專利名稱：方形二次電池的制作方法
技術領域：
本發明涉及具備外部端子與端子板之間通過鉚接部和基于高能射線進行的焊接而連接的結合部的方形二次電池。
背景技術：
作為包括智能手機的移動電話、便攜式計算機、PDA、便攜式音樂播放器等便攜式電子設備的驅動電源，大多使用以鎳-氫電池為代表的堿性二次電池和以鋰離子電池為代表的非水電解質二次電池。另外，在用于抑制電動車(EV)和混合動力汽車(HEV、PHEV)的驅動用電源、太陽能發電、風力發電等輸出變動的用途和用于在夜間蓄電并在白天利用的系統電力的峰值漂移用途等的固定用蓄電池系統中，大多使用堿性二次電池和非水電解質二次電池。特別是，EV、HEV、PHEV用途或固定用蓄電池系統要求高容量及高輸出特性，因此各個電池大型化，且將多個電池以串聯或并聯的方式連接而使用，從空間效率的點出發而通用方形二次電池。用作上述用途的方形二次電池不僅是需要增大電池容量，還是需要高輸出的電池，而當進行高輸出的放電時，在電池中流通大電流，因此需要降低電池的內部電阻。因此，以極力減少電池的內部電阻且不使內部電阻變動為目的，對實現端子部或電池內部的接合部的高可靠性化與低電阻化也進行了各種改進。作為實現上述電池的端子部或電池內部的接合部的低電阻化的方法，一直以來大多使用機械式的鉚接法。然而，對于僅是單純的機械式的鉚接，當在EV、HEV、PHEV等振動較多的環境下使用時，由于產生電阻的時效變化，因此如下述專利文獻I 3所示那樣，利用激光等高能射線對基于鉚接的接合部分的邊界部進行焊接。此時，當對邊界部整體進行焊接時，因鉚接的力所作用的部分熔化而導致鉚接的力變弱，因此利用高能射線僅對邊界部的一部分進行點焊接。而且，下述專利文獻2及3例示出利用高能射線沿著基于鉚接的接合部分的邊界部在多個 區域中的每個區域分別以多個焊接點相互重疊的方式進行焊接的情況。使用圖10對其中的使用激光作為高能射線的情況下的下述專利文獻2所公開的集電體與端子之間的接合部的形成方法進行說明。需要說明的是，圖1OA是示出下述專利文獻2所公開的端子的鉚接部的前端的加工工序的剖視圖，圖1OB是示出在圖1OA的工序之后進行激光焊接的工序的圖，圖1OC是圖1OB的俯視圖，圖1OD是以多個焊接點相互重疊的方式多次重復激光焊接后的俯視圖。下述專利文獻2所公開的集電體與端子之間的接合部60具備:固定在電池外裝體(未圖示)的蓋板61 ;內側絕緣密封材料62及外部絕緣密封材料63 ;與發電元件連接的集電體64 ;及鉚釘端子65。內側絕緣密封材料62及外部絕緣密封材料63具有貫通孔，且配置在形成于蓋板61的開孔的內外兩周緣部。集電體64與內側絕緣密封材料62重疊配置。鉚釘端子65具有從凸邊部65a突出連接的鉚接部65b。而且，該接合部60以將鉚釘端子65的鉚接部65b從蓋板61的外周側貫通外部絕緣密封材料63、蓋板61的開口、內側絕緣密封材料62、及集電體64的鉚釘端子孔的方式組裝，接著通過將鉚釘端子65的鉚接部65b以按壓集電體64的方式鉚接而一體化。接著，準備具有與鉚釘端子65的鉚接部65b互補的凹部且在該凹部的周緣具有規定角度的傾斜部Al的加工打孔機(punch)A。然后，將加工打孔機A以傾斜部Al與鉚接部65b的前端65c抵接的方式壓入，從而對鉚接部65b的前端65c進行局部變形加工，如圖1OB所示，鉚接部65b的前端65c成形為圓錐臺部。由此,鉚接部65b的前端65c的形狀被調整為鈍角。接著，如圖1OB及圖1OC所示，通過從鉚接部65b的前端65c的圓錐臺部的上表面的垂直方向或其附近的方向照射激光LB而進行激光點焊。此時的激光LB的照射范圍為至少包含集電體64與鉚接部65b的前端65c的圓錐臺部的區域，使集電體64與鉚接部65b的前端65c的圓錐臺部之間對頂焊接。根據該激光點焊，向集電體64與鉚接部65b的前端65c的圓錐臺部兩者照射的激光的能量無偏差地傳遞，在焊接部形成良好的焊接點(焊點)66。另外，如圖1OD所示，沿著集電體64與鉚接部65b的前端65c的圓錐臺部分而以焊接點66重疊的方式形成多個焊接點66，集電體64與鉚接部65b的前端65c的圓錐臺部之間被對頂焊接。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2009-087693號公報專利文獻2:日本特開2008-251411號公報專利文獻3:日本特開2010-033766號公報
發明要解決的問題當采用上述專利文獻2及3所記載的接合部的形成方法作為電池的端子部、電池內部的接合部的形成方法時，內部電阻降低，并且在EV、HEV、PHEV等振動較多的環境下也難以產生電阻的時效變化，從而起到能夠實現端子部、電池內部的接合部的高可靠性化與低內部電阻化的優異效果。然而，對于此類接合部的形成方法，沒有考慮正極側及負極側的構成材料的不同而在正極側及負極側都得到相同的結構，因此在正極側及負極側分別產生不同的問題點。例如在鋰離子二次電池等非水電解質二次電池中，通常使用鋁系金屬(鋁、鋁合金)作為正極極板的芯體而使用銅系金屬(銅、銅合金)作為負極極板的芯體，因此為了抑制因不同種類金屬接觸所導致的腐蝕而將正極集電體及正極外部端子都由鋁系金屬構成，并且將負極集電體及負極外部端子都由銅系金屬構成，分別通用地使用。其中，鋁系金屬的材料強度較弱，僅鉚接的話難以確保結合強度。因此，優選正極側通過組合鉚接固定和基于高能射線的焊接來確保結合強度與電導通性。另外，銅系金屬的材料強度較強，因此僅鉚接便能夠確保牢固的結合強度，進一步優選與正極側相同地還進行基于高能射線的焊接。然而，如現有例那樣，若正極側及負極側的鉚接固定部及基于高能射線的焊接部的物理結構都相同，即各部分的尺寸相同，則鉚接固定部的強度在正極側比負極側弱，對于焊接部的強度來說，正極側的焊接深度變深而與此相對地負極側的焊接深度淺，因此負極側的焊接部的強度可能比正極側的焊接部的強度弱。
發明內容
