(57)【要約】  本発明は、封止栓を仮留め固定して溶接不良の発生を抑制すると共に、仮に溶接不良が発生した場合においてもリーク試験での検出を可能にする角形二次電池の提供を目的としている。  本発明の角形二次電池（１）は、電解液を注液するための注液孔（１２）が開口して形成されたケース面部（５１）と、ケース面部（５１）に対向して注液孔（１２）を閉塞する位置に配置されてケース面部（５１）に外周縁部が溶接されて注液孔（１２）を封止する封止栓（１１）と、封止栓（１１）とケース面部（５１）との間に介在されて封止栓（１１）をケース面部（５１）に固定する粘着部材（１４）を有している。そして、ケース面部（５１）と封止栓（１１）との間には、粘着部材（１４）よりも電池ケース外側の位置に形成される間隙部Ｃと注液孔（１２）との間を通気可能に連通する通気経路（Ｒ）が設けられている。
2014033822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極群が電解液に浸潤された状態で電池ケースに収容された角形二次電地であって、
前記電池ケース内に前記電解液を注液するための注液孔が開口して形成されたケース面部と、
該ケース面部に対向して前記注液孔を閉塞する位置に配置されて前記ケース面部に外周縁部が溶接されて前記注液孔を封止する封止栓と、
該封止栓と前記ケース面部との間に介在されて前記封止栓を前記ケース面部に固定する粘着部材と、
前記ケース面部と前記封止栓との間に形成されて、前記粘着部材よりも電池ケース外側の位置に形成される間隙部と前記注液孔との間を通気可能に連通する通気経路と、
を有することを特徴とする角形二次電池。
【請求項２】
前記粘着部材は、基材の両面に粘着層が形成された通気性を有する両面テープを有しており、
前記通気経路は、前記両面テープによって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の角形二次電池。
【請求項３】
前記両面テープは、前記基材が通気性を有する材料によって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の角形二次電池。
【請求項４】
前記両面テープは、前記基材が多孔質膜又は不織布によって構成されていることを特徴とする請求項３に記載の角形二次電池。
【請求項５】
前記両面テープは、前記間隙部と前記注液孔との間に亘って連続して切り欠かれた切り欠き部を有することを特徴とする請求項２に記載の角形二次電池。
【請求項６】
前記粘着部材は、粘着剤をシート状に形成した粘着シートによって構成され、前記間隙部と前記注液孔との間に亘って連続して切り欠かれた切り欠き部を有しており、
前記通気経路は、前記粘着シートの切り欠き部によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の角形二次電池。
【請求項７】
前記粘着部材は、前記注液口の周囲に断続的に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の角形二次電池。
【請求項８】
前記封止栓は、前記ケース面部に対向する対向面に、前記間隙部と前記注液孔との間に亘って延在する第１溝部を有しており、
前記通気経路は、前記第１溝部と前記粘着部材との間に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の角形二次電池。
【請求項９】
前記ケース面部は、前記間隙部と前記注液孔との間に亘って延在する第２溝部を有しており、
前記通気経路は、前記第２溝部と前記粘着部材との間に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の角形二次電池。
【請求項１０】
前記ケース面部は、凹部を有し、
前記注液孔は、前記凹部の底面に開口して形成されており、
前記封止栓は、前記凹部に嵌入されて、前記注液孔の周囲に周状に連続して前記凹部の底面に対向する下面と、前記凹部の内周壁に対向する外側面を有し、
前記間隙部は、前記凹部の内周壁と前記封止栓の外側面との間に形成され、
