(57)【要約】  非水電解液二次電池において、蓋と電極端子のシール構造が、ナットを締め付けることでシール部材を圧縮する構造の場合、電池製造時にはシール部材に適切な圧縮量が得られるようにナットを締め付けてあっても、その後にナットが緩むとシール部材の圧縮量が不足して、シール性能が低下してしまうという点が懸念される。電極群及び有機電解液を収容する開口部を備えた電槽に締結されて、電槽の開口部を密閉する蓋と、電極群に電気的に接続される電極端子とが、弾性体を介して対向する構造を有するように構成した。
2012039423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する電槽本体及び複数の端子貫通孔を有して前記電槽本体の前記開口部を密閉する蓋からなる電槽と、
前記電槽に収容される電極群及び有機電解液と、
前記電極群に電気的に接続される端子本体部と、前記端子本体部と一体に設けられて前記蓋の前記端子貫通孔を貫通するネジ付き端子部とを有し、前記端子貫通孔を貫通した前記ネジ付き端子部にナットが締め付けられて前記蓋に対して固定される複数の電極端子と、
前記ネジ付き端子部に嵌合されて前記蓋と前記ナットとの間に配置された第１のガスケットと、
前記ネジ付き端子部の周囲を囲むように前記端子本体部の上に配置され、前記電極端子の前記端子本体部と前記電槽の前記蓋との間に配置された第２のガスケットと、
前記第２のガスケットの内側において、前記ネジ付き端子部の周囲を囲むように前記端子本体部の上に配置され、前記電極端子の前記端子本体部と前記電槽の前記蓋との間で圧縮された状態になっている環状の弾性体と、
少なくとも前記環状の弾性体と、前記ネジ付き端子部と、前記端子本体部とにより囲まれた環状の凹部に充填された樹脂材料が硬化して形成された充填樹脂部とを備えていることを特徴とする非水電解液二次電池。
【請求項２】
前記第２のガスケットが弾性材料により形成されており、前記第２のガスケットと前記弾性体とが一体に形成されている請求項１に記載の非水電解液二次電池。
【請求項３】
前記第１のガスケットは、前記端子貫通孔と前記ネジ付き端子部との間に形成された環状の凹部に嵌合される嵌合部を備えている請求項１に記載の非水電解液二次電池。
【請求項４】
前記第１のガスケットの前記嵌合部には、前記環状の凹部に前記樹脂材料を導入する通路が形成されている請求項３に記載の非水電解液二次電池。
【請求項５】
開口部を有する電槽本体と前記電槽本体の前記開口部を密閉する蓋とからなる電槽と、
前記電槽に収容される電極群及び有機電解液と、
前記電極群に電気的に接続される端子本体部と、前記端子本体部と一体に設けられて前記蓋を貫通するネジ付き端子部とを有し、前記蓋を貫通した前記ネジ付き端子部にナットが締め付けられて前記蓋に対して固定される複数の電極端子と、
前記電極端子の前記端子本体部と前記電槽の前記蓋との間に圧縮された状態で配置された弾性体とを備えていることを特徴とする非水電解液二次電池。
【請求項６】
前記弾性体が、ゴム系材料であることを特徴とする請求項１または５に記載の非水電解液二次電池。
【請求項７】
前記ゴム系材料が、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、シリコンゴムから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項６記載の非水電解液二次電池。
【請求項８】
前記弾性体の外側に、前記端子本体部と前記蓋との間に配置されたガスケットを有していることを特徴とする請求項５に記載の非水電解液二次電池。
【請求項９】
前記ガスケットが、樹脂材料で形成されていることを特徴とする請求項８記載の非水電解液二次電池。
【請求項１０】
前記ガスケットが、ゴムガスケット、合成樹脂ガスケット、セミメタリックガスケット、膨張黒鉛ガスケットから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項８記載の非水電解液二次電池。
【請求項１１】
前記蓋、前記端子本体部及び前記弾性体で囲まれる凹部に充填された樹脂材料が硬化して形成された充填樹脂部をさらに備えていることを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１項に記載の非水電解液二次電池。
【請求項１２】
前記樹脂充填部が、１液または２液の混合樹脂材料を硬化させて形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の非水電解液二次電池。
【請求項１３】
前記蓋と前記電極端子の前記端子本体部のそれぞれに階段状の溝が形成され、前記階段状の溝に、前記弾性体及び前記ガスケットが配置されていることを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１項に記載の非水電解液二次電池。
【請求項１４】
前記弾性体は前記ネジ付き端子部の周囲を囲むように環状を呈しており、
前記ガスケットは前記ネジ付き端子部の周囲を囲むように環状を呈しており、
前記蓋に形成された前記階段状の溝は、前記端子本体部と対向する前記蓋の裏面部分において、前記端子貫通孔と同心的に形成された第１の蓋側環状段部と、前記第１の蓋側環状段部と同心的に且つ前記第１の蓋側環状段部と連続するように形成された第２の蓋側環状段部とからなり、
前記端子本体部に形成された前記階段状の溝は、前記ネジ付き端子部が前記端子貫通孔に嵌合された状態において、前記ネジ付き端子部と同心的に形成されて前記第１の蓋側環状段部と対向する第１の端子側環状段部と、前記第１の端子環状段部と同心的に且つ前記第１の端子側環状段部と連続するように形成された前記第２の蓋側環状段部と対向する第２の端子側環状段部とからなり、
前記第１の蓋側環状段部と前記第１の端子側環状段部との間に前記弾性体が配置されており、
前記第２の蓋側環状段部と前記第２の端子側環状段部との間に前記ガスケットが配置されており、
前記第２の弾性体が前記ガスケットと接触している請求項１３に記載の非水電解液二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解液二次電池に係り、特に密閉度が高いことが要求されるリチウムイオン電池等の非水電解液二次電池のシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電気機器、特にパソコン等のコードレス化やポータブル化に伴って、駆動用電源である電池に対する小型化、軽量化、高エネルギー密度化が要求されている。特にリチウムイオン電池等の非水電解液二次電池は、高いエネルギー密度を持ち、これらの要求に対し、主力製品として期待されている。【０００３】
また、非水電解液二次電池としては、正極板と負極板とをセパレータを介して積層した電極体を有する角型構造のものや、正極板と負極板とをセパレータを介して積層した積層体を捲回した電極体を有する円筒型構造のものがある。いずれの構造の電極体も非水電解液と共に電槽または電池ケースに収納されている。ただし電槽の外形形状は電極体として捲回電極体を使用した場合であっても角型構造となってもかまわない。【０００４】
