DE102015217437A1

DE102015217437A1 - Energiespeichervorrichtung

Info

Publication number: DE102015217437A1
Application number: DE102015217437.9A
Authority: DE
Inventors: Kengo Miyamoto
Original assignee: GS Yuasa International Ltd
Current assignee: GS Yuasa International Ltd
Priority date: 2014-10-03
Filing date: 2015-09-11
Publication date: 2016-04-07
Also published as: JP2016076346A; JP6476710B2

Abstract

Eine Energiespeichereinrichtung beinhaltet: ein Gehäuse, bei welchem ein Lösungseinfüllloch für das Einfüllen einer Elektrolytlösung in einer Trennwand (Deckelelement) gebildet ist; eine Elektrodenanordnung, welche in dem Gehäuse untergebracht ist; und ein Verschlusselement, welches das Lösungseinfüllloch abdichtet. Ein herausragender Teilbereich, welcher das Lösungseinfüllloch umgibt, ist auf einer inneren Oberfläche (unteren Oberfläche) des Deckelelementes gebildet. Es ist möglich, zu unterdrücken, dass eine Elektrolytlösung, welche an der unteren Oberfläche des Deckelelementes anhaftet, das Verschlusselement erreicht. Entsprechend ist es möglich, eine Menge an Elektrolytlösung zu unterdrücken, welche sich in Richtung der Außenseite durch eine Lücke bewegt, welche zwischen einem Schaftteilbereich eines Verschlusselementes und einer inneren peripheren Oberfläche des Lösungseinfüllloches gebildet ist, aufgrund eines Kapillarphänomens.

Description

BEREICH
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Technik für das Abdichten eines Flüssigkeits-Einfüllloches, um eine Elektrolytlösung einzufüllen.
HINTERGRUND
Herkömmlicherweise ist eine Energiespeichereinrichtung bekannt, welche beinhaltet: ein Gehäuse, welches eine Trennwand besitzt, in welcher ein Lösungseinfüllloch gebildet ist, um eine Elektrolytlösung einzufüllen; und ein Verschlusselement, welches das Lösungseinfüllloch abdichtet und ein Schaftteil und ein Kopfteil besitzt.
Beispielweise wird in der JP-A-2009-146719 eine Batterie vom abgedichteten Typ beschrieben, in welcher eine Kappe bzw. Deckel auf einem Öffnungsteil eines Batteriegehäuses befestigt ist, ein Lösungseinfüllloch in dem Deckel gebildet ist, um eine Elektrolytlösung einzufüllen, ein Abdichtstöpsel bzw. -verschluss, welcher ein Schaftteil und ein Kopfteil besitzt, in dem Lösungseinfüllloch eingepresst ist und der Abdichtverschluss an das Batteriegehäuse geschweißt ist. In der in der JP-A-2009-146719 beschriebenen Batterie vom abgedichteten Typ ist ein Raum zwischen einem meist oberen halben Teilbereich des Schaftteils des abdichtenden Verschlusses und dem Lösungseinfüllloch definiert, um so das Einpressen des Abdichtverschlusses mit geringer Kraft zu ermöglichen.
ZUSAMMENFASSUNG
Üblicherweise wird bei einem Herstellungsprozess einer Energiespeichereinrichtung eine Elektrolytlösung in ein Gehäuse durch ein Lösungseinfüllloch in einer Stellung gefüllt, in welcher das Lösungseinfüllloch sich nach oben öffnet. In diesem Fall gibt es eine Möglichkeit, dass eine Elektrolytlösung an der inneren Oberfläche einer Trennwand anhaftet, in welcher das Lösungseinfüllloch gebildet ist. Wenn eine Elektrolytlösung an der inneren Oberfläche der Trennwand anhaftet, in welcher das Lösungseinfüllloch gebildet ist, besteht eine Möglichkeit, dass, wenn ein Schaftteil eines Verschlusselements in das Lösungseinfüllloch eingefügt wird, nach einem derartigen Füllvorgang die Elektrolytlösung durch eine Lücke, welche zwischen dem Schaftteil und einer inneren peripheren Oberfläche des Lösungseinfüllloches gebildet ist, aufgrund eines Kapillarphänomens ansteigt. Das heißt, es gibt eine Möglichkeit, dass die Elektrolytlösung sich in Richtung der Außenseite bewegt. Wenn sich die Elektrolytlösung in Richtung der Außenseite bewegt, tritt die Elektrolytlösung in eine Lücke, welche zwischen der Trennwand und dem Kopfteil des Verschlusselementes gebildet ist, so dass damit die Möglichkeit auftreten kann, dass ein Schweißdefekt zur Zeit des Schweißens des Kopfteils an die Trennwand auftreten kann.
In der Batterie vom geschweißten Typ, welche in der JP-A-2009-146719 beschrieben ist, wird der Raum zwischen dem obersten halben Teilbereich des Schaftteils der Verschlusskappe bzw. des Verschlussdeckels und dem Lösungseinfüllloch gebildet, und daher besitzt die Batterie vom abgedichteten Typ eine Struktur, in welcher die Elektrolytlösung minimal ansteigt. Jedoch besteht, wenn der Raum eng ist, noch eine Möglichkeit, dass die Elektrolytlösung ansteigt.
Außerdem findet die Bewegung der Elektrolytlösung aufgrund eines Kapillarphänomens, ohne Bedeutung der Schwerkraft, statt. Entsprechend, sogar wenn ein Lösungseinfüllloch sich in eine Richtung öffnet, welche nicht eine Richtung nach oben bezüglich zur Schwerkraft ist, besteht eine Möglichkeit, dass die Elektrolytlösung sich zur Außenseite durch eine Lücke bewegt, welche zwischen dem Schaftteil des Verschlusskappenelements und der inneren peripheren Oberfläche des Lösungseinfüllloches gebildet ist.
