(57)【要約】【課題】従来の電池又はキャパシターの注液口封口構造は、注液後に注液口部材に封口部品を装着するため、分離された部品の管理と高価で複雑な封口部品装着（溶接）装置が必要であった。また、注液口部材と封口部品の分離が前提のVAには限界があった。【解決手段】封口部品を単純・安価な封口栓とし、封口栓を保持した状態で注液可能で、封口栓を封口部に単純圧入することで封口可能な注液口封口構造とする。これによって封口栓と注液口部材のユニット化が可能となり、分離された部品の管理と高価で複雑な封口部品装着（溶接）装置が不要になり、装置への部品供給や設備保全のための作業も不要となる。また、分離が前提の従来構造では不可能な注液口封口構造のVAにより、封口関連部品の更なるコストダウンが出来る。さらに、窒素ガス置換、（減圧又は加圧）注液、及び、（減圧）封口が、容易に連続して行えることによる製品の性能向上も図れる。【選択図】  図１
2010027621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解液を注入するための注液用通路と注液用通路を封口するための封口栓とを備えた電気化学装置において、前記注液用通路を設けるための注液口部材と前記封口栓との間に電解液の注入が可能な通路が存在する第一の装着状態と、前記注液用通路が前記封口栓で封口される第二の装着状態とが維持可能に構成されたことを特徴とする電気化学装置。
【請求項２】
封口栓保持用リブを注液口部材又は封口栓のいずれかに設け、前記注液口部材に封口用通路部を備え、前記封口栓を前記封口栓保持用リブで保持させることにより前記注液口部材と前記封口栓との間に電解液の注入が可能な通路が存在する第一の装着状態と、前記封口栓を前記封口用通路部に装着することにより注液用通路が前記封口栓で封口される第二の装着状態とが維持可能に構成されたことを特徴とする請求項1記載の電気化学装置。
【請求項３】
筒状部を有する注液口部材と柱状部およびDカット又はダブルＤカット形状部を持つ柱状体を有する封口栓とを備え、前記のDカット又はダブルＤカット形状部を前記筒状部で保持させることにより前記注液口部材と前記封口栓との間に電解液の注入が可能な通路が存在する第一の装着状態と、前記柱状部を前記筒状部に装着することにより注液用通路が前記封口栓で封口される第二の装着状態とが維持可能に構成されたことを特徴とする請求項1記載の電気化学装置。
【請求項４】
注液口部材又は封口栓のいずれかの封口用部位に装着される封口用弾性材を備え、前記注液口部材と前記封口栓との間に電解液の注入が可能な通路が存在する第一の装着状態と、前記封口栓を前記注液口部材の封口用部位に装着することにより注液用通路が前記封口栓と前記封口用弾性材で封口される第二の装着状態とが維持可能に構成されたことを特徴とする請求項１、２及び３に記載の電気化学装置。
【請求項５】
注液口部材又は封口栓のいずれかの封口用部位に装着され注液用通路部を持つ封口用弾性材を備え、前記注液口部材と前記封口栓との間に前記の封口用弾性材の注液用通路部を経由して電解液の注入が可能な通路が存在する第一の装着状態と、前記封口栓を回動して前記の封口用弾性材の注液用通路部を封口することにより注液用通路が前記封口栓と前記封口用弾性材で封口される第二の装着状態とが維持可能に構成されたことを特徴とする請求項１に記載の電気化学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極板・セパレーター等の発電・蓄電要素を内蔵するとともに外部端子を設けた密封容器に設けられた注液口より電解液等の液体が注液され、必要な場合は充電等の工程を経た後にもしくは充電等の工程の前に、注液口が封口される製造工程を経て得られる電池又はキャパシター等の電気化学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の前記の電池又はキャパシター等の電気化学装置の注液口封口構造は、前記の密封容器に設けられた注液口、又は前記の密封容器に設けられた注液口部材の注液口から電解液等の液体を注液し、必要な場合は充電等の工程を経た後にもしくは充電等の工程の前に、封口部品を注液口に装着し、圧入、ねじ込み、溶接等で注液口を封口する構造となっている。封口方法には、製品の種類により密閉型と内部ガスが常時放出可能な非密閉型があり、密閉型には、内圧によって動作する非復帰型の安全弁又は復帰型の制御弁が設けられる。また、封口部品の装着状態には、取り外し不能な完全固着型と補液のための着脱可能型とがある。当然ながら封口部品の材質、構造も、製品の種類により異なる。このように、従来の注液口封口方法には「発明を実施するための形態」の項に示すように製品の種類に応じて各種のタイプがあり、各製品の注液口封口方法について特許文献１〜３に示すような種々の改善方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2002-298832  密閉型電池およびその注液孔の封止方法
