JP2016058215A - 蓋体、電気素子、電気素子ユニット及び蓋体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ここで、銅電極において蓋を貫通している部分(蓋の内部から外部に亘って延びていて、且つ、蓋の近傍に位置する部分)は、アルミニウム合金部材によって覆われている。
そして、アルミニウム電極と蓋との間隙及び銅電極と蓋との間隙が樹脂組成物の成形品によって封止されている。
また、本発明が解決しようとする課題の他の一例は、複数の電気素子(二次電池等)を直列接続してユニット化する場合にクラッド材からなるバスバーを用いる必要が無い構造の、蓋体、電気素子(二次電池等)及び電気素子ユニットを提供すること、並びに、そのような構造の蓋体を製造することが可能な蓋体の製造方法を提供することである。
発電体又は蓄電体を収容する容器の開口部に取り付けられる蓋体であって、
前記開口部を覆う蓋本体と、
それぞれ前記蓋本体に形成された貫通穴を貫通して配置されている第1端子部及び第2端子部と、
前記第2端子部と前記蓋本体との間隙を封止し、前記第2端子部を前記蓋本体に対して固定している樹脂部材と、
を備え、
前記第1端子部は、
前記蓋本体を基準として一方の側に位置する第1外部端子と、
前記蓋本体を基準として他方の側に位置して前記発電体又は前記蓄電体が電気的に接続される第1内部端子と、
を含み、
前記第2端子部は、
前記蓋本体を基準として一方の側に位置する第2外部端子と、
前記蓋本体を基準として他方の側に位置して前記発電体又は前記蓄電体が電気的に接続される第2内部端子と、
を含んでいるとともに、
前記第2端子部は、
前記第2外部端子を有する第1金属部材と、
前記第2内部端子を有する第2金属部材と、
を有し、
前記第1金属部材と前記第2金属部材とは接合部において相互に接合されており、
前記接合部が前記樹脂部材により覆われている蓋体を提供する。
開口部を有する容器と、
前記容器の前記開口部に取り付けられた蓋体と、
前記容器に収容された発電体又は蓄電体と、
を備える電気素子であって、
前記蓋体は、
前記開口部を覆う蓋本体と、
それぞれ前記蓋本体に形成された貫通穴を貫通して配置されている第1端子部及び第2端子部と、
前記第2端子部と前記蓋本体との間隙を封止し、前記第2端子部を前記蓋本体に対して固定している樹脂部材と、
を備え、
前記第1端子部は、
前記蓋本体を基準として一方の側に位置する第1外部端子と、
前記蓋本体を基準として他方の側に位置して前記発電体又は前記蓄電体が電気的に接続されている第1内部端子と、
を含み、
前記第2端子部は、
前記蓋本体を基準として一方の側に位置する第2外部端子と、
前記蓋本体を基準として他方の側に位置して前記発電体又は前記蓄電体が電気的に接続されている第2内部端子と、
を含んでいるとともに、
前記第2端子部は、
前記第2外部端子を有する第1金属部材と、
前記第2内部端子を有する第2金属部材と、
を有し、
前記第1金属部材と前記第2金属部材とは接合部において相互に接合されており、
前記接合部が前記樹脂部材により覆われている電気素子を提供する。
複数の電気素子と、
前記複数の電気素子を相互に電気的に接続している接続端子部と、
を備える電気素子ユニットであって、
前記複数の電気素子の各々は、
開口部を有する容器と、
前記容器の前記開口部に取り付けられた蓋体と、
前記容器に収容された発電体又は蓄電体と、
を備え、
前記蓋体は、
前記開口部を覆う蓋本体と、
それぞれ前記蓋本体に形成された貫通穴を貫通して配置されている第1端子部及び第2端子部と、
前記第2端子部と前記蓋本体との間隙を封止し、前記第2端子部を前記蓋本体に対して固定している樹脂部材と、
を備え、
前記第1端子部は、
前記蓋本体を基準として一方の側に位置する第1外部端子と、
前記蓋本体を基準として他方の側に位置して前記発電体又は前記蓄電体が電気的に接続されている第1内部端子と、
を含み、
前記第2端子部は、
前記蓋本体を基準として一方の側に位置する第2外部端子と、
前記蓋本体を基準として他方の側に位置して前記発電体又は前記蓄電体が電気的に接続されている第2内部端子と、
を含んでいるとともに、
前記第2端子部は、
前記第2外部端子を有する第1金属部材と、
前記第2内部端子を有する第2金属部材と、
を有し、
前記第1金属部材と前記第2金属部材とは接合部において相互に接合されており、
前記接合部が前記樹脂部材により覆われており、
前記第1金属部材と前記第2金属部材とが互いに異種の金属により構成され、
前記第1金属部材、前記第1端子部及び前記接続端子部が互いに同種の金属により構成されている電気素子ユニットを提供する。
発電体又は蓄電体を収容する容器の開口部に取り付けられる蓋体の製造方法であって、
前記蓋体は、
前記開口部を覆う蓋本体と、
