JP2010225372A - 電池、車両及び電池搭載機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 射出成形により形成した樹脂部材とケース部材との間のシール性を確保した電池、このような電池を搭載してなる車両及び電池搭載機器を提供する。
【解決手段】 電池１は、外側面１１、内側面１５及び貫通孔２０，３０を有するケース部材１０と、貫通孔に挿通された集電部材４０，５０と、射出成形により形成され、集電部材を包囲し、集電部材と共に貫通孔を閉塞しつつ、外側面及び内側面に接してなる樹脂部材６０，７０と、を備え、ケース部材は、外側面及び内側面の少なくともいずれかのうち、貫通孔の周囲の少なくとも一部に、凸形状又は凹形状のケース係合部１２，１３，１６，１７を有してなり、樹脂部材は、ケース係合部と係合する樹脂係合部６２，６６，７３，７７を有してなる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、射出成形により形成してなる樹脂部材を備える電池、このような電池を搭載した車両及び電池搭載機器に関する。

近年、ハイブリッド車やノート型パソコン、ビデオカムコーダなどのポータブル電子機器の駆動用電源に、電池が利用されている。
特許文献１では、このような電池のうち、ケース（ケース部材）とこれを貫通する電極端子（集電部材）との間を、樹脂（樹脂部材）で埋めて封止した構成の電池が例示されている。

特開２００２−１４１０５３号公報

ところで、樹脂部材を射出成形で形成すると、形成後の樹脂部材は収縮しがちである。特許文献１の電池において、樹脂部材を射出成形で形成した場合には、集電部材を、収縮する樹脂部材で囲んでいるので、集電部材に樹脂部材が密着するため、これらの間におけるシール性は良い。
しかしながら、樹脂部材とケース部材の外側面及び内側面との間では、外側面及び内側面に平行な方向に収縮すると考えられる。このため、ケース部材と樹脂部材との間の密着性は高くなく、シール性は低い。従って、ケース部材と樹脂部材との間の界面に沿って、液漏れやガス漏れといった不具合が発生してしまう虞がある。

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、射出成形により形成した樹脂部材とケース部材との間のシール性を確保した電池、このような電池を搭載してなる車両及び電池搭載機器を提供することを目的とする。

そして、本発明の一態様は、発電要素を収容してなり、外側面、内側面、及び、上記外側面及び上記内側面を貫通する貫通孔を有するケース部材と、上記発電要素から延び、上記貫通孔に挿通された集電部材と、射出成形により形成され、上記集電部材を包囲し、上記集電部材と共に上記貫通孔を閉塞しつつ、上記外側面及び上記内側面に接してなる樹脂部材と、を備える電池であって、上記ケース部材は、上記外側面及び上記内側面の少なくともいずれかのうち、上記貫通孔の周囲の少なくとも一部に、凸形状又は凹形状のケース係合部を有してなり、上記樹脂部材は、上記ケース係合部と係合する樹脂係合部を有してなる電池である。

上述の電池では、ケース部材は凸形状又は凹形状のケース係合部を、樹脂部材はこのケース係合部と係合する樹脂係合部をそれぞれ有してなる。このため、樹脂部材が収縮すると、ケース係合部と樹脂係合部との間に圧接して密着する部分が生じる。これにより、ケース係合部と樹脂係合部との間、ひいてはケース部材と樹脂部材との間におけるシール性を確保することができる。従って、ケース部材と樹脂部材との間での、液漏れやガス漏れの発生を抑制できる。

なお、ケース係合部は、外側面或いは内側面のうち、貫通孔の周囲の少なくとも一部に配置されていれば良い。例えば、外側面或いは内側面を平面視した場合に、Ｌ字形状、コ字形状、＝字形状、Ｃ字形状、あるいは、これらの破線形状等に見える形態に配置された凸条や凹溝が挙げられる。また、ロ字状や円状など全周を取り囲む形態に配置された凸条や凹溝が挙げられる。さらに、外側面或いは内側面において、互いに平行な、二重以上の凸条や凹溝としても良い。このケース係合部は、その周囲全体が、平坦な外側面或いは内側面となる形態としても良いが、貫通孔の周縁を屈曲させる、プレス変形させる等により、貫通孔の周縁がケース係合部の一部をなす形態としても良い。
このケース係合部の断面形状としては、凸形状、例えば、外側面或いは内側面に垂直で、自身の幅方向（自身の延びる方向に直交する方向）の断面が、三角形状、四角形状、Ｕ字形状とされ、外側面或いは内側面から突出した形状が挙げられる。また、凹形状、例えば、外側面或いは内側面に垂直で、自身の幅方向（自身の延びる方向に直交する方向）の断面が、三角形状、四角形状、Ｕ字形状とされ、外側面或いは内側面から陥没した形状が挙げられる。