Diese Spezifikation offenbart eine Technik, um eine Menge an Elektrolytlösung zu unterdrücken, welche an einer inneren Oberfläche einer Trennwand anhaftet und sich in Richtung der Außenseite durch eine Lücke bewegt, welche zwischen einem Schaftteilbereich eines Verschlusskappenelementes und einer inneren peripheren Oberfläche eines Lösungseinfüllloches gebildet ist.
Entsprechend einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Energiespeichereinrichtung bereitgestellt, welche beinhaltet: ein Gehäuse, welches eine Trennwand besitzt, in welcher ein Lösungseinfüllloch gebildet ist, um eine Elektrolytlösung einzufüllen; eine Elektrodenanordnung, welche in dem Gehäuse untergebracht ist; und ein Verschlusskappenelement, um das Lösungseinfüllloch abzudichten, wobei das Verschlusskappenelement ein Kopfteil besitzt, welches eine Abmessung größer als ein innerer Durchmesser des Lösungseinfüllloches besitzt, und ein Schaftteilbereich in das Lösungseinfüllloch einführbar ist, wobei ein zurückgesetzter Teilbereich, welcher das Lösungseinfüllloch umgibt, oder ein nach außen gerichteter Teilbereich, welcher das Lösungseinfüllloch umgibt, auf einer inneren Oberfläche der Trennwand gebildet ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Batterie entsprechend einer Ausführungsform 1.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Batterie.
3 ist eine Querschnittsansicht einer Elektrodenanordnung.
4 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Deckelelementes, eines positiven Anschlussteilbereichs, eines negativen Anschlussteilbereichs, eines positiven Stromkollektors und eines negativen Stromkollektors.
5 ist eine Querschnittsansicht eines Lösungseinfüllloches.
6 ist eine Querschnittsansicht des Lösungseinfüllloches.
7 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine untere Oberfläche des Kappenelements um ein Lösungseinfüllloch zeigt.
8 ist eine Querschnittansicht eines Lösungseinfüllloches entsprechend einer Ausführungsform 2.
9 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine untere Oberfläche des Kappenelements um ein Lösungseinfüllloch zeigt.
10 ist eine Querschnittsansicht eines Lösungseinfüllloches entsprechend einer Ausführungsform 3.
11 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine untere Oberfläche des Kappenelements um ein Lösungseinfüllloch zeigt.
12 ist eine Querschnittsansicht, welche einen zurückgesetzten Teilbereich entsprechend einer anderen Ausführungsform zeigt.
13 ist eine Querschnittsansicht, welche einen zurückgesetzten Teilbereich entsprechend einer anderen Ausführungsform zeigt.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
(Zusammenfassung dieser Ausführungsform)
Zuerst wird eine Zusammenfassung einer Energiespeichereinrichtung dieser Ausführungsform beschrieben. Entsprechend einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Energiespeichereinrichtung bereitgestellt, welche beinhaltet: ein Gehäuse, welches eine Trennwand besitzt, in welcher ein Lösungseinfüllloch gebildet ist, um eine Elektrolytlösung einzufüllen; eine Elektrodenanordnung, welche in dem Gehäuse untergebracht ist; und ein Verschlusselement, um das Lösungseinfüllloch abzudichten, wobei das Verschlusselement ein Kopfteil besitzt, welches eine Abmessung größer als ein innerer Durchmesser des Lösungseinfüllloches besitzt, und einen Schaftteilbereich, welcher in das Lösungseinfüllloch einfügbar ist, wobei ein zurückgesetzter Teilbereich, welcher das Lösungseinfüllloch umgibt, oder ein herausragender Teilbereich, welcher das Lösungseinfüllloch umgibt, auf einer inneren Oberfläche der Trennwand gebildet ist.
Entsprechend der Energiespeichereinrichtung, welche in dieser Spezifikation offenbart ist, ist es möglich, eine Menge an Elektrolytlösung zu unterdrücken, welche an der inneren Oberfläche der Trennwand anhaftet und sich in Richtung der Außenseite durch die Lücke bewegt, welche zwischen dem Schaftteilbereich des Verschlusselementes und der inneren peripheren Oberfläche des Lösungseinfüllloches gebildet ist.
Mit einer derartigen Konfiguration ist es möglich, zu unterdrücken, dass eine Elektrolytlösung, welche an einer inneren Oberfläche einer Trennwand, in welcher das Lösungseinfüllloch geformt ist, anhaftet, zu der Zeit des Einfüllens der Elektrolytlösung in das Gehäuse durch das Lösungseinfüllloch, das Lösungseinfüllloch, aufgrund des Bildens des ersten zurückgesetzten Teilbereichs oder eines herausragenden Teilbereichs auf der inneren Oberfläche der Trennwand, erreicht. Entsprechend ist es, verglichen zu dem Fall, in welchem der erste zurückgesetzte Teilbereich oder der herausragende Teilbereich nicht auf der inneren Oberfläche der Trennwand gebildet ist, möglich, eine Menge an Elektrolytlösung zu unterdrücken, welche sich in Richtung der Außenseite durch die Lücke bewegt, welche zwischen dem Schaftteilbereich des Verschlusselementes und der inneren peripheren Oberfläche des Lösungseinfüllloches, aufgrund eines Kapillarphänomens, gebildet ist. Da die Menge an Elektrolytlösung unterdrückt werden kann, ist es möglich, zu unterdrücken, dass eine Elektrolytlösung in eine Lücke eintritt, welche zwischen der Trennwand und dem Kopfteil des Verschlusselementes gebildet ist und einen Schweißfehler verursacht.
<Ausführungsform 1>
Hier nachfolgend wird eine Batterie 10, welche eine Ausführungsform einer Energiespeichereinrichtung ist, mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1. Konfiguration der Batterie
Die Konfiguration der Batterie 10, als die Energiespeichereinrichtung entsprechend der Ausführungsform 1, wird mit Bezug auf 1 bis 4 beschrieben. Die Batterie 10 ist eine nichtwässrige Elektrolyt-Sekundärbatterie. Um dies spezieller auszudrücken, die Batterie 10 ist eine Lithiumionen-Sekundärbatterie.
