JP2014099266A - 蓄電装置、及び蓄電装置の封止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】封止栓による封止性を向上させ、十分な気密性を確保すること。
【解決手段】封止栓１９の軸部１９ｂには、係止部としての凸部１９ｃを設ける。一方、蓋体１４の裏面１４ｂには、封止栓１９を注液孔１８に挿通させた時に凸部１９ｃを挿通させる孔１８ｂに隣接させて、凸部１９ｃが係止可能な被係止部２２を設ける。被係止部２２は、傾斜面２３を有する傾斜部２４と受け面２５を有する受け部２６からなる。そして、注液孔１８を封止栓１９で封止する際には、封止栓１９を注液孔１８に挿通させた状態で封止栓１９を回転させて凸部１９ｃと被係止部２２を係止させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ケース内に電解液を注入する注液孔を有する蓄電装置、及びその蓄電装置の封止方法に関する。

ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、原動機となる電動機への供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン電池などの二次電池が搭載されている。この種の二次電池は、例えば、特許文献１に開示されている。二次電池は、ケースに電極組立体などの電池要素を収容し、そのケースの開口部を蓋体で閉塞している。また、二次電池のケースには、閉塞後のケース内に電解液を注入するための注液孔（又は注液口）が設けられており、その注液孔は電解液の注入後に封止栓などによって封止されている。

特許第４２９８９５０号公報

ところで、二次電池では、ケース内に注入した電解液などの漏れを防止するためにケースの気密性を高める必要がある。このため、封止栓などは、電解液の注入後、ケースに溶接される。しかしながら、電解液の注入後に封止栓を溶接する場合には、注液孔の周辺に付着した電解液が溶接不良の要因となり、気密性を十分に確保できない虞があった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、封止栓による封止性を向上させ、十分な気密性を確保し得る蓄電装置、及びその蓄電装置の封止方法を提供することにある。

上記課題を解決する蓄電装置は、ケースに電極組立体と電解液を収容した蓄電装置において、前記ケースの壁面を貫通する非円形状の注液孔と、前記注液孔に覆い被さる頭部と前記頭部から突出されるとともに前記注液孔に挿通される軸部とを有し、前記注液孔を封止する封止栓と、前記封止栓の頭部と前記ケースの外面の間に介装されるシール部材と、を備え、前記封止栓の軸部には、外周面から離間する方向に突出する係止部が設けられており、前記注液孔における前記ケースの内面側の開口縁には、前記係止部が係止可能な被係止部を有し、前記被係止部には、前記注液孔において前記係止部が挿通される挿通位置から離れるにつれて前記内面から離間する方向の離間距離が長くなる傾斜面を有する傾斜部と、前記内面からの離間距離が前記傾斜面の最大離間距離よりも短い位置にある受け面を有する受け部と、を含み、前記傾斜面と前記受け面は、前記傾斜面が前記受け面よりも前記注液孔において前記係止部が挿通される挿通位置に近い位置にあり、かつ前記開口縁に沿って並設されており、前記注液孔を前記封止栓で封止した状態において前記係止部が前記受け面に位置している。

また、上記課題を解決する蓄電装置は、ケースに電極組立体と電解液を収容した蓄電装置において、前記ケースの壁面を貫通する非円形状の注液孔と、前記注液孔に覆い被さる頭部と前記頭部から突出されるとともに前記注液孔に挿通される軸部とを有し、前記注液孔を封止する封止栓と、前記封止栓の頭部と前記ケースの外面の間に介装されるシール部材と、を備え、前記注液孔における前記ケースの内面側の開口縁には、前記内面から離間する方向に突出する係止部が設けられており、前記封止栓の軸部には、前記係止部が係止可能な被係止部を有し、前記被係止部には、前記軸部の先端から離間し前記頭部へ向かう方向において前記先端から離間する方向の離間距離が長くなる傾斜面を有する傾斜部と、前記先端からの離間距離が前記傾斜面の最大離間距離よりも短い位置にある受け面を有する受け部と、を含み、前記傾斜面と前記受け面は、前記軸部の外周面から離間する方向に突出し、かつ前記外周面に沿って並設されており、前記注液孔を前記封止栓で封止した状態において前記係止部が前記受け面に位置している。

上記各蓄電装置の構成によれば、係止部と被係止部の係止によって注液孔を封止栓で封止し、その封止栓をケースに固定することができる。封止栓は、注液孔に挿通させ、その状態で回転させることで、係止部と被係止部を係止させることができる。つまり、封止栓を回転させた場合、係止部は、被係止部の傾斜面上を移動し、その係止部が傾斜面を乗り越えることで受け面に位置し、この状態で係止部と被係止部とが係止される。このとき、シール部材は、封止栓の頭部とケースの外面との間に介装されることで圧縮力が付与され、シールする。このような係止構造を有することで、電解液の注入後に注液孔の周辺に電解液が付着していても、封止性を損なわせることなく封止栓で封止させることができる。したがって、封止栓による封止性を向上させ、十分な気密性を確保し得る。