前記粘着部材は、前記封止栓の下面と前記凹部の底面との間に介在されて、前記凹部の内周壁の上端部と前記封止栓の上端周縁部との間が全周に亘って溶接された構成を有することを特徴とする請求項１に記載の角形二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車載用途等に使用される角形二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車等の動力源として、エネルギー密度の高い角形のリチウムイオン二次電池の開発が進められている。角形のリチウムイオン二次電池は、正極と負極を間にセパレータを介在させて配置した電極群が電解液に浸潤された状態で電池ケース内に収容された構成を有している。そして、電池ケースには、一般に、電解液を注液するための注液孔が形成されている。注液孔は、電解液を注液した後に封止栓によって封止されて、電池ケースを密閉する構造が採られている。【０００３】
特許文献１には、封止栓の下面に粘着テープが貼付されている封止栓を注液孔の凹部に嵌入して、注液孔の凹部上面と封止栓の底面との間を粘着テープで接着し、封止栓を仮留めした状態で封止栓の周縁部を注液孔の凹部周縁の電池ケースにレーザー溶接により接合して封止する構造を有する密閉型電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１-３４７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、封止栓の周縁部を注液孔の凹部周縁の電池ケースにレーザー溶接で接合して注液孔を封止することで、最終的に電池ケースの密閉を確保している。このとき、電池の製造工程における最終工程として各所溶接を含む電池の密閉性を品質確認する一つの方法として、真空環境に電池をおいて電池内部からの漏れがないかを検査するリーク試験が有効な手段としてある。【０００６】
しかしながら、特許文献１の構成では、凹部の上面と封止栓の底面との間に円環状の粘着テープが貼付されて注液孔の周りが囲まれているので、粘着テープによって電池ケースの内側と外側の空間が遮断されて、注液孔が封止された状態となっている。【０００７】
したがって、仮にレーザー溶接により形成される接合部に漏液に繋がるような微小なピンホールが発生していた場合、最終工程のリーク試験では検出されないが、時間の経過とともに電解液によって粘着テープの粘着剤が侵されて、粘着テープによる注液孔の封止が解かれたときに、漏液に繋がることも考えられる。【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、封止栓を仮留め固定して溶接不良の発生を抑制すると共に、仮に溶接不良が発生した場合においてもリーク試験での検出を可能にする角形二次電池の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の角形二次電池は、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、電極群が電解液に浸潤された状態で電池ケースに収容された角形二次電地であって、前記電解液を注液するための注液孔が開口して形成されたケース面部と、該ケース面部に対向して前記注液孔を閉塞する位置に配置されて前記ケース面部に外周縁部が溶接されて前記注液孔を封止する封止栓と、該封止栓と前記ケース面部との間に介在されて前記封止栓を前記ケース面部に固定する粘着部材と、前記ケース面部と前記封止栓との間に形成されて、前記粘着部材よりも電池ケース外側の位置に形成される間隙部と前記注液孔との間を通気可能に連通する通気経路とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、封止栓とケース面部との間に粘着部材が介在されているので、封止栓をケース面部に仮固定でき、封止栓の外周縁部をケース面部に溶接する際に安定して溶接することができると共に、ケース面部と封止栓との間に、粘着部材よりも電池ケース外側の位置に形成される間隙部と注液孔との間を通気可能に連通する通気経路が形成されているので、仮に溶接不良が発生したとしてもリーク試験において確実に検出することが可能である。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態における角形二次電池の外観を示す斜視図。
【図２】図１の角形二次電池の分解斜視図。
【図３】図１の角形電池における捲回電極群の分解斜視図。
【図４】第１実施形態における注液孔と封止栓の構成を説明する部分拡大図。
【図５】図４に示す構成の要部を断面で示す図。
【図６】第２実施形態における封止栓と両面テープの構成例を説明する斜視図。
【図７】第２実施形態における封止栓と両面テープの他の構成例を説明する斜視図。
【図８】第３実施形態における封止栓と両面テープの構成例を説明する斜視図。
【図９】第３実施形態における封止栓で注液孔を封止した状態を断面で示す図。