さらに、ケース係合部としては、凸形状、凹形状のいずれにおいても、外側面或いは内側面に垂直で、貫通孔の周縁に平行に延びて、貫通孔の径方向の外側を向く面を有する形態が好ましい。樹脂部材の収縮による応力が、この樹脂部材の樹脂係合部から、この面に垂直にかかるため、両者がこの部分で確実に密着するからである。
樹脂係合部は、ケース係合部と係合する形態とされているものであり、ケース係合部の形態に応じた形態とする。例えば、ケース係合部が凸形状の場合には、これと係合する凹形状に、ケース係合部が凹形状の場合、これと係合する凸形状にしたものが挙げられる。

さらに、上述の電池であって、前記ケース係合部は、前記貫通孔の周囲のうち、その全周の６０％以上を囲む形態とされてなる電池とすると良い。

発明者らは、後述するように、ケース係合部の形態を、貫通孔の周囲のうち、その全周の６０％以上を囲む形態とすると、ケース部材と樹脂部材との間のシール性が向上し、液漏れやガス漏れに関して十分な特性を得られることを見出した。
そこで、上述の電池は、ケース係合部が、貫通孔の全周の６０％以上を囲む形態としている。このため、樹脂部材とケース部材との間のシール性を十分に確保した電池とすることができる。これにより、ケース部材と樹脂部材との間での、液漏れやガス漏れの発生を十分に抑制した電池となる。

さらに、上述のいずれかの電池であって、前記ケース部材は、前記ケース係合部を、前記外側面及び前記内側面に形成してなり、前記樹脂部材の前記樹脂係合部は、上記外側面の上記ケース係合部と係合する外側樹脂係合部、及び、上記内側面の上記ケース係合部と係合する内側樹脂係合部、からなる電池とすると良い。

上述の電池では、ケース部材の外側面及び内側面の両方で、樹脂部材とケース部材との間のシール性を十分に確保した電池とすることができる。

さらに、本発明の他の態様は、上述のいずれかの電池を搭載した車両である。

上述の車両では、上述のいずれかの電池を搭載するので、この電池における、ケース部材と樹脂部材との間での液漏れやガス漏れの発生を抑制した、信頼性の高い車両とすることができる。

なお、車両としては、その動力源の全部あるいは一部に電池による電気エネルギを使用している車両であれば良く、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、ハイブリッド鉄道車両、フォークリフト、電気車いす、電動アシスト自転車、電動スクータが挙げられる。

さらに、本発明の他の態様は、前述のいずれかの電池を搭載した電池搭載機器である。

上述の電池搭載機器では、前述したいずれかの電池を搭載するので、この電池における、ケース部材と樹脂部材との間での液漏れやガス漏れの発生を抑制した、信頼性の高い電池搭載機器とすることができる。

なお、電池搭載機器としては、電池を搭載しこれをエネルギー源の少なくとも１つとして利用する機器であれば良く、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電池駆動の電動工具、無停電電源装置など、電池で駆動される各種の家電製品、オフィス機器、産業機器が挙げられる。

実施形態１にかかる電池の斜視図である。 実施形態１にかかる電池の断面図（図１のＡ−Ａ部）である。 実施形態１にかかる電池の断面図（図１のＢ−Ｂ部）である。 実施形態１にかかる電池の断面図（図１のＣ−Ｃ部）である。 実施形態１の封口蓋の、（ａ）は外側面を含む斜視図、（ｂ）は内側面を含む斜視図である。 実施形態１にかかる電池の、（ａ）は図３のＤ部における拡大図、（ｂ）は図４のＥ部における拡大図である。 構造体の斜視図である。 構造体の説明図である。 実施形態２にかかる車両の説明図である。 実施形態３にかかる電池搭載機器の説明図である。

