(57)【要約】  締結部材と被締結部材との間に絶縁部材を有した締結構造体において、締結部材および被締結部材に絶縁部材が密接し、シール面積を確保した締結構造体を提供する。上記課題を解決するために本発明の一態様に係る締結構造体は、容器と、前記容器に設けられた貫通孔を貫通して設けられた締結部材と、前記締結部材と前記容器との間に設けられた絶縁部材と、を有し、前記締結部材は、前記容器から露出した露出部と、前記貫通孔を貫通する貫通部と、を有し、前記露出部は、前記絶縁部材を介して前記容器の外面と対向する対向面を有し、前記対向面と前記外面との間には、距離が最小となる圧縮領域が一か所あり、前記圧縮領域と重ならない位置に、前記対向面から前記外面に向かって突出した、または前記外面から前記対向面に向かって突出した、凸部が設けられたことを特徴とする。
2020066050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被締結部材と、
前記被締結部材に設けられた貫通孔を貫通して設けられた締結部材と、
前記締結部材と前記被締結部材との間に介在して設けられた絶縁部材と、を有し、
前記締結部材は、前記被締結部材から露出した露出部と、前記貫通孔を貫通する貫通部と、を有し、
前記露出部は、前記絶縁部材を介して前記被締結部材の外面と対向する対向面を有し、
前記対向面と前記外面との間には、前記対向面と前記外面との距離が最小となる圧縮領域が一か所あり、
前記圧縮領域と重ならない位置に、前記対向面から前記外面に向かって突出した、または、前記外面から前記対向面に向かって突出した、凸部が設けられた締結構造体。
【請求項２】
蓄電要素を収容する電池缶と、
前記電池缶を閉じる電池蓋と、請求項１に記載の締結構造体を有する二次電池であり、
前記締結構造体は、前記電池蓋に設けられ、
前記被締結部材は、前記電池蓋を少なくとも含み、
前記締結部材は、前記蓄電要素と前記電池缶の外部とを電気的に接続する外部端子である二次電池。
【請求項３】
請求項２において、
前記二次電池は、前記外部端子と前記蓄電要素を接続する集電板と、
前記集電板と前記電池蓋との間に設けられた絶縁板を有し、
前記被締結部材は、前記電池蓋と前記絶縁板と、前記集電板を含む二次電池。
【請求項４】
請求項３において、
前記外部端子は、前記電池缶の内部で前記被締結部材をかしめるかしめ部を有し、
前記露出部と、前記かしめ部は、前記貫通部を軸とする径方向において、前記貫通部よりも外側まで延び、
前記かしめ部は前記集電板に接続され、
前記露出部と前記かしめ部によって前記被締結部材が挟まれている二次電池。
【請求項５】
請求項４において、
前記貫通部を軸とする径方向において前記かしめ部の端部よりも内側に前記圧縮領域が位置する二次電池。
【請求項６】
請求項５において、
前記凸部は、前記径方向において前記圧縮領域の外側に設けられた二次電池。
【請求項７】
請求項６において、
前記凸部は、前記径方向において前記かしめ部の端部よりも外側に設けられた二次電池。
【請求項８】
請求項７において、
前記凸部は、圧縮凸部よりも高さが低い二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、締結部材と被締結部材の間に樹脂製部材を有した締結構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池、油圧・水圧機械などの素子では電解液、油、水等の液体が外部に漏れないよう、内部と外部とを遮断する必要がある。一方で内部と外部とを電気的に接続する端子等、内部と外部を繋ぐ部品を有している場合が多く、これら部品とケースとの間に不可避的に境界ができるため、この部分を樹脂等で塞ぐ必要がある。【０００３】
