WO2021124797A1 - 非水電解質二次電池 - Google Patents

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WO2021124797A1
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flat plate
slit
aqueous electrolyte
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幸延 宮村
裕明 今西
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Definitions

  • This disclosure relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery.
  • an electrode body is housed in a square exterior body having an opening, and the opening is sealed by a sealing plate.
  • the electrode terminal provided on the sealing plate and the tab group extending from the electrode body are electrically connected to each other by a current collector.
  • Patent Document 1 a configuration in which a fuse portion is provided in a current collector of a non-aqueous electrolyte secondary battery is known.
  • the fuse portion is composed of a portion having a smaller cross-sectional area than other portions in the current collector.
  • the fuse portion is blown when the temperature reaches the melting point due to the concentration of the current. This makes it possible to prevent overheating and ignition due to overcurrent.
  • the strength of the fuse part is lower than that of other parts due to the small cross-sectional area. Therefore, if the distribution of stress applied to the fuse portion is uneven, the fuse portion may be deformed at a location where the stress is strong.
  • the non-aqueous electrolyte secondary battery includes an electrode body including a positive electrode plate and a negative electrode plate, a square exterior body having an opening and accommodating the electrode body, a sealing plate having the opening sealed, and the above.
  • An electrode terminal provided on the sealing plate, a first current collector arranged between the electrode body and the sealing plate and connected to the electrode terminal, the electrode body, and a side wall in the square exterior body.
  • a second current collector arranged between the two, and connected to the first current collector, and a tab group extending from the electrode body to the side wall side and connected to the second current collector are provided.
  • the second current collector is made of a flat plate having a surface parallel to the side wall, and has a fuse portion provided with a slit along the width direction of the flat plate, and the tab group has a tab group in the width direction of the flat plate. It is connected to the second current collector toward one side, and is bent parallel to the side wall on the connection portion side with the second current collector, and the fuse portion is bent with respect to the slit. , The portions having a large cross-sectional area are unevenly distributed on the other side in the width direction of the flat plate.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing a second current collector according to the earlier application.
  • FIG. 4 is a diagram showing the vicinity of the connection portion between the second current collector and the tab group before bending the tab group.
  • FIG. 5 is a diagram showing the vicinity of the connection portion between the second current collector and the tab group after the tab group is bent.
  • FIG. 6 is a diagram showing a second current collector according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view showing an electrode body in which the tab group is connected to the second current collector before the tab group is bent.
  • FIG. 8 is a diagram showing a group of electrode bodies including a plurality of electrode bodies.
  • FIG. 9 is a diagram showing a group of electrodes and a sealing plate connected to each other by a first current collector and a second current collector.
  • FIG. 10 is a view corresponding to FIG. 6 according to the first modification of the present embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram corresponding to FIG. 6 according to the second modification of the present embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram corresponding to FIG. 6 according to the third modification of the present embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing a second current collector according to another embodiment.
  • FIG. 14 is a contour diagram showing the distribution of stress applied to the fuse portion.
  • the applicant of the present application discloses the structure of the non-aqueous electrolyte secondary battery in the specification of the previous application (Japanese Patent Application No. 2019-174878).
  • the non-aqueous electrolyte secondary battery 20 disclosed in the above specification has a tab group 40 of the electrode body 3 housed in the square exterior body 1 and an electrode terminal provided on the sealing plate 2. 8 are electrically connected to each other by the first current collector 61 and the second current collector 62.
  • the first current collector 61 is arranged between the electrode body 3 and the sealing plate 2 and is connected to the electrode terminal 8.
  • the second current collector 62 is arranged between the electrode body 3 and the side wall 1b of the square exterior body 1, is composed of a flat plate having a surface parallel to the side wall 1b, and is connected to the first current collector 61.
  • the tab group 40 extends from the electrode body 3 to the side wall 1b side and is connected to the second current collector 62.
  • the second current collector 62 has a fuse portion 66 provided with a fuse hole (slit) 66c along the width direction of the flat plate.
  • the fuse portion 66 is a portion of the second current collector 62 having a smaller cross-sectional area than the other portions.
  • the tab group 40 is connected to the second current collector 62 toward one side in the width direction of the flat plate. Further, as shown in FIG. 5, the tab group 40 is bent parallel to the side wall 1b (see FIG. 2) on the connection portion 63 side with the second current collector 62.
  • the tab group 40 can be bent without bending the second current collector 62. Thereby, a non-aqueous electrolyte secondary battery having a high volumetric energy density can be produced by a simple method.
  • FIG. 14 shows the simulation result of the stress distribution applied to the fuse portion 66 by the reaction force applied from the bent tab group 40 to the second current collector 62 when the tab group 40 is bent.
  • the inventors of the present application thought that the above problem could be solved by unevenly distributing a portion of the fuse portion 66 having a large cross-sectional area on the other side in the width direction of the flat plate with respect to the slit 66c, and came up with the present invention. ..