（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１について、図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施形態１にかかる電池１について説明する。図１に電池１の斜視図を、図２にこの電池１の断面図（図１のＡ−Ａ部）を、図３に電池１の断面図（図１のＢ−Ｂ部）を、図４に電池１の断面図（図１のＣ−Ｃ部）をそれぞれ示す。
この電池１は、発電要素９０を収容し、第１貫通孔２０及び第２貫通孔３０を有する電池ケース１０と、正極集電部材４０及び負極集電部材５０と、射出成形により形成された第１樹脂部材６０及び第２樹脂部材７０とを備える密閉型のリチウムイオン二次電池である。

このうち、電池ケース１０は、いずれもアルミニウム製の、有底箱状のケース本体部材１９、及び、矩形板状の封口蓋１８からなる（図１参照）。
この封口蓋１８は、発電要素９０を収容したケース本体部材１９を閉塞して、このケース本体部材１９に溶接されている。この封口蓋１８は、電池ケース１０の外側を向く外側面１１と、これとは逆に電池ケース１０の内部空間に面する内側面１５と、これら外側面１１と内側面１５との間を貫通する第１貫通孔２０及び第２貫通孔３０と、を有する。さらに、外側面１１には、第１貫通孔２０及び第２貫通孔３０の全周をそれぞれ囲む、凸形状の第１外側ケース係合部１２及び第２外側ケース係合部１３を有する。また、内側面１５には、第１貫通孔２０及び第２貫通孔３０の全周をそれぞれ囲む、凹形状の第１内側ケース係合部１６及び第２内側ケース係合部１７を有する。また、これらのほかに、第１貫通孔２０及び第２貫通孔３０の間には、安全弁部９２及び注液部９４を有する（図１，２参照）。
なお、この封口蓋１８の外側面１１及び内側面１５のうち、第１貫通孔２０，第２貫通孔３０の周囲には、特許第３３６９０９２号，特許第３８２３１８９号に記載のトリアジンチオールを含む水溶液（或いは有機溶液）・条件により表面処理がされている。

このうち、封口蓋１８の両端付近にそれぞれ位置する第１貫通孔２０及び第２貫通孔３０は、図５，６に示すように、正極集電部材４０或いは負極集電部材５０が、隙間をあけて挿通可能な大きさの矩形長方形状の孔とされている。
また、第１外側ケース係合部１２は、第１貫通孔２０の周縁に隣接して形成され、第１貫通孔２０の全周を囲む、平面視、ロ字形状の凸条である（図５（ａ），図６（ａ）参照）。この第１外側ケース係合部１２は、第１貫通孔２０の周縁を、図６中、上方に屈曲させてなり、第１貫通孔２０の周縁が第１外側ケース係合部１２の一部をなしている。そして、この第１外側ケース係合部１２は、この外側面１１に垂直で、自身の幅方向（自身が延びる方向）の断面形状が略四角形状をなしている（図６（ａ）参照）。
第２外側ケース係合部１３も、第１外側ケース係合部１２と同様、第２貫通孔３０の周縁に隣接して形成され、第２貫通孔３０の全周を囲む、平面視、ロ字形状の凸条である（図５（ａ），図６（ｂ）参照）。この第２外側ケース係合部１３は、第２貫通孔３０の周縁を、図６中、上方に屈曲させてなり、第２貫通孔３０の周縁が第２外側ケース係合部１３の一部をなしている。そして、この第２外側ケース係合部１３も、この外側面１１に垂直で、自身の幅方向（自身が延びる方向）の断面形状が略四角形状をなしている（図６（ｂ）参照）。

一方、第１内側ケース係合部１６は、第１貫通孔２０の全周を囲む、平面視、ロ字状の凹溝であり（図５（ｂ），図６（ａ）参照）、第１外側ケース係合部１２よりも第１貫通孔２０から離れて形成されている。この第１内側ケース係合部１６は、内側面１５よりも低位の四角溝形状とされている。第２内側ケース係合部１７も、第１内側ケース係合部１６と同様、第２貫通孔３０の全周を囲む、平面視、ロ字状の凹溝である（図５（ｂ），図６（ｂ）参照）。この第２内側ケース係合部１７も、内側面１５よりも低位の四角溝形状とされている。

