JP2009087613A - 角型電池 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性が低下することなく、製造工程が複雑化するのを抑えて、製造コストの飛躍的な低減を図ることができる角型電池を提供することである。
【解決手段】正極端子３０は、正極１と接続される内部端子３１と、蓋体２１から外部に突出して外部機器と接続される円柱状の外部端子３３と、内部端子３１が電池内部側の面に固定される一方、外部端子３３が電池外部側の面に固定される接続板３２とを有し、この接続板３２と蓋体２０との間には柱状の絶縁体２６が介在されると共に、この絶縁体２６には外部端子３３が挿通される挿通孔２６ｅが形成され、しかも蓋体２０には絶縁体２６の外形と同一形状を成す凹状の第１被嵌合部２０ｄが設けられ、更に絶縁体２６には接続板３２の外形と同一形状を成す凹状の第２被嵌合部２６ａが設けられていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、ロボット、電気自動車、バックアップ電源等に使用される角型電池に関し、特に、簡単な構造で蓋体と端子とを絶縁することができる角型リチウムイオン電池に関する。

近年、電池は、携帯電話、ノートパソコン、ＰＤＡ等の移動情報端末の電源のみならず、ロボット、電気自動車、バックアップ電源などに使用されるようになってきており、さらなる高容量化が要求されるようになってきている。このような要求に対し、リチウムイオン二次電池は、高いエネルギー密度を有し、高容量であるので、上記のような駆動電源として広く利用されている。

上記リチウムイオン二次電池においては、正極と負極とがセパレータを介して配置された電極体を剛体から成る外装体内に配置し、この外装体の開口端に固定された蓋体から正極端子と負極端子とが突出する構成となっている。
ここで、上記構造の電池においては、電池の短絡を防止するために、外装体として樹脂電槽を用いたものや（下記特許文献１参照）、正極端子（柱状の外部端子）と蓋体との間にセラミックから成る絶縁体を配置するものが提案されている（下記特許文献２参照）。

特開平１０−１８８９４４号公報 特開２００４−６２０９号公報

しかしながら、上述した従来の技術に示した提案では、以下に示すような課題を有していた。
（１）特許文献１の提案の課題
外装体として樹脂電槽を用いた場合には、樹脂は金属に比べて密封性に劣るということから電池内部に水分等が入り込み、電池の信頼性が低下するという課題がある。特に、水分に対する対策が重要なリチウムイオン電池では、電池の信頼性が著しく低下する。
（２）特許文献２の提案の課題
当該提案では、金属製の外装体を用いているので、電池の信頼性が低下するという課題はないが、セラミックと蓋体とをロウ付けする必要性があるため、製造工程が複雑化して、製造コストが上昇するという課題がある。

本発明は上記課題を考慮したものであって、信頼性が低下することなく、製造工程が複雑化するのを抑えて、製造コストの飛躍的な低減を図ることができる角型電池を提供することである。

上記目的を達成するために本発明は、正極と負極とがセパレータを介して配置された電極体と、筒状を成し内部に上記電極体が配置された金属製の外装体と、この外装体の開口端に固定されて内部を封口する金属性の蓋体と、上記正極と電気的に接続され上記蓋体と電気的に絶縁された状態で蓋体に形成された孔から外部に突出する正極端子と、上記負極と電気的に接続され上記蓋体と電気的に絶縁された状態で蓋体に形成された孔から外部に突出する負極端子とを備えた角型電池において、上記正極端子及び上記負極端子は、上記正極又は上記負極と接続される内部端子と、上記蓋体から外部に突出して外部機器と接続される円柱状の外部端子と、上記内部端子が電池内部側の面に固定される一方、上記外部端子が電池外部側の面に固定される接続板とを有し、この接続板と上記蓋体との間には柱状の絶縁体が介在されると共に、この絶縁体には上記外部端子が挿通される外部端子挿通孔が形成され、しかも上記絶縁体と上記蓋体とのうち一方の部材には第１嵌合部が設けられる一方、他方の部材には第１被嵌合部が設けられ、更に上記絶縁体と上記接続板のうち一方の部材には第２嵌合部が設けられる一方、他方の部材には第２被嵌合部が設けられていることを特徴とする。

