JP2000215883A

JP2000215883A - 電池

Info

Publication number: JP2000215883A
Application number: JP11018167A
Authority: JP
Inventors: Takao Fukunaga; 福永　　孝夫; Takahiro Shizuki; 隆弘志築; Hideyuki Sugiyama; 秀幸杉山
Original assignee: Japan Storage Battery Co Ltd
Current assignee: Japan Storage Battery Co Ltd
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 1999-01-27
Publication date: 2000-08-04

Abstract

(57)【要約】【課題】注液口２ａをシート材６で塞ぐことにより、
注液栓５を溶接する際に電解液が蒸発して溶接の不良や
発火が起きるのを防止することができる電池を提供す
る。【解決手段】蓋板２の注液口２ａをシート材６で塞
ぎ、このシート材６を注液栓５で覆って周囲を溶接する
ことにより封口する。

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口を注液栓で塞ぎ封口する非
水電解質電池等の電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車用の大型大容量の非水電解質
二次電池は、例えば図４に示すように、ステンレス鋼製
の方形箱型のケース本体１の上面開口部を同じステンレ
ス鋼製の方形の蓋板２で覆い密閉することにより電池ケ
ースを構成している。非水電解質二次電池の図示しない
発電要素は、この電池ケースのケース本体１内に収容さ
れる。また、この発電要素の正負極には正極端子３と負
極端子４が接続され、これらの正極端子３と負極端子４
の上端部がそれぞれ蓋板２の両側に開口された貫通孔を
通して絶縁封止された状態で外部に突出するようになっ
ている。

【０００３】上記構成の従来の非水電解質二次電池は、
電池ケースの内部に電解液を注入するために、例えば図
５に示すように、蓋板２の中央部に注液口２ａを形成し
ている。この注液口２ａは、蓋板２の凹部２ｂの中央に
開口している。凹部２ｂは、蓋板２の中央部に形成され
た円形の座ぐりであり、図６に示すように、板厚のほぼ
半分の深さまで窪んで形成されている。注液口２ａは、
この凹部２ｂの底面の中央に開口した、凹部２ｂよりは
十分に径の小さい円形の貫通孔である。

【０００４】この非水電解質二次電池は、上記蓋板２を
ケース本体１の上端開口部に嵌め込んで周囲の接合部を
溶接することにより封止した後に、この蓋板２の注液口
２ａから電解液を注入する。そして、蓋板２の凹部２ｂ
にこれよりわずかに径の小さい円形のステンレス鋼製の
注液栓５を嵌合させて周囲を溶接することにより注液口
２ａを封口していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、非水電解質
二次電池の電解液は、揮発性の有機溶媒を用いるので、
この溶媒が常温でも気化し易く、熱を受けると盛んに蒸
発するようになる。

【０００６】このため、従来の非水電解質二次電池は、
蓋板２の凹部２ｂに注液栓５を嵌め込んで溶接を行う
と、元々蒸発していた溶媒やこの溶接の際の熱によって
蒸発した溶媒が接合部に付着して溶接不良を起こした
り、溶接の火が蒸発した溶媒に点火して発火するおそれ
があるという問題が生じていた。

【０００７】また、この問題は、上記非水電解質二次電
池や一次電池の非水電解質電池のように非水電解液を用
いるものに限らず、水溶液電解液を用いた一般の電池の
場合でも同様である。即ち、水溶液電解液の場合にも溶
媒の水が蒸発するので、この水分により溶接不良を起こ
すおそれがあるという問題が生じる。

【０００８】本発明は、かかる事情に対処するためにな
されたものであり、注液口を注液栓で封口する前にシー
ト材で塞いでおくことにより、電解液が蒸発して溶接の
不良や発火が起きるのを防止することができる電池を提
供することを目的としている。

【０００９】

【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
ための注液口を形成した電池において、電池ケースの外
側から注液口を覆うようにシート材を接着又は粘着させ
ると共に、電池ケースの外側からこのシート材を覆うよ
うに金属製の注液栓を配置し、この注液栓の周囲を電池
ケースに溶接することにより封口したことを特徴とす
る。