次いで、正極集電部材４０及び負極集電部材５０について説明する。
アルミニウムからなる板状形状の正極集電部材４０は、電池ケース１０内で、発電要素９０と接合する正極集電接合部４１と、第１樹脂部材６０に包囲されている正極集電被包囲部４２と、電池ケース１０の外部に露出する正極端子部４３とを有する（図２，３参照）。なお、正極集電部材４０は、正極集電被包囲部４２において、電池ケース１０の第１貫通孔２０を貫通してなる。

このうち、正極端子部４３は、第１樹脂部材６０から電池ケース１０の外部へ突出し、本実施形態１の電池１の正極端子をなす。
一方、正極集電被包囲部４２と電池ケース１０とは、第１貫通孔２０内に第１樹脂部材６０を介在させることで、互いの絶縁を確保している。この正極集電被包囲部４２は、射出成形により形成された第１樹脂部材６０に包囲されている。第１樹脂部材６０は射出成形で形成すると、形成後に収縮する。このため、第１樹脂部材６０は、自身が包囲する正極集電被包囲部４２に密着する。これにより、正極集電被包囲部４２と第１樹脂部材６０との間では、良好なシール性が得られる。

また、同様に、銅からなる板状形状の負極集電部材５０は、電池ケース１０内で、発電要素９０と接合する負極集電接合部５１と、第２樹脂部材７０に包囲されている負極集電被包囲部５２と、電池ケース１０の外部に露出する負極端子部５３とを有する（図２，４参照）。なお、負極集電部材５０は、負極集電被包囲部５２において、電池ケース１０の第２貫通孔３０を貫通してなる。

このうち、負極端子部５３は、第２樹脂部材７０から電池ケース１０の外部へ突出し、本実施形態１の電池１の負極端子をなす。
一方、負極集電被包囲部５２と電池ケース１０とは、第２貫通孔３０内に第２樹脂部材７０を介在させることで、互いの絶縁を確保している。この負極集電被包囲部５２は、射出成形により形成された第２樹脂部材７０に包囲されている。第２樹脂部材７０は射出成形で形成すると、形成後に収縮する。このため、第２樹脂部材７０は、自身が包囲する負極集電被包囲部５２に密着する。これにより、負極集電被包囲部５２と第２樹脂部材７０との間では、良好なシール性が得られる。

次いで、第１樹脂部材６０及び第２樹脂部材７０について説明する。
ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）からなる第１樹脂部材６０は、封口蓋１１の外側面１１上（図３，図６（ａ）中、上方）に位置する第１外側樹脂部６１、及び、封口蓋１１の内側面１５上（図３，図６（ａ）中、下方）に位置する第１内側樹脂部６５を有する。このうち、第１外側樹脂部６１は、前述した電池ケース１０（封口蓋１１）の第１外側ケース係合部１２と係合してなる第１外側樹脂係合部６２を含む。また、第１内側樹脂部６５は、前述した電池ケース１０（封口蓋１１）の第１内側ケース係合部１６と係合してなる第１内側樹脂係合部６６を含む。

具体的には、図６（ａ）に示すように、第１外側ケース係合部１２は、第１貫通孔２０の径方向の外側を向く、即ち図６（ａ）中、左或いは右方向を向く第１外側ケース係合面１２Ｆを有する。射出成形で形成された第１外側樹脂部６１が形成後に収縮すると、第１外側樹脂部６１の第１外側樹脂係合部６２も中央に移動しようとするので、この第１外側樹脂係合部６２が第１外側ケース係合面１２Ｆに密着して係合する。これにより、この第１外側ケース係合面１２Ｆにおいて、第１外側ケース係合部１２と第１外側樹脂係合部６２との間のシール性、従って、封口蓋１８の外側面１１と第１外側樹脂部６１との間のシール性を確保することができる。