また、上記各蓄電装置において、前記係止部は、複数設けられており、互いに回転対称に配置されており、前記被係止部は、前記係止部と同数、設けられていることが好ましい。この構成によれば、係止部と被係止部を複数設けることで、封止栓による封止性をより向上させ、十分な気密性を確保し得る。

また、上記各蓄電装置において、前記被係止部には、前記離間する方向に前記受け面の離間距離よりも長く延びる壁面を有する壁部をさらに含み、前記受け面は、前記傾斜面と前記壁面の間に位置していることが好ましい。この構成によれば、受け面に位置する係止部は、壁面との当接により、封止する際の封止栓の回転方向への移動が規制される。したがって、封止栓による封止性をより向上させ、十分な気密性を確保し得る。

また、上記各蓄電装置において、前記被係止部として本封止用の被係止部と仮封止用の被係止部を有し、前記本封止用の被係止部における前記傾斜面の前記最大離間距離は、前記仮封止用の被係止部における前記傾斜面の前記最大離間距離よりも長く、前記本封止用の被係止部における前記受け面の前記離間距離は、前記仮封止用の被係止部における前記受け面の前記離間距離よりも長いことが好ましい。この構成によれば、電解液を注入してから再び封止栓を取り外す場合であっても、封止栓をより容易に取り外すことができ、作業性を向上させることができる。

また、上記各蓄電装置において、前記本封止用の被係止部と前記仮封止用の被係止部は、前記傾斜面の傾斜方向が相反する方向を向くように配置されていることが好ましい。この構成によれば、１つの封止栓を用いて仮封止と本封止を行うことができる。

また、上記各蓄電装置において、前記蓄電装置の好適な例としては、二次電池を挙げることができる。
上記課題を解決する蓄電装置の封止方法は、電極組立体と電解液が収容されるケースの壁面を貫通する注液孔を封止栓で封止する蓄電装置の封止方法において、前記注液孔は非円形状であり、前記封止栓は、前記注液孔に覆い被さる頭部と前記頭部から突出するとともに前記注液孔に挿通される軸部とを有し、前記ケースの内面には、係止部もしくは被係止部の何れか一方を有し、前記封止栓の軸部には、前記係止部に係止可能な被係止部もしくは前記被係止部に係止可能な係止部の何れか一方を有し、前記封止栓の軸部を前記注液孔に挿通させた状態で前記封止栓を回転させて前記係止部と前記被係止部を係止させることにより、前記封止栓の頭部と前記ケースの外面の間に介装されるシール部材に圧縮力を付与し、前記注液孔を前記封止栓で封止させる。

この構成によれば、注液孔に挿通させた状態で封止栓を回転させて係止部と被係止部を係止させることで、封止栓をケースに固定することができる。そして、注液孔を封止栓で封止することができる。このような係止構造を有することで、電解液の注入後に注液孔の周辺に電解液が付着していても、封止性を損なわせることなく封止栓で封止させることができる。したがって、封止栓による封止性を向上させ、十分な気密性を確保し得る。

本発明によれば、封止栓による封止性を向上させ、十分な気密性を確保することができる。

二次電池の外観を示す斜視図。 蓋体の表面側から視認される注液孔とその注液孔を封止する封止栓を示す斜視図。 蓋体の裏面側から視認される注液孔とその注液孔を封止する封止栓を示す斜視図。 封止栓に設けた凸部が蓋体の裏面に設けた被係止部に係止される様子を示す一部断面図。 （ａ）は封止栓が注液孔に挿通された状態を示す平面図、（ｂ）は封止栓を回転させ、封止栓の凸部が傾斜面を移動する状態を示す平面図、（ｃ）は封止栓の凸部が傾斜面を乗り越えて受け面に移動した状態を示す平面図。 （ａ）は図５（ａ）の１−１線断面図、（ｂ）は図５（ｂ）の２−２線断面図、（ｃ）は図５（ｃ）の３−３線断面図。 被係止部の別例を説明する一部断面図。 被係止部の別例を説明する一部断面図。 （ａ）は別例における仮封止用の封止栓の側面図、（ｂ）は別例における本封止用の封止栓の側面図。 別例における蓋体の裏面側から視認される注液孔とその注液孔を封止する本封止用及び仮封止用の各封止栓を示す斜視図。 別例における仮封止用の被係止部と本封止用の被係止部を示す平面図。

以下、蓄電装置を具体化した一実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。
図１に示すように、蓄電装置としての二次電池１０は、ケース１１に電極組立体１２が収容されている。また、ケース１１には、電極組立体１２とともに電解液も収容されている。ケース１１は、有底筒状のケース本体１３と、当該ケース本体１３に電極組立体１２を挿入する開口部１３ｘを閉塞する板状の蓋体１４とからなる。ケース本体１３と蓋体１４は、何れも金属製（例えば、ステンレスやアルミニウム）である。この実施形態の二次電池１０は、リチウムイオン電池である。

ケース本体１３は、有底四角筒状であり、矩形板状の底壁１３ａとその底壁１３ａの四辺から立設された側壁１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅを有する。底壁１３ａは、ケース本体１３の開口部１３ｘを塞ぐ蓋体１４と対向する。この実施形態の二次電池１０は、その外観が角型をなす角型電池である。そして、二次電池１０において、ケース本体１３の開口部１３ｘには蓋体１４が接合される。ケース本体１３と蓋体１４は、溶接（レーザ溶接など）によって接合される。

