JP3975940B2

JP3975940B2 - Electricity storage element

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Publication number: JP3975940B2
Application number: JP2003043792A
Authority: JP
Inventors: 茂高城; 友康竹内; 智浩松浦
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2023-02-21
Also published as: JP2004253295A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池、キャパシタなどの蓄電素子に関し、特に、ケースの端面を構成するキャップと外部端子をなす極柱との隙間がシールされた蓄電素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エネルギー密度が高いことを理由に利用されるニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池などの電池や、電気二重層の原理を利用したキャパシタなどの蓄電素子が知られている。このような蓄電素子において、ケースの端面を構成するキャップと外部端子をなす極柱との隙間がシールされた蓄電素子がある。例えば、特許文献１に開示された二次電池９０１が挙げられる（図７参照）。この二次電池９０１は、キャップ９０３を貫通する極柱９０５の先端部に配したナット９０７と、極柱９０５の円板状部分とにより、ナット９０７に接するセラミックワッシャ９０９と、極柱９０５の円板状部分に接するセラミック付き当て９１１とを介して、キャップ９０３を挟み付けることで、キャップ９０３と極柱９０５との絶縁性を確保している。また、この二次電池９０１では、ナット９０７を締め付けることにより極柱９０５をキャップ９０３に固定するときに、極柱９０５の中心軸を電池の長手方向の中心軸に保持させるため、セラミックワッシャ９０９とセラミック付き当て９１１との間で、かつ、キャップ９０３の内側と極柱９０５の外側との間に、断面形状が長方形のリング９１３を配置している。さらに、この二次電池９０１では、キャップ９０３と極柱９０５の円板状部分との間にシール９１５を入れて内部の電解液が漏れないように密閉している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−９２２４１
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような二次電池９０１では、セラミックワッシャ９０９とキャップ９０３との間（図中に矢印Ａで示す部分）や、ナット９０７とセラミックワッシャ９０９との間（図中に矢印Ｂで部分）から、水分が内部に侵入し、キャップ９０３と極柱９０５との間で短絡を起こす恐れがある。即ち、セラミックワッシャ９０９とキャップ９０３との間から侵入した水分が、さらにキャップ９０３とリング９１３の間にも侵入し、さらにキャップ９０３とセラミック付き当て９１１との間にも侵入して、セラミック付き当て９１１とシール９１５との間であって、キャップ９０３と極柱９０５の円板状部分との間（図中に矢印Ｃで示す部分）に溜まる。また、ナット９０７とセラミックワッシャ９０９との間から侵入した水分が、さらに極柱９０５の棒状部分とリング９１３の間に侵入し、さらにセラミック付き当て９１１と極柱９０５の円板状部分との間にも侵入して、同様に、セラミック付き当て９１１とシール９１５との間であって、キャップ９０３と極柱９０５の円板状部分との間（図中に矢印Ｃで示す部分）に溜まる。その結果、キャップ９０３と極柱９０５との間で短絡を起こす。
【０００５】
キャップ９０３と極柱９０５の棒状部部分との間にリング９１３が存在するにも拘わらず、キャップ９０３とリング９１３との間に水分が侵入したり、極柱９０５の棒状部分とリング９１３との間に水分が侵入するのは、次の理由によるものと考えられる。即ち、リング９１３は、セラミックワッシャ９０９とセラミック付き当て９１１とにより垂直方向（極柱９０５の軸方向）に挟み付けられているので、セラミックワッシャ９０９とリング９１３の間、及び、リング９１３とセラミック付き当て９１１との間は、十分なシール性能が確保されている。しかし、リング９１３は、水平方向には挟み付けられていないので、キャップ９０３とリング９１３との間や極柱９０５の棒状部分とリング９１３との間は、シール性能が十分でないことから、これらの間に水分が侵入するものと考えられる。
【０００６】
また、セラミック付き当て９１１とシール９１５との間であって、キャップ９０３と極柱９０５の円板状部分との間（図中に矢印Ｃで示す部分）に水分が溜まり、キャップ９０３と極柱９０５との間で短絡を起こすことも、同様に考えることができる。即ち、シール９１５は、キャップ９０３と極柱９０５の円板状部分とにより垂直方向に挟み付けられているので、キャップ９０３とシール９１５との間、及び、シール９１５と極柱９０５の円板状部分との間は、十分なシール性能が確保されている。しかし、シール９１５は、水平方向には挟み付けられていないので、セラミック付き当て９１１とシール９１５の間（図中に矢印Ｃで示す部分）は、シール性能が十分でないことから、ここに水分が侵入するものと考えられる。
【０００７】
本発明はかかる現状に鑑みてなされたものであって、キャップと極柱との間のシール性能をより向上させ、これらの間で起こる短絡を防止できる蓄電素子を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
その解決手段は、ケースの端面を構成し、開口を有する平板状のキャップと、棒状に延び先端側に雄ねじ部が形成された棒状部であって、上記キャップの開口に挿通され、先端が上記ケース外に位置し基端が上記ケース内に位置する棒状部、及び、この棒状部の基端側に位置し円盤状をなす円盤状部であって、上記ケース内に位置する円盤状部、を有する極柱と、上記極柱の棒状部の雄ねじ部に螺合され、上記ケース外に位置するナットと、を備え、上記ナットと上記極柱の円盤状部との間に上記キャップを挟んだ状態でシールされた蓄電素子であって、少なくともその一部が上記ナットと上記キャップとの間に位置して上記ナットと上記キャップとの間を絶縁する第１絶縁部材と、少なくともその一部が上記キャップと上記極柱の円盤状部との間に位置する絶縁性シール部材であって、上記第１絶縁部材と上記極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮されると共に、これとは独立に、上記キャップと上記極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮されて、上記キャップと上記極柱との隙間を絶縁しつつシールする絶縁性シール部材と、を備え、上記絶縁性シール部材は、２つのＯリングが径方向に繋がった形状をなす内側Ｏリング部と外側Ｏリング部とを有し、上記内側Ｏリング部は、上記第１絶縁部材と上記極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮され、上記外側Ｏリング部は、上記キャップと上記極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮されていることを特徴とする蓄電素子である。
【０００９】
本発明の蓄電素子は、少なくともその一部がナットとキャップとの間に位置してナットとキャップとの間を絶縁する第１絶縁部材を備える。このような第１絶縁部材を備えることによって、ナットとキャップとの間が絶縁されるため、ナットを締め付けても、ナットとキャップが直接接触して短絡することを防止できる。また、この蓄電素子は、少なくともその一部がキャップと極柱の円盤状部との間に位置する絶縁性シール部材を備える。この絶縁性シール部材は、第１絶縁部材と極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮されると共に、これとは独立に、キャップと極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮されて、キャップと極柱との隙間を絶縁しつつシールするものである。このような絶縁性シール部材を備えることによって、第１絶縁部材とキャップとの間から水分が侵入したとしても、絶縁性シール部材が第１絶縁部材と極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮されているため（シールされているため）、この水分が第１絶縁部材と絶縁性シール部材との間を通って極柱の棒状部にまで達するのを防止できる。また、絶縁性シール部材がキャップと極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮されているため（シールされているため）、第１絶縁部材とキャップとの間から侵入した水分がキャップと絶縁性シール部材との間を通って極柱の円盤状部にまで達するのも防止できる。従って、第１絶縁部材とキャップとの間から水分が侵入しても、キャップと極柱との間で短絡を起こすことがない。また、絶縁性シール部材がキャップと極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮されているため（シールされているため）、キャップと絶縁性シール部材との間を通って、水分がさらに内部（電解液に満たされた部分）にまで侵入したり、逆に、内部の電解液が外部に漏れるのを防止できる。一方、ナットと第１絶縁部材との間から水分が侵入したとしても、絶縁性シール部材が第１絶縁部材と極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮されているため（シールされているため）、この水分が第１絶縁部材と絶縁性シール部材との間を通ってキャップにまで達するのを防止できる。また、ナットと第１絶縁部材との間から侵入した水分が絶縁性シール部材と極柱の円盤状部との間を通ってさらに内部に侵入するのも防止できる。従って、ナットと第１絶縁部材との間から水分が侵入しても、キャップと極柱との間で短絡を起こすことがない。また、絶縁性シール部材がキャップと極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮されているため（シールされているため）、絶縁性シール部材と極柱の円盤状部との間を通って、水分がさらに内部（電解液に満たされた部分）にまで侵入したり、逆に、内部の電解液が外部に漏れるのを防止できる。このように、本発明の蓄電素子は、極柱とキャップの間のシール性能をより向上させることができ、キャップと極柱との間で起こる短絡を防止することができる。しかも、圧縮によるシールを独立して行うので、第１絶縁部材と極柱の円盤状部との間のシールと、キャップと極柱の円盤状部との間のシールを、より確実なものをすることができる。
さらに、絶縁性シール部材は、２つのＯリングが径方向に繋がった形状をなす内側Ｏリング部と外側Ｏリング部とを有する。そして、内側Ｏリング部は、第１絶縁部材と極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮され、外側Ｏリング部は、キャップと極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮されている。このようなものでは、第１絶縁部材と極柱の円盤状部との間のシールを内側Ｏリング部によって行い、キャップと極柱の円盤状部との間のシールを外側Ｏリング部によって行うので、それぞれのシールを独立して行うことができる。従って、第１絶縁部材と極柱の円盤状部との間のシールと、キャップと極柱の円盤状部との間のシールを、より確実なものをすることができる。また、Ｏリング部によりシールを行うことで、例えば、断面矩形状のリング部によりシールを行うよりもシールの接触点が小さくなり、シール部分の面圧を上げることができるため、シールをより確実なものとすることができる。
【００１０】
さらに、上記の蓄電素子であって、少なくともその一部が上記キャップと上記極柱の円盤状部との間に位置して上記キャップと上記極柱の円盤状部との間を絶縁すると共に、上記キャップと上記極柱の円盤状部とにそれぞれ当接して、上記キャップと上記極柱の円盤状部との隙間の高さを規定する第２絶縁部材を備えることを特徴とする蓄電素子とすると良い。
【００１１】
本発明によれば、蓄電素子は、少なくともその一部がキャップと極柱の円盤状部との間に位置してキャップと極柱の円盤状部との間を絶縁すると共に、キャップと極柱の円盤状部にそれぞれ当接して、キャップと極柱の円盤状部との隙間の高さを規定する第２絶縁部材を備える。このような第２絶縁部材を備えることによって、キャップと極柱の円盤状部との間が絶縁されるため、ナットを締め付けても、キャップと極柱の円盤状部とが直接接触して短絡することを防止できる。加えて、この第２絶縁部材は、キャップと極柱の円盤状部とにそれぞれ当接して、キャップと極柱の円盤状部との隙間の高さを規定するため、ナットの締め圧力によって、キャップと極柱の円盤状部との間で絶縁性シール部材が大きく弾性変形するのを防止し、圧縮された絶縁性シール部材の反発力により生じるシール性能を十分に確保できる。従って、キャップと極柱の円盤状部との間のシールを確実に行うことができる。
【００１２】
さらに、上記のいずれかに記載の蓄電素子であって、上記第１絶縁部材は、上記ナットの締め圧力によって上記キャップに当接して変形する変形部を有することを特徴とする蓄電素子とすると良い。
【００１３】
本発明によれば、第１絶縁部材は、ナットの締め圧力によってキャップに当接して変形する変形部を有する。このような変形部を持つことにより、ナットの締結時に、第１絶縁部材と極柱の円盤状部とで確実に絶縁性シール部材を圧縮できる。従って、第１絶縁部材と極柱の円盤状部との間のシールをより確実なものとすることができる。