1-1. Externes Erscheinungsbild der Batterie
Wie in 1 gezeigt wird, beinhaltet die Batterie 10 einen Kasten 30. Der Kasten 30 beinhaltet ein Kastenhauptteil 31 und ein Deckelelement 41. Der Kasten 30 ist ein Beispiel eines ”Gehäuses”. Das Deckelelement 41 ist ein Beispiel einer ”Trennwand”.
Das Kastenhauptteil 31 ist aus Metall hergestellt, wie zum Beispiel einer Aluminiumlegierung oder Stahl, und ist aus einem behältnisförmigen Element mit geöffnetem Aufsatz gebildet. Um dies spezieller auszudrücken, das Kastenhauptteil 31 ist ein topfförmiges, rechteckiges zylindrisches Hauptteil, welches lange Seiten, welche sich in der X-Richtung erstrecken, und kurze Seiten besitzt, welche sich in der Z-Richtung erstrecken.
Das Deckelelement 41 ist ein Metallelement, welches aus Aluminiumlegierung, Stahl oder Ähnlichem hergestellt ist, und ist auch ein rechteckiges plattenähnliches Element, welches sich in der X-Richtung erstreckt. Eine Abmessung des Deckelelementes 41 entspricht einer Abmessung eines Öffnungsteilbereiches des Kastenhauptteils 31. Das Deckelelement 41 ist an den Öffnungsteilbereich des Kastenhauptteils 31 angeschweißt und dichtet den Öffnungsteilbereich des Kastenhauptteils 31 ab.
Ein positiver Anschlussteilbereich 70P und ein negativer Anschlussteilbereich 70N sind auf einer oberen Oberfläche V des Deckelelementes 41 gebildet (äußere Oberfläche des Kastens). In dieser Ausführungsform ist der positive Anschlussteilbereich 70P auf der rechten Seite in 1 angeordnet, und der negative Anschlussteilbereich 70N ist auf der linken Seite in 1 angeordnet.
1-2. Innere Struktur der Batterie
Wie in 2 gezeigt wird, sind ein positiver Stromkollektor 60P, ein negativer Stromkollektor 60N, eine Elektrodenanordnung 20 und eine isolierende Abdeckung 27 in dem Kastenhauptteil 31 untergebracht. Der positive Stromkollektor 60P und der negative Stromkollektor 60N sind getrennt auf einer unteren Oberfläche W des Deckelelementes 41 auf beiden Seiten in der X-Richtung angeordnet. Jeder von dem positiven Stromkollektor 60P und dem negativen Stromkollektor 60N ist durch Biegen eines langgezogenen leitenden Metallelementes gebildet. Ein Paar von sich gegenüberliegenden Wänden 67 ist auf dem positiven Stromkollektor 60P und dem negativen Stromkollektor 60N jeweils gebildet. Eine untere Oberfläche W ist ein Beispiel der ”inneren Oberfläche”.
Die Elektrodenanordnung 20 ist in dem Kasten 30 in einem Zustand untergebracht, in welchem die gesamte Elektrodenanordnung 20 durch die Isolierabdeckung 27 abgedeckt ist. Die Elektrodenanordnung 20 wird speziell mit Bezug auf 3 beschrieben. Die Elektrodenanordnung 20 ist durch Wickeln einer positiven Elektrodenfolie 23P und einer negativen Elektrodenfolie 23N in einer langgestreckten zylindrischen Form gebildet, mit einem Trennelement 25, welches zwischen der positiven Elektrodenfolie 23P und der negativen Elektrodenfolie 23N angeordnet ist, so dass eine Position der positiven Elektrodenfolie 23P und eine Position der negativen Elektrodenfolie 23N voneinander in die unterschiedlichen Richtungen abgesetzt ist, d. h. jeweils in die linken und rechten Richtungen. In der positiven Elektrodenfolie 23P ist eine positive elektrodenaktive Substanz auf einer Oberfläche einer Aluminiumfolie aufgetragen. In der negativen Elektrodenfolie 23N ist eine negative elektrodenaktive Substanz auf einer Oberfläche einer Kupferfolie aufgetragen.
Zurückkehrend zu 2, ist eine positive Stromkollektorfolie 24P, in welcher eine Aluminiumfolie oder eine Kupferfolie exponiert ist, auf einem Randteilbereich der positiven Elektrodenfolie 23P gebildet (siehe 3). Eine negative Stromkollektorfolie 24N, in welcher eine Kupferfolie exponiert ist, ist auf dem anderen Randteilbereich der negativen Elektrodenfolie 23N gebildet (siehe 3).
Der positive Stromkollektor 60P und der negative Stromkollektor 60N liegen einander in einer entgegengesetzten Weise in der X-Richtung gegenüber, wobei die Elektrodenanordnung 20 zwischen diesen angeordnet ist. Die Elektrodenanordnung 20 ist an dem Deckelelement 41 befestigt, so dass die positive Stromkollektorfolie 24P zwischen dem Paar von gegenüberliegenden wänden 67, welche auf dem positiven Stromkollektor 60P gebildet sind, liegt, und die negative Stromkollektorfolie 24N liegt zwischen dem Paar von gegenüberliegenden Wänden 67, welche auf dem negativen Stromkollektor 60N gebildet ist.
