JPH0992241A

JPH0992241A - 二次電池

Info

Publication number: JPH0992241A
Application number: JP7249943A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Katayama; 喜代志片山; Tatsuo Shimizu; 達夫清水; Hideya Takahashi; 秀哉高橋; Satoshi Iwazu; 聡岩津; Yosuke Kita; 洋輔北; Etsuo Ogami; 悦夫大上
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; Sony Corp
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; Sony Corp
Priority date: 1995-09-27
Filing date: 1995-09-27
Publication date: 1997-04-04
Anticipated expiration: 2015-09-27
Also published as: JP3650659B2

Abstract

(57)【要約】【課題】極柱とキャップとの絶縁性を十分確保するこ
とができ、ナットを締め付けることによりキャップに固
定するための圧縮力に十分耐えることができ、広い温度
範囲においてその締結力を保持することができる二次電
池を提供する。【解決手段】本発明は、帯状の正極電極１３、負極電
極１４、およびセパレータを巻いてつくる非水電解液の
二次電池に関するものである。ここで、キャップ１を貫
通する極柱１０の先端部に配してナット７と極柱１０の
円板状部分２０とにより、ナット７に接するセラミック
ワッシャ５と円板状部分２０に接するセラミック突き当
て６とを介して、キャップ１を挟みつけている。また、
セラミックワッシャ５およびセラミック突き当て６は、
アルミナまたはジルコニアからなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電気自動車
用電源のように電気容量の大きな大型の電池に適用して
好適な二次電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電池の絶縁とシールを確保する方
法としては、図５ＡおよびＢに示すような、極柱とこの
極柱を保持するキャップとの一体成形を施すモールドク
リンプ法が採用されていた。

【０００３】また、電池の絶縁とシールを確保する他の
方法としては、図６に示すような、クリンプ法が採用さ
れていた。このクリンプ法は、リチウム二次電池あるい
は従来の１次電池に多く用いられる方式である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のモールドクリンプ法では、高温から低温、たと
えば−４０℃〜７０℃までの範囲において、プラスチッ
ク材と導電性極柱の膨張率の差によってリークが発生す
るという問題があった。

【０００５】また、他の方法としてのクリンプ法も、上
述したモールドクリンプ法と同様に、高温から低温（−
４０℃〜７０℃）までの範囲において、プラスチック材
と導電性極柱の膨張率の差によってリークが発生すると
いう問題があった。したがって、特に大型ＥＶ電池にお
いては、使用温度範囲の広いことと耐振性が求められる
ことから、実用化が困難であるという問題があった。

【０００６】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであり、極柱とキャップとの絶縁性を十分確保する
ことができ、ナットを締め付けることによりキャップに
固定するための圧縮力に十分耐えることができ、広い温
度範囲においてその締結力を保持することができる二次
電池を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の二次電池は、帯
状の正極電極、負極電極、およびセパレータを巻いてつ
くる二次電池において、キャップを貫通する極柱の先端
部に配してナットと極柱の円板状部分とにより、ナット
に接するセラミックワッシャと円板状部分に接するセラ
ミック突き当てとを介して、キャップを挟みつけるもの
である。

【０００８】また、本発明の二次電池は、セラミックワ
ッシャおよびセラミック突き当てが、アルミナまたはジ
ルコニアからなる上述構成の二次電池である。

【０００９】また、本発明の二次電池は、非水電解液二
次電池である上述構成の二次電池である。

【００１０】また、本発明の二次電池は、リチウムイオ
ン二次電池である上述構成の二次電池である。

【００１１】また、本発明の二次電池は、電気容量が１
０〜５００Ａｈの大型電池である上述構成の二次電池で
ある。

【００１２】本発明の二次電池によれば、キャップを貫
通する極柱の先端部に配してナットと極柱の円板状部分
とにより、ナットに接するセラミックワッシャと円板状
部分に接するセラミック突き当てとを介して、キャップ
を挟みつけることにより、極柱とキャップとの絶縁性を
確保できるとともに、強力かつ安定した締結力を得るこ
とができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明二次電池の実施例に
ついて図１〜図４を参照しながら説明する。図１および
図２は、それぞれ本例のリチウムイオン二次電池の要部
の断面図および側面図を示すものである。また、図３
は、本例のリチウムイオン二次電池の全体の構成を概略
示すものである。