例えば特許文献１では、締結部材となる外部端子と被締結部材となるケースの間に樹脂製部材ガスケットを有した蓄電素子において、ケースと対向する外部端子の対向面に凸を有し、該凸と対応する領域のガスケット本体にも凸を有する蓄電素子の特許文献１が開示されている。当該構成とすることで、ガスケットに加わる面圧が向上し、外部端子とケースとの間の密閉性が向上する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2017-130386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、外部端子とケースとの距離が最小となるガスケットの圧縮領域において、ガスケットに設けた凸を更に圧縮する構成となっており、圧縮されたガスケットの部材は周囲へ逃げることになる。この時、外部端子に設けた凸にならうよりも、ケースが無い空間にガスケットは逃げやすいため、実質的にシール部分は、外部端子とケースとの距離が最小となる部分のみとなる場合が多く、シール面積が得られにくいという課題がある。【０００６】
本発明は、上記のように圧縮されたガスケットの部材が周囲へ逃げることを防ぐことによりシール面積を確保した締結構造体を提供することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明の一態様に係る締結構造体は、容器と、前記容器に設けられた貫通孔を貫通して設けられた締結部材と前記締結部材と前記容器との間に設けられた絶縁部材（樹脂製部材）と、を有し、前記締結部材は、前記容器から露出した露出部と、前記貫通孔を貫通する貫通部と、を有し、前記露出部は、前記絶縁部材を介して前記容器の外面と対向する対向面を有し、前記対向面と前記外面との間には、距離が最小となる圧縮領域が一か所あり、前記圧縮領域と重ならない位置に、前記対向面から前記外面に向かって突出した、または前記外面から前記対向面に向かって突出した、凸部が設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、圧縮されたガスケットの部材が周囲へ逃げることを防ぐことによりシール面積を確保した締結構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の締結構造体の断面図
【図２】蓄電素子の外観斜視図
【図３】蓄電素子の分解斜視図
【図４】捲回電極群の分解斜視図
【図５】実施例２の締結構造体の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１１】
［実施例１］
図１は、締結構造体１０１の断面図である。
【００１２】
本実施形態の締結構造体１０１は、例えば油圧や水圧機械など、容器に封入された液体等の内容物が漏れないように気密性を保持する必要がある機器において使用される。
【００１３】
締結構造体１０１は、締結部材７０と、締結部材７０により締結される被締結部材８０と、締結部材７０と被締結部材８０との間に狭持された樹脂製部材９０を有している。
【００１４】
被締結部材８０は、例えば液体を収容する容器、または容器を密閉する蓋であり、一つないしは複数の部材から構成される。被締結部材８０は、貫通孔を有する。
【００１５】
締結部材７０は、被締結部材８０の貫通孔を貫通部６６と、貫通部６６の両端側に設けられ、被締結部材８０を両側から狭持する露出部１２（１４）と、かしめ部１３を有する。露出部１２（１４）は、容器の外側に位置し、かしめ部１３は容器の内側に位置する。
【００１６】
容器の外側からかしめ部１３と貫通部６６を貫通孔に挿入し、かしめ部１３を貫通孔の径方向側に広げ、プレス加工などを施すことで被締結部材８０が締結部材７０により締結される。締結部材７０としては例えばアルミニウム合金などの金属材料を用いることができる。
【００１７】
露出部１２（１４）は貫通部６６よりも大きな径を持っている、すなわち、貫通部６６を軸とする径方向において貫通部６６よりも外側まで延びている。また、かしめ部１３も同様に、被締結部材８０にかしめられることによって、貫通部６６よりも外側に広がっている。このような構造により露出部１２（１４）とかしめ部１３により被締結部材８０が挟まれる構造となっている。