電極組立体１２は、正極電極、負極電極、及び正極電極と負極電極を絶縁するセパレータを有する。正極電極は、正極金属箔（アルミニウム箔）の両面に正極活物質を塗布して構成される。負極電極は、負極金属箔（銅箔）の両面に負極活物質を塗布して構成される。そして、電極組立体１２は、複数の正極電極と複数の負極電極を交互に積層するとともに、両電極の間にセパレータを介在した積層構造とされている。また、電極組立体１２には、正極端子１５と負極端子１６が電気的に接続されている。これらの正極端子１５と負極端子１６の各一部分は、蓋体１４からケース１１外に露出している。また、正極端子１５及び負極端子１６には、ケース１１から絶縁するためのリング状の絶縁リング１７ａがそれぞれ取り付けられている。

図２に示すように、ケース１１には、ケース１１内に電解液を注入するための注液孔１８が穿設されている。この実施形態において注液孔１８は、ケース１１を構成する蓋体１４の壁面を貫通している。注液孔１８は、図１に示すように封止栓１９によって封止される。封止栓１９は、蓋体１４に固定されており、その一部分がケース１１外に露出している。この実施形態において封止栓１９は、注液孔１８を有するケース１１の部位である蓋体１４と同一材質である。

図２及び図３に示すように、注液孔１８は、非円形状の孔である。具体的に言えば、注液孔１８は、平面視円形状の孔１８ａと、その円形状の孔１８ａに連設される複数の矩形状の孔１８ｂからなる。矩形状の孔１８ｂは、円形状の孔１８ａの径方向外方に突出している。つまり、矩形状の孔１８ｂの内面は、円形状の孔１８ａの内面よりも外方に位置している。そして、この実施形態において矩形状の孔１８ｂは２つ設けられており、同一形状である。２つの矩形状の孔１８ｂは、円形状の孔１８ａの中心を対称の中心として点対称の位置にある。つまり、注液孔１８は、平面視した場合に２回回転対称の形状である。注液孔１８の最大径方向長さは、矩形状の孔１８ｂの内面のうち最も外方に位置する２つの孔１８ｂの内面間の長さである。

一方、封止栓１９は、円柱状の頭部１９ａと、その頭部１９ａの座面中央から突出する軸部１９ｂを有する。頭部１９ａの径方向長さは、注液孔１８の最大径方向長さよりも大きい。そして、頭部１９ａは、注液孔１８を封止栓１９で封止した場合に、蓋体１４の表面１４ａ側に開口する注液孔１８の開口縁に覆い被せることができる大きさである。また、軸部１９ｂの径方向長さは、円形状の孔１８ａの径方向長さと同程度の長さである。そして、軸部１９ｂは、注液孔１８を封止栓１９で封止する際に円形状の孔１８ａに挿通される。

また、軸部１９ｂの外周面には、その外周面から離間する方向に突出する複数の係止部としての凸部１９ｃが設けられている。この実施形態において凸部１９ｃは２つ設けられており、同一形状である。２つの凸部１９ｃは、軸部１９ｂの中心を対称の中心として点対称の位置にある。また、凸部１９ｃは、注液孔１８の矩形状の孔１８ｂと同形状である。そして、凸部１９ｃは、注液孔１８を封止栓１９で封止する際に矩形状の孔１８ｂに挿通される。この実施形態において矩形状の孔１８ｂの位置が、封止栓１９の凸部１９ｃが注液孔１８に挿通される時の挿通位置となる。

また、封止栓１９の頭部１９ａの座面側には、図３に示すように、弾性を有する円環状のシール部材２０が設けられている。頭部１９ａの座面は、注液孔１８を封止栓１９で封止した際に、蓋体１４の表面１４ａに対向する側の面である。シール部材２０は、頭部１９ａの座面側に開口する円環状の凹溝２１に嵌め込まれており、一部分が頭部１９ａの座面から離れる方向に突出している。シール部材２０には、耐電解液用のシール部材（例えば、ＥＰＤＭシール材）が用いられる。

図３及び図４に示すように、蓋体１４の裏面１４ｂ側に開口する注液孔１８の開口縁には、複数の被係止部２２が設けられている。蓋体１４の裏面１４ｂは、ケース本体１３に蓋体１４を接合した際のケース１１の内面となる。一方、蓋体１４の表面１４ａは、ケース本体１３に蓋体１４を接合した際のケース１１の外面となる。この実施形態において被係止部２２は、２つ設けられている。また、各被係止部２２は、注液孔１８の矩形状の孔１８ｂに連設されている。被係止部２２は、注液孔１８の周方向の一部に設けられており、２つの被係止部２２は周方向に距離を隔てて設けられている。このため、この実施形態において蓋体１４の裏面１４ｂ側の開口縁は、被係止部２２によって囲まれていない。そして、２つの被係止部２２は、円形状の孔１８ａの中心を対称の中心として点対称の位置にある。２つの被係止部２２は、同一形状であり、一方の被係止部２２に対して他方の被係止部２２は、一方の被係止部２２を円形状の孔１８ａに沿って１８０度回転させた位置に配置されている。

