JP5998912B2 - 蓄電装置 - Google Patents
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Description
上記課題を解決する蓄電装置は、ケースに電極組立体と電解液とを収容した蓄電装置であって、ケースは、ケースを構成するケース壁の厚み方向に貫通する孔と、孔を閉塞するリベット部材及びシール部材とを有し、リベット部材は、筒状の第1リベット部と、第1リベット部の内部に位置する第2リベット部とを有し、第1リベット部の外周面は孔の内周面に面し、シール部材は孔に挿通され、かつ有底筒状であり、シール部材の底部はケースの内側に位置するとともに、シール部材はケース壁の外壁面と面接触するシール面を有し、リベット部材のケースの内側に位置する部分は、シール部材の内部に収容され、第1リベット部の筒状部分において、ケースの内側に位置する部分には、径方向外方に突出する第1の湾曲部が形成され、シール部材の筒状部分において、ケースの内側に位置する部分には、径方向外方に突出してその内周面が第1の湾曲部の外周面に密着するとともに、その外周面がケース壁の内壁面に密着する第2の湾曲部が形成され、第2リベット部は、ケースの内側で第1リベット部に係止されている。
上記構成によれば、仮にシール部材の底部に劣化等が生じたとしても、第1リベット部の底部によって第1リベット部の内部を介してケース内からケース外へと電解液やガスが漏出することを抑制することができる。したがって、ケース内の気密不良の発生をより抑制することができる。
リベット部材は、第2リベット部が第1リベット部の内部から引き出されることにより、第2リベット部の先端部から押圧を受けて第1リベット部が塑性変形する。上記構成では、第2リベット部の先端部がケースの内側に位置するため、ケースの内側で第1リベット部が塑性変形する。そして、第1リベット部の塑性変形と併せてシール部材も変形するため、シール部材がケース内側におけるケース壁の壁面に対してシール性を有するようになる。したがって、ケース内の気密不良の発生をより抑制することができる。
ケース内への電解液の注液を行うと、ケースの外側におけるケース壁の壁面に電解液が付着することがある。仮に電解液が付着した状態で、閉塞部材を溶接することにより注液孔を閉塞するようにすると、付着した電解液によって溶接が好適に行えないおそれがある。上記構成によれば、注液孔の閉塞をリベット部材によって行うことにより、ケースの外側におけるケース壁の壁面に電解液が付着していたとしても、注液孔を好適に閉塞することができる。
上記構成によれば、シール面に加えて、凸部によってシール部材とケース壁とを固定させることができる。したがって、ケース内の気密不良の発生をより抑制することができる。
シール部材が端部から延びた第1の延設部を有し、第1の延設部がケースの外側におけるケース壁の壁面に沿って位置し、第1リベット部がケースの外側に位置する端部から延びた第2の延設部を有し、第2の延設部とケース壁とで第1の延設部を狭持する構成において、凸部は、第1の延設部の表面と面接触する第2の延設部の表面に位置する構成で採用することができる。
蓄電装置としては、例えば二次電池が挙げられる。
図1に示すように、蓄電装置としての二次電池10は、ケース11に電極組立体12が収容されている。また、ケース11には、電極組立体12とともに電解液も収容されている。ケース11は、有底筒状の本体部材13と、本体部材13に電極組立体12を挿入するための開口部13aを塞ぐ平板状の蓋部材14とからなる。本実施形態では、蓋部材14がケース11を構成するケース壁に相当する。本体部材13と蓋部材14は、いずれも金属製(例えばステンレス製やアルミニウム製)である。また、本実施形態の二次電池10は、本体部材13が有底四角筒状であり、蓋部材14が矩形平板状であることから、その外観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(a)に示すように、ケース11内への電解液の注液が行われた後、まずシール部材30が孔14cに挿入される。このとき、シール部材30の延設部34に蓋部材14の凸部14dが埋め込まれる。また、このときのシール部材30の筒部33には湾曲部33cが形成されていない。