本發明為了解決上述那樣的現有技術的課題而完成，其目的在于提供一種方形二次電池，其具備通過鉚接部和基于高能射線的焊接部而機械連接且電連接的外部端子和端子板，在該方形二次電池中，正極側及負極側的外部端子與端子板之間的結合強度都強，內部電阻變動得以抑制，可靠性提高。用于解決問題的方法為了實現上述目的，本發明的方形二次電池具備:具有開口的有底筒狀的方形外裝體；收容于所述方形外裝體內且具有正極極板及負極極板的電極體；與所述正極極板電連接的正極集電體；與所述負極極板電連接的負極集電體；對所述外裝體的開口進行密封的封口體；以隔著絕緣構件而分別與所述封口體電絕緣的狀態穿過設置于所述封口體上的貫通孔的由鋁系金屬構成的正極外部端子及由銅系金屬構成的負極外部端子；分別配置在所述正極外部端子及所述負極外部端子上的正極端子板及負極端子板，所述正極集電體及負 極集電體分別與所述正極端子板及所述負極端子板電連接，所述方形二次電池的特征在于，所述正極端子板及所述負極端子板分別具有在上端側形成有錐形部的貫通孔，所述正極外部端子及所述負極外部端子的上端部分別從下端側插入所述正極端子板或所述負極端子板的貫通孔，且上端側分別被鉚接而與所述正極端子板或所述負極端子板機械連接且電連接，所述正極外部端子及所述負極外部端子的鉚接部通過高能射線的照射而分別在與所述正極端子板或所述負極端子板之間的多個部位形成有焊接點，所述正極端子板與所述正極外部端子的鉚接部之間的接觸面積比所述負極端子板與所述負極外部端子的鉚接部之間的接觸面積小，所述正極外部端子的鉚接部的體積比所述負極外部端子的鉚接部的體積大。在本發明的方形二次電池中，正極側及負極側都利用鉚接固定與基于高能射線的焊接兩者來連接外部端子與端子板之間，因此外部端子與端子板之間的結合強度較強，并且能夠確保良好的電導通性。另外，在方形二次電池中，將多個方形二次電池以串聯或并聯的方式連接，因此在正極外部端子及負極外部端子上例如通過螺栓緊固、焊接而設有用于固定匯流條、配線的正極端子板及負極端子板。當在該正極端子板或負極端子板固定匯流條、配線時，經由正極端子板或負極端子板而向焊接點施加應力，可能在焊接點產生裂縫。另外，當對相同直徑的焊接點彼此進行比較時，一般來說，正極側使用鋁系金屬而負極側使用銅系金屬，由于負極側的焊接點與正極側的焊接點相比不能較深地確保焊接深度，因此轉矩強度差。在本發明的方形二次電池中，負極側與正極側相比增大鉚接直徑進而增大負極端子板與負極外部端子之間的接觸面積，因此能夠確保與正極側相同大小的轉矩強度。
另外，外部端子的鉚接部的體積與鉚接部的強度存在相關關系，進而，當增大鉚接加工時的負載時，向封口板作用負荷，給封口板與方形外裝罐之間的連接部造成損傷和在其他構成要素例如壓力感應型的電流斷路機構發生變形、產生破裂的可能性增加。在本發明的方形二次電池中，通過在正極側與負極側改變鉚接部的體積，從而能夠確保與各自的使用材料對應的鉚接部的強度。因此，根據本發明的方形二次電池，外部端子與端子板之間的鉚接部的強度及轉矩強度增強，并且減少給其他構成部分造成的負面影響，從而得到高可靠性且低內部電阻的方形二次電池。另外，在本發明的方形二次電池中，優選地，正極端子板與正極外部端子的鉚接部之間的接觸面積在4.0mm2以上且20.0mm2以下,正極外部端子的鉚接部的體積在3.0mm3以上且25.0mm3以下，并且，負極端子板與負極外部端子的鉚接部之間的接觸面積在7.0mm2以上且30.0mm2以下,負極外部端子的鉚接部的體積在2.5mm3以上且20.0mm3以下。正極側及負極側都將端子板與外部端子的鉚接部之間的接觸面積及外部端子的鉚接部的體積維持在上述數值范圍內，由此能得到鉚接部的強度、焊接點的強度、端子板與外部端子之間的轉矩強度等優異的可靠性高的方形二次電池。需要說明的是，進一步優選為，正極端子板與正極外部端子的鉚接部之間的接觸面積在7.0mm2以上且13.0mm2以下，正極外部端子的鉚接部的體積在3.0mm3以上且11.0mm3以下，并且，負極端子板與負極外部端子的鉚接部之間的接觸面積在14.0mm2以上且22.0mm2以下，負極外部端子的鉚接部的體積在2.5臟3以上且10.Ctam3以下。另外，在本發明的方形二次電池中，優選正極外部端子及負極外部端子的鉚接部的形狀為環狀。在該情況下，優選正極外部端子及負極外部端子的鉚接部分別通過利用旋壓鉚接使鉚接前的形狀為圓筒狀的部分變形而形成。當鉚接部的形狀為環狀時，施加到鉚接部的外力從鉚接部中心側等方性地分散，因此鉚接部的強度變得更強。 并且，對于鉚接部而言，為了抑制鉚接部周邊的變形而不施加較大的力的情況較多，但當對圓筒狀的構件進行旋壓鉚接時，即使施加較大的力，也能夠牢固地進行鉚接固定。另外，在本發明的方形二次電池中，優選正極側的所述焊接點比負極側的所述焊接點大。通過具備上述結構，正極側及負極側都能夠確保與各自的使用材料對應的最佳的外部端子與端子板之間的機械強度及電導通性。另外，在本發明的方形二次電池中，優選所述焊接點沿著所述正極外部端子及所述負極外部端子的鉚接部的邊界而形成在多個部位。在焊接點為一個部位時正極端子板與正極外部端子之間及負極端子板與負極外部端子之間的接合部的機械強度、電導通度不足的情況下，通過將焊接點形成在多個部位而能夠得以改進。但是，當通過高能射線形成的焊接點過多時，鉚接的力所作用的部分熔融而使鉚接的力變弱。因此，優選正極端子板與正極外部端子之間及負極端子板與負極外部端子之間的接合部的多個基于高能射線形成的焊接點不重疊。另外，在本發明的方形二次電池中，優選所述焊接點以沿著所述鉚接部的邊界而所述焊接點之間的間隔成為等間隔的方式形成。若具備上述結構，當向鉚接部施力時，力均衡地作用于焊接點，因此正極外部端子與正極端子板之間及負極外部端子與負極端子板之間的接合部的強度變大，從而得到可靠性更高的方形二次電池。另外，在本發明的方形二次電池中，優選在所述正極集電體與所述正極外部端子之間及所述負極集電體與所述負極外部端子之間的至少一方設置有壓力感應型的電流斷路機構。若具備上述結構，當外裝體內部的壓力增大到規定值以上時，電流斷路機構工作而在外部不流通電流，因此能夠得到安全性優異的方形二次電池。另外，在本發明的方形二次電池中，也可以構成為，所述電極體是扁平形電極體，在一方側的端部具有多張層疊的正極芯體露出部，在另一方側的端部具有多張層疊的負極芯體露出部，所述電極體配置成，所述正極芯體露出部與所述方形外裝體的一方側的側壁對置，所述負極芯體露出部與所述方形外裝體的另一方側的側壁對置，所述正極集電體與所述正極芯體露出部連接，所述負極集電體與所述負極芯體露出部連接。當在方形外裝體的兩側端側分別配置有正極芯體露出部及負極芯體露出部時，能夠增大正極集電體與負極集電體之間的距離，因此能夠形成為容量大的方形二次電池，并且方形二次電池的組裝變得容易。此外，在本發明的方形二次電池中，在多張層疊的芯體露出部連接集電體，因此形成為輸出特性優異的電池。