  • FIGS. 1, 2, 4 and 5 used in the description of the previous application are used as they are.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present disclosure.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
  • the non-aqueous electrolyte secondary battery 20 is a battery composed of a bottomed square tubular outer body 1 having an opening and a sealing plate 2 for sealing the opening of the square outer body 1.
  • a case 100 is provided.
  • the square exterior body 1 has a bottom portion 1a, a pair of first side walls 1b and 1c, and a pair of second side walls 1d and 1e.
  • the pair of first side walls 1b and 1c are arranged so as to face each other.
  • the pair of second side walls 1d and 1e are arranged so as to face each other.
  • the pair of first side walls 1b and 1c are perpendicular to the longitudinal direction of the sealing plate 2, and the area of the pair of first side walls 1b and 1c is smaller than the area of the pair of second side walls 1d and 1e.
  • the electrode body 3 including the positive electrode plate 4 and the negative electrode plate 5 is housed together with the electrolyte.
  • the electrode body 3 is a flat electrode body in which a positive electrode plate 4 and a negative electrode plate 5 are wound around a separator.
  • the winding axis of the electrode body 3 extends perpendicular to the first side walls 1b and 1c and parallel to the second side walls 1d and 1e.
  • the electrode body 3 is not limited to the wound electrode body, and may be, for example, a laminated electrode body in which a positive electrode plate 4 and a negative electrode plate 5 are laminated via a separator.
  • reference numeral 10 is an external insulating member arranged between the sealing plate 2 and the positive electrode terminal 8.
  • Reference numeral 11 is an internal insulating member arranged between the sealing plate 2 and the first positive electrode current collector 61.
  • Reference numeral 14 is a box-shaped or bag-shaped insulating sheet arranged inside the square exterior body 1 and accommodating the electrode body 3.
  • Reference numeral 15 is an electrolytic solution injection hole provided in the sealing plate 2.
  • Reference numeral 16 is a sealing member for sealing the electrolytic solution injection hole 15.
  • Reference numeral 17 is a gas discharge valve provided on the sealing plate 2.
  • one side is the positive electrode side and the other side is the negative electrode side in the direction in which the winding shaft of the electrode body 3 extends.
  • the positive electrode side will be mainly described, and the description of the negative electrode side may be omitted.
  • a positive electrode tab group 40 is provided at one end in the direction in which the winding shaft extends. Specifically, the positive electrode tab group 40 extends from one end of the electrode body 3 toward the side wall 1b.
  • the positive electrode tab group 40 is formed by laminating a plurality of positive electrode tabs.
  • the sealing plate 2 is provided with a positive electrode terminal 8 as an electrode terminal.
  • the positive electrode terminal 8 is electrically connected to the positive electrode tab group 40 via the positive electrode current collector 6.
  • the positive electrode current collector 6 is composed of a first positive electrode current collector 61 and a second positive electrode current collector 62.
  • the first positive electrode current collector 61 has a substantially L-shaped cross section and is arranged between the electrode body 3 and the sealing plate 2. Specifically, the first positive electrode current collector 61 has a first region arranged along the sealing plate 2 and a second region bent from an end portion of the first region. The second region extends toward the bottom 1a along the first side wall 1b. The first positive electrode current collector 61 is connected to the positive electrode terminal 8.
  • the second positive electrode current collector 62 is arranged between the electrode body 3 and the first side wall 1b of the square exterior body 1. Specifically, the second positive electrode current collector 62 is composed of a flat plate having a surface parallel to the first side wall 1b, and extends along the first side wall 1b toward the bottom portion 1a. The second positive electrode current collector 62 is connected to the first positive electrode current collector 61.
  • FIG. 6 shows the second positive electrode current collector 62.
  • the second positive electrode current collector 62 has a current collector connecting portion 62a, an inclined portion 62b, and a tab connecting portion 62c.
  • the current collector connecting portion 62a is connected to the first positive electrode current collector 61.
  • the positive electrode tab group 40 is connected to the tab connection portion 62c.
  • the inclined portion 62b connects the current collector connecting portion 62a and the tab connecting portion 62c, and is inclined with respect to both.
  • the current collector connecting portion 62a is provided with a recess 62d.
  • the recess 62d is provided with a through hole 62e. In the recess 62d, the current collector connecting portion 62a is joined to the first positive electrode current collector 61.
  • the second positive electrode current collector 62 is provided with a fuse portion 66.
  • the details of the fuse unit 66 will be described later.
  • FIG. 4 shows the vicinity of the connection portion between the second positive electrode current collector 62 and the positive electrode tab group 40 before bending the positive electrode tab group 40.
  • FIG. 7 shows an electrode body 3 in which the positive electrode tab group 40 is connected to the second positive electrode current collector 62 before the positive electrode tab group 40 is bent.
  • the positive electrode tab group 40 is connected to the tab connection portion 62c of the second positive electrode current collector 62. Specifically, as shown in FIG. 4, before the positive electrode tab group 40 is bent, the positive electrode tab group 40 is arranged on the tab connection portion 62c of the second positive electrode current collector 62, and the tab connection portion 62c and the positive electrode tab group 40 are arranged.
