DE102013227091A1

DE102013227091A1 - Dichtungselementkappe, Strom-Speichervorrichtung, und Verfahren zum Herstellen einer Strom-Speichervorrichtung

Info

Publication number: DE102013227091A1
Application number: DE102013227091.7A
Authority: DE
Inventors: Shogo Tsuruta; Masamitsu Tononishi; Ryutaro Nishikawa
Original assignee: GS Yuasa International Ltd
Current assignee: GS Yuasa International Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2014-07-03
Also published as: JP2014143176A; JP6364752B2; CN103915583B; US20140186688A1; CN103915583A

Abstract

Ein Niet und eine Kappe 74 ist verwendet als ein Lochstopfen, der konfiguriert ist, um ein Einlassloch 66 einer Zelle abzudichten. Die Kappe beinhaltet einen säulenförmigen Einsetzabschnitt 90, der in das Einlassloch 66 eingesetzt ist. Der Einsetzabschnitt 90 hat eine Ausnehmung 92, in der ein Endabschnitt des Niets eingesetzt ist. Der Einsetzabschnitt 90 beinhaltet einen Körperabschnitt 94, der in dem Einlassloch 66 positioniert ist, wenn der Einsetzabschnitt 90 in das Einlassloch 66 eingesetzt ist und ein Abschnitt mit großem Durchmesser 98, der in dem Gehäuse positioniert ist, wenn der Einsetzabschnitt 90 in das Einlassloch 66 eingesetzt ist. Die Ausnehmung 92 ist größer im Querschnittsbereich in einer Ebene senkrecht zu einer axialen Richtung des Einsetzabschnitts 90 an dem Abschnitt mit großem Durchmesser 98 als an dem Körperabschnitt 94. Wenn der Niet deformiert ist, um das Einlassloch 66 abzudichten, durch die Anwesenheit des Abschnitts mit großem Durchmesser 98 in der Kappe 74, ist die Deformation der Kappe 74 beschränkt und daher kann das Einlassloch 66 luftdicht abgedichtet werden.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Technologie zum Abdichten eines Durchgangslochs eines Zellengehäuses einer Strom-Speichervorrichtung.
Hintergrund
Konventionell werden Strom-Speichervorrichtung verwendet, die Sekundär-Batterien beinhalten. Eine Strom-Speichervorrichtung beinhaltet ein Zellengehäuse, das aus Metall, wie Aluminium, gemacht ist, eine Elektrodenanordnung, und einem Elektrolyt. Die Elektrodenanordnung und der Elektrolyt sind in dem Zellengehäuse aufgenommen (siehe JP-A-2003-132876 z. B.). Das Zellengehäuse beinhaltet ein Einlassloch, durch das der Elektrolyt in das Zellengehäuse eingespritzt ist. Das Einlassloch ist, nachdem der Elektrolyt in das Zellengehäuse eingespritzt ist, abgedichtet. Ein bekanntes Verfahren zum Abdichten des Einlasslochs ist ein Verfahren, das einen Blindniet verwendet, um das Einlassloch abzudichten. Gemäß dem Verfahren ist, um die Dichtung des Einlasslochs zu verbessern, ein Kunstharz dicht an dem äußeren Umfang des Dichtungsniets angebracht und das Einlassloch ist mit einem derartigen Dichtungsniet mit der Dichtung abgedichtet.
Wenn ein Durchgangsloch, wie ein Einlassloch, das in dem Zellengehäuse der Strom-Speichervorrichtung beinhaltet ist, um mit dem Inneren und dem Äußeren des Zellengehäuses zu kommunizieren, durch eine Dichtungselementkappe, wie eine Dichtung, an der ein Dichtungselement wie ein Dichtungsniet angebracht ist, abgedichtet ist, ist das Dichtungselement deformiert und nach außen in radialer Richtung gedrückt, welche eine Richtung senkrecht zu der Axialrichtung des Dichtungselements ist. Mit einer derartigen Deformation wird eine Spannung auf die Dichtungselementkappe in radialer Außenrichtung aufgebracht und somit ist die Dichtungselementkappe deformiert. Wenn das Dichtungselement stark deformiert ist, wird eine hohe Spannung auf die Dichtungselementkappe aufgebracht. Als ein Ergebnis kann die Dichtungselementkappe beschädigt werden. In einem derartigen Fall kann dadurch das Durchgangsloch nicht luftdicht abgedichtet sein.
Diese Spezifikation beschreibt eine Technologie für luftdichtes Abdichten eines Durchgangslochs eines Zellengehäuses.
Zusammenfassung
Eine Dichtungselementkappe, die hier beschrieben ist, ist eine Dichtungselementkappe, die in ein Durchgangsloch eines Zellengehäuses einer Strom-Speichervorrichtung zusammen mit einem Dichtungselement eingesetzt ist. Die Dichtungselementkappe beinhaltet einen Einsetzabschnitt, der eine Säulenform aufweist und eine Ausnehmung beinhaltet, in die das Dichtungselement eingesetzt ist. Der Einsetzabschnitt beinhaltet einen Körperabschnitt, der in dem Durchgangsloch angeordnet ist, wenn die Dichtungselementkappe in das Durchgangsloch eingesetzt ist und ein großer Querschnittabschnitt, angeordnet in dem Zellengehäuse, wenn die Dichtungselementkappe in das Durchgangsloch eingesetzt ist. Die Ausnehmung ist größer im Querschnittsbereich in einer Ebene senkrecht zu einer axialen Richtung des Einsetzabschnitts an dem großen Querschnittsabschnitt als an dem Körperabschnitt.
Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Explosionsansicht einer Zelle.
2 ist eine Querschnittsansicht eines Niets.
3 ist eine Querschnittsansicht einer Kappe.
4 ist ein Flussdiagramm des Dichtungsprozesses.
5 ist eine Querschnittsansicht einer Kappe während des Dichtungsprozesses.
6 ist eine Querschnittsansicht eines Dichtungsstopfens während des Dichtungsprozesses.
7 ist eine Querschnittsansicht des Dichtungsstopfens nach dem Dichtungsprozess.
8 ist eine Querschnittsansicht des Dichtungsstopfens gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.
9 ist eine Querschnittsansicht eines Dichtungsstopfens gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Zunächst wird eine Strom-Speichervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels beschrieben.
Eine Dichtungselementkappe, die hier beschrieben ist, ist eine Dichtungselementkappe, die in ein Durchgangsloch eines Zellengehäuses einer Strom-Speichervorrichtung zusammen mit einem Dichtungselement eingesetzt ist. Die Dichtungselementkappe beinhaltet einen Einsetzabschnitt mit einer säulenförmigen Form und beinhaltet eine Ausnehmung, in die das Dichtungselement eingesetzt ist. Der Einsetzabschnitt beinhaltet einen Körperabschnitt, angeordnet in dem Durchgangsloch, wenn die Dichtungselementkappe in das Durchgangsloch eingesetzt ist und einen großen Querschnittsabschnitt, angeordnet in dem Zellengehäuse, wenn die Dichtungselementkappe in das Durchgangsloch eingesetzt ist. Die Ausnehmung ist größer im Querschnittsbereich in einer Ebene senkrecht zu einer axialen Richtung des Einsetzabschnitts an dem großen Querschnittsabschnitt als an dem Körperabschnitt.
In der Dichtungselementkappe beinhaltet der Einsetzabschnitt den großen Querschnittsabschnitt und der Querschnittsbereich des großen Querschnittsabschnitts der Ausnehmung ist größer als der Querschnittsbereich des Körperabschnitts der Ausnehmung. In dieser Konfiguration ist, wenn das Dichtungselement das den Querschnittsbereich im Wesentlichen gleich dem des Körperabschnitts hat, in die Ausnehmung eingesetzt ist, ein Raum zwischen dem Dichtungselement und der Dichtungskappe an dem großen Querschnittsabschnitt vorgesehen. Demgemäß, wenn das Dichtungselement radial nach außen deformiert ist, um das Durchgangsloch abzudichten, kann das deformierte Dichtungselement in den Raum geführt werden und somit das Ausmaß der Deformation der Dichtungselementkappe verringert werden, verglichen mit dem Fall, in dem der oben beschriebene Raum nicht vorgesehen ist. Gemäß der Dichtungselementkappe kann die Verformung der Dichtungselementkappe durch Verringerung des Ausmaßes der Deformation der Dichtungselementkappe, die durch die Deformation des Dichtungselements bewirkt ist, reduziert werden und dadurch kann das Durchgangsloch luftdicht abgedichtet werden, verglichen mit dem Fall, in dem der Raum nicht vorgesehen ist.