【００１４】本例においては、図３に示すように、円筒
状の電池容器１７に電極渦巻体３５を収納してある。こ
の電極渦巻体３５は、図１に示すように、帯状の負極電
極１４と帯状の正極電極１３とをセパレータ３０を介し
て、巻き芯３１に巻回したものである。ここで、負極電
極１４の作製方法について説明する。負極電極１４の活
物質は、出発原料として石油ピッチを用い、これを酸素
を含む官能基を１０〜２０％導入（いわゆる酸素架橋）
した後、不活性ガス気流中１０００℃で熱処理して、ガ
ラス状炭素に近い性質を持った炭素材料を得、この炭素
材料を粉砕した平均粒径２０μｍの炭素材料粉末を使用
する。

【００１５】この炭素材料粉末を９０重量部と、結着剤
としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）１０重量とを
混合し、この混合物を溶剤Ｎ−メチルピロリドンに分散
してスラリー状とし、このスラリー状の負極活物質を厚
さ１０μｍの帯状銅箔よりなる負極集電体の両面に均一
に塗布して、厚さ１８０μｍの負極電極原板を作製し、
側部に負極電極のリード部となる未塗布部を残して、帯
状にカットして形成する。負極電極１４の形状は、幅が
３８３ｍｍであり、このうち塗布部分が３４８ｍｍで、
未塗布部分が３５ｍｍである。また、長さは６９４０ｍ
ｍである。

【００１６】正極電極１３は次の方法により作製する。
すなわち、平均粒径１５μｍのＬｉＣｏＯ₂の粉末を９
１重量部と、導電剤としてグラファイトを６重量部と、
結着材としてフッ化ビニリデンを３重量部とを混合し、
この混合物を溶剤Ｎ−メチルピロリドンに分散してスラ
リー状とし、このスラリー状の正極活物質を厚さ２０μ
ｍの帯状アルミ箔よりなる正極集電体の両面に均一に塗
布して、厚さ１５０μｍの正極電極原板を作製し、側部
に正極電極のリード部となる未塗布部を残して、帯状に
カットして形成する。正極電極の形状は、幅が３７９ｍ
ｍであり、このうち塗布部分が３４４ｍで、未塗布部分
が３５ｍｍである。また、長さは７１５０ｍｍである。

【００１７】上述のように作製した正極電極１３および
負極電極１４のそれぞれの未塗布部は、巻き取り前に幅
１０ｍｍ、長さ３０ｍｍで、ピッチ１５ｍｍおきに短冊
状にカットして短冊状リードとする。ここで、正極電極
１３および負極電極１４の未塗布部は、上述の寸法で全
長にわたりカットされる。

【００１８】ここで、短冊状リード１１の長さは、電極
端から、極柱１０までの距離より長くなければならな
い。また、短冊状リード１１の幅は、この短冊状リード
１１の総断面積が最大通電電流値を満足させるよう設定
される。また、短冊状リード１１の折れ曲がりを考える
と幅は１０ｍｍ以下であることが望ましい。

【００１９】図４に示すように、正極電極１３、負極電
極１４、およびセパレータ３０は、正極電極１３・セパ
レータ３０・負極電極１４・セパレータ３０の順に重
ね、巻き芯３１に巻回され、電極渦巻体３５を形成す
る。このとき、この電極渦巻体３５の一側は正極電極１
３の短冊状リード１１、他側は負極電極１４の短冊状リ
ード１１として各々リードが集まるように短冊状リード
１１の位置は反対側になるように巻いていく。なお、セ
パレータ３０は、厚さ３８μｍで、３５３×７６００ｍ
ｍの幅にカットされた、微少な孔が形成されているポリ
エチレンのシートである。また、巻き芯３１の形状は、
たとえば外径が１７ｍｍ、内径が１４ｍｍ、長さが３５
４ｍｍの純アルミの円筒はである。

【００２０】上述したように、電極渦巻体３５の巻き芯
３１の両側に短冊状リード１１を取り出しているので、
電極集電体で得られた電流を速やかに外部に取り出すこ
とができる。また、この短冊状リード１１は、細長い短
冊の形状に形成されているため、その変形が容易であ
り、極柱１０の円板状部分２０の外周部に沿って溶接す
ることができる。