【００１８】
樹脂製部材９０は、締結部材７０と被締結部材８０との間、例えば図１のように露出部１２（１４）と被締結部材８０との間、あるいは、かしめ部１３と被締結部材８０との間に設けられる。樹脂製部材９０は、例えば締結部材７０と被締結部材８０との間の絶縁を保つ目的、または容器の密閉性を保つために設けられる。樹脂製部材９０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樹脂材を射出やプレスにより成型される。
【００１９】
図１のように露出部１２（１４）と被締結部材８０との間に樹脂製部材９０を設ける場合、露出部１２は樹脂製部材９０を介して被締結部材８０の外面と対向して対向面７１を形成する。容器内と容器外を密閉するにはこの部分のシール性が重要となり、露出部１２（１４）と被締結部材８０との間が樹脂部材９０によって効果的にシールされている必要がある。
【００２０】
露出部１２（１４）の対向面７１と被締結部材８０との距離が最小となる圧縮領域７２が一か所設けられており、この圧縮領域７２で主にシール性を発生させている。圧縮領域７２は数が多いと、樹脂製部材９０からの反発荷重が適切に得られないため数は少ないことが好ましく、一か所であることが好ましい。圧縮凸部５０の圧縮凸部高さ５０aを調節することによりシール性を調節することができる。
【００２１】
圧縮領域７２は、かしめ部１３の端部１３aよりも内側（貫通部６６の径方向内側）に位置する。これにより、かしめの力が圧縮領域７２にかかり、シール性を効果的に発生させることができる。かしめによる締結力は、締結部材７０の貫通部６６を軸とする径方向において、軸中心からかしめ部１３の端部１３aまでが安定的に作用する領域となる。当該領域内に圧縮領域７２があることで、長期に亘って安定的に樹脂製部材９０を圧縮することが可能となる。
【００２２】
また、長期シール性の観点からは、製品に振動衝撃が加わることを想定する必要がある
。蓄電素子の締結構造体１０１に振動衝撃が加わった場合、貫通部６６を軸とする径方向において、かしめ部１３の端部１３aよりも外側において締結部材７０および蓋６と樹脂製部材９０との間に隙間が生じ易い。かしめ部１３の端部１３aよりも内側は安定的にかしめ力が作用しているため、かしめ部１３の端部１３aよりも外側は、内側に比べて振動衝撃の影響を受け易いためである。そのため、凸部６０がかしめ部１３の端部１３aよりも外側で樹脂製部材９０を軽圧縮しているのが望ましく、振動衝撃時でも軽圧縮の作用により隙間が生じることを抑制することが可能となる。
【００２３】
被締結部材８０の対向面７１側の面には、樹脂製部材９０、対向面７１側に突出した凸部６０が設けられている。凸部６０は、圧縮領域７２と重ならない位置、例えば貫通部６６を軸とする径方向において圧縮領域７２の外側に設けられている。
【００２４】
また、凸部６０は、径方向においてかしめ部１３の端部１３aよりも外側に設けられている。これにより、圧縮領域７２によるシール効果を極力妨げることなく、肉逃げ防止効果を発生させることができる。
【００２５】
上記構成によれば、前記凸部６０による軽圧縮領域の作用により、圧縮領域７２で圧縮された樹脂製部材９０の、特に貫通部６６を軸とする径方向の外側への逃げ（肉逃げ）が抑制され、締結部材７０および被締結部材８０と樹脂製部材９０が密接されることでシール面積が確保される。凸部高さ６０aを調節することにより、肉逃げ抑制量を調節することができる。
【００２６】
凸部高さ６０aが高すぎる場合、例えば凸部６０と対向面７１との距離が圧縮領域７２における対向面７１と被締結部材８０との距離よりも小さくなってしまう場合、締結部材７０と蓋６との距離が最小となる圧縮領域７２が複数存在することになり、樹脂製部材９０の弾性変形が適切に生じず、反発荷重が分散することによるシール性の低下を起こしてしまう可能性がある。このため、凸部高さ６０aは、凸部６０と対向面７１との距離が圧縮領域７２における対向面７１と被締結部材８０との距離よりも小さくならない程度に設定することが好ましい。