In der oben beschriebenen Dichtungselementkappe kann der große Querschnittsabschnitt weiter nach außen in radialer Richtung vorstehen als der Körper des Einsetzabschnitts.
Gemäß der Dichtungselementkappe steht der große Querschnittsabschnitt nach außen an dem großen Querschnittsabschnitt vor, an dem der Querschnittsbereich desselben größer ist als der des Körperabschnitts und dadurch, anders als in dem Fall, indem der große Querschnittsabschnitt nicht nach außen vorsteht, wird der Querschnittsabschnitt nicht dünner als die anderen Abschnitte des Einsetzabschnitts. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass die Dichtungselementkappe an dem großen Querschnittsabschnitt beschädigt wird.
In der oben beschriebenen Dichtungselementkappe kann der Querschnittsbereich der Ausnehmung in der Ebene senkrecht zu der Axialrichtung des Einsetzabschnitts an dem großen Querschnittsabschnitt größer sein als ein Querschnittsbereich des Durchgangslochs in einer Ebene senkrecht zu der Axialrichtung des Einsetzabschnitts.
Das Dichtungselement expandiert grundsätzlich von dem Durchgangsloch in radialer Richtung nach außen, so dass der Querschnittsbereich des Dichtungselements größer wird als der Querschnittsbereich des Durchgangslochs und somit dichtet das Dichtungselement das Durchgangsloch. In der Dichtungselementkappe ist der Querschnittsbereich der Ausnehmung an dem großen Querschnittsabschnitt vorher größer als der Querschnittsbereich des Durchgangslochs und somit kann das Ausmaß der Deformation der Dichtungselementkappe, die durch die Deformation des Dichtungselements bewirkt wird, reduziert werden. Als ein Ergebnis ist es weniger wahrscheinlich, dass die Dichtungselementkappe beschädigt wird.
In der oben beschriebenen Dichtungselementkappe kann der große Querschnittsabschnitt in Kontakt mit einer inneren Fläche des Zellengehäuses an einer Position benachbart zu dem Durchgangsloch sein, wenn der Einsetzabschnitt in das Durchgangsloch eingesetzt ist.
Wenn das Dichtungselement in radialer Richtung nach außen expandiert, ist die Expansion des Dichtungselements an dem Körperabschnitt der Ausnehmung grundsätzlich durch das Zellengehäuse begrenzt, und dadurch expandiert das Dichtungselement an einem Teil des Einsetzabschnitts, der benachbart zu dem Körperabschnitt des Zellengehäuses ist. In der Dichtungselementkappe ist der große Querschnittsabschnitt an einem Teil benachbart zu dem Körperabschnitt vorgesehen. Verglichen mit dem Fall, in dem der große Querschnittsabschnitt entfernt von dem Körperabschnitt angeordnet ist, ist das Dichtungselement einfach deformiert, um in dem Raum zwischen dem Dichtungselement und der Dichtungskappe an dem großen Querschnittsabschnitt zu sein. Zusätzlich, da der große Querschnittsabschnitt in Kontakt der inneren Fläche des Zellengehäuses kommt, ist das Durchgangsloch einfach luftdicht durch den großen Querschnittsabschnitt abgedichtet.
Die oben beschriebene Dichtungselementkappe kann weiterhin einen Vorsprung um den Einsetzabschnitt beinhalten. Der Vorsprung kann im Kontakt mit einer äußeren Fläche des Zellengehäuses sein, wenn der Einsetzabschnitt in das Durchgangsloch eingesetzt ist.
In der Dichtungselementkappe beinhaltet die Dichtungselementkappe den Vorsprung und somit ist es wenig wahrscheinlich, dass die gesamte Dichtungselementkappe in das Zellengehäuse durch das Durchgangsloch eintritt. Weiterhin ist der große Querschnittsabschnitt in Kontakt mit der inneren Fläche des Zellengehäuses, wenn in das Durchgangsloch eingesetzt ist, und somit ist es weniger wahrscheinlich, dass die Dichtungselementkappe aus dem Durchgangsloch herausrutscht. Gemäß der Dichtungselementkappe beinhaltet die Dichtungselementkappe den großen Querschnittsabschnitt und den Vorsprung und dadurch ist die Dichtungselementkappe an dem Durchgangsloch in axialer Richtung des Einsetzabschnitts fixiert.
In der oben beschriebenen Dichtungselementkappe kann der Vorsprung eine erste Kontaktfläche haben, die in Kontakt mit der äußeren Fläche des Zellengehäuses ist und die erste Kontaktfläche kann einen ersten Vorsprung beinhalten, der von der ersten Kontaktfläche vorspringt. Gemäß der Dichtungselementkappe ist der Vorsprung in die äußere Fläche des Zellengehäuses gedrückt, um den ersten Vorsprung zu deformieren und dadurch kann die Luftdichtheit zwischen dem Zellengehäuse und der Dichtungselementkappe aufrechterhalten werden.
In der oben beschriebenen Dichtungselementkappe kann der Vorsprung eine zweite Kontaktfläche beinhalten, die in Kontakt mit einem Pressabschnitt des Dichtungselements ist. Der Pressabschnitt kann konfiguriert sein, um den Vorsprung zu dem Zellengehäuse zu pressen, wenn das Dichtungselement in die Ausnehmung eingesetzt ist. Die zweite Kontaktfläche kann einen zweiten Vorsprung beinhalten, der von der zweiten Kontaktfläche vorspringt. Gemäß der Dichtungselementkappe ist der Vorsprung der Dichtungselementkappe auf die äußere Fläche des Zellengehäuses durch den Pressabschnitt des Dichtungselements gepresst, um den zweiten Vorsprung zu deformieren und dadurch kann die Luftdichtheit zwischen der Dichtungselementkappe und dem Dichtungselement aufrechterhalten werden.
In der oben beschriebenen Dichtungselementkappe kann der Einsetzabschnitt einen Boden aufweisen, der die Ausnehmung abdeckt. Gemäß der Dichtungselementkappe kann die Luftdichtheit zwischen der Dichtungselementkappe und dem Dichtungselement durch den Boden des Einsetzabschnitts aufrechterhalten werden.
In der oben beschriebenen Dichtungselementkappe kann das Dichtungselement ein Blindniet sein. Gemäß der Dichtungselementkappe kann das Durchgangsloch sicher und einfach durch den Blindniet abgedichtet werden, verglichen mit anderen Verfahren wie ein Laserschweißverfahren.
In dem oben beschriebenen Dichtungselement kann die Dichtungselementkappe eine Kunstharzkappe sein, die ein vorderes Ende des Blindniets abdeckt. Gemäß der Dichtungselementkappe kann die Dichtungselementkappe aus Harz gebildet sein. Das Harz hat grundsätzlich eine höhere Elastizität als ein Metall. Somit kann die Harzdichtungselementkappe das Durchgangsloch luftdicht abdichten, wenn es in das Durchgangsloch eingesetzt ist. Zusätzlich ist das Harz ein Isoliermaterial und somit wird ein Lokalelement schwerlich zwischen der Dichtungselementkappe und dem Zellengehäuse erzeugt.
In der oben beschriebenen Dichtungselementkappe kann die Dichtungselementkappe aus Fluorinharz gebildet sein. Das Fluorinharz hat grundsätzlich eine höhere Hitzebeständigkeit und eine hohe Festigkeit und hat weiterhin eine hohe Widerstandsfähigkeit bezüglich des Elektrolyts. Demgemäß ist es weniger wahrscheinlich, dass das Dichtungselement beschädigt wird und das Durchgangsloch ist luftdicht abgedichtet, auch wenn die Strom-Speichervorrichtung erwärmt ist oder ein Aufschlag auf die Strom-Speichervorrichtung erfolgt. Weiterhin tritt eine Änderung der Eigenschaften der Dichtungselementkappe kaum auf, wenn der Elektrolyt, der in die Stromvorrichtung eingespritzt wird, auf die Dichtungselementkappe aufgebracht wird.
