CN103915583B - 密封部件帽、蓄电元件及蓄电元件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种密封部件帽、蓄电元件及蓄电元件的制造方法,气密地密封设置在电池盒上的通孔。作为密封单电池的注液孔的液栓,使用铆钉和帽(74)。帽包括插入注液孔的筒状插入部,在插入部的内部设置有插入铆钉的下端的凹部。插入部包括:主体部,其在插入注液孔时位于注液孔内;扩径部,其在插入注液孔内时位于盒内。就与插入部的轴向正交的平面上的凹部的截面面积而言,扩径部大于主体部。通过在帽(74)上形成扩径部,在使铆钉变形而密封注液孔时能够抑制帽(74)的变形量,并能够气密地密封注液孔。
Description
技术领域
本发明涉及一种密封设置在蓄电元件的电池盒上的通孔的技术。
背景技术
从很早之前开始,人们就开始使用二次电池等蓄电元件。蓄电元件是将发电单元和电解液收容在铝等金属制的电池盒内而制成的(例如,专利文献1)。在电池盒上设置有用于注入电解液的注液孔,在注入电解液之后密封注液孔。作为密封注液孔的方法,以前公知的是,使用盲孔铆钉密封注液孔。在该方法中,为了提高注液孔的密封性,采用在密封用铆钉的外周安装树脂制的垫圈,并使用安装了该垫圈状态的密封用铆钉密封注液孔的技术。
专利文献1:(日本)特开2003-132876号公报
发明内容
在将垫圈等密封部件帽安装在密封用铆钉等密封部件上,来密封注液孔等通孔的情况下,其中,该通孔设置在蓄电元件的电池盒上,连通电池盒的内部与外部,密封部件变形为向与通孔的轴向正交的径向外侧扩张。与此相伴,向径向外侧对密封部件帽施加应力而使其发生变形。但是,在密封部件的变形量较大时,施加在密封部件帽上的应力增大,会发生密封部件帽破损的情况,在这种情况下会存在不能气密地密封通孔的问题。
在本说明书中公开了气密地密封设置在电池盒上的通孔的技术。
本说明书所公开的密封部件帽是与密封部件一起插入设置在蓄电元件的电池盒上的通孔而密封所述通孔的密封部件帽,包括插入部,该插入部插入所述通孔,并且形成为筒状,其内部设置有插入所述密封部件的凹部。所述插入部包括:主体部,在插入所述通孔时,其位于所述通孔内;截面扩张部,在插入所述通孔内时,其位于所述电池盒内。就与所述插入部的轴向正交的平面上的所述凹部的截面面积而言,所述截面扩张部的所述凹部的截面面积大于所述主体部的所述凹部的截面面积。
根据本说明书所公开的发明,能够气密地密封设置在电池盒上的通孔。
附图说明
图1是单电池的分解图;
图2是铆钉的剖视图;
图3是帽的剖视图;
图4是密封处理的流程图;
图5是密封处理中的帽的剖视图;
图6是密封处理中的液栓的剖视图;
图7是密封处理后的液栓的剖视图;
图8是其他实施方式的液栓的剖视图;
图9是其他实施方式的液栓的剖视图。
附图标记说明
14 单电池;
66 注液孔;
68 盖体;
70 液栓;
72 铆钉;
74 帽;
90 插入部;
90A 底部;
92 凹部;
94 主体部;
96 导入部;
98 扩径部;
100 凸缘部;
102 空间;
104 下侧凸部;
106 上侧凸部。
具体实施方式
(实施方式的概要)
首先,说明本实施方式的蓄电元件的概要。
本说明书所公开的密封部件帽是与密封部件一起插入设置在蓄电元件的电池盒上的通孔来密封所述通孔的密封部件帽,包括插入部,该插入部插入所述通孔并且形成为筒状,其内部设置有供所述密封部件插入的凹部。所述插入部包括:主体部,其在插入所述通孔时位于所述通孔内;截面扩张部,其在插入所述通孔时位于所述电池盒内。就与所述插入部的轴向正交的平面上的所述凹部的截面面积而言,与所述主体部的所述凹部的截面面积相比,所述截面扩张部的所述凹部的截面面积大。
在该密封部件帽中,在插入部上设置有截面扩张部,截面扩张部的凹部的截面面积形成为比主体部的凹部的截面面积大。因此,在具有与主体部的凹部大致相同的截面的密封部件插入凹部的情况下,在截面扩张部中确保密封部件与密封部件帽之间的空间。因此,在使密封部件向径向外侧变形来密封通孔的情况下,能够使变形后的密封部件导入该空间内,与上述的空间不存在的情况相比,能够抑制密封部件帽的变形量。利用该密封部件帽,能够抑制密封部件的变形而产生的密封部件帽的变形量,从而能够抑制密封部件帽的破损,与该空间不存在的情况相比,能够气密地密封通孔。