被係止部２２は、傾斜面２３を有する傾斜部２４と受け面２５を有する受け部２６を有する。この実施形態において傾斜部２４と受け部２６は一体成形されている。傾斜部２４は各矩形状の孔１８ｂの一辺に隣接して設けられており、受け部２６は傾斜部２４よりも孔１８ｂから離れた位置に設けられている。傾斜部２４の傾斜面２３と受け部２６の受け面２５は、傾斜面２３が受け面２５よりも封止栓１９の凸部１９ｃが挿通される孔１８ｂに近い位置にあり、かつ注液孔１８の開口縁に沿って並設されている。

また、傾斜部２４の傾斜面２３は、封止栓１９の凸部１９ｃが挿通される矩形状の孔１８ｂの位置から離れるにつれて、蓋体１４の裏面１４ｂから離間する方向の離間距離が長くなる。また、受け部２６の受け面２５は、蓋体１４の裏面１４ｂに平行な面である。そして、受け面２５は、図４に示すように、蓋体１４の裏面１４ｂからの離間距離（図中の「ｂ」）が傾斜面２３の最大離間距離（図中の「ａ」）よりも短くなる位置にある。これにより、傾斜部２４の傾斜面２３と受け部２６の受け面２５は、段差状に繋がる。この実施形態において傾斜面２３と受け面２５は、受け面２５に直交する垂直面２７を介して段差状に繋がる。なお、垂直面２７は、傾斜面２３において蓋体１４の裏面１４ｂに対し最も離間した位置から裏面１４ｂに向けて垂直に延びる面である。

この実施形態において封止栓１９の凸部１９ｃは、注液孔１８を封止する場合に軸部１９ｂとともに注液孔１８に挿通されるとともに、被係止部２２に係止される。そして、注液孔１８を封止栓１９で封止した状態において凸部１９ｃは、図４に示すように、受け部２６の受け面２５に位置している。

以下、この実施形態における注液孔１８の封止方法を説明する。
ケース１１への電解液の注入は、ケース本体１３に電極組立体１２などの電池要素を収容し、ケース本体１３の開口部１３ｘに蓋体１４を接合した後に行われる。そして、注液孔１８の封止は、電解液の注入後に行う。注液孔１８の封止は、図２に示すように、蓋体１４の表面１４ａ側から封止栓１９を注液孔１８に挿通して行う。封止栓１９を注液孔１８に挿通する際には、封止栓１９の両凸部１９ｃが注液孔１８の各矩形状の孔１８ｂの直上位置となるように位置合わせした後、軸部１９ｂを円形状の孔１８ａに押し込む。このとき、軸部１９ｂは円形状の孔１８ａに挿通されるとともに、凸部１９ｃは矩形状の孔１８ｂに挿通される。なお、封止栓１９は、凸部１９ｃが蓋体１４の裏面１４ｂよりもケース１１の内側に突出するまで押し込む。

図５（ａ）及び図６（ａ）に示すように、封止栓１９が注液孔１８に挿通されるとともに、各凸部１９ｃが蓋体１４の裏面１４ｂ側に達した状態では、矩形状の孔１８ｂに重なるようにして凸部１９ｃが位置する。この状態において封止栓１９は、蓋体１４に固定されておらず、かつ注液孔１８に挿通されただけであり、封止栓１９から容易に引き抜くことができる。

次に、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示すように、封止栓１９を蓋体１４の表面１４ａ側から見て右回転させる。なお、封止栓１９の回転方向は、図５（ｂ）に示すように、封止栓１９を蓋体１４の裏面１４ｂから見た場合は左回転の方向になる。封止栓１９を回転させると、封止栓１９は、凸部１９ｃが傾斜部２４の傾斜面２３に沿って蓋体１４の裏面１４ｂから離れる方向に移動する。これにより、封止栓１９は、図６（ｂ）に示すように、封止栓１９を注液孔１８に挿通しただけの図６（ａ）の状態に比して注液孔１８により深く挿通された状態となる。このとき、封止栓１９のシール部材２０は、頭部１９ａの座面と蓋体１４の表面１４ａの間に介装された状態であり、封止栓１９の凸部１９ｃが傾斜面２３に沿って移動することで頭部１９ａの座面と蓋体１４の表面１４ａに挟まれて圧縮される。そして、シール部材２０は、封止栓１９が注液孔１８に深く入り込むに連れて大きな圧縮力を受ける。

次に、図５（ｃ）及び図６（ｃ）に示すように、封止栓１９をさらに回転させると、封止栓１９の凸部１９ｃは、傾斜面２３を乗り越えて受け面２５に移動する。これにより、封止栓１９は、傾斜面２３と受け面２５との間に垂直面２７が位置し、その垂直面２７に当接することで、凸部１９ｃが注液孔１８の矩形状の孔１８ｂ側に移動することが規制される。この状態において封止栓１９は、ケース１１が気密状態となるように注液孔１８を閉塞する。なお、図６（ｃ）に示すように、シール部材２０の圧縮量は、凸部１９ｃが受け面２５に移動することにより、凸部１９ｃが傾斜面２３において受け面２５の位置よりも蓋体１４の裏面１４ｂから離れる位置を移動している場合に比して小さくなる。