上記構成の如く、絶縁体と蓋体とのうち一方の部材には第１嵌合部が設けられる一方、他方の部材には第１被嵌合部が設けられていれば、第１嵌合部と第１被嵌合部とを嵌め合わせることにより絶縁体と蓋体との位置合わせが行なわれ、且つ、絶縁体と接続板のうち一方の部材には第２嵌合部が設けられる一方、他方の部材には第２被嵌合部が設けられていれば、第２嵌合部と第２被嵌合部とを嵌め合わせることにより絶縁体と接続板との位置合わせが行なわれる。これらのことから、絶縁体を介して蓋体と接続板との位置合わせが行なわれることになるので、蓋体に形成された孔と接続板に固定された外部端子との間の位置合わせも行なわれることになる。この結果、蓋体に形成された孔において、蓋体と外部端子とが接触するのを防止できる。

以上のように、両端子に設けられた接続板と蓋体との間に絶縁体を介在させ、且つ、第１嵌合部、第１被嵌合部、及び、第２嵌合部、第２被嵌合部を設けるという簡単な構成で絶縁と蓋体に形成された孔と接続板に固定された外部端子との間の位置合わせをすることができるので、製造工程が複雑化するのが抑えられ、その結果、製造コストの低減を図ることができる。
加えて、電池内部を密閉するための外装体と蓋体とが金属製であるので、電池内部に水分等が入り込むことによる電池の信頼性の低下を抑制することができる。

上記外部端子にはネジが形成されており、上記蓋体の外側表面とナットとの間にリング状の絶縁部材を配置した状態で、ネジにナットが螺着されていることが望ましい。
上記構成であれば、ナットと接続板との間に絶縁体及び絶縁部材を介した状態で、蓋体が挟持されることになるので、正極端子と負極端子とがより強固に蓋体に固定されることになる。

上記蓋体に第１被嵌合部が設けられ、当該第１被嵌合部は上記絶縁体の外形と同形状の凹部から成ることが望ましい。
上記構成であれば、蓋体の凹部に絶縁体を嵌合させるだけで、即ち、絶縁体に別途嵌合用の凸部を設けることなく、蓋体と絶縁体との位置合わせを行なうことができるので、電池の製造コストをより低減することができる。

上記絶縁体に第２被嵌合部が設けられ、当該第２被嵌合部は上記接続板の外形と同形状の凹部から成ることが望ましい。
上記構成であれば、絶縁体の凹部に接続板を嵌合させるだけで、即ち、接続板に別途嵌合用の凸部を設けることなく、接続板と絶縁体との位置合わせを行なうことができるので、電池の製造コストをより低減することができる。

上記絶縁体と上記蓋体との当接面のうち少なくとも一方の当接面には第１環状凹部が形成され、この第１環状溝凹部には第１環状パッキングが配置される一方、上記絶縁体と上記接続板との当接面のうち少なくとも一方の当接面には第２環状凹部が形成され、この第２環状凹部内には第２環状パッキングが配置されることが望ましい。
絶縁体と蓋体との間、及び、絶縁体と接続板との間は、電池内部と電池外部との通路（リークパス）となりうる。そこで、絶縁体と蓋体との間に第１環状パッキングを配置し、絶縁体と接続板との間に第２環状パッキングを配置することにより、電池の密閉性をより向上させることができる。
尚、絶縁体と蓋体との当接面のうち少なくとも一方の当接面に第１環状凹部が、絶縁体と接続板との当接面のうち少なくとも一方の当接面に第２環状凹部が形成されていれば良いが、より密閉性を向上させるためには、絶縁体と蓋体との当接面の両方に第１環状凹部が、絶縁体と接続板との当接面の両方に第２環状凹部が形成されている方が好ましい。

