JP6044640B2 - 蓄電装置 - Google Patents
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Description
本発明は、電極組立体と電気的に接続される電極端子と、挿通孔の内周面と、該内周面に対向する極柱部の外周面との間に挿通される端子絶縁部材と、蓋におけるケース本体に対向する内面と、該内面と対向する電極端子の座面との間に挟持される環状のシール部材と、を有する蓄電装置に関する。
EV(Electric Vehicle)やPHV(Plug in Hybrid Vehicle)などの車両には、走行用モータへの供給電力を蓄える蓄電装置としての二次電池が搭載されている。二次電池としては、電極組立体をケース内に収容して構成されたものがある。ケースは、ケース本体と蓋とを互いに溶接して形成されている。また、ケース本体内に収容された電極組立体には、電極端子が電気的に接続され、電極端子は、本体が円柱状をなし、蓋の挿通孔を貫通してケース本体の内部から外部に突出するように配置される。挿通孔の内周面と、この内周面に対向する電極端子の外周面との間の隙間には絶縁距離が確保されている。そして、二次電池には、上記隙間のシール構造が設けられている。例えば、特許文献1参照。
図13に示すように、特許文献1の電池80は、筒体81の両端部に蓋体82を溶接してなる外装缶83の内部に、巻き取り電極体84を収容して構成されている。蓋体82には電極端子機構85が取り付けられ、巻き取り電極体84と電極端子機構85とが互いに接続されている。
電極端子機構85は、外装缶83の蓋体82を貫通して取り付けられたネジ部材からなる正極導出端子86を備え、この正極導出端子86の基端部は鍔部86aを備える。また、貫通孔82aの内周面と正極導出端子86の外周面との隙間には樹脂製の絶縁部材87が装着され、この絶縁部材87によって蓋体82と正極導出端子86との間のシール性が確保されると同時に電気的絶縁性が確保されている。そして、正極導出端子86には、外装缶83の外側からワッシャ88が嵌められると共に、第1ナット89a及び第2ナット89bが螺合されている。第1ナット89aを締め付けて、正極導出端子86の鍔部86aとワッシャ88とによって絶縁部材87を挟圧することにより、貫通孔82aのシール性が高められている。
ところが、特許文献1においては、貫通孔82aのシール性を確保するには、複雑な形状をなす絶縁部材87をかしめながら貫通孔82aの周囲に密接させなければならず、絶縁部材87の形状が複雑で、しかもその装着が面倒であり、シール構造の形成が面倒であった。そこで、シール部材として簡単な構造のOリングを採用したものが特許文献2に開示されている。
図14に示すように、特許文献2の密閉型電池90において、蓋体91は端子引出孔91aを備え、この端子引出孔91aに取り付けられた正極端子92は、内側部材93と外側部材94とを備える。内側部材93及び外側部材94のシール部材圧縮部93a,94aはそれぞれ環状溝93b,94bを備え、各環状溝93b,94bにはOリング製のシール部材95,96が装着されている。そして、内側部材93と外側部材94とが互いに溶接されることで、シール部材95,96がシール部材圧縮部93a,94aと蓋体91との間で圧縮状態で挟まれている。シール部材95,96は、各環状溝93b,94bに装着されることで位置ずれが防止される。
しかしながら、特許文献2においては、シール部材95を環状溝93bに正確に装着する必要があり、組立時の作業性が悪い。これに対し、特許文献3の如く、正極端子及び負極端子にOリングを挿入し、端子の座面と蓋板との平面間で、Oリングを挟持する構造も提案されている。
特許文献3においては、Oリングは、正極端子または負極端子の外周面、正極端子または負極端子の座面、及び蓋板の内面に接触し、位置決めされている。この構造は、以下の順序で組立てられる。まず、Oリングに端子を挿通し、次に蓋板の貫通孔に端子を挿通し、絶縁パッキングを取り付けた後、ナットを締結する。この為、絶縁パッキングの取付け時に、Oリングの一部が端子中心側にずれていると、Oリングの一部が絶縁パッキングと端子の座面に挟まれる。このような状態では、Oリングと蓋板、又はOリングと端子座面の接触部の面圧が均一とならない為、シール性が低下する。
