(57)【要約】【課題】  熟練を要することなく誰でも簡単に組み立てることができるとともに、組み立て後のリーク試験の結果、規定通りの気密性が保てない場合には、規定通りの気密性が保てるように簡単に修正することができる電極端子構造およびこれを備えた二次電池を提供すること。【解決手段】  電解液、正極板、および負極板が内部に収容される電池ケースと、前記正極板と接続される正極端子１３、および前記負極板に接続される負極端子１４が取り付けられた封口板１１とを有し、前記封口板１１は前記電池ケースの上端開口部を塞ぐように前記電池ケースの上端に配置された二次電池において、前記正極端子１３および前記負極端子１４の各端子が、それぞれ前記封口板１１を外側および内側の両側から挟み込むことにより取り付け可能とされていることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解液、正極板、および負極板が内部に収容される電池ケースと、
前記正極板と接続される正極端子、および前記負極板に接続される負極端子が取り付けられた封口板とを有し、前記封口板は前記電池ケースの上端開口部を塞ぐように前記電池ケースの上端に配置された二次電池において、  
前記正極端子および前記負極端子の各端子が、それぞれ前記封口板を外側および内側の両側から挟み込むことにより取り付け可能とされていることを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記封口板の内部側に位置する前記正極端子および前記負極端子と、前記封口板との間に、シール部材が介在されていることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池に関するものであり、特に、リチウム電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
二次電池としては、例えば、正極端子および負極端子を樹脂インサート成形により二次電池の封口板と一体に成形するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２８９１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような樹脂インサート成形を行うには、樹脂との密着性を良くするために電極表面を予め表面処理しておかなければならず、作業が煩雑化してしまうといった問題点があった。
また、金型内へは、金型の合わせ面等から樹脂が漏れ出さないように高圧の樹脂を注入しなければならず、その作業には熟練を要するといった問題点もあった。
さらに、このようにして出来上がった製品も、ヘリウムリーク等のリーク試験にかけて規定通りの気密性が保てない等、不合格となってしまった場合には修正することができず、廃棄してしまわなければならないといった問題点もあった。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、熟練を要することなく誰でも簡単に組み立てることができるとともに、組み立て後のリーク試験の結果、規定通りの気密性が保てない場合には、規定通りの気密性が保てるように簡単に修正することができる電極端子構造およびこれを備えた二次電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
請求項１に記載の二次電池は、電解液、正極板、および負極板が内部に収容される電池ケースと、前記正極板と接続される正極端子、および前記負極板に接続される負極端子が取り付けられた封口板とを有し、前記封口板は前記電池ケースの上端開口部を塞ぐように前記電池ケースの上端に配置された二次電池において、前記正極端子および前記負極端子の各端子が、それぞれ前記封口板を外側および内側の両側から挟み込むことにより取り付け可能とされていることを特徴とする。
このような二次電池によれば、正極端子および負極端子の各端子が、例えば、封口板の内側に配置された、雄ネジ部を有する雄部材と、封口板の外側に配置された、雌ネジ部を有する雌部材とを備えた構成とされ、雄部材の雄ネジ部と雌部材の雌ネジ部とが螺合しながら締め付けられていくことにより、これら雄部材および雌部材が封口板を挟み込んだ形で取り付けられることとなる。
すなわち、封口板に電極端子（正極端子および負極端子）を取り付けるのに、従来のような樹脂インサート成形を用いる必要がないので、電極表面の表面処理作業を排除することができて、作業の簡素化を図ることができる。