【００２７】
圧縮領域７２が複数存在することになり、樹脂製部材９０を圧縮した際に得られる反発荷重が高くなるが、樹脂製部材９０の逃げがより顕著になるため、反発荷重が高いにも関わらず、反発荷重を圧縮領域７２の面積で除算したシール面圧で考えた場合、圧縮領域７２が一つの方が、シール面圧が良好な結果となる。加えて、反発荷重が高すぎると、締結部材７０のかしめ部１３に与える負荷が大きくなるため、かしめ径が歪んだり、かしめ時の荷重を高くする必要があるため、締結部材７０が座屈してしまい、締結不良が発生することになる。そのため、締結部材７０と蓋６との距離が最小となる圧縮領域７２は一つが望ましいとの結論に至り、よって前記凸部６０の凸部高さ６０aは圧縮凸部５０の圧縮凸部高さ５０aよりも低くするのが望ましい。
【００２８】
図１は、締結構造体１０１として説明したが、締結構造体１０１をリチウムイオン二次電池等の二次電池に用いることが効果的である。
【００２９】
この場合、締結部材７０は、例えば正極外部端子（露出部１４）または負極外部端子（露出部１２）であり、被締結部材８０は、例えば絶縁板７を蓋（電池蓋）６と負極集電板２４（正極集電板４４）により挟み重ねたものであり、樹脂製部材（絶縁部材）９０はガスケットである。
【００３０】
締結部材７０である正極外部端子または負極外部端子は、捲回群（蓄電要素）３と電池缶１の外部とを電気的に接続する端子としての役割を有する。したがって、電気通路となるため、電池蓋６と絶縁性を保つ必要があり、ガスケット５（樹脂製部材９０）や、絶縁板７を介して電池蓋６に設けられる。別部材であるため、この部分に電池缶１の内部と外部とを繋ぐ経路が少なからず形成されてしまうため、ガスケット５によりシール性を保つことが重要となる。
【００３１】
図３にて後述するように、電池缶１には捲回群３が収容されており、捲回群３は、締結部７０である正極外部端子、負極外部端子と、これに電気的に接続された正極集電板４４、負極集電板２４と、により電気的に二次電池の外部と接続される。電池蓋６は、正極外部端子、負極外部端子と、これに電気的に接続された正極集電板４４、負極集電板２４と絶縁されている必要があり、このため、電池蓋６と、正極外部端子、負極外部端子との間には樹脂製部材９０であるガスケット５が設けられ、電池蓋６と正極集電板４４、負極集電板２４との間には絶縁板７が設けられている。
【００３２】
ガスケット５は、電池蓋６等の被締結部材８０と同様に、貫通孔を有しており、負極外部端子露出部１２、正極外部端子露出部１４の貫通部６６が貫通している。ガスケット５には、貫通部６６と電池蓋６の貫通孔内壁との間に介在する部分と、負極外部端子露出部１２、正極外部端子露出部１４と電池蓋６の外面との間に介在する部分を有し、肉逃げを防止する凸部は後者側の部分に設けられている。前者側の部分に設けても良いが、部品加工や、組み立て容易性の観点からは図１のように後者側の部分に設けられることが好ましい。
【００３３】
以上図１のように、露出部１２（１４）の対向面７１と被締結部材８０の外面との間に樹脂製部材９０が挟まれた構造において、対向面７１と被締結部材８０の外面との間に距離が最小となる圧縮領域７２の外側に凸部６０を設けることで、圧縮領域７２により圧縮されて外側に逃げた樹脂製部材９０の一部が凸部６０によりさらに外側に逃げることを防ぐことができる。これによりシール性を向上させた締結構造体１０１を実現することができる。
【００３４】
図２は、締結構造体１０１を二次電池１００に用いた場合の二次電池外観図である。
【００３５】
二次電池１００は、容器内部に電解液を有しており、電解液が漏れないように内部の気密性を保つ必要がある。締結構造体１０１を蓄電素子（二次電池）に適用することで、容器内部をシールすることが可能である。
【００３６】
