(57)【要約】  注液孔１１１は、シール部材１３０と、封止栓１２０により封止される。注液孔１１１内に挿通されるシール部材１３０の鍔状部１３２の外径ｄ2は、注液孔１１１の径ｄ1よりも小さい。シール部材１３０の中空部１３５内には、中空部１３５の直径ｄ5より大きい外径ｄ4を有する筒部１２１を有する封止栓１２０が嵌入される。このため、シール部材１３０の筒状部１３１が、封止栓１２０の筒部１２１の外周面により電池蓋１０２の注液孔１１１の周縁部側面に押圧され、圧縮される。この状態で、封止栓１２０の鍔部１２２の外周が電池蓋１０２に溶接される。
2014068641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電要素が収容され、電解液が注入された容器と、
前記容器の一側面に設けられ、前記電解液を注入するための注液孔と、
前記注液孔内に嵌入され、底部を有する嵌入部と、前記嵌入部の外周に設けられた鍔部とを有し、前記注液孔を封止する封止栓と、
前記注液孔と前記封止栓との間に介在され、前記容器における前記注液孔の周縁部上に搭載される鍔状部と、前記注液孔内に挿通される筒状部とを有するシール部材と、を備え、
前記シール部材の前記筒状部が、前記封止栓の前記嵌入部の外周面により前記容器の前記注液孔の周縁部側面に押圧され、圧縮された状態で、前記封止栓の前記鍔部の外周が前記容器に接合されている、角形蓄電素子。
【請求項２】
請求項１に記載の角形蓄電素子において、前記封止栓は、前記鍔部と前記嵌入部との中央部に連通して形成された中空部を有し、前記嵌入部は筒状に形成されている、角形蓄電素子。
【請求項３】
請求項２に記載の角形蓄電素子において、前記シール部材の前記筒状部の外径は前記注液孔の径より小さく形成され、前記封止栓の前記嵌入部の外径は前記シール部材の前記筒状部の内径よりも大きく形成され、前記注液孔内に挿通された前記シール部材の前記筒状部が、前記封止栓の前記嵌入部の外周面により拡張されて、前記シール部材の前記筒状部が圧縮されている、角形蓄電素子。
【請求項４】
請求項３に記載の角形蓄電素子において、前記注液孔の直径と前記封止栓の前記嵌入部の外径との差は、前記シール部材の前記筒状部の外径と前記シール部材の前記筒状部の内径との差よりも小さい、角形蓄電素子。
【請求項５】
請求項４に記載の角形蓄電素子において、前記シール部材は、前記筒状部における前記鍔状部と反対側に底部を有する、角形蓄電素子。
【請求項６】
請求項５に記載の角形蓄電素子において、前記封止栓の前記嵌入部の前記底部と前記シール部材の前記底部との間に隙間が設けられている、角形蓄電素子。
【請求項７】
請求項１に記載の角形蓄電素子において、前記容器は、前記注液孔の周縁部に凹部を有し、前記シール部材の前記鍔状部は、前記凹部の底面上に配置されている、角形蓄電素子。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の角形蓄電素子において、前記シール部材の前記鍔状部の外径は、前記封止栓の前記鍔部の外径より小さく形成されている、角形蓄電素子。
【請求項９】
容器内に発電要素を収容し、前記容器の一側面に設けられた注液孔から前記容器内に電解液を注入する工程と、
前記注液孔内に、シール部材の筒状部を挿通する工程と、
前記シール部材の前記筒状部内に、嵌入部を有する封止栓を圧入する工程と、
前記シール部材の前記筒状部が、前記封止栓の前記嵌入部と前記容器の前記注液孔の周縁部側面との間で圧縮された状態で、前記封止栓の前記鍔部の外周縁を前記容器に接合する工程と、を備える、角形蓄電素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の角形蓄電素子の製造方法において、前記封止栓の前記嵌入部は筒状に形成され、前記シール部材の前記筒状部の外径は前記注液孔の直径より小さく形成され、前記封止栓の前記嵌入部の外径は前記シール部材の前記筒状部の内径よりも大きく形成されている、角形蓄電素子の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の角形蓄電素子の製造方法において、前記注液孔の直径と前記封止栓の前記嵌入部の外径との差は、前記シール部材の前記筒状部の外径と前記シール部材の前記筒状部の内径との差よりも小さい、角形蓄電素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、角形蓄電素子およびその製造方法に関し、より詳細には、電解液を注入する注液孔を封止栓により封止する封止構造を備える角形蓄電素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン等の角形二次電池は、電池容器内に発電要素が収容され、電解液が注入されている。