圖1中，圖1A是實施方式的方形非水電解質二次電池的剖視圖，圖1B是沿著圖1A的IB-1B線剖開的剖視圖，圖1C是沿著圖1A的IC-1C線剖開的剖視圖。圖2是圖1所示的方形非水電解質二次電池的立體圖。圖3中，圖3A是圖1所示的方形非水電解質二次電池的正極側的俯視圖，圖3B是沿著圖3A的IIIB-1IIB線 剖開的放大剖視圖。圖4是沿著圖3A的IV-1V線剖開的放大剖視圖。圖5中，圖5A是展開圖1所示的方形非水電解質二次電池的正極集電體的狀態下的主視圖，圖5B是側視圖。圖6中，圖6A是圖1所示的方形非水電解質二次電池的負極側的俯視圖，圖6B是沿著圖6A的VIB-VIB線剖開的放大剖視圖。圖7是示出通過旋壓鉚接將正極外部端子鉚接固定于正極端子板的狀態的剖視圖。圖8中，圖8A是向正極端子板的貫通孔插入正極外部端子的狀態的俯視圖，圖8B是沿著圖8A的VIIIB-VIIIB線剖開的剖視圖，圖SC是進行了旋壓鉚接后的狀態的俯視圖，圖8D是沿著圖8C的VIIID-VIIID線剖開的剖視圖，圖8E是激光焊接后的俯視圖，圖8F是沿著圖8E的VIIIF-VIIIF線剖開的剖視圖。圖9中，圖9A是鉚接部停留在錐形部的情況下的局部放大圖，圖9B是鉚接部到達平坦部的情況下的局部放大圖。圖10中，圖1OA是示出現有例的端子的鉚接部的前端的加工工序的剖視圖，圖1OB是示出在圖1OA的工序之后進行激光焊接的工序的圖，圖1OC是圖1OB的俯視圖，圖1OD是將激光焊接以多個焊接點相互重疊的方式重復多次后的俯視圖。
符號說明:10...方形非水電解質二次電池11. 卷繞電極體12...電池外裝體13. 封口體14. 正極芯體露出部15. 負極芯體露出部16...正極集電體16a. 第一區域16b...第二區域16c. 連接部形成用孔16d. 肋16e...薄壁區域16f...邊界部16g. 第一開孔
16h...第二開孔16j. 第三開孔17...正極外部端子17a. 筒狀部17b...貫通孔17c...前端部17d...平坦部17e...錐形部18...負極集電體18c. 連接部形成用孔19...負極外部端子19c...前端部20、21. 絕緣構件20a、21a...上部第一絕緣構件20b、21b. 下部第一絕緣構件20c、21c. 第三絕緣構件22a...電解液注液孔22b.. 氣體排出閥23...樹脂片24...正極用中間導電構件24p. 絕緣性中間構件25...負極用中間導電構件25p. 絕緣性中間構件30a...第一固定部
30b. 第二固定部30c. 第三固定部32...導電構件32a...筒狀部32b...開孔32c...凸緣部33...反轉板34. 第二絕緣構件34a. 第一貫通孔34b. 第一突起34c. 第二突起34d. 第三突起34e.. 第二貫通孔34f...固定爪部34g...閂鎖 固定部35...電流斷路機構37...金屬板40…螺栓41...正極端子板42.. 螺栓43...負極端子板45...(正極側)焊接點46...(負極側)焊接點48...旋壓鉚接工具
具體實施例方式以下，結合附圖對用于實施本發明的方式進行詳細的說明。但是，以下所示的各實施方式為了便于理解本發明的技術思想而例示出作為方形二次電池的方形非水電解質二次電池，其意圖并不在于將本發明特定為方形非水電解質二次電池，本發明在不脫離權利要求書所示的技術思想的情況下能夠均等應用于進行了各種變更的結構。需要說明的是，本發明的方形二次電池能夠應用于具有通過將正極極板與負極極板隔著間隔件層疊或卷繞而呈扁平狀的電極體的方形二次電池，以下，以使用扁平狀的卷繞電極體的方形二次電池為代表而進行說明。需要說明的是，在本發明中，作為焊接中使用的高能射線可以使用激光及電子束的任一種，而以下以激光為代表而進行說明。另外，在本說明書中的為了進行說明而使用的各附圖中，將各構件設為在附圖上可識別的程度的大小，因此使各構件以不同的比例尺顯示，不一定與實際的尺寸成比例地顯示。另外，本申請說明書中的“上”及“下”是以電極體與封口體為基準，將從電極體側朝向封口體側的方向設為“上”，并將從封口體側朝向電極體側的方向設為“下”。使用圖1 圖5對實施方式的方形非水電解質二次電池進行說明。需要說明的是，圖1A是實施方式的方形非水電解質二次電池的剖視圖，圖1B是沿著圖1A的IB-1B線剖開的剖視圖，圖1C是沿著圖1A的IC-1C線剖開的剖視圖。圖2是圖1所示的方形非水電解質二次電池的立體圖。圖3A是圖1所示的方形非水電解質二次電池的正極側的俯視圖，圖3B是沿著圖3A的IIIB-1IIB線剖開的放大剖視圖。圖4是沿著圖3A的IV-1V線剖開的放大剖視圖。圖5A是展開圖1所示的方形非水電解質二次電池的正極集電體的狀態下的主視圖，圖5B是側視圖。圖6A是圖1所示的方形非水電解質二次電池的負極側的俯視圖，圖6B是沿著圖6A的VIB-VIB線剖開的放大剖視圖。需要說明的是，在圖3B、圖4及圖6B中，省略電池外裝體的圖示。首先，使用圖1及圖2對本實施方式的方形非水電解質二次電池10進行說明。本實施方式的方形非水電解質二次電池10具有正極極板與負極極板隔著間隔件(都省略圖示)卷繞而成的扁平狀的卷繞電極體U。通過在由鋁箔構成的正極芯體的兩面涂敷正極活性物質合劑，并在干燥及壓延之后，以鋁箔沿著長邊方向在一方的端部露出為帶狀的方式形成狹縫(slit)，由此制成正極極板。另外，通過在由銅箔構成的負極芯體的兩面涂敷負極活性物質合劑，并在干燥及壓延之后，以銅箔沿著長邊方向在一方的端部露出為帶狀的方式形成狹縫，由此制成負極極板。