また、封口板に対して電極端子を一体に成形する必要がないので、金型の形状を簡素化することができて、金型の合わせ面等から樹脂漏れを防止することができ、規定通りの封口板を無駄なくかつ容易に作り出すことができる。
さらに、封口板への電極端子の取り付け・組み立ては、ナットをボルトに締め付ける要領で行うだけなので、誰にでも簡単に行うことができる。
さらにまた、封口板への電極端子の取り付け・組み立てが完了した製品（蓋体）を、ヘリウムリーク等のリーク試験にかけて規定通りの気密性が保てない等、不合格品となってしまった場合には、各部材間の当たり等を調整することにより簡単に修正して合格品とすることができるので、材料のロスをなくすことができて、製造コストの低減化を図ることができる。
【０００６】
請求項２に記載の二次電池は、前記封口板の内部側に位置する前記正極端子および前記負極端子と、前記封口板との間に、シール部材が介在されていることを特徴とする。
このような二次電池によれば、電極端子（正極端子および負極端子）と封口板との密着性が向上し、シール性をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、熟練を要することなく誰でも簡単に組み立てることができるとともに、組み立て後のリーク試験の結果、規定通りの気密性が保てない場合には、規定通りの気密性が保てるように簡単に修正することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明による二次電池の第１実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、本発明による二次電池１は、電池ケース２と、この電池ケース２の上端開口部を塞ぐ蓋体１０とを主たる要素として構成されたものである。
電池ケース２は、アルミニウム等からなる容器であり、その内部には、正極板３と、負極板４とが交互に複数配設されているとともに、これら正極板３と負極板４との間には、セパレータ５がそれぞれ介在している。また、電池ケース２の内部には、図示しない非水電解液（非水電解質）が入れられており、正極板３、負極板４、およびセパレータ５は、当該電解液中に浸漬している。
【０００９】
蓋体１０は、封口板１１と、この蓋体１０に取り付けられた安全弁１２と、正極端子１３と、負極端子１４と、キャップ１５とを主たる要素として構成されたものである。
図２に示すように、封口板１１は、アルミニウム等からなる平面視矩形を呈する板状の部材であり、その略中央に注液孔１５ａが形成されているとともに、この注液孔１５ａを中心に電極取付用孔１６および安全弁取付用孔１２ａが形成されている。
【００１０】
安全弁取付用孔１２ａは、注液孔１５ａの中心から封口板１１の長辺に向かって引いた垂線上にその中心が位置するように設けられており、各安全弁取付用孔１２ａには、安全弁１２（図１参照）が取り付けられている。
安全弁１２は、何らかの原因で内部短絡などを起こして内部温度が急激に上昇し、内部圧力が著しく上昇した場合に、内部圧力の上昇に伴って生成ガスを噴出させて、二次電池１の破裂を防止するためのものである。
【００１１】
電極取付用孔１６は、注液孔１５ａの中心から封口板１１の短辺に向かって引いた垂線上にその中心が位置するように設けられており、各電極取付用孔１６には正極端子１３または負極端子１４が取り付けられている。
正極端子１３は、雄部材１３ａと、雌部材１７と、シートパッキン（シール部材）１８とを具備してなり、負極端子１４は、雄部材１４ａと、雌部材１７と、シートパッキン１８とを具備してなるものである。
【００１２】
雄部材１３ａは、その材質が、例えば、アルミニウムまたはＡ１０００番台のアルミニウム合金とされている点を除いて、その構成は雄部材１４ａと同じである。したがって、以下、図２および図３に示した雄部材１４ａを参照しながら雄部材１３ａ、１４ａについて説明する。なお、雄部材１４ａの材質は、例えば、銅とされており、これら雄部材１３ａ，１４ａが大気と触れる部分にはニッケルメッキが施されている。
雄部材１４ａ（１３ａ）は、軸部１４ｂ（１３ｂ）の一端にフランジ部１４ｃ（１３ｃ）を有するとともに、軸部１４ｂ（１３ｂ）の外表面に雄ネジ部１４ｄ（１３ｄ）を有する部材である。また、フランジ部１４ｃ（１３ｃ）の上面（シートパッキン１８と対向する側の面）には、フランジ部１４ｃ（１３ｃ）の外周縁に沿って平面視輪状の凸部１４ｅ（１３ｅ）が形成されている。そして、軸部１４ｂ（１３ｂ）の他端部には、図示しない電源ケーブルの一端部を固定するのに使用される雌ネジ部１４ｆ（１３ｆ）が形成されている。