【特許文献２】特開2003-197251  制御弁式鉛蓄電池の製造方法
【特許文献３】特開2005-197148  鉛蓄電池用液口栓および鉛蓄電池
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の注液口封口構造は、いずれも注液後に封口部品を注液口に装着することが前提条件である。このためこの種製品の製造には、封口関連部品（注液口部材と封口部品）の発注・在庫を分離して管理することが必要であり、製造ラインも封口部品装着装置の設置・管理とこれへの部品供給作業が必要となる。また、封口関連部品のVA（価値分析）も注液口部材と封口部品とが分離されていることが前提条件となり、改善効果もこの範囲に限定されている。
【０００５】
本発明は、上記のような課題に鑑み、その課題を解決すべく創案されたものであって、注液用通路を設けるための注液口部材に封口栓を予め部品段階で組み込む注液口封口構造のユニット化により従来必要とみなされていた注液口部材と封口部品を分離して管理するコストを不要とするともに、封口部品装着装置と封口部品供給作業も不要とする電気化学装置を提供することを目的とする。また、分離が前提の従来構造では出来なかった注液口封口構造のVA（価値分析）により封口関連部品の更なるコストダウンと製品の性能向上とを併せて行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
これらの課題を解決するために成した第一の発明は、電解液を注入するための注液用通路と注液用通路を封口するための封口栓とを備えた電気化学装置において、注液用通路を設けるための注液口部材に封口栓を予め組み込み、注液口部材と封口栓との間に電解液の注入が可能な通路が存在する第一の装着状態と、注液用通路が封口栓で封口される第二の装着状態とが維持可能に構成されたことを特徴とする電気化学装置である。
【０００７】
第二の発明は、封口栓保持用リブを注液口部材又は封口栓のいずれかに設け、注液口部材に封口用通路部を備え、封口栓を封口栓保持用リブで保持させることにより注液口部材と封口栓との間に電解液の注入が可能な通路が存在する第一の装着状態と、封口栓を封口用通路部に装着することにより注液用通路が封口栓で封口される第二の装着状態とが維持可能に構成されたことを特徴とする第一の発明にかかる電気化学装置である。
【０００８】
第三の発明は、筒状部を有する注液口部材と柱状部およびDカット又はDカット面を二面設けたダブルＤカット形状部を持つ柱状体を有する封口栓とを備え、Dカット又はダブルＤカット形状部を筒状部で保持させることにより注液口部材と封口栓との間に電解液の注入が可能な通路が存在する第一の装着状態と、柱状部を筒状部に装着することにより注液用通路が封口栓で封口される第二の装着状態とが維持可能に構成されたことを特徴とする第一の発明にかかる電気化学装置である。
【０００９】
第四の発明は、封口栓を着脱可能としたり封口をより確実にしたりするため、注液口部材又は封口栓のいずれかの封口用部位に装着されるＯリングやパッキン等の封口用弾性材を備え、注液口部材と封口栓との間に電解液の注入が可能な通路が存在する第一の装着状態と、封口栓を注液口部材の封口用部位に装着することにより注液用通路が封口栓と封口用弾性材で封口される第二の装着状態とが維持可能に構成されたことを特徴とする第二、第三の発明にかかる電気化学装置である。
【００１０】