然后，將如上述那樣得到的正極極板及負極極板以正極極板的鋁箔露出部和負極極板的銅箔露出部不與各自對置的電極的活性物質層重疊的方式錯開，并隔著聚乙烯制微多孔質間隔件進行卷繞，從而制成在卷繞軸向的一方的端部具備重疊多張的正極芯體露出部14且在另一方的端部具備重疊多張的負極芯體露出部15的扁平狀的卷繞電極體11。多張正極芯體露出部14被層疊且經由正極集電體16與正極外部端子17電連接，相同地，多張負極芯體露出部15被層疊而經由負極集電體18與負極外部端子19電連接。正極外部端子17隔著絕緣構件20而固定在封口體上，在該正極外部端子17上固定有供外部連接用的螺栓40設置的正極端子板41。相同地，負極外部端子19隔著絕緣構件21而固定在封口體13上，在該負極外部端子19上固定有供外部連接用的螺栓42設置的負極端子板43。需要說明的是，圖 1及圖2所示的絕緣構件20及絕緣構件21如以下詳細說明那樣，不是分別由單獨的構件構成，而是由多個構件構成。在如上述那樣制成的扁平狀的卷繞電極體11的除去封口體13側的周圍夾裝絕緣性的樹脂片23并插入方形的電池外裝體12內之后，將封口體13激光焊接于電池外裝體12的開口部，然后從電解液注液孔22a注入非水電解液并對該電解液注液孔22a進行封閉，由此制成實施方式的方形非水電解質二次電池10。需要說明的是，在封口體13也設置有當施加比電流斷路機構的工作壓高的氣壓時開放的氣體排出閥22b。需要說明的是，在實施方式的方形非水電解質二次電池10中，扁平狀的卷繞電極體11構成為，在正極極板側，層疊的多張正極芯體露出部14被一分為二且在其之間夾有兩個正極用中間導電構件24,相同地,在負極極板側,層疊的多張負極芯體露出部15被一分為二且在其之間夾有兩個負極用中間導電構件25。上述兩個正極用中間導電構件24及兩個負極用中間導電構件25分別保持于由一個樹脂材料構成的絕緣性中間構件24p、25p上。然后，在位于正極用中間導電構件24的兩側的正極芯體露出部14的最外側的兩側的表面分別配置正極集電體16,在位于負極用中間導電構件25的兩側的負極芯體露出部15的最外側的兩側的表面分別配置負極集電體18。需要說明的是，正極用中間導電構件24是由與正極芯體相同的材料即鋁制成，負極用中間導電構件25是由與負極芯體相同的材料即銅制成，正極用中間導電構件24及負極用中間導電構件25的形狀實際上都能夠使用相同的形狀。上述正極集電體16與正極芯體露出部14之間及正極芯體露出部14與正極用中間導電構件24之間都被電阻焊接，另外，負極集電體18與負極芯體露出部15之間及負極芯體露出部15與負極用中間導電構件25之間都通過電阻焊接而連接。需要說明的是，在實施方式的方形非水電解質二次電池10中，雖然示出作為正極用中間導電構件24及負極用中間導電構件25分別各使用兩個的例子，但上述正極用中間導電構件24及負極用中間導電構件25可以根據要求的電池的輸出等而各設有一個，或各設有三個或三個以上。只要是使用兩個以上的結構，則上述正極用中間導電構件24及負極用中間導電構件25保持于由一個樹脂材料構成的絕緣性中間構件上，因此能夠在被一分為二的一側的芯體露出部之間以穩定的狀態定位配置。接著，對扁平狀的卷繞電極體11的正極用中間導電構件24相對于正極芯體露出部14及正極集電體16的電阻焊接方法、負極用中間導電構件25相對于負極芯體露出部15及負極集電體18的電阻焊接方法進行說明。然而，在本實施方式中，能夠將正極用中間導電構件24的形狀及負極用中間導電構件25的形狀實際上形成為相同，并且各自的電阻焊接方法也實際上相同，因此以下以正極極板側的構件為代表進行說明。首先，層疊扁平狀的卷繞電極體11的由鋁箔構成的正極芯體露出部14，將該層疊的正極芯體露出部14從卷繞中央部分朝兩側一分為二，以卷繞電極體11的厚度的1/4為中心而使正極芯體露出部14集結。然后，在正極芯體露出部14的最外周側的兩側配置正極集電體16，在內周側配置正極用中間導電構件24，以使得正極用中間導電構件24的兩側的圓錐臺狀的凸部分別與正極芯體露出部14抵接。在此，集結的鋁箔的厚度為例如單側約660 V- m,總層疊數為88個(單側為44個)。另外，正極集電體16使用通過對厚度為0.8mm的鋁板進行沖裁并進行彎曲加工等而制成的部件。接著，雖省略圖示，但在上下方向上配置的一對電阻焊接用電極之間配置扁平狀的卷繞電極體11，該卷繞電極體11配置有正極集電體16及正極用中間導電構件24，將一對電阻焊接用電極分別 與在正極芯體露出部14的最外周側的兩側配置的正極集電體16抵接，以適度的壓力向一對電阻焊接用電極之間施加按壓力，并在預定的恒定的條件下實施電阻焊接。由此，正極用中間導電構件24的凸部作為凸塊而發揮作用，因此在一對電阻焊接用電極之間配置的正極集電體16及一分為二的正極芯體露出部14良好地發熱，因此形成較大的焊點(nugget),正極集電體16與一分為二的正極芯體露出部14之間、各正極芯體露出部14之間、及一分為二的正極芯體露出部14與正極用中間導電構件24之間的焊接強度變得非常強。并且，在該電阻焊接時，正極用中間導電構件24以被穩定地定位于一分為二的正極芯體露出部14之間的狀態配置，因此能夠以正確且穩定的狀態進行電阻焊接，抑制焊接強度散亂，能夠實現焊接部的低電阻化，從而能夠制造可實現大電流充放電的方形二次電池。通過以使用的正極用中間導電構件24的數量的量反復進行該電阻焊接，從而對全部的正極集電體16與一分為二的正極芯體露出部14之間、各正極芯體露出部14之間、及一分為二的正極芯體露出部14與正極用中間導電構件24之間進行電阻焊接。需要說明的是，該電阻焊接在負極側也相同地進行。