  • the connecting portion 63 is formed by joining (welding) the positive electrode tab group 40.
  • the positive electrode tab group 40 is connected to the tab connection portion 62c of the second positive electrode current collector 62 toward one side in the width direction (right side in FIG. 4) of the flat plate. That is, the connecting portion 63 between the positive electrode tab group 40 and the tab connecting portion 62c is closer to the root side (one side in the width direction, right side in FIG. 4) of the positive electrode tab group 40 in the width direction of the flat plate. As a result, when the positive electrode tab group 40 is bent, a curved shape can be more reliably formed in the vicinity of the root of the positive electrode tab group 40.
  • FIG. 5 shows the vicinity of the connection portion between the second positive electrode current collector 62 and the positive electrode tab group 40 after the positive electrode tab group 40 is bent.
  • the tab connection portion 62c in the second positive electrode current collector 62 which is arranged substantially parallel to the first main surface 3a and the second main surface 3b of the electrode body 3 (see FIGS. 4 and 7), is connected to the positive electrode tab group 40. Is bent so that the direction is substantially perpendicular to the winding axis of the electrode body 3. That is, the positive electrode tab group 40 is bent parallel to the first side wall 1b on the connection portion 63 side with the second positive electrode current collector 62.
  • the bent positive electrode tab group 40 is fixed to the electrode body 3 by the tape 80.
  • the current collector connecting portion 62a of the second positive electrode current collector 62 is provided with a fuse portion 66.
  • the fuse portion 66 is provided with a slit 66c along the width direction of the flat plate.
  • the fuse portion 66 is composed of a portion 66a located on one side of the flat plate in the width direction (right side in FIG. 6) and a portion 66b located on the other side in the width direction of the flat plate (left side in FIG. 6) with respect to the slit 66c. There is. Since the portions 66a and 66b have a smaller cross-sectional area than the other portions of the flat plate, the portions 66a and / or the portions 66b are melted when an overcurrent flows through the second positive electrode current collector 62.
  • the cross-sectional area refers to the area in the cross section parallel to the width direction of the flat plate.
  • the slit 66c is eccentric to one side in the width direction of the flat plate.
  • the portion 66b becomes wider than the portion 66a. That is, in the fuse portion 66, the wide portion 66b is unevenly distributed on the other side in the width direction of the flat plate with respect to the slit 66c.
  • connection portion 63 of the second positive electrode current collector 62 with the positive electrode tab group 40 is closer to one side in the width direction of the flat plate. Therefore, strong stress is unevenly distributed on the other side of the flat plate in the width direction with respect to the slit 66c in the fuse portion 66 (see FIG. 14). As shown in FIG. 3, when the slit 66c is provided in the center of the flat plate in the width direction, the fuse portion 66 may be deformed due to the uneven distribution of the stress.
  • the strength of the portion 66b where the strong stress is unevenly distributed is increased by unevenly distributing the portion 66b having a large cross-sectional area on the other side in the width direction of the flat plate with respect to the slit 66c. There is.
  • the cross-sectional area of the portion 66a on the one side in the width direction is reduced by the amount that the cross-sectional area of the portion 66b on the other side in the width direction of the flat plate is increased with respect to the slit 66c in the fuse portion 66. That is, by reducing the cross-sectional area of the portion 66a on one side in the width direction in which the stress is relatively weak, the cross-sectional area of the fuse portion 66 as a whole is prevented from becoming as large as possible. As a result, the function as the fuse unit 66 can be guaranteed.
  • the fuse portion 66 by widening the portion 66b on the other side in the width direction of the flat plate with respect to the slit 66c, the portion having a large cross-sectional area is unevenly distributed on the other side in the width direction of the flat plate, so that the structure is simple. is there.
  • the wide portion 66b is easily unevenly distributed on the other side in the width direction of the flat plate, and the narrow portion 66a is unevenly distributed on one side in the width direction of the flat plate. It can be unevenly distributed on the side.
  • the fuse portion 66 is formed in the second positive electrode current collector 62 with the wide portion 66b unevenly distributed on the other side in the width direction of the flat plate with respect to the slit 66c.
  • the specific configuration is not particularly limited, and is appropriately determined according to the processing of the slit 66c, the assembly of the second positive electrode current collector 62, and the like.
  • FIG. 10 shows the second positive electrode current collector 62 according to the first modification of the present embodiment.
  • the fuse portion 66 is provided with a notch 66f on one side (portion 66a) of the flat plate in the width direction with respect to the slit 66c.
  • the portions 66a and 66b on both sides of the slit 66c need to have a certain width dimension, and the width dimension of the portion 66a may not be made as narrow as desired. According to such a configuration, the cross-sectional area of the portion 66a can be reduced by forming the notch 66f with respect to the portion 66a by cutting after pressing.
  • FIG. 11 shows the second positive electrode current collector 62 according to the second modification of the present embodiment.
  • the fuse portion 66 is provided with an extending portion 66g extending in the width direction on the other side (part 66b) of the flat plate in the width direction with respect to the slit 66c.