在上述密封部件帽中,也可以构成为所述截面扩张部比所述主体部向所述插入部的径向外侧隆起。
利用该密封部件帽,在凹部的截面面积形成为比主体部大的截面扩张部中,由于截面扩张部形成为向外侧凸起,因此与截面扩张部不向外侧凸起的情况相比,能够抑制截面扩张部的壁厚比其他部分的壁厚薄,能够抑制密封部件帽在截面扩张部破损。
另外,在上述密封部件帽中,也可以构成为在与所述插入部的轴向正交的平面上,所述截面扩张部的所述凹部的截面面积比所述通孔的截面面积大。
通常,密封部件在径向上比通孔向外侧扩张,其截面面积变形为超过通孔的截面面积的程度,从而密封通孔。利用该密封部件帽,由于截面扩张部的凹部的截面面积预先形成为比通孔的截面面积大,因此能够更加抑制因密封部件的变形而产生的密封部件帽的变形量,并能够更加抑制密封部件帽的破损。
另外,在上述密封部件帽中,也可以构成为在所述插入部插入所述通孔时,所述截面扩张部与所述电池盒的邻接所述通孔的内表面干涉。
通常,在密封部件向径向外侧扩张的情况下,在主体部的凹部中因电池盒而限制扩张,因此在插入部的主体部的与电池盒的内部侧邻接的部分密封部件容易扩张。利用密封部件帽,在该部分形成有截面扩张部,因此与截面扩张部和主体部分离形成的情况相比,在截面扩张部中确保的密封部件与密封部件帽之间的空间内容易使密封部件变形。另外,通过使截面扩张部与电池盒的内表面干涉,使用截面扩张部容易气密地密封通孔。
另外,在上述密封部件帽中,也可以构成为还包括凸缘部,该凸缘部设置在所述插入部的周围,在所述插入部插入所述通孔时该凸缘部与所述电池盒的外表面抵接。
在该密封部件帽中,由于在密封部件帽上设置有凸缘部,因此能够抑制密封部件帽插入通孔。另外,由于截面扩张部设置在插入通孔时与电池盒的内表面干涉的位置,因此抑制密封部件帽从通孔拔出。利用该密封部件帽,通过形成截面扩张部和凸缘部,在插入部的轴向上能够使密封部件帽保留在通孔内。
另外,在上述密封部件帽中,也可以构成为在所述凸缘部的与所述电池盒的外表面抵接的第一抵接面上设置有第一隆起部,该第一隆起部比所述第一抵接面的其他部分隆起。利用该密封部件帽,通过使凸缘部向电池盒的外表面按压,使第一隆起部变形,能够在电池盒与密封部件帽之间保持气密性。
另外,在上述密封部件帽中,也可以构成为在所述密封部件上形成有按压部,该按压部在所述密封部件插入所述凹部时与所述凸缘部的第二抵接面抵接并使所述凸缘部向所述电池盒侧按压,在所述凸缘部的与所述按压部抵接的范围内的所述第二抵接面上设置有第二隆起部,该第二隆起部比所述第二抵接面的其他部分隆起。利用该密封部件帽,通过使用密封部件的按压部将凸缘部向电池盒的外表面按压,使第二隆起部变形,能够在密封部件帽与密封部件之间保持气密性。
另外,在上述密封部件帽中,也可以构成为所述插入部设置有覆盖所述凹部的底部。利用该密封部件帽,通过在插入部设置底部,能够在密封部件帽与密封部件之间保持气密性。
另外,在上述密封部件帽中,也可以构成为所述密封部件由盲孔铆钉构成。利用该密封部件帽,通过使用盲孔铆钉,与使用激光焊接等其他方法相比,能够安全且容易地密封通孔。
另外,在上述密封部件帽中,也可以构成为所述密封部件帽为覆盖所述盲孔铆钉的前端的树脂制的帽。利用该密封部件帽,密封部件帽由树脂形成。通常,树脂的弹性率比金属的弹性率高。因此,通过插入通孔,能够气密地密封通孔。另外,由于树脂是绝缘物,因此能够抑制在密封部件帽与电池盒之间产生局部电池。
另外,在上述密封部件帽中,其材料可以为氟树脂。通常聚四氟乙烯类树脂在耐热性和强度方面性能优越,并且,表示对电解液的耐久性的耐电解液性方面性能优越。因此,即便在蓄电元件发热或者对蓄电元件造成冲击的情况下,能够抑制密封部件帽破损,并能够气密地密封通孔。另外,即便在注入蓄电元件的电解液附着在密封部件帽上的情况下,也能够抑制密封部件帽变质,并能够气密地密封通孔。
