JPWO2013046322A1 - 電池 - Google Patents

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Abstract

電池（１）は、ケース本体部材（１１）及び貫通孔（１２Ｈ）を有するケース蓋部材（１２）からなる電池ケース（１０）と、貫通孔（１２Ｈ）に係合するリベット（６０）と、ガスケット（７０）とを備え、ケース蓋部材（１２）の周縁外表面（１３ｃ）とリベット（６０）の外鍔部（５２）との間に、ガスケット（７０）を介在させて、貫通孔（１２Ｈ）を気密に封止してなる。ケース蓋部材（１２）は、自身の周縁部（１２ｒ）をケース本体部材（１１）の開口縁部（１１ｆ）に結合させた状態において、周縁外表面（１３ｃ）が周縁部（１２ｒ）及び開口縁部（１１ｆ）よりも、貫通孔（１２Ｈ）の軸線（ＡＸ）に沿い外側に向く軸線外側方向（ＨＯ）に位置する形態を有する。

Description

本発明は、貫通孔を有する電池ケースを備え、電池ケースの貫通孔をリベット及びガスケットを用いて気密に封止してなる電池に関する。
従来より、電解液を注入するための注液孔などの貫通孔が設けられた電池ケースを備え、電池ケースの貫通孔を気密に封止した電池が知られている。そして、この貫通孔を封止する封止構造として、種々の構造を用いた電池が提案されている。例えば特許文献１には、封止部材の係合鍔と注液孔（貫通孔）の周囲外面との間にシール材を介装し、また、封止部材としてブラインドリベットを用いる密閉型電池が開示されている。
特開２００３−２２９１１８号公報
しかしながら、特許文献１に記載の密閉型電池では、電池ケースの蓋体は、底面の周囲に段部と大径接続筒部を有する段付き椀状をなしており、注液孔の形成された底面がその周囲よりも低くなっていた。このため、ブラインドリベットの係合鍔と注液孔の周囲外面との間に挟まれたシール材の状態を、電池ケースの外側（側面方向）から適切に把握することが出来なかった。また、たとえ、電池ケースの蓋体が平面形状であったとしても、溶接などにより、ケース本体の開口部を蓋体で封口すると、ケース本体と蓋体との接合部分が高さを有するため、やはり、シール材の状態を、電池ケースの外側（側面方向）から適切に把握することは難しかった。従って、ブラインドリベットの押さえが不足していたり、過大になっていても、これを電池ケースの外側から判定することが出来ない問題があった。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、電池ケースの貫通孔を封止しているガスケットの状態を電池ケースの外側から把握しうる電池を提供することを目的とする。
その一態様は、開口を有し、この開口をなす開口縁部を含むケース本体部材、及び、自身を貫通する貫通孔を有し、上記ケース本体部材の上記開口縁部に自身の周縁部を結合させて、上記開口を封口するケース蓋部材からなる電池ケースと、上記貫通孔に挿通された軸部、及び、上記電池ケースの外側で上記軸部に連なり、上記軸部より径大な外鍔部を有し、上記貫通孔に係合するリベットと、環状で熱可塑性樹脂又はゴム状弾性体からなるガスケットと、を備え、上記電池ケースの外側を向く上記ケース蓋部材の外表面のうち上記貫通孔の周縁に位置する周縁外表面と上記リベットの上記外鍔部との間に、これらに密着する上記ガスケットを介在させて、上記貫通孔を気密に封止してなる電池であって、上記ケース蓋部材は、自身の上記周縁部を上記ケース本体部材の上記開口縁部に結合させた状態において、上記周縁外表面が、上記周縁部及び上記開口縁部よりも、上記貫通孔の軸線に沿い外側を向く軸線外側方向に位置する形態を有する電池である。
この電池は、ケース蓋部材に貫通孔を有し、電池ケースの外側を向くケース蓋部材の外表面のうち貫通孔の周縁に位置する周縁外表面と、貫通孔に係合するリベットの外鍔部との間に、これらに密着するガスケットを介在させて、貫通孔を気密に封止している。そして、この電池では、ケース蓋部材は、自身の周縁部をケース本体部材の開口縁部に結合させた状態において、周縁外表面が、自身の周縁部及びケース本体部材の開口縁部よりも軸線外側方向に位置する形態を有している。
この電池は、このような形態を有しているので、ケース蓋部材の周縁部やケース本体部材の開口縁部に妨げられることなく、貫通孔を封止しているガスケットの状態を電池ケースの外側から把握しうる。
なお、封止に用いるリベットには、特許文献１にも記載のブラインドリベットも含む。また、ガスケットの材質としては、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）などの熱可塑性樹脂やＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）などのゴム状弾性体が挙げられる。
