JP6447598B2 - 密閉型電池及び密閉型電池の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、密閉型電池及び密閉型電池の製造方法に関する。
特許文献1には、開口を有する箱状の電池ケース本体と、電池ケース本体の内部に収容された電極体と、蓋貫通孔を有して電池ケース本体の開口を閉塞する電池ケース蓋と、端子貫通孔を有する金属製の第1端子部材と、蓋貫通孔及び端子貫通孔に挿通された軸部、及び、軸部の後端側に位置する台座部、を含む金属製の第2端子部材と、を備える密閉型電池、及びその製造方法が開示されている。第2端子部材の軸部は、その先端側が開口してなる筒状部を含んでいる。
特許文献1の製造方法は、第2端子部材の軸部を、その先端側から、電池ケース蓋の蓋貫通孔及び第1端子部材の端子貫通孔に、この順に挿通して、第2端子部材の台座部と第1端子部材との間に電池ケース蓋を配置する配置工程を備える。さらに、第2端子部材の軸部を塑性変形させる加締め工程を備える。この加締め工程では、第2端子部材の筒状部のうち外部端子から先端側に突出する部位を、筒状部の内周面から外周面に向かう方向に押し拡げることで、平板環状の孔外径大部に変形させて、台座部と孔外径大部との間に電池ケース蓋及び第1端子部材を挟んで固定する。
ところで、特許文献1の製造方法では、加締め工程の後、第1端子部材と第2端子部材とを強固に接続(接合)するために、溶接工程を設け、第2端子部材の孔外径大部と第1端子部材とを溶接している。しかしながら、第2端子部材の孔外径大部と第1端子部材とを溶接したとき、スパッタが飛散し、このスパッタが電池ケース蓋等に付着することがあった。このため、電池ケース蓋等に付着したスパッタが、電池ケースの内部に混入する虞があった。また、加締め工程に加えて、溶接工程を行うことで、製造コストを増加させていた。このため、第1端子部材と第2端子部材とを溶接しなくても、第1端子部材と第2端子部材とを強固に接続することができる製造方法が求められていた。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、第1端子部材と第2端子部材とを強固に接続することができる密閉型電池の製造方法、及び、第1端子部材と第2端子部材とが強固に接続された密閉型電池を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、開口を有する箱状の電池ケース本体と、前記電池ケース本体の内部に収容された電極体と、蓋貫通孔を有し、前記電池ケース本体の前記開口を閉塞する電池ケース蓋と、端子貫通孔を有する金属製の第1端子部材と、前記蓋貫通孔及び前記端子貫通孔に挿通された中実円柱状の軸部、及び、前記軸部の後端側に位置する台座部、を含む金属製の第2端子部材と、を備える密閉型電池の製造方法であって、前記第2端子部材の前記軸部を、その先端側から、前記電池ケース蓋の前記蓋貫通孔及び前記第1端子部材の前記端子貫通孔に、この順に挿通して、前記第2端子部材の前記台座部と前記第1端子部材との間に前記電池ケース蓋を配置する配置工程と、前記第2端子部材の前記軸部を前記後端側に押し潰して塑性変形させる加締め工程であって、前記軸部のうち前記第1端子部材の前記端子貫通孔から前記先端側に突出して前記端子貫通孔の外部に位置する部位を、前記後端側に押し潰して前記端子貫通孔よりも径大に拡径させることで、円盤状の孔外径大部に変形させて、前記孔外径大部を前記第1端子部材に接触させると共に、前記台座部と前記孔外径大部との間に前記電池ケース蓋及び前記第1端子部材を挟んで固定する加締め工程と、を備え、前記第1端子部材の前記端子貫通孔を構成する孔内周面のうち前記電池ケース蓋側に位置する部位は、前記電池ケース蓋側に向かうにしたがって拡径して前記電池ケース蓋側に開口するテーパ面を含み、前記加締め工程では、前記第2端子部材の前記軸部のうち前記テーパ面の内側に位置する部位を拡径させることで、前記テーパ面に接触する環状凸部を形成し、前記孔外径大部と前記環状凸部との間に前記第1端子部材のうち前記端子貫通孔の周囲に位置する孔周囲部を挟んで、前記第1端子部材を前記第2端子部材に固定する密閉型電池の製造方法である。
上述の密閉型電池の製造方法は、第2端子部材の軸部を後端側(台座部側)に押し潰して塑性変形させる加締め工程を備える。この加締め工程では、第2端子部材の軸部のうち第1端子部材の端子貫通孔から先端側に突出して端子貫通孔の外部に位置する部位を、後端側に押し潰して端子貫通孔よりも径大に拡径(塑性的に拡径)させることで、円盤状の孔外径大部に変形(塑性変形)させて、この孔外径大部を第1端子部材に接触させると共に、第2端子部材の台座部と孔外径大部との間に電池ケース蓋及び第1端子部材を挟んで固定する。
さらに、上述の密閉型電池の製造方法では、第1端子部材として、当該第1端子部材の端子貫通孔を構成する孔内周面のうち電池ケース蓋側に位置する部位が、電池ケース蓋側に向かうにしたがって拡径して電池ケース蓋側に開口するテーパ面を含む第1端子部材を用いる。そして、加締め工程において、第2端子部材の軸部のうち前記テーパ面の内側に位置する部位を拡径(塑性的に拡径)させることで、テーパ面に接触する環状凸部を形成し、孔外径大部と環状凸部との間に、第1端子部材のうち端子貫通孔の周囲に位置する孔周囲部を挟んで、第1端子部材を第2端子部材に固定する。
このように、金属製の第2端子部材の孔外径大部と環状凸部とによって、金属製の第1端子部材のうち端子貫通孔の周囲に位置する孔周囲部を挟むことにより、第1端子部材を第2端子部材に固定することで、第1端子部材と第2端子部材とを溶接しなくても、第1端子部材と第2端子部材とを強固に接続(機械的に接続)することができる。
さらに、前記の密閉型電池の製造方法であって、前記第1端子部材の前記端子貫通孔を構成する前記孔内周面は、前記孔外径大部側に開口する円筒形状の円筒面と、前記テーパ面と、からなり、前記加締め工程では、前記第2端子部材の前記軸部のうち前記円筒面の内側に位置する部位である円筒面内側部の少なくとも一部を拡径させることで、前記円筒面を径方向外側に押圧しつつ前記円筒面に接触する押圧接触部を形成する密閉型電池の製造方法とすると良い。
上述の製造方法では、第1端子部材として、端子貫通孔を構成する孔内周面が、第2端子部材の孔外径大部側に開口する円筒形状の円筒面と前記テーパ面(電池ケース蓋側に向かうにしたがって拡径して電池ケース蓋側に開口するテーパ面)とからなる第1端子部材を用いる。そして、加締め工程において、第2端子部材の軸部のうち円筒面の内側に位置する部位である円筒面内側部の少なくとも一部を拡径(塑性的に拡径)させることで、円筒面を径方向外側に押圧しつつ円筒面に接触する押圧接触部を形成する。
このように、第2端子部材の軸部において、第1端子部材の円筒面を径方向外側に押圧しつつ円筒面に接触する押圧接触部を形成することで、第1端子部材の円筒面と第2端子部材の押圧接触部とを通じた、第1端子部材と第2端子部材との間の導通経路を形成することができる。しかも、第1端子部材の円筒面と第2端子部材の押圧接触部とは、径方向に圧力がかかった状態で接触している(密着している)ので、両者の間の接触抵抗を小さくすることができる。
また、第2端子部材の孔外径大部と環状凸部との間に第1端子部材の孔周囲部を挟む形態(構造)に加えて、第2端子部材の押圧接触部によって第1端子部材の円筒面を径方向外側に押圧する形態(構造)とすることで、第1端子部材と第2端子部材とをより強固に接続(機械的に接続)することができる。