上記第１環状パッキングと上記第２環状パッキングとが同一形状を成し、上記外部端子の軸心を中心として配置されることが望ましい。
上記構成の如く、両環状パッキングが同一形状を成し、外部端子の軸心を中心として配置されていれば（即ち、両環状パッキングが上記両当接面の同位置に配置されていれば）、接続板、絶縁体及び蓋体を固定する場合に、絶縁体の一部に大きな変形応力が加わるのを抑制することができるので、絶縁体が変形するのを防止でき、しかも、両環状パッキングに均等に圧力がかかるので、シール性も向上する。このことは、外部端子のネジにナットが螺着されている場合に特に有用である。

上記蓋体が長方形状を成し、上記内部端子が板状であって、且つ、内部端子が蓋体の長手方向に延設されている場合には、上記第１被嵌合部、上記第１嵌合部、上記第２被嵌合部、及び上記第１嵌合部の平面視形状が略方形状を成すことが望ましい。
上記第１被嵌合部、上記第１嵌合部、上記第２被嵌合部、及び上記第１嵌合部の平面視形状は円形状であっても良いが、内部端子が板状である場合にこれらを円形状とすると、内部端子の延設方向が所望の方向（両集電タブの幅方向と平行になる方向）とはならず、両集電タブと角度を成して配置されることになるため、両極板や両集電タブに曲げ応力が働くことになる。そこで、上記第１被嵌合部、上記第１嵌合部、上記第２被嵌合部、及び上記第１嵌合部が方形状であれば、内部端子の延設方向を所望の方向に規制することができ、且つ、この状態が維持されるので、上記外力が働くのを抑止することができるからである。
また、内部端子が蓋体の長手方向に延設されていれば、内部端子が外装体に当接することなく（電池内部での短絡を防止しつつ）、内部端子を大型化することができるので、内部端子と両集電タブとの接続抵抗を低減できる。

上記外部端子が上記蓋体の幅方向の略中央部から突出している場合に、外部端子は上記接続板の略中央部に固定されている一方、上記内部端子は接続板の端部に固定されていることが望ましい。
このように外部端子が上記蓋体の幅方向の略中央部から突出する構造であれば、電池を外部機器に接続する際の利便性を確保しつつ、内部端子は外装体の長手方向の内側面に近接して配置されるので、外装体内の空間を有効利用することができる。

上記正極に用いられる正極活物質と、上記負極に用いられる負極活物質とが、リチウムを吸蔵放出できる材料から構成されていることが望ましい。
正極活物質と負極活物質とがリチウムを吸蔵放出できる材料から構成されるリチウムイオン電池は密閉性に対する要求が大きいので、本発明を適用した場合の効果が大である。

本発明によれば、信頼性の向上を図りつつ、製造工程の簡略化により製造コストの飛躍的な低減を図ることができるといった優れた効果を奏する。

以下、本発明の一例に係る角型リチウムイオン電池を、図１〜図１８に基づいて説明する。なお、本発明における角型電池は、下記の形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。

（角型リチウムイオン電池の構造）
図３及び図４に示すように、角型リチウムイオン電池は、２枚のセパレータから成り内部に正極１が配置された袋状セパレータ３と負極２とが交互に配置され、且つ、最外位置には負極２が配置される構造の積層電極体１０を有している。この積層電極体１０は、最外位置には負極２が配置されることから、負極２の枚数が正極１の枚数より１枚多くなるように構成されている（具体的には、正極１は５０枚、負極２は５１枚で構成されている）。尚、上記図３における符号１４は、積層電極体１０において正極１や負極２がずれるのを抑制するためのずれ防止用テープであり、積層電極体１０を跨いで、最外部に存在する負極２にその両端が貼着されている。

また、上記積層電極体１０は、図１に示すようなアルミニウムから成る外装缶２１の内部に電解液と共に封入されており、上記外装缶２１の開口端にはアルミニウムから成る蓋体２０が溶接固定されている。上記蓋体２０からは、後述する正極端子３０の一部を成しネジ山が形成された外部端子３３と、後述する負極端子４０の一部を成しネジ山が形成された外部端子４３とが突出しており、上記外部端子３３はリング状の絶縁部材２２ａとワッシャ２３ａとを介してナット２４ａで上記蓋体２０に固定され、上記外部端子４３はリング状の絶縁部材２２ｂとワッシャ２３ｂとを介してナット２４ｂで上記蓋体２０に固定されている。