一方、図３に示すように、封口板１１の下面（シートパッキン１８と対向する側の面）には、前述した凸部１４ｅ（１３ｅ）に対応した平面視輪状の凹溝１１ａが形成されており、負極端子１４（または正極端子１３）が組み立てられたときにシートパッキン１８の一部が凹溝１１ａ内に入り込むようになっている。
【００１３】
雌部材１７は、前述した雄部材１４ａ（１３ａ）の軸部１４ｂ（１３ｂ）に形成された雄ネジ部１４ｄ（１３ｄ）と螺合する雌ネジ部１７ａがその中央部に形成された、いわゆるナット部材であり、材質としては、例えば、ポリプロピレンやポリカーボネート等といった樹脂系のものが用いられている。また、この雌部材１７の下面には平面視輪状の段部１７ｂが形成されている。この段部１７ｂは、電極取付用孔１６と嵌合するように形成されており、これにより、電極取付用孔１６に対して負極端子１４（または正極端子１３）が常に所定の位置に取り付けられるようになっている。
シートパッキン１８は、その中央部に雄部材１４ａ（１３ａ）の軸部１４ｂ（１３ｂ）が貫通する貫通孔１８ａを有した平面視ドーナツ状のパッキンであり、封口板１１の下面とフランジ部１４ｃ（１３ｃ）の上面との間に挟み込まれるようになっている。また、材質としては、例えば、バイトンやEPDM等といったゴム系のものが用いられている。
【００１４】
図３は、封口板１１に対して負極端子１４（または正極端子１３）が組み立て、取り付けられた状態を示す縦断面図である。
図３に示すように、封口板１１の下面とシートパッキン１８の上面、およびシートパッキン１８の下面とフランジ部１４ｃ（１３ｃ）の上面は、それぞれ所定の範囲にわたって密着し、かつ、凸部１４ｅ（１３ｅ）により押し上げられたシートパッキン１８が凹溝１１ａ内に入り込むようになっている。
【００１５】
本実施形態による二次電池１によれば、封口板１１に電極端子（正極端子１３および負極端子１４）を取り付けるのに従来のような樹脂インサート成形を用いる必要がないので、電極表面の表面処理作業を排除することができて、作業の簡素化を図ることができる。
また、封口板１１に対して電極端子１３，１４を一体に成形する必要がないので、金型の形状を簡素化することができて、金型の合わせ面等から樹脂漏れを防止することができ、規定通りの封口板１１を無駄なくかつ容易に作り出すことができる。
さらに、封口板１１への電極端子１３，１４の取り付け・組み立ては、ナットをボルトに締め付ける要領で行うだけなので、誰にでも簡単に行うことができる。
さらにまた、封口板１１への電極端子１３，１４の取り付け・組み立てが完了した製品（蓋体１０）を、ヘリウムリーク等のリーク試験にかけて規定通りの気密性が保てない等、不合格品となってしまった場合には、シートパッキン１８の厚みや各部材間の当たり等を調整することにより簡単に修正して合格品とすることができるので、材料のロスをなくすことができて、製造コストの低減化を図ることができる。
【００１６】
本発明による二次電池の第２実施形態を、図４を用いて説明する。
本実施形態における二次電池は、前述した凸部１４ｅ（１３ｅ）および凹溝１１ａの代わりに、段部２１ａが設けられているという点で前述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００１７】
図４に示すように、本実施形態では、負極端子２４（正極端子２３）のフランジ部２４ｃ（２３ｃ）上面から凸部１４ｅ（１３ｅ）が取り除かれ、封口板２１の下面から凹溝１１ａが取り除かれるとともに、電極取付用孔１６の周縁部に沿って封口板２１の下面に段部２１ａが形成されている。
この段部２１ａは、シートパッキン１８の上側周縁部と嵌合するように形成されており、段部２１ａ内にシートパッキン１８の上側周縁部が収容されるようになっている。
すなわち、図４に示すように、段部２１ａを形成する面とシートパッキン１８の上面および側面、およびシートパッキン１８の下面とフランジ部２４ｃ（２３ｃ）の上面は、それぞれ所定の範囲にわたって密着するように構成されている。
なお、本実施形態による作用効果は、前述した第１実施形態のものと同じであるのでここではその説明を省略する。
【００１８】
本発明による二次電池の第３実施形態を、図５を用いて説明する。
本実施形態における二次電池は、前述した正極端子１３，２３および負極端子１４，２４の代わりに、図５に示すような正極端子３３および負極端子３４が設けられているという点で前述した実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００１９】
