JP2014127340A - 蓄電装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】シール部材により挿通孔をシールしつつ蓋の内面と基部の座面との間に挟まれた絶縁カバーが損傷を受けることを防止することができる蓄電装置を提供すること。
【解決手段】二次電池10は、極柱部44の周面とOリング56の内周面56aとの間に位置し、かつ極柱部44の周面から極柱部44の径方向外側に延びる段差部Tを有する。極柱部44の軸方向における蓋側絶縁板51の幅Fは、極柱部44の軸方向における座面43aから段差部端面Tbまでの距離Hよりも長い。二次電池10は、極柱部44の軸方向において、蓋14の内面14aと、段差部端面Tbとの間に隙間Sを有する。
【選択図】図6

Description

本発明は、蓋の内面と、電極端子における基部の座面との間に介装される環状のシール部材と、蓋の内面と、基部の座面との間に挟まれる絶縁カバーと、を有する蓄電装置に関する。
EV(Electric Vehicle)やPHV(Plug in Hybrid Vehicle)などの車両には、走行用モータへの供給電力を蓄える蓄電装置としての二次電池が搭載されている。二次電池としては、電極組立体をケース内に収容して構成されたものがある。ケースは、ケース本体と、このケース本体に溶接された蓋と、を備える。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、電極端子は、蓋の挿通孔を通ってケース本体の内部から外部に突出している。挿通孔の内周面と、この内周面に対向する電極端子の周面との間には絶縁距離が確保されている。そして、二次電池には、挿通孔のシール構造が設けられている(例えば、特許文献1参照)。
図9に示すように、特許文献1の電池80は、筒体81の両端部に蓋体82を溶接してなる外装缶83の内部に、巻き取り電極体84を収容して構成されている。蓋体82には電極端子機構85が取り付けられ、巻き取り電極体84と電極端子機構85が接続されている。
電極端子機構85は、外装缶83の蓋体82を貫通して取り付けられたネジ部材からなる正極導出端子86を備え、この正極導出端子86の基端部に鍔部86aを備える。また、貫通孔82aの内周面と正極導出端子86の外周面との隙間には樹脂製の絶縁部材87が装着され、この絶縁部材87によって蓋体82と正極導出端子86の間のシール性が確保されるとともに電気的絶縁性が確保されている。正極導出端子86には、外装缶83の外側からワッシャ88が嵌められると共に、第1ナット89a及び第2ナット89bが螺合されている。そして、第1ナット89aを締め付けて、正極導出端子86の鍔部86aとワッシャ88によって絶縁部材87を挟圧することにより、貫通孔82aのシール性が高められている。
ところが、特許文献1においては、貫通孔82aのシール性を確保するには、複雑な形状をなす絶縁部材87をかしめながら貫通孔82aの周囲に密接させなければならず、絶縁部材87の形状が複雑で、しかもその装着が面倒であり、シール構造の形成が面倒であった。そこで、シール部材として簡単な構造のOリングを採用したものが特許文献2に開示されている。
図10に示すように、特許文献2の密閉型電池90において、蓋体91は端子引出孔91aを備え、この端子引出孔91aに取り付けられた正極端子92は、内側部材93と外側部材94を備える。内側部材93及び外側部材94のシール部材圧縮部93a,94aはそれぞれ環状溝93b,94bを備え、各環状溝93b,94bにはOリング製のシール部材95,96が装着されている。
また、端子引出孔91aの内周面と、正極端子92の外周面との間には樹脂製の絶縁部材97が装着されるとともに、内側部材93におけるシール部材圧縮部93aの外周部には樹脂製の絶縁部材98が装着されている。そして、内側部材93と外側部材94が溶接されることで、シール部材95,96がシール部材圧縮部93a,94aと蓋体91との間で圧縮状態で挟まれている。また、絶縁部材97,98によって蓋体91と正極端子92が絶縁されている。
特開2000−149915号公報 特開2009−134985号公報
ところで、特許文献2において、内側部材93においては、環状溝93bを有するため、シール部材圧縮部93aにおけるシール部材95よりも正極端子92における径方向外側の部位は、環状溝93bの凹みよりも蓋体91側に突出する凸部93dとなっている。このため、シール部材圧縮部93aにおいて、凸部93dの厚みは、環状溝93bの凹みが形成された部位の厚みよりも厚く、蓋体91と凸部93dとの間に形成される隙間は、蓋体91と環状溝93bの凹みとの間に形成される隙間よりも狭くなってしまっている。よって、シール部材95を蓋体91と環状溝93bとの間で圧縮した状態では、蓋体91と凸部93dとの間で挟持された絶縁部材98が損傷を受けてしまう虞がある。
