(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池外装体に形成された開口孔の少なくとも内外両周縁部にパッキン材を配置すると共に、内側のパッキン材に重ねて集電接続体を配置し、端子の鍔部から突設したリベット部を、外側からこれら内外のパッキン材に形成された貫通孔を通して電池外装体の開口孔に貫通させると共に、集電接続体に形成された端子孔にも貫通させた状態で、この集電接続体における少なくとも端子孔の周縁部を押さえて電池外装体側に圧迫し、この圧迫された集電接続体の端子孔から突出するリベット部を突出端側からリベッティングすることにより絶縁封止接続固定した後、少なくとも電池内部の前記リベッティング部に耐電解液性を有する樹脂をコーティングすることを特徴とする、電池の製造方法。
【請求項２】
耐電解液性を有する樹脂をコーティングする代わりに金メッキすることを特徴とする、請求項１記載の電池の製造方法。
【請求項３】
電池外装体に形成された開口孔の少なくとも内外両周縁部にパッキン材を配置すると共に、内側のパッキン材に重ねて集電接続体を配置し、外側のパッキン材に重ねて接続体を配置したことを特徴とする、請求項１又は２記載の電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池缶と蓋板等からなる電池外装体に端子を貫通させてパッキン材を介しリベッティングし、絶縁封止接続固定された端子に、耐電解液性を有する樹脂をコーティングすることを特徴とする電池の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車等に用いられる大型の非水電解質二次電池の構成例を図３に示す。この非水電解質二次電池は、長円筒形の巻回型の発電要素１を４個密着して並べ並列接続したものである。これらの発電要素１は、両端面部に配置された集電接続体２にそれぞれ正負の電極が接続固定されて並列接続されている。集電接続体２は、正極側の場合にはアルミニウム板、負極側の場合には銅板からなり、水平に配置されたほぼ二等辺三角形の板状の本体２ａの底辺部から下方に向けて櫛状に突出した複数本の接続部２ｂに、発電要素１の正極又は負極が接続固定されている。これらの集電接続体２の本体２ａは、それぞれ内部絶縁封止板３を介して蓋板４の裏面の両端部に配置される。内部絶縁封止板３は、絶縁性の樹脂等からなる、集電接続体２の本体２ａよりも一回り大きい二等辺三角形の板材であり、裏面側の周囲を下方に突出させた内側にこの集電接続体２の本体２ａが嵌まり込むようになっている。蓋板４は、矩形のステンレス鋼板からなり、４個の発電要素１を収納するステンレス製の容器である電池筐体５の上端開口部に嵌め込まれて溶接により固着されるようになっていて、これら蓋板４と電池筐体５が非水電解質二次電池の電池外装体を構成する。
【０００３】
上記蓋板４の上面の両端部には、それぞれ外部絶縁封止板６を介してリベット端子７が配置されている。リベット端子７は、正極側の場合にはアルミニウム材、負極側の場合には銅材からなり、正方形状の四隅を面取りした形状の鍔部７ａの下面から筒状の集電リベット部７ｂを突出させると共に、この鍔部７ａの上面から筒状の端子リベット部７ｃを突出させたものである。集電リベット部７ｂと端子リベット部７ｃを筒状としているのは、リベッティングを容易にするためであり、これら筒状の内穴はそれぞれ鍔部７ａには達しない深さまでしか形成されず、互いに貫通はしていない。
【０００４】
また、これら集電リベット部７ｂと端子リベット部７ｃは、筒状ではなく円柱状の中実体であってもよい。外部絶縁封止板６は、絶縁性の樹脂等からなる矩形の厚手の板材であり、上面の一端側にはほぼ正方形状の四角凹部６ａが形成されると共に、他端側には正六角形状の六角凹部６ｂが形成されている。また、四角凹部６ａの底面の中央部には、裏面に貫通する貫通孔６ｃが形成されている。この貫通孔６ｃの内径は、リベット端子７の集電リベット部７ｂが嵌合する程度の大きさを有するが、外部絶縁封止板６の下面は、貫通孔６ｃの開口部の縁が下方に向けて蓋板４の板厚よりも少し長く筒状に突出している。そして、この蓋板４にも、上面の両端部に配置される外部絶縁封止板６の貫通孔６ｃに対応する位置に、それぞれこの貫通孔６ｃの下端部の筒状の突出部の外径が嵌合する大きさの開口孔４ａが形成されている。
