JP2011210691A - 密閉形電池 - Google Patents

Abstract

【課題】
電池封口体に開設された注液口を封止する際に発生する封止不良を無くし、封止工程における生産性を向上させることのできる技術と嵌合後漏液を防ぐ長期信頼性の確保を提供する。
【解決手段】
封止栓２１は、平板状の蓋体２２と栓体２３とにより構成され、この栓体２３は、弾性材料で、かつ中空状態で形成されている。蓋体２２は、電池封口体１０の電解液注液口を覆う形で設置され、栓体２３は電池封口体に開口された注液口へ圧入され圧縮された状態となる。
蓋体２２と栓体２３とは、蓋体２２が注液口２０を蓋う状態で栓体２３と接するまでは分離されている。
栓体２３を中空の弾性部材で形成することで、注液口へ封止栓２１を圧入する際、栓体２３が注液口の内壁部分に密着し封止栓２１と電池封口体１０との溶接が十分に行われ確実に封止することができることで、信頼性の高い密閉形電池を提供することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、密閉形電池に関し、特に電池外装缶内へ注液口から電解液を注液し、注液後に注液口を封止栓で封止する技術に関する。

近年、携帯電話やパーソナルコンピュータなどの電子機器や、ハイブリッド自動車や、電気自動車、携帯電話基地局の無停電電源用などの電源、電力平準化に使用される電力貯蔵用の電源として、ニッケル水素二次電池や、リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池などの密閉形電池が期待されている。

通常、密閉形電池は電解液を注液することにより初めて電池として電気化学的機能を有するようになる。その方法として、外装缶に電極体を収納した後に電解液を外装缶内に注液し、その後電池封口体で封止する方法も多くとられているが、電池封口体と外装缶開口部間の封止をレーザ溶接で行う場合、溶接するところに電解液が付着することによる封止不良が発生しやすい。

そこで、電池封口体に電解液を注液する1〜３ミリ程度の小さな注液口を開設しておいて、外装缶の開口部を電池封口体で封止した後、注液口からノズルで電解液を注液し、その後、注液口に封止栓を嵌め込んでこれをレーザ溶接で封止する方法も知られている。

特許文献１は、蓋板２に形設された、電解液注入用の注入孔１３から電解液を注入した後、注液孔１３に封止栓３を挿入し、レーザ溶接により注入孔を封止する技術が開示されている。

特許文献２は、封口体１２に形成された注液口１３を、弾性を有する封止部２１と、この封止部２１を保持して注液口１３に溶着される金属製の板状体２５とからなる液口栓２０により注液口１３を密封する構造とすることで、注液口１３の封止不良を低減できる技術が開示されている。

特開平１１−２５９３６号公報 特開２００５−１９０６８９公報

しかしながら、封止栓の栓体部分と蓋体部分とが一体形状となっているため、注液口へ封止栓の栓体部分を圧入する際、栓体の外形寸法と注液口の開口径との寸法差が大きい場合、栓体が注液口へ圧入されず、封止栓が電池封口体と密着しなくなる。このため、密閉形電池へ電解液を注液後に電池封口体へ封止栓を溶接する際、溶接の不具合が発生し生産性が悪くなるなどの問題点があった。また、栓体と注液口の嵌合範囲も狭く、きつくて嵌合ができないもの、嵌合はできるがゆるくて漏液するなどの課題があった。そのため、封止栓と電池封口体との溶接が不十分となり封止の不良が発生する。

本開示は、密閉形電池に開設された注液口を封止する際に用いる封止栓と、注液口を備えた電池封口体若しくは外装缶との封止工程における生産性を向上させることに関し、更には封止栓と注液口との密着性をあげたことによって漏液不良も低減し、信頼性の高い密閉形電池を提供することである。