それぞれ前記蓋本体に形成された貫通穴を貫通して配置されている第1端子部及び第2端子部と、
前記第2端子部と前記蓋本体との間隙を封止し、前記第2端子部を前記蓋本体に対して固定している樹脂部材と、
を備え、
前記第1端子部は、
前記蓋本体を基準として一方の側に位置する第1外部端子と、
前記蓋本体を基準として他方の側に位置して前記発電体又は前記蓄電体が電気的に接続される第1内部端子と、
を含み、
前記第2端子部は、
前記蓋本体を基準として一方の側に位置する第2外部端子と、
前記蓋本体を基準として他方の側に位置して前記発電体又は前記蓄電体が電気的に接続される第2内部端子と、
を含んでいるとともに、
前記第2端子部は、
前記第2外部端子を有する第1金属部材と、
前記第2内部端子を有する第2金属部材と、
を有し、
当該製造方法は、
前記第1金属部材と前記第2金属部材とを相互に接合する工程と、
前記第2端子部が前記貫通穴を貫通した状態となるように前記第2端子部を配置した状態で、前記樹脂部材を成形する工程と、
を備え、
前記樹脂部材を成形する工程では、前記第2端子部と前記蓋本体との間隙が前記樹脂部材により封止されるとともに、前記樹脂部材により前記第2端子部が前記蓋本体に対して固定され、且つ、前記第1金属部材と前記第2金属部材との接合部が前記樹脂部材により覆われるように、前記樹脂部材を成形する蓋体の製造方法を提供する。
また、本発明によれば、そのような構造の蓋体を製造することができる。
図1は第1の実施形態に係る蓋体100を示す図であり、このうち(a)は正面図、(b)は正面断面図である。
図2は第1の実施形態に係る電気素子200を示す図であり、このうち(a)は分解斜視図、(b)は斜視図である。なお、図2(a)においては、栓15の図示を省略し、代わりに、栓15によって閉塞される注液孔11を示している。
図3は第1の実施形態に係る蓋体100の負極端子部(第2端子部)30を示す図であり、このうち(a)は斜視図、(b)は正面図である。
図4(a)及び(b)は第1の実施形態に係る蓋体100の負極端子部30を製造する工程を示す図である。
図5は図1(b)の部分拡大図である。
図6は第1の実施形態に係る電気素子ユニット300の斜視図である。
蓋体100は、開口部210aを覆う蓋本体10と、それぞれ蓋本体10に形成された貫通穴13、14を貫通して配置されている第1端子部(例えば正極端子部20)及び第2端子部(例えば、負極端子部30)と、第2端子部と蓋本体10との間隙を封止し、第2端子部を蓋本体10に対して固定している樹脂部材(第2樹脂部材50)と、を備えている。
第1端子部は、蓋本体10を基準として一方の側(上側)に位置する第1外部端子と、蓋本体10を基準として他方の側(下側)に位置して発電体220又は蓄電体が電気的に接続される第1内部端子と、を含む。なお、第1外部端子は、例えば、後述する天面部22の一部分により構成される。また、第1内部端子は、例えば、後述するリード部21の内側配置部21aの一部分により構成される。
第2端子部は、蓋本体10を基準として一方の側(上側)に位置する第2外部端子と、蓋本体10を基準として他方の側(下側)に位置して発電体220又は蓄電体が電気的に接続される第2内部端子と、を含んでいる。なお、第2外部端子は、例えば、後述する天面部32の一部分により構成される。また、第2内部端子は、例えば、後述するリード部31の内側配置部31aの一部分により構成される。
第2端子部は、第2外部端子を有する第1金属部材35と、第2内部端子を有する第2金属部材36と、を有している。
第1金属部材35と第2金属部材36とは接合部37において相互に接合されており、接合部37が樹脂部材により覆われている。
電気素子200の蓋体100は、本実施形態に係る蓋体100である。
発電体220又は蓄電体は、第1内部端子及び第2内部端子に対してそれぞれ電気的に接続されている。
複数の電気素子200の各々は、本実施形態に係る電気素子200である。
第1金属部材35と第2金属部材36とは互いに異種の金属により構成されている。
そして、第1金属部材35、第1端子部(例えば正極端子部20)及び接続端子部が互いに同種の金属により構成されている。
この製造方法は、第1金属部材35と第2金属部材36とを相互に接合する工程と、第2端子部(例えば負極端子部30)が貫通穴(第2貫通穴14)を貫通した状態となるように第2端子部を配置した状態で、樹脂部材(第2樹脂部材50)を成形する工程と、を備えている。
樹脂部材を成形する工程では、第2端子部と蓋本体10との間隙が樹脂部材により封止されるとともに、樹脂部材により第2端子部が蓋本体10に対して固定され、且つ、第1金属部材35と第2金属部材36との接合部37が樹脂部材により覆われるように、樹脂部材を成形する。