更に、上述の電池であって、前記電池ケースよりも前記軸線の径方向外側から、上記軸線の径方向内側に向かって、上記電池ケースを観察したとき、前記周縁外表面と前記外鍔部との間に介在した状態における前記ガスケットの外周面のうち、上記周縁外表面に接する端縁である外表面側端縁を視認しうる位置を、第１位置とし、上記電池ケースよりも上記軸線の径方向外側で、上記第１位置と上記軸線の周方向について同じ角度位置で、上記第１位置よりも上記軸線外側方向の位置から、上記軸線の径方向内側に向かって、上記電池ケースを観察したとき、上記周縁外表面と上記外鍔部との間に介在した状態における上記ガスケットの上記外周面のうち、上記外鍔部に接する端縁である外鍔部側端縁を視認しうる位置を、第２位置としたとき、上記電池ケースの上記ケース本体部材及び上記ケース蓋部材、並びに、上記リベットの上記外鍔部は、上記第１位置及び上記第２位置が存在する形態とされてなる電池とすると良い。
この電池では、電池ケースよりも軸線の径方向外側に位置する第１位置から、軸線の径方向内側に向かって、電池ケースを観察したとき、ガスケットの外表面側端縁を視認しうる形態に、電池ケースのケース本体部材及びケース蓋部材、並びに、リベットの外鍔部が構成されている。さらに、電池ケースよりも軸線の径方向外側で、第１位置と軸線の周方向について同じ角度位置で、第１位置よりも軸線外側方向に位置する第２位置から、軸線の径方向内側に向かって、電池ケースを観察したとき、ガスケットの外鍔部側端縁を視認しうる形態に構成されている。
この電池は、このような形態に構成されているため、例えば、ケース本体部材の開口縁部が存在することや、ケース本体部材とケース蓋部材との接合部位における溶融部位の盛り上がりなどに影響されることなく、外鍔部側端縁及び外表面側端縁の軸線方向の位置、あるいは両者間の位置関係を、電池ケースの外側から適切に検知できる。これにより、ケース蓋部材の周縁外表面とリベットの外鍔部との間に介在した状態におけるガスケットの厚み、即ち、ガスケットの圧縮状態を容易に確認できるので、リベット及びガスケットを用いた封止の適否を容易に確認できる電池が得られる。
また、第１位置から外表面側端縁を、及び第２位置から外鍔部側端縁を視認しうる、ケース本体部材及びケース蓋部材の形態としては、例えば、ケース蓋部材のうち周縁部を含めた周縁外表面よりも外側の部位、及び、ケース本体部材のうち開口縁部の軸線方向位置を、貫通孔の軸線の周方向の少なくともいずれかの角度位置において、周縁外表面よりも、軸線外側方向とは逆の方向（軸線内側方向）に位置させてある。さらにこれと共に、ケース蓋部材のうち周縁外表面と周縁部の間に位置する中間部位のうち、前述の周方向の角度位置に、端子部材などの他部材を設置していないか、設置してあるとしても、その軸線方向位置を、ケース蓋部材の周縁外表面よりも、軸線内側方向に位置させた形態が挙げられる。
また、リベットの外鍔部の形態としては、例えば、外鍔部をその全周に亘り、ガスケットの外鍔部側端縁と同径とした形態や、外鍔部の全周又は一部に、ガスケットの外鍔部側端縁よりも径方向外側に位置する部位を有するが、この部位が、周方向のいずれにおいても、外鍔部側端縁よりも軸線外側方向に位置する形態が挙げられる。
更に、上述の電池であって、前記ケース蓋部材の前記周縁外表面は、前記軸線に直交する平坦な面であり、前記リベットの前記外鍔部のうち、上記周縁外表面と対向する外鍔部内側面は、前記ガスケットに当接する当接部を含み、上記外鍔部内側面のうち、少なくとも上記当接部は、上記軸線に直交する平坦な面である電池とすると良い。
更に、上述の電池であって、前記リベットの前記外鍔部は、前記ガスケットの前記外鍔部側端縁よりも径方向外側の部位が、全周に亘り、上記外鍔部側端縁よりも前記軸線外側方向に位置する形態とされてなる電池とすると良い。
実施形態１に係るリチウムイオン二次電池を示す縦断面図である。 実施形態１に係り、貫通孔の軸線を中心にして、図１から９０°回転した方向から見た、貫通孔の封止構造を示す縦断面図である。 実施形態１に係り、変形済みブラインドリベットによる貫通孔の封止構造の詳細を示す縦断面図である。 実施形態１に係り、貫通孔に未変形ブラインドリベットを挿通した状態を示す縦断面図である。 実施形態１に係り、貫通孔内への未変形ブラインドリベットの挿通前の状態を示す縦断面図である。 実施形態１に係り、レーザ変位計を用いたガスケットの厚み測定方法を示す説明図である。 実施形態１に係り、レーザ変位計を用いて得た距離プロファイルである。 実施形態２に係るハイブリッド自動車を示す説明図である。 実施形態３に係るハンマードリルを示す説明図である。
（実施形態１）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に、本実施形態１に係るリチウムイオン二次電池（密閉型電池）１（以下、単に電池１とも言う）の縦断面図を示す。また、図２は、貫通孔１２Ｈの軸線ＡＸを中心にして、図１から９０°回転した方向から見た、貫通孔１２Ｈの封止構造を示す縦断面図である。さらに、図３に、変形済みブラインドリベット６０による貫通孔１２Ｈの封止構造の詳細を示す。なお、本明細書では、図１，図２及び図３における上方を電池１の上側ＵＷ、下方を電池１の下側ＤＷとして説明する。また、図２において、貫通孔１２Ｈの軸線ＡＸに沿う軸線方向のうち、電池ケース１０の内側から外側に向く方向を軸線外側方向ＨＯとすると、本実施形態１では、軸線外側方向ＨＯは、電池１の上側ＵＷと同一方向となる。