【０００５】
また、この蓋板４の下面の両端部に配置される内部絶縁封止板３と集電接続体２の本体２ａにも、開口孔４ａに対応する位置に貫通孔３ａと端子孔２ｃが形成されている。内部絶縁封止板３の貫通孔３ａは、蓋板４の開口孔４ａと同様の大きさの孔であるが、集電接続体２の端子孔２ｃは、リベット端子７の集電リベット部７ｂの外径が嵌合する大きさの孔である。
【０００６】
上記外部絶縁封止板６は、図３に示すように、六角凹部６ｂに端子ボルト８の頭部が嵌入されると共に、上面に端子台９が配置される。これら端子ボルト８や端子台９も、正極側の場合にはアルミニウム材、負極側の場合には銅材からなる。端子ボルト８は、六角形状の頭部の上面から上方に向けてボルト部を突設した六角ボルト状のものである。端子台９は、外部絶縁封止板６よりも小さい矩形の板状であり、一端側に形成されたカシメ孔９ａにリベット端子７の端子リベット部７ｃを嵌入させると共に、他端側に形成された貫通孔９ｂに端子ボルト８のボルト部を貫通させる。
【０００７】
そこで、端子台９のカシメ孔９ａから突出した端子リベット部７ｃの先端部をリベッティングすることにより、リベット端子７と端子台９とを接続固定すると共に、端子ボルト８を端子台９に係止している。この端子ボルト８は、端子台９には直接固定されていないが、六角形の頭部が外部絶縁封止板６の六角凹部６ｂに嵌まり込むことにより回り止めされ、端子台９によって抜け止めされている。そして、この端子ボルト８のボルト部に電源コードの圧着端子等を嵌めてナット等で螺着することにより、端子台９とこの圧着端子等との接続固定を行うことができ、これによりリベット端子７と外部の電源コード等との配線接続を行うことができる。
【０００８】
なお、図３では、集電接続体２の接続部２ｂに発電要素１を接続固定してからリベット端子７の集電リベット部７ｂや端子リベット部７ｃのリベッティングが行われるように示されているが、実際には、これらのリベッティングが行われてから発電要素１の接続固定が行われる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の通りリベティングされた端子は、長期間の使用によって、リベット端子７の集電リベット部７ｂが腐食するという可能性がある。またリベッティング時に生じた加工屑がリベット端子から脱落し、電池内部に混入することで、不具合の原因となる可能性がある。
【００１０】
本発明は、かかる事情に対処するためになされたものであり、端子のリベット部をリベッティングした後、少なくとも電池内部のリベッティング部に耐電解液性を有する樹脂をコーティングすることにより、長期間に渡って信頼性の高い電池を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の製造方法は、電池外装体に形成された開口孔の少なくとも内外両周縁部にパッキン材を配置すると共に、内側のパッキン材に重ねて集電接続体を配置し、端子の鍔部から突設したリベット部を、外側からこれら内外のパッキン材に形成された貫通孔を通して電池外装体の開口孔に貫通させると共に、集電接続体に形成された端子孔にも貫通させた状態で、この集電接続体における少なくとも端子孔の周縁部を押さえて電池外装体側に圧迫し、この圧迫された集電接続体の端子孔から突出するリベット部を突出端側からリベッティングすることにより絶縁封止接続固定した後、少なくとも電池内部の前記リベッティング部に耐電解液性を有する樹脂をコーティングすることを特徴とする。
【００１２】
請求項１の発明によれば、少なくとも前記リベッティング部に耐電解液性を有する樹脂をコーティングするので、端子部の腐食を防止し、リベッティング時の加工屑の脱落も防ぐことができる。
請求項２の製造方法は、請求項１の製造方法において、耐電解液性を有する樹脂をコーティングする代わりに金メッキすることを特徴とする。
請求項２の発明によれば、少なくとも前記リベッティング部に金メッキするので、端子部の腐食を防止し、リベッティング時の加工屑の脱落も防ぐことができる。
【００１３】