缶部材210と蓋本体10とにより確定される電池内部領域には、電解液が収容されている。蓋本体10には、正極端子部20を挿通させる第1貫通穴13(図1(b))と、負極端子部30を挿通させる第2貫通穴14(図1(b))と、がそれぞれ蓋本体10の表裏を貫通して形成されている。
注液孔11は、該注液孔11に設けられた栓15(図2(b))によって封止されている。なお、蓋体100が缶部材210に固定される前の状態では、注液孔11に栓15は設けられていない。
圧力開放弁12は、蓋本体10における圧力開放弁12以外の部分よりも薄肉に形成されており、蓋本体10と缶部材210とにより確定される電池内部領域の圧力が上昇したときに破断してガスを放出するようになっている。
リード部31は、第2貫通穴14に挿通されて蓋本体10を貫通しており、リード部31の長手方向は、蓋本体10に対して交差する方向(例えば直交する方向)に延在している(図1(b))。
リード部31は、蓋本体10を基準として下側(つまり、上記電池内部領域)に配置される内側配置部31aと、蓋本体10を基準として上側(つまり、上記電池内部領域の外側の領域)に配置される外側配置部31bと、を有している(図1(b)参照)。
天面部32は、蓋本体10の上方に配置されて蓋本体10から離間しており、蓋本体10に対して対向(例えば平行に対向)している。
天面部32の一部分は、第2外部端子を構成する。より具体的には、例えば、第2外部端子は、天面部32の上面により構成されている。
また、リード部31の内側配置部31aの一部分は、発電体220が電気的に接続される第2内部端子を構成する。
第1金属部材35において、天面部32から下方に垂下した板状の部分は、第2貫通穴14に挿通されて蓋本体10を貫通している。
一方、第2金属部材36は、内側配置部31aにおける上端部を除く部分を構成している。すなわち、第2金属部材36は、リード部31における上端部を除く部分を構成している。
嵌合凹部39は、少なくとも、下方に向けて開口しているとともに、第1金属部材35において天面部32から下方に垂下した板状の部分の一方の面に開口している。
より具体的には、嵌合凹部39は、第1金属部材35において天面部32から下方に垂下した板状の部分の表裏を貫通した切欠形状部となっており、当該板状の部分の双方の面に開口している。
本実施形態の場合、嵌合突起部38は、矢印型に形成されている。
一方、嵌合凹部39は、小寸法部38aが嵌入された小寸法部39aと、大寸法部38bが嵌入された大寸法部39bと、を有している。
このように小寸法部38aと大寸法部38bとを有する嵌合突起部38が、小寸法部39aと大寸法部39bとを有する嵌合凹部39に嵌入していることにより、第2金属部材36は、第1金属部材35から下方へ脱落することが規制(つまり下方への抜け止め)されている。
また、第2金属部材36の板厚は、第1金属部材35において天面部32から下方に垂下した板状の部分の板厚と同等であることが好ましい。
例えば、図4(a)に示すように、嵌合突起部38と嵌合凹部39とを相互に位置合わせした状態で、プラスチックハンマー等の打撃具を用いて、嵌合突起部38を第2金属部材36の板面方向に対して直交する方向に打撃する。これにより、嵌合突起部38を嵌合凹部39に圧入させ、嵌合突起部38と嵌合凹部39とを相互に嵌合させることができる。
或いは、逆に、第1金属部材35における嵌合凹部39の周囲縁部を打撃し、嵌合突起部38を嵌合凹部39に圧入させることによっても、嵌合が可能である。
ここで、第2金属部材36の表裏の面が、第1金属部材35において天面部32から下方に垂下した板状の部分の表裏の面とそれぞれ面一となるまで、嵌合突起部38を嵌合凹部39に圧入することが好ましい(図4(b)参照)。
なお、接合前の状態で、嵌合突起部38の外形寸法が嵌合凹部39の内側領域よりも若干大きくなるように、嵌合突起部38及び嵌合凹部39を形成しておくことにより、嵌合突起部38と嵌合凹部39との接合強度を十分に確保することができるとともに、嵌合突起部38と嵌合凹部39との接合部37における接触抵抗も容易に低減することができる。
ただし、本実施形態では、正極端子部20は、全体が一体形成されている。このため、正極端子部20は、負極端子部30の接合部37に相当する部分を有していない。
リード部21は、第1貫通穴13に挿通されて蓋本体10を貫通しており、リード部21の長手方向は、蓋本体10に対して交差する方向(例えば直交する方向)に延在している。
リード部21は、蓋本体10を基準として下側(つまり、上記電池内部領域)に配置される内側配置部21aと、蓋本体10を基準として上側(つまり、上記電池内部領域の外側の領域)に配置される外側配置部21bと、を有している(図1(b)参照)。
天面部22は、蓋本体10の上方に配置されて蓋本体10から離間しており、蓋本体10に対して対向(例えば平行に対向)している。