1-3. Struktur des Deckelelements
Als Nächstes wird die Struktur des Deckelelementes 41 mit Bezug auf 4 beschrieben. Die ersten zurückgesetzten Teilbereiche 43 und die zweiten zurückgesetzten Teilbereiche 44 sind in beiden Seitenteilbereichen der oberen Oberfläche V des Deckelelementes 41 gebildet, so dass der erste zurückgesetzte Teilbereich 43 und der zweite zurückgesetzte Teilbereich 44 in einer Reihe in der X-Richtung angeordnet sind. Der erste zurückgesetzte Teilbereich 43 besitzt eine Quadratform, und ein Bodenteilbereich einer Dichtung 75 ist in den ersten zurückgesetzten Teilbereich 43 eingepasst. Ein Niet-Einfügeloch 42 ist in einem Bodenteilbereich des ersten zurückgesetzten Teilbereiches 43 gebildet. Der zweite zurückgesetzte Teilbereich 44 besitzt auch eine Quadratform, und ein Bodenteilbereich eines Bolzenkastens 85 ist in den zweiten zurückgesetzten Teilbereich 44 eingepasst.
Ein Lösungseinfüllloch 45 und ein Druckverminderungsventil 49 sind in einem zentralen Teilbereich des Deckelelementes 41 gebildet, so dass das Lösungseinfüllloch 45 und das Druckverminderungsventil 49 in einer Reihe angeordnet sind. Das Lösungseinfüllloch 45 ist so gebildet, um das Befüllen des Kastens 30 mit einer Elektrolytlösung zu ermöglichen. Das Lösungseinfüllloch 45 ist durch ein Verschlusselement 50 abgedichtet, nachdem das Einfüllen der Elektrolytlösung beendet ist. Das Verschlusselement 50 ist aus Metall hergestellt und beinhaltet einen Schaftteilbereich 53, welcher in das Lösungseinfüllloch 45 durch Einpressen eingefügt wird, und einen Kopfteilbereich 51, welcher das Lösungseinfüllloch 45 schließt.
Der positive Anschlussteilbereich 70P und der negative Anschlussteilbereich 70N besitzen im Wesentlichen die gleiche Struktur, und der positive Stromkollektor 60P und der negativen Stromkollektor 60N besitzen im Wesentlichen die gleiche Struktur. Entsprechend wird in der hier nachfolgend durchgeführten Beschreibung die Beschreibung durchgeführt, indem der positive Anschlussteilbereich 70P und der positive Stromkollektor 60P als Beispiele hergenommen werden.
Der positive Anschlussteilbereich 70P beinhaltet einen aus Metall hergestellten Niet 71P, die Dichtung 75, einen aus Metall hergestellten Anschlussbolzen 81P, den Bolzenkasten 85 und eine aus Metall hergestellte Anschlussplatte 91P.
Der Niet 71P ist ein Niet vom Zwei-Schaft-Typ. Ein erster Schaftteilbereich 73 und ein zweiter Schaftteilbereich 74 sind auf beiden Seiten des Kopfteilbereiches 72 jeweils in der vertikalen Richtung gebildet.
Die Dichtung 75 ist ein synthetisches Kunstharzelement, welches eine isolierende Eigenschaft besitzt. Die Dichtung 75 hat eine Behältnisform, welche in der Lage ist, den Kopfteilbereich 72 des Niet 71P darin aufzunehmen. Ein Durchgangsloch, durch welches der erste Schaftteilbereich 73 des Niet 71P führt, ist in einer Bodenoberfläche der Dichtung 75 gebildet, und ein ringförmiger Vorsprung 76 ist entlang eines peripheren Randbereiches des Durchgangsloches gebildet.
Die Dichtung 75 ist an einer oberen Oberflächenseite des Deckelelementes 41 in einem Zustand angeordnet, wo der ringförmige Vorsprung 76 in das Niet-Einfügeloch 42 eingepasst ist, wobei damit das Deckelelement 41 und der Niet 71P voneinander isoliert sind. Ein Abdichtmaterial ist in die Dichtung 75 gefüllt, wobei damit eine Fläche rund um das Niet-Einfügeloch 42 und eine Fläche rund um den Niet 71P abgedichtet werden.
Der Anschlussbolzen 81P wird für das Befestigen eines Anschlusses bereitgestellt (nicht gezeigt in der Zeichnung), welcher auf einem Leitungssatz gebildet ist, welcher an ein elektrisches Gerät oder eine Sammelschiene (nicht gezeigt in der Zeichnung), welche elektrisch die Batterien darauf aneinander verbindet, angeschlossen ist. Der Anschlussbolzen 81P und der Niet 71P sind in einer Reihe auf der oberen Oberflächenseite des Deckelelementes 41 in einem Zustand angeordnet, in welchem ein Kopfteilbereich 82 des Anschlussbolzens 81P in dem Bolzenkasten 85 untergebracht ist.
Auf die gleiche Weise wie die Dichtung 75 ist der Bolzenkasten 85 auch ein Element aus synthetischem Kunstharz, welches isolierende Eigenschaft besitzt. Der Bolzenkasten 85 besitzt eine Behältnisform und beherbergt den Kopfteilbereich 82 des Anschlussbolzens 81P. Der Bolzenkasten 85 und die Dichtung 75 sind in einer Reihe auf der oberen Oberflächenseite des Deckelelementes 41 angeordnet, und der Bolzenkasten 85 ist an dem Deckelelement 41 mit Klebstoff befestigt. Ein die Drehung regelnder Teilbereich (nicht in der Zeichnung gezeigt) ist auf dem Bolzenkasten 85 gebildet, so dass das Drehen des Anschlussbolzens 81P verhindert wird.
Die Anschlussplatte 91P ist eine aus Metall hergestellte flache Platte, welche in der X-Richtung ausgedehnt ist, und ein erstes Durchgangsloch 92 und ein zweites Durchgangsloch 93 sind in der Anschlussplatte 91P gebildet. Die Anschlussplatte 91P ist auf der oberen Oberflächenseite des Deckelelementes 41 gebildet. Der zweite Schaftteilbereich 74 des Niet 71P führt durch das erste Durchgangsloch 92, und der Anschlussbolzen 81P führt durch das zweite Durchgangsloch 93.