さらに、非水電解液二次電池では、電極体からの電流の取り出しは、正極板及び負極板にそれぞれ接続される正極集電体及び負極集電体を介して行われている。即ち、電極体の端部に集電体を固定し、正極集電体及び負極集電体と接続される導通される正極端子及び負極端子を、電槽の蓋に形成した端子引出孔（端子貫通孔）より電槽の外に突出させている。この端子引出孔のシール構造として例えば、ネジ付き端子部を有する電極端子が電槽の端子引出孔に電槽の内側から挿通された状態において、蓋の端子引出孔が形成された部分の周囲の内壁面と電極端子の端子本体部との間に、シール部材（例えばガスケット）が挟まれ、電槽の外側に突出した電極端子のネジ付き端子部のネジ部にワッシャとガスケットを介してナットを締め付けることにより、電極端子を電槽の外側に引き上げて、蓋の内壁面と電極端子の端子本体部との間でシール部材を圧縮するように構成されたものがある（例えば、特許文献１，２及び３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−７７９９９号公報
【特許文献２】特開２００９−１３４９８５号公報
【特許文献３】特開２００９−２５２７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１，２及び３では、シール部材の圧縮量がナットの締め付けの程度に大きく依存している。そのため、電池製造時には適切なシール部材圧縮量が得られるようにナットを締め付けてあっても、その後にナットが緩むとシール部材の圧縮量が不足して、シール性能が低下してしまうという問題が発生することが懸念される。【０００７】
本発明は、上記課題を解決すべく、電池使用開始後であってもシール性能の低下を極力低減できるシール構造を提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の非水電解液二次電池は、開口部を有する電槽本体と電槽本体の開口部を密閉する蓋とからなる電槽と、電槽に収容される電極群及び有機電解液と、複数の電極端子とを有する。電極端子は、電極群に電気的に接続される端子本体部と、端子本体部と一体に設けられて蓋を貫通するネジ付き端子部とを有し、蓋を貫通したネジ付き端子部にナットが締め付けられて蓋に対して固定される。本発明では、電極端子の端子本体部と電槽の蓋との間に圧縮された状態で配置された弾性体とを備えている。圧縮された弾性体は、電極端子の端子本体部に対して蓋から離れる方向の力を付与する。この力は、ネジ付き端子部を電槽内部方向に引き付ける力となり、ナットの緩み発生を抑制する。【０００９】
特に、弾性体は、ゴム系材料により形成されたものが好ましい。ゴム系材料としては、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、シリコンゴムから選ばれる少なくとも１種を用いることができる。このようなゴム系材料は、非水電解液と接触しても、特に溶解されることがないため、電池性能に影響を与えることがない。【００１０】
非水電解液二次電池は、弾性体の外側に、端子本体部と蓋との間に配置されたガスケットを有している。ガスケットを使用することでよりナットの緩み防止を強化できる。このガスケットは、樹脂材料により形成されているものが好ましい。具体的なガスケット用の樹脂材料としては、ゴムガスケット、合成樹脂ガスケット、セミメタリックガスケット、膨張黒鉛ガスケットから選ばれる少なくとも１種を用いることができる。このような樹脂材料も、非水電解液と接触しても、特に溶解されることがないため、電池性能に影響を与えることがない。【００１１】
蓋、端子本体部及び弾性体で囲まれる凹部に充填された樹脂材料が硬化して形成された充填樹脂部をさらに備えていてもよい。このような樹脂充填部を設けると、弾性体が凹部内に延びて弾性体の効果が低下するのを防止できる上、樹脂充填部もシール効果を発揮するため、シール性能を高めることができる。【００１２】
蓋と電極端子の端子本体部のそれぞれに階段状の溝が形成され、階段状の溝に、弾性体及びガスケットを配置することができる。このようにすると弾性体とガスケットとを確実に位置決めすることができる。【００１３】
弾性体はネジ付き端子部の周囲を囲むように環状を呈しているのが好ましい。またガスケットはネジ付き端子部の周囲を囲むように環状を呈しているのが好ましい。そして蓋に形成された階段状の溝は、端子本体部と対向する蓋の裏面部分において、端子貫通孔と同心的に形成された第１の蓋側環状段部と、第１の蓋側環状段部と同心的に且つ第１の蓋側環状段部と連続するように形成された第２の蓋側環状段部とから構成できる。また端子本体部に形成された階段状の溝は、ネジ付き端子部が端子貫通孔に嵌合された状態において、ネジ付き端子部と同心的に形成されて第１の蓋側環状段部と対向する第１の端子側環状段部と、第１の端子環状段部と同心的に且つ第１の端子側環状段部と連続するように形成された第２の蓋側環状段部と対向する第２の端子側環状段部とから構成することができる。この場合、第１の蓋側環状段部と第１の端子側環状段部との間に弾性体が配置される。また第２の蓋側環状段部と第２の端子側環状段部との間にガスケットが配置される。そして第２の弾性体がガスケットと接触しているのが好ましい。このような配置関係を採用すると、位置決めとシール効果を確実なものとすることができる。【００１４】
より具体的な非水電解液二次電池では、電槽は、開口部を有する電槽本体及び複数の端子貫通孔を有して電槽本体の開口部を密閉する蓋から構成される。そして具体的な非水電解液二次電池は、電極端子のネジ付き端子部に嵌合されて蓋とナットとの間に配置された第１のガスケットと、ネジ付き端子部の周囲を囲むように端子本体部の上に配置され、電極端子の端子本体部と電槽の蓋との間に配置された第２のガスケットとを備えている。また具体的な非水電解液二次電池では、環状の弾性体が、第２のガスケットの内側において、ネジ付き端子部の周囲を囲むように端子本体部の上に配置され、電極端子の端子本体部と電槽の蓋との間で圧縮された状態になっている。このような配置構成では、環状の弾性体と第２のガスケットとが協働して、ナットの緩みを防止し且つシール性能を高めることができる。【００１５】
第２のガスケットが弾性材料により形成されている場合には、第２のガスケットと弾性体とを一体に形成することができる。このようにすると部品点数が減るだけでなく、組み立てが容易になる。【００１６】
また第１のガスケットは、端子貫通孔とネジ付き端子部との間に形成された環状の凹部に嵌合される嵌合部を備えていてもよい。このような嵌合部を第１のガスケットに設けると、環状の凹部の一部を嵌合部により埋めることができるので、樹脂材料の使用量を減らすことができる。また第１のガスケットの嵌合部には、環状の凹部に前記樹脂材料を導入する通路が形成されているのが好ましい。このような通路があれば、第１のガスケットを配置した後に樹脂材料を充填することができるので、樹脂材料の充填作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の非水電解液二次電池の第１の実施の形態の外観斜視図である。
