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JP2024015661A - 電池 - Google Patents

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JP2024015661A
JP2024015661A JP2022117880A JP2022117880A JP2024015661A JP 2024015661 A JP2024015661 A JP 2024015661A JP 2022117880 A JP2022117880 A JP 2022117880A JP 2022117880 A JP2022117880 A JP 2022117880A JP 2024015661 A JP2024015661 A JP 2024015661A
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Kazuo Oshima
喜紀 横山
Yoshiki Yokoyama
峰史 辻口
Minefumi Tsujiguchi
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Prime Planet Energy and Solutions Inc
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Abstract

Figure 2024015661000001
【課題】信頼性が好適に向上された電池を提供すること。
【解決手段】ここで開示される電池１００の好適な一態様では、正負極それぞれの電極を有する電極体１０と、開口部３を有し、電極体１０を収容するケース本体２と、端子装着孔８を有し、開口部３を封口する封口板４と、一端がケース本体２の内部で正負極のいずれかの電極と電気的に接合され、他端が端子装着孔８に挿通されて封口板４の外側に露出する集電端子２０と、封口板４および集電端子２０の少なくとも一部を絶縁する絶縁部材３０と、を備えており、集電端子２０に、複数の凹部２３ａが形成されており、凹部２３ａには、凹部２３ａに対向する絶縁部材３０が充填されている。
【選択図】図２

Description

本開示は、電池に関する。
近年、リチウムイオン二次電池等の電池は、パソコン、携帯端末等のポータブル電源や、電気自動車（ＢＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）等の車両駆動用電源などに好適に用いられている。かかる電池は、例えば、電極端子と封口板とを絶縁するための絶縁部材を備えている。例えば、下記特許文献１には、かかる構成の電池が開示されている。
特開２０２１－０８６８１３号公報
ところで、本発明者の検討によると、モジュール締結時や拘束後の走行車両振動によって、電極端子に対してその回転軸を中心にはたらく力（以下、単に「トルク」ともいう）がかかることがあり、これによって、電極端子－絶縁部材－封口板の接合部や絶縁部材が損傷するおそれがあることが分かった。
本開示は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、その主な目的は、信頼性が好適に向上された電池を提供することである。
かかる目的を実現するべく、本開示は、正負極それぞれの電極を有する電極体と、開口部を有し、上記電極体を収容する電池ケースと、端子装着孔を有し、上記開口部を封口する封口板と、一端が上記電池ケースの内部で前記正負極のいずれかの電極と電気的に接合され、他端が上記端子装着孔に挿通されて上記封口板の外側に露出する電極端子と、上記封口板および上記電極端子の少なくとも一部を絶縁する絶縁部材と、を備えた電池であって、上記電極端子および上記絶縁部材の少なくともいずれか一方に、一または複数の凹部が形成されており、上記電極端子に上記凹部が形成されている場合、該凹部には、該凹部に対向する上記絶縁部材が充填されており、上記絶縁部材に上記凹部が形成されている場合、該凹部には、該凹部に対向する上記電極端子が埋設されている電池を提供する。
