrolytes such as a polymeric solid electrolyte and an inorganic solid electrolyte
  • the above-mentioned separator does not need to be provided in an electrode group.
  • a solid electrolyte is sandwiched between the positive electrode and the negative electrode.
  • the solid electrolyte electrically insulates between the positive electrode and the negative electrode.
  • the electrolytic solution may be an aqueous solution.
  • a metal container can be used like the container 1 which the battery 100 demonstrated with reference to FIG. 1 comprises.
  • the metal container for example, a metal container having a thickness of 1 mm or less can be used.
  • the metal container is more preferably 0.5 mm or more in thickness.
  • the metal container is made of aluminum or aluminum alloy or the like.
  • the aluminum alloy is preferably an alloy containing elements such as magnesium, zinc and silicon.
  • the alloy contains a transition metal such as iron, copper, nickel, and chromium, the content is preferably 1% by mass or less.
  • the container is not limited to a metal container.
  • Electrode group has a structure in which a positive electrode active material and a negative electrode active material face each other via a separator, any structure can be adopted. Also, instead of the separator, a solid electrolyte that is a non-aqueous electrolyte can be used.
  • the electrode group can have a stack structure.
  • the stack structure has a structure in which the positive electrode and the negative electrode described above are stacked with a separator interposed therebetween.
  • the electrode group can have a wound structure.
  • the winding structure is a structure in which the positive electrode and the negative electrode described above are stacked with a separator interposed therebetween, and the thus obtained laminate is wound into a spiral or flat spiral.
  • the overall shape of the electrode group can be determined according to the container in which the electrode group is housed.
  • the positive electrode current collection tab 14a extended from one end in the direction along the winding axis B is a positive electrode lead auxiliary material 15a-1
  • the shaft 5a-2 of the positive electrode terminal 5a is the terminal insulator 6a, the gasket 7a, the through hole 2a-1 of the lid 2, the through hole 12c of the electrode group holder 12, and the base 13a of the positive electrode lead 13a.
  • the base portion 13a-1 of the positive electrode lead 13a is fixed to the lid 2 by being inserted into the hole 13a-2 of 1 and caulking.
  • the shaft portion 5b-2 of the negative electrode terminal 5b is the terminal insulator 6b, the gasket 7b, the through hole 2b-1 of the lid 2, the through hole 12d of the electrode group holder 12, and the base portion 13b of the negative electrode lead 13b.
  • the base portion 13 b-1 of the negative electrode lead 13 b is fixed to the lid 2 by being inserted into the hole 13 b-2 provided in ⁇ 1 and caulking. Further, as a result, the electrode group holder 12 is sandwiched and fixed between the lid 2 and the leads 13a and 13b. This completes the cap body.
  • the cap is a name of an assembly of components other than the electrode group 11, the container 1, the electrode guards 16a and 16b, and the fixing tape (insulation tape) 17a and 17b for the electrode guard in the battery 100, For example, it is an assembly shown in FIG.
  • the welding portion 13a-3 of the positive electrode lead 13a and the positive electrode lead auxiliary material 15a-1 are ultrasonically bonded, for example, and the welding portion 13a-4 and the positive electrode lead auxiliary material 15a-2 are ultrasonic Join.
  • the welded portion 13b-3 of the negative electrode lead 13b and the negative electrode lead auxiliary material 15b-1 are ultrasonically bonded, for example, and the welded portion 13b-4 and the negative electrode lead auxiliary material 15b-2 are ultrasonically bonded, for example Do.
  • the respective leads of the positive electrode and the negative electrode are electrically connected to the corresponding current collection tabs of the positive electrode and the negative electrode, and the cap body and the electrode group 11 are assembled integrally.
  • the positive electrode electrode guard 16a is inserted into the positive electrode current collecting tab 14a from one end of the winding direction of the electrode group 11 and then insulating at the boundary between the positive electrode electrode guard 16a and the electrode group 11
  • the tape 17 a is attached and the positive electrode guard 16 a is fixed to the electrode group 11.
  • the negative electrode electrode guard 16b is inserted into the negative electrode current collecting tab 14b from the other end of the winding group in the winding axis direction, and insulating properties are provided at the boundary between the negative electrode electrode guard 16b and the electrode group 11.
  • the tape 17b is attached and the negative electrode guard 16b is fixed to the electrode group 11.
  • the lid 2 is irradiated with a laser from the surface of the lid 2 on which the positive electrode terminal 5a and the negative electrode terminal 5b are disposed, that is, from the upper side of the lid 2 to the outer peripheral edge of the lid 2. And the end face of the opening 21 of the container 1 are welded.
  • an electrolytic solution is injected into the battery 100 from the injection port 10, and in addition to the positive electrode, the negative electrode, and the separator of the electrode group 11, the gaps such as these layers are sufficiently filled with the electrolytic solution. Then, the sealing plate 8 is welded to the liquid inlet 10 and sealed, whereby the battery 100 is completed.
  • the electrolytic solution when the electrolytic solution is accumulated in the gap between the electrode group holder 12 and the lid 2 when the electrolytic solution is injected, the electrolytic solution is injected from the injection port 10 before the sealing plate 8 is welded. There is a possibility of spouting out of the container 1. Then, there is a possibility that the ejected electrolyte adheres in the vicinity of the liquid injection port 10, that is, in the vicinity of the portion sealed by the sealing plate 8 on the outer surface of the lid 2. In this case, welding defects of the sealing plate 8 may occur due to the attached electrolytic solution.
  • the opening 12a is provided across the position facing the gas discharge valve 9 and the position facing the injection port 10 like the electrode group holder 12 of the battery 100.
  • the electrolytic solution can be prevented from being accumulated in the gap between the electrode group holder 12 and the lid 2.
  • the gas discharge valve 9 according to the present embodiment is provided at the central portion of the lid 2 so that the liquid injection port 10 also uniformly impregnates the electrode group 11 with the liquid to be injected.
  • the gas discharge valve 9 and the liquid injection port 10 are provided at positions close to each other.
  • the opening (opening hole) corresponding to the gas discharge valve 9 and the opening (opening hole) corresponding to the liquid injection port 10 are separately formed in the electrode group holder 12, between the electrode group holder 12 and the lid 2 Electrolyte may accumulate.
  • the opening (opening hole) 12 a provided in the electrode group holder 12 disposed directly below the lid 2 has a position and a position facing the gas discharge valve 9. It is provided straddling the position facing the liquid port 10. Therefore, the accumulation of the electrolytic solution between the electrode group holder 12 and the lid 2 at the time of liquid injection can be more easily eliminated, and the welding defect of the sealing plate 8 to the lid 2 can also be eliminated more easily.
  • the electrode group 11 is inserted into the container 1 with the direction along the winding axis B being orthogonal to the insertion direction. Therefore, the R portion at the outermost periphery of the electrode group 11 comes closest to the central portion of the electrode group holder 12. If the electrode group 11 contacts the electrode group holder 12 and contacts the lid 2 through the opening 12 a of the electrode group holder 12, the electrolyte attached and impregnated to the electrode group 11 is There is a possibility of adhering to the vicinity of the liquid inlet 10 of the lid 2.
  • the distance between the liquid inlet 10 and the electrode group 11 can be particularly reduced by the electrode group holder 12. It can be kept at a certain size. As a result, the possibility that the electrolytic solution attached and impregnated to the electrode group 11 adheres to the vicinity of the injection port 10 as described above can be reduced, and the sealing plate 8 can be attached to the lid 2. It also becomes easier to eliminate welding defects.