【図１０】第４実施形態における封止栓と両面テープの構成例を説明する斜視図。
【図１１】第４実施形態における封止栓で注液孔を封止した状態を断面で示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１実施形態＞
［全体構造］
図１は、本実施形態における角形二次電池の外観を示す斜視図であり、図２は、図１に示す角形二次電池の分解斜視図である。
【００１３】
角形二次電池１は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車の駆動源に用いられる角形のリチウムイオン二次電池であり、電池蓋３および電池缶４とから構成される薄型のほぼ直方体形状の電池ケース２内に、捲回電極群４０が収容され、図示はしないが非水電解液が注入されて浸潤されている。電池蓋３および電池缶４は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等により形成される。
【００１４】
電池蓋３には、正極集電板２１、正極外部端子２２等を有する正極端子２０、及び、負極集電板３１、負極外部端子３２等を有する負極端子３０が一体的に組み付けられており、電池蓋ユニットとして構成される。電池蓋ユニットの正極集電板２１と負極集電板３１は、それぞれ、電極群４０の正極金属箔と負極集電箔に、例えば、超音波溶接により接合されることにより、電池蓋・発電素子とされ、蓋体除く周囲を絶縁シート（図示しない）に覆われて、電池缶４の上端部の開口部から電池缶４内に収容される。
【００１５】
図３は、電極群４０の巻き終り側を展開した状態の外観斜視図である。
【００１６】
捲回電極群４０は、正極電極４１と負極電極４２とを、間に第１、第２のセパレータ４３、４４を介在して図示しない軸芯の周りに扁平状に捲回して形成されている。正極電極４１は、例えば、アルミニウム箔等からなる正極金属箔４１ａと、正極金属箔４１ａの表裏両面に正極合剤が塗工されて形成された正極合剤層４１ｂとを有している。正極合剤層４１ｂは、一側縁に正極金属箔４１ａが露出された正極合剤未処理部４１ｃが形成されるように塗工されている。
【００１７】
負極電極４２は、例えば、銅箔等からなる負極金属箔４２ａと、負極金属箔４２ａの表裏両面に負極合剤が塗工されて形成された負極合剤層４２ｂとを有している。負極合剤層４２ｂは、一側縁に負極金属箔４２ａが露出された負極合剤未処理部４２ｃが形成されるように塗工されている。
【００１８】
正極合剤層４１ｂは、正極活物質としてマンガン酸リチウム（化学式ＬｉＭｎ２Ｏ４）１００重量部に対し、導電材として１０重量部の鱗片状黒鉛と結着剤として１０重量部のポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦという。）とを添加し、これに分散溶媒としてＮ−メチルピロリドン（以下、ＮＭＰという。）を添加、混練して作製する。この正極合剤を厚さ２０μｍのアルミニウム箔の両面に正極合剤未処理部４１ｃを残して塗布する。その後、乾燥、プレス、裁断してアルミニウム箔を含まない正極活物質塗布部の厚さ（表裏両面の合計）９０μｍの正極電極４１を得る。
【００１９】
負極合剤層４２ｂは、負極活物質として非晶質炭素粉末１００重量部に対して、結着剤として１０重量部のＰＶＤＦを添加し、これに分散溶媒としてＮＭＰを添加、混練して作製する。この負極合剤を厚さ１０μｍの銅箔の両面に負極合剤未処理部４２ｃを残して塗布する。その後、乾燥、プレス、裁断して銅箔を含まない負極活物質塗布部の厚さ（表裏両面の合計）７０μｍの負極電極４２を得る。
【００２０】
電極群４０を形成するには、図示しない軸芯に先端部を溶着させた第１、第２のセパレータ４３、４４の間に、それぞれ、負極電極４２の巻始め側端部を、正極電極４１の巻始め側端部よりも内側に位置するように配置して捲回する。この場合、正極電極４１と負極電極４２は、正極合剤未処理部４１ｃと負極合剤未処理部４２ｃとが互いに幅方向（捲回軸方向）に離反する側縁に位置するように配置される。負極合剤層４２ｂの幅、換言すれば、捲回方向に直交する方向の長さは、正極合剤層４１ｂの幅よりも広く形成されている。また、第１のセパレータ４３の幅は、正極電極４１の正極合剤未処理部４１ｃを一側縁側において外部に露出する寸法とされている。第２のセパレータ４４の幅は、負極電極４２の負極合剤未処理部４２ｃを他側縁側において外部に露出する寸法とされている。
【００２１】
このように、捲回電極群４０は、正極電極４１においては、正極金属箔４１ａの正極合剤未処理部４１ｃが外部に露出しており、負極電極４２においては、負極金属箔４２ａの負極合剤未処理部４２ｃが外部に露出している。