本発明は、シール部材により挿通孔をシールしつつ蓋の内面と基部の座面との間に挟まれた絶縁カバーが損傷を受けることを防止することができる蓄電装置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、前記開口部を閉塞し、電極端子が挿通される挿通孔を有する蓋と、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前記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内に位置する端部に、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からなる基部を有し、かつ前記電極組立体と電気的に接続される前記電極端子と、前記極柱部の周囲において、前記蓋における前記ケース本体側の内面と、該内面と対向する前記基部の座面との間に介装される環状のシール部材と、前記シール部材よりも前記極柱部における径方向外側において、前記蓋の内面と、前記座面との間に挟まれる絶縁カバーと、を有する蓄電装置であって、前記極柱部の周面と前記シール部材の内周面との間に位置し、かつ前記極柱部の周面から前記極柱部の径方向外側に延びる段差部を有し、前記極柱部の軸方向における前記絶縁カバーの幅は、前記極柱部の軸方向における前記座面から前記段差部の端面までの距離よりも長く、前記極柱部の軸方向において、前記蓋の内面と、前記段差部との間に隙間を有することを要旨とする。
これによれば、段差部により、シール部材が、座面に沿って極柱部の径方向に移動することが防止される。また、段差部により、シール部材を極柱部における径方向外側で、極柱部を囲む位置に配置することができる。そして、極柱部は挿通孔に挿通されるため、その極柱部を囲むシール部材により挿通孔の周囲を囲むことができ、蓋の平面視でシール部材が挿通孔内に飛び出す状態に位置することが防止できる。その結果、シール部材により、挿通孔をシールすることができる。また、シール性を確保できる位置にシール部材を位置決めするために段差部を設けても、シール部材よりも極柱部の径方向外側には座面が連続しており、座面よりも蓋に向けて突出した凸部は存在しない。このため、座面と蓋の内面との隙間が極柱部の径方向に沿って一定となり、シール部材よりも極柱部における径方向外側で隙間が狭くなることがない。よって、座面と蓋の内面との間に隙間を十分確保して、絶縁カバーの幅を、座面から段差部の端面までの距離よりも長くでき、蓋の内面と座面との間に絶縁カバーが挟まれても、絶縁カバーが損傷を受けることが防止できる。さらに、段差部が蓋の内面に接触することがなく、蓋と電極端子とを絶縁することができる。
また、段差部の外周面より径方向外側は座面が連続している。このため、段差部を有する電極端子を鍛造で製造することができ、電極端子の製造が容易となる。
また、前記挿通孔の内周面に一部が重なり、かつ前記極柱部の軸方向に延びる筒状面を基準面とすると、前記段差部の外周面は、前記基準面上又は前記基準面よりも径方向外側に位置しているのが好ましい。
これによれば、シール部材は、段差部の外周面より径方向外側に配置される。よって、段差部の外周面の位置が規定されることで、シール部材を挿通孔を囲む位置に確実に位置決めすることができる。
また、前記極柱部の軸方向における前記隙間の長さは、前記蓋の内面と前記座面との間に組み付けられた状態における前記シール部材の前記極柱部の軸方向における厚みの半分以上の長さであるのが好ましい。
これによれば、電極端子が蓋に締結され、シール部材が押し潰された状態であっても、蓋の内面と、段差部の端面との間に十分な隙間を確保して、蓋と電極端子の絶縁を確保することができる。
また、前記挿通孔の内周面と前記極柱部の周面との間には、端子絶縁部材が配置されているのが好ましい。
これによれば、端子絶縁部材によって挿通孔からシール部材がケース本体の外へ飛び出すことを防止できる。
また、前記段差部は、前記極柱部の周面から前記段差部の外周面に向けて前記極柱部の軸方向において前記蓋の内面から離れる方向に傾斜するテーパ状の面を有していてもよい。
これによれば、極柱部にシール部材を外装したとき、テーパ状の面により、シール部材を段差部の外周面より径方向外側に向けて移動させやすい。
前記蓄電装置は二次電池である。