  • each of the convex portions 12e and 12f is supported by the corresponding one of the ribs 45a and 45b from the side where the lid 2 is positioned. For this reason, the pressing force from the convex portions 12e and 12f to the electrode group 11 reliably acts on the opposite side to the side where the lid 2 is positioned. Thereby, the distance between the liquid injection port 10 and the electrode group 11 can be more reliably maintained at a certain size.
  • the electrode group holder is provided between the lid and the electrode group in the inside of the container, and the electrode group holder is superimposed on the lid. .
  • an opening hole passing through the electrode group pressing is formed across a portion facing the gas discharge valve and a portion facing the liquid injection port. For this reason, the battery for reducing such a welding defect by electrolyte solution can be provided.

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Abstract

実施形態によれば、電池は、電極群と、容器と、蓋体と、一対の電極端子と、電極群押さえと、を備える。容器は、電極群を収納し、蓋体は、容器の開口部を塞ぐ。蓋体は、ガス排出弁を備え、蓋体には、注液口が形成される。電極端子は、蓋体の外表面に取付けられる。電極群押さえは、容器の内部において蓋体と電極群との間に設けられるとともに、蓋体に対して重ねられる。電極群押さえには、ガス排出弁に対向する部位及び注液口に対向する部位に跨って、電極群押さえを貫通する開口孔が形成される。

Description

電池及び電池パック
　本発明の実施形態は、電池及び電池パックに関する。
　電池は、電気自動車、ハイブリッド自動車、電動バイク、及び、フォークリフトなどの電源として期待されている。その電池は、上部が開口した容器と、その開口部を覆う蓋体と、からなっていることが多く、電池の製造工程には、蓋体に形成された注液口から電解液を注入する工程と、封止板でその注液口を溶接する工程と、を含むものがある。そのような電池においては、封止する箇所付近に電解液が溜まることで、溶接不良を生じることがある。
特開２００１－２０２９３３号公報
　本発明が解決しようとする課題は、電解液による溶接不良を低減するための電池を提供することである。また、その電池を備える電池パックを提供することである。
　実施形態によれば、電池は、電極群と、容器と、蓋体と、一対の電極端子と、電極群押さえと、を備える。電極群は、正極及び負極を備える。容器は、電極群を収納し、容器には、高さ方向の一方側へ開口する開口部が形成される。蓋体は、容器の開口部を塞ぐ。蓋体は、ガス排出弁を備えるとともに、蓋体には、蓋体を貫通する注液口が形成される。一対の電極端子は、蓋体の外表面に取付けられ、電極群に電気的に接続される。電極群押さえは、容器の内部において蓋体と電極群との間に設けられるとともに、蓋体に対して重ねられる。電極群押さえには、ガス排出弁に対向する部位及び注液口に対向する部位に跨って、電極群押さえを貫通する開口孔が形成される。
　また、実施形態によれば、前述の電池を備える電池パックが提供される。
　また、実施形態によれば、電池は、正極、負極、及び、セパレータを重ねてなる電極群と、電極群に電気的に接続された正極端子及び負極端子を備える蓋体と、電極群と蓋体との間に蓋体に近接するよう重ねて設けられる電極群押さえと、電極群及び電極群押さえを収容する容器と、を備える。蓋体には、蓋体を貫通する注液口と、溝を有し肉薄に形成されているガス排出弁と、が設けられる。電極群押さえは、注液口及びガス排出弁に対応した位置に跨って開口部を有している。
図１は、実施形態に係る電池の一例を示す分解斜視図である。 図２は、実施形態に係る電池の断面図である。 図３は、実施形態に係る電極群押さえの上面図である。 図４は、実施形態に係る電池を、部材ごとに分解して詳細に示す斜視図である。 図５は、実施形態に係る電池を、容器を省略し、かつ、部材ごとに分解して示す斜視図である。 図６は、実施形態に係る電極群の構成の一例を示す概略図である。 図７は、実施形態に係る蓋体及び電極群押さえ等が組み立てられたキャップ体を示す斜視図である。 図８は、実施形態に係る電極群押さえの構成を示す斜視図である。 図９は、実施形態のある変形例に係る電極群押さえの構成を示す斜視図である。
　以下、図面を参照しながら、実施形態に係る電池の一例を説明する。
　図１は、実施形態に係る電池の一例を示す。図１に示す電池１００は、容器１と、蓋体２と、電極群１１と、４つのリード補助材１５ａ－１、１５ａ－２、１５ｂ－１、１５ｂ－２と、正極端子５ａ及び負極端子５ｂの対応する一方にそれぞれが接続される２つのリード１３ａ、１３ｂと、電極群押さえ１２と、正極電極ガード１６ａと、負極電極ガード１６ｂと、絶縁テープ１７ａ、１７ｂと、を備える。
　容器１は、金属製であり、開口部２１を有する有底角筒形状を有している。容器１の開口部２１は、矩形の蓋体２が配置されており、それによって塞がれている。容器１は、電極群１１及び電解液（図示しない）を収容している。
　蓋体２には、ガス排出弁９が設けられている。ガス排出弁９は、矩形の肉薄部からなり、 十字の溝を有する。蓋体２のうちガス排出弁９の溝が設けられた部分は、特に肉薄となっている。そのため、溝は、容器１の内部圧力が上昇した際に、破断することによって、容器１内のガスを外に放出することができる。また、蓋体２には、ガス排出弁９の他に、後述する端子絶縁体６ａ、６ｂの対応する一方をそれぞれがはめ込む２つの凹部（はめ込み部）２ａ、２ｂが設けられており、凹部（はめ込み部）２ａ、２ｂのそれぞれの底部には、貫通孔２ａ－１、２ｂ－１の対応する一方が設けられている。更に、蓋体２には、注液口１０が設けられている。
　蓋体２には、正極端子５ａと、負極端子５ｂと、２つの端子絶縁体６ａ、６ｂと、後述する絶縁ガスケット７ａ、７ｂと、が固定されている 。正極端子５ａは、フランジ部５ａ－１及び軸部５ａ－２を含むリベット形状を有し、フランジ部５ａ－１及び軸部５ａ－２は、導電性を有する。負極端子５ｂは、フランジ部５ｂ－１及び軸部５ｂ－２を含むリベット形状を有し、フランジ部５ｂ－１及び軸部５ｂ－２は、導電性を有する。