請求項３の製造方法は、請求項１又は２の製造方法において、電池外装体に形成された開口孔の少なくとも内外両周縁部にパッキン材を配置すると共に、内側のパッキン材に重ねて集電接続体を配置し、外側のパッキン材に重ねて接続体を配置したことを特徴とする。請求項３の発明によれば、電池外装体の外部で接続材に接続固定されている構造を有する電池の、少なくとも前記リベッティング部に耐電解液性を有する樹脂をコーティングもしくは金メッキするので、端子部の腐食を防止し、リベッティング時の加工屑の脱落も防ぐことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１〜図２は本発明の一実施形態を示すものであって、図１は非水電解質二次電池の端子部分のリベッティング工程を説明するための部分拡大縦断面図、図２は非水電解質二次電池の端子部分のリベッティング後の構造を示す部分拡大縦断面図である。
【００１６】
本実施形態は、従来例と同様に電気自動車等に用いられる大型の非水電解質二次電池について説明する。この非水電解質二次電池は、従来例と全く同じ構造であり、同様の製造方法によって製造される。ただし、リベッティング工程後に少なくとも電池内部の前記リベッティング部に耐電解液性を有する樹脂コーティング工程をおこなうことが、従来のものと相違する。以下に、このリベッティング工程の詳細を説明する。
【００１７】
図１は、リベッティングのために、図３に示す蓋板４を上下逆にした状態を示しているので、内部絶縁封止板３はこの蓋板４の上側に配置され、外部絶縁封止板６はこの蓋板４の下側に配置されている。外部絶縁封止板６は、貫通孔６ｃの開口部の縁から突出した筒状の突出部を下方から蓋板４の開口孔４ａに嵌入させて配置される。また、内部絶縁封止板３は、貫通孔３ａが蓋板４の開口孔４ａに重なるようにして上側に配置される。この際、内部絶縁封止板３の貫通孔３ａには、蓋板４の開口孔４ａに嵌入された外部絶縁封止板６の突出部の先端部が嵌入されることになる。さらに、集電接続体２の本体２ａは、端子孔２ｃが蓋板４の開口孔４ａに重なるようにして内部絶縁封止板３の上側に配置される。そして、リベット端子７は、下方から集電リベット部７ｂを外部絶縁封止板６の貫通孔６ｃに嵌入させると共に、鍔部７ａを四角凹部６ａに嵌入させて配置される。この際、リベット端子７の集電リベット部７ｂは、外部絶縁封止板６の貫通孔６ｃを通ることにより、蓋板４の開口孔４ａや内部絶縁封止板３の貫通孔３ａを貫通する。そして、この集電リベット部７ｂは、集電接続体２の本体２ａの端子孔２ｃをも貫通して、先端部がこの端子孔２ｃから上方に突出することになる。
【００１８】
上記リベット端子７は、端子リベット部７ｃや鍔部７ａを下方から支持するように図示しない治具上に載置される。また、集電接続体２の本体２ａは、リング状の押圧治具１０によって上方から押圧される。押圧治具１０は、リング状の中央の開口部に本体２ａの端子孔２ｃの開口縁部が露出しリベット端子７の集電リベット部７ｂが突出できるようになっている。従って、この押圧治具１０は、集電接続体２の本体２ａと内部絶縁封止板３とを蓋板４側に圧迫する。また、蓋板４は、外部絶縁封止板６とリベット端子７とを介して下方から支持される。
【００１９】
上記リベット端子７の集電リベット部７ｂは、上方からリベッティング機のヘッドで押圧することによりリベッティングが行われる。リベッティング機のヘッドは、押圧治具１０の中央の開口部を通して、集電リベット部７ｂの先端部まで下降することができる。そして、この集電リベット部７ｂの筒状の先端部を下方に圧迫しながら、集電接続体２の本体２ａにおける端子孔２ｃの上端側の開口縁部上に押し広げることにより、図２に示すように、この集電リベット部７ｂの先端部をリベットの頭部状に成形する。この際、リベット端子７の集電リベット部７ｂの先端部は、鍔部７ａとの間に、集電接続体２の本体２ａと内部絶縁封止板３と蓋板４と外部絶縁封止板６とを挟持してこれらを圧接させることにより、樹脂からなる内部絶縁封止板３と外部絶縁封止板６を圧迫して、リベット端子７を貫通させた状態で、蓋板４の開口孔４ａを封止する。また、リベット端子７自身は、内部絶縁封止板３と外部絶縁封止板６とを介して蓋板４に絶縁した状態で固定されると共に、集電接続体２の本体２ａに接続固定される。
