JP2001023586A - Electrolyte-incorporating battery - Google Patents

Electrolyte-incorporating battery

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JP2001023586A
JP2001023586A JP11191812A JP19181299A JP2001023586A JP 2001023586 A JP2001023586 A JP 2001023586A JP 11191812 A JP11191812 A JP 11191812A JP 19181299 A JP19181299 A JP 19181299A JP 2001023586 A JP2001023586 A JP 2001023586A
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吾朗 渡辺
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英之 正木
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正行 松井
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the weight of a battery by decreasing the plate thickness of a battery case and to increase the allowable extent of flaws caused by the surface roughness of components or by the cleaning of components, by providing a sealing means capable of reducing the fastening torque of a bolt fitted into an electrolyte injection port of an electrolyte-incorporating battery. SOLUTION: Sealing an electrolyte injection port is performed by disposing a washer 72 having a ring-shaped partition part and a seal 73 made of an elastic material on the injection port and fitting a plug bolt 71 into the injection port. Further, it is performed by packing the elastic material in a pressed state into a space, demarcated by the partition part of the washer 72, a head part of the plug bolt 71, and a surface portion of a battery case.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電解液内蔵電池に
関する。更に詳しくは内蔵した電解液の漏洩を防止する
手段を有する電解液内蔵電池に関する。
The present invention relates to a battery with a built-in electrolyte. More specifically, the present invention relates to a battery with a built-in electrolytic solution having a means for preventing leakage of the built-in electrolytic solution.

【0002】[0002]

【従来の技術】電解液を内蔵した電池を製造する場合に
は、電解液を注入した後、電解液が漏洩しないように電
解液注入口を密閉する必要がある。電解液が漏洩すると
電池として機能しなくなるからである。
2. Description of the Related Art When manufacturing a battery containing an electrolyte, it is necessary to seal the electrolyte injection port after the electrolyte is injected so that the electrolyte does not leak. This is because if the electrolyte leaks, it does not function as a battery.

【0003】電解液の漏洩を防止する手段として、特開
平9−092242号公報には比較的容量の大きい非水
電解液二次電池について、電解液注入口の内側の側面に
雌ねじを切っておき、電解液注入口を密閉するための栓
ボルトと電解液注入口との間にメタルシールを配置し
て、栓ボルトを電解液注入口にメタルシールを介して締
め付けることにより、電解液注入口を密閉する手法が開
示されている。
As means for preventing leakage of the electrolyte, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-092224 discloses that a female screw is cut on the inner side surface of the electrolyte injection port for a relatively large capacity nonaqueous electrolyte secondary battery. By placing a metal seal between the stopper bolt for sealing the electrolyte inlet and the electrolyte inlet, and tightening the stopper bolt to the electrolyte inlet through the metal seal, the electrolyte inlet is closed. A sealing technique is disclosed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしメタルシールを
電解液注入口と栓ボルトとの間に配置して、栓ボルトを
メタルシールを介して電解液注入口に締め付けることに
よって、密閉性を確保しようとする場合には、例えばM
4の六角ボルトを栓ボルトとして用いた場合には、締め
付けトルクが50kgf・cm程度必要となる。メタル
シールを介して締め付ける場合には、メタルシールには
弾性がないためそれだけ大きな締め付けトルクで締め付
ける必要があるからである。その結果、雌ねじのねじ山
を確保するためには、例えばステンレス製電池ケースで
は、ケースの蓋の板厚が3mm程度必要となる。しかし
これでは電池重量が増加してしまい、重量エネルギー密
度、重量出力密度等の電池特性を低下させることにな
る。
However, a metal seal is arranged between the electrolyte injection port and the plug bolt, and the plug bolt is tightened to the electrolyte injection port via the metal seal to secure airtightness. , For example, M
When the hexagonal bolt No. 4 is used as a stopper bolt, a tightening torque of about 50 kgf · cm is required. This is because when the metal seal is tightened via a metal seal, the metal seal has no elasticity, so it is necessary to tighten the metal seal with a correspondingly large tightening torque. As a result, in order to secure the thread of the female screw, for example, in the case of a battery case made of stainless steel, the thickness of the lid of the case needs to be about 3 mm. However, this results in an increase in battery weight, which degrades battery characteristics such as weight energy density and weight output density.

【0005】またメタルシールが接する金属表面を研磨
して、平滑にしないと密閉性が得られないため、電池ケ
ースの蓋、栓ボルト等の部品コストが増大するという問
題が生じた。更には部品洗浄工程等でできた傷が密閉性
を阻害するという問題も生じた。
[0005] In addition, if the metal surface in contact with the metal seal is not polished and smoothed to obtain a hermetic seal, the cost of parts such as a battery case lid and a plug bolt increases. Further, there has been a problem that a flaw formed in a part washing step or the like impairs the hermeticity.

【0006】本発明は、上記問題点を鑑みて、なされた
ものである。即ち本発明は、電解液注入口を密閉するた
めに電解液注入口に螺着されるボルトの締め付けトルク
の低減を可能とする封止手段を有した電解液内蔵電池を
提供することを目的とする。
[0006] The present invention has been made in view of the above problems. That is, an object of the present invention is to provide a battery with a built-in electrolytic solution having a sealing means capable of reducing the tightening torque of a bolt screwed into the electrolytic solution inlet to seal the electrolytic solution inlet. I do.

【0007】また締め付けトルクの低減によって、電池
ケースの板厚を薄くすることができ、電池重量を軽量化
することを目的とする。即ち特に電解液が大量に必要と
なる大型電池の重量を軽量化することを目的とする。
It is another object of the present invention to reduce the thickness of the battery case by reducing the tightening torque and to reduce the weight of the battery. That is, an object of the present invention is to reduce the weight of a large battery that requires a large amount of an electrolytic solution.

【0008】更に電解液注入口を封止する部材の変更に
より、部品の表面の粗さ及び部品洗浄などで生ずる傷に
ついて許容できる範囲を拡大でき、その結果として部品
コストの低下、生産性の向上を図ることを目的とする。
Further, by changing the member for sealing the electrolyte injection port, the allowable range of the surface roughness of the parts and the scratches caused by cleaning the parts can be expanded, and as a result, the cost of the parts decreases and the productivity improves. The purpose is to plan.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の電解液内蔵電池
は、正極及び負極と、該正極と該負極の電気化学的反応
を媒介する電解液と、該電解液を注入するための注入口
と該注入口を封止する封止手段とを有し、該正極、該負
極及び該電解液を収納保持する電池ケースとを有する電
解液内蔵電池であって、前記封止手段は、前記注入口に
挿着される雄ねじ部と、該雄ねじ部と一体的に形成さ
れ、該注入口及びその周囲を覆う頭部とを有するボルト
と、該ボルトの該雄ねじ部の周囲を間隔を隔てて取り囲
み、該ボルトの該頭部と該注入口を区画する前記電池ケ
ースの表面部分との間に狭持された輪状の隔壁部と、該
雄ねじ部の外周面と該隔壁部及び該ボルトの該頭部と該
電池ケースの該表面部分とで区画される空間に加圧状態
で封入された弾性材料よりなるシールとからなることを
特徴とする。
According to the present invention, there is provided a battery with a built-in electrolyte, comprising: a positive electrode and a negative electrode; an electrolyte for mediating an electrochemical reaction between the positive electrode and the negative electrode; and an inlet for injecting the electrolyte. And a sealing means for sealing the inlet, and a battery with a built-in electrolytic solution having the positive electrode, the negative electrode, and a battery case for holding and holding the electrolytic solution. A bolt having a male screw portion inserted into the inlet, a head formed integrally with the male screw portion and covering the inlet and the periphery thereof, and surrounding the male screw portion of the bolt at a distance. A ring-shaped partition wall portion sandwiched between the head portion of the bolt and a surface portion of the battery case defining the inlet, an outer peripheral surface of the male screw portion, the partition wall portion, and the head portion of the bolt. Elastic material sealed in a pressurized state in a space defined by a portion and the surface portion of the battery case Characterized by comprising the more becomes sealed.