【００１０】請求項１の発明によれば、注液口がシート
材で覆われるので、電池ケース内部に注入された電解液
が蒸発して注液栓の接合部に付着するようなことがなく
なり、この電解液の付着による注液栓の溶接不良を防止
することができる。また、電解液が発火性のものであっ
ても、シート材がこの電解液の蒸発を防ぐので、注液栓
の溶接の際に引火するようなおそれがなくなる。特に、
注液栓の溶接の際にはシート材が注液口を確実に塞ぐの
で、この溶接の熱による蒸発を確実に防ぐことができ
る。また、電解液の注液直後にシート材を貼り付けてお
けば、この電解液の常温での蒸発も防ぐことができる。

【００１１】請求項２の発明は、発電要素を収容する金
属製の電池ケ−スに電解液を注入するための注液口を形
成した電池において、電池ケ−スの外側から注液口を覆
うかまたは囲むように薄い弾性部材を配置し、電池ケ−
スの外側からこのシ−ト材を覆うように金属製の注液栓
を配置し、この注液栓の周囲を電池ケ−スに溶接するこ
とにより封口したことを特徴とする。

【００１２】請求項２の発明によれば、注液口は、シ−
ト材によって仮に封口されるので、電池ケ−ス内部の電
解液が蒸発して、この注入口から外部に漏れ出すような
ことがなくなる。

【００１３】請求項３の発明は、前記電池ケースの外面
に浅い凹部が形成され、注液口がこの凹部のほぼ中央に
開口して形成したものであり、注液栓がこの凹部に嵌合
する形状の金属板であることを特徴とする。

【００１４】請求項３の発明によれば、注液口を封口す
る注液栓が凹部に嵌入するので、この注液栓が電池ケー
スから突出して邪魔になるようなことがなくなる。

【００１５】請求項４の発明は、前記シート材が、合成
樹脂製のシートの裏面に粘着剤を塗布したものであるこ
とを特徴とする。

【００１６】請求項４の発明によれば、粘着剤が塗布さ
れた合成樹脂製のシート材を注液口に貼り付けるだけ
で、容易に電解液の蒸発を防ぐことができるようにな
る。

【００１７】

【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。

【００１８】図１〜図３は本発明の一実施形態を示すも
のであって、図１は注液栓組み付け時の非水電解質二次
電池の全体斜視図、図２は蓋板の注液口付近の部分拡大
縦断面図、図３は蓋板の注液口付近の他の構成を示す部
分拡大縦断面図である。なお、図４〜図６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。

【００１９】本実施形態は、従来例と同様の電気自動車
用の大型大容量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１に示すように、ス
テンレス鋼製の方形箱型のケース本体１の上面開口部を
同じステンレス鋼製の方形の蓋板２で覆い密閉すること
により電池ケースを構成している。また、この電池ケー
ス内に収納された図示しない発電要素に接続される正極
端子３と負極端子４も、上端部を蓋板２の両側から外部
に突出するようになっている。正極端子３は、上端部に
雄ねじを形成したアルミニウム製の接続部品であり、負
極端子４は、上端部に雄ねじを形成した銅製の接続部品
である。これらの正極端子３と負極端子４は、それぞれ
Ｏリングやエポキシ樹脂製の絶縁材を介して蓋板２の貫
通孔に取り付ける共に、上方に突出した雄ねじにナット
を螺着させることにより、蓋板２に絶縁して封止固定さ
れるようになっている。

【００２０】上記蓋板２には、従来例と同様に、凹部２
ｂと注液口２ａが形成されている。凹部２ｂは、蓋板２
の中央部に形成された円形の座ぐりであり、図２に示す
ように、板厚のほぼ半分の深さまで窪んで形成されてい
る。なお、この凹部２ｂは、図５及び図６に示した従来
例のものよりも大きな径に形成するのが好ましい。注液
口２ａは、この凹部２ｂの中央に開口した円形の貫通孔
であり、凹部２ｂよりは十分に径の小さい従来例と同様
に大きさのものでよい。