　端子絶縁体６ａ,６ｂのそれぞれは、正極端子５ａ及び負極端子５ｂの対応する一方と篏合するような形状を有し、正極端子５ａ及び負極端子５ｂの対応する一方と篏合することにより、フランジ部５ａ－１,５ｂ－１の対応する一方の外周部を覆うことができる。
　端子絶縁体６ａ,６ｂのそれぞれは、蓋体２の２つの凹部２ａ,２ｂの対応する一方に嵌め込まれている。正極端子５ａの軸部５ａ－２及び負極端子５ｂの軸部５ｂ－２のそれぞれは、リング状の絶縁ガスケット７ａ、７ｂの対応する一方に挿通され、さらに凹部２ａの底部に設けられた貫通孔２ａ－１、及び、凹部２ｂの底部に設けられた貫通孔２ｂ－１の対応する一方に挿入されている。絶縁ガスケット７ａ、７ｂのそれぞれは、貫通孔２ａ－１、２ｂ－１の対応する一方に篏合されるため、正極端子５ａの軸部５ａ－２及び負極端子５ｂの軸部５ｂ－２は、貫通孔２ａ－１、２ｂ－１の対応する一方で蓋体２に接触していない。このような配置により、正極端子５ａ及び負極端子５ｂは、蓋体２から電気的に絶縁されている。
　図２は電池１００の断面図であり、図３は電極群押さえ１２の上面図である。電極群押さえ１２は、蓋体２と電極群１１との間に挟み込まれるように取り付けられており、電極群押さえ１２は、蓋体２及び電極群１１のそれぞれに対して、近接するように、重ねて設けられている。電極群押さえ１２は、矩形であり、その両端部に、貫通孔１２ｃ及び１２ｄが備えられている。貫通孔１２ｃには、端子絶縁体６ａ及びリング状の絶縁ガスケット７ａを挿通した正極端子５ａの軸部５ａ－２が、挿入されている。また、貫通孔１２ｄには、端子絶縁体６ｂ及び絶縁ガスケット７ｂを挿通した負極端子５ｂの軸部５ｂ－２が、挿入されている。
　図２及び図３に示すように、電極群押さえ１２には、蓋体２の中央部に設けられた矩形のガス排出弁９に対向する位置及び注液口１０に対向する位置に跨って、例えば矩形の開口部（開口孔）１２ａが設けられている。さらに、例えば、開口部１２ａに隣接する位置には、電池１００を組み立てた際に電極群１１と所定の面積で接触するように形成された、凸部（突起）１２ｅ、１２ｆが設けられている。図２は、電池１００の断面図であるが、図２に示すように、電極群押さえ１２の凸部１２ｅ、１２ｆが電極群１１と接触することにより、電極群１１は電池１００内で固定される。これにより、電池１００に振動又は衝撃が加わった場合であっても、電極群１１が電池１００内で動くことがないため、電極群１１が電池１００内部の部品と接触して損傷する可能性を、低減することができる。なお、ある実施例では、凸部１２ｅ，１２ｆは、電極群１１との間に、微小な隙間を有してもよい。
　電極群１１は、図示しない複数の正極と、図示しない複数の負極と、図示しないセパレータと、を含む。正極及び負極は、間にセパレータを挟んで積層され、また電極群１１は、図示しない電解液によって含浸されている。
　正極は、帯状の正極集電体と、集電体の表面の一部に形成された正極活物質含有層と、を備える。正極集電体は、表面に正極活物質層が形成されていない正極集電タブ１４ａを備える。正極は、例えば、正極活物質を含むスラリーをアルミニウム箔もしくはアルミニウム合金箔からなる集電体に塗着することにより、作成される。負極は、帯状の負極集電体と、集電体の表面の一部に形成された負極活物質含有層と、を備える。負極集電体は、表面に負極活物質層が形成されていない負極集電タブ１４ｂを備える。負極は、例えば、負極活物質を含むスラリーをアルミニウム箔もしくはアルミニウム合金箔からなる集電体に塗着することにより、作成される。
　電極群１１は、セパレータを介して正極と負極とが積層された積層体が、扁平形状に捲回されたものである。電極群１１は、容器１の短側面に対向する二つの端面を有しており、これらの端面の一方が正極集電タブ１４ａ、他方が負極集電タブ１４ｂとして機能している。複数の正極集電タブ１４ａは、電極群１１において、容器１の一方の短側面に対向する端面から、延出している。複数の負極集電タブ１４ｂは、電極群１１において、容器１の他方の短側面に対向する端面から、延出している。正極集電タブ１４ａは、正極リード補助材１５ａ－１、１５ａ－２と接続されており、負極集電タブ１４ｂは、負極リード補助材１５ｂ－１、１５ｂ－２と接続されている。リード補助材１５ａ－１、１５ａ－２、１５ｂ－１、１５ｂ－２のそれぞれが、正極集電タブ１４ａ及び負極集電タブ１４ｂの対応する一方を所定の範囲内の枚数ずつを挟むことにより、正極集電タブ１４ａ及び負極集電タブ１４ｂが束ねられる。リード補助材１５ａ－１、１５ａ－２、１５ｂ－１、１５ｂ－２は、純アルミニウム系のアルミ合金により形成される、導電性を有する部材である。正極集電タブ１４ａは、正極リード補助材１５ａ－１、１５ａ－２により束ねられることにより、互いに対して容易に溶接されるようになり、負極集電タブ１４ｂは、負極リード補助材１５ｂ－１、１５ｂ－２により束ねられることにより、互いに対して容易に溶接されるようになる。なお、図１に示されるように、例えば、正極集電タブ１４ａは、正極リード補助材１５ａ－１、１５ａ－２により２つの束に束ねられ、負極集電タブ１４ｂは、負極リード補助材１５ｂ－１、１５ｂ－２により２つの束に束ねられる。なお、正極集電タブ１４ａ及び負極集電タブ１４ｂのそれぞれは、リード補助材によりいくつの束に束ねられる構成であってもよい。リード補助材のそれぞれは、そのリード補助材によって束ねられた集電タブに、例えば超音波接合されている。
　正極集電タブ１４ａ及び負極集電タブ１４ｂのそれぞれは、上記の積層体が捲回された場合に、捲回軸方向の端部の対応する一方から延出するように形成されている。
　正極リード１３ａ及び負極リード１３ｂのそれぞれは、導電性の板（導電板）からなる。正極リード１３ａが、正極集電タブ１４ａに電気的に接続され、また、負極リード１３ｂが、負極集電タブ１４ｂに電気的に接続されている。
　正極リード１３ａは、二又形状で形成された溶接部１３ａ－３、１３ａ－４と、溶接部１３ａ－３、１３ａ－４を支持するベース部１３ａ－１と、を備える。正極リード１３ａのベース部１３ａ－１には、蓋体２に取付けられた正極端子５ａの軸部５ａ－２が、ベース部１３ａ－１に備わる孔１３ａ－２にかしめられることにより、固着される。また、正極リード１３ａの二又形状の溶接部１３ａ－３、１３ａ－４の間には、電極群１１の正極集電タブ１４ａを束ねる正極リード補助材１５ａ－１、１５ａ－２が、挟み込まれて、溶接により固着される。
　負極リード１３ｂは、二又形状で形成された溶接部１３ｂ－３、１３ｂ－４と、溶接部１３ｂ－３、１３ｂ－４を支持するベース部１３ｂ－１と、を備える。負極リード１３ｂのベース部１３ｂ－１には、蓋体２に取付けられた負極端子５ｂの軸部５ｂ－２が、ベース部１３ｂ－１に備わる孔１３ｂ－２にかしめられることにより、固着される。また、負極リード１３ｂの二又形状の溶接部１３ｂ－３、１３ｂ－４の間には、電極群１１の負極集電タブ１４ｂを束ねる負極リード補助材１５ｂ－１、１５ｂ－２が、挟み込まれて、溶接により固着される。
　電極ガード１６ａ、１６ｂは、容器１、正極端子５ａ、負極端子５ｂ、蓋体２、正極リード１３ａ、及び、負極リード１３ｂなどに比べて電気抵抗が高い絶縁性の材料により形成された、絶縁部材である。電池１００は、正極側に設けられた正極電極ガード１６ａと、負極側に設けられた負極電極ガード１６ｂと、を備える。正極側に設けられた正極電極ガード１６ａは、正極リード１３ａ及び正極集電タブ１４ａなどを覆う形状で形成されている。正極側に設けられた正極電極ガード１６ａにより、正極リード１３ａ及び正極集電タブ１４ａなどが容器１に接触することを、防ぐことができる。同様に負極側に設けられた負極電極ガード１６ｂにより、負極リード１３ｂ及び負極集電タブ１４ｂなどが容器１に接触することを、防ぐことができる。