電解液は、電池容器の一側面に設けられた注液孔から電池容器内に注入され、注入後、注液孔は封止栓により封止される。封止栓は、通常、レーザ溶接などにより注液孔の周囲において電池容器に接合される。【０００３】
注液孔を封止栓により封止する構造では、注液孔と注液栓との隙間に電解液が浸透し、溶接不良が発生することがある。この対応として、封止栓を、電池容器の注液孔の周縁部に載置される金属製封孔本体と、注液孔内に挿通されるゴム栓体とで構成することが知られている（例えば、特許文献１参照）。この構造では、ゴム栓体に突起部を設けて注液孔内に圧入したり、注液孔およびゴム栓体を円錐台形状に形成し、ゴム栓体を注液孔に圧入したりして封止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特許公開２００１−３１３０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載された発明では、封止栓を注液栓に圧入して封止する。このため、封止栓を注液口に圧入する際、電池容器の注液孔の側壁部から、電池容器を構成する金属材料が粒子として脱落し、電池容器内部に落下する可能性がある。電池容器内には、発電要素と電解液が収容されているため、金属粒子は、発電要素の正・負極活物質層間に入り込み、内部短絡等の不具合発生の要因となる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によると、角形蓄電素子は、発電要素が収容され、電解液が注入された容器と、容器の一側面に設けられ、電解液を注入するための注液孔と、注液孔内に嵌入され、底部を有する嵌入部と、嵌入部の外周に設けられた鍔部とを有し、注液孔を封止する封止栓と、注液孔と封止栓との間に介在され、容器における注液孔の周縁部上に搭載される鍔状部と、注液孔内に挿通される筒状部とを有するシール部材と、を備え、シール部材の筒状部が、封止栓の嵌入部の外周面により容器の注液孔の周縁部側面に押圧され、圧縮された状態で、封止栓の鍔部の外周が容器に接合されている。
本発明の第２の態様によると、封止栓は、鍔部と嵌入部との中央部に連通して形成された中空部を有し、嵌入部は筒状に形成されている、ことが好ましい。
本発明の第３の態様によると、シール部材の筒状部の外径は注液孔の径より小さく形成され、封止栓の嵌入部の外径はシール部材の筒状部の内径よりも大きく形成され、注液孔内に挿通されたシール部材の筒状部が、封止栓の嵌入部の外周面により拡張されて、シール部材の筒状部が圧縮されている、ことが好ましい。
本発明の第４の態様によると、注液孔の直径と封止栓の嵌入部の外径との差は、シール部材の筒状部の外径とシール部材の筒状部の内径との差よりも小さい、ことが好ましい。
本発明の第５の態様によると、シール部材は、筒状部における鍔状部と反対側に底部を有する、ことが好ましい。
本発明の第６の態様によると、封止栓の嵌入部の底部とシール部材の底部との間に隙間が設けられている、とが好ましい。
本発明の第７の態様によると、容器は、注液孔の周縁部に凹部を有し、シール部材の鍔状部は、凹部の底面上に配置されている、ことが好ましい。
本発明の第８の態様によると、シール部材の鍔状部の外径は、封止栓の鍔部の外径より小さく形成されている、ことが好ましい。
本発明の第９の態様によると、角形蓄電素子の製造方法は、容器内に発電要素を収容し、容器の一側面に設けられた注液孔から容器内に電解液を注入する工程と、注液孔内に、シール部材の筒状部を挿通する工程と、シール部材の筒状部内に、嵌入部を有する封止栓を圧入する工程と、シール部材の筒状部が、封止栓の嵌入部と容器の注液孔の周縁部側面との間で圧縮された状態で、封止栓の鍔部の外周縁を容器に接合する工程と、を備える。