第五の発明は、注液口部材又は封口栓のいずれかの封口用部位に装着され注液用通路部を持つ封口用弾性材を備え、注液口部材と封口栓との間に封口用弾性材の注液用通路部を経由して電解液の注入が可能な通路が存在する第一の装着状態と、封口栓を回動して封口用弾性材の注液用通路部を封口することにより注液用通路が封口栓と封口用弾性材で封口される第二の装着状態とが維持可能に構成されたことを特徴とする第一の発明にかかる電気化学装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、以下に示す通りトータルコストのより安価な前記の電気化学装置を提供出来るとともに性能の向上も図ることが出来る。効果には、各種類の製品に共通な効果と種類ごとに異なる個別効果があり、種類ごとに異なる個別効果については代表的な種類の製品について以下に示す。また、類似の構造を持つ電気化学装置に対しても以下の代表的な種類の製品と同様な効果がある。（代表的な種類の製品に対する個別効果は、「発明を実施するための形態」の項に記載した内容を参照）
【００１２】
１）各種類の製品に共通な効果（特許請求範囲の請求項１による効果）
前記の電気化学装置に特許請求範囲の請求項1の発明を採用すれば、注液口部材に封口栓を予め組み込む注液口封口構造のユニット化により封口関連部品を分離して購入・在庫する管理コストが不要となるともに、製造ラインでは封口部品装着装置とこれへの部品供給作業や設備管理も不要となる。また、封口は封口栓の当接、圧入、挿着、ネジ込み、又は、回動等の単純操作のみで行われるので簡単な装置となり、従来使用されていたレーザー溶接機や液栓装着装置のような複雑・高価な製造装置が不要となる。これらにより必要な設備投資額が削減されるとともに直接・間接加工費も削減され、トータルコストダウンとなる。以上のほかに、以下の個別効果に示すようにユニット化による新たなVAが可能になり、封口関連部品の更なるコストダウンが出来る。
なお、本発明は、封口関連部品を分離して購入し、部品段階で組み立ててユニット化してから製造ラインに供給することも可能である。
【００１３】
・  密閉型電池への個別効果（特許請求範囲の請求項２又は３による効果）
非水電解液（有機溶媒系電解液）を窒素ガス雰囲気下で注液し、その後に注液用通路が密閉されるとともに、非復帰型の安全弁構造が設けられるリチゥム電池等の密閉型電池に対して特許請求範囲の請求項２の発明を採用した実施例１における本発明の効果を以下に記載する。特許請求範囲の請求項3の発明を採用した場合も同様である。
ａ）グローブボックスを使用せずに簡単な装置で連続して、電池内の窒素ガス置換、窒素ガス雰囲気下の注液又は電池内部を減圧（又は真空）に保持した状態での注液、及び、素ガス雰囲気下の封口又は減圧封口が行えるので、電池内の極板やセパレーター等の発電・蓄電要素の空隙部の空気を容易かつ確実に排出することにより電気的性能が向上する。電池内部を減圧（又は真空）に保持した状態での、重力による注液、さらには注液口部材頭部に注液ノズルを密接し電解液を加圧して注液することが可能となり、高粘度の電解液の注液が容易になるとともに内部の浸透拡散も速く性能安定化が促進される。減圧封口した場合、大気圧によるケース経由の極板やセパーレーター等の発電・蓄電要素への圧迫が行われるので、機械的強度と電気的性能が向上するとともに、内部ガス圧の上昇による電池破裂の危険性が低下する。
ｂ）封口栓の封口にレーザー溶接を必要としないため、溶接熱による電解液の蒸発を原因とする溶接不良部からの電解液漏れの危険性が無く、レーザー溶接に必要な高い部品精度が不要となり部品コストが低下する。
ｃ）封口栓の圧入に必要な力が小さく、ケース封口蓋とケースとのレーザー溶接部へのストレスが抑制されるため、クラックによる電解液漏れの危険性が少ない。また、封口用穴の容器内方側の部分に設けた容器内方側が大径の円錐状穴により封口栓の容器外方側への抜けに対する抵抗力が増加するとともに封口栓の容器外方側への抜け抵抗力をケースの破裂強度以下に設定出来るので、安全弁の不要化によるコストダウン、又は、第2の安全弁としての機能を持たせることによる安全性の向上が出来る。さらに、容器内の圧力が上昇した時、封口栓の容器内方側にのみ開口する凹部の内圧により側方外面を前記の封口用穴又は/及び円錐状穴の内面に押圧し、密閉度の向上と封口栓の容器外方側への抜けに対する抵抗力を増加させることが出来る。
ｄ）ケース封口蓋の外部端子に注液口を設け注液口部材兼用とすれば、部品コストが削減されるだけでなく、ケース封口蓋の注液口用面積が不要となる。これにより外部端子の大径化による大電流化が出来るとともに、封口蓋の形状単純化によりケース封口蓋自体の強度とケースとの溶接部の強度が向上する。
【００１４】
・  制御弁式鉛蓄電池への個別効果。（特許請求範囲の請求項２又は３による効果）
