(57)【要約】【課題】分解ガスの影響を受けず安定的に機能を発揮可能な弁構造体を提供する。【解決手段】弁構造体は、本体６１と、本体６１の底面に対して略垂直方向に伸び、取り付け対象の孔に挿入可能な係止構造６２とを具備する。係止構造６２は、底面の周囲から略垂直方向に伸びる複数の差し込み部６２ｂと、複数の差し込み部の６２ｂ各々の先端部分に設けられ、略垂直方向から外側に向いた突起部６２ｃとを備える。【選択図】図１０
2010118339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体の底面に対して略垂直方向に伸び、取り付け対象の孔に挿入可能な係止構造とを具備し、
前記係止構造は、
前記底面の周囲から前記略垂直方向に伸びる複数の差し込み部と、
前記複数の差し込み部の各々の先端部分に設けられ、前記略垂直方向から外側に向いた突起部とを備える
弁構造体。
【請求項２】
前記弁構造体は、前記本体の底面に設けられ且つ前記複数の差し込み部の間に配置された第１の孔と、前記本体の面のうち前記底面とは異なる他の面に設けられた第２の孔と、前記本体内部に設けられ前記第１の孔と前記第２の孔とを接続する内部空間と、前記内部空間に配置され前記第１の孔を封止する弾性部材とをさらに有し、
前記弾性部材は、前記第１の孔に所定の圧力以上のガスが接するとき、前記封止を開放し、前記第１の孔から前記第２の孔へ前記ガスが抜けるように変形することを特徴とする請求項１に記載の弁構造体。
【請求項３】
電池容器と前記電池容器に設けられた電池蓋とを備える電池本体と、
前記電池蓋の装着孔にＯリングを介して装着された請求項１または請求項２に記載の弁構造体とを具備し、
前記弁構造体は、前記複数の差し込み部が前記装着孔に差し込まれ、前記突起部で前記装着孔に係止されることを特徴とする電池。
【請求項４】
前記装着孔は、前記電池容器の内側へ向かって窪んでいることを特徴とする請求項３に記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス抜き弁及びガス抜き弁を用いたリチウム二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池としてはリチウム二次電池のような二次電池が知られている。その二次電池は、充電を行うことにより繰り返して使用（放電）することが可能である。その充電時や使用時（放電時）、製造過程での電解液注入時に、二次電池は微量の分解ガスを発生する場合がある。その分解ガスが蓄積すると、電池容器の内圧が徐々に継続して上昇することになる。そして、そのような状態を長期間放置すると、その内圧が電池容器の許容圧力を超える場合も起こり得る。また、何らかの原因で二次電池内部に異常が発生したとき、内圧が上昇する場合も起こり得る。そのような場合に対処するために、二次電池には一般に安全弁（例示：破裂板（ラプチャーディスク））が取り付けられている。ただし、このような安全弁は、作動時に破壊されるため、破壊後に継続使用は出来ない。
【０００３】
また、二次電池には、製造過程において、電池蓋を溶接された電池容器に電解液を注入する。電池蓋をされた電池容器には、内部に正極及び負極が配設され、電池蓋に設けられた正極端子及び負極端子にそれぞれ接続されている。電解液は、電池蓋の注入口から注入される。電解液の注入後、注入口を封止プラグで塞いで容器を密閉する。これにより、二次電池の基本的な構成が完成する。
【０００４】
継続使用が可能で、二次電池の内圧が電池容器の許容圧力を超えない範囲に抑える目的で設けられたガス放出弁（ガス抜き弁）が、特許文献１に開示されている。特許文献１の固体型クロム−フッ素−リチウム二次電池のガス放出弁は、ガス放出穴を含む上部ボディ部分と、ゴム片と、ガス放出孔が設けられたベースプレートとを含んでいる。電解質の溶媒から発生するガスの内部ガス圧が所定のレベルを超えると、ガス放出孔からのガスは、ゴム片の底面に上方への圧力を負荷する。その結果、そのガスは、ゴム片を張出させ、ゴム片の環状縁とベースプレートとの間に残された隙間を介して上部ボディ部分内に達する。そして、そのガスは、上部ボディ部分のガス放出穴を介して外部環境に流出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２１０３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記ガス放出弁（ガス抜き弁）を電池蓋に取り付ける方法については特許文献１に開示されていないが、例えば、内圧に対向するために、レーザー溶接のような手法や、弁及び電池蓋のいずれか一方にオネジ構造、他方にメネジ構造を設ける手法が考えられる。ここで、レーザー溶接のような手法は、手間や時間、コストがかかる。また、ネジ構造を用いる手法は、オネジ構造とメネジ構造との間のかみ合わせが悪い場合、切粉が発生する可能性が考えられる。その場合、その切粉が電池内部に混入することにより、電池の性能や安全性に悪影響を及ぼすことが懸念される。手間や時間、コストがかからず、電池の性能や安全性に影響を及ぼさない技術が望まれる。
【０００７】
また、上記ガス放出弁（ガス抜き弁）は、分解ガスの放出時に、ゴム片の表面が腐食等の影響で変形したり、ゴム片が流速の速いガスにより急激な変形を受けたりすることが考えられる。そのような変形が一箇所でも起こると、ゴム片が薄い膜形状であるため、その変形を矯正するような力が働き難く、変形がそのまま残存することが考えられる。その結果、ゴム片とベースプレートとの間に隙間が出来て、常時ガスリークする可能性があり、ガス放出弁としての機能を果たせなくなると考えられる。分解ガスの影響を受けず安定的に機能を発揮可能な技術が望まれる。
【０００８】
更に、封止プラグを電池蓋に取り付ける方法として、封止プラグ及び電池蓋のいずれか一方にオネジ構造、他方にメネジ構造を設けるネジ取り付け方式が考えられる。しかし、そのようなネジ取り付け方式には以下の欠点がある。すなわち、ネジ締め付け時に、オネジ構造とメネジ構造との間のかみ合わせが悪い場合、金属の切粉が発生する可能性が考えられる。その場合、その金属の切粉が電池内部に混入することにより、電池の性能や安全性の低下に繋がるというリスクが生じる。また、金属の切粉発生を抑制するために、ネジを樹脂製にするといった方法も考えられる。しかし、ネジ山の強度不足により、ネジ締め付け時にネジが破損するというリスクが生じる。加えて、ネジ取り付け方式の場合、製造工程において、締め付けトルク管理が必要となり、工程数の増加となる。従って、封止プラグに関し、手間や時間がかからず、電池の性能や安全性に影響を及ぼさない技術が望まれる。
【０００９】
本発明の目的は、分解ガスの影響を受けず安定的に機能を発揮可能な弁構造体及びこれを用いた電池を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、手間や時間、コストがかからず、電池の性能や安全性に影響を及ぼさない弁構造体及びこれを用いた電池を提供することにある。
【００１１】
本発明の更に他の目的は、手間や時間がかからず、電池の性能や安全性に影響を及ぼさないガス抜き弁の一種としての封止プラグ及び封止プラグを用いた電池を提供することにある。
【００１２】
この発明のこれらの目的とそれ以外の目的と利益とは以下の説明と添付図面とによって容易に確認することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以下に、発明を実施するための形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１４】