【００２２】
［注液孔と封止栓の構造］
図４は、本実施形態における注液孔と封止栓の構成を説明する部分拡大図であり、図５は、図４に示す構成の要部を断面で示す図である。
【００２３】
角形二次電池１は、電池ケース２内に電解液を注液するための注液孔１２が開口して形成されたケース面部５１と、ケース面部５１に対向して注液孔１２を閉塞する位置に配置されてケース面部５１に外周縁部が溶接されて注液孔１２を封止する封止栓１１と、封止栓１１とケース面部５１との間に介在されて封止栓１１をケース面部５１に固定する粘着部材１４とを有している。
【００２４】
そして、図５に示すように、ケース面部５１と封止栓１１との間には、粘着部材１４よりも電池ケース２外側の位置に形成される間隙部Ｃと注液孔１２との間を通気可能に連通する通気経路Ｒが形成されている。本実施の形態では、粘着部材１４に通気性を持たせることによって通気経路Ｒを形成している。
【００２５】
電池ケース２は、図４に示すように、電池蓋３の上面部であるケース面部５１に凹部５２を有している。凹部５２は、平面視略円形を有しており、図５に示すように、電池蓋３に対して直角をなす内周面５２ａと、電池蓋３と平行な底面５２ｂとを有している。凹部５２の底面５２ｂには、注液孔１２が開口している。注液孔１２は、非水電解液を電池ケース２内に注液するためのものであり、電池蓋３を貫通して形成されている。注液孔１２は、凹部５２よりも小径であり、注液孔１２の周囲に底面５２ｂが周状に連続して配置されるように、底面５２ｂの中心に設けられている。
【００２６】
封止栓１１は、金属板をプレス加工することによって形成されている。封止栓１１は、凹部５２に嵌入されて、下面１１ａが凹部の底面に対向し、外周面１１ｂが凹部５２の内周面５２ａに対向する円板形状を有している。封止栓１１の下面１１ａには、両面テープ１４が貼付されている。両面テープ１４は、封止栓１１とケース面部５１との間に介在されて封止栓１１をケース面部５１に固定する粘着部材であり、封止栓１１をケース面部５１に溶接する際に、封止栓１１が移動するのを防ぎ、安定した溶接を行わせることができる。両面テープ１４は、外径が封止栓１１より若干小さい直径で円環状に打ち抜き加工されたものであり、封止栓１１の下面１１ａに両面テープ１４の一面側が貼付されている。
【００２７】
両面テープ１４は、図５に示すように、基材６１と、基材６１の両面に粘着剤を塗着した粘着層６２とからなる３層構造を有しており、基材６１には、通気性と防水性を有する多孔質膜の樹脂シートを用いている。多孔質膜の樹脂シートの材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂や、ポリテトラルオロエチレンなどのフッ素樹脂などがあり、多孔質膜の孔径、厚み、気孔率を変えることによって通気性と防水性を調整することができる。
【００２８】
粘着層６２は、基材６１の表面全面に形成してもよく、また、基材６１の表面に部分的に形成してもよい。粘着層６２の材質としては、耐溶剤性に優れた合成ゴム系が最適であるが、安価なアクリル系も用いることができる。
【００２９】
両面テープ１４の径方向中央には、注液孔１２の直下の位置に対応する箇所に円形の打ち抜き部１４ａが形成されており、封止栓１１の下面１１ａには、注液孔１２に対向する部分を除いて、粘着層６２が配置されている。
【００３０】
封止栓１１は、凹部５２に嵌入されて、凹部５２の底面５２ｂと封止栓１１の下面１１ａと対向し、凹部５２の内周面５２ａと封止栓１１の外周面１１ｂとが対向する。そして、通気性を有する両面テープ１４によって、凹部５２の底面５２ｂと封止栓１１の下面１１ａとの間が接着されており、かつ、凹部５２の内周面５２ａと封止栓１１の外周面１１ｂとの間に形成されている間隙部Ｃと注液孔１２との間が通気可能に連通されている。
【００３１】
封止栓１１は、両面テープ１４によって電池蓋３に固定された状態で、凹部５２の内周面５２ａの上端部と封止栓１１の上端周縁部との間が全周に亘ってレーザー溶接されて注液孔１２を封止している。レーザー溶接によって接合された接合部分には、溶接ビード１７が形成されている。
【００３２】