【００１４】
さらに、上記のいずれかに記載の蓄電素子であって、上記第１絶縁部材は、上記キャップの開口内に挿通され上記キャップと上記極柱の棒状部との間に位置して上記キャップと上記極柱の棒状部との間を絶縁する絶縁挿通部を有することを特徴とする蓄電素子とすると良い。
【００１５】
本発明によれば、第１絶縁部材は、キャップの開口内に挿通されてキャップと極柱の棒状部との間に位置する絶縁挿通部を有する。このため、キャップ（キャップの開口壁）と極柱の棒状部との間は絶縁されるため、キャップと極柱の棒状部とが接触して短絡することを防止できる。
【００１６】
あるいは、上記のいずれかに記載の蓄電素子であって、上記絶縁性シール部材は、上記キャップの開口内に挿通され上記キャップと上記極柱の棒状部との間に位置して上記キャップと上記極柱の棒状部との間を絶縁するシール挿通部を有することを特徴とする蓄電素子とすると良い。
【００１７】
本発明によれば、絶縁性シール部材は、キャップの開口内に挿通されてキャップと極柱の棒状部との間に位置するシール挿通部を有する。このため、キャップ（キャップの開口壁）と極柱の棒状部との間は絶縁されるため、キャップと極柱の棒状部とが接触して短絡することを防止できる。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
さらに、上記のいずれかに記載の蓄電素子であって、上記内側Ｏリング部のうち、上記第１絶縁部材と上記極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮される部分は、それぞれ凹凸形状をなし、上記外側Ｏリング部のうち、上記キャップと上記極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮される部分は、それぞれ凹凸形状をなすことを特徴とする蓄電素子とすると良い。
【００２１】
本発明によれば、内側Ｏリング部のうち、第１絶縁部材と極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮される部分は、それぞれ凹凸形状をなす。このため、シール部分の面圧をさらに上げることができるので、第１絶縁部材と極柱の円盤状部との間のシール性能をより向上させることができる。また、外側Ｏリング部のうち、キャップと極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮される部分も、それぞれ凹凸形状をなす。このため、シール部分の面圧をさらに上げることができるので、キャップと極柱の円盤状部との間のシール性能をより向上させることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
本実施形態に係る二次電池（蓄電素子）１０１の全体図を図１に示す。また、図１における縦断面図を図２に示す。また、図２における正極用外部端子１１１付近の部分拡大断面図を図３に示す。
この二次電池１０１は、電気自動車やハイブリッドカーの電源として用いられるリチウムイオン二次電池であり、図１に示すように、略直方体形状の角型電池である。容量が大きく、組電池として使用される二次電池では、このように角型電池とすることで、デットスペースを小さくし体積効率を向上させることができる。二次電池１０１のケースは、４つの側面を構成するケース本体１０３と、上端面を構成するキャップ１０５と、下端面を構成するキャップ１０７とからなる。そして、ケースの上端面を構成するキャップ１０５には、正極用外部端子１１１と負極用外部端子１１３が設けられている。
【００２３】
ケース本体１０３とキャップ１０５，１０７は、電池内部に電解液を注入するため、溶接やカシメ等の手段により密封されている。ケース本体１０３及びキャップ１０５，１０７の材質は、内部の電解液に侵させず、かつ、容易に変形等しない程度の機械的強度を必要とする。また、本実施形態のものとは異なるが、ケースが正極または負極の端子を兼ねるような場合には、電気的に安定で電解液に溶出しないものでなければならない。このような要求を満たす材料としては、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金、ニッケルメッキを施した炭素鋼、ニッケルを多く含むオーステナイト系ステンレス、樹脂などが挙げられる。
正極用外部端子１１１及び負極用外部端子１１３は、この二次電池１０１に接続される外部の機器に応じた形状とすればよいが、電気伝導性が良好で、かつ、電気化学的な反応によって電解液に溶出しない材質から形成される必要がある。このような要求を満たす材料としては、例えば、ニッケル、アルミニウム、負極としての銅などが挙げられる。
【００２４】
この二次電池１０１の内部を見ると、図２に示すように、電極体１２１が挿設されている。この電極体１２１は、活物質層を集電箔表面に形成した正極及び負極をセパレータを介して積層したものである。電極体１２１の正極は、正極用外部端子１１１に電気的に接続され、また、電極体１２１の負極は、負極用外部端子１１３に電気的に接続されている。
電極体１２１の正極には、アルミニウム製等の集電箔表面に、正極合材を塗工することによって、正極活物質層が形成されている。正極合材は、正極活物質としてＬｉＣｏＯ₂等のリチウム遷移金属複合酸化物粉末を用い、これに炭素物質粉状体等の導通助材とポリフッ化ビニリデン等の結着剤を混合して調整することができる。一方、電極体１２１の負極には、銅製等の集電箔表面に、負極合材を塗工することによって、負極活物質層が形成されている。負極合材は、負極活物質として黒鉛、非晶質炭素等の炭素材料粉状体を用い、これにポリフッ化ビニリデン等の結着剤を混合して調整することができる。
【００２５】
正極と負極との間に狭装されるセパレータは、正極と負極とを分離し、電解液を保持する役割を担うもので、ポリプロピレン、ポリエチレン等の微多孔膜を用いるのが好ましい。正極と負極とセパレータの積層方式には、複数枚の正極及び負極を交互に幾重にも重ねる積層型と、帯状の正極と負極を１枚ずつ用い、これを捲回する捲回型があり、さらに、捲回型には、円筒ロール状に捲回するものと、扁平ロール状（反物状）に捲回するものとがあるが、本実施形態では、扁平ロール状の捲回型の電極体１２１を利用している。組電池を構成した場合に、体積効率が良好になるからである。
【００２６】
正極及び負極には、それぞれ幅方向の一端部に、活物質層が形成されていない正極活物質層未形成部及び負極活物質層未形成部が連続して帯状に形成されている。そして、正極は、正極活物質層未形成部がそれぞれ背向し、かつ、負極及びセパレータから一方の側方に突出するように積層され、また、負極は、負極活物質層未形成部がそれぞれ背向し、かつ、正極及びセパレータから他方の側方に突出するように積層されている。従って、電極体１２１は、図中左側の側端部に正極集電箔（正極活物質層未形成部）のみが積層された正極集電箔積層部１２３を有し、図中右側の端部に負極集電箔（負極活物質層未形成部）のみが積層された負極集電箔積層部１２５を有する。これら正極集電箔積層部１２３及び負極集電箔積層部１２５が正極及び負極からの集電を行う部分となる。
【００２７】
正極集電箔積層部１２３は、弾性力を自ら持つ狭持部を有する正極積層部狭持部材１２７によって挟み付けられて電気的に接続し、また、負極集電箔積層部１２５も、弾性力を自ら持つ狭持部を有する負極積層部狭持部材１２９によって挟み付けられ電気的に接続している。これら正極積層部狭持部材１２７及び負極積層部狭持部材１２９は、弾性力を有しかつ電気伝導性を有する材料から形成される必要があり、また、電解液に侵されない材料から形成される必要がある。このような要求を満たす材料として、例えば、ニッケル、ニッケル合金、ニッケルリッチのオーステナイト系ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金、リチウムイオン二次電池の負極側として銅及び銅合金などが挙げられる。
【００２８】
正極積層部狭持部材１２７は、正極用外部端子１１１に電気的に接合され、負極積層部狭持部材１２９は、負極用外部端子１１３に電気的に接合されている。
ケース内には、電解液が注入されている。本実施形態のようなリチウムイオン二次電池の電解液としては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート等、または、これらの混合有機溶媒に、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＢＦ₄等のリチウム塩を溶解させた非水電解液を用いることができる。
【００２９】
正極用外部端子１１１付近の構造について、図３の部分拡大断面図を参照しつつ説明する。なお、負極用外部端子１１３も、正極用外部端子１１１と基本的に同様であるので、その説明を省略する。
ケースの上端面をなすキャップ１０５には、階段状をなし平面視円形状の開口１０５Ｈが形成されている。そして、この開口１０５Ｈには、正極用外部端子１１１をなす極柱１３１の一部が挿通されている。この極柱１３１は、棒状に延び先端側（図中上方）に雄ねじ部１３３Ｎが形成された棒状部１３３と、この棒状部１３３の基端側（図中下方）に位置し円盤状をなす円盤状部１３７とから構成されている。このうち、棒状部１３３は、外周全体に上記雄ねじ部１３３Ｎが形成された小径な略円柱状の第１円柱部１３４と、この第１円柱部１３４の基端側に位置し、第１円柱部１３４よりも径大で第１円柱部１３４よりも軸方向の長さが短い円柱状の第２円柱部１３５とからなる。棒状部１３３は、キャップ１０５に対して垂直な状態でキャップ１０５の開口１０５Ｈに挿通され、第１円柱部１３４全体と第２円柱部１３５の一部（先端側）がケース外に位置し、第２円柱部１３５の一部（基端側）がケース内に位置している。一方、円盤状部１３７は、その全体がケース内に位置している。
【００３０】
極柱１３１の棒状部１３３には、第１円柱部１３４よりもやや径大で、第２円柱部１３５よりも径小な開口を有する、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等（負極側は、銅、銅合金等）からなるワッシャ１４１が組み込まれ、第２円柱部１３５の先端面（図中上方の端面）に当接している。また、棒状部１３３の雄ねじ部１３３Ｎには、ステンレス、ニッケル、ニッケル合金等（負極側は、銅、銅合金等）からなるナット１４３が螺合され、ワッシャ１４１と当接している。
【００３１】
ナット１４３（ワッシャ１４１）とキャップ１０５との間には、第１絶縁部材１５１が組み込まれている。この第１絶縁部材１５１は、ナット１４３よりも径大で、その中央に極柱１３１の棒状部１３３の第２円柱部１３５とほぼ同径な開口１５１Ｈが形成された略円盤状の中央部１５２と、この中央部１５２の外周縁に円筒状で壁状に形成され、図中上方に向かって突出する突出部１５３と、中央部１５２の内周縁に円筒状で壁状に形成され、図中下方に向かって突出する絶縁挿通部１５４とを有する。このうち、中央部１５２の一部は、ナット１４３とキャップ１０５の間に位置している。突出部１５３は、ナット１４３の外周にナット１４３の下部を取り巻くように位置している。絶縁挿通部１５４は、キャップ１０５の開口１０５Ｈ内に挿通されて、キャップ１０５（開口１０５Ｈの壁面）と極柱１３１の棒状部１３３との間に位置している。絶縁挿通部１５４の下面とキャップ１０５の下面はほぼ同一平面上にある。また、中央部１５２の下面には、図中下方に向かって筒状で壁状に突出する変形部１５５が形成されている。この変形部１５５は、ナット１４３の締め圧力によって、キャップ１０５の階段状部１０５Ｋに当接し、若干押し潰され変形している。このような第１絶縁部材１５１は、絶縁性が高く、また、変形部１５５を有することから、ある程度柔軟性のある材料から形成される必要がある。このような要求を満たす材料として、例えば、テフロン（登録商標）等のフッ素樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）などが挙げられる。
【００３２】
キャップ１４３と極柱１３１の円盤状部１３７との間には、絶縁性シール部材１６１が組み込まれている。この絶縁性シール部材１６１は、２つのＯリングが径方向に繋がった形状をなす内側Ｏリング部１６２と外側Ｏリング部１６３とからなる。このうち、内側Ｏリング部１６２は、第１絶縁部材１５１の絶縁挿通部１５４と極柱１３１の円盤状部１３７とにより挟まれ垂直方向（極柱１３１の軸方向）に圧縮されている。これにより、第１絶縁部材１５１の絶縁挿通部１５４と内側Ｏリング部１６２との間、及び、内側Ｏリング部１６２と極柱１３１の円盤状部１３７との間は、確実にシールされている。一方、外側Ｏリング部１６３は、キャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７とにより挟まれ垂直方向（極柱１３１の軸方向）に圧縮されている。これにより、キャップ１０５と外側Ｏリング部１６３との間、及び、外側Ｏリング部１６３と極柱１３１の円盤状部１３７との間は、確実にシールされている。このような絶縁性シール部材１６１は、絶縁性が高く、弾性力の高い材料から形成される必要がある。また、電解液に侵されない必要がある。このような要求を満たす材料として、例えば、ＥＰＤＭ、ブチルゴムなどが挙げられる。
【００３３】