【0010】即ち電解液注入口の封止は、円形の穴が設
けられたワッシャーと該円形の穴の内側の壁面(輪状の
隔壁部)に内接する弾性材料とを電解液注入口に配設し
て、ボルトを隔壁部を有するワッシャーと弾性材料から
なるシールとを介して、電解液注入口に挿着することに
よって行われる。ボルトの挿着によってワッシャーの隔
壁部とボルトの頭部と電池ケースの表面部分とで区画さ
れる空間に弾性材料が加圧状態で封入されるので、密閉
性が確実になる。ここで輪状の隔壁部とはワッシャーに
設けられた円形の穴の内壁面を言い、雄ねじの周囲を間
隔を隔てて取り囲み、弾性材料からなるシールをシール
の外周面において加圧するものである。
That is, the sealing of the electrolyte injection port is performed by disposing a washer provided with a circular hole and an elastic material inscribing the inner wall surface (ring-shaped partition wall) of the circular hole at the electrolyte injection port. Then, the bolt is inserted into the electrolyte inlet through a washer having a partition wall and a seal made of an elastic material. The elastic material is sealed in a pressurized state in a space defined by the partition of the washer, the head of the bolt, and the surface of the battery case by inserting the bolt, so that the airtightness is ensured. Here, the ring-shaped partition portion refers to the inner wall surface of a circular hole provided in the washer, surrounds the outer periphery of the male screw at an interval, and presses the seal made of an elastic material on the outer peripheral surface of the seal.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の電解液内蔵電池の実施の
形態として、比較的容量の大きいリチウムイオン二次電
池を例にとって、図を参照しつつ、説明する。なお比較
的容量の大きいものを実施形態として採用したのは、本
発明の目的の一つが電池の大型化にも対応することだか
らである。但し大型電池に限定されるものではなく、小
型電池であってもよい。また本発明の電解液内蔵電池は
リチウムイオン二次電池に限られない。即ち正極及び負
極と、電解液と、該電解液を注入するための注入口と該
注入口を封止する封止手段とを有し、該正極、該負極及
び該電解液を収納保持する電池ケースを有する電解液内
蔵電池であればよい。電解液注入口を封止する手段を必
要とするからである。例えばニッケル水素電池、ニッケ
ルカドミウム電池等の他の種類の電池であってもよい。
更に本発明の電解液内蔵電池の封止手段は、活性炭を活
物質として含む電極合材を集電体の表面に層状に形成さ
せた電極を有する電気二重層キャパシタにも適用でき
る。従って本発明の電解液内蔵電池には、「キャパシ
タ」をも含むことを意味する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a battery with a built-in electrolyte according to the present invention will be described with reference to the drawings, taking a lithium ion secondary battery having a relatively large capacity as an example. The reason why a battery having a relatively large capacity is adopted as the embodiment is that one of the objects of the present invention is to cope with an increase in the size of the battery. However, the battery is not limited to a large battery, and may be a small battery. The battery with a built-in electrolyte of the present invention is not limited to a lithium ion secondary battery. That is, a battery having a positive electrode, a negative electrode, an electrolytic solution, an inlet for injecting the electrolytic solution, and sealing means for sealing the inlet, and containing and holding the positive electrode, the negative electrode, and the electrolytic solution Any battery with a built-in electrolytic solution having a case may be used. This is because a means for sealing the electrolyte injection port is required. For example, other types of batteries such as a nickel hydride battery and a nickel cadmium battery may be used.
Further, the sealing means of the battery with a built-in electrolytic solution of the present invention can be applied to an electric double layer capacitor having an electrode in which an electrode mixture containing activated carbon as an active material is formed in a layer on the surface of a current collector. Therefore, it is meant that the battery with a built-in electrolyte of the present invention also includes a “capacitor”.

【0012】本実施の形態のリチウムイオン二次電池
は、正極及び負極と、電解液と、該電解液を注入するた
めの注入口と該注入口を封止する封止手段とを有し、該
正極、該負極及び該電解液を収納保持する電池ケースを
有する。本リチウムイオン二次電池の断面の模式図を図
1に示す。
The lithium ion secondary battery of the present embodiment has a positive electrode, a negative electrode, an electrolyte, an inlet for injecting the electrolyte, and sealing means for sealing the inlet. A battery case for housing and holding the positive electrode, the negative electrode, and the electrolytic solution; FIG. 1 shows a schematic diagram of a cross section of the present lithium ion secondary battery.

【0013】図2において捲芯を中心にして捲回された
電極体の模式図を、図3に正極、負極、セパレータ等を
展開した図を示す。本リチウムイオン二次電池において
は、シート状の正極10a、シート状の負極10bが、
セパレータ30を介し、捲芯40を中心に捲回されてい
る。捲芯40、正極シート10a、負極シート10b、
セパレータ30、正極シート10a及び正極集電端子部
41aをつなぐ正極リード20a、負極シート10a及
び負極集電端子部41bをつなぐ負極リード20bとか
ら電極体が構成されている。かかる電極体は、円筒型電
池ケースに挿設され、電池ケースには電解液が内蔵され
る。捲芯40は正極集電端子部41aと負極集電端子部
41bと絶縁部44からなる。
FIG. 2 is a schematic view of an electrode body wound around a winding core, and FIG. 3 is an expanded view of a positive electrode, a negative electrode, a separator and the like. In the present lithium ion secondary battery, a sheet-like positive electrode 10a and a sheet-like negative electrode 10b
It is wound around a winding core 40 via a separator 30. Winding core 40, positive electrode sheet 10a, negative electrode sheet 10b,
An electrode body is composed of the separator 30, the positive electrode lead 20a connecting the positive electrode sheet 10a and the positive electrode current collecting terminal 41a, and the negative electrode lead 20b connecting the negative electrode sheet 10a and the negative electrode current collecting terminal 41b. Such an electrode body is inserted into a cylindrical battery case, and the battery case contains an electrolytic solution. The winding core 40 includes a positive current collecting terminal portion 41a, a negative current collecting terminal portion 41b, and an insulating portion 44.

【0014】なお本リチウムイオン二次電池では、電極
体の捲回端面(正極シート10a及び負極シート10b
が捲回されて層状構造をなしている部分の端面)より捲
芯40の先端である集電端子部41a、41bが突出し
ている。またこの捲芯40はその両端にある集電端子部
41a、41bの先端部が、電池ケースの蓋体75を外
部へ挿通することにより、その集電端子部41a、41
bの先端部が外部端子部42a、42bを兼用する態様
のものとなっている。更に本リチウムイオン二次電池に
おいては電極体を電池ケースに保持するため外部端子部
42a、42bにそれぞれナット45a、45bが締結
されている。
In this lithium ion secondary battery, the wound end faces of the electrode body (the positive electrode sheet 10a and the negative electrode sheet 10b
The current collecting terminal portions 41a and 41b, which are the tips of the winding core 40, protrude from an end surface of a portion where the layer is wound to form a layered structure). In addition, the ends of the current collecting terminals 41a and 41b at both ends of the winding core 40 are inserted through the cover 75 of the battery case to the outside, so that the current collecting terminals 41a and 41b are formed.
In this embodiment, the leading end of b serves as the external terminals 42a and 42b. Further, in the present lithium ion secondary battery, nuts 45a and 45b are fastened to the external terminal portions 42a and 42b to hold the electrode body in the battery case.