在本说明书中,还公开了一种蓄电元件,该蓄电元件包括:发电单元、设置有收容所述发电单元的收容空间以及设置有连通所述收容空间与外部的通孔的电池盒、密封部件、上述密封部件帽。
另外,在本说明书中,还公开了一种蓄电元件的制造方法,该蓄电元件包括具有通孔的电池盒、插入所述通孔而密封所述通孔的密封部件和密封部件帽。所述密封部件帽为筒状,并包括插入部,该插入部内部设置有凹部。所述插入部包括主体部和截面扩张部,就与所述插入部的轴向正交的平面上的所述凹部的截面面积而言,与所述主体部的所述凹部的截面面积相比,所述截面扩张部的所述凹部的截面面积大。该制造方法包括:临时密封工序,其将所述插入部插入所述通孔,使所述主体部位于所述通孔内,并且使所述截面扩张部位于所述电池盒内,从而临时密封所述通孔;插入工序,其在所述临时密封工序后,将所述密封部件插入所述凹部;密封工序,其使所述密封部件变形而密封所述通孔。
在利用该制造方法制造的蓄电元件中,在密封部件帽的插入部上设置有截面扩张部,截面扩张部的凹部的截面面积形成为比主体部的凹部的截面面积大。因此,在制造该蓄电元件时,在插入工序中,在具有主体部的凹部的截面面积的密封部件插入凹部的情况下,在截面扩张部上确保密封部件与密封部件帽之间的空间。因此,在密封工序中使密封部件变形时,变形后的密封部件进入该空间,并与截面扩张部抵接而按压,从而密封通孔。根据该蓄电元件的制造方法,能够抑制由变形后的密封部件所产生的密封部件帽的变形量,从而能够抑制密封部件帽的破损,并且与该扩张部分不存在的情况相比,能够气密地密封通孔。
<实施方式>
参照图1~图7说明一实施方式。
1.单电池的结构
本实施方式的单电池14(参照图1)是能够重复充放电的二次电池,更具体地说,是锂离子电池。本实施方式的多个单电池14通过具有导电性的板状部件即汇流排互相连接并搭载在例如电动车或者混合动力车上,向使用电能工作的动力源供给电力。单电池14是蓄电元件的一例。
如图1所示,单电池14包括:电极单元20、发电单元50、夹具60A,60B、盒62、液栓70。在以下说明中,以图1的上下方向为单电池14的上下方向,以与盒62的侧面中面积大的一侧侧面垂直的方向为单电池14的前后方向,以与面积小的一侧侧面垂直的方向为单电池14的左右方向进行说明。
盒62是由铝等金属制成的长方体形状,并形成为上端开放的上方开放型。在盒62的内部设置有收容空间56,该收容空间56内收容有扁平型的发电单元50,并且在该收容空间56内填充有电解液。与收容空间56连通的盒62的上端开口62A由构成电极单元20的长方形板状部件即盖体68堵塞。盒62和盖体68是电池盒的一例。
在电极单元20中,在盖体68的上表面上沿左右方向排列配置有一对正极端子22和负极端子24,还设置有与各电极端子22,24连接,并从盖体68的下表面向下方延伸的一组集电体28A,28B。各集电体28A,28B分别由足够厚的金属板构成,以使得能够获得较大的电流容量,正极集电体28A由例如铝合金板构成,负极集电体28B由例如铜板合金板构成。
发电单元50是将未图示的隔离膜以夹在正极板52与负极板54之间的状态缠卷成扁平形而构成为筒状。正极板52和负极板54的各自板为带状,并沿其长度方向缠卷而构成为筒状。正极板52是在带状铝箔的表面上形成有正极活性物质层的部件,在沿与其长度方向正交的方向延伸的一侧边缘(即,右端侧的短边)上形成有未形成正极活性物质层而露出铝箔的正极集电箔52A。另外,负极板54是在带状铜箔的表面上形成有负极活性物质层的部件,在沿与其长度方向正交的方向延伸的另一侧边缘(即,左端侧的短边)上形成有未形成负极活性物质层而露出铜箔的负极集电箔54A。
正极集电箔52A配置在发电单元50的右侧,并在图1中用双点划线表示的侧面部分与正极集电体28A连接。同样,负极集电箔54A配置在发电单元50的左侧,并在图1中用双点划线表示的侧面部分与负极集电体28B连接。
集电体28A,28B与集电箔52A,54A以被夹具60A,60B夹着的状态通过超声波焊接而连接。夹具60A,60B由与焊接的集电体28A,28B和集电箔52A,54A的材质的阻值相同的材料构成,正极侧的夹具60A由铝合金构成,负极侧的夹具60B由铜合金构成。