【００２１】正極電極１３、負極電極１４、およびセパ
レータ３０を巻き芯３１に巻き取った後、図１に示すよ
うに、短冊状リード部１１は、極柱１０の円板状部分２
０の外周部の全周にわたって略均等に押さえ金具３３に
より押さえつけられる。なお、極柱１０の材質は、正極
は純アルミ（Ａ１０５０）であり、負極は純銅（Ｃ１１
００）である。また、押さえ金具３３の材質は、正極側
は純アルミ（Ａ１０５０）であり、負極側は純銅（Ｃ１
１００）である。

【００２２】短冊状リード部１１を、極柱１０の円板状
部分２０の外周部へ押さえ金具３３により押さえつけた
後、短冊状リード１１を極柱１０の円板状部分２０の上
部端面にてカットする。この後、極柱１０の円板状部分
２０の上面よりレーザーを照射し、円板状部分２０の全
周にわたり溶接を行う。

【００２３】このように、電極集電体から出ている短冊
状リード１１と極柱１０とは、溶接により、しかも広い
面積で接合されているために、内部抵抗は低く、またば
らつきも小さい。しかも大面積という点から、特に大電
流放電特性に優れた電池が得られる。

【００２４】溶接された電極渦巻体３５および極柱１０
は、バックアップリング５１、シール８、セラミック突
き当て６、キャップ（天板）１、リング５０、およびセ
ラミックワッシャ５を組み込み、ナット７で締め込まれ
る。

【００２５】この後、図１に示すように、キャップ１の
外周を電池容器１７の中に圧入するとともにレーザー溶
接する。すなわち、キャップ１の上面よりその円周上に
レーザーを照射し、溶接して密封する。このように、電
池容器１７のキャップ１をレーザーによって溶接を行う
ことにより、完全密閉構造の電池を得ることができる。

【００２６】なお、電池容器１７の材質は、ステンレス
鋼（ＳＵＳ３０４）であり、その肉厚は０．３〜０．５
ｍｍの範囲である。また、キャップ１の材質は、同じく
ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）であり、その肉厚３ｍｍ
である。

【００２７】図１からわかるように、正極の極柱１０の
先端部の外側には、Ｍ１４のおねじ（おねじ部１５）が
切られている。このおねじ部１５には、ナット７が配置
されている。このナット７を締め付けることにより、セ
ラミックワッシャ５およびセラミック突き当て６の間に
キャップ１を挟みつけて、極柱１０自身がキャップ１に
固定される。また、極柱１０の円板状部分２０とキャッ
プ１の間にシール８を挟みつけて内部の電解液が漏れな
いように密閉される。

【００２８】正極の極柱１０にはその中心部分にＭ６の
めねじ（めねじ部１６）が切られている。このめねじ部
１６は、外部との結線を行うときに使用するものであ
る。すなわち、このめねじ部１６に、ボルト１９を螺入
することにより、極柱の先端部の端面とボルト１９の頭
部との間にブスバーまたは導線を挟みつけて接続固定す
る。

【００２９】この場合、極柱１０の先端部の外側、すな
わちＭ１４のおねじ部１５と同じ高さにＭ６のめねじ部
を配すると、Ｍ６のめねじ部に対するボルトを固定する
際、外部方向に力が加わることになる。したがって、何
度もＭ６のめねじ部を締めたり緩めたりすると、Ｍ１４
のおねじ部に対するナット７の締結力に影響を及ぼすこ
とになる。この理由により、極柱１０の先端部の端面か
らめねじ部１６の上端までの距離は、おねじ部１５の終
端よりもさらに余裕をみて２０ｍｍをとっている。

【００３０】Ｍ６のめねじ部１６は、電流エネルギーを
取り出すためにブスバーまたは導線を極柱１０に固定す
るものであり、取付けが不完全だと接触不良を起こした
りして危険である。特に電池が電気自動車用二次電池の
ように車載されるものであれば、振動に対して強くなけ
ればならず、締結力は強いものが要求される。