【0015】正極シート10aは、帯状金属箔製の正極
集電体11aとその両面に塗工される正極活物質を含む
正極合材とから構成され、正極合材が塗工された正極合
材塗工部12aと正極集電体11aの幅方向の一端部に
ある正極合材未塗工部13aを有している。負極シート
10bは帯状金属箔製の負極集電体11bとその両面に
塗工される負極活物質を含む負極合材とから構成され、
負極合材が塗工された負極合材塗工部12bと負極集電
体11bの幅方向の一端部にある負極合材未塗工部13
bを有している。正極合材未塗工部13aおよび負極合
材未塗工部13bは、正極シート10a及び負極シート
10bの幅方向の一端部に所定幅で全長にわたって、そ
れぞれ設けられている。
The positive electrode sheet 10a is composed of a positive electrode current collector 11a made of a strip-shaped metal foil and a positive electrode mixture containing a positive electrode active material coated on both surfaces thereof. It has a coated portion 12a and a positive electrode mixture uncoated portion 13a at one end in the width direction of the positive electrode current collector 11a. The negative electrode sheet 10b is composed of a negative electrode current collector 11b made of a strip-shaped metal foil and a negative electrode mixture containing a negative electrode active material applied to both surfaces thereof,
Negative electrode mixture coated portion 12b coated with negative electrode mixture and negative electrode mixture uncoated portion 13 at one end in the width direction of negative electrode current collector 11b
b. The uncoated portion 13a of the positive electrode mixture and the uncoated portion 13b of the negative electrode mixture are provided at one end in the width direction of the positive electrode sheet 10a and the negative electrode sheet 10b with a predetermined width over the entire length, respectively.

【0016】正極集電体11aは、アルミニウム等の金
属箔を用いればよい。幅及び長さは電池の容量に応じて
任意のものとすることができる。正極合材は、リチウム
複合酸化物粉末等からなる正極活物質に黒鉛等の導電
材、ポリフッ化ビニリデン等の結着剤を混合し、n−メ
チルピロリドン等の溶剤を適量加えたもので、塗工前は
ペースト状となっているものを用いればよい。負極集電
体11bは、銅等の金属箔を用いればよい。幅及び長さ
は電池の容量に応じて任意のものにすることができるの
は、正極集電体11aの場合と同様である。負極合材
は、黒鉛等の炭素材料粉末からなる負極活物質に、ポリ
フッ化ビニリデン等の結着剤を混合し、n−メチルピロ
リドン等の溶剤を適量加えたもので、塗工前はペースト
状となっているものを用いればよい。
As the positive electrode current collector 11a, a metal foil such as aluminum may be used. The width and length can be arbitrary depending on the capacity of the battery. The positive electrode mixture is obtained by mixing a conductive material such as graphite, a binder such as polyvinylidene fluoride, and a suitable amount of a solvent such as n-methylpyrrolidone with a positive electrode active material such as a lithium composite oxide powder and the like. Before the work, a paste-like material may be used. The negative electrode current collector 11b may use metal foil such as copper. The width and the length can be arbitrarily set according to the capacity of the battery, as in the case of the positive electrode current collector 11a. The negative electrode mixture is obtained by mixing a binder such as polyvinylidene fluoride with a negative electrode active material made of a carbon material powder such as graphite, and adding an appropriate amount of a solvent such as n-methylpyrrolidone. May be used.

【0017】正極シート10a、負極シート10bに電
極合材塗工部12a、12bを形成させる工程、つまり
集電体11a、11bの表面に電極合材を塗工する工程
は、種々の方法によって行うことができるが、連続的に
塗布、乾燥が行えるコータと呼ばれる塗工機を用いて行
うのが好ましい。この場合集電体11a、11bの幅方
向の一端部に未塗工部13a、13bを設ければよい。
The step of forming the electrode mixture application portions 12a and 12b on the positive electrode sheet 10a and the negative electrode sheet 10b, that is, the step of applying the electrode mixture on the surfaces of the current collectors 11a and 11b is performed by various methods. However, it is preferable to use a coating machine called a coater which can perform continuous coating and drying. In this case, uncoated portions 13a and 13b may be provided at one end of the current collectors 11a and 11b in the width direction.

【0018】集電のための正極リード20a及び負極リ
ード20bは、通常、集電体11a、11bと同種類の
金属を用いるのがよく、従って正極ではアルミニウム
等、負極では銅等を用いればよい。その形態は短冊状に
すればよい。リード20a、20bは、正極シート10
a、負極シート10bの電極合材未塗工部13a、13
bに接合される。接合方法は、超音波接合、抵抗溶接、
かしめ等いずれの方法も可能である。但し未塗工部13
a、13bを幅広くして、プレス、レーザー切断等の手
段を用いて切り欠くことにより、集電体と一体に形成さ
れるものであってもよい。リード14a、14bの長さ
は外部端子部41a、41bまでの集電処理方式に応じ
て適切な長さとすればよい。なお本リチウムイオン二次
電池では、リード14a、14bは集電端子部41a、
41bのフランジ部の外周面に43a、43bに接続さ
れている。
The positive electrode lead 20a and the negative electrode lead 20b for current collection are usually preferably made of the same kind of metal as the current collectors 11a and 11b. Therefore, aluminum or the like may be used for the positive electrode, and copper or the like may be used for the negative electrode. . The form may be a strip shape. The leads 20a and 20b are
a, uncoated portions 13a, 13 of the electrode mixture of the negative electrode sheet 10b
b. The joining method is ultrasonic joining, resistance welding,
Any method such as caulking is possible. However, uncoated part 13
a, 13b may be made wider and cut out using a means such as pressing or laser cutting to be formed integrally with the current collector. The length of the leads 14a and 14b may be set to an appropriate length according to the current collection processing method up to the external terminal portions 41a and 41b. In this lithium ion secondary battery, the leads 14a and 14b are connected to the current collecting terminal 41a,
The outer peripheral surface of the flange portion 41b is connected to 43a and 43b.

【0019】捲芯40は、上述したように正極集電端子
部41aと、負極集電端子部41bと、この正極集電端
子部41aと負極集電端子部41bとの間に介在し両集
電端子部を電気的に絶縁する絶縁部44とからなる。本
リチウムイオン二次電池の場合、捲芯40は円柱棒状の
形状である。
As described above, the winding core 40 is provided between the positive current collecting terminal portion 41a, the negative current collecting terminal portion 41b, and the positive current collecting terminal portion 41a and the negative current collecting terminal portion 41b. And an insulating portion 44 for electrically insulating the electrical terminal portion. In the case of the present lithium ion secondary battery, the winding core 40 has a cylindrical rod shape.

【0020】本リチウムイオン二次電池の場合、正極集
電端子部41aおよび負極集電端子部41bの絶縁部を
介し背向する先端部が、電極体を収納する電池ケースよ
りも突出している。この電池ケースから突出する先端部
が、正極および負極の外部端子42a、42bの役割を
果たしている。
In the case of the present lithium-ion secondary battery, the tip of the positive current collecting terminal portion 41a and the negative current collecting terminal portion 41b, which are opposed to each other via the insulating portion, protrude beyond the battery case housing the electrode body. The tips projecting from the battery case play the role of the positive and negative external terminals 42a and 42b.

【0021】正極集電端子部41a及び負極集電端子部
41bと、絶縁部44との連結は絶縁部44の連結端部
に雌ねじを形成し、正極集電端子部41a、負極集電端
子部41bの連結端部に雄ねじを形成し、この雄ねじと
雌ねじを螺合することにより行われている。
The positive current collecting terminal portion 41a and the negative current collecting terminal portion 41b are connected to the insulating portion 44 by forming a female screw at the connection end of the insulating portion 44, and the positive current collecting terminal portion 41a and the negative current collecting terminal portion are formed. This is performed by forming a male screw at the connection end of 41b and screwing the male screw and the female screw.

