JP2008130273A

JP2008130273A - Sealing plug and battery

Info

Publication number: JP2008130273A
Application number: JP2006311449A
Authority: JP
Inventors: Toshio Matsushima; 敏雄松島
Original assignee: NTT Facilities Inc
Current assignee: NTT Facilities Inc
Priority date: 2006-11-17
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2008-06-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sealing plug capable of reducing the number of processes, when manufacturing a battery, and to provide the battery. <P>SOLUTION: The screw-type sealing plug 30, made of a head section 30a and a leg section 30b, comprises a through hole h23 penetrating the head section 30a and the leg section 30b, in the longitudinal direction D1; and a thin-film section 30c, that is provided at a portion of the through hole h23 to block the through hole h23. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、封止栓及び電池、特に、リチウムイオン電池などに用いられる封止栓及び電池に関する。 The present invention relates to a sealing plug and a battery, and more particularly to a sealing plug and a battery used for a lithium ion battery and the like.

高エネルギ密度の二次電池として、リチウムイオン電池があり、近年、容量が１００Ａｈ以上のものが製造されるようになっている。リチウムイオン電池は、例えば、自動車用電池として用いられており、この用途の電池では電極群が正電極シートと負電極シートとをセパレータを介して巻き付けることにより、円筒状の電極群を製造している。そして、この電極群を電池容器に収納することにより電池を製造している（特許文献１）。このような電池の場合、多くは、金属製の電池容器が使用され、容器本体と上蓋等の接続にはレーザ溶接法が用いられている。 As a secondary battery having a high energy density, there is a lithium ion battery. In recent years, a battery having a capacity of 100 Ah or more has been manufactured. Lithium ion batteries are used, for example, as batteries for automobiles. In batteries for this application, an electrode group is formed by winding a positive electrode sheet and a negative electrode sheet through a separator to produce a cylindrical electrode group. Yes. And the battery is manufactured by accommodating this electrode group in a battery container (patent document 1). In the case of such a battery, a metal battery container is often used, and a laser welding method is used to connect the container body and the upper lid.

一方、小型電池では樹脂製の電池容器に電極群を収納して電池を製造することも多く、この電池容器を応用して上記のような大容量電池を製造すると電池のコスト低減にも貢献することが期待される。 On the other hand, in a small battery, an electrode group is often housed in a resin battery container to manufacture a battery, and application of this battery container to manufacture a large-capacity battery as described above contributes to reducing the cost of the battery. It is expected.

リチウムイオン電池の構造と製造工程を鑑みると、電池の安全性確保の観点から、安全弁が必要である。また、製造工程上、電池容器に電解液を減圧注液する必要がある。従って、樹脂製の電池容器によって電池を構成する場合、電池容器の上蓋等に、安全弁を設置するとともに、電解液を注液するための専用口を設けることが必要であった（特許文献２）。
この電解液を注液するための専用口は、電解液を注液した後は完全に閉鎖されるものである。従って、従来は、安全弁の取り付けと注液口の閉塞という２工程を行なう必要があった。また、金属容器を使用する場合、安全弁の取り付けにもレーザ溶接法が使用され、工程が増していた。 In view of the structure and manufacturing process of a lithium ion battery, a safety valve is necessary from the viewpoint of ensuring the safety of the battery. Moreover, it is necessary to inject | pour electrolyte solution into a battery container under reduced pressure on a manufacturing process. Therefore, when a battery is constituted by a resin battery container, it is necessary to provide a safety valve on the upper lid or the like of the battery container and to provide a dedicated port for injecting an electrolytic solution (Patent Document 2). .
The dedicated port for injecting the electrolytic solution is completely closed after injecting the electrolytic solution. Therefore, conventionally, it has been necessary to perform two steps of attaching a safety valve and closing the liquid injection port. In addition, when using a metal container, the laser welding method is also used to attach a safety valve, and the number of processes has increased.