在此，雖然對夾裝在正極集電體16與正極外部端子17之間、或負極集電體18與負極外部端子19之間的感壓式電流斷路機構進行了說明，但該電流斷路機構可以僅設置在正極側，也可以僅設置在負極側，還可以設置在正極側及負極側兩者，以下參照圖3 圖5對僅設置在正極側的情況進行說明。如圖1A 圖1C所示，正極集電體16與在卷繞電極體11的一方的側端面側配置的多張正極芯體露出部14連接，該正極集電體16與正極外部端子17電連接。如作為展開狀態下的主視圖的圖5A、作為相同展開狀態下的側視圖的圖5B所示，該正極集電體16具有:與封口體13平行配置的第一區域16a ;和從該第一區域16a朝彼此相反的方向延伸且以虛線部分(邊界部16f)折彎而與正極芯體露出部14連接的一對第二區域16b。該正極集電體16使用通過對厚度為0.8mm的鋁板沖裁而制成的部件，因此具有剛性，不能以小的力折彎。需要說明的是，在圖5A中，在邊界部16f的兩側形成有切口部分，該切口部分為了便于沿著邊界部16f折彎正極集電體16而形成。并且，正極集電體16的第一區域16a在中央部形成連接部形成用孔16c，在通過該連接部形成用孔16c的中心且沿著封口體13的長邊方向的中心線c上，在連接部形成用孔16c的兩側分別形成有第一開孔16g及第二開孔16h，在與該中心線c垂直的方向的兩側的兩處位置形成有第三開孔16j。需要說明的是，在此，第一開孔16g及第二開孔16h的直徑相同，兩處位置的第三開孔16j的直徑也相同，且設定為小于第一開孔16g及第二開孔16h的直徑。另外，第二區域16b在與正極芯體露出部14的根側對置的一側形成有肋16d。該肋16d起到正極集電體16與正極芯體露出部14之間的定位、卷繞電極體11與電池外裝體12之間的定位、及防止將正極集電體16電阻焊接于正極芯體露出部14時產生的濺射侵入卷繞電極體11內等作用。另外，第一區域16a的連接部形成用孔16c的周圍部分呈環狀地形成為厚度比其他部分薄的薄壁區域16e。如圖3及圖4所示，正極外部 端子17具備筒狀部17a，且在內部形成有貫通孔17b。并且，正極外部端子17的筒狀部17a插入在墊圈等上部第一絕緣構件20a、封口體13、下部第一絕緣構件20b及具有筒狀部32a的導電構件32上分別形成的孔內，其前端部17c被鉚接而相互固定為一體。需要說明的是，導電構件32在電池內部一側形成有筒狀部32a,電池外部一側即封口體13側的內徑縮窄而形成供正極外部端子17的筒狀部17a插入的開孔32b。并且，正極外部端子17的筒狀部17a的前端部17c在導電構件32的開孔32b的附近被鉚接，正極外部端子17的筒狀部17a的前端部17c與導電構件32的連接部被激光焊接。由此，正極外部端子17在通過上部第一絕緣構件20a及下部第一絕緣構件20b而與封口體13電絕緣的狀態下，呈與導電構件32電連接的狀態。另外，在導電構件32的筒狀部32a的電池內部一側的前端形成有凸緣部32c，反轉板33的周圍氣密地焊接在該凸緣部32c的內表面側而進行密封。反轉板33呈從其周圍朝中心側稍向電池內部一側突出的形狀，即呈與封口體13成為傾斜的配置關系的形狀。該反轉板33由導電性材料形成，具有當電池外裝體12內的壓力變高時朝電池的外部一側發生變形的閥的功能。并且，正極集電體16的第一區域16a與反轉板33的中心部抵接，形成于第一區域16a的薄壁區域16e的連接部形成用孔16c的內壁部分與反轉板33的表面在多個位置被激光焊接。需要說明的是，在正極集電體16的第一區域16a與反轉板33之間配置有具有第一貫通孔34a且由樹脂材料構成的第二絕緣構件34，經該第一貫通孔34a而使正極集電體16的第一區域16a與反轉板33電連接。在該第二絕緣構件34的第一貫通孔34a的周圍，在與正極集電體16的第一區域16a的第一開孔16g對應的位置形成有第一突起34b,在與第二開孔16h對應的位置形成有第二突起34c，在與第三開孔16 j對應的位置形成有第三突起 34d。將第二絕緣構件34的第一 第三突起34b 34d分別插入在正極集電體16的第一區域16a形成的第一 第三開孔16g 16 j內，通過對第一 第三突起34b 34d的前端部進行加熱并將其擴徑而使第二絕緣構件34與正極集電體16的第一區域16a相互固定。因此，第二絕緣構件34的第一 第三突起34b 34d利用分別形成的擴徑部而呈從在正極集電體16的第一區域16a形成的第一 第三開孔16g 16j止脫的狀態，第二絕緣構件34與正極集電體的第一區域16a呈牢固結合的狀態。由在上述正極集電體16的第一區域16a形成的第一 第三開孔16g 16j與第二絕緣構件34的第一 第三突起34b 34d形成第一固定部30a 第三固定部30c。需要說明的是，優選通過使第二絕緣構件34與構成第一絕緣構件的下部第一絕緣構件20b卡合而進行固定。固定方法并沒有特別地限定，在此利用閂鎖固定將第二絕緣構件34與構成第一絕緣構件的下部第一絕緣構件20b固定。因此，正極芯體露出部14經由正極集電體16的第二區域16b、正極集電體16的第一區域16a及薄壁區域16e、反轉板33及導電構件32而與正極外部端子17電連接。另外，在此，由上述導電構件32的筒狀部32a、反轉板33、第二絕緣構件34及在正極集電體16的第一區域16a形成的薄壁區域16e形成本實施方式的電流斷路機構35。S卩，反轉板33形成為，當電池外裝體12內的壓力增加時朝正極外部端子17的貫通孔17b側鼓起，在反轉板33的中央部焊接有正極集電體16的第一區域16a的薄壁區域16e,因此當電池外裝體12內的壓力超過規定值時，正極集電體16的第一區域16a在薄壁區域16e的部分發生破裂，因此反轉板33與正極集電體16的第一區域16a之間的電連接被斷開。當如上所述 存在薄壁區域16e時，當反轉板33發生變形時容易在薄壁區域16e部分發生破裂，當電池內部的壓力上升時在該薄壁區域16e部分可靠地發生破裂，因此方形非水電解質二次電池10的安全性提高。另外，通過適當地設定該薄壁區域16e部分的厚度和形成區域，能夠將薄壁區域16e部分發生破裂的壓力設定為規定值，因此可靠性也提高。需要說明的是，在此，雖然示出在第一區域16a的連接部形成用孔16c的周圍的部分呈環狀地形成厚度比其他部分薄的薄壁區域16e的例子，但進一步優選在薄壁區域16e以包圍連接部形成用孔16c的方式設置環狀的槽。該槽也可以間歇地形成為環狀。