JP2016171058A - リチウムイオン電池用注液部の密閉構造 - Google Patents

Abstract

【課題】リチウムイオン電池用注液部の密閉構造において、従来よりも製造作業の効率を改善し、該注液部及び放圧部の構造を簡素化かつ小型化し、製造コストを大幅に削減した密閉方法を提供する。【解決手段】リチウムイオン電池の電槽蓋に穿設した貫通孔に、直径の異なる二段円筒孔が順に連なった形状の注液孔を有する中空金属からなり、かつ直径の小さい中空金属の内周に雌ネジ部が形成された中空円筒状の注液栓が取り付けられ、この注液栓の中空内部に、中空金属からなりその外周に注液栓内周の雌ネジ部に螺合するネジ軸部が形成され且つ中空内部がラプチャーディスクで閉塞された封孔栓が、環状パッキングを介して該注液栓に螺合されてこれを封孔し、更に該注液栓と該封孔栓の着接箇所を溶接にて封止する。【選択図】図１

Description

本発明はリチウムイオン電池の構造に関するものであり、特にリチウムイオン電池の注液部の密閉構造の改良に関するものである。

モバイル型ノートパソコンやタブレット型端末、スマートフォン、携帯音楽機器といった昨今のエレクトロニクス製品の高性能化と小型軽量化には、蓄電池の中でも高電位かつ高エネルギー密度を有するリチウムイオン電池（Ｌｉｔｈｉｕｍ‐ｉｏｎ Ｂａｔｔｅｒｙ、以下ＬＩＢと略記）が貢献しており、角形やパウチ型、円筒型など様々な形態のＬＩＢがこれらの機器に搭載されている。近年、ＬＩＢの用途は更なる広がりを見せ、電気自動車やハイブリッド自動車、電車、航空機といった移動体用の電源として、あるいは病院施設や通信基地局などに非常時に備え設置する定置用電源として、中型から大型ＬＩＢの研究開発と製品化も進められている。

ここで、移動体にしばしば使用される角形ＬＩＢを例にとり、簡単に構成を説明する。角形ＬＩＢは一端が開口した有底の電槽缶に、正極と負極を交互にセパレータを介して積層した極板群が格納され、該正極と該負極の集電タブが電槽蓋に絶縁して設けられた極端子に接続され、更に電解液が該電槽缶内に所定量注液された後、前記電槽蓋が該電槽缶に接合した状態で気密に封止されることで、電池内部の該極板群から外部へ電気エネルギーを取り出す構造を有する。

前記電解液は炭酸エチレン等の有機溶媒に、ヘキサフルオロリン酸リチウム等のリチウム塩を溶解した非水系溶液を用いる場合が多いが、斯様な電解液は大気中の水分との接触によって激しい性能の劣化を引き起こすので、通常、不活性ガス雰囲気下において注液作業を行う。注液後、電解液と大気との接触を遮断するため、注液孔を種々の手段により封止密閉して密閉構造と成すことで、注液部の密閉構造を具備したＬＩＢを得る。

商用化されているＬＩＢとしては、正極活物質としてＬｉＣｏＯ２の様なリチウム・遷移金属酸化物を用い、更に電解液として前記の如くリチウム塩を有機溶媒中に溶解させた非水系溶液を使用した物が主流である。この様なＬＩＢは電池設計や使用方法などを誤った場合、発煙や発熱、発火、破裂などを生じる危険性があることが知られている。そのため多様な用途へのＬＩＢの適用に際しては、用途に応じた使用環境を考慮・検討した上で、各環境から想定される種々危険性に対し安全対策を施すことが必須である。

電池の破裂は、電解液の蒸発や電気分解などで炭酸ガス等が発生し、電槽の内圧が著しく上昇することで引き起こされる。これを防止するため、ＬＩＢにはガスを安全に排出するための防爆構造がしばしば設けられる。

例えば角型ＬＩＢの防爆構造としては、電槽の一部に意図的に薄肉部や溝を形成し、内圧の上昇時に安全に該薄肉部や溝が開裂・破断し、ガスを電槽外へ放出する放圧部を具備する防爆構造が公知である。