本発明によれば、シール部材により挿通孔をシールしつつ蓋の内面と基部の座面との間に挟まれた絶縁カバーが損傷を受けること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、及び絶縁カバーを示す平面図。 正極端子の絶縁構造を示す図3の5−5線断面図。 (a)は正極端子の絶縁構造を示す図3の6−6線断面図、(b)はOリング、段差部を示す拡大断面図。 (a)はOリングを段差部の径方向外側に配置した状態を示す断面図、(b)はOリング、段差部を示す拡大断面図。 (a)及び(b)は段差部の別例を示す断面図。 特許文献1の背景技術を示す図。 特許文献2の背景技術を示す図。
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〜図3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、その外形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6(a)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の両面の正極活物質層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の両面の負極活物質層22bとを有する。
図1に示すように、正極電極21の一辺の一部には、突出した形状の正極集電タブ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において同位置に配置され、かつ同一形状である。負極電極22の一辺の一部には、突出した形状の負極集電タブ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において同位置に配置され、かつ同一形状である。
正極集電タブ31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、負極集電タブ32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は、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は、負極導電部材37と溶接されている。
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。正極導電部材33及び負極導電部材37は、端子接続部34から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。そして、正極導電部材33のタブ溶接部36は、電極組立体20の正極タブ群45に溶接され、負極導電部材37のタブ溶接部36は、電極組立体20の負極タブ群46に溶接されている。
また、正極導電部材33の端子接続部34には電極端子としての正極端子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には電極端子としての負極端子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。基部43の中央からは円筒状の極柱部44が立設されている。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。
図5に示すように、基部43において、蓋14の内面14aと対向する面を座面43aとするとともに、基部43の厚み方向で座面43aと反対側の面を端面43bとする。さらに、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。
極柱部44は、その軸線Lの延びる軸方向の両端部のうち、ケース本体13内に位置する端部側に段差部Tを備える。この段差部Tは、極柱部44の周面から極柱部44の径方向外側に延びる。段差部Tの外周面Taは、極柱部44の周面よりも径方向外側で極柱部44の軸方向に延びるとともに、極柱部44の周方向の全周に亘って同心円状に設けられている。
段差部Tにおいて、蓋14の内面14aと平行な面を段差部端面Tbとする。この段差部端面Tbは、座面43aよりも極柱部44の先端側に離れた位置にあり、段差部端面Tbと座面43aとは段差状となっている。よって、段差部端面Tbと、段差部Tの外周面Taと、座面43aとは階段状になっている。
図6(b)に示すように、極柱部44の軸方向における座面43aから段差部端面Tbまでの距離をHとする。蓋14の厚み方向に沿って挿通孔14bの内周面に一部又は全部が重なり、かつ極柱部44の軸方向に延びる筒状面を基準面Rとする。段差部Tの外周面Taは、基準面Rよりも極柱部44の径方向外側に位置している。段差部Tの段差部端面Tbと、蓋14の内面14aとの間には、隙間Sが空いている。極柱部44の軸方向に沿った隙間Sの長さをYとする。