また、キャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７との間には、第２絶縁部材１７１が組み込まれている。この第２絶縁部材１７１は、キャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７との間に位置してキャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７との間を絶縁する高さ規定部１７２と、この高さ規定部１７２の外周縁に形成され、図中下方に向かって延びる突起部１７３とを有する。このうち、高さ規定部１７２は、キャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７との間を絶縁するのみならず、キャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７にそれぞれ当接して、キャップ１０７と極柱１３１の円盤状部１３７との隙間の高さＨを規定している。このような第２絶縁部材１７１は、絶縁性が高く、ナット１４３の締め圧力に対し容易には変形しない材料から形成される必要がある。また、電解液に侵されない必要がある。このような要求を満たす材料として、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などが挙げられる。
【００３４】
以上で説明したように、本実施形態の二次電池１０１は、その一部がナット１４３とキャップ１０５との間に位置してナット１４３とキャップ１０５との間を絶縁する第１絶縁部材１５１を備える。これによって、ナット１４３とキャップ１０５との間が絶縁されるため、ナット１４３を締め付けても、ナット１４３とキャップ１０５が直接接触して短絡することを防止できる。また、二次電池１０１は、その一部がキャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７との間に位置する絶縁性シール部材１６１を備える。これによって、第１絶縁部材１５１とキャップ１０５との間から水分が侵入したとしても、絶縁性シール部材１６１が第１絶縁部材１５１と極柱１３１の円盤状部１３７とにより挟まれ圧縮されているため、この水分が第１絶縁部材１５１と絶縁性シール部材１６１との間を通って極柱１３１の棒状部１３３にまで達するのを防止できる。また、絶縁性シール部材１６１がキャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７とにより挟まれ圧縮されているため、第１絶縁部材１５１とキャップ１０５の間から侵入した水分がキャップ１０５と絶縁性シール部材１６１との間を通って極柱１３１の円盤状部１３７にまで達するのも防止できる。従って、第１絶縁部材１５１とキャップ１０５との間から水分が侵入しても、キャップ１０５と極柱１３１との間で短絡を起こすことがない。また、絶縁性シール部材１６１がキャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７とにより挟まれ圧縮されているため、キャップ１０５と絶縁性シール部材１６１との間を通って、水分がさらに内部（電解液に満たされた部分）にまで侵入したり、逆に、内部の電解液が外部に漏れるのを防止できる。一方、ナット１４３と第１絶縁部材１５１との間から水分が侵入したとしても、絶縁性シール部材１６１が第１絶縁部材１５１と極柱１３１の円盤状部１３７とにより挟まれ圧縮されているため、この水分が第１絶縁部材１５１と絶縁性シール部材１６１との間を通ってキャップ１０５にまで達するのを防止できる。また、ナット１４３と第１絶縁部材１５１との間から侵入した水分が絶縁性シール部材１６１と極柱１３１の円盤状部１３７との間を通ってさらに内部に侵入するのも防止できる。従って、ナット１４３と第１絶縁部材１５１との間から水分が侵入しても、キャップ１０５と極柱１３１との間で短絡を起こすことがない。また、絶縁性シール部材１６１がキャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７とにより挟まれ圧縮されているため、絶縁性シール部材１６１と極柱１３１の円盤状部１３７との間を通って、水分がさらに内部（電解液に満たされた部分）にまで侵入したり、逆に、内部の電解液が外部に漏れるのを防止できる。このように、本実施形態の蓄電素子１０１は、キャップ１０５と極柱１３１との間のシール性能をより向上させることができ、キャップ１０５と極柱１３１との間で起こる短絡を防止することができる。
【００３５】
さらに、この二次電池１０１は、その一部がキャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７との間に位置してキャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７との間を絶縁すると共に、キャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７にそれぞれ当接して、キャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７との隙間の高さを規定する第２絶縁部材１７１を備える。これによって、キャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７との間が絶縁されるため、ナット１４３を締め付けても、キャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７が直接接触して短絡することを防止できる。加えて、第２絶縁部材１７１は、キャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７にそれぞれ当接して、キャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７との隙間の高さＨを規定するため、ナット１４３の締め圧力によって、キャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７との間で絶縁性シール部材１６１が大きく弾性変形するのを防止できる。従って、キャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７の間のシールをより確実に行うことができる。
【００３６】
またさらに、第１絶縁部材１５１は、ナット１４３の締め圧力によってキャップ１０５に当接して変形する変形部１５５を有する。これによって、ナット１４３の締結時に、第１絶縁部材１５１と極柱１３１の円盤状部１３７とで確実に絶縁性シール部材１６１を圧縮することができる。従って、第１絶縁部材１５１と極柱１３１の円盤状部１３７との間のシールを確実なものとすることができる。
またさらに、第１絶縁部材１５１は、キャップ１０５の開口１０５Ｈ内に挿通されてキャップ１０５と極柱１３１の棒状部１３３との間に位置する絶縁挿通部１５４を有する。このため、キャップ１０５と極柱１３１の棒状部１３３との間は絶縁されるため、キャップ１０５と極柱１３１の棒状部１３３とが直接接触して短絡することを防止できる。
【００３７】
またさらに、絶縁性シール部材１６１は、２つのＯリングが径方向に繋がった形状をなす内側Ｏリング部１６２と外側Ｏリング部１６３とを有する。そして、内側Ｏリング部１６２は、第１絶縁部材１５１と極柱１３１の円盤状部１３７とにより圧縮され、外側Ｏリング部１６３は、キャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７とにより圧縮されて、キャップ１０５と極柱１３１との隙間を絶縁しつつシールする。つまり、第１絶縁部材１５１と極柱１３１の円盤状部１３７との間のシールを内側Ｏリング部１６２によって行い、キャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７との間のシールを外側Ｏリング部１６３によって行うので、それぞれのシールを独立して行うことができる。従って、第１絶縁部材１５１と極柱１３１の円盤状部１３７との間のシールと、キャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７との間のシールを、より確実なものをすることができる。また、Ｏリング部によりシールを行うことで、例えば、断面矩形状のリング部によりシールを行うよりもシールの接触点が小さくなり、シール部分の面圧を上げることができるため、シールをより確実なものとすることができる。
【００３８】
（変形形態）
次いで、上記実施形態１の変形形態について説明する。なお、上記実施形態１と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。
本変形形態では、絶縁性シール部材１９１の形状が上記実施形態１の絶縁性シール部材１６１と異なる。それ以外は、上記実施形態１と同様である。図４（ａ）は、上記実施形態１に用いた絶縁性シール部材１６１の断面図を示す。上述したように、この絶縁性シール部材１６１は、２つのＯリングが径方向に繋がった形状をなす内側Ｏリング部１６２と外側Ｏリング部１６３とからなる。内側Ｏリング部１６２及び外側Ｏリング部１６３の上面及び下面は、それぞれ凹凸のない、なだらかな面をなしている。
【００３９】
これに対し、図４（ｂ）に断面図を示す本変形形態の絶縁性シール部材１９１は、内側Ｏリング部１９２の上面及び下面にそれぞれ２つの凹溝１９２ＭＳ，１９２ＭＴが形成されている。つまり、内側Ｏリング部１９２のうち、第１絶縁部材１５１と極柱１３１の円盤状部１３７とにより圧縮される部分は、それぞれ凹凸形状をなしている。従って、内側Ｏリング部１９２のシール部分の面圧をさらに上げることができるので、第１絶縁部材１５１と極柱１３１の円盤状部１３７との間のシール性能をより向上させることができる。また、外側Ｏリング部１９３の上面及び下面にもそれぞれ２つの凹溝１９３ＭＳ，１９３ＭＴが形成されている。つまり、外側Ｏリング部１９３のうち、キャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７とにより圧縮される部分は、それぞれ凹凸形状をなしている。従って、外側Ｏリング部１９３のシール部分の面圧をさらに上げることができるので、キャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７との間のシール性能をより向上させることができる。
【００４０】
（実施形態２）
次いで、第２の実施の形態について図を参照しつつ説明する。なお、上記実施形態１と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。
本実施形態に係る蓄電素子２０１は、図５に正極用外部端子１１１付近の部分拡大断面図を示すように、第１絶縁部材２５１の形状と絶縁性シール部材２６１の形状が、上記実施形態１の第１絶縁部材１５１及び絶縁性シール部材１６１とそれぞれ異なる。その他の部分は、上記実施形態１と同様であるので、同様の番号を付してその説明を省略する。
【００４１】
本実施形態の第１絶縁部材２５１は、上記実施形態１の第１絶縁部材２５１と同様に、ナット１４３よりも径大で、その中央に極柱１３１の棒状部１３３の第２円柱部１３５とほぼ同径な開口２５１Ｈが形成された略円盤状の中央部２５２と、この中央部２５２の外周縁に筒状で壁状に形成され、図中上方に向かって突出する突出部２５３とを有する。また、中央部２５２の下面には、図中下方に向かって筒状で壁状に突出する変形部２５５も形成されている。この変形部２５５は、上記実施形態１と同様、ナット１４３の締め圧力によって、キャップ１０５の階段状部１０５Ｋに当接し、若干押し潰され変形している。しかし、本実施形態の第１絶縁部材２５１には、上記実施形態１の第１絶縁部材１５１に見られるような絶縁挿通部１５４は存在しない。従って、この第１絶縁部材２５１は、キャップ１０５の開口１０５Ｈ内に挿通される部分がなく、第１絶縁部材２５１全体がケース外に位置している。
【００４２】
一方、本実施形態の絶縁性シール部材２６１は、上記実施形態１の絶縁性シール部材１６１と同様に、２つのＯリングが径方向に繋がった形状をなす内側Ｏリング部２６２と外側Ｏリング部２６３とを有し、外側Ｏリング部２６３は、上記実施形態１の外側Ｏリング部１６３と同様な形状をなす。一方、内側Ｏリング部２６２は、上記実施形態１の内側Ｏリング部１６２よりも垂直方向（極柱１３１の軸方向）の長さが長くなっている。内側Ｏリング部２６２の上端側の部分（シール挿通部２６２Ｂ）は、キャップ１０５の開口１０５Ｈ内に挿通されて、キャップ１０５（開口１０５Ｈの壁面）と極柱１３１の棒状部１３７との間に位置している。そして、内側Ｏリング部２６２は、第１絶縁部材２５１の中央部２５２と極柱１３１の円盤状部１３７とにより挟まれ垂直方向に圧縮されている。これにより、第１絶縁部材２５１の中央部２５２と内側Ｏリング部２６２との間、及び、内側Ｏリング部２６２と極柱１３１の円盤状部１３７との間は、確実にシールされている。一方、外側Ｏリング部２６３は、上記実施形態１と同様に、キャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７とにより挟まれ垂直方向に圧縮されている。これにより、キャップ１０５と外側Ｏリング部２６３との間、及び、外側Ｏリング部２６３と極柱１３１の円盤状部１３７との間は、確実にシールされている。
【００４３】
