JP5856929B2 - 角形二次電池およびその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、角形二次電池および角形二次電池の製造方法に関し、より詳細には、電解液を注入する注液口を封止栓により封止する角形二次電池およびその製造方法に関する。

リチウムイオン等の角形二次電池は、電池容器内に発電要素が収容され、電解液が注入されている。電解液は、電池容器の一側面に設けられた注液口から電池容器内に注入され、注入後、注液口は封止栓により封止される。封止栓は、通常、レーザ溶接などにより注液口の周囲において電池容器に接合される。

注液口を封止栓により封止する従来の構造の一例を下記に示す。
注液口は封口板に設けられ、封口板の注液口の周囲は、段状の切り欠き部が形成されている。封止栓は、ＥＰゴムで形成された突状部と平板状の押え板とから構成されている。突状部の先端部分の外周は、注液口の内面に圧接されてこの部分をシールする。また、突状部の押え板側には幅広のベース部分が形成されており、このベース部分が、注液口の周囲に設けられた封口板の切り欠き部をシールする（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−２６８８１１号公報

上記特許文献１に記載された発明では、封止栓の突状部の外周と封口板の注液口の内周とは、両部材が圧接される関係寸法となっている。このため、封止栓を注液口に圧入する際、封止栓および／または封口板の表面が剥離して、封止栓および／または封口板の材料である金属粒子が電池容器内に脱落する。電池容器内には、発電要素と電解液が収容されているため、金属粒子は、発電要素の正・負極活物質層間に入り込み、内部短絡等の不具合発生の要因となる。

本発明の角形二次電池は、電池容器内に発電要素が収容され、電解液が注入された角形二次電池において、電池容器の一側面に設けられた電解液を注入するための注液口と、注液口を封止する封止栓を備え、注液口は、注液用貫通孔と、電池容器の外面側における注液用貫通孔の周囲に設けられた縁取り部とを備え、封止栓は、注液用貫通孔に挿通される嵌入部と、嵌入部の外周に設けられた鍔状部と、嵌入部と鍔状部の中央部に設けられた中空部とを備え、中空部は、嵌入部に設けられた径小部分と、鍔状部に設けられた径大部分と、径小部分と径大部分との境界部に設けられたなだらかな稜線部とを有し、稜線部が押圧されて、稜線部に対応する封止栓の外周側における鍔状部と嵌入部の境界部分の少なくとも一部が電池容器の縁取り部に当接し、注液用貫通孔の内面と嵌入部の外面との間にギャップが存する状態で、封止栓の鍔状部の外周側が電池容器に溶接されていることを特徴とする。
また、本発明の角形二次電池の製造方法は、電池容器の一側面に設けられた注液口から電解液を注入し、注液口を封止栓により封止する角形二次電池の製造方法において、注液口は、注液用貫通孔と、電池容器の外面側における注液用貫通孔の周囲に設けられた縁取り部とを備え、封止栓は、注液用貫通孔の内面と所定のギャップを存して注液用貫通孔に挿通される嵌入部と、嵌入部の外周に設けられた鍔状部と、嵌入部と鍔状部の中央部に設けられた中空部とを備え、中空部は、嵌入部に設けられた径小部分と、鍔状部に設けられた径大部分と、径小部分と径大部分との境界部に設けられたなだらかな稜線部とを有し、封止栓の嵌入部を注液用貫通孔内に挿通する工程と、稜線部を押圧して、稜線部に対応する封止栓の外周側における鍔状部と嵌入部の境界部分の少なくとも一部を注液口の縁取り部に当接する工程と、封止栓の鍔状部の外周側を注液口周囲の電池容器に接合する工程と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、封止栓の嵌入部と注液用貫通孔とは圧入されることがないから、電池容器内への金属粒子の脱落を防止することができる。

本発明に係る角形二次電池の一実施の形態の外観斜視図。 図１に示された角形二次電池の分解斜視図。 図２に図示された発電要素を、その捲回終端部側を展開した状態の斜視図。 封止栓と、注液口周辺における電池蓋の外観斜視図。 （ａ）は封止栓の断面図、（ｂ）は注液口周辺における電池蓋の断面図。 封止栓と拡開用の治具の関係寸法を説明するための図。 （ａ）は封止栓による注液口の封止が完了した状態の断面図、（ｂ）は図（ａ）における一部の拡大図であり、封止栓と注液口との関係寸法を説明するための図。 本発明の実施形態２を示し、（ａ）は拡開用の治具の側面図、（ｂ）は注液口に封止栓を挿入した状態の断面図であり、封止栓と治具との関係寸法を説明するための図。 図８（ａ）に図示された、電池蓋の注液口を封止する封止栓の平面図。