本発明の第１０の態様によると、封止栓の嵌入部は筒状に形成され、シール部材の筒状部の外径は注液孔の直径より小さく形成され、封止栓の嵌入部の外径はシール部材の筒状部の内径よりも大きく形成されている、ことが好ましい。
本発明の第１１の態様によると、注液孔の直径と封止栓の嵌入部の外径との差は、シール部材の筒状部の外径とシール部材の筒状部の内径との差よりも小さい、ことが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、封止栓と注液孔との間に、注液孔に挿通されるシール部材の筒状部が介在するので、容器を構成する材料が粒子として注液孔の周縁部側面から脱落するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る角形蓄電素子の一実施の形態としての角形二次電池の外観斜視図。
【図２】図１に示された角形二次電池の分解斜視図。
【図３】図２に図示された発電要素を、その捲回終端部側を展開した状態の斜視図。
【図４】注液孔の封止構造の拡大分解斜視図。
【図５】図４を側方から観た断面図。
【図６】注液孔の封止方法を説明するための断面図。
【図７】図６に続く工程を説明するための断面図。
【図８】注液孔の封止方法の変形例を説明するための図であり、（ａ）は圧入用の治具の側面図、（ｂ）は注液口に封止栓を挿入した状態の断面図。
【図９】図８（ｂ）に図示された封止構造の平面図。
【図１０】本発明の実施形態２を示す注液孔の封止構造の断面図。
【図１１】本発明の実施形態３を示す注液孔の封止構造の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
--実施形態１--
［角形蓄電素子の全体構造］
以下、この発明の角形蓄電素子およびその製造方法の一実施形態を図面と共に説明する。
図１は、この発明の角形蓄電素子の一実施の形態としての角形二次電池の外観斜視図であり、図２は、図１に示された角形二次電池の分解斜視図である。以下の説明では、角形二次電池をリチウムイオン角形二次電池として説明する。
図１に示すように、角形二次電池１００Ａは、電池缶１０１と電池蓋１０２とから構成される電池容器（容器）１０３を備えている。電池缶１０１および電池蓋１０２の材質は、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金などのアルミニウム系金属である。
【００１０】
電池蓋１０２は、矩形平板状であって、電池缶１０１の開口を塞ぐように接合されている。つまり、電池蓋１０２は、電池缶１０１を封止している。電池蓋１０２には、正極端子１４１および負極端子１５１が配設されている。また、電池蓋１０２には、ガス排出弁１０４が設けられている。ガス排出弁１０４は、プレス加工によって電池蓋１０２を部分的に薄肉化することで形成されている。ガス排出弁１０４には、開裂時に大きな開口が形成されるように開裂溝が形成されている。ガス排出弁１０４は、角形二次電池１００Ａが過充電等の異常により発熱して内部にガスが発生し、電池容器１０３内の圧力が上昇して所定圧力に達したときに開裂して、内部からガスを排出することで電池容器１０３内の圧力を低減させる。
【００１１】
電池蓋１０２には、電池容器１０３内に電解液を注入するための注液口１１０（図２参照）が形成されている。注液口１１０は、封止栓１２０およびシール部材１３０により封止されている。封止栓１２０の外周は、注液口１１０の周囲における電池蓋１０２の部分に、レーザ溶接等により接合されている。封止栓１２０およびシール部材１３０による注液口１１０の封止構造の詳細については後述する。
【００１２】
図２に示すように、電池缶１０１には発電要素１７０が収容されている。電池缶１０１は、一対の幅広面１０１ａと一対の幅狭面１０１ｂと底面１０１ｃとを有し、上面が開口された矩形箱状に形成されている。発電要素１７０は、絶縁ケース１０８に覆われた状態で電池缶１０１内に収容されている。絶縁ケース１０８の材質は、ポリプロピレン等の絶縁性を有する樹脂である。これにより、電池缶１０１と、発電要素１７０とは電気的に絶縁されている。
【００１３】