この電池１は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両や、ハンマードリル等の電池使用機器に搭載される角型電池である。この電池１は、直方体形状の電池ケース１０、この電池ケース１０内に収容された捲回型の電極体２０、電池ケース１０に支持された正極端子４０及び負極端子４１等から構成されている（図１参照）。また、電池ケース１０内には、非水系の電解液１７が保持されている。
このうち電池ケース１０は、金属（本実施形態１ではアルミニウム）により形成されている。この電池ケース１０は、上側ＵＷのみが開口した直方体有底箱状のケース本体部材１１と、このケース本体部材１１の開口１１Ｈを閉塞する形態で溶接されたケース蓋部材１２とから構成されている。なお、ケース本体部材１１は、開口１１Ｈをなす開口縁部１１ｆを含み、ケース本体部材１１の開口縁部１１ｆにケース蓋部材１２の周縁部１２ｒを溶接により、接合部１１Ｊで結合させて、開口１１Ｈを封口している（図２参照）。また、ケース蓋部材１２は、電池ケース１０の外側を向く外表面１３と、電池ケース１０の内部を向く内表面１４とを有する。
ケース蓋部材１２には、電池ケース１０の内圧が所定圧力に達した際に破断する安全弁１５が設けられている。また、このケース蓋部材１２には、自身を貫通する貫通孔１２Ｈ（注液孔）が設けられている。後述するように、この貫通孔１２Ｈは、変形済みブラインドリベット６０とガスケット７０により気密に封止されている。また、ケース蓋部材１２の外表面１３のうち、貫通孔１２Ｈの周縁を周縁外表面１３ｃとすると、ケース蓋部材１２は、自身の周縁部１２ｒをケース本体部材１１の開口縁部１１ｆに結合させた状態において、周縁外表面１３ｃが、周縁部１２ｒ及び開口縁部１１ｆよりも軸線外側方向ＨＯに位置する形態を有している（図２参照）。具体的には、本実施形態１では、貫通孔１２Ｈが形成された周縁外表面１３ｃが、ケース蓋部材１２の周縁部１２ｒから軸線外側方向ＨＯ（電池１の上側ＵＷ）に向けて円柱状に突出している。
また、ケース蓋部材１２には、それぞれ延出端子部材４２とボルト４３により構成される正極端子４０及び負極端子４１が、樹脂からなる絶縁部材４４を介して固設されている（図１参照）。電池ケース１０内において、正極端子４０は電極体２０の正極板２１（その正極集電部２１ｍ）に接続され、負極端子４１は電極体２０の負極板３１（その負極集電部３１ｍ）に接続されている。
次に、電極体２０について説明する。この電極体２０は、絶縁フィルムを上側ＵＷのみが開口した袋状に形成した絶縁フィルム包囲体１６内に収容され、横倒しにした状態で電池ケース１０内に収容されている。この電極体２０は、帯状の正極板２１と帯状の負極板３１とを、帯状のセパレータ３４を介して互いに重ねて捲回し、扁平状に圧縮したものである。
正極板２１は、芯材として、帯状のアルミニウム箔からなる正極集電箔２２を有する。この正極集電箔２２の両主面のうち、幅方向の一部でかつ長手方向に延びる領域上には、正極活物質層２３が帯状に設けられている。この正極活物質層２３は、正極活物質、導電剤及び結着剤から形成されている。また、正極集電箔２２のうち、幅方向の片方の端部は、自身の厚み方向に正極活物質層２３が存在しない正極集電部２１ｍとなっており、この正極集電部２１ｍは、前述の正極端子４０と接続している。
また、負極板３１は、芯材として、帯状の銅箔からなる負極集電箔３２を有する。この負極集電箔３２の両主面のうち、幅方向の一部でかつ長手方向に延びる領域上には、負極活物質層３３が帯状に設けられている。この負極活物質層３３は、負極活物質、結着剤及び増粘剤から形成されている。また、負極集電箔３２のうち、幅方向の片方の端部は、自身の厚み方向に負極活物質層３３が存在しない負極集電部３１ｍとなっており、この負極集電部３１ｍは、前述の負極端子４１と接続している。
また、セパレータ３４は、樹脂、具体的にはポリプロピレン（ＰＰ）とポリエチレン（ＰＥ）からなる多孔質膜であり、帯状をなす。
次に、貫通孔１２Ｈ（注液孔）の封止構造について説明する。先に説明したように、ケース蓋部材１２には、自身を貫通する貫通孔１２Ｈ（注液孔）が設けられている。そして、この貫通孔１２Ｈは、変形済みブラインドリベット６０（以下、単にリベット６０ともいう）とガスケット７０により、気密に封止されている。変形済みブラインドリベット６０は、概略有底筒状の変形済みリベット本体６１とこれに囲まれた断面逆Ｔ字状の破断済みシャフト部６５（後述する未変形ブラインドリベット５０の拡径部５６と芯軸部５７）とからなる（図３参照）。このうち、変形済みリベット本体６１は、軸部６３と外鍔部５２と変形カシメ部６４とを有する。そして、この変形済みリベット本体６１のうち、軸部６３は、円筒状で、貫通孔１２Ｈ内に挿通されている。ここで、変形済みブラインドリベット６０，変形済みリベット本体６１，後述する未変形ブラインドリベット５０，未変形リベット本体５１について、外鍔部５２から軸部６３に向かう方向を先端側ＨＳとし、この逆方向を基端側ＨＫとする（以降の図面についても同様）。変形済みリベット本体６１の外鍔部５２は、軸部６３の基端側ＨＫ（図３において、電池１の上側ＵＷ，軸線外側方向ＨＯ）に連なり、軸部６３より径大で、ケース蓋部材１２の外表面１３のうち貫通孔１２Ｈの周縁である周縁外表面１３ｃをリベット７０を介して加締めている。また、変形カシメ部６４は、軸部６３の先端側ＨＳに連なり、軸部６３よりも径大に変形され、ケース蓋部材１２の内表面１４のうち貫通孔１２Ｈの周縁である周縁内表面１４ｃを加締めている。そして、ケース蓋部材１２の周縁外表面１３ｃとリベット６０（変形済みリベット本体６１）の外鍔部５２との間には、環状で熱可塑性樹脂（具体的には、ＰＦＡ）からなるガスケット７０が介在されて、これらに密着している。かくして、電池ケース１０の貫通孔１２Ｈは、リベット６０とガスケット７０により、気密に封止されている。なお、変形済みブラインドリベット６０は、後述する未変形ブラインドリベット５０の一部を変形させて貫通孔１２Ｈの封止に供したものである。また、ガスケット７０には、ゴム状弾性体（具体的には、ＥＰＤＭ）を用いることもできる。