Eine Strom-Speichervorrichtung ist ebenso hier beschrieben. Die Strom-Speichervorrichtung beinhaltet eine Elektrodenanordnung, ein Zellengehäuse mit einem Gehäuseraum, der die Elektrodenanordnung aufnimmt und ein Durchgangsloch, das den Gehäuseraum und eine Außenseite der Zelle verbindet, ein Dichtungselement und die oben beschriebene Dichtungselementkappe.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Strom-Speichervorrichtung ist hier ebenso beschrieben. Die Strom-Speichervorrichtung beinhaltet ein Zellengehäuse mit einem Durchgangsloch, ein Dichtungselement, das in das Durchgangsloch eingesetzt ist und das Durchgangsloch abdichtet, und eine Dichtungselementkappe, die eine säulenförmige Form aufweist und einen Einsetzabschnitt mit einer Ausnehmung darin beinhaltet. Der Einsetzabschnitt beinhaltet einen Körperabschnitt und einen großen Querschnittsabschnitt. Die Ausnehmung ist größer im Querschnittsbereich in einer Ebene senkrecht zu einer Axialrichtung des Einsetzabschnitts an dem großen Querschnittsabschnitt als an dem Körperabschnitt. Das Verfahren beinhaltet Einsetzen des Einsetzabschnitts in das Durchgangsloch, so dass der Körperabschnitt in dem Durchgangsloch positioniert ist und der große Querschnittsabschnitt ist in dem Inneren des Zellengehäuses positioniert, wodurch das Durchgangsloch vorläufig abgedichtet ist, Einsetzen des Dichtungselements in die Ausnehmung des Einsetzabschnitts, nachdem das Durchgangsloch vorläufig abgedichtet ist und Verformen des Dichtungselements, um das Durchgangsloch abzudichten.
Die Strom-Speichervorrichtung, hergestellt durch das Verfahren, beinhaltet den großen Querschnittsabschnitt in dem Einsetzabschnitt der Dichtungselementkappe. Die Ausnehmung ist größer im Querschnittsbereich an dem großen Querschnittsabschnitt als an dem Körperabschnitt. Demgemäß ist in der Herstellung der Strom-Speichervorrichtung, wenn das Dichtungselement, das einen Querschnittsbereich hat, gleich dem Querschnittsbereich des Körperabschnitts der Körperausnehmung in die Ausnehmung eingesetzt ist, ein Raum zwischen dem Dichtungselement und der Dichtungselementkappe an dem großen Querschnittsabschnitt vorgesehen. in dieser Konfiguration, wenn das Dichtungselement deformiert ist, um das Durchgangsloch abzudichten, tritt das deformierte Dichtungselement in den Raum ein und presst den großen Querschnittsabschnitt, um das Durchgangsloch abzudichten. Gemäß dem Herstellungsverfahren der Strom-Speichervorrichtung ist die Deformation der Dichtungselementkappe durch das verformte Dichtungselement verringert und dadurch ist es weniger wahrscheinlich, dass die Dichtungselementkappe beschädigt wird. Verglichen mit dem Fall, in dem die Dichtungselementkappe keinen großen Querschnittsabschnitt beinhaltet, ist das Durchgangsloch in dieser Konfiguration luftdicht abgedichtet.
Gemäß der hier beschriebenen Erfindung ist das Durchgangsloch des Zellengehäuses luftdicht abgedichtet.
Ausführungsbeispiele
Ein erstes Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf 1 bis 7 beschrieben.
1. Konfiguration einer Zelle
Eine Zelle 14 (siehe 1) dieses Ausführungsbeispiels ist eine Sekundär-Batterie, die wiederholt geladen und entladen werden kann, weiter im Speziellen eine Lithium-Ionen-Batterie. Eine Mehrzahl von Zellen 14 dieses Ausführungsbeispiels kann über einen Sammelleiter verbunden werden, der ein plattenförmiges Element ist, das Leitfähigkeit aufweist, und in ein Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug installiert ist zum Zuführen von Energie zu einer Energiequelle, welche durch elektrische Energie aktiviert werden kann. Die Zelle 14 kann ein Beispiel für eine Strom-Speichervorrichtung sein.
Wie in 1 dargestellt, beinhaltet die Zelle 14 eine Anschlusseinheit 20, eine Elektrodenanordnung 50, Clips 60A, 60B, ein Gehäuse 62 und einen Lochstopfen 70. Nachfolgend, zur Vereinfachung der Erläuterungen, ist die Zelle 14 mit der vertikalen Richtung in 1 als Oben-Unten-Richtung der Zelle 14, einer Richtung senkrecht zu einer Seitenfläche mit einer größere Fläche von den Seitenflächen des Gehäuses 62 als eine Vorder-Rück-Richtung der Zelle 14, und eine Richtung senkrecht zu der Seitenfläche mit einem schmalen Bereich von den Seitenflächen des Gehäuses 62 als eine Rechts-Links-Richtung der Zelle 10 beschrieben.
Das Gehäuse 62 ist aus Metall wie Aluminium gemacht. Das Gehäuse 62 hat eine würfelförmige Form mit einem offenen oberen Bereich. Das Gehäuse 62 hat einen Gehäuseraum 56, der die flachförmige Elektrodenanordnung 50 aufnimmt und der Gehäuseraum 56 ist mit Elektrolyt gefüllt. Eine Oben-End-Öffnung 62A des Gehäuses 62, die mit dem Gehäuseraum 56 kommuniziert, ist durch einen Deckel 68 verschlossen, der eine rechteckige Platte ist, welcher die Anschlusseinheit 20 beinhaltet. Das Gehäuse 62 mit dem Deckel 68 kann ein Beispiel für ein Zellengehäuse sein.
In der Anschlusseinheit 20 sind ein positiver Anschluss 22 und ein negativer Anschluss 24 entfernt voneinander in der Rechts-Links-Richtung an der oberen Fläche des Deckels 68 angeordnet. Paare von Stromabnehmern 28A und 28B, welche jeweils mit den Elektrodenanschlüssen 22, 24 verbunden sind, erstrecken sich von einer unteren Fläche des Deckels 68 nach unten. Jeder Stromabnehmer 28A, 28B ist eine Metallplatte, die eine ausreichende Dicke hat, um eine große Stromkapazität aufzuweisen. Die positiven Stromabnehmer 28 sind zum Beispiel Aluminium-Legierungs-Platten. Die negativen Stromabnehmer 28 sind zum Beispiel Kupfer-Legierungs-Platten.
Die Elektrodenanordnung 50 beinhaltet eine positive Elektrode 52, eine negative Elektrode 54 und einen Trenner (nicht dargestellt). Die Elektrodenanordnung 50 ist derart konfiguriert, dass die positive Elektrode 52 und die negative Elektrode 54 in einer flachen zylindrischen Form gewickelt sind mit dem Trenner dazwischen angeordnet. Im ungewickelten Zustand haben die positive Elektrode 52 und die negative Elektrode 54 eine bandartige Form mit einer Längsrichtung derselben in einer Richtung, in der diese gewickelt sind. Die positive Elektrode 52 beinhaltet eine bandartig geformte Aluminiumfolie und eine positive Aktivmaterialschicht ist auf einer Fläche der Aluminiumfolie gebildet. Ein Teil der positiven Elektroden 52 an einer Kante, die sich in einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung derselben erstreckt (d. h. eine kurze Seite an einer rechten Kante), ist ein positiver Stromabnehmer-Folienabschnitt 52A, an dem die positive Aktivmaterialschicht nicht auf der Fläche der Aluminiumfolie ausgebildet ist, d. h. eine freiliegende Aluminiumfolie ist vorgesehen. Die negative Elektrode 54 beinhaltet eine bandförmig geformte Kupferfolie und eine negative Aktivmaterialschicht, ausgebildet an einer Fläche der Kupferfolie. Ein Teil der negativen Elektrode 54 an der anderen Kante, die in Richtung senkrecht zu der Längsrichtung derselben erstreckt, ist ein negativer Stromabnehmer-Folienabschnitt 54A, an dem die negative Aktivmaterialschicht nicht ausgebildet ist, d. h. eine freiliegende Kupferfolie ist vorgesehen.
Der positive Stromabnehmer-Folienabschnitt 52A ist rechts an der Elektrodenanordnung 50 angeordnet und mit dem positiven Stromabnehmer 28A mit einem Seitenflächenabschnitt gekennzeichnet durch eine Zwei-Punkt-Strich-Linie in 1 verbunden. Der negative Stromabnehmer-Folienabschnitt 54A ist links an der Elektrodenanordnung 50 angeordnet und mit dem negativen Stromabnehmer 28B mit einem Seitenflächenabschnitt gekennzeichnet durch eine Zwei-Punkt-Strich-Linie in 1 verbunden.
Der positive Stromabnehmer 28A und der positive Stromabnehmer-Folienabschnitt 52A sind zwischen den Positiv-Clips 60A angeordnet und miteinander durch Ultraschallschweißen verschweißt. Der negative Stromabnehmer 28B und der negative Stromabnehmer-Folienabschnitt 54A sind zwischen den Negativ-Clips 60B angeordnet und miteinander durch Ultraschallschweißen verschweißt. Jeder Clip 60A, 60B ist aus einem Material gemacht, das im Wesentlichen den gleichen Widerstand hat wie der der Stromabnehmer 28A, 28B oder der Stromabnehmer-Folienabschnitte 52A, 54A. Die Positiv-Clips 60A können aus Aluminiumlegierung hergestellt sein. Die Negativ-Clips 60B können aus Kupferlegierung hergestellt sein.