図1及び図4に示すように、基部43には、樹脂製の絶縁カバー50が装着されている。絶縁カバー50は、基部43の座面43aと、蓋14の内面14aとの間に挟持される蓋側絶縁板51を備え、この蓋側絶縁板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。
図6(b)に示すように、極柱部44の軸方向における蓋側絶縁板51の幅(厚み)をFとすると、この蓋側絶縁板51の幅Fは、座面43aから段差部端面Tbまでの距離Hより長くなっている。図4に示すように、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によって、蓋側絶縁板51は平面視U字状をなす。
図5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の反対側の端縁からは、ケース側絶縁板52が蓋14から離れる方向に延び、このケース側絶縁板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。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。ケース側絶縁板52において、蓋14から離れた側の先端からは、組立体側絶縁板53が蓋側絶縁板51と同じ方向に向けて延び、この組立体側絶縁板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。ケース側絶縁板52は矩形板状である。
上記構成の絶縁カバー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4に示すように、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が連通部51bを除いて段差部Tの外周面Taのほぼ全周を囲んでいる。また、蓋側絶縁板51は基部43の座面43a上に支持されている。
図4及び図5に示すように、極柱部44の周囲において、蓋14の内面14aと、基部43の座面43aとの間には、シール部材としてのOリング56が介装されている。また、座面43aは、段差部Tの外周面Taから基部43の側面43cに至るまで平坦面状である。Oリング56は、ゴム材料製で、かつ円環状である。Oリング56は、段差部Tの外周面Taより径方向外側に配置されている。よって、段差部Tは、極柱部44の周面と、Oリング56の内周面との間に位置している。Oリング56は、内周面56aが全周に亘って段差部Tの外周面Taに接触している。
Oリング56は、極柱部44の径方向において、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の内周縁によって囲まれている。したがって、絶縁カバー50の蓋側絶縁板51は、Oリング56よりも極柱部44における径方向外側において、蓋14の内面14aと座面43aとの間に挟まれている。
Oリング56は、蓋14の内面14aと、基部43の座面43aとの間で押し潰されるとともに、蓋14の内面14aと、基部43の座面43aに密着している。図6(b)に示すように、蓋14の内面14aと座面43aとの間に組み付けられ、押し潰された状態のOリング56の厚みをWとすると、このOリング56の厚みWの半分(1/2W)は、隙間Sの長さYよりも長くなっている。
図5及び図6に示すように、蓋側絶縁板51の挿通部51aに挿通された極柱部44は、蓋14に設けられた挿通孔14bを通ってケース本体13の内部から外部に突出(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内に位置する端部に設けられている。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側から挿通孔14bを通って抜け出すことが不能になっている。
挿通孔14bの内周面と、極柱部44の周面との間には、端子絶縁部材19が配置されるとともに、蓋14と極柱部44とが端子絶縁部材19によって絶縁されている。端子絶縁部材19は、円筒部19aと、この円筒部19aの軸方向一端縁から突出した円環状のフランジ部19bと、を有する。円筒部19aは、挿通孔14bの内周面と、極柱部44の周面との間に介装されている。端子絶縁部材19は、極柱部44の軸方向から見て、その円筒部19aが全周に亘って段差部Tの段差部端面Tbに重なっている。また、円筒部19aにおいて、フランジ部19bから離れた側の先端面は、段差部Tの段差部端面Tbから離間している。