  • the width dimension of the portion 66a cannot be made as narrow as desired as in the first modification, it is conceivable to reduce the cross-sectional area of the portion 66a by reducing the plate thickness of the flat plate. According to such a configuration, the reduction in the cross-sectional area of the portion 66b due to the reduction in the plate thickness of the flat plate can be increased by providing the extending portion 66g.
  • FIG. 12 shows the second positive electrode current collector 62 according to the third modification of the present embodiment.
  • the fuse portion 66 is provided with a protruding portion 66h protruding in the thickness direction on the other side (portion 66b) in the width direction of the flat plate with respect to the slit 66c.
  • the plate thickness portion may be unevenly distributed on the other side (part 66b) in the width direction of the flat plate with respect to the slit 66c.
  • the negative electrode side has the same configuration as the positive electrode side.
  • reference numeral 9 is a negative electrode terminal
  • reference numeral 50 is a negative electrode tab group
  • reference numeral 7 is a negative electrode current collector
  • reference numeral 71 is a first negative electrode current collector
  • reference numeral 72. 2 indicates a second negative electrode current collector
  • reference numeral 12 indicates an external insulating member
  • reference numeral 13 indicates an internal insulating member.
  • reference numeral 72a is a current collector connection portion
  • reference numeral 72b is an inclined portion
  • reference numeral 72c is a tab connection portion.
  • the portion 66a on one side of the flat plate in the width direction with respect to the slit 66c in the fuse portion 66 may be omitted. That is, the slit 66c may be a notch extending from one side end portion in the width direction of the flat plate in the fuse portion 66 to the vicinity of the other side end portion in the width direction.
  • the fuse portion 66 may be provided with a thin portion 66j that is thinner than other portions of the flat plate along the width direction of the flat plate, instead of the slit 66c.
  • the non-aqueous electrolyte secondary battery 20 may include a plurality of electrode bodies 3.
  • FIG. 8 shows an electrode body group 300 including a plurality of electrode bodies 3.
  • the non-aqueous electrolyte secondary battery 20 includes a plurality (two) of electrode bodies 3.