なお、周縁外表面１３ｃとリベット６０の外鍔部５２との間に介在した状態におけるガスケット７０の外周面７０ｒのうち、外鍔部５２に接する境界を外鍔部側端縁７０ｒａとし、周縁外表面１３ｃに接する境界を外表面側端縁７０ｒｂとしたとき、この電池１は、図２及び図３に示すように、電池ケース１０よりも貫通孔１２Ｈの軸線ＡＸの径方向外側ＲＯで、軸線ＡＸの周方向ＨＲの少なくともいずれかの位置から（例えば、本実施形態１では、図２における左右方向から）、軸線ＡＸの径方向内側ＲＩに向かって見たとき、外表面側端縁７０ｒｂを視認可能である。
さらに、この外表面側端縁７０ｒｂを視認可能な軸線ＡＸの径方向外側ＲＯの位置を第１位置Ｐ１（例えば、本実施形態１では、図２における左右方向のうち、左方向）とすると、電池ケース１０よりも貫通孔１２Ｈの軸線ＡＸの径方向外側ＲＯで、第１位置Ｐ１と軸線ＡＸの周方向ＨＲについて同じ角度位置（例えば、本実施形態１では、図２における左方向）で、第１位置Ｐ１よりも軸線外側方向ＨＯに位置する第２位置Ｐ２から、軸線ＡＸの径方向内側ＲＩに向かって見たとき、外鍔部側端縁７０ｒａも視認可能である。即ち、電池ケース１０のケース本体部材１１及びケース蓋部材１２、並びに、リベット６０の外鍔部５２は、このように外表面側端縁７０ｒｂ及び外鍔部側端縁７０ｒａを軸線ＡＸの径方向外側ＲＯから視認可能な形態に構成されている。
さらに、ケース蓋部材１２の周縁外表面１３ｃは、貫通孔１２Ｈの軸線ＡＸに直交する平坦な面である。また、リベット６０の外鍔部５２は、ガスケット７０の外鍔部側端縁７０ｒａよりも径方向外側ＲＯに位置する部位を有している。但し、リベット６０の外鍔部５２のうち、周縁外表面１３ｃと対向する外鍔部内側面５２ｃ（ガスケット７０に当接する当接部５２ｃｔを含めて）は、その全体が軸線ＡＸに直交する平坦な面をなしている。
次いで、本実施形態１に係る電池１の製造方法について説明する。まず、別途形成した帯状の正極板２１及び負極板３１を、帯状のセパレータ３４を介して互いに重ね、巻き芯を用いて捲回する。その後、これを扁平状に圧縮して電極体２０を形成する。
別途、安全弁１５及び貫通孔１２Ｈ等を形成したケース蓋部材１２と、延出端子部材４２及びボルト４３とを用意し、射出成形により絶縁部材４４を形成して、ケース蓋部材１２に正極端子４０及び負極端子４１を固設しておく。
次に、正極端子４０と電極体２０の正極集電部２１ｍとを接続（溶接）する。また、負極端子４１と電極体２０の負極集電部３１ｍとを接続（溶接）する。その後、ケース本体部材１１内に絶縁フィルム包囲体１６を介して電極体２０を収容すると共に、ケース本体部材１１の開口１１Ｈをケース蓋部材１２で塞ぐ。そして、レーザ溶接により、ケース本体部材１１とケース蓋部材１２とを溶接して、電池ケース１０を形成する（図１参照）。
次に、前述の電池を、真空チャンバ内に入れて、真空チャンバ内を減圧する。そして、減圧下で、注液用ノズルを貫通孔１２Ｈ内に挿入し、注液用ノズルから電池ケース１０内に電解液１７を注液する。
さらに、減圧下で、未変形ブラインドリベット５０を用いて貫通孔１２Ｈの封止を行う。まず、本実施形態１で用いる未変形ブラインドリベット５０の構成について説明する。未変形ブラインドリベット５０は、図４，図５に示すように、先端側ＨＳ（図４，図５中、下方）が有底筒状をなす未変形リベット本体５１とこの未変形リベット本体５１内に配置された棒状の（未変形）シャフト部５５とを有する。このうち、アルミニウム製の未変形リベット本体５１は、先端側ＨＳが閉じた有底円筒状をなし、貫通孔１２Ｈ内に挿通される円筒部５３と、この円筒部５３の基端側ＨＫ（図４，図５中、上方）に連なり、円筒部５３よりも径大で、電池ケース１０の外表面１３に係合する円環状の外鍔部５２とを有している。また、円筒部５３のうち、先端側ＨＳの筒先端部５３ｓは、内径が基端側ＨＫに比して径大（肉薄）に形成されている。このため、円筒部５３内には、肉厚の変化による段部５３ｄが形成されている。
一方、未変形のシャフト部５５は、ステンレススチール製であり、先端側ＨＳ（図４，図５中、下方）のシャフト先端部５５ｓは、未変形リベット本体５１の円筒部５３内に配置されている。このシャフト先端部５５ｓのうち先端部分は、円筒部５３の筒先端部５３ｓ内で、段部５３ｄに係合可能に径大とされた拡径部５６を有する。更に、シャフト部５５は、この拡径部５６の他、この拡径部５６から基端側ＨＫ（図４，図５中、上方）に向けて順に、芯軸部５７、破断予定部５８、操作棒部５９を有する。芯軸部５７は、円柱状で拡径部５６よりも径小とされている。また、破断予定部５８は、芯軸部５７よりもさらに径小なくびれをなしている。操作棒部５９は、芯軸部５７と同径の円柱状で、未変形リベット本体５１の外部まで延びている。