【図２】第１の実施の形態の端子シール構造を説明するために用いる非水電解液二次電池の端子取付構造部の断面図である。
【図３】図２の端子取付構造部の分解断面図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ組み立て工程の一部を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の端子シール構造を説明するために用いる非水電解液二次電池の端子取付構造部の断面図である。
【図６】図５の端子取付構造部の分解断面図である。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、ガスケットの変形例を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態の端子シール構造を説明するために用いる非水電解液二次電池の端子取付構造部の断面図である。
【図９】図８の端子取付構造部の分解断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態の端子シール構造を説明するために用いる非水電解液二次電池の端子取付構造部の断面図である。
【図１１】図１０の端子取付構造部の分解断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。但し、以下の実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的位置等は、特に特定的な記載がない限り、本発明の技術的範囲を実施の形態に限定するものではなく、単なる説明のための例に過ぎない。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の非水電解液二次電池の第１の実施の形態の外観斜視図であり、図２は端子シール構造を説明するために用いる非水電解液二次電池の端子取付構造部の断面図である。なお図２においては、後述する電極端子３及びナット８については、断面にしていない。また図３には、図２の端子取付構造部の分解断面図を示している。図１において符号１は、ステンレス製の開口部を有する電槽本体を示しており、符号２は電槽本体１の開口部を密閉するステンレス製の蓋を示している。本実施の形態では、電槽本体１と蓋２とにより電槽が構成されている。電槽中には、電極群及び有機電解液が収容されている。電槽本体１及び蓋２の材質は、ステンレスに限定されるものではなく、耐電解液性を有する他の金属、例えば、アルミニウムまたはその合金等や、エポキシ樹脂等の樹脂材料でも良い。
【００２０】
蓋２には、２つの端子貫通孔９が形成されている。図２及び図３には、１つの端子貫通孔９だけを示している。集電用の電極端子３は、アルミニウム製または銅製であり、端子貫通孔９を貫通するネジ付き端子部３Ａと図示しない電極群に電気的に接続される端子本体部３Ｂとを一体に有している。図３に示すように、端子本体部３Ｂと対向する蓋２の裏面部分には、端子貫通孔９と同心的に形成された第１の蓋側環状段部１１Ａと、第１の蓋側環状段部１１Ａと同心的に且つ第１の蓋側環状段部１１Ａと連続するように形成された第２の蓋側環状段部１１Ｂとからなる階段状の溝１１が形成されている。また端子金具３の端子本体部３Ｂには、ネジ付き端子部３Ａが端子貫通孔９に嵌合された状態において、ネジ付き端子部３Ａと同心的に形成されて第１の蓋側環状段部１１Ａと対向する第１の端子側環状段部１２Ａと、第１の端子環状段部１２Ａと同心的に且つ第１の端子側環状段部１２Ａと連続するように形成された第２の蓋側環状段部１１Ｂと対向する第２の端子側環状段部１２Ｂが形成されている。第１の端子側環状段部１２Ａと第２の端子側環状段部１２Ｂとにおり、端子本体部３Ｂに設けられた階段状の溝１２が構成されている。
【００２１】
電極端子３は、蓋２の端子貫通孔９を貫通したネジ付き端子部３Ａに、ガスケット５及び金属製ワッシャ７を介してナット８が締め付けられて蓋２に対して固定される。
【００２２】
電極端子３の端子本体部３Ｂと電槽の蓋２との間には、圧縮された状態で配置された電気絶縁材料からなる環状の弾性体４とを備えている。圧縮された弾性体４は、電極端子３の端子本体部３Ｂに対して蓋２から離れる方向の力を付与する。この力は、ネジ付き端子部３Ａを電槽内部方向に引き付ける力となり、ナット８の緩みの発生を抑制する。また環状の弾性体４は、蓋２と電極端子３との絶縁性を確保している。また、弾性体４を圧縮することでシール性能を確保することから、弾性体４は適度な圧縮反力を持つ材料が好ましい。本実施の形態では、弾性体４をゴム系材料により形成している。ゴム系材料としては、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、シリコンゴムからなる群から選択できる。本実施の形態では、ゴム系材料としてフッ素ゴムを選択し、その形状はＯリング状とした。
【００２３】
弾性体４を介在させ、シール性能を確保するためには、弾性体４の位置を固定する必要がある。そこで環状の弾性体４は、第１の蓋側環状段部１１Ａと第１の端子側環状段部１２Ａとの間に配置されている。また弾性体４の圧縮時に、弾性体４が径方向外側に位置ずれすることを防ぐために、樹脂製の環状のガスケット５（第２のガスケット）を設けている。環状のガスケット５は、環状の弾性体４の外周面と接触し、蓋２の第２の蓋側環状段部１１Ｂと電極端子３の端子本体部３Ｂの第２の端子側環状段部１２Ｂの間に配置されている。本実施の形態の樹脂製のガスケット５の樹脂材料としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン系樹脂；パーフロロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂；ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ）等のポリマー材料からなる群のうち、弾性体４の圧縮によるつぶれに伴う位置ずれを防止できる硬度を持つものを採用するのが好ましい。本実施の形態では、はＰＦＡを選択し、その形状は弾性体４の外周部に配することから、円盤環状のものを使用した。
【００２４】