【0022】正極集電端子部41aおよび負極集電端子
部41bは、正極リード20aおよび負極リード20b
の良好な接合及び各極における電気化学的安定性を考慮
し、正極集電端子部41aにはアルミニウム等を、また
負極集電端子部41bには銅、ニッケルメッキされたス
テンレス等を用いるのがよい。
The positive current collecting terminal portion 41a and the negative current collecting terminal portion 41b are connected to the positive electrode lead 20a and the negative electrode lead 20b.
Considering good bonding and electrochemical stability at each electrode, it is preferable to use aluminum or the like for the positive electrode current collecting terminal 41a, and use copper, nickel-plated stainless steel or the like for the negative electrode current collecting terminal 41b. Good.

【0023】絶縁部44の材質については、特に限定す
るものでない。電気的な絶縁を確保でき、電解液に対し
て腐食、溶解等しない化学的に安定なものであればよ
い。電池の軽量化を考えれば、例えば、ポリプロピレン
あるいはテフロン系等の樹脂から形成するのが望まし
い。
The material of the insulating section 44 is not particularly limited. Any material can be used as long as it can secure electrical insulation and is chemically stable and does not corrode or dissolve in the electrolytic solution. In consideration of weight reduction of the battery, for example, it is desirable to form the battery from a resin such as polypropylene or Teflon.

【0024】このように形成された正極シート10a、
負極シート10bを、正極リード20a、負極リード2
0bがそれぞれ背向するようにし、2枚のセパレータ3
0を介して積重し、これらを一体として捲芯40に渦巻
状に捲回する。セパレータ30は、正極シート10aお
よび負極シート10bを物理的に隔離し、電解液を保持
する役割を果たすもので、厚さ20〜40μm程度のポ
リエチレン等の微多孔質膜を用いるのがよい。
The positive electrode sheet 10a thus formed,
The negative electrode sheet 10b is connected to the positive electrode lead 20a and the negative electrode lead 2
0b face each other, and two separators 3
Then, they are piled up through a loop, and they are integrally wound around the core 40 in a spiral shape. The separator 30 has a role of physically isolating the positive electrode sheet 10a and the negative electrode sheet 10b and holding an electrolytic solution, and is preferably a microporous film of polyethylene or the like having a thickness of about 20 to 40 μm.

【0025】本リチウムイオン二次電池においては、正
極集電端子部41aのフランジ42aには正極リード2
0aが、負極集電端子部41bのフランジ42bには負
極リード20bがそれぞれ接合される。接合は超音波接
合等により行うことができる。 集電処理が完了した電
極体は、電池ケースに挿設されて組付けに供され、電池
ケースには電極体と電解液が収納保持される。
In the present lithium ion secondary battery, the positive electrode lead 2 is attached to the flange 42a of the positive electrode current collecting terminal portion 41a.
The negative electrode lead 20b is joined to the flange 42b of the negative electrode current collecting terminal 41b. Bonding can be performed by ultrasonic bonding or the like. The electrode body that has completed the current collection process is inserted into a battery case for assembly, and the battery case stores and holds the electrode body and the electrolyte.

【0026】本リチウムイオン二次電池においては、電
池ケースは中空円筒状ケースのパイプ部76と、該パイ
プ部76の両端を閉塞する2つの蓋体75からなる。蓋
体75の中央部には、端子用孔が設けられており、この
端子用孔に、外部端子42a、42bが挿入される。電
池ケースの蓋体75とパイプ部分76との接合は溶接等
によって行えばよい。また電池ケースの蓋体75の端子
用孔の部分と捲芯40との間には、電池の密閉を確保し
電極間の絶縁を確保するためのシール材(ガスケット5
0)を介在させ、雄ねじが形成されている外部端子部4
2a、42bにナット45a、45bを締め付けてい
る。
In the present lithium ion secondary battery, the battery case comprises a hollow cylindrical case pipe portion 76 and two lids 75 closing both ends of the pipe portion 76. At the center of the lid 75, a terminal hole is provided, into which the external terminals 42a and 42b are inserted. The connection between the lid 75 of the battery case and the pipe portion 76 may be performed by welding or the like. A sealing material (gasket 5) for securing the battery and ensuring insulation between the electrodes is provided between the terminal hole of the battery case cover 75 and the winding core 40.
0) is interposed, and the external terminal portion 4 in which a male screw is formed
Nuts 45a and 45b are fastened to 2a and 42b.

【0027】電解液は、電極体が電池ケースに挿設され
た後、電解液注入口70より注入し、正極シート10
a、負極シート10b、セパレータ30に含浸させる。
After the electrode body is inserted into the battery case, the electrolyte is injected from the electrolyte injection port 70, and the positive electrode sheet 10
a, the negative electrode sheet 10b and the separator 30 are impregnated.

【0028】本リチウムイオン二次電池の場合、電解液
には、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカー
ボネート(PC)、γ−ブチロラクトン(γ−BL)、
ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジエチルカーボネ
ート(DEC)、ジメチルカーボネード(DMC)、ジ
メトキシエタン(DMC)等の一種又は二種以上を混合
したものを溶媒として用い、四フッ化ホウ酸リチウム
(LiBF4)、六フッ化リン酸リチウム(LiP
6)、過塩素酸リチウム(LiClO4)、六フッ化ヒ
酸リチウム(LiAsF6)等を支持電解質として用い
ることができる。
In the case of the present lithium ion secondary battery, the electrolytic solution includes ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), γ-butyrolactone (γ-BL),
Lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ) using one or a mixture of two or more of dimethyl sulfoxide (DMSO), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), and dimethoxyethane (DMC) as a solvent , Lithium hexafluorophosphate (LiP
F 6 ), lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium hexafluoroarsenate (LiAsF 6 ), or the like can be used as a supporting electrolyte.

【0029】なお一般に電解液内蔵電池においては、過
充電等の場合のガス発生による内部圧の異常上昇を考慮
し、電池ケースの一部(一般には平面を有することで蓋
体)にガス抜きのための安全弁を設けている。本リチウ
ムイオン二次電池においても、電池ケースにはガス抜き
穴にニッケル箔を溶接して安全弁60が設けられてい
る。 本リチウムイオン二次電池においては、電解液注
入口70より電解液を注入した後該電解液注入口70を
封止する電解液注入口封止手段を有している。電解液を
注入するための注入口70は、本リチウムイオン二次電
池においては電池ケースの蓋体75に穿設されている。
図4に輪状の隔壁部を有する金属製ワッシャー72と弾
性材料からなるシール(以下「弾性体シール」という)
73とを、また該ワッシャー72と該弾性体シール73
とが栓ボルト71頭部と蓋体75の表面に狭持された状
態を示す。
In general, in a battery with a built-in electrolyte, in consideration of an abnormal increase in internal pressure due to gas generation in the case of overcharging or the like, a part of the battery case (generally, a lid having a flat surface) is provided with a gas vent. Safety valve is provided. Also in the present lithium ion secondary battery, a safety valve 60 is provided in the battery case by welding a nickel foil to a gas vent hole. The present lithium ion secondary battery has an electrolyte injection port sealing means for sealing the electrolyte injection port 70 after injecting the electrolyte from the electrolyte injection port 70. In the present lithium ion secondary battery, an inlet 70 for injecting the electrolyte is bored in a lid 75 of a battery case.
FIG. 4 shows a metal washer 72 having a ring-shaped partition wall and a seal made of an elastic material (hereinafter referred to as an “elastic seal”).
73 and the washer 72 and the elastic seal 73.
Shows a state in which the plug bolt 71 is held between the head of the stopper bolt 71 and the surface of the lid 75.