正極端子１４１が正極集電体１８０を介して発電要素１７０の正極電極１７４に電気的に接続され、負極端子１５１が負極集電体１９０を介して発電要素１７０の負極電極１７５に電気的に接続されている。これにより、正極端子１４１および負極端子１５１を介して外部負荷に電力が供給され、あるいは、正極端子１４１および負極端子１５１を介して外部発電電力が発電要素１７０に供給されて充電される。
【００１４】
電池蓋組立体１０７は、電池蓋１０２と、電池蓋１０２に設けられた一対の貫通孔１０２ｈのそれぞれに取り付けられた正極端子１４１および負極端子１５１と、正極集電体１８０および負極集電体１９０と、一対のガスケット１５０と、一対の絶縁部材１６０とを含んで構成されている。
【００１５】
正極端子１４１および正極集電体１８０の材質はアルミニウム合金である。負極端子１５１および負極集電体１９０の材質は銅合金である。絶縁部材１６０およびガスケット１５０の材質は、ポリブチレンテレフタレートやポリフェニレンサルファイド、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂等の絶縁性を有する樹脂である。
【００１６】
［発電要素］
図３を参照して、発電要素１７０について説明する。図３は、図２に図示された発電要素を、その捲回終端部側を展開した状態の斜視図である。
蓄電要素である発電要素１７０は、図３に示すように、長尺状の正極電極１７４および負極電極１７５を、セパレータ１７３を介在させて捲回軸Ｗの周りに扁平形状に捲回することで積層構造とされている。すなわち、発電要素１７０は、捲回方向の両端部に断面が半円弧形状の円弧部が形成され、両端部間がほぼ平坦な平坦部を有する扁平形状の電極捲回群である。
【００１７】
正極電極１７４は、正極箔１７１と、正極活物質に結着材（バインダ）を配合した正極活物質合剤が正極箔１７１の両面に塗工されて形成された正極活物質合剤層１７６とを有する。負極電極１７５は、負極箔１７２と、負極活物質に結着材（バインダ）を配合した負極活物質合剤が負極箔１７２の両面に塗工されて形成された負極活物質合剤層１７７とを有する。
【００１８】
正極箔１７１は、厚さ２０〜３０μｍ程度のアルミニウム合金箔であり、負極箔１７２は、厚さ１５〜２０μｍ程度の銅合金箔である。セパレータ１７３の素材は多孔質のポリエチレン樹脂である。正極活物質は、マンガン酸リチウム等のリチウム含有遷移金属複酸化物であり、負極活物質は、リチウムイオンを可逆に吸蔵、放出可能な黒鉛等の炭素材である。
【００１９】
発電要素１７０の幅方向（捲回方向に直交する捲回軸Ｗ方向）の両端部は、一方は正極活物質合剤層１７６が形成されていない未塗工部（正極箔１７１の露出部）が積層された部分とされている。また、他方は負極活物質合剤層１７７が形成されていない未塗工部（負極箔１７２の露出部）が積層された部分とされている。正極側未塗工部の積層体および負極側未塗工部の積層体は、それぞれ予め押し潰され、それぞれ、電池蓋組立体１０７の正極集電体１８０および負極集電体１９０（図２参照）と超音波接合により接続され、電池蓋組立体１０７に一体化される。
【００２０】
発電要素１７０は、電池蓋組立体１０７に一体化された状態で、電池缶１０１内に収容された絶縁ケース１０８内に収容される。発電要素１７０は、捲回軸Ｗが電池缶１０１の底面１０１ｃに平行にされ、かつ、一対の平坦部を電池缶１０１の幅広面１０１ａに平行にされて電池缶１０１内に収容される。この状態で、電池蓋組立体１０７の電池蓋１０２は、電池缶１０１の開口部を閉塞する。
【００２１】
閉塞した電池蓋１０２の周縁部が、レーザ溶接等により電池缶１０１の開口部の周縁部に接合される。そして、注液口１１０から非水電解液が注入される。非水電解液としては、たとえば、エチレンカーボネート等の炭酸エステル系の有機溶媒に６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）等のリチウム塩が溶解された非水電解液を用いることができる。注液口１１０から電池缶１０１内に非水電解液を注入した後、封止栓１２０により注液口１１０が封止される。
次に、封止栓１２０による注液口１１０の封止構造について説明する。
【００２２】
［注液孔の封止構造］
図４は、注液孔の封止構造の拡大分解斜視図であり、図５は、図４を側方から観た電池蓋の断面図である。