フランジ部19bは、蓋14の外面14cにおいて挿通孔14bの外側に係止される係止面19cを有する。係止面19cから離れる方向への円筒部19aの長さは、蓋14の厚みと同じに設定されている。このため、円筒部19aの先端は、蓋14の内面14aと同一面上に位置するとともに、Oリング56を蓋14側から覆っている。
極柱部44にはナット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、端子絶縁部材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。また、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、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との間で押し潰され、蓋14の内面14a及び基部43の座面43aに密接し、挿通孔14bの周囲を囲んで挿通孔14b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を一体化して電気的に接続するとともに、負極導電部材37と負極端子42を一体化して電気的に接続する。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に溶接する。
正極端子41に絶縁カバー50を装着し、図7(a)及び図7(b)に示すように、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、絶縁カバー50は、ケース側絶縁板52が対向する基部43に当接するまで押し込む。なお、図示しないが、負極端子42にも絶縁カバー50を装着する。
次に、各極柱部44の周囲にOリング56を装着する。このとき、Oリング56の内周面56aが、段差部Tの外周面Taより径方向外側に位置するようにする。すると、段差部Tの外周面Taより、Oリング56が径方向内側及び外側へ座面43aに沿って移動することが防止される。また、押し潰される前のOリング56は、厚みが蓋側絶縁板51の厚みよりも厚く、蓋側絶縁板51の外面(蓋14の内面14aと当接する面)よりも突出している。
次に、蓋14の挿通孔14bに挿通させながら極柱部44を蓋14を組み付けると、蓋14の内面14aがOリング56に接触し、Oリング56が基部43に向けて押される。このときも、Oリング56は、段差部Tの外周面Taによって径方向外側及び内側へ座面43aに沿って移動することが防止される。その結果、図4に示すように、Oリング56は、極柱部44及び段差部Tを中心に同心円状に配置されるとともに、蓋側絶縁板51の内側に配置される。また、段差部Tの段差部端面Tbと、蓋14の内面14aとの間には隙間Sが存在し、この隙間Sによって、蓋14と正極端子41及び負極端子42とが絶縁されている。
次に、図6(a)及び(b)に示すように、蓋14の挿通孔14bに、端子絶縁部材19の円筒部19aを挿入するとともに、フランジ部19bを蓋14の外面14cに係止させる。すると、円筒部19aによって、挿通孔14bの内周面と極柱部44の周面との間の間隔が全周に亘ってほぼ同じにされ、蓋14の平面視において、段差部Tの外周面Taが、挿通孔14bの内周面よりも径方向外側に位置するようになる。
そして、蓋14がOリング56に支持されたら、極柱部44の雄ねじ44aにナット55を螺合する。すると、蓋14の内面14aが蓋側絶縁板51に接触するとともに、蓋14によりOリング56が基部43に向けて押し潰される。このとき、蓋側絶縁板51は十分な厚みを確保しているため、蓋側絶縁板51が損傷を受けることがなく、また、蓋側絶縁板51によってOリング56が蓋14によって過度に押し潰されることが防止される。その結果、Oリング56が、蓋14の内面14aと基部43の座面43aに密接するとともに挿通孔14bの周囲を囲む位置に位置決めされる。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)正極端子41及び負極端子42は段差部Tを有し、段差部Tは、極柱部44の周面とOリング56の内周面56aとの間に位置する。このため、蓋14に正極端子41及び負極端子42を組み付けるとき、及び組み付け後に、Oリング56が径方向外側及び内側へ座面43aに沿って移動することを段差部Tによって防止できる。その結果、段差部TによってOリング56を極柱部44を同心円状に囲む位置に位置決めすることができ、その極柱部44が挿通される挿通孔14bをOリング56によって囲むことができる。したがって、Oリング56により挿通孔14bを確実にシールすることができる。