このように、電極端子および絶縁部材の少なくともいずれか一方に凹部を設けた場合、電極端子にかかるトルクによって生じる荷重を該凹部によって好適に受けることができる。これによって、電極端子にかかるトルクを分散させることができるため、上述した接合部や絶縁部材の損傷を好適に抑制することができる。したがって、本開示によると、信頼性が好適に向上された電池を提供することができる。
図１は、第１実施形態に係る電池を模式的に示す斜視図である。 図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う模式的な縦断面図である。 図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ方向から視た模式的な断面図である。 図４は、第２実施形態に係る図３対応図である。 図５は、第３実施形態に係る図２対応図である。 図６は、図５の図３対応図である。
以下、図面を参照しながら、ここで開示される技術のいくつかの好適な実施形態を説明する。なお、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開示の実施に必要な事柄（例えば、本開示を特徴付けない電池の一般的な構成および製造プロセス）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。本開示は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本開示を限定することを意図したものではない。
また、各図は、模式図であり、必ずしも実際の実施品が忠実に反映されたものではない。以下では、同じ作用を奏する部材、部位には同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略または簡略化する。ここでは、図中において、前、後、上、下、左、右は、それぞれＦ、Ｒｒ、Ｕ、Ｄ、Ｌ、Ｒで表す。ただし、前、後、上、下、左、右は説明の便宜上の方向に過ぎず、電池の設置態様等を限定するものではない。また、図中の回転方向Ｄ１は説明の便宜上の方向に過ぎず、集電端子（電極端子）の回転方向を限定するものではない。そして、以下の説明は、ここで開示される技術を以下の実施形態に限定することを意図したものではない。また、本明細書において範囲を示す「Ａ～Ｂ」の表記は、Ａ以上Ｂ以下の意と共に、「Ａより大きい」および「Ｂより小さい」の意を包含するものとする。
なお、本明細書において「電池」とは、電気エネルギーを取り出し可能な蓄電デバイス全般を指す用語であって、一次電池と二次電池とを包含する概念である。また、本明細書において「二次電池」とは、電解質を介して正極と負極の間で電荷担体が移動することによって繰り返し充放電が可能な蓄電デバイス全般をいう。電解質は、液状電解質（電解液）、ゲル状電解質、固体電解質のいずれであってもよい。かかる二次電池は、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池等のいわゆる蓄電池（化学電池）の他に、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（物理電池）等も包含する。以下では、リチウムイオン二次電池を対象とした場合の実施形態について説明する。
＜電池の構成＞
図１は、電池１００を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、電池１００は、電池ケース１と、電極体１０と、集電端子２０（電極端子）と、絶縁部材３０とを備えている。図１では、電池ケース１のうちの一部品である封口板４に集電端子２０と絶縁部材３０とが一体成形されたアッセンブリ部品（以下、封口板アッセンブリ４Ａと呼ぶ）と、その他の部品とを分離して図示している。さらに図１では、負極に関して、封口板４と集電端子２０と絶縁部材３０とを分離して図示している。
電池ケース１は、ケース本体２と封口板４とを備えている。ケース本体２および封口板４は、電池ケース１を構成するケース部材の一例である。ケース本体２は、電極体１０と電解液とを収容している。ケース本体２は、略直方体の扁平な角型の容器である。なお、他の実施形態では、電池ケース１の形状は円筒状等その他の形状であってもよい。ケース本体２は、対向する幅広面を構成する一対の側面の間の一側面が開口している。ケース本体２としては、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属製のものを用いることができる。