(1)有底筒状のシール部材30の内部にリベット部材20が収容されている。このため、シール部材30と蓋部材14との接触面、すなわちシール部材30の延設部34の面34aと蓋部材14の壁面14aとの接触面からなる1箇所のシール面で十分にシールすることができれば、ケース11内からケース11外へのガスの漏出を防ぐことができる。したがって、ケース11内の気密不良の発生を抑制することができる。
○ 蓋部材14の壁面14aに代えて、蓋部材14の壁面14bや孔14cの内周面14eに凸部14dを形成してもよい。尚、凸部14dを蓋部材14の壁面14bに形成する場合には、凸部14dがシール部材30の筒部33の湾曲部33cに埋め込まれることにより、蓋部材14とシール部材30とが固定される。また、凸部14dを蓋部材14の孔14cの内周面14eに形成する場合には、凸部14dがシール部材30の筒部33に埋め込まれることにより、蓋部材14とシール部材30とが固定される。
○ 蓋部材14に代えて、シール部材30に凸部を形成してもよい。具体的には、シール部材30における蓋部材14との接触面、すなわち延設部34の面34aや、筒部33の外周面33aに凸部を形成することが可能である。尚、凸部をシール部材30の延設部34の面34aに形成する場合には、凸部が蓋部材14の壁面14aに当接して潰されることにより、蓋部材14とシール部材30とが固定される。また、凸部をシール部材30の筒部33の外周面33aに形成する場合には、凸部が蓋部材14の孔14cの内周面14eに当接して潰されることにより、蓋部材14とシール部材30とが固定される。
○ 蓋部材14に凸部14dを形成するとともに、シール部材30に凸部を形成する形態とすることも可能である。蓋部材14の凸部14dは、蓋部材14の壁面14a、壁面14b、及び孔14cの内周面14eのいずれか1箇所に形成してもよいし、複数の箇所に形成してもよい。また、シール部材30の凸部は、シール部材30の延設部34の面34a、及び筒部33の外周面33aのいずれか一方の箇所に形成してもよいし、双方の箇所に形成してもよい。
○ 第1リベット部21の延設部24の面24aに代えて、第1リベット部21における底部22の面22aや筒部23の外周面23aに凸部24dを形成してもよい。尚、凸部24dを第1リベット部21の底部22の面22aに形成する場合には、凸部24dがシール部材30の底部32に埋め込まれることにより、第1リベット部21とシール部材30とが固定される。また、凸部24dを第1リベット部21の筒部23の外周面23aに形成する場合には、凸部24dがシール部材30の筒部33に埋め込まれることにより、第1リベット部21とシール部材30とが固定される。
○ 第1リベット部21に代えて、シール部材30に凸部を形成してもよい。具体的には、シール部材30における第1リベット部21との接触面、すなわち延設部34の面34bや、筒部33の内周面33b、底部32の面32bに凸部を形成することが可能である。尚、凸部をシール部材30の延設部34の面34bに形成する場合には、凸部が第1リベット部21の延設部24に当接して潰されることにより、第1リベット部21とシール部材30とが固定される。また、凸部をシール部材30の筒部33の内周面33bに形成する場合には、凸部が第1リベット部21の筒部23に当接して潰されることにより、第1リベット部21とシール部材30とが固定される。そして、凸部をシール部材30の底部32の面32bに形成する場合には、凸部が第1リベット部21の底部22に当接して潰されることにより、第1リベット部21とシール部材30とが固定される。
○ シール部材30の延設部34の面34aに代えて、シール部材30の筒部33の外周面33aが、蓋部材14の壁面、具体的には蓋部材14の孔14cの内周面14eと面接触するシール面として機能する形態であってもよい。