　正極電極ガード１６ａ及び負極電極ガード１６ｂのそれぞれと電極群１１の表面との境界部には、絶縁性のテープ１７ａ及び１７ｂの対応する一方が、張り付けられている。これにより、正極電極ガード１６ａ及び負極電極ガード１６ｂのそれぞれが、電極群１１により強固に固定される。
　図４は、前述した実施形態の電池１００を部材ごとに分解して示し、図５は、電池１００を、容器１を省略し、かつ、部材ごとに分解して示す。図４及び図５に示すように、電池１００では、縦方向（矢印Ｘ１及び矢印Ｘ２で示す方向）、縦方向に対して交差する（垂直又は略垂直な）横方向（矢印Ｙ１及び矢印Ｙ２で示す方向）、及び、縦方向及び横方向の両方に対して交差する（垂直又は略垂直な）高さ方向（矢印Ｚ１及び矢印Ｚ２で示す方向）が、規定される。電池１００の縦方向は、容器１の縦方向と一致又は略一致し、電池１００の横方向は、容器１の横方向と一致又は略一致する。そして、電池１００の高さ方向は、容器１の高さ方向と一致する。
　容器１では、縦方向についての寸法が、横方向についての寸法、及び、高さ方向についての寸法のそれぞれに比べて、遥かに小さい。また、電池１００の縦方向についての寸法は、容器１の縦方向についての寸法と同一又は略同一であり、電池１００の横方向についての寸法は、容器１の横方向についての寸法と同一又は略同一である。そして、電池１００の高さ方向についての寸法は、容器１の高さ方向についての寸法と同一又は略同一である。このため、電池１００では、縦方向についての寸法が、横方向についての寸法、及び、高さ方向についての寸法のそれぞれに比べて、遥かに小さい。
　容器１は、前述の開口部２１に加えて、底壁２２、及び、側壁２３ａ、２３ｂ、２５ａ、２５ｂを有する。容器１では、底壁２２及び側壁２３ａ、２３ｂ、２５ａ、２５ｂによって、電極群１１及び電極群押さえ１２等が収納される内部空洞が、形成される。内部空洞は、開口部２１において、容器１の高さ方向の一方側（上側）へ、開口する。また、容器１では、底壁２２が、内部空洞を挟んで、開口部２１から高さ方向に離れて配置され、底壁２２によって、高さ方向について開口部２１とは反対側（下側）の端面が、形成される。容器１では、開口部２１から底壁２２の外表面までの寸法が、高さ方向についての寸法と同一又略同一になる。
　側壁２３ａ、２３ｂ、２５ａ、２５ｂは、底壁２２から開口部２１まで、高さ方向に沿って延設される。側壁２３ａ、２３ｂは、内部空洞を挟んで、互いに対して横方向に離れて配置され、側壁２５ａ、２５ｂは、内部空洞を挟んで、互いに対して縦方向に離れて配置される。また、側壁２３ａ、２３ｂのそれぞれは、側壁２５ａから側壁２５ｂまで縦方向に沿って延設され、側壁２５ａ、２５ｂのそれぞれは、側壁２３ａから側壁２３ｂまで横方向に沿って延設される。容器１では、側壁２３ａの外表面から側壁２３ｂの外表面までの寸法が、横方向についての寸法と同一又略同一になる。そして、容器では、側壁２５ａの外表面から側壁２５ｂの外表面までの寸法が、縦方向についての寸法と同一又略同一になる。
　図６は、電極群１１の構成の一例を示す。図６の一例では、電極群１１は、例えば、扁平形状に形成され、正極３１ａと、負極３１ｂと、セパレータ３２と、を備える。正極３１ａは、正極集電体としての正極集電箔３１ａ－１と、正極集電箔３１ａ－１の表面に担持される正極活物質含有層３１ａ－２と、を備える。また、負極３１ｂは、負極集電体としての負極集電箔３１ｂ－１と、負極集電箔３１ｂ－１の表面に担持される負極活物質含有層３１ｂ－２と、を備える。
　正極集電箔３１ａ－１では、一方の長辺縁３１ａ－３及びその近傍部位によって、前述の正極集電タブ１４ａが形成される。正極集電タブ１４ａでは、正極集電箔３１ａ－１の表面に正極活物質含有層３１ａ－２が担持されない。また、負極集電箔３１ｂ－１では、一方の長辺縁３１ｂ－３及びその近傍部位によって、前述の負極集電タブ１４ｂが形成される。負極集電タブ１４ｂでは、負極集電箔３１ｂ－１の表面に負極活物質含有層３１ｂ－２が担持されない。
　図６の一例の電極群１１では、正極活物質含有層３１ａ－２と負極活物質含有層３１ｂ－２との間でセパレータ３２が挟まれた状態で、正極３１ａ、負極３１ｂ及びセパレータ３２が捲回軸Ｂを中心として扁平形状に捲回される。この際、例えば、正極３１ａ、セパレータ３２、負極３１ｂ及びセパレータ３２は、この順に重ねられた状態で、捲回される。また、図６の一例の電極群１１では、正極集電箔３１ａ－１の正極集電タブ１４ａが、負極３１ｂ及びセパレータ３２に対して、捲回軸Ｂに沿う方向の一方側へ突出する。そして、負極集電箔３１ｂ－１の負極集電タブ１４ｂが、正極３１ａ及びセパレータ３２に対して、捲回軸Ｂに沿う方向について正極集電タブ１４ａが突出する側とは反対側に、突出する。また、図６の一例の電極群１１では、捲回軸Ｂに対して交差する（垂直又は略垂直な）幅方向、及び、捲回軸Ｂ及び幅方向の両方に対して交差する（垂直又は略垂直な）厚さ方向が、規定される。そして、図６の一例の電極群１１では、幅方向についての寸法が、厚さ方向についての寸法に比べて、遥かに大きい。
　図４等に示すように、電極群１１は、捲回軸Ｂが容器１（電池１００）の横方向に沿う状態で、容器１の内部空洞に配置される。そして、電極群１１は、電極群１１の厚さ方向が容器１の縦方向と一致又は略一致し、かつ、電極群１１の幅方向が容器１の高さ方向と一致又は略一致する状態で、配置される。このため、容器１の内部空洞に配置される電極群１１では、正極集電タブ１４ａが、容器１（電池１００）の横方向について一方側へ、負極３１ｂに対して突出する。そして、電極群１１では、負極集電タブ１４ｂが、容器１（電池１００）の横方向について、正極集電タブ１４ａが突出する側とは反対側へ、正極３１ａに対して突出する。
　前述のように電極群１１が配置されるため、容器１の内部空洞では、容器１の横方向について電極群１１の両側に、空間が形成される。すなわち、容器１の内部空洞では、容器１の横方向について一端部及び他端部のそれぞれに、空間が形成される。これら２つの空間の一方に、正極集電タブ１４ａ、正極リード補助材１５ａ－１、１５ａ－２、正極リード１３ａ、及び、正極電極ガード１６ａが配置される。そして、空間の一方において、正極集電タブ１４ａが、正極リード補助材１５ａ－１、１５ａ－２を介して、正極リード１３ａに接続される。また、前述の２つの空間の他方に、負極集電タブ１４ｂ、負極リード補助材１５ｂ－１、１５ｂ－２、負極リード１３ｂ、及び、負極電極ガード１６ｂが配置される。そして、空間の他方において、負極集電タブ１４ｂが、負極リード補助材１５ｂ－１、１５ｂ－２を介して、負極リード１３ｂに接続される。
　図４及び図５等に示すように、蓋体２は、略長方形板状に形成され、蓋体２では、縦方向についての寸法が、横方向についての寸法に比べて、小さい。このため、蓋体２では、横方向が長手方向となり、縦方向が短手方向となる。また、蓋体２では、厚さ方向についての寸法が、縦方向についての寸法、及び、横方向についての寸法のそれぞれに比べて、小さい。蓋体２の縦方向についての寸法は、容器１の縦方向についての寸法と同一又は略同一になり、蓋体２の横方向についての寸法は、容器１の横方向についての寸法と同一又は略同一になる。また、ガス排出弁９は、蓋体２の他の部位に比べて、薄肉に形成される。