上記正極１は、図５（ａ）に示すように、正方形状のアルミニウム箔（厚さ：１５μｍ）から成る正極用導電性芯体の両面の全面に、ＬｉＣｏＯ₂から成る正極活物質と、カーボンブラックから成る導電剤と、ポリフッ化ビニリデンから成る結着剤とから構成される正極活物質層１ａが設けられる構造となっている。上記正極１の幅Ｌ１は９６ｍｍ、高さＬ２は９６ｍｍとなっており、また、正極１の一辺からは、上記正極用導電性芯体と一体形成されると共に上記正極活物質層１ａが設けられていない正極集電タブ１１（幅Ｌ３は３０ｍｍ、高さＬ４は２０ｍｍ）が突出する構造となっている。

上記袋状セパレータ３は、図５（ｃ）に示すように、２枚のポリプロピレン（ＰＰ）製のセパレータ３ａを重ね合わせ、これらセパレータ３ａの周辺部にセパレータ３ａ同士を融着する融着部（幅：２ｍｍ）４を設けるような構成である。このような構成とすることにより、上記正極１を袋状セパレータ３内に収納できる。尚、上記セパレータ３ａは、図５（ｂ）に示すように、幅Ｌ５は１００ｍｍ、高さＬ６は１００ｍｍの正方形状を成しており、また、その厚さは３０μｍとなっている。

上記負極２は、図６に示すように、方形状の負極導電性芯体の両面の全面に、天然黒鉛から成る負極活物質と、ポリフッ化ビニリデンから成る結着剤とから構成される負極活物質層２ａが設けられる構造となっている。上記負極２の幅Ｌ７は１００ｍｍ、高さＬ８は１００ｍｍであり、セパレータ３ａと同様の大きさとなっている。また、負極２の一辺からは、上記負極用導電性芯体と一体形成されると共に上記負極活物質層２ａが設けられていない負極集電タブ１２（幅Ｌ９は３０ｍｍ、高さＬ１０は２０ｍｍ）が突出する構造となっている。

ここで、上記積層電極体１０からの電源取り出し構造を、正極側を例にとって説明する。
図２に示すように、積層電極体１０からの電源取り出しを行なう場合には、正極端子３０、押さえ板３４、ボルト３５、ゴム製のパッキング２５（第２環状パッキング）、絶縁体２６、ゴム製のパッキング２７（第１環状パッキング）、蓋体２０、上記絶縁部材２２ａ、上記ワッシャ２３ａ、及び上記ナット２４ａ等を用いて行なう。

上記正極端子３０はアルミニウムから成り、図７及び図８に示すように、上記正極１と接続される板状の内部端子３１と、上記蓋体２０から外部に突出して外部機器と接続される円柱状の外部端子３３と、上記内部端子３１が電池内部側の端面に固定される一方、上記外部端子３３が電池外部側の略中央部に固定された接続板３２とを有している。この接続板３２は、平面視形状が略方形状となっている。尚、上記内部端子３１と上記外部端子３３と上記接続板３２とは一体成型されているが、各部材を別途作製し、これらを溶接等により固定する構造であっても良い。

上記内部端子３１と上記正極集電タブ１１との固定は、上記押さえ板３４とボルト３５とを用いて行なう。具体的には、上記内部端子３１には３つのネジ孔３１ａが形成され、上記押さえ板３４における上記ネジ孔３１ａに対応する位置には挿通孔３４ａが形成されており、図９に示すように、複数の正極集電タブ１１を上記内部端子３１と上記押さえ板３４との間に挟まれた状態で、ボルト３５のネジ部が挿通孔３４ａと上記正極集電タブ１１（ボルト３５の挿通位置には、図示しない挿通孔が形成されている）とを挿通し、ボルト３５とネジ孔３１ａとが螺着されることにより行なわれている。