注液口１１０は、電池蓋１０２の厚さ方向に貫通して形成された注液孔１１１と、注液孔１１１の外周に形成された凹部１１２とを有する。注液孔１１１と凹部１１２とは同心円に形成され、凹部１１２は、電池蓋１０２の上面（電池容器１０３の外部）側に設けられている。凹部１１２は、例えば、座ぐり加工により形成される。
注液孔１１１を封止する封止構造は、封止栓１２０とシール部材１３０によって構成される。
【００２３】
封止栓１２０は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等のアルミニウム系金属により形成され、底部１２１ａを有する円筒型の筒部（嵌入部）１２１と、筒部１２１の上部周縁部に形成された鍔部１２２とを有する。封止栓１２０の筒部１２１と鍔部１２２の中央部には中空部１２５が形成されている。つまり、封止栓１２０は、筒部１２１と鍔部１２２を有し、鍔部１２２側が開口された中空部１２５を有するほぼハット型形状に形成されている。
【００２４】
シール部材１３０は、底部１３１ａを有する円筒形の筒状部１３１と、筒状部１３１の上部周縁部に設けられた鍔状部１３２とを有する。シール部材１３０の筒状部１３１と鍔状部１３２の中央部には中空部１３５が形成されている。つまり、シール部材１３０は、筒状部１３１と鍔状部１３２を有し、鍔状部１３２側が開口された中空部１３５を有するほぼハット型形状に形成されている。
シール部材１３０は、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニルサルファイド等の弾性を有し、耐薬品性を有する樹脂、あるいはフッ素ゴム、ＥＰＤＭ等のゴムを用いて形成される。シール部材１３０は、例えば、厚さ０．０３〜０．５ｍｍ程度の薄肉に形成されている。
【００２５】
図６は、注液孔の封止方法を説明するための断面図であり、図７は、封止栓による注液孔の封止が完了した状態の断面図である。
図７に図示されるように、注液孔１１１内にシール部材１３０の筒状部１３１が挿通され、シール部材１３０の鍔状部１３２が、凹部１１２に載置されている。
シール部材１３０の中空部１３５内に封止栓１２０の筒部１２１が嵌入され、封止栓１２０の鍔部１２２が、シール部材１３０の鍔状部１３２上に載置されている。シール部材１３０の鍔状部１３２の外径ｄ7は、封止栓１２０の鍔部１２２の外径ｄ6より小さく形成されている。また、シール部材１３０の底部１３１ａと封止栓１２０の底部１２１ａとの間には隙間Ｓが形成されている。
【００２６】
図５に図示されるように、注液孔１１１の直径をｄ1、シール部材１３０の筒状部１３１の外径をｄ2、同内径をｄ3、封止栓１２０の筒部１２１の外径をｄ4とした場合、注液孔１１１の封止構造は次の条件が満たされるように構成されている。
条件１．ｄ2＜ｄ1
条件２．ｄ3＜ｄ4
条件３．（ｄ1−ｄ4）＜（ｄ2−ｄ3）
【００２７】
条件１により、シール部材１３０の筒状部１３１は注液孔１１１に遊嵌する。つまり、シール部材１３０の筒状部１３１と注液孔１１１との間にはギャップがあり、シール部材１３０の筒状部１３１を、注液孔１１１の周縁部側面に擦ることなく注液孔１１１内に挿通することができる。
【００２８】
条件２により、封止栓１２０の筒部１２１をシール部材１３０の中空部１３５内に嵌入すると、シール部材１３０の筒状部１３１は、封止栓１２０の筒部１２１により径大となるように拡張される。
また、（ｄ2−ｄ3）＊１/２は、シール部材１３０の筒状部１３１の厚さｔであり、（ｄ1−ｄ4）は、注液孔１１１と封止栓１２０の筒部１２１とのギャップである。従って、条件３は、封止栓１２０の筒部１２１がシール部材１３０の中空部１２５内に嵌入された状態では、封止栓１２０の筒部１２１によりシール部材１３０の筒状部１３１が注液孔１１１の周縁部側面に押圧され、圧縮された状態となっている。
このような状態で、封止栓１２０の鍔部１２２の外周が、電池蓋１０２の凹部１１２の周縁部に接合されている。
【００２９】
［注液孔の封止方法］
次に、注液孔１１１の封止方法を説明する。
電池缶１０１内に絶縁ケース１０８を収容し、絶縁ケース１０８内に発電要素１７０が一体化された電池蓋組立体１０７を収容する。電池蓋組立体１０７は、電池蓋１０２が電池缶１０１の開口部を塞ぐように位置決めし、レーザ溶接等により、電池蓋１０２の周縁部を電池缶１０１に接合する。そして、注液孔１１１から電池缶１０１内に電解液を所定量注入する。