--実施形態１--
［角形二次電池の全体構造］
以下、この発明の角形二次電池およびその製造方法の一実施形態を図面と共に説明する。
図１は、この発明の角形二次電池の一実施の形態を示す外観斜視図であり、図２は、図１に示された角形二次電池の分解斜視図である。以下の説明では、角形二次電池をリチウムイオン二次電池として説明する。
図１に示すように、角形二次電池１００Ａは、電池缶１０１と電池蓋１０２とから構成される電池容器１０３を備えている。電池缶１０１および電池蓋１０２の材質は、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金などのアルミニウム系金属である。

電池蓋１０２は、矩形平板状であって、電池缶１０１の開口を塞ぐように溶接されている。つまり、電池蓋１０２は、電池缶１０１を封止している。電池蓋１０２には、正極端子１４１および負極端子１５１が配設されている。また、電池蓋１０２には、ガス排出弁１０４が設けられている。ガス排出弁１０４は、プレス加工によって電池蓋１０２を部分的に薄肉化することで形成されている。ガス排出弁１０４には、開裂時に大きな開口が形成されるように開裂溝が形成されている。ガス排出弁１０４は、角形二次電池１００Ａが過充電等の異常により発熱して内部にガスが発生し、電池容器１０３内の圧力が上昇して所定圧力に達したときに開裂して、内部からガスを排出することで電池容器１０３内の圧力を低減させる。

電池蓋１０２には、電池容器１０３内に電解液を注入するための注液口１１０（図２参照）形成されている。注液口１１０は、封止栓１２０により封止されている。封止栓１２０は、注液口１１０の周囲における電池蓋１０２の部分に、レーザ溶接等により接合されている。封止栓１２０による注液口１１０の封止構造の詳細については後述する。

図２に示すように、電池缶１０１には発電要素１７０が収容されている。電池缶１０１は、一対の幅広面１０１ａと一対の幅狭面１０１ｂと底面１０１ｃとを有し、上面が開口された矩形箱状に形成されている。発電要素１７０は、絶縁ケース１０８に覆われた状態で電池缶１０１内に収容されている。絶縁ケース１０８の材質は、ポリプロピレン等の絶縁性を有する樹脂である。これにより、電池缶１０１と、発電要素１７０とは電気的に絶縁されている。

正極端子１４１が正極集電体１８０を介して発電要素１７０の正極電極１７４に電気的に接続され、負極端子１５１が負極集電体１９０を介して発電要素１７０の負極電極１７５に電気的に接続されている。これにより、正極端子１４１および負極端子１５１を介して外部負荷に電力が供給され、あるいは、正極端子１４１および負極端子１５１を介して外部発電電力が発電要素１７０に供給されて充電される。

電池蓋組立体１０７は、電池蓋１０２と、電池蓋１０２に設けられた一対の貫通孔１０２ｈのそれぞれに取り付けられた正極端子１４１および負極端子１５１と、正極集電体１８０および負極集電体１９０と、一対のガスケット１３０と、一対の絶縁部材１６０とを含んで構成されている。

正極端子１４１および正極集電体１８０の材質はアルミニウム合金である。正極端子１４１は、正極集電体１８０に電気的に接続される。負極端子１５１および負極集電体１９０の材質は銅合金である。負極端子１５１は、負極集電体１９０に電気的に接続される。絶縁部材１６０およびガスケット１３０の材質は、ポリブチレンテレフタレートやポリフェニレンサルファイド、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂等の絶縁性を有する樹脂である。

［発電要素］
図３を参照して、発電要素１７０について説明する。図３は、図２に図示された発電要素を、その捲回終端部側を展開した状態の斜視図である。
蓄電要素である発電要素１７０は、図３に示すように、長尺状の正極電極１７４および負極電極１７５を、セパレータ１７３を介在させて捲回軸Ｗの周りに扁平形状に捲回することで積層構造とされている。すなわち、発電要素１７０は、捲回方向の両端部に断面が半円弧形状の円弧部が形成され、両端部間がほぼ平坦な平坦部を有する扁平形状の電極捲回群である。