図１１は、従来技術におけるリチウムイオン電池を製造する際の処理を示すフローチャートである。
始めに、正電極シートと負電極シートとをセパレータを介して円筒状の電極群を製造し（ステップＳ０１）、その電極群を容器本体内に収納する（ステップＳ０２）。
そして、容器本体に上蓋を取り付け（ステップＳ０３）、上蓋に安全弁を取り付ける（ステップＳ０４）。次に、電池容器内に電解液を注入し（ステップＳ０５）、電池容器の電解液の注入口を封止する（ステップＳ０６）。そして、電池を充電する（ステップＳ０７）。
従来の技術では、上述したステップＳ０１〜Ｓ０７の工程を行なうことによりリチウムイオン電池を製造していた。
特開２００２−１５８０２９号公報特開２００４−２１３９３１号公報 FIG. 11 is a flowchart showing a process for manufacturing a lithium ion battery in the prior art.
First, a cylindrical electrode group is manufactured by using a positive electrode sheet and a negative electrode sheet via a separator (step S01), and the electrode group is stored in the container body (step S02).
Then, an upper lid is attached to the container body (step S03), and a safety valve is attached to the upper lid (step S04). Next, an electrolytic solution is injected into the battery container (step S05), and the electrolytic solution inlet of the battery container is sealed (step S06). Then, the battery is charged (step S07).
In the conventional technique, a lithium ion battery is manufactured by performing the steps S01 to S07 described above.
JP 2002-158029 A JP 2004-213931 A

しかしながら、従来の技術におけるリチウムイオン電池では、安全弁と注液口とが別々に設けられていた。よって、電池容器に安全弁を設ける工程（図１１のステップＳ０４）と、電解液の注液後に注液口を封止する工程（図１１のステップＳ０６）を行なう必要があり、電池を製造する際の工程数が増加するという問題があった。 However, in the conventional lithium ion battery, the safety valve and the liquid injection port are provided separately. Therefore, it is necessary to perform a step of providing a safety valve in the battery container (step S04 in FIG. 11) and a step of sealing the liquid injection port after injection of the electrolytic solution (step S06 in FIG. 11). There is a problem that the number of processes increases.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池を製造する際の工程数を低減することができる封止栓及び電池を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said situation, The objective is to provide the sealing stopper and battery which can reduce the number of processes at the time of manufacturing a battery.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、頭部と脚部とからなるネジ型の封止栓において、前記頭部と前記脚部とを長手方向に貫通する貫通孔と、前記貫通孔の一部に設けられ前記貫通孔を塞ぐ薄膜部とを備えることを特徴とする封止栓である。
本発明では、電池容器に設けられる貫通孔から電解液を注入した後で、その貫通孔に封止栓を取り付けることにより、電池容器に安全弁の機能を持つ封止栓を取り付けることができる。よって、電池容器に安全弁を設ける工程と、電解液の注液後に注液口を封止する工程とを１つの工程で行なうことができるため、電池を製造する際の工程数を低減することができる。 The present invention has been made to solve the above problems, and the invention according to claim 1 is a screw-type sealing plug comprising a head and a leg, wherein the head and the leg are connected to each other. A sealing plug comprising: a through hole penetrating in a longitudinal direction; and a thin film portion provided in a part of the through hole to close the through hole.
In this invention, after inject | pouring electrolyte solution from the through-hole provided in a battery container, a sealing plug with the function of a safety valve can be attached to a battery container by attaching a sealing plug to the through-hole. Therefore, since the step of providing a safety valve in the battery container and the step of sealing the injection port after the injection of the electrolyte can be performed in one step, the number of steps when manufacturing the battery can be reduced. it can.

また、請求項２に記載の発明は、前記脚部の外周に螺旋状のネジ山が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の封止栓である。
本発明では、封止栓の脚部の外周に螺旋状のネジ山を設けるようにしたので、封止栓が電池容器の貫通孔から外れにくくなり、より安全性の高い電池容器を製造することができる。 The invention according to claim 2 is the sealing plug according to claim 1, wherein a spiral thread is provided on the outer periphery of the leg portion.
In the present invention, since the spiral thread is provided on the outer periphery of the leg portion of the sealing plug, the sealing plug is less likely to be detached from the through hole of the battery container, and a safer battery container is manufactured. Can do.

また、請求項３に記載の発明は、前記頭部、前記脚部、前記薄膜部は、樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の封止栓である。
本発明では、封止栓を構成する頭部、脚部、薄膜部を樹脂で形成するようにしたため、封止栓を金属で形成するよりも、コストを低減することができる。 The invention according to claim 3 is the sealing plug according to claim 1 or 2, wherein the head portion, the leg portion, and the thin film portion are made of resin.
In the present invention, since the head, legs, and thin film portions constituting the sealing plug are formed of resin, the cost can be reduced as compared to forming the sealing plug of metal.

また、請求項４に記載の発明は、請求項１から３までのいずれかの項に記載の封止栓と、前記封止栓の脚部と嵌合する貫通孔が設けられた電池容器とを備えることを特徴とする電池である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a sealing plug according to any one of the first to third aspects, and a battery container provided with a through hole that fits into a leg portion of the sealing plug. It is a battery characterized by including.