他方、特許文献１や特許文献２に開示した様な、電槽蓋に貫通孔を穿設し放圧弁を取り付けた電池もよく知られている。特許文献１は電槽蓋に穿設した貫通孔に、圧力開放弁を具備する閉塞部材を係合したものである。一方、特許文献２は金属薄板の圧力開放弁を、電槽蓋の貫通孔にインサート成形したものである。

また、先に出願人は特許文献３に開示した放圧弁付き電池を提案した。該放圧弁は、破裂板式安全装置としてラプチャーディスクを使用したものである。該ラプチャーディスクは厚みが０．１ｍｍ程度の金属箔を加工して形成され、電池の内圧が上昇した際に容易に破裂し、圧力を速やかに電池外部へ放出する。前述の通りラプチャーディスクは非常に破損し易く、指や作業台などに接触するだけで容易に破裂するため、特許文献３では図４に示した様なディスクホルダ６を上下に分割した第一ホルダ６１と第二ホルダ６２によって該ラプチャーディスク６３を挟持し、保護した。

上部の第一ホルダ６１は直径の異なる二段の金属円筒が中心線を共有して連なった形状であり、ラプチャーディスク６３を直径の大きい円筒６１１の下端部に設けたザグリ部６１２に摺接し、更にレーザー溶接により溶着した後に、図５に示す通り、直径の小さい円筒６１３をＬＩＢ７の電槽蓋７１の貫通孔７１１に内側から嵌合し、該貫通孔７１１を封止した。一方、下部の第二ホルダ６２は絶縁性を有する樹脂製の円筒であり、第一ホルダ６１の外周面に嵌合することでラプチャーディスク６３を保護し、更に内部短絡を防止する役割を担う。なお、図５中、符号７２は電槽内に収納された極板群、７３は正負極端子である。

この様にして製造したＬＩＢは該放圧部が電槽内部に格納されるため、電池構造を小型化でき、更に電源系統に配線し使用する際に外部短絡を起こす虞も少ない。

特開２０１４−７５２７９号公報 特開２０１４−２０３６２６号公報 特開２０１４‐１２７２５５号公報

然しながら電槽缶に薄肉部や溝を設ける方式では、充放電に伴う電槽の膨張・収縮により、意図に反して放圧部の開裂が生じる不具合が発生することが知られている。

一方、特許文献１乃至３の如く電槽蓋に放圧部を設ける手法では、電池が膨張と収縮を繰り返しても電槽蓋の変形は電槽缶と比べ小さく、放圧部が意図に反し開裂する心配は少ない。然しながら、電池を完全に密閉した後、工場内での電極の活性化あるいは補充電などで万が一ガスが発生した場合に、これを放出することができないなど改良の余地があった。

この点において、仮に電槽蓋に放圧部とは別にガス抜き用の貫通孔を増設した場合、電槽蓋の強度が低下し変形のリスクを生じるだけでなく、正負極の端子周辺に余計な部品が増えることで、電池構造を複雑化したり、電槽蓋の形状を複雑化したり、工数を増やし製造時の作業性を低下させる。更に電池使用時に外部短絡を招く危険性も高まる。

更に上記に加えて解決すべき課題として、一連の密閉工程設備の大型化とそれに伴う製造コストの増大、及び作業性の低下が挙げられる。特許文献１乃至３の手法では、注液から密閉封止に至るまでの工程を不活性ガス雰囲気下にて実施する必要があり、注液設備とレーザー溶接装置の両方を一体化させ、諸作業を大型のグローブボックス内にて行う必要があった。

グローブボックス内で精密部品を取り扱う作業は困難を伴う。グローブボックス内の気密を保つために、グローブボックスの作業用手袋は厚手のゴム等で形成される場合が多い。このため作業者が精密作業を行う場合、ラプチャーディスクの薄膜部に不用意に触れてしまったり、取り落としたりするなどして高価な部品を破損させる恐れがあった。

本発明は、ＬＩＢの注液部の密閉構造を改良することで電池を簡素・小型化し、外部短絡の危険性を低減し、従来よりも製造作業を簡略化し、更に製造コストを大幅に削減することを目的とする。