本発明の目的は、シール性能を発揮できる位置にシール部材を簡単に位置させることができる蓄電装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の一態様は、電極端子が挿通される挿通孔を有するケースと、前記ケース内に収容された電極組立体と、前記挿通孔に挿通される前記電極端子であって、前記ケース内に配置され、前記挿通孔の面積よりも大きい断面積を有する基部、及び前記基部から立設されるとともに前記挿通孔を通って前記ケースの内部から外部に突出するように配置される極柱部を有し、前記電極組立体と電気的に接続される前記電極端子と、前記挿通孔の内周面と、該内周面に対向する前記極柱部の外周面との間に挿通される端子絶縁部材と、前記ケースの内面と、該内面と対向する前記基部の座面との間に挟持される環状のシール部材と、を有し、前記端子絶縁部材における前記基部側の先端は、前記基部と前記ケースの内面との対向方向に沿った断面形状で前記基部側から前記挿通孔側に向けて前記挿通孔の径方向における外方側へ傾斜するテーパ部を有することを要旨とする。
これによれば、シール部材をケースの内面と基部の座面とによって挟持するために、シール部材を極柱部に外装し、基部の座面に載置したとき、シール部材の内周縁の一部が、極柱部の径方向に沿って近付き、径方向の反対側が極柱部の径方向に沿って極柱部から離れて配置され、シール部材が挿通孔の周囲を囲んでいない位置に配置されたとする。このとき、ケースに電極端子を組み付ける際、ケース及び端子絶縁部材の少なくとも一方のテーパ部の先端が、極柱部の外周面とシール部材の内周縁との間に入り込む。そして、テーパ部がシール部材の内側にさらに入り込むと、テーパ部によってシール部材は、極柱部に近い部位は、極柱部の径方向に沿って離れ、極柱部から離れた部位は、極柱部の径方向に沿って近付くように移動する。テーパ部がシール部材の内側に完全に入り込むと、シール部材はテーパ部を径方向外側から囲む位置に位置される。ケースに形成されたテーパ部は挿通孔の周縁に形成され、端子絶縁部材は、極柱部の径方向に沿った外周側で、かつ挿通孔の径方向に沿った内周側に挿通されることから、テーパ部によってシール部材を、挿通孔の周囲を囲む位置に位置させることができる。したがって、シール部材が挿通孔の径方向に沿って位置ずれし、挿通孔の周囲を囲んでいなくても電極端子の組み付けの過程で、シール部材をシール性を発揮できる位置に簡単に位置させることができる。
また、これによれば、端子絶縁部材は、ケース又は蓋と電極端子とを互いに絶縁するために設けられる。そして、この端子絶縁部材にテーパ部を設けたため、ケース又は蓋と電極端子との間の絶縁を確保しながら、シール部材を所定の位置に位置させることもできる。
また、これによれば、端子絶縁部材は、ケース又は蓋と電極端子とを互いに絶縁するために設けられる。そして、この端子絶縁部材にテーパ部を設けたため、ケース又は蓋と電極端子との間の絶縁を確保しながら、シール部材を所定の位置に位置させることもできる。
また、前記ケースはケース本体と、挿通孔が配置される蓋とを有し、前記基部と前記蓋の対向方向に沿った前記シール部材の断面形状において、前記シール部材は前記蓋に対向する第1の部分と前記極柱部側に対向する第2の部分とを有し、前記シール部材の前記第1の部分及び前記第2の部分は傾斜部により互いに連結されていてもよい。
これによれば、シール部材の内周縁より外側に傾斜部が連なっているので、シール部材の内周縁の一部が極柱部に接し、極柱部との間で隙間の無い状態であっても、端子絶縁部材のテーパ部の先端がシール部材の傾斜部に当ることで、シール部材を移動させることができる。
また、前記テーパ部は、先端ほど厚みが薄い。
また、前記端子絶縁部材は、前記極柱部の軸方向からみたときにその外周縁が全周に亘って前記シール部材に重なっており、前記テーパ部は、前記シール部材の内周縁に当接している。