さらに、前記いずれかの密閉型電池の製造方法であって、前記配置工程では、前記第2端子部材の前記台座部と前記電池ケース蓋との間に第1絶縁部材を介在させると共に、前記第1端子部材と前記電池ケース蓋との間に第2絶縁部材を介在させて、前記台座部と前記第1端子部材との間に、前記第1絶縁部材と前記電池ケース蓋と前記第2絶縁部材を配置し、前記加締め工程では、前記第1絶縁部材及び前記第2絶縁部材のうち前記第2端子部材の前記台座部と前記孔外径大部との間に挟まれた部位が弾性的に圧縮された状態で、前記台座部と前記孔外径大部との間に、前記第1絶縁部材と前記電池ケース蓋と前記第2絶縁部材と前記第1端子部材を挟んで固定する密閉型電池の製造方法とするのが好ましい。
上述の製造方法では、配置工程において、第2端子部材の台座部と電池ケース蓋との間に第1絶縁部材を介在させると共に、第1端子部材と電池ケース蓋との間に第2絶縁部材を介在させて、台座部と第1端子部材との間に、第1絶縁部材と電池ケース蓋と第2絶縁部材を配置する。その後、加締め工程において、第2端子部材の軸部を加締めて形成した孔外径大部を第1端子部材に接触させると共に、第1絶縁部材及び第2絶縁部材のうち第2端子部材の台座部と孔外径大部との間に挟まれた部位をその挟まれた方向に弾性的に圧縮させた状態で、第2端子部材の台座部と孔外径大部との間に、第1絶縁部材と電池ケース蓋と第2絶縁部材と第1端子部材を挟んで固定する。
ところで、第1絶縁部材及び第2絶縁部材のうち、第2端子部材の台座部と孔外径大部との間に挟まれて弾性的に圧縮されている部位は、時間の経過と共にヘタリが生じることがある。具体的には、クリープ現象により、第1絶縁部材及び第2絶縁部材のうち第2端子部材の台座部と孔外径大部との間に挟まれて弾性的に圧縮された部位において、その弾性反力が低下してゆくことがある。この影響で、第2端子部材の孔外径大部と第1端子部材との間の密着性が低下する虞がある。
これに対し、上述の製造方法では、前述のように、金属製である第2端子部材の孔外径大部と環状凸部とによって、金属製である第1端子部材の孔周囲部のみを挟んだ構造にしているため、上述のような第1絶縁部材及び第2絶縁部材のクリープ現象が生じた場合でも、第2端子部材の孔外径大部及び環状凸部と第1端子部材との間の密着性(機械的な接続強度)が、上述のクリープ現象の影響で低下することはない。このため、上述のような第1絶縁部材及び第2絶縁部材のクリープ現象が生じた場合でも、第1端子部材と第2端子部材とを強固に接続(機械的に接続)した状態を維持することができる。
本発明の他の態様は、開口を有する箱状の電池ケース本体と、前記電池ケース本体の内部に収容された電極体と、蓋貫通孔を有し、前記電池ケース本体の前記開口を閉塞する電池ケース蓋と、端子貫通孔を有する金属製の第1端子部材と、前記蓋貫通孔及び前記端子貫通孔に挿通された中実円柱状の軸部、及び、前記軸部の後端側に位置する台座部、を含む金属製の第2端子部材と、を備え、前記第2端子部材の前記台座部と前記第1端子部材との間に前記電池ケース蓋が配置されている密閉型電池であって、前記第2端子部材の前記軸部は、前記第1端子部材の前記端子貫通孔の内部に位置する端子貫通孔内側部と、当該軸部の先端側の部位であって、前記第1端子部材の前記端子貫通孔の外部に位置し、前記端子貫通孔よりも径大である円盤状の孔外径大部と、を有し、前記孔外径大部が前記第1端子部材に接触し、且つ、前記台座部と前記孔外径大部との間に前記電池ケース蓋及び前記第1端子部材が挟まれて固定されており、前記第1端子部材の前記端子貫通孔を構成する孔内周面のうち前記電池ケース蓋側に位置する部位は、前記電池ケース蓋側に向かうにしたがって拡径して前記電池ケース蓋側に開口するテーパ面を含み、前記第2端子部材の前記軸部のうち前記テーパ面の内側に位置する部位は、前記軸部の径方向外側に突出する形態で前記テーパ面に接触する環状凸部を有し、前記孔外径大部と前記環状凸部との間に、前記第1端子部材のうち前記端子貫通孔の周囲に位置する孔周囲部が挟まれて、前記第1端子部材が前記第2端子部材に固定されている密閉型電池である。
上述の密閉型電池では、第2端子部材の軸部の孔外径大部が第1端子部材に接触し、且つ、第2端子部材の台座部と孔外径大部との間に、電池ケース蓋及び第1端子部材が挟まれて固定されている。
さらに、上述の密閉型電池では、第1端子部材の端子貫通孔を構成する孔内周面のうち電池ケース蓋側に位置する部位が、電池ケース蓋側に向かうにしたがって拡径して電池ケース蓋側に開口するテーパ面を含んでいる。さらに、第2端子部材の軸部のうち前記テーパ面の内側に位置する部位が、前記軸部の径方向外側に突出する形態で前記テーパ面に接触する環状凸部を有している。そして、第2端子部材の孔外径大部と環状凸部との間に、第1端子部材のうち端子貫通孔の周囲に位置する孔周囲部が挟まれて、第1端子部材が第2端子部材に固定されている。
このように、金属製の第2端子部材の孔外径大部と環状凸部とによって、金属製の第1端子部材のうち端子貫通孔の周囲に位置する孔周囲部を挟むことにより、第1端子部材を第2端子部材に固定する構造にすることで、第1端子部材と第2端子部材とを溶接しなくても、第1端子部材と第2端子部材とが強固に接続(機械的に接続)された密閉型電池となる。
さらに、前記の密閉型電池であって、前記第1端子部材の前記端子貫通孔を構成する前記孔内周面は、前記孔外径大部側に開口する円筒形状の円筒面と、前記テーパ面と、からなり、前記第2端子部材の前記軸部のうち前記円筒面の内側に位置する部位である円筒面内側部は、前記円筒面を径方向外側に押圧しつつ前記円筒面に接触する押圧接触部を有する密閉型電池とすると良い。
上述の密閉型電池では、第1端子部材の端子貫通孔を構成する孔内周面が、第2端子部材の孔外径大部側に開口する円筒形状の円筒面と前記テーパ面(電池ケース蓋側に向かうにしたがって拡径して電池ケース蓋側に開口するテーパ面)とからなる。そして、第2端子部材の軸部のうち前記円筒面の内側(径方向内側)に位置する部位である円筒面内側部が、円筒面を径方向外側に押圧しつつ円筒面に接触する押圧接触部を有している。
このように、第2端子部材の軸部の押圧接触部が、第1端子部材の円筒面を径方向外側に押圧しつつ円筒面に接触する構造とすることで、第1端子部材の円筒面と第2端子部材の押圧接触部とを通じた、第1端子部材と第2端子部材との間の導通経路を形成することができる。しかも、第1端子部材の円筒面と第2端子部材の押圧接触部とは、径方向に圧力がかかった状態で接触している(密着している)ので、両者の間の接触抵抗を小さくすることができる。
また、第2端子部材の孔外径大部と環状凸部との間に第1端子部材の孔周囲部を挟む構造に加えて、第2端子部材の押圧接触部によって第1端子部材の円筒面を径方向外側に押圧する構造とすることで、第1端子部材と第2端子部材とをより強固に接続(機械的に接続)することができる。
さらに、前記いずれかの密閉型電池であって、前記第2端子部材の前記台座部と前記電池ケース蓋との間に介在する第1絶縁部材と、前記第1端子部材と前記電池ケース蓋との間に介在する第2絶縁部材と、を備え、前記第1絶縁部材及び前記第2絶縁部材のうち前記第2端子部材の前記台座部と前記孔外径大部との間に挟まれた部位が弾性的に圧縮された状態で、前記台座部と前記孔外径大部との間に、前記第1絶縁部材と前記電池ケース蓋と前記第2絶縁部材と前記第1端子部材が挟まれて固定されている密閉型電池とするのが好ましい。