  • a second current collector 62 is connected to the positive electrode tab group 40 of each electrode body 3.
  • the electrode body group 300 is formed by arranging the plurality of electrode bodies 3 and 3 and fixing them together with the tape 90.
  • FIG. 9 shows an electrode body group 300 and a sealing plate 2 connected to each other by a first positive electrode current collector 61 and a second positive electrode current collector 62. As shown in FIG. 9, the second positive electrode current collector 62 provided in each electrode body 3 is connected to the first positive electrode current collector 61 provided in the sealing plate 2.

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Abstract

非水電解質二次電池は、電極体と、電極体を収容した角形外装体と、封口板と、封口板に設けられた電極端子と、電極体と封口板との間に配置され電極端子に接続された第１集電体と、電極体と角形外装体における側壁との間に配置され第１集電体に接続された第２集電体と、電極体から側壁側に延出し第２集電体に接続されたタブ群と、を備える。第２集電体は、側壁に平行な面を有する平板からなり平板の幅方向に沿ってスリットが設けられたヒューズ部を有する。タブ群は、幅方向一方側に寄って第２集電体に接続され第２集電体との接続部側において側壁に平行に折り曲げられる。ヒューズ部は、スリットに対し断面積の大きい部位が幅方向他方側に偏在する。

Description

非水電解質二次電池
　本開示は、非水電解質二次電池に関する。
　リチウムイオン電池等の非水電解質二次電池は、開口を有する角形外装体に電極体が収容されており、当該開口が封口板によって封口されている。封口板に設けられた電極端子と電極体から延出したタブ群とは、集電体によって互いに電気的に接続されている。
　ここで、特許文献１に示すように、非水電解質二次電池の集電体にヒューズ部が設けられた構成が知られている。ヒューズ部は、集電体における他の部分よりも断面積の小さい部分で構成されている。ヒューズ部は、過電流が発生した際、電流の集中により温度が融点に達することで、溶断される。これにより、過電流による過熱や発火を防止することができる。
特開２０１１－２５８５５０号公報
　ヒューズ部は、断面積が小さい分、他の部位に比べて強度が低い。このため、ヒューズ部に加わる応力の分布に偏りがあった場合、応力の強い箇所において、ヒューズ部が変形してしまうおそれがある。
　本開示に係る非水電解質二次電池は、正極板と負極板とを含む電極体と、開口を有し、上記電極体を収容した角形外装体と、上記開口を封口した封口板と、上記封口板に設けられた電極端子と、上記電極体と上記封口板との間に配置され、上記電極端子に接続された第１集電体と、上記電極体と、上記角形外装体における側壁との間に配置され、上記第１集電体に接続された第２集電体と、上記電極体から上記側壁側に延出し、上記第２集電体に接続されたタブ群とを備え、上記第２集電体は、上記側壁に平行な面を有する平板からなるとともに、上記平板の幅方向に沿ってスリットが設けられたヒューズ部を有し、上記タブ群は、上記平板の幅方向一方側に寄って、上記第２集電体に接続され、且つ、上記第２集電体との接続部側において、上記側壁に平行に折り曲げられており、上記ヒューズ部は、上記スリットに対し、断面積の大きい部位が、上記平板の幅方向他方側に偏在している。
　本開示によれば、非水電解質二次電池において、集電体に設けられたヒューズ部の変形を抑制することができる。
図１は、本開示の実施形態に係る非水電解質二次電池を示す斜視図である。 図２は、図１におけるＩＩ－ＩＩ線断面図である。 図３は、先の出願に係る第２集電体を示す図である。 図４は、タブ群の折り曲げ前において、第２集電体とタブ群との接続部近傍を示す図である。 図５は、タブ群の折り曲げ後において、第２集電体とタブ群との接続部近傍を示す図である。 図６は、本実施形態に係る第２集電体を示す図である。 図７は、タブ群の折り曲げ前において、第２集電体にタブ群を接続した電極体を示す斜視図である。 図８は、複数の電極体を含む電極体群を示す図である。 図９は、第１集電体及び第２集電体により互いに接続された電極体群と封口板とを示す図である。 図１０は、本実施形態の変形例１に係る図６相当図である。 図１１は、本実施形態の変形例２に係る図６相当図である。 図１２は、本実施形態の変形例３に係る図６相当図である。 図１３は、その他の実施形態に係る第２集電体を示す図である。 図１４は、ヒューズ部に加わる応力の分布を示すコンター図である。
　本願出願人は、非水電解質二次電池の構造を、先の出願（特願２０１９－１７４８７８）の明細書に開示している。
　上記明細書に開示した非水電解質二次電池２０は、図１，２に示すように、角形外装体１に収容された電極体３のタブ群４０と、封口板２に設けられた電極端子８とが、第１集電体６１及び第２集電体６２によって、互いに電気的に接続されている。