Die Elektrodenanordnung 50 ist in dem Gehäuse 62 aufgenommen, nachdem diese mit den Stromabnehmern 28A, 28B verbunden ist. Das Gehäuse 62 und der Deckel 68 sind miteinander verschweißt und somit ist die Elektrodenanordnung 50 in dem Gehäuse 62 abgedichtet. Der Deckel 68 hat ein Einlassloch 66, das eine zylindrische Form an der Mitte des Deckels 68 hat. Durch das Einlassloch 66 ist der Elektrolyt in das Gehäuse 62 eingespritzt. Der Gehäuseraum 56 in dem Gehäuses 62 kommuniziert mit einem Außenraum außerhalb der Zelle 14 durch das Einlassloch 66. In einem Herstellungsprozess der Zelle 14 ist der Elektrolyt in das Gehäuse 62 durch das Einlassloch 66 eingespritzt, nachdem die Elektrodenanordnung 50 in dem Gehäuse 62 abgedichtet ist, und danach ist das Einlassloch 66 durch einen Lochstopfen 70 abgedichtet. Ein Sicherheitsventil 64 ist in der Mitte des Deckels 68 angeordnet. Das Sicherheitsventil 64 ist ein Sicherheitsventil vom nicht-zurücksetzbaren Typ, um inneres Gas in dem Gehäuses 62 abzulassen, wenn ein innerer Druck des Gehäuses 62 gleich oder höher als ein vorgegebenes Niveau wird. Das Einlassloch 66 kann ein Beispiel für ein Durchgangsloch sein.
2. Konfiguration des Lochstopfens
Der Lochstopfen 70 beinhaltet einen Blindniet (nachfolgend ein Niet) 72 (siehe 2) und eine Harzkappe (nachfolgend eine Kappe) 74 mit einen Boden (siehe 3). Der Niet 72 beinhaltet einen Dorn 76, gemacht aus Metall und einen Dichtungskörper 78, gemacht aus Metall. Der Niet 72 und die Kappe 74 sind in das Einlassloch 66 eingesetzt, um das Einlassloch 66 abzudichten. Der Niet 72 kann ein Beispiel für ein Dichtungselement sein. Die Kappe 74 kann ein Beispiel für eine Dichtungselementkappe sein.
(Konfiguration des Niets)
Wie in 2 dargestellt, beinhaltet der Dorn 76 einen Schaft 80 mit einer zylindrischen Form und ein Abschnitt mit großem Durchmesser 82, der eine abgeflachte sphärische Form hat. Der Abschnitt mit großem Durchmesser 82 ist an einem unteren Ende des Schafts 80 angeordnet und hat einen größeren Durchmesser in einer Ebene senkrecht zu einer axialen Richtung (d. h. in vertikaler Richtung) des Schafts 80 als der des Schafts 80. In anderen Worten, der Abschnitt mit großem Durchmesser 82 hat eine größere Dimension als der Schaft 80 in zumindest einer Richtung, die senkrecht zu der Axialrichtung des Schafts 80 ist. An einer Verbindung zwischen dem Schaft 80 und dem Abschnitt mit großem Durchmesser 82 des Dorns 76 ist ein fragiler Abschnitt 84 vorgesehen. Der fragile Abschnitt 84 hat einen kleineren Durchmesser als der des Schafts 80 und ist fragiler als der Schaft 80. Ein Durchmesser, ein äußerer Durchmesser, und ein innerer Durchmesser, auf die in der folgenden Beschreibung Bezug genommen wird, entspricht einem Durchmesser, einem äußeren Durchmesser, und einem inneren Durchmesser in einer Richtung senkrecht zu der Axialrichtung (einer Tiefenrichtung).
Der Dichtungskörper 78 ist aus Metall gemacht, das weicher ist als der Dorn 76. Der Dichtungskörper 78 deckt das untere Ende des Schafts 80, an dem der Abschnitt mit großem Durchmesser 82 vorgesehen ist, ab. Der Dichtungskörper 78 beinhaltet einen rohrförmigen Abschnitt 86, der einen Boden und einen Flansch 88 hat, der eine scheibenförmige Form hat. Der rohrförmige Abschnitt 86 hat eine Länge in einer axialen Richtung desselben, größer als eine Dicke des Deckels 68. Der rohrförmige Abschnitt 86 hat einen Boden 86A an einem unteren Ende desselben, der eine untere Fläche des Abschnitts mit großem Durchmesser 82 des Dorns 76 abdeckt. Der Flansch 88 ist um ein oberes Ende des rohrförmigen Abschnitts 86 vorgesehen. Der Flansch 88 hat einen größeren äußeren Durchmesser als der rohrförmige Abschnitt 86 und weiterhin als das Einlassloch 66 des Deckels 68. Der Flansch 88 kann ein Beispiel für einen Pressabschnitt sein.
Der rohrförmige Abschnitt 86 beinhaltet ein Aufnahmeloch 86B, welches den unteren Endabschnitt des Dorns 76 aufnimmt. Ein Abschnitt des Aufnahmelochs 86B, das den Schaft 80 abdeckt, hat einen inneren Durchmesser, der im Wesentlichen derselbe ist wie der Durchmesser des Schafts 80. Ein Abschnitt des Aufnahmelochs 86B, welches den Abschnitt mit großem Durchmesser 82 abdeckt, hat einen inneren Durchmesser, der im Wesentlichen der gleiche ist wie der Durchmesser des Abschnitts mit großem Durchmesser 82. Der innere Durchmesser des Aufnahmelochs 86B ist an dem Abschnitt der den Abschnitt mit großem Durchmesser 82 abdeckt, vergrößert. In dem rohrförmigen Abschnitt 86 hat das Aufnahmeloch 86B einen kleineren inneren Durchmesser an dem Abschnitt, der den Schaft 80 abdeckt, als der, der den Abschnitt mit großem Durchmesser 82 abdeckt, und der rohrförmige Abschnitt 86 beinhaltet den Boden 86A an dem unteren Ende. Mit dieser Konfiguration ist der Dorn 76 unbeweglich an dem Dichtungskörper 78 fixiert.
(Konfiguration der Kappe)
Wie in 3 dargestellt, beinhaltet die Kappe 74 einen Einsetzabschnitt 90, der eine säulenförmige Form hat und einen Vorsprung 100, der eine scheibenförmige Form hat. Die Kappe 74 kann aus Fluorinharz, wie Tetra-Fluor-Ethylen/Per-Fluor-Alkyl-Vinyl-Ether-Co-Polymer (PFA), Poly-Tetra-Fluor-Ethylen (PTFE) und PFA-modifiziertes PTFE gemacht sein. Der Einsetzabschnitt 90 ist eine zylindrische Röhre, die einen Boden hat. Der Einsetzabschnitt 90 hat eine gleichförmige Dicke und ein innerer und äußerer Durchmesser derselben ändert sich kontinuierlich in dessen axialer Richtung (d. h. in der vertikalen Richtung). Der Einsetzabschnitt 90 beinhaltet eine Ausnehmung 92, die konfiguriert ist, um den unteren Endabschnitt des Niets 72 aufzunehmen. Der Einsetzabschnitt 90 beinhaltet einen Boden 90A an dessen unteren Ende. Der Boden 90A deckt das untere Ende des Einsetzabschnitts 90 luftdicht ab, so dass das untere Ende des Einsetzabschnitts 90 abgedichtet ist. Der Vorsprung 100 erstreckt sich von dem oberen Ende des Einsetzabschnitts 90 radial nach außen über dessen gesamten Umfang.
Der Einsetzabschnitt 90 ist größer in einer Axialrichtung desselben als die Dicke des Deckels 68. Der Einsetzabschnitt 90 beinhaltet einen Körperabschnitt 94, der nahe zu dem Vorsprung 100 angeordnet ist, und einen Einführungsabschnitt 96. Der Körperabschnitt 94 und der Einführungsabschnitt 96 haben eine konzentrische zylindrische Röhrenform. Eine Ausnehmung 92 ist über dem Körperabschnitt 94 und dem Einführungsabschnitt 96 vorgesehen. Die Ausnehmung 92 ist größer in einer Dickenrichtung derselben (d. h. in vertikaler Richtung) als die Dicke des Deckels 68.