本発明は、電槽蓋に穿設した貫通孔に、直径の異なる二段円筒孔が順に連なった形状の注液孔を有する中空金属からなり、かつ直径の小さい中空金属の内周にネジ部が形成された中空円筒状の注液栓が取り付けられ、この注液栓の中空内部に、中空金属からなりその外周に注液栓内周のネジ部に螺合するネジ部が形成されかつ中空内部がラプチャーディスクで閉塞された封孔栓が、環状パッキングを介して該注液栓に螺合されてこれを封孔し、更に該注液栓と該封孔栓の着接箇所を溶接にて封止してなるＬＩＢ用注液部の密閉構造に関するものである。

注液栓の中空内部を放圧弁で閉塞された封孔栓で封孔したことにより、注液部と放圧部を一体化することができ、ガス抜き用の貫通孔を新設しなくて良く、電池構造の簡素化により電池の小型化が可能となり、更に、電槽蓋の形状を複雑化することがなく外部短絡の危険性を低減し、工数を増やし製造時の作業性を低下させることもない。

更に前記封孔栓は、前記ネジ部よりも上部の一部の横断面外形形状が角形に形成されたものを使用しても良い。

この様に、封孔栓上部の一部の横断面外形形状を角形に形成すれば、封孔栓の着脱に際し、手ではなく、レンチ等の道具を用いることもできるので、容易に封孔栓を外したり締めたりでき、活性化や補充電後のガス抜き作業が容易である。

更に前記封孔栓は、中空金属からなる上部ホルダと下部の封孔栓本体、及びラプチャーディスクを有するものであって、該上部ホルダに該ラプチャーディスクが固定された状態で該上部ホルダが該封孔栓本体の中空内部に嵌合され、該上部ホルダの頂面と該封孔栓本体の頂面とが面一となった状態で、該上部ホルダの外周縁と該封孔栓本体の内周縁の接合箇所が溶接によって封止されて封孔栓の中空内部が該ラプチャーディスクで閉塞されている構造としても良い。

前記の通り封孔栓の上部ホルダにラプチャーディスクが固定された状態で、該上部ホルダが封孔栓本体に嵌合され溶接される構造とすることで、溶接すべき接合箇所が封孔栓の側面でなく上面に位置するので、レンチ等の道具を該封孔栓の上部の側面に当接させて該封孔栓を締めたり外したりした際に、係る道具が溶接部に接触して該溶接部を破損させ、注液部自体の気密性を低下させる心配もない。

上記の様に、本発明は注液栓の中空内部を放圧弁で閉塞された封孔栓で封孔したことにより、注液部と放圧部を一体化することができ、ガス抜き用の貫通孔を新設しなくて良く、電池構造の簡素化により電池の小型化が可能となり、更に、電槽蓋の形状を複雑化することがなく外部短絡の危険性を低減し、なおかつ製造時の作業性にも優れる。

また、封孔栓上部の一部の横断面外形形状を角形に形成すれば、レンチ等の道具を用いて容易に封孔栓を外したり締めたりでき、活性化や補充電後のガス抜き作業が容易である。

更に、前記封孔栓の上部ホルダが下部の封孔栓本体に嵌合される構造とすることで、該封孔栓を閉塞する際に溶接すべき接合箇所が該封孔栓の側面でなく上面に位置するので、レンチ等の道具が溶接部に接触して該溶接部を破損させ、注液部の気密性を低下させる心配もない。

その上、本発明の効果は、単に電池構造が小型化するに止まらず、その後の封止溶接をグローブボックス外で実施することを可能とする。即ち注液装置とレーザー溶接装置を別体とすることが可能であるので装置を大型化する必要がなく、また汎用の溶接機器を使用できるため製造コストを大幅に削減できる。

本発明の第一の実施形態のＬＩＢ用注液部の密閉構造を示した図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は断面側面図である。 本発明の第一の実施形態の封孔栓を示し、（Ａ）は分解側面図、（Ｂ）は分解断面側面図、（Ｃ）は組立側面図、（Ｄ）は組立断面側面図である。 本発明の第二の実施形態の封孔栓を示し、（Ａ）は分解側面図、（Ｂ）は分解断面側面図、（Ｃ）は組立側面図、（Ｄ）は組立断面側面図である。 従来例における放圧弁構造の要部断面側面図である。 従来例における放圧弁を電池に取り付けた状態を示す要部断面側面図である。