　第１集電体６１は、電極体３と封口板２との間に配置され、電極端子８に接続されている。第２集電体６２は、電極体３と角形外装体１における側壁１ｂとの間に配置され、側壁１ｂに平行な面を有する平板からなり、第１集電体６１に接続されている。
　タブ群４０は、電極体３から側壁１ｂ側に延出し、第２集電体６２に接続されている。第２集電体６２は、図３に示すように、平板の幅方向に沿ってヒューズ孔（スリット）６６ｃが設けられたヒューズ部６６を有する。ヒューズ部６６は、第２集電体６２における他の部分よりも断面積の小さい部分である。
　タブ群４０は、図４に示すように、平板の幅方向一方側に寄って、第２集電体６２に接続されている。また、タブ群４０は、図５に示すように、第２集電体６２との接続部６３側において、側壁１ｂに平行（図２参照）に折り曲げられている。
　かかる構成によれば、第２集電体６２を折り曲げることなく、タブ群４０を折り曲げることができる。これにより、簡単な方法によって、体積エネルギー密度の高い非水電解質二次電池を作製することができる。
　しかしながら、上記構成では、以下のような問題があった。図１４は、タブ群４０を折り曲げた際に、折り曲げられたタブ群４０から第２集電体６２へ与えられる反力によって、ヒューズ部６６に加わる応力分布のシミュレーション結果を示しており、ドットの濃い箇所ほど、応力が大きいことを表す。すなわち、第２集電体６２におけるタブ群４０との接続部６３が平板の幅方向一方側に寄っているため（図４，５参照）、ヒューズ部６６に加わる応力の分布に偏りが発生する。
　特に、図１４に示すように、ヒューズ部６６におけるスリット６６ｃに対して平板の幅方向他方側（図１４における左側）に、強い応力が偏在する。ヒューズ部６６は、元々断面積が小さく強度が低い。したがって、当該応力の偏在によって、ヒューズ部６６が変形してしまうおそれがある。
　本願発明者等は、ヒューズ部６６における断面積の大きい部位を、スリット６６ｃに対して平板の幅方向他方側に偏在させることによって、上記問題を解決できると考え、本発明に想到するに至った。
　以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物あるいはその用途を制限することを意図するものでは全くない。なお、本実施形態における非水電解質二次電池の基本的な構成は、先の出願と同じであるため、先の出願の説明において使用した図１，２，４，５をそのまま使用する。
　図１は、本開示に係る非水電解質二次電池を示す斜視図である。図２は、図１におけるＩＩ－ＩＩ線断面図である。図１，２に示すように、非水電解質二次電池２０は、開口を有する有底角筒状の角形外装体１と、角形外装体１の開口を封口する封口板２と、からなる電池ケース１００を備える。
　角形外装体１は、底部１ａと、一対の第１側壁１ｂ，１ｃと、一対の第２側壁１ｄ，１ｅと、を有する。一対の第１側壁１ｂ，１ｃは、互いに対向する向きに配置されている。一対の第２側壁１ｄ，１ｅは、互いに対向する向きに配置されている。一対の第１側壁１ｂ，１ｃは、封口板２の長手方向に垂直であり、一対の第１側壁１ｂ，１ｃの面積は、一対の第２側壁１ｄ、１ｅの面積よりも小さい。
　角形外装体１内には、正極板４と負極板５とを含む電極体３が電解質と共に収容されている。本実施形態では、電極体３は、正極板４と負極板５とがセパレータを介して巻回された扁平状の電極体である。電極体３の巻回軸は、第１側壁１ｂ，１ｃに対して垂直、且つ、第２側壁１ｄ，１ｅに対して平行に延びる。なお、電極体３は、巻回電極体に限定されず、例えば正極板４と負極板５とがセパレータを介して積層された積層電極体でもよい。
　なお、図２において、符号１０は、封口板２と正極端子８との間に配置された外部側絶縁部材である。符号１１は、封口板２と第１正極集電体６１との間に配置された内部側絶縁部材である。符号１４は、角形外装体１の内部に配置され、電極体３を収容する箱状ないし袋状の絶縁シートである。符号１５は、封口板２に設けられた電解液注液孔である。符号１６は、電解液注液孔１５を封止する封止部材である。符号１７は、封口板２に設けられたガス排出弁である。
　非水電解質二次電池２０は、電極体３の巻回軸が延びる方向において、一方側を正極側、他方側を負極側としている。以下、主に正極側について説明し、負極側については、説明を省略する場合がある。
　電極体３において、巻回軸が延びる方向における一方の端部には正極タブ群４０が設けられている。具体的には、正極タブ群４０は、電極体３における一方の端部から側壁１ｂ側に延出している。正極タブ群４０は、複数の正極タブの積層により形成されている。
　封口板２には、電極端子としての正極端子８が設けられている。正極端子８は、正極集電体６を介して正極タブ群４０に電気的に接続されている。正極集電体６は、第１正極集電体６１及び第２正極集電体６２で構成されている。
　第１正極集電体６１は、断面略Ｌ字状であり、電極体３と封口板２との間に配置されている。具体的には、第１正極集電体６１は、封口板２に沿って配置された第１領域と、第１領域の端部から折り曲げられた第２領域と、を有する。第２領域は、第１側壁１ｂに沿って底部１ａ側へ延びる。第１正極集電体６１は、正極端子８に接続されている。
　第２正極集電体６２は、電極体３と角形外装体１における第１側壁１ｂとの間に配置されている。具体的には、第２正極集電体６２は、第１側壁１ｂに平行な面を有する平板からなり、第１側壁１ｂに沿って底部１ａ側へ延びている。第２正極集電体６２は、第１正極集電体６１に接続されている。
　図６は、第２正極集電体６２を示す。第２正極集電体６２は、集電体接続部６２ａと、傾斜部６２ｂと、タブ接続部６２ｃと、を有する。集電体接続部６２ａは、第１正極集電体６１に接続される。タブ接続部６２ｃには、正極タブ群４０が接続される。傾斜部６２ｂは、集電体接続部６２ａとタブ接続部６２ｃとを連結しており、両者に対して傾斜している。