また、前記端子絶縁部材は、前記極柱部の軸方向からみたときにその外周縁が全周に亘って前記シール部材に重なっており、前記テーパ部は、前記シール部材の内周縁に当接している。
また、前記蓋の内面がさらに前記テーパ部を有し、前記蓋及び前記端子絶縁部材のテーパ部は連続する面をなしていてもよい。
これによれば、端子絶縁部材は、蓋の挿通孔に挿入されるため、蓋のテーパ部よりも極柱部側に近い位置に位置している。このため、まず、端子絶縁部材のテーパ部によってシール部材を移動させ、さらに、蓋及び前記端子絶縁部材のテーパ部が連続する面をなすので、蓋のテーパ部によってシール部材を移動させることができ、シール部材を、大きく移動させることが出来る。
また、前記電極端子の極柱部には、前記ケースの外部側より樹脂製のナットが螺合され、前記端子絶縁部材が、前記ナットと一体に形成されていてもよい。
これによれば、電極端子を固定する為のナットの螺合により、シール部材を所定の位置に位置させることが出来る。
前記蓄電装置は二次電池である。
本発明によれば、シール性能を発揮できる位置にシール部材を簡単に位置させることができる。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図8にしたがって説明する。
図1(a)〜図3に示すように、蓄電装置としての二次電池10において、金属製のケース12には電極組立体20が収容されている。ケース12は、開口部13dを有する直方体状のケース本体13と、ケース本体13の開口部13dを閉塞する矩形平板状の蓋14とからなる。ケース本体13と蓋14は、何れも金属製(例えば、ステンレスやアルミニウム)であり、ケース本体13と蓋14とはレーザー溶接によって互いに接合されている。ケース本体13は、長方形状の底板13aと、底板13aの対向する一対の短辺から立設された短側壁13bと、底板13aの対向する一対の長辺から立設された長側壁13cとを備える。また、本実施形態の二次電池10は、角型の外形をなす角型電池である。また、本実施形態の二次電池10は、リチウムイオン電池である。
図6に示すように、電極組立体20は、正極電極21と負極電極22と、を備えるとともに、正極電極21と負極電極22とを互いに絶縁するセパレータ23を介在させて層状をなす積層体とされている。正極電極21は、矩形状の正極用金属箔(本実施形態ではアルミニウム箔)21aと、その正極用金属箔21aの両面の正極活物質層21bとを有する。負極電極22は、矩形状の負極用金属箔(本実施形態では銅箔)22aと、その負極用金属箔22a両面の負極活物質層22bとを有する。
図1に示すように、正極電極21は、その一辺方向の一部に、正極用金属箔21aから突出した形状の正極集電タブ31を有する。正極集電タブ31は、電極組立体20を構成する各正極電極21において同位置に配置され、かつ同一形状である。負極電極22は、その一辺方向の一部に、負極用金属箔22aから突出した形状の負極集電タブ32を有する。負極集電タブ32は、電極組立体20を構成する各負極電極22において同位置に配置され、かつ同一形状である。
正極集電タブ31は、それぞれの正極集電タブ31が積層方向に沿って一列に配置されるように積層される。同様に、負極集電タブ32は、それぞれの負極集電タブ32が、正極集電タブ31と重ならないように積層方向に沿って一列に配置されるように積層される。そして、複数の正極集電タブ31は、電極組立体20における積層方向の一端から他端までの範囲に集められる。また、複数の負極集電タブ32も同様に、電極組立体20における積層方向の一端から他端までの範囲に集められる。
電極組立体20は、正極集電タブ31を集めてなる正極タブ群45を備える。この正極タブ群45は、正極導電部材33と溶接されている。また、電極組立体20は、負極集電タブ32を集めてなる負極タブ群46を備える。この負極タブ群46は、負極導電部材37と溶接されている。