Der Körperabschnitt 94 des Einsetzabschnitts 90 ist in dem Einlassloch 66 angeordnet, wenn der Einsetzabschnitt 90 in das Einlassloch 66 eingesetzt ist. Der Körperabschnitt 94 hat eine Länge in der axialen Richtung des Einsetzabschnitts 90 im Wesentlichen gleiche wie die Dicke des Deckels 68. Der Körperabschnitt 94 hat einen äußeren Durchmesser, der im Wesentlichen der gleiche ist wie der innere Durchmesser des Einlasslochs 66. Der Körperabschnitt 94 hat einen inneren Durchmesser, der im Wesentlichen der gleiche ist wie der äußere Durchmesser des rohrförmigen Abschnitts 86 des Dichtungskörpers 78.
Der Einführungsabschnitt 96 des Einsetzabschnitts 90 ist innerhalb des Gehäuses 62 angeordnet, wenn der Einsetzabschnitt 90 in das Einlassloch 66 eingesetzt ist. Der Einführungsabschnitt 96 beinhaltet einen Abschnitt mit großem Durchmesser 98 an einer Position benachbart zu dem Körperabschnitt 94. Der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 hat einen größeren Durchmesser als der Körperabschnitt 94 und steht nach außen über den gesamten Umfang des Einsetzabschnitts 90 vor. Der Abschnitt mit großem Durchmesser 94 hat einen äußeren Durchmesser, größer als der äußere Durchmesser des Körperabschnitts 94, d. h. dem inneren Durchmesser des Einsetzlochs 66. In anderen Worten, eine Dimension des Abschnitts mit großem Durchmesser 98 in zumindest einer Richtung senkrecht zu der Axialrichtung (d. h. die vertikale Richtung) ist größer als eine Dimension des Körperabschnitts 94 in der zumindest einen Richtung. Der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 hat eine sphärische äußere Form. Ein Durchmesser des Abschnitts mit großem Durchmesser 98, der eine Dimension in der Richtung senkrecht zu der Axialrichtung ist, nimmt graduell von einer oberen Seite desselben, die benachbart zu dem Körperabschnitt 94 ist, zu, und nimmt dann graduell zu einer unteren Seite desselben ab. Der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 kann ein Beispiel für einen großen Querschnittsabschnitt sein.
An dem Abschnitt mit großem Durchmesser 98 ist die Ausnehmung 92 größer in radialer Richtung des Einsetzabschnitts 90 als an dem Körper 94, und somit hat der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 einen inneren Durchmesser größer als der des Körperabschnitts 94, d. h. größer als der äußere Durchmesser des rohrförmigen Abschnitts 86 des Dichtungsabschnitts 78. In anderen Worten, die Ausnehmung 92 ist größer im Querschnittsbereich in einer Ebene senkrecht zu der Tiefenrichtung der Ausnehmung 92 an dem Abschnitt mit großem Durchmesser 98 als an dem Körperabschnitt 94. Die Ausnehmung 92 hat eine größere Dimension in zumindest einer Richtung senkrecht zu der Tiefenrichtung an dem Abschnitt mit großem Durchmesser 98 als an dem Körperabschnitt 94. In dieser Konfiguration wie dargestellt durch die Ein-Punkt-Strich-Linie in 3 ist ein Raum 102 zwischen dem Abschnitt mit großem Durchmesser 98 und dem Niet 72 vorgesehen, wenn der Niet 72 in die Ausnehmung 92 des Einsetzabschnitts 90 eingesetzt ist, um das Einlassloch 66 durch den Lochstopfen 70 abzudichten. In diesem Ausführungsbeispiel hat der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 einen inneren Durchmesser größer als der äußere Durchmesser des Körperabschnitts 94, d. h., größer als der innere Durchmesser des Einlasslochs 66. Der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 der Ausnehmung 92 hat den größeren Querschnittsbereich als das Einlassloch 66. In anderen Worten, die Ausnehmung 92 hat eine größere Dimension in zumindest einer Richtung senkrecht zu der Tiefenrichtung der Ausnehmung 92 als das Einlassloch 66.
Als Nächstes wird der Vorsprung 100 erklärt.
Der Vorsprung 100 hat einen größeren Außendurchmesser als das Einlassloch 66 des Deckels 68. Wie durch eine Zwei-Punkt-Strich-Linie in 3 dargestellt, wenn die Kappe 74 in das Einlassloch 66 eingesetzt ist, um das Einlassloch 66 durch den Lochstopfen 70 abzudichten, ist eine untere Fläche 100A des Vorsprungs 100 in Kontakt mit einer äußeren Fläche des Deckels 68 an dem äußeren Bereich des Einlasslochs 66. Der Vorsprung 100 beinhaltet einen unteren Vorsprung 104, der von der unteren Fläche 100A nach unten vorspringt. Der untere Vorsprung 104 hat eine ringförmige Form, die sich über den gesamten Umfang der Ausnehmung 92 erstreckt. Wenn das Einlassloch 66 abgedichtet ist, kommt der untere Vorsprung 104 mit der äußeren Fläche des Deckels 68 vor irgendeinem anderen Teil der unteren Fläche 100A in Kontakt. Die untere Fläche 100A kann ein Beispiel für eine erste Kontaktfläche sein. Der untere Vorsprung 104 kann ein Beispiel für einen ersten Vorsprung sein.
Wie durch die Ein-Punkt-Strich-Linie in 3 dargestellt, wenn der Niet 72 in die Ausnehmung 92 des Einsetzabschnitts 90 eingesetzt ist, um das Einlassloch 66 durch den Lochstopfen 66 abzudichten, kommt eine obere Fläche 100B des Vorsprungs 100 in Kontakt mit dem Flansch 88 des Dichtungskörpers 78. Der Vorsprung 100 beinhaltet einen oberen Vorsprung 106, der von der oberen Fläche 100B an einem Teil nach oben vorspringt, der in Kontakt mit dem Flansch 88 ist. Der obere Vorsprung 106 hat eine ringförmige Form, die sich über den gesamten Umfang der Ausnehmung 92 erstreckt. Wenn das Einlassloch 66 abgedichtet ist, kommt der obere Vorsprung 106 mit dem Flansch 88 vor irgendeinem anderen Teil der oberen Fläche 100B in Kontakt. Die obere Fläche 100B kann ein Beispiel für eine zweite Kontaktfläche sein. Der obere Vorsprung 106 kann ein Beispiel für einen zweiten Vorsprung sein.
Der obere Vorsprung 106 und der untere Vorsprung 104 sind an korrespondierenden Positionen an der oberen Fläche 100B und der unteren Fläche 100A des Vorsprung 100 angeordnet. Der obere Vorsprung 106 ist an einer Position überlappend mit dem unteren Vorsprung 104 angeordnet, wenn der obere Vorsprung 106 in die vertikale Richtung bewegt ist. In anderen Worten, der untere Vorsprung 104 ist direkt unter dem unteren Vorsprung 106 positioniert.
3. Dichtungsprozess
Als Nächstes wird der Dichtungsprozess des Einlasslochs 66 in der Herstellung der Zelle 14 mit Bezug auf 4 bis 6 erläutert. Ein Flussdiagramm des Dichtungsprozesses ist in 4 dargestellt. Der Dichtungsprozess ist durch eine Herstellungsvorrichtung durchgeführt, die nicht dargestellt ist. In der folgenden Erläuterung kann der Prozess, der mit einer Herstellungsvorrichtung als Gegenstand erläutert ist, durch einen Hersteller der Zelle 14, anstelle der Herstellungsvorrichtung durchgeführt werden.
Die Herstellungsvorrichtung startet den Dichtungsprozess, nachdem die Elektrodenanordnung 50, die mit der Anschlusseinheit 20 durch die Clips 60A und 60B verbunden ist, in dem Gehäuse 62 aufgenommen ist und der Elektrolyt in das Gehäuse 62 durch das Einlassloch 66 eingespritzt ist. Die Herstellungsvorrichtung setzt den Einsetzabschnitt 90 der Kappe 74 in das Einlassloch 66 (S2) am Beginn des Dichtungsprozesses. Zu diesem Zeitpunkt ist der Niet 72 nicht in die Ausnehmung 92 der Kappe 74 eingesetzt.
Der Einsetzabschnitt 90 beinhaltet den Abschnitt mit großem Durchmesser 98, der einen größeren Durchmesser als das Einlassloch 66 hat. Jedoch beinhaltet der Einsetzabschnitt 90 die Ausnehmung 92 und der Metallniet 72 ist nicht in die Ausnehmung 92 des Einsetzabschnitts 90 eingesetzt, wenn der Einsetzabschnitt 90 in das Einlassloch 66 eingesetzt ist. Demgemäß, wenn der Einsetzabschnitt 90 in das Einlassloch 66 eingesetzt ist, kann der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 des Kunstharz-Einsetzabschnitts 90 seine Form zu der Innenseite der Ausnehmung 92 aufgrund dessen Elastizität ändern.