シール部材２０には、図６（ａ）に示すように封止栓１９を注液孔１８に挿通した状態において圧縮力は付与されていない。また、シール部材２０には、図６（ｂ）に示すように封止栓１９の回転によって凸部１９ｃが傾斜面２３を移動している状態においては、その移動量が大きくなるに連れて圧縮力が大きく付与され、傾斜面２３と受け面２５の境界位置に到達した時に最も大きな圧縮力が付与される。そして、シール部材２０には、図６（ｃ）に示すように傾斜面２３を乗り越えて受け面２５に移動した状態において、適度な圧縮力が付与される。

つまり、図４に示すように、被係止部２２の傾斜部２４は、蓋体１４の裏面１４ｂから最も離間した傾斜面２３の位置が距離ａ（最大離間距離）となるように設定される。この距離ａは、封止栓１９を注液孔１８に回転させながら押し込む際、すなわち凸部１９ｃを傾斜面２３に沿って移動させている際に、シール部材２０の圧縮限界を超えない寸法に設定される。また、被係止部２２の受け部２６は、受け面２５の位置が、距離ａよりも短い距離ｂとなるように設定される。この距離ｂは、凸部１９ｃが受け面２５に移動した際に、シール部材２０を圧縮して十分なシール性を確保するために必要な寸法に設定される。

以下、本実施形態の作用を説明する。
この実施形態の封止栓１９は、注液孔１８に挿通させて回転させ、封止栓１９の凸部１９ｃを蓋体１４の裏面１４ｂに位置する被係止部２２の受け面２５に移動させることによって取り付けられる。つまり、封止栓１９の取り付けに際しては溶接を必要としない。

また、被係止部２２は傾斜部２４と受け部２６からなり、傾斜面２３と受け面２５を段差状に繋げている。これにより、傾斜面２３を移動し、その傾斜面２３を乗り越えた封止栓１９の凸部１９ｃは、受け部２６の受け面２５上に位置する。そして、封止栓１９は、凸部１９ｃが傾斜面２３と受け面２５を繋ぐ垂直面２７に当接することにより、封止する際の回転方向とは反対方向への移動が規制される。

したがって、上記実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）凸部１９ｃと被係止部２２の係止によって注液孔１８を封止栓１９で封止し、その封止栓１９をケース１１（蓋体１４）に固定することができる。このような係止構造を有することで、電解液の注入後に注液孔１８の周辺に電解液が付着していても、封止性を損なわせることなく、注液孔１８を封止栓１９で封止させることができる。したがって、封止栓による封止性を向上させ、十分な気密性を確保できる。

（２）また、この実施形態では、封止栓１９を蓋体１４に固定するために溶接で接合する必要がない。このため、作業性を向上させることもできる。
（３）凸部１９ｃと被係止部２２を複数設けている。このため、封止栓１９による封止性をより向上させ、十分な気密性を確保できる。

（４）また、この実施形態では、点対称の位置に凸部１９ｃを設けているので、シール部材２０に対して均等に圧縮力を付与できる。したがって、封止栓１９による封止性をより向上させることができる。

（５）また、受け面２５に位置する凸部１９ｃは、傾斜部２４の垂直面２７との当接により、封止時の回転方向とは逆の回転方向への移動が規制される。つまり、垂直面２７は、封止栓１９の回り止めとして機能する。したがって、封止栓１９による封止性を向上させ、十分な気密性を確保できる。

（６）また、この実施形態では、封止栓１９に凸部１９ｃを設ける一方で、蓋体１４の裏面１４ｂに被係止部２２を設けている。このため、注液孔１８の開口面積を小さくすることができる。つまり、ケース１１内外の連通面積を小さくすることができるので、気密性をより容易に確保することができる。また、封止栓１９を注液孔１８に挿通する際の作業性も良い。

（７）また、封止後の封止栓１９は、封止栓１９を挿通方向に押し込むとともに封止時とは逆方向に回転させることで、取り外すこともできる。そして、二次電池１０の製造時には、二次電池１０の組立後に電池を充放電させて電池を活性化させるエージング処理を行う。この処理において電池内にはガスが発生する。このため、エージング処理時において当該処理で発生したガスを排出させる場合には、封止栓１９を取り外せば良い。したがって、この実施形態の封止栓１９の構成によれば、封止栓１９によって仮封止をさせることもできる。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図７に示すように、被係止部２２を、傾斜部２４と、受け部２６と、壁部３０とによって構成しても良い。壁部３０は、蓋体１４の裏面１４ｂから離間する方向に延びる壁面３１を有する。また、壁面３１は、受け面２５の離間距離（図中の「ｂ」）よりも蓋体１４の裏面１４ｂから離間する方向に長く延びている。そして、壁部３０は、傾斜部２４及び受け部２６よりも、注液孔１８の孔１８ｂから離れた位置に設ける。これにより、受け面２５は、傾斜面２３と壁面３１の間に位置する。このように構成した場合、封止時に受け面２５上に位置する封止栓１９の凸部１９ｃは、傾斜部２４の垂直面２７と壁部３０の壁面３１の間に位置し、これらの垂直面２７と壁面３１に当接することで、封止栓１９の封止時の回転方向、及びその逆の回転方向への移動が規制される。つまり、垂直面２７に加えて、壁面３１は、封止栓１９の回り止めとして機能する。したがって、封止栓１９による封止性をより向上させ、十分な気密性を確保し得る。