正極導電部材33及び負極導電部材37は、四角板状をなす端子接続部34を有する。正極導電部材33及び負極導電部材37は、端子接続部34から立ち上がる立上げ部35を有するとともに、端子接続部34から離れる方向に向けて立上げ部35から延びるタブ溶接部36を有する。タブ溶接部36は矩形板状である。そして、正極導電部材33のタブ溶接部36は、電極組立体20の正極タブ群45に溶接され、負極導電部材37のタブ溶接部36は、電極組立体20の負極タブ群46に溶接されている。
正極導電部材33の端子接続部34には電極端子としての正極端子41が溶接されるとともに、負極導電部材37の端子接続部34には電極端子としての負極端子42が溶接されている。正極端子41及び負極端子42は、それぞれ四角板状をなす基部43を有する。基部43の中央からは円筒状の極柱部44が立設され、基部43における蓋側の座面43aは、正極端子41及び負極端子42を極柱部44の先端側から見て、極柱部44を取り囲んでいる。極柱部44は、その外周面に雄ねじ44aを備えるとともに、極柱部44の内周面に雌ねじ44bを備える。
図1及び図5に示すように、基部43には、樹脂製の絶縁カバー50が装着されている。絶縁カバー50は、基部43の座面43aと、蓋14の内面14aとの間に挟持される第1の絶縁板51を備え、この第1の絶縁板51により、蓋14が正極端子41及び負極端子42から電気的に絶縁されている。第1の絶縁板51は、蓋14側に位置する。第1の絶縁板51は、極柱部44が挿通される挿通部51aを厚み方向に貫通して有し、第1の絶縁板51の内周縁は円弧状である。また、第1の絶縁板51は、挿通部51aを第1の絶縁板51の一側方に開口させる連通部51bを有し、挿通部51aと連通部51bによって第1の絶縁板51は平面視U字状をなす。
第1の絶縁板51の端縁のうち、挿通部51aを挟んだ連通部51bの反対側の端縁からは、第2の絶縁板52が電極組立体20に向けて延び、この第2の絶縁板52により、ケース本体13が、正極端子41及び負極端子42から電気的に絶縁されている。第2の絶縁板52は、ケース本体13の側壁13b,13c側に位置する。第2の絶縁板52は矩形板状であるとともに、第1の絶縁板51に対し垂直に延びている。また、第2の絶縁板52の第1の絶縁板51からの延設長さは、基部43の厚みより長く設定されている。第2の絶縁板52において、蓋14から離れた側の先端には、第3の絶縁板53が第1の絶縁板51と同じ方向に向けて延び、この第3の絶縁板53により、電極組立体20は正極端子41及び負極端子42から電気的に絶縁されている。第3の絶縁板53は電極組立体20側に位置する。第2の絶縁板52は矩形板状である。そして、第1の絶縁板51と第3の絶縁板53の対向面同士の間隔は、基部43の厚みより若干長く設定されている。
上記構成の絶縁カバー50は、正極端子41及び負極端子42に対し、ケース本体13の短側壁13b側から装着されている。第1の絶縁板51の挿通部51aには極柱部44が挿通され、第1の絶縁板51が極柱部44のほぼ全周を取り囲んでいる。また、第1の絶縁板51は基部43の座面43a上に支持されている。
図4及び図5に示すように、基部43の座面43a上には、シール部材としてのOリング56が極柱部44を径方向の外側から囲む状態に設けられている。Oリング56は、断面円形状のゴム材料により円環状に形成されている。Oリング56は、径方向に沿った厚みのうち、外周縁側の半分が、蓋14の厚み方向に延び、かつ挿通孔14bの内周面を通過する基準線Rよりも外側に位置している。Oリング56は、極柱部44の径方向において、第1の絶縁板51の挿通部51a内に配置されるとともに、Oリング56は、ほぼ全周が第1の絶縁板51によって囲まれている。すなわち、Oリング56は、連通部51bと対向する部位以外は、第1の絶縁板51の内周縁によって囲まれている。図8に示すように、基部43と蓋14との対向方向に沿ったOリング56の断面は円形状である。このため、Oリング56における蓋14側の端部56a、即ち蓋14に対向する第1の部分と、極柱部44側の端部56b、即ちテーパ部を介して極柱部44に対向する第2の部分とは、円弧状に湾曲する傾斜部Kによって互いに連結されている。