正極電極１７４は、正極箔１７１と、正極活物質に結着材（バインダ）を配合した正極活物質合剤が正極箔１７１の両面に塗工されて形成された正極活物質合剤層１７６とを有する。負極電極１７５は、負極箔１７２と、負極活物質に結着材（バインダ）を配合した負極活物質合剤が負極箔１７２の両面に塗工されて形成された負極活物質合剤層１７７とを有する。

正極箔１７１は、厚さ２０〜３０μｍ程度のアルミニウム合金箔であり、負極箔１７２は、厚さ１５〜２０μｍ程度の銅合金箔である。セパレータ１７３の素材は多孔質のポリエチレン樹脂である。正極活物質は、マンガン酸リチウム等のリチウム含有遷移金属複酸化物であり、負極活物質は、リチウムイオンを可逆に吸蔵、放出可能な黒鉛等の炭素材である。

発電要素１７０の幅方向（捲回方向に直交する捲回軸Ｗ方向）の両端部は、一方は正極活物質合剤層１７６が形成されていない未塗工部（正極箔１７１の露出部）が積層された部分とされている。また、他方は負極活物質合剤層１７７が形成されていない未塗工部（負極箔１７２の露出部）が積層された部分とされている。正極側未塗工部の積層体および負極側未塗工部の積層体は、それぞれ予め押し潰され、それぞれ、電池蓋組立体１０７の正極集電体１８０および負極集電体１９０（図２参照）と超音波接合により接続され、電池蓋組立体１０７に一体化される。

発電要素１７０は、電池蓋組立体１０７に一体化された状態で、電池缶１０１内に収容された絶縁ケース１０８内に収容される。発電要素１７０は、捲回軸Ｗが電池缶１０１の底面１０１ｃに平行にされ、かつ、一対の平坦部を電池缶１０１の幅広面１０１ａに平行にされて電池缶１０１内に収容される。この状態で、電池蓋組立体１０７の電池蓋１０２は、電池缶１０１の開口部を閉塞する。

閉塞した電池蓋１０２の周縁部が、レーザ溶接等により電池缶１０１の開口部の周縁部に接合される。そして、注液口１１０から非水電解液が注入される。非水電解液としては、たとえば、エチレンカーボネート等の炭酸エステル系の有機溶媒に６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ₆）等のリチウム塩が溶解された非水電解液を用いることができる。注液口１１０から電池缶１０１内に非水電解液を注入した後、封止栓１２０により注液口１１０が封止される。
次に、封止栓１２０による注液口１１０の封止構造について説明する。

［注液口封止構造］
図４は、封止栓と、注液口周辺における電池蓋の外観斜視図であり、図５（ａ）は封止栓の断面図であり、図５（ｂ）は注液口周辺における電池蓋の断面図である。
注液口１１０は、電池蓋１０２の厚さ方向に貫通して形成され、小径の注液用貫通孔１１１と、大径の溝部１１２とを有する段付き円筒形状を有している。注液用貫通孔１１１と溝部１１２とは同心円に形成され、溝部１１２は、電池蓋１０２の上面（表面）側に設けられている。溝部１１２は、例えば、座ぐり加工により形成される。
注液用貫通孔１１１の溝部１１２側の周縁部には、溝部１１２側に向かって径が拡大する傾斜面を有する縁取り部１１１ａが形成されている。縁取り部１１１ａは、傾斜面に代えて円弧状の湾曲面としてもよい。

封止栓１２０は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等のアルミニウム系金属により形成され、ほぼ円筒状の嵌入部１２１と、嵌入部１２１の周縁部に形成された鍔状部１２２を有する。封止栓１２０の嵌入部１２１と鍔状部１２２の中央部には中空部１２５が形成されている。中空部１２５は、嵌入部１２１に設けられた径小部分１２５ａと鍔状部１２２に設けられた径大部分１２５ｂを有しており、嵌入部１２１と鍔状部１２２は、所定の肉厚を有している。つまり、封止栓１２０は、嵌入部１２１と鍔状部１２２を有し、鍔状部１２２側が開口された溝状の中空部１２５を有するほぼハット型形状に形成されている。