一方、第１内側ケース係合部１６は、第１貫通孔２０の径方向の外側を向く、即ち図６（ａ）中、左或いは右方向を向く第１内側ケース係合面１６Ｆを有する。射出成形で形成された第１内側樹脂部６５が形成後に収縮すると、第１内側樹脂部６５の第１内側樹脂係合部６６も中央に移動しようとするので、この第１内側樹脂係合部６６が第１内側ケース係合面１６Ｆに密着して係合する。これにより、この第１内側ケース係合面１６Ｆにおいて、第１内側ケース係合部１６と第１内側樹脂係合部６６との間のシール性、従って、封口蓋１８の内側面１５と第１内側樹脂部６５との間のシール性を確保することができる。
さらに、本実施形態１では、第１貫通孔２０において、電池ケース１０の外側面１１及び内側面１５の両方で、第１樹脂部材６０と電池ケース１０との間のシール性を確保しており、第１貫通孔２０における液漏れやガス漏れの発生を確実に抑制できる。

また、ＰＰＳからなる第２樹脂部材７０は、封口蓋１１の外側面１１上（図４，図６（ｂ）中、上方）に位置する第２外側樹脂部７１、及び、封口蓋１１の内側面１５上（図４，図６（ｂ）中、下方）に位置する第２内側樹脂部７５を有する。このうち、第２外側樹脂部７５は、前述した電池ケース１０（封口蓋１１）の第２外側ケース係合部１３と係合してなる第２外側樹脂係合部７３を含む。また、第２内側樹脂部７５は、前述した電池ケース１０（封口蓋１１）の第２内側ケース係合部１７と係合してなる第２内側樹脂係合部７７を含む。

具体的には、図６（ｂ）に示すように、第２外側ケース係合部１３は、上述した第１外側ケース係合部１２と同様、第２貫通孔３０の径方向の外側を向く、即ち図６（ｂ）中、左或いは右方向を向く第２外側ケース係合面１３Ｆを有する。射出成形で形成された第２外側樹脂部７１が形成後に収縮すると、第２外側樹脂部７１の第２外側樹脂係合部７３も中央に移動しようとするので、この第２外側樹脂係合部７３が第２外側ケース係合面１３Ｆに密着して係合する。これにより、この第２外側ケース係合面１３Ｆにおいて、第２外側ケース係合部１３と第２外側樹脂係合部７３との間のシール性、従って、封口蓋１８の外側面１１と第２外側樹脂部７１との間のシール性を確保することができる。

一方、第２内側ケース係合部１７は、上述した第１内側ケース係合部１６と同様、第２貫通孔３０の径方向の外側を向く、即ち図６（ｂ）中、左或いは右方向を向く第２内側ケース係合面１７Ｆを有する。射出成形で形成された第２内側樹脂部７５が形成後に収縮すると、第２内側樹脂部７５の第２内側樹脂係合部７７も中央に移動しようとするので、この第２内側樹脂係合部７７が第２内側ケース係合面１７Ｆに密着して係合する。これにより、この第２内側ケース係合面１７Ｆにおいて、第２内側ケース係合部１７と第２内側樹脂係合部７７との間のシール性、従って、封口蓋１８の内側面１５と第２内側樹脂部７５との間のシール性を確保することができる。
さらに、本実施形態１では、第２貫通孔３０において、電池ケース１０の外側面１１及び内側面１５の両方で、第２樹脂部材７０と電池ケース１０との間のシール性を確保しており、第２貫通孔３０における液漏れやガス漏れの発生を確実に抑制できる。

本実施形態１にかかる電池１では、電池ケース１０は外側面１１上に凸条の第１外側ケース係合部１２，第２外側ケース係合部１３を、内側面１５に凹溝の第１内側ケース係合部１６，第２内側ケース係合部１７を有してなる。また、第１樹脂部材６０は第１外側樹脂係合部６２，第１内側樹脂係合部６６を、第２樹脂部材７０は第２外側樹脂係合部７３，第２内側樹脂係合部７７を有してなる。
このため、第１樹脂部材６０が収縮すると、第１外側ケース係合部１２と第１外側樹脂係合部６２との間に圧接して密着する部分（具体的には、第１外側ケース係合面１２Ｆ）が生じる。また、第１内側ケース係合部１６と第１内側樹脂係合部６６との間に圧接して密着する部分（第１内側ケース係合面１６Ｆ）が生じる。また、第２樹脂部材７０が収縮すると、第２外側ケース係合部１３と第２外側樹脂係合部７３との間に圧接して密着する部分（第２外側ケース係合面１３Ｆ）が生じる。また、第２内側ケース係合部１７と第２内側樹脂係合部７７との間に圧接して密着する部分（第２内側ケース係合面１７Ｆ）が生じる。
これにより、電池ケース１０と第１樹脂部材６０との間、及び、電池ケース１０と第２樹脂部材７０との間におけるシール性をそれぞれ確保することができる。従って、電池ケース１０と第１樹脂部材６０との間、及び、電池ケース１０と第２樹脂部材７０との間での、液漏れやガス漏れの発生を抑制できる。