发电单元50与集电体28A,28B连接之后收容在盒62内。然后,通过焊接盒62与盖体68而使发电单元50密封在盒62内。在盖体68的中央部设置有用于向盒62内注入电解液的圆柱状的注液孔66。注液孔66连通设置在盒62内部的收容空间56与单电池14外部的大的外部空间。在制造单电池14的工序中,在将发电单元50密封在盒62内之后,经由注液孔66将电解液注入盒62内,然后由液栓70密封注液孔66。另外,在盖体68的中央部设置有非复原型安全阀64,该非复原型安全阀64在盒62内的压力高于基准值以上时释放出盒62内的气体。注液孔66是通孔的一例。
2.液栓的形状
液栓70包括盲孔铆钉(以下称为铆钉)72(参照图2)和有底的树脂制的帽(以下称为帽)74(图3参照),铆钉72包括金属制的心轴76和金属制的密封体78。铆钉72和帽74一起插入注液孔66而密封注液孔66。铆钉72是密封部件的一例,帽74是密封部件帽的一例。
(铆钉的形状)
如图2所示,心轴76具有圆柱状的轴部80和椭圆球状的大径部82。大径部82设置在轴部80的下端,并且形成为在与轴部80的轴向(即上下方向)正交的平面上比轴部80的直径大,即在与轴部80的轴向正交的方向上至少一个方向的尺寸形成为比同方向的轴部80的尺寸大。在心轴76的轴部80与大径部82的边界设置有脆弱部84,该脆弱部84形成为直径比轴部80直径小,从而比轴部80脆弱。在以下说明中,直径、外径和内径是指与轴向(深度方向)正交的平面上的直径、外径和内径。
密封体78由比心轴76柔软的金属构成,覆盖设置有大径部82的轴部80的下端。密封体78包括有底圆筒即筒部86和圆盘状的凸缘88。筒部86形成为在其轴向上的长度比盖体68的厚度大。在筒部86的下端设置有底部86A,底部86A覆盖心轴76的大径部82的下表面。另外,在筒部86的上端的周围设置有凸缘88,该凸缘88形成为其外径比筒部86的外径大,而且比设置在盖体68上的注液孔66的孔径大。凸缘88是按压部的一例。
在筒部86上设置有收容心轴76的下端的收容孔86B。收容孔86B形成为其内径在覆盖轴部80的部分与轴部80的直径大致相同,而在覆盖大径部82的部分比覆盖轴部80的部分扩径,与大径部82的直径大致相同。在筒部86中,覆盖轴部80的收容孔86B的内径形成为比覆盖大径部82的收容孔86B的内径小,并且,通过在下端形成底部86A,心轴76被固定为不能相对密封体78移动。
(帽的形状)
如图3所示,帽74包括筒状的插入部90和圆盘状的凸缘部100。作为帽74的材料,能够使用氟树脂,作为氟树脂,优选例如四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)、PFA改性PTFE等。插入部90是其轴向(即上下方向)的内径和外径连续变化并且具有均匀的壁厚的有底圆筒,在其内部设置有能够收容铆钉72下端的凹部92。在插入部90的下端设置有底部90A,底部90A气密地覆盖插入部90的下端而密封插入部90的下端。凸缘部100设置为从插入部90的上端沿整周向径向外侧延伸。
插入部90形成为其轴向上的长度比盖体68的厚度大,插入部90从凸缘部100一侧开始包括主体部94和导入部96。主体部94和导入部96形成为同心的圆筒形,在从主体部94到导入部96的范围内设置有凹部92。凹部92也形成为其深度方向(即上下方向)上的长度比盖体68的厚度大。
主体部94是在插入部90插入注液孔66时位于注液孔66的部分,其轴向上的长度形成为与盖体68的厚度大致相同。主体部94的外径形成为与注液孔66的内径大致相同,主体部94的内径形成为与密封体78的筒部86的外径大致相同。
导入部96是在插入部90插入注液孔66时位于盒62内部的部分,在与主体部94邻接的部分设置有扩径部98。扩径部98沿插入部90的整周比主体部94向外侧隆起而扩径,并且其外径形成为比主体部94的外径即注液孔66的内径大。即,在与扩径部98的轴向(即上下方向)正交的方向上,至少一个方向上的外表面的尺寸形成为比同方向的主体部94的外表面的尺寸大。扩径部98具有球面状的外形,并具有与其轴向正交的方向上的直径尺寸从与主体部94邻接的上部侧向下部侧逐渐增大之后再逐渐减小的形状。扩径部98是截面扩张部的一例。