　電池１００では、蓋体２は、蓋体２の縦方向（短手方向）が容器１（電池１００）の縦方向と一致又は略一致し、かつ、蓋体２の横方向（長手方向）が容器１（電池１００）の横方向と一致又は略一致する状態で、配置される。そして、蓋体２は、蓋体２の厚さ方向が容器１（電池１００）の高さ方向と一致又は略一致する状態で、配置される。蓋体２は、容器１の開口部２１を塞ぐ。そして、蓋体２は、容器１において開口部２１の端面に、溶接される。
　電池１００では、互いに対して電気的極性が反対の正極端子５ａ及び負極端子５ｂが、一対の電極端子として、蓋体２の外表面に取付けられる。正極端子５ａは、正極リード１３ａ等を介して、電極群１１の正極集電タブ１４ａに電気的に接続される。また、負極端子５ｂは、負極リード１３ｂ等を介して、電極群１１の負極集電タブ１４ｂに電気的に接続される。
　電極端子５ａ、５ｂは、電池１００の横方向について、互いに対して離れて配置される。そして、蓋体２では、横方向について一方側の端部に、正極端子５ａが配置され、横方向について正極端子５ａが位置する側とは反対側の端部に、負極端子５ｂが配置される。また、蓋体２に形成されるガス排出弁９及び注液口１０は、電池１００の横方向について、電極端子５ａ、５ｂの間に配置される。そして、蓋体２では、注液口１０は、ガス排出弁９の近傍に形成される。また、本実施形態の蓋体２では、ガス排出弁９及び注液口１０は、横方向について、中央部に配置される。ただし、ガス排出弁９及び注液口１０は、電池１００の横方向について、互いに対して離れて配置される。
　図７は、蓋体２及び電極群押さえ１２等が組み立てられたキャップ体を示し、図８は、電極群押さえ１２の構成を示す。図４、図５、図７及び図８等に示すように、電極群押さえ１２は、略長方形板状に形成され、電極群押さえ１２では、縦方向についての寸法が、横方向についての寸法に比べて、小さい。このため、電極群押さえ１２では、横方向が長手方向となり、縦方向が短手方向となる。また、電極群押さえ１２では、厚さ方向についての寸法が、縦方向についての寸法、及び、横方向についての寸法のそれぞれに比べて、小さい。電極群押さえ１２の縦方向についての寸法は、容器１の内部空洞の縦方向についての寸法と同一又は略同一になり、電極群押さえ１２の横方向についての寸法は、容器１の内部空洞の横方向についての寸法と同一又は略同一になる。また、電極群押さえ１２は、電気的絶縁性を有する樹脂から形成される。
　電池１００では、電極群押さえ１２は、電極群押さえ１２の縦方向（短手方向）が容器１（電池１００）の縦方向と一致又は略一致し、かつ、電極群押さえ１２の横方向（長手方向）が容器１（電池１００）の横方向と一致又は略一致する状態で、配置される。そして、電極群押さえ１２は、電極群押さえ１２の厚さ方向が容器１（電池１００）の高さ方向と一致又は略一致する状態で、配置される。電極群押さえ１２は、容器１の内部において、蓋体２と電極群１１との間に設けられる。そして、電極群押さえ１２は、蓋体２に対して重ねられる。電池１００では、高さ方向について容器１の底壁２２に近い側から、電極群１１、電極群押さえ１２、及び、蓋体２の順に重ねられる（積層される）。
　また、電極群押さえ１２は、面４１と、面４１とは反対側を向く面４２と、を備える。電池１００では、面４１は、容器１の高さ方向について、蓋体２が位置する側を向く。また、面４２は、容器１の高さ方向について、電極群１１が位置する側を向く。電極群押さえ１２では、開口部（開口孔）１２ａ及び貫通孔１２ｃ、１２ｄのそれぞれが、面４１から面４２まで貫通する。また、電極群押さえ１２では、面４２において、凸部（突起）１２ｅ、１２ｆのそれぞれが、電極群１１が位置する側へ突出する。
　貫通孔１２ｃ、１２ｄは、電池１００の横方向について、互いに対して離れて配置される。そして、電極群押さえ１２では、横方向について一方側の端部に、貫通孔１２ｃが配置され、横方向について貫通孔１２ｃが位置する側とは反対側の端部に、貫通孔１２ｄが配置される。また、電極群押さえ１２に形成される開口部１２ａ及び凸部（突起部）１２ｅ、１２ｆは、電池１００の横方向について、貫通孔１２ｃ、１２ｄの間に配置される。そして、開口部１２ａ及び凸部１２ｅ、１２ｆは、電池１００の横方向について、電極端子５ａ、５ｂの間に配置される。
　本実施形態では、開口部（開口孔）１２ａは、電極群押さえ１２において、ガス排出弁（ガス開放弁）９に対向する部位、及び、注液口１０に対向する部位に跨って、形成される。このため、電極群押さえ１２では、電池１００の横方向について、ガス排出弁９に対向する部位から注液口１０に対向する部位まで連続して、開口部１２ａが形成される。また、本実施形態の電極群押さえ１２では、開口部１２ａは、横方向について、中央部に配置される。
　また、電極群押さえ１２では、開口部１２ａは、横方向について凸部１２ｅ、１２ｆの間に配置される。このため、電池１００の横方向について開口部（開口孔）１２ａの両側に、凸部（突起）１２ｅ、１２ｆが、設けられる。本実施形態では、凸部１２ｅは、電池１００の横方向について、開口部１２ａと正極端子５ａとの間に設けられ、凸部１２ｆは、電池１００の横方向について、開口部１２ａと負極端子５ｂとの間に設けられる。したがって、凸部１２ｅ、１２ｆは、電極群押さえ１２において、開口部（開口孔）１２ａの周囲、すなわち、開口部１２ａの近傍に設けられる。
　なお、前述の実施形態等では、電極群押さえ１２において２つの凸部（突起）１２ｅ、１２ｆが設けられるが、電極群押さえ１２に設けられる凸部の数は、１つでもよく、３つ以上であってもよい。ただし、いずれの場合も、凸部（１２ｅ、１２ｆ等）は、電池１００の横方向について、電極端子５ａ、５ｂの間に配置される。そして、凸部（１２ｅ、１２ｆ等）は、開口部１２ａの周囲に形成される。
　例えば、図９に示すある変形例では、電極群押さえ１２に、３つの凸部（突起）１２ｅ～１２ｇが設けられる。凸部１２ｅ、１２ｇは、電池１００の横方向について、開口部１２ａと正極端子５ａとの間に設けられ、凸部１２ｆは、電池１００の横方向について、開口部１２ａと負極端子５ｂとの間に設けられる。本変形例でも、凸部１２ｅ～１２ｇは、電極群押さえ１２において、開口部（開口孔）１２ａの周囲、すなわち、開口部１２ａの近傍に設けられる。
　また、前述の実施形態では、図３等に示すように、電極群押さえ１２において、凸部１２ｅに対応する位置に格子状のリブ４５ａが形成され、凸部１２ｆに対応する位置に格子状のリブ４５ｂが形成されることが、好ましい。リブ４５ａは、電池１００の高さ方向について蓋体２が位置する側から、凸部１２ｅを支持する。そして、リブ４５ｂは、電池１００の高さ方向について蓋体２が位置する側から、凸部１２ｆを支持する。
　以上説明した実施形態に係る電池は、一次電池又は電池の何れにも限られるものではない。実施形態に係る電池の一例としては、リチウムイオン電池が挙げられる。
　また、前述の実施形態に係る電池を１つ以上用いて、電池パックを形成することができる。電池パックは、前述の電池を１つのみ備えてもよく、前述の電池を複数備えてもよい。また、電池パックに電池が複数設けられる場合、電池は、直列に接続されてもよく、並列に接続されてもよい。また、電池パックにおいて、電池が直列に接続される直列接続構造、及び、電池が並列に接続される並列接続構造の両方が、形成されてもよい。また、電池パックは、電池の充放電を制御する保護回路を備えることができる。前述のように形成される電池パックは、電気自動車、ハイブリッド自動車、電動バイク、及び、フォークリフトなどの車両の電源として、用いることができる。