図４（Ａ）に示すように、樹脂製のガスケット５及び弾性体４を介して、蓋２と電極端子３の端子本体部３Ｂを対向させると、弾性体４の内周部と電極端子３の端子本体部３Ｂと蓋２の間には、凹部１０ができる。この凹部１０は外気と接する部分であり、水分等が浸入した場合、弾性体４のシール性能を著しく低下させると考えられる。また、この凹部１０があると、弾性体４が凹部１０内に入り込んで、弾性体４の位置ずれも懸念される。そのため、本実施の形態では、図２，図３及び図４（Ｂ）に示すように、この凹部１０に樹脂材料６´を充填して硬化させて充填樹脂部６を形成した。本実施の形態では、図２に示すように、蓋２の上に設けたガスケット（第１のガスケット）１３の内部空間にも、樹脂材料６´が入り込んでいるので、充填樹脂部６は、凹部１０内だけでなく、その外側にも延びている。ナット８が締め付けられることにより、弾性体４は押し潰されて変形する。そこで、端子貫通孔９の径寸法は、弾性体４の内径寸法よりも小さくなっている。すなわち、この寸法差によって生じる空間部にも樹脂材料が回り込む必要がある。よって、充填樹脂部６を形成するための樹脂材料に求められる特性としては、粘度が高すぎないことが重要である。また充填後に硬化させる際、周囲に弾性体４及び樹脂製のガスケット５等の樹脂材料製の部品を配していることから、硬化温度は高すぎないことが重要である。
【００２５】
これより、本実施の形態では、充填樹脂部６を形成するために用いる樹脂材料６´には熱硬化性の２液混合型エポキシ樹脂を使用した。この樹脂材料６´としては、本実施の形態で用いた２液混合型エポキシ樹脂に限定されるものではなく、室温付近で硬化し、好ましくは、耐電解液性を有している他の樹脂材料でも良い。弾性体４に加え、樹脂充填部６を形成することで、気密性が増すと共に、電極端子３と蓋２を直接接触しない位置に配置することが可能になった。
【００２６】
樹脂充填部６を形成するための樹脂材料６´を凹部１０内に充填した後、樹脂材料６´が硬化する前に、電極端子３のネジ付き端子部３Ａのネジ部に樹脂製のガスケット１３、金属製ワッシャ７を通し、ナット８を締める。ナット８を締めることで、電極端子３が蓋２の方向に引っ張り上げられて、弾性体４が圧縮されると、樹脂材料６´が電極端子３のネジ付き端子部３Ａに沿って這い上がってくることで、樹脂材料６´はガスケット１３の内部にも入り込む。そして樹脂材料６´が硬化して樹脂充填部６が形成されると、シール性能が確保される。
【００２７】
本実施の形態では、樹脂製のガスケット１３として、樹脂製のガスケット５と同様ＰＦＡ製のものを用いた。但し、樹脂材料６´がナット８の方向に這い上がる際、電極端子３のネジ付き端子部３Ａの径方向に樹脂材料６´が広がるのを防ぐため、ガスケット１３としては、樹脂製のガスケット５よりも幅（径方向寸法の幅）の広いものを用いた。また、ナット８のみを締めると、樹脂製のガスケット１３が変形すると考えられるため、樹脂製のガスケット１３とナット８の間に金属ワッシャ７を配置した。金属ワッシャ７及びナット８にはアルミニウム合金を使用した。上記のようにナット８を締結した後、蓋２を、恒温槽に投入し、樹脂を硬化した。
【００２８】
樹脂材料６´が硬化した後、蓋２について、ヘリウムリーク試験を実施し、リークの有無を確認した。電極端子３付近の締結部のリークを確認するため、ヘリウムリーク試験機の先端を蓋２の電極端子３付近に取り付け、減圧した。一定圧力まで減圧後、外部よりヘリウムガスを噴きつけ、リークがある場合にはヘリウムガスを検出できるよう試験を行った。
【００２９】
上記試験の結果、上記実施の形態の構造においては、蓋２からのリークは見られなかった。本実施例では、弾性体４に加え、樹脂材料６´が凹部１０を充填していることから、リークが見られなかったと考えられる。また、樹脂材料６´の充填による他の効果として、樹脂材料６´が電極端子３のネジ付き端子部３Ａとナット８の間に這い上がり硬化することで、ナット８の回転止めとしての効果があると考えられる。樹脂材料６´の硬化後にトルクレンチでナット８を外す方向に回転したところ、約６０Ｎの値を示した。これは締結時のトルクの約４倍であり、回転止めとして充分に効果があることがわかった。これにより、長期使用におけるナット８の緩み防止も期待できると考える。
【００３０】
（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施の形態の端子シール構造を説明するために用いる非水電解液二次電池の端子取付構造部の断面図である。なお図５においては、電極端子３及びナット８については、断面にしていない。また図６には、図５の端子取付構造部の分解断面図を示している。第２の実施の形態は、第１の実施の形態と比べて、第１のガスケット１３´の形状が異なる。その他の構造は、第１の実施の形態と同じである。すなわち第２の実施の形態においては、蓋２と電極端子３の位置関係、弾性体４の材質、設置状況は第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、第１のガスケット１３´が、図６に示すように、ガスケット本体１３´Ａと嵌合部１３´Ｂとを一体に備えた構造を有している。嵌合部１３´Ｂは、端子貫通孔９とネジ付き端子部３Ａとの間に形成された環状凹部に嵌合される。第１のガスケット１３´は、中央に穴の開いた円板状のガスケット本体１３´Ａの内縁部分に、円板状のガスケット本体１３´Ａの厚み以上の長さを有する円筒状の嵌合部１３´Ｂが一体に設けられた形状を有している。本実施の形態では、図７（Ａ）に示すように、ガスケット本体１３´Ａ及び嵌合部１３´Ｂにそれぞれ切り欠き部１４を設け、この切り欠き部１４から樹脂材料６´を充填するようにしてもよい。また図７（Ｂ）に示すように、１つのブラケット１３´を２分割して得られる分割ブラケット１３´Ｄを２個組み合わせて、第１のブラケット１３´を構成してもよい。分割ブラケット１３´Ｄは、分割ブラケット本体１３´ａと分割嵌合部１３´ｂとを備えている。分割ブラケット１３´Ｄを用いる場合には、蓋２と電極端子３との間に形成される環状の凹部１０の一部に、２つの分割ブラケット１３´Ｄの分割嵌合部１３´ｂがそれぞれ配置される。配置された２個の分割ブラケット１３´Ｄの分割嵌合部１３´ｂの間に樹脂が通る通路が空くように、分割嵌合部１３´ｂの形状寸法が定められている。この空間から樹脂材料６´が充填される。また、分割ブラケット１３´Ｄの分割嵌合部１３´ｂの長さは、蓋２の板厚より短い。分割ブラケットとしては、例えば、４分割など２以外の分割数でも良い。
【００３１】
本実施の形態のように、ブラケット１３´の嵌合部１３´Ｂを環状の凹部１０に嵌めて、しかも樹脂材料６´の充填により充填樹脂部６を形成すると、環状の弾性体４の位置を固定することができる。
【００３２】
第２の実施の形態についても、第１の実施の形態の場合と同様の方法でリーク試験を実施した。その結果、第１の実施の形態と同様の真空度において、リークは確認できなかった。よって、第２の実施の形態の構造でも、リークは見られないことが確認できた。
【００３３】
（第３の実施の形態）
図８は、本発明の第３の実施の形態の端子シール構造を説明するために用いる非水電解液二次電池の端子取付構造部の断面図である。なお図８においては、電極端子３及びナット８については、断面にしていない。また図９には、図８の端子取付構造部の分解断面図を示している。第３の実施の形態は、第１の実施の形態と比べて、独立部品としての弾性体４が無い。本実施の形態では、第２のガスケット５´が弾性を有するガスケット材料により形成されており、第２のガスケット５´と弾性体４´とが一体に形成された構造をしている。その他の構造は、第１の実施の形態と同じである。すなわち第３の実施の形態においては、蓋２と電極端子３の位置関係、主要部の材質、設置状況は第１の実施の形態と同じである。