○ 図８に示すように、受け部２６にＶ字状の溝を設け、その溝の内面を受け面２５としても良い。このように構成する場合、受け面２５の一部になる溝の底部分の位置（図中の「ｂ」）を傾斜面２３の最大離間距離（図中の「ａ」）よりも短い位置とする。そして、受け面２５をＶ字状の面とすれば、これらの面が、実施形態で説明した垂直面２７と同等に機能して封止栓１９の回転方向とは逆の回転方向への移動を規制するとともに、図７の別例で説明した壁面３１と同等に機能して封止栓１９の回転方向への移動を規制する。したがって、封止栓１９による封止性をより向上させ、十分な気密性を確保し得る。また、被係止部２２の構成を簡素化できる。なお、図８に示すように、軸部１９ｂには、凸部１９ｃがＶ字状の面に嵌るように凸部１９ｃの面を斜状に配置している。また、この場合の凸部１９ｃは四角形状に限らず、三角形状でも良い。

○ 被係止部２２を構成する傾斜部２４と受け部２６を別体構成としても良い。また、図７で説明した壁部３０を設ける場合、その壁部３０は傾斜部２４及び受け部２６とともに一体成形されていても良いし、別体構成としても良い。なお、別体構成とする場合は、傾斜部２４と受け部２６の間、もしくは傾斜部２４と、受け部２６と、壁部３０の間の距離は、凸部１９ｃが隣り合う部材の間に落ち込まない程度に設定する。

○ 凸部１９ｃの数を３つ以上に変更しても良い。この場合、凸部１９ｃの数に合わせて被係止部２２の数も変更する。
○ 注液孔１８の形状及び封止栓１９の軸部１９ｂの形状を変更しても良い。つまり、注液孔１８に封止栓１９の軸部１９ｂを挿通させた時に封止栓１９を回転させることができれば、注液孔１８の形状と封止栓１９の軸部１９ｂの形状の組み合わせは円形に限らない。例えば、四角状の注液孔に円形とした軸部１９ｂを挿通させても良い。なお、注液孔は、如何なる形状の場合であっても、軸部１９ｂに設けた係止部（凸部１９ｃ）を挿通可能な形状であって非円形状の孔となり、その係止部を蓋体１４の裏面１４ｂ側の非係止部に係止できるようにする。

○ 注液孔１８に封止栓１９を挿通させてからの回転方向は右回転方向及び左回転方向の何れでも良い。なお、被係止部２２は、封止栓１９の回転方向に応じて蓋体１４の裏面１４ｂ側に配置する。

○ 封止栓１９の頭部１９ａの形状は、頭部１９ａの座面側で注液孔１８を覆い被せることができれば、その形状を変更しても良い。例えば、四角柱状でも良いし、円錐などの錐状でも良い。

○ シール部材２０は、蓋体１４の表面１４ａに設けた溝内に嵌め込まれていても良い。つまり、シール部材２０は、注液孔１８を封止栓１９で封止した際に、蓋体１４の表面１４ａと封止栓１９の裏面の間に位置し、両面から圧縮力が付与されてシールできれば良い。

○ また、シール部材２０の形状を変更しても良い。例えば、四角環状でも良い。
○ ケース１１の外観形状を変更しても良い。例えば、ケース１１は角型として直方体状や立方体状でも良いし、円筒型でも良い。

○ 電極組立体１２は、積層型に限らず、帯状の正極電極と帯状の負極電極を捲回して層状に積層した捲回型でも良い。
○ 二次電池１０は、リチウムイオン二次電池であったが、これに限らず、他の二次電池であっても良い。要は、正極活物質層と負極活物質層との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであれば良い。また、蓄電装置としてキャパシタでも良い。

○ 二次電池１０は、車両電源装置として自動車に搭載しても良いし、産業用車両に搭載しても良い。また、定置用の蓄電装置に適用しても良い。
○ 図９（ａ），（ｂ）及び図１０に示すように、目的の異なる２つの封止栓３３，３４を用いて注液孔１８を封止できるようにしても良い。図９（ａ）は、仮封止用の封止栓３３であり、図９（ｂ）は、本封止用の封止栓３４である。このため、二次電池１０を製造する場合に行うエージング処理時には当該処理で発生したガスを容易に排出できるように仮封止用の封止栓３３を用いて注液孔１８を封止し、製品出荷時には本封止用の封止栓３４を用いて注液孔１８を封止する。この別例では、図９（ａ），（ｂ）に示すように、被係止部２２が封止栓１９の軸部１９ｂの外周面に設けられている。被係止部２２は、実施形態と同様に傾斜部２４と受け部２６からなる。傾斜部２４は、軸部１９ｂの先端から離間し頭部１９ａへ向かう方向において先端から離間する方向の離間距離が長くなる傾斜面２３を有する。受け部２６は、軸部１９ｂの先端からの離間距離が傾斜面２３の最大離間距離よりも短い位置に受け面２５を有する。そして、この別例において傾斜面２３と傾斜部２４は一体成形されている。また、傾斜面２３と受け面２５は、軸部１９ｂの外周面から離間する方向に突出し、かつ外周面に沿って並設されている。