　以下、実施形態に係る電池で用いることのできる正極、負極、セパレータ、電解液、及び、容器について、並びに、電極群の構造及び形状について詳細に説明する。
　１）正極
　正極は、正極集電体と、集電体の表面の一部に形成された正極活物質含有層と、を備えることができる。正極集電体は、アルミニウム箔又はアルミニウム合金箔等であり、厚さが１０μｍ～２０μｍ程度である。　正極活物質含有層は、正極活物質と、任意に導電剤及び結着剤と、を含むことができる。　正極活物質としては、例えば、酸化物又は硫化物を用いることができる。例えば、正極活物質としては、これらに限定されるものではないが、リチウムイオンを吸蔵放出できる酸化物、硫化物及びポリマー等が挙げられる。また、高い正極電位を得られる観点から、正極活物質は、リチウムマンガン複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物及びリチウム燐酸鉄等が、用いられることが好ましい。
　２）負極
　負極は、負極集電体と、負極集電体の表面の一部に形成された負極活物質含有層と、を備えることができる。負極集電体は、アルミニウム箔、アルミニウム合金箔又は銅箔等であり、厚さが１０μｍ～２０μｍ程度である。
　負極活物質含有層は、負極活物質と、任意に導電剤及び結着剤と、を含むことができる。　負極活物質としては、例えば、リチウムイオンを吸蔵放出することができる物質であり、金属酸化物、金属窒化物、合金、及び、炭素等を用いることができる。例えば、負極活物質としては、特に限定されるものではないが、リチウムイオンを吸蔵放出できる金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物及び炭素材料等が挙げられる。特に、リチウムイオンの吸蔵放出電位が金属リチウム電位に対して０．４Ｖ以上となる物質、すなわち、０．４Ｖ（対Ｌｉ＋／Ｌｉ）以上の電位でリチウムイオンの吸蔵放出が可能な物質を、負極活物質として用いることが好ましい。このようなリチウムイオン吸蔵放出電位を有する負極活物質を用いることにより、アルミニウム又はアルミニウム合金とリチウムとの合金反応が抑えられるため、負極集電体及び負極に関連する構成部材に、アルミニウム及びアルミニウム合金を使用可能になる。リチウムイオンの吸蔵放出電位が０．４Ｖ（対Ｌｉ＋／Ｌｉ）以上になる負極活物質としては、例えば、チタン酸化物、チタン酸リチウム等のリチウムチタン複合酸化物、タングステン酸化物、アモルファススズ酸化物、ニオブ・チタン複合酸化物、スズ珪素酸化物、及び、酸化珪素等が挙げられ、リチウムチタン複合酸化物を負極活物質として用いることが、特に好ましい。なお、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素材料を負極活物質として用いる場合は、負極集電体は銅箔を用いるとよい。負極活物質として用いられる炭素材料は、リチウムイオンの吸蔵放出電位が０Ｖ（対Ｌｉ＋／Ｌｉ）程度になる。
　なお、正極集電体及び負極集電体に用いられるアルミニウム合金は、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ及びＳｉから選択される１種または２種以上の元素を含むことが望ましい。アルミニウム及びアルミニウム合金の純度は、９８重量％以上にすることができ、９９．９９重量％以上が好ましい。また、純度１００％の純アルミニウムを、正極集電体及び／又は負極集電体の材料として用いることが可能である。アルミニウム及びアルミニウム合金における、ニッケル、クロムなどの遷移金属の含有量は１００重量ｐｐｍ以下（０重量ｐｐｍを含む）にすることが好ましい。
　３）セパレータ
　セパレータは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース、又は、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を含む多孔質フィルム、又は、合成樹脂製の不織布から形成されてよい。中でも、ポリエチレン又はポリプロピレンから形成された多孔質フィルムは、一定温度において溶融し、電流を遮断することが可能であるため、安全性を向上できる。
　なお、セパレータは、正極及び負極とは別体のシート等であってもよく、正極及び負極の一方と一体に形成されてもよい。また、セパレータは、有機材料から形成されてもよく、無機材料から形成されてもよく、有機材料と無機材料との混合物から形成されてもよい。セパレータを形成する有機材料としては、エンプラ及びスーパーエンプラが挙げられる。そして、エンプラとしては、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、シンジオタクチック・ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミドイミド、ポリビニルアルコール、ポリフッ化ビニリデン及び変性ポリフェニレンエーテル等が挙げられる。また、スーパーエンプラとしては、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、ポリビニリデンフロライド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルニトリル、ポリサルホン、ポリアクリレート、ポリエーテルイミド及び熱可塑性ポリイミド等が挙げられる。また、セパレータを形成する無機材料としては、酸化物（例えば、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、酸化マグネシウム、リン酸化物、酸化カルシウム、酸化鉄、酸化チタン）、窒化物（例えば、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化バリウム）等が挙げられる。
　４）電解液
　電極群に含侵される電解液としては、例えば、非水電解質を用いることができる。非水電解質は、例えば、電解質を有機溶媒に溶解することにより調製される液状の非水電解質、又は、液状の電解質と高分子材料とを複合化したゲル状の非水電解質であってもよい。液状の非水電解質は、電解質を０．５モル／Ｌ以上２．５モル／Ｌ以下の濃度で有機溶媒に溶解したものであることが好ましい。
　有機溶媒に溶解させる電解質の例には、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４）、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ４）、六フッ化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ６）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ３ＳＯ３）、及び、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム［ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２］のようなリチウム塩、及び、これらの混合物が含まれる。電解質は、高電位でも酸化し難いものであることが好ましく、ＬｉＰＦ６が最も好ましい。