Der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 des Einsetzabschnitts 90 ist in das Gehäuse 62 eingesetzt und expandiert seinen Durchmesser, um größer zu sein als der innere Durchmesser des Einlasslochs 66. In dieser Konfiguration, wie in 5 dargestellt, ist der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 mit der inneren Fläche des Deckels 68 an dem Außenbereich des Einlasslochs 66 über dessen gesamten Umfang in Kontakt. Wenn der Einsetzabschnitt 90 in das Einlassloch 66 eingesetzt ist, kommt der Vorsprung 100 der Kappe 74 in Kontakt mit der äußeren Fläche des Deckels 68 an dem Außenbereich des Einlasslochs 66. Demgemäß, wenn der Einsetzabschnitt 90 in das Einlassloch 66 eingesetzt ist, ist die Kappe 74 relativ zu dem Deckel 68 durch den Abschnitt mit großem Durchmesser 98 und dem Vorsprung 100 der Kappe 74 positioniert und somit kann die Kappe 74 sich kaum relativ zu dem Deckel 68 in der Tiefenrichtung des Einsatzlochs 66 (d. h. die vertikale Richtung) bewegen. Dies dichtet das Einlassloch 66 vorläufig ab.
Nach dem Prozess in Schritt S2 ist die Kappe 74 entfernbar von dem Einlassloch 66 aufgrund der Elastizität der Harzkappe 74. Somit, wenn das Gesamte des Abschnitts mit großem Durchmesser 98 des Einsetzabschnitts 90 nicht durch das Einlassloch 66 gepasst ist und die Kappe 74 nicht relativ zu dem Deckel 68 positioniert ist, kann der Einsetzabschnitt 90 von dem Einlassloch 66 entfernt werden und kann wieder in das Einlassloch 66 eingesetzt werden.
Als Nächstes setzt die Herstellungsvorrichtung einen unteren Endabschnitt des Niets 72 in die Ausnehmung 92 der Kappe 74, die in das Einlassloch 66 eingesetzt ist, ein (S4). Demgemäß ist der untere Endabschnitt des Niets 72 in das Einlassloch 66 mit der Kappe 74 dazwischen eingesetzt und der Flansch 88 des Dichtungskörpers 78 kommt in Kontakt mit dem Vorsprung 100 der Kappe 74 und stoppt an dem Vorsprung 100. In diesem Zustand ist der untere Endabschnitt des Niets 72 durch die Kappe 74 abgedeckt. Als ein Ergebnis, wie in 6 dargestellt, ist ein Raum 102 zwischen dem Abschnitt mit großem Durchmesser 98 der Kappe 74 und dem Niet 72, mit dem Niet 72 eingesetzt in die Ausnehmung 92 der Kappe 74, vorgesehen.
Als Letztes zieht die Herstellungsvorrichtung den Dorn 76 (siehe 6) heraus mit dem Flansch 88 des Dichtungskörpers 78, gepresst zu dem Deckel 68 (S6). Dies ist das Ende des Dichtungsprozesses. Da Spannung auf den Dichtungskörper 78 aufgebracht ist, der aus weicherem Metall als der Dorn 76 ist, ist der Dichtungskörper 78 in radialer Richtung (d. h. Rechts-Links-Richtung und Vorder-Rück-Richtung) verformt. Wie in 7 dargestellt, tritt der Dichtungskörper 78, der in einer radialen Richtung durch die Deformation vergrößert ist, in den Raum 102, vorgesehen zwischen dem Abschnitt mit großem Durchmesser 98 der Kappe 74 und dem Dichtungskörper 78, ein. Der Dichtungskörper 78 kommt in Kontakt mit einer inneren Fläche des Abschnitts mit großem Durchmesser 98 und presst den Abschnitt mit großem Durchmesser 98 nach außen. Als Ergebnis ist ein Abschnitt des Abschnitts mit großem Durchmesser 98 der Kappe 74, der benachbart zu dem Deckel 98 ist, zu der inneren Fläche des Deckels 68 gepresst und somit ist der Dichtungskörper 78 zu dem Einlassloch 66 mit dem Abschnitt mit großem Durchmesser 98 der Kappe 74 dazwischen eingepresst.
Zusätzlich ist eine Spannung auf dem Dichtungskörper 78 nach unten aufgebracht, d. h. zu dem Abschnitt mit großem Durchmesser 82 des Dorns 76 und somit ist der fragile Abschnitt 84 des Dorns 76 gebrochen. Als ein Ergebnis ist der maximale äußere Durchmesser des rohrförmigen Abschnitts 86 des Dichtungskörpers 78 aufrechterhalten auf einem Wert größer als der innere Durchmesser des Körperabschnitts 94 des Einsetzabschnitts 90 und somit ist das Einlassloch 66 abgedichtet.
Der Flansch 88 des Dichtungskörpers 78 ist zu dem Deckel 68 gepresst, wenn der Dorn 76 herausgezogen ist und somit ist der untere Vorsprung 104 an der äußeren Fläche 100A des Vorsprungs 100 der Kappe 74 deformiert und flach gequetscht. Als ein Ergebnis ist die Luftdichtheit zwischen dem Vorsprung 100 der Kappe 74 und der äußeren Fläche des Deckels 68 aufrechterhalten. Zusätzlich ist der obere Vorsprung 106 an der oberen Fläche 100B der Kappe 74 deformiert und flach gequetscht. Als ein Ergebnis ist die Luftdichtheit zwischen dem Vorsprung 100 der Kappe 74 und dem Flansch 88 des Dichtungskörpers 78 aufrechterhalten.
4. Effekt

(1) In der Zelle von diesem Ausführungsbeispiel beinhaltet der Einführungsabschnitt 96 der Kappe 74 den Abschnitt mit großem Durchmesser 98, der einen größeren Durchmesser hat als der Körperabschnitt 94. Das heißt, die Ausnehmung 92 ist größer im Querschnittsbereich an dem Abschnitt mit großem Durchmesser 98 als an dem Körperabschnitt 94. Wenn der Niet 72 in die Ausnehmung 92 der Kappe 74 eingesetzt ist, ist der Raum 102 zwischen dem Abschnitt mit großem Durchmesser 98 und dem Niet 72 vorgesehen. In dieser Konfiguration, wenn der Dichtungskörper 78 des Niets 72 deformiert ist, tritt der Dichtungskörper 78 der den vergrößerten Durchmesser aufgrund der Deformation hat, in den Raum 102 und somit ist der Einführungsabschnitt 96 der Kappe 74, der den Abschnitt mit großem Durchmesser 98 beinhaltet, weniger geneigt, verformt zu werden und nach außen in radialer Richtung vergrößert zu werden. In dieser Konfiguration, wenn das Einlassloch 66 abgedichtet ist, tritt der Fall, in dem das Einlassloch 66 nicht luftdicht abgedichtet ist, aufgrund der Deformation des Einlassabschnitts 96, die in der Verformung der Kappe 74 weniger auf.
(2) Je größer der innere Durchmesser des Abschnitts 98 mit großem Durchmesser ist, d. h., je größer der Querschnittsbereich der Ausnehmung 92 an dem Abschnitt mit großem Durchmesser 98 ist, um so größer ist der Effekt der Reduzierung der oben beschriebenen Deformation des Abschnitts mit großem Durchmesser 98. In der Zelle 14 dieses Ausführungsbeispiels hat der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 den inneren Durchmesser größer als den des Einlasslochs 66. In dieser Konfiguration ist es nicht gefordert, dass der innere Durchmesser des Abschnitts mit großem Durchmesser 98, um einen größeren Querschnittsbereich der Ausnehmung 92 an dem Abschnitt mit großem Durchmesser 98, vergrößert ist, um das Einlassloch 66 durch den Niet 72 abzudichten und es ist weniger wahrscheinlich, dass die Kappe 74 durch die Deformation des Einführungsabschnitts 96 beschädigt wird.
(3) In der Zelle 14 dieses Ausführungsbeispiels steht der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 mehr nach außen als der Körperabschnitt 94 in radialer Richtung vor. Das heißt, der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 hat einen größeren Durchmesser als der Körperabschnitt 94. Der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 hat die gleiche Dicke wie der Körperabschnitt 94. In anderen Worten, der Abschnitt 98 mit großem Durchmesser ist nicht dünner gemacht als der äußere Abschnitt des Einführungsabschnitts 96, und somit ist der Einführungsabschnitt 96 weniger geneigt an dem Abschnitt mit großem Durchmesser 98 beschädigt zu werden.