封口板４は、ケース本体２の開口部３を封口する部材である。図１では分離状態で図示しているが、電池１００の完成品では、封口板４はケース本体２の開口部３の周縁に接合されている。封口板４としては、例えば、アルミニウムまたはアルミ合金等の金属製のものを用いることができる。封口板４は、電池１００の内部側を向いた内側面６と外部側を向いた外側面７とを有している。封口板４は、また、内側面６と外側面７とを貫通する端子装着孔８を有している。端子装着孔８は、封口板４の正極側と負極側に１個ずつ設けられている。端子装着孔８によって電池ケース１の内部と外部とは連通している。端子装着孔８の形状は、ここでは円筒状であるが、例えば矩形状等の種々の形状であってもよい。
封口板４は、電池ケース１の内圧が所定レベル以上に上昇した場合に該内圧を開放するように設定された薄肉の安全弁５が設けられている。また、電池ケース１には、電解液を注入するための注液孔９が設けられている。
電極体１０は、ケース本体２に収容されている。電極体１０は、例えば、絶縁フィルム（図示は省略）などで覆われた状態で、ケース本体２に収容されている。電極体１０は、正極シート１１と、負極シート１２と、正極シート１１と負極シート１２との間に配置されたセパレータシート（図示省略）とを備えている。正極シート１１、負極シート１２、およびセパレータシートは、それぞれ長尺の帯状の部材である。正極シート１１、負極シート１２、およびセパレータシートは重ねられ、ケース本体２内で捲回されている。なお、ここで開示される技術は、例えば電極体が、正極シートおよび負極シートがセパレータシートを介して重ねられた積層型電極体である場合にも適用することができる。また、正極シートおよび負極シートとしては、例えばタブを有するものを用いることもできる。
正極シート１１は、予め定められた幅および厚さの金属箔（例えば、アルミニウム箔）の両面に、正極活物質を含む正極活物質層が形成された部材である。なお、他の実施形態では、正極シートの片面のみに正極活物質層が形成されていてもよい。正極活物質は、例えば、リチウムイオン二次電池では、リチウム遷移金属複合材料のように、充電時にリチウムイオンを放出し、放電時にリチウムイオンを吸収しうる材料である。正極活物質は、一般的にリチウム遷移金属複合材料以外にも種々提案されており、特に限定されない。
負極シート１２は、予め定められた幅および厚さの金属箔（例えば、銅箔）の両面に、負極活物質を含む負極活物質層が形成された部材である。なお、他の実施形態では、負極シートの片面のみに負極活物質層が形成されていてもよい。負極活物質は、例えば、リチウムイオン二次電池では、天然黒鉛のように、充電時にリチウムイオンを吸蔵し、充電時に吸蔵したリチウムイオンを放電時に放出しうる材料である。負極活物質は、一般的に天然黒鉛以外にも種々提案されており、特に限定されない。
セパレータシートには、例えば、所要の耐熱性を有し、電解質が通過しうる多孔質の樹脂シートが用いられる。セパレータシートについても種々提案されており、特に限定されない。
電解液としては、この種の電池に用いられ得る従来公知のものを使用可能であり、例えば、有機溶媒（非水溶媒）中に、支持塩を含有させたものを用いることができる。
ケース本体２内で捲回された正極シート１１は、一端がケース本体２内の左端付近にくるように配置される。負極シート１２は、一端がケース本体２内の右端付近にくるように配置される。図１では分離状態で図示しているが、電池１００の完成品では、正極シート１１および負極シート１２には、それぞれ１つの集電端子２０が溶接されている。
封口板アッセンブリ４Ａは、封口板４と、集電端子２０と、絶縁部材３０とが一体成形（インサート成形）で組み付けられたアッセンブリ部品である。即ち、電極端子２０および絶縁部材３０は、一体成形品として備えられている。かかる構成によると、封口板アッセンブリ４Ａを容易に取り外すことができるため、作業性の観点から好ましい。集電端子２０は、一部が電池ケース１の内部に配置され、他の一部が電池ケース１の外部に配置されている。また前述のように図示は省略しているが、集電端子２０は、電池ケース１の内部において電極体１０に接続されている。なお、負極側の集電端子２０は、例えば、銅または銅合金で形成されている。正極側の集電端子２０は、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されている。