そして、注液孔１１１を封止する。この封止の手順は以下の通りである。
【００３０】
先ず、注液孔１１１内にシール部材１３０を挿入する。このとき、条件１が満たされているので、シール部材１３０の筒状部１３１を注液孔１１１の周縁部側面に擦ることなく注液孔１１１内に挿通することができる。このため、この工程において、電池蓋１０２の材料であるアルミニウム系金属等の金属粒子が、電池蓋１０２の注液孔１１１の周縁部側面から剥落することはない。シール部材１３０は、その筒状部１３１が電池蓋１０２の凹部１１２の底部に当接した状態で電池蓋１０２に保持される。
【００３１】
次に、治具６０を用いて、シール部材１３０の中空部１３５内に、封止栓１２０を嵌入する。
図６に図示されるように、治具６０は、先端側に傾斜部６１を有する円錐台状の先端部を備え、全体がほぼ円柱形状を有する。治具６０の先端部６２の直径ｄj1は封止栓１２０の中空部１２５の直径、換言すれば、筒部１２１の内径ｄ5より小さく形成され、治具６０の直径ｄj2は中空部１２５の直径ｄ5より大きく形成されている。
従って、この治具６０の先端部６２側を封止栓１２０の中空部１２５内に挿入すると、治具６０の傾斜部６１の所定の位置における全周が、封止栓１２０の鍔部１２２の内面と筒部１２１の内面とが交差する稜部１２３に当接する。
【００３２】
治具６０を押し込むことにより、封止栓１２０をシール部材１３０の中空部１３５内に圧入する。圧入は、封止栓１２０の鍔部１２２が、シール部材１３０の鍔状部１３２に当接するまで行う。
条件２が満たされているので、封止栓１２０の筒部１２１がシール部材１３０の中空部１３５内に嵌入された状態では、シール部材１３０の筒状部１３１は、封止栓１２０の筒部１２１により拡張される。また、条件３が満たされているので、シール部材１３０の筒状部１３１は、封止栓１２０の筒部１２１により注液孔１１１の周縁部側面に押圧され、圧縮された状態となっている。このため、封止栓１２０は、シール部材１３０の弾性力により仮固定されている。
【００３３】
この状態で、治具６０を上昇させ、封止栓１２０を電池蓋１０２に接合する。
溶接による接合方法の一例としてレーザ溶接の場合で例示すると、図７に図示された状態で、レーザビームを封止栓１２０の鍔部１２２の外周縁に照射する。照射位置は、鍔部１２２の外周面の僅か内側、例えば、０．０５〜０．２ｍｍ程度、内側の領域とする。また、ビームの照射角度は、垂直から僅かに時計方向（図７において）に傾斜した角度、５〜２０°程度とする。
【００３４】
上述した通り、シール部材１３０の鍔状部１３２の外径ｄ7は、封止栓１２０の鍔部１２２の外径ｄ6より小さく形成されている。つまり、シール部材１３０の鍔状部１３２の外周は、凹部１１２の外周側面に対し、封止栓１２０の鍔部１２２の外周側面よりも、凹部１１２の内方に引込んでいる。このため、封止栓１２０の鍔部１２２の外周部を、電池蓋１０２における凹部１１２の周縁部にレーザ溶接する際、溶接時の熱により、シール部材１３０が変形したり、溶融したりするのを防止することができる。
【００３５】
封止栓１２０の鍔部１２２の上面は、電池蓋１０２の上面より僅かに突出しており、レーザビームの照射により、鍔部１２２の外周縁が溶融して周囲に流れ、封止栓１２０の周囲における電池蓋１０２の上層を溶融し、固化されて接合される。
上述した通り、封止栓１２０が電池蓋１０２に接合された状態では、シール部材１３０の底部１３１ａと封止栓１２０の底部１２１ａとの間には隙間Ｓが形成される。このため、封止栓１２０の筒部１２１をシール部材１３０の中空部１３５に圧入する際、封止栓１２０における筒部１２１から、封止栓１２０を構成する金属材料が粒子として剥落したとしても、シール部材１３０の底部１３１ａと封止栓１２０の底部１２１ａとの隙間Ｓ内に保留することができる。
【００３６】
（封止方法の変形例）
図８は、注液孔の封止方法の変形例を説明するための図であり、図８（ａ）は圧入用の治具の側面図、図８（ｂ）は注液口に封止栓を挿入した状態の断面図である。また、図９は、図８（ｂ）図示された封止構造の平面図である。
上述した注液孔の封止方法では、円錐台状の先端部を有する治具６０を用い、治具６０の傾斜部６１の所定の位置における全周を封止栓１２０の稜部１２３に当接させて、封止栓１２０をシール部材１３０の中空部１３５内に圧入するものであった。