上述の密閉型電池では、第1絶縁部材及び第2絶縁部材のうち第2端子部材の台座部と孔外径大部との間に挟まれた部位が、その挟まれた方向に弾性的に圧縮された状態で、台座部と孔外径大部との間に、第1絶縁部材と電池ケース蓋と第2絶縁部材と第1端子部材が挟まれて固定されている
ところで、第1絶縁部材及び第2絶縁部材のうち、第2端子部材の台座部と孔外径大部との間に挟まれて弾性的に圧縮されている部位は、時間の経過と共にヘタリが生じることがある。具体的には、クリープ現象により、第1絶縁部材及び第2絶縁部材のうち第2端子部材の台座部と孔外径大部との間に挟まれて弾性的に圧縮されている部位において、その弾性反力が低下してゆくことがある。この影響で、第2端子部材の孔外径大部と第1端子部材との間の密着性が低下する虞がある。
これに対し、上述の密閉型電池では、前述のように、金属製である第2端子部材の孔外径大部と環状凸部とによって、金属製である第1端子部材の孔周囲部のみを挟んだ構造を有しているため、上述のような第1絶縁部材及び第2絶縁部材のクリープ現象が生じた場合でも、第2端子部材の孔外径大部及び環状凸部と第1端子部材との間の密着性(機械的な接続強度)が、上述のクリープ現象の影響で低下することはない。このため、上述のような第1絶縁部材及び第2絶縁部材のクリープ現象が生じた場合でも、第1端子部材と第2端子部材とを強固に接続(機械的に接続)した状態を維持することができる。
(実施形態)
次に、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図1は、実施形態にかかる密閉型電池100の断面図である。図2は、図1のB部及びC部の拡大図である。なお、C部における部材のうちB部と異なるものについては、図2において符号を括弧書きしている。図3は、図2のE部の拡大図である。図4は、実施形態にかかる端子付蓋部材115の一部を分解した斜視図である。
次に、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図1は、実施形態にかかる密閉型電池100の断面図である。図2は、図1のB部及びC部の拡大図である。なお、C部における部材のうちB部と異なるものについては、図2において符号を括弧書きしている。図3は、図2のE部の拡大図である。図4は、実施形態にかかる端子付蓋部材115の一部を分解した斜視図である。
本実施形態にかかる密閉型電池100は、図1に示すように、開口111dを有する矩形箱状の電池ケース本体111と、電池ケース本体111の内部に収容された電極体150とを備えるリチウムイオン二次電池である。さらに、密閉型電池100は、電池ケース本体111の開口111dを閉塞する板状の電池ケース蓋113を備えている。電池ケース本体111と電池ケース蓋113とは、溶接により一体とされ、電池ケース110を構成している。
電池ケース蓋113は、矩形板状をなし、その長手方向(図1において左右方向)の両端部には、この電池ケース蓋113を貫通する円形状の蓋貫通孔113h,113kが形成されている。また、電池ケース蓋113の長手方向の中央部には、安全弁113jが設けられている。この安全弁113jは、電池ケース蓋113と一体的に形成されて、電池ケース蓋113の一部をなしている。
安全弁113jは、電池ケース蓋113の他の部分よりも薄く形成されると共に、その上面には溝部113jvが形成されている(図4参照)。これにより、安全弁113jは、電池ケース110内部の内圧が所定圧力に達した際に作動する。即ち、内圧が所定圧力に達したときに溝部113jvが破断して、電池ケース110の内部のガスを外部に放出する。
また、電池ケース蓋113の安全弁113jと蓋貫通孔113kとの間には、電解液(図示なし)を電池ケース110内に注入するための注液口113nが形成されている(図1参照)。この注液口113nは、注液栓113mにより封止されている。
電極体150は、帯状の正極板155、負極板156、及びセパレータ157を扁平形状に捲回した扁平型の捲回電極体である(図6〜図9参照)。このうち、正極板155は、図7に示すように、長手方向DAに延びる帯状で、アルミニウム箔からなる正極基材151と、この正極基材151の表面の一部に配置された正極合材層152とを有している。正極合材層152は、正極活物質153と導電材と結着剤とを含んでいる。
正極基材151のうち、正極合材層152が塗工されている部位を、正極合材層塗工部151cという。一方、正極合材層152が塗工されていない部位を、正極合材層未塗工部151bという。正極合材層未塗工部151bは、正極基材151(正極板155)の幅方向DB(図7において左右方向)の端部(図7において左端部)に位置し、正極基材151(正極板155)の一方長辺に沿って、正極基材151(正極板155)の長手方向DAに帯状に延びている。
また、負極板156は、図8に示すように、長手方向DAに延びる帯状で、銅箔からなる負極基材158と、この負極基材158の表面の一部に配置された負極合材層159とを有している。負極合材層159は、負極活物質154と結着剤とを含んでいる。
負極基材158のうち、負極合材層159が塗工されている部位を、負極合材層塗工部158cという。一方、負極基材158のうち、負極合材層159が塗工されていない部位を、負極合材層未塗工部158bという。負極合材層未塗工部158bは、負極基材158(負極板156)の一方長辺に沿って、負極基材158(負極板156)の長手方向DA(図8において上下方向)に帯状に延びている。
さらに、密閉型電池100は、電池ケース本体111の内部で電極体150に接続すると共に、電池ケース蓋113の蓋貫通孔113h,113kを通じて外部に延出する電極端子部材(正極端子部材130と負極端子部材140)を備えている。
正極端子部材130は、正極第1端子部材137と正極第2端子部材135と正極締結部材139(ボルト)とにより構成されている(図1、図4参照)。このうち、正極第2端子部材135は、金属からなり、電極体150に接続すると共に、電池ケース蓋113の蓋貫通孔113hを通じて外部に延出している。正極第1端子部材137は、金属からなり、電池ケース蓋113上(電池ケース110の外部)に位置し、電池ケース110の外部において、正極第2端子部材135と電気的に接続している。正極締結部材139は、金属からなり、電池ケース蓋113上(電池ケース110の外部)に位置し、正極第1端子部材137に電気的に接続(あるいは接続可能と)されている。
詳細には、正極第2端子部材135は、台座部131と軸部132と電極体接続部134とを有している(図1〜図4参照)。このうち、台座部131は、矩形板状をなし、電池ケース本体111の内部に位置している。軸部132は、台座部131の上面131fから軸線方向DXの先端側DX1に延びる中実円柱状で、電池ケース蓋113の蓋貫通孔113h及び正極第1端子部材137の端子貫通孔137bを挿通して、電池ケース110(電池ケース本体111)の外部に延出している。