第1の絶縁板51の挿通部51aに挿通された円柱状の極柱部44は、蓋14に設けられた挿通孔14bを通ってケース本体13の内部から外部に突出(露出)するように配置されている。そして、正極端子41及び負極端子42の基部43は、ケース本体13内に配置されている。また、極柱部44の軸方向に直交し、かつ座面43aに沿った基部43の断面積は、挿通孔14bの面積よりも大きく設定されている。このため、基部43は、ケース本体13の内側で挿通孔14bから抜け出し不能になっている。
挿通孔14bの内周面と、極柱部44の外周面との間は、端子絶縁部材19によって絶縁されている。端子絶縁部材19は、円筒状のリング19aと、このリング19aの一端縁から外方へ延設されたフランジ部19bと、を有する。
図1(b)及び図5に示すように、リング19aは、円筒状の周壁部24と、この周壁部24の先端に設けられたテーパ部Tと、を有し、周壁部24はテーパ部Tよりも蓋14側に連設されている。周壁部24は、リング19aの軸方向に沿って一定の内径及び外径を有する。周壁部24の厚みは一定である。ここで、基部43と蓋14の対向方向を矢印Yで示した場合、この対向方向に沿った断面形状では、周壁部24の外周面は対向方向に沿って直線状に延びている。
また、テーパ部Tは、対向方向に沿った断面形状で基部43側から蓋14側(挿通孔14b側)に向けて外径が拡径しており、挿通孔14bの径方向における外方側へ傾斜している。テーパ部Tは、上記対向方向に沿ってテーパ部Tの先端から周壁部24に向かうに従い外径が拡径し、先端程、厚みが薄い。また、テーパ部Tは、対向方向に沿った断面形状では、対向方向に対し直線状に傾斜している。
そして、リング19aは、挿通孔14bの内周面と、極柱部44の外周面との間に介装されるとともに、テーパ部Tの先端は基部43の座面43aに当接している。そして、このリング19aは、極柱部44の軸方向から見て、そのリング19aの外周縁側が全周に亘ってOリング56の内周縁側に重なっている。また、リング19aにおいて、フランジ部19bから離れた側の先端は、Oリング56に当接している。なお、フランジ部19bにおいて、リング19aが延設された面は、蓋14の外面14cにおいて挿通孔14bの外側に係止される係止面19cである。
極柱部44の雄ねじ44aにはナット55が螺合されている。ナット55と蓋14の外面14cとの間には、端子絶縁部材19のフランジ部19bが介装され、フランジ部19bによってナット55が蓋14から電気的に絶縁されている。そして、ナット55が極柱部44に螺合されることによって、ナット55と基部43とによってフランジ部19b、蓋14、及び第1の絶縁板51が挟持されている。また、ナット55の螺合により、極柱部44が蓋14に締結されている。この締結状態では、Oリング56は、蓋14の内面14aと、基部43の座面43aとの間で圧縮され、蓋14の内面14a及び基部43の座面43aに密接し、挿通孔14bを外周側から囲んで挿通孔14bをシールしている。
次に、二次電池10の作用を製造方法とともに説明する。
まず、正極導電部材33及び負極導電部材37において、各端子接続部34に正極端子41及び負極端子42の基部43を溶接し、正極導電部材33と正極端子41とを一体化して電気的に接続するとともに、負極導電部材37と負極端子42とを一体化して電気的に接続する。次に、正極導電部材33のタブ溶接部36を、電極組立体20の正極タブ群45に溶接し、負極導電部材37のタブ溶接部36を、電極組立体20の負極タブ群46に溶接する。
正極端子41及び負極端子42に絶縁カバー50を装着し、図7(a)及び図7(b)に示すように、基部43の座面43aに第1の絶縁板51を支持させるとともに、第3の絶縁板53を基部43の下側に配置する。また、絶縁カバー50は、第2の絶縁板52が対向する基部43に当接するまで押し込まれる。