另外，也可以將第一區域16a的連接部形成用孔16c的周圍的部分的厚度形成為與其他部分相同的厚度，通過呈環狀或間歇性呈環狀地形成槽而形成薄壁區域16e。需要說明的是，薄壁區域16e及槽不是必須的結構，也可以不設置薄壁區域16e及槽而對反轉板33與正極集電體16的連接強度進行調節，當反轉板33發生變形時，反轉板33與正極集電體16的連接斷開。另外，正極外部端子17的頂部的貫通孔17b用于構成電流斷路機構35的反轉板33的周圍是否被氣密地焊接了的試驗，但在保持原狀態不變的情況下也能夠使用。然而，當腐蝕性氣體或液體侵入貫通孔17b的內部并將反轉板33腐蝕時，由于電流斷路機構35可能無法正常地動作，因此優選正極外部端子17的貫通孔17b是封閉的。因此，在實施方式的方形非水電解質二次電池10中，形成于正極外部端子17的貫通孔17b與端子栓36嵌合，并且通過對設置在該端子栓36的上部的鋁系金屬制的金屬板37的周圍進行焊接而被牢固地密封。需要說明的是，作為該端子栓36也可以使用在上部未設置有金屬板的彈性材料制或樹脂材料制的端子栓。需要說明的是，在實施方式的方形非水電解質二次電池10中，電流斷路機構35的與外部對應的一側的空間被完全地封閉，而即使因何種原因而使電池外裝體12內的壓力增加，異常時電池內部產生的氣壓變得非常大，而電流斷路機構35的電池的外部一側的封閉空間內的壓力同時隨之增加的情況也不會發生，因此電流斷路機構35的動作不會因電池的外部一側的空間被封閉而產生任何問題。接著，使用圖3、圖4、圖7 圖9對正極外部端子17與正極端子板41之間的結合部分的具體結構進行說明。需要說明的是，圖7是示出通過旋壓鉚接而將正極外部端子鉚接固定于正極端子板的狀態的剖視圖。圖8A是向正極端子板的貫通孔插入正極外部端子的狀態的俯視圖，圖8B是沿著圖8A的VIIIB-VIIIB線剖開的剖視圖，圖8C是進行了旋壓鉚接的狀態的俯視圖，圖8D是沿著圖SC的VIIID-VIIID線剖開的剖視圖，圖SE是進行了激光焊接時的俯視圖，圖8F是沿著圖8E的VIIIF-VIIIF線剖開的剖視圖。圖9A是鉚接部留在錐形部的情況下的局部放大圖，圖9B是鉚接部到達平坦部的情況下的局部放大圖。需要說明的是，圖8及圖9分別是用于說明外部端子與端子板之間的結合狀態的概要圖，被認為對于理解沒有幫助的部分被省略圖示，未必是準確的附圖。在正極外部端子17的上部形成有平坦的肩部17d與鉚接部17e。鉚接部17e在鉚接前的形狀為圓筒狀，內部形成為貫通孔17b，并與筒狀部17a連通。需要說明的是，以下對鉚接前的鉚接部也標注附圖標記“17e”而進行說明。另外，在正極外部端子17的平坦的肩部17d上載置有正極端子板41，在該正極端子板17的周圍的下部以在與封口體13之間確保電絕緣性的方式配置有第三絕緣構件20c。S卩，圖1及圖2中的絕緣構件20概括示出上部第一絕緣構件20a、下部第一絕緣構件20b及第三絕緣構件20c。在該正極端子板41上設置有貫通孔41c，該貫通 孔41c上形成有朝上側擴徑的錐形部41a和平坦部41b形成，并且，在正極端子板41的上表面的未形成有貫通孔41c的位置上豎立設置有螺栓40。該螺栓40為了利用螺栓(省略圖示)對用于將多個方形非水電解質二次電池10以串聯或并聯的方式連接的匯流條、外部連接用的配線等進行固定而設置。而且，從下側向正極端子板41的貫通孔41c插入正極外部端子17的圓筒狀的鉚接部17e，正極端子板41的下表面被載置于正極外部端子17的肩部17d上，在該狀態下，正極外部端子17的圓筒狀的鉚接部17e被鉚接，從而將正極端子板41與正極外部端子17牢固地固定。正極外部端子17的鉚接部17e向正極端子板41的貫通孔41c的固定通過旋壓鉚接以下述方式進行。首先，當從下側向正極端子板41的貫通孔41c插入正極外部端子17的圓筒狀的鉚接部17e時，形成為圖8A及圖8B所示的狀態。在該狀態下，如圖7所示，使用旋壓鉚接工具48，以從上側對圓筒狀的鉚接部17e進行擴徑的方式進行旋壓鉚接。旋壓鉚接工具48被加工成前端部48a縮徑，并以一邊繞與圓筒狀的鉚接部17e的中心軸φ 偏心的軸φ2旋轉一邊繞圓筒狀的鉚接部I7e的中心軸φ 進行旋轉的方式被驅動。由此，圓筒狀的鉚接部17e的前端側被擴徑且被鉚接固定于正極端子板41的錐形部41a的表面，從而形成為圖8C及圖8D所示的狀態。
根據該旋壓鉚接，即使不施加較大的力也能夠將正極外部端子17的圓筒狀的鉚接部17e的前端側牢固地鉚接固定于正極端子板41的錐形部41a的表面，因此不向封口板13、上部第一絕緣構件20a、下部第一絕緣構件20b和電流斷路機構35作用大的力，上述構件難以發生變形或破損。進而，在本實施方式的非水電解質二次電池10中，如圖8E及圖8F所示，對正極外部端子17的鉚接部17e與正極端子板41的錐形部41a之間在多個部位進行激光焊接，并在多個部位以等間隔形成焊接點45。接著，使用圖6對負極集電體18與負極外部端子19之間的結合部分及負極外部端子19與負極端子板43之間的結合部分的具體結構進行說明。但是，負極集電體18的具體結構除了形成材料由銅系金屬構成以外，其余為與圖5所示的正極集電體16實際上相同的結構，因此省略其詳細的說明。而且，在負極側不形成壓力感應型的電流斷路機構，負極外部端子19以通過上部第一絕緣構件21a和下部第一絕緣構件21b而與封口體13電絕緣的狀態固定在封口體13上。而且，在負極集電體18上形成有連接部形成用孔18c，在負極外部端子19的下側的前端部19c穿過該連接部形成用孔18c內之后被鉚接固定，負極集電體18與負極外部端子19被一體結合。另外，負極外部端子19的下端的前端部19c與負極集電體18之間的連接部被激光焊接。另外，與正極外部端子17的情況相同地，在負極外部端子19的上部形成有平坦的肩部19d與鉚接部19e。在負極外部端子19的平坦的肩部19d上載置有負極端子板43，在該負極端子板19的周圍的下部以在與封口體13之間確保電絕緣性的方式配置有第三絕緣構件21c。S卩，圖1及圖2中的負極側的絕緣構件21概括示出上部第一絕緣構件21a、下部第一絕緣構件21b及第三絕緣構件21c。