上記絶縁体２６は略角柱状（平面視形状が略方形状）を成し、耐薬品性、絶縁性、及び加工性に優れ、高強度でしかも入手が容易なＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）から成る。また、上記絶縁体２６の内側面（電池内部方向の面）には、図１１及び図１２に示すように、上記接続板３２の外形と同一形状を成す凹状の第２被嵌合部２６ａが形成されており、この第２被嵌合部２６ａに正極端子３０の接続板（第２嵌合部）３２が嵌め合わされて、絶縁体２６に正極端子３０が固定される。上記絶縁体２６における当接面２６ｂ（接続板３２と当接する面）には環状の溝２６ｃが形成される一方、上記接続板３２の当接面（絶縁体２６と当接する面）３２ａにおける上記溝２６ｃと対応する位置には、図７及び図８に示すように、上記溝２６ｃと同形状の環状の溝３２ｂが形成されている。そして、接続板３２が第２被嵌合部２６ａに嵌め合わされた際に、２つの溝２６ｃ、３２ｂにより形成される空間内に前記パッキング２５が配置されることにより電池を封止することができる。また、絶縁体２６の裏面中央部に形成された突起２６ｄには、上記外部端子３３が挿通するための挿通孔２６ｅが形成されている。一方、上記絶縁体２６の外側面（電池外部方向の面）には、図１０及び図１２に示すように、上記溝２６ｃと同形状の環状の溝２６ｆが形成されている。

上記蓋体２０には、図１３〜図１５に示すように、正極端子３０の外部端子３３より大径の孔２０ａが形成されており、この孔２０ａの外側であって蓋体２０の内側面（電池内部方向の面）には、上記絶縁体２６の外形と同一形状を成す凹状の第１被嵌合部２０ｄが形成されている。この第１被嵌合部２０ｄに絶縁体（第１嵌合部）２６が嵌め合わされて、蓋体２０に絶縁体２６が固定される。また、上記蓋体２０における当接面２０ｅ（絶縁体２６と当接する面）には、上記絶縁体２６の溝２６ｆと対応する環状のへこみ部２０ｆが形成されており、絶縁体２６が第１被嵌合部２０ｄに嵌め合わされた際に、溝２６ｆとへこみ部２０ｆとにより形成される空間内に前記パッキング２７が配置されることにより電池を封止することができる。尚、上記両パッキング２５、２７には、圧縮永久ひずみ率が小さく（シール性に優れ）、且つ、耐薬品性や耐熱性に優れたゴム（デュポン社製、商品名：Ｋａｌｒｅｚ）を用いた。

また、上記蓋体２０には電解液注入口２０ｃが形成されており、この電解液注入口２０ｃは図示しない封口板によって封止されている。尚、上記蓋体２０における負極端子４０の取り付け構造は、上記正極端子３０の取り付け構造と略同様の構造であり、その相違点は、図２に示すように、電池内において負極端子４０の内部端子４１が正極端子３０の内部端子３１と対向するように配置されているということ、及び、負極端子４０（内部端子４１、接続板４２、及び外部端子４３）として、表面にニッケルメッキされた銅が用いられているという点である。

上記構成の如く、蓋体２０の内側面（電池内部方向の面）に、絶縁体２６の外形と同一形状を成す第１被嵌合部２０ｄが形成されていれば、この第１被嵌合部２０ｄに絶縁体（第１嵌合部）２６を嵌め合わすことにより、蓋体２０に絶縁体２６が固定されて、絶縁体２６と蓋体２０との位置合わせが行なわれることになる。更に、上記絶縁体２６の内側面（電池内部方向の面）に、上記接続板３２の外形と同一形状を成す第２被嵌合部２６ａが形成されていれば、この第２被嵌合部２６ａに正極端子３０の接続板（第２嵌合部）３２が嵌め合わすことにより、絶縁体２６に正極端子３０が固定されて、絶縁体２６と正極端子３０との位置合わせが行なわれることになる。これらのことから、絶縁体２６を介して蓋体２０と正極端子３０との位置合わせが行なわれることになるので、蓋体２０に形成された孔２０ａと正極端子３０の外部端子３３との間の位置合わせも行なわれることになる。この結果、蓋体２０に形成された孔２０ａにおいて、蓋体２０と外部端子３３とが接触するのを防止できる。