次に、各極柱部44にOリング56を外装し、基部43の座面43a上に配置する。このとき、Oリング56が、周方向の一部の内周縁が極柱部44の径方向に沿って近付き、その一部に対して径方向の反対側が極柱部44の径方向に沿って離れて座面43a上に配置され、Oリング56が挿通孔14bの周囲を囲んでいない位置に配置されたとする。この状態で、挿通孔14bに極柱部44を挿通させながら蓋14を組み付け、蓋14の内面14aをOリング56に支持させる。このとき、挿通孔14bの内側にOリング56の一部が露出している。
そして、図8に示すように、端子絶縁部材19のリング19aを挿入する。すると、仮に、Oリング56の一部が極柱部44に接していたとしても、リング19aのテーパ部Tの先端が、Oリング56の傾斜部Kに当接することでOリング56を移動させる。さらに、リング19aを挿入すると、テーパ部Tの外周面がOリング56の内周縁に摺接し、リング19aが挿入されていくに従い、テーパ部Tが拡径していく。このため、Oリング56は、極柱部44に近い部位が、テーパ部Tによって極柱部44の径方向に沿って離れる方向に移動し、同時に、極柱部44から離れていた部位が、極柱部44の径方向に沿って近付く方向に移動する。
そして、フランジ部19bの係止面19cが、蓋14の外面14cに当接すると、Oリング56がリング19aを囲む状態に位置する。端子絶縁部材19は、極柱部44の径方向に沿って極柱部44より外周側で、かつ挿通孔14bの内周側に挿通されることから、テーパ部TによってOリング56を、挿通孔14bの周囲を囲む位置に同心円状に位置させることができる。
その後、極柱部44の雄ねじ44aにナット55を螺合する。すると、蓋14の内面14aが第1の絶縁板51に接触するとともに、蓋14によりOリング56が基部43に向けて押し潰される。その結果、Oリング56が、蓋14の内面14aと基部43の座面43aとに密接するとともに挿通孔14bの周囲を囲む位置に位置決めされる。その後、電極組立体20がケース本体13内に収容されるとともに、蓋14がケース本体13に溶接され、ケース12が形成される結果、二次電池10が製造される。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)端子絶縁部材19にテーパ部Tを形成した。そして、Oリング56を蓋14と基部43で挟持するため、Oリング56を極柱部44に外装したとき、Oリング56が挿通孔14bに対し位置ずれしていても、蓋14に対する正極端子41及び負極端子42の組み付け時に、端子絶縁部材19のテーパ部Tによって、Oリング56を挿通孔14bの周囲を囲む位置に位置させることができる。したがって、Oリング56が挿通孔14bに対し位置ずれし、挿通孔14bの周囲を囲んでいなくても蓋14に対する正極端子41及び負極端子42の組み付けと同時に、Oリング56を、挿通孔14bの周囲を囲む位置、すなわちシール性を発揮できる位置に簡単に位置させることができる。
(2)端子絶縁部材19がテーパ部Tを有し、リング19aが先端ほど極柱部に近づくので、端子絶縁部材19を挿通孔14bに挿通したとき、テーパ部Tの先端がOリングの内周縁と極柱部との間に入り込みやすく、Oリングが押しつぶされることを防止できる。
(3)端子絶縁部材19がテーパ部Tを有し、このテーパ部Tは、Oリング56に対し蓋14側から当接する。このため、例えば、ケース12の内圧が上昇し、Oリング56に内圧が作用しても、端子絶縁部材19により、Oリング56が内周面と、極柱部44の外周面との間からケース12外へ抜け出てしまうことを防止することができる。
(4)シール部材として、蓋14と基部43の対向方向に沿った断面が円形状のOリング56を採用した。Oリング56は、蓋14側の端部56a、即ち蓋14に対向する第1の部分と、極柱部44側の端部56b、即ちテーパ部Tを介して極柱部44に対向する第2の部分とが傾斜部Kによって互いに連結されている。このため、基部43の座面43a上にOリング56が載置されたとき、Oリング56の傾斜部Kと極柱部44の間には空間Sが必ず存在する。したがって、端子絶縁部材19を挿通孔14bに挿通したとき、テーパ部Tを空間Sに入り込ませ、テーパ部TによってOリング56を確実に移動させることができる。