これに対し、変形例では、治具６０Ａに複数の張出部６３を設け、この張出部６３を封止栓１２０に当接させて、封止栓１２０をシール部材１３０の中空部１３５内に圧入する方法である。
【００３７】
図８（ａ）に図示されるように、治具６０Ａは、先端部６２側に、一対の張出部６３を有する。張出部６３は、円周方向において所定の幅を有する。
張出部６３の端部は、治具６０Ａの先端部６２側が径小となる方向に傾斜する傾斜部６４とされている。傾斜部６４の内側の直径ｄj1は封止栓１２０の中空部１２５の直径ｄ5より小さく形成され、傾斜部６４の外側の直径ｄj2は中空部１２５の直径ｄ5より大きく形成されている。この寸法関係は、実施形態１の場合と同様である。
【００３８】
従って、治具６０Ａの張出部６３の先端部６２側を封止栓１２０の中空部１２５内に挿入すると、治具６０Ａの張出部６３の傾斜部６４が、封止栓１２０の稜部１２３に当接する。
そこで、治具６０Ａを押し込むことにより、封止栓１２０の筒部１２１をシール部材１３０の中空部１３５内に圧入することができる。
なお、図９には、治具６０Ａの張出部６３の傾斜部６４が当接する封止栓１２０の稜部１２３の部分１２３ａが示されている。
なお、治具６０Ａに形成する張出部６３の数は、３箇所以上、適宜の数を設けるようにすることができる。
【００３９】
--実施形態２--
図１０は、本発明の実施形態２を示す注液孔の封止構造の断面図である。
実施形態２における注液孔の封止構造が実施形態１と相違する点は、シール部材１３０Ａが底部を有していない点である。
すなわち、シール部材１３０Ａは、鍔状部１３２と無底の筒状部１３１Ａとにより構成されている。筒状部１３１Ａの高さは、電池蓋１０２の注液孔１１１の深さより小さく、筒状部１３１Ａの下端面１３１ｂは、電池蓋１０２の下面１０２ａから電池容器の外方側に向けて引込んでいる。これにより、シール部材１３０Ａの注液孔１１１への挿通が容易となり、かつ、部品コストが安価となる。但し、筒状部１３１Ａの高さを、電池蓋１０２の注液孔１１１の深さより大きくし、筒状部１３１Ａの下端面１３１ｂを、電池蓋１０２の下面１０２ａから電池容器の内部に突き出すようにしてもよい。
その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００４０】
--実施形態３--
図１１は、本発明の実施形態３を示す注液孔の封止構造の断面図である。
実施形態３における注液孔の封止構造が実施形態２と相違する点は、封止栓１２０Ａが、中空部１２５を有していない点である。
すなわち、封止栓１２０Ａは、底部１２１ａを有する円柱状の嵌入部１２１Ａと、この嵌入部１２１Ａの上部側に一体に形成された円盤状の鍔部１２２Ａとにより構成されている。
この構造においても、シール部材１３０Ａの筒状部１３１Ａは、封止栓１２０Ａの嵌入部１２１Ａの外周面により注液孔１１１の周縁部側面に押圧され、圧縮された状態となっている。このため、封止栓１２０Ａを、シール部材１３０の弾性力により電池蓋１２０の仮固定された状態で、封止栓１２０Ａの鍔部１２２Ａの外周を、凹部１１２周縁の電池蓋１０２に溶接により接合することができる。
実施形態３のその他の構造は、実施形態２と同様であり、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
【００４１】
以上説明した通り、上記実施形態によれば、下記の効果を奏する。
（１）注液孔１１１と封止栓１２０との間に、注液孔１１１の直径より小さい外径の筒状部１３１を有する弾性材料で形成されたシール部材１３０を介在させた。
このため、注液孔１１１にシール部材１３０を挿通する際、電池蓋１０２おける注液孔１１１の周縁部側面にシール部材１３０が擦れることがなく、電池蓋１０２を構成する金属材料が粒子として剥落し、電池容器内に落下することがない。また、シール部材１３０の中空部１３５内に封止栓１２０を圧入する際、シール部材１３０は弾性を有するので、封止栓１２０を構成する金属材料が粒子として脱落する可能性は、封止栓１２０を直接、封止孔１１１内に圧入する方法に比し、小さい。よって、注液孔１１１を封止する際、電池容器１０３内に金属粒子が脱落するのを防止することができる。
【００４２】