封止栓１１により注液孔１２を封止する手順について説明する。封止に先立って、電池缶４内に電池蓋・発電素子の電極群４０を挿入して、電池缶４の開口部を電池蓋３で閉塞し、電池缶４と電池蓋３との間をレーザー溶接して封止した後、注液孔１２から電池ケース２内に所定量の非水電解液を注液する作業が行われる。非水電解液には、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）との体積比２：３の混合溶媒中にリチウム塩として６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を１モル／リットル溶解したものを用いることができる。
【００３３】
まず、封止栓１１の下面１１ａに予め貼付された両面テープ１４の剥離シートを剥がす。そして、封止栓１１を凹部５２に嵌入し、凹部５２の底面５２ｂに向けて押圧する。これにより、凹部５２の底面５２ｂと封止栓１１の下面１１ａとの間を両面テープ１４によって接着する。両面テープ１４は、通気性を有しているので、間隙部Ｃと注液孔１２との間は、通気可能に連通される。かかる接着状態で、封止栓１１の上面は、電池蓋３の上面とほぼ同じ高さに位置付けられる。次いで、封止栓１１の周縁部を、凹部５２の内周面５２ａにレーザー溶接して、注液孔１２を封止栓１１で封止する。
【００３４】
本実施形態における角形二次電池１によれば、注液孔１２から非水電解液が所定量注液された後、電池蓋３の凹部５２に、両面テープ１４が下面１１ａに貼付された封止栓１１が嵌入され、この両面テープ１４によって凹部５２の底面５２ｂと封止栓１１の下面１１ａとが接着固定される。
【００３５】
例えば、凹部５２に封止栓１１を圧入して固定する方式では、相互の部品の圧入部にかじりが発生して次工程でその部分をレーザー溶接する際に溶接不良に繋がることが懸念されるが、本実施形態によれば、嵌入して両面テープ１４で固定するので、かじりによる溶接不良に繋がるおそれがなく、組立工程もより容易にすることができる。
【００３６】
電池１の品質管理をするために、組立工程の最終工程として電池ケース２が完全に封止されており、ピンホールがないか、電池内部から微小な漏れがないかを検査するリーク試験が行われる。
【００３７】
本実施形態の角形二次電池１によれば、両面テープ１４が通気性を有しているので、凹部５２の内周面５２ａと封止栓１１の外周面１１ｂとの間に形成される間隙部Ｃと、注液孔１２と、の間が通気可能に連通されている。したがって、仮に封止栓１１の周縁部を電池蓋３の凹部周縁にレーザー溶接した際に、溶接不良により接合部にピンホールが発生していたとしても、リーク試験により微小な漏れを容易に検出することができる。したがって、リーク試験においてピンホール等による微小な漏れを感知ができずに、そのまま出荷されるのを防ぐことができ、経時変化で両面テープの密着性が劣化しても漏れが発生するのを防ぐことができる。
【００３８】
また、リチウムイオン二次電池の製造工程において、特に、負極電極にカーボンを用いた非水電解質二次電池は、製造時に発電要素４０を収容した電池ケース２内に非水電解液を注液し、カ−ボンの表面にリチウム化合物の皮膜を形成するための予備充電を行う場合がある。
【００３９】
予備充電では、カーボンの表面に被膜が形成される過程でガスが発生するので、このガスを抜いてから電池ケース２の最終的な封止を行うのが一般的である。この際、非水電解液を注液してから電池ケース２の最終的な封止をするまでの間、予備充電をしてガスを抜く必要があるために、電池１は、注液孔１２の部分が開放された状態となっており、製造工程がドライ環境であったとしても、非水電解液に水分が侵入しやすく、電池の性能劣化に繋がる恐れがある。
【００４０】
これに対して、本実施形態では、非水電解液を注液後、直ちに両面テープ１４を底面に貼付した封止栓１１を電池蓋３に接着して注液孔１２を閉じてしまうので、水分の侵入を防ぐことができる。そして、予備充電工程にて電池内部で発生したガスを、両面テープ１４を通過させて外部に放出することができ、電池内部の圧力上昇を防ぐことができる。なお、ガスの通気量は、両面テープ１４の多孔質膜の基材の孔径、厚さ、気孔率によって調整が可能である。
【００４１】
上記した構成では、基材６１を多孔質膜の樹脂シートにより構成した場合を例に説明したが、通気性を有する他の材料によって構成してもよく、例えば、基材６１を繊維質の不織布により構成してもよい。不織布の密度とその上下に塗着する粘着剤を全面、または部分に行うことによって通気量を調整することができる。不織布は、例えば２５ｇ／ｍ２〜５０ｇ／ｍ２の密度のものが用いられる。
【００４２】
両面テープ１４の基材を不織布にすることによって、多孔質膜の樹脂シートに比べて密度の調整が容易となり、通気経路Ｒの通気量の調整も容易となる。また、注液孔１２の近辺に微小な電解液が付着して残留していた場合に、不織布内に吸い取ることができる。したがって、封止栓１１をレーザー溶接する際に、残留している電解液が溶接に悪影響を及ぼすのを防止する効果も期待できる。