(5)テーパ部Tは、蓋14と基部43との対向方向に沿った断面形状では、その対向方向に対し直線状に傾斜している。このため、Oリング56にテーパ部Tが摺接したとき、Oリング56をスムーズに移動させることができる。
(6)絶縁カバー50の第1の絶縁板51は、ナット55を極柱部44の雄ねじ44aに螺合したとき、蓋14と基部43との間に介装される。このため、第1の絶縁板51が蓋14と基部43との間のスペーサとして機能し、ナット55の過度な螺進を防止することができる。よって、第1の絶縁板51が介装されることで、Oリング56が過度に押し潰されることを防止することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図9に示すように、蓋14の内面14aにおいて、挿通孔14bの周囲から円環状のガイド部14dを突出するように設けてもよい。ガイド部14dは、蓋14と基部43との対向方向に沿った断面形状で、その先端側となる基部43側から、基端側となる蓋14に向けて挿通孔14bの径方向における外方側へ傾斜し、外径が拡径するテーパ部Tを有する。
このように構成した場合、Oリング56を蓋14と基部43とで挟持するため、まず、Oリング56を極柱部44に外装し、座面43aに載置したとき、Oリング56が挿通孔14bの周囲を囲んでいない位置に配置されたとする。このとき、蓋14に正極端子41及び負極端子42を組み付ける際、まず、端子絶縁部材19のテーパ部Tの先端が、極柱部44の外周面とOリング56の内周縁との間に入り込む。そして、テーパ部TがOリング56の内周縁に摺接すると、Oリング56が若干移動する。さらに、蓋14のガイド部14dのテーパ部TがOリング56の内側に入り込むと、蓋14のテーパ部TによってOリング56をさらに移動させることができる。その結果として、端子絶縁部材19と蓋14のテーパ部Tを併用してOリング56を、端子絶縁部材19のテーパ部Tのみを利用する場合と比較し、大きく移動させることができ、例えばより大径のOリングの使用が可能となる。
なお、テーパ部Tは、端子絶縁部材19に設けられず、蓋14に設けたガイド部14dのテーパ部Tだけとしてもよい。
○ 図10に示すように、基部43の座面43aは、極柱部44の外周側に円環状の溝43bを有する。また、端子絶縁部材19において、周壁部24を実施形態よりも対向方向に延長し、周壁部24の長さを、蓋14の内面14aと、基部43の座面43aとの間の距離以上に設定する。そして、端子絶縁部材19を挿通孔14bに挿通したとき、テーパ部Tを溝43bに入り込ませてもよい。
このように構成した場合、テーパ部TがOリング56の内側を貫通して溝43bに入り込むと、Oリング56の内周縁に対し、テーパ部Tではなく周壁部24の外周面を対向させることができる。すると、二次電池10の内圧によってOリング56が径方向に沿ってリング19aに向けて押圧されたとき、Oリング56の内周縁を平面状の周壁部24で受け止めることができる。
○ 実施形態では、テーパ部Tを、蓋14と基部43の対向方向に沿った断面形状が、基部43側から蓋14側に向けて挿通孔14bの径方向における外方側へ直線状に傾斜するようにしたが、これに限らない。テーパ部Tは、断面形状で基部43側から蓋14側に向けて挿通孔14bの径方向における外方側へ傾斜する形状であれば、直線状に傾斜していなくてもよく、テーパ部Tは、外側に膨らむ円弧状や、逆に内側に凹む円弧状に湾曲していてもよい。また、図11に示すように、テーパ部Tの先端側には、断面形状にて直線に連なるR形状を設けてもよい。先端部にR形状を設けることで、端子絶縁部材19とOリング56との接触時に、Oリング56の微小な傷が付くことを防止できる。
○ 実施形態では、ナット55と蓋14と端子絶縁部材19とが別個の部材となっているが、ナット55と端子絶縁部材19を一体化して構造に、本発明を適用することも出来る。例えば、図12に示すように、硬質樹脂製のナット70が、端子絶縁部材のフランジ部を兼ねる。そして、ナット70の下側に円筒状のリング70aが、一体成形されていてもよい。このような構造においても、リング70aの先端(下端)にテーパ部Tを設け、Oリング56を所定位置に移動させることができる。