本発明における密閉形電池は、外装缶と、前記外装缶内に収納され、正極及び負極を含む電極群と、前記外装缶の開口部に取り付けられる電池封口体と、前記電池封口体若しくは前記外装缶に設けられた前記外装缶内へ電解液を注液する注液口と、その注液口を封止する封止栓を具備する密閉形電池であって、前記封止栓は、前記電池封口体若しくは前記外装缶に設けられた前記注液口を蓋う状態で固着される蓋体と、前記注液口へ圧入された中空の弾性部材からなる栓体とで形成され、前記蓋体と前記栓体とが分離自在とされていることを特徴とする密閉形電池。

本発明は、密閉形電池に開設された注液口を封止する際に用いる封止栓と、注液口を備えた電池封口体若しくは外装缶との封止工程における生産性を向上させることができ、更には封止栓と注液口との密着性をあげたことによって漏液不良も低減し、信頼性の高い密閉形電池を提供することができる。

実施形態の密閉形電池を示す展開斜視図。 実施形態の密閉形電池の封口部分を示す斜視図。 図２におけるＡ―Ａ断面図。 本発明の実施の形態における封止栓の形状図。 本発明の実施例２による図２におけるＡ―Ａ断面図。 従来の封止栓による図２におけるＡ―Ａ断面図と封止栓の形状図。 他の実施の形態による封止栓の形状図。

以下、本発明の実施形態に係る密閉形電池について図面を参照して説明する。

図１に示す角形の密閉形電池は、有底矩形筒状をなす外装缶１を具備する。外装缶１は、例えば、アルミニウム板もしくはアルミニウム合金板に深絞り加工を施すことにより成形されたものである。電極群２は、例えば、シート状の正極と、シート状の負極とをセパレータを間にして渦巻状に捲回した後、全体を電池缶の横断面形状に合致した断面四角形状に押し潰し変形することにより作製される。

正極は、例えば、正極活物質を含むスラリーをアルミニウム箔もしくはアルミニウム合金箔からなる集電体に塗着することにより作製される。正極活物質としては、リチウムを吸蔵放出できる酸化物や硫化物、ポリマーなどが使用できる。好ましい活物質としては、高い正極電位が得られるリチウムマンガン複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウム燐酸鉄等が挙げられる。また、負極は、負極活物質を含むスラリーをアルミニウム箔もしくはアルミニウム合金箔からなる集電体に塗着することにより作製される。負極活物質としては、リチウムを吸蔵放出できる金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物、合金等が使用でき、好ましくは、リチウムイオンの吸蔵放出電位が金属リチウム電位に対して０．４Ｖ以上貴となる物質である。このようなリチウムイオン吸蔵放出電位を有する負極活物質は、アルミニウムもしくはアルミニウム合金とリチウムとの合金反応を抑えられることから、負極集電体および負極関連構成部材へのアルミニウムもしくはアルミニウム合金の使用を可能とする。たとえば、チタン酸化物、リチウムチタン酸化物、タングステン酸化物、アモルファススズ酸化物、スズ珪素酸化物、酸化珪素などがあり、中でもリチウムチタン複合酸化物が好ましい。セパレータとしては、微多孔性の膜、織布、不織布、これらのうち同一材または異種材の積層物等を用いることができる。セパレータを形成する材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合ポリマー、エチレン−ブテン共重合ポリマー等を挙げることができる。

非水電解液（図示しない）は外装缶１内に収容されており、電極群２に含浸されている。非水電解液は、非水溶媒に電解質（例えば、リチウム塩）を溶解させることにより調製される。非水溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γ−ブチロラクトン（γ−ＢＬ）、スルホラン、アセトニトリル、１，２−ジメトキシエタン、１，３−ジメトキシプロパン、ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルテトラヒドロフラン等を挙げることができる。非水溶媒は、単独で使用しても、２種以上混合して使用してもよい。電解質としては、例えば、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4）、六フッ過リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、六フッ化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ6）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3ＳＯ3）等のリチウム塩を挙げることができる。電解質は単独で使用しても、２種以上混合して使用してもよい。電解質の非水溶媒に対する溶解量は、０．２ｍｏｌ／Ｌ〜３ｍｏｌ／Ｌとすることが望ましい。