ここで、別途用意しておいたガスケット７０を、ケース蓋部材１２の周縁外表面１３ｃに配置する（図５参照）。
そして、挿通工程において、未変形ブラインドリベット５０の円筒部５３を、外鍔部５２がケース蓋部材１２の周縁外表面１３ｃに配置されたガスケット７０に当接するまで、ケース蓋部材１２の貫通孔１２Ｈ内に挿通する（図４参照）。
続く封止工程では、貫通孔１２Ｈに挿通した未変形ブラインドリベット５０のうち、未変形リベット本体５１の外鍔部５２をケース蓋部材１２の外表面１３に押し付けた状態で、シャフト部５５の操作棒部５９を基端側ＨＫ（図４において上側ＵＷ）に引き上げる。すると、シャフト部５５の拡径部５６が、未変形リベット本体５１の円筒部５３内に形成された段部５３ｄに係合する。さらに操作棒部５９を引き上げると、円筒部５３のうち、段部５３ｄより基端側ＨＫで、且つ、貫通孔１２Ｈより先端側ＨＳの部位が座屈して、径方向外方に押し広げられるように塑性変形すると共に、ケース蓋部材１２の内表面１４の周縁内表面１４ｃに圧接する。これにより、円筒部５３は、貫通孔１２Ｈ内に挿通された筒状の軸部６３と、軸部６３の先端側ＨＳに連なり、ケース蓋部材１２の周縁内表面１４ｃに密着係合され軸部６３より径大な変形カシメ部６４とに変形する。これと共に、この変形カシメ部６４で、ケース蓋部材１２の内表面１４のうち貫通孔１２Ｈの周縁である周縁内表面１４ｃを加締める。一方、外鍔部５２は、変形せず、ケース蓋部材１２の外表面１３のうち貫通孔１２Ｈの周縁である周縁外表面１３ｃを、ガスケット７０を介して加締める。かくして、未変形リベット本体５１は、外鍔部５２と軸部６３と変形カシメ部６４とを含む変形済みリベット本体６１となる。続いて、さらに操作棒部５９を引き上げて、シャフト部５５を、破断予定部５８で破断させる。かくして、変形済みリベット本体６１内に、拡径部５６及び芯軸部５７からなる破断済みシャフト部６５のみが残される（操作棒部５９は除去する）。以上により、未変形ブラインドリベット５０が、図３のように、変形済みリベット本体６１と破断済みシャフト部６５とを有する変形済みブラインドリベット６０となると共に、貫通孔１２Ｈが気密に封止される。
その後、真空チャンバ内を大気圧に戻して、真空チャンバから封止が完了した電池１を取り出す。これにより、電池１の電池ケース１０は、内部が大気圧よりも減圧された状態に封止される。
ところで、前述の通り、ケース蓋部材１２は、自身の周縁部１２ｒをケース本体部材１１の開口縁部１１ｆに結合（溶接）させた状態において、周縁外表面１３ｃが、周縁部１２ｒ及び開口縁部１１ｆよりも軸線外側方向ＨＯに位置する形態を有している。さらに、電池ケース１０よりも貫通孔１２Ｈの軸線ＡＸの径方向外側ＲＯの第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２から、軸線ＡＸの径方向内側ＲＩを見たとき、外表面側端縁７０ｒｂ及び外鍔部側端縁７０ｒａが視認可能な形態に、電池ケース１０のケース本体部材１１及びケース蓋部材１２、並びに、リベット６０の外鍔部５２が構成されている（図２参照）。そこで、本実施形態１に係る電池１の製造方法では、さらに、リベット６０により貫通孔１２Ｈを封止した状態におけるガスケット７０の厚みを得る工程と、得られたガスケット７０の厚みが所定範囲内のものを選別する選別工程とを設けている。
本実施形態１では、図６に示すように、レーザ変位計１００（キーエンス製ＬＪ−Ｇ０３０など）を用いて、ガスケットの厚みを測定する。具体的には、まず、電池ケース１０よりも軸線ＡＸの径方向外側ＲＯで、外表面側端縁７０ｒｂ及び外鍔部側端縁７０ｒａが視認可能となる軸線ＡＸの周方向ＨＲのいずれかの位置（本実施形態１では、図６おける左方向）に、軸線ＡＸの径方向内側ＲＩを向けてレーザ変位計１００を設置する。このレーザ変位計１００は、その向きを保ちつつ、軸線方向ＨＪに移動可能とされている。そして、レーザ変位計１００を軸線方向ＨＪに等速で移動させながら、電池ケース１０（ケース蓋部材１２）、ガスケット７０の外周面７０ｒ及びリベット６０の外鍔部５２までの距離を連続的に測定し、移動時間毎の測距データ（距離プロファイル）を記録する。図７は、本実施形態１における距離プロファイルである。図７のうち、横軸は、レーザ変位計１００の移動時間を示し、縦軸は、レーザ変位計から被測定物までの距離を示す。レーザ変位計１００は、軸線方向ＨＪに等速で移動するため、横軸の移動時間は、レーザ変位計１００の軸線方向ＨＪの移動距離（位置）に対応する。そして、この距離プロファイルの変化から、外表面側端縁７０ｒｂに対応する第１位置Ｐ１及び外鍔部側端縁７０ｒａに対応する第２位置のそれぞれを、レーザ変位計１００が通過したときの時間、従って、第１位置Ｐ１の軸線方向ＨＪの位置ＰＪ１及び第２位置Ｐ２の軸線方向の位置ＰＪ２が検知できる。よって、第１位置Ｐ１の軸線方向ＨＪの位置ＰＪ１と第２位置Ｐ２の軸線方向ＨＪの位置ＰＪ２との間の、軸線方向ＨＪについての距離が計算により求まり、これをガスケット７０の厚みＴとして得る。
次いで、この得られたガスケット７０の厚みＴが所定範囲内であるか否かを判別し、範囲外の電池を除去することにより、範囲内のものを選別する。