図５に示すように、本実施形態による負極端子３４（正極端子３３）は、端子本体３４ａ（３３ａ）と、絶縁部材３５と、シートパッキン１８とを具備してなるものである。
端子本体３４ａ（３３ａ）は、その略中央に拡径部３４ｂ（３３ｂ）を有し、かつその一端部（下端部）にかしめ部（中空リベット部）３４ｃ（３３ｃ）が形成された概略棒状の部材である。材質については、負極端子３４の端子本体３４ａが、例えば、銅とされ、正極端子３３の端子本体３３ａが、例えば、アルミニウムまたはＡ１０００番台のアルミニウム合金とされており、これら端子本体３３ａ，３４ａが大気と触れる部分にはニッケルメッキが施されている。
かしめ部３４ｃ（３３ｃ）は、図５に示すように、封口板２１に対して負極端子３４（または正極端子３３）が組み立て取り付けられる際、その先端（図において下端）が半径方向外側に向くように放射状に押し広げられる部分である。かしめ部３４ｃ（３３ｃ）がリベットのように押し広げられることにより、かしめ部３４ｃ（３３ｃ）と、拡径部３４ｃ（３３ｃ）との間に絶縁部材３５、シートパッキン１８、およびリード板３６が密着して挟み込まれ、これにより負極端子３４（または正極端子３３）が、封口板２１に対して固定されるようになっている。
【００２０】
絶縁部材３５は、その中央部に拡径部３４ｂ（３３ｂ）よりも下方に位置する端子本体３４ａ（３３ａ）が貫通する貫通孔３５ａを有した平面視ドーナツ状の部材であり、拡径部３４ｃ（３３ｃ）の下面と封口板２１の上面との間に挟み込まれるようになっている。また、材質としては、例えば、ポリプロピレンやポリカーボネート等といった樹脂系のものが用いられている。
【００２１】
本実施形態による二次電池によれば、封口板２１に電極端子（正極端子３３および負極端子３４）を取り付けるのに従来のような樹脂インサート成形を用いる必要がないので、電極表面の表面処理作業を排除することができて、作業の簡素化を図ることができる。
また、封口板２１に対して電極端子３３，３４を一体に成形する必要がないので、金型の形状を簡素化することができて、金型の合わせ面等から樹脂漏れを防止することができ、規定通りの封口板２１を無駄なくかつ容易に作り出すことができる。
さらに、封口板２１への電極端子３３，３４の取り付け・組み立ては、電極端子３３，３４のかしめ部３３ｃ，３４ｃを、その先端が半径方向外側に向かって押し広げるだけなので、誰にでも簡単に行うことができる。
さらにまた、封口板２１への電極端子３３，３４の取り付け・組み立てが完了した製品（蓋体）を、ヘリウムリーク等のリーク試験にかけて規定通りの気密性が保てない等、不合格品となってしまった場合には、シートパッキン１８の厚みや各部材間の当たり等を調整することにより簡単に修正して合格品とすることができるので、材料のロスをなくすことができて、製造コストの低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による二次電池の第１実施形態を示す図であって、二次電池の一部を切開した状態を示す全体斜視図である。
【図２】本発明による二次電池の第１実施形態を示す図であって、蓋体の一部を分解した状態を示す要部分解斜視図である。
【図３】本発明による二次電池の第１実施形態を示す図であって、蓋体の要部縦断面図である。
【図４】本発明による二次電池の第２実施形態を示す図であって、蓋体の要部縦断面図である。
【図５】本発明による二次電池の第３実施形態を示す図であって、蓋体の要部縦断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    二次電池
２    電池ケース
３    正極板
４    負極板
５    セパレータ
１０    蓋体
１１    封口板
１２    安全弁
１３    正極端子
１４    負極端子
１５    キャップ
１５ａ  注液孔
１６    電極取付用孔
１７    雌部材
１８    シートパッキン（シール部材）
２１    封口板
２３    正極端子
２４    負極端子
３３    正極端子
３４    負極端子
３５    絶縁部材
３６    リード線
【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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