このような構成の二次電池２０１も、その一部がナット１４３とキャップ１０５との間に位置してナット１４３とキャップ１０５との間を絶縁する第１絶縁部材２５１を備えるので、ナット１４３とキャップ１０５との間が絶縁されるため、ナット１４３を締め付けても、ナット１４３とキャップ１０５が直接接触して短絡することを防止できる。また、二次電池２０１は、その一部がキャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７との間に位置する絶縁性シール部材２６１を備えるので、第１絶縁部材２５１とキャップ１０５の間から水分が侵入したとしても、絶縁性シール部材２６１が第１絶縁部材２５１と極柱１３１の円盤状部１３７とにより挟まれ圧縮されているため、この水分が第１絶縁部材２５１と絶縁性シール部材２６１との間を通って極柱１３１の棒状部１３３にまで達するのを防止できる。また、絶縁性シール部材２６１がキャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７とにより挟まれ圧縮されているため、第１絶縁部材２５１とキャップ１０５の間から侵入した水分がキャップ１０５と絶縁性シール部材２６１の間を通って極柱１３１の円盤状部１３７にまで達するのを防止できる。従って、第１絶縁部材２５１とキャップ１０５との間から水分が侵入しても、キャップ１０５と極柱１３１との間で短絡を起こすことがない。また、絶縁性シール部材２６１がキャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７とにより挟まれ圧縮されているため、キャップ１０５と絶縁性シール部材２６１との間を通って、水分がさらに内部（電解液に満たされた部分）にまで侵入したり、逆に、内部の電解液が外部に漏れるのを防止できる。一方、ナット１４３と第１絶縁部材２５１との間から水分が侵入したとしても、絶縁性シール部材２６１が第１絶縁部材２５１と極柱１３１の円盤状部１３７とにより挟まれ圧縮されているため、この水分が第１絶縁部材２５１と絶縁性シール部材２６１との間を通ってキャップ１０５にまで達するのを防止できる。また、ナット１４３と第１絶縁部材２５１との間から侵入した水分が絶縁性シール部材２６１と極柱１３１の円盤状部１３７との間を通ってさらに内部に侵入するのも防止できる。従って、ナット１４３と第１絶縁部材２５１との間から水分が侵入しても、キャップ１０５と極柱１３１との間で短絡を起こすことがない。また、絶縁性シール部材２６１がキャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７とにより挟まれ圧縮されているため、絶縁性シール部材２６１と極柱１３１の円盤状部１３７との間を通って、水分がさらに内部（電解液に満たされた部分）にまで侵入したり、逆に、内部の電解液が外部に漏れるのを防止できる。よって、本実施形態の蓄電素子２０１も、キャップ１０５と極柱１３１との間のシール性能をより向上させることができ、キャップ１０５と極柱１３１との間で起こる短絡を防止することができる。
【００４４】
また、本実施形態でも、内側Ｏリング部２６２は、第１絶縁部材２５１と極柱１３１の円盤状部１３７とにより挟まれ圧縮されているため、第１絶縁部材２５１と極柱１３１の円盤状部１３７との間のシールを、より確実なものをすることができる。また、Ｏリング部によりシールを行うことで、例えば、断面矩形状のリング部によりシールを行うよりもシールの接触点が小さくなり、シール部分の面圧を上げることができるため、シールをより確実なものとすることができる。
また、本実施形態では、絶縁性シール部材２６１は、キャップ１０５の開口１０５Ｈ内に挿通されてキャップ１０５と極柱１３１の棒状部１３３との間に位置するシール挿通部２６２Ｂを有する。このため、キャップ１０５と極柱１３１の棒状部１３３との間は絶縁されるため、キャップ１０５と極柱１３１の棒状部１３３とが直接接触して短絡することを防止できる。
その他、上記実施形態１と同様な部分については、上記実施形態１と同様な作用、効果を奏する。
【００４５】
なお、上記変形形態で示したように、本実施形態の絶縁性シール部材２６１も、内側Ｏリング部２６２のうち、第１絶縁部材２５１と極柱１３１の円盤状部１３７とにより圧縮される部分を、それぞれ凹凸形状とするのが好ましい。このシール部分の面圧をさらに上げることができるので、第１絶縁部材２５１と極柱１３１の円盤状部１３７との間のシール性能をより向上させることができるからである。同様に、外側Ｏリング部２６３のうち、キャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７とにより圧縮される部分も、それぞれ凹凸形状とするのが好ましい。このシール部分の面圧をさらに上げることができるので、キャップ１０５と極柱１３１の円盤状部１３７との間のシール性能をより向上させることができるからである。
【００４６】
以上において、本発明を実施形態１，２及び変形形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態１，２等では、角型電池に本発明を応用した例を示したが、図６に示すように、円筒型電池３０１に本発明を適用することもできる。この円筒型電池３０１のケースは、筒状の側面を構成するケース本体３０３と、上端面を構成するキャップ３０５と、下端面を構成するキャップ３０７とからなる。そして、ケースの上端面を構成するキャップ１０５に正極用外部端子３１１が設けられ、ケースの下端面を構成するキャップ３０７に負極用外部端子３１３が設けられている。
また、本発明は、上記のような電池以外に、電気二重層の原理を利用したキャパシタなどの蓄電素子にも広く適用することができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、キャップと極柱の間のシール性能をより向上させることができ、キャップと極柱の間で起こる短絡を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係る蓄電素子を示す全体図である。
【図２】実施形態１に係る蓄電素子の図１における縦断面図である。
【図３】実施形態１に係る蓄電素子の正極用外部端子付近の部分拡大断面図である。
【図４】絶縁性シール部材の断面図であり、（ａ）は実施形態１に係る絶縁性シール部材の断面図を示し、（ｂ）は変形形態に係る絶縁性シール部材の断面図を示す。
【図５】実施形態２に係る蓄電素子の正極用外部端子付近の部分拡大断面図である。
【図６】円筒形状をなす蓄電素子を示す全体図である。
【図７】従来技術に係る二次電池の外部端子付近の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１０１，２０１蓄電素子
１０５キャップ
１０５Ｈ（キャップの）開口
１３１極柱
１３３棒状部
１３３Ｎ雄ねじ部
１３７円盤状部
１４３ナット
１５１，２５１第１絶縁部材
１５４絶縁挿通部
１５５，２５５変形部
１６１，２６１絶縁性シール部材
１６２，２６２内側Ｏリング部
１６３，２６３外側Ｏリング部
１７１第２絶縁部材
２６２Ｂシール挿通部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
 The present invention relates to a power storage element such as a battery or a capacitor, and more particularly to a power storage element in which a gap between a cap constituting an end face of a case and a pole column forming an external terminal is sealed.
[0002]
[Prior art]
 2. Description of the Related Art Conventionally, batteries such as nickel metal hydride secondary batteries and lithium ion secondary batteries that are used because of their high energy density, and storage elements such as capacitors that use the principle of electric double layers are known. Among such power storage elements, there is a power storage element in which a gap between a cap constituting an end surface of a case and a pole column forming an external terminal is sealed. For example, a secondary battery 901 disclosed in Patent Document 1 can be given (see FIG. 7). This secondary battery 901 includes a nut 907 disposed at the tip of a pole column 905 that penetrates the cap 903, a ceramic washer 909 that contacts the nut 907, and a circle of the pole column 905, by a disc-shaped portion of the pole column 905. The cap 903 is sandwiched through a ceramic pad 911 that is in contact with the plate-like portion, thereby ensuring insulation between the cap 903 and the pole column 905. Further, in the secondary battery 901, when the pole column 905 is fixed to the cap 903 by tightening the nut 907, the center axis of the pole column 905 is held at the center axis in the longitudinal direction of the battery. A ring 913 having a rectangular cross section is disposed between the ceramic pad 911 and between the inner side of the cap 903 and the outer side of the pole column 905. Further, in the secondary battery 901, a seal 915 is inserted between the cap 903 and the disk-shaped portion of the pole column 905 so that the internal electrolyte does not leak.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-9-92241
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
 However, in such a secondary battery 901, between the ceramic washer 909 and the cap 903 (portion indicated by an arrow A in the drawing) or between the nut 907 and the ceramic washer 909 (portion indicated by an arrow B in the drawing). Therefore, moisture may enter the inside and cause a short circuit between the cap 903 and the pole column 905. That is, moisture that has entered from between the ceramic washer 909 and the cap 903 further enters between the cap 903 and the ring 913, and further enters between the cap 903 and the ceramic pad 911. It accumulates between 911 and the seal 915 and between the cap 903 and the disk-shaped portion of the pole column 905 (portion indicated by an arrow C in the drawing). Further, moisture that has entered from between the nut 907 and the ceramic washer 909 further enters between the rod-shaped portion of the pole column 905 and the ring 913, and further between the ceramic-attached pad 911 and the disc-shaped portion of the pole column 905. In the same way, it also accumulates between the ceramic pad 911 and the seal 915 and between the cap 903 and the disk-shaped part of the pole column 905 (the part indicated by the arrow C in the figure). As a result, a short circuit occurs between the cap 903 and the pole column 905.