また、蓋体２０の内側面に形成された第１被嵌合部２０ｄは、絶縁体２６の外形と同一形状を成すので、絶縁体２６の外周面が第１嵌合部となる。したがって、絶縁体２６に別途第１嵌合部を形成する必要がなく、電池の製造が容易となる。同様に、絶縁体２６の内側面に形成された第２被嵌合部２６ａは、上記接続板３２の外形と同一形状を成すので、接続板３２の外周面が第２嵌合部となる。したがって、接続板３２に別途第２嵌合部を形成する必要がなく、電池の製造が容易となる。

更に、第１被嵌合部２０ｄ、絶縁体２６、第２被嵌合部２６ａ、及び、接続板３２は、全て平面視形状が略方形状を成しているので、蓋体２０に対して正極端子３０が回動するのを防止すことができるので、内部端子３１の延設方向（図２のＣ方向）と、正極集電タブ１１の幅方向（図３のＤ方向）との平行状態が維持される。したがって、正極１や正極集電タブ１１を曲げようとする外力が働くのを抑止することができる。
尚、これらのことは、負極側についても同様である。

（角型リチウムイオン電池の作製方法）
〔正極の作製〕
正極活物質としてのＬｉＣｏＯ₂を９０質量％と、導電剤としてのカーボンブラックを５質量％と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデンを５質量％と、溶剤としてのＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）溶液とを混合して正極スラリーを調製した。次に、この正極スラリーを、正極集電体としてのアルミニウム箔（厚み:１５μｍ）の両面に塗布した。その後、溶剤を乾燥し、ローラーで厚み０．１ｍｍにまで圧縮した後、上述した幅Ｌ１及び高さＬ２になり且つ正極集電タブが突出するように切断して正極を作製した。

〔正極が内部に配置された袋状セパレータの作製〕
ＰＰ製セパレータを２枚用意し、当該セパレータ間に正極を配置した後、セパレータ周辺部を熱溶着して、正極が内部に配置された袋状セパレータを作製した。尚、融着部の幅は２ｍｍとした。

〔負極の作製〕
負極活物質としての黒鉛粉末を９５質量％と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデンを５質量％と、溶剤としてのＮＭＰ溶液とを混合してスラリーを調製した後、このスラリーを負極集電体としての銅箔（厚み：１０μｍ）の両面に塗布した。その後、溶剤を乾燥し、ローラーで厚み０．０８ｍｍにまで圧縮した後、上述した幅Ｌ７及び高さＬ８になり且つ負極集電タブが突出するように切断して負極を作製した。

〔電池の作製〕
上述のようにして得られた負極２（５１枚）と、正極１が内部に配置された袋状セパレータ３（５０枚）とを交互に積層して、図３に示すような積層電極体１０を作製した。尚、この積層電極体１０における積層方向の端部には負極２を配置した。次に、積層電極体１０の４辺に、積層電極体１０を跨ぐようにして、ずれ防止用テープ１４を貼着した。

次いで、図９に示すように、内部端子３１と押さえ板３４との間に、積層電極体１０から突出した５０枚の正極集電タブと１１を重ねた状態で配置した後、ボルト３５のネジ部を挿通孔３４ａと上記正極集電タブ１１とに挿通させ、ボルト３５とネジ孔３１ａとを螺着させた。この後、図１６（同図においては、理解の容易のため、パッキング２５、２７のみ斜視図とした）に示すように、蓋体２０と正極端子３０の接続板３２との間に、接続板３２側から順にパッキング２５、絶縁体２６、及びパッキング２７を配置し、更に、図１７に示すように、蓋体２０に絶縁体２６を、絶縁体２６に接続板３２を嵌め合わせて、それぞれ固定した。最後に、図１８に示すように、絶縁部材２２ａとワッシャ２３ａとを介して、ナット２４ａを外部端子３３に螺着した。尚、上記説明では正極側について説明したが、負極側についても同様の処理を行った。最後に蓋体２０を外装体２１に溶接することにより電池を完成した。