【００２１】上記非水電解質二次電池は、蓋板２とケー
ス本体１を溶接により接合し封止した後に、この蓋板２
の注液口２ａから電解液を注入する。非水電解質二次電
池の電解液は、揮発性の有機溶媒に電解質を加えたもの
であるため、常温でもこの溶媒が気化し易く、熱を受け
ると盛んに蒸発するようになる。

【００２２】電解液の注入が完了すると、まずこの注液
口２ａをシート材６で塞ぐ。シート材６は、ポリイミド
樹脂等の耐熱性のある合成樹脂製の円形のシ−ト（暑さ
は、例えば１００μｍ）の裏面に粘着剤を塗布したもの
である。なお、シ−トの材質としては、耐溶媒性、耐熱
性を有しているもき、耐熱性に関しては、好ましくは４
００°Ｃ以上、より好ましくは５００°Ｃ程度の温度ま
で耐熱性を有するものが良い。また、このシ−ト材６
は、注液口２ａよりは十分に大きく、凹部２ｂよりは十
分に小さい径のものを用いる。このシ−ト材６は、粘着
剤を塗布した裏面を下にして蓋板２の上方から凹部２ｂ
の底面中央部に貼り付けることにより、注液口２ａを覆
い塞ぐ。従って、注液口２ａは、シ−ト剤６によって仮
に封口されるので、電池ケ−ス内部の電解液が蒸発し
て、この注液口２ａから外部に漏れ出すようなことがな
くなる。なお、シート材６やこの裏面の粘着剤は、電解
液に直接触れるので、この電解液に溶融して悪影響を与
えないようなものを用いる必要があり、例えば、シリコ
ン系粘着剤、アクリル系粘着剤、ブチルゴム系粘着剤を
用いるのが好ましい。また、シ−ト剤６は弾性を有する
ある程度の厚みを有するシ−トで構成することもでき、
この場合、注液栓５が浮き上がって溶接を阻害しない程
度の薄いものにし、溶接は注液栓５を押さえつけながら
行う。また、このような弾性体部材で構成する場合に
は、粘着剤や接着剤を塗布する必要はなく、また、注液
口２ａの回りを囲っておれば、内部に穴が空いているも
の（極端な例は円環状リング）でも良い。

【００２３】上記のようにして注液口２ａがシート材６
で塞がれると、蓋板２の凹部２ｂに注液栓５を嵌め込ん
で周囲を溶接する。注液栓５は、凹部２ｂよりもわずか
に径が小さく、この凹部２ｂの深さとほぼ同じ厚さの円
形のステンレス鋼板である。従って、この注液栓５を凹
部２ｂに嵌め込むと、凹部２ｂの窪みに隙間なく嵌合
し、蓋板２の上面とも面一となる。そして、この注液栓
５の周囲をレーザ溶接等によって全周にわたって溶接し
て凹部２ｂの外縁部に溶着させることにより、凹部２ｂ
の底面に開口する注液口２ａを封口する。

【００２４】上記注液栓５の溶接の際には、この溶接の
熱が蓋板２を通して電池ケースの内部に伝わり、電解液
の蒸発が盛んになる。しかし、前述のように、注液口２
ａはシート材６によって仮に封口されているので、この
電解液の蒸気が注液口２ａから外部に漏れ出すようなこ
とがない。シート材６は、この溶接の熱を受けて仮に封
口が剥がれるようなことのないように、ある程度の耐熱
性が必要となる。ただし、注液栓５の溶接後には、この
シート材６が剥がれても、電解液が外部に漏れ出すよう
な心配はない。

【００２５】上記構成の非水電解質二次電池によれば、
注液栓５の溶接の際に、注液口２ａがシート材６によっ
て封口されるので、電池ケース内部の電解液が蒸発して
この注液口２ａから漏れ出すようなおそれがなくなる。
このため、電解液の蒸気が注液栓５と凹部２ｂの接合部
に付着して溶接が不良になるようなおそれがなくなると
共に、この電解液の蒸気が溶接によって発火するような
おそれもなくなる。特に、電解液を注入した直後にシー
ト材６を貼り付けるようにすれば、溶接時のみならず常
温で気化した電解液が凹部２ｂの底面等に付着するのを
防止できるので、溶接不良を確実に防止できるようにな
る。