[0005]
 Despite the presence of the ring 913 between the cap 903 and the rod-shaped portion of the pole column 905, moisture may enter between the cap 903 and the ring 913, or the rod-shaped portion of the pole column 905 and the ring 913 The intrusion of moisture in between is considered to be due to the following reason. That is, since the ring 913 is sandwiched between the ceramic washer 909 and the ceramic pad 911 in the vertical direction (the axial direction of the pole column 905), the ring 913 is between the ceramic washer 909 and the ring 913, and between the ring 913 and the ceramic. A sufficient sealing performance is ensured between the contact 911 and the pad 911. However, since the ring 913 is not sandwiched in the horizontal direction, the sealing performance is not sufficient between the cap 903 and the ring 913 or between the rod-shaped portion of the pole column 905 and the ring 913. It is thought that moisture enters between them.
[0006]
 Further, moisture is accumulated between the cap 911 with the ceramic and the seal 915 and between the cap 903 and the disk-shaped portion of the polar column 905 (portion indicated by an arrow C in the figure), and the cap 903 and the polar column. A short circuit with 905 can be considered in the same manner. That is, since the seal 915 is vertically sandwiched between the cap 903 and the disk-shaped portion of the pole column 905, the seal 915 is between the cap 903 and the seal 915 and between the seal 915 and the pole column 905. A sufficient sealing performance is ensured between the portions. However, since the seal 915 is not sandwiched in the horizontal direction, the sealing performance is not sufficient between the ceramic pad 911 and the seal 915 (the part indicated by the arrow C in the figure). It is thought to invade.
[0007]
 This invention is made | formed in view of this present condition, Comprising: It aims at providing the electrical storage element which can improve the sealing performance between a cap and a pole pole more, and can prevent the short circuit which arises between these.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
 The solving means comprises a flat cap having an opening and a rod-shaped portion extending in a rod shape and having a male screw portion formed on the distal end side. A rod-like portion located outside the case and having a base end located in the case, and a disc-like portion located on the base end side of the rod-like portion and forming a disc shape, the disc-like portion located in the case; And a nut that is screwed into the male thread portion of the rod-shaped portion of the pole column and is located outside the case, and the cap is sandwiched between the nut and the disk-shaped portion of the pole column And a first insulating member that is located between the nut and the cap and insulates between the nut and the cap, and at least a part thereof. Is the disk-shaped part of the cap and the pole column An insulating sealing member positioned between the first insulating member and the disk-shaped portion of the pole column and compressed, and independently of this, the cap and the disk-shaped disk of the pole column An insulating seal member that is compressed by being sandwiched between the cap and the cap and the pole column while insulating the gap between the cap and the pole column.The insulating seal member includes an inner O-ring portion and an outer O-ring portion, each having a shape in which two O-rings are connected in the radial direction. The inner O-ring portion includes the first insulating member and the outer O-ring portion. The outer O-ring part is sandwiched and compressed between the cap and the disk-shaped part of the polar column.This is a power storage element.
[0009]
 The electricity storage device of the present invention includes a first insulating member that is at least partially located between the nut and the cap and insulates the nut from the cap. By providing such a first insulating member, the nut and the cap are insulated from each other. Therefore, even if the nut is tightened, the nut and the cap can be prevented from coming into direct contact and short-circuiting. The power storage element includes an insulating seal member at least a part of which is located between the cap and the disk-shaped portion of the pole column. The insulating sealing member is sandwiched and compressed by the first insulating member and the pole-shaped disc-shaped portion, and independently of this, is sandwiched and compressed by the cap and the pole-shaped disc-shaped portion, and the cap Insulating and sealing the gap between the pole and the pole. By providing such an insulating sealing member, even if moisture enters from between the first insulating member and the cap, the insulating sealing member is sandwiched between the first insulating member and the disk-shaped portion of the pole column and compressed. Therefore, the moisture can be prevented from passing between the first insulating member and the insulating sealing member and reaching the rod-shaped portion of the pole column. Further, since the insulating sealing member is sandwiched and compressed between the cap and the disk-shaped portion of the pole column (because it is sealed), moisture that has entered from between the first insulating member and the cap is insulated from the cap. It is also possible to prevent reaching the disk-shaped portion of the pole column through the space between the seal members. Therefore, even if moisture enters from between the first insulating member and the cap, there is no short circuit between the cap and the pole column. In addition, since the insulating seal member is sandwiched between the cap and the disk-shaped portion of the pole column and is compressed (because it is sealed), the moisture passes further between the cap and the insulating seal member, and the moisture further passes inside ( It is possible to prevent intrusion to the portion filled with the electrolytic solution) or, conversely, leakage of the internal electrolytic solution to the outside. On the other hand, even if moisture enters between the nut and the first insulating member, the insulating sealing member is sandwiched and compressed between the first insulating member and the disk-shaped portion of the pole column (because it is sealed) ), And the moisture can be prevented from reaching the cap through the first insulating member and the insulating seal member. In addition, it is possible to prevent moisture that has entered from between the nut and the first insulating member from entering the inside through the space between the insulating seal member and the disk-shaped portion of the pole column. Therefore, even if moisture enters from between the nut and the first insulating member, there is no short circuit between the cap and the pole column. Moreover, since the insulating sealing member is sandwiched and compressed between the cap and the disk-shaped part of the pole column (because it is sealed), it passes between the insulating sealing member and the disk-shaped part of the pole column, It is possible to prevent moisture from penetrating into the inside (portion filled with the electrolytic solution) or conversely leaking the internal electrolytic solution to the outside. Thus, the electrical storage element of this invention can improve the sealing performance between a pole column and a cap more, and can prevent the short circuit which arises between a cap and a pole column. In addition, since the sealing by compression is performed independently, the seal between the first insulating member and the disk-shaped part of the pole column and the seal between the cap and the disk-shaped part of the pole column are more reliable. can do.
 Further, the insulating seal member has an inner O-ring portion and an outer O-ring portion that are formed by connecting two O-rings in the radial direction. The inner O-ring portion is sandwiched and compressed between the first insulating member and the pole-shaped disc-shaped portion, and the outer O-ring portion is sandwiched and compressed between the cap and the pole-shaped disc-shaped portion. In such a case, the seal between the first insulating member and the disc-shaped portion of the polar column is performed by the inner O-ring portion, and the seal between the cap and the disc-shaped portion of the polar column is performed by the outer O-ring portion. Therefore, each seal can be performed independently. Therefore, the seal between the first insulating member and the disk-shaped portion of the pole column and the seal between the cap and the disk-shaped portion of the pole column can be made more reliable. Also, by sealing with the O-ring part, for example, the contact point of the seal becomes smaller and the surface pressure of the seal part can be increased than when sealing with a ring part having a rectangular cross section. Can be.
[0010]
 Furthermore, in the power storage element, at least a part thereof is located between the cap and the disc-shaped portion of the polar column and insulates between the cap and the disc-shaped portion of the polar column, A power storage element comprising: a second insulating member that abuts on the cap and the disk-shaped portion of the pole column and that defines a height of a gap between the cap and the disk-shaped portion of the pole column; Good.
[0011]
 According to the present invention, at least a part of the power storage element is located between the cap and the disk-shaped part of the pole column to insulate between the cap and the disk-shaped part of the pole column, and the cap and the pole column A second insulating member that abuts each of the disc-shaped portions and defines the height of the gap between the cap and the disc-shaped portion of the pole column. By providing such a second insulating member, the cap and the disk-shaped part of the pole column are insulated from each other, so that even if the nut is tightened, the cap and the disk-shaped part of the pole column are in direct contact and short-circuited. Can be prevented. In addition, the second insulating member abuts on the cap and the disc-shaped portion of the pole column, respectively, and defines the height of the gap between the cap and the disc-shaped portion of the pole column. It is possible to prevent the insulating seal member from being greatly elastically deformed between the cap and the disk-shaped portion of the pole column, and to sufficiently secure the sealing performance generated by the repulsive force of the compressed insulating seal member. Therefore, the seal between the cap and the disk-shaped portion of the pole column can be reliably performed.
[0012]
 Furthermore, in the power storage element according to any one of the above, the first insulating member may be a power storage element having a deforming portion that deforms in contact with the cap by the tightening pressure of the nut. .
[0013]
 According to the present invention, the first insulating member has the deforming portion that contacts and deforms the cap by the tightening pressure of the nut. By having such a deforming portion, the insulating sealing member can be reliably compressed by the first insulating member and the disk-shaped portion of the pole column when the nut is fastened. Therefore, the seal between the first insulating member and the disk-shaped portion of the pole column can be made more reliable.
[0014]
 Furthermore, in the electricity storage device according to any one of the above, the first insulating member is inserted into an opening of the cap and is positioned between the cap and the rod-shaped portion of the polar column. A power storage element having an insulating insertion portion that insulates the rod-shaped portion of the pole column is preferable.
[0015]
 According to the present invention, the first insulating member has the insulating insertion portion that is inserted into the opening of the cap and located between the cap and the rod-shaped portion of the pole column. For this reason, since it insulates between a cap (opening wall of a cap) and a pole-like part of a pole pole, it can prevent that a cap and a pole-like part of a pole pole contact and short-circuit.
[0016]
 Alternatively, in any one of the power storage elements described above, the insulating sealing member is inserted into an opening of the cap and is positioned between the cap and the rod-shaped portion of the pole column. A power storage element having a seal insertion portion that insulates the rod-shaped portion of the pole column is preferable.
[0017]
 According to the present invention, the insulating seal member has a seal insertion portion that is inserted into the opening of the cap and located between the cap and the pole-shaped portion of the pole column. For this reason, since it insulates between a cap (opening wall of a cap) and a pole-like part of a pole pole, it can prevent that a cap and a pole-like part of a pole pole contact and short-circuit.
[0018]
[0019]
[0020]
 In addition, the aboveIn anyThe electric storage element, wherein the portion of the inner O-ring portion that is sandwiched and compressed by the first insulating member and the disk-shaped portion of the polar pole has a concave-convex shape, and among the outer O-ring portion, In addition, a portion that is sandwiched and compressed between the cap and the disk-shaped portion of the pole column is preferably an electric storage element that has an uneven shape.