鉚接部19e在鉚接前的形狀為圓筒狀,但與正極外部端子17不同之處在于，由于在負極側不設置壓力感應式的電流斷路機構，因此在內部未形成貫通孔。另外，在負極端子板43上設置有貫通孔43c，該貫通孔43c形成有朝上側擴徑的錐形部43a和平坦部43b，并且，在負極端子板43的上表面的未形成貫通孔43c的位置上豎立設置有螺栓42。而且， 從下側向負極端子板43的貫通孔43c插入負極外部端子19的圓筒狀的鉚接部19e，負極端子板43的下表面被載置于負極外部端子19的肩部19d上，在該狀態下，負極外部端子19的圓筒狀的鉚接部被鉚接，從而將負極端子板43與負極外部端子19牢固地固定。與正極側相同地，負極外部端子19的鉚接部19e向負極端子板43的貫通孔43c的固定通過旋壓鉚接而進行，并且對負極外部端子19的鉚接部19e與負極端子板43的錐形部43a之間在多個部位進行激光焊接，在多個部位以等間隔形成焊接點46。接著，使用圖3A、圖6A及圖9對正極側及負極側的外部端子的鉚接部17e、19e與端子板41、43之間的接觸狀態及焊接點45、46的尺寸等進行說明。需要說明的是，圖9A是鉚接部停留在錐形部的情況的局部放大圖，圖9B是鉚接部到達了平坦部的情況的局部放大圖。在非水電解質二次電池中，通常使用鋁系金屬作為正極極板的芯體，因此為了抑制因不同種類金屬接觸而導致的腐蝕，而優選正極集電體、壓力感應型的電流斷路機構35、正極外部端子17及正極端子板41也由鋁系金屬構成。相同地，通常使用銅系金屬作為負極極板的芯體，因此優選負極集電體18、負極外部端子19及負極端子板43也由銅系金屬構成。另外，在實施方式的非水電解質二次電池10中，由于將多個電池以串聯或并聯的方式連接，因此在正極端子板41及負極端子板43上設置有通過螺栓緊固而用于對匯流條、配線進行固定的螺栓40、42。當通過螺栓緊固將匯流條、配線固定在該正極端子板41及負極端子板43時，轉矩應力經正極外部端子及負極外部端子而作用于焊接點45、46，可能在焊接點45、46產生裂縫。另外，由于銅系金屬的熱傳導率非常良好且反射率也比鋁系金屬大，因此與鋁系金屬相比具有基于激光焊接等的高能射線進行的焊接效率差的性質。因此，當對相同直徑的焊接點彼此進行比較時，由于使用銅系金屬的負極側的焊接點46不能比使用鋁系金屬的正極側的焊接點45將焊接深度確保得深，因此具有轉矩強度低的性質。另外，正極外部端子17及負極外部端子19的鉚接部17e、19e的體積與鉚接部17e、19e的強度存在相關關系，僅為了增強鉚接部17e、19e的強度只要增大鉚接部17e、19e的體積即可。然而，由于當增大鉚接加工時的負載時，向封口板13、其他構成部分作用負荷，封口板13與電池外裝體12之間的焊接部發生損傷或在電流斷路機構35發生變形、產生破裂的可能性增大，而且還存在安裝尺寸的限制，因此不能隨意地增大鉚接部17e、19e的體積。因此，在本實施方式的非水電解質二次電池中，將負極側的鉚接直徑設為比正極側大，將負極端子板42與負極外部端子19的鉚接部19e之間的接觸面積設為比正極端子板41與正極外部端子17的鉚接部17e之間的接觸面積大，從而確保與正極側相同的較大的轉矩強度。另外，將正極外部端子17的鉚接部17e的體積設為比負極外部端子19的鉚接部19e的體積大，從而確保與負極側相同的鉚接部的強度，將使用強度強的銅系金屬的負極外部端子19的鉚接部19e的體積設為比使用鋁系金屬的正極外部端子17的鉚接部17e的體積小，以使不增大鉚接加工時的負載亦可。需要說明的是，如圖9A及圖9B所示，本說明書中的正極端子板41與正極外部端子17的鉚接部17e之間的接觸面積或負極端子板42與負極外部端子19的鉚接部19e之間的接觸面積是比表示 正極端子板41或負極端子板43的錐形部41a、43a的下端的線L靠上部的接觸面積。需要說明的是，如圖9B所示，在鉚接部17e及19e超過錐形部41a、43a而到達平坦部41b、43b時，也包含該平坦部41b、43b的接觸面積。相同地，正極外部端子17的鉚接部17e的體積或負極外部端子19的鉚接部19e的體積也表示比線L靠上部的體積，也包含平坦部41b、43b的體積。根據各種的實驗結果，具體而言，將正極端子板41與正極外部端子17的鉚接部He之間的接觸面積設在4.0mm2以上20.0mm2以下，將正極外部端子17的鉚接部17e的體積設在3.0mm3以上25.0mm3以下,進而,將負極端子板42與負極外部端子19的鉚接部19e之間的接觸面積設在7.0mm2以上30.0mm2以下，將負極外部端子19的鉚接部19e的體積設在2.5mm3以上20.0mm3,由此不僅是鉚接部17e和19e的強度、焊接點45和46的強度、正極端子板41與正極外部端子17的鉚接部17e之間的轉矩強度優異，負極端子板43與負極外部端子19的鉚接部19e之間的轉矩強度也優異，并且對其他構成部分造成的負面影響得以減少，從而得到高可靠性且低內部電阻的方形二次電池。需要說明的是，進一步優選為，正極端子板41與正極外部端子17的鉚接部17e之間的接觸面積在7.0mm2以上13.0mm2以下,正極外部端子17的鉚接部17e的體積在3.0mm3以上11.0mm3以下，并且，負極端子板43與負極外部端子19的鉚接部19e之間的接觸面積在14.0mm2以上22.0mm2以下，負極外部端子19的鉚接部19e的體積在2.5mm3以上10.0mm3以下。另外，在上述實施方式的方形二次電池10中，分別在正極端子板41與正極外部端子17的鉚接部17e之間的邊界部及負極端子板43與負極外部端子19的鉚接部19e的邊界部形成焊接點45、46，而優選負極側的焊接點46的直徑比正極側的焊接點45小。使用鋁系金屬的正極側僅鉚接固定的話可能強度不夠，除了在鉚接固定之外還形成較大的焊接點45，由此能夠確保強度及良好的電導通。另外，銅系金屬與鋁系金屬相比在焊接時需要較大的能量，因此容易產生濺射、裂縫等，而使用銅系金屬的負極側僅鉚接固定的話即強度足夠，通過縮小焊接點46的直徑來抑制濺射、裂縫等的產生，從而能夠抑制因振動等所導致的內部電阻的變動并確保足夠的電導通。