なお、本実施形態１では、レーザ変位計を用いて、ガスケット７０の厚さＴを測定したが、これに代えてカメラを用い、撮影画像の所定位置に外表面側端縁７０ｒｂ及び外鍔部側端縁７０ｒａがそれぞれ位置するように撮影して、このときのカメラの軸線方向ＨＪの移動距離から、ガスケット７０の厚さＴを求めても良い。
次に、コンディショニング工程（初期充放電工程）において、この電池１の初期充放電を行う。かくして、電池１が完成する。
以上で説明したように、本実施形態１に係る電池１では、ケース蓋部材１２は、自身の周縁部１２ｒをケース本体部材１１の開口縁部１１ｆに結合させた状態において、周縁外表面１３ｃが、周縁部１２ｒ及び開口縁部１１ｆよりも軸線外側方向ＨＯに位置する形態を有している。この電池１は、このような形態を有しているので、ケース蓋部材１２の周縁部１２ｒやケース本体部材１１の開口縁部１１ｆに妨げられることなく、貫通孔１２Ｈを封止しているガスケット７０の状態を電池ケース１０の外側から把握しうる。
更に、この電池１では、電池ケース１０よりも軸線ＡＸの径方向外側ＲＯの第１位置Ｐ１及び第２位置Ｐ２から、軸線ＡＸの径方向内側ＲＩに向かって、電池ケース１０を観察したとき、外表面側端縁７０ｒｂ及び外鍔部側端縁７０ｒａが視認しうる形態に、電池ケース１０のケース本体部材１１及びケース蓋部材１２、並びに、リベット６０の外鍔部５２が構成されている。この電池１は、このような形態に構成されているため、例えば、ケース本体部材１１の開口縁部１１ｆが存在することや、ケース本体部材１１とケース蓋部材１２との接合部位における溶融部位（接合部１１Ｊ）の盛り上がりなどに影響されることなく、外鍔部側端縁７０ｒａ及び外表面側端縁７０ｒｂの軸線方向ＨＪの位置、あるいは両者間の位置関係を、電池ケース１０の外側から適切に検知できる。これにより、リベット６０により貫通孔１２Ｈを封止した状態におけるガスケット７０の厚み、即ち、ガスケット７０の圧縮状態を容易に確認できるので、リベット６０及びガスケット７０を用いた封止の適否を容易に確認できる電池１が得られる。
ところで、周縁外表面１３ｃあるいは外鍔部内側面５２ｃの当接部５２ｃｔに、凸部や凹部を設けることもできるが、凸部や凹部の高さを厳密に規定する（寸法公差を極端に小さくする）ことは困難なため、外周面７０ｒでのガスケット７０の厚み寸法を適切な値としても、凸部や凹部のある部位の厚みを正確に規定することが難しく、電池間での封止性能のばらつきを生じさせ易い。一方、この電池１では、ケース蓋部材１２の周縁外表面１３ｃ、及び、リベット６０の外鍔部内側面５２ｃ（外鍔部内側面５２ｃのうち、少なくともガスケット７０に当接する当接部５２ｃｔ）は、軸線ＡＸに直交する平坦な面である。このため、電池ケース１０よりも軸線ＡＸの径方向外側ＲＯで、かつ、軸線ＡＸの周方向ＨＲの少なくともいずれかの位置から、外鍔部側端縁７０ｒａ及び外表面側端縁７０ｒｂを視認することで、ガスケット７０全体の厚みや形状を検知することができる。加えて、電池間でのガスケット７０の封止性能のばらつきが生じにくい。
更に、この電池１では、リベット６０の外鍔部５２は、ガスケット７０の外鍔部側端縁７０ｒａよりも径方向外側ＲＯの部位が、全周に亘り、外鍔部側端縁７０ｒａよりも軸線外側方向ＨＯに位置する形態（外鍔部内側面５２ｃ全体が平坦な平面）とされているので、リベット６０についての軸線ＡＸの周方向ＨＲの配置を考慮することなく、リベット６０を貫通孔１２Ｈに係合させることができる。このため、軸線の周方向についてのリベット６０の配置の自由度が高く、かつ、確実に外鍔部側端縁７０ｒａを径方向外側ＲＯから視認できる。
（実施形態２）
次いで、第２の実施の形態について説明する。本実施形態２に係るハイブリッド自動車（車両）７００（以下、単に自動車７００とも言う）は、実施形態１に係る電池１を搭載し、この電池１に蓄えた電気エネルギーを、駆動源の駆動エネルギーの全部または一部として使用するものである（図８参照）。
この自動車７００は、電池１を複数組み合わせた組電池７１０を搭載し、エンジン７４０、フロントモータ７２０及びリアモータ７３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である。具体的には、この自動車７００は、その車体７９０に、エンジン７４０と、フロントモータ７２０及びリアモータ７３０と、組電池７１０（電池１）と、ケーブル７５０と、インバータ７６０とを搭載する。そして、この自動車７００は、組電池７１０（電池１）に蓄えられた電気エネルギを用いて、フロントモータ７２０及びリアモータ７３０を駆動できるように構成されている。
前述したように、電池１は、ガスケット７０の厚みを測定して、気密性が良好であることが確認できているので、この電池１を搭載する自動車７００の信頼性を高くできる。
（実施形態３）
次いで、第３の実施の形態について説明する。本実施形態３のハンマードリル８００は、実施形態１に係る電池１を搭載した電池使用機器である（図９参照）。このハンマードリル８００は、本体８２０の底部８２１に、電池１を含むバッテリパック８１０（電池１）が収容されており、このバッテリパック８１０を、ドリルを駆動するためのエネルギー源として利用している。