負極吸収式の制御弁式鉛蓄電池は、負極極板を露出させ、充電時に正極極板から発生した酸素ガスを負極極板に吸収させることにより負極極板上での水素ガス発生を抑制させ、電解液中の水分の電気分解とこれによる水分減少が抑制される密閉型鉛蓄電池である。この鉛蓄電池には、内部ガス圧が上昇した時に内部ガスを放出する制御弁が設けられる。これに対して特許請求範囲の請求項２の発明を採用した実施例2における本発明の効果を以下に記載する。特許請求範囲の請求項3の発明を採用した場合も同様である。
ａ）部品コストと装着コストのかかる制御弁が単純・安価な封口栓となることによるコストの大幅削減だけでなく、作業工数がかかっていた初充電後の制御弁開弁圧の設定変更が不要となり、コストダウンされる。
ｂ）グローブボックスを使用せずに電池内の窒素ガス置換、窒素ガス雰囲気下の注液又は減圧注液、及び、封口又は減圧封口が簡単な装置で連続して行えるので、極板やセパレーターの空隙部の空気を容易かつ確実に排出するため電気的性能が向上する。
【００１５】
・  液式鉛蓄電池への個別効果。（特許請求範囲の請求項３、４、５による効果）
自動車用電池等の液式鉛蓄電池は、電槽内に充分な電解液を持ち、内部発生ガスの放出口が常時開放されている最も一般的な鉛蓄電池である。これに対して特許請求範囲の請求項３及び４の発明を採用した実施例３における本発明の効果は、電槽蓋に液栓と液密用パッキンが部品段階ですでに装着されているため液栓を単純にネジ込むだけで封口が完了し、従来の液栓自動装着装置で発生する液栓装着時のねじ込み不良等のトラブルが無く、製造ライン全体の稼働率を向上させることが出来る。また、特許請求範囲の請求項５の発明を採用した実施例４においては液栓の回動だけで封口が完了することによる製造ライン全体の稼働率向上だけでなく、コストがかかる電槽蓋の雌ネジ及び液栓の雄ネジが不要となり成型金型費用及び部品コストが削減されるとともに、電池上面に液栓頭部が突出しない自動車に組み付け易いフラット型の電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】封口栓保持用リブ2fを注液口部材２に設ける場合の密閉式電池の外部端子兼用の注液口部材２と封口栓３の第一の装着状態を示す説明図（断面図）である。電解液は、矢印の経路で注液される。図１−３は封口栓を金属薄板プレス品とした場合の一例を示す。
【図２】密閉式電池のアルミ製封口蓋１にカシメ装着された外部端子兼用の注液口部材２と封口栓３の第一の装着状態を示す説明図（断面図）で、窒素ガス置換及び注液方法についても説明する。想像線の封口栓は第二の装着状態を示す。
【図３】封口栓保持用リブ3fを封口栓3に設ける場合の密閉式電池の外部端子兼用の注液口部材２と封口栓３の第一の装着状態を示す説明図（断面図）である。図３−３と図３−4はダブルＤカットしたときの封口栓を示す説明図である。電解液は、矢印の経路で注液される。
【図４】封口栓保持用リブ8fを電槽蓋8に設ける場合の制御弁式鉛蓄電池の第一の装着状態を示す説明図（断面図）で、窒素ガス置換及び注液方法についても説明する。
【図５】封口栓保持用リブ8fを電槽蓋8に設ける場合の制御弁式鉛蓄電池の第二の装着状態を示す説明図（断面図）で、ガス放出経路についても説明する。
【図６】封口栓保持用リブ3fを封口栓3に設ける場合の制御弁式鉛蓄電池の第一の装着状態を示す説明図（断面図）で、窒素ガス置換及び注液経路についても説明する。ガス置換用ノズル６及び注液ノズル７は、図示されていない。
【図７】液栓ネジ込み方式の液式鉛畜電池の第一、第二の装着状態を示す説明図（断面図）で、注液経路についても説明する。液栓の内部構造は、従来の構造であるが簡略化のため中実体として図示する。また、ガス放出経路についても図示されていない。
【図８】液栓回動方式の液式鉛畜電池の第一、第二の装着状態を示す説明図（断面図）で、注液経路についても説明する。液栓を１８０度回動した第二の装着状態は、図８−１の想像線及び図８−４（断面図）で示す。液栓共通の押さえ板15は、図８−１において想像線で示す。液栓の内部構造は、従来の構造であるが簡略化のため中実体として図示する。また、ガス放出経路についても図示されていない。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
具体的な注液口封口構造は、製品の種類によって異なるので代表的な種類の製品について本発明の注液口封口構造を以下に記載する。ただし、以下の記載事項は代表例を示すもので、類似の構造となる電池やキャパシター等の電気化学装置にも適用され、記載例に限定されるものではない。また、符号は、同一の機能を持つものに対しては同一又は類似の符号を使用して説明する。