[0021]
 According to the present invention, the portions of the inner O-ring portion that are sandwiched and compressed by the first insulating member and the disk-shaped portion of the pole column each have an uneven shape. For this reason, since the surface pressure of a seal | sticker part can be raised further, the sealing performance between a 1st insulating member and the disk-shaped part of a pole can be improved more. In addition, the portion of the outer O-ring portion that is sandwiched and compressed between the cap and the disk-shaped portion of the pole column also has an uneven shape. For this reason, since the surface pressure of a seal part can be raised further, the sealing performance between a cap and the disk-shaped part of a pole can be improved more.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
 FIG. 1 shows an overall view of a secondary battery (storage element) 101 according to the present embodiment. Moreover, the longitudinal cross-sectional view in FIG. 1 is shown in FIG. FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view in the vicinity of the positive electrode external terminal 111 in FIG.
 The secondary battery 101 is a lithium ion secondary battery used as a power source for an electric vehicle or a hybrid car, and is a substantially rectangular parallelepiped prismatic battery as shown in FIG. In a secondary battery having a large capacity and used as an assembled battery, the dead space can be reduced and the volume efficiency can be improved by using the square battery as described above. The case of the secondary battery 101 includes a case main body 103 that forms four side surfaces, a cap 105 that forms an upper end surface, and a cap 107 that forms a lower end surface. The cap 105 constituting the upper end surface of the case is provided with a positive external terminal 111 and a negative external terminal 113.
[0023]
 The case body 103 and the caps 105 and 107 are sealed by means such as welding or caulking in order to inject an electrolyte into the battery. The material of the case main body 103 and the caps 105 and 107 needs to have a mechanical strength that is not affected by the internal electrolyte solution and is not easily deformed. Further, although different from the present embodiment, when the case also serves as a positive electrode or negative electrode terminal, it must be electrically stable and not eluted into the electrolyte. Examples of materials that satisfy such requirements include aluminum, aluminum alloys, nickel-plated carbon steel, austenitic stainless steel containing a large amount of nickel, and resin.
 The positive electrode external terminal 111 and the negative electrode external terminal 113 may have a shape corresponding to an external device connected to the secondary battery 101, but have good electrical conductivity and an electrochemical reaction. It needs to be formed from a material that does not elute into the electrolyte. Examples of materials that satisfy such requirements include nickel, aluminum, and copper as a negative electrode.
[0024]
 When the inside of the secondary battery 101 is viewed, an electrode body 121 is inserted as shown in FIG. This electrode body 121 is obtained by laminating a positive electrode and a negative electrode having an active material layer formed on the surface of a current collector foil with a separator interposed therebetween. The positive electrode of the electrode body 121 is electrically connected to the positive electrode external terminal 111, and the negative electrode of the electrode body 121 is electrically connected to the negative electrode external terminal 113.
 A positive electrode active material layer is formed on the positive electrode of the electrode body 121 by applying a positive electrode mixture on the surface of a current collector foil made of aluminum or the like. The positive electrode mixture is LiCoO as a positive electrode active material.₂It is possible to use a lithium transition metal composite oxide powder such as a carbonaceous material and a conductive material such as a carbon material powder and a binder such as polyvinylidene fluoride. On the other hand, a negative electrode active material layer is formed on the negative electrode of the electrode body 121 by applying a negative electrode mixture on the surface of a current collector foil made of copper or the like. The negative electrode mixture can be prepared by using a carbon material powder such as graphite or amorphous carbon as a negative electrode active material, and mixing with a binder such as polyvinylidene fluoride.
[0025]
 The separator sandwiched between the positive electrode and the negative electrode plays a role of separating the positive electrode and the negative electrode and holding the electrolytic solution, and it is preferable to use a microporous film such as polypropylene or polyethylene. The lamination method of the positive electrode, the negative electrode, and the separator includes a lamination type in which a plurality of positive electrodes and negative electrodes are alternately stacked, and a winding type in which a belt-like positive electrode and a negative electrode are used one by one, and this is wound. Furthermore, the winding type includes a winding type in a cylindrical roll shape and a winding type in a flat roll shape (reverse object shape). In this embodiment, a flat roll type wound electrode body is used. 121 is used. This is because when the assembled battery is configured, the volume efficiency is improved.
[0026]
 In the positive electrode and the negative electrode, a positive electrode active material layer non-formation part and a negative electrode active material layer non-formation part in which an active material layer is not formed are continuously formed in one end part in the width direction. The positive electrode is laminated so that the positive electrode active material layer non-formed portion is facing away and protrudes to one side from the negative electrode and the separator, and the negative electrode has the negative electrode active material layer non-formed portion respectively. They are stacked so that they face away and protrude from the positive electrode and the separator to the other side. Accordingly, the electrode body 121 has a positive electrode current collector foil laminated portion 123 in which only the positive electrode current collector foil (positive electrode active material layer non-formed portion) is laminated on the left side edge portion in the drawing, and the right edge portion in the drawing. The negative electrode current collector foil laminated portion 125 in which only the negative electrode current collector foil (negative electrode active material layer unformed portion) is laminated. The positive electrode current collector foil stacking portion 123 and the negative electrode current collector foil stacking portion 125 are portions that collect current from the positive electrode and the negative electrode.
[0027]
 The positive electrode current collector foil laminate 123 is sandwiched and electrically connected by a positive electrode laminate holding member 127 having a pinch portion having its own elastic force, and the negative electrode current collector foil laminate 125 also has an elastic force. Are sandwiched and electrically connected by a negative electrode laminate holding member 129 having a holding portion. The positive electrode laminate holding member 127 and the negative electrode laminate holding member 129 need to be formed of a material having elasticity and electrical conductivity, and are formed of a material that is not affected by the electrolytic solution. There is a need. Examples of materials that satisfy such requirements include nickel, nickel alloys, nickel-rich austenitic stainless steel, aluminum, aluminum alloys, and copper and copper alloys as the negative electrode side of lithium ion secondary batteries.
[0028]
 The positive electrode stacking part sandwiching member 127 is electrically joined to the positive electrode external terminal 111, and the negative electrode stacking part sandwiching member 129 is electrically joined to the negative electrode external terminal 113.
 An electrolyte is injected into the case. As an electrolytic solution of the lithium ion secondary battery as in the present embodiment, for example, propylene carbonate, ethylene carbonate, diethyl carbonate, or a mixed organic solvent thereof, LiPF₆, LiBF_FourA nonaqueous electrolytic solution in which a lithium salt such as the above is dissolved can be used.
[0029]
 A structure in the vicinity of the positive electrode external terminal 111 will be described with reference to a partially enlarged sectional view of FIG. The negative electrode external terminal 113 is basically the same as the positive electrode external terminal 111, and the description thereof is omitted.
 A cap 105 forming the upper end surface of the case is formed with an opening 105H having a step shape and a circular shape in plan view. A part of the pole column 131 forming the positive electrode external terminal 111 is inserted into the opening 105H. The pole column 131 extends in a rod shape and has a rod-shaped portion 133 having a male threaded portion 133N formed on the distal end side (upper side in the drawing), and a disc that is located on the proximal end side (lower side in the drawing) of the rod-shaped portion 133 It is comprised from the shape part 137. FIG. Among these, the rod-shaped portion 133 is positioned on the proximal end side of the first cylindrical portion 134 and the first cylindrical portion 134 having a small-diameter substantially cylindrical shape in which the male screw portion 133N is formed on the entire outer periphery. A cylindrical second cylindrical portion 135 having a diameter larger than that of the first cylindrical portion 134 and shorter in the axial direction than the first cylindrical portion 134. The rod-shaped part 133 is inserted through the opening 105H of the cap 105 in a state perpendicular to the cap 105, and the entire first cylindrical part 134 and a part (front end side) of the second cylindrical part 135 are located outside the case. A part (base end side) of the two cylindrical portions 135 is located in the case. On the other hand, the disk-shaped part 137 is entirely located in the case.
[0030]
 The rod-shaped portion 133 of the pole column 131 has aluminum, aluminum alloy, stainless steel, or the like having an opening slightly larger in diameter than the first cylindrical portion 134 and smaller in diameter than the second cylindrical portion 135 (the negative electrode side is made of copper, A washer 141 made of a copper alloy or the like is incorporated, and is in contact with the distal end surface (upper end surface in the drawing) of the second cylindrical portion 135. Further, a nut 143 made of stainless steel, nickel, nickel alloy or the like (copper, copper alloy or the like on the negative electrode side) is screwed onto the male thread portion 133N of the rod-shaped portion 133 and is in contact with the washer 141.
[0031]
 A first insulating member 151 is incorporated between the nut 143 (washer 141) and the cap 105. The first insulating member 151 is larger in diameter than the nut 143 and has a substantially disk-shaped central portion 152 in which an opening 151H having the same diameter as the second cylindrical portion 135 of the rod-shaped portion 133 of the pole pole 131 is formed at the center. And a cylindrical wall-like shape formed on the outer peripheral edge of the central portion 152 and projecting upward in the drawing, and a cylindrical wall-like shape formed on the inner peripheral edge of the central portion 152 in the drawing. And an insulating insertion portion 154 protruding downward. Among these, a part of the center portion 152 is located between the nut 143 and the cap 105. The protruding portion 153 is located on the outer periphery of the nut 143 so as to surround the lower portion of the nut 143. The insulating insertion portion 154 is inserted into the opening 105 H of the cap 105 and is positioned between the cap 105 (the wall surface of the opening 105 H) and the rod-shaped portion 133 of the pole column 131. The lower surface of the insulating insertion part 154 and the lower surface of the cap 105 are substantially on the same plane. In addition, a deformation portion 155 that is cylindrical and protrudes in a wall shape toward the lower side in the figure is formed on the lower surface of the center portion 152. The deforming portion 155 contacts the stepped portion 105K of the cap 105 by the tightening pressure of the nut 143, and is slightly crushed and deformed. Since the first insulating member 151 has high insulation and has the deformed portion 155, it is necessary to form the first insulating member 151 from a material that is flexible to some extent. Examples of materials that satisfy such requirements include fluororesins such as Teflon (registered trademark), polypropylene (PP), and the like.
[0032]
 An insulating seal member 161 is incorporated between the cap 143 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131. The insulating seal member 161 includes an inner O-ring portion 162 and an outer O-ring portion 163 that are formed by connecting two O-rings in the radial direction. Among these, the inner O-ring portion 162 is sandwiched between the insulating insertion portion 154 of the first insulating member 151 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 and is compressed in the vertical direction (the axial direction of the pole column 131). Thereby, the space between the insulating insertion portion 154 and the inner O-ring portion 162 of the first insulating member 151 and the space between the inner O-ring portion 162 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 are reliably sealed. . On the other hand, the outer O-ring portion 163 is sandwiched between the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 and is compressed in the vertical direction (the axial direction of the pole column 131). Thereby, the space between the cap 105 and the outer O-ring portion 163 and the space between the outer O-ring portion 163 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 are securely sealed. Such an insulating seal member 161 needs to be formed of a material having high insulation and high elasticity. Moreover, it is necessary not to be corroded by electrolyte solution. Examples of materials that satisfy such requirements include EPDM and butyl rubber.