另外,扩径部98与主体部94相比,凹部92更向插入部90的径向外侧扩大,扩径部98的内径形成为比主体部94的内径即密封体78的筒部86的外径大。即,对与凹部92的深度方向正交的平面上的凹部92的截面面积而言,与主体部94相比,扩径部98较大,并且对在与深度方向正交的方向上至少一个方向的凹部92的尺寸而言,扩径部98比主体部94大。因此,如图3中单点划线所示,在使用液栓70密封注液孔66的情况下,在插入部90的凹部92内插入铆钉72时,在扩径部98与铆钉72之间形成空间102。而且,在本实施方式中,扩径部98的的内径形成为比主体部94的外径即注液孔66的内径大,扩径部98的凹部92的截面面积形成为比注液孔66的截面面积大。即,在与凹部92的深度方向正交的方向上至少一个方向的尺寸形成为比同方向的注液孔66的尺寸大。
接下来,说明凸缘部100。
凸缘部100形成为其外径比设置在盖体68上的注液孔66大,如图3中双点划线所示,在使用液栓70密封注液孔66的情况下,在向注液孔66插入帽74时,凸缘部100的下表面100A与注液孔66周边的盖体68的外表面抵接。在凸缘部100的下表面100A的一部分形成有比该下表面100A的其他部分向下侧隆起的下侧凸部104。下侧凸部104沿凹部92的整周形成为环状,并在密封注液孔66时,比下表面100A的其他部分先抵接盖体68的外表面。下表面100A是第一抵接面的一例,下侧凸部104是第一隆起部的一例。
另外,如图3中单点划线所示,在使用液栓70密封注液孔66的情况下,在插入部90的凹部92内插入铆钉72时,凸缘部100的上表面100B与密封体78的凸缘88抵接。在凸缘部100的上表面100B的与该凸缘88抵接的范围的一部分,形成有比该上表面100B的其他部分向上侧隆起的上侧凸部106。上侧凸部106沿凹部92的整周形成为环状,在密封注液孔66时,比上表面100B的其他部分先与凸缘88抵接。上表面100B是第二抵接面的一例,上侧凸部106是第二隆起部的一例。
上侧凸部106和下侧凸部104设置在凸缘部100的各面上的对应的位置,通过使上侧凸部106在上下方向上移动而设置在与下侧凸部104重叠的位置。即,在上侧凸部106的正下方设置有下侧凸部104。
3.密封处理
接下来,参照图4至图6,说明在制造单电池14时所进行的注液孔66的密封处理。图4表示密封处理的流程图。密封处理是通过未图示的制造装置进行的。在以下说明中,以制造装置为主体描述的处理中,有时会取代制造装置而由单电池14的制造者进行的情况。
制造装置在使用夹具60A,60B将与电极单元20连接的发电单元50收容在盒62内,并经由注液孔66将电解液注入盒62内,然后开始进行密封处理。在开始密封处理时,制造装置将帽74的插入部90插入注液孔66(S2)。此时,在帽74的凹部92内未插入铆钉72。
在插入部90上形成有比注液孔66扩径的扩径部98,并且在插入部90中设置有凹部92,另外,在向注液孔66插入插入部90时,在插入部90的凹部92内未插入金属制的铆钉72。因此,在树脂制的插入部90插入注液孔66时,使扩径部98利用其弹性一边变形一边插入凹部92。
插入部90的扩径部98一直插入盒62内,在插入后比注液孔66的内径扩径。由此,如图5所示,扩径部98沿其径向的整周与盖体68的注液孔66周边的内表面干涉。另外,在向注液孔66插入插入部90时,帽74的凸缘部100与注液孔66周边的盖体68的外表面抵接。因此,在向注液孔66插入插入部90时,通过设置在帽74的扩径部98和凸缘部100,抑制在注液孔66的深度方向(即上下方向)上帽74相对盖体68的相对移动而定位,从而临时密封注液孔66。
需要说明的是,在S2的处理后,帽74利用树脂制的帽74的弹性处于相对于注液孔66能够拆卸的状态。因此,在S2的处理后,例如在插入部90的扩径部98并未完全通过注液孔66且帽74相对于盖体68未定位的情况下,将插入部90从注液孔66拆卸并再次插入注液孔66。