【0030】本リチウムイオン二次電池では、栓ボルト
71が輪状の隔壁部を有する金属製ワッシャー72と弾
性体シール73を介して、電解液注入口70に挿着され
ている。栓ボルト71の頭部と電解液注入口70を区画
する電池ケースの表面部分との間に、隔壁部を有する金
属製ワッシャー72と当該隔壁部73に内接した弾性体
シール73が設置されており、栓ボルト72の頭部と電
池ケースの蓋体75の表面部分が金属製ワッシャー72
と弾性体シール73を狭持し、その結果金属製ワッシャ
ー72の隔壁部と栓ボルト71の頭部と栓ボルト71の
雄ねじ部の外周面と電池ケースの表面部分とで区画され
た空間に、弾性体シール73が加圧され、封入されるこ
とによって、密閉性が確保されるようになっている。
In the present lithium ion secondary battery, the plug bolt 71 is inserted into the electrolyte injection port 70 through the metal washer 72 having the annular partition wall and the elastic seal 73. A metal washer 72 having a partition wall and an elastic seal 73 inscribed in the partition wall 73 are provided between the head of the plug bolt 71 and the surface of the battery case which defines the electrolyte injection port 70. The head of the plug bolt 72 and the surface of the cover 75 of the battery case are
And the elastic seal 73, and as a result, a space defined by the partition wall of the metal washer 72, the head of the plug bolt 71, the outer peripheral surface of the male screw portion of the plug bolt 71, and the surface portion of the battery case, When the elastic seal 73 is pressurized and sealed, the hermeticity is ensured.

【0031】また取り扱いの容易性の点からは、ワッシ
ャー72と弾性体シール73が一体的に結合されている
のが好ましい。結合方法は、例えば焼付成形による方式
或いは接着剤等による方式により結合すればよい。更に
密閉性の点で非加圧状態で弾性体シール73の肉厚が隔
壁部を有するワッシャー72の肉厚より厚いのが好まし
い。
From the viewpoint of easy handling, it is preferable that the washer 72 and the elastic seal 73 are integrally connected. The bonding method may be, for example, a method using baking or a method using an adhesive or the like. Further, in terms of hermeticity, it is preferable that the thickness of the elastic seal 73 in the non-pressurized state is larger than the thickness of the washer 72 having the partition.

【0032】なお電解液注入口の封止手段については、
以下に挙げるような別の態様とすることもできる。
The sealing means for the electrolyte injection port is as follows.
Other embodiments such as those described below are also possible.

【0033】図5にナットの抵抗溶接の概要を表した
図、図6に栓ボルト71とナット74の締め付け前の概
要を表した図、そして図7に栓ボルト71とナット74
による締め付けの概要を表した図を示すが、栓ボルト7
1の挿着強度の点からは、電解液注入口70が位置する
蓋体75の裏にナット74を予め溶接しておき、ナット
74と栓ボルト71の頭部によって、電池ケースの蓋体
75及び金属製ワッシャー72と弾性体シール73を狭
持するのが好ましい。電池ケースの蓋体76の裏面にナ
ット75を抵抗溶接機によって加圧通電を行って、蓋体
75とナット74を溶接すればよい。例えばクロム銅電
極を用いて、抵抗溶接すればよい。電解液を注入した
後、金属製ワッシャー72と弾性体シール73を介して
栓ボルト71とナット74の締め付けを行って封止す
る。ナット74を蓋体75の裏側に溶接して用いること
により、ねじを蓋体に形成しなくても良く、板厚のより
薄い蓋体75を使用することができ、電池重量の軽量化
に資することになる。更に栓ボルト71とナット74を
用いているので締め付けがそれだけ確実になっている。
FIG. 5 is a diagram showing an outline of the resistance welding of the nut, FIG. 6 is a diagram showing an outline before tightening the plug bolt 71 and the nut 74, and FIG. 7 is a diagram showing the plug bolt 71 and the nut 74.
The figure which shows the outline of the tightening by the plug bolt 7 is shown.
In view of the insertion strength of 1, the nut 74 is welded in advance to the back of the lid 75 where the electrolyte injection port 70 is located, and the nut 74 and the head of the plug bolt 71 are used to secure the lid 75 of the battery case. It is preferable that the metal washer 72 and the elastic seal 73 are sandwiched. What is necessary is just to weld the lid 75 and the nut 74 to the nut 75 on the back surface of the lid 76 of the battery case by applying a pressurizing current by a resistance welding machine. For example, resistance welding may be performed using a chromium copper electrode. After injecting the electrolyte, the plug bolt 71 and the nut 74 are tightened via a metal washer 72 and an elastic seal 73 to seal. By using the nut 74 by welding it to the back side of the lid 75, it is not necessary to form a screw on the lid, and a thinner lid 75 can be used, contributing to a reduction in battery weight. Will be. Further, since the plug bolt 71 and the nut 74 are used, the tightening is assured.

【0034】なおナット74を抵抗溶接した際に電池ケ
ースの蓋体75に若干のゆがみ・変形が生じることもあ
るが、弾性体シール73の変形により歪みを吸収するこ
とができる。それ故に密閉性を充分に確保することが可
能である。更に注液口を安価な貫通穴方式とし、雌ネジ
には安価な市販ナットを用いて高速処理可能な抵抗溶接
をすることにより電解液注入口を封止することができる
ので、コストを下げることも可能となる。
When the nut 74 is resistance-welded, the cover 75 of the battery case may be slightly distorted or deformed, but the deformation of the elastic seal 73 can absorb the distortion. Therefore, it is possible to sufficiently secure the airtightness. In addition, the liquid injection port is made of an inexpensive through-hole method, and the female screw is sealed with an inexpensive commercially available nut by resistance welding, which can be processed at high speed. Is also possible.

【0035】また別の態様も可能である。図8に電解液
注入口70にバーリング加工を施した図を示すが、栓ボ
ルト71の挿着強度の点からは、電解液注入口70にバ
ーリング加工を施して、蓋体75の内側に曲げられた部
分に雌ねじを形成して、金属製薄板72と弾性体シール
73を介して栓ボルト71を挿着することにより、電解
液注入口70を封止するのも好ましい。バーリング加工
を施して、内側に曲げられた蓋体75の部分に雌ねじを
形成しているので、栓ボルト71の締め付けが確実にな
っている。またバーリング加工を施して、蓋体の内側に
曲げられた部分に雌ねじを形成しているので、蓋体75
の厚さを薄くすることができ、ナットがないことにより
更に電池の軽量化を図ることができる。
Another embodiment is also possible. FIG. 8 shows a diagram in which the electrolyte injection port 70 is subjected to burring processing. From the viewpoint of the insertion strength of the stopper bolt 71, the electrolyte injection port 70 is subjected to burring processing and bent inward of the lid 75. It is also preferable to form an internal thread in the portion provided and insert the stopper bolt 71 through the thin metal plate 72 and the elastic seal 73 to seal the electrolyte injection port 70. Since the female screw is formed at the portion of the lid 75 bent inward by performing burring, the tightening of the stopper bolt 71 is ensured. Also, since a burring process is performed to form a female screw in a portion bent inside the cover, the cover 75
Can be made thinner, and the absence of the nut can further reduce the weight of the battery.

【0036】更に別の態様も可能である。取り扱いの容
易性の点から、金属製薄板72は栓ボルト71の頭部の
雄ねじが突き出ている側の面に予め接着しておくのが好
ましい。このようにすれば栓ボルト71の雄ねじ部分を
弾性体シール73の穴に差し込んで栓ボルト71を電解
液注入口70に螺着すればよいからである。
Still other embodiments are possible. From the viewpoint of ease of handling, it is preferable that the thin metal plate 72 be bonded in advance to the surface of the head of the plug bolt 71 where the male screw protrudes. This is because the male screw portion of the plug bolt 71 may be inserted into the hole of the elastic seal 73 and the plug bolt 71 may be screwed to the electrolyte inlet 70.