以下に図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本文中で同一の符号は、同一の部分を示したものである。

図１は本発明の第一の実施形態のＬＩＢ用注液部の密閉構造を構成する各部を示した図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）の断面側面図である。符号１は金属からなるＬＩＢの電槽蓋で、その所定の位置に下方に突出する貫通孔２を穿設している。この貫通孔２に金属からなる中空の注液栓３を嵌挿し設けた。この注液栓３は、外径が貫通孔２の内径と等しくかつ下方に突出する該貫通孔２の高さと同じ長さとなるように形成した中空円筒型の下部嵌挿部３１と、該下部嵌挿部３１よりも大きな外径を有する中空円筒型の上部円筒部３２とが中心線を共有して連なった二段円筒状に加工形成されている。更に、中空部分は該注液栓３の中心を上下に貫通し、下部嵌挿部３１の内周面に雌ネジ部３３を形成した下部円筒孔とこれより大きな内径を有する上部円筒孔とが、中心線を共有して順に連なった二段円筒状に形成し、これを注液孔３４とした。符号４は注液栓３内に施され該注液孔３４を封孔する金属製の封孔栓である。他方、符号５は注液栓３と封孔栓４間に介在する環状パッキングで、中央に中空部を有する円形平坦形状をなし、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で形成され、柔軟性を有するものである。

図２は図１に示した封孔栓４を詳細に示したもので、（Ａ）は分解側面図、（Ｂ）は分解断面側面図、（Ｃ）は組立側面図、（Ｄ）は組立断面側面図である。符号４１は金属を加工した封孔栓本体であり、前記注液栓３の下部円筒孔に螺合する雄ネジ部を形成したネジ軸部４１１と該ネジ軸部４１１の上方に該ネジ軸部４１１の外形よりは大きく前記注液栓３の上部円筒孔の内径より小さい外径を有する座板部４１２が一体に形成され、図２（Ｂ）に示す様に中空の二段円筒状に形成されている。座板部４１２の上方にはこれより小さい外径を有する円筒状のつまみ部４１３とその上方にホルダ部４１４を形成した。このつまみ部４１３をつまみ、封孔栓４を回して該注液栓３への螺合着脱をするものである。なお、図示するものは、該つまみ部４１３を、その断面外形を六角形に形成し、螺合着脱する際にレンチ等の工具を用いて行えるようにした六角ナット部に形成した。

更に、該座板部４１２の上端外側縁には鍔部４１５が形成されている。該鍔部４１５は、該座板部４１２の上端面と面一となるように外側縁全周に渡り形成され、ネジ軸部４１１を注液栓３の下部円筒孔に環状パッキング５を介して螺合した時に該注液栓３の上面に当接する大きさに形成されている。ここで、該座板部４１２の下端から該鍔部４１５の下端までの高さと環状パッキング５の厚さの和は、前記注液栓３の上部円筒孔の深さより大きくなる様に形成した。

図２中、符号４２は、金属を加工した上部ホルダであり、図２（Ｂ）に示す様に中空円筒状に形成されている。符号４３は金属箔板を所定形状に加工した円形のラプチャーディスクである。符号４４は、前記封孔栓本体４１のホルダ部４１４と該上部ホルダ４２とを該ラプチャーディスク４３を介して当接した後、該当接部のレーザー溶接を良好に行う為に、該上部ホルダ４２と前記封孔栓本体４１のホルダ部４１４に夫々設けた周溝である。

そして、封孔栓本体４１のホルダ部４１４の上端にラプチャーディスク４３と上部ホルダ４２を載置し封孔栓本体４１と上部ホルダ４２とをラプチャーディスク４３を介して当接し、その当接部の全周をレーザー溶接して図２（Ｃ）に示される封孔栓４を形成した。図２（Ｄ）に示される様に、封孔栓４の中空内部はラプチャーディスク４３により閉塞されている。