この軸部132は、図2に示すように、端子貫通孔内側部132cと、端子貫通孔内側部132cに対し軸線方向先端側DX1(図2において上方)に隣接する孔外径大部133とを有している。このうち、端子貫通孔内側部132cは、円柱形状をなし、正極第1端子部材137の端子貫通孔137bの内部に位置する部位である。一方、孔外径大部133は、軸部132の先端側(図2において上側)の部位であって、正極第1端子部材137の端子貫通孔137bの外部に位置し、端子貫通孔137bの内径よりも径大である円盤状の部位である。従って、孔外径大部133は、端子貫通孔内側部132cよりも径大である。
なお、軸線方向DX(軸線AXに沿った方向、図2において上下方向)に延びる軸部132において、台座部131側(図2において下方)を後端側、これと反対側(図2において上方)を先端側とする。また、軸線方向DXのうち、軸部132の後端側から先端側に向かう方向を軸線方向先端側DX1(図2において上方)、その反対方向を軸線方向後端側DX2(図2において下方)とする。後述する軸部142についても同様である。
また、電極体接続部134は、台座部131の下面131bから電池ケース本体111の底面111b側に延びる形態で、電極体150の正極合材層未塗工部151bに接合(溶接)されている。これにより、正極第2端子部材135と電極体150とが電気的かつ機械的に接続されている。
正極第1端子部材137は、金属板からなり、側面視略Z字状をなしている。この正極第1端子部材137は、孔外径大部133により固定される固定部137f、正極締結部材139と接続する接続部137g、及び、固定部137fと接続部137gとを連結する連結部137hを有している。固定部137fには、これを貫通する端子貫通孔137bが形成されており、この端子貫通孔137b内には、正極第2端子部材135の軸部132が挿通されている。また、接続部137gにも、これを貫通する貫通孔137cが形成されている。
正極締結部材139は、金属製のボルトであり、矩形板状の頭部139bと、円柱状の軸部139cとを有している。軸部139cのうち先端側の部位は、ネジ部139dとなっている。正極締結部材139の軸部139cは、正極第1端子部材137の貫通孔137cを挿通している。
本実施形態の密閉型電池100では、正極第2端子部材135の台座部131と正極第1端子部材137との間に電池ケース蓋113が配置されている。そして、正極第2端子部材135の孔外径大部133が正極第1端子部材137の固定部137fに接触し、且つ、正極第2端子部材135の台座部131と孔外径大部133との間に、電池ケース蓋113及び正極第1端子部材137が挟まれて固定されている。正極第2端子部材135の孔外径大部133が正極第1端子部材137の固定部137fに接触することで、正極第2端子部材135と正極第1端子部材137とが電気的に接続されている。
負極端子部材140は、負極第2端子部材145と負極第1端子部材147と負極締結部材149(ボルト)とにより構成されている(図1、図4参照)。このうち、負極第2端子部材145は、金属からなり、電極体150に接続すると共に、電池ケース蓋113の蓋貫通孔113kを通じて外部に延出している。負極第1端子部材147は、金属からなり、電池ケース蓋113上(電池ケース110の外部)に位置し、電池ケース110の外部において、負極第2端子部材145と電気的に接続している。負極締結部材149は、金属からなり、電池ケース蓋113上(電池ケース110の外部)に位置し、負極第1端子部材147に電気的に接続(あるいは接続可能と)されている。
詳細には、負極第2端子部材145は、台座部141と軸部142と電極体接続部144とを有している(図1〜図4参照)。このうち、台座部141は、矩形板状をなし、電池ケース本体111の内部に位置している。軸部142は、台座部141の上面141fから突出する中実円柱状で、電池ケース蓋113の蓋貫通孔113k及び負極第1端子部材147の端子貫通孔147bを挿通して、電池ケース110(電池ケース本体111)の外部に延出している。
この軸部142は、図2に示すように、端子貫通孔内側部142cと、端子貫通孔内側部142cに対し軸線方向先端側DX1(図2において上方)に隣接する孔外径大部143とを有している。このうち、端子貫通孔内側部142cは、円柱形状をなし、負極第1端子部材147の端子貫通孔147bの内部に位置する部位である。一方、孔外径大部143は、軸部142の先端側(図2において上側)の部位であって、負極第1端子部材147の端子貫通孔147bの外部に位置し、端子貫通孔147bの内径よりも径大である円盤状の部位である。従って、孔外径大部143は、端子貫通孔内側部142cよりも径大である。
また、電極体接続部144は、台座部141の下面141bから電池ケース本体111の底面111b側に延びる形態で、電極体150の負極合材層未塗工部158bに接合(溶接)されている。これにより、負極第2端子部材145と電極体150とが電気的かつ機械的に接続されている。
負極第1端子部材147は、金属板からなり、側面視略Z字状をなしている。この負極第1端子部材147は、孔外径大部143により固定される固定部147f、負極締結部材149と接続する接続部147g、及び、固定部147fと接続部147gとを連結する連結部147hを有している。固定部147fには、これを貫通する端子貫通孔147bが形成されており、この端子貫通孔147b内には、負極第2端子部材145の軸部142が挿通されている。また、接続部147gにも、これを貫通する貫通孔147cが形成されている。
負極締結部材149は、金属製のボルトであり、矩形板状の頭部149bと、円柱状の軸部149cとを有している。軸部149cのうち先端側の部位は、ネジ部149dとなっている。負極締結部材149の軸部149cは、負極第1端子部材147の貫通孔147cを挿通している。
本実施形態では、負極第2端子部材145の台座部141と負極第1端子部材147との間に電池ケース蓋113が配置されている。そして、負極第2端子部材145の孔外径大部143が負極第1端子部材147の固定部147fに接触し、且つ、負極第2端子部材145の台座部141と孔外径大部143との間に、電池ケース蓋113及び負極第1端子部材147が挟まれて固定されている。負極第2端子部材145の孔外径大部143が負極第1端子部材147の固定部147fに接触することで、負極第2端子部材145と負極第1端子部材147とが電気的に接続されている。
さらに、本実施形態の密閉型電池100は、正極第2端子部材135と電池ケース蓋113との間に介在し、両者を電気的に絶縁する第1絶縁部材170を備えている。この第1絶縁部材170は、負極端子部材140(詳細には、負極第2端子部材145)と電池ケース蓋113との間にも介在している。
この第1絶縁部材170は、電気絶縁性を有し弾性変形可能な樹脂からなり、第1介在部171と絶縁側壁部173と絶縁挿入部175とを有している(図2、図4参照)。このうち、第1介在部171は、平板形状をなし、その中央部に、正極第2端子部材135(負極第2端子部材145)の軸部132(軸部142)を挿通させる円形の貫通孔171bを有している。この第1介在部171は、正極第2端子部材135(負極第2端子部材145)の台座部131(台座部141)の上面131f(上面141f)と電池ケース蓋113の下面113bとの間に介在している。
絶縁側壁部173は、第1介在部171の周縁に位置する四角環状の側壁部である。この絶縁側壁部173は、台座部131(台座部141)の外周側面131g(外周側面141g)を取り囲んでいる。