本発明の封止栓及び電池によれば、電池を製造する際の工程数を低減することができる。 According to the sealing plug and the battery of the present invention, the number of steps when manufacturing the battery can be reduced.

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態によるリチウムイオン電池１００（電池）の斜視図である。リチウムイオン電池１００の電池容器５０は、容器本体２０と上蓋１０とから構成されている。上蓋１０の中央部には、封止栓取り付け部１７が形成されており、その封止栓取り付け部１７に封止栓３０が取り付けられている。
また、上蓋１０には、リチウムコバルタイト（ＬｉＣｏＯ_２）からなる正極４０と、炭素（Ｃ）からなる負極４１とが取り付けられている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a lithium ion battery 100 (battery) according to the first embodiment of the present invention. A battery container 50 of the lithium ion battery 100 includes a container body 20 and an upper lid 10. A sealing plug mounting portion 17 is formed at the center of the upper lid 10, and the sealing plug 30 is mounted on the sealing plug mounting portion 17.
Further, a positive electrode 40 made of lithium cobaltite (LiCoO ₂ ) and a negative electrode 41 made of carbon (C) are attached to the upper lid 10.

図２は、本発明の第１の実施形態によるリチウムイオン電池１００の分解斜視図である。図２は、図１のリチウムイオン電池１００の容器本体２０から上蓋１０を取り外した状態を示している。
電池容器５０は直方体状の形状をしており、内部に直方体状の空間が設けられている。電池容器５０内には、集電体１２や電極群１１などが収納される。電池容器５０内には、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＰＦ_６等のリチウム（Ｌｉ）イオンを含んだ電解液が充填される。 FIG. 2 is an exploded perspective view of the lithium ion battery 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a state in which the upper lid 10 is removed from the container body 20 of the lithium ion battery 100 of FIG.
The battery container 50 has a rectangular parallelepiped shape, and a rectangular parallelepiped space is provided inside. The battery container 50 houses the current collector 12 and the electrode group 11. The battery container 50 is filled with an electrolytic solution containing lithium (Li) ions such as LiClO ₄ and LiPF ₆ .

電極群１１は、渦巻き状の正電極シート１１ａと、渦巻き状の負電極シート１１ｂとから構成されている。正電極シート１１ａと負電極シート１１ｂとは、セパレータ（図示省略）により互いに電気的に絶縁されている。
正電極シート１１ａは、集電体１２ａ、１２ｂを介して、正極４０に電気的に接続されている。負電極シート１１ｂは、集電体１２ｃ、１２ｄを介して、負極４１に電気的に接続されている。集電体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとしては、導線などが用いられる。 The electrode group 11 includes a spiral positive electrode sheet 11a and a spiral negative electrode sheet 11b. The positive electrode sheet 11a and the negative electrode sheet 11b are electrically insulated from each other by a separator (not shown).
The positive electrode sheet 11a is electrically connected to the positive electrode 40 via the current collectors 12a and 12b. The negative electrode sheet 11b is electrically connected to the negative electrode 41 through current collectors 12c and 12d. As the current collectors 12a, 12b, 12c, and 12d, conductive wires or the like are used.

図３（ａ）は、本発明の第１の実施形態によるリチウムイオン電池１００の上蓋１０の構造を示す平面図である。また、図３（ｂ）は、本発明の第１の実施形態によるリチウムイオン電池１００の上蓋１０の構造を示す断面図である。
上蓋１０の中央部には、封止栓取り付け部１７が設けられている。上蓋１０の両端には、凸部１３ａ、１３ｂが形成されている。上蓋１０の材質としては、樹脂を用いている。樹脂としては、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂やＰＰ（Polypropylene）樹脂などを用いることができる。上蓋１０のうち、樹脂で形成された樹脂部１６には、貫通口が２つ形成されており、その貫通口にそれぞれ正極４０と負極４１とが取り付けられている。 FIG. 3A is a plan view showing the structure of the upper lid 10 of the lithium ion battery 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3B is a cross-sectional view showing the structure of the upper lid 10 of the lithium ion battery 100 according to the first embodiment of the present invention.
A sealing plug mounting portion 17 is provided at the center of the upper lid 10. Convex portions 13 a and 13 b are formed at both ends of the upper lid 10. Resin is used as the material of the upper lid 10. As the resin, ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) resin, PP (Polypropylene) resin, or the like can be used. In the upper lid 10, two through holes are formed in the resin portion 16 made of resin, and a positive electrode 40 and a negative electrode 41 are attached to the through holes, respectively.