図２は、封口板４の端子装着孔８付近の断面図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。図２に示すように、集電端子２０は、台座部２１と、電極体接続部２２と、軸部２３と、外部接続部２４とを備えている。なお、以下では、電極体１０の電極を電池ケース１の外部に取り出す、端子装着孔８付近の構成を「電極取出部」とも称する。
台座部２１は、四角形の平板状に構成され、水平方向に延びている。図２に示すように、台座部２１の前後方向の長さは端子装着孔８よりも長い。図示は省略するが、左右方向に関しても、台座部２１の長さは端子装着孔８よりも長い。台座部２１は、径方向の大きさが端子装着孔８よりも大きい。
電極体接続部２２は、電池ケース１の内部に配置され、電極体１０に接続されている。図１に示すように、電極体接続部２２は板状に形成され、台座部２１の後端から下方に延びている。電極体接続部２２は中間部で前方側に向かって屈折している。電極体接続部２２は、屈折部分よりも下方では再び下方に向かって延びている。この屈折により、電極体接続部２２の先端は、前後方向に関して台座部２１の中央部に位置している。
軸部２３は、電極体接続部２２と電池ケース１の外部に配置された外部接続部２４との間に配置され、端子装着孔８に挿通されている。軸部２３は、台座部２１から上方に延びている。図２に示すように、軸部２３の前後方向の長さは台座部２１および端子装着孔８よりも短い。図示は省略するが、左右方向に関しても、軸部２３の長さは台座部２１および端子装着孔８よりも短い。そのため、軸部２３は、端子装着孔８の内周面とは離間している。
外部接続部２４は、軸部２３の上方に設けられている。外部接続部２４は、封口板４の外側面７に露出している。図２に示すように、外部接続部２４の前後方向の長さは台座部２１および端子装着孔８よりも短く、軸部２３よりも長い。図示は省略するが、左右方向に関しても、外部接続部２４の長さは台座部２１および端子装着孔８よりも短く、軸部２３よりも長い。外部接続部２４は、端子装着孔８に挿通可能な大きさに構成されている。台座部２１、軸部２３、および外部接続部２４の大きさの差により、軸部２３は台座部２１および外部接続部２４に対してくびれたようになっている。
絶縁部材３０は、封口板４および集電端子２０の少なくとも一部を絶縁する。また、絶縁部材３０は、ここでは、端子装着孔８に少なくともその一部が挿通された状態で配置されている。本実施形態では、絶縁部材３０は、端子装着孔８と集電端子２０との間を埋めるように封口板４および集電端子２０と一体成形されている。絶縁部材３０は、端子装着孔８と集電端子２０の軸部２３との間に位置する筒状部３１と、封口板４の内側面６に沿って水平方向に延びる第１鍔部３２と、封口板４の外側面７に沿って水平方向に延びる第２鍔部３３とを有している。筒状部３１と第１鍔部３２と第２鍔部３３とは一体に形成されている。図２に示すように、第１鍔部３２および第２鍔部３３の前後方向の長さは、外部接続部２４よりも長い。図示は省略するが、左右方向に関しても、第１鍔部３２および第２鍔部３３の長さは、集電端子２０の台座部２１および外部接続部２４よりも長い。
図３に示すように、本実施形態では、集電端子２０の軸部２３に複数（ここでは、４つ）の凹部２３ａが形成されている。ただし、集電端子２０が有する凹部の数はこれに限定されず、例えば１つであってもよい。また、図２に示すように、凹部２３ａには、凹部２３ａに対向する絶縁部材３０の少なくとも一部が充填されている。かかる構成によると、集電端子２０にかかるトルクによって生じる荷重を凹部２３ａによって好適に受けることができる。これによって、集電端子２０にかかるトルクを分散させることができるため、集電端子２０－絶縁部材３０－封口板４の接合部や絶縁部材３０の損傷を好適に抑制することができる。なお、凹部２３ａを有する集電端子２０は、例えば金型等によって製造することができる。