【００３４】
本実施の形態では、弾性体４´をガスケット５´と一体に形成している。弾性体４´は、第１の蓋側環状段部１１Ａと第１の端子側環状段部１２Ａとの間に配置されており、ガスケット５´は、蓋２の第２の蓋側環状段部１１Ｂと端子本体部３Ｂの第２の端子側環状段部１２Ｂの間に配置されている。弾性体４´とガスケット５´とがこのように配置されると、弾性体４´とガスケット５´の境界部が線シールを構成する。このとき、弾性体４´を構成するガスケット５´が、弾性体４´の形状に沿って変形する柔らかい材質であると、シール部の強度が維持できず、リークが起こると考えられる。そのため、弾性体４´とガスケット５´の材質には、ある程度の硬さを有すると同時に、圧縮に対する反力が要求される。そのため、弾性体４´及びガスケット５´の材料としては、ゴム系材料ではなく、樹脂製のガスケットで採用されるポリマー系材料が適している。その中でも、本実施の形態では、パーフロロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）を選択した。弾性体４´及びガスケット５´の形状は、第１の実施の形態の樹脂製のガスケット５と同様に幅の広い円盤型とした。ガスケット材料からなる弾性体４´は、その中央部に電極端子３のネジ付き端子部３Ａが貫通する貫通孔が形成されている。本実施の形態でも、弾性体４´の内周部と電極端子３の端子本体部３Ｂと蓋２の間に形成された環状の凹部１０には樹脂材料６´が充填されて形成された充填樹脂部６が形成されている。電極端子３のネジ付き端子部３Ａには樹脂製のガスケット１３、金属ワッシャ７を通し、ナット８を締結している。
【００３５】
本実施の形態ではでは、締結トルクを管理し、ガスケット材料からなる弾性体４´のつぶれ量の管理が重要となる。本実施例では、弾性体４´のガスケットのつぶれ量が、元の厚みのおよそ５０％となるように締結トルクを設定した。
【００３６】
上記締結後の本実施の形態を第１の実施の形態と同様の方法でリーク試験を実施した。その結果、第１の実施の形態と同じ真空度におけるリーク試験において、リークは確認できなかった。よって、本実施の形態の構造でもリークは見られないことが確認できた。
【００３７】
（第４の実施の形態）
図１０は、本発明の第４の実施の形態の端子シール構造を説明するために用いる非水電解液二次電池の端子取付構造部の断面図である。なお図１０においては、電極端子３及びナット８については、断面にしていない。また図１１には、図１０の端子取付構造部の分解断面図を示している。第４の実施の形態は、第３の実施の形態と同様に、第２のガスケット５´が弾性を有するガスケット材料により形成されており、第２のガスケット５´と弾性体４´とが一体に形成された構造をしている。本実施の形態では、電極端子３の端子本体部３Ａに設けた第１の端子側環状段部１２Ａの上に環状の突部１５が一体に形成されている。その他の構造は、第３の実施の形態と同じである。第３の実施の形態と同様に、ナット８を締結することで、電極端子３が引き上げられ、ガスケット材料からなる弾性体４´のガスケットを蓋２と電極端子３の段違いの部分で押しつぶすが、電極端子３の端子本体部３Ａに設けた第１の端子側環状段部１２Ａの上に環状の突部１５でも弾性体４のガスケットを圧縮することで、より確実に線シールを行うことができる。
【００３８】
上記締結後の本実施の形態を第１の実施の形態と同様の方法でリーク試験を実施した。その結果、第１の実施の形態と同じ真空度におけるリーク試験において、リークは確認できなかった。よって、本実施の形態の構造でもリークは見られないことが確認できた。
【符号の説明】
【００３９】
１  電槽本体
２  蓋
３  電極端子
４  弾性体
５，５´  ガスケット
６  充填樹脂部
６´樹脂材料
７  金属ワッシャ
８  ナット
９  端子貫通孔
１０  凹部
【図１】
2012039423.tif 000003
【図２】
2012039423.tif 000004
【図３】
2012039423.tif 000005
【図４】
2012039423.tif 000006
【図５】
2012039423.tif 000007
【図６】
2012039423.tif 000008
【図７】
2012039423.tif 000009
【図８】
2012039423.tif 000010
【図９】
2012039423.tif 000011
【図１０】
2012039423.tif 000012
【図１１】
2012039423.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月23日(2012.7.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する電槽本体及び複数の端子貫通孔を有して前記電槽本体の前記開口部を密閉する蓋からなる電槽と、
前記電槽に収容される電極群及び有機電解液と、
前記電極群に電気的に接続される端子本体部と、前記端子本体部と一体に設けられて前記蓋の前記端子貫通孔を貫通するネジ付き端子部とを有し、前記端子貫通孔を貫通した前記ネジ付き端子部にナットが締め付けられて前記蓋に対して固定される複数の電極端子と、
前記ネジ付き端子部に嵌合されて前記蓋と前記ナットとの間に配置された第１のガスケットと、
前記ネジ付き端子部の周囲を囲むように前記端子本体部の上に配置され、前記電極端子の前記端子本体部と前記電槽の前記蓋との間に配置された第２のガスケットと、
前記第２のガスケットの内側において、前記ネジ付き端子部の周囲を囲むように前記端子本体部の上に配置され、前記電極端子の前記端子本体部と前記電槽の前記蓋との間で圧縮された状態になっている環状の弾性体と、
少なくとも前記環状の弾性体と、前記ネジ付き端子部と、前記端子本体部とにより囲まれた環状の凹部に充填された樹脂材料が硬化して形成された充填樹脂部とを備えていることを特徴とする非水電解液二次電池。
【請求項２】
前記第２のガスケットが弾性材料により形成されており、前記第２のガスケットと前記弾性体とが一体に形成されている請求項１に記載の非水電解液二次電池。
【請求項３】
前記第１のガスケットは、前記端子貫通孔と前記ネジ付き端子部との間に形成された環状の凹部に嵌合される嵌合部を備えている請求項１に記載の非水電解液二次電池。
【請求項４】
前記第１のガスケットの前記嵌合部には、前記環状の凹部に前記樹脂材料を導入する通路が形成されている請求項３に記載の非水電解液二次電池。
【請求項５】
開口部を有する電槽本体と前記電槽本体の前記開口部を密閉する蓋とからなる電槽と、
前記電槽に収容される電極群及び有機電解液と、