図１に示すように、複数の正極導電タブ３は、正極の複数個所と電気的に接続されており、それぞれが電極群２の上側の端面から上向きに導出されている。一方、複数の負極導電タブ４は、負極の複数個所と電気的に接続されており、それぞれが電極群２の上側の端面から上向きに導出されている。正極導電タブ３には、例えば、正極の集電体を部分的に延出させたものを使用することができるが、正極と別体であっても良い。また、負極導電タブ４には、例えば、負極の集電体を部分的に延出させたものを使用することができるが、負極と別体であっても良い。

正極導電タブ３は、少なくとも先端部が重ね合わされた後、重ね合わされた部分の両方の最外層がＵ字状もしくは二つに折り曲げられた正極保護リード５で被覆されている。この正極保護リード５は正極導電タブ３に溶接によって固定されている。一方、負極導電タブ４は、少なくとも先端部が重ね合わされた後、重ね合わされた部分の両方の最外層がＵ字状もしくは二つに折り曲げられた負極保護リード６で被覆されている。この負極保護リード６は、負極導電タブ４に溶接によって固定されている。なお、導電タブと保護リードとの溶接方法には、レーザ溶接、超音波溶接、抵抗溶接等の方法が用いられるが、超音波溶接が好ましい。正極保護リード５の材質は、例えば、アルミニウムもしくはアルミニウム合金にすることができる。負極保護リード６の材質は、例えば、アルミニウムもしくはアルミニウム合金にすることができる。また、正極保護リード５の材質は、正極導電タブ３と同一の材質であることが好ましく、負極保護リード６の材質は、負極導電タブ４と同一の材質であることが好ましい。

正極保護リード５の外側の一方の面には、四角形板状の正極中間リード７が溶接されている。正極中間リード７は、大きさを正極保護リード５との対向面積よりも大きくすることが望ましく、また、厚さについては正極リード１５の厚さとの差が小さいことが望ましい。また、負極保護リード６の外側の一方の面には、四角形板状の負極中間リード８が溶接されている。負極中間リード８は、大きさを負極保護リード６との対向面積よりも大きくすることが望ましく、また、厚さについては負極リード１４の厚さとの差が小さいことが望ましい。なお、溶接方法には、レーザー溶接、超音波溶接、抵抗溶接等の方法が用いられるが、超音波溶接が好ましい。正極中間リード７の材質は、例えば、アルミニウムもしくはアルミニウム合金にすることができる。負極中間リード８の材質は、例えば、アルミニウムもしくはアルミニウム合金にすることができる。また、正極中間リード７の材質は、正極導電タブ３と同一の材質であることが好ましく、負極中間リード８の材質は、負極導電タブ４と同一の材質であることが好ましい。

外装缶１の開口部は封口部材９によって封止されている。封口部材９は、図１に示すように、外装缶１の開口部を塞ぐ電池封口体１０と、電池封口体１０の外面（上面）にガスケット１１を介して取り付けられた出力端子（リベット）１２と、電池封口体１０の内面（下面）に絶縁体１３を介して取り付けられた負極リード１４及び正極リード１５とを備える。ガスケット１１の材質としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、熱可塑性フッ素樹脂等を挙げることができる。熱可塑性フッ素樹脂としては、例えば、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等を挙げることができる。