Die Kunstharzplatte 77 ist ein synthetisches Kunstharzelement, welches eine isolierende Eigenschaft besitzt. Die Kunstharzplatte 77 besitzt ein rechteckiges Element, welches in der X-Richtung ausgedehnt ist, und besitzt ein Durchgangsloch 78 an einer Position, welche dem Niet-Einfügeloch 42 entspricht, welches in dem Deckelelement 41 gebildet ist. Ein Aufnahmeteilbereich 77A, welcher den ersten Verbindungteilbereich 61 des positiven Stromkollektors 60P aufnehmen kann, ist auf einer unteren Oberfläche der Kunstharzplatte 77 gebildet. Die Kunstharzplatte 77 ist auf der unteren Oberfläche-W-Seite des Deckelelementes 41 angeordnet und isoliert das Deckelelement 41 und den positiven Stromkollektor 60P voneinander.
Der positive Stromkollektor 60P beinhaltet: einen ersten verbindenden Teilbereich 61, welcher eine flache Plattenform besitzt; und einen zweiten verbindenden Teilbereich 65, welcher von einem Seiten-Endteilbereich des ersten verbindenden Teilbereichs 61 nach unten gebogen ist. Das oben erwähnte Paar von gegenüberliegenden Wänden 67 ist auf dem zweiten verbindenden Teilbereich 65 gebildet.
Der zweite Schaftteilbereich 74 des Niet 71P wird in einem Zustand verstemmt, in welchem der zweite Schaftteilbereich 74 durch das erste Durchgangsloch 92 geht, welches in der Anschlussplatte 91P gebildet ist. Der erste Schaftteilbereich 73 des Niet 71P wird in einem Zustand verstemmt, in welchem der erste Schaftteilbereich 73 durch ein Durchgangsloch geht, welches in der Dichtung 75 gebildet ist, das Niet-Einfügeloch 42, welches in dem Deckelelement 41 gebildet ist, das Durchgangsloch 78, welches in der Kunstharzplatte 77 gebildet ist, und ein Durchgangsloch 62, welches in dem positiven Stromkollektor 60P in dieser Reihenfolge gebildet ist. Entsprechend zu einem derartigen Verstemmen, werden die Anschlussplatte 91P, der positive Stromkollektor 60P und Ähnliches an dem Deckelelement 41 befestigt.
Mit der oben erwähnten Konfiguration wird der Anschlussbolzen 81P auf der positiven Elektrodenseite an die positive Elektrodenfolie 23P durch die Anschlussplatte 91P, den Niet 71P und den positiven Stromkollektor 60P angeschlossen.
1-4. Struktur des Lösungseinfüllloches und des Verschlusselementes
Als Nächstes werden die Strukturen des Lösungseinfüllloches 45 und des Verschlusselementes 50 mit Bezug auf 5 bis 7 beschrieben. Zuerst wird die untere Oberfläche des Deckelelementes 41 mit Bezug auf 5 beschrieben. In 5 zeigt eine Strichpunktlinie 120 eine Position der unteren Oberfläche des Deckelelementes 41 an. Das heißt, die untere Oberfläche des Deckelelementes 41 bedeutet eine Oberfläche einer nach unten gerichteten Oberfläche des Deckelelementes 41 anders als ein herausragender Teilbereich 101 und ein zurückgesetzter Teilbereich 102.
Wie in 6 gezeigt wird, ist der herausragende Teilbereich 101, welcher in Richtung nach unten bezüglich der unteren Oberfläche W herausragt, auf der unteren Oberfläche W des Deckelelementes 41 rund um das Lösungseinfüllloch 45 gebildet. Wie in 7 gezeigt wird, ist der herausragende Teilbereich 101 in einer kreisförmigen zylindrischen Form gebildet. Ein innerer Durchmesser des herausragenden Teilbereichs 101 wird im Wesentlichen gleich zu einem inneren Durchmesser des Lösungseinfüllloches 45 eingestellt.
Wie in 6 gezeigt wird, ist der ringförmige zurückgesetzte Teilbereich 102, welcher aufwärts mit Bezug auf die untere Oberfläche W vorgesehen ist, auf der unteren Oberfläche W des Deckelelementes 41 gebildet, um so den herausragenden Teilbereich 101 zu umgeben. Der zurückgesetzte Teilbereich 102 ist ein Beispiel des zweiten zurückgesetzten Teilbereichs. Ein Volumen eines Teilbereichs des herausragenden Teilbereichs 101, welches bezüglich der unteren Oberfläche W des Deckelelementes 41 herausragt, wird im Wesentlichen gleich zu einem inneren Volumen des zurückgesetzten Teilbereichs 102 eingestellt, welcher mit Bezug auf die untere Oberfläche W vorgesehen ist.
Nachdem eine Elektrolytlösung in das Kastenhauptteil 31 durch das Lösungseinfüllloch 45 eingefüllt ist, wird danach der Schaftteilbereich 53 des Verschlusselementes 50 in das Lösungseinfüllloch 45 durch Einpressen eingefügt, und ein äußerer peripherer Rand des Kopfteilbereiches 51 wird an das Deckelelement 41 mit Hilfe eines Laserstrahls geschweißt. Wie in 6 gezeigt wird, ist ein unteres Ende des Schaftteilbereichs 53 oberhalb einem unteren Ende des herausragenden Teilbereichs 101 positioniert. Mit anderen Worten, ein distales Ende des herausragenden Teilbereichs 101 ragt mehr heraus als ein distales Ende des Schaftteilbereichs 53. Der Schaftteilbereich 53 ist in einer kegelförmigen Form gebildet, wobei ein äußerer Durchmesser des Schaftteilbereichs 53 allmählich abnimmt, wenn der Schaftteilbereich 53 sich nach unten erstreckt. Entsprechend wird eine Lücke, welche zwischen einer äußeren Oberfläche des Schaftteilbereichs 53 und einer inneren peripheren Oberfläche des Lösungseinfüllloches 45 gebildet ist, erhöht, wenn der Schaftteilbereich 53 und das Lösungseinfüllloch 45 sich nach unten erstrecken.