絶縁挿入部175は、第1介在部171の上面171fから突出する円筒形状をなしている。この絶縁挿入部175は、正極第2端子部材135(負極第2端子部材145)の軸部132(軸部142)の周囲を取り囲む形態で、電池ケース蓋113の蓋貫通孔113h(蓋貫通孔113k)内に挿入されている。
さらに、密閉型電池100は、電気絶縁性を有し弾性変形可能な樹脂からなり、電池ケース蓋113上に配置された第2絶縁部材180を備えている。この第2絶縁部材180は、正極端子部材130(詳細には、正極第1端子部材137及び正極締結部材139)と電池ケース蓋113の上面113pとの間に介在し、両者を電気的に絶縁する。なお、この第2絶縁部材180は、負極端子部材140(詳細には、負極第1端子部材147及び負極締結部材149)と電池ケース蓋113との間にも介在している。
具体的には、第2絶縁部材180は、正極締結部材139の頭部139b(負極締結部材149の頭部149b)が配置される頭部配置部181、及び、正極第1端子部材137(負極第1端子部材147)と電池ケース蓋113の上面113pとの間に介在する第2介在部183を有している。この第2介在部183上には、正極第1端子部材137の固定部137f(負極第1端子部材147の固定部147f)が配置されている。第2介在部183には、自身を貫通する貫通孔183bが形成されており、この貫通孔183b内には、正極第2端子部材135の軸部132(負極第2端子部材145の軸部142)が挿通している。
本実施形態では、正極第2端子部材135の台座部131と孔外径大部133との間に、正極第1端子部材137と第2絶縁部材180と電池ケース蓋113と第1絶縁部材170とを挟んで軸線方向DXに圧縮力をかけた状態で、これらを固定している(図2参照)。同様に、負極第2端子部材145の台座部141と孔外径大部143との間に、負極第1端子部材147と第2絶縁部材180と電池ケース蓋113と第1絶縁部材170とを挟んで軸線方向DXに圧縮力をかけた状態で、これらを固定している(図2参照)。
これにより、本実施形態では、電池ケース蓋113と正極端子部材130(正極第1端子部材137、正極第2端子部材135、及び正極締結部材139)と負極端子部材140(負極第1端子部材147、負極第2端子部材145、及び負極締結部材149)と第1絶縁部材170,170と第2絶縁部材180,180とが一体とされて、端子付蓋部材115を形成している(図4参照)。
なお、第1絶縁部材170の第1介在部171は、台座部131(141)と孔外径大部133(143)との間に挟まれて、軸線方向DXに弾性的に圧縮された状態となっている。これにより、台座部131,141と電池ケース蓋113との間を適切に封止することができる。さらに、第2絶縁部材180の第2介在部183も、台座部131(141)と孔外径大部133(143)との間に挟まれて、軸線方向DXに弾性的に圧縮された状態となっている。これにより、正極第1端子部材137(負極第1端子部材147)と電池ケース蓋113との間を適切に封止することができる。
ところで、本実施形態の密閉型電池100では、図2及び図3に示すように、正極第1端子部材137の端子貫通孔137bを構成する孔内周面137kのうち電池ケース蓋113側(軸線方向後端側DX2、図2及び図3において下方)に位置する部位が、電池ケース蓋113側に向かうにしたがって拡径して電池ケース蓋113側に開口するテーパ面137dを含んでいる。さらに、正極第2端子部材135の軸部132のうちテーパ面137dの内側(径方向内側)に位置する部位が、軸部132の径方向外側に突出する形態でテーパ面137dに接触する環状凸部132bを有している。そして、正極第2端子部材135の孔外径大部133と環状凸部132bとの間に、正極第1端子部材137のうち端子貫通孔137bの周囲に位置する孔周囲部137jが挟まれて、正極第1端子部材137が正極第2端子部材135に固定されている。
これと同様に、負極第1端子部材147の端子貫通孔147bを構成する孔内周面147kのうち電池ケース蓋113側(軸線方向後端側DX2、図2及び図3において下方)に位置する部位が、電池ケース蓋113側に向かうにしたがって拡径して電池ケース蓋113側に開口するテーパ面147dを含んでいる。さらに、負極第2端子部材145の軸部142のうちテーパ面147dの内側(径方向内側)に位置する部位が、軸部142の径方向外側に突出する形態でテーパ面147dに接触する環状凸部142bを有している。そして、負極第2端子部材145の孔外径大部143と環状凸部142bとの間に、負極第1端子部材147のうち端子貫通孔147bの周囲に位置する孔周囲部147jが挟まれて、負極第1端子部材147が負極第2端子部材145に固定されている。
このように、金属製の正極第2端子部材135(負極第2端子部材145)の孔外径大部133(143)と環状凸部132b(142b)とによって、金属製の正極第1端子部材137(負極第1端子部材147)のうち端子貫通孔137b(147b)の周囲に位置する孔周囲部137j(147j)を挟むことにより、正極第1端子部材137(負極第1端子部材147)を正極第2端子部材135(負極第2端子部材145)に固定する構造にすることで、正極第1端子部材137(負極第1端子部材147)と正極第2端子部材135(負極第2端子部材145)を溶接しなくても、正極第1端子部材137(負極第1端子部材147)と正極第2端子部材135(負極第2端子部材145)とを強固に接続(機械的に接続)することができる。
なお、第1絶縁部材170及び第2絶縁部材180のうち、正極第2端子部材135(負極第2端子部材145)の台座部131(141)と孔外径大部133(143)との間に挟まれて弾性的に圧縮されている部位(具体的には、第1介在部171及び第2介在部183)は、時間の経過と共にヘタリが生じることがある。具体的には、クリープ現象により、第1絶縁部材170の第1介在部171及び第2絶縁部材180の第2介在部183において、その弾性反力が低下してゆくことがある。この影響で、正極第2端子部材135(負極第2端子部材145)の孔外径大部133(143)と正極第1端子部材137(負極第1端子部材147)との間の密着性が低下する虞がある。
これに対し、本実施形態の密閉型電池100では、金属製の正極第2端子部材135(負極第2端子部材145)の孔外径大部133(143)と環状凸部132b(142b)とによって、第1絶縁部材170及び第2絶縁部材180を間に挟むことなく、金属製の正極第1端子部材137(負極第1端子部材147)のうち端子貫通孔137b(147b)の周囲に位置する孔周囲部137j(147j)のみを挟んだ接続構造を有している。このような接続構造による、正極第2端子部材135(負極第2端子部材145)の孔外径大部133(143)及び環状凸部132b(142b)と正極第1端子部材137(負極第1端子部材147)との間の密着性(機械的な接続強度)は、上述のクリープ現象の影響で低下することはない。このため、本実施形態の密閉型電池100では、上述のようなクリープ現象が生じた場合でも、正極第1端子部材137(負極第1端子部材147)と正極第2端子部材135(負極第2端子部材145)とを強固に接続(機械的に接続)した状態を維持することができる。