＜シール性と、貫通孔全周に占めるケース係合部で囲む部分の割合との関係の調査＞
ところで、上述した電池１では、ケース係合部（例えば、第１外側ケース係合部１２）が、第１貫通孔２０の全周を囲む形態とした。しかし、ケース係合部が、貫通孔の全周のうち一部を囲む形態としても、シール性向上の効果があると考えられる。そこで、ケース部材と樹脂部材との間のシール性について調べるため、以下の試験を実施した。

即ち、実施形態１における電池ケース１０と、その第１貫通孔２０を模した、貫通孔Ｓ２０を有する金属部材Ｓ１０Ａ（Ｓ１０Ｂ，Ｓ１０Ｃ，Ｓ１０Ｄ，Ｓ１０Ｅ）（図７参照）を用いて、耐久試験とこの耐久試験前後のシール性評価とを行った。
まず、この金属部材Ｓ２０の貫通孔Ｓ２０に集電部材Ｓ４０を挿通し、この集電部材Ｓ４０と共に、射出成形して形成したＰＰＳからなる樹脂部材Ｓ６０で貫通孔Ｓ２０を閉塞して、構造体ＳＡ（ＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ）を形成した。

なお、構造体ＳＡに用いた金属部材Ｓ１０Ａは、その内側面Ｓ１５に、図８（ａ）に示すような、平面視、ロ字状の凹溝形状である内側ケース係合部Ｓ１６Ａを有している。内側ケース係合部Ｓ１６Ａの、貫通孔Ｓ２０の全周に占める内側ケース係合部Ｓ１６Ａで囲む割合を係合部率ＫＲとすると、構造体ＳＡの係合部率ＫＲは１００％となる。
また、構造体ＳＢに用いた金属部材Ｓ１０Ｂは、図８（ｂ）に示すような、平面視、コ字状の凹溝形状である内側ケース係合部Ｓ１６Ｂを有している。この構造体ＳＢの係合部率ＫＲは８５％である。
また、構造体ＳＣに用いた金属部材Ｓ１０Ｃは、図８（ｃ）に示すような、平面視、貫通孔Ｓ２０の長辺部分と平行な＝字状の凹溝形状である内側ケース係合部Ｓ１６Ｃを有してなる。この構造体ＳＣの係合部率ＫＲは７０％である。
また、構造体ＳＤに用いた金属部材Ｓ１０Ｄは、図８（ｄ）に示すような、平面視、貫通孔Ｓ２０の短辺部分と平行な＝字状の凹溝形状である内側ケース係合部Ｓ１６Ｄを有してなる。この構造体ＳＤの係合部率ＫＲは３０％である。
また、上述の構造体ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤの比較例として、金属部材Ｓ１０Ｅに、内側ケース係合部Ｓ１６Ｄを有しない構造体ＳＥを用意した。この構造体ＳＥの係合部率ＫＲは０％である。
この金属部材Ｓ１０Ａ（Ｓ１０Ｂ，Ｓ１０Ｃ，Ｓ１０Ｄ，Ｓ１０Ｅ）の外側面Ｓ１１には、電池１の第１外側ケース係合部１２のような、外側ケース係合部を有しない。また、この金属部材Ｓ１０Ａ（Ｓ１０Ｂ，Ｓ１０Ｃ，Ｓ１０Ｄ，Ｓ１０Ｅ）の外側面１１及び内側面１５にも、前述したトリアジンチオールの水溶液（或いは有機溶液）・条件での表面処理が施されている。

