JP2000090914A - 電 池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シールテープ６やＰＰパッキン７等の封止材
を用いることなく、注液孔２を注液栓３で確実に封口す
ることができる電池を提供する。 【解決手段】 注液栓３を注液孔２に螺合させ、この注
液栓３の上端部をＴＩＧ溶接によって溶接した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池ケース内に電
解液を注入するための注液孔を注液栓で封口した電池に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気自動車等の大容量の用途で、
図５に示すような大型の非水電解質二次電池が実用化さ
れるようになって来ている。この非水電解質二次電池
は、ステンレス鋼製の長円筒形容器状の電池ケース本体
１ａの上端開口部に、同じくステンレス鋼製の小判型の
電池ケース蓋部１ｂを嵌め込んで、周囲をＴＩＧ溶接に
より密閉固定することにより電池ケース１を形成してい
る。この電池ケース１の内部には、電池ケース蓋部１ｂ
を溶接する前に、図示しない巻回型の長円形の発電要素
が収納される。そして、この発電要素の正負電極に内部
で接続される正極端子４と負極端子５が電池ケース蓋部
１ｂの上部にそれぞれ絶縁封止して突設されている。ま
た、この電池ケース蓋部１ｂには、電池ケース本体１ａ
との溶接後に内部に非水電解液を注入するための注液孔
２が開口されている。

【０００３】従来の非水電解質二次電池は、図６に示す
ように、上記注液孔２にテーパねじ状の雌ねじを形成し
ておき、電池ケース１の内部に非水電解液を注入した後
に、止めねじ６のテーパねじ状の雄ねじ部にシールテー
プ７を巻回し螺着させることにより、この注液孔２を封
口していた。シールテープ７は、テフロン製の薄いテー
プ状の封止材であり、注液孔２と止めねじ６のねじの間
に入り込んで隙間を塞ぐことができる。

【０００４】また、図７に示すように、上記注液孔２に
雌ねじを形成しておき、電池ケース１の内部に非水電解
液を注入した後に、ＰＰパッキン８を介して平ねじ９を
螺着させることにより、この注液孔２を封口する場合も
あった。ＰＰパッキン８は、ポリプロピレン製のリング
状の封止材であり、平ねじ９の頭部裏面と注液孔２の上
端縁部との間で圧縮されて隙間を塞ぐことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、合成樹脂製
のシールテープ７やＰＰパッキン８は、経年変化によっ
て変質するものであり、高温多湿の環境下で劣化が促進
されることがあるため、使用中に封口部の気密性が低下
して電解液の液漏れを生じるおそれがあるという問題が
あった。

【０００６】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、注液孔の雌ねじに注液栓の雄ねじ部を螺合し
てこれらの間を溶接により溶着することにより、封口部
の気密性が低下するようなおそれのなくなる電池を提供
することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、発電
要素を収容する金属製の電池ケースに電解液を注入する
ための注液孔が形成された電池において、注液孔に雌ね
じが形成されると共に、金属製の注液栓に形成された雄
ねじ部がこの注液孔に螺合され、かつ、注液栓の外側端
部と注液孔の外側縁部との間がＴＩＧ溶接によって溶着
されたことを特徴とする。

【０００８】請求項１の発明によれば、注液栓の雄ねじ
部が注液孔の雌ねじに螺合されて溶接されるので、この
注液栓がしっかりと固定されて注液孔を確実に封口する
ことができるようになる。しかも、合成樹脂製等の封止
材は使用せず、金属同士の溶着により封口を行うので、
経年変化によって変質したり劣悪な環境によって劣化し
気密性が低下するようなおそれもなくなる。

【０００９】請求項２の発明は、前記電池ケースと注液
栓とが共にステンレス鋼製であることを特徴とする。

【００１０】請求項２の発明によれば、ステンレス鋼同
士の溶接をＴＩＧ溶接により確実に行うことができる。
また、レーザ溶接を用いる場合のように、溶接の精度を
高める必要もなくなる。

【００１１】請求項３の発明は、前記注液栓が止めねじ
であることを特徴とする。

【００１２】請求項３の発明によれば、注液栓がボルト
頭部を持たない止めねじであるため、この注液栓を注液
孔の外側縁面から突出しないような位置までねじ込んで
溶接することにより、封口部に邪魔な突起が生じるのを
防止することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００１４】図１〜図４は本発明の一実施形態を示すも
のであって、図１は非水電解質二次電池の電池ケースに
形成された注液孔に螺合した注液栓を示す部分拡大縦断
面図、図２は大型の非水電解質二次電池の外観を示す全
体斜視図、図３は注液孔に座グリを設けた構成例を示す
部分拡大縦断面図、図４は注液栓のボルト頭部を突出さ
せた構成例を示す部分拡大縦断面図である。なお、図５
〜図７に示した従来例と同様の機能を有する構成部材に
は同じ番号を付記する。