電池封口体１０は、アルミニウムまたはアルミニウム合金板材を素材にしたプレス成形品からなり、板面上にガスケット１１の取付け用に貫通孔１６が形成され、該貫通孔１６の上面側の開口周縁には、ガスケット１１用の受け座１７が凹み形成されている。受け座１７は、廻り止めのために円形以外の形状、例えば図１では四角形をしている。一方極端子としての正極端子１８は、電池封口体１０の上面側に凸状に張り出している。正極端子１８の先端面は、廻り止めのために円形以外の形状、例えば図１では四角形をしている。また、圧力開放弁は、電池封口体１０の上面における受け座１７と正極端子１８との間に位置する凹部内の底面に設けられたＸ字状の溝１９を備え、ケース内圧が一定圧力を越えると溝１９が破断して内圧を開放する役割を持つ。電解液注液口２０は、電解液の注液後、封止栓２１で閉止される。この封止栓２１は、電池封口体１０に溶接される。

負極リード１４は、絶縁体１３の軸用貫通孔３０と連通するように設けられ、少なくとも一部が円形以外の形状を持つ軸用貫通孔１４ｃを有する第１のプレート部１４ａと、第１のプレート部１４ａから電極群２側に延出された第２のプレート部１４ｂとを備え、Ｌ字型の断面形状を有するものである。第１のプレート部及び第２のプレート部は導電材料から形成されている。軸用貫通孔１４ｃは、円形穴からなる。軸用貫通孔１４ｃには、出力端子１２の軸先端部２４が挿入される。負極リード１４の厚さは０．５〜１．５ｍｍが望ましい。また、負極リード１４の材質は、活物質の材質に合わせて変更される。負極活物質がチタン酸リチウムの場合、アルミニウムもしくはアルミニウム合金を使用することができる。

正極リード１５は、四角形の板からなる第１のプレート部１５ａと、第１のプレート部１５ａから電極群２側に延出された第２のプレート部１５ｂとを備える。第１のプレート部及び第２のプレート部は導電材料から形成されている。第１のプレート部１５ａと電池封口体１０の下面と接触して正極端子１８の周囲にレーザ溶接される。正極リード１５の材質は、正極活物質の種類により変更されるものではあるが、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金を使用することができる。

封口部材９の負極リード１４の第２のプレート部１４ｂに、図１及び図２に示すように、負極中間リード８がレーザ溶接され、かつ封口部材９の正極リード１５の第２のプレート部１５ｂに正極中間リード７がレーザ溶接される。正負極中間リード７，８を設けることによって、封口部材９と、電極群２の正負極導電タブ３，４との電気的接続が容易になる。すなわち、正負極導電タブ３，４を正負極保護リード５，６と中間リード７，８とで挟み、これらを超音波溶接により一体化した後、中間リード７，８を正負極リード１４，１５にレーザ溶接することによって、溶接の際に封口部材９に振動が加わらないため、封口部材９に設けられた圧力開放弁の溝１９の破断を防止することができる。なお、保護リードを厚くすることができ、保護リードが溶接された導電タブをリード部材にレーザ溶接することが可能な場合、中間リードは用いなくても良い。

封口部材と電極群との電気的接続を行った後、電池封口体１０を外装缶１に内嵌したうえで、電池封口体１０と外装缶１との嵌合面が溶接により封止される。最後に、電池封口体１０の電解液注液口２０から電解液を外装缶１内へ注液した後、注液口２０に封止栓２１を内嵌して溶接し、注液口２０を封止することによって図１に示す電池が得られる。

次に封止部材について説明する。図１に示すように、電解液の注液口は外装缶を密閉に封止する電池封口体に開口された１〜３ｍｍ程度の小さな径を有する孔である。

封止栓２１は、図４（ａ）に示すように、平板状の蓋体２２と栓体２３とにより構成されている。この栓体２３は、弾性材料で、かつ中空状態で形成されている。そして、蓋体２２と栓体２３とは分離自在であり、封止栓が電池封口体へ溶接により封止される工程前までは固着されていない。