天面部22の一部分は、第1外部端子を構成する。より具体的には、例えば、第1外部端子は、天面部22の上面により構成されている。
また、リード部21の内側配置部21aの一部分は、発電体220が電気的に接続される第1内部端子を構成する。
本実施形態の場合、負極端子部30の第1金属部材35と第2金属部材36とは、互いに異種の金属により構成されている。
一方、第1金属部材35と正極端子部20とは互いに同種の金属により構成されている。
更に、蓋本体10も、例えば、第1金属部材35及び正極端子部20と同種の金属により構成されている。また、缶部材210は、例えば、蓋本体10と同種の金属により構成されている。
また、蓋本体10及び缶部材210は、それぞれアルミニウム又はアルミニウム合金により構成されている。
同様に、銅と銅合金とは、それぞれ銅系金属であり、その意味で互いに同種であるものとする。
一方、アルミニウムは、銅及び銅合金とは異種であり、アルミニウム合金も、銅及び銅合金とは異種であるものとする。
同様に、銅は、アルミニウム及びアルミニウム合金とは異種であり、銅合金も、アルミニウム及びアルミニウム合金とは異種であるものとする。
第1樹脂部材40は、正極端子部20と蓋本体10とを相互に絶縁しているとともに、正極端子部20と蓋本体10との間隙を封止している。すなわち、第1樹脂部材40は、第1貫通穴13を密閉するシール材として機能する。
また、負極端子部30は、第2樹脂部材50を介して、蓋本体10における第2貫通穴14の縁部に対して固定されている。
第2樹脂部材50は、負極端子部30と蓋本体10とを相互に絶縁しているとともに、負極端子部30と蓋本体10との間隙を封止している。すなわち、第2樹脂部材50は、第2貫通穴14を密閉するシール材として機能する。
より具体的には、例えば、第2樹脂部材50は、第2金属部材36の上端36a(つまり、嵌合突起部38の上端)よりも上の位置から、第1金属部材35の下端35aよりも下の位置まで、負極端子部30の周囲を覆っている。
なお、上記の説明から分かるように、嵌合突起部38と嵌合凹部39との嵌合は、第1金属部材35と第2金属部材36とを相対的に一方向に相対移動させることによって実現されている。このような構造の接合部37が第2樹脂部材50によって補強されていることにより、嵌合突起部38と嵌合凹部39との相互の離脱が抑制されている。
そして、第1金属部材35において、蓋本体10の下側に位置している部分の全面が、第2樹脂部材50により覆われている。
換言すれば、負極端子部30において上記電池内部領域に位置する部分のうち、第2樹脂部材50から露出している部分は、その全体が、同種の金属(例えば、銅又は銅合金)により構成されている。
そして、第1樹脂部材40は、第2樹脂部材50が負極端子部30を覆っているのと同様に正極端子部20を覆っている。
同様に、正極端子部20の表面には微細な凹凸が形成されており、当該微細な凹凸が形成された表面が第1樹脂部材40により覆われている。具体的には、例えば、正極端子部20の表面には、全面に亘って、または正極端子部20の表面のうち少なくとも第1樹脂部材40が接合される領域を含む領域に対して選択的に、微細な凹凸が形成されており、第1樹脂部材40は、当該微細な凹凸が形成された表面に対して接合している。
負極層は、負極活物質を含んで構成されており、正極層は、正極活物質を含んで構成されている。
発電体220(捲回電極群)は、その一端部に負極電極を有し、他端部に正極電極を有する。
一方、発電体220の正極電極は、上記の第1内部端子に対して接合されている。
このため、発電体220は、負極端子部30のリード部31の内側配置部31aから正極端子部20のリード部21の内側配置部21aに亘って架設されている(図2(a))。
また、缶部材210は、蓋本体10と同等の平面形状に形成されている。すなわち、缶部材210は、例えば、扁平な直方体形状に形成されている。
以下、蓋本体10の長手方向を電気素子200の幅方向と称する。また、蓋本体10の板面方向に沿う方向であって、且つ、幅方向に対して直交する方向を、電気素子200の奥行き方向と称する。
ここでは、電気素子ユニット300が、電気素子200a、電気素子200b及び電気素子200cの3つの電気素子200を有するものとする。
なお、各電気素子200a〜200cの奥行き方向は互いに一致しているとともに、各電気素子200a〜200cの幅方向は互いに平行となっている。また、各電気素子200a〜200cの幅方向における位置は揃っている。
ただし、電気素子200a〜200cのうち、互いに隣り合う電気素子200は、幅方向における向きが互いに反転して配置されている。換言すれば、電気素子200a〜200cは、幅方向における向きを交互に反転させて配置されている。