前記電極群に電気的に接続される端子本体部と、前記端子本体部と一体に設けられて前記蓋を貫通するネジ付き端子部とを有し、前記蓋を貫通した前記ネジ付き端子部にナットが締め付けられて前記蓋に対して固定される複数の電極端子と、
前記ネジ付き端子部の周囲を囲むように前記端子本体部の上に配置され、前記電極端子の前記端子本体部と前記電槽の前記蓋との間で圧縮された状態になっている環状の弾性体とを備えており、
前記蓋、前記ネジ付き端子部、前記端子本体部及び前記環状の弾性体で囲まれる環状の凹部に充填されたエポキシ樹脂材料が硬化して形成された充填樹脂部をさらに備えていることを特徴とする非水電解液二次電池。
【請求項６】
前記環状の弾性体が、ゴム系材料であることを特徴とする請求項１または５に記載の非水電解液二次電池。
【請求項７】
前記ゴム系材料が、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、シリコンゴムから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項６記載の非水電解液二次電池。
【請求項８】
前記環状の弾性体の外側に、前記端子本体部と前記蓋との間に配置されたガスケットを有していることを特徴とする請求項５に記載の非水電解液二次電池。
【請求項９】
前記ガスケットが、樹脂材料で形成されていることを特徴とする請求項８記載の非水電解液二次電池。
【請求項１０】
前記ガスケットが、ゴムガスケット、合成樹脂ガスケット、セミメタリックガスケット、膨張黒鉛ガスケットから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項８記載の非水電解液二次電池。
【請求項１１】
（削除）
【請求項１２】
前記充填樹脂部が、１液または２液の混合樹脂材料を硬化させて形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の非水電解液二次電池。
【請求項１３】
前記蓋と前記電極端子の前記端子本体部のそれぞれに階段状の溝が形成され、前記階段状の溝に、前記環状の弾性体及び前記ガスケットが配置されていることを特徴とする請求項５に記載の非水電解液二次電池。
【請求項１４】
前記ガスケットは前記ネジ付き端子部の周囲を囲むように環状を呈しており、
前記蓋に形成された前記階段状の溝は、前記端子本体部と対向する前記蓋の裏面部分において、前記端子貫通孔と同心的に形成された第１の蓋側環状段部と、前記第１の蓋側環状段部と同心的に且つ前記第１の蓋側環状段部と連続するように形成された第２の蓋側環状段部とからなり、
前記端子本体部に形成された前記階段状の溝は、前記ネジ付き端子部が前記端子貫通孔に嵌合された状態において、前記ネジ付き端子部と同心的に形成されて前記第１の蓋側環状段部と対向する第１の端子側環状段部と、前記第１の端子環状段部と同心的に且つ前記第１の端子側環状段部と連続するように形成された前記第２の蓋側環状段部と対向する第２の端子側環状段部とからなり、
前記第１の蓋側環状段部と前記第１の端子側環状段部との間に前記環状の弾性体が配置されており、
前記第２の蓋側環状段部と前記第２の端子側環状段部との間に前記ガスケットが配置されており、
前記環状の弾性体が前記ガスケットと接触している請求項１３に記載の非水電解液二次電池。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
技術分野
［０００１］
本発明は、非水電解液二次電池に係り、特に密閉度が高いことが要求されるリチウムイオン電池等の非水電解液二次電池のシール構造に関する。
背景技術
［０００２］
近年、各種電気機器、特にパソコン等のコードレス化やポータブル化に伴って、駆動用電源である電池に対する小型化、軽量化、高エネルギー密度化が要求されている。特にリチウムイオン電池等の非水電解液二次電池は、高いエネルギー密度を持ち、これらの要求に対し、主力製品として期待されている。
［０００３］
また、非水電解液二次電池としては、正極板と負極板とをセパレータを介して積層した電極体を有する角型構造のものや、正極板と負極板とをセパレータを介して積層した積層体を捲回した電極体を有する円筒型構造のものがある。いずれの構造の電極体も非水電解液と共に電槽または電池ケースに収納されている。ただし電槽の外形形状は電極体として捲回電極体を使用した場合であっても角型構造となってもかまわない。
［０００４］
さらに、非水電解液二次電池では、電極体からの電流の取り出しは、正極板及び負極板にそれぞれ接続される正極集電体及び負極集電体を介して行われている。即ち、電極体の端部に集電体を固定し、正極集電体及び負極集電体と接続されて導通される正極端子及び負極端子を、電槽の蓋に形成した端子引出孔（端子貫通孔）より電槽の外に突出させている。この端子引出孔のシール構造として例えば、ネジ付き端子部を有する電極端子が電槽の端子引出孔に電槽の内側から挿通された状態において、蓋の端子引出孔が形成された部分の周囲の内壁面と電極端子の端子本体部との間に、シール部材（例えばガスケット）が挟まれ、電槽の外側に突出した電極端子のネジ付き端子部のネジ部にワッシャとガスケットを介してナットを締め付けることにより、
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
の力を付与する。この力は、ネジ付き端子部を電槽内部方向に引き付ける力となり、ナットの緩み発生を抑制する。
［０００９］
特に、弾性体は、ゴム系材料により形成されたものが好ましい。ゴム系材料としては、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、シリコンゴムから選ばれる少なくとも１種を用いることができる。このようなゴム系材料は、非水電解液と接触しても、特に溶解されることがないため、電池性能に影響を与えることがない。
［００１０］
非水電解液二次電池は、弾性体の外側に、端子本体部と蓋との間に配置されたガスケットを有している。ガスケットを使用することによりナットの緩み防止を強化できる。このガスケットは、樹脂材料により形成されているものが好ましい。具体的なガスケット用の樹脂材料としては、ゴムガスケット、合成樹脂ガスケット、セミメタリックガスケット、膨張黒鉛ガスケットから選ばれる少なくとも１種を用いることができる。このような樹脂材料も、非水電解液と接触しても、特に溶解されることがないため、電池性能に影響を与えることがない。
［００１１］
蓋、端子本体部及び弾性体で囲まれる凹部に充填された樹脂材料が硬化して形成された充填樹脂部をさらに備えていてもよい。このような充填樹脂部を設けると、弾性体が凹部内に延びて弾性体の効果が低下するのを防止できる上、充填樹脂部もシール効果を発揮するため、シール性能を高めることができる。
［００１２］
蓋と電極端子の端子本体部のそれぞれに階段状の溝が形成され、階段状の溝に、弾性体及びガスケットを配置することができる。このようにすると弾性体とガスケットとを確実に位置決めすることができる。