[0033]
 A second insulating member 171 is incorporated between the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131. The second insulating member 171 is positioned between the cap 105 and the disc-shaped portion 137 of the pole column 131 and is provided with a height defining portion 172 that insulates between the cap 105 and the disc-shaped portion 137 of the pole column 131. A projection 173 is formed on the outer peripheral edge of the height defining portion 172 and extends downward in the figure. Among these, the height defining portion 172 not only insulates between the cap 105 and the disc-shaped portion 137 of the pole column 131, but also abuts against the cap 105 and the disc-shaped portion 137 of the pole column 131, respectively. And the height H of the gap between the electrode pole 131 and the disk-shaped portion 137 of the pole pole 131 are defined. Such a second insulating member 171 needs to be formed of a material that has high insulation and does not easily deform with respect to the tightening pressure of the nut 143. Moreover, it is necessary not to be corroded by electrolyte solution. Examples of materials that satisfy such requirements include polyphenylene sulfide (PPS) and polypropylene (PP).
[0034]
 As described above, the secondary battery 101 of the present embodiment includes the first insulating member 151 that is partly located between the nut 143 and the cap 105 and insulates between the nut 143 and the cap 105. Prepare. As a result, the nut 143 and the cap 105 are insulated from each other. Therefore, even if the nut 143 is tightened, it is possible to prevent the nut 143 and the cap 105 from directly contacting and short-circuiting. Further, the secondary battery 101 includes an insulating seal member 161, a part of which is located between the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131. As a result, even if moisture enters between the first insulating member 151 and the cap 105, the insulating sealing member 161 is sandwiched and compressed between the first insulating member 151 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131. Therefore, this moisture can be prevented from passing between the first insulating member 151 and the insulating sealing member 161 and reaching the rod-shaped portion 133 of the pole column 131. Further, since the insulating seal member 161 is sandwiched and compressed between the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the pole pole 131, moisture that has entered from between the first insulating member 151 and the cap 105 is in contact with the cap 105 and the insulating seal. It is also possible to prevent reaching the disk-shaped portion 137 of the pole pole 131 through the space between the members 161. Therefore, even if moisture enters from between the first insulating member 151 and the cap 105, a short circuit does not occur between the cap 105 and the pole column 131. Further, since the insulating seal member 161 is compressed by being sandwiched between the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the polar pole 131, moisture passes further between the cap 105 and the insulating seal member 161, and moisture is further contained (electrolytically It is possible to prevent the internal electrolyte from leaking to the outside. On the other hand, even if moisture enters from between the nut 143 and the first insulating member 151, the insulating sealing member 161 is compressed by being sandwiched between the first insulating member 151 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131. The moisture can be prevented from reaching the cap 105 through the space between the first insulating member 151 and the insulating sealing member 161. In addition, it is possible to prevent moisture that has entered from between the nut 143 and the first insulating member 151 from entering between the insulating seal member 161 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 and entering the interior. Therefore, even if moisture enters from between the nut 143 and the first insulating member 151, a short circuit does not occur between the cap 105 and the pole column 131. Further, since the insulating sealing member 161 is sandwiched and compressed between the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131, the insulating sealing member 161 passes between the insulating sealing member 161 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131, It is possible to prevent moisture from penetrating into the inside (portion filled with the electrolytic solution) or conversely leaking the internal electrolytic solution to the outside. As described above, the power storage device 101 according to the present embodiment can further improve the sealing performance between the cap 105 and the pole column 131, and can prevent a short circuit between the cap 105 and the pole column 131. it can.
[0035]
 Further, the secondary battery 101 is partly located between the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 to insulate between the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131, A second insulating member 171 is provided in contact with the disc-shaped portion 137 of the cap 105 and the pole column 131 to define the height of the gap between the cap 105 and the disc-shaped portion 137 of the pole column 131. As a result, the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 are insulated from each other. Therefore, even if the nut 143 is tightened, the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 are in direct contact and short-circuited. Can be prevented. In addition, the second insulating member 171 is in contact with the disc-shaped portion 137 of the cap 105 and the pole column 131 to define the height H of the gap between the cap 105 and the disc-shaped portion 137 of the pole column 131. Due to the tightening pressure of the nut 143, it is possible to prevent the insulating seal member 161 from being greatly elastically deformed between the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131. Therefore, the seal between the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 can be more reliably performed.
[0036]
 Furthermore, the first insulating member 151 has a deforming portion 155 that deforms by contacting the cap 105 by the tightening pressure of the nut 143. As a result, when the nut 143 is fastened, the insulating sealing member 161 can be reliably compressed by the first insulating member 151 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131. Therefore, the seal between the first insulating member 151 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 can be ensured.
 Furthermore, the first insulating member 151 has an insulating insertion portion 154 that is inserted into the opening 105 H of the cap 105 and is located between the cap 105 and the rod-shaped portion 133 of the pole column 131. For this reason, since the cap 105 and the rod-shaped portion 133 of the pole column 131 are insulated, it is possible to prevent the cap 105 and the rod-shaped portion 133 of the pole column 131 from directly contacting and short-circuiting.
[0037]
 Furthermore, the insulating seal member 161 has an inner O-ring portion 162 and an outer O-ring portion 163 that are formed by connecting two O-rings in the radial direction. The inner O-ring portion 162 is compressed by the first insulating member 151 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131, and the outer O-ring portion 163 is compressed by the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131. Thus, the gap between the cap 105 and the pole column 131 is sealed while being insulated. That is, the seal between the first insulating member 151 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 is performed by the inner O-ring portion 162, and the seal between the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 is sealed by the outer O-ring. Since it performs by the part 163, each seal | sticker can be performed independently. Therefore, the seal between the first insulating member 151 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 and the seal between the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 can be made more reliable. . Also, by sealing with the O-ring part, for example, the contact point of the seal becomes smaller and the surface pressure of the seal part can be increased than when sealing with a ring part having a rectangular cross section. Can be.
[0038]
(Deformation)
 Next, a modification of the first embodiment will be described. Note that the description of the same parts as those in the first embodiment is omitted or simplified.
 In this modification, the shape of the insulating seal member 191 is different from the insulating seal member 161 of the first embodiment. The rest is the same as in the first embodiment. FIG. 4A shows a cross-sectional view of the insulating seal member 161 used in the first embodiment. As described above, the insulating seal member 161 includes the inner O-ring portion 162 and the outer O-ring portion 163 that are formed by connecting two O-rings in the radial direction. The upper surface and the lower surface of the inner O-ring portion 162 and the outer O-ring portion 163 are smooth surfaces with no irregularities.
[0039]
 On the other hand, in the insulating seal member 191 of the present modification whose sectional view is shown in FIG. 4B, two concave grooves 192MS and 192MT are formed on the upper surface and the lower surface of the inner O-ring portion 192, respectively. In other words, portions of the inner O-ring portion 192 that are compressed by the first insulating member 151 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 each have an uneven shape. Therefore, since the surface pressure of the seal portion of the inner O-ring portion 192 can be further increased, the sealing performance between the first insulating member 151 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 can be further improved. Also, two concave grooves 193MS and 193MT are formed on the upper surface and the lower surface of the outer O-ring portion 193, respectively. In other words, portions of the outer O-ring portion 193 that are compressed by the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 have concavo-convex shapes. Therefore, since the surface pressure of the seal portion of the outer O-ring portion 193 can be further increased, the sealing performance between the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 can be further improved.
[0040]
(Embodiment 2)
 Next, a second embodiment will be described with reference to the drawings. Note that the description of the same parts as those in the first embodiment is omitted or simplified.
 As shown in FIG. 5 that is a partially enlarged cross-sectional view in the vicinity of the positive electrode external terminal 111, the power storage device 201 according to the present embodiment has the shape of the first insulating member 251 and the shape of the insulating seal member 261 in the first embodiment. The first insulating member 151 and the insulating seal member 161 are different from each other. The other parts are the same as those in the first embodiment, so the same numbers are given and the description thereof is omitted.
[0041]
 The first insulating member 251 of this embodiment is larger in diameter than the nut 143 and has the second cylindrical portion 135 of the rod-like portion 133 of the pole pole 131 at the center, like the first insulating member 251 of the first embodiment. A substantially disc-shaped central portion 252 in which an opening 251H having substantially the same diameter is formed, and a protruding portion 253 that is formed in a cylindrical wall shape on the outer peripheral edge of the central portion 252 and protrudes upward in the figure. . In addition, a deformed portion 255 is formed on the lower surface of the central portion 252 so as to protrude downward in the figure into a tubular shape. Similar to the first embodiment, the deformed portion 255 abuts on the stepped portion 105K of the cap 105 by the tightening pressure of the nut 143, and is slightly crushed and deformed. However, the first insulating member 251 of the present embodiment does not have the insulating insertion portion 154 as seen in the first insulating member 151 of the first embodiment. Therefore, the first insulating member 251 has no portion inserted into the opening 105H of the cap 105, and the entire first insulating member 251 is located outside the case.
[0042]
 On the other hand, the insulating seal member 261 of the present embodiment has an inner O-ring portion 262 and an outer O-ring portion formed in a shape in which two O-rings are connected in the radial direction, like the insulating seal member 161 of the first embodiment. 263, and the outer O-ring portion 263 has the same shape as the outer O-ring portion 163 of the first embodiment. On the other hand, the inner O-ring portion 262 is longer in the vertical direction (the axial direction of the pole column 131) than the inner O-ring portion 162 of the first embodiment. The upper end portion (seal insertion portion 262B) of the inner O-ring portion 262 is inserted into the opening 105H of the cap 105, and is positioned between the cap 105 (the wall surface of the opening 105H) and the rod-shaped portion 137 of the pole column 131. is doing. The inner O-ring portion 262 is sandwiched between the central portion 252 of the first insulating member 251 and the disc-shaped portion 137 of the pole column 131 and is compressed in the vertical direction. Thereby, the space | interval between the center part 252 of the 1st insulating member 251 and the inner side O-ring part 262 and between the inner side O-ring part 262 and the disk-shaped part 137 of the polar pole 131 are sealed reliably. On the other hand, the outer O-ring part 263 is sandwiched between the cap 105 and the disk-like part 137 of the pole pole 131 and compressed in the vertical direction, as in the first embodiment. Thereby, the space between the cap 105 and the outer O-ring portion 263 and the space between the outer O-ring portion 263 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 are securely sealed.