上蓋１０の厚さはｄ１０（図３（ｂ）参照）である。上蓋１０には、封止栓取り付け部１７が形成されている。封止栓取り付け部１７は、孔１７ａと孔１７ｂとからなる。孔１７ａは、直径がｒ１１、深さがｄ１１の円筒状の孔である。また、孔１７ｂは、直径がｒ１２、深さがｄ１２の円筒状の孔である。本実施形態では、ｄ１０は５ｍｍであり、ｄ１１は２ｍｍであり、ｄ１２は３ｍｍとしている。 The thickness of the upper lid 10 is d10 (see FIG. 3B). A sealing plug mounting portion 17 is formed on the upper lid 10. The sealing plug mounting portion 17 includes a hole 17a and a hole 17b. The hole 17a is a cylindrical hole having a diameter of r11 and a depth of d11. The hole 17b is a cylindrical hole having a diameter of r12 and a depth of d12. In this embodiment, d10 is 5 mm, d11 is 2 mm, and d12 is 3 mm.

図４は、本発明の第１の実施形態によるリチウムイオン電池１００の上蓋１０の一部の構造を示す断面図である。図４は、図３において、上蓋１０の正極４０、凸部１３ａを含む領域を示している。
上蓋１０の貫通口に正極４０を取り付ける際に、上蓋１０と正極４０との間に隙間ができないように、本実施形態では、上蓋１０と正極４０との間に樹脂１４を埋め込んでいる。これにより、リチウムイオン電池１００の電池容器５０内を気密に封止することができる。樹脂１４としては、例えば、エポキシ樹脂などを用いることができる。
なお、図４では、上蓋１０の正極４０が取り付けられる領域の構造を示したが、上蓋１０の負極４１が取り付けられる領域の構造についても図４と同様であるので、その説明を省略する。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing a partial structure of the upper lid 10 of the lithium ion battery 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 shows a region including the positive electrode 40 and the convex portion 13a of the upper lid 10 in FIG.
In the present embodiment, the resin 14 is embedded between the upper lid 10 and the positive electrode 40 so that there is no gap between the upper lid 10 and the positive electrode 40 when the positive electrode 40 is attached to the through hole of the upper lid 10. Thereby, the inside of the battery container 50 of the lithium ion battery 100 can be hermetically sealed. For example, an epoxy resin can be used as the resin 14.
4 shows the structure of the region to which the positive electrode 40 of the upper lid 10 is attached, but the structure of the region to which the negative electrode 41 of the upper lid 10 is attached is also the same as that of FIG.

図５は、本発明の第１の実施形態によるリチウムイオン電池１００の上蓋１０と容器本体２０とを接合する方法について説明するための図である。
上蓋１０の両端には、それぞれ凸部１３（１３ａ、１３ｂ）が形成されている。また、上蓋１０の中央部には、封止栓取り付け部１７が形成されており、その封止栓取り付け部１７に封止栓３０が取り付けられている。
容器本体２０の縁の部分には凹部１５（１５ａ、１５ｂ）が形成されている。
リチウムイオン電池１００の電池容器５０の内部に、集電体１２、電極群１１（図２参照）などを収納した後に、上蓋１０の凸部１３ａと容器本体２０の凹部１５ａとを嵌合させる。これにより、図１に示すような形状の電池容器５０が完成する。なお、上蓋１０の凸部１３と容器本体２０の凹部１５との間には、接着剤を塗布することにより、上蓋１０と容器本体２０とが一体化される。 FIG. 5 is a view for explaining a method of joining the upper lid 10 and the container body 20 of the lithium ion battery 100 according to the first embodiment of the present invention.
Convex portions 13 (13a, 13b) are formed at both ends of the upper lid 10, respectively. Further, a sealing plug attachment portion 17 is formed at the center of the upper lid 10, and the sealing plug 30 is attached to the sealing plug attachment portion 17.
Concave portions 15 (15a, 15b) are formed in the edge portion of the container body 20.
After the current collector 12, the electrode group 11 (see FIG. 2) and the like are stored in the battery container 50 of the lithium ion battery 100, the convex portion 13 a of the upper lid 10 and the concave portion 15 a of the container body 20 are fitted. Thereby, the battery container 50 having a shape as shown in FIG. 1 is completed. The upper lid 10 and the container main body 20 are integrated by applying an adhesive between the convex portion 13 of the upper lid 10 and the concave portion 15 of the container main body 20.