【実施例１】
【００１８】
１）密閉型電池の注液口封口構造
特許請求範囲の請求項２の発明を採用した場合の封口栓保持用リブ2fが注液口部材2に設けられた密閉型電池に対する適用例を以下に記載する。キャパシター等の類似構造のものがあるが、代表的な製品として急速に使用量が拡大しているリチゥムイオン電池に基づいて記載する。
各構成要素の構成と作用は以下の通りである。（図１、２参照）
【００１９】
ａ）注液口封口構造以外は、従来のリチゥムイオン電池の構成とし、ここでは記載しない。
ｂ）注液用通路21は、アルミ製ケースを封口するアルミ製封口蓋1にカシメ装着された注液口部材又は外部端子のいずれかに設けるが、外部端子を注液口部材兼用とする方がコスト的に当然有利である。アルミ製封口蓋1に必要な成形加工をして注液口部材兼用としてもよい。外部端子兼用の注液口部材2は、外部端子となる頭部2a、中心軸穴2eに封口栓3を保持する封口栓保持用リブ2fと封口栓保持用リブ2fの間に通路2gとを持つ封口栓保持部2b、封口栓保持部2bの容器内方側に同一軸線上に連続して設けられ注液後に封口栓3の圧入によって封口される封口用穴2hを持つ封口用通路部2c、及び、カシメ装着用の薄肉部2jで構成される。封口栓保持部2bの注液口入り口には、注液時のオーバーフロー防止用凹部2dを設ける。封口用通路部2cの封口用穴2hの容器内方側の部分は容器内方側が大径の円錐状穴2iとする。
なお，封口栓3に大径の頭部を設ければ、封口用通路部2cをオーバーフロー防止用凹部2dに設けることも出来る。
ｃ）封口栓3は、合成ゴム、熱可塑性エラストマー、合成樹脂等の弾性体、又は、アルミ等の軟質金属や金属薄板プレス品で作られ、容器内方側にのみ開口した凹部3aを持つ柱状体で、注液口部材2に封口栓保持用リブ2fで保持された状態で購入される。表面に防食用又は潤滑用の皮膜処理をしてもよい。材質を注液口部材2より硬い鋼球等とすることも出来るが圧入に必要な力が大きくなり、アルミ製ケースのレーザー溶接部へのストレスが大きくなる。この場合は円錐状穴2iを設けない。
ｄ）封口栓3を保持した注液口部材2は、絶縁材4a、4bと内側端子5とともにアルミ製封口蓋1にカシメ装着される。さらに発電要素等が接続された封口蓋1をアルミ製ケースへレーザー溶接する。次に以下に示す電解液注液を経て、封口栓3を封口栓保持部2bから封口用通路部2cに圧入する。封口栓3は電池内圧が上昇した時、摩擦力と変形抵抗でも保持されるが、凹部3aの内面に働く圧力による前記封口用穴2h又は/及び円錐状穴2iへの押圧によっても保持される。
ｅ）注液は、窒素ガス雰囲気のグローブボックス内で行ってもよいが、図２に示すように合成ゴム製の弾性先端部6ａを装着したガス置換ノズル6をアルミ製封口蓋1に押圧密封し、これを経由して電池内を窒素ガス置換後に再び減圧する。次に注液ノズル7より注液し、その後に窒素ガスを大気圧迄封入する。電解液を加圧して注液するときは、注液ノズル７に合成ゴム製の弾性先端部を装着しこれを注液口部材の頭部2ａに押圧密封して行う。封口は、次のステージで同様に所定圧まで再度減圧後、封口栓3を封口用通路部2cに圧入して行う。注液後に減圧封口を連続して行ってもよい。窒素ガス置換時に電池ケース内を真空とした場合に電池ケースに大気圧が加圧されることを回避する必要があるときは、ガス置換ノズル６をアルミ製封口蓋1でなく生産設備の電池積載面に押圧密封し、電池ケースの内外を同時に真空排気すればよい。
ｆ）封口栓3を着脱可能としたり封口をより確実にしたりする場合は、特許請求範囲の請求項4の発明を採用し、Ｏリング、パッキン等の封口用弾性材を注液口部材2又は封口栓3の封口用部位に装着する。必要な場合は着脱用把持部を封口栓3に設ける。また、封口栓を完全固着する場合は、圧入後に封口栓3の上に接着剤等を注入してもよい。
ｇ）封口栓保持用リブ3fを封口栓3側に設ける場合は、図３に示す構成となる。また、図３−３及び図３−４に示すように封口栓保持用リブ3fを設けず、特許請求範囲の請求項３の発明を採用したダブルＤカット形状とすることも出来る。
なお，封口栓３に封口栓保持用リブ3fより大径の頭部を設ければ、封口用通路部2cをオーバーフロー防止用凹部2dに設けることも出来る。
【実施例２】
【００２０】
２）制御弁式鉛蓄電池の注液口封口構造