【００２０】
また、押圧治具１０がリベッティング作業の間にこれら集電接続体２の本体２ａと内部絶縁封止板３の反り返りを防止するので、図２に示すように、この押圧治具１０を取り外した後も、集電接続体２の本体２ａや内部絶縁封止板３が反り返って蓋板４の裏面よりも内部側に突出しないようにすると共に、この内部絶縁封止板３と蓋板４の裏面との間に隙間が生じるのを防止することができるようになる。
【００２１】
そして、リベッティングされた端子７の少なくとも頭部状に成形された電池内部の集電リベット部７ｂに、好ましくは電池外部の端子リベット部７ｃおよび端子部の全体にフッ素系樹脂をコーティングすることで、電池内部の端子部の腐食を防止することが可能になるとともに、リベッティング工程にて生じた加工屑が脱落することによって、電池に生じる不具合を防止することが可能になる。ここで、樹脂コーティング材としてフッ素系樹脂を例示したが、耐電解液性を有するものなら何でも良い。また、樹脂のコーティング方法は、塗布法、スプレー法などが挙げられる。
【００２２】
上記樹脂コーティングに代えて、リベッティングされた端子７の少なくとも頭部状に成形された電池内部の集電リベット部７ｂに、好ましくは電池外部の端子リベット部７ｃおよび端子部の全体に金メッキすることで、電池内部の端子部の腐食を防止することが可能になるとともに、リベッティング工程にて生じた加工屑が脱落することによって、電池に生じる不具合を防止することが可能になる。
【００２３】
上記リベッティング工程によって蓋板４にリベット端子７と集電接続体２が取り付けられると、図３に示した端子ボルト８や端子台９の取り付けを行い、集電接続体２の接続部２ｂに発電要素１を取り付けてから、これらの発電要素１を電池筐体５に収納すると共に、この電池筐体５の上端開口部に蓋板４を嵌め込んで溶接により固着される。尚、外部絶縁封止板６上に端子台９等の接続材を配置することもできる。
【００２４】
上記非水電解質二次電池の製造方法によれば、リベッティングされた端子７の少なくとも頭部状に成形された電池内部の集電リベット部７ｂおよび電池外部の端子リベット部７ｃに耐電解液性を有するフッ素系樹脂をコーティングもしくは金メッキするので、電池内部の端子部の腐食を防止すること、およびリベッティング工程にて生じた加工屑の脱落を防止することができるようになる。
【００２５】
上記各部品の材質は、上記実施形態で示したものに限定されない。さらに、上記実施形態では、非水電解質二次電池について説明したが、本発明は、電池の種類も限定されない。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の電池の製造方法によれば、リベッティングされた端子の少なくとも頭部状に成形された電池内部の集電リベット部に耐電解液性を有するフッ素系樹脂をコーティングもしくは金メッキするので、電池内部の端子部の腐食を防止すること、およびリベッティング工程にて生じた加工屑の脱落を防止することができるようになる。このことによって、長期間に渡って信頼性の高い電池の供給が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、非水電解質二次電池の端子部分のリベッティング工程を説明するための部分拡大縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、非水電解質二次電池の端子部分のリベッティング後の構造を示す部分拡大縦断面図である。
【図３】非水電解質二次電池の構造を説明するための分解斜視図である。
【符号の説明】
１    発電要素
２    集電接続体
２ａ  本体
２ｃ  端子孔
３    内部絶縁封止板
３ａ  貫通孔
４    蓋板
４ａ  開口孔
６    外部絶縁封止板
６ａ  四角凹部
６ｃ  貫通孔
７    リベット端子
７ａ  鍔部
７ｂ  集電リベット部
９    端子台
９ａ  カシメ孔
１０    押圧治具
【図１】
0003937427.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003937427.tif 000004