[0043]
 The secondary battery 201 having such a configuration also includes the first insulating member 251 that is located between the nut 143 and the cap 105 and insulates between the nut 143 and the cap 105. Since the gap between the cap 105 and the cap 105 is insulated, even if the nut 143 is tightened, it is possible to prevent the nut 143 and the cap 105 from directly contacting and short-circuiting. In addition, the secondary battery 201 includes an insulating seal member 261, part of which is located between the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131, so that moisture can be passed between the first insulating member 251 and the cap 105. Insulating seal member 261 is sandwiched and compressed between first insulating member 251 and disk-like portion 137 of pole pole 131 even if the intrusion occurs, so that the moisture is in contact with first insulating member 251 and insulating seal member 261. Can be prevented from reaching the rod-shaped portion 133 of the pole pole 131 through the gap. Further, since the insulating seal member 261 is sandwiched and compressed between the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the pole pole 131, moisture that has entered from between the first insulating member 251 and the cap 105 is in contact with the cap 105 and the insulating seal. It is possible to prevent reaching the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 through the member 261. Therefore, even if moisture enters from between the first insulating member 251 and the cap 105, there is no short circuit between the cap 105 and the pole column 131. Further, since the insulating sealing member 261 is sandwiched and compressed between the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131, moisture passes further between the cap 105 and the insulating sealing member 261, and moisture is further contained inside (electrolytic It is possible to prevent the internal electrolyte from leaking to the outside. On the other hand, even if moisture enters from between the nut 143 and the first insulating member 251, the insulating sealing member 261 is sandwiched and compressed by the first insulating member 251 and the disk-shaped portion 137 of the pole pole 131. The moisture can be prevented from passing between the first insulating member 251 and the insulating seal member 261 and reaching the cap 105. In addition, it is possible to prevent moisture that has entered from between the nut 143 and the first insulating member 251 from passing through the insulating seal member 261 and the disk-shaped portion 137 of the pole pole 131 and further entering the inside. Therefore, even if moisture enters from between the nut 143 and the first insulating member 251, there is no short circuit between the cap 105 and the pole column 131. Further, since the insulating seal member 261 is sandwiched between the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 and compressed, it passes between the insulating seal member 261 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131, It is possible to prevent moisture from penetrating into the inside (portion filled with the electrolytic solution) or conversely leaking the internal electrolytic solution to the outside. Therefore, the power storage device 201 of the present embodiment can also improve the sealing performance between the cap 105 and the pole column 131, and can prevent a short circuit that occurs between the cap 105 and the pole column 131.
[0044]
 Also in the present embodiment, the inner O-ring portion 262 is sandwiched between the first insulating member 251 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 and is compressed, so that the disk shape of the first insulating member 251 and the pole column 131 is The seal with the part 137 can be made more reliable. Also, by sealing with the O-ring part, for example, the contact point of the seal becomes smaller and the surface pressure of the seal part can be increased than when sealing with a ring part having a rectangular cross section. Can be.
 Further, in the present embodiment, the insulating seal member 261 has a seal insertion part 262 B that is inserted into the opening 105 H of the cap 105 and positioned between the cap 105 and the rod-like part 133 of the pole column 131. For this reason, since the cap 105 and the rod-shaped portion 133 of the pole column 131 are insulated, it is possible to prevent the cap 105 and the rod-shaped portion 133 of the pole column 131 from directly contacting and short-circuiting.
 In addition, portions similar to those in the first embodiment have the same operations and effects as those in the first embodiment.
[0045]
 In addition, as shown in the modified embodiment, the insulating seal member 261 of the present embodiment is also a portion of the inner O-ring portion 262 that is compressed by the first insulating member 251 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131. It is preferable that each has a concavo-convex shape. This is because the surface pressure of the seal portion can be further increased, so that the sealing performance between the first insulating member 251 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 can be further improved. Similarly, it is preferable that portions of the outer O-ring portion 263 that are compressed by the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 have an uneven shape. This is because the surface pressure of the seal portion can be further increased, so that the sealing performance between the cap 105 and the disk-shaped portion 137 of the pole column 131 can be further improved.
[0046]
 In the above, the present invention has been described according to the first and second embodiments and the modified embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and the like, and can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof. Needless to say, it can be done.
 For example, in the first and second embodiments, the example in which the present invention is applied to a square battery has been shown, but the present invention can also be applied to a cylindrical battery 301 as shown in FIG. The case of the cylindrical battery 301 includes a case body 303 that forms a cylindrical side surface, a cap 305 that forms an upper end surface, and a cap 307 that forms a lower end surface. A positive electrode external terminal 311 is provided on the cap 105 constituting the upper end surface of the case, and a negative electrode external terminal 313 is provided on the cap 307 constituting the lower end surface of the case.
 In addition to the above-described battery, the present invention can be widely applied to power storage elements such as capacitors using the principle of electric double layers.
[0047]
【The invention's effect】
 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sealing performance between a cap and a pole pole can be improved more, and the short circuit which arises between a cap and a pole pole can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view showing a storage element according to Embodiment 1. FIG.
2 is a longitudinal sectional view of the electricity storage device according to Embodiment 1 in FIG.
FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of the vicinity of the positive electrode external terminal of the energy storage device according to the first embodiment.
4A is a cross-sectional view of an insulating seal member, FIG. 4A is a cross-sectional view of the insulating seal member according to Embodiment 1, and FIG. 4B is a cross-sectional view of the insulating seal member according to a modified embodiment; .
FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view of the vicinity of a positive external terminal of a power storage device according to a second embodiment.
FIG. 6 is an overall view showing a power storage element having a cylindrical shape.
FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view in the vicinity of an external terminal of a secondary battery according to a conventional technique.
[Explanation of symbols]
101, 201 power storage element
105 cap
105H (cap) opening
131 pole
133 Bar-shaped part
133N Male thread
137 Disc-shaped part
143 nut
151,251 First insulating member
154 Insulation insertion part
155, 255 deformation part
161,261 Insulating seal member
162,262 Inner O-ring part
163,263 Outer O-ring
171 Second insulating member
262B Seal insertion part

Claims

ケースの端面を構成し、開口を有する平板状のキャップと、
棒状に延び先端側に雄ねじ部が形成された棒状部であって、上記キャップの開口に挿通され、先端が上記ケース外に位置し基端が上記ケース内に位置する棒状部、及び、この棒状部の基端側に位置し円盤状をなす円盤状部であって、上記ケース内に位置する円盤状部、を有する極柱と、
上記極柱の棒状部の雄ねじ部に螺合され、上記ケース外に位置するナットと、を備え、上記ナットと上記極柱の円盤状部との間に上記キャップを挟んだ状態でシールされた蓄電素子であって、
少なくともその一部が上記ナットと上記キャップとの間に位置して上記ナットと上記キャップとの間を絶縁する第１絶縁部材と、
少なくともその一部が上記キャップと上記極柱の円盤状部との間に位置する絶縁性シール部材であって、
上記第１絶縁部材と上記極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮されると共に、これとは独立に、上記キャップと上記極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮されて、上記キャップと上記極柱との隙間を絶縁しつつシールする絶縁性シール部材と、を備え、
上記絶縁性シール部材は、２つのＯリングが径方向に繋がった形状をなす内側Ｏリング部と外側Ｏリング部とを有し、
上記内側Ｏリング部は、上記第１絶縁部材と上記極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮され、
上記外側Ｏリング部は、上記キャップと上記極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮されている
ことを特徴とする蓄電素子。A flat cap that forms an end face of the case and has an opening;
A rod-shaped portion that extends in a rod shape and has a male screw portion formed on the distal end side, the rod-shaped portion that is inserted through the opening of the cap, the distal end is located outside the case, and the proximal end is located within the case, and the rod-shaped portion A pole-shaped part that is located on the base end side of the part and forms a disk-like shape, and has a disk-like part located in the case; and
A nut screwed into the male thread portion of the pole portion of the pole pole and positioned outside the case, and sealed with the cap sandwiched between the nut and the disc-like portion of the pole pole A storage element,
A first insulating member, at least a part of which is located between the nut and the cap and insulates between the nut and the cap;
At least a part of the insulating seal member is located between the cap and the disk-shaped portion of the pole column,
In addition to being compressed by being sandwiched and compressed by the first insulating member and the disk-shaped portion of the polar column, and being compressed by being sandwiched and compressed by the cap and the disk-shaped portion of the polar column. An insulating sealing member that seals while insulating the gap between the pole columns ,
The insulating seal member has an inner O-ring portion and an outer O-ring portion that are formed by connecting two O-rings in the radial direction,
The inner O-ring part is compressed by being sandwiched between the first insulating member and the disk-shaped part of the polar column,
The electric storage element , wherein the outer O-ring part is sandwiched and compressed between the cap and the disk-shaped part of the pole column .

請求項１に記載の蓄電素子であって、
少なくともその一部が上記キャップと上記極柱の円盤状部との間に位置して上記キャップと上記極柱の円盤状部との間を絶縁すると共に、上記キャップと上記極柱の円盤状部とにそれぞれ当接して、上記キャップと上記極柱の円盤状部との隙間の高さを規定する第２絶縁部材を備える
ことを特徴とする蓄電素子。The power storage device according to claim 1,
At least a portion thereof is located between the cap and the disc-shaped portion of the polar column to insulate between the cap and the disc-shaped portion of the polar column, and the cap and the disc-shaped portion of the polar column And a second insulating member that regulates the height of the gap between the cap and the disk-shaped portion of the pole column.

請求項１または請求項２に記載の蓄電素子であって、
上記第１絶縁部材は、上記ナットの締め圧力によって上記キャップに当接して変形する変形部を有する
ことを特徴とする蓄電素子。The electric storage element according to claim 1 or 2,
The power storage element according to claim 1, wherein the first insulating member has a deforming portion that deforms in contact with the cap by the tightening pressure of the nut.

請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の蓄電素子であって、
上記第１絶縁部材は、上記キャップの開口内に挿通され上記キャップと上記極柱の棒状部との間に位置して上記キャップと上記極柱の棒状部との間を絶縁する絶縁挿通部を有する
ことを特徴とする蓄電素子。It is an electrical storage element as described in any one of Claims 1-3, Comprising:
The first insulating member is inserted into the opening of the cap and is positioned between the cap and the pole portion of the pole pole so as to insulate between the cap and the pole pole portion of the pole. A power storage element comprising:

請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の蓄電素子であって、
上記絶縁性シール部材は、上記キャップの開口内に挿通され上記キャップと上記極柱の棒状部との間に位置して上記キャップと上記極柱の棒状部との間を絶縁するシール挿通部を有する
ことを特徴とする蓄電素子。It is an electrical storage element as described in any one of Claims 1-3, Comprising:
The insulating seal member is inserted into the opening of the cap and is positioned between the cap and the pole-shaped rod-shaped portion of the pole pole so as to insulate between the cap and the pole-shaped rod-shaped portion of the pole pole. A power storage element comprising:

請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の蓄電素子であって、
上記内側Ｏリング部のうち、上記第１絶縁部材と上記極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮される部分は、それぞれ凹凸形状をなし、
上記外側Ｏリング部のうち、上記キャップと上記極柱の円盤状部とにより挟まれ圧縮される部分は、それぞれ凹凸形状をなす
ことを特徴とする蓄電素子。 It is an electrical storage element as described in any one of Claims 1-5 , Comprising:
Of the inner O-ring portion, the portions sandwiched and compressed by the first insulating member and the disk-shaped portion of the polar column each have an uneven shape,
A portion of the outer O-ring portion that is sandwiched and compressed between the cap and the disk-shaped portion of the pole column has an uneven shape, respectively.