封止栓１２０の嵌入部１２１と鍔状部１２２の境界部における中空部１２５側には円弧状のなだらかな稜部１２３が形成されている。嵌入部１２１の先端側の周縁部は、底部１２１ｂを径小にする方向に傾斜する傾斜部１２１ａが形成されている。
封止栓１２０の嵌入部１２１の外形Ｄ₀は、注液口１１０の注液用貫通孔１１１の直径ｄ₁よりも小さく形成されている。従って、封止栓１２０の嵌入部１２１は注液口１１０の注液用貫通孔１１１に挿通すると、封止栓１２０の嵌入部１２１と注液口１１０の注液用貫通孔１１１との間にはギャップＧ（図７（ｂ）参照）が形成される。
次に、封止栓１２０により注液口１１０を封止する方法について説明する。

［注液口の封止方法］
図６は、封止栓と拡開用の治具の関係寸法を説明するための図であり、図７（ａ）は封止栓による注液口の封止が完了した状態の断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）における一部の拡大図であり、封止栓と注液口との関係寸法を説明するための図である。
図６は、封止栓１２０を注液口１１０に挿通した状態を示している。上述した如く、封止栓１２０の嵌入部１２１の外形Ｄ₀は、注液口１１０の注液用貫通孔１１１の直径ｄ₁よりも小さく形成されているため、嵌入部１２１を注液用貫通孔１１１に挿通する際、
嵌入部１２１と注液用貫通孔１１１との間には、圧接力が作用することがない。嵌入部１２１と注液用貫通孔１１１とが圧接により嵌合されると、嵌入部１２１および／または電池蓋１０２の表面が剥がれ、その材料であるアルミニウム金属等の金属粒子が電池容器１０３内に脱落する可能性が高い。これに対し、本発明の一実施の形態によれば、嵌入部１２１を注液用貫通孔１１１に挿通する際、嵌入部１２１および／または電池蓋１０２の表面の金属粒子が金属容器１０３内に脱落することはない。

嵌入部１２１が注液用貫通孔１１１に挿通された状態では、封止栓１２０の鍔状部１２２は、注液口１１０の溝部１１２内に配置される。封止栓１２０の鍔状部１２２の厚さは、注液口１１０の溝部１１２の深さよりも少し大きく、図６に図示されるように、鍔状部１２２の上面側は溝部１１２から突出している。
また、封止栓１２０の稜部１２３は、注液口１１０の縁取り部１１１ａの斜め上方に配置される。
なお、封止栓１２０の嵌入部１２１の周縁部には傾斜部１２１ａが形成されているため、嵌入部１２１を注液用貫通孔１１１に挿通する工程が容易となる。

この状態で、拡開用の治具６０を用いて、封止栓１２０を押し広げる。
拡開用の治具６０は、ほぼ円筒形状を有し、先端側が径小となる方向に傾斜する傾斜部６１を有する。拡開用の治具６０の先端部６２の直径ｄ₂は封止栓１２０の中空部１２５の径小部分１２５ａの直径ｄ₄より小さく、治具６０の外径ｄ₃は中空部１２５の径小部分１２５ａの直径ｄ₄より大きく形成されている。
従って、この治具６０の先端側を封止栓１２０の中空部１２５内に挿入すると、治具６０の傾斜部６１が、封止栓１２０の稜部１２３に当接する。

そして、治具６０を押し込むことにより、封止栓１２０を拡開する。
封止栓１２０の稜部１２３は、注液口１１０の縁取り部１１１ａの斜め上方に配置されているため、治具６０の傾斜部６１により封止栓１２０の稜部１２３は、図７（ａ）に図示されるように、注液口１１０の縁取り部１１１ａに当接し、縁取り部１１１ａの形状に倣って傾斜状に変形する。治具６０による押圧は、封止栓１２０の稜部１２３が注液口１１０の縁取り部１１１ａに当接する程度で止めてもよいが、さらに押圧して封止栓１２０の稜部１２３の肉厚が薄くなるように圧接してもよい。ここでは、「当接する」は、「圧接する」を含む用語として用いることとする。