図１に示すように、本実施形態では、集電端子２０の端子装着孔８に挿通される部分（ここでは、軸部２３）は円筒状に形成されている。凹部２３ａは、ここでは、軸部２３に形成されている。特に限定されるものではないが、凹部２３ａの深さ（図２のＴ１を参照）は、例えば集電端子２０の軸部２３の直径（図２のＳ１を参照）の１／１０以上であり、上述した荷重をより好適に受けるという観点から、好ましくは１／５以上であり、例えば１／４以上であってもよい。また、凹部２３ａの深さの上限は、例えば軸部２３の直径の１／２以下であり、１／３以下であってもよい。また、特に限定されるものではないが、軸部２３の直径Ｓ１は、例えば１ｍｍ以上とすることができ、２ｍｍ以上であってもよい。また、軸部２３の直径Ｓ１の上限は、例えば１０ｍｍ以下であり、５ｍｍ以下であってもよい。
図３に示すように、本実施形態では、複数の凹部２３ａは集電端子２０の軸部２３の中心軸を中心とした回転方向（図３のＤ１方向）に沿ってそれぞれ形成されており、回転方向Ｄ１において隣接する凹部２３ａどうしがなす角度（図３のθ１）は略９０°である。かかる構成によると、上述した荷重を凹部２３ａによってより効果的に受けることができるため、集電端子２０－絶縁部材３０－封口板４の接合部や絶縁部材３０の損傷をより好適に抑制することができる。ただし、他の実施形態では、隣接する凹部どうしがなす角度θが略９０°となるように形成されていなくてもよい。なお、本明細書および特許請求の範囲において「略９０°」とは、９０°である場合に限らず、９０°に近似する角度（例えば、９０°±１０°）である場合も包含し得る。また、上記なす角度が９０°である場合、より好ましい。
図３に示すように、本実施形態では、凹部２３ａのそれぞれにおいて、少なくとも集電端子２０の円筒状部分の回転方向（図３のＤ１方向）に対向する部分において、開口部の角（ここでは、縁２３ａ１）がＲ形状である。かかる構成によると、凹部２３ａにかかる応力の緩和や、集電端子２０－絶縁部材３０－封口板４の接合部の強度の補強がより好適に実現されるため、好ましい。ただし、他の実施形態では、開口部の角がＲ形状に形成されていなくてもよい。なお、縁２３ａ１は、Ｄ１方向に対して２箇所形成されていてもよいし、１箇所のみに形成されていてもよい。また、他の縁２３ａ２は、ここではＲ形状としていないが、例えばＲ形状であってもよい。また、特に限定されないが、縁２３ａ１のＲの大きさは、概ね０．０５～３０（例えば０．１～１０）とすることができる。なお、凹部の平面視の形状はこれに限定されず、半円形状、矩形状、切り欠き等その他の種々の形状であってもよい。また、集電端子に複数の凹部が存在する場合、該複数の凹部の形状は全て同じであってもよいし、異なっていてもよい。そして、凹部が他の形状の場合についても、少なくともＤ１方向に対向する角をＲ形状とすることができる。
絶縁部材３０は、例えば、ＰＦＡ（ペルアルコキシアルカン）樹脂等の樹脂により形成されている。ただし、絶縁部材３０は、成形性、絶縁性、シール性、および電解液に対する耐性を備えた材料であればよく、ＰＦＡ樹脂には限定されない。他の好適な絶縁部材３０の材料としては、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルファイド）樹脂が挙げられる。なお、絶縁部材３０の成形時の温度と電池１００の使用時の温度との差を考慮し、封口板４の線膨張率と絶縁部材３０の線膨張率とは近い方が好ましい。そこで、好適には、絶縁部材３０には、ＰＦＡ樹脂等の他に、線膨張率を調整するためのフィラー（例えば、絶縁フィラー）が添加されてもよい。
かかるフィラーの一例としては、ガラス成分を主体として構成されるガラスフィラーが挙げられる。ここで、「ガラス成分を主体として構成される」とは、フィラー全体を１００質量％としたとき、ガラス成分が例えば９０質量％以上、９５質量％以上、９９質量％以上（１００質量％であってもよい）含有されることを意味し得る。また、ガラス成分の一例としては、ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＣａＯ－ＳｒＯ系ガラス、ＳｉＯ２－Ｂ２Ｏ３－ＺｎＯ－Ｎａ２Ｏ系ガラス等が挙げられる。ガラスフィラーの平均粒子径は、例えば１μｍ～２０μｍや５μｍ～１０μｍの範囲内とすることができる。なお、本明細書において「平均粒子径」とは、例えばレーザ回折・散乱法に基づく体積基準の粒度分布において、粒径の小さい側から積算値５０％に相当する粒径を意味する。ガラスフィラーとしては、例えば市販のものを用いることができる。