また、本実施形態の密閉型電池100では、正極第1端子部材137(負極第1端子部材147)の端子貫通孔137b(147b)を構成する孔内周面137k(147k)が、前述のテーパ面137d(147d)と、このテーパ面137d(147d)の先端から軸線方向先端側DX1に延びて孔外径大部133(143)側(図2及び図3において上方)に開口する円筒形状の円筒面137m(147m)とにより構成されている。そして、正極第2端子部材135(負極第2端子部材145)の軸部132(142)のうち円筒面137m(147m)の内側(径方向内側)に位置する部位である円筒面内側部132m(142m)が、円筒面137m(147m)を径方向外側に押圧しつつ円筒面137m(147m)に接触する押圧接触部132k(142k)を有している。
このように、正極第2端子部材135(負極第2端子部材145)の軸部132(142)の押圧接触部132k(142k)が、正極第1端子部材137(負極第1端子部材147)の円筒面137m(147m)を径方向外側に押圧しつつ円筒面137m(147m)に接触する構造とすることで、正極第1端子部材137(負極第1端子部材147)の円筒面137m(147m)と正極第2端子部材135(負極第2端子部材145)の押圧接触部132k(142k)とを通じた、正極第1端子部材137(負極第1端子部材147)と正極第2端子部材135(負極第2端子部材145)との間の導通経路を形成することができる。しかも、正極第1端子部材137(負極第1端子部材147)の円筒面137m(147m)と正極第2端子部材135(負極第2端子部材145)の押圧接触部132k(142k)とは、径方向に圧力がかかった状態で接触している(密着している)ので、両者の間の接触抵抗を小さくすることができる。
また、正極第2端子部材135(負極第2端子部材145)の孔外径大部133(143)と環状凸部132b(142b)との間に正極第1端子部材137(負極第1端子部材147)の孔周囲部137j(147j)を挟む構造に加えて、正極第2端子部材135(負極第2端子部材145)の押圧接触部132k(142k)によって正極第1端子部材137(負極第1端子部材147)の円筒面137m(147m)を径方向外側に押圧する構造を設けることで、正極第1端子部材137(負極第1端子部材147)と正極第2端子部材135(負極第2端子部材145)とをより強固に接続(機械的に接続)することができる。
次に、本実施形態にかかる電池の製造方法について説明する。図10は、実施形態にかかる密閉型電池の製造方法の流れを示すフローチャートである。図11は、図10のサブルーチンを示すフローチャートである。
図10に示すように、ステップS1(端子付蓋部材作製工程)において、端子付蓋部材115を作製する。具体的には、まず、矩形板状の電池ケース蓋113を用意する。なお、このとき、電池ケース蓋113の注液口113nは、注液栓113mにより封止されていない(注液栓113mは取り付けられていない)。
また、正極第2端子部材135と正極第1端子部材137と正極締結部材139とを用意する。また、負極第2端子部材145と負極第1端子部材147と負極締結部材149とを用意する。さらに、第1絶縁部材170を2つと、第2絶縁部材180を2つ用意する。このとき、正極第2端子部材135の軸部132及び負極第2端子部材145の軸部142は、加締められて塑性変形する前であるため、直円柱形状をなしている(孔外径大部133,143が形成されていない、図5参照)。
次いで、これらの部材を一体に組み付ける。具体的には、図11に示すように、まず、ステップS11(第1配置工程)において、正極第2端子部材135の軸部132(このときは、直円柱形状となっている)を、その先端側から、第1絶縁部材170の貫通孔171b、電池ケース蓋113の蓋貫通孔113h、第2絶縁部材180の貫通孔183b、正極第1端子部材137の端子貫通孔137bに、この順に挿通させる(図4、図5参照)。これにより、図5に示すように、正極第2端子部材135の台座部131と正極第1端子部材137との間に、第1絶縁部材170と電池ケース蓋113と第2絶縁部材180を配置する。なお、これより前に、正極締結部材139の頭部139bを、第2絶縁部材180の頭部配置部181内に配置すると共に、正極締結部材139の軸部139cを、正極第1端子部材137の貫通孔137c内に挿通させておく。
次に、ステップS12(第1加締め工程)に進み、プレス加締めによって、正極第2端子部材135の軸部132を軸線方向後端側DX2に押し潰して塑性変形させる。具体的には、図12に示すように、直方体形状の金型12(下型)を、正極第2端子部材135の台座部131の下面131bに接触させた状態で、直方体形状の金型11(上型)を、正極第2端子部材135の軸部132の上方(軸線方向先端側DX1)から下方(軸線方向後端側DX2)に移動させて、金型11によって軸部132を軸線方向後端側DX2(図12において下方)に押し潰して塑性変形させる。
これにより、図2に示すように、軸部132のうち正極第1端子部材137の端子貫通孔137bから軸線方向先端側DX1(上方)に突出する部位を、軸線方向後端側DX2に押し潰して端子貫通孔137bよりも径大に拡径(塑性的に拡径)させることで、円盤状の孔外径大部133に変形(塑性変形)させる。これにより、孔外径大部133を正極第1端子部材137に接触させると共に、正極第2端子部材135の台座部131と孔外径大部133との間に、正極第1端子部材137と第2絶縁部材180と電池ケース蓋113と第1絶縁部材170とを挟んで軸線方向DXに圧縮力をかけた状態で、これらを固定する。
さらに、前述のように、軸部132を軸線方向後端側DX2に押し潰したとき、軸部132のうち、正極第1端子部材137のテーパ面137dの内側(径方向内側)に位置する部位が拡径(塑性的に拡径)して、テーパ面137dに接触する環状凸部132bが形成される。これにより、孔外径大部133と環状凸部132bとの間に、正極第1端子部材137のうち端子貫通孔137bの周囲に位置する孔周囲部137jが挟まれて、正極第1端子部材137が正極第2端子部材135に固定される。
このように、金属製の正極第2端子部材135の孔外径大部133と環状凸部132bとによって、金属製の正極第1端子部材137の孔周囲部137jを挟むことにより、正極第1端子部材137を正極第2端子部材135に固定する構造にすることで、正極第1端子部材137と正極第2端子部材135を溶接しなくても、正極第1端子部材137と正極第2端子部材135とを強固に接続(機械的に接続)することができる。
さらに、前述のように、軸部132を軸線方向後端側DX2に押し潰したとき、軸部132のうち、正極第1端子部材137の円筒面137mの内側(径方向内側)に位置する部位である円筒面内側部132mが拡径(塑性的に拡径)する。これにより、円筒面137mを径方向外側に押圧しつつ円筒面137mに接触する押圧接触部132kが形成される。
このように、正極第2端子部材135の軸部132において、正極第1端子部材137の円筒面137mを径方向外側に押圧しつつ円筒面137mに接触する押圧接触部132kを形成することで、正極第1端子部材137の円筒面137mと正極第2端子部材135の押圧接触部132kとを通じた、正極第1端子部材137と正極第2端子部材135との間の導通経路を形成することができる。しかも、正極第1端子部材137の円筒面137mと正極第2端子部材135の押圧接触部132kとは、径方向に圧力がかかった状態で接触しているので、両者の間の接触抵抗を小さくすることができる。