　有機溶媒の例には、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、及び、ビニレンカーボネートのような環状カーボネート；ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、　ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、及び、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）のような鎖状カーボネート；テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２メチルテトラヒドロフラン（２ＭｅＴＨＦ）、及び、ジオキソラン（ＤＯＸ）のような環状エーテル；ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、ジエトキシエタン（ＤＥＥ）のような鎖状エーテル；γ－ブチロラクトン（ＧＢＬ）、アセトニトリル（ＡＮ）、及び、スルホラン（ＳＬ）が含まれる。これらの有機溶媒は、単独で、又は、混合溶媒として用いることができる。
　高分子材料の例には、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、及び、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）が含まれる。
　また或いは、非水電解質には、リチウムイオンを含有した常温溶融塩（イオン性融体）、高分子固体電解質、及び、無機固体電解質等を用いてもよい。
　常温溶融塩（イオン性融体）は、有機物カチオンとアニオンとの組合せからなる有機塩の内、常温（１５～２５℃）で液体として存在しうる化合物を指す。常温溶融塩には、単体で液体として存在する常温溶融塩、電解質と混合させることで液体となる常温溶融塩、及び、有機溶媒に溶解させることで液体となる常温溶融塩が、含まれる。一般に、非水電解質電池に用いられる常温溶融塩の融点は、２５℃以下である。また、有機物カチオンは、一般に４級アンモニウム骨格を有する。
　また、高分子固体電解質及び無機固体電解質等の固体電解質が非水電解質として設けられる場合、電極群に、前述のセパレータが設けられなくてもよい。そして、電極群では、セパレータの代わりに、固体電解質が正極と負極との間で挟まれる。これにより、固体電解質によって、正極と負極との間が電気的に絶縁される。
　或いは、実施形態に係る電池の電池反応にリチウムイオンが関与しない場合、電解液は、水溶液でもよい。
　５）容器
　容器としては、図１を参照しながら説明した電池１００が具備する容器１のように、金属製容器を用いることができる。
　金属製容器としては、例えば、厚さ１ｍｍ以下の金属製容器が用いることができる。金属製容器は、厚さ０．５ｍｍ以上であることがより好ましい。
　金属製容器は、アルミニウムまたはアルミニウム合金等から作られる。アルミニウム合金は、マグネシウム、亜鉛、及び、ケイ素等の元素を含む合金であることが好ましい。合金中に鉄、銅、ニッケル、及び、クロム等の遷移金属を含む場合、その含有量は１質量％以下にすることが好ましい。なお、容器は、金属製容器に限られない。
　６）電極群の構造及び形状
　電極群は、正極活物質と負極活物質とがセパレータを介して向き合っている構造であれば、如何なる構造を採用することもできる。また、セパレータの代わりに、非水電解質である固体電解質を用いることもできる。
　例えば、電極群はスタック構造を有することができる。スタック構造は、先に説明した正極及び負極を間にセパレータを挟んで積層した構造を、有する。
　或いは、電極群は捲回構造を有することができる。捲回構造は、先に説明した正極及び負極を間にセパレータを挟んで積層し、このようにして得られた積層体を渦巻状又は扁平の渦巻状に捲回した構造である。
　電極群の全体としての形状は、電極群が収納される容器に合わせて決定することができる。
　続いて、本実施形態の電池１００の製造工程 について説明する。
　セパレータを介して正極と負極とが積層して捲回された電極群１１において、捲回軸Ｂに沿う方向について一方の端部から延出した正極集電タブ１４ａを正極リード補助材１５ａ－１、１５ａ－２のそれぞれが挟み込み、捲回軸Ｂに沿う方向について他方の端部から延出した負極集電タブ１４ｂを負極リード補助材１５ｂ－１、１５ｂ－２のそれぞれが挟み込む。一方、正極端子５ａの軸部５ａ－２が、端子絶縁体６ａ、ガスケット７ａ、蓋体２の貫通孔２ａ－１、電極群押さえ１２の貫通孔１２ｃ、及び、正極リード１３ａのベース部１３ａ－１に備わる孔１３ａ－２に挿通され、かしめられることにより、正極リード１３ａのベース部１３ａ－１は、蓋体２に固着する。同様に、負極端子５ｂの軸部５ｂ－２が、端子絶縁体６ｂ、ガスケット７ｂ、蓋体２の貫通孔２ｂ－１、電極群押さえ１２の貫通孔１２ｄ、及び、負極リード１３ｂのベース部１３ｂ－１に備わる孔１３ｂ－２に挿通され、かしめられることにより、負極リード１３ｂのベース部１３ｂ－１は、蓋体２に固着する。また、これにより、電極群押さえ１２は、蓋体２とリード１３ａ、１３ｂとの間に挟み込まれ、固定される。これにより、キャップ体が完成する。キャップ体とは、電池１００のうち、電極群１１、容器１、電極ガード１６ａ、１６ｂ、及び、電極ガード用の固定テープ（絶縁テープ）１７ａ、１７ｂ以外の構成部品の組み立て体の名称であり、例えば、図７に示す組み立て体である。
　そして、キャップ体のうち、正極リード１３ａの溶接部１３ａ－３と正極リード補助材１５ａ－１とを例えば超音波接合し、溶接部１３ａ－４と正極リード補助材１５ａ－２とを例えば超音波接合する。同じく、負極側も、負極リード１３ｂの溶接部１３ｂ-３と負極リード補助材１５ｂ－１とを例えば超音波接合し、溶接部１３ｂ－４と負極リード補助材１５ｂ－２とを例えば超音波接合する。これにより、正極及び負極のそれぞれのリードが正極及び負極の対応する一方の集電タブに電気的に接続され、また、キャップ体と電極群１１とが一体に組み立てられる。
　その後、正極電極ガード１６ａを、電極群１１の捲回軸方向の一方側の端部から正極集電タブ１４ａに挿入したうえで、正極電極ガード１６ａと電極群１１との境界部に絶縁性のテープ１７ａを張り付け、正極電極ガード１６ａを電極群１１に固定する。同様に、負極電極ガード１６ｂを、電極群１１の捲回軸方向の他方側の端部から負極集電タブ１４ｂに挿入したうえで、負極電極ガード１６ｂと電極群１１との境界部に絶縁性のテープ１７ｂを貼り付け、負極電極ガード１６ｂを電極群１１に固定する。
　さらに、電極群１１を先頭に、キャップ体及び電極群１１を開口部２１が形成された容器１に挿入することにより、蓋体２と容器１の開口部２１の端面とを当接させる。
　この状態で、蓋体２において正極端子５ａ及び負極端子５ｂが配置された面、すなわち、蓋体２の上方から、蓋体２の外周縁部に対してレーザーを照射することにより、蓋体２と容器１の開口部２１の端面とを溶接する。
　その後、電池１００に注液口１０から電解液を注液し、電極群１１の正極、負極、及び、セパレータに加えて、これらの層間等の空隙を電解液で十分に満たす。そして、注液口１０に封止板８を溶接し、封止することで、電池１００が完成する。