＜電池の製造方法＞
上記のような電池１００は、例えば、（１）用意工程と（２）レーザ溶接工程とを包含する製造方法によって製造できる。ここでは、用意工程に、（１Ａ）インサート成形工程をさらに含んでいる。
（１）用意工程では、電池ケース１と封口板４とを用意する。さらに、その他上記したような必要部材を用意する。ここでは、集電端子２０は、その軸部２３に、複数（ここでは、４つ）の凹部２３ａが形成されている。
（１Ａ）インサート成形工程では、封口板４に集電端子２０と絶縁部材３０とを一体化してアッセンブリ部品（例えば、封口板アッセンブリ４Ａ）を作製する。封口板アッセンブリ４Ａは、封口板４、集電端子２０、および絶縁部材３０をインサート成形することで作製できる。これにより、部品点数を削減できると共に、従来のリベットを用いる方法に比べて導電経路を簡便に形成できる。インサート成形は、例えば、特開２０２１－０８６８１３号公報、特開２０２１－０８６８１４号公報、特許第３９８６３６８号公報、特許第６６４８６７１号公報等に記載されるように、従来公知の方法に従って行うことができる。例えば、下型と上型とを有する成形金型を用いて、部品セット工程、位置決め工程、上型セット工程、射出成形工程、上型リリース工程、および部品取出工程、を含む方法によって作製できる。
部品セット工程では、集電端子２０が封口板４の端子装着孔８に挿通された後、封口板４が下型に装着される。位置決め工程では、集電端子２０が位置決めされ、固定される。上型セット工程では、上型が、下型とともに封口板４および集電端子２０を上下方向に挟むように装着される。射出成形工程では、まず成形金型が加熱される。次に、成形金型に溶融樹脂が注入される。溶融樹脂は上型から端子装着孔８を通って下型に流される。その後、成形金型と成形品とが冷却される。これにより、絶縁部材３０と封口板４と集電端子２０とが一体化される。上型リリース工程では、上型が下型から離間される。部品取出工程では、成形品が下型から取り外される。
（２）レーザ溶接工程では、電池ケース１の内部に電極体１０が収容された後、電池ケース１の開口部３に封口板４が嵌合される。次に、電池ケース１と封口板４との合わせ目（嵌合部）が、レーザで溶接接合される。なお、レーザ溶接に使用するレーザ光の種類やレーザ溶接の条件については、従来と同様よく、特に限定されない。嵌合部が全周に亘って溶接接合されることで、封口板４と電池ケース１とが隙間無く溶着される。その後、注液孔９から電解液を注入し、注液孔９を封止部材で塞ぐことによって、電池１００を密閉する。以上のようにして、電池１００を製造することができる。
電池１００は各種用途に利用可能であるが、例えば、乗用車、トラック等の車両に搭載されるモータ用の動力源（駆動用電源）として好適に用いることができる。車両の種類は特に限定されないが、例えば、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ；Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ；Hybrid Electric Vehicle）、電気自動車（ＢＥＶ；Battery Electric Vehicle）等が挙げられる。また、電池１００を複数備えた組電池として用いることもできる。
以上、本開示のいくつかの実施形態について説明したが、上記第１実施形態は一例に過ぎない。本開示は、他にも種々の形態にて実施することができる。本開示は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。請求の範囲に記載の技術には、上記に例示した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上記した実施形態の一部を他の変形態様に置き換えることも可能であり、上記した実施形態に他の変形態様を追加することも可能である。また、その技術的特徴が必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することも可能である。