【0037】また図9に隔壁部72と栓ボルト71の頭
部が一体的に形成されたものによって電解液注入口70
を封止した図を示すが、取り扱いの容易性及び密閉性の
点からは、輪状の隔壁部を有する金属製ワッシャー72
を栓ボルト71の頭部に一体的に形成しておくのも好ま
しい。金属製ワッシャー72と栓ボルト71の頭部とが
予め一体的に形成されているので、弾性体シールが加圧
されるときに金属製ワッシャー72の表面と栓ボルト7
1の頭部の間に弾性体シールの一部が挟まれることがな
くなり、その分だけ密閉性が確実になる。また上述した
ように栓ボルト71の雄ねじ部分を弾性体シール73の
穴に差し込んで栓ボルト71を電解液注入口70に螺着
すればよいので、取り扱いが容易になる。
FIG. 9 shows that the partition wall 72 and the head of the plug bolt 71 are integrally formed so that the electrolyte injection port 70 is formed.
A metal washer 72 having a ring-shaped partition portion is shown from the viewpoint of ease of handling and airtightness.
Is preferably formed integrally with the head of the stopper bolt 71. Since the metal washer 72 and the head of the plug bolt 71 are integrally formed in advance, the surface of the metal washer 72 and the plug bolt 7 are pressed when the elastic seal is pressed.
Part of the elastic seal is not caught between the heads, and the sealing performance is assured by that much. Further, as described above, the male screw portion of the stopper bolt 71 may be inserted into the hole of the elastic seal 73 and the stopper bolt 71 may be screwed to the electrolyte injection port 70, so that the handling is facilitated.

【0038】なおここではリチウムイオン二次電池を例
にして、実施の形態を示したが、上述したように、電解
液を内蔵し、電解液封止手段を必要とする電池であれば
他の種類の電池であってもよい。例えばニッケル水素電
池、ニッケルカドニウム電池等であってもよい。なお電
解液は、ニッケル水素電池の場合には、主として水酸化
カリウムを主成分とする水溶液が用いられ、ニッケルカ
ドニウム電池の場合には、水酸化カリウム、水酸化ナト
リウム、水酸化リチウム等が用いられる。また正極シー
ト、負極シート、セパレータ等の材質も電池の種類に応
じて異なる。
Although the embodiment has been described with reference to a lithium ion secondary battery as an example, as described above, any other battery that incorporates an electrolyte and requires electrolyte sealing means may be used. Types of batteries. For example, a nickel hydrogen battery, a nickel cadmium battery, or the like may be used. In the case of a nickel metal hydride battery, an aqueous solution mainly containing potassium hydroxide is used as an electrolyte, and in the case of a nickel cadmium battery, potassium hydroxide, sodium hydroxide, lithium hydroxide, or the like is used. . The materials of the positive electrode sheet, the negative electrode sheet, the separator and the like also differ depending on the type of the battery.

【0039】またリチウムイオン二次電池においても、
電池の形状は必ずしも円筒型である必要はない。他の形
状であってもよい。例えば断面が楕円形、多角形を有す
る筒型電池であってもよい。
In a lithium ion secondary battery,
The shape of the battery need not necessarily be cylindrical. Other shapes may be used. For example, a cylindrical battery having an elliptical or polygonal cross section may be used.

【0040】更に本リチウムイオン二次電池において
は、正極シートと負極シートをセパレータを介して、捲
芯を中心に捲回した電極体を用いたが、必ずしも捲回し
た電極体でなくても、他の形態、例えば複数の正極シー
トと負極シートを平行に並べたものであってもよい。
Further, in the present lithium ion secondary battery, an electrode body in which a positive electrode sheet and a negative electrode sheet are wound around a core with a separator interposed therebetween is used. Other forms, for example, those in which a plurality of positive electrode sheets and negative electrode sheets are arranged in parallel may be used.

【0041】また集電処理方式、電極体、捲芯及び外部
端子部等の構造、形態等はここで示したものに限定され
ない。
The structure, form, and the like of the current collection processing method, the electrode body, the winding core, the external terminal portion, and the like are not limited to those shown here.

【0042】更に電解液注入口はここでは蓋体に設けら
れた形態を示したが、必ずしも蓋体に設けられなければ
ならないというわけではなく、電池ケースのパイプ部分
であっても良い。
Furthermore, although the form in which the electrolyte injection port is provided in the lid is shown here, it is not necessarily required to be provided in the lid, and it may be a pipe portion of the battery case.

【0043】要するに正極及び負極と、該正極と該負極
の電気化学的反応を媒介する電解液と、該電解液を注入
するための注入口と該注入口を封止する封止手段とを有
し、該正極、該負極及び該電解液を収納保持する電池ケ
ースを有する電解液内蔵電池であれば、その構造、形
態、材質はここで示したものに限定されない。
In short, there are a positive electrode and a negative electrode, an electrolytic solution that mediates an electrochemical reaction between the positive electrode and the negative electrode, an inlet for injecting the electrolytic solution, and sealing means for sealing the inlet. However, the structure, form, and material of the battery are not limited to those shown here, as long as the battery has a battery case that contains and holds the positive electrode, the negative electrode, and the electrolyte solution.

【0044】なお隔壁部を有するワッシャー72は、強
度の点からは金属製が好ましく、さらに耐食性の点では
ステンレス製が好ましい。また電池ケースの軽量化の点
からはアルミニウム製が好ましい。ワッシャー自体の形
状は特に輪状でなくてもよく、隔壁部が輪状であればよ
い。弾性体シール73の材質は弾性を有するものであれ
ばよいが、リチウムイオン二次電池の電解液を考慮する
と、エチレンプロピレン等のゴム製シールが好ましい。
更にゴム製シールを使用することにより、部品の表面粗
さ及び部品洗浄などで生ずる傷について許容できる範囲
を拡大でき、その結果部品コストの低下、生産性の向上
を図ることができるという効果を有する。
The washer 72 having a partition wall is preferably made of metal from the viewpoint of strength, and more preferably made of stainless steel from the viewpoint of corrosion resistance. Aluminum is preferable from the viewpoint of reducing the weight of the battery case. The shape of the washer itself does not have to be particularly ring-shaped, as long as the partition wall portion is ring-shaped. The material of the elastic seal 73 may be any material having elasticity, but a rubber seal such as ethylene propylene is preferable in consideration of the electrolyte of the lithium ion secondary battery.
Further, by using a rubber seal, it is possible to increase the allowable range of the surface roughness of the parts and the scratches caused by the cleaning of the parts, and as a result, it is possible to reduce the cost of parts and improve the productivity. .

【0045】[0045]

【実施例】リチウムイオン二次電池の電解液注入口の封
止手段の密閉性を確認するために、円筒型リチウムイオ
ン二次電池を製造して、試験を行った。
EXAMPLES In order to confirm the tightness of the sealing means at the electrolyte inlet of a lithium ion secondary battery, a cylindrical lithium ion secondary battery was manufactured and tested.

【0046】(円筒型リチウムイオン二次電池の製造)
円筒型リチウム二次電池を製造した。製造方法は、実施
の形態で示したとおりである。即ち正極シート10a、
負極シート10b、セパレータ30を製造し、正極シー
ト10a、負極シート10b、セパレータ30を捲芯4
0に捲回させて、電極体を作成する。正極シート、負極
シートに接合された正極リード20a、負極リード20
bはそれぞれ集電端子部41a、41bのフランジ43
a、43bに接合される。構成された電極体を電池ケー
スに挿着した後、電解液注入口70より非水電解液を注
入する。非水電解液を電解液注液口70より注入した
後、金属製薄板72とゴム製シール73を配設し、金属
製薄板72とゴム製シール73を介して栓ボルト71を
電解液注入口70に挿着した。栓ボルト71の締め付け
トルクは30kgf・cmとした。
(Production of cylindrical lithium ion secondary battery)
A cylindrical lithium secondary battery was manufactured. The manufacturing method is as described in the embodiment. That is, the positive electrode sheet 10a,
The negative electrode sheet 10b and the separator 30 are manufactured, and the positive electrode sheet 10a, the negative electrode sheet 10b, and the
The electrode body is formed by being wound to zero. Positive electrode sheet, positive electrode lead 20a and negative electrode lead 20 joined to negative electrode sheet
b is a flange 43 of the current collecting terminal portions 41a and 41b, respectively.
a, 43b. After the configured electrode body is inserted into the battery case, a non-aqueous electrolyte is injected from the electrolyte injection port 70. After the non-aqueous electrolyte is injected from the electrolyte injection port 70, a metal thin plate 72 and a rubber seal 73 are provided, and the stopper bolt 71 is inserted through the metal thin plate 72 and the rubber seal 73. 70. The tightening torque of the plug bolt 71 was 30 kgf · cm.