　集電体接続部６２ａには、凹部６２ｄが設けられている。凹部６２ｄには、貫通孔６２ｅが設けられている。凹部６２ｄにおいて、集電体接続部６２ａが第１正極集電体６１に接合される。
　第２正極集電体６２には、ヒューズ部６６が設けられている。ヒューズ部６６の詳細については、後述する。
　次に、正極タブ群４０の折り曲げ及び正極タブ群４０と第２正極集電体６２との接続について、説明する。図４は、正極タブ群４０の折り曲げ前において、第２正極集電体６２と正極タブ群４０との接続部近傍を示す。図７は、正極タブ群４０の折り曲げ前において、第２正極集電体６２に正極タブ群４０を接続した電極体３を示す。
　正極タブ群４０は、第２正極集電体６２におけるタブ接続部６２ｃに接続されている。具体的には、図４に示すように、正極タブ群４０の折り曲げ前において、第２正極集電体６２におけるタブ接続部６２ｃ上に正極タブ群４０を配置した状態で、タブ接続部６２ｃと正極タブ群４０とを接合（溶接）することによって、接続部６３が形成されている。
　ここで、正極タブ群４０は、図４に示すように、平板の幅方向一方側（図４における右側）に寄って、第２正極集電体６２におけるタブ接続部６２ｃに接続されている。すなわち、正極タブ群４０とタブ接続部６２ｃとの接続部６３は、平板の幅方向における正極タブ群４０の根本側（幅方向一方側、図４における右側）に寄っている。これにより、正極タブ群４０を折り曲げた際、より確実に正極タブ群４０の根本近傍に安定的に湾曲形状を形成することができる。
　図５は、正極タブ群４０の折り曲げ後において、第２正極集電体６２と正極タブ群４０との接続部近傍を示す。電極体３の第１主面３ａ及び第２主面３ｂに対して略平行に配置されていた（図４，７参照）第２正極集電体６２におけるタブ接続部６２ｃを、正極タブ群４０を折り曲げることによって、電極体３の巻回軸に対して略垂直な向きとする。すなわち、正極タブ群４０は、第２正極集電体６２との接続部６３側において、第１側壁１ｂに平行に折り曲げられる。折り曲げられた状態の正極タブ群４０は、テープ８０によって電極体３に固定される。
　次に、ヒューズ部６６の構成について、図６を参照しながら詳細に説明する。上述したように、第２正極集電体６２における集電体接続部６２ａには、ヒューズ部６６が設けられている。ヒューズ部６６には、平板の幅方向に沿って、スリット６６ｃが設けられている。
　ヒューズ部６６は、スリット６６ｃに対して平板の幅方向一方側（図６における右側）に位置する部位６６ａと、平板の幅方向他方側（図６における左側）に位置する部位６６ｂで構成されている。部位６６ａ，６６ｂは、平板の他の部位よりも断面積が小さいため、第２正極集電体６２に過電流が流れたときに、部位６６ａ及び／又は部位６６ｂが溶断される。ここで、断面積は、平板の幅方向に平行な断面における面積をいう。
　具体的には、スリット６６ｃは、平板の幅方向一方側に偏心している。これにより、部位６６ｂは、部位６６ａよりも、幅広となる。すなわち、ヒューズ部６６は、スリット６６ｃに対し、幅広の部位６６ｂが、平板の幅方向他方側に偏在している。
　ここで、上述したように、第２正極集電体６２における正極タブ群４０との接続部６３は、平板の幅方向一方側に寄っている。このため、ヒューズ部６６におけるスリット６６ｃに対して平板の幅方向他方側に、強い応力が偏在する（図１４参照）。図３に示したように、スリット６６ｃが平板の幅方向中央に設けられている場合、当該応力の偏在によって、ヒューズ部６６が変形してしまうおそれがあった。
　そこで、本実施形態では、ヒューズ部６６において、スリット６６ｃに対して平板の幅方向他方側に、断面積の大きい部位６６ｂを偏在させることによって、強い応力が偏在する部位６６ｂの強度を、高めている。
　したがって、非水電解質二次電池２０において、第２集電体６２に設けられたヒューズ部６６の変形を抑制することができる。
　また、本実施形態では、ヒューズ部６６におけるスリット６６ｃに対して平板の幅方向他方側の部位６６ｂの断面積を大きくした分、幅方向一方側の部位６６ａの断面積を小さくしている。すなわち、比較的応力の弱い幅方向一方側の部位６６ａの断面積を小さくすることによって、ヒューズ部６６全体としての断面積が極力大きくならないようにしている。これにより、ヒューズ部６６としての機能を担保することができる。
　ヒューズ部６６において、スリット６６ｃに対して平板の幅方向他方側の部位６６ｂを幅広にすることによって、断面積の大きい部位を、平板の幅方向他方側に偏在させているので、構造が簡単である。
　ヒューズ部６６において、スリット６６ｃを平板の幅方向一方側に偏在させることによって、簡単に、幅広の部位６６ｂを平板の幅方向他方側に偏在させるとともに、幅狭の部位６６ａを平板の幅方向一方側に偏在させることができる。
　なお、本実施形態において、第２正極集電体６２に、ヒューズ部６６を、幅広の部位６６ｂをスリット６６ｃに対して平板の幅方向他方側に偏在させて形成したが、ヒューズ部６６の具体的な構成は、特に限定されず、スリット６６ｃの加工や、第２正極集電体６２の組み立て等に応じて、適宜、決められる。
　例えば、図１０は、本実施形態の変形例１に係る第２正極集電体６２を示す。本変形例において、ヒューズ部６６は、スリット６６ｃに対し、平板の幅方向一方側（部位６６ａ）に切り欠き６６ｆが設けられている。
　スリット６６ｃをプレスで空ける場合、スリット６６ｃ両側の部位６６ａ，６６ｂには、ある程度の幅寸法が必要であり、部位６６ａの幅寸法を所望の狭さにすることができない場合がある。かかる構成によれば、プレス後に、部位６６ａに対して切り欠き６６ｆを切削加工で形成することによって、部位６６ａの断面積を小さくすることができる。