接下来,制造装置将铆钉72的下端插入已插入注液孔66的帽74的凹部92内(S4)。由此,铆钉72的下端经由帽74插入注液孔66,密封体78的凸缘88与帽74的凸缘部100抵接而停止,铆钉72的下端被帽74覆盖。其结果,如图6所示,在铆钉72插入帽74的凹部92的状态下,在帽74的扩径部98与铆钉72之间形成有空间102。
最后,在将密封体78的凸缘88向盖体68侧按压的状态下,制造装置拔出心轴76(参照图6)(S6),从而完成密封处理。由此,对由比心轴76柔软的金属构成的密封体78,沿其径向(即左右及前后方向)施加应力而变形。如图7所示,通过变形而扩径的密封体78进入设置在密封体78与帽74的扩径部98之间的空间102而从扩径部98的内表面侧抵接,使扩径部98向外侧变形。其结果,帽74的扩径部98的与盖体68邻接的部分向盖体68的内表面侧按压,并且密封体78经由帽74的扩径部98与注液孔66压接。
另外,对密封体78的下侧即心轴76的大径部82侧施加应力,使心轴76的脆弱部84断裂。由此,密封体78的筒部86中的外径最大值维持比插入部90的主体部94的内径扩径的状态,从而密封体78密封注液孔66。
在拔出心轴76时,由于密封体78的凸缘88向盖体68侧被按压,因此在帽74的凸缘部100的下表面100A上设置的下侧凸部104变形而压扁,从而使帽74的凸缘部100与盖体68的外表面之间气密地密封。另外,在帽74的凸缘部100的上表面100B上设置的上侧凸部106变形而压扁,从而使帽74的凸缘部100与密封体78的凸缘88之间气密地密封。
4.发明效果
(1)在本实施方式的单电池14中,在帽74的导入部96上形成有扩径部98,该扩径部98比主体部94的内径扩径,且与主体部94相比,凹部92的截面面积即内径大,在向帽74的凹部92插入铆钉72时,在扩径部98与铆钉72之间形成有空间102。因此,使铆钉72的密封体78变形,通过变形而扩径的密封体78能够进入该空间102,能够抑制包括扩径部98的帽74的导入部96向其径向外侧扩大变形。因此,在密封注液孔66时,能够抑制发生因导入部96的变形而破损所导致的不能气密地密封注液孔66的情况。
(2)就抑制上述扩径部98发生变形的效果而言,扩径部98的内径大且凹部92的截面面积越大就越明显。在本实施方式的单电池14中,扩径部98的内径形成为比注液孔66的内径大。因此,不需要为了使用铆钉72密封注液孔66而使扩径部98的内径更加扩大且使扩径部98的凹部92的截面面积更加扩大,从而能够抑制因导入部96的变形而破损。
(3)在本实施方式的单电池14中,扩径部98形成为比主体部94更向其径向外侧隆起,并保持扩径部98的壁厚与主体部94的壁厚相等。即,扩径部98并未形成为其壁厚比主体部94等导入部96的其他部分减薄,从而能够抑制在扩径部98中导入部96破损。
(4)在本实施方式的单电池14中,扩径部98在导入部96中设置为与主体部94邻接。在拔出铆钉72的心轴76并使铆钉72的密封体78变形而扩张时,由于主体部94被盖体68围绕,因此限制向其径向外侧扩张。因此,密封体78在与主体部94邻接部分容易扩张。而且,在本实施方式的单电池14中,由于在该部分形成有扩径部98,因此使密封体78在设置于扩径部98与铆钉72之间的空间102内容易变形。
(5)如上所述,扩径部98设置为比主体部94更向其径向外侧隆起,而且扩径部98设置为与主体部94邻接。因此,在帽74的导入部96插入注液孔66时,扩径部98与盖体68的内表面干涉,并覆盖注液孔66的周边。因此,在本实施方式的单电池14中,在铆钉72插入帽74的凹部92前的状态下,使用帽74容易气密地密封注液孔66。
(6)在本实施方式的单电池14中,在帽74的导入部96上形成有扩径部98,并且在帽74上设置有比主体部94更向其径向(即左右及前后方向)延伸的凸缘部100。而且,在帽74的导入部96插入注液孔66时,扩径部98与盖体68的内表面干涉,并且凸缘部100与盖体68的外表面抵接。因此,在帽74的导入部96插入注液孔66时,在导入部96的轴向上能够通过扩径部98和凸缘部100使帽74相对于盖体68定位,容易使注液孔66气密地密封。