特許請求範囲の請求項２の発明を採用した場合の封口栓保持用リブ8fを電槽蓋8に設けた負極吸収式の制御弁式鉛蓄電池に対する適用例を以下に記載する。この種の電池は密閉状態で電槽化成する必要があり注液口に制御弁が装着された状態で電槽化成する。この初充電で制御弁の開弁圧を高くすると充電中に発生したガスの高圧力により電解液が注液口よりオーバーフローし種々のトラブル要因となる。このため初充電では開弁圧を低く設定してガスを放出し易くし、初充電完了後に密閉度を高めるため開弁圧を高くする必要がある。したがって、注液後に比較的低い開弁圧で密閉された状態で電槽化成され、電槽化成後は高い開弁圧が設定される。
各構成要素の構成と作用は以下の通りである。（図４、５参照）
【００２１】
ａ）注液口封口構造以外は、従来の制御弁式鉛蓄電池の構成とし、ここでは記載しない。すなわち、合成樹脂製の電槽、電槽蓋、発電要素、電解液、及び外部端子は、従来のものである。ただし、電槽蓋の注液口構造と封口栓は、従来のものと異なる。
ｂ）注液口部材は、合成樹脂製の電槽蓋8に一体成形される。注液口構造は、注液口カバー装着部8k、中心軸穴8eに封口栓3を保持する封口栓保持用リブ8fと封口栓保持用リブ8fの間に通路8gとを持つ封口栓保持部8b、及び、封口栓保持部8bの容器内方側の同一軸線上に連続して設けられ注液後に封口栓3の挿着によって封口される封口用穴8hを持つ封口用通路部8cで構成される。封口栓保持部8bの注液口入り口には注液時のオーバーフローを防止するための凹部8dを設け、封口用穴8hの入り口には封口栓3の下端円錐状面3mが押圧される円錐状の封口面8mを設ける。円錐状の封口面8m は、リング状突起としてもよい。
ｃ）封口栓3は、合成ゴム、熱可塑性エラストマー、又は合成樹脂等の弾性体で作られ、容器内方側に凹部3a及び円錐状端面3mを持つ柱状体で、電槽蓋8に封口栓保持部8bで保持された状態で購入・保管される。表面に防食用又は潤滑用の皮膜処理をしてもよい。円錐状端面3m は、リング状突起としてもよい。封口栓3を保持した電槽蓋8は蓄電要素を収納した電槽に溶着又は接着され、端子接続されて電解液注液が可能となる。
ｄ）注液は、大気開放状態で行ってもよいが、密閉型電池のように合成ゴム製の先端部6ａを装着したガス置換ノズル6を電槽蓋8に押圧密封して電池内を窒素ガス置換し、次に減圧状態で注液し、その後に窒素ガスを大気圧まで封入する。封口は、次のステージで封口栓3を封口栓当接部8cに当接して行う。密封性を安定化するため再度減圧後に当接してもよく、注液後に減圧状態のまま封口を連続して行ってもよい。封口栓3は、封口栓保持用リブ8fで保持されるが、減圧封口した場合は電池の内外圧力差でも保持される。
ｅ）初充電は、特開2002-63895に示すようなガス発生の少ない充電方法を用いて行い、初充電完了後は注液口カバー装着部8kに注液口カバー9を圧入又は接着等により装着する。注液口カバー9には複数のガス放出用縦溝9aを外周部に設け、防爆用フィルター10を容器内方側に装着する。このタイプの電池は、封口栓3の下端円錐状面3mと注液口部材の円錐状の封口面8mとで密閉されており、封口栓保持部8bに水素ガスが通常は滞留することはないので、用途によっては防爆用フィルター10を設けないことも可能である。制御弁の開弁圧は注液口カバー9と封口面8mとで設定される封口栓3の圧縮力で設定する。注液口カバー9と封口栓3との間に圧力調整用バネを装着することも出来る。また、注液口カバー9と封口栓3を一体成形することも出来る。この場合、封口栓3の側方より注液し、開弁圧は封口栓3の弾性によって設定される。また、封口用通路部8cをオーバーフロー防止用凹部8dに設けてもよい。
なお、初充電で発生したガスを排出し電池の内圧を安定化する場合は、初充電後に置換ノズル６を押圧密封して封口栓保持部8bを減圧すれば円錐状端面3mと封口面8mに空隙ができるので、これを経由して窒素ガス置換した後に封口栓3を再び当接する。
ｆ）封口栓保持用リブ3fを封口栓3に設ける場合は、図6に示す構成となる。この場合は、電槽蓋8の封口栓保持部8bの成型用金型が単純になり、金型費用が削減される。また、封口栓保持用リブ3fを設けず、特許請求範囲の請求項３の発明を採用したＤカット又はダブルＤカット形状とすることも出来る。
【実施例３】
【００２２】
３）液栓ネジ込み方式の液式鉛蓄電池の注液口封口構造