○ 実施形態では、シール部材として、蓋14と基部43の対向方向に沿った断面が円形状のOリング56に具体化したが、シール部材における蓋14側の端部、即ち蓋14に対向する第1の部分と極柱部44側の端部、即ち極柱部に対向する第2の部分とが傾斜部により互いに連結されていれば、シール部材の断面形状は円形状に限らず、その他の断面形状でもよい。
○ 実施形態では、シール部材として断面が円形状のOリング56に具体化したが、例えば断面が矩形のOリングなど、他のゴム又は樹脂製のガスケットに変更してもよい。
○ 電極組立体20を構成する正極電極21、及び負極電極22の枚数は適宜変更してもよい。
○ ケース12の形状は、円筒状や、楕円柱状に形成してもよい。
○ 本発明は、蓄電装置としてのニッケル水素二次電池や、電気二重層キャパシタとして具体化してもよい。
K…傾斜部、S…空間、T…テーパ部、10…蓄電装置としての二次電池、13…ケース本体、13d…開口部、14…ケースとしての蓋、14a…内面、14b…挿通孔、19…端子絶縁部材、20…電極組立体、24…周壁部、41…電極端子としての正極端子、42…電極端子としての負極端子、43…基部、43a…座面、43b…溝、44…極柱部、56…シール部材としてのOリング、56a…第1の部分としての端部、56b…第2の部分としての端部。
Claims (7)
- 電極端子が挿通される挿通孔を有するケースと、
前記ケース内に収容された電極組立体と、
前記挿通孔に挿通される前記電極端子であって、前記ケース内に配置され、前記挿通孔の面積よりも大きい断面積を有する基部、及び前記基部から立設されるとともに前記挿通孔を通って前記ケースの内部から外部に突出するように配置される極柱部を有し、前記電極組立体と電気的に接続される前記電極端子と、
前記挿通孔の内周面と、該内周面に対向する前記極柱部の外周面との間に挿通される端子絶縁部材と、
前記ケースの内面と、該内面と対向する前記基部の座面との間に挟持される環状のシール部材と、を有し、
前記端子絶縁部材における前記基部側の先端は、前記基部と前記ケースの内面との対向方向に沿った断面形状で前記基部側から前記挿通孔側に向けて前記挿通孔の径方向における外方側へ傾斜するテーパ部を有し、前記テーパ部は前記シール部材の内周縁と前記極柱部の外周面との間に位置することを特徴とする蓄電装置。 - 前記ケースはケース本体と、挿通孔が配置される蓋とを有し、前記基部と前記蓋の対向方向に沿った前記シール部材の断面形状において、前記シール部材は前記蓋に対向する第1の部分と前記極柱部に対向する第2の部分とを有し、前記シール部材の前記第1の部分及び前記第2の部分は傾斜部により互いに連結されている請求項1に記載の蓄電装置。
- 前記テーパ部は、先端ほど厚みが薄い請求項1又は請求項2に記載の蓄電装置。
- 前記端子絶縁部材は、前記極柱部の軸方向からみたときにその外周縁が全周に亘って前記シール部材に重なっており、前記テーパ部は、前記シール部材の内周縁に当接している請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の蓄電装置。
- 前記蓋の内面がさらに前記テーパ部を有し、前記蓋及び前記端子絶縁部材のテーパ部は連続する面をなす請求項2〜請求項4のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
- 前記電極端子の極柱部には、前記ケースの外部側より樹脂製のナットが螺合され、前記端子絶縁部材が、前記ナットと一体に形成されている請求項1〜請求項5のうちのいずれか一項に記載の蓄電装置。
- 前記蓄電装置は二次電池である請求項1〜請求項6のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
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