本発明の弁構造体としてのガス抜き弁は、本体（３１）と、係止構造（３２）とを具備する。係止構造（３２）は、本体（３１）の底面に対して略垂直方向に伸び、取り付け対象の孔に挿入可能である。係止構造（３２）は、複数の差し込み部（３２ｂ）と、複数の突起部（３２ｃ）とを備える。複数の差し込み部（３２ｂ）は、本体（３１）の底面に設けられた開口部（３５）の周囲から略垂直方向に伸びる。突起部（３２ｃ）は、複数の差し込み部（３２ｂ）の各々の先端部分に設けられ、前記略垂直方向から外側に向いている。
本発明のガス抜き弁を用いれば、レーザー溶接のような手法やネジ構造を用いる手法を用いずに、係止構造（３２）を取り付け対象の孔に挿入することで、突起部（３２ｃ）が当該孔に引っかかり、ガス抜き弁を取り付け対象に極めて容易に取り付けることができる。それにより、二次電池の電池蓋（２）等への取り付けに関して、手間や時間やコストを大幅に削減することが出来ると共に、切粉の発生による電池の性能や安全性に悪影響を及ぼすことを回避することが可能となる。
【００１５】
上記のガス抜き弁において、係止構造（３２）は、樹脂を含む。
本発明では、係止構造（３２）を樹脂で形成している。そのため、係止構造（３２）を取り付け対象の孔に挿入するとき、係止構造（３２）の表面は削られ難い。そのため、削り粉が発生することを防止できる。
【００１６】
上記のガス抜き弁において、弾性部材（３４）は、開口部（３５）に所定の圧力以上のガスが接するとき、封止を開放し、開口部（３５）からガス抜き孔（３３）へガスが抜けるように変形する。
本発明のガス抜き弁は、立体形状の弾性部材（３４）を用い、その変形でガス抜きを行う。そのため、その表面が腐食等の影響を受けたり、その一部が流速の速いガスにより急激な変形を受けたりしても、その腐食や変形の影響は膜形状（二次元的形状）に比較して著しく小さく、その全体に及ぶことはない。それにより、分解ガスの影響を受けず安定的、継続的に、ガス抜き弁としての機能を発揮することが可能となる。
【００１７】
上記のガス抜き弁において、弾性部材（３４）は、底部（３４ａ）と、側面部（３４ｂ）と、上端部（３４ｃ）とを備える。底部（３４ａ）は、開口部（３５）を覆う。側面部（３４ｂ）は、底部（３４ａ）の周りに接続され、底部（３４ａ）から立ち上がるように設けられている。上端部（３４ｃ）は、側面部（３４ｂ）の端部に接続され、ガス抜き弁本体（３１）に保持されている。
本発明の弾性部材（３４）では、上端部（３４ｃ）が基本的な位置を固定し、底部（３４ａ）がガスと直接接して開口部（３５）を塞ぎ、側面部（３４ｂ）が底部（３４ａ）の位置変化を自身の変形で制御している。それにより、単純な二次元的な弾性膜と比較して、腐食や変形の影響が著しく小さく、分解ガスの影響を受けず安定的、継続的に、ガス抜き弁としての機能を発揮することが可能となる。
【００１８】
上記のガス抜き弁において、弾性部材（３４Ａ）は、底面で開口部（３５）を覆い、上面をガス抜き弁本体（３１）に押さえられた中実円筒形状を有する。
本発明の弾性部材（３４Ａ）では、上面部分が全体の基本的な位置を固定し、底面部分が開口部（３５）を塞ぎ、全体として自身が変形することにより底面部分の位置変化を制御している。それにより、単純な二次元的な弾性膜と比較して、腐食や変形の影響が著しく小さく、分解ガスの影響を受けず安定的、継続的に、ガス抜き弁としての機能を発揮することが可能となる。
【００１９】
本発明の二次電池は、二次電池本体（２、３）と、ガス抜き弁（６）とを具備する。二次電池本体は、電池容器（３）と電池容器（３）に設けられた電池蓋（２）とを備える。ガス抜き弁（６）は、電池蓋（２）のガス抜き弁装着孔（２３）に装着され上記各段落のいずれかに記載されている。ガス抜き弁（６）は、複数の差し込み部（３２ｂ）をガス抜き弁装着孔（２３）に差し込まれ、突起部（３２ｃ）でガス抜き弁装着孔（２３）に係止される。
本発明の二次電池は、上記のような、手間や時間、コストがかからず、電池の性能や安全性に影響を及ぼさないガス抜き弁（６）や、分解ガスの影響を受けず安定的、継続的に機能を発揮可能なガス抜き弁を用いている。それにより、圧力上昇が発生したとき、ガス抜き弁（６）で適切に高圧なガスを除去することが出来、信頼性が高く安全性にも優れたリチウム二次電池を得ることが出来る。
【００２０】
上記の二次電池において、ガス抜き弁装着孔（２３）は、電池容器（３）の内側へ向かって窪んでいる。
本発明では、電池蓋（２）のガス抜き弁装着孔（２３）が窪んでいる。それにより、係止構造（３２）をその窪みに滑らせて容易に装着することができる。また、電池容器（３）内の圧力が上昇したとき、窪みの部分で圧力を緩和することで、ガス抜き弁（６）を外れ難くすることができる。
【００２１】
上記の二次電池において、所定の圧力は、電池蓋に設けられ設定圧力以上で不可逆的に開放される安全弁（１１）における設定圧力よりも低い。
本発明では、急激で高圧の圧力変化は安全弁（１１）を用いた不可逆的方法で対処する一方、安全弁（１１）の設定圧力よりも小さい圧力ではガス抜き弁（６）を用いた繰り返し継続的に対応可能な方法で対処することが出来る。すなわち、圧力上昇が発生したとき、緊急事態（安全弁（１１）を使用する事態）になる前に、ガス抜き弁（６）で対処できる。その結果、安全性や信頼性を維持しつつ、二次電池の使用可能な期間を延ばすことができる。
【００２２】
本発明のガス抜き弁は、ガス抜き弁本体（３１）と、係止構造（３２）とを具備する。ガス抜き弁本体（３１）は、開口部（３５）を底面に、ガス抜き孔（３３）を他の面に有する内部空間（Ａ、Ｂ）を含み、開口部（３５）を封止する弾性部材（３４）を内部空間（Ａ、Ｂ）に備える。係止構造（３２）は、底面に設けられ、取り付け対象の孔に取り付け可能である。弾性部材（３４）は、立体的な形状を有し、開口部（３５）に所定の圧力以上のガスが接するとき封止を開放し、開口部（３５）からガス抜き孔（３３）へガスが抜けるように変形する。
本発明のガス抜き弁は、立体形状の弾性部材（３４）を用い、その変形でガス抜きを行う。そのため、その表面が腐食等の影響を受けたり、その一部が流速の速いガスにより急激な変形を受けたりしても、その腐食や変形の影響は膜形状（二次元的形状）に比較して著しく小さく、その全体に及ぶことはない。それにより、分解ガスの影響を受けず安定的、継続的に、ガス抜き弁としての機能を発揮することが可能となる。
【００２３】
上記のガス抜き弁において、弾性部材（３４）は、底部（３４ａ）と、側面部（３４ｂ）と、上端部（３４ｃ）とを備える。底部（３４ａ）は、開口部（３５）を覆う。側面部（３４ｂ）は、底部（３４ａ）の周りに接続され、底部（３４ａ）から立ち上がるように設けられている。上端部（３４ｃ）は、側面部（３４ｂ）の端部に接続され、ガス抜き弁本体（３１）に保持されている。
本発明の弾性部材（３４）では、上端部（３４ｃ）が基本的な位置を固定し、底部（３４ａ）がガスと直接接して開口部（３５）を塞ぎ、側面部（３４ｂ）が底部（３４ａ）の位置変化を自身の変形で制御している。それにより、単純な二次元的な弾性膜と比較して、腐食や変形の影響が著しく小さく、分解ガスの影響を受けず安定的、継続的に、ガス抜き弁としての機能を発揮することが可能となる。
【００２４】
上記のガス抜き弁において、弾性部材（３４Ａ）は、底面で開口部（３５）を覆い、上面をガス抜き弁本体（３１）に押さえられた中実円筒状を有する。
本発明の弾性部材（３４Ａ）では、上面部分が全体の基本的な位置を固定し、底面部分が開口部（３５）を塞ぎ、全体として自身が変形することにより底面部分の位置変化を制御している。それにより、単純な二次元的な弾性膜と比較して、腐食や変形の影響が著しく小さく、分解ガスの影響を受けず安定的、継続的に、ガス抜き弁としての機能を発揮することが可能となる。
【００２５】