［００１３］
弾性体はネジ付き端子部の周囲を囲むように環状を呈しているのが好ましい。またガスケットはネジ付き端子部の周囲を囲むように環状を呈しているのが好ましい。そして蓋に形成された階段状の溝は、端子本体部と対向する蓋の裏面部分において、端子貫通孔と同心的に形成された第１の蓋側環状段
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
ができるので、樹脂材料の使用量を減らすことができる。また第１のガスケットの嵌合部には、環状の凹部に前記樹脂材料を導入する通路が形成されているのが好ましい。このような通路があれば、第１のガスケットを配置した後に樹脂材料を充填することができるので、樹脂材料の充填作業が容易になる。
図面の簡単な説明
［００１７］
［図１］本発明の非水電解液二次電池の第１の実施の形態の外観斜視図である。
［図２］第１の実施の形態の端子シール構造を説明するために用いる非水電解液二次電池の端子取付構造部の断面図である。
［図３］図２の端子取付構造部の分解断面図である。
［図４］（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ組み立て工程の一部を示す図である。
［図５］本発明の第２の実施の形態の端子シール構造を説明するために用いる非水電解液二次電池の端子取付構造部の断面図である。
［図６］図５の端子取付構造部の分解断面図である。
［図７］（Ａ）及び（Ｂ）は、ガスケットの変形例を示す図である。
［図８］本発明の第３の実施の形態の端子シール構造を説明するために用いる非水電解液二次電池の端子取付構造部の断面図である。
［図９］図８の端子取付構造部の分解断面図である。
［図１０］本発明の第４の実施の形態の端子シール構造を説明するために用いる非水電解液二次電池の端子取付構造部の断面図である。
［図１１］図１０の端子取付構造部の分解断面図である。
発明を実施するための形態
［００１８］
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。但し、以下の実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的位置等は、特に特定的な記載がない限り、本発明の技術的範囲を実施の形態に限定するものではなく、単なる説明のための例に過ぎない。
［００１９］
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の非水電解液二次電池の第１の実施の形態の外観斜視図で
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
あり、図２は端子シール構造を説明するために用いる非水電解液二次電池の端子取付構造部の断面図である。なお図２においては、後述する電極端子３及びナット８については、断面にしていない。また図３には、図２の端子取付構造部の分解断面図を示している。図１において符号１は、ステンレス製の開口部を有する電槽本体を示しており、符号２は電槽本体１の開口部を密閉するステンレス製の蓋を示している。本実施の形態では、電槽本体１と蓋２とにより電槽が構成されている。電槽中には、電極群及び有機電解液が収容されている。電槽本体１及び蓋２の材質は、ステンレスに限定されるものではなく、耐電解液性を有する他の金属、例えば、アルミニウムまたはその合金等や、エポキシ樹脂等の樹脂材料でも良い。
［００２０］
蓋２には、２つの端子貫通孔９が形成されている。図２及び図３には、１つの端子貫通孔９だけを示している。集電用の電極端子３は、アルミニウム製または銅製であり、端子貫通孔９を貫通するネジ付き端子部３Ａと図示しない電極群に電気的に接続される端子本体部３Ｂとを一体に有している。図３に示すように、端子本体部３Ｂと対向する蓋２の裏面部分には、端子貫通孔９と同心的に形成された第１の蓋側環状段部１１Ａと、第１の蓋側環状段部１１Ａと同心的に且つ第１の蓋側環状段部１１Ａと連続するように形成された第２の蓋側環状段部１１Ｂとからなる階段状の溝１１が形成されている。また端子金具３の端子本体部３Ｂには、ネジ付き端子部３Ａが端子貫通孔９に嵌合された状態において、ネジ付き端子部３Ａと同心的に形成されて第１の蓋側環状段部１１Ａと対向する第１の端子側環状段部１２Ａと、第１の端子環状段部１２Ａと同心的に且つ第１の端子側環状段部１２Ａと連続するように形成された第２の蓋側環状段部１１Ｂと対向する第２の端子側環状段部１２Ｂが形成されている。第１の端子側環状段部１２Ａと第２の端子側環状段部１２Ｂとにより、端子本体部３Ｂに設けられた階段状の溝１２が構成されている。
［００２１］
電極端子３は、蓋２の端子貫通孔９を貫通したネジ付き端子部３Ａに、ガスケット５及び金属製ワッシャ７を介してナット８が締め付けられて蓋２に
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
対して固定される。
［００２２］
電極端子３の端子本体部３Ｂと電槽の蓋２との間には、圧縮された状態で配置された電気絶縁材料からなる環状の弾性体４とを備えている。圧縮された弾性体４は、電極端子３の端子本体部３Ｂに対して蓋２から離れる方向の力を付与する。この力は、ネジ付き端子部３Ａを電槽内部方向に引き付ける力となり、ナット８の緩みの発生を抑制する。また環状の弾性体４は、蓋２と電極端子３との絶縁性を確保している。また、弾性体４を圧縮することでシール性能を確保することから、弾性体４は適度な圧縮反力を持つ材料が好ましい。本実施の形態では、弾性体４をゴム系材料により形成している。ゴム系材料としては、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、シリコンゴムからなる群から選択できる。本実施の形態では、ゴム系材料としてフッ素ゴムを選択し、その形状はＯリング状とした。
［００２３］
弾性体４を介在させ、シール性能を確保するためには、弾性体４の位置を固定する必要がある。そこで環状の弾性体４は、第１の蓋側環状段部１１Ａと第１の端子側環状段部１２Ａとの間に配置されている。また弾性体４の圧縮時に、弾性体４が径方向外側に位置ずれすることを防ぐために、樹脂製の環状のガスケット５（第２のガスケット）を設けている。環状のガスケット５は、環状の弾性体４の外周面と接触し、蓋２の第２の蓋側環状段部１１Ｂと電極端子３の端子本体部３Ｂの第２の端子側環状段部１２Ｂの間に配置されている。本実施の形態の樹脂製のガスケット５の樹脂材料としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン系樹脂；パーフロロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂；ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルスルホン樹脂（ＰＥＳ）等のポリマー材料からなる群のうち、弾性体４の圧縮によるつぶれに伴う位置ずれを防止できる硬度を持つものを採用するのが好ましい。本実施の形態では、ＰＦＡを選択し、その