【００４３】
不織布の基材の材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂や、ポリテトラルオロエチレンなどのフッ素樹脂などがあり、粘着材の材質としては耐溶剤性に優れた合成ゴム系が最適であるが、安価なアクリル系も用いることができる。
【００４４】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施の形態について図６、図７を用いて以下に説明する。
【００４５】
図６は、本実施形態における封止栓と両面テープの構成例を説明する斜視図、図７は、本実施形態における封止栓と両面テープの他の構成例を説明する斜視図である。なお、第１実施の形態と同様の構成要素には、同一の符号を付することでその詳細な説明を省略する。
【００４６】
本実施の形態において特徴的なことは、間隙部Ｃと注液孔１２との間を連通するように、封止栓１１の下面に部分的に両面テープ１５を貼付したことである。
【００４７】
上記した第１実施形態では、凹部５２の底面５２ｂに開口する注液孔１２の周囲を、周方向に連続して隙間なく囲むように円環状の両面テープ１４が貼付されていたのに対して、本実施形態では、図６に示すように、周方向に断続的に配置される両面テープ１５、または、図７に示すように、一部に配置される両面テープ１６を用いている。
【００４８】
図６に示す両面テープ１５は、環状に形成されており、径方向中央には円形の打ち抜き部１５ａが形成されている。そして、打ち抜き部１５ａから径方向外側の周縁部まで亘って切り欠かれた切り欠き部１５ｂを有している。切り欠き部１５ｂは、本実施の形態では、周方向に等間隔をおいて４本が設けられているが、一本以上であればよく、通気量に応じて、本数及び幅等を設定することができる。
【００４９】
封止栓１１の下面１１ａに両面テープ１５を貼付し、封止栓１１を凹部５２に嵌合させて電池蓋３に固定する。両面テープ１５の切り欠き部１５ｂの部分には、両面テープ１５の厚さ分だけ隙間が発生し、間隙部Ｃと注液孔１２との間の通気が可能になる。
【００５０】
また、図７に示す両面テープ１６は、封止栓１１の下面１１ａでかつ凹部５２の底面５２ｂに対向する位置にて、周方向に所定間隔をおいて複数、本実施形態では、２個が設けられている。両面テープ１６の個数は、封止栓１１を安定して固定できかつ径方向中央から径方向外側の周縁部まで通気可能に連通することができる数であればよい。
【００５１】
封止栓１１の下面１１ａに両面テープ１６を貼付し、封止栓１１を凹部５２に嵌合させて電池蓋３に固定する。両面テープ１６が貼付されていない部分には、封止栓１１の下面１１ａと凹部５２の底面５２ｂとの間に、両面テープ１６の厚さ分だけ隙間が発生し、間隙部Ｃと注液孔１２との間の通気が可能になる。
【００５２】
したがって、封止栓１１を電池蓋３に固定することができ、また、最終工程でのリーク試験の漏れ検出が可能となる。特に、第１実施形態の構成で得られる通気性よりも高い通気性が必要な場合には最適である。また、本実施形態の場合は、両面テープ１５、１６自身は、第１実施形態の両面テープ１４のように通気性を有している必要はない。したがって、第１実施形態に比べて、汎用の両面テープ１４を使用することができ、両面テープの選定の幅が広がる。また、３層構造の両面テープではなく、粘着剤のみからなる粘着シートを用いることもできる。
【００５３】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について図８及び図９を用いて以下に説明する。
【００５４】
図８は、本実施形態における封止栓と両面テープの構成例を説明する斜視図、図９は、本実施形態における封止栓で注液孔を封止した状態を断面で示す図である。なお、上述の第１及び第２実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付することでその詳細な説明を省略する。
【００５５】
本実施の形態において特徴的なことは、封止栓１１の下面１１ａに、間隙部Ｃと注液孔との間に亘って延在する第１溝部１１ｃを設けたことである。
【００５６】
封止栓１１は、下面１１ａに第１溝部１１ｃが設けられている。第１溝部１１ｃは、下面１１ａの径方向中心を通過して直径方向一方端部から他方端部に亘って延在して設けられている。本実施の形態では、２本の第１溝部１１ｃが十字状に設けられている。第１溝部１１ｃの本数は、２本に限定されるものではなく、１本又は３本以上であってもよく、通気量に応じて本数が設定される。