【0047】電池ケースはステンレス(SUS304
(JISG4311))で作製した。ケースの蓋体75
の肉厚が1.5mm、パイプ部分76の肉厚が0.3m
mであった。蓋体75の表面粗さは十点平均粗さ(JI
SB0601)で25μmRzであった。蓋体75に取
り付けた電解液注入口70にはM4の雌ねじを0.7m
mピッチで形成した。電子ケースの形状は直径30m
m、長さ180mmの円筒型である。
The battery case is made of stainless steel (SUS304)
(JISG4311)). Case lid 75
Thickness is 1.5 mm, and wall thickness of the pipe portion 76 is 0.3 m
m. The surface roughness of the lid 75 is the ten-point average roughness (JI
SB0601) was 25 μmRz. An M4 female screw is 0.7 m in the electrolyte injection port 70 attached to the lid 75.
It was formed at an m pitch. The shape of the electronic case is 30m in diameter
m, cylindrical type with a length of 180 mm.

【0048】隔壁部を有する金属製ワッシャー72及び
ゴム製シール73の形状は、図4で示す。金属製ワッシ
ャーはSUS304で作製した。ゴム製シール73はエ
チレンプロピレンゴムにより作成した。金属製ワッシャ
ー72の外径は7.4mm、内径は5.3mm、厚さは
1.0mmであった。ゴム製シール73の内径は4.3
mmであった。栓ボルト72はM4の六角ボルトで、S
US304で作製した。栓ボルト71のシール面外径は
6.7mmであった。
The shapes of the metal washer 72 having the partition and the rubber seal 73 are shown in FIG. The metal washer was made of SUS304. The rubber seal 73 was made of ethylene propylene rubber. The outer diameter of the metal washer 72 was 7.4 mm, the inner diameter was 5.3 mm, and the thickness was 1.0 mm. The inner diameter of the rubber seal 73 is 4.3
mm. The stopper bolt 72 is an M4 hexagon bolt and S
Made in US304. The outer diameter of the sealing surface of the plug bolt 71 was 6.7 mm.

【0049】(試験1・シール耐圧試験)実施例で製造
された円筒型リチウムイオン二次電池について、密閉性
を確認すべき、シール耐圧試験を行った。試験方法の概
要は図10で示す。試験条件は表1で示す。但し本試験
では電池ケースに電解液を注入しなかった。また本試験
の電池ケースには電池ケースの中の空気を加圧するため
にエアー注入ポートを設けた。
(Test 1: Seal pressure test) A seal pressure test was performed on the cylindrical lithium ion secondary batteries manufactured in the examples to check the sealing performance. The outline of the test method is shown in FIG. The test conditions are shown in Table 1. However, in this test, the electrolyte was not injected into the battery case. The battery case of this test was provided with an air injection port for pressurizing the air in the battery case.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】電池ケースに取り付けたエアーポートを通
してエアーを注入し、電解液注入口からのエアー漏れを
調べた。安全弁の開放圧力設計値2MPaより大きい
2.4MPaの圧力で1分間加圧した。試験は10個で
行った。10個について、気泡の有無を目視で行った。
サンプル10個とも漏れはなかった。
Air was injected through an air port attached to the battery case, and air leakage from the electrolyte inlet was examined. It was pressurized for 1 minute at a pressure of 2.4 MPa, which is larger than the designed opening pressure of the safety valve, 2 MPa. The test was performed with 10 pieces. About ten pieces, the presence or absence of air bubbles was visually observed.
There were no leaks for all 10 samples.

【0052】(試験2・電解液浸漬後のシール耐圧試
験)実施例で製造された円筒型リチウムイオン二次電池
について電解液浸漬後のシール耐圧試験を行った。電解
液に浸漬された後でも密閉性が確保されているかどうか
を試験した。試験方法の概要は図11で示す。試験条件
は表2で示す。但し本試験では試験1と同様に、電池ケ
ースに電解液を注入せず、また電池ケースにはエアー注
入ポートを設けた。
(Test 2: Seal pressure resistance test after immersion in electrolyte solution) A seal pressure resistance test after immersion in the electrolyte solution was performed on the cylindrical lithium ion secondary batteries manufactured in Examples. It was tested whether the hermeticity was maintained even after being immersed in the electrolytic solution. The outline of the test method is shown in FIG. The test conditions are shown in Table 2. However, in this test, as in Test 1, the electrolyte was not injected into the battery case, and an air injection port was provided in the battery case.

【0053】[0053]

【表2】 [Table 2]

【0054】電解液中への浸漬放置を行った。その後再
度試験1・シール耐圧試験を実施した。サンプル10個
とも漏れはなかった。従って封止に使用した各部品の劣
化はなく、本発明構造の耐電解液性が良好であることが
確認できた。
The sample was left immersed in the electrolytic solution. Thereafter, Test 1 and a seal pressure test were performed again. There were no leaks for all 10 samples. Therefore, there was no deterioration of each component used for the sealing, and it was confirmed that the electrolyte solution resistance of the structure of the present invention was good.

【0055】(試験3・電池振動試験)実施例で製造さ
れた円筒型リチウム二次電池について、電池振動試験を
行った。振動によって密閉性が失われるか否かを調べる
ためである。試験方法の概要は図12で示す。試験条件
は表3で示す。但し本試験では電池ケースに電解液を注
入しなかった。
(Test 3: Battery Vibration Test) A battery vibration test was performed on the cylindrical lithium secondary battery manufactured in the example. This is to check whether the hermeticity is lost due to the vibration. The outline of the test method is shown in FIG. The test conditions are shown in Table 3. However, in this test, the electrolyte was not injected into the battery case.

【0056】[0056]

【表3】 [Table 3]

【0057】まず予備実験として、30kgf・cmで
締め付けた栓ボルトの戻しトルクを調べた。電池10個
について戻しトルクを調べた結果、若干ばらつきがある
ものの全て21〜23kgf・cmの範囲内であった。
First, as a preliminary experiment, the return torque of the stopper bolt tightened at 30 kgf · cm was examined. As a result of examining the return torque of the ten batteries, it was found that all the values were within the range of 21 to 23 kgf · cm, although there was some variation.

【0058】振動試験はZ方向とY方向について各1個
行った。振動試験後戻りトルクを調べた。その結果Z方
向では22.0kgf・cmであった。Y方向では2
1.5kgf・cmとなった。いずれも初期状態での戻
りトルクの範囲内であった。従って、振動によって封止
部の弛み等が生じることはなく、本発明構造の耐震動性
は良好であることが確認できた。
One vibration test was performed in each of the Z direction and the Y direction. After the vibration test, the return torque was examined. As a result, it was 22.0 kgf · cm in the Z direction. 2 in Y direction
It was 1.5 kgf · cm. All were within the range of the return torque in the initial state. Therefore, the sealing portion did not loosen due to the vibration, and it was confirmed that the vibration resistance of the structure of the present invention was good.

【0059】[0059]

【発明の効果】即ち本発明の電解液内蔵電池は、電解液
注入口を密閉するために電解液注入口に螺着されるボル
トの締め付けトルクの低減を可能とするという効果を有
する。
In other words, the battery with a built-in electrolyte according to the present invention has an effect that the tightening torque of a bolt screwed into the electrolyte inlet for sealing the electrolyte inlet can be reduced.