すなわち、両側の電気素子200a及び200bについては、図6における左側に正極端子部20が配置されているとともに右側に負極端子部30が配置されているのに対し、電気素子200bについては、図6における左側に負極端子部30が配置されているとともに右側に正極端子部20が配置されている。
より具体的には、電気素子200aの正極端子部20の天面部22の上面(つまり第1外部端子)と、電気素子200bの負極端子部30の天面部32の上面(つまり第2外部端子)とがバスバー310を介して相互に接合されている。また、電気素子200bの正極端子部20の天面部22の上面(つまり第1外部端子)と、電気素子200cの負極端子部30の天面部32の上面(つまり第2外部端子)とがバスバー310を介して相互に接合されている。
負極端子部30は、第1金属部材35と第2金属部材36とを別個に作製した後、図4を用いて説明した方法で第1金属部材35と第2金属部材36とを相互に接合することにより作製することができる。
すなわち、第1金属部材35と第2金属部材36とを相互に接合する工程では、第1金属部材35と第2金属部材36との何れか一方(例えば第2金属部材36)に形成された突起部(嵌合突起部38)を、第1金属部材35と第2金属部材36との何れか他方(例えば第1金属部材35)に形成された凹部(嵌合凹部39)に圧入することによって、第1金属部材35と第2金属部材36とを相互に嵌合固定する。
より具体的には、例えば、第1貫通穴13に正極端子部20を挿通することにより正極端子部20が蓋本体10を貫通した状態とするとともに、第2貫通穴14に負極端子部30を挿通することにより負極端子部30が蓋本体10を貫通した状態とする。そして、この状態で、熱可塑性樹脂組成物を射出成形することにより、第1樹脂部材40及び第2樹脂部材50を一括して成形する。
この工程では、図示しないインサート成形用の金型又はアウトサート成形用の金型に正極端子部20及び負極端子部30をそれぞれ固定した状態で、第1樹脂部材40及び第2樹脂部材50を一括して射出成形により形成する。すなわち、射出成形として、インサート成形又はアウトサート成形を行う。
なお、正極端子部20及び負極端子部30の表面には予め微細な凹凸が形成されているため、正極端子部20に対する第1樹脂部材40の接合強度、並びに、負極端子部30に対する第2樹脂部材50の接合強度を、それぞれ十分に得ることができる。
これにより、図2(a)の上部に示されるように、蓋体100と発電体220とが接合された構造を得ることができる。
また、同様の工程により、複数の電気素子200を製造する。
ここで、バスバー310は、その一端部を第1外部端子に対して接合するとともに、その他端部を第2外部端子に対して接合する。これらの接合は、例えば、レーザー光を照射することによる溶接によって行う。
また、負極端子部30は、蓋本体10の上側に第2外部端子と、蓋本体10の下側に位置して発電体220が電気的に接続される第2内部端子と、を含んでいる。
また、負極端子部30は、第2外部端子を有する第1金属部材35と、第2内部端子を有する第2金属部材36と、を有している。
そして、第1金属部材35と第2金属部材36とは接合部37において相互に接合されている。
このため、第2内部端子を有する第2金属部材36については多品種を製造して多くのバリエーションを持たせる一方で、これら多品種の第2金属部材36に対して共通の第1金属部材35を接続して用いることができる。
同様に、第2外部端子を有する第1金属部材35については多品種を製造して多くのバリエーションを持たせる一方で、これら多品種の第1金属部材35に対して共通の第1金属部材35を接続して用いることもできる。
すなわち、全体が同種の金属により一体形成された安価なバスバー310を用いて、複数の電気素子200を直列接続することができる。
そして、第1金属部材35において、蓋本体10の下側に位置している部分の全面が、第2樹脂部材50により覆われている。
よって、負極端子部30において正極端子部20と同種の金属により構成された部分(第1金属部材35)に対する電解液の接触を、第2樹脂部材50の存在によって抑制することができ、電気素子200を正常に動作させることができる。
より具体的には、第2金属部材36の表面にも微細な凹凸が形成されており、当該微細な凹凸が形成された表面が第2樹脂部材50により覆われているので、第2金属部材36に対する第2樹脂部材50の接合強度も十分に確保することができる。
このため、アルミニウム又はアルミニウム合金により構成された第1金属部材35に嵌合凹部39を形成し、この嵌合凹部39内に第2金属部材36の嵌合突起部38を嵌入させた構造とすることにより、アルミニウム又はアルミニウム合金と第2樹脂部材50との接合面積をより大きくすることができる。よって、第2樹脂部材50による負極端子部30と蓋本体10との間隙の封止性(密閉性)を良好なものとすることができる。