この様に構成された各部材は、次の様に組み立てられ、ＬＩＢの注液部を密閉する。

電槽蓋１の貫通孔２に注液栓３の下部嵌挿部３１を嵌挿して該貫通孔２と注液孔３４とが連通した状態とし、該注液栓３の上部円筒部３２の下端が該電槽蓋１の上面に当接した時に、該貫通孔２の下端と該注液栓３の下部嵌挿部３１の下端とが面一となり、この面一となった部分をアルゴンアーク溶接やＴＩＧ溶接等によりガス溶接し、該電槽蓋１に該注液栓３を気密に取り付けた。この状態で、正極と負極を交互にセパレータを介して積層した極板群が収納された電槽缶の上部開口部に電槽蓋１を施し、該注液栓３の注液孔３４から非水電解液を電槽缶内に所定量注液した。

次いで、中空内部がラプチャーディスク４３により閉塞されている封孔栓４のネジ軸部４１１を環状パッキング５の中空部に挿入し、該封孔栓４のつまみ部４１３の六角ナット部にレンチを当て、該ネジ軸部４１１を注液栓３の下部円筒孔内周面の雌ネジ部３３に螺合し、該封孔栓４を注液栓３に該環状パッキング５を介して締結した。この時、該環状パッキング５はつぶれ、該封孔栓４の座板部４１２の上端外側縁に設けた鍔部４１５は、該注液栓３の上面に空隙なく当接し着接する。なお、該封孔栓４および該注液栓３の寸法公差により多少の締結ズレが生じた場合は、強く締めるなどして調節し、着接を確実にする。この際、該環状パッキング５の柔軟性により、気密性が阻害されることはない。該環状パッキング５としてＰＴＦＥを用いた場合、該鍔部４１５が該注液栓３の上面から０．１〜０．５ｍｍ程度突出しても、トルク締めの圧縮により着接することができた。

また、上記とは別の実施形態としてつまみ部４１３を上部ホルダ４２に形成しても良いが、上記の様に封孔栓本体４１につまみ部４１３を形成した方が、トルク締めを行う際にラプチャーディスク４３に過剰な応力が加わらず、これを破損させる虞がないためより好ましい。

この状態でＬＩＢは気密となり、通常の大気雰囲気下に電池を搬送することが可能である。そして、注液栓３の上面とこれに着接した封孔栓４の鍔部４１５をレーザー溶接もしくは電子ビーム溶接をして密閉作業は完了し、図１に示される注液部の密閉構造が形成されるものである。

ここで、該鍔部４１５の厚みは、０．２〜０．５ｍｍ程度設けることで良好な気密性と溶接強度を得られる。

この様にして密閉されたＬＩＢ用注液部は、図４に示した従来の電池と比較し、電槽内部の正負極端子７３間に占める空間が小さいため該正負極端子７３間に余裕ができ、万が一電槽の変形が起こった場合でも、短絡を起こし発火に至る危険性が少ない。また電池外部に露出する部分も、注液部と放圧部とが一体化されていることで、電池を電力系統に接続して使用する際、配線用の工具や金具等に不用意接触し外部短絡を起こす危険性も増大しない。また、電池構造の簡素化による電池の小型化を可能にし、更に電槽蓋の形状を複雑化することがなく、工数を増やし製造時の作業性を低下させることもない。

更に、ＬＩＢは電解液注液後の初充電で電解液が分解し、電解液成分の分解ガスが発生して電槽缶や内部構成物の膨張を起こす場合があるが、前述の通り封孔栓を締結した後は通常の大気雰囲気下に搬送できるため、充電した後に、グローブボックス内等の不活性ガス雰囲気下にて該封孔栓を緩めて分解ガスを排出して電槽缶や内部構成物の膨張を元に戻し、該封孔栓を再び締結して鍔部を注液栓の上面に着接した後、通常の大気雰囲気下にＬＩＢを搬送し、着接した該鍔部と該注液栓の上面とを溶接することもできる。

また、上記作業を実施する際、該封孔栓の代わりに適当な仮栓を使用しても良い。そうした場合、諸作業中にラプチャーディスクが破損する虞も無くすことができる。

更に、注液装置とレーザー溶接装置とを別体とすることが可能なので装置を大型化する必要がなく、また汎用の溶接機器を使用できるため製造コストの大幅な削減が可能である等の効果を奏するものである。