（その他の事項）
（１）上記実施例では、蓋体に凹状の第１被嵌合部が形成され、絶縁体が第１嵌合部を構成しているが、絶縁体に凹状の第１被嵌合部を形成し、蓋体に凸状の第１嵌合部を形成しても良い。但し、この場合には、絶縁体は樹脂から成るので加工は容易であるが、蓋体は金属から成るため、この蓋体に凸部を形成するには金属の削除量が多くしなければならない。したがって、蓋体の成形性を考慮すると、実施例に示した構成とするのが望ましい。

（２）上記実施例では、絶縁体に凹状の第２被嵌合部が形成され、接続板が第２嵌合部を構成しているが、絶縁体の外周面が第２嵌合部を構成し、接続板に凹状の第２被嵌合部を形成しても良い。但し、この場合には、金属から成る接続板に凹状の第２被嵌合部を形成しなければならないため成形性に劣ると共に、絶縁体の外周面を第２嵌合部とした場合には接続板を絶縁体より大きくしなければならないため、接続板が大型化して、電池内で短絡を生じるおそれもある。このようなことを考慮すれば、実施例に示した構成とするのが望ましい。

（３）上記実施例では、絶縁部材２２ａとして平板状のものを用いたが、このような構造に限定するものではなく、図１９に示すように、絶縁部材２２ａの一方の面の中央部に外部端子３３の挿通孔５２が形成されたリング状の突起５１を形成し、図２０に示すように、この突起５１が蓋体２０に形成された孔２０ａに挿入されるような構成としても良い。
このような構成であれば、ナット２４ａが緩んで正極端子３３ぐらつくような状態となった場合であっても、蓋体２０に形成された孔２０aと絶縁部材２２ａに設けられた突起５１とが接触するので、外部端子３３と蓋体２０とが直接接触するのを抑止できる。したがって、ナット２４ａが緩んだ場合であっても絶縁効果が維持される。このことは、負極側の絶縁部材２２ｂについても同様である。

（４）本発明を適用しうる電池としては、上記実施例に示した電極体が積層型の電池に限定されるものではなく、電極体が渦巻型の電池、電極体が扁平渦巻型の電池等、その電極体の構造に関係なく適用できる。また、内部端子と両集電タブとの固定は、押さえ板とボルトとを用いて行なう構造に限定するものではなく、両集電タブと内部端子とを溶接するような構造であっても良い。

（５）上記パッキング２５、２７としては上述したゴム（デュポン社製、商品名：Ｋａｌｒｅｚ）に限定するものではなく、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ)等、シール性や耐薬品性に優れたものであれば良い。

（６）正極活物質としては、上記ＬｉＣｏＯ₂に限定するものではなく、ＬｉＮｉＯ₂、ＬｉＭｎＯ₄或いはこれらの複合体等であっても良く、負極活物質としては上記天然黒鉛に限定するものではなく、人造黒鉛等であっても良い。

（７）上記実施例では、全ての負極２につき、負極用導電性芯体の両面に負極活物質層を形成したが、正極と対向していない部位の負極活物質層（具体的には、最外に配置された負極の外側に存在する負極活物質層）はなくても良い。そして、このような構造とすれば、積層電極体の厚みが小さくなるので、電池の高容量密度化を達成できる。

本発明は、例えば、ロボット、電気自動車およびバックアップ電源等に用いる電池に適用することができる。

本発明の角型電池の斜視図である。 本発明の角型電池における正極端子の絶縁構造を示す分解斜視図である。 本発明の角型電池に用いる積層電極体の斜視図である。 本発明の角型電池に用いる積層電極体の分解斜視図である。 本発明の角型電池の一部を示す図であって、同図（ａ）は正極の平面図、同図（ｂ）はセパレータの斜視図、同図（ｃ）は正極が内部に配置された袋状セパレータを示す平面図である。 本発明の角型電池に用いる負極の平面図である。 本発明の角型電池に用いる正極端子の背面図である。 本発明の角型電池に用いる正極端子の側面図である。 本発明の角型電池の正極タブを正極端子に取り付けた状態を示す側面図である。 本発明の角型電池に用いる絶縁体を上側から視た斜視図である。 本発明の角型電池に用いる絶縁体を下側から視た斜視図である。 図１０のＡ−Ａ線矢視断面図である。 本発明の角型電池に用いる蓋体の上面図である。 本発明の角型電池に用いる蓋体の下面図である。 図１３のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 本発明の角型電池の製造方法を示す説明図である。 本発明の角型電池の製造方法を示す断面図である。 本発明の角型電池の製造方法を示す断面図である。 本発明の角型電池に用いる絶縁部材の変形例を示す斜視図である。 図１９に示した絶縁部材の使用状態を示す断面図である。