一方、この別例では、図１０に示すように、蓋体１４の裏面１４ｂ側に被係止部２２に係止可能な係止部である凸部１９ｃが設けられている。この凸部１９ｃは、注液孔１８の孔１８ｂに隣接して設けられている。また、孔１８ｂは、軸部１９ｂに設けた被係止部２２を挿通可能な形状である。

仮封止用の封止栓３３と本封止用の封止栓３４では、軸部１９ｂの長さが同一長さであり、傾斜面２３の最大離間距離（図中の「ａ」）と、軸部１９ｂの先端から受け面２５までの離間距離（図中の「ｂ」）が相違する。本封止用の封止栓３４の距離ａと距離ｂは、仮封止用の封止栓３３の距離ａと距離ｂよりも長い。このように構成した場合、本封止用の封止栓３４は、仮封止用の封止栓３３に比して注液孔１８に深く挿通される。これにより、シール部材２０には、本封止用の封止栓３４で封止したときの方が、仮封止用の封止栓３３で封止したときよりも大きな圧縮力が付与され、蓋体１４に対する封止栓３４の固定力が大きくなる。また、距離ａが異なることにより、取り外しの時に必要な押し込み量や押し込み力が相違する。このため、距離ａが短い仮封止用の封止栓３３は、取り外しの際に本封止用の封止栓３４に比して小さな力で取り外すことができる。

このように２つの封止栓３３，３４を用いる場合は、次の説明するように二次電池１０は封止される。ケース１１への電解液の注入後、最初に仮封止用の封止栓３３で注液孔１８を封止する。封止栓３３を用いて封止する手順は、実施形態で説明したように封止栓３３を注液孔１８に挿通させた後に回転させ、凸部１９ｃと被係止部２２を係止させる。そして、エージング処理後は、仮封止用の封止栓３３を取り外す。封止栓３３の取り外しは、封止栓３３を挿通方向に押し込むとともに封止時とは逆の回転方向に回転させることによって凸部１９ｃを受け面２５側から傾斜面２３側に乗り越えさせ、その後に封止栓３３を注液孔１８から引き抜くことで行う。その後、本封止用の封止栓３４で注液孔１８を封止する。封止栓３４を用いて封止する手順は、実施形態で説明したように封止栓３４を注液孔１８に挿通させた後に回転させ、凸部１９ｃと被係止部２２を係止させる。このように仮封止用の封止栓３３と本封止用の封止栓３４を用いることで、二次電池１０の製造時などに注液孔１８の封止を解除させる必要がある場合でも、封止栓をより容易に取り外すことができ、作業性を向上させることができる。

○ 図９で説明した別例において、仮封止用の封止栓３３と本封止用の封止栓３４の各軸部１９ｂに設ける被係止部２２を同一形状とする一方で、封止栓３３，３４の軸部１９ｂの長さを異なる長さとしても良い。このように構成しても、蓋体１４に対する封止栓の固定力や、取り外しの時の押し込み量や押し込み力を、仮封止用の封止栓３３と本封止用の封止栓３４で異ならせることができる。

○ 図１１に示すように、封止栓１９の軸部１９ｂに凸部１９ｃを設ける一方で、蓋体１４の裏面１４ｂに仮封止用の被係止部３５と本封止用の被係止部３６を設けても良い。これらの被係止部３５，３６は、傾斜部２４と受け部２６を有する。そして、被係止部３５，３６の傾斜部２４と受け部２６は、図９及び図１０を用いて説明した別例のように、蓋体１４の裏面１４ｂから傾斜面２３の最大離間距離と、蓋体１４の裏面１４ｂから受け面２５までの離間距離を異ならせる。また、被係止部３５，３６は、図１１に示すように、孔１８ｂに隣接して配置させるとともに、孔１８ｂを挟んで対向するように配置させる。具体的に言えば、仮封止用の被係止部３５の傾斜面２３と本封止用の被係止部３６の傾斜面２３が相反する方向を向くように配置させる。このように構成した場合は、１つの封止栓１９を用いて仮封止と本封止を行うことができる。なお、仮封止時と本封止時の封止栓１９の回転方向は相反する方向となる。

○ 実施形態で説明した封止栓１９を、図９（ｂ）に示す封止栓３４に変更し、図１０に示すように蓋体１４の裏面１４ｂに凸部１９ｃを設けても良い。つまり、実施形態は、封止栓１９側に係止部を設ける一方で、蓋体１４側に被係止部２２を設けた構成であるが、この別例のように封止栓３４側に被係止部２２を設ける一方で、蓋体１４側に係止部を設けても良い。