（２）（封止栓１２０の筒部１２１の外径）ｄ4＞（シール部材１３０の筒状部１３１の内径）ｄ3とし、かつ、［（シール部材１３０の筒状部１３１の外径）ｄ2−（シール部材１３０の筒状部１３１の内径）ｄ3］＞［（注液孔１１１の直径）ｄ1−（封止栓１２０の筒部１２１の外径）ｄ4］とした。
これにより、封止栓１２０の筒部１２１がシール部材１３０の中空部１３５内に圧入された状態では、シール部材１３０の筒状部１３１は、封止栓１２０の筒部１２１により注液孔１１１の周縁部側面に押圧され、圧縮された状態となっている。このため、封止栓１２０は、シール部材１３０の弾性力により仮固定されている。従って、この状態で治具６０を上昇しても、封止栓１２０が浮き上がったり、ガタついたりすることが無いので、封止栓１２０の鍔部１２２の外周縁を電池蓋１０２の凹部１１２の周縁部にレーザ溶接する作業を効率的に行うことができる。また、シール部材１３０が、注液孔１１１の周縁部側面と封止栓１２０の筒部１２１との間で圧縮されているので、この間から電解液が浸透して外部に漏れ出るのを防ぐことができ、レーザ溶接の際の溶接不良を防止することができる。
【００４３】
（３）実施形態１においては、シール部材１３０に底部１３１ａを設け、封止栓１２０が電池蓋１０２に接合された状態で、シール部材１３０の底部１３１ａと封止栓１２０の底部１２１ａとの間に隙間Ｓが形成されるようにした。このため、封止栓１２０の筒部１２１をシール部材１３０の中空部１３５に圧入する際、封止栓１２０における筒部１２１から、封止栓１２０を構成する金属材料が粒子として剥落したとしても、この金属粒子を、シール部材１３０の底部１３１ａと封止栓１２０の底部１２１ａとの隙間Ｓ内に保留することができる。
【００４４】
（４）シール部材１３０の鍔状部１３２の外径ｄ7を、封止栓１２０の鍔部１２２の外径ｄ6より小さくした。このため、封止栓１２０の鍔部１２２の外周部を、電池蓋１０２における凹部１１２の周縁部にレーザ溶接する際、溶接時の熱により、シール部材１３０が変形したり、溶融したりするのを防止することができる。
【００４５】
なお、上記実施形態において、封止栓１２０および電池蓋１０２をアルミニウム系金属により形成されているものとした。しかし、封止栓１２０や電池蓋１０２の材料は、アルミニウム系金属に限られるものではなく、一方又は他方を銅系金属、鉄、ＳＵＳ等の他の金属材料により形成する場合にも適用が可能である。
【００４６】
上記実施形態において、注液孔１１１の封止構造を、電池缶１０１に接合される電池蓋１０２に形成する構造として例示した。しかし、注液孔１１１の封止構造を電池缶１０１に一体的に成形された電池蓋部に形成したり、電池容器１０３の側部に形成したりしてもよい。
【００４７】
上記実施形態では、封止栓１２０の筒部１２１、シール部材１３０の筒状部１３１および注液孔１１１を、平面視で円形として例示した。しかし、封止栓１２０の筒部１２１、シール部材１３０の筒状部１３１および注液孔１１１を、平面視で、楕円形、多角形等他の形状であっても適用することができる。
【００４８】
上記実施形態では、注液口１１０は、注液孔１１１と、注液孔１１１の周縁部側面に形成された凹部１１２とを備える構造として例示したが、凹部１１２は必ずしも必要ではない。あるいは、凹部１１２の深さを、シール部材１３０の鍔状部１３２のみを収容する深さにして、封止栓１２０を電池蓋１０２の上面に載置するようにしてもよい。
【００４９】
本発明は、リチウムイオン角形二次電池に限られるものではなく、ニッケル水素電池またはニッケル・カドミウム電池、鉛蓄電池のように水溶性電解液を用いる角形二次電池にも適用が可能である。また、本発明は、リチウムイオンキャパシタや電解二重層コンデンサ等にも適用が可能である。
【００５０】
その他、本発明の角形蓄電素子は、種々、変形して適用することが可能であり、要は、注液孔と封止栓との間に介在され、注液孔内に遊嵌される筒状部とを有するシール部材を備え、シール部材の挿通部が、封止栓の嵌入部の外周面により容器の注液孔の周縁部側面に押圧され、圧縮された状態で、封止栓の鍔部の外周が容器に接合されているものであればよい。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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