蓋体２２は、封口電池封口体１０の電解液注液口を覆う形で設置され、栓体２３は電池封口体に開口された注液口へ圧縮された状態で挿入され圧縮された状態となる。

蓋体２２は、注液口へ圧入された栓体２３を注液口内で保持できる剛性を備えていることが好ましい。そして、注液口を密閉するために、レーザ溶接等により固着される。その為、蓋体２２の材質は電池封口体と同様の材質であることが好ましい。具体的には、本実施例においては、電池封口体と同質であるアルミニウムまたはアルミニウム合金が適している。

栓体２３は、電極群を内蔵した電池容器の中へ注液口から電解液が注液され、その後、注液口へ圧入される。このため、栓体は直接電解液に接することや、電池が過充電等の何らかの外的な不具合により発熱等した場合に備え、耐電解液性、耐熱性を有する材料が好ましい。具体的には、ＥＰゴム、ＥＰＤＭ、シリコン系ゴム、ポリプロピレン、ポリエチレン等を使用することができる。特に、ＥＰゴム、ＥＰＤＭが好ましい。

栓体の形状は、図４に示すように、円錐台形をしており、蓋体から先端部へ向けてテーパー状となっている。先端部２３ａの外径は、注液口の開口径よりも細く、蓋体と接する栓体根元部分２３ｂは注液口の開口径より太くなっている。

栓体は、空間を有する中空状であり、中空部分は、栓体全体が中空状であってもよいが、図５に示すように、少なくとも栓体の外径が、注液口の開口径と同一もしくは開口径以上となる部分から蓋体と接する栓体根元部分に向かう部分が中空状３３ｂであることが好ましく、注液口から電池内部へ突出した部分が中実状３３ａであってもよい。

図４に示す円錐台形の形状について説明したが、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように球形、半球形、円柱形などでもよい。円柱形の場合は、先端部に面取り部を設け、面取り部先端は注液口の開口径よりも細くなっている。

（実施例１）
外装缶１にはアルミニウム板を絞り成形した縦２０ｍｍ、横１００ｍｍ、高さ１１０ｍｍ、缶壁厚さ０．５ｍｍの角形の外装缶を用いた。次に、正極としてＬｉＣｏＯ2を主活物質とし帯状の集電体へ塗布し作成した正極板と負極としてＬｉ4+xＴｉ5Ｏ12（ｘは−１≦ｘ≦３）で表されるスピネル構造を有するチタン酸リチウムを主活物質とし帯状の集電体へ塗布し作成した負極板とをセパレータを介し捲回状とした電極群２を作成し、電極群２から延出する正極タブ３と正極端子１８とを正極保護リード５、正極中間リード７と正極リード１５を介して溶接し、同様に、一方の負極タブ４と負極端子１２とを負極保護リード６、負極中間リード８と負極リード１４を介して溶接した後、電極群２を外装缶１内に挿入し、該外装缶開口部に電池封口体１０を嵌合し、嵌合部をレーザ溶接して一体化した。

非水電解液として、エチレンカーボネート（ＥＣ）とγ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）が体積比（ＥＣ：ＧＢＬ）で１：２の割合で混合された有機溶媒に、リチウム塩のＬｉＢＦ4を１．５ｍｏｌ／Ｌ溶解させ、液状の非水電解質（非水電解液）を調製し、上述により得られた電池半製品を減圧下に置き、この非水電解液を電解液注液口２０より注液した後、栓体２３を電解液注液口へ圧入し、その後、蓋体を電池封口体へ密着させ、封止栓２１の周囲をレーザ溶接して電池封口体１０に溶接することにより、縦２０ｍｍ、横１００ｍｍ、高さ１１０ｍｍで、容量６０００ｍＡｈの密閉型の角型リチウムイオン二次電池を作製した。