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
形状は弾性体４の外周部に配することから、円盤環状のものを使用した。
［００２４］
図４（Ａ）に示すように、樹脂製のガスケット５及び弾性体４を介して、蓋２と電極端子３の端子本体部３Ｂを対向させると、弾性体４の内周部と電極端子３の端子本体部３Ｂと蓋２の間には、凹部１０ができる。この凹部１０は外気と接する部分であり、水分等が浸入した場合、弾性体４のシール性能を著しく低下させると考えられる。また、この凹部１０があると、弾性体４が凹部１０内に入り込んで、弾性体４の位置ずれも懸念される。そのため、本実施の形態では、図２，図３及び図４（Ｂ）に示すように、この凹部１０に樹脂材料６´を充填して硬化させて充填樹脂部６を形成した。本実施の形態では、図２に示すように、蓋２の上に設けたガスケット（第１のガスケット）１３の内部空間にも、樹脂材料６´が入り込んでいるので、充填樹脂部６は、凹部１０内だけでなく、その外側にも延びている。ナット８が締め付けられることにより、弾性体４は押し潰されて変形する。そこで、端子貫通孔９の径寸法は、弾性体４の内径寸法よりも小さくなっている。すなわち、この寸法差によって生じる空間部にも樹脂材料が回り込む必要がある。よって、充填樹脂部６を形成するための樹脂材料に求められる特性としては、粘度が高すぎないことが重要である。また充填後に硬化させる際、周囲に弾性体４及び樹脂製のガスケット５等の樹脂材料製の部品を配していることから、硬化温度は高すぎないことが重要である。
［００２５］
これより、本実施の形態では、充填樹脂部６を形成するために用いる樹脂材料６´には熱硬化性の２液混合型エポキシ樹脂を使用した。この樹脂材料６´としては、本実施の形態で用いた２液混合型エポキシ樹脂に限定されるものではなく、室温付近で硬化し、好ましくは、耐電解液性を有している他の樹脂材料でも良い。弾性体４に加え、充填樹脂部６を形成することで、気密性が増すと共に、電極端子３と蓋２を直接接触しない位置に配置することが可能になった。
［００２６］
充填樹脂部６を形成するための樹脂材料６´を凹部１０内に充填した後、樹脂材料６´が硬化する前に、電極端子３のネジ付き端子部３Ａのネジ部に
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
樹脂製のガスケット１３、金属製ワッシャ７を通し、ナット８を締める。ナット８を締めることで、電極端子３が蓋２の方向に引っ張り上げられて、弾性体４が圧縮されると、樹脂材料６´が電極端子３のネジ付き端子部３Ａに沿って這い上がってくることで、樹脂材料６´はガスケット１３の内部にも入り込む。そして樹脂材料６´が硬化して充填樹脂部６が形成されると、シール性能が確保される。
［００２７］
本実施の形態では、樹脂製のガスケット１３として、樹脂製のガスケット５と同様ＰＦＡ製のものを用いた。但し、樹脂材料６´がナット８の方向に這い上がる際、電極端子３のネジ付き端子部３Ａの径方向に樹脂材料６´が広がるのを防ぐため、ガスケット１３としては、樹脂製のガスケット５よりも幅（径方向寸法の幅）の広いものを用いた。また、ナット８のみを締めると、樹脂製のガスケット１３が変形すると考えられるため、樹脂製のガスケット１３とナット８の間に金属ワッシャ７を配置した。金属ワッシャ７及びナット８にはアルミニウム合金を使用した。上記のようにナット８を締結した後、蓋２を、恒温槽に投入し、樹脂を硬化した。
［００２８］
樹脂材料６´が硬化した後、蓋２について、ヘリウムリーク試験を実施し、リークの有無を確認した。電極端子３付近の締結部のリークを確認するため、ヘリウムリーク試験機の先端を蓋２の電極端子３付近に取り付け、減圧した。一定圧力まで減圧後、外部よりヘリウムガスを噴きつけ、リークがある場合にはヘリウムガスを検出できるよう試験を行った。
［００２９］
上記試験の結果、上記実施の形態の構造においては、蓋２からのリークは見られなかった。本実施例では、弾性体４に加え、樹脂材料６´が凹部１０を充填していることから、リークが見られなかったと考えられる。また、樹脂材料６´の充填による他の効果として、樹脂材料６´が電極端子３のネジ付き端子部３Ａとナット８の間に這い上がり硬化することで、ナット８の回転止めとしての効果があると考えられる。樹脂材料６´の硬化後にトルクレンチでナット８を外す方向に回転したところ、約６０Ｎの値を示した。これは締結時のトルクの約４倍であり、回転止めとして充分に効果があることが
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
ため、弾性体４´とガスケット５´の材質には、ある程度の硬さを有すると同時に、圧縮に対する反力が要求される。そのため、弾性体４´及びガスケット５´の材料としては、ゴム系材料ではなく、樹脂製のガスケットで採用されるポリマー系材料が適している。その中でも、本実施の形態では、パーフロロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）を選択した。弾性体４´及びガスケット５´の形状は、第１の実施の形態の樹脂製のガスケット５と同様に幅の広い円盤型とした。ガスケット材料からなる弾性体４´は、その中央部に電極端子３のネジ付き端子部３Ａが貫通する貫通孔が形成されている。本実施の形態でも、弾性体４´の内周部と電極端子３の端子本体部３Ｂと蓋２の間に形成された環状の凹部１０には樹脂材料６´が充填されて形成された充填樹脂部６が形成されている。電極端子３のネジ付き端子部３Ａには樹脂製のガスケット１３、金属ワッシャ７を通し、ナット８を締結している。
［００３５］
本実施の形態では、締結トルクを管理し、ガスケット材料からなる弾性体４´のつぶれ量の管理が重要となる。本実施例では、弾性体４´のガスケットのつぶれ量が、元の厚みのおよそ５０％となるように締結トルクを設定した。
［００３６］
上記締結後の本実施の形態を第１の実施の形態と同様の方法でリーク試験を実施した。その結果、第１の実施の形態と同じ真空度におけるリーク試験において、リークは確認できなかった。よって、本実施の形態の構造でもリークは見られないことが確認できた。
［００３７］
（第４の実施の形態）
図１０は、本発明の第４の実施の形態の端子シール構造を説明するために用いる非水電解液二次電池の端子取付構造部の断面図である。なお図１０においては、電極端子３及びナット８については、断面にしていない。また図１１には、図１０の端子取付構造部の分解断面図を示している。第４の実施の形態は、第３の実施の形態と同様に、第２のガスケット５´が弾性を有するガスケット材料により形成されており、第２のガスケット５´と弾性体４´とが一体に形成された構造をしている。本実施の形態では、電極端子３の
【国際調査報告】
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