2. Beschreibung der vorteilhaften Wirkung
Entsprechend der Batterie 10 in der Ausführungsform 1, welche oben beschrieben worden ist, wird der herausragende Teilbereich 101, welcher das Lösungseinfüllloch 45 umgibt, auf der unteren Oberfläche W des Deckelelementes 41 gebildet, und daher ist es möglich, zu unterdrücken, dass eine Elektrolytlösung 200, welche an der unteren Oberfläche W des Deckelelementes 41 anhaftet, das Lösungseinfüllloch 45 erreicht. Mit einer derartigen Konfiguration ist es, verglichen mit einem Fall, bei welchem der herausragende Teilbereich 101 nicht auf der unteren Oberfläche W des Deckelelementes 41 gebildet ist, möglich, eine Menge an Elektrolytlösung zu unterdrücken, welche sich in Richtung der Außenseite durch die Lücke bewegt, welche zwischen dem Schaftteilbereich 53 des Verschlusselementes 50 und der inneren peripheren Oberfläche des Lösungseinfüllloches 45 gebildet ist, aufgrund eines Kapillarphänomens. Entsprechend ist es möglich, zu unterdrücken, dass eine Elektrolytlösung in eine Lücke eintritt, welche zwischen dem Deckelelement 41 und dem Kopfteilbereich 51 des Verschlusselementes 50 gebildet ist, und einen Schweißfehler verursacht.
Entsprechend zu der Batterie 10, wird ein Volumen eines Teilbereichs des herausragenden Teilbereich 101, welcher bezüglich der unteren Oberfläche W des Deckelelementes herausragt, im Wesentlichen gleich zu einem inneren Volumen des zurückgesetzten Teilbereiches 102 eingestellt, welcher bezüglich der unteren Oberfläche W vorgesehen ist, und daher kann der herausragende Teilbereich 101 durch Druckbearbeitung (durch Prägen) gebildet werden. Um dies spezieller auszudrücken, der herausragende Teilbereich 101 kann durch einen Teilbereich des Deckelelementes 41, welches zur Zeit des Bildens des zurückgesetzten Teilbereiches 102 weg genommen ist, durch Druckbearbeitung gebildet werden.
Entsprechend zu der Batterie 10, ist das untere Ende des Schaftteilbereichs 53 des Verschlussgliedes 50 oberhalb des unteren Endes des herausragenden Teilbereichs 110 positioniert, und daher ist es möglich, zu unterdrücken, dass die Elektrolytlösung 200, welche an der unteren Oberfläche des herausragenden Teilbereichs 101 anhaftet, in Berührung mit dem Schaftteilbereich 53 gebracht wird. Entsprechend ist es möglich, auch zu unterdrücken, dass die Elektrolytlösung 200, welche an der unteren Oberfläche des herausragenden Teilbereichs 101 anhaftet, sich aufgrund eines Kapillarphänomens in Richtung der Außenseite bewegt.
Entsprechend zu der Batterie 10, ist auf der unteren Endseite des Schaftteilbereichs 53 eine Lücke, die zwischen dem Schaftteilbereich 53 und der inneren peripheren Oberfläche des Lösungseinfüllloches 45 gebildet ist, groß. Entsprechend tritt ein Kapillarphänomen minimal auf der unteren Endseite des Schaftteilbereichs 53 auf, und daher ist es möglich, sicherer zu unterdrücken, das die Elektrolytlösung 200, welche an der unteren Oberfläche des herausragenden Teilbereichs 101 anhaftet, sich aufgrund eines Kapillarphänomens in Richtung der Außenseite bewegt.
<Ausführungsform 2>
Als Nächstes wird eine Ausführungsform 2 mit Bezug auf 8 und 9 beschrieben.
Wie in 8 und 9 gezeigt wird, ist in der Ausführungsform 2 ein zurückgesetzter Teilbereich 103 auf einem Deckelelement 41 rund um ein Lösungseinfüllloch 45 gebildet, anstatt auf einem herausragenden Teilbereich. Der zurückgesetzte Teilbereich 103 ist ein Beispiel des ersten zurückgesetzten Teilbereiches. Der zurückgesetzte Teilbereich 103 ist aus dem kegelförmigen Teilbereich gebildet, bei welchem der Innendurchmesser des kegelförmigen Teilbereichs erhöht ist, wenn der kegelförmige Teilbereich sich zu der Innenseite des Kastenhauptteils 31 erstreckt. Um dies spezieller ausdrücken, in der Ausführungsform 2 ist der gesamte zurückgesetzte Teilbereich 103 aus dem kegelförmigen Teilbereich gebildet. Andere Konfigurationen in der Ausführungsform 2 sind im Wesentlichen die gleichen wie die entsprechenden Konfigurationen in der Ausführungsform 1.
Entsprechend zu der Batterie 10 der Ausführungsform 2, welche oben beschrieben worden ist, ist der zurückgesetzte Teilbereich 103, welcher das Lösungseinfüllloch 45 umgibt, auf einer unteren Oberfläche W eines Deckelelementes 41 gebildet, und daher kann eine Elektrolytlösung 200, welche an der unteren Oberfläche W des Deckelgliedes 41 anhaftet, nicht das Lösungseinfüllloch 45 erreichen. Entsprechend, verglichen zu einem Fall, bei welchem der zurückgesetzte Teilbereich 103 nicht gebildet ist, ist es möglich, eine Menge an Elektrolytlösung zu unterdrücken, welche sich in Richtung der Außenseite durch die Lücke bewegt, welche zwischen einem Schaftteilbereich 53 eines Verschlusselementes 50 und einer inneren peripheren Oberfläche des Lösungseinfüllloches 45 aufgrund eines Kapillarphänomens gebildet ist.