特許請求範囲の請求項３及び４の発明を採用した場合の現在一般的に採用されている液栓ネジ込み方式の液式鉛蓄電池に対する適用例を以下に記載する。従来の液栓ネジ込み方式の方法は、注液後に電槽化成され、電槽化成後に電槽蓋に液口栓がネジ込まれる。電槽化成は電解液が大気解放状態で行う。液栓はガス放出口を持ち、内部に防爆用フィルターと電池の振動等により電解液が防爆用フィルターに到達することを抑制する防沫体が、外部にネジ込み部を密封する液密用パッキンが装着される。
特許請求範囲の請求項３及び４の発明を採用した場合の各構成要素の構成と作用は以下の通りである。（図7参照）
【００２３】
ａ）液栓以外は、従来の液式鉛蓄電池の構成とし、ここでは記載しない。すなわち、合成樹脂製の電槽、電槽蓋13、発電要素、電解液、及び外部端子は、従来のものである。  
ｂ）液栓11は、柱状体部が全ネジで先端側がダブルDカット形状となる以外の基本構造は従来の構造で、円盤状の頭部11aと頭部11aから突出する柱状体11bとで構成される。液密用パッキン12を装着した後に、電槽蓋13の雌ネジ加工された筒状部13aに一部ねじ込まれた状態で購入・保管される。頭部11aは、上面に液栓11を締め付けたり緩めたりするためのコイン溝と内部ガス放出用の排気口とが形成され、内部には排気口の内側に防爆用フィルターが装着される。柱状体11bは、頭部11a側に円周部に雄ネジを持つ柱状部11cと円周部にのみネジ部があるダブルDカット部11dで構成される。ダブルDカット部11d のDカット面は閉塞されている。柱状体11bの内部には、電解液の飛沫が前記防爆用フィルターに到達しないようにするとともに内部発生ガスを防爆用フィルター経由で外部排出するための防沫体を、その電解液還流用傾斜版がダブルDカット面に直交するように装着される。柱状部11cを設けず、柱状体11b全体をダブルDカット部11dとしてもよい。
なお、説明図では、本発明の特徴のみを説明するため コイン溝、排気口、防爆用フィルター、防沫体、傾斜版等の液栓に通常設けられるものは図示されていない。
ｃ）液栓11を保持した電槽蓋13は電槽に熱溶着され、端子接続後に電槽蓋13の筒状部13aとダブルDカット部11dとの間の通路11gより電解液注液を行い、電槽化成を経て、液栓11を電槽蓋13の筒状部13aに完全にネジ込み、液密用パッキン12でネジ込み部の液密を行う。
ｄ）以上により、電池使用中は従来同様の方法で電解液は電池内に還流し、内部発生ガスは、外部に放出される。
【実施例４】
【００２４】
３）液栓回動方式の液式鉛蓄電池の注液口封口構造
特許請求範囲の請求項５の発明を採用した場合の封口用弾性材を電槽蓋に装着し液栓を回動して封口する液式鉛蓄電池に対する適用例を以下に記載する。本実施例においても、液栓はガス放出口を持ち内部に防爆用フィルターと電池の振動等により電解液が防爆用フィルターに到達することを抑制する防沫体が装着されるが、液栓や電槽蓋の注液口構造は一部異なる。
各構成要素の構成と作用は以下の通りである。（図8参照）
【００２５】
ａ）液栓及び電槽蓋の注液口構造以外は、従来の液式鉛蓄電池の構成とし、ここでは記載しない。すなわち、合成樹脂製の電槽、発電要素、電解液、及び外部端子は、従来のものである。  
ｂ）電槽蓋13の筒状突起部13ｂには、雌ネジが無く、上部に筒状の封口用弾性材装着部13ｃが設けられる。この封口用弾性材装着部13ｃには液栓11の回動によって封口用弾性材14が回動しないようにするため縦溝13ｐを設け、下部の一部に封口用弾性材14の注液用通路14ｈと対応した位置に注液用縦溝13ｈを設ける。
ｃ）封口用弾性材14は、電槽蓋13の封口用弾性材装着部13ｃに装着され、下部の一部に注液用通路14ｈを有する円筒状の弾性材で、電槽蓋13の縦溝13ｐに対応した位置に軸方向に突起部14ｐを設ける。
ｄ）液栓11は、雄ネジが無く、上部に注液用縦溝11ｈを設ける以外の基本構造は従来の構造で、円盤状の頭部11aと頭部11aから突出する柱状体11bとで構成される。液栓11は、注液用通路を確保するような相対位置で封口用弾性材14に完全に圧入された状態で購入・保管される。頭部11aは、上面に液栓11を回動するための回動用コイン溝11ｑと内部ガス放出用の排気口とが形成され、内部には排気口の内側に防爆用フィルターが装着される。頭部11ａと柱状体11bの上部には、注液用縦溝11ｈが設けられる。柱状体11bの内部には、電解液の飛沫が前記防爆用フィルターに到達しないようにするとともに内部発生ガスを防爆用フィルター経由で外部排出するための防沫体や電解液還流用傾斜版が装着される。