○ かしめ加工後において、第2リベット部25の先端部26が、第1リベット部21の内部21bにあってケース11の外側に位置していてもよい。こうした形態においても、かしめ加工に際して第2リベット部25の先端部26からの押圧を受けて第1リベット部21及びシール部材30が変形することにより、蓋部材14の孔14cが閉塞される。
○ 二次電池10は、リチウムイオン二次電池であったが、これに限らず、他の二次電池であってもよい。要するに、正極活物質層と負極活物質層との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。
Claims (10)
- ケースに電極組立体と電解液とを収容した蓄電装置であって、
前記ケースは、前記ケースを構成するケース壁の厚み方向に貫通する孔と、前記孔を閉塞するリベット部材及びシール部材とを有し、
前記リベット部材は、筒状の第1リベット部と、前記第1リベット部の内部に位置する第2リベット部とを有し、
前記第1リベット部の外周面は前記孔の内周面に面し、
前記シール部材は前記孔に挿通され、かつ有底筒状であり、
前記シール部材の底部は前記ケースの内側に位置するとともに、前記シール部材は前記ケース壁の外壁面と面接触するシール面を有し、
前記リベット部材の前記ケースの内側に位置する部分は、前記シール部材の内部に収容され、
前記第1リベット部の筒状部分において、前記ケースの内側に位置する部分には、径方向外方に突出する第1の湾曲部が形成され、
前記シール部材の筒状部分において、前記ケースの内側に位置する部分には、径方向外方に突出してその内周面が前記第1の湾曲部の外周面に密着するとともに、その外周面が前記ケース壁の内壁面に密着する第2の湾曲部が形成され、
前記第2リベット部は、前記ケースの内側で前記第1リベット部に係止されていることを特徴とする蓄電装置。 - 前記第1リベット部は、有底筒状であり、
前記第1リベット部の底部は前記ケースの内側に位置する請求項1に記載の蓄電装置。 - 前記シール部材は、端部から延びた第1の延設部を有し、
前記第1の延設部は、前記ケースの外側における前記ケース壁の壁面に沿って位置し、
前記第1リベット部は、前記ケースの外側に位置する端部から延びた第2の延設部を有し、
前記第2の延設部と前記ケース壁とで前記第1の延設部を狭持し、
前記シール面は、前記ケースの外側における前記ケース壁の壁面に面する前記第1の延設部の面である請求項1又は2に記載の蓄電装置。 - 前記第2リベット部の先端部は、前記ケースの内側に位置する請求項1〜3のいずれか1項に記載の蓄電装置。
- 前記孔は前記ケース内に電解液を注入するための注液孔である請求項1〜4のいずれか1項に記載の蓄電装置。
- 前記シール面と面接触する前記ケース壁の壁面と前記シール面とのうちで少なくともいずれか一方が凸部を有する請求項1〜5のいずれか1項に記載の蓄電装置。
- 前記シール部材は、端部から延びた第1の延設部を有し、
前記第1の延設部は、前記ケースの外側における前記ケース壁の壁面に沿って位置し、
前記シール面は、前記ケースの外側における前記ケース壁の壁面に面する前記第1の延設部の面であり、
前記凸部は、前記シール面と面接触する前記ケース壁の壁面に位置する請求項6に記載の蓄電装置。 - 前記第1リベット部の表面と面接触する前記シール部材の表面と、前記シール部材の表面と面接触する前記第1リベット部の表面とのうちで少なくともいずれか一方が凸部を有する請求項1〜7のいずれか1項に記載の蓄電装置。
- 前記シール部材は、端部から延びた第1の延設部を有し、
前記第1の延設部は、前記ケースの外側における前記ケース壁の壁面に沿って位置し、
前記第1リベット部は、前記ケースの外側に位置する端部から延びた第2の延設部を有し、
前記第2の延設部と前記ケース壁とで前記第1の延設部を狭持し、
前記凸部は、前記第1の延設部の表面と面接触する前記第2の延設部の表面に位置する請求項8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1〜9のいずれか1項に記載の蓄電装置。
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