本発明の二次電池は、二次電池本体と、ガス抜き弁（６）とを具備する。二次電池本体は、電池容器（３）と電池容器（３）に設けられた電池蓋（２）とを備える。ガス抜き弁（６）は、電池蓋（２）のガス抜き弁装着孔（２３）に装着された上記各段落のいずれかに記載のガス抜き弁（６）を備える。ガス抜き弁（６）は、係止構造（３２）でガス抜き弁装着孔（２３）に取り付けられる。
本発明の二次電池は、上記のような、分解ガスの影響を受けず安定的に機能を発揮可能なガス抜き弁を用いている。それにより、圧力上昇が発生したとき、ガス抜き弁（６）で適切に高圧なガスを除去することが出来、信頼性が高く安全性にも優れたリチウム二次電池を得ることが出来る。
【００２６】
本発明の弁構造体としての封止プラグは、封止プラグ本体（６１）と、係止構造（６２）とを具備する。係止構造（６２）は、封止プラグ本体（６１）の底面に対して略垂直方向に伸び、取り付け対象の孔に挿入可能である。係止構造（６２）は、基底部（６２ａ）と、複数の差し込み部（６２ｂ）と、突起部（６２ｃ）とを備える。基底部（６２ａ）は、底面から略垂直方向に伸びる。複数の差し込み部（６２ｂ）は、基底部（６２ａ）から略垂直方向に延びる。突起部（６２ｃ）は、複数の差し込み部（６２ｂ）の各々の先端部分に設けられ、外側に向いている。
本発明の封止プラグを用いれば、係止構造（６２）を取り付け対象の孔に挿入することで、突起部（６２ｃ）が当該孔に引っかかるので、ネジ構造を用いるネジ取り付け方式を用いることなく、封止プラグを取り付け対象に極めて容易に取り付けることができる。封止は、基底部（６２ａ）をＯリングやガスケット等で囲んだ後、係止構造（６２）を孔へ挿入することで、封止プラグ本体（６１）がそのＯリングやガスケット等を取り付け対象へ押し付けることにより実現することができる。あるいは、取り付け対象と係止構造（６２）との間を封止剤や接着剤等で埋める方法を用いることもできる。それにより、封止プラグを二次電池の電池蓋（２）等へ取り付けることに関して、手間や時間を大幅に削減することが出来ると共に、切粉の発生による電池の性能や安全性に悪影響を及ぼすことを回避することが可能となる。
【００２７】
上記の封止プラグにおいて、係止構造（６２）は、樹脂を含む。
本発明では、係止構造（３２）を樹脂で形成している。そのため、係止構造（３２）を取り付け対象の孔に挿入するとき、係止構造（３２）の表面は削られ難い。そのため、削り粉が発生することを防止できる。
【００２８】
本発明の二次電池は、二次電池本体（２、３）と、封止プラグ（５６）とを具備する。二次電池本体（２、３）は、電池容器（３）と電池容器（３）に設けられた電池蓋（２）とを備える。封止プラグ（５６）は、電池蓋（２）の封止プラグ装着孔（２８）に装着されるもので、上記いずれかの段落に記載されている。封止プラグ（５６）は、複数の差し込み部（６２ｂ）を封止プラグ装着孔（２８）に差し込まれ、突起部（６２ｃ）で封止プラグ装着孔（２８）に係止される。
本発明の二次電池は、上記のような、手間や時間がかからず、電池の性能や安全性に影響を及ぼさない封止プラグ（５６）を用いている。それにより、製造が容易で、信頼性が高く安全性にも優れた二次電池を得ることが出来る。
【００２９】
上記の二次電池において、電池蓋（２）と基底部（６２ａ）との間に配設された封止材（１８）を更に具備する。
本発明の二次電池において、封止剤（１８）を用いているので、電池容器（３）から電解液や分解ガスが漏洩することを確実に防止することができる。
【００３０】
上記の二次電池において、封止材（１８）は、基底部（６２ａ）を囲むように装着されるＯリング（１８）である。
本発明の二次電池において、封止剤（１８）としてＯリング（１８）を用いているので、漏洩することをより確実に防止することができる。
【００３１】
上記の二次電池において、封止プラグ装着孔（２８）は、電池容器（３）の内側へ向かって窪んでいる。
本発明では、電池蓋（２）の封止プラグ装着孔（２８）が窪んでいる。それにより、係止構造（６２）をその窪みに滑らせて容易に装着することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明により、手間や時間、コストがかからず、電池の性能や安全性に影響を及ぼさないガス抜き弁及びガス抜き弁を用いたリチウム二次電池を提供できる。また、分解ガスの影響を受けず安定的に機能を発揮可能なガス抜き弁及びガス抜き弁を用いたリチウム二次電池を提供できる。また、手間や時間がかからず、電池の性能や安全性に影響を及ぼさない封止プラグ及び封止プラグを用いたリチウム二次電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は本発明の第１、２の実施の形態に係るリチウム二次電池の概略構成を示す上面図である。
【図２】図２は本発明の第１、２の実施の形態に係るリチウム二次電池の概略構成を示す正面図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態に係るリチウム二次電池の概略内部構成を示す模式図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態に係るガス抜き弁の構成を示す模式図である。
【図５Ａ】図５Ａは本発明の実施の形態に係るガス抜き弁の概略構成の一例を示す断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは本発明の実施の形態に係るガス抜き弁の概略構成の一例を示す断面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは本発明の実施の形態に係る弾性部材の概略構成の一例を示す模式図である。
【図６Ａ】図６Ａは本発明の実施の形態に係るガス抜き弁の概略構成の他の一例を示す断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは本発明の実施の形態に係るガス抜き弁の概略構成の他の一例を示す断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、本発明の実施の形態に係る弾性部材の概略構成の他の一例を示す模式図である。
【図７】図７は本発明の他の実施の形態に係るガス抜き弁の構成を示す模式図である。
【図８】図８は本発明の第３の実施の形態に係るリチウム二次電池の概略構成を示す上面図である。
【図９】図９は本発明の第３の実施の形態に係るリチウム二次電池の概略構成を示す正面図である。
【図１０】図１０は本発明の第３の実施の形態に係る封止プラグの構成を示す模式図である。
【図１１】図１１は、本発明の第３の実施の形態に係る封止プラグの構成を示す模式図である。
【図１２】図１２は、本発明の第３の実施の形態に係る封止プラグの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明のガス抜き弁及びガス抜き弁を用いたリチウム二次電池の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。
【００３５】
（第１の実施の形態）
図１及び図２は、本発明の実施の形態に係るリチウム二次電池の概略構成を示す上面図及び正面図である。リチウム二次電池１は、電池蓋２と電池容器３とを具備している。
【００３６】
電池蓋２は、電池容器３を密閉する蓋であり、例えば、ステンレス等の鋼材やアルミニウム系材料で形成されている。電池蓋２は、正極端子４、負極端子５、絶縁体１４、１５、ガス抜き弁６、安全弁１１を備えている。
【００３７】
正極端子４は、正極用の取り出し端子であり、絶縁体１４を介して電池蓋２に取り付けられている。正極端子４は、例えば、アルミニウムで形成され、電池容器３の内側で正極（後述）に接続されている。正極端子４は、接触抵抗低減のために、電池容器３の外側での表面を例えばニッケルメッキで覆っていても良い。負極端子５は、負極用の取り出し端子であり、絶縁体１５を介して電池蓋２に取り付けられている。負極端子５は、例えば、銅で形成され、電池容器３の内側で負極（後述）に接続されている。