【００２６】なお、上記実施形態では、シート材６とし
て合成樹脂製のシートを用いたが、これに限らず任意の
材質のシートを用いることができる。例えば金属箔を用
いた場合には、合成樹脂に比べて確実な耐熱性を得るこ
とができる。また、このシート材６は、予め裏面に粘着
剤を塗布したものを用いたが、注液口２ａを塞ぐ際にこ
のシート材６や凹部２ｂの底面に粘着剤や接着剤を塗布
するようにしてもよい。ただし、合成樹脂製のシート材
６は、適度な柔軟性を有するので、取り扱い易くなり、
予め粘着剤が塗布されていれば、貼り付け作業が容易と
なる。

【００２７】さらに、上記実施形態では、円形のシート
材６を用いたが、この形状は任意である。また、長尺な
テープ状のシート材６を貼り付け時に順次切断して用い
るようにしてもよい。

【００２８】さらに、上記実施形態では、注液栓５を蓋
板２の凹部２ｂに嵌め込んで溶接する場合について説明
したが、この凹部２ｂを形成せずに、例えば図３に示す
ように、蓋板２に直接注液口２ａを開口し、これをシー
ト材６で塞いだ後に注液栓５を押し当てて溶接するよう
にしてもよい。

【００２９】さらに、上記実施形態では、非水電解質二
次電池について説明したが、一次電池の非水電解質電池
にも同様に実施することができる。また、水溶液電解液
を用いた電池にも同様に実施可能である。ただし、水溶
液電解液の水分は、非水電解液の有機溶媒に比べて蒸発
し難い。しかも、この水分が蒸発しても、溶接の熱で発
火するようなおそれはない。さらに、電池ケースや注液
栓５の形状や材質についても、上記実施形態には限定さ
れない。

【００３０】

【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、電解液が蒸発して注液口から出るのを
シート材が防ぐので、注液栓の溶接不良を防止すること
ができる。また、電解液が発火性である場合にも、溶接
の火が引火す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、注液
栓組み付け時の非水電解質二次電池の全体斜視図であ
る。

【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、蓋板
の注液口付近の部分拡大縦断面図である。

【図３】本発明の一実施形態を示すものであって、蓋板
の注液口付近の他の構成を示す部分拡大縦断面図であ
る。

【図４】従来例を示すものであって、非水電解質二次電
池の全体斜視図である。

【図５】従来例を示すものであって、注液栓組み付け時
の非水電解質二次電池の全体斜視図である。

【図６】従来例を示すものであって、蓋板の注液口付近
の部分拡大縦断面図である。

【符号の説明】

２蓋板２ａ注液口２ｂ凹部５注液栓６シート材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉山秀幸京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町１番地日本電池株式会社内Ｆターム(参考） 5H023 AA03 CC11 CC14 CC27 CC28 5H029 AJ15 BJ02 CJ05 CJ22 EJ01 EJ12

Claims

【特許請求の範囲】

【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口を形成した電池におい
て、電池ケースの外側から注液口を覆うようにシート材を接
着又は粘着させると共に、電池ケースの外側からこのシート材を覆うように金属製
の注液栓を配置し、この注液栓の周囲を電池ケースに溶
接することにより封口したことを特徴とする電池。
【請求項２】発電要素を収容する金属製の電池ケ−ス
に電解液を注入するための注液口を形成した電池におい
て、電池ケ−スの外側から注液口を覆うかまたは囲むよ
うに薄い弾性部材を配置し、電池ケ−スの外側からこの
シ−ト材を覆うように金属製の注液栓を配置し、この注
液栓の周囲を電池ケ−スに溶接することにより封口した
ことを特徴とする電池。
【請求項３】前記電池ケースの外面に浅い凹部が形成
され、注液口がこの凹部のほぼ中央に開口して形成した
ものであり、注液栓がこの凹部に嵌合する形状の金属板
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。
【請求項４】前記シート材が、合成樹脂製のシートの
裏面に粘着剤を塗布したものであることを特徴とする請
求項１又は請求項３に記載の電池。