　図１１は、本実施形態の変形例２に係る第２正極集電体６２を示す。本変形例において、ヒューズ部６６は、スリット６６ｃに対し、平板の幅方向他方側（部位６６ｂ）に、幅方向に延出する延出部６６ｇが設けられている。
　変形例１と同様に部位６６ａの幅寸法を所望の狭さにすることができない場合、平板の板厚を薄くすることで、部位６６ａの断面積を小さくすることが考えられる。かかる構成によれば、平板の板厚を薄くしたことによる部位６６ｂの断面積の目減り分を、延出部６６ｇを設けることによって、増加させることができる。
　図１２は、本実施形態の変形例３に係る第２正極集電体６２を示す。本変形例において、ヒューズ部６６は、スリット６６ｃに対し、平板の幅方向他方側（部位６６ｂ）に、厚み方向に突出する突出部６６ｈが設けられている。
　かかる構成によれば、突出部６６ｈを厚み方向に突出させることで、幅方向の隣に配置された端子との干渉を、抑制することができる。
　ヒューズ部６６は、スリット６６ｃに対し、板厚の部位が、平板の幅方向他方側（部位６６ｂ）に偏在してもよい。
　負極側も正極側と同様の構成であり、図２おいて、符号９は負極端子、符号５０は負極タブ群、符号７は負極集電体、符号７１は第１負極集電体、符号７２は第２負極集電体、符号１２は外部側絶縁部材、符号１３は内部側絶縁部材を示す。図７において、符号７２ａは集電体接続部、符号７２ｂは傾斜部、符号７２ｃはタブ接続部である。
　以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。
　ヒューズ部６６におけるスリット６６ｃに対して平板の幅方向一方側の部位６６ａは、無くてもよい。すなわち、スリット６６ｃは、ヒューズ部６６における平板の幅方向一方側端部から幅方向他方側端部の近傍まで延びる切り欠きでもよい。
　ヒューズ部６６には、図１３に示すように、スリット６６ｃに代えて、平板の幅方向に沿って、平板の他の部位よりも厚みの薄い薄肉部６６ｊが設けられてもよい。
　非水電解質二次電池２０は、電極体３を複数備えてもよい。図８は、複数の電極体３を含む電極体群３００を示す。図８に示すように、非水電解質二次電池２０は、電極体３を複数（２つ）備える。各電極体３の正極タブ群４０には、それぞれ第２集電体６２が接続されている。複数の電極体３、３を配列し、テープ９０で纏めて固定することで、電極体群３００が形成される。
　図９は、第１正極集電体６１及び第２正極集電体６２により互いに接続された電極体群３００と封口板２とを示す。図９に示すように、各電極体３に設けられた第２正極集電体６２は、封口板２に設けられた第１正極集電体６１に接続されている。
１　　角形外装体
１ｂ　　第１側壁（側壁）
２　　封口板
３　　電極体
４　　正極板
５　　負極板
８　　正極端子（電極端子）
２０　　非水電解質二次電池
４０　　正極タブ群（タブ群）
６１　　第１正極集電体（第１集電体）
６２　　第２正極集電体（第２集電体）
６３　　接続部
６６　　ヒューズ部
６６ａ　　部位
６６ｂ　　部位
６６ｃ　　スリット
６６ｆ　　切り欠き
６６ｇ　　延出部
６６ｈ　　突出部
６６ｊ　　薄肉部

Claims (9)

  1. 　正極板と負極板とを含む電極体と、
    　開口を有し、前記電極体を収容した角形外装体と、
    　前記開口を封口した封口板と、
    　前記封口板に設けられた電極端子と、
    　前記電極体と前記封口板との間に配置され、前記電極端子に接続された第１集電体と、
    　前記電極体と、前記角形外装体における側壁との間に配置され、前記第１集電体に接続された第２集電体と、
    　前記電極体から前記側壁側に延出し、前記第２集電体に接続されたタブ群と
    を備え、
    　前記第２集電体は、前記側壁に平行な面を有する平板からなるとともに、該平板の幅方向に沿ってスリットが設けられたヒューズ部を有し、
    　前記タブ群は、前記平板の幅方向一方側に寄って、前記第２集電体に接続され、且つ、該第２集電体との接続部側において、前記側壁に平行に折り曲げられており、
    　前記ヒューズ部は、前記スリットに対し、断面積の大きい部位が、前記平板の幅方向他方側に偏在している、非水電解質二次電池。
  2. 　前記ヒューズ部は、前記スリットに対し、幅広の部位が、前記平板の幅方向他方側に偏在している、請求項１に記載の非水電解質二次電池。
  3. 　前記スリットは、前記平板の幅方向一方側に偏心している、請求項２に記載の非水電解質二次電池。
  4. 　前記ヒューズ部は、前記スリットに対し、前記平板の幅方向一方側に切り欠きが設けられている、請求項２に記載の非水電解質二次電池。
  5. 　前記ヒューズ部は、前記スリットに対し、前記平板の幅方向他方側に、幅方向に延出する延出部が設けられている、請求項２に記載の非水電解質二次電池。
  6. 　前記ヒューズ部は、前記スリットに対し、前記平板の幅方向他方側に、厚み方向に突出する突出部が設けられている、請求項１に記載の非水電解質二次電池。
  7. 　前記ヒューズ部は、前記スリットに対し、板厚の部位が、前記平板の幅方向他方側に偏在している、請求項１に記載の非水電解質二次電池。
  8. 　前記ヒューズ部には、前記スリットに代えて、前記平板の幅方向に沿って、該平板の他の部位よりも厚みの薄い薄肉部が設けられている、請求項１に記載の非水電解質二次電池。
  9. 　前記電極体を複数備え、
    　前記各電極体の前記タブ群に、それぞれ前記第２集電体が接続されており、
    　前記各第２集電体は、前記第１集電体に接続されている、請求項１に記載の非水電解質二次電池。
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