図６（ａ）は、本発明の第１の実施形態によるリチウムイオン電池１００の封止栓３０の構造を示す平面図である。また、図６（ｂ）は、本発明の第１の実施形態によるリチウムイオン電池１００の封止栓３０の構造を示す断面図である。
封止栓３０は、図６（ｂ）に示すように頭部３０ａと脚部３０ｂとからなるネジ型の構造をしている。頭部３０ａは、対角長がｒ２１、高さがｄ２１の六角柱の形状をしている。また、脚部３０ｂは、直径がｒ２２、高さがｄ２２の円柱の形状をしている。脚部３０ｂの外周には、螺旋状のネジ山が設けられている。
封止栓３０には、頭部３０ａと脚部３０ｂとを長手方向Ｄ１に貫通する、直径ｒ２３の貫通孔ｈ２３が形成されている。また、貫通孔ｈ２３の一部には、貫通孔ｈ２３を塞ぐ薄膜部３０ｃが設けられている。本実施形態では、ｒ２２は１５ｍｍであり、ｒ２３は５ｍｍであり、ｄ２３は５０μｍとしている。 FIG. 6A is a plan view showing the structure of the sealing plug 30 of the lithium ion battery 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6B is a cross-sectional view showing the structure of the sealing plug 30 of the lithium ion battery 100 according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 6B, the sealing plug 30 has a screw type structure including a head portion 30a and a leg portion 30b. The head 30a has a hexagonal prism shape with a diagonal length of r21 and a height of d21. The leg 30b has a cylindrical shape with a diameter of r22 and a height of d22. A spiral thread is provided on the outer periphery of the leg 30b.
The sealing plug 30 is formed with a through hole h23 having a diameter r23 that penetrates the head portion 30a and the leg portion 30b in the longitudinal direction D1. A thin film portion 30c that closes the through hole h23 is provided in a part of the through hole h23. In this embodiment, r22 is 15 mm, r23 is 5 mm, and d23 is 50 μm.

図７（ａ）は、本発明の第１の実施形態による封止栓３０に設けられる薄膜部３０ｃを構成する部材３１ｄの構造を示す断面図である。図７（ａ）における薄膜状部材３１ｂの一部が、図６において貫通孔ｈ２３を塞ぐ薄膜部３０ｃを形成する。また、図７（ｂ）は、本発明の第１の実施形態によるリング状部材３１ａ又は３１ｃの構造を示す平面図である。また、図７（ｃ）は、本発明の第１の実施形態による薄膜状部材３１ｂの構造を示す平面図である。
封止栓３０の一部を構成する部材３１ｄは、円形状の平板に円形の孔が形成されたリング状部材３１ａ、３１ｃと、円形状の薄膜である薄膜状部材３１ｂとにより構成されている。リング状部材３１ａとリング状部材３１ｂとは同一の構造をしている。リング状部材３１ａ、３１ｂの外周には、ネジ山３２ａ、３２ｂが形成されている。 FIG. 7A is a cross-sectional view showing a structure of a member 31d constituting the thin film portion 30c provided in the sealing plug 30 according to the first embodiment of the present invention. A part of the thin film member 31b in FIG. 7A forms a thin film portion 30c that closes the through hole h23 in FIG. FIG. 7B is a plan view showing the structure of the ring-shaped member 31a or 31c according to the first embodiment of the present invention. FIG. 7C is a plan view showing the structure of the thin film member 31b according to the first embodiment of the present invention.
A member 31d constituting a part of the sealing plug 30 includes ring-shaped members 31a and 31c each having a circular hole formed in a circular flat plate, and a thin-film member 31b that is a circular thin film. . The ring-shaped member 31a and the ring-shaped member 31b have the same structure. Screw threads 32a and 32b are formed on the outer peripheries of the ring-shaped members 31a and 31b.

リング状部材３１ａ、３１ｂの側面にネジ山３２ａ、３２ｂ（図７（ａ））を形成して、封止栓３０の中に埋め込むことにより、封止栓３０の一部を構成する部材３１ｄが封止栓３０から抜け落ちにくくすることができ、封止栓３０の強度を上げることができる。
本実施形態では、リング状部材３１ａ、３１ｂ、薄膜状部材３１ｂを樹脂により形成している。なお、リング状部材３１ａ、３１ｂ、薄膜状部材３１ｂをアルミニウム、ステンレス、ニッケルなどの金属により形成してもよい。 By forming threads 32a, 32b (FIG. 7A) on the side surfaces of the ring-shaped members 31a, 31b and embedding them in the sealing plug 30, a member 31d constituting a part of the sealing plug 30 is formed. It can be made difficult to come off the sealing plug 30 and the strength of the sealing plug 30 can be increased.
In the present embodiment, the ring-shaped members 31a and 31b and the thin film-shaped member 31b are formed of resin. The ring-shaped members 31a and 31b and the thin film-shaped member 31b may be formed of a metal such as aluminum, stainless steel, or nickel.