因此，根據實施方式的方形非水電解質二次電池10，正極側及負極側的外部端子與端子板之間的結合強度都強，內部電阻變動被抑制，從而能夠得到可靠性提高的方形非水電解質二次電池。另外，在實施方式的方形非水電解質二次電池10中，示出了正極集電體16的第一區域16a的寬度寬、第二區域16b在相對于第一區域16a彼此相反的方向形成有兩處的情況。然而，方形非水電解質二次電池也存在僅形成一處正極集電體的第二區域的寬度窄的情況。本發明能夠同等應用于上述寬度窄的方形非水電解質二次電池。在該情況下，當使正極集電體16的第二區域16b與捆扎層疊的正極芯體露出部14的一方的面抵接而進行電阻焊接時，使由與正極集電體16相同材料形成的正極集電承受構件(省略圖示)與正極芯體露出部14的另一方的面抵接，在正極集電體16的第二區域16a與正極集電承受構件之間流通焊接電流而進行電阻焊接即可。需要說明的是，在上述實施方式的方形非水電解質二次電池10中，雖然例示出使用電阻焊接作為正極集電體16與正極芯體露出部14的連接方法的情況，但并不局限于電阻焊接，也可以使用激光焊 接或超聲波焊接。另外，也可以將正極集電體16與正極芯體露出部14的前端側的端面連接。另外，在上述實施方式的方形非水電解質二次電池10中說明的正極側的結構也能夠用作負極側的結構。但是，當采用在負極側具備上述的電流斷路機構35的結構時，由于在正極側無需采用電流斷路機構，因此能夠采用圖6所示那樣的負極側的結構。
權利要求
1.一種方形二次電池，其具備: 具有開口的有底筒狀的方形外裝體； 收容于所述方形外裝體內且具有正極極板及負極極板的電極體； 與所述正極極板電連接的正極集電體； 與所述負極極板電連接的負極集電體； 對所述外裝體的開口進行密封的封口體； 以隔著絕緣構件而分別與所述封口體電絕緣的狀態穿過設置于所述封口體上的貫通孔的由鋁系金屬構成的正極外部端子及由銅系金屬構成的負極外部端子； 分別配置在所述正極外部端子及所述負極外部端子上的正極端子板及負極端子板， 所述正極集電體及負極集電體分別與所述正極端子板及所述負極端子板電連接， 所述方形二次電 池的特征在于， 所述正極端子板及所述負極端子板分別具有在上端側形成有錐形部的貫通孔， 所述正極外部端子及所述負極外部端子的上端部分別從下端側插入所述正極端子板或所述負極端子板的貫通孔，且上端側分別被鉚接而與所述正極端子板或所述負極端子板機械連接且電連接， 所述正極外部端子及所述負極外部端子的鉚接部通過高能射線的照射而分別在與所述正極端子板或所述負極端子板之間的多個部位形成有焊接點， 所述正極端子板與所述正極外部端子的鉚接部之間的接觸面積比所述負極端子板與所述負極外部端子的鉚接部之間的接觸面積小，所述正極外部端子的鉚接部的體積比所述負極外部端子的鉚接部的體積大。
2.根據權利要求1所述的方形二次電池，其特征在于， 所述正極端子板與所述正極外部端子的鉚接部之間的接觸面積在4.0mm2以上且20.0mm2以下，所述正極外部端子的鉚接部的體積在3.0mm3以上且25.0mm3以下，并且，所述負極端子板與所述負極外部端子的鉚接部之間的接觸面積在7.0mm2以上且30.0mm2以下，所述負極外部端子的鉚接部的體積在2.5mm3以上且20.0mm3以下。
3.根據權利要求1或2所述的方形二次電池，其特征在于， 所述正極外部端子及所述負極外部端子的鉚接部的形狀為環狀。
4.根據權利要求3所述的方形二次電池，其特征在于， 所述正極外部端子及所述負極外部端子的鉚接部分別通過利用旋壓鉚接使鉚接前的形狀為圓筒狀的部分變形而形成。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的方形二次電池，其特征在于， 正極側的所述焊接點比負極側的所述焊接點大。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的方形二次電池，其特征在于， 所述焊接點沿著所述正極外部端子及所述負極外部端子的鉚接部的邊界而形成在多個部位。
7.根據權利要求6所述的方形二次電池，其特征在于， 所述焊接點沿著所述鉚接部的邊界而以所述焊接點之間的間隔成為等間隔的方式形成。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的方形二次電池，其特征在于，在所述正極集電體與所述正極外部端子之間及所述負極集電體與所述負極外部端子之間的至少一方設置有壓力感應型的電流斷路機構。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的方形二次電池，其特征在于， 所述電極體是扁平形電極體，在一方側的端部具有多張層疊的正極芯體露出部，在另一方側的端部具有多 張層疊的負極芯體露出部，所述電極體配置成，所述正極芯體露出部與所述方形外裝體的一方側的側壁對置，所述負極芯體露出部與所述方形外裝體的另一方側的側壁對置，所述正極集電體與所述正極芯體露出部連接，所述負極集電體與所述負極芯體露出部連接。
全文摘要
本發明提供一種方形二次電池，該方形二次電池具備通過鉚接部和基于高能射線形成的焊接部而機械連接且電連接的外部端子和端子板，外部端子與端子板之間的結合強度增強，內部電阻變動被抑制，從而可靠性得以提高。正極外部端子(17)的鉚接部(17e)的上端側被鉚接而與正極端子板(41)電連接，該鉚接部(17e)通過高能射線的照射而焊接于正極端子板(41)。負極側也具備與正極側相同的結構。而且，正極端子板(41)與正極外部端子(17)的鉚接部(17e)之間的接觸面積比對應的負極側的接觸面積小，正極外部端子的鉚接部的體積比對應的負極側的鉚接部的體積大。
文檔編號H01M2/30GK103227305SQ201310029930
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月25日 優先權日2012年1月27日
發明者服部高幸, 奧谷英治, 丸山善也, 山內康弘, 原田宏紀, 高田登志廣, 犬飼博史 申請人:三洋電機株式會社, 豐田自動車株式會社