前述したように、電池１は、ガスケット７０の厚みを測定して、気密性が良好であることが確認できているので、この電池１を搭載するハンマードリル８００の信頼性を高くできる。
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態１〜３に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態１では、貫通孔１２Ｈを、電解液１７を注入するための注液孔として利用した例を示したが、これに限られない。貫通孔としては、例えば、製造途中（初期充放電など）で発生した電池ケース内のガスを放出するための通気孔などが挙げられる。
また、実施形態１では、ケース蓋部材１２について、貫通孔１２Ｈが形成された周縁外表面１３ｃが、ケース蓋部材１２の周縁部１２ｒから軸線外側方向ＨＯに円柱状に突出した形態としたが、ケース蓋部材１２の形態は、周縁外表面１３ｃが、ケース蓋部材１２の周縁部１２ｒ及びケース本体部材１１の開口縁部１１ｆよりも軸線外側方向ＨＯに位置する形態を有していれば良く、これに限られない。例えば、ケース蓋部材１２の周縁部１２ｒから周縁外表面１３ｃに向けて斜面（円錐面）を有する円錐台形状で、軸線外側方向ＨＯに膨出した形態としても良い。
また、実施形態２では、本発明に係る電池１を搭載する車両として、ハイブリッド自動車７００を例示したが、これに限られない。本発明に係る電池を搭載する車両としては、例えば、電気自動車、プラグインハイブリッド自動車、ハイブリッド鉄道車両、フォークリフト、電気車いす、電動アシスト自転車、電動スクータなどが挙げられる。
また、実施形態３では、本発明に係る電池１を搭載する電池使用機器として、ハンマードリル８００を例示したが、これに限られない。本発明に係る電池を搭載する電池使用機器としては、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電池駆動の電動工具、無停電電源装置など、電池で駆動される各種の家電製品、オフィス機器、産業機器などが挙げられる。
１ リチウムイオン二次電池（密閉型電池）
１０ 電池ケース
１１ ケース本体部材
１１Ｈ 開口
１１ｆ 開口縁部
１１Ｊ 接合部
１２ ケース蓋部材
１２ｒ （ケース蓋部材の）周縁部
１３ （ケース蓋部材の）外表面
１４ （ケース蓋部材の）内表面
１２Ｈ 貫通孔（注液孔）
１３ｃ 周縁外表面
１４ｃ 周縁内表面
１５ 安全弁
２０ 電極体
４０ 正極端子
４１ 負極端子
５０ 未変形ブラインドリベット
５１ 未変形リベット本体
５２ 外鍔部
５２ｃ 外鍔部内側面
５２ｃｔ （外鍔部内側面の）当接部
５３ 円筒部（有底筒部）
６０ 変形済みブラインドリベット（リベット）
６１ 変形済みリベット本体
６３ 軸部
６４ 変形カシメ部
７０ ガスケット
７０ｒ （ガスケットの）外周面
７０ｒａ 外鍔部側端縁
７０ｒｂ 外表面側端縁
１００ レーザ変位計（レーザ測距計）
Ｔ （ガスケットの）厚み
ＡＸ （貫通孔の）軸線
ＨＪ 軸線方向
ＨＯ 軸線外側方向
ＲＯ 径方向外側
ＲＩ 径方向内側
Ｐ１ 第１位置
Ｐ２ 第２位置
ＰＪ１ 第１位置の軸線方向の位置
ＰＪ２ 第２位置の軸線方向の位置
次に、貫通孔１２Ｈ（注液孔）の封止構造について説明する。先に説明したように、ケース蓋部材１２には、自身を貫通する貫通孔１２Ｈ（注液孔）が設けられている。そして、この貫通孔１２Ｈは、変形済みブラインドリベット６０（以下、単にリベット６０ともいう）とガスケット７０により、気密に封止されている。変形済みブラインドリベット６０は、概略有底筒状の変形済みリベット本体６１とこれに囲まれた断面逆Ｔ字状の破断済みシャフト部６５（後述する未変形ブラインドリベット５０の拡径部５６と芯軸部５７）とからなる（図３参照）。このうち、変形済みリベット本体６１は、軸部６３と外鍔部５２と変形カシメ部６４とを有する。そして、この変形済みリベット本体６１のうち、軸部６３は、円筒状で、貫通孔１２Ｈ内に挿通されている。ここで、変形済みブラインドリベット６０，変形済みリベット本体６１，後述する未変形ブラインドリベット５０，未変形リベット本体５１について、外鍔部５２から軸部６３に向かう方向を先端側ＨＳとし、この逆方向を基端側ＨＫとする（以降の図面についても同様）。変形済みリベット本体６１の外鍔部５２は、軸部６３の基端側ＨＫ（図３において、電池１の上側ＵＷ，軸線外側方向ＨＯ）に連なり、軸部６３より径大で、ケース蓋部材１２の外表面１３のうち貫通孔１２Ｈの周縁である周縁外表面１３ｃをガスケット７０を介して加締めている。また、変形カシメ部６４は、軸部６３の先端側ＨＳに連なり、軸部６３よりも径大に変形され、ケース蓋部材１２の内表面１４のうち貫通孔１２Ｈの周縁である周縁内表面１４ｃを加締めている。そして、ケース蓋部材１２の周縁外表面１３ｃとリベット６０（変形済みリベット本体６１）の外鍔部５２との間には、環状で熱可塑性樹脂（具体的には、ＰＦＡ）からなるガスケット７０が介在されて、これらに密着している。かくして、電池ケース１０の貫通孔１２Ｈは、リベット６０とガスケット７０により、気密に封止されている。なお、変形済みブラインドリベット６０は、後述する未変形ブラインドリベット５０の一部を変形させて貫通孔１２Ｈの封止に供したものである。また、ガスケット７０には、ゴム状弾性体（具体的には、ＥＰＤＭ）を用いることもできる。