まず、上述の各構造体ＳＡ、構造体ＳＢ、構造体ＳＣ、構造体ＳＤ及び構造体ＳＥについて、キヤノンアネルバテクニクス株式会社製のヘリウムリークディテクタ（ＨＥＬＥＮ２）を用いて、耐久試験前の各構造体ＳＡ、構造体ＳＢ、構造体ＳＣ、構造体ＳＤ及び構造体ＳＥのシール性を確認した。
その後、耐久試験として、各構造体ＳＡ、構造体ＳＢ、構造体ＳＣ、構造体ＳＤ及び構造体ＳＥを、リチウム塩を含む電解液（６０℃）中に１０００時間連続して浸漬した。
耐久試験後に、試験前と同条件で、各構造体ＳＡ、構造体ＳＢ、構造体ＳＣ、構造体ＳＤ及び構造体ＳＥのシール性を確認した。

表１には、各構造体ＳＡ、構造体ＳＢ、構造体ＳＣ、構造体ＳＤ及び構造体ＳＥにおける、耐久試験前後のシール性を表すヘリウムのリーク量（Pa・m³/sec）をそれぞれ示す。なお、このリーク量が１０^-8Pa・m³/sec以下であれば、構造体の金属部材と樹脂部材との間において、液漏れやガス漏れに関し十分な特性を得たと考えることができる。そこで、耐久試験前後のリーク量について、１０^-8Pa・m³/sec以下の場合を○、１０^-5Pa・m³/sec未満で１０^-8Pa・m³/secより大きい場合を△、１０^-5Pa・m³/sec以上の場合を×として評価した。

耐久試験後の結果から、構造体ＳＡ、構造体ＳＢ及び構造体ＳＣのシール性は、いずれも１０^-10Pa・m³/secで１０^-8Pa・m³/sec以下（○）である。これに対し、構造体ＳＤは、１０^-7Pa・m³/secで１０^-5Pa・m³/sec未満で１０^-8Pa・m³/secより大きく（△）、比較例の構造体ＳＥは、１０^-5Pa・m³/secで１０^-5Pa・m³/sec以上（×）であることが判る。
この結果から、構造体における係合部率ＫＲが大きいほど、ヘリウムのリーク量が小さくなる、即ちシール性が向上する傾向にあることが判る。またこの結果から、係合部率が６０％以上の構造体では、耐久試験後もリーク量が１０^-8Pa・m³/sec以下となり、金属部材と樹脂部材との間のシール性について十分な特性が得られること、従って、液漏れやガス漏れに関して十分な特性を得られることが判った。

以上の調査から、貫通孔の周囲のうち、その全周の６０％以上を囲む形態とすると良いことが判る。
なお、本実施形態１にかかる電池１は、第１外側ケース係合部１２及び第１内側ケース係合部１６が第１貫通孔２０の全周を囲んでいる。また、第２外側ケース係合部１３及び第２内側ケース係合部１７が第２貫通孔３０の全周を囲んでいる。即ち、上述の係合部率ＫＲが１００％となる形態である。このため、第１樹脂部材６０，第２樹脂部材７０と電池ケース１０との間のシール性を十分に確保した電池１とすることができていることが判る。これにより、電池ケース１０と第１樹脂部材６０，第２樹脂部材７０との間での、液漏れやガス漏れの発生を十分に抑制した電池１となる。

特に、本実施形態１の電池１では、電池ケース１０の外側面１１に第１外側ケース係合部１２を、内側面１５に第１内側ケース係合部１６を形成してある。そして、この第１外側ケース係合部１２に第１外側樹脂係合部６２が、第１内側ケース係合部１６に第１内側樹脂係合部６６がそれぞれ係合している。このため、電池ケース１０の外側面１１及び内側面１５の両方でシールすることにより、電池ケース１０と第１樹脂部材６０との間のシール性を十分に確保した電池１とすることができる。
また、電池ケース１０の外側面１１に第２外側ケース係合部１３を、内側面１５に第２内側ケース係合部１７を形成してある。そして、この第２外側ケース係合部１３に第２外側樹脂係合部７３が、第２内側ケース係合部１７に第２内側樹脂係合部７７がそれぞれ係合している。このため、電池ケース１０の外側面１１及び内側面１５の両方でシールすることにより、電池ケース１０と第２樹脂部材７０との間のシール性を十分に確保した電池１とすることができる。