(4) In der Zelle 14 dieses Ausführungsbeispiel ist der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 des Einführungsabschnitts 96 benachbart zu dem Körperabschnitt 94. Der Körperabschnitt 94 expandiert nicht in radialer Richtung nach außen, wenn der Dichtungskörper 78 des Niets 72 deformiert ist und expandiert, da der Körperabschnitt 94 durch den Deckel 68 umgeben ist. In dieser Konfiguration tendiert der Dichtungskörper 78 auch dazu, in einen Teil, benachbart zu dem Körperabschnitt 94 zu expandieren. In der Zelle 14 dieses Ausführungsbeispiels ist der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 an einem Teil, benachbart zu dem Körperabschnitt 94, vorgesehen, und daher ist der Dichtungskörper 78 einfach in den Raum 102 zwischen dem Abschnitt mit großem Durchmesser 98 und dem Niet 72 deformiert.
(5) Wie oben beschrieben, steht der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 mehr nach außen in radialer Richtung vor als der Körperabschnitt 94 und der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 ist benachbart zu dem Körperabschnitt 94. In dieser Konfiguration, wenn der Einführungsabschnitt 96 der Kappe 74 in das Einlassloch 66 eingesetzt ist, kommt der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 in Kontakt mit der inneren Fläche des Deckels 68 und deckt einen Außenbereich des Einlasslochs 66 ab. Demgemäß ist in der Zelle 14 des Ausführungsbeispiels das Einlassloch 66 einfach luftdicht durch die Kappe 74 abgedichtet, bevor der Niet 72 in die Ausnehmung 92 der Kappe 74 eingesetzt ist.
(6) In der Zelle 14 dieses Ausführungsbeispiels beinhaltet der Einführungsabschnitt 96 der Kappe 74 den Abschnitt mit großem Durchmesser 98 und die Kappe 74 beinhaltet den Vorsprung 100, der mehr nach außen in radialer Richtung vorsteht (d. h. in Rechts-Links-Richtung und der Vor-Rück-Richtung) als der Körperabschnitt 94. Wenn der Einführungsabschnitt 96 der Kappe 74 in das Einlassloch 66 eingesetzt ist, kommt der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 in Kontakt mit der inneren Fläche des Deckels 68 und der Vorsprung 100 kommt in Kontakt mit der äußeren Fläche des Deckels 68. Demgemäß ist die Kappe 74 relativ zu dem Deckel 68 in axialer Richtung des Einführungsabschnitts 96 durch den Abschnitt mit großem Durchmesser 98 positioniert und dem Vorsprung 100 positioniert, wenn der Einführungsabschnitt 96 der Kappe 74 in das Einlassloch 66 eingesetzt ist, und dadurch kann das Einlassloch 66 einfach luftdicht abgedichtet werden.
(7) In der Zelle 14 dieses Ausführungsbeispiels ist der untere Vorsprung 104 an der unteren Fläche 100A des Vorsprungs 100 vorgesehen. Der untere Vorsprung 104 dient als eine Dichtung zum Abdichten des Einlasslochs 66 und somit kann Luftdichtheit zwischen dem Vorsprung 100 und der äußeren Fläche des Deckels 68 aufrechterhalten werden. Weiterhin ist der obere Vorsprung 106 an der oberen Fläche 100B des Vorsprungs 100 vorgesehen. Der obere Vorsprung 106 dient als Dichtung zum Dichten des Einlasslochs 66, und dadurch kann Luftdichtheit zwischen dem Vorsprung 100 und dem Flansch 88 des Dichtungskörpers 78 aufrechterhalten werden.
(8) In der Zelle 14 dieses Ausführungsbeispiels ist die Kappe 74 aus Fluorinharz gemacht. In dieser Konfiguration ist es weniger wahrscheinlich, dass die Kappe 74 beschädigt wird und das Einlassloch 66 kann luftdicht abgedichtet werden, auch wenn die Zelle 14 aufgrund des Ladens und des Entladens erwärmt ist, oder auch wenn ein Schlag auf die Zelle ausgeführt wird, durch unerwartete Beschleunigung oder unerwarteten Stop eines Elektrofahrzeugs, in dem die Zelle 14 montiert ist, oder auch wenn der Elektrolyt an der Kappe 74 anhaftet aufgrund von Verspritzen von Elektrolyt in der Zelle 14.

Andere Ausführungsbeispiele
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene und in den Figuren gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. Die folgenden verschiedenen Ausführungsbeispiele sind ebenfalls in dem technischen Umfang der vorliegenden Erfindung beinhaltet.

(1) In den obigen Ausführungsbeispielen ist die Zelle 14, die eine Sekundär-Batterie ist, als ein Beispiel für die Strom-Speichervorrichtung beschrieben. Jedoch kann die Strom-Speichervorrichtung ein Kondensator sein, in dem elektrochemische Reaktionen auftreten. Die Ausführung der Strom-Speichervorrichtung und die Konfiguration der Elektrodeneinheit sind nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt.
(2) In den obigen Ausführungsbeispielen ist der Niet 72 in das Einlassloch 66 zusammen mit der Kappe 74 eingesetzt, um das Einlassloch 66 abzudichten. Jedoch kann ein anderer Niet als der Blindniet oder ein Dichtungselement anders als der Niet das Einlassloch abdichten. Jedes Dichtungselement kann verwendet werden, solange das Dichtungselement verformt werden kann und in die Ausnehmung 92 der Kappe 74 expandiert und in den Raum 102 vorgesehen zwischen der Kappe 74 und dem Dichtungselement eintritt, um das Einlassloch 66 abzudichten.
(3) Die Kappe 74 kann auch nicht aus Kunstharz gemacht sein. Jedoch, wenn die Kappe 74 aus einem Isoliermaterial, wie Harz gemacht, tritt ein Lokalelement kaum zwischen dem Metalldeckel 68 und der Harzkappe 74 auf. Als ein Ergebnis ist es weniger wahrscheinlich, dass die elektrische Speichervorrichtung verschlechtert ist.
(4) Die Kappe 74 kann auch keinen Boden haben. Wie in 9 dargestellt, wenn die Kappe 74 keinen Boden hat, ist der Niet 72 bevorzugt ein Dichtungstyp-Niet, wie das oben beschriebene Ausführungsbeispiel. In dem Dichtungstyp-Niet hat der Dichtungskörper 78 des Niets 72 einen Boden 86A, der die untere Fläche des Abschnitts mit großem Durchmesser 82 des Dorns 76 abdeckt. In dieser Konfiguration, auch wenn ein Raum zwischen dem Metalldichtungskörper 78 und dem Dorn 76 nicht luftdicht abgedichtet ist, kann das Einlassloch 66 luftdicht durch den Boden 86A des Dichtungskörpers 78 abgedichtet werden.
(5) Wie in 8 dargestellt, wenn die Kappe 74 einen Boden 90A hat, kann der Niet 72 ein Niet vom offenen Typ sein. In dem Niet vom offenen Typ, hat der Dichtungskörper 78 des Niets 72 keinen Boden und die untere Fläche des Abschnitts mit großem Durchmesser 82 des Dorns 76 ist nicht durch den Dichtungskörper 78 des Niets 72 abgedeckt. In diesem Fall, wenn ein Raum zwischen dem Metalldichtungskörper 78 und dem Dorn 76 nicht luftdicht abgedichtet ist, kann das Einlassloch 66 luftdicht durch den Boden 90A der Kappe 74 abgedichtet werden.
(6) In dem obigen Ausführungsbeispiel beinhaltet der Vorsprung 100 der Kappe 74 den unteren Vorsprung 104 und den oberen Vorsprung 106. Jedoch, wie in 8 und 9 dargestellt, wenn die gesamte untere Fläche 100A des Vorsprungs 100 und die gesamte obere Fläche 100B des Vorsprungs 100 als eine Dichtung dient, können der untere Vorsprung 104 und der obere Vorsprung 106 auch nicht vorgesehen sein. Wenn der Vorsprung 100 den unteren Vorsprung 104 und den oberen Vorsprung 106 beinhaltet, kann beurteilt werden, ob die Luftdichtheit zwischen dem Vorsprung 100 der Kappe 74 und dem Flansch 88 des Dichtungskörpers 78 aufrechterhalten ist durch Überprüfung, ob der untere Vorsprung 104 und der obere Vorsprung 106 nach dem Abdichten des Einlasslochs 66 flach gequetscht sind.
(7) Die Kappe 74 kann auch den Vorsprung 100 nicht beinhalten. Wenn die Kappe 74 relativ zu dem Dichtungskörper 78 durch Einsetzen des Einsetzabschnitts 90 der Kappe 74 positioniert ist und das Einlassloch 66 luftdicht abgedichtet ist, kann die Kappe 74 den Vorsprung 100 auch nicht beinhalten.