【００１５】本実施形態は、図２に示すような大型の非
水電解質二次電池について説明する。この非水電解質二
次電池は、図５に示したものと同様に、ステンレス鋼製
の長円筒形容器状の電池ケース本体１ａの上端開口部
に、同じくステンレス鋼製の小判型の電池ケース蓋部１
ｂを嵌め込んで、周囲をＴＩＧ溶接により密閉固定する
ことにより電池ケース１を形成している。そして、この
電池ケース蓋部１ｂには、正負極端子４，５と共に、電
池ケース１の内部に非水電解液を注入するための注液孔
２が開口されている。また、この注液孔２には、雌ねじ
が形成されている。

【００１６】上記非水電解質二次電池は、電池ケース蓋
部１ｂの注液孔２から内部に非水電解液が注入される
と、この注液孔２に注液栓３を螺合する。注液栓３は、
ステンレス鋼製のすり割り付き止めねじである。即ち、
図１に示すように、全体が雄ねじ部３ａからなるボルト
頭部を持たない小ねじであり、上端面（外側端面）にド
ライバ等でねじ込むためのマイナス溝３ｂが形成されて
いる。この注液栓３は、上端面が注液孔２の上端縁面
（外側縁面）と面一になる位置まで螺合する。なお、こ
こでの注液孔２の雌ねじや注液栓３の雄ねじ部３ａは、
通常の平行ねじを用いるが、下方ほど径が小さくなるテ
ーパねじを用いることもできる。

【００１７】注液栓３が注液孔２に螺合されると、この
注液栓３の上端部と注液孔２の上端縁部との間をＴＩＧ
溶接によって溶着する。ＴＩＧ（Tungsten Inert Gas）
溶接は、不活性ガス雰囲気中でタングステン電極からの
アーク放電により注液栓３の上端部の周囲と注液孔２の
上端縁部とを溶融させて接合する溶接である。従って、
注液栓３の上端部の周囲は注液孔２の上端縁部に溶着さ
れて一体化されるので、注液孔２との間の隙間を塞いで
電池ケース１の内部を確実に封口することができる。し
かも、この注液栓３は、注液孔２に螺合された状態で溶
着されるので、外部からの衝撃等を受けても、螺合部で
支持されて溶着部に直接負担が加わるようなことがなく
なり、注液孔２内にしっかりと固定される。なお、本発
明では、溶接の種類については限定しないが、このＴＩ
Ｇ溶接を用いれば、例えばレーザ溶接に比べて容易に大
きな熱量を得ることができるので、厚いスレンレス鋼板
等の溶接も十分に可能になる。また、レーザ溶接は、ス
ポット径が小さいために、注液栓３の上端部と注液孔２
の上端縁部との間の隙間を正確にレーザスポットが走る
ように精度の高い制御が必要になるが、ＴＩＧ溶接で
は、不規則な形状や隙間が大きい部分の溶接が比較的容
易に行えるようになる。

【００１８】以上説明したように、本実施形態の非水電
解質二次電池は、注液栓３を注液孔２に螺合して溶接す
ることにより、この注液栓３をしっかりと固定し、注液
孔２を確実に封口することができるようになる。また、
注液孔２の雌ねじと注液栓３の雄ねじ部３ａにテーパね
じを用いた場合には、これらを締め付けて螺着した後に
溶接することができるので、注液栓３の固定をより確実
なものにすることができる。さらに、注液栓３は、上端
面を注液孔２の上端縁面から突出しないような位置まで
ねじ込むので、封口部に邪魔な突起が生じるのを防止す
ることができる。しかも、合成樹脂製のシールテープ７
やＰＰパッキン８等の封止材は使用せず、金属同士の溶
着により封口を行うので、使用中の経年劣化や高温多湿
の環境下での変質によって気密性が低下するようなおそ
れもなくなる。

【００１９】ところで、図１では、注液栓３にボルト頭
部のない止めねじを用いる場合について説明したが、図
３に示すように、予め注液孔２に上端面側から座グリを
して大径穴部２ａを設けておき、ここにすり割り付き平
ねじからなる注液栓３を螺着するようにしてもよい。こ
の場合、注液栓３の平型のボルト頭部３ｃは、ほとんど
隙間なく注液孔２の大径穴部２ａに嵌まり込み、上端面
が面一になるようにしておく。すると、このボルト頭部
３ｃの上端部の周囲と大径穴部２ａの上端縁部との間の
隙間の溶接が容易となり、封口部に邪魔な突起が生じる
のを防止することもできる。しかも、注液栓３は、注液
孔２に締め付けられて螺着されるので、溶接後のこの注
液栓３の固定をより確実なものにすることができる。