また、基部43において、段差部Tの外周面Taよりも極柱部44における径方向外側は、座面43aが平坦面状である。Oリング56の位置決めのために基部43に溝を凹設した構造では、その溝よりも外側に、溝の凹みが形成された位置よりも蓋14側に突出する凸部が存在してしまう。しかし、座面43aが平坦面状であると、溝の外側も平坦面状になっているので、Oリング56よりも径方向外側での基部43の厚みが薄くなる。このため、座面43aと蓋14の内面14aとの隙間が極柱部44の径方向に沿って一定となり、Oリング56よりも外側で隙間が狭くなることがない。よって、座面43aと蓋14の内面14aとの間に隙間を広く確保して、隙間に介装される蓋側絶縁板51の幅Fも確保できる。その結果、蓋側絶縁板51の強度が上がり、蓋14の内面14aと座面43aとの間に蓋側絶縁板51が挟まれても、蓋側絶縁板51が損傷を受けることを防止できる。さらに、基部43の厚みを薄くできることで、基部43が重くなることもない。また、基部43に溝を形成する場合と異なり、段差部Tを含む正極端子41及び負極端子42を鍛造で簡単に製造することができる。
(2)蓋側絶縁板51の幅Fは、座面43aから段差部端面Tbまでの距離Hよりも長く、段差部端面Tbと蓋14の内面14aとの間には隙間Sが確保されている。このため、段差部TによってOリング56を位置決めしつつも、蓋側絶縁板51及び隙間Sによって蓋14と正極端子41及び負極端子42とを絶縁することができる。
(3)段差部Tの外周面Taによって、Oリング56は径方向への移動や変形が防止される。このため、ケース12の内圧が上昇し、Oリング56の外周面から内周面に向けて内圧が作用しても、Oリング56は移動や変形せず、挿通孔14bをシールした状態を維持できる。
(4)段差部Tの外周面Taは、挿通孔14bの内周面よりも径方向外側に位置している。このため、段差部Tによって位置決めされたOリング56も、挿通孔14bの内周面よりも径方向外側に位置決めされる。したがって、Oリング56によって挿通孔14bを囲んで挿通孔14bを確実にシールすることができる。
(5)極柱部44の軸方向に沿った隙間Sの長さYは、蓋14の内面14aと座面43aとの間に組み付けられたOリング56の厚さWの半分以上の長さである。このため、Oリング56が押し潰されても、隙間Sを確保して、蓋14と正極端子41及び負極端子42との絶縁を確保することができる。
(6)極柱部44の周面と、挿通孔14bの内周面との間には、極柱部44と蓋14との間を絶縁する端子絶縁部材19の円筒部19aが配置されている。そして、端子絶縁部材19の円筒部19aは、極柱部44の軸方向から見て段差部Tの段差部端面Tbに重なっている。このため、円筒部19aの先端によってOリング56が押し潰されることを防止できる。また、例えば、ケース12の内圧が上昇し、Oリング56に内圧が作用しても、円筒部19aにより、Oリング56が蓋14側に浮き上がることを防止でき、さらには、Oリング56が、挿通孔14bの内周面と、極柱部44の外周面との間からケース12外へ抜け出てしまうことを防止することができる。
(7)段差部Tの段差部端面Tbと、蓋14の内面14aとの間には隙間Sが確保されるため、段差部端面Tbは、蓋側絶縁板51の外面よりも低い位置にある。そして、蓋14が組み付けられる前は、座面43aに支持されたOリング56は、座面43aに支持された蓋側絶縁板51の外面よりも飛び出すことになる。よって、Oリング56において、蓋側絶縁板51から飛び出した厚さがOリング56の潰し代となる。したがって、蓋側絶縁板51の幅Fによって、Oリング56の潰し代を設定することができる。
(8)また、絶縁カバー50の蓋側絶縁板51は、ナット55を極柱部44の雄ねじ44aに螺合したとき、蓋14と基部43との間に介装される。このため、蓋側絶縁板51が蓋14と基部43との間のスペーサとして機能し、ナット55の過度な螺進を防止することができる。よって、蓋側絶縁板51が介装されることで、Oリング56が過度に押し潰されることを防止することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図8(a)に示すように、段差部Tは、極柱部44の周面から段差部Tの外周面Taに向けて、極柱部44の軸方向において蓋14の内面14aから離れる方向に傾斜するテーパ状の面Tcを有していてもよい。
このように構成すると、極柱部44にOリング56を外装したとき、テーパ状の面Tcにより、Oリング56を段差部Tの外周面Taより径方向外側に向けて移動させやすくなる。その結果、Oリング56を段差部Tの径方向外側に配置しやすくなる。
○ 図8(b)に示すように、段差部Tは、座面43aから立設されていなくてもよく、極柱部44の周面から径方向外側に円板状に延設されていてもよい。