なお、ここでは、図７（ａ）に示すように、封止栓３０の一部を構成する部材３１ｄがリング状部材３１ａ、３１ｂと薄膜状部材３１ｂの３つの部材により構成されている場合を示しているが、これに限定されるものではない。例えば、封止栓３０の一部を構成する部材３１ｄを１つの部材で構成するようにしてもよい。
図７（ａ）に示すように、リング状部材３１ｂの上に薄膜状部材３１ｃを重ね、その薄膜状部材３１ｃの上にリング状部材３１ａを重ねることにより、封止栓３０の一部を構成する部材３１ｄを形成する。 Here, as shown in FIG. 7A, a case where the member 31d constituting a part of the sealing plug 30 is constituted by three members, ring-shaped members 31a and 31b and a thin-film member 31b. Although shown, it is not limited to this. For example, the member 31d constituting a part of the sealing plug 30 may be constituted by one member.
As shown in FIG. 7A, a thin film-like member 31c is overlaid on the ring-shaped member 31b, and a ring-shaped member 31a is overlaid on the thin-film-like member 31c to constitute a part of the sealing plug 30. The member 31d to be formed is formed.

図８（ａ）〜図８（ｃ）は、本発明の第１の実施形態による封止栓３０を製造する方法について説明するための図である。
始めに、金属製の容器３３ａを準備する。そして、容器３３ａの中央部に、封止栓３０の一部を構成する部材３１ｄ（図７参照）を配置する（図８（ａ）参照）。
そして、封止栓３０の外形を型取った金属製の型３３ｂを容器３３ａに設置する。また、直径がｒ２２の円筒状の金属製の型３３ｃを、封止栓３０の一部を構成する部材３１ｄの上に設置する（図８（ｂ）参照）。
そして、封止栓３０の一部を構成する部材３１ｄと、容器３３ａと、型３３ｂと、型３３ｃとの間の空間に、液体状の樹脂３４を流し込む（図８（ｃ）参照）。そして、樹脂３４を冷却して固化させることにより、樹脂製の封止栓３０が得られる。 FIGS. 8A to 8C are views for explaining a method of manufacturing the sealing plug 30 according to the first embodiment of the present invention.
First, a metal container 33a is prepared. And the member 31d (refer FIG. 7) which comprises some sealing plugs 30 is arrange | positioned in the center part of the container 33a (refer FIG. 8 (a)).
And the metal type | mold 33b which shape | molded the external shape of the sealing plug 30 is installed in the container 33a. In addition, a cylindrical metal mold 33c having a diameter of r22 is installed on a member 31d constituting a part of the sealing plug 30 (see FIG. 8B).
Then, the liquid resin 34 is poured into the space between the member 31d constituting a part of the sealing plug 30, the container 33a, the mold 33b, and the mold 33c (see FIG. 8C). The resin sealing plug 30 is obtained by cooling and solidifying the resin 34.

図９は、本発明の第１の実施形態によるリチウムイオン電池を製造する際の処理を示すフローチャートである。
始めに、正電極シート１１ａと負電極シート１１ｂとをセパレータを介して円筒状の電極群１１を製造し（ステップＳ１１）、その電極群１１を容器本体２０内に収納する（ステップＳ１２）。
そして、容器本体２０に上蓋１０を取り付ける（ステップＳ１３）。
次に、電池容器５０の封止栓取り付け部１７から、電池容器５０内に電解液を注入し（ステップＳ１４）、上蓋１０の封止栓取り付け部１７に封止栓３０を取り付ける（ステップＳ１５）。そして、電池を充電する（ステップＳ１６）。 FIG. 9 is a flowchart showing a process when manufacturing the lithium ion battery according to the first embodiment of the present invention.
First, a cylindrical electrode group 11 is manufactured by using a positive electrode sheet 11a and a negative electrode sheet 11b via a separator (step S11), and the electrode group 11 is stored in the container body 20 (step S12).
And the upper cover 10 is attached to the container main body 20 (step S13).
Next, an electrolytic solution is injected into the battery container 50 from the sealing plug attachment part 17 of the battery container 50 (step S14), and the sealing plug 30 is attached to the sealing plug attachment part 17 of the upper lid 10 (step S15). . Then, the battery is charged (step S16).