封止栓１２０の稜部１２３が注液口１１０の縁取り部１１１ａに当接した状態において、封止栓１２０の嵌入部１２１と注液口１１０の注液用貫通孔１１１との間にはギャップＧが存する。
ここで、封止栓１２０の嵌入部１２１と注液口１１０の注液用貫通孔１１１とのギャップＧは、全周に亘って、均一であるとは限らない。一部の箇所では、嵌入部１２１と注液用貫通孔１１１が接触している場合もある。しかし、他の箇所、特に接触している一部の箇所の対向側では、封止栓１２０の嵌入部１２１と注液口１１０との間にはギャップＧが存する。このような場合であっても、封止栓１２０の嵌入部１２１を注液用貫通孔１１１に挿通する際、両部材間に圧接力が作用することはないから、金属粒子の脱落を防ぐことができる。従って、本明細書では、少なくとも、一部の箇所にギャップＧが存すれば、封止栓１２０の嵌入部１２１と注液口１１０の注液用貫通孔１１１との間にギャップＧが存する構造であると定義する。

封止栓１２０の稜部１２３が注液口１１０の縁取り部１１１ａに当接するように治具６０により封止栓１２０拡開すると、封止栓１２０は、注液口１１０に仮固定される。
この状態で、治具６０を上昇させ、封止栓１２０を電池蓋１０２に溶接する。
溶接による接合方法の一例としてレーザ溶接の場合で例示すると、図７（ａ）に図示された状態で、レーザビームを封止栓１２０の鍔状部１２２の外周部に照射する。照射位置は、鍔状部１２２の外周の僅か内側、例えば、０．０５〜０．２ｍｍ程度、内側の領域とする。また、ビームの照射角度は、垂直から僅かに時計方向に傾斜した角度、５〜２０°程度とする。

鍔状部１２２の上面は、電池蓋１０２の上面より僅かに突出しており、レーザビームの照射により、鍔状部１２２の周縁部が溶融して周囲に流れ、封止栓１２０の周囲における電池蓋１０２の上層を溶融し、固化されて接合される。
接合部分は、鍔状部１２２の外周のみでよいが、封止栓１２０の稜部１２３と注液口１１０の縁取り部１１１ａが当接する部分に達してもよい。

なお、上記実施形態において、治具６０を用いて封止栓１２０の稜部１２３を注液口１１０の縁取り部１１１ａに当接した後、再度の加工により、封止栓１２０の嵌入部１２１と注液用貫通孔１１１との間のギャップＧを無くし、両部材を接触させることは可能である。しかしながら、このような方法を採用した場合であっても、本発明の角形二次電池の製造方法に係る発明に含まれる。

--実施形態２--
図８は本発明の実施形態２を示し、図８（ａ）は拡開用の治具の側面図、図８（ｂ）は注液口に封止栓を挿入した状態の断面図であり、封止栓と治具との関係寸法を説明するための図である。図９は、図８（ａ）に図示された、電池蓋の注液口を封止する状態の封止栓の平面図である。
実施形態１においては、封止栓１２０の稜部１２３の全周を変形させて注液口１１０の縁取り部１１１ａに当接させる方法であった。
これに対し、実施形態２では、封止栓１２０の稜部１２３の一部を変形させて注液口１１０の縁取り部１１１ａに当接させる方法である。
すなわち、図９に図示されるように、封止栓１２０は、その稜部１２３の一部である変形部１２３ａのみが押し広げられて注液口１１０の縁取り部１１１ａに当接している。

図８（ａ）は、封止栓１２０の稜部１２３を変形部１２３ａのみで変形するための治具６０Ａの側面図である。
拡開用の治具６０Ａは、先端部６２側に、一対の張出部６３を有する。張出部６３は、円周方向において所定の幅、すなわち、図９における封止栓１２０の稜部１２３の変形部１２３ａの幅を有し、治具６０Ａに複数個所（本実施形態では２箇所）設けられている。

張出部６３の先端部は、先端部６２側が径小となる方向に傾斜する傾斜部６４とされている。傾斜部６４の内側の長さｄ₂は封止栓１２０の中空部１２５の径小部分１２５ａの直径ｄ₄より小さく、傾斜部６４の外側の長さｄ₃は中空部１２５の径小部分１２５ａの直径ｄ₄より大きく形成されている。この寸法関係は、実施形態１と同様である。