【００３８】
ガス抜き弁６は、電池容器３内の圧力が所定の圧力以上となったとき、電池容器３内のガスを外部に開放する。すなわち、ガス抜き弁６は、継続使用が可能で、リチウム二次電池１の内圧が電池容器３の許容圧力を超えない範囲に抑える機能を有する。ガス抜き弁６の構成は後述される。ガス抜き弁６は、電池蓋２のガス抜き弁装着孔（後述）に装着されている。ガス抜き弁装着孔は、電池容器３内に電解液（後述）を注入するときの注入孔を用いることができる。すなわち、ガス抜き弁にて注入孔を封止することができる。また、図中、ガス抜き弁６は、電池蓋２における一方の端部に設けられているが、更に他方の端部に設けても良い。更に、対角線上の位置に設けることがより好ましい。電池容器３を横に倒した状態で使用する場合でも、いずれかのガス抜き弁６がガス抜きの機能が果たせるようにするためである。
【００３９】
安全弁１１は、電池容器３内の圧力が急激に上昇した場合に破裂して、電池容器３内の圧力を開放する。安全弁１１は、ラプチャーディスクに例示される。これにより、電池容器３の全体が破裂することを防止することが出来る。ただし、破裂するため、再利用は出来ない。安全弁１１は、電池蓋２の略中央部に設けられ、例えば、アルミニウム等の金属材料で形成されている。
【００４０】
電池容器３は、電池本体を格納する容器であり、例えば、ステンレス等の鋼材やアルミニウム系材料で形成されている。電池容器３の内面は、電解液と直接接触してもよいが、変性ポリオレフィン等の絶縁膜で被覆していてもよい。
【００４１】
図３は、本発明の実施の形態に係るリチウム二次電池の概略内部構成を示す模式図である。電池容器３は、電解液７と、正極８と、負極９とを備えている。
【００４２】
電解液７は、リチウムイオンを含む非水電解液である（例示：炭酸エチレンや炭酸ジエチルのような有機溶媒＋六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）のようなリチウム塩）。正極８は、例えば、アルミニウム箔等からなる本体の表面にリチウムイオンを吸蔵・放出可能なマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）が正極活性物質として塗布されて構成されている。その上部に正極端子４を接続されている。負極９は、例えば、カーボンあるいはグラファイトで形成されている。その上部に負極端子５を接続されている。正極８及び負極９は交互に複数配置され、それらの間にはセパレータが挿入されている。セパレータは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の多孔性高分子膜、ガラス繊維、高分子繊維から成る不織布等で形成されている。
【００４３】
なお、上記リチウム二次電池の構成は一例であり、本発明の技術思想から逸脱しない限り他の構成を用いることも可能である。
【００４４】
次に、ガス抜き弁６の構成について説明する。図４は、本発明の実施の形態に係るガス抜き弁の構成を示す模式図である。ガス抜き弁６は、ガス抜き弁本体３１と係止構造３２を具備している。ガス抜き弁６は、電池蓋２に設けられたガス抜き弁装着孔（ガス抜き孔）２３に、Ｏリング１６のようなシール材を介して係止構造３２により嵌合されている。
【００４５】
ガス抜き弁本体３１は、内部に弾性部材３４（後述）を、その底面に第１孔３５（後述）を、及び、側面又は上面に第２孔３３を有している。図４の例では、側面に第２孔３３を有している。ガス抜き弁本体３１は、電池容器３内の圧力が所定の圧力以上となったとき、第１孔３５を塞ぐ弾性部材３４が変形して第１孔３５を開放し、第１孔３５、ガス抜き弁本体３１内部及び第２孔３３を介して電池容器３内のガスを外部に開放する。ガス抜き弁本体３１は、円筒形状を有する。図４中の中心線Ｃは、ガス抜き弁本体３１及び第１孔３５の中心を通る。内部構造は後述する。
【００４６】
係止構造３２は、ガス抜き弁本体３１の底面に設けられ、その底面の第１孔３５の周囲から略垂直方向（図４の中心線Ｃに沿って下向きの方向）に伸びている。係止構造３２は、電池蓋２のガス抜き弁装着孔２３に差し込まれ嵌合される。それにより、ガス抜き弁６は、電池蓋２に固定される。図４中の中心線Ｃは、係止構造３２及びガス抜き弁装着孔２３の中心も通る。係止構造３２は、基盤部３２ａ、複数の差し込み部３２ｂ、突起部（返り）３２ｃを含む。
【００４７】
基盤部３２ａは、第１孔３５を囲むようにガス抜き弁本体３１の底面に設けられている。図４の場合、第１孔３５を囲む肉厚の円筒形状を有している。この基盤部３２ａの周囲にＯリング１６が密接することにより、Ｏリング１６による封止性能をより向上させている。差し込み部３２ｂは、基盤部３２ａの表面に、第１孔３５を囲むように複数個設けられている。そして、差し込み部３２ｂは、基盤部３２ａから略垂直方向（図４の中心線Ｃに沿って下向きの方向）に伸びている。差し込み部３２ｂにおける基盤部３２ａと反対の端部は、固定されていないので、揺動可能である。図４の場合、円筒を４分割した形状、すなわち、４本の差し込み部３２ｂが基盤部３２ａ上に設けられている。ただし、差し込み部３２ｂの数は、４個の限定されるものではない。突起部３２ｃは、各差し込み部３２ｂにおける基盤部３２ａと反対の端部に設けられ、中心線Ｃに対して外側に向かう方向に伸びる突起である。
【００４８】
複数の差し込み部３２ｂの外側を囲む円の外径ｄ１は、ガス抜き弁装着孔２３の内径Ｄ１とほぼ等しいか、より好ましくはやや大きい。それにより、電池蓋２の表面に平行な方向の振れやガタツキを抑えることが出来る。また、複数の突起部３２ｃの外側を囲む円の外径ｄ２は、ガス抜き弁装着孔２３の内径Ｄ１よりも大きい。それにより、ガス抜き弁６がガス抜き弁装着孔２３に係止され、ガス抜き弁装着孔２３からガス抜き弁６が外れることを防止することが出来る。更に、係止構造３２における突起部３２ｃの付け根までの長さｔ１（基盤部３２ａ＋差し込み部３２ｂの突起部３２ｃの付け根までの長さ）は、Ｏリング１６を介してガス抜き弁６をガス抜き弁装着孔２３に嵌めたとき、ガス抜き弁本体３１の下部が適度にＯリング１６へ押圧を与える程度にする。それにより、Ｏリング１６により適切に封止を行うことができる。
【００４９】
ガス抜き弁本体３１及び係止構造３２は、樹脂（例示：プラスチック類）で形成されている。その樹脂は、耐食性が高く、強度が高く、ある程度の弾性を有する樹脂が好ましい。例えば、熱可塑性樹脂である。より好ましくは、強度や耐食性が比較的高いエンジニアリング・プラスチックである。エンジニアリング・プラスチックは、ポリカーボネート（ＰＣ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）に例示される。更に好ましくは、更に強度や耐食性が高いスーパーエンジニアリングプラスチックである。スーパーエンジニアリングプラスチックは、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、非晶ポリアリレート（ＰＡＲ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、熱可塑性ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）に例示される。更に好ましくは、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）である。
【００５０】