本実施形態１では、図６に示すように、レーザ変位計１００（キーエンス製ＬＪ−Ｇ０３０など）を用いて、ガスケットの厚みを測定する。具体的には、まず、電池ケース１０よりも軸線ＡＸの径方向外側ＲＯで、外表面側端縁７０ｒｂ及び外鍔部側端縁７０ｒａが視認可能となる軸線ＡＸの周方向ＨＲのいずれかの位置（本実施形態１では、図６おける左方向）に、軸線ＡＸの径方向内側ＲＩを向けてレーザ変位計１００を設置する。このレーザ変位計１００は、その向きを保ちつつ、軸線方向ＨＪに移動可能とされている。そして、レーザ変位計１００を軸線方向ＨＪに等速で移動させながら、電池ケース１０（ケース蓋部材１２）、ガスケット７０の外周面７０ｒ及びリベット６０の外鍔部５２までの距離を連続的に測定し、移動時間毎の測距データ（距離プロファイル）を記録する。図７は、本実施形態１における距離プロファイルである。図７のうち、横軸は、レーザ変位計１００の移動時間を示し、縦軸は、レーザ変位計から被測定物までの距離を示す。レーザ変位計１００は、軸線方向ＨＪに等速で移動するため、横軸の移動時間は、レーザ変位計１００の軸線方向ＨＪの移動距離（位置）に対応する。そして、この距離プロファイルの変化から、外表面側端縁７０ｒｂに対応する第１位置Ｐ１及び外鍔部側端縁７０ｒａに対応する第２位置Ｐ２のそれぞれを、レーザ変位計１００が通過したときの時間、従って、第１位置Ｐ１の軸線方向ＨＪの位置ＰＪ１及び第２位置Ｐ２の軸線方向の位置ＰＪ２が検知できる。よって、第１位置Ｐ１の軸線方向ＨＪの位置ＰＪ１と第２位置Ｐ２の軸線方向ＨＪの位置ＰＪ２との間の、軸線方向ＨＪについての距離が計算により求まり、これをガスケット７０の厚みＴとして得る。
更に、この電池１では、リベット６０の外鍔部５２は、ガスケット７０の外鍔部側端縁７０ｒａよりも径方向外側ＲＯの部位が、全周に亘り、外鍔部側端縁７０ｒａよりも軸線外側方向ＨＯに位置する形態（外鍔部内側面５２ｃ全体が平坦な平面）とされているので、リベット６０についての軸線ＡＸの周方向ＨＲの配置を考慮することなく、リベット６０を貫通孔１２Ｈに係合させることができる。このため、軸線ＡＸの周方向ＨＲについてのリベット６０の配置の自由度が高く、かつ、確実に外鍔部側端縁７０ｒａを径方向外側ＲＯから視認できる。

Claims (4)

  1. 開口を有し、この開口をなす開口縁部を含むケース本体部材、及び、
    自身を貫通する貫通孔を有し、上記ケース本体部材の上記開口縁部に自身の周縁部を結合させて、上記開口を封口するケース蓋部材からなる
    電池ケースと、
    上記貫通孔に挿通された軸部、及び、
    上記電池ケースの外側で上記軸部に連なり、上記軸部より径大な外鍔部を有し、
    上記貫通孔に係合するリベットと、
    環状で熱可塑性樹脂又はゴム状弾性体からなるガスケットと、を備え、
    上記電池ケースの外側を向く上記ケース蓋部材の外表面のうち上記貫通孔の周縁に位置する周縁外表面と上記リベットの上記外鍔部との間に、これらに密着する上記ガスケットを介在させて、上記貫通孔を気密に封止してなる
    電池であって、
    上記ケース蓋部材は、
    自身の上記周縁部を上記ケース本体部材の上記開口縁部に結合させた状態において、上記周縁外表面が、上記周縁部及び上記開口縁部よりも、上記貫通孔の軸線に沿い外側を向く軸線外側方向に位置する形態を有する
    電池。
  2. 請求項１に記載の電池であって、
    前記電池ケースよりも前記軸線の径方向外側から、上記軸線の径方向内側に向かって、上記電池ケースを観察したとき、前記周縁外表面と前記外鍔部との間に介在した状態における前記ガスケットの外周面のうち、上記周縁外表面に接する端縁である外表面側端縁を視認しうる位置を、第１位置とし、
    上記電池ケースよりも上記軸線の径方向外側で、上記第１位置と上記軸線の周方向について同じ角度位置で、上記第１位置よりも上記軸線外側方向の位置から、上記軸線の径方向内側に向かって、上記電池ケースを観察したとき、上記周縁外表面と上記外鍔部との間に介在した状態における上記ガスケットの上記外周面のうち、上記外鍔部に接する端縁である外鍔部側端縁を視認しうる位置を、第２位置としたとき、
    上記電池ケースの上記ケース本体部材及び上記ケース蓋部材、並びに、上記リベットの上記外鍔部は、
    上記第１位置及び上記第２位置が存在する形態とされてなる
    電池。
  3. 請求項２に記載の電池であって、
    前記ケース蓋部材の前記周縁外表面は、
    前記軸線に直交する平坦な面であり、
    前記リベットの前記外鍔部のうち、上記周縁外表面と対向する外鍔部内側面は、前記ガスケットに当接する当接部を含み、
    上記外鍔部内側面のうち、少なくとも上記当接部は、
    上記軸線に直交する平坦な面である
    電池。
  4. 請求項２または請求項３に記載の電池であって、
    前記リベットの前記外鍔部は、
    前記ガスケットの前記外鍔部側端縁よりも径方向外側の部位が、全周に亘り、上記外鍔部側端縁よりも前記軸線外側方向に位置する形態とされてなる
    電池。
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