符号の説明

１：正極
２：負極
３：袋状セパレータ
１０：積層電極体
１１：正極集電タブ
１２：負極集電タブ
２０：蓋体
２０ｄ：第１被嵌合部
２６：絶縁体
２６ａ：第２被嵌合部
２６ｅ：挿通孔
３０：正極端子
３１：内部端子
３２：接続板
３３：外部端子

Claims (9)

1. 正極と負極とがセパレータを介して配置された電極体と、筒状を成し内部に上記電極体が配置された金属製の外装体と、この外装体の開口端に固定されて内部を封口する金属性の蓋体と、上記正極と電気的に接続され上記蓋体と電気的に絶縁された状態で蓋体に形成された孔から外部に突出する正極端子と、上記負極と電気的に接続され上記蓋体と電気的に絶縁された状態で蓋体に形成された孔から外部に突出する負極端子とを備えた角型電池において、
   上記正極端子及び上記負極端子は、上記正極又は上記負極と接続される内部端子と、上記蓋体から外部に突出して外部機器と接続される円柱状の外部端子と、上記内部端子が電池内部側の面に固定される一方、上記外部端子が電池外部側の面に固定される接続板とを有し、この接続板と上記蓋体との間には柱状の絶縁体が介在されると共に、この絶縁体には上記外部端子が挿通される外部端子挿通孔が形成され、しかも上記絶縁体と上記蓋体とのうち一方の部材には第１嵌合部が設けられる一方、他方の部材には第１被嵌合部が設けられ、更に上記絶縁体と上記接続板のうち一方の部材には第２嵌合部が設けられる一方、他方の部材には第２被嵌合部が設けられていることを特徴とする角型電池。
2. 上記外部端子にはネジが形成されており、上記蓋体の外側表面とナットとの間にリング状の絶縁部材を配置した状態で、ネジにナットが螺着されている、請求項１に記載の角型電池。
3. 上記蓋体に第１被嵌合部が設けられ、当該第１被嵌合部は上記絶縁体の外形と同形状の凹部から成る、請求項１又は２に記載の角型電池。
4. 上記絶縁体に第２被嵌合部が設けられ、当該第２被嵌合部は上記接続板の外形と同形状の凹部から成る、請求項１〜３のいずれか１項に記載の角型電池。
5. 上記絶縁体と上記蓋体との当接面のうち少なくとも一方の当接面には第１環状凹部が形成され、この第１環状溝凹部には第１環状パッキングが配置される一方、上記絶縁体と上記接続板との当接面のうち少なくとも一方の当接面には第２環状凹部が形成され、この第２環状凹部内には第２環状パッキングが配置される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の角型電池。
6. 上記第１環状パッキングと上記第２環状パッキングとが同一形状を成し、上記外部端子の軸心を中心として配置される、請求項５に記載の角型電池。
7. 上記蓋体が長方形状を成し、上記内部端子が板状であって、且つ、内部端子が蓋体の長手方向に延設されている場合には、上記第１被嵌合部、上記第１嵌合部、上記第２被嵌合部、及び上記第１嵌合部の平面視形状が略方形状を成す、請求項１〜６のいずれか１項に記載の角型電池。
8. 上記外部端子が上記蓋体の幅方向の略中央部から突出している場合に、外部端子は上記接続板の略中央部に固定されている一方、上記内部端子は接続板の端部に固定されている、請求項７に記載の角型電池。
9. 上記正極に用いられる正極活物質と、上記負極に用いられる負極活物質とが、リチウムを吸蔵放出できる材料から構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の角型電池。

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