電池蓋２は、ガス抜き弁装着孔２３において、電池容器３の内部へ向かって窪んでいることが好ましい。すなわち、電池蓋２は、平板部分２１と、平板部分２１に接続され、電池容器３の内部へ向かって窪む窪み部２２を有していることが好ましい。それは、以下の理由による。窪み部２２は、電池容器３の外側から内側に向かって内径が徐々に減少している（窄まっている）。そのため、ガス抜き弁６をガス抜き弁装着孔２３に装着するとき、係止構造３２の差し込み部３２ｂ及び突起部３２ｃが、窪み部２２に挿入されるに連れて、窪み部２２の窄まりに沿って、中心線Ｃへ近づく方向に向かって案内され容易に弾性変形する。その結果、係止構造３２（外径ｄ２）をガス抜き弁装着孔２３（内径Ｄ１＜ｄ２）の内部へ容易に進入させることができる。突起部３２ｃが窪み部２２の先にあるガス抜き弁装着孔２３に挿入されると、突起部３２ｃが窪み部２２の制約から解放される。それにより、差し込み部３２ｂの弾性変形が開放され、概ね元の状態に戻る。そのとき、突起部３２ｃは、ガス抜き弁装着孔２３の中へ入り、ガス抜き弁装着孔２３の内周部分に引っかかった状態となる。その状態が、図４である。窪み部２２のような形状は、例えばプレス加工で作製可能である。
【００５１】
更に、ガス抜き弁６の装着後では、ガス抜き弁６は、突起部３２ｃによるガス抜き弁装着孔２３の内周部分での引っかかりだけで、ガス抜き弁装着孔２３に装着されていることになる。このとき、窪み部２２は、電池容器３のガスの圧力が上昇したとき、その曲面での弾性変形の効果により、突起部３２ｃの引っかかりの部分にかかる圧力を緩和することができる。それにより、電池容器３におけるガスの圧力の上昇に対して、ガス抜き弁６がより外れ難くすることができる。
【００５２】
図４に示されるように、突起部３２ｃの下側の面と差し込み部３２ｂの中心線Ｃに平行な方向の面とが成す角αは、９０度より小さいことが好ましい。より好ましくは、３０度〜６０度の範囲であることが好ましい。突起部３２ｃが窪み部２２上を滑るときの抵抗を少なくするためである。また、ガス抜き弁装着孔２３側の電池蓋２の端と突起部３２ｃの上側の面とが成す角βは、３０度〜６０度の範囲であることが好ましい。より好ましくは、４０度〜５０度である。電池容器３の内圧に対してガス放出弁６が外れないように、突起部３２ｃが電池蓋２の端部で適度に固定され、かつ、ある程度の引っ張る強さでガス放出弁６が取り外せる（交換できる）ようにするためである。その「ある程度の強さ」を例えば、安全弁１１の破裂する圧力と同程度とすれば、安全弁１１の機能を同時に果たすことも可能となる。
【００５３】
ガス抜き弁６をガス抜き弁装着孔２３に挿入するときは、Ｏリング１６に例示されるシール材と共にガス抜き弁６を差し込む。Ｏリング（シール材）１６は、窪み部２２の上面とガス抜き弁本体３１の底面とで挟まれることにより弾性変形する。それにより、電池蓋２の平板部分２１、窪み部２２、Ｏリング１６、及びガス抜き弁本体３１（底面）を境界として、電池容器３の内部のガスを外部に対して隔離することが出来る。その結果、ガス抜き弁６の差し込み部３２ｂ（突起部３２ｃ）と電池蓋２のガス抜き弁装着孔２３との間にガス流通可能な隙間があったとしても、ガスリークを防止することが出来る。そして、電池容器３内部のガスは、ガス抜き弁６又は安全弁１１以外から外部に漏れることは無い。
【００５４】
次に、ガス抜き弁６の内部構造について説明する。図５Ａ〜図５Ｃは、本発明の実施の形態に係るガス抜き弁の概略構成の一例を示す断面図及び模式図である。ガス抜き弁本体３１は、上部ガス抜き弁本体３１ａと、下部ガス抜き弁本体３１ｂと、弾性部材３４とを具備する。
【００５５】
図５Ａを参照して、下部ガス抜き弁本体３１ｂは、円筒容器形状を有し、底面に第１孔３５を、側面に第２孔３３を有している。上部ガス抜き弁本体３１ａは、円筒蓋形状を有し、側面に第２孔３３を有し、下部ガス抜き弁本体３１ｂを上から覆うように蓋をしている。上部ガス抜き弁本体３１ａと下部ガス抜き弁本体３１ｂとを、例えばオネジ構造／メネジ構造により結合しても良いし、接着剤で結合しても良い。
【００５６】
弾性部材３４は、お椀形の形状を有し、上部ガス抜き弁本体３１ａと下部ガス抜き弁本体３１ｂとの間に形成された空間に格納されている。お椀形の上側及び下側に何も無い空間Ａ、Ｂを有しているので、弾性部材３４はその空間Ａ、Ｂ内で変形可能である。弾性部材３４は、電池容器３内の圧力が所定の圧力以上となったとき、変形して第１孔３５を開放し、第１孔３５、ガス抜き弁本体３１内部及び第２孔３３を介して電池容器３内のガスを外部に開放する。弾性部材３４は、底部３４ａ、側面部３４ｂ、上端部３４ｃを含んでいる。弾性部材３４の形状を示す概略斜視図が図５Ｃに示されている。
【００５７】
底部３４ａは、第１孔３５を塞ぐ位置に配置されるので、電池容器３のガスが接している。また、電池容器３の圧力が上昇した場合には、高圧のガスが接することになる。そのため、当該ガスに負けないようにある程度の厚みを有している。側面部３４ｂは、底部３４ａの周囲に接続し、底部３４ａから立ち上がるように設けられている。底部３４ａが電池容器３のガスの圧力により跳ね上げられるとき、その跳ね上がる圧力の大きさを弾性力及び形状で規定する。そして、一度跳ね上がった底部３４ａをその弾性力により元に戻すように機能する。上端部３４ｃは、上部ガス抜き弁本体３１ａと下部ガス抜き弁本体３１ｂとの間に嵌まり込んで固定されている。上端部３４ｃが強固に固定されることで、底部３４ａや側面部３４ｂが動いたり変形したりしても、弾性部材３４は、最終的に自身の弾性力により、元の位置及び形に戻ることが出来る。このように、弾性部材３４は、全体の基本的な位置を固定する上端部３４ｃと、第１孔３５を塞ぐ底部３４ａと、自身が変形することにより底部３４ａの位置変化を制御する側面部３４ｂとで構成されている。
【００５８】
弾性部材３４は、弾性材料で形成されている。弾性材料は、耐食性が高く、所定のガス圧力で変形可能な材料が好ましい。例えば、合成ゴムに例示される。合成ゴムは、水素化ニトリルゴムやクロロプレンゴムのようなジエン系ゴムや、エチレンプロピレンゴムやエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）ゴムやフッ素ゴムのような非ジエン系ゴムに例示される。より好ましくは、エチレンプロピレンジエンゴムである。弾性部材３４の形状及び材質（特に、弾性係数）は、ガス抜き弁６に要求されるガス抜きの設定圧力に対応して、例えば、実験的に、あるいはシミュレーション的に決定される。
【００５９】
図５Ｂは、ガス抜き弁６を介してガスが抜かれる状態を示す概略断面図である。電池容器３内のガスの圧力が高くなると、第１孔３５を覆う底部３４ａへの圧力が強くなる。そして、その圧力が側面部３４ｂの弾性力に打ち勝つと、側面部３４ｂが変形して、底部３４ａが上に跳ね上がる。その結果、電池容器３内のガスは、第１孔３５、空間Ｂ、第２孔３３を通り、外部へ送出される。その後、電池容器３内のガスの圧力が下がり、側面部３４ｂの弾性力が打ち勝つと、側面部３４ｂが元に戻り、底部３４ａが再び第１孔３５を覆う。
【００６０】
このようにして、電池容器３内のガスの圧力が、所定の圧力に維持される。その所定の圧力は、弾性部材３４の材料の種類、形状（各部の厚みを含む）により所望の範囲に設定することが出来る。その場合、継続使用が可能で、リチウム二次電池１の内圧が電池容器３の許容圧力を超えない範囲、すなわち、安全弁１１における設定圧力よりも低くする。例えば、安全弁１１の設定圧力を０．５ＭＰａとすれば、ガス抜き弁６の設定圧力を０．０５ＭＰａ〜０．１ＭＰａとすることができる。
【００６１】
図５Ａ〜図５Ｃの例では、弾性部材３４はお椀形形状を有している。しかし、弾性部材はその形状に限定されるものではなく、電池容器３内の圧力が所定の圧力以上となったとき、変形して第１孔３５を開放し、第１孔３５、ガス抜き弁本体３１内部及び第２孔３３を介して電池容器３内のガスを外部に開放可能な形状であればよい。