例えば、上記第１実施形態では、正極側および負極側において、集電端子２０の凹部２３ａに凹部２３ａに対向する絶縁部材３０の一部が充填されているが、これに限定されない。正極側および負極側のいずれか一方のみを、かかる構成とすることもできる。また、例えば、上記第１実施形態では、一体成形（インサート成形）によって封口板アッセンブリ４Ａを製造しているが、これに限定されない。ここで開示される技術は、一体成形以外の方法によって製造された封口板アッセンブリについても適用することができる。
例えば、図４は、第２実施形態に係る図３対応図である。図４に示すように、第２実施形態では、集電端子１２０の軸部１２３に、２つの凹部１２３ａが形成されている。図４に示すように、第２実施形態では、２つの凹部１２３ａは一直線上になるように形成されている。なお、凹部１２３ａの構成（例えば、大きさ等）については、適宜凹部２３ａの説明を参照することができる
例えば、上記第１実施形態では、集電端子２０の軸部２３に、凹部２３ａが形成されているが、これに限定されない。ここで、図５は第３実施形態に係る図２対応図であり、図６は図５の図３対応図である。図５および図６に示すように、第３実施形態では、絶縁部材２３０（ここでは、筒状部２３１）に、複数（ここでは、４つ）の凹部２３１ａが形成されている。この場合、凹部２３１ａには、凹部２３１ａに対向する集電端子２２０の軸部２２３の一部が埋設されている。かかる構成によると、集電端子２２０にかかるトルクによって生じる荷重を凹部２３１ａによって好適に受けることができる。これによって、集電端子２２０にかかるトルクを分散させることができるため、集電端子２２０－絶縁部材２３０－封口板４の接合部や絶縁部材２３０の損傷を好適に抑制することができる。かかる構成は、例えば凹部２３１aに対応する凸部を有する集電端子２２０を用いて、金型成形等によって実現することができる。
特に限定されるものではないが、凹部２３１ａの深さ（図５のＴ２を参照）は、例えば凹部２３１ａの周縁における絶縁部材２３０の幅（図２のＳ２を参照）の１／１０以上であり、上述した荷重をより好適に受けるという観点から、好ましくは１／５以上であり、例えば１／４以上であってもよい。また、凹部２３１ａの深さの上限は、例えば絶縁部材２３０の幅の１／２以下であり、１／３以下であってもよい。また、特に限定されるものではないが、絶縁部材２３０（詳しくは、第２鍔部２３３）の幅Ｓ２は、例えば１ｍｍ以上とすることができ、後述する凹部４aが形成され易いという観点から、好ましくは２ｍｍ以上であり、例えば３ｍｍ以上であってもよい。また、第２鍔部２３３の厚みＳ２の上限は、例えば１０ｍｍ以下であり、好ましくは５ｍｍ以下である。
図６に示すように、第３実施形態では、複数（ここでは、４つ）の凹部２３１ａが形成されている。ただし、絶縁部材２３０が有する凹部の数はこれに限定されず、例えば１つであってもよい。また、凹部２３１ａは、集電端子２０の軸部２３の回転方向（図６のＤ１方向）に沿ってそれぞれ形成されており、回転方向Ｄ１において隣接する凹部２３１ａどうしがなす角度（図６のθ２）は略９０°である。ただし、他の実施形態では、隣接する凹部どうしがなす角度θが略９０°となるように形成されていなくてもよい。また、凹部２３１ａの平面視の形状は、凹部２３ａの説明において列挙したような種々の形状とすることができる。
なお、上記第１～３実施形態のうち、２種以上を組み合わせた構成によっても、ここで開示される技術の効果を好適に得ることができる。また、２２１，２２２，２２３，２２４，２３２および２３３は、図１の２１，２２，２３，２４，３２および３３にそれぞれ対応している。
以上のとおり、ここで開示される技術の具体的な態様として、以下の各項（ｉｔｅｍ）に記載のものが挙げられる。
項１：正負極それぞれの電極を有する電極体と、開口部を有し、上記電極体を収容する電池ケースと、端子装着孔を有し、上記開口部を封口する封口板と、一端が上記電池ケースの内部で上記正負極のいずれかの電極と電気的に接合され、他端が上記端子装着孔に挿通されて上記封口板の外側に露出する電極端子と、上記封口板および上記電極端子の少なくとも一部を絶縁する絶縁部材と、を備えた電池であって、上記電極端子および上記絶縁部材の少なくともいずれか一方に、一または複数の凹部が形成されており、上記電極端子に上記凹部が形成されている場合、該凹部には、該凹部に対向する上記絶縁部材が充填されており、上記絶縁部材に上記凹部が形成されている場合、該凹部には、該凹部に対向する上記電極端子が埋設されている、電池。