Entsprechend zu der Batterie 10, ist der zurückgesetzte Teilbereich 103 aus dem kegelförmigen Teilbereich gebildet, bei welchem der innere Durchmesser des kegelförmigen Teilbereichs erhöht ist, wenn der kegelförmige Teilbereich sich zu der Innenseite des Kastenhauptteils 31 erstreckt, und daher fließt eine Elektrolytlösung, welche an dem kegelförmigen Teilbereich anhaftet, in Richtung einer Seite gegenüber dem Lösungseinfüllloch 45. Mit einer derartigen Konfiguration ist es auch möglich, zu unterdrücken, dass die Elektrolytlösung 200, welche an der inneren peripheren Oberfläche des zurückgesetzten Teilbereichs 103 anhaftet, sich aufgrund eines Kapillarphänomens in Richtung der Außenseite bewegt.
<Ausführungsform 3>
Als Nächstes wird eine Batterie 10 einer Ausführungsform 3 mit Bezug auf 10 und 11 beschrieben.
Wie in 10 und 11 gezeigt wird, ist in einer Ausführungsform 3 auch ein zurückgesetzter Teilbereich 104 auf einem Deckelelement 41, rund um ein Lösungseinfüllloch 45, gebildet. Jedoch besitzt der zurückgesetzte Teilbereich 104 eine geradlinige Form, wobei ein Innendurchmesser des zurückgesetzten Teilbereichs 104 konstant oder gleich in der vertikalen Richtung ist. Andere Konfigurationen in der Ausführungsform 3 sind im Wesentlichen die gleichen wie die entsprechenden Konfigurationen in der Ausführungsform 2.
Entsprechend zu der Batterie 10 in der Ausführungsform 3, welche oben beschrieben worden ist, ist in der gleichen Weise wie die Ausführungsform 2, der zurückgesetzte Teilbereich 104, welcher das Lösungseinfüllloch 45 umgibt, auf einer unteren Oberfläche W des Deckelelementes 41 gebildet, und deshalb kann eine Elektrolytlösung 200, welche an der unteren Oberfläche W des Deckelelementes 41 anhaftet, nicht das Lösungseinfüllloch 45 erreichen. Entsprechend, verglichen zu einem Fall, bei welchem der zurückgesetzte Teilbereich 104 nicht gebildet ist, ist es möglich, eine Menge an Elektrolytlösung zu unterdrücken, welche sich in Richtung der Außenseite durch eine Lücke bewegt, welche sich aufgrund eines Kapillarphänomens zwischen einem Schaftteilbereich 53 eines Verschlusselementes 50 und einer inneren peripheren Oberfläche des Lösungseinfüllloches 45 bewegt.
<Andere Ausführungsformen>
Eine Technik, welche in dieser Spezifikation offenbart ist, ist nicht auf die Ausführungsformen, welche mit Bezug auf die oben erwähnte Beschreibung und Zeichnungen beschrieben ist, beschränkt, und zum Beispiel fallen folgende Ausführungsformen auch in den technischen Umfang der vorliegenden Erfindung, welche in dieser Spezifikation offenbart ist.

(1) In der oben erwähnten Ausführungsform wurde die Trennwand beschrieben, indem der Fall hergenommen als ein Beispiel wird, bei welchem die Trennwand das Deckelelement 41 ist. Jedoch kann die Trennwand eine Seitenwand oder eine Bodenwand des Behälterhauptteils 31 sein. Auch in dem Fall, bei welchem das Lösungseinfüllloch 45 in einer Wand des Behälterhauptteils 31 gebildet ist, wird zu der Zeit des Befüllens des Behälterhauptteils 31 mit einer Elektrolytlösung die Elektrolytlösung in das Behälterhauptteil 31 durch das Lösungseinfüllloch 45 in einer Stellung eingefüllt, bei welcher sich das Lösungseinfüllloch 45 zur Außenseite öffnet. Entsprechend ist es durch das Bilden des ersten zurückgesetzten Teilbereichs, welcher das Lösungseinfüllloch 45 umgibt, oder durch das Bilden des herausragenden Teilbereichs, welcher das Lösungseinfüllloch 45 umgibt, möglich, eine Menge an Elektrolytlösung zu unterdrücken, welche sich in Richtung der Außenseite durch die Lücke bewegt, welche zwischen dem Schaftteilbereich 53 des Verschlusselementes 50 und der inneren peripheren Oberfläche des Lösungseinfüllloches 45 aufgrund eines Kapillarphänomens gebildet ist.
(2) In der oben erwähnten Ausführungsform 1 wurde der Fall als Beispiel beschrieben, bei welchem der zurückgesetzte Teilbereich 102 auf dem Deckelelement 41 rund um den herausragenden Teilbereich 101 gebildet ist. Jedoch kann der zurückgesetzte Teilbereich 102 nicht auf dem Deckelelement 41 gebildet werden.
(3) In der oben erwähnten Ausführungsform 1 wurde der Fall als ein Beispiel beschrieben, bei welchem der Innendurchmesser des herausragenden Teilbereichs 101 im Wesentlichen gleich zu dem Innendurchmesser des Lösungseinfüllloches 45 eingestellt ist. Jedoch kann der Innendurchmesser des herausragenden Teilbereichs 101 größer als der Innendurchmesser des Lösungseinfüllloches 45 sein.
(4) In der oben erwähnten Ausführungsform 1 wurde der Fall als ein Beispiel beschrieben, bei welchem das untere Ende des Schaftteilbereichs 53 oberhalb des unteren Endes des herausragenden Teilbereichs 101 ist. Jedoch kann das untere Ende des Schaftteilbereichs 53 unterhalb des unteren Endes des herausragenden Teilbereichs 101 positioniert werden. Der Grund ist wie folgt. Beispielsweise, wenn eine Fläche einer unteren Oberfläche des herausragenden Teilbereichs 101 klein ist, ist auch ein Betrag an Elektrolytlösung, welche an der unteren Oberfläche des herausragenden Teilbereichs 101 anhängt, auch klein, und deshalb ist, sogar wenn das untere Ende des Schaftteilbereichs 53 unterhalb des unteren Endes des herausragenden Teilbereichs 101 positioniert ist, ein Betrag an Elektrolytlösung, welche sich in Richtung der Außenseite bewegt, klein.