(7)在本实施方式的单电池14中,在凸缘部100的下表面100A上设置有下侧凸部104。由于在密封注液孔66时,该下侧凸部104发挥密封垫的作用,因此能够气密地密封凸缘部100与盖体68的外表面之间。另外,上侧凸部106设置在凸缘部100的上表面100B上。由于在密封注液孔66时,该上侧凸部106发挥密封垫的作用,因此能够气密地密封凸缘部100与密封体78的凸缘88之间。
(8)在本实施方式的单电池14中,由于使用氟树脂作为帽74的材料,因此,即便在因充放电而单电池14发热的情况下,或者在搭载单电池14的电动车等因突然启动或者急刹车等而对单电池14造成冲击的情况下,或者在因注入单电池14的电解液的溅起等而使该电解液附着在帽74上的情况下,也能够抑制帽74的破损,能够气密地密封注液孔66。
<其他实施方式>
本发明不限于通过上述和图面说明的实施方式,本发明的技术范围还包括例如以下的实施方式。
(1)在上述实施方式中,以二次电池即单电池14作为蓄电元件的一例,但不限于此,蓄电元件也可以是伴有电化学现象的电容器。另外,蓄电元件的用途、蓄电元件的电极单元的结构等并不特别限定。
(2)在上述实施方式中,以铆钉72为例表示了与帽74一起插入注液孔66而密封注液孔66的部件,但不限于此。作为密封注液孔66的部件,可以使用盲孔铆钉以外的铆钉,可以使用铆钉以外的密封部件。即,只要是在插入帽74的凹部92的状态下密封注液孔66时变形而扩张,并该扩张部分进入设置在与帽74之间的空间102而密封注液孔66的部件即可,可以不限定其种类。
(3)另外,帽74不一定是树脂制。需要说明的是,通过使帽74由树脂等具有绝缘性的物体构成,能够避免在与金属制的盖体68之间构成局部电池,从而能够抑制蓄电元件的劣化。
(4)而且,帽74不一定是有底的。需要说明的是,如图9所示,在帽74为无底的情况下,如上述实施方式那样,铆钉72优选铆钉72的密封体78有底,且密封体78的底部86A覆盖心轴76的大径部82的下表面,即优选所谓的密封型铆钉。由此,即便在金属制的密封体78与心轴76之间未气密地密封的情况下,通过密封体78的底部86A就能够气密密封注液孔66。
(5)另一方面,如图8所示,在帽74为有底的情况下,铆钉72也可以是铆钉72的密封体78为无底,心轴76的大径部82的下表面不被铆钉72的密封体78覆盖,即可以是所谓的开放型铆钉。这种情况下,即便在金属制的密封体78与心轴76之间未气密地密封的情况下,也能够通过帽74的底部90A来气密地密封注液孔66。
(6)在上述实施方式中,说明了在帽74的凸缘部100上形成有下侧凸部104和上侧凸部106的例子,但在凸缘部100的下表面100A整个表面和凸缘部100的上表面100B整个表面发挥密封垫作用的情况下,如图8和图9所示,不一定形成下侧凸部104和上侧凸部106。需要说明的是,在凸缘部100上形成下侧凸部104和上侧凸部106,并在密封注液孔66之后,通过确认下侧凸部104和上侧凸部106是否压扁,来能够确认帽74的凸缘部100与盖体68的外表面之间,以及帽74的凸缘部100与密封体78的凸缘88之间是否气密地密封。
(7)而且,不一定在帽74上形成凸缘部100。在利用帽74的插入部90使帽74相对于密封体78定位并且注液孔66被气密地密封的情况下,不一定在帽74上形成凸缘部100。
(8)在上述实施方式中,说明了在帽74的插入部90上扩径部98与主体部94邻接设置的例子,但只要在向帽74的凹部92插入铆钉72的状态下,变形而扩张的铆钉72的扩张部分进入通过扩径部98设置的空间102而密封注液孔66的位置,也可以将扩径部98远离主体部94设置,可以不限定其在插入部90中的位置。
(9)在上述实施方式中,说明了扩径部98的内径形成为比注液孔66的内径大的例子,但只要扩径部98的内径比主体部94的内径扩径就能够抑制因导入部96的变形而导致的破损,不一定比注液孔66的内径大。