【００３１】本例の場合、めねじ部１６の母材は正極の
場合、純アルミ（Ａ１０５０）であり、ボルト１９の締
結力をステンレス鋼ベースの母材と同じにするために
は、ねじ山１本にかかる締結時のせん断力を小さくし、
かつ、ねじ山の数を増やすことで解決する必要がある。
そのため、めねじ部１６の長さは長くする必要がある。

【００３２】そこで、めねじ部１６の長さがどの程度必
要かについて、実験的に求めた。その結果、Ｍ６のめね
じの場合、ステンレス鋼製ボルトの母材並にめねじの強
度を持たせようとした場合、ねじかみ合い長ａを１５ｍ
ｍ以上にしなければならないことがわかった。したがっ
て、本例では、ねじかみ合い長ａを１５ｍｍより長くし
た。

【００３３】本例のリチウムイオン二次電池は大容量の
電池であるので、円筒形電池で構成する場合は、円筒の
径および円筒の長さを大きくつくることになる。この
際、巻き芯自体３１も剛性を確保するためにある程度大
きくする必要が生じる。

【００３４】このため、中心部に配置される巻き芯３１
が外径１７ｍｍのように大きくすることが可能になり、
Ｍ６のめねじ部１６を巻き芯の内側の空間スペースの中
に収納することが可能となる。したがって、本例によれ
ば、Ｍ６のめねじ部１６と電極巻取り部をオーバーラッ
プさせることにより、大幅な体積エネルギー密度の上昇
を図ることができる。

【００３５】なお、図１に示すように、巻き芯３１と極
柱１０の間は、ポリプロピレン（ＰＰ）製の絶縁カラー
１２によって絶縁される。

【００３６】本例の電池においては、極柱１０とキャッ
プ（天板）１とは完全に絶縁する必要があり、さらに電
池容器１７の内部と外部を完全に密閉しなければならな
い。

【００３７】この目的を達成するために、一般には、図
１に示すセラミックワッシャ５およびセラミック突き当
て６の代わりに、ＰＰなどの高分子材料からなる弾性体
を用いて、シールと絶縁を行うことが多い。要するに、
極柱とナットが、電池容器のキャップを絶縁体で挟み込
み、電池内外を完全に密閉するための構造をなすもので
ある。

【００３８】しかるに、一般に用いられるＰＰなど弾性
体を用いる場合には、シールを完全に行おうとして、強
固に極柱締め付けナットを締め付けると、ＰＰなど弾性
体は材料の弾性限を越えて破壊に至ってしまう。一方、
破壊を避けようとして適度に弾性限内で締め付けを行う
場合には、弾性体が次第に変形するクリープにより当初
適度に密閉性が確保されたものがリークを生じることと
なる。このとき締め付けナットがゆるみはじめ、電池性
能をそこなうおそれがある。

【００３９】そこで、一般の電池では、図６に示すよう
な、電池容器の外筒を極柱に相当する金属との間に絶縁
とシールを目的とするＰＰなどガスケットを介在させ、
電池容器の外筒を折り曲げ、ＰＰなどガスケットシール
材に弾性限内に押圧するクリンプ法がなどが採用されて
きた。

【００４０】本例においては、図１および図２に示すよ
うに、セラミックワッシャ５は、その中心に円形の孔を
持つ円板の形状をしており、ナット７とキャップ１との
間に挟み込まれている。このセラミックワッシャ５の材
質はアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）である。

【００４１】このセラミックワッシャ５の目的は、極柱
１０とキャップ１とを絶縁することにあるが、セラミッ
クワッシャ５の材質は上述の通りアルミナであるので、
絶縁性を確保することができる。

【００４２】また、極柱１０は、ナット７を締め付ける
ことによりキャップ１に固定されているので、セラミッ
クワッシャ５と後述するセラミック突き当て６は、この
締結力、すなわち圧縮力に十分耐える剛性がなければな
らない。この点においても、セラミックワッシャ５の材
質がアルミナであるので、ナット７による締結力、すな
わち圧縮力に十分耐えることができる。さらに、材質が
アルミナであることから、ＰＰなどの高分子材料に比較
して、締結後長期間経過してもその形状が変化しないの
で、強い締結力を長期間保持することができる。