従って、治具６０Ａの張出部６３を封止栓１２０の中空部１２５内に挿入すると、治具６０Ａの張出部６３の傾斜部６４が、封止栓１２０の稜部１２３に当接する。
そこで、治具６０Ａを押し込むことにより、封止栓１２０の稜部１２３の変形部１２３ａのみを拡開して注液口１１０の縁取り部１１１ａに当接させることができる。
このように、封止栓１２０の稜部１２３の変形部１２３ａのみを押し広げるようすると治具６０Ａにより押圧力を小さいものとすることができ、押圧力による電池容器１０３の変形や劣化に対して有利である。
なお、封止栓１２０の稜部１２３の変形部１２３ａは、３箇所以上、適宜の数を設けるようにすることができる。

以上説明した通り、上記実施形態によれば、注液用貫通孔１１１の上部外周に縁取り部１１１ａを設け、封止栓１２０の嵌入部１２１の外径Ｄ₀を注液用貫通孔１１１の直径ｄ₁よりも小さくした。また、封止栓１２０の稜部１２３を注液口１１０の縁取り部１１１ａに当接して仮止するようにした。このため、封止栓１２０を注液用貫通孔１１１に挿通する際、封止栓１２０および／または電池蓋１０２の嵌合部の表面が剥がれて、電池缶１０１内に脱落するのを防止することができるという効果を奏する。これにより、封止栓１２０による注液口１１０の封止工程における異物の脱落による内部短絡等の不具合を防止することができ、角形二次電池の信頼性を向上することができる。

上記実施形態によれば、封止栓１２０を注液口１１０に仮止するので、封止栓１２０にレーザビームを照射する際、治具６０、６０Ａを封止栓１２０の加工位置から移動させることができる。このため、レーザビームを照射する際に治具６０、６０Ａが障害となることがなく、レーザ溶接を効率的に行うことができる。

なお、上記実施形態では、封止栓１２０の嵌入部１２１および注液用貫通孔１１１を、平面視で円形として例示した。しかし、本発明は、封止栓１２０の嵌入部１２１および注液用貫通孔１１１が、平面視で、楕円形、多角形等他の形状であっても適用することができる。

上記実施形態では、注液口１１０を電池蓋１０２に形成した構造として例示した。しかし、電池缶１０１のいずれかの側部に形成するようにしてもよい。

上記実施形態では、注液口１１０は、小径の注液用貫通孔１１１と、大径の溝部１１２とを有する段付き円筒形状を有する構造としたが、溝部１１２は必ずしも必要ではなく、封止栓１２０の鍔状部１２２を電池蓋１０２の上面に搭載するようにしてもよい。

上記実施形態では、封止栓１２０は、径小部分１２５ａと径大部分１２５ｂからなる中空部１２５が形成されている構造として例示した。しかし、径大部分１２５ｂは必ずしも必要ではない。

また、本発明は、リチウムイオン二次電池に限られるものではなく、ニッケル水素電池またはニッケル・カドミウム電池、鉛蓄電池のように水溶性電解液を用いる二次電池にも適用が可能である。

その他、本発明の角形二次電池は、種々、変形して適用することが可能であり、要は、封止栓の鍔状部の少なくとも一部が電池容器の縁取り部に当接し、注液用貫通孔の内面と嵌入部の外面との間にギャップが存する状態で、封止栓の鍔状部の少なくとも外周側が電池容器に溶接されているものであればよい。
また、本発明の角形二次電池の製造方法は、嵌入部封止栓の嵌入部を、注液用貫通孔の内面と所定のギャップを存して注液用貫通孔に挿通し、封止栓の鍔状部の少なくとも一部を注液口の縁取り部に押圧し、封止栓の鍔状部の外周側を注液口周囲の電池容器に接合するものであればよい。

６０、６０Ａ 治具
６１、６４ 傾斜部
６３ 張出部
１００Ａ 角形二次電池
１０１ 電池缶
１０２ 電池蓋
１０３ 電池容器
１１０ 注液口
１１１ 注液用貫通孔
１１１ａ 縁取り部
１１２ 溝部
１２０ 封止栓
１２１ 嵌入部
１２２ 鍔状部
１２３ 稜部
１２３ａ 変形部
１２５ 中空部
１４１ 正極端子
１５１ 負極端子
１７０ 発電要素
Ｇ ギャップ

Claims (9)