【００５７】
封止栓１１の下面１１ａに両面テープ１４を貼付し、封止栓１１を凹部５２に嵌合させて電池蓋３に固定する。封止栓１１の下面１１ａの第１溝部１１ｃと両面テープ１４との間には、第１溝部１１ｃの厚さ分だけ隙間が発生し、通気経路Ｒによって、間隙部Ｃと注液孔１２との間の通気が可能になる。
【００５８】
したがって、封止栓１１を電池蓋３に固定することができ、また、最終工程でのリーク試験の漏れ検出が可能となる。特に、第１実施形態の構成で得られる通気性よりも高い通気性が必要な場合には最適である。また、本実施形態の場合は、両面テープ１４自身は、第１実施形態のように通気性を有している必要はない。したがって、第１実施形態に比べて、汎用の両面テープを使用することができ、両面テープの選定の幅が広がる。また、両面テープは、３層構造のものだけではなく、粘着剤のみからなる粘着シートを用いることもできる。また、本実施の形態では、凹部５２の底面５２ｂが平面なので、電解液が付着した場合に、拭き取りやすく、溶接前に簡単に取り除くことができる。
【００５９】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について図１０及び図１１を用いて以下に説明する。
【００６０】
図１０は、本実施形態における封止栓と両面テープの構成例を説明する斜視図、図１１は、本実施形態における封止栓で注液孔を封止した状態を断面で示す図である。なお、上述の第１〜第３実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付することでその詳細な説明を省略する。
【００６１】
本実施の形態において特徴的なことは、凹部５２の底面５２ｂに、間隙部Ｃと注液孔１２との間に亘って延在する第２溝部５２ｃを設けたことである。
【００６２】
凹部５２の底面５２ｂには、第２溝部５２ｃが設けられている。第２溝部５２ｃは、底面５２ｂの径方向中心から径方向外側に向かって延在して内周面５２ａにまで亘って設けられている。本実施の形態では、４本の第２溝部５２ｃが互いに９０度の角度間隔をおいて設けられている。第２溝部５２ｃの本数は、４本に限定されるものではなく、１本又は２本以上であってもよく、通気量に応じて本数が設定される。
【００６３】
封止栓１１の下面１１ａに両面テープ１４を貼付し、封止栓１１を凹部５２に嵌合させて電池蓋３に固定する。凹部５２の底面５２ｂの第２溝部５２ｃと両面テープ１４との間には、第２溝部５２ｃの厚さ分だけ隙間が発生し、通気経路Ｒによって間隙部Ｃと注液孔１２との間の通気が可能になる。
【００６４】
したがって、封止栓１１を電池蓋３に固定することができ、また、最終工程でのリーク試験の漏れ検出が可能となる。特に、第１実施形態の構成で得られる通気性よりも高い通気性が必要な場合には最適である。また、本実施形態の場合は、両面テープ１４自身は、第１実施形態のように通気性を有している必要はない。したがって、第１実施形態に比べて、汎用の両面テープを使用することができ、両面テープの選定の幅が広がる。また、両面テープは、３層構造に限られるものではなく、粘着剤のみからなる粘着シートを用いることもできる。
【００６５】
本発明の角形二次電池１によれば、注液孔１２を封止する際には封止栓１１と凹部５２との間には、粘着部材１４が介在していることから、封止栓１１の周縁部が凹部５２の周縁にレーザー溶接により接合される際に、封止栓１１が仮固定される。したがって、溶接が安定する。そして、それと共に、注液孔１２の凹部５２の底面５２ｂと封止栓１１の下面１１ａとの間に、間隙部Ｃと注液孔１２との間をつなぐ通気経路Ｒを有しているので、仮に溶接不良が発生したとしてもリーク試験において確実に検出することが可能である。
【００６６】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１  角形二次電池
２  電池ケース
３  電池蓋
４  電池缶
１１  封止栓
１１ａ  下面
１１ｂ  外周面
１２  注液孔
１３  安全弁
１４、１５、１６  両面テープ（粘着部材）
１４ａ  抜き打ち部
２１  正極集電板
３１  負極集電板
４０  電極群
５１  ケース面部
５２  凹部
５２ａ  内周面
５２ｂ  底面
５２ｃ  第２溝部
６１  基材
６２  粘着層
Ｒ  通気経路
Ｃ  間隙部
【図１】
2014033822.tif 000003
【図２】
2014033822.tif 000004
【図３】