　ここで、電解液を注液する際に電極群押さえ１２と蓋体２との間の隙間に電解液が溜まった場合、封止板８を溶接する前において、電解液が注液口１０から容器１の外部に噴出する可能性がある。そして、噴出した電解液が、蓋体２の外表面において、注液口１０の近傍、すなわち、封止板８によって封止される箇所付近に、付着する可能性がある。この場合、付着した電解液によって、封止板８の溶接不良が発生する可能性がある。
　本実施形態では、電解液を注液する際、電池１００の電極群押さえ１２のように、ガス排出弁９に対向する位置及び注液口１０に対向する位置に跨って、開口部１２ａが設けられていることにより、電極群押さえ１２と蓋体２との間の隙間に電解液が溜まることを、防ぐことができる。これにより、注液口１０を封止板８で溶接する際に、電解液によって溶接不良となる可能性を、低減することができる。
　特に、本実施形態に係るガス排出弁９は、蓋体２の中央部に設けられていることが好ましく、注液口１０も、注液する電解液が電極群１１に均一に含侵するように、蓋体２の中央部に設けられていることが好ましい。そのため、ガス排出弁９及び注液口１０は互いに対して近接した位置に設けられることになる。
　電極群押さえ１２においてガス排出弁９に対応する開口部（開口孔）及び注液口１０に対応する開口部（開口孔）が別々に形成されると、電極群押さえ１２と蓋体２間に電解液が溜まる可能性がある。ただし、上記のような本実施形態の構成の場合、蓋体２の直下に配置された電極群押さえ１２に設けられた開口部（開口孔）１２ａは、ガス排出弁９に対向する位置及び注液口１０に対向する位置に跨って設けられている。このため、注液時における電極群押さえ１２と蓋体２との間での電解液の溜まりをより解消しやすくなり、蓋体２への封止板８の溶接不良もより解消しやすくなる。
　また、電極群１１は、捲回軸Ｂに沿う方向が挿入方向に対して直交する向きにして、容器１に挿入される。そのため、電極群１１の最外周のＲ部は、電極群押さえ１２の中央部に対して、最も接近することになる。仮に、電極群１１が電極群押さえ１２に接触し、さらには、電極群押さえ１２の開口部１２ａを介して蓋体２に接触した場合、電極群１１に付着及び含侵された電解液が、蓋体２の注液口１０付近に付着してしまう可能性がある。
　しかしながら、本実施形態のように開口部１２ａに近接した位置に凸部（突起部）１２ｅ、１２ｆ等を設けることで、電極群押さえ１２によって、特に注液口１０と電極群１１との距離をある程度の大きさで保つことができる。これにより、上記のように電極群１１に付着及び含侵された電解液が注液口１０付近に付着してしまう可能性を、低減することができ、封止板８の蓋体２への溶接不良もより解消しやすくなる。
　また、電極群押さえ１２では、凸部１２ｅ、１２ｆのそれぞれは、リブ４５ａ、４５ｂの対応する１つによって、蓋体２が位置する側から、支持される。このため、凸部１２ｅ、１２ｆから電極群１１へ、蓋体２が位置する側とは反対側への押圧力が、確実に作用する。これにより、注液口１０と電極群１１との距離をある程度の大きさで、より確実に保つことができる。
　これらの少なくとも一つの実施形態又は実施例の電池によれば、容器の内部において蓋体と電極群との間に、電極群押さえが設けられるとともに、電極群押さえは、蓋体に対して重ねられる。電極群押さえでは、ガス排出弁に対向する部位及び注液口に対向する部位に跨って、電極群押さえを貫通する開口孔が形成される。このため、電解液によるこのような溶接不良を低減するための電池を提供することができる。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims (11)

  1. 　正極及び負極を備える電極群と、
    　前記電極群を収納するとともに、高さ方向の一方側へ開口する開口部が形成される容器と、
    　前記容器の前記開口部を塞ぐ蓋体であって、ガス排出弁を備えるとともに、前記蓋体を貫通する注液口が形成される蓋体と、
    　前記蓋体の外表面に取付けられ、前記電極群に電気的に接続される一対の電極端子と、
    　前記容器の内部において前記蓋体と前記電極群との間に設けられるとともに、前記蓋体に対して重ねられる電極群押さえであって、前記ガス排出弁に対向する部位及び前記注液口に対向する部位に跨って前記電極群押さえを貫通する開口孔が形成される電極群押さえと、
    　を具備する、電池。
  2. 　前記電極群押さえは、前記開口孔の周囲において前記電極群が位置する側へ突出する突起を備える、請求項１の電池。
  3. 　前記突起は、前記高さ方向に交差する横方向について、前記開口孔の両側に設けられる、
    　請求項２の電池。
  4. 　前記一対の電極端子は、前記高さ方向に交差する横方向について、互いに対して離れて配置され、
    　前記ガス排出弁、前記注液口、前記開口孔及び前記突起は、前記横方向について、前記一対の電極端子の間に配置される、
    　請求項２又は３の電池。
  5. 　前記電極群押さえは、前記蓋体が位置する側から前記突起を支持する格子状のリブを備える、請求項２乃至４のいずれか１項の電池。
  6. 　前記一対の電極端子は、前記高さ方向に交差する横方向について、互いに対して離れて配置され、
    　前記ガス排出弁、前記注液口及び前記開口孔は、前記横方向について、前記一対の電極端子の間に配置される、
    　請求項１の電池。
  7. 　前記電極群押さえは、前記高さ方向に交差する横方向に対して前記電極群押さえの長手方向が一致する状態で配置され、
    　前記蓋体は、前記横方向に対して前記蓋体の長手方向が一致する状態で配置される、
    　請求項１乃至６のいずれか１項の電池。
  8. 　前記電極群の前記正極は、正極集電体と、前記正極集電体の表面に担持される正極活物質含有層と、を備え、
    　前記電極群の前記負極は、負極集電体と、前記負極集電体の表面に担持される負極活物質含有層と、を備え、
    　前記正極集電体は、前記表面において前記正極活物質含有層が担持されない正極集電タブを備え、
    　前記負極集電体は、前記表面において前記負極活物質含有層が担持されない負極集電タブを備え、
    　前記正極集電タブは、前記高さ方向に交差する横方向について一方側へ、前記負極に対して突出し、
    　前記負極集電タブは、前記横方向について前記正極集電タブが突出する側とは反対側へ、前記正極に対して突出する、
    　請求項１乃至７のいずれか１項の電池。
  9. 　請求項１乃至８のいずれか１項の電池を具備する、電池パック。
  10. 　正極、負極、及び、セパレータを重ねてなる電極群と、
    　前記電極群に電気的に接続された正極端子及び負極端子を備える蓋体と、
    　前記電極群と前記蓋体との間に前記蓋体に近接するよう重ねて設けられる電極群押さえと、
    　前記電極群及び前記電極群押さえを収容する容器と、
    　を備え、
    　前記蓋体には、前記蓋体を貫通する注液口と、溝を有し肉薄に形成されているガス排出弁と、が設けられ、
    　前記電極群押さえは、前記注液口及び前記ガス排出弁に対応した位置に跨って開口部を有する、
    　電池。
  11. 　前記電極群押さえの前記開口部の周辺には、前記電極群と対向する側に凸の突起部が設けられている、請求項１０の電池。
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