封止栓２１は、図４に示すように、注液口２０を密封する弾性を有する栓体２３と、この栓体２３を保持して電池蓋２１に溶着される金属製の蓋体２２とから形成され、封止栓２１のサイズは、全体の高さは２．５ｍｍ、蓋体の直径は５ｍｍ、蓋体の板厚は０．３ｍｍ、栓体の高さは２．２ｍｍ、先端部２３ａの外径は２．１ｍｍ、根元部分２３ｂの外径は２．４ｍｍとし、栓体胴部の樹脂の肉厚は０．２５ｍｍの中空形状となり、封止栓２１が電池封口体１０に溶接されると栓体２３は金属製の蓋体２２に密着されるために所定の面積を有する根元部と根元部からテーパー状にすぼまるように先端部へ形成された円錐台形からなっている。この場合、栓体２３は、弾性を持たせるためにゴム製（例えば、ＥＰゴム等）とされている。また、蓋体２２としては外装缶１の材質に等しいアルミニウム製とされている。

（実施例２）
封止栓の栓体を、図５に示すよう、栓体の外径が、注液口の開口径と同一となる部分から封止栓の蓋部分と接する栓体根元部分に向かう部分を中空状とした栓体である封止栓へ変更した以外は実施例１と同様な構成の密閉形電池を作製した。

（比較例１）
図６に示すように、封止栓が蓋体４２と内部を中空形状とせず、栓体内が樹脂で充填された中実状である栓体４３とが一体に形成されている以外は実施例１と同様な構成の密閉形電池を作製した。

上記実施例及び比較例について、密閉形電池の製造設備により電池を製造し、その際の封止栓供給状態について確認した。外装缶開口部に電池封口体を嵌合し、嵌合部をレーザ溶接して一体化した電池半製品を減圧下に置き、電解液注液口より非水電解液を注液した後、注液口を封止栓で閉止した後、封止栓の周囲をレーザ溶接して電池封口体に溶接する工程において、１００００個の電池について注液口への封止栓の圧入状態、蓋体と電池封口体との密着状態について観察し、封止栓が浮いているもの、注液口へ圧入されていないものを不良とした。

次に、完成した密閉形電池の３０００個についてリーク試験を行い、電池の密閉性について評価した。リーク試験は、完成した密閉形電池を温度６０℃、湿度９０％Ｒｈの高温高湿槽へ３ケ月貯蔵する高温高湿貯蔵試験を行い、蓋体と電池封口体との間の溶接部分から電解液の這い上がりなどのリーク不良がないかを確認し評価する。電解液注液後の蓋体と電池封口体との溶接は、栓体により十分に密閉されていないと蓋体と電池封口体とをレーザ溶接する際、電池内へ注液された電解液がレーザ溶接による熱により蒸気化し溶接部分に電池内から電池外部へと目視では確認できない小さなピンホールやブローホールを作り、電池内部から電解液が這い上がるリーク不良を起こしてしまう。上述の工程不良とリーク不良についてそれぞれの不良率をまとめたものが表１である。

表１から明らかなように、実施例の電池では、比較例の電池と比べてリーク不良率及び封止栓供給工程不良率が大幅に低下している。実施例の電池でリーク発生率が低いのは、注液口２０と封止栓２１との間における封止不良の発生が少ないことを示している。特に、封止栓の蓋体と栓体とを固着せず、別構成とし、栓体を中空状の弾性部材とすることで、蓋体と栓体との接合位置がずれている場合においても、栓体が注液口へ十分圧入され蓋体と電池封口体との密着性が確保されることで、封止栓と電池封口体との溶接が十分に行われ確実に封止することができる。

比較例で封止栓供給不良率が高いのは、封止栓２１を連続供給する際に封止栓の蓋体と栓体との接合位置が、蓋体の中心部からずれている、栓体の外形寸法と注液口の内径寸法にばらつきがある、などにより、栓体と注液口の嵌合範囲も狭く、きつくて嵌合ができないもの、嵌合はできるがゆるくて密閉性を確保できないものなどが、供給不良を生じた原因である。

一方、実施例で封止栓供給不良率が低いのは、栓体を中空の弾性部材で形成することで、注液口へ封止栓を圧入する際、蓋体と栓体との接合位置がずれている場合においても栓体が柔軟に圧縮され、栓体と注液口の内壁部分とが密着され、十分に注液口内へ封止栓が圧入されるからである。