【００４３】また、アルミナは、温度変化に対してもそ
の剛性が変化しないので、広い範囲で温度が変化しても
その締結力を保持することができる。すなわち、アルミ
ナは、−３０℃から７０℃程度の広い範囲において、そ
の求められている性状を発揮することができる。

【００４４】またさらに、アルミナはＰＰなどの高分子
材料に比較して、その剛性が非常に高いので、ＰＰなど
の高分子材料に比較してナット７をより強く締め付ける
ことができる。その結果、大きな締結力を得ることがで
き、車載運用で発生する振動にも経時的にナット７がゆ
るんだりせず、十分なシールが得られるので、非水電解
液が漏れたりするのを防止できる密閉性を保持できる。
なお、セラミックワッシャ５の材質についてはアルミナ
ばかりでなく、ジルコニア（ＺｒＯ₂）その他のセラミ
ックス材料を用いることができる。

【００４５】セラミックワッシャ５とセラミック突き当
て６との間で、かつ、キャップ１の内側と極柱１０の外
側の間には、リング５０が配置されている。このリング
５０は、その断面形状が長方形のリングであり、ＰＰな
どの高分子材料からなっている。このリング５０は、ナ
ット７を締め付けることにより極柱１０をキャップ１に
固定するときに、極柱１０の中心軸が電池の長手方向の
中心軸に保持させるために用いるものである。

【００４６】キャップ１の内側の面と極柱１０の円板状
部分２０の間には、セラミック突き当て６が挟みつけら
れている。このセラミック突き当て６は、セラミックワ
ッシャ５と同様に、その中心に円形の孔を持つ円板の形
状をしており、その材質はアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）であ
る。

【００４７】このセラミック突き当て６の目的は、セラ
ミックワッシャ５と同様に、極柱１０とキャップ１とを
絶縁することにあるが、セラミック突き当て６の材質は
上述の通りアルミナであるので、絶縁性を確保すること
ができる。

【００４８】また、極柱１０は、ナット７を締め付ける
ことによりキャップ１に固定されているので、セラミッ
ク突き当て６は、この締結力、すなわち圧縮力に十分耐
える剛性がなければならない。この点においても、セラ
ミック突き当て６はナット７による締結力、すなわち圧
縮力に十分耐えることができる。さらに、セラミック突
き当て６は、締結後長期間経過してもその形状が変化し
ないので、強い締結力を長期間保持することができる。

【００４９】また、アルミナは、温度変化に対してもそ
の剛性が変化しないので、広い範囲で温度が変化しても
その締結力を保持することができる。すなわち、アルミ
ナは、−３０℃から７０℃程度の広い範囲において、そ
の求められている性状を発揮することができる。

【００５０】またさらに、セラミック突き当て６は、大
きな締結力を得ることができ、車載運用で発生する振動
にも経時的にナット７がゆるんだりせず、十分なシール
が得られるので、非水電解液が漏れたりするのを防止で
きる密閉性を保持できる。

【００５１】このほか、セラミック突き当て６は、次に
ような目的を持っている。すなわち、シール８は、キャ
ップ１と極柱１０の円板状部分２０との間で挟みつけら
れているので、極柱の軸方向がつぶれた形状に弾性変形
をする。この結果、極柱１０の軸方向に反発力が発生
し、この反発力を利用してシール８とキャップ１の内側
の間、並びに、シール８と極柱１０の円板状部分２０の
面との間を液密にすることになる。

【００５２】しかし、シール８が圧縮力による弾性変形
をした場合、極柱１０の軸と直角方向に何の抑えもない
と、シール８の弾性特性から変形が容易になり、したが
って、極柱１０の軸方向の反発力は大きなものが期待で
きない。そのため、シール８のシール力も小さなものに
なってしまう。

【００５３】そこで、セラミック突き当て６の外周の寸
法をシール８の弾性変形がある程度以上起こらない位置
に設定することにより、シール８の大きな弾性変形を阻
止し、その結果として、シール８の極柱１０の軸方向の
反発力を増大することができる。このようにして、セラ
ミック突き当て６を配置することにより、シール８のシ
ール力を十分な大きさまで増大させることができる。