【００６２】
図６Ａ〜図６Ｃは、本発明の実施の形態に係るガス抜き弁の概略構成の他の一例を示す断面図及び模式図である。図５Ａ〜図５Ｃの場合と比較すると、弾性部材３４Ａの構成が異なる。
【００６３】
図６Ａを参照して、弾性部材３４Ａは、略円筒（中実、バルク状）の形状を有し、上部ガス抜き弁本体３１ａと下部ガス抜き弁本体３１ｂとの間に形成された空間に格納されている。中実円筒の側方や一部上側に何も無い空間Ｅ、Ｄを有しているので、弾性部材３４Ａはその空間Ｅ、Ｄ内で変形可能である。弾性部材３４Ａは、電池容器３内の圧力が所定の圧力以上となったとき、変形して第１孔３５を開放し、第１孔３５、ガス抜き弁本体３１内部及び第２孔３３を介して電池容器３内のガスを外部に開放する。弾性部材３４Ａは、中実円筒の上面において固定されている。この場合、弾性部材３４は、上面部分が全体の基本的な位置を固定し、底面部分が第１孔３５を塞ぎ、全体として自身が変形することにより底面部分の位置変化を制御している。弾性部材３４Ａは、の材料については、弾性部材３４Ａと同じである。弾性部材３４Ａの形状を示す概略斜視図が図６Ｃに示されている。
【００６４】
図６Ｂは、ガス抜き弁６を介してガスが抜かれる状態を示す概略断面図である。電池容器３内のガスの圧力が高くなると、第１孔３５を覆う中実円筒の底面への圧力が強くなる。そして、その圧力が中実円筒の弾性力に打ち勝つと、主に中実円筒の下部及び側部周辺が変形して、底面が上に跳ね上がる。その結果、電池容器３内のガスは、第１孔３５、空間Ｅ、第２孔３３を通り、外部へ送出される。その後、電池容器３内のガスの圧力が下がり、中実円筒の弾性力が打ち勝つと、中実円筒の下部及び側部等の変形部分が元に戻り、底面が再び第１孔３５を覆う。このようにして、電池容器３内のガスの圧力が、所定の圧力に維持される。
【００６５】
図６Ａ〜図６Ｃの例のような中実円筒の形状以外にも、ガス抜き弁本体３１（円筒型の容器）の内部に納まり、第１孔３５と第２孔３３との間の気体の流通を遮断する形状、例えば、上下に扁平な回転楕円体のような形状であっても良い。あるいは、円筒の形状や回転楕円体形状が中空であっても良い。その場合、変形が容易となる。
【００６６】
本実施の形態に係るガス抜き弁は、レーザー溶接のような手法やネジ構造を用いる手法を用いず、係止構造で極めて容易に電池蓋に取り付けることができる。それにより、電池蓋への取り付けに関して、手間や時間やコストを大幅に削減することが出来ると共に、切粉の発生による電池の性能や安全性に悪影響を及ぼすことを回避することが可能となる。
【００６７】
また、本実施の形態に係るガス抜き弁は、弾性部材が薄い膜形状（二次元的形状）ではなく、お椀形の形状や、中実円筒等の形状等の立体的な構造を有している。そのため、弾性部材の表面が多少腐食したり、流速の速いガスを受けたりしても、変形を受け難く、その形状を維持することが可能となる。それにより、電池容器のガスの影響を受けず、安定的にガス放出弁としての機能を果たすことが可能となる。
【００６８】
（第２の実施の形態）
上記実施の形態では、ガス抜き弁６の構成として、ガス抜き弁本体３１の下部に係止構造３２を有していた。ただし、ネジ構造を用いてよい場合（例示：切粉が発生し難い材料や、発生しても電池特性に影響を及ぼさない材料を使用する場合）には、係止構造に変えて、ネジ構造を用いても良い。
【００６９】
図７は、本発明の他の実施の形態に係るガス抜き弁の構成を示す模式図である。ガス抜き弁６Ａは、ガス抜き弁本体（ガス抜き弁本体）３１とネジ構造３２Ａを具備している。ガス抜き弁６Ａは、電池蓋２に設けられたガス抜き弁装着孔（ガス抜き穴）２３Ａに、Ｏリング１６のようなシール材を介してネジ構造３２Ａにより嵌合されている。ガス抜き弁６Ａのネジ構造３２Ａは、係止構造と比較すると、電池容器３内部の圧力ではほとんど外れることがない点が異なる。取り外し（交換）は、ネジ回転で容易に行うことができる。
【００７０】
ガス抜き弁本体３１は、第１の実施の形態と同じ（図４、図５Ａ〜図５Ｃ、図６Ａ〜図６Ｃ）なのでその説明を省略する。ネジ構造３２Ａは、ガス抜き弁本体３１の底面に設けられたオネジ構造であり、その底面から略垂直方向に伸びている。ネジ構造３２Ａには、第１孔３５（図示されず）に連通する流路（図示されず）が設けられている。それにより、電池容器３内のガスは第１孔３５に接している。ネジ構造３２Ａは、電池蓋２の平板部分２１のガス抜き弁装着孔２３に設けられたメネジ構造２２Ａと螺合している。
【００７１】
切粉が発生し難い材料や、発生しても電池特性に影響を及ぼさない材料として、ネジ構造３２Ａは、樹脂（例示：プラスチック類）で形成されている。その樹脂は、耐食性が高く、強度が高く、ある程度の弾性を有する樹脂が好ましい。例えば、熱可塑性樹脂である。より好ましくは、強度や耐食性が比較的高いエンジニアリング・プラスチックである。エンジニアリング・プラスチックは、ポリカーボネート（ＰＣ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）に例示される。更に好ましくは、更に強度や耐食性が高いスーパーエンジニアリングプラスチックである。スーパーエンジニアリングプラスチックは、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリスルホン  （ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、非晶ポリアリレート（ＰＡＲ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、熱可塑性ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）に例示される。
【００７２】
その他の構成等は第１の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。
【００７３】
この場合にも第１の実施の形態と同様の効果を得ることが出来る。
【００７４】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態に係るリチウム二次電池の構成について説明する。図８及び図９は、本発明の第３の実施の形態に係るリチウム二次電池の概略構成を示す上面図及び正面図である。本実施の形態に係るリチウム二次電池１ａは、電池蓋２と電池容器３とを具備している。
【００７５】
第１、２の実施の形態ではガス抜き弁の一種である封止プラグを明示的に示していない（図１、図２）が、本実施の形態では、封止プラグ５６を明示的に示し、その詳細について説明する。本実施形態の封止プラグは、第１の実施形態のガス抜き弁の弁構造体において、ガス抜き構造を省いた弁構造体である。当業者に自明であるように、第１、２の実施の形態の場合にも、本実施の形態の封止プラグ５６をガス抜き弁６とは別に適用することは可能である。逆に、本実施の形態においても、第１、２の実施の形態のガス抜き弁６を封止プラグ５６とは別に適用することは可能である。
【００７６】
本実施の形態において、電池蓋２は、電池容器３を密閉する蓋であり、例えば、ステンレス等の鋼材やアルミニウム系材料で形成されている。電池蓋２は、正極端子４、負極端子５、絶縁体１４、１５、封止プラグ５６、安全弁１１を備えている。
【００７７】
封止プラグ５６は、電池蓋２を溶接された電池容器３内に電解液７を注入する孔（封止プラグ装着孔（後述）ともいう）を封止するプラグである。封止プラグ５６を封止プラグ装着孔に装着することにより、電池容器３内の電解液７や分解ガスの漏洩を防止することができる。封止プラグ５６の構成は後述する。図中、封止プラグ５６は、電池蓋２における一方の端部（角部）に設けられている。しかし、本発明はその例に限定されるものではなく、更に他の端部（角部）に設けても良いし、対角線上の位置に設けていても良い（例示：封止プラグ５６’）。