(10)而且,扩径部98不一定向其径向外侧隆起。如图8所示,帽74的插入部90也可以是在其轴向上的内径和壁厚连续变化,并且具有均匀厚度的外径。在这种情况下,虽然扩径部98形成为其壁厚比插入部90的其他部分减薄,但只要在扩径部98中确保规定值以上的壁厚就能抑制破损。而且,在向帽74的凹部92插入铆钉72的状态下,变形而扩张的铆钉72的扩张部分进入通过扩径部98设置的空间102,随之比插入部90的其他部分更容易变形的扩径部98稍微向其径向外侧扩张,从而能够密封注液孔66。
(11)在上述实施方式中,说明了在与轴向正交的平面上的截面为圆形的注液孔66、铆钉72、帽74,但是该截面不一定是圆形,也可以是例如正方形或者长方形等多边形。在这种情况下,“扩径”是指表示该截面的截面面积扩张的“截面扩张”。
(12)在上述实施方式中,例示了铆钉72和帽74作为密封注液孔66的液栓70发挥作用,铆钉72和帽74所密封的通孔不限于注液孔66。例如,铆钉72和帽74也可以作为安全阀64发挥作用,密封用于安装安全阀64所形成的通孔。
Claims (13)
1.一种密封部件帽,其特征在于,
所述密封部件帽与密封部件一起插入设置在蓄电元件的电池盒上的通孔而密封所述通孔;
所述密封部件帽包括插入部,该插入部插入所述通孔且形成为筒状,该插入部的内部设置有供所述密封部件插入的凹部;
所述插入部包括:
主体部,在插入所述通孔时,其位于所述通孔内;
截面扩张部,在插入所述通孔时,其位于所述电池盒内;
就与所述插入部的轴向正交的平面上的所述凹部的截面面积而言,所述截面扩张部的所述凹部的截面面积大于所述主体部的所述凹部的截面面积。
2.如权利要求1所述的密封部件帽,其特征在于,
所述截面扩张部比所述主体部向所述插入部的径向外侧隆起。
3.如权利要求2所述的密封部件帽,其特征在于,
在与所述插入部的轴向正交的平面上,所述截面扩张部的所述凹部的截面面积大于所述通孔的截面面积。
4.如权利要求2所述的密封部件帽,其特征在于,
在所述插入部插入所述通孔时,所述截面扩张部与所述电池盒的邻接所述通孔的内表面干涉。
5.如权利要求4所述的密封部件帽,其特征在于,
还包括凸缘部,该凸缘部设置在所述插入部的周围,在所述插入部插入所述通孔时与所述电池盒的外表面抵接。
6.如权利要求5所述的密封部件帽,其特征在于,
在所述凸缘部的与所述电池盒的外表面抵接的第一抵接面上设置有第一隆起部,该第一隆起部比所述第一抵接面的其他部分隆起。
7.如权利要求5或6所述的密封部件帽,其特征在于,
在所述密封部件上形成有按压部,该按压部在所述密封部件插入所述凹部时与所述凸缘部的第二抵接面抵接而使所述凸缘部向所述电池盒侧按压;
在所述凸缘部的与所述按压部抵接的范围内的所述第二抵接面上设置有第二隆起部,该第二隆起部比所述第二抵接面的其他部分隆起。
8.如权利要求1至6中任一项所述的密封部件帽,其特征在于,
所述插入部设置有覆盖所述凹部的底部。
9.如权利要求1至6中任一项所述的密封部件帽,其特征在于,
所述密封部件由盲孔铆钉构成。
10.如权利要求9所述的密封部件帽,其特征在于,
所述密封部件帽是覆盖所述盲孔铆钉的前端的树脂制的帽。
11.如权利要求1至6中任一项所述的密封部件帽,其特征在于,
所述密封部件帽的材料为氟树脂。
12.一种蓄电元件,其特征在于,包括:
发电单元;
电池盒,其设置有收容所述发电单元的收容空间及连通所述收容空间与外部的通孔;
密封部件;
权利要求1至11中任一项所述的密封部件帽。
13.一种蓄电元件的制造方法,该蓄电元件包括具有通孔的电池盒、插入所述通孔而密封所述通孔的密封部件和密封部件帽,所述密封部件帽为筒状,并且包括插入部,该插入部的内部设置有凹部;所述插入部包括主体部和截面扩张部,就与所述插入部的轴向正交的平面上的所述凹部的截面面积而言,所述截面扩张部的所述凹部的截面面积大于所述主体部的所述凹部的截面面积;
该制造方法的特征在于,包括:
临时密封工序,将所述插入部插入所述通孔,使所述主体部位于所述通孔内,并且使所述截面扩张部位于所述电池盒内,从而临时密封所述通孔;
插入工序,在所述临时密封工序后,将所述密封部件插入所述凹部;
密封工序,使所述密封部件变形而密封所述通孔。
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