従来技術では、図１１で説明したように、リチウムイオン電池を製造する際に、電池容器に安全弁を設ける工程（図１１のステップＳ０４）と、電解液の注液後に注液口を封止する工程（図１１のステップＳ０６）とを行なう必要があった。しかし、本発明の第１の実施形態では、図９に示したフローチャートの処理によってリチウムイオン電池を製造することができるため、上蓋１０の封止栓取り付け部１７から電解液を電池容器５０内に注入した後、その封止栓取り付け部１７に封止栓３０を取り付けるだけで、安全弁の機能を持つ電池容器５０を製造することができるため、電池を製造する際の工程数を低減することができる。 In the prior art, as described in FIG. 11, when manufacturing a lithium ion battery, the step of providing a safety valve in the battery container (step S04 in FIG. 11) and the injection port are sealed after the injection of the electrolytic solution. It was necessary to carry out the process (step S06 in FIG. 11). However, in the first embodiment of the present invention, since the lithium ion battery can be manufactured by the process of the flowchart shown in FIG. 9, the electrolyte is put into the battery container 50 from the sealing plug mounting portion 17 of the upper lid 10. After the injection, the battery container 50 having the function of a safety valve can be manufactured simply by attaching the sealing plug 30 to the sealing plug mounting portion 17. Therefore, the number of steps in manufacturing the battery can be reduced. it can.

なお、上述した本発明の第１の実施形態において、上蓋１０の封止栓取り付け部１７の孔内に、封止栓３０と嵌合するネジ溝を形成するようにしてもよい。このような構成にすることにより、上蓋１０と封止栓３０とがより強く固定されるため、電池容器５０の安全性を高めることができる。 In the first embodiment of the present invention described above, a thread groove that fits with the sealing plug 30 may be formed in the hole of the sealing plug mounting portion 17 of the upper lid 10. By adopting such a configuration, the upper lid 10 and the sealing plug 30 are more strongly fixed, so that the safety of the battery container 50 can be improved.

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
本発明の第２の実施形態は、封止栓３０の構造が第１の実施形態と相違する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The second embodiment of the present invention is different from the first embodiment in the structure of the sealing plug 30.

図１０（ａ）は、本発明の第２の実施形態によるリチウムイオン電池１００の封止栓３０の構造を示す平面図である。また、図１０（ｂ）は、本発明の第２の実施形態によるリチウムイオン電池１００の封止栓３０の構造を示す断面図である。
封止栓３０は、図１０（ｂ）に示すように頭部３０ａと脚部３０ｂとからなるネジ型の構造をしている。頭部３０ａは、直径がｒ２１、高さがｄ２１の円柱の形状をしている。また、脚部３０ｂは、直径がｒ２２、高さがｄ２２の円柱の形状をしている。
封止栓３０には、頭部３０ａと脚部３０ｂとを長手方向Ｄ１に貫通する、直径ｒ２３の貫通孔ｈ２３が形成されている。また、貫通孔ｈ２３の一部には、貫通孔ｈ２３を塞ぐ薄膜部３０ｃが設けられている。 FIG. 10A is a plan view showing the structure of the sealing plug 30 of the lithium ion battery 100 according to the second embodiment of the present invention. Moreover, FIG.10 (b) is sectional drawing which shows the structure of the sealing plug 30 of the lithium ion battery 100 by the 2nd Embodiment of this invention.
As shown in FIG. 10B, the sealing plug 30 has a screw type structure including a head portion 30a and a leg portion 30b. The head 30a has a cylindrical shape with a diameter of r21 and a height of d21. The leg 30b has a cylindrical shape with a diameter of r22 and a height of d22.
The sealing plug 30 is formed with a through hole h23 having a diameter r23 that penetrates the head portion 30a and the leg portion 30b in the longitudinal direction D1. A thin film portion 30c that closes the through hole h23 is provided in a part of the through hole h23.