【００２０】また、図３に示す注液孔２の大径穴部２ａ
を設けることなく、図４に示すように、単なる雌ねじを
設けた注液孔２に、すり割り付き平ねじからなる注液栓
３を螺着することもできる。この場合は、封口部に注液
栓３のボルト頭部３ｃが突出することになるが、注液孔
２に面倒な座グリ加工を施す必要がなくなる。ただし、
注液栓３のボルト頭部３ｃの下端部（注液栓３の上端
部）の周囲と注液孔２の上端縁部との間を溶接する必要
があるため、溶接作業にはある程度高度な技術が要求さ
れる。

【００２１】なお、上記実施形態では、注液栓３の上端
部にマイナス溝３ｂを設ける場合について説明したが、
この注液栓３のねじ込みが可能であればよいので、六角
穴等の他の形状の工具溝や工具穴等を設けてもよい。

【００２２】また、上記実施形態では、注液孔２を電池
ケース蓋部１ｂに形成する場合について説明したが、電
池ケース１の他の部位に形成することもできる。しか
も、この電池ケース１は、電池ケース本体１ａと電池ケ
ース蓋部１ｂによる構成に限定されるものでもない。さ
らに、上記実施形態では、電池ケース１にステンレス鋼
を用いる場合について説明したが、本発明はこれに限ら
ず、アルミニウム合金等の他の材質の電池ケース１を用
いることも可能であり、注液栓３の材質もステンレス鋼
には限定されない。

【００２３】また、上記実施形態では、大型の非水電解
質二次電池について説明したが、小型の非水電解質二次
電池であってもよく、他の種類の電池についても同様に
実施可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電池によれば、注液栓の雄ねじ部が注液孔の雌ねじに
螺合されて溶接されるので、金属同士の溶着によって確
実に封口することができる。このため、合成樹脂製等の
封止材を使用する必要がなくなり、使用中に気密性が低
下するようなおそれも生じない。

【００２５】また、ＴＩＧ溶接による場合には、ステン
レス鋼等を用いたものであっても容易かつ確実に溶接を
行うことができるようになる。

【００２６】さらに、注液栓として止めねじを用いた場
合には、封口部に邪魔な突起が生じるのを防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、非水
電解質二次電池の電池ケースに形成された注液孔に螺合
した注液栓を示す部分拡大縦断面図である。

【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、大型
の非水電解質二次電池の外観を示す全体斜視図である。

【図３】本発明の一実施形態を示すものであって、注液
孔に座グリを設けた構成例を示す部分拡大縦断面図であ
る。

【図４】本発明の一実施形態を示すものであって、注液
栓のボルト頭部を突出させた構成例を示す部分拡大縦断
面図である。

【図５】電池ケースの電池ケース蓋部に注液孔を形成し
た大型の非水電解質二次電池の外観を示す全体斜視図で
ある。

【図６】従来例を示すものであって、シールテープを用
いて注液孔の封口を行う注液栓を示す部分拡大縦断面図
である。

【図７】従来例を示すものであって、ＰＰパッキンを用
いて注液孔の封口を行う注液栓を示す部分拡大縦断面図
である。

【符号の説明】

１ 電池ケース １ａ 電池ケース本体 １ｂ 電池ケース蓋部 ２ 注液孔 ３ 注液栓 ３ａ 雄ねじ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E001 AA03 BB07 CA03 4E081 BA03 CA11 YN10 YX04 5H023 AA03 CC11 CC14 CC15 CC27 5H029 AJ15 BJ02 CJ01 CJ05 DJ01 EJ01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発電要素を収容する金属製の電池ケース
   に電解液を注入するための注液孔が形成された電池にお
   いて、 注液孔に雌ねじが形成されると共に、金属製の注液栓に
   形成された雄ねじ部がこの注液孔に螺合され、かつ、注
   液栓の外側端部と注液孔の外側縁部との間がＴＩＧ溶接
   によって溶着されたことを特徴とする電池。
2. 【請求項２】 前記電池ケースと注液栓とが共にステン
   レス鋼製であることを特徴とする請求項１に記載の電
   池。
3. 【請求項３】 前記注液栓が止めねじであることを特徴
   とする請求項１又は請求項２に記載の電池。