また、正極第2端子部材135の孔外径大部133と環状凸部132bとの間に正極第1端子部材137の孔周囲部137jを挟む構造に加えて、正極第2端子部材135の押圧接触部132kによって正極第1端子部材137の円筒面137mを径方向外側に押圧する形態とすることで、正極第1端子部材137と正極第2端子部材135とをより強固に接続(機械的に接続)することができる。
なお、ステップS12(第1加締め工程)を行う前の円筒面137mの内径(直径)をD1(図5参照)、ステップS12(第1加締め工程)を行った後の円筒面137mの内径(最大寸法)をD2(図2参照)としたとき、D1<D2となる。前述のように、軸部132を軸線方向後端側DX2に押し潰して、軸部132の円筒面内側部132mを拡径させて押圧接触部132kを形成したとき、この押圧接触部132kによって円筒面137mが径方向外側に押し拡げられるからである。
換言すれば、本実施形態のステップS12(第1加締め工程)では、正極第1端子部材137の円筒面内側部132mの少なくとも一部を拡径(塑性的に拡径)させることで、円筒面137mを径方向外側に押圧して円筒面137mを拡径させると共に、円筒面137mを径方向外側に押圧しつつ円筒面137mに接触する押圧接触部132kを形成する。すなわち、正極第1端子部材137の円筒面内側部132mの少なくとも一部を拡径(塑性的に拡径)させることで、円筒面137mを径方向外側に押圧して円筒面137mを拡径させる押圧接触部132kであって、円筒面137mを径方向外側に押圧しつつ円筒面137mに接触する押圧接触部132kを形成する。
このように、円筒面137mが拡径するまで円筒面内側部132mの少なくとも一部を拡径(塑性的に拡径)させて形成した押圧接触部132kは、大きな圧力で(強固に)、円筒面137mに接触(接続)することになる。このため、正極第1端子部材137の円筒面137mと正極第2端子部材135の押圧接触部132kとの間の接触抵抗をより一層小さくすることができると共に、正極第1端子部材137と正極第2端子部材135とをより強固に接続(機械的に接続)することができる。
また、ステップS12(第1加締め工程)を行うことで、第1絶縁部材170の第1介在部171は、台座部131と孔外径大部133との間に挟まれて、軸線方向DXに弾性的に圧縮された状態となる。これにより、台座部131と電池ケース蓋113との間を適切に封止することができる。さらに、第2絶縁部材180の第2介在部183も、台座部131と孔外径大部133との間に挟まれて、軸線方向DXに弾性的に圧縮された状態となる。これにより、正極第1端子部材137と電池ケース蓋113との間を適切に封止することができる。
次に、ステップS13(第2配置工程)において、負極第2端子部材145の軸部142(このときは、直円柱形状となっている)を、その先端側から、第1絶縁部材170の貫通孔171b、電池ケース蓋113の蓋貫通孔113k、第2絶縁部材180の貫通孔183b、負極第1端子部材147の端子貫通孔147bに、この順に挿通させる(図4、図5参照)。これにより、図5に示すように、負極第2端子部材145の台座部141と負極第1端子部材147との間に、第1絶縁部材170と電池ケース蓋113と第2絶縁部材180を配置する。なお、これより前に、負極締結部材149の頭部149bを、第2絶縁部材180の頭部配置部181内に配置すると共に、負極締結部材149の軸部149cを、負極第1端子部材147の貫通孔147c内に挿通させておく。
次に、ステップS14(第2加締め工程)に進み、先のステップS12(第1加締め工程)と同様にして、プレス加締めによって、負極第2端子部材145の軸部142を軸線方向後端側DX2に押し潰して塑性変形させる(図12参照)。これにより、孔外径大部143を負極第1端子部材147に接触させると共に、負極第2端子部材145の台座部141と孔外径大部143との間に、負極第1端子部材147と第2絶縁部材180と電池ケース蓋113と第1絶縁部材170とを挟んで軸線方向DXに圧縮力をかけた状態で、これらを固定する(図2参照)。このステップS14(第2加締め工程)においても、前述のステップS12(第1加締め工程)と同様の作用効果を奏する。
上述のようにステップS11〜S14の処理を行うことで、電池ケース蓋113と正極端子部材130(正極第1端子部材137、正極第2端子部材135、及び正極締結部材139)と負極端子部材140(負極第1端子部材147、負極第2端子部材145、及び負極締結部材149)と第1絶縁部材170,170と第2絶縁部材180,180とが一体とされて、端子付蓋部材115が形成される(図4参照)。
次に、ステップS2(電極体形成工程)に進み、電極体150を形成する。具体的には、まず、帯状のアルミニウム箔からなる正極基材151の表面に、正極活物質153を含む正極合材層152を形成して、正極板155を得る(図7参照)。また、帯状の銅箔からなる負極基材158の表面に、負極活物質154を含む負極合材層159を形成して、負極板156を得る(図8参照)。
その後、負極板156、セパレータ157、正極板155、及びセパレータ157を、この順に重ねるようにして捲回する(図9参照)。詳細には、正極板155の正極合材層未塗工部151bと負極板156の負極合材層未塗工部158bとが、幅方向(図9において左右方向)について互いに反対側に位置するようにして、負極板156、セパレータ157、正極板155、及びセパレータ157を扁平形状に捲回して、電極体150を形成する(図6参照)。
次に、ステップS3(接合工程)に進み、正極第2端子部材135の電極体接続部134を、電極体150の正極合材層未塗工部151bに接合(溶接)する。さらに、負極第2端子部材145の電極体接続部144を、電極体150の負極合材層未塗工部158bに接合(溶接)する。これにより、正極端子部材130と正極板155とを電気的に接続し、且つ、負極端子部材140と負極板156とを電気的に接続すると共に、端子付蓋部材115と電極体150とを一体にする。
次いで、ステップS4(収容工程)に進み、電池ケース本体111の内部に電極体150を収容すると共に、電池ケース蓋113により電池ケース本体111の開口111dを閉塞する。この状態で、ステップS5(封止工程)に進み、電池ケース蓋113と電池ケース本体111を、全周溶接により接合する。
その後、ステップS6(注液工程)に進み、電池ケース蓋113の注液口113nを通じて、電解液(図示なし)を電池ケース本体111の内部に注入し、この電解液を電極体150の内部に含浸させる。次いで、電池ケース蓋113の注液口113nを、注液栓113mにより封止する。その後、所定の処理を行うことで、本実施形態の密閉型電池100(図1参照)が完成する。
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は前記実施形態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、実施形態では、電池ケース蓋113上(電池ケース110の外部)に位置する端子部材が第1端子部材(正極第1端子部材137及び負極第1端子部材147)であり、電池ケース110の内部において電極体150に接続(接合)する端子部材が第2端子部材(正極第2端子部材135及び負極第2端子部材145)である場合を例示した。しかしながら、本発明は、その反対である場合にも適用される。