【0060】また締め付けトルクの低減によって、電池
ケースの板厚を薄くすることができ、電池重量の軽量化
に資することができるという効果を有する。
Further, the reduction of the tightening torque can reduce the thickness of the battery case, which has the effect of reducing the weight of the battery.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の電解液内蔵電池の一実施形態である
リチウムイオン二次電池の断面の模式を表す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a cross section of a lithium ion secondary battery that is an embodiment of a battery with a built-in electrolyte according to the present invention.

【図2】 本実施形態のリチウムイオン二次電池の正極
シート、負極シート及びセパレータを捲芯を中心に捲回
した電極体の模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of an electrode body in which a positive electrode sheet, a negative electrode sheet, and a separator of the lithium ion secondary battery of the present embodiment are wound around a core.

【図3】 本実施形態のリチウムイオン二次電池の正極
シート、負極シート及びセパレータを展開した図であ
る。
FIG. 3 is a developed view of a positive electrode sheet, a negative electrode sheet, and a separator of the lithium ion secondary battery of the embodiment.

【図4】 隔壁部を有する金属製ワッシャーと弾性体シ
ールを表した図及び栓ボルトによって狭持された状態を
表した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a metal washer having a partition wall portion and an elastic seal, and a diagram showing a state where the metal washer is held by a stopper bolt.

【図5】 ナットの抵抗溶接の概要を表した図である。FIG. 5 is a diagram showing an outline of resistance welding of a nut.

【図6】 金属製ワッシャーと弾性体シールを栓ボルト
とナットによる締め付け前の概要を表した図である。
FIG. 6 is a diagram showing an outline before a metal washer and an elastic seal are fastened by a stopper bolt and a nut.

【図7】 金属製ワッシャーと弾性体シールを栓ボルト
とナットにより締め付けて、封止した状態を表した図で
ある。
FIG. 7 is a view showing a state in which a metal washer and an elastic seal are tightened and sealed with a stopper bolt and a nut.

【図8】 バーリング加工を施して、金属製ワッシャー
と弾性体シールを栓ボルトにより締め付けて、封止した
状態を表した図である。
FIG. 8 is a diagram showing a state in which burring is performed, and a metal washer and an elastic seal are tightened with a stopper bolt and sealed.

【図9】 金属製ワッシャーと栓ボルトが一体的に形成
されたもので弾性体シールを締め付けた状態を表した図
である。
FIG. 9 is a view showing a state in which a metal washer and a stopper bolt are integrally formed and an elastic seal is tightened.

【図10】 シール耐圧試験の概要を表した図である。FIG. 10 is a diagram showing an outline of a seal pressure test.

【図11】 電解液浸漬後のシール耐圧試験の概要を表
した図である。
FIG. 11 is a diagram showing an outline of a seal pressure test after immersion in an electrolytic solution.

【図12】 電池振動試験の概要を表した図である。FIG. 12 is a diagram showing an outline of a battery vibration test.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10a:正極シート(正極) 10b: 負極シート
(負極) 11a:正極集電体 11b:負極集電体 12a:正極合材塗工部 12b:負極合材塗工部 13a:正極合材未塗工部 13b:負極合材未塗工部 20a:正極リード 20b:負極リード 30:セパレータ 40:捲芯 41a:正極集電端子部 41b:負極集電端子部 42a:正極外部端子部 42b:負極外部端子部 43a:正極フランジ部 43b:負極フランジ部 44:絶縁部 45a:ナット 45b:ナ
ット 50:ガスケット 60:安全弁 70:電解液注入口 71:栓ボルト 72:金属製ワッシャー 73:弾性体シール 74:ナット 75:蓋体 76:パイプ部分
10a: Positive electrode sheet (positive electrode) 10b: Negative electrode sheet (negative electrode) 11a: Positive electrode current collector 11b: Negative electrode current collector 12a: Positive electrode mixture coating section 12b: Negative electrode mixture coating section 13a: Positive electrode mixture non-coating Part 13b: Negative electrode mixture uncoated part 20a: Positive electrode lead 20b: Negative electrode lead 30: Separator 40: Core 41a: Positive current collecting terminal part 41b: Negative current collecting terminal part 42a: Positive external terminal part 42b: Negative external terminal Part 43a: Positive electrode flange part 43b: Negative electrode flange part 44: Insulating part 45a: Nut 45b: Nut 50: Gasket 60: Safety valve 70: Electrolyte injection port 71: Plug bolt 72: Metal washer 73: Elastic seal 74: Nut 75: Lid 76: Pipe

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 正木 英之 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 松井 正行 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 井上 俊彦 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 5H011 AA09 AA17 FF02 GG02 HH03 JJ02 KK01 5H023 AA03 AS01 BB05 CC11 CC15 CC19 CC28 5H029 AJ14 AJ15 AK03 AL06 AL07 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ02 BJ14 CJ03 CJ13 DJ03 DJ14 EJ11 HJ04  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Hideyuki Masaki 41, Chukumi Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture Inside Toyota Central Research Laboratory, Inc. (72) Inventor Masayuki Matsui Nagakute-cho, Nagakute-cho, Aichi County, Aichi Prefecture No. 41, Yokomichi, Toyota Central Research Laboratory, Inc. (72) Inventor Toshihiko Inoue 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation F-term (reference) 5H011 AA09 AA17 FF02 GG02 HH03 JJ02 KK01 5H023 AA03 AS01 BB05 CC11 CC15 CC19 CC28 5H029 AJ14 AJ15 AK03 AL06 AL07 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ02 BJ14 CJ03 CJ13 DJ03 DJ14 EJ11 HJ04

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正極及び負極と、該正極と該負極の電気
化学的反応を媒介する電解液と、該電解液を注入するた
めの注入口と該注入口を封止する封止手段とを有し、該
正極、該負極及び該電解液を収納保持する電池ケースと
を有する電解液内蔵電池において、 前記封止手段は、前記注入口に挿着される雄ねじ部と、
該雄ねじ部と一体的に形成され、該注入口及びその周囲
を覆う頭部とを有するボルトと、 該ボルトの該雄ねじ部の周囲を間隔を隔てて取り囲み、
該ボルトの該頭部と該注入口を区画する前記電池ケース
の表面部分との間に狭持された輪状の隔壁部と、 該雄ねじ部の外周面と該隔壁部及び該ボルトの該頭部と
該電池ケースの該表面部分とで区画される空間に加圧状
態で封入された弾性材料よりなるシールとからなること
を特徴とする電解液内蔵電池。
A positive electrode and a negative electrode, an electrolytic solution that mediates an electrochemical reaction between the positive electrode and the negative electrode, an inlet for injecting the electrolytic solution, and sealing means for sealing the inlet. Having a positive electrode, the negative electrode and a battery case for storing and holding the electrolytic solution, wherein the sealing means comprises: a male screw portion inserted into the inlet;
A bolt integrally formed with the male screw portion and having a head covering the inlet and the periphery thereof, surrounding the male screw portion of the bolt at a distance,
A ring-shaped partition wall portion sandwiched between the head portion of the bolt and a surface portion of the battery case defining the inlet; an outer peripheral surface of the male screw portion, the partition wall portion, and the head portion of the bolt; And a seal made of an elastic material sealed under pressure in a space defined by the battery case and the surface portion of the battery case.
【請求項2】 前記シールは、前記隔壁部に一体的に結
合され、非加圧状態で該シールの加圧される方向の肉厚
は該隔壁部の肉厚より厚い請求項1記載の電解液内蔵電
池。
2. The electrolysis according to claim 1, wherein the seal is integrally connected to the partition wall, and a thickness of the seal in a pressure direction in a non-pressurized state is larger than a thickness of the partition wall. Battery with built-in liquid.
【請求項3】 前記隔壁部は、前記ボルトの前記頭部に
一体的に形成されている請求項1または請求項2記載の
電解液内蔵電池。
3. The battery with a built-in electrolyte according to claim 1, wherein the partition wall is formed integrally with the head of the bolt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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