ｅ）液栓11を保持した電槽蓋13は電槽に熱溶着され、端子接続後に液栓11の注液用縦溝11ｈ、封口用弾性材14の注液用通路部14ｈ、電槽蓋13の注液用縦溝13ｈを経由して電解液注液を行い、電槽化成を経て、液栓11を１８０度回動して封口を行う。
ｆ）封口用弾性材14を液栓11に装着する場合は、回動防止用縦溝を液栓11に設ける。また、封口用弾性材14を用いず、液栓の柱状体11bの外周部を合成樹脂等の弾性材で皮膜してもよい。
ｇ）液栓11は、防爆用フィルターの目詰まりにより内圧が上昇したり自動車が転倒・反転したりする極めて稀な事態で液栓が電槽蓋13から脱落する可能性があるが、この可能性にも対応する場合は、液栓頭部11ａの注液と回動に支障の無い部分に対する液栓共通の押さえ板15を電槽蓋13の上面に設ける。押さえ板15は、両面テープで電槽蓋13に接着するか、又は、押さえ板15をコ字状とし両端の折り曲げ部を電槽蓋13の側面に押圧保持させる。いずれの場合でも、電池の押さえ板15は電池が自動車に組み付けされるときに電池固定用の押さえ金具で電槽蓋13に押圧されるので、押さえ板15が使用中に脱落することはない。
ｈ）以上により、電池使用中は、従来同様の方法で電解液は電池内に還流し、内部発生ガスは、外部に放出される。
【符号の説明】
【００２６】
１        アルミ製封口蓋
２       （外部端子兼用）注液口部材
21        注液用通路
2a        注液口部材の頭部
2b        注液口部材の封口栓保持部（2ｄ〜2ｇ）
2c        注液口部材の封口用通路部（2ｈ〜2i）
2d        注液口部材の封口栓保持部のオーバーフロー防止用凹部
2e        注液口部材の封口栓保持部の中心軸穴
2f        注液口部材の封口栓保持部の封口栓保持用リブ
2g        注液口部材の封口栓保持部の通路
2h        注液口部材の封口部の封口用穴
2i         注液口部材の封口部の円錐状穴
2j         注液口部材の薄肉部
３         封口栓
3a        封口栓の容器内方側にのみ開口した凹部
3         封口栓の封口栓保持用リブ
3ｇ        封口栓の通路
3ｍ        封口栓の円錐状当接面
4a、4b    絶縁材
5         内側端子
6          ガス置換用ノズル
6a         ガス置換用ノズルの合成ゴム製先端部
７        注液用ノズル
8          電槽蓋
8b         電槽蓋の封口栓保持部（8ｄ〜8ｇ）
8c         電槽蓋の封口栓当接部（8ｈ〜8m）
8d         電槽蓋の封口栓保持部のオーバーフロー防止用凹部
8e         電槽蓋の封口栓保持部の中心軸穴
8f         電槽蓋の封口栓保持部の封口栓保持用リブ
8g         電槽蓋の封口栓保持部の通路
8h         電槽蓋の封口部の封口用穴
8k         電槽蓋の注液口カバー装着部
8m         電槽蓋の封口部の円錐状面
９         注液口用カバー
9a          注液口用カバーのガス放出用縦溝
10          防爆用フィルター
11          液栓
11a         液栓の頭部
11b         液栓の柱状体（11c、11d）
11c         液栓の柱状体の柱状部
11d         液栓の柱状体のダブルDカット部
11e         液栓の柱状体の下側切り欠き部
11g         電槽蓋の筒状部とダブルDカット部との間の通路
11ｈ        液栓の注液用縦溝
11ｐ        液栓の回動防止用縦溝
11ｑ        液栓の回動用コイン溝
12          液密用パッキン
13          電槽蓋
13a        電槽蓋の筒状部
13b        電槽蓋の筒状突起部
13ｃ       電槽蓋の封口用弾性材装着部
13ｐ       電槽蓋の回動防止用縦溝
・  円筒状の封口用弾性材
14ｈ      円筒状の封口用弾性材の注液用通路部
14ｐ      円筒状の封口用弾性材の軸方向突起
15        液栓共通の押さえ板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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