図7(a)は第1の実施形態の変形例1に係る蓋体100の負極端子部30の一部分を示す正面図である。
このような変形例1に係る構造の負極端子部30を用いた場合にも、上記の第1の実施形態と同様の効果が得られる。
図7(b)は第1の実施形態の変形例2に係る蓋体100の負極端子部30の一部分を示す正面図である。
このような変形例2に係る構造の負極端子部30を用いた場合にも、上記の第1の実施形態と同様の効果が得られる。
図8は第2の実施形態に係る蓋体(全体図示略)の負極端子部30を示す図であり、このうち(a)は第1金属部材35と第2金属部材36とを接合する前の分解斜視図、(b)は第1金属部材35と第2金属部材36とを接合した後の構造を示す斜視図、(c)は負極端子部30が第2樹脂部材50を介して蓋本体10に固定された状態の正面図である。
そして、係合フック62と係合フック61とが相互に係合することによって、第2金属部材36と第1金属部材35とが相互に接合されている(図8(b))。
すなわち、本実施形態の場合も、第2樹脂部材50は、接合部37の周囲を覆っている。
図9は第3の実施形態に係る蓋体(全体図示略)の負極端子部30を示す図であり、このうち(a)は第1金属部材35と第2金属部材36とを接合する前の分解斜視図、(b)は第1金属部材35と第2金属部材36とを接合した後の構造を示す斜視図、(c)は負極端子部30が第2樹脂部材50を介して蓋本体10に固定された状態の正面図である。
そして、差込突起64が差込穴63に差し込まれることによって、第2金属部材36と第1金属部材35とが相互に接合されている。差込突起64は、例えば、差込穴63に対して圧入固定されている(図9(b))。
なお、これとは逆に、第2金属部材36に差込穴が形成され、第1金属部材35に差込突起が形成されていても良い。
図10は第4の実施形態に係る蓋体(全体図示略)の負極端子部30を示す図であり、このうち(a)は第1金属部材35と第2金属部材36とを接合する前の分解斜視図、(b)は第1金属部材35と第2金属部材36とを接合する前の分解側断面図、(c)は第1金属部材35と第2金属部材36とを接合した後の構造を示す側断面図、(d)は負極端子部30が第2樹脂部材50を介して蓋本体10に固定された状態の側断面図である。
第1金属部材35の下端部には、下方に向けて開口した差込穴69が形成されている。差込穴69内には板ばね部69aが設けられている。板ばね部69aは、第1金属部材35と一体形成されていても良いし、第1金属部材35とは別体に形成された後、第1金属部材35に対して固定されていても良い。
〔第5の実施形態〕
図11は第5の実施形態に係る蓋体(全体図示略)の負極端子部30を示す図であり、このうち(a)は第1金属部材35と第2金属部材36とを接合する前の分解斜視図、(b)は第1金属部材35と第2金属部材36とを接合する前の分解正面図、(c)は第1金属部材35と第2金属部材36とを接合した後の構造を示す正面断面図、(d)は負極端子部30が第2樹脂部材50を介して蓋本体10に固定された状態の正面断面図である。
第1金属部材35の下端部には、下方に向けて開口した差込穴66が形成されている。
そして、差込突起67が差込穴66に差し込まれた後、第1金属部材35の下端部がかしめられることによって、第2金属部材36と第1金属部材35とが相互に接合されている(図11(c))。
図12は第6の実施形態に係る蓋体(全体図示略)の負極端子部30を示す図であり、このうち(a)は第1金属部材35と第2金属部材36とを接合する前の分解斜視図、(b)は第1金属部材35と第2金属部材36とを接合した後の構造を示す斜視図、(c)は負極端子部30が第2樹脂部材50を介して蓋本体10に固定された状態の正面図である。
例えば、図12(b)に示すように、第1金属部材35の下端部と第2金属部材36の上端部とを相互に重ね合わせた状態で、第1金属部材35の下端35aが溶接部68において第2金属部材36に対して溶接されているとともに、第2金属部材36の上端36aが溶接部68において第1金属部材35に対して溶接されている。
つまり、接合部37は、上下一対の溶接部68を有している。
図13は第7の実施形態に係る蓋体100を示す正面断面図である。
すなわち、正極端子部20は、第1金属部材25と第2金属部材26とを有しており、第2金属部材26には嵌合突起部28が形成され、第1金属部材25には嵌合凹部29が形成されている。そして、嵌合突起部28と嵌合凹部29とが相互に嵌合することにより、接合部27が構成されている。
第1金属部材25、第2金属部材26、嵌合突起部28及び嵌合凹部29は、それぞれ第1金属部材35、第2金属部材36、嵌合突起部38及び嵌合凹部39と同様に構成されている。