すなわち、電池ケース蓋113上(電池ケース110の外部)に位置する端子部材が第2端子部材であり、電池ケース110の内部において電極体150に接続(接合)する端子部材が第1端子部材であっても良い。この場合、第2端子部材の台座部は、電池ケース110の外部に配置され(例えば、実施形態の固定部137f,147fを台座部に変更する)、軸部は、この台座部から下方に延びて、蓋貫通孔を通じて電池ケース110内にまで延びる形状となり、孔外径大部は、電池ケース110内に配置されることになる。
100 密閉型電池
110 電池ケース
111 電池ケース本体
111d 開口
113 電池ケース蓋
113h,113k 蓋貫通孔
115 端子付蓋部材
130 正極端子部材
131,141 台座部
132,142 軸部
132c,142c 端子貫通孔内側部
132b,142b 環状凸部
132k,142k 押圧接触部
132m,142m 円筒面内側部
133,143 孔外径大部
135 正極第2端子部材(第2端子部材)
137 正極第1端子部材(第1端子部材)
137b,147b 端子貫通孔
137d,147d テーパ面
137j,147j 孔周囲部
137k,147k 孔内周面
137m,147m 円筒面
140 負極端子部材
145 負極第2端子部材(第2端子部材)
147 負極第1端子部材(第1端子部材)
150 電極体
155 正極板
156 負極板
157 セパレータ
170 第1絶縁部材
180 第2絶縁部材
DX 軸線方向
DX1 先端側(軸線方向先端側)
DX2 後端側(軸線方向後端側)
S11 第1配置工程(配置工程)
S12 第1加締め工程(加締め工程)
S13 第2配置工程(配置工程)
S14 第2加締め工程(加締め工程)
110 電池ケース
111 電池ケース本体
111d 開口
113 電池ケース蓋
113h,113k 蓋貫通孔
115 端子付蓋部材
130 正極端子部材
131,141 台座部
132,142 軸部
132c,142c 端子貫通孔内側部
132b,142b 環状凸部
132k,142k 押圧接触部
132m,142m 円筒面内側部
133,143 孔外径大部
135 正極第2端子部材(第2端子部材)
137 正極第1端子部材(第1端子部材)
137b,147b 端子貫通孔
137d,147d テーパ面
137j,147j 孔周囲部
137k,147k 孔内周面
137m,147m 円筒面
140 負極端子部材
145 負極第2端子部材(第2端子部材)
147 負極第1端子部材(第1端子部材)
150 電極体
155 正極板
156 負極板
157 セパレータ
170 第1絶縁部材
180 第2絶縁部材
DX 軸線方向
DX1 先端側(軸線方向先端側)
DX2 後端側(軸線方向後端側)
S11 第1配置工程(配置工程)
S12 第1加締め工程(加締め工程)
S13 第2配置工程(配置工程)
S14 第2加締め工程(加締め工程)
Claims (4)
- 開口を有する箱状の電池ケース本体と、
前記電池ケース本体の内部に収容された電極体と、
蓋貫通孔を有し、前記電池ケース本体の前記開口を閉塞する電池ケース蓋と、
端子貫通孔を有する金属製の第1端子部材と、
前記蓋貫通孔及び前記端子貫通孔に挿通された中実円柱状の軸部、及び、前記軸部の後端側に位置する台座部、を含む金属製の第2端子部材と、を備える
密閉型電池の製造方法であって、
前記第2端子部材の前記軸部を、その先端側から、前記電池ケース蓋の前記蓋貫通孔及び前記第1端子部材の前記端子貫通孔に、この順に挿通して、前記第2端子部材の前記台座部と前記第1端子部材との間に前記電池ケース蓋を配置する配置工程と、
前記第2端子部材の前記軸部を前記後端側に押し潰して塑性変形させる加締め工程であって、前記軸部のうち前記第1端子部材の前記端子貫通孔から前記先端側に突出して前記端子貫通孔の外部に位置する部位を、前記後端側に押し潰して前記端子貫通孔よりも径大に拡径させることで、円盤状の孔外径大部に変形させて、前記孔外径大部を前記第1端子部材に接触させると共に、前記台座部と前記孔外径大部との間に前記電池ケース蓋及び前記第1端子部材を挟んで固定する加締め工程と、を備え、
前記第1端子部材の前記端子貫通孔を構成する孔内周面のうち前記電池ケース蓋側に位置する部位は、前記電池ケース蓋側に向かうにしたがって拡径して前記電池ケース蓋側に開口するテーパ面を含み、
前記加締め工程では、前記第2端子部材の前記軸部のうち前記テーパ面の内側に位置する部位を拡径させることで、前記テーパ面に接触する環状凸部を形成し、前記孔外径大部と前記環状凸部との間に前記第1端子部材のうち前記端子貫通孔の周囲に位置する孔周囲部を挟んで、前記第1端子部材を前記第2端子部材に固定する
密閉型電池の製造方法。 - 請求項1に記載の密閉型電池の製造方法であって、
前記第1端子部材の前記端子貫通孔を構成する前記孔内周面は、前記孔外径大部側に開口する円筒形状の円筒面と、前記テーパ面と、からなり、
前記加締め工程では、前記第2端子部材の前記軸部のうち前記円筒面の内側に位置する部位である円筒面内側部の少なくとも一部を拡径させることで、前記円筒面を径方向外側に押圧しつつ前記円筒面に接触する押圧接触部を形成する
密閉型電池の製造方法。 - 開口を有する箱状の電池ケース本体と、
前記電池ケース本体の内部に収容された電極体と、
蓋貫通孔を有し、前記電池ケース本体の前記開口を閉塞する電池ケース蓋と、
端子貫通孔を有する金属製の第1端子部材と、
前記蓋貫通孔及び前記端子貫通孔に挿通された中実円柱状の軸部、及び、前記軸部の後端側に位置する台座部、を含む金属製の第2端子部材と、を備え、
前記第2端子部材の前記台座部と前記第1端子部材との間に前記電池ケース蓋が配置されている
密閉型電池であって、
前記第2端子部材の前記軸部は、
前記第1端子部材の前記端子貫通孔の内部に位置する端子貫通孔内側部と、
当該軸部の先端側の部位であって、前記第1端子部材の前記端子貫通孔の外部に位置し、前記端子貫通孔よりも径大である円盤状の孔外径大部と、を有し、
前記孔外径大部が前記第1端子部材に接触し、且つ、前記台座部と前記孔外径大部との間に前記電池ケース蓋及び前記第1端子部材が挟まれて固定されており、
前記第1端子部材の前記端子貫通孔を構成する孔内周面のうち前記電池ケース蓋側に位置する部位は、前記電池ケース蓋側に向かうにしたがって拡径して前記電池ケース蓋側に開口するテーパ面を含み、
前記第2端子部材の前記軸部のうち前記テーパ面の内側に位置する部位は、前記軸部の径方向外側に突出する形態で前記テーパ面に接触する環状凸部を有し、
前記孔外径大部と前記環状凸部との間に、前記第1端子部材のうち前記端子貫通孔の周囲に位置する孔周囲部が挟まれて、前記第1端子部材が前記第2端子部材に固定されている
密閉型電池。 - 請求項3に記載の密閉型電池であって、
前記第1端子部材の前記端子貫通孔を構成する前記孔内周面は、前記孔外径大部側に開口する円筒形状の円筒面と、前記テーパ面と、からなり、
前記第2端子部材の前記軸部のうち前記円筒面の内側に位置する部位である円筒面内側部は、前記円筒面を径方向外側に押圧しつつ前記円筒面に接触する押圧接触部を有する
密閉型電池。
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