2014033822.tif 000005
【図４】
2014033822.tif 000006
【図５】
2014033822.tif 000007
【図６】
2014033822.tif 000008
【図７】
2014033822.tif 000009
【図８】
2014033822.tif 000010
【図９】
2014033822.tif 000011
【図１０】
2014033822.tif 000012
【図１１】
2014033822.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月24日(2016.2.24)
【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】
電極群が電解液に浸潤された状態で電池ケースに収容された角形二次電地であって、
前記電池ケース内に前記電解液を注液するための注液孔が開口して形成されたケース面部と、
該ケース面部に対向して前記注液孔を閉塞する位置に配置されて前記ケース面部に外周縁部が溶接されて前記注液孔を封止する封止栓と、
該封止栓と前記ケース面部との間に介在されて前記封止栓を前記ケース面部に固定する粘着部材と、
前記ケース面部と前記封止栓との間に形成されて、前記粘着部材を介して前記注液孔と反対側の位置に形成される間隙部と前記注液孔との間を通気可能に連通する通気経路と、
を有することを特徴とする角形二次電池。
【請求項２】
前記粘着部材は、基材の両面に粘着層が形成された通気性を有する両面テープを有しており、
前記通気経路は、前記両面テープによって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の角形二次電池。
【請求項３】
前記両面テープは、前記基材が通気性を有する材料によって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の角形二次電池。
【請求項４】
前記両面テープは、前記基材が多孔質膜又は不織布によって構成されていることを特徴とする請求項３に記載の角形二次電池。
【請求項５】
前記粘着部材は、両面テープによって構成され、前記間隙部と前記注液孔との間に亘って連続して切り欠かれた切り欠き部を有しており、前記通気経路は、前記粘着シートの切り欠き部によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の角形二次電池。
【請求項６】
前記粘着部材は、粘着剤をシート状に形成した粘着シートによって構成され、前記間隙部と前記注液孔との間に亘って連続して切り欠かれた切り欠き部を有しており、
前記通気経路は、前記粘着シートの切り欠き部によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の角形二次電池。
【請求項７】
前記粘着部材は、前記注液口の周囲に断続的に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の角形二次電池。
【請求項８】
前記封止栓は、前記ケース面部に対向する対向面に、前記間隙部と前記注液孔との間に亘って延在する第１溝部を有しており、
前記通気経路は、前記第１溝部と前記粘着部材との間に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の角形二次電池。
【請求項９】
前記ケース面部は、前記間隙部と前記注液孔との間に亘って延在する第２溝部を有しており、
前記通気経路は、前記第２溝部と前記粘着部材との間に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の角形二次電池。
【請求項１０】
前記ケース面部は、凹部を有し、
前記注液孔は、前記凹部の底面に開口して形成されており、
前記封止栓は、前記凹部に嵌入されて、前記注液孔の周囲に周状に連続して前記凹部の底面に対向する下面と、前記凹部の内周壁に対向する外側面を有し、
前記間隙部は、前記凹部の内周壁と前記封止栓の外側面との間に形成され、
前記粘着部材は、前記封止栓の下面と前記凹部の底面との間に介在されて、前記凹部の内周壁の上端部と前記封止栓の上端周縁部との間が全周に亘って溶接された構成を有することを特徴とする請求項１に記載の角形二次電池。
【国際調査報告】
2014033822.tif 000014
2014033822.tif 000015
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