【００７８】
その他の構成、例えば、正極端子４、負極端子５、絶縁体１４、１５、安全弁１１については、第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００７９】
電池容器３は、電池本体を格納する容器であり、例えば、ステンレス等の鋼材やアルミニウム系材料で形成されている。電池容器３の内面は、電解液と直接接触してもよいが、変性ポリオレフィン等の絶縁膜で被覆していてもよい。
【００８０】
リチウム二次電池の内部構成については、第１、２の実施の形態と同様である（図３）ので、その説明を省略する。
【００８１】
次に、封止プラグ５６の構成について説明する。図１０〜図１２は、本発明の第３の実施の形態に係る封止プラグの構成を示す模式図である。ただし、図１０は側面図（Ｏリング１８と電池蓋２は断面）であり、図１１は斜視図であり、図１２は断面図（Ｏリング１８を含む）である。封止プラグ５６は、封止プラグ本体６１と、係止構造６２とを具備している。封止プラグ５６は、電池蓋２に設けられた封止プラグ装着孔２８に、Ｏリング１８のような封止材を介して係止構造６２により嵌合されている。
【００８２】
封止プラグ本体６１は、少なくとも一つの平面（底面）を有するバルク状の中実構造を有している。図１０の例では、円柱形状を有している。そして、その一つの平面には、その平面から垂直に伸びるように係止構造６２が設けられている。図１０の例では、円柱の底面には、係止構造６２が、その底面から垂直方向に延びるように形成されている。また、その底面（平面）が封止プラグ５６と電池蓋２との間に配設されるＯリング１８（封止材）を電池蓋２の表面に所定の押し付け圧で押し付けられることで、封止プラグ５６が封止プラグ装着孔２８を封止している。図１０中の中心線Ｃ２は、封止プラグ本体６１及び係止構造６２の中心を通る。
【００８３】
係止構造６２は、封止プラグ本体６１の底面に設けられ、その底面から略垂直方向（図１０の中心線Ｃ２に沿って下向きの方向）に伸びている。係止構造６２は、電池蓋２の封止プラグ装着孔２８に差し込まれ嵌合される。それにより、封止プラグ５６は、電池蓋２に固定される。図１０中の中心線Ｃ２は、係止構造６２及び封止プラグ装着孔２８の中心も通る。係止構造６２は、基底部６２ａ、複数の差し込み部６２ｂ、突起部（返り）６２ｃを含む。
【００８４】
基底部６２ａは、封止プラグ本体６１の底面に、当該底面に対して略垂直に設けられている。基底部６２ａは、バルク状の中実構造を有している。図１０の場合、中心線Ｃ２を中心とする円柱形状を有している。基底部６２ａの厚みｄ５は、封止プラグ本体６１の底面からＯリング１８と係止構造６２との接触部までの高さｄ６よりも大きい（ｄ５＞ｄ６）ことが好ましい。この基底部６２ａの周囲にＯリング１８が密接することにより、Ｏリング１８による封止性能をより向上させることができるからである。すなわち、Ｏリング１８は、電池蓋２の封止プラグ装着孔２８の上側の曲面及び封止プラグ本体６１の底面に加えて、基底部６２ａの側壁部に密接することで、Ｏリング１８による電解液７を封止する性能をより向上させている。
【００８５】
差し込み部６２ｂは、基底部６２ａの表面に、中心線Ｃ２及びその周辺領域６５を囲むように複数個設けられている。そして、差し込み部６２ｂは、基低部６２ａから略垂直方向（図１０の中心線Ｃ２に沿って下向きの方向）に伸びている。差し込み部６２ｂにおける基底部６２ａと反対の端部は、固定されていないので、揺動可能である。図１１の場合、円筒を４分割した形状、すなわち、４本の差し込み部６２ｂが基底部６２ａ上に設けられている。ただし、差し込み部６２ｂの数は、４個の限定されるものではない。突起部６２ｃは、各差し込み部６２ｂの先端部に設けられ、中心線Ｃ２に対して外側に向かう方向に伸びる突起がある。
【００８６】
複数の差し込み部６２ｂの外側を囲む円の外径ｄ３は、封止プラグ装着孔２８の内径Ｄ２とほぼ等しいか、より好ましくはやや大きい。それにより、電池蓋２の表面に平行な方向の振れやガタツキを抑えることが出来る。また、複数の突起部６２ｃの外側を囲む円の外径ｄ４は、封止プラグ装着孔２８の内径Ｄ２よりも大きい。それにより、複数の突起部６２ｃが電池蓋２の端部に引っ掛かることができる。その結果、封止プラグ５６が封止プラグ装着孔２８に係止され、封止プラグ装着孔２８から封止プラグ５６が外れることを防止することが出来る。更に、係止構造３２における突起部３２ｃの付け根までの長さｔ２（基底部６２ａ＋差し込み部６２ｂの突起部６２ｃの付け根までの長さ）は、Ｏリング１８を介して封止プラグ５６を封止プラグ装着孔２８に嵌めたとき、封止プラグ本体６１の底面が適度にＯリング１８へ押圧を与える程度にする。それにより、Ｏリング１８により適切に封止を行うことができる。
【００８７】
封止プラグ本体６１及び係止構造６２は、樹脂（例示：プラスチック類）で形成されていても良い。その樹脂は、電解液７やその分解ガスに対する耐食性が高く、強度が高く、ある程度の弾性を有する樹脂が好ましい。例えば、熱可塑性樹脂である。より好ましくは、強度や耐食性が比較的高いエンジニアリング・プラスチックである。エンジニアリング・プラスチックは、ポリカーボネート（ＰＣ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）に例示される。更に好ましくは、更に強度や耐食性が高いスーパーエンジニアリングプラスチックである。スーパーエンジニアリングプラスチックは、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、非晶ポリアリレート（ＰＡＲ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、熱可塑性ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）に例示される。更に好ましくは、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）である。
【００８８】
また、Ｏリング１８は、弾性部材で形成されている。その弾性部材は、電解液７やその分解ガスに対する耐食性が高く、適度な弾性を有する材料が好ましい。例えば、ＥＰＤＭ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  Ｄｉｅｎｅ  Ｍｏｎｏｍｅｒ）が好ましい。
【００８９】
電池蓋２は、封止プラグ装着孔２８において、電池容器３の内部へ向かって窪んでいることが好ましい。すなわち、電池蓋２は、平板部分２１と、平板部分２１に接続され、電池容器３の内部へ向かって窪む窪み部２７を有していることが好ましい。それは、以下の理由による。窪み部２７は、電池容器３の外側から内側に向かって内径が徐々に減少している（窄まっている）。そのため、封止プラグ５６を封止プラグ装着孔２８に装着するとき、係止構造６２の差し込み部６２ｂ及び突起部６２ｃが、窪み部２７に挿入されるに連れて、窪み部２７の窄まりに沿って、中心線Ｃ２へ近づく方向に向かって案内され容易に弾性変形する。その結果、係止構造６２（外径ｄ４）を封止プラグ装着孔２８（内径Ｄ２＜ｄ４）の内部へ容易に進入させることができる。突起部６２ｃが窪み部２７の先にある封止プラグ装着孔２８内に完全に挿入されると、突起部６２ｃが窪み部２７の制約から解放される。それにより、差し込み部６２ｂの弾性変形が開放され、概ね元の状態（形状）に戻る。そのとき、突起部６２ｃは、封止プラグ装着孔２８の中へ入り、封止プラグ装着孔２８の内周部分に引っかかった状態となる。その状態が、図１０である。窪み部２７のような形状は、例えばプレス加工で作製可能である。