【００５４】なお、セラミック突き当て６の材質につい
てはアルミナばかりでなくジルコニア（ＺｒＯ₂）その
他のセラミックス材料を用いることができる。

【００５５】シール８の外周には、シール８に接する位
置にバックアップリング５１が配置されている。このバ
ックアップリング５１はＰＰからなるものである。この
バックアップリング５１により、シール８が電池内に存
在する非水電解液に触れ、膨潤して変形したときに、そ
の変形を阻止してシール８の極柱１０の軸方向の反発力
を低下するのを防止することができる。

【００５６】以上のことから、本例によれば、セラミッ
クワッシャ５とセラミック突き当て６を配置することに
より、極柱１０とキャップ１との絶縁性を確保すること
ができる。また、セラミックワッシャ５とセラミック突
き当て６は、ナット７を締め付けることによりキャップ
１に固定するための締結力、すなわち圧縮力に十分耐え
ることができる。また、締結後長期間経過してもその形
状が変化しないので、強い締結力を保持することができ
る。また、セラミックは温度変化に対してもその剛性が
変化しないので、広い温度範囲において、その締結力を
保持することができる。また、セラミックはその剛性が
非常に高いので、大きな締結力を得ることができ、車載
運用で発生する振動にも経時的にナット７がゆるんだり
せず、十分なシールが得られる。また、セラミック突き
当てはシール８の大きな弾性変形を阻止し、その結果と
して、シール８の極柱１０の軸方向の反発力を増大する
ことができ、シール８のシール力を十分な大きさまで増
大させることができる。

【００５７】図１および図２に示すように、キャップ１
の中心から外れた位置には、開放弁９が設置してある。
開放弁９は、キャップ１に設けられた孔にねじ込み式で
固定されている。この開放弁９は、電池容器の内部の圧
力が上昇したときに内部のガスを外部に放出するための
ものである。

【００５８】開放弁９の中に配置された弁は、バネによ
り電池の内側に押しつけられ、電池内部の液密を図って
いる。

【００５９】何かの原因で、電池内部の圧力が上昇する
と、開放弁９の中の弁が電池の外側に押しつけられる。
この結果電池内部のガスは、弁の移動により生じた隙間
を通じて、開放弁９の側面に設けられた孔を通して外部
に放出される。この開放弁９の設置により電池内部の圧
力が上昇しても、ある一定以上の圧力になることを防止
することができる。

【００６０】図１に示すように、キャップ１の中心より
外れた位置に、電解液注入口３２が設けてある。この電
解液注入口３２は電池構造体の組立後に、電解液を電池
内部に注入するのに用いられる。

【００６１】また、図１および図２に示すように、キャ
ップ１の中心より外れた電解液注入口の位置に、メクラ
栓４が配置してある。このメクラ栓４は、電解液注入口
３２にメタルシール２を介してねじ込み式で締められ、
電池容器を密閉する。

【００６２】また、メクラ栓４の頭部とキャップ１の表
面との間には、メタルシール２が挟みつけられている。
このメタルシール２はその断面形状が長方形のリングで
あり、その材質は純アルミよりなるものである。

【００６３】一方、メタルシール２に接する金属部分は
電池のキャップ１とメクラ栓４の頭部であり、これらは
ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）で作製してある。

【００６４】なお、ステンレス鋼と純アルミの２種類の
金属を接触させて、本例の電池の非水電解液に触れさせ
ても、純アルミの腐食は進まないことが確認されてい
る。

【００６５】このように、純アルミからなるメタルシー
ルを用いることにより、たとえばゴム材などの高分子材
料からなるシールに比べ、外部とのガスや水分の透過性
・通過性を低く抑えることができ、電池の寿命を長くす
ることができる。また、純アルミは高分子材料に比べ寿
命が長いので、純アルミからなるメタルシールをメクラ
栓のシールに使用すれば半永久的に使用することがで
き、シールの交換の必要がなくなる。また、図１に示す
ように、上述した開放弁９のシールにも純アルミからな
るメタルシールを使用することができる。

【００６６】なお以下に、電池容器内への非水電解液の
注入方法について説明する。まず、注入アタッチメント
を電解液注入口３２にねじ込んで固定する。これによ
り、電解液（ＥＬ）タンク内に貯蔵してある非水電解液
と電池容器とがパイプを通して連結される。この電解液
タンク内の非水電解液の液面より高い空間の部分は、切
り替えバルブを介して、真空ポンプと連結されている。