なお、上記第一の実施形態では、鍔部４１５を設けて注液栓３と封孔栓４の着接箇所として溶接したが、該鍔部４１５を設けることなく、該注液栓３内周面と該封孔栓４の外周面の着接箇所を溶接しても良い。更に、上部ホルダ４２は、中空円筒状に限らず、断面逆Ｕ字形のキャップ状あるいはテーパー形状とし、頂壁に孔を設けた構成としても良い。また、封孔栓本体４１の上部のつまみ部４１３の断面外形形状として、六角形以外に方形や八角形等、該封孔栓のネジ締めを行い易い様な形状を適宜選択して良い。

図３は本発明の第二の実施形態の封孔栓４ａを構成する各部を示した図であり、（Ａ）は分解側面図、（Ｂ）は分解断面側面図、（Ｃ）は組立側面図、（Ｄ）は組立断面側面図である。符号４１ａは封孔栓本体であり、第一の実施形態と同様図１に示した注液栓３の下部円筒孔に螺合する雄ネジ部を形成したネジ軸部４１１と該ネジ軸部４１１の上方に該ネジ軸部４１１の外形よりは大きく前記注液栓３の上部円筒孔の内径より小さい外径を有する座板部４１２が一体に形成され、該座板部４１２の上方にはこれより小さい外径を有する円筒状のつまみ部４１３を形成した。このつまみ部４１３をつまみ、封孔栓４ａを回して該注液栓３への螺合着脱をするものである。なお、図示したものは第一の実施形態と同様に、該つまみ部４１３の断面外形を六角形に形成し、螺合着脱する際にレンチ等の工具を用いて行えるようにした六角ナット部を形成したものである。

図３中、符号４２ａは金属を加工した上部ホルダであり、図３（Ｂ）に示す様に中空円筒状に形成されており、該上部ホルダ４２ａの頂面の外周近傍には周溝４４が穿設されている。また、符号４３ａは金属箔板を所定形状に加工した円形のラプチャーディスクであり、前記上部ホルダ４２ａの下面に穿設したザグリ４２１に嵌合させた後、該ラプチャーディスク４３ａの外周縁に沿ってレーザー溶接を行い、該上部ホルダ４２ａの下面に固定され、該上部ホルダ４２ａの中空円筒を閉塞した。

他方、前記封孔栓本体４１ａには図３（Ｂ）に示した様に三段円筒形状の中空構造を穿設し、該中空構造は上部円筒４１６、中部円筒４１７、下部円筒４１８の順で直径が小さくなる様に形成した。該上部円筒４１６は、直径が上部ホルダ４２ａの外周より大きく、深さは該上部ホルダ４２ａの高さと等しい。これにより、前記上部ホルダ４２ａを前記封孔栓本体４１ａの上部円筒４１６に嵌合した際に、該上部ホルダ４２ａの外周縁と該封孔栓本体４１ａの上部円筒４１６の内周縁とが隙間なく当接し、夫々の頂面が面一となる。更に、前記上部ホルダ４２ａの頂面の外周近傍には周溝４４を穿設し、前記封孔栓本体４１ａの頂面の内周近傍には周溝４４ａを穿設したので、前記嵌合の際に該上部ホルダ４２ａの外周縁と該封孔栓本体４１ａの内周縁とがへり継手を形成するため、係る当接箇所をレーザーまたはガス溶接によって接合する際に良好に溶接され、封孔栓４ａの中空円筒を閉塞するものである。

また、前記座板部４１２の上端外側縁には鍔部４１５が形成されている。該鍔部４１５は、該座板部４１２の上端面と面一となるように外側縁全周に渡り形成され、ネジ軸部４１１を注液栓３の下部円筒孔に環状パッキング５を介して螺合した時に該注液栓３の上面に当接する大きさに形成されている。ここで、該座板部４１２の下端から該鍔部４１５の下端までの高さと環状パッキング５の厚さの和は、前記注液栓３の上部円筒孔の深さより大きくなる様に形成した。