【００９０】
更に、封止プラグ５６の装着後では、封止プラグ５６は、突起部６２ｃによる封止プラグ装着孔２８の内周部分での引っかかりだけで、封止プラグ装着孔２８に装着されていることになる。このとき、窪み部２７は、電池容器３のガスの圧力が上昇したとき、その曲面での弾性変形の効果により、差し込み部６２ｂに強く押し付けられる。それにより、電池容器３におけるガスの圧力の上昇に対して、封止プラグ５６がより外れ難くすることができる。
【００９１】
図１０に示されるように、突起部６２ｃの下側の面と差し込み部６２ｂの中心線Ｃ２に平行な方向の面とが成す角γは、９０度より小さいことが好ましい。より好ましくは、３０度〜６０度の範囲であることが好ましい。突起部６２ｃが窪み部２７上を滑るときの抵抗を少なくするためである。また、封止プラグ装着孔２８側の電池蓋２の端と突起部６２ｃの上側の面とが成す角δは、３０度〜６０度の範囲であることが好ましい。より好ましくは、４０度〜５０度である。電池容器３の内圧に対して封止プラグ５６が外れないように、突起部３２ｃが電池蓋２の端部で適度に固定されるようにするためである。ただし、封止プラグ５６は単に嵌め込んだだけではある程度の力で外れる可能性が考えられる。しかし、その取り外しに必要なある程度の力が安全弁１１の破裂する圧力と同じかそれ以上となるように、突起部６２ｃの形状を設計すれば問題はない。また、必要に応じて、接着剤で接着しても良い。
【００９２】
封止プラグ５６を封止プラグ装着孔２８に挿入するときは、Ｏリング１８に例示される封止材と共に封止プラグ５６を差し込む。Ｏリング（封止材）１８は、窪み部２７の上面と封止プラグ本体６１の底面とで挟まれることにより弾性変形する。それにより、電池蓋２の平板部分２１、窪み部２７、Ｏリング１８、及び封止プラグ本体６１（底面）を境界として、電池容器３の内部の電解液７や分解ガスを外部に対して隔離することが出来る。その結果、封止プラグ５６の差し込み部６２ｂ（突起部６２ｃ）と電池蓋２の封止プラグ装着孔２８との間にガス流通可能な隙間があったとしても、ガスリークを防止することが出来る。そして、電池容器３内部の電解液７や分解ガスは、外部に漏れることは無い。
【００９３】
封止プラグ５６の製造方法については、例えば、所定の樹脂材料を用いた射出成型法のような既存の製造方法を用いて形成することができる。
【００９４】
上記電池蓋２の窪み部２７は、図１０のような断面図において所定の曲率Ｒ（上に凸）を有する曲面である。しかし、本発明はこの例に限定されるものではなく、例えば平板部分２１に対して所定角度（例示：約４５度）下向きの面（テーパのような面）を有する円錐側面型形状でもよい。また、その所定角度下向きの面を有する円錐側面型形状の先に、更に所定の曲率Ｒ’を有する曲面形状を有していても良い。
【００９５】
上記封止プラグ５６を封止プラグ装着孔２８に挿入するとき、Ｏリング１８にはグリースなどの封止性を高める材料を塗布していても良い。また、Ｏリング１８のような封止材を用いずに、例えば封止用の樹脂や接着剤と共に封止プラグ５６を差し込んで、その後硬化させるようにしても良い。
【００９６】
更に、封止プラグ５６は金属であっても良い。ネジ構造を有していないため、切粉が発生する可能性が極めて小さいからである。その場合、金属は電池蓋２と同じ金属であることが好ましい。異種金属を用いると腐食が発生しやすくなるからである。また、製造方法としては、例えば、鋳型を用いて製造する方法やバルク金属から削り出して製造する方法のような既存の製造方法を用いることができる。
【００９７】
次に、本発明の第３の実施の形態に係るリチウム二次電池の製造方法について説明する。
【００９８】
まず、図８、図９、図３を参照して、まず、電池容器３（ただし、正極８と負極９とを含み、電解液７は未だ注入されていない）に、電池蓋２（正極端子４と負極端子５と絶縁体１４、１５と安全弁１１とを含み、封止プラグ５６は未だ装着されていない）を溶接する。これにより、電解液７を注液する前の二次電池が準備される（ステップＳ０１）。
【００９９】
次に、電池容器３に封止プラグ装着孔２８から所定量の電解液７を注入する（ステップＳ０２）。続いて、電池容器３の電解液７が安定するまで常温でしばらく放置する（ステップＳ０３）。その後、発生した分解ガスを電池容器３から抜き、不活性ガスで置換する（ステップＳ０４）。次に、二次電池を所定の量だけ仮充電（補充電）する（ステップＳ０５）。続いて、再び、電池容器３の電解液７が安定するまで常温でしばらく放置する（ステップＳ０６）。その後、発生した分解ガスを電池容器３から抜き、不活性ガスで置換する（ステップＳ０７）。
【０１００】
その後、準備された封止プラグ５６にＯリング１８を取り付ける。そして、上記ステップＳ０２〜Ｓ０７の処理の終了した二次電池の封止プラグ装着孔２８に、当該封止プラグ５６（図１０〜図１２）を差し込んで装着する（ステップＳ０８）。これにより、二次電池の封止（電解液７の封入）が完了し、二次電池１ａを製造することができる。
【０１０１】
このとき、装着は、単に差し込んで押し付けるだけなので、作業が容易であり、余計な工数を必要とせず、手間や時間を大幅に削減することが出来る。加えて、ネジ構造を有していないので、金属の切粉が発生する可能性が無く、電池の性能の劣化や安全の維持を図ることができる。性に悪影響を及ぼすことを回避することが可能となる。
【０１０２】
本発明は上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。
【符号の説明】
【０１０３】
１、１ａ    リチウム二次電池
２    電池蓋
３    電池容器
４    正極端子
５    負極端子
６、６Ａ    ガス抜き弁
７    電解液
８    正極
９    負極
１１    安全弁
１４、１５    絶縁体
１６、１８    Ｏリング
２１    平板部分
２２    窪み部
２２Ａ    メネジ構造
２３    ガス抜き弁装着孔
２７    窪み部
２８    封止プラグ装着孔
３１    ガス抜き弁本体
３１ａ    上部ガス抜き弁本体
３１ｂ    下部ガス抜き弁本体
３２      係止構造
３２Ａ    ネジ構造
３２ａ    基盤部
３２ｂ    差し込み部
３２ｃ    突起部
３３    第２孔
３４、３４Ａ    弾性部材
３４ａ    底部
３４ｂ    側面部
３４ｃ    上端部
３５    第１孔
５６    封止プラグ
６１    封止プラグ本体
６２      係止構造
６２ａ    基底部
６２ｂ    差し込み部
６２ｃ    突起部
６５    周辺領域
【図１】
2010118339.tif 000003
【図２】
2010118339.tif 000004
【図３】
2010118339.tif 000005
【図４】
2010118339.tif 000006
【図５Ａ】
2010118339.tif 000007
【図５Ｂ】
2010118339.tif 000008
【図５Ｃ】
2010118339.tif 000009
【図６Ａ】
2010118339.tif 000010
【図６Ｂ】
2010118339.tif 000011
【図６Ｃ】
2010118339.tif 000012
【図７】
2010118339.tif 000013
【図８】
2010118339.tif 000014
【図９】
2010118339.tif 000015
【図１０】
2010118339.tif 000016
【図１１】
2010118339.tif 000017
【図１２】
2010118339.tif 000018