また、蓋体100の構造は、複数種の第2金属部材26又は第1金属部材25を共通の第1金属部材25又は第2金属部材26に接合して正極端子部20を構成することが可能な構造である。
このため、第1内部端子を有する第2金属部材26については多品種を製造して多くのバリエーションを持たせる一方で、これら多品種の第2金属部材26に対して共通の第1金属部材25を接続して用いることができる。
同様に、第1外部端子を有する第1金属部材25については多品種を製造して多くのバリエーションを持たせる一方で、これら多品種の第1金属部材25に対して共通の第1金属部材25を接続して用いることもできる。
11 注液孔
12 圧力開放弁
13 第1貫通穴
14 第2貫通穴(貫通穴)
15 栓
20 正極端子部(第1端子部)
21 リード部
21a 内側配置部(第1内部端子を有する)
21b 外側配置部
22 天面部(第1外部端子を有する)
25 第1金属部材
26 第2金属部材
27 接合部
28 嵌合突起部
29 嵌合凹部
30 負極端子部(第2端子部)
31 リード部
31a 内側配置部(第2内部端子を有する)
31b 外側配置部
32 天面部(第2外部端子を有する)
35 第1金属部材
35a 下端
36 第2金属部材
36a 上端
37 接合部
38 嵌合突起部
38a 小寸法部
38b 大寸法部
39 嵌合凹部
39a 小寸法部
39b 大寸法部
40 第1樹脂部材
50 第2樹脂部材(樹脂部材)
61 係合フック
62 係合フック
63 差込穴
64 差込突起
65 差込突起
65a 係止突起
66 差込穴
67 差込突起
67a 括れ部
68 溶接部
69 差込穴
69a 板ばね部
100 蓋体
200 電気素子
210 缶部材(容器)
210a 開口部
220 発電体
300 電気素子ユニット
310 バスバー(接続端子部)
Claims (14)
- 発電体又は蓄電体を収容する容器の開口部に取り付けられる蓋体であって、
前記開口部を覆う蓋本体と、
それぞれ前記蓋本体に形成された貫通穴を貫通して配置されている第1端子部及び第2端子部と、
前記第2端子部と前記蓋本体との間隙を封止し、前記第2端子部を前記蓋本体に対して固定している樹脂部材と、
を備え、
前記第1端子部は、
前記蓋本体を基準として一方の側に位置する第1外部端子と、
前記蓋本体を基準として他方の側に位置して前記発電体又は前記蓄電体が電気的に接続される第1内部端子と、
を含み、
前記第2端子部は、
前記蓋本体を基準として一方の側に位置する第2外部端子と、
前記蓋本体を基準として他方の側に位置して前記発電体又は前記蓄電体が電気的に接続される第2内部端子と、
を含んでいるとともに、
前記第2端子部は、
前記第2外部端子を有する第1金属部材と、
前記第2内部端子を有する第2金属部材と、
を有し、
前記第1金属部材と前記第2金属部材とは接合部において相互に接合されており、
前記接合部が前記樹脂部材により覆われている蓋体。 - 前記第1金属部材と前記第2金属部材とが互いに異種の金属により構成され、
前記第1金属部材と前記第1端子部とが互いに同種の金属により構成されている請求項1に記載の蓋体。 - 前記第1金属部材及び前記第1端子部は、それぞれアルミニウム又はアルミニウム合金により構成され、
前記第2金属部材は、銅又は銅合金により構成されている請求項2に記載の蓋体。 - 前記第1金属部材は、前記貫通穴を貫通して配置されていて、当該第1金属部材の一部分と前記接合部とが、前記蓋本体を基準として前記他方の側に位置しており、
前記第1金属部材において、前記蓋本体を基準として前記他方の側に位置している部分の全面が、前記樹脂部材により覆われている請求項3に記載の蓋体。 - 前記樹脂部材が前記蓋本体と前記第2端子部とを相互に絶縁している請求項1乃至4の何れか一項に記載の蓋体。
- 前記第1金属部材と前記第2金属部材とが前記接合部において相互に機械的に接合されている請求項1乃至5の何れか一項に記載の蓋体。
- 前記第1金属部材と前記第2金属部材とが前記接合部において相互に嵌合固定されている請求項6に記載の蓋体。
- 前記第1金属部材の表面に微細な凹凸が形成されており、当該微細な凹凸が形成された表面が前記樹脂部材により覆われている請求項1乃至7の何れか一項に記載の蓋体。
- 前記樹脂部材は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリイミド、アセタール樹脂、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエステルおよびポリスルホンからなる群から選ばれる少なくともいずれか一つの熱可塑性樹脂を含有する請求項1乃至8の何れか一項に記載の蓋体。
- 開口部を有する容器と、
前記容器の前記開口部に取り付けられた蓋体と、
前記容器に収容された発電体又は蓄電体と、