【００６７】なお、本例に使用する電解液は、プロピレ
ンカーボネートとジエチルカーボネートの混合溶媒の中
にＬｉＰＦ₆を１モル／ｌの割合で溶解して形成したも
のである。

【００６８】次に、真空ポンプを作動させる。真空ポン
プが作動すると、電池内部の空気が電池容器の外に放出
され、電池容器の内部が大気圧に比べて負圧になる。

【００６９】次に、真空ポンプと電解液タンクとの間に
ある切り替えバルブを切り替えて、電解液タンクの液面
を大気に開放する。すると、タンク内の圧力が電池容器
内より高くなるので、タンク内の非水電解液が押し出さ
れて電池容器内に浸入する。

【００７０】上述した工程を何度か繰り返すことによ
り、電池容器内に所定の非水電解液を注入することがで
きる。

【００７１】非水電解液の注入後は、電池容器から電解
液が電池外部に出ていかないようにシールする必要があ
る。そのため、電解液注入口３２にメタルシール２を介
してメクラ栓４をねじ込み式で締め、電池容器を密閉す
る。

【００７２】なお、本発明は上述の実施例に限らず本発
明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得
ることはもちろんである。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
セラミックワッシャ５とセラミック突き当て６は、極柱
１０とキャップ１との絶縁性を十分確保することができ
る。また、セラミックワッシャ５とセラミック突き当て
６は、ナット７を締め付けることによりキャップ１に固
定するための圧縮力に十分耐えることができる。また、
締結後長期間、強い締結力を保持することができる。ま
た、セラミックは温度変化に対してもその剛性が変化し
ないので、広い温度範囲において、その締結力を保持す
ることができる。また、セラミックは大きな締結力を得
ることができ、車載運用で発生する振動にも経時的にナ
ット７がゆるんだりせず、十分なシールが得られる。ま
た、セラミック突き当てはシール８の大きな弾性変形を
阻止し、シール８のシール力を十分な大きさまで増大さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の二次電池の一実施例の要部を示す断面
図である。

【図２】本発明の二次電池の一実施例の要部を示す側面
図である。

【図３】本発明の二次電池の一実施例の全体を示す断面
図である。

【図４】二次電池の正極電極および負極電極の巻取り方
法を示す斜視図である。

【図５】モールドクリンプ法による絶縁およびシールの
方法を示す図である。

【図６】クリンプ法による絶縁およびシールの方法を示
す図である。

【符号の説明】

１キャップ（天板）２、３メタルシール４メクラ栓５セラミックワッシャ６セラミック付き当て７ナット８シール９開放弁１０極柱１１短冊状リード１２絶縁カラー１３正極電極１４負極電極１５おねじ部１６めねじ部１７電池容器１８プラスマーク１９ボルト２０円板状部分３１巻き芯３２電解液注入口３３押さえ金具３５電極渦巻体５０リング５１バックアップリングａねじかみ合い長さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者清水達夫福島県郡山市日和田町高倉字下杉下１番地の１株式会社ソニー・エナジー・テック内 (72)発明者高橋秀哉福島県郡山市日和田町高倉字下杉下１番地の１株式会社ソニー・エナジー・テック内 (72)発明者岩津聡東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者北洋輔東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者大上悦夫神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯状の正極電極、負極電極、およびセパ
レータを巻いてつくる二次電池において、キャップを貫通する極柱の先端部に配してナットと、極
柱の円板状部分とにより、上記ナットに接するセラミックワッシャと、上記円板状
部分に接するセラミック突き当てとを介して、上記キャップを挟みつけることを特徴とする二次電池。
【請求項２】セラミックワッシャおよびセラミック突
き当ては、アルミナまたはジルコニアからなることを特
徴とする請求項１記載の二次電池。
【請求項３】非水電解液二次電池であることを特徴と
する請求項１記載の二次電池。
【請求項４】リチウムイオン二次電池であることを特
徴とする請求項１記載の二次電池。
【請求項５】電気容量が１０〜５００Ａｈの大型電池
であることを特徴とする請求項１記載の二次電池。