○ 実施形態では、段差部Tの外周面Taを、基準面Rよりも極柱部44の径方向外側に位置させたが、段差部Tの外周面Taを、基準面R上に位置させてもよい。
○ 蓋14の内面14aと、段差部Tの段差部端面Tbの間の絶縁が確保できれば、極柱部44の軸方向に沿った段差部端面Tbの位置(高さ)は適宜変更してもよい。
○ 実施形態では、シール部材として断面円形状のOリング56に具体化したが、断面形状は円形状に限らず、その他の断面形状のOリングでもよい。
○ 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、樹脂製のガスケット等に変更してもよい。
○ 実施形態では、端子絶縁部材19を円筒状に形成し、挿通孔14bの内周面と、極柱部44の周面との間の全周に亘って円筒部19aを配置したが、円筒部19aは、挿通孔14bの内周面と、極柱部44の周面との間の周方向の一部のみに挿入されていてもよい。そして、円筒部19aは、極柱部44の軸方向から見て段差部Tの周方向の一部のみに重なっていてもよい。
○ 実施形態では、段差部Tを極柱部44の全周に亘って延びる環状としたが、極柱部44の周方向の一部だけに間隔をおいて形成されていてもよい。
○ 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、円筒状や、楕円柱状であってもよい。
○ 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。
F…絶縁カバーの幅、H…距離、R…基準面、S…隙間、T…段差部、Ta…外周面、Tb…段差部端面、Tc…テーパ状の面、W…厚み、Y…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、14c…外面、19…端子絶縁部材、20…電極組立体、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、44…極柱部、50…絶縁カバー、51…蓋側絶縁板、56…シール部材としてのOリング、56a…内周面。

Claims (6)

  1. 開口部を有するケース本体と、
    前記開口部を閉塞し、電極端子が挿通される挿通孔を有する蓋と、
    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前記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内に位置する端部に、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からなる基部を有し、かつ前記電極組立体と電気的に接続される前記電極端子と、
    前記極柱部の周囲において、前記蓋における前記ケース本体側の内面と、該内面と対向する前記基部の座面との間に介装される環状のシール部材と、
    前記シール部材よりも前記極柱部における径方向外側において、前記蓋の内面と、前記座面との間に挟まれる絶縁カバーと、を有する蓄電装置であって、
    前記極柱部の周面と前記シール部材の内周面との間に位置し、かつ前記極柱部の周面から前記極柱部の径方向外側に延びる段差部を有し、
    前記極柱部の軸方向における前記絶縁カバーの幅は、前記極柱部の軸方向における前記座面から前記段差部の端面までの距離よりも長く、
    前記極柱部の軸方向において、前記蓋の内面と、前記段差部との間に隙間を有することを特徴とする蓄電装置。
  2. 前記挿通孔の内周面に一部が重なり、かつ前記極柱部の軸方向に延びる筒状面を基準面とすると、前記段差部の外周面は、前記基準面上又は前記基準面よりも径方向外側に位置している請求項1に記載の蓄電装置。
  3. 前記極柱部の軸方向における前記隙間の長さは、前記蓋の内面と前記座面との間に組み付けられた状態における前記シール部材の前記極柱部の軸方向における厚みの半分以上の長さである請求項1又は請求項2に記載の蓄電装置。
  4. 前記挿通孔の内周面と前記極柱部の周面との間には、端子絶縁部材が配置されている請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
  5. 前記段差部は、前記極柱部の周面から前記段差部の外周面に向けて前記極柱部の軸方向において前記蓋の内面から離れる方向に傾斜するテーパ状の面を有する請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
  6. 前記蓄電装置は二次電池である請求項1〜請求項5のうちいずれか一項に記載の蓄電装置。
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