第２の実施形態による封止栓３０の構造（図１０）は、封止栓３０の頭部３０が六角柱状ではなく円柱状である点と、封止栓３０の脚部３０ｂに螺旋状のネジ山が設けられていない点において、第１の実施形態による封止栓３０（図６）と相違する。その他の点については、第１の実施形態による封止線３０（図６）と同じであるため、その説明を省略する。
本実施形態では、封止栓３０の脚部３０ｂに螺旋状のネジ山を設ける必要がないため、封止栓３０を製造する際のコストを低減することができる。なお、この場合、封止栓３０に用いる材質と、上蓋１０に用いる材質との摩擦係数大きいことが望ましい。両者の間の摩擦係数を大きくすることにより、上蓋１０から封止栓３０が抜け落ちることを防ぐことができる。 The structure of the sealing plug 30 according to the second embodiment (FIG. 10) is that the head 30 of the sealing plug 30 is not a hexagonal column but a columnar shape, and the leg 30b of the sealing plug 30 is helical. It differs from the sealing plug 30 (FIG. 6) according to the first embodiment in that no screw thread is provided. Since the other points are the same as those of the sealing line 30 (FIG. 6) according to the first embodiment, the description thereof is omitted.
In this embodiment, since it is not necessary to provide a helical thread on the leg portion 30b of the sealing plug 30, the cost for manufacturing the sealing plug 30 can be reduced. In this case, it is desirable that the coefficient of friction between the material used for the sealing plug 30 and the material used for the upper lid 10 is large. By increasing the coefficient of friction between the two, it is possible to prevent the sealing plug 30 from falling off the upper lid 10.

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

本発明の第１の実施形態によるリチウムイオン電池１００（電池）の斜視図である。1 is a perspective view of a lithium ion battery 100 (battery) according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態によるリチウムイオン電池１００の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a lithium ion battery 100 according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態によるリチウムイオン電池１００の上蓋１０の構造を示す平面図及び断面図である。FIGS. 2A and 2B are a plan view and a cross-sectional view showing a structure of an upper lid 10 of the lithium ion battery 100 according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態によるリチウムイオン電池１００の上蓋１０の一部の構造を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a partial structure of an upper lid 10 of a lithium ion battery 100 according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態によるリチウムイオン電池１００の上蓋１０と容器本体２０とを接合する方法について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to join the upper cover 10 and the container main body 20 of the lithium ion battery 100 by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態によるリチウムイオン電池１００の封止栓３０の構造を示す平面図及び断面図である。It is the top view and sectional drawing which show the structure of the sealing plug 30 of the lithium ion battery 100 by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態による封止栓３０の一部を構成する部材３１ｄの構造を示す断面図及び平面図である。It is sectional drawing and top view which show the structure of the member 31d which comprises some sealing plugs 30 by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態による封止栓３０を製造する方法について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to manufacture the sealing plug 30 by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態によるリチウムイオン電池を製造する際の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process at the time of manufacturing the lithium ion battery by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態によるリチウムイオン電池１００の封止栓３０の構造を示す平面図及び断面図である。It is the top view and sectional drawing which show the structure of the sealing plug 30 of the lithium ion battery 100 by the 2nd Embodiment of this invention. 従来技術におけるリチウムイオン電池を製造する際の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process at the time of manufacturing the lithium ion battery in a prior art.

Explanation of symbols

１０・・・上蓋、１１・・・極板群、４０・・・正極、４１・・・負極、１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）・・・集電体、１３（１３ａ、１３ｂ）・・・凸部、１４・・・樹脂、１５（１５ａ、１５ｂ）・・・凹部、１６・・・樹脂部、１７・・・封止体取り付け部、２０・・・容器本体、３０・・・封止栓、３１ａ、３１ｃ・・・リング状部材、３１ｂ・・・薄膜状部材、３２ａ、３２ｂ・・・ネジ山、３３ａ・・・容器、３３ｂ、３３ｃ・・・型、３４・・・樹脂、４０・・・正極、４１・・・負極、５０・・・電池容器、１００・・・リチウムイオン電池 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Upper cover, 11 ... Electrode group, 40 ... Positive electrode, 41 ... Negative electrode, 12 (12a, 12b, 12c, 12d) ... Current collector, 13 (13a, 13b) ..Convex part, 14 ... resin, 15 (15a, 15b) ... concave part, 16 ... resin part, 17 ... sealing body attaching part, 20 ... container body, 30 ... Seal plug, 31a, 31c ... ring-shaped member, 31b ... thin film-like member, 32a, 32b ... thread, 33a ... container, 33b, 33c ... mold, 34 ... resin 40 ... positive electrode, 41 ... negative electrode, 50 ... battery container, 100 ... lithium ion battery

Claims

In a screw-type sealing plug consisting of a head and legs,
A through-hole penetrating the head and the leg in the longitudinal direction;
A thin film portion that is provided in a part of the through hole and closes the through hole;
A sealing plug comprising:

The sealing plug according to claim 1, wherein a spiral screw thread is provided on an outer periphery of the leg portion.

The sealing plug according to claim 1, wherein the head, the leg, and the thin film are made of resin.

The sealing plug according to any one of claims 1 to 3,
A battery container provided with a through hole to be fitted to the leg of the sealing plug;
A battery comprising: