JP2014102971A

JP2014102971A - 蓄電装置、及び該蓄電装置の製造方法

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Publication number: JP2014102971A
Application number: JP2012254069A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Nishihara; 寛恭西原; Atsushi Minamigata; 厚志南形; Motoaki Okuda; 元章奥田
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2014-06-05
Anticipated expiration: 2032-11-20
Also published as: JP5958299B2

Abstract

【課題】環状部材の螺合の際における電極端子の連れ回りを防止することができる蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】二次電池１０は、蓋１４の内面１４ａと、正極端子４１及び負極端子４２における基部４３の座面４３ａとの間を絶縁する絶縁部材５０、を有する。絶縁部材５０は、蓋１４の内面１４ａと、基部４３の座面４３ａとの間に配置される蓋側絶縁板５１を有する。また、絶縁部材５０は、ケース側絶縁板５２を有する。ケース側絶縁板５２は、基部４３の側面４３ｃにおける平面部Ｈ間の部分とケース本体１３との間に位置し、蓋側絶縁板５１の端縁から蓋１４から離れる方向に向けて延びる。
【選択図】図１

Description

本発明は、蓋の内面と、該内面に対向する電極端子の基部との間を絶縁する絶縁部材を有する蓄電装置、及びその製造方法に関する。

従来、二次電池（蓄電装置）のケースは、ケース本体と蓋が別部品として構成されている。また、ケース本体内に収容された電極組立体には、電極端子が電気的に接続され、電極端子と蓋とは絶縁されている。電極端子と蓋との絶縁構造としては、例えば、特許文献１が挙げられる。

図９に示すように、特許文献１の蓄電素子８０は、ケース８７を備え、ケース８７は、ケース本体８７ａと、キャップ８７ｂとを有する。また、蓄電素子８０は、正極用外部端子８１及び負極用外部端子（図示せず）を備える。正極用外部端子８１は、極柱８２を備え、この極柱８２は、ケース８７の内側に収容される円盤状部８３と、その円盤状部８３から延びる棒状部８４とを有している。棒状部８４の外側面には雄ねじ部８４ａが形成されているとともに、雄ねじ部８４ａにはナット８５が螺合されている。

蓄電素子８０は、一部がナット８５とキャップ８７ｂとの間に位置して、ナット８５とキャップ８７ｂとの間を絶縁する第１絶縁部材９０を備える。また、蓄電素子８０は、第１絶縁部材９０と極柱８２の円盤状部８３とにより圧縮されると共にキャップ８７ｂと円盤状部８３とにより圧縮されて、キャップ８７ｂと極柱８２との隙間を絶縁しつつシールする絶縁性シール部材９１を備える。さらに、蓄電素子８０において、キャップ８７ｂと極柱８２の円盤状部８３との間には、第２絶縁部材９２が組み込まれている。この第２絶縁部材９２は、キャップ８７ｂと極柱８２の円盤状部８３との間を絶縁する。そして、正極用外部端子８１における極柱８２の雄ねじ部８４ａにナット８５が螺合されることにより、正極用外部端子８１がケース８７に対して締結されている。

特開２００４−２５３２９５号公報

ところで、特許文献１において、正極用外部端子８１をケース８７に締結する際、ナット８５を雄ねじ部８４ａに螺合すると、ナット８５の回転に伴い正極用外部端子８１も連れ回りしようとして、第２絶縁部材９２に力が加わってしまい、第２絶縁部材９２が損傷を受ける虞がある。

本発明は、環状部材の螺合の際における電極端子の連れ回りを防止することができる蓄電装置、及び蓄電装置の製造方法を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の蓄電装置は、開口部を有するケース本体と、前記開口部を閉塞する蓋と、前記ケース本体内に収容された電極組立体と、前記蓋に形成された挿通孔を通って前記蓋から突出した極柱部の両端部のうち前記ケース本体側に位置する端部に、前記蓋と平行な断面において前記挿通孔の面積よりも大きい断面積を有する基部を有し、かつ前記電極組立体と電気的に接続された電極端子と、前記極柱部に螺合されて前記電極端子の前記基部と共に前記蓋を挟持する環状部材と、前記蓋の内面と、該内面に対向する前記電極端子の前記基部との間を絶縁する絶縁部材と、を有する蓄電装置であって、前記基部において、前記蓋の内面と対向する面を座面とするとともに、該座面に交わる面であり、かつ前記基部の外形を形成する面を前記基部の側面とすると、前記側面には少なくとも前記基部の中心を挟んで互いに逆側に配置された２つの平面部が形成されており、前記絶縁部材は、蓋側絶縁板とケース側絶縁板とを少なくとも有し、前記蓋側絶縁板は、前記蓋の内面と、前記基部の座面との間に配置されるとともに、前記ケース側絶縁板は、前記側面における前記平面部間の部分と前記ケース本体との間に位置し、前記蓋側絶縁板の端縁から前記蓋から離れる方向に向けて延びることを要旨とする。

請求項８に記載の蓄電装置の製造方法は、開口部を有するケース本体と、前記開口部を閉塞する蓋と、前記ケース本体内に収容された電極組立体と、前記蓋に形成された挿通孔を通って前記蓋から突出した極柱部と、前記極柱部の両端部のうち前記ケース本体側に位置する端部に、前記蓋と平行な断面において前記挿通孔の面積よりも大きい断面積を有する基部を有し、かつ前記電極組立体と電気的に接続された電極端子と、前記極柱部に螺合されて前記電極端子の前記基部と共に前記蓋を挟持する環状部材と、前記蓋の内面と、該内面に対向する前記電極端子の前記基部との間を絶縁する絶縁部材と、を有し、前記基部において、前記蓋の内面と対向する面を座面とするとともに、該座面に交わる面であり、かつ前記基部の外形を形成する面を前記基部の側面とすると、前記側面には少なくとも前記基部の中心を挟んで互いに逆側に配置された２つの平面部が形成されており、前記絶縁部材は、蓋側絶縁板とケース側絶縁板とを少なくとも有し、前記蓋側絶縁板は、前記蓋の内面と、前記基部の座面との間に配置されるとともに、前記ケース側絶縁板は、前記側面における前記平面部間の部分と前記ケース本体との間に位置し、前記蓋側絶縁板の端縁から前記蓋から離れる方向に向けて延びている蓄電装置の製造方法であって、前記電極組立体に前記基部を電気的に接続する工程と、前記ケース側絶縁板を、前記基部に当接させた状態で前記基部に前記絶縁部材を装着する工程と、前記基部の前記平面部のうち前記ケース側絶縁板の当接していない前記平面部を治具によって保持しながら、前記極柱部に前記環状部材を螺合する工程と、を有することを要旨とする。

これによれば、電極端子の基部においては、平面部間の部分はケース側絶縁板によって覆われるが、その他の部分では平面部が露出している。このため、極柱部に環状部材を螺合する際、基部の平面部を治具等で保持することができる。したがって、極柱部に環状部材を螺合する際、環状部材の回転に伴い電極端子が連れ回りしようとしても、電極端子は治具等で保持されているため、電極端子の連れ回りを防止することができる。

また、蓄電装置において、前記蓋側絶縁板には、前記極柱部が挿通される挿通部が形成されるとともに該挿通部に連通し、かつ前記蓋側絶縁板の側方に開口する切れ込み状の連通部が形成され、前記挿通部及び連通部を挟んだ前記蓋側絶縁板の両端縁には、前記蓋から離れる方向に向けて延びるリブが形成されるとともに、前記リブが、前記基部の前記平面部のうち前記蓋側絶縁板側の一部に当接する。

また、蓄電装置の製造方法において、前記蓋側絶縁板には、前記極柱部が挿通される挿通部が形成されるとともに該挿通部に連通し、かつ前記蓋側絶縁板の側方に開口する切れ込み状の連通部が形成され、前記挿通部及び連通部を挟んだ前記蓋側絶縁板の両端縁には、前記蓋から離れる方向に向けて延びるリブが形成されており、前記絶縁部材を前記基部に装着する工程では、前記リブを、前記基部の前記平面部のうち前記蓋側絶縁板側の一部に当接させる。

これによれば、リブは、基部の平面部のうち蓋側絶縁板側の一部に当接しているため、それら平面部は、残りの一部が露出している。よって、基部の平面部を治具等で保持することができ、上記のように電極端子の連れ回りを防止できる。さらに、リブを基部の平面部に当接させることで、電極端子に環状部材を螺合するとき、絶縁部材に対し、基部の座面に沿う方向への力が作用しても、ケース側絶縁板及びリブが基部の側面に当接するため、絶縁部材が、基部の座面に沿う方向へ移動することを防止することができる。このため、絶縁部材を蓋の内面と、基部の座面との間に介装した状態を維持して、蓋と電極端子との間の絶縁を維持することができる。

また、前記絶縁部材は、さらに組立体側絶縁板を有し、前記組立体側絶縁板は、前記ケース側絶縁板の前記基部の前記座面とは反対側の端面に沿って延び、かつ前記基部と前記電極組立体との間に介装され、前記組立体側絶縁板において前記基部の前記平面部に垂直な方向に沿った長さが、前記基部の前記平面部間の長さより短く設定されていてもよい。

これによれば、組立体側絶縁板を基部の外形内に収める状態を維持でき、組立体側絶縁板が基部の外形よりも外側に飛び出ないようにすることができる。よって、組立体側絶縁板が障害になることなく治具等で基部の側面を保持することができる。

また、前記挿通部の内面と、前記極柱部の外面との間には環状のシール部材が介装されていてもよい。
これによれば、環状部材を極柱部に螺合するときの蓋側絶縁板の位置ずれを防止できるため、シール部材も位置ずれすることを防止できる。

また、前記連通部を挟んで対向する前記蓋側絶縁板の内側縁には、前記連通部に向けて突出する突部が形成されていてもよい。
これによれば、蓋側絶縁板に挿通部及び連通部が形成されていても、突部によってシール部材を挿通部内に位置決めすることができる。

また、前記電極端子は、前記電極組立体と電気的に接続された導電部材に溶接されていてもよい。
これによれば、電極端子の基部を治具等で保持して極柱部に環状部材を螺合するとき、電極端子の連れ回りが防止されることから、導電部材が連れ回りすることが防止される。よって、導電部材が蓋の外形より飛び出すことが防止でき、電極組立体をケース本体に収容したとき、導電部材がケース本体に接触することを防止できる。

前記蓄電装置は二次電池である。

本発明によれば、環状部材の螺合の際における電極端子の連れ回りを防止することができる。

実施形態の二次電池を示す分解斜視図。実施形態の二次電池の外観を示す斜視図。電極組立体に蓋を一体化した状態を示す斜視図。正極導電部材、正極端子、及び絶縁部材を示す平面図。（ａ）は正極端子の絶縁構造を示す図３の５ａ−５ａ線断面図、（ｂ）は正極端子の絶縁構造を示す図３の５ｂ−５ｂ線断面図。正極端子を治具で位置決めする状態を示す斜視図。（ａ）は正極端子を治具で位置決めした状態を示す部分平面図、（ｂ）は正極端子を治具で位置決めした状態を示す図７（ａ）の７ｂ−７ｂ線断面図。第２の実施形態の蓋側絶縁板、及び正極端子を治具で位置決めした状態の断面図。背景技術を示す図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図７にしたがって説明する。
図１及び図２に示すように、蓄電装置としての二次電池１０において、金属製のケース１２には電極組立体２０が収容されている。ケース１２は、開口部１３ｄを有する直方体状のケース本体１３と、ケース本体１３の開口部１３ｄを閉塞する矩形平板状の蓋１４とからなる。ケース本体１３と蓋１４は、何れも金属製（例えば、ステンレスやアルミニウム）であり、ケース本体１３と蓋１４はレーザー溶接によって接合されている。ケース本体１３は、長方形状の底板１３ａと、底板１３ａの対向する一対の短側縁から立設された短側壁１３ｂと、底板１３ａの対向する一対の長側縁から立設された長側壁１３ｃと、を備える。また、本実施形態の二次電池１０は、その外周が角型をなす角型電池である。また、本実施形態の二次電池１０は、リチウムイオン電池である。

図５（ｂ）に示すように、電極組立体２０は、正極電極２１と負極電極２２と、を備えるとともに、正極電極２１と負極電極２２の間を絶縁するセパレータ２３を介在させて層状をなす積層体とされている。正極電極２１は、矩形状の正極用金属箔（本実施形態ではアルミニウム箔）２１ａと、その正極用金属箔２１ａの両面に形成された正極活物質層２１ｂとを有する。負極電極２２は、矩形状の負極用金属箔（本実施形態では銅箔）２２ａと、その負極用金属箔２２ａの両面に形成された負極活物質層２２ｂとを有する。

図１に示すように、正極電極２１の一辺方向（長辺方向）の一部には、正極用金属箔２１ａを延出させて形成された正極集電タブ３１が設けられている。正極集電タブ３１は、電極組立体２０を構成する各正極電極２１において同位置に同一形状である。負極電極２２の一辺方向（長辺方向）の一部には、負極用金属箔２２ａを延出させて形成された負極集電タブ３２が設けられている。負極集電タブ３２は、電極組立体２０を構成する各負極電極２２において同位置に同一形状である。

電極組立体２０を構成する正極電極２１は、それぞれの正極集電タブ３１が積層方向に沿って列状に配置されるように積層される。同様に、電極組立体２０を構成する負極電極２２は、それぞれの負極集電タブ３２が、正極集電タブ３１と重ならないように積層方向に沿って列状に配置されるように積層される。そして、複数の正極集電タブ３１は、電極組立体２０における積層方向の一端から他端までの範囲に集められる。また、複数の負極集電タブ３２も同様に、電極組立体２０における積層方向の一端から他端までの範囲に集められる。

電極組立体２０は、正極集電タブ３１を集めてなる正極タブ群４５を備える。この正極タブ群４５の少なくとも最外の正極集電タブ３１が、導電部材としての正極導電部材３３と溶接されている。また、電極組立体２０は、負極集電タブ３２を集めてなる負極タブ群４６を備える。この負極タブ群４６の少なくとも最外の負極集電タブ３２が、導電部材としての負極導電部材３７と溶接されている。

図５（ａ）及び図６に示すように、正極導電部材３３及び負極導電部材３７は、四角板状をなす端子接続部３４を有する。端子接続部３４において、後述の電極端子としての正極端子４１又は負極端子４２が溶接される面を第１面３４ａとし、第１面３４ａと反対側の面を第２面３４ｂとする。正極導電部材３３及び負極導電部材３７は、第２面３４ｂから第１面３４ａに向けて立ち上がる立上げ部３５を有するとともに、端子接続部３４から離れる方向に向けて立上げ部３５から延びるタブ溶接部３６を有し、タブ溶接部３６は矩形板状である。タブ溶接部３６において、電極組立体２０側の面がタブ溶接面３６ａとなっており、タブ溶接面３６ａと反対側の面が蓋側対向面３６ｂとなっている。

正極導電部材３３の端子接続部３４には正極端子４１が溶接されるとともに、負極導電部材３７の端子接続部３４には負極端子４２が溶接されている。正極端子４１及び負極端子４２は、それぞれ四角板状をなす基部４３を有するとともに、この基部４３の平面形状は、各端子接続部３４における第１面３４ａの平面形状とほぼ同じになっている。また、基部４３の厚みは、第１面３４ａからの立上げ部３５の高さと同じになっている。ただし、基部４３の厚みは、これに限定されるものではない。そして、基部４３において、蓋１４の内面１４ａに対向する面を座面４３ａとするとともに、基部４３の厚み方向に座面４３ａと反対側の面を端面４３ｂとすると、座面４３ａはタブ溶接部３６の蓋側対向面３６ｂと同一面上に位置している。ただし、これに限定されるものではない。

基部４３の中央からは円筒状の極柱部４４が立設され、座面４３ａは極柱部４４を取り囲んでいる。極柱部４４は、その外周面に雄ねじ４４ａを備えるとともに、内周面に雌ねじ４４ｂを備える。基部４３において、座面４３ａ及び端面４３ｂに垂直に交わる面であり、基部４３の外形を形成する面を基部４３の側面４３ｃとする。図４に示すように、基部４３は、その側面４３ｃに、基部４３の中心を挟んで互いに逆側に配置された二つの平面部Ｈを二組備え、各組では、二つの平面部Ｈは極柱部４４を挟んで互いに平行な面である。

図１、及び図５（ａ）に示すように、基部４３には、樹脂製の絶縁部材５０が装着されている。絶縁部材５０は、基部４３の座面４３ａと、蓋１４の内面１４ａとの間に配置される蓋側絶縁板５１を備える。蓋側絶縁板５１は、極柱部４４が挿通される挿通部５１ａを厚み方向に貫通して有し、蓋側絶縁板５１の内周縁は円弧状である。また、蓋側絶縁板５１は、挿通部５１ａを蓋側絶縁板５１の一側方に開口させる切れ込み状の連通部５１ｂを有し、挿通部５１ａと連通部５１ｂを有することで、蓋側絶縁板５１は平面視Ｕ字状となっている。蓋側絶縁板５１は、その内側縁に突部５１ｃを有し、突部５１ｃは連通部５１ｂを挟んで対向し、かつ連通部５１ｂに向けて突出する。

蓋側絶縁板５１において、挿通部５１ａ及び連通部５１ｂを挟んで対向する一対の側縁（挿通部５１ａ及び連通部５１ｂを挟んだ両端縁）の全体には、基部４３に対し垂直をなすリブ５１ｄが、蓋１４から離れる方向に向けて延設されている。

図４及び図５（ｂ）に示すように、一対のリブ５１ｄの対向面間の間隔は、極柱部４４を挟んだ一組の平面部Ｈ同士の距離よりも若干長くなっている。また、各リブ５１ｄにおいて、蓋１４から離れる方向への長さは、基部４３の座面４３ａと端面４３ｂ間の長さである基部４３の厚みより短くなっている。

図１及び図５（ａ）に示すように、蓋側絶縁板５１の端縁のうち、挿通部５１ａを挟んだ連通部５１ｂと反対側に位置する端縁には、ケース側絶縁板５２が蓋１４から離れる方向に向けて延設されている。ケース側絶縁板５２は矩形板状であるとともに、蓋側絶縁板５１に対し垂直に延びている。ここで、蓋側絶縁板５１における突部５１ｃの対向する方向を、絶縁部材５０の幅方向とすると、この幅方向に沿ったケース側絶縁板５２の長さは、互いに逆側に配置された二つの平面部Ｈ間の長さよりも若干長くなっている。

また、ケース側絶縁板５２において、蓋１４から離れる方向への蓋側絶縁板５１からの長さは、基部４３の厚みより長く設定されている。ケース側絶縁板５２において、蓋１４から離れた側の先端には、組立体側絶縁板５３が蓋側絶縁板５１と同じ方向に向けて、かつ端面４３ｂに沿って延設されている。組立体側絶縁板５３は矩形板状である。そして、蓋側絶縁板５１と組立体側絶縁板５３の対向面同士の間隔は、基部４３の厚みより若干長く設定されている。

図７（ｂ）に示すように、組立体側絶縁板５３において、基部４３の平面部Ｈに垂直な方向に沿った長さＮ１（絶縁部材５０の幅方向に沿った長さ）は、基部４３の中心を挟んで互いに逆側に配置された二つの平面部Ｈ間の長さＮ２よりも短く設定されている。上記構成の絶縁部材５０は、正極端子４１及び負極端子４２に対し、ケース本体１３の短側壁１３ｂ側から装着されている。

図６に示すよう、蓋側絶縁板５１の挿通部５１ａには極柱部４４が挿通され、蓋側絶縁板５１が極柱部４４のほぼ全周を取り囲んでいる。また、蓋側絶縁板５１は基部４３の座面４３ａ上に支持されるとともに、蓋側絶縁板５１のリブ５１ｄは、ケース側絶縁板５２が覆ない二つの平面部Ｈの外側に配設され、それら二つの平面部Ｈにおける座面４３ａ側の一部に当接している。このため、リブ５１ｄが当接する二つの平面部Ｈは、蓋側絶縁板５１側の一部はリブ５１ｄによって覆われるが、端面４３ｂ側はリブ５１ｄによって覆われず、露出している。

基部４３の座面４３ａ上には、シール部材としてのＯリング５６が極柱部４４を取り囲む状態に設けられている。Ｏリング５６は、蓋側絶縁板５１の挿通部５１ａ内に配置されるとともに、Ｏリング５６は、ほぼ全周が蓋側絶縁板５１によって取り囲まれている。すなわち、Ｏリング５６は、連通部５１ｂと対向する部位以外は、蓋側絶縁板５１の内周縁によって取り囲まれ、蓋側絶縁板５１によって極柱部４４の外周に位置する状態に位置決めされている。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、ケース側絶縁板５２の内面が、基部４３の一つの側面４３ｃに当接し、その側面４３ｃの平面部Ｈを覆っている。組立体側絶縁板５３は、基部４３の端面４３ｂより電極組立体２０側に配置されるとともに、座面４３ａと反対側の端面４３ｂに沿って延びている。そして、組立体側絶縁板５３は、基部４３と電極組立体２０との間に介装されている。蓋側絶縁板５１は、基部４３の座面４３ａと蓋１４の内面１４ａとの間に配置されている。そして、絶縁部材５０における蓋側絶縁板５１により、蓋１４と正極端子４１及び負極端子４２が電気的に絶縁されている。また、ケース側絶縁板５２により、ケース本体１３と、正極端子４１及び負極端子４２とが電気的に絶縁されている。さらに、組立体側絶縁板５３により、電極組立体２０と正極端子４１及び負極端子４２とが電気的に絶縁されている。

蓋側絶縁板５１の挿通部５１ａに挿通された極柱部４４は、蓋１４に所定の間隔をあけて並設された一対の挿通孔１４ｂからケース１２の外部に突出（露出）している。そして、正極端子４１及び負極端子４２の基部４３は、極柱部４４の両端部のうち、ケース本体１３側に設けられている。また、基部４３は、蓋１４の内面１４ａと平行な断面での断面積が、挿通孔１４ｂの開口面積よりも大きい。このため、基部４３は、ケース本体１３側で挿通孔１４ｂから抜け出し不能になっている。

蓋１４の挿通孔１４ｂの内周縁と、極柱部４４の外周面とは、絶縁リング１９によって絶縁されている。絶縁リング１９は、円環状のリング１９ａと、このリング１９ａの一端縁から外方へ延設されたフランジ部１９ｂと、を備える。リング１９ａは、挿通孔１４ｂの内周縁と、極柱部４４の外周面との間に介装されている。フランジ部１９ｂは、蓋１４の外面１４ｃにおいて挿通孔１４ｂの外側に係止されている。

極柱部４４には、環状部材としてのナット５５が螺合されている。ナット５５と蓋１４の外面１４ｃとの間には、絶縁リング１９のフランジ部１９ｂが介装され、フランジ部１９ｂによってナット５５と蓋１４が絶縁されている。そして、ナット５５が極柱部４４に螺合されることによって、ナット５５と基部４３によってフランジ部１９ｂ、蓋１４、及び蓋側絶縁板５１が挟持されている。そして、ナット５５の螺合により、極柱部４４が蓋１４に締結されている。この締結状態では、Ｏリング５６は、蓋１４の内面１４ａと、基部４３の座面４３ａとの間で圧縮され、蓋１４の内面１４ａ及び基部４３の座面４３ａに密接し、挿通孔１４ｂの周囲をシールしている。

次に、二次電池１０の作用を製造方法とともに説明する。
まず、正極導電部材３３及び負極導電部材３７において、各端子接続部３４に正極端子４１及び負極端子４２の基部４３を溶接し、正極導電部材３３と正極端子４１を一体化するとともに、負極導電部材３７と負極端子４２を一体化する。次に、正極導電部材３３のタブ溶接部３６を、電極組立体２０の正極タブ群４５に溶接し、負極導電部材３７のタブ溶接部３６を、電極組立体２０の負極タブ群４６に溶接して、電極組立体２０に正極端子４１及び負極端子４２の基部４３を電気的に接続する工程を行う。

図６に示すように、正極端子４１に絶縁部材５０を装着し、基部４３の座面４３ａに蓋側絶縁板５１を支持させるとともに、組立体側絶縁板５３を基部４３の下側に配置する。また、絶縁部材５０は、ケース側絶縁板５２が、一つの側面４３ｃの平面部Ｈに当接するまで正極導電部材３３に向けて押し込む。なお、ケース側絶縁板５２が当接する側面４３ｃの平面部Ｈは、リブ５１ｄが当接する平面部Ｈとは異なる平面部Ｈである。そして、ケース側絶縁板５２が側面４３ｃの平面部Ｈに当接することで、絶縁部材５０は、ケース側絶縁板５２が基部４３に近付く方向への移動が規制される。

また、絶縁部材５０が正極端子４１に装着された状態では、リブ５１ｄが、互いに逆側に配置された二つの側面４３ｃにおける平面部Ｈに当接し、リブ５１ｄの対向する方向への絶縁部材５０の移動が規制されている。また、リブ５１ｄが当接した二つの平面部Ｈは、その蓋１４から離れる側（端面４３ｂ側）は露出面となっている。これにより、リブ５１ｄを、基部４３の平面部Ｈのうち蓋側絶縁板５１側の一部に当接させた状態で基部４３に絶縁部材５０を装着する工程が行われる。なお、負極端子４２に対しても同様に絶縁部材５０を装着する工程が行われる。

次に、正極端子４１及び負極端子４２の基部４３を治具６０によって位置決めする。ここで、治具６０について説明する。金属製の治具６０は、四角形状の底板６１と、底板６１の四つの側縁のうち対向する一対の側縁から立設された保持板６２と、一対の保持板６２に挟まれた一つの側縁から立設された支持板６３と、から形成されている。対向する一対の保持板６２間の間隙は、基部４３の中心を挟んで互いに逆側に配置された二つの平面部Ｈ間の距離より若干長く設定されている。支持板６３は、両保持板６２から離れており、両保持板６２と支持板６３との間には、ケース側絶縁板５２が挿入可能な隙間Ｓが形成されている。

そして、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、治具６０の一対の保持板６２の間に、端子接続部３４及び基部４３を収容すると、一対のリブ５１ｄが保持板６２の上面に支持されるとともに、ケース側絶縁板５２が隙間Ｓに挿入される。また、一対の保持板６２の内面が、基部４３の二つの平面部Ｈの外側に配置されるとともに、支持板６３の内面が、ケース側絶縁板５２の外側に配置される。その結果、正極端子４１及び負極端子４２が三方から取り囲まれ、座面４３ａの面に沿う方向、及び回転方向への移動が規制される。また、リブ５１ｄが保持板６２上に支持されるため、正極端子４１及び負極端子４２の下方への移動が規制される。なお、蓋側絶縁板５１が基部４３の座面４３ａに支持されて上下方向への位置ずれが発生しない場合には、リブ５１ｄが保持板６２上に支持されていなくてもよい。

正極端子４１及び負極端子４２が治具６０によって位置決めされた状態で蓋側絶縁板５１上に蓋１４を載せ、挿通孔１４ｂに極柱部４４を挿通させる工程を行う。そして、基部４３の平面部Ｈのうちリブ５１ｄより蓋１４から離れる側からの露出面を治具６０によって保持しながら、極柱部４４にナット５５を螺合する工程を行う。この螺合作業の際、ナット５５の螺合に伴い、正極端子４１及び負極端子４２が連れ回りしようとするが、基部４３が治具６０によって保持されているため、正極端子４１及び負極端子４２の連れ回りが防止され、基部４３がケース側絶縁板５２に当たることが防止される。

また、絶縁部材５０は、リブ５１ｄが側面４３ｃの平面部Ｈに当接しているとともに、ケース側絶縁板５２が別の平面部Ｈに当接しているため、絶縁部材５０を座面４３ａに沿う方向へ移動させる力が作用しても、平面部Ｈへの当接により、絶縁部材５０が移動することが規制される。このため、絶縁部材５０によって位置決めされたＯリング５６も移動することが規制される。その後、電極組立体２０がケース本体１３内に収容されるとともに、蓋１４がケース本体１３に溶接され、ケース１２が形成される結果、二次電池１０が製造される。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）絶縁部材５０は、蓋１４の内面１４ａと、基部４３の座面４３ａとの間を絶縁する蓋側絶縁板５１と、基部４３の一つの側面４３ｃを覆うケース側絶縁板５２を有する。よって、基部４３の側面４３ｃは、ケース側絶縁板５２で覆われる部分を除いて平面部Ｈが露出している。このため、極柱部４４にナット５５を螺合する際、基部４３の平面部Ｈを治具で保持することができる。したがって、極柱部４４にナット５５を螺合しても、正極端子４１及び負極端子４２が連れ回りすることが防止できる。その結果、正極端子４１及び負極端子４２から絶縁部材５０に力が加わることを防止でき、ナット５５の螺合作業時に絶縁部材５０が損傷を受けることを防止できる。

（２）蓋１４の内面１４ａと、基部４３の座面４３ａとの間を絶縁する蓋側絶縁板５１に、基部４３における互いに逆側に配置された二つの平面部Ｈに当接するリブ５１ｄを形成した。このため、正極端子４１及び負極端子４２の極柱部４４にナット５５を螺合するとき、リブ５１ｄ及びケース側絶縁板５２が平面部Ｈに当接して、絶縁部材５０が座面４３ａに沿う方向へ移動することを防止することができる。このため、蓋側絶縁板５１を蓋１４と基部４３との間に配置した状態を維持して、蓋１４と正極端子４１及び負極端子４２との間の絶縁を維持することができる。

（３）蓋側絶縁板５１のリブ５１ｄは、基部４３の平面部Ｈのうち座面４３ａ側の一部に当接している。このため、リブ５１ｄの当接する二つの平面部Ｈは、リブ５１ｄより蓋１４から離れる側の一部が露出している。よって、基部４３の平面部Ｈを治具６０で保持することができる。したがって、リブ５１ｄが基部４３の平面部Ｈに当接して位置ずれを防止しながらも、リブ５１ｄが治具６０による平面部Ｈの保持を妨げない。したがって、基部４３を保持しながらの極柱部４４に対するナット５５の螺合作業を支障なく行うことができる。

（４）基部４３の平面部Ｈは、リブ５１ｄより蓋１４から離れる側（端面４３ｂ側）の一部がリブ５１ｄで覆われず露出している。このため、基部４３の平面部Ｈの一部を治具６０で保持することができ、リブ５１ｄが平面部Ｈと治具６０の間に挟まれることがない。したがって、基部４３を治具６０で保持しながら極柱部４４にナット５５を螺合する際、リブ５１ｄが損傷を受けることがない。

（５）蓋側絶縁板５１には、極柱部４４が挿通される挿通部５１ａが形成されるとともに、挿通部５１ａを蓋側絶縁板５１の側方に開口させる切れ込み状の連通部５１ｂが形成され、蓋側絶縁板５１は平面視Ｕ字状に形成されている。このため、極柱部４４を連通部５１ｂを介して挿通部５１ａ内に配置することができ、絶縁部材５０を正極端子４１及び負極端子４２の側方から装着することができる。このとき、リブ５１ｄが基部４３の二つの平面部Ｈに当接することで、絶縁部材５０をスライド移動させやすくなり、正極端子４１及び負極端子４２に対する蓋側絶縁板５１の装着を簡単に行うことができる。

（６）基部４３の四つの側面４３ｃのうち、一対の側面４３ｃの平面部Ｈにリブ５１ｄが当接し、もう一つの側面４３ｃにケース側絶縁板５２が当接する。このため、絶縁部材５０が三方に移動することを防止できる。

（７）絶縁部材５０は、蓋側絶縁板５１から延設されたケース側絶縁板５２を有し、さらに、ケース側絶縁板５２から延設された組立体側絶縁板５３を有する。組立体側絶縁板５３において、基部４３の平面部Ｈに垂直な方向に沿った長さＮ１は、基部４３の対向する平面部Ｈ間の長さＮ２より短く設定されている。このため、リブ５１ｄ及びケース側絶縁板５２により蓋側絶縁板５１が位置ずれ防止されると、組立体側絶縁板５３が基部４３の外形よりも外側に飛び出すことが防止される。よって、組立体側絶縁板５３が障害になることなく治具６０で二つの平面部Ｈを保持することができる。

（８）蓋側絶縁板５１の内側には、Ｏリング５６が位置決めされる。そして、リブ５１ｄ及びケース側絶縁板５２により、ナット５５を極柱部４４に螺合するときの蓋側絶縁板５１の位置ずれを防止できるため、Ｏリング５６も位置ずれすることを防止できる。したがって、Ｏリング５６によって挿通孔１４ｂの周囲をシールした状態を維持することができる。

（９）蓋側絶縁板５１の内側縁のうち連通部５１ｂを挟む位置には突部５１ｃが形成されている。このため、一対の突部５１ｃによって連通部５１ｂの開口幅は狭められている。よって、蓋側絶縁板５１がＵ字状に形成されていても、突部５１ｃによってＯリング５６を挿通部５１ａ内に位置決めすることができ、Ｏリング５６を挿通孔１４ｂをシールする位置に位置決めすることができる。

（１０）正極端子４１は、正極タブ群４５に溶接された正極導電部材３３に溶接され、負極導電部材３７は、負極タブ群４６に溶接された負極導電部材３７に溶接されている。このため、正極端子４１及び負極端子４２の基部４３を治具６０で保持して極柱部４４にナット５５を螺合するとき、正極端子４１及び負極端子４２の連れ回りが防止されることから、正極導電部材３３及び負極導電部材３７が連れ回りすることが防止される。よって、正極導電部材３３及び負極導電部材３７が蓋１４の外形より飛び出すことが防止でき、電極組立体２０をケース本体１３に収容したとき、正極導電部材３３及び負極導電部材３７がケース本体１３に接触することを防止できる。

（第２の実施形態）
次に、二次電池の第２の実施形態を図８にしたがって説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態と同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。

図８に示すように、蓋側絶縁板５１において、リブ５１ｄは無く、絶縁部材５０は、平面視Ｕ字状の平板状の蓋側絶縁板５１と、ケース側絶縁板５２と、組立体側絶縁板５３を備える。また、第２の実施形態において、治具７０は、底板７３と、この底板７３の四つの側縁のうち対向する一対の側縁から立設された保持板７２と、一対の保持板７２に挟まれた一つの側縁から立設された図示しない支持板と、を有する。

一対の保持板７２は、その先端面に蓋側絶縁板５１の支持面７２ａを有する。また、一対の保持板７２において、支持面７２ａに連続し、かつ互いに対向する内面を保持面７２ｂとすると、この保持面７２ｂ間の間隙は、基部４３において、基部４３の中心を挟んで互いに逆側に配置された二つ平面部Ｈ間の距離より若干長く設定されている。さらに、各保持板７２において、保持面７２ｂよりも基端側は、保持面７２ｂの部位よりも厚みが厚くなっており、各保持板７２は段差状をなす。よって、各保持板７２は、段差により、保持面７２ｂに直交し、かつ他方の保持板７２に向かって延びる受け面７２ｃを有する。

そして、治具７０の一対の保持板７２の間に、正極導電部材３３又は負極導電部材３７の端子接続部３４及び基部４３を収容すると、蓋側絶縁板５１の両端部が保持板７２の支持面７２ａに支持されるとともに、組立体側絶縁板５３が、保持板７２の基端部同士の間に挿入される。また、ケース側絶縁板５２が、保持板７２と支持板の間に挿入される。また、一対の保持面７２ｂが、基部４３の二つの平面部Ｈの外側に配置される。その結果、正極端子４１又は負極端子４２が三方から取り囲まれ、座面４３ａの面に沿う方向及び回転方向への移動が規制される。

したがって、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
（１１）蓋側絶縁板５１には、挿通部５１ａ及び連通部５１ｂが形成されている。このため、極柱部４４を連通部５１ｂを介して挿通部５１ａ内に配置することができ、絶縁部材５０を正極端子４１及び負極端子４２の側方から装着することができる。

（１２）基部４３の平面部Ｈは、リブ５１ｄで覆われず露出している。このため、基部４３の平面部Ｈを治具７０で直接保持することができ、平面部Ｈと治具７０の間に挟まれる部材が存在しない。したがって、基部４３を治具７０で保持しながら極柱部４４にナット５５を螺合する際、絶縁部材５０が損傷を受けることがない。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 各実施形態において、組立体側絶縁板５３の、基部４３の平面部Ｈに垂直な方向に沿った長さＮ１は、基部４３において、基部４３の中心を挟んで互いに逆側に配置された二つの平面部Ｈ間の長さＮ２と同じであってもよい。

○ 各実施形態において、絶縁部材５０の蓋側絶縁板５１は連通部５１ｂを有しておらず、挿通部５１ａだけを有する環状に形成されていてもよい。この場合、絶縁部材５０は、極柱部４４の上方から挿通部５１ａに極柱部４４を挿入しながら基部４３に装着される。

○ 各実施形態では、基部４３において、基部４３の中心を挟んで互いに逆側に配置された二つの平面部Ｈは互いに平行をなすが、平面部Ｈ同士は多少平行状態からずれていてもよい。

○ 各実施形態では、蓋側絶縁板５１に突部５１ｃを形成し、Ｏリング５６を位置決めしたが、突部５１ｃは無くてもよい。
○ 各実施形態では、極柱部４４にナット５５を螺合する際、治具６０，７０を用いて基部４３を保持したが、治具６０，７０は用いずに、例えば、ペンチ、スパナ等で基部４３を保持してもよい。

○ 各実施形態では、絶縁部材５０に組立体側絶縁板５３を設けたが、基部４３と電極組立体２０との間に絶縁距離を確保できるのであれば、組立体側絶縁板５３は無くてもよい。

○ 各実施形態では、シール部材としてＯリング５６に具体化したが、環状のガスケットや円環状以外の環状シール部材に変更してもよい。
○ 電極組立体２０を構成する正極電極２１、及び負極電極２２の枚数は適宜変更してもよい。