を備える電気素子であって、
前記蓋体は、
前記開口部を覆う蓋本体と、
それぞれ前記蓋本体に形成された貫通穴を貫通して配置されている第1端子部及び第2端子部と、
前記第2端子部と前記蓋本体との間隙を封止し、前記第2端子部を前記蓋本体に対して固定している樹脂部材と、
を備え、
前記第1端子部は、
前記蓋本体を基準として一方の側に位置する第1外部端子と、
前記蓋本体を基準として他方の側に位置して前記発電体又は前記蓄電体が電気的に接続されている第1内部端子と、
を含み、
前記第2端子部は、
前記蓋本体を基準として一方の側に位置する第2外部端子と、
前記蓋本体を基準として他方の側に位置して前記発電体又は前記蓄電体が電気的に接続されている第2内部端子と、
を含んでいるとともに、
前記第2端子部は、
前記第2外部端子を有する第1金属部材と、
前記第2内部端子を有する第2金属部材と、
を有し、
前記第1金属部材と前記第2金属部材とは接合部において相互に接合されており、
前記接合部が前記樹脂部材により覆われている電気素子。 - 複数の電気素子と、
前記複数の電気素子を相互に電気的に接続している接続端子部と、
を備える電気素子ユニットであって、
前記複数の電気素子の各々は、
開口部を有する容器と、
前記容器の前記開口部に取り付けられた蓋体と、
前記容器に収容された発電体又は蓄電体と、
を備え、
前記蓋体は、
前記開口部を覆う蓋本体と、
それぞれ前記蓋本体に形成された貫通穴を貫通して配置されている第1端子部及び第2端子部と、
前記第2端子部と前記蓋本体との間隙を封止し、前記第2端子部を前記蓋本体に対して固定している樹脂部材と、
を備え、
前記第1端子部は、
前記蓋本体を基準として一方の側に位置する第1外部端子と、
前記蓋本体を基準として他方の側に位置して前記発電体又は前記蓄電体が電気的に接続されている第1内部端子と、
を含み、
前記第2端子部は、
前記蓋本体を基準として一方の側に位置する第2外部端子と、
前記蓋本体を基準として他方の側に位置して前記発電体又は前記蓄電体が電気的に接続されている第2内部端子と、
を含んでいるとともに、
前記第2端子部は、
前記第2外部端子を有する第1金属部材と、
前記第2内部端子を有する第2金属部材と、
を有し、
前記第1金属部材と前記第2金属部材とは接合部において相互に接合されており、
前記接合部が前記樹脂部材により覆われており、
前記第1金属部材と前記第2金属部材とが互いに異種の金属により構成され、
前記第1金属部材、前記第1端子部及び前記接続端子部が互いに同種の金属により構成されている電気素子ユニット。 - 発電体又は蓄電体を収容する容器の開口部に取り付けられる蓋体の製造方法であって、
前記蓋体は、
前記開口部を覆う蓋本体と、
それぞれ前記蓋本体に形成された貫通穴を貫通して配置されている第1端子部及び第2端子部と、
前記第2端子部と前記蓋本体との間隙を封止し、前記第2端子部を前記蓋本体に対して固定している樹脂部材と、
を備え、
前記第1端子部は、
前記蓋本体を基準として一方の側に位置する第1外部端子と、
前記蓋本体を基準として他方の側に位置して前記発電体又は前記蓄電体が電気的に接続される第1内部端子と、
を含み、
前記第2端子部は、
前記蓋本体を基準として一方の側に位置する第2外部端子と、
前記蓋本体を基準として他方の側に位置して前記発電体又は前記蓄電体が電気的に接続される第2内部端子と、
を含んでいるとともに、
前記第2端子部は、
前記第2外部端子を有する第1金属部材と、
前記第2内部端子を有する第2金属部材と、
を有し、
当該製造方法は、
前記第1金属部材と前記第2金属部材とを相互に接合する工程と、
前記第2端子部が前記貫通穴を貫通した状態となるように前記第2端子部を配置した状態で、前記樹脂部材を成形する工程と、
を備え、
前記樹脂部材を成形する工程では、前記第2端子部と前記蓋本体との間隙が前記樹脂部材により封止されるとともに、前記樹脂部材により前記第2端子部が前記蓋本体に対して固定され、且つ、前記第1金属部材と前記第2金属部材との接合部が前記樹脂部材により覆われるように、前記樹脂部材を成形する蓋体の製造方法。 - 前記第1金属部材と前記第2金属部材とを相互に接合する工程では、
前記第1金属部材と前記第2金属部材との何れか一方に形成された突起部を、前記第1金属部材と前記第2金属部材との何れか他方に形成された凹部に圧入することによって、前記第1金属部材と前記第2金属部材とを相互に嵌合固定する請求項12に記載の蓋体の製造方法。 - 前記樹脂部材を成形する工程では、熱可塑性樹脂組成物を射出成形することによって、前記樹脂部材を成形し、
前記射出成形は、インサート成形又はアウトサート成形である請求項12又は13に記載の蓋体の製造方法。
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