(5) In der oben erwähnten Ausführungsform 1 wurde der Fall als ein Beispiel beschrieben, bei welchem das untere Ende des herausragenden Teilbereichs 101 unterhalb der unteren Oberfläche W des Deckelelementes 41 positioniert ist. Wenn jedoch der zurückgesetzte Teilbereich 102 um den herausragenden Teilbereich 101 gebildet ist, kann das untere Ende des herausragenden Teilbereichs 101 bei der gleichen Höhe wie die untere Oberfläche W des Deckelelementes 41 oder bei einer Position oberhalb der unteren Oberfläche W des Deckelelementes 41 eingestellt werden.
(6) In der oben erwähnten Ausführungsform 2 wurde der Fall als ein Beispiel beschrieben, bei welchem der gesamte zurückgesetzte Teilbereich 103 aus dem kegelförmigen Teilbereich gebildet ist. Wie in 12 und 13 gezeigt wird, kann jedoch ein zurückgesetzter Teilbereich eine Form besitzen, bei welcher ein kegelförmiger Teilbereich auf einem Teilbereich des zurückgesetzten Teilbereiches gebildet ist. Um dies spezieller auszudrücken, ist ein zurückgesetzter Teilbereich 105, welcher in 12 gezeigt wird, gebildet aus: einer Bodenoberfläche, welche parallel zu der unteren Oberfläche W des Deckelelements 41 ist; und einem kegelförmigen Teilbereich, bei welchem ein Innendurchmesser erhöht ist, wenn sich der kegelförmige Teilbereich abwärts von einer äußere Peripherie der Bodenoberfläche des zurückgesetzten Teilbereiches 105 erstreckt. Ein zurückgesetzter Teilbereich 106, welcher in 13 gezeigt wird, ist gebildet aus: einem kegelförmigen Teilbereich, bei welchem ein Innendurchmesser erhöht ist, wenn der kegelförmige Teilbereich sich nach unten erstreckt; und ein kreisförmiger, zylindrischer Teilbereich, welcher sich von einer äußeren Peripherie des kegelförmigen Teilbereichs auf die untere Endseite erstreckt.
(7) In der oben erwähnten Ausführungsform 2 wurde der Fall als ein Beispiel beschrieben, bei welchem die innere periphere Oberfläche des zurückgesetzten Teilbereichs 103 den kegelförmigen Teilbereich besitzt, bei welchem der Innendurchmesser des zurückgesetzten Teilbereiches 103 erhöht ist, wenn sich die innere periphere Oberfläche des zurückgesetzten Teilbereichs nach unten erstreckt. Jedoch kann die innere periphere Oberfläche des zurückgesetzten Teilbereiches 103 in einer Kugelform gebildet sein.
(8) In der oben erwähnten Ausführungsform wurde der Fall als ein Beispiel beschrieben, bei welchem eine Länge des Schaftteilbereiches 53 des Verschlusselementes 50 größer als eine Plattendicke des Deckelelementes 41 ist. Jedoch kann die Länge des Schaftteilbereiches 53 kleiner als die Plattendicke des Deckelelementes 41 sein.
(9) In der oben erwähnten Ausführungsform wurde eine Lithiumionen-Sekundärbatterie als ein Beispiel der Energiespeichereinrichtung beschrieben. Jedoch ist die Energiespeichereinrichtung nicht auf die Lithiumionen-Sekundärbatterie beschränkt. Beispielsweise kann die Energiespeichereinrichtung eine andere Batterie als eine Lithiumionen-Sekundärbatterie oder ein Kondensator sein, wie zum Beispiel ein elektrischer Doppelschichtkondensator.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009-146719 A [0003, 0003, 0005]

Claims

Energiespeichereinrichtung, welche aufweist: ein Gehäuse, welches eine Trennwand besitzt, in welcher ein Lösungseinfüllloch für das Einfüllen einer Elektrolytlösung gebildet ist; eine Elektrodenanordnung, welche in dem Gehäuse untergebracht ist; und ein Verschlusselement, um das Lösungseinfüllloch abzudichten, wobei das Verschlusselement ein Kopfteil besitzt, welches eine größere Abmessung als ein innerer Durchmesser des Lösungseinfüllloches besitzt, und ein Schaftteilbereich in das Lösungseinfüllloch einsetzbar ist, wobei ein herausragender Teilbereich, welcher das Lösungseinfüllloch umgibt, auf einer inneren Oberfläche der Trennwand gebildet ist, und ein zurückgesetzter Teilbereich, welcher den herausragenden Teilbereich umgibt, auf der inneren Oberfläche der Trennwand gebildet ist.
Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Volumen eines Teilbereiches des herausragenden Teilbereichs, welcher bezüglich der Innenoberfläche der Trennwand herausragt, im Wesentlichen gleich zu einem inneren Volumen des zurückgesetzten Teilbereiches eingestellt wird, welches bezüglich der inneren Oberfläche als eine Referenz vorgesehen ist.
Energiespeichereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein distales Ende des herausragenden Teilbereichs mehr herausragt als ein distales Ende des Schaftteilbereiches.
Energiespeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Kopfteilbereich des Verschlusselementes an eine äußere Oberfläche der Trennwand angeschweißt ist.
Energiespeichereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der herausragende Teilbereich in einer zylindrischen Form gebildet ist, und eine innere periphere Oberfläche des herausragenden Teils mit einer inneren peripheren Oberfläche des Lösungseinfüllloches fluchtet, wenn dies in einem Querschnitt betrachtet wird.