（実施形態２）
本実施形態２にかかる車両１００は、前述した電池１を複数搭載したものである。具体的には、図９に示すように、車両１００は、エンジン１４０、フロントモータ１２０及びリアモータ１３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である。この車両１００は、車体１９０、エンジン１４０、これに取り付けられたフロントモータ１２０、リアモータ１３０、ケーブル１５０、インバータ１６０、及び、複数の電池１を自身の内部に有する組電池１１０を有している。

本実施形態２にかかる車両１００では、前述の電池１を搭載するので、この電池１における、電池ケース１０と第１樹脂部材６０，第２樹脂部材７０との間での液漏れやガス漏れの発生を抑制した、信頼性の高い車両１００とすることができる。

（実施形態３）
また、本実施形態３のハンマードリル２００は、前述した電池１を含むバッテリパック２１０を搭載したものであり、図１０に示すように、バッテリパック２１０、本体２２０を有する電池搭載機器である。なお、バッテリパック２１０はハンマードリル２００の本体２２０のうちパック収容部２２１に脱着可能に収容されている。

本実施形態３にかかるハンマードリル２００では、前述した電池１を搭載するので、この電池１における、電池ケース１０と第１樹脂部材６０，第２樹脂部材７０との間での液漏れやガス漏れの発生を抑制した、信頼性の高いハンマードリル２００とすることができる。

以上において、本発明を実施形態１〜実施形態３に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態１では、ケース部材の外側面及び内側面の両方にケース係合部を有する形態としたが、ケース部材の外側面及び内側面のいずれか一方にケース係合部を有した形態としても良い。また、貫通孔の周縁を屈曲させて、この貫通孔の周縁をケース係合部の一部としたが、例えば、平坦な外側面上に、プレス変形させた凸条をケース係合部としても良い。

１ 電池
１０ 電池ケース（ケース部材）
１１ 外側面
１２ 第１外側ケース係合部（ケース係合部）
１３ 第２外側ケース係合部（ケース係合部）
１５ 内側面
１６ 第１内側ケース係合部（ケース係合部）
１７ 第２内側ケース係合部（ケース係合部）
２０ 第１貫通孔（貫通孔）
３０ 第２貫通孔（貫通孔）
４０ 正極集電部材（集電部材）
５０ 負極集電部材（集電部材）
６０ 第１樹脂部材（樹脂部材）
６２ 第１外側樹脂係合部（樹脂係合部，外側樹脂係合部）
６６ 第１内側樹脂係合部（樹脂係合部，内側樹脂係合部）
７０ 第２樹脂部材（樹脂部材）
７３ 第２外側樹脂係合部（樹脂係合部，外側樹脂係合部）
７７ 第２内側樹脂係合部（樹脂係合部，内側樹脂係合部）
９０ 発電要素
１００ 車両
２００ ハンマードリル（電池搭載機器）

Claims (5)

1. 発電要素を収容してなり、外側面、内側面、及び、上記外側面及び上記内側面を貫通する貫通孔を有するケース部材と、
   上記発電要素から延び、上記貫通孔に挿通された集電部材と、
   射出成形により形成され、上記集電部材を包囲し、上記集電部材と共に上記貫通孔を閉塞しつつ、上記外側面及び上記内側面に接してなる樹脂部材と、を備える
   電池であって、
   上記ケース部材は、
   上記外側面及び上記内側面の少なくともいずれかのうち、上記貫通孔の周囲の少なくとも一部に、凸形状又は凹形状のケース係合部を有してなり、
   上記樹脂部材は、
   上記ケース係合部と係合する樹脂係合部を有してなる
   電池。
2. 請求項１に記載の電池であって、
   前記ケース係合部は、
   前記貫通孔の周囲のうち、その全周の６０％以上を囲む形態とされてなる
   電池。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電池であって、
   前記ケース部材は、
   前記ケース係合部を、前記外側面及び前記内側面に形成してなり、
   前記樹脂部材の前記樹脂係合部は、
   上記外側面の上記ケース係合部と係合する外側樹脂係合部、及び、
   上記内側面の上記ケース係合部と係合する内側樹脂係合部、からなる
   電池。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電池を搭載した車両。
5. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電池を搭載した電池搭載機器。

Images