1. 電池容器内に発電要素が収容され、電解液が注入された角形二次電池において、
   前記電池容器の一側面に設けられた前記電解液を注入するための注液口と、
   前記注液口を封止する封止栓を備え、
   前記注液口は、注液用貫通孔と、前記電池容器の外面側における前記注液用貫通孔の周囲に設けられた縁取り部とを備え、
   前記封止栓は、前記注液用貫通孔に挿通される嵌入部と、前記嵌入部の外周に設けられた鍔状部と、前記嵌入部と前記鍔状部の中央部に設けられた中空部とを備え、前記中空部は、前記嵌入部に設けられた径小部分と、前記鍔状部に設けられた径大部分と、前記径小部分と前記径大部分との境界部に設けられたなだらかな稜線部とを有し、
   前記稜線部が押圧されて、前記稜線部に対応する前記封止栓の外周側における前記鍔状部と前記嵌入部の境界部分の少なくとも一部が前記電池容器の前記縁取り部に当接し、前記注液用貫通孔の内面と前記嵌入部の外面との間にギャップが存する状態で、前記封止栓の前記鍔状部の外周側が前記電池容器に溶接されていることを特徴とする角形二次電池。
2. 請求項１に記載の角形二次電池において、前記電池容器は、一側部に開口を有し、内部に発電要素が収容される電池缶と、前記電池缶の前記開口を塞いで前記電池缶に接合される電池蓋とを備え、前記注液口は前記電池蓋に設けられていることを特徴とする角形二次電池。
3. 請求項２に記載の角形二次電池において、前記注液口は、前記電池蓋の外面より陥没する溝部を有し、前記封止栓の前記鍔状部は、前記溝部内に配置されていることを特徴とする角形二次電池。
4. 請求項２に記載の角形二次電池において、前記電池蓋および前記封止栓はアルミニウム系金属により形成されていることを特徴とする角形二次電池。
5. 請求項１に記載の角形二次電池において、前記縁取り部は、傾斜面または湾曲面であることを特徴とする角形二次電池。
6. 電池容器の一側面に設けられた注液口から電解液を注入し、前記注液口を封止栓により封止する角形二次電池の製造方法において、
   前記注液口は、注液用貫通孔と、前記電池容器の外面側における前記注液用貫通孔の周囲に設けられた縁取り部とを備え、
   前記封止栓は、前記注液用貫通孔の内面と所定のギャップを存して前記注液用貫通孔に挿通される嵌入部と、前記嵌入部の外周に設けられた鍔状部と、前記嵌入部と前記鍔状部の中央部に設けられた中空部とを備え、前記中空部は、前記嵌入部に設けられた径小部分と、前記鍔状部に設けられた径大部分と、前記径小部分と前記径大部分との境界部に設けられたなだらかな稜線部とを有し、
   前記封止栓の前記嵌入部を前記注液用貫通孔内に挿通する工程と、
   前記稜線部を押圧して、前記稜線部に対応する前記封止栓の外周側における前記鍔状部と前記嵌入部の境界部分の少なくとも一部を前記注液口の前記縁取り部に当接する工程と、
   前記封止栓の前記鍔状部の外周側を前記注液口周囲の前記電池容器に接合する工程と、を備えることを特徴とする角形二次電池の製造方法。
7. 請求項６に記載の角形二次電池の製造方法において、前記封止栓の前記外周側における前記鍔状部と前記嵌入部の境界部分の少なくとも一部を前記注液口の前記縁取り部に押圧する工程は、前記中空部内に、拡開用の治具を挿入して、少なくとも前記封止栓の前記外周側における前記鍔状部と前記嵌入部の境界部分の少なくとも一部が前記注液口の前記縁取り部に当接されるように押し広げることを特徴とする角形二次電池の製造方法。
8. 請求項７に記載の角形二次電池の製造方法において、前記拡開用の治具は、外周全体に先細状の傾斜部を有し、前記傾斜部により、前記封止栓の前記外周側における前記鍔状部と前記嵌入部の境界部分が前記注液口の前記縁取り部に当接されるように、前記稜線部を押し広げることを特徴とする角形二次電池の製造方法。
9. 請求項７に記載の角形二次電池の製造方法において、前記拡開用の治具は、先端に傾斜部を有する複数の張出部を有し、前記各傾斜部により、前記封止栓の前記外周側における前記鍔状部と前記嵌入部の境界部分の一部が前記注液口の前記縁取り部に当接されるように、前記稜線部の一部を押し広げることを特徴とする角形二次電池の製造方法。
   

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