(8) In den obigen Ausführungsbeispielen ist der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 benachbart zu dem Körperabschnitt 94 des Einsetzabschnitts 90 der Kappe 74 angeordnet. Jedoch kann der Abschnitt mit großem Durchmesser 98, beabstandet von dem Körperabschnitt 94 angeordnet sein und kann an irgendeiner Position des Einsetzsabschnitts 90 angeordnet sein, solange der expandierende Abschnitt des Niets 72 der deformiert und expandiert ist, in den Raum 102 zwischen der Kappe 74 und dem Abschnitt mit großem Durchmesser 98 eintritt, um das Ventil 66 abzudichten.
(9) In den obigen Ausführungsbeispielen hat der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 ein größeren inneren Durchmesser als das Einlassloch 66. Jedoch, da der Abschnitt mit großem Durchmesser 98, der einen größeren inneren Durchmesser hat als der Körperabschnitt 94 kann eine Beschädigung aufgrund der Deformation des Einführungsabschnitts 96 reduziert werden, der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 kann auch nicht den größeren inneren Durchmesser als das Einlassloch 66 haben.
(10) Der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 kann auch nicht nach außen in radialer Richtung vorstehen. Wie in 8 dargestellt, kann der Einsetzabschnitt 90 der Kappe 74 variierenden inneren Durchmesser und Dicke in axialer Richtung desselben und einen gleichförmigen äußeren Durchmesser in axialer Richtung desselben haben. In diesem Fall ist der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 dünner als der äußeren Abschnitt des Einsetzabschnitts 90. Der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 ist weniger geneigt beschädigt zu werden, solange der Abschnitt mit großem Durchmesser 98 eine Dicke größer als eine bestimmte Dicke hat. Dann tritt der expandierte Abschnitt des Niets 72 der deformiert und vergrößert ist, in den Raum 102 vorgesehen zwischen der Kappe und dem Abschnitt mit großem Durchmesser 98 ein, wenn der Niet in die Ausnehmung 92 der Kappe 74 eingesetzt ist und der Abschnitt mit großem Durchmesser 98, der einfach deformiert wird, verglichen mit dem anderen Abschnitt 98 des Einsetzabschnitts 90, ist nur gering in radialer Richtung nach außen expandiert. Dies kann das Einlassloch abdichten.
(11) In den obigen Ausführungsbeispielen, haben jedes, das Einlassloch 66, der Niet 72, und die Kappe 74, einen kreisförmigen Querschnitt in einer Ebene senkrecht zu der Axialrichtung. Jedoch mag der Querschnitt auch nicht einen kreisförmigen Querschnittsabschnitt sein. Der Querschnitt mag ein polygonaler Querschnitt sein, wie ein quadratischer Querschnitt und ein rechteckiger Querschnitt. In so einem Fall mag der Begriff ”großer Durchmesser”, wie oben beschrieben, als ”großer Querschnitt” interpretiert werden, der einen vergrößerten Querschnittsbereich hat.
(12) In dem obigen Ausführungsbeispiel, bilden der Niet 72 und die Kappe 74 den Lochstopfen 70, der konfiguriert ist, um das Einlassloch 66 abzudichten. Jedoch ein Durchgangsloch, das durch den Niet 72 und die Kappe 74 abgedichtet wird, ist nicht auf das Einlassloch 66 beschränkt. Zum Beispiel, können der Niet 72 und die Kappe 74 auch ein Sicherheitsventil bilden und ein Durchgangsloch abdichten, an dem das Sicherheitsventil 64 angebracht ist.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2003-132876 A [0002]

Claims

Eine Dichtungselementkappe, die in ein Durchgangsloch eines Zellengehäuses einer Strom-Speichervorrichtung zusammen mit einem Dichtungselement eingesetzt wird, die Dichtungselementkappe umfasst: einen Einsetzabschnitt, der eine säulenförmige Form hat und eine Ausnehmung beinhaltet, in welche das Dichtungselement eingesetzt ist, der Einsetzabschnitt beinhaltet: einen Körperabschnitt, angeordnet in dem Durchgangsloch, wenn die Dichtungselementkappe in das Durchgangsloch eingesetzt ist; und einen großen Querschnittsabschnitt, angeordnet in dem Zellengehäuse, wenn die Dichtungselementkappe in das Durchgangsloch eingesetzt ist, wobei die Ausnehmung größer im Querschnittsbereich in einer Ebene senkrecht zu einer axialen Richtung des Einsetzabschnitts an dem großen Durchmesserabschnitt ist als an dem Körperabschnitt.
Die Dichtungselementkappe gemäß Anspruch 1, wobei der große Querschnittsabschnitt mehr nach außen vorsteht als der Körper in einer radialen Richtung des Einsetzabschnitts.
Die Dichtungselementkappe gemäß Anspruch 2, wobei der Querschnittsbereich der Ausnehmung in der Ebene senkrecht zu der axialen Richtung des Einsetzabschnitts an dem großen Querschnittsabschnitt größer ist als ein Querschnittsbereich des Durchgangslochs in einer Ebene senkrecht zu der axialen Richtung des Einsetzabschnitts.
Die Dichtungselementkappe gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei der große Querschnittsabschnitt in Kontakt mit einer inneren Fläche des Zellengehäuses an einer Position benachbart zu dem Durchgangsloch ist, wenn der Einsetzabschnitt in das Durchgangsloch eingesetzt ist.
Die Dichtungselementkappe gemäß Anspruch 4, der weiterhin aufweist, einen Vorsprung um den Einsetzabschnitt, der Vorsprung ist in Kontakt mit einer äußeren Fläche desselben Gehäuses, wenn der Einsetzabschnitt in das Durchgangsloch eingesetzt ist.
Die Dichtungselementkappe gemäß Anspruch 5, wobei der Vorsprung eine erste Kontaktfläche, die in Kontakt mit der äußeren Fläche des Zellengehäuses ist, aufweist, und die erste Kontaktfläche einen ersten Vorsprung beinhaltet, der von der ersten Kontaktfläche vorspringt.
Die Dichtungselementkappe gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei der Vorsprung eine zweite Kontaktfläche hat, die in Kontakt mit einem Pressabschnitt des Dichtungselements ist, der Pressabschnitt ist konfiguriert, um den Vorsprung zu dem Zellengehäuse zu pressen, wenn das Dichtungselement in die Ausnehmung eingesetzt ist, und die zweite Kontaktfläche beinhaltet einen zweiten Vorsprung, der von der zweiten Kontaktfläche vorspringt.
Die Dichtungselementkappe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Einsetzabschnitt einen Boden hat, der die Ausnehmung abdeckt.
Die Dichtungselementkappe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Dichtungselement ein Blindniet ist.
Die Dichtungselementkappe gemäß Anspruch 9, wobei die Dichtungselementkappe eine Harzkappe ist, die ein Vorderende des Blindniets abdeckt.
Die Dichtungselementkappe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Dichtungselementkappe aus Fluorinharz gemacht ist.
Eine Strom-Speichervorrichtung mit: einer Elektrodenanordnung; einem Zellengehäuse, das einen Gehäuseraum, der die Elektrodenanordnung aufnimmt und ein Durchgangsloch hat, das den Gehäuseraum und eine Außenseite des Zellengehäuses miteinander verbindet; einem Dichtungselement; und einer Dichtungselementkappe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11.
Verfahren zum herstellen einer Strom-Speichervorrichtung, die Strom-Speichervorrichtung beinhaltet: ein Zellengehäuse, das ein Durchgangsloch hat; ein Dichtungselement, eingesetzt in das Durchgangsloch und das Durchgangsloch abdichtend; und eine Dichtungselementkappe, die eine säulenförmige Form hat und einen Einsetzabschnitt beinhaltet, der eine Ausnehmung darin hat, der Einsetzabschnitt beinhaltet einen Körperabschnitt und einen großen Querschnittsabschnitt, die Ausnehmung ist größer in einem Querschnittsbereich in einer Ebene senkrecht zu der axialen Richtung des Einsetzabschnitts an dem großen Querschnittsabschnitt als an dem Körperabschnitt, das Verfahren umfasst: Einsetzen des Einsetzabschnitts in das Durchgangsloch, so dass der Körperabschnitt in dem Durchgangsloch positioniert ist und der große Querschnittsabschnitt in dem Zellengehäuse positioniert ist, wodurch das Durchgangsloch vorläufig abgedichtet ist; Einsetzen des Dichtungselements in die Ausnehmung des Einsetzabschnitts nachdem das Durchgangsloch vorläufig abgedichtet ist; und Verformung des Dichtungselements, um das Dichtungsloch abzudichten.