○ 上記した図９〜図１１の別例、及び係止部と被係止部の関係を逆にした別例の構成についても、その他に記載した別例の構成を適用することができる。

１０…二次電池、１１…ケース、１２…電極組立体、１３…ケース本体、１４…蓋体、１４ａ…表面、１４ｂ…裏面、１８…注液孔、１８ａ…円形状の孔、１８ｂ…矩形状の孔、１９，３３，３４…封止栓、１９ａ…頭部、１９ｂ…軸部、１９ｃ…凸部、２０…シール部材、２２，３５，３６…被係止部、２３…傾斜面、２４…傾斜部、２５…受け面、２６…受け部、３０…壁部、３１…壁面、ａ，ｂ…距離。

Claims (8)

1. ケースに電極組立体と電解液を収容した蓄電装置において、
   前記ケースの壁面を貫通する非円形状の注液孔と、
   前記注液孔に覆い被さる頭部と前記頭部から突出されるとともに前記注液孔に挿通される軸部とを有し、前記注液孔を封止する封止栓と、
   前記封止栓の頭部と前記ケースの外面の間に介装されるシール部材と、を備え、
   前記封止栓の軸部には、外周面から離間する方向に突出する係止部が設けられており、
   前記注液孔における前記ケースの内面側の開口縁には、前記係止部が係止可能な被係止部を有し、
   前記被係止部には、前記注液孔において前記係止部が挿通される挿通位置から離れるにつれて前記内面から離間する方向の離間距離が長くなる傾斜面を有する傾斜部と、前記内面からの離間距離が前記傾斜面の最大離間距離よりも短い位置にある受け面を有する受け部と、を含み、前記傾斜面と前記受け面は、前記傾斜面が前記受け面よりも前記注液孔において前記係止部が挿通される挿通位置に近い位置にあり、かつ前記開口縁に沿って並設されており、
   前記注液孔を前記封止栓で封止した状態において前記係止部が前記受け面に位置していることを特徴とする蓄電装置。
2. ケースに電極組立体と電解液を収容した蓄電装置において、
   前記ケースの壁面を貫通する非円形状の注液孔と、
   前記注液孔に覆い被さる頭部と前記頭部から突出されるとともに前記注液孔に挿通される軸部とを有し、前記注液孔を封止する封止栓と、
   前記封止栓の頭部と前記ケースの外面の間に介装されるシール部材と、を備え、
   前記注液孔における前記ケースの内面側の開口縁には、前記内面から離間する方向に突出する係止部が設けられており、
   前記封止栓の軸部には、前記係止部が係止可能な被係止部を有し、
   前記被係止部には、前記軸部の先端から離間し前記頭部へ向かう方向において前記先端から離間する方向の離間距離が長くなる傾斜面を有する傾斜部と、前記先端からの離間距離が前記傾斜面の最大離間距離よりも短い位置にある受け面を有する受け部と、を含み、前記傾斜面と前記受け面は、前記軸部の外周面から離間する方向に突出し、かつ前記外周面に沿って並設されており、
   前記注液孔を前記封止栓で封止した状態において前記係止部が前記受け面に位置していることを特徴とする蓄電装置。
3. 前記係止部は、複数設けられており、互いに回転対称に配置されており、
   前記被係止部は、前記係止部と同数、設けられている請求項１又は請求項２に記載の蓄電装置。
4. 前記被係止部には、前記離間する方向に前記受け面の離間距離よりも長く延びる壁面を有する壁部をさらに含み、
   前記受け面は、前記傾斜面と前記壁面の間に位置している請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の蓄電装置。
5. 前記被係止部として本封止用の被係止部と仮封止用の被係止部を有し、
   前記本封止用の被係止部における前記傾斜面の前記最大離間距離は、前記仮封止用の被係止部における前記傾斜面の前記最大離間距離よりも長く、
   前記本封止用の被係止部における前記受け面の前記離間距離は、前記仮封止用の被係止部における前記受け面の前記離間距離よりも長い請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の蓄電装置。
6. 前記本封止用の被係止部と前記仮封止用の被係止部は、前記傾斜面の傾斜方向が相反する方向を向くように配置されている請求項５に記載の蓄電装置。
7. 前記蓄電装置は、二次電池である請求項１〜請求項６のうち何れか一項に記載の蓄電装置。
8. 電極組立体と電解液が収容されるケースの壁面を貫通する注液孔を封止栓で封止する蓄電装置の封止方法において、
   前記注液孔は非円形状であり、
   前記封止栓は、前記注液孔に覆い被さる頭部と前記頭部から突出するとともに前記注液孔に挿通される軸部とを有し、
   前記ケースの内面には、係止部もしくは被係止部の何れか一方を有し、
   前記封止栓の軸部には、前記係止部に係止可能な被係止部もしくは前記被係止部に係止可能な係止部の何れか一方を有し、
   前記封止栓の軸部を前記注液孔に挿通させた状態で前記封止栓を回転させて前記係止部と前記被係止部を係止させることにより、前記封止栓の頭部と前記ケースの外面の間に介装されるシール部材に圧縮力を付与し、前記注液孔を前記封止栓で封止させることを特徴とする蓄電装置の封止方法。