項２：上記電極端子の上記端子装着孔に挿通される部分は円筒状に形成されており、上記凹部は、少なくとも上記電極端子の円筒状部分に形成されており、上記凹部の深さは、上記円筒状部分の直径の少なくとも１／５である、項１に記載の電池。
項３：上記端子装着孔は円筒状に形成されており、上記電極端子の前記端子装着孔に挿通される部分は円筒状に形成されており、上記凹部は、上記電極端子および上記絶縁部材の少なくともいずれか一方に複数形成されており、上記複数の凹部は、上記電極端子の円筒状部分の回転方向に沿ってそれぞれ形成されており、上記回転方向において隣接する上記凹部どうしがなす角度は略９０°である、項１または２に記載の電池。
項４：上記端子装着孔は円筒状に形成されており、上記電極端子の上記端子装着孔に挿通される部分は円筒状に形成されており、上記凹部のそれぞれにおいて、少なくとも上記電極端子の円筒状部分の回転方向と対向する部分において、開口部の角がＲ形状に形成されている、項１～項３のいずれか一つに記載の電池。
項５：上記絶縁部材は、絶縁フィラーを含む、項１～項４のいずれか一つに記載の電池。
項６：上記電極端子および上記絶縁部材は、一体成形品として備えられている、項１～項５のいずれか一つに記載の電池。
１ 電池ケース（ケース部材）
２ ケース本体（ケース部材）
３ 開口部
４ 封口板（ケース部材）
４Ａ 封口板アッセンブリ
５ 安全弁
６ 内側面
７ 外側面
８ 端子装着孔
９ 注液孔
１０ 電極体
１１ 正極シート
１２ 負極シート
２０，２２０ 集電端子（電極端子）
２１，２２１ 台座部
２２，２２２ 電極体接続部
２３，２２３ 軸部
２３ａ，１２３ａ，２３１ａ 凹部
２４，２２４ 外部接続部
３０，２３０ 絶縁部材
３１，２３１ 筒状部
３２，２３２ 第１鍔部（露出部）
３３，２３３ 第２鍔部
１００ 電池

Claims (6)

  1. 正負極それぞれの電極を有する電極体と、
    開口部を有し、前記電極体を収容する電池ケースと、
    端子装着孔を有し、前記開口部を封口する封口板と、
    一端が前記電池ケースの内部で前記正負極のいずれかの電極と電気的に接合され、他端が前記端子装着孔に挿通されて前記封口板の外側に露出する電極端子と、
    前記封口板および前記電極端子の少なくとも一部を絶縁する絶縁部材と、
    を備えた電池であって、
    前記電極端子および前記絶縁部材の少なくともいずれか一方に、一または複数の凹部が形成されており、
    前記電極端子に前記凹部が形成されている場合、該凹部には、該凹部に対向する前記絶縁部材が充填されており、
    前記絶縁部材に前記凹部が形成されている場合、該凹部には、該凹部に対向する前記電極端子が埋設されている、電池。
  2. 前記電極端子の前記端子装着孔に挿通される部分は円筒状に形成されており、
    前記凹部は、少なくとも前記電極端子の円筒状部分に形成されており、
    前記凹部の深さは、前記円筒状部分の直径の少なくとも１／５である、請求項１に記載の電池。
  3. 前記端子装着孔は円筒状に形成されており、
    前記電極端子の前記端子装着孔に挿通される部分は円筒状に形成されており、
    前記凹部は、前記電極端子および前記絶縁部材の少なくともいずれか一方に複数形成されており、
    前記複数の凹部は、前記電極端子の円筒状部分の回転方向に沿ってそれぞれ形成されており、
    前記回転方向において隣接する前記凹部どうしがなす角度は略９０°である、請求項１に記載の電池。
  4. 前記端子装着孔は円筒状に形成されており、
    前記電極端子の前記端子装着孔に挿通される部分は円筒状に形成されており、
    前記凹部のそれぞれにおいて、少なくとも前記電極端子の円筒状部分の回転方向と対向する部分において、開口部の角がＲ形状に形成されている、請求項１に記載の電池。
  5. 前記絶縁部材は、絶縁フィラーを含む、請求項１に記載の電池。
  6. 前記電極端子および前記絶縁部材は、一体成形品として備えられている、請求項１～５のいずれか一項に記載の電池。
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