この様に構成された各部材は、第一の実施形態と同様にして次の様に組み立てられ、ＬＩＢの注液部を密閉する。

電槽蓋１の貫通孔２に注液栓３の下部嵌挿部３１を嵌挿して該貫通孔２と注液孔３４とが連通した状態とし、該注液栓３の上部円筒部３２の下端が該電槽蓋１の上面に当接した時に、該貫通孔２の下端と該注液栓３の下部嵌挿部３１の下端が面一となり、この面一となった部分をアルゴンアーク溶接やＴＩＧ溶接等によりガス溶接し、該電槽蓋１に該注液栓３を気密に取り付けた。この状態で、正極と負極を交互にセパレータを介して積層した極板群が収納された電槽缶の上部開口部に電槽蓋１を施し、該注液栓３の注液孔３４から非水電解液を電槽缶内に所定量注液した。

次いで、中空内部がラプチャーディスク４３ａにより閉塞されている封孔栓４ａのネジ軸部４１１を環状パッキング５の中空部に挿入し、該封孔栓４ａのつまみ部４１３の六角ナット部にレンチを当て、該ネジ軸部４１１を注液栓３の下部円筒孔内周面の雌ネジ部３３に螺合し、該封孔栓４ａを注液栓３に該環状パッキング５を介して締結した。この時、該環状パッキング５はつぶれ、該封孔栓４ａの座板部４１２の上端外側縁に設けた鍔部４１５は、該注液栓３の上面に空隙なく当接し着接する。なお、該封孔栓４ａおよび該注液栓３の寸法公差により多少の締結ズレが生じた場合は、強く締めるなどして調節し、着接を確実にする。この際、該環状パッキング５の柔軟性により、気密性が阻害されることはない。該環状パッキング５としてＰＴＦＥを用いた場合、該鍔部４１５が該注液栓３の上面から０．１〜０．５ｍｍ程度突出しても、トルク締めの圧縮により着接することができた。

この様にして形成された本発明の第二の実施形態のＬＩＢ用注液の密閉構造は、第一の実施形態の密閉構造においては、封孔栓４ａの上部ホルダ４２ａと封孔栓本体４１ａとの溶接部分が封孔栓４ａの側面であったのに対して、第二の実施形態の密閉構造においては、封孔栓４ａの上部ホルダ４２ａと封孔栓本体４１ａとの溶接部分が封孔栓４ａの頂面に位置するため、係る封孔栓４ａを注液栓３の円筒孔に螺合する際、レンチ等の道具を封孔栓４ａにあてがった際に、溶接部を破損させ、クラックやピンホール等の気密不良を生じる心配もない。

１ 電槽蓋
２ 貫通孔
３ 注液栓
３３ 雌ネジ部
３４ 注液孔
４ 封孔栓
４１、４１ａ 封孔栓本体
４１１ ネジ軸部
４１３ つまみ部
４２、４２ａ 上部ホルダ
４３、４３ａ ラプチャーディスク
５ 環状パッキング

Claims (3)

1. 電槽蓋に穿設した貫通孔に、直径の異なる二段円筒孔が順に連なった形状の注液孔を有する中空金属からなり、かつ直径の小さい中空金属の内周に雌ネジ部が形成された中空円筒状の注液栓が取り付けられ、この注液栓の中空内部に、中空金属からなりその外周に注液栓内周の雌ネジ部に螺合するネジ軸部が形成されかつ中空内部がラプチャーディスクで閉塞された封孔栓が、環状パッキングを介して該注液栓に螺合されてこれを封孔し、更に該注液栓と該封孔栓の着接箇所を溶接にて封止してなるリチウムイオン電池用注液部の密閉構造。
2. 該封孔栓は、本体上部の一部の横断面外形形状が角形になっていることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン電池用注液部の密閉構造。
3. 該封孔栓は、中空金属からなる上部ホルダと下部の封孔栓本体、及びラプチャーディスクを有するものであって、該上部ホルダに該ラプチャーディスクが固定された状態で該上部ホルダが該封孔栓本体の中空内部に嵌合され、該上部ホルダの頂面と該封孔栓本体の頂面とが面一となった状態で、該上部ホルダの外周縁と該封孔栓本体の内周縁の接合箇所が溶接によって封止されて封孔栓の中空内部が該ラプチャーディスクで閉塞されている構造であることを特徴とする、請求項１乃至２に記載のリチウムイオン電池用注液部の密閉構造。