○ ケース１２の形状は、円柱状や、楕円柱状に形成してもよい。
○ 本発明は、蓄電装置としてのニッケル水素二次電池や、電気二重層キャパシタとして具体化してもよい。

Ｈ…平面部、Ｎ１，Ｎ２…長さ、１０…蓄電装置としての二次電池、１３…ケース本体、１３ｄ…開口部、１４…蓋、１４ａ…内面、１４ｂ…挿通孔、２０…電極組立体、３３…正極導電部材、３７…負極導電部材、４１…電極端子としての正極端子、４２…電極端子としての負極端子、４３…基部、４３ａ…座面、４３ｂ…端面、４３ｃ…側面、４４…極柱部、５０…絶縁部材、５１…蓋側絶縁板、５１ａ…挿通部、５１ｂ…連通部、５１ｃ…突部、５１ｄ…リブ、５２…ケース側絶縁板、５３…組立体側絶縁板、５５…環状部材としてのナット、５６…シール部材としてのＯリング、６０，７０…治具。

Claims

開口部を有するケース本体と、
前記開口部を閉塞する蓋と、
前記ケース本体内に収容された電極組立体と、
前記蓋に形成された挿通孔を通って前記蓋から突出した極柱部の両端部のうち前記ケース本体側に位置する端部に、前記蓋と平行な断面において前記挿通孔の面積よりも大きい断面積を有する基部を有し、かつ前記電極組立体と電気的に接続された電極端子と、
前記極柱部に螺合されて前記電極端子の前記基部と共に前記蓋を挟持する環状部材と、
前記蓋の内面と、該内面に対向する前記電極端子の前記基部との間を絶縁する絶縁部材と、を有する蓄電装置であって、
前記基部において、前記蓋の内面と対向する面を座面とするとともに、該座面に交わる面であり、かつ前記基部の外形を形成する面を前記基部の側面とすると、前記側面には少なくとも前記基部の中心を挟んで互いに逆側に配置された２つの平面部が形成されており、
前記絶縁部材は、蓋側絶縁板とケース側絶縁板とを少なくとも有し、
前記蓋側絶縁板は、前記蓋の内面と、前記基部の座面との間に配置されるとともに、前記ケース側絶縁板は、前記側面における前記平面部間の部分と前記ケース本体との間に位置し、前記蓋側絶縁板の端縁から前記蓋から離れる方向に向けて延びることを特徴とする蓄電装置。
前記蓋側絶縁板には、前記極柱部が挿通される挿通部が形成されるとともに該挿通部に連通し、かつ前記蓋側絶縁板の側方に開口する切れ込み状の連通部が形成され、前記挿通部及び連通部を挟んだ前記蓋側絶縁板の両端縁には、前記蓋から離れる方向に向けて延びるリブが形成されるとともに、前記リブが、前記基部の前記平面部のうち前記蓋側絶縁板側の一部に当接する請求項１に記載の蓄電装置。
前記絶縁部材は、さらに組立体側絶縁板を有し、前記組立体側絶縁板は、前記ケース側絶縁板の前記基部の前記座面とは反対側の端面に沿って延び、かつ前記基部と前記電極組立体との間に介装され、前記組立体側絶縁板において前記基部の前記平面部に垂直な方向に沿った長さが、前記基部の前記平面部間の長さより短く設定されている請求項２に記載の蓄電装置。
前記挿通部の内面と、前記極柱部の外面との間には環状のシール部材が介装されている請求項２又は請求項３に記載の蓄電装置。
前記連通部を挟んで対向する前記蓋側絶縁板の内側縁には、前記連通部に向けて突出する突部が形成されている請求項２〜請求項４のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
前記電極端子は、前記電極組立体と電気的に接続された導電部材に溶接されている請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
前記蓄電装置は二次電池である請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
開口部を有するケース本体と、
前記開口部を閉塞する蓋と、
前記ケース本体内に収容された電極組立体と、
前記蓋に形成された挿通孔を通って前記蓋から突出した極柱部と、前記極柱部の両端部のうち前記ケース本体側に位置する端部に、前記蓋と平行な断面において前記挿通孔の面積よりも大きい断面積を有する基部を有し、かつ前記電極組立体と電気的に接続された電極端子と、
前記極柱部に螺合されて前記電極端子の前記基部と共に前記蓋を挟持する環状部材と、
前記蓋の内面と、該内面に対向する前記電極端子の前記基部との間を絶縁する絶縁部材と、を有し、
前記基部において、前記蓋の内面と対向する面を座面とするとともに、該座面に交わる面であり、かつ前記基部の外形を形成する面を前記基部の側面とすると、前記側面には少なくとも前記基部の中心を挟んで互いに逆側に配置された２つの平面部が形成されており、
前記絶縁部材は、蓋側絶縁板とケース側絶縁板とを少なくとも有し、
前記蓋側絶縁板は、前記蓋の内面と、前記基部の座面との間に配置されるとともに、前記ケース側絶縁板は、前記側面における前記平面部間の部分と前記ケース本体との間に位置し、前記蓋側絶縁板の端縁から前記蓋から離れる方向に向けて延びている蓄電装置の製造方法であって、
前記電極組立体に前記基部を電気的に接続する工程と、
前記ケース側絶縁板を、前記基部に当接させた状態で前記基部に前記絶縁部材を装着する工程と、
前記基部の前記平面部のうち前記ケース側絶縁板の当接していない前記平面部を治具によって保持しながら、前記極柱部に前記環状部材を螺合する工程と、を有することを特徴とする蓄電装置の製造方法。
前記蓋側絶縁板には、前記極柱部が挿通される挿通部が形成されるとともに該挿通部に連通し、かつ前記蓋側絶縁板の側方に開口する切れ込み状の連通部が形成され、前記挿通部及び連通部を挟んだ前記蓋側絶縁板の両端縁には、前記蓋から離れる方向に向けて延びるリブが形成されており、前記絶縁部材を前記基部に装着する工程では、前記リブを、前記基部の前記平面部のうち前記蓋側絶縁板側の一部に当接させる請求項８に記載の蓄電装置の製造方法。