以上のように本実施形態では、密閉形電池用電池封口体に開設された注液口を封止する際に用いる封止栓を、電池封口体の表面上に注液口を覆う状態で固着される蓋体と、弾性を有する材料で形成された中空の栓体とで構成した。

このようにして注液口を封止すると、封止栓の栓体は、中空の弾性部材で成形されているため、栓体により注液口が密閉に保持され、栓体の上に配置される蓋体と電池封口体をレーザ溶接する前に気密性を確保することができる。これによって封止栓の蓋体と電池封口体とのレーザ溶接を通常雰囲気内でも溶接が可能となる。

蓋体と栓体とが分離していることによって、栓体を注液口に挿入した後に電解液などが注液口周辺に付着した場合には、蓋体を注液口へ配置する前に、注液口周辺の電解液などを除去し、その後、蓋体を注液口へ配置し、電池封口体と封止栓とを溶接することで溶接不良を回避することができる。

栓体を中空にすることによって、栓体の外形寸法と注液口の開口径との寸法精度が悪い場合においても、一定の圧力で注液口へ栓体が十分に挿入され、更に、圧入された栓体にわずかながらのズレが生じていたとしても、栓体が柔軟に変形することで、蓋体が電池封口体と密着し、封止栓と電池封口体との溶接が十分行われる。これにより製造された密閉形電池は、漏液がなく長期信頼性を確保できる。

つまり、本実施の形態によれば、封止栓挿入不良を低減し、密着性をあげたことによって漏液不良も低減し、信頼性の高い密閉形電池を提供することができる。このため、ヒートサイクルや大電流用途等において液漏れの無い信頼性に優れた密閉型の電池を提供でき、特にハイブリッド車や電気自動車に搭載する車載用二次電池、電力平準化に使用される電力貯蔵用二次電池として好適なものとなる。

なお、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１…外装缶、２…電極群、３…正極導電タブ、４…負極導電タブ、５…正極保護リード、６…負極保護リード、７…正極中間リード、８…負極中間リード、９…封口部材、１０…電池封口体、１１…ガスケット、１２…出力端子、１３…絶縁体、１４…負極リード、１５…正極リード、１６…貫通孔、１７…受け座、１８…正極端子、１９…圧力開放弁、２０…電解液注液口、２１，３１，４１…封止栓、２２，３２，４２…蓋体、２３，３３，４３…栓体

Claims (5)

1. 外装缶と、前記外装缶内に収納され、正極及び負極を含む電極群と、前記外装缶の開口部に取り付けられる電池封口体と、前記電池封口体若しくは前記外装缶に設けられた前記外装缶内へ電解液を注液する注液口と、その注液口を封止する封止栓を具備する密閉形電池であって、
   前記封止栓は、前記電池封口体若しくは前記外装缶に設けられた前記注液口を蓋う状態で固着される蓋体と、中空の弾性部材からなる栓体とで形成され、前記注液口へ前記栓体が圧入され、前記注液口を蓋う状態で蓋体が接するまでは、前記蓋体と前記栓体とは分離されていることを特徴とする密閉形電池。
2. 前記封止栓の前記栓体の中空部分が前記注液口の開口径と同一となる部分から前記封止栓の前記蓋体と接する栓体根元部分に向かう部分を中空状であることを特徴とする請求項１記載の密閉形電池
3. 前記封止栓の中空の弾性部材の横断面形状が円形であることを特徴とする請求項１記載の密閉形電池
4. 前記中空部材は注液口で変形する工程での形状は円錐台状、球状、半球状、円柱状若しくは円錐状のいずれか一つの形状であることを特徴とする請求項１記載の密閉形電池
5. 前記栓体は、前記蓋体と接する側の外径が前記注液孔の内径よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１記載の密閉形電池。

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