二次電池１００は、電池缶１および電池蓋６を備える。電池缶１と電池蓋６は、例えばアルミニウム合金などの金属材料からなり、深絞り加工及びプレス加工を施すことによって形成される。
【００３７】
電池缶１内には、捲回（電極）群３（図３）が内蔵され、電池缶１の開口部１ａが電池蓋６によって封口されている。電池蓋６は略矩形平板状であって、電池缶１の開口部１ａを塞ぐように溶接されて電池缶１が封止されている。電池蓋６には、インサート成形やプレス成型によるガスケット（絶縁部材）５によって電池蓋６に固定された正極外部端子露出部１４と、負極外部端子露出部１２が設けられている。正極外部端子露出部１４と負極外部端子露出部１２を介して捲回（電極）群３に充電され、また外部負荷に電力が供給される。電池蓋６には、ガス排出弁１０が一体的に設けられ、電池容器内の圧力が上昇すると、ガス排出弁１０が開いて内部からガスが排出され、電池容器内の圧力が低減される。これによって、二次電池１００の安全性が確保される。
【００３８】
図３は、二次電池１００の分解斜視図である。
【００３９】
二次電池１００の電池缶１は、長方形の底面１ｄと、底面１ｄの一対の長辺から立ち上がる幅広側面１ｂと、底面１ｄの一対の短辺から立ち上がる幅狭側面１ｃと、これら幅広面側１ｂ及び幅狭側面１ｃの上端で上方に向かって開放された開口部１ａとを有している。電池缶１内には、絶縁保護フィルム２を介して捲回（電極）群３が収容されている。
【００４０】
捲回（電極）群３は、帯状の電極が扁平形状に捲回されて構成されており、断面半円形状の互いに対向する一対の湾曲部と、これら一対の湾曲部の間に連続して形成される平面部とを有している。捲回（電極）群３は、捲回軸方向が電池缶１の横幅方向に沿うように、一方の湾曲部側から電池缶１内に挿入されて底面１ｄと対向し、他方の湾曲部側が開口部１ａ側に配置される。
【００４１】
捲回（電極）群３の正極箔露出部３４ｃは、正極集電板４４を介して電池蓋６に設けられた正極外部端子露出部１４と電気的に接続されている。また、捲回（電極）群３の負極箔露出部３２ｃは、負極集電板２４を介して電池蓋６に設けられた負極外部端子露出部１２と電気的に接続されている。これにより、正極集電板４４および負極集電板２４を介して捲回（電極）群３から外部負荷へ電力が供給され、正極集電板４４および負極集電板２４を介して捲回（電極）群３へ外部発電電力が供給され充電される。
【００４２】
正極集電板４４と負極集電板２４、及び、正極外部端子露出部１４と負極外部端子露出部１２を、それぞれ電池蓋６から電気的に絶縁するために、ガスケット５および絶縁板７が電池蓋６に設けられている。また、注液口９から電池缶１内に電解液を注入した後、電池蓋６に注液栓１１をレーザ溶接により接合して注液口９を封止し、扁平捲回形の二次電池１００を密閉する。
【００４３】
ここで、正極集電板４４の形成素材としては、例えばアルミニウム合金が挙げられ、負極集電板２４の形成素材としては、例えば銅合金が挙げられる。また、ガスケット（絶縁部材）５の形成素材としては、例えば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材が挙げられる。
【００４４】
また、電池蓋６には、電池容器内に電解液を注入するための注液口９が穿設されており、この注液口９は、電解液を電池容器内に注入した後に注液栓１１によって封止される。ここで、電池容器内に注入される電解液としては、例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適用することができる。
【００４５】
正極外部端子露出部１４、負極外部端子露出部１２は、バスバー等に溶接接合される溶接接合部を有している。溶接接合部は、ガスケット５よりも上方で電池蓋６の外面と平行に配置される平坦面を有しており、かかる平坦面にバスバー等が接面されて溶接接合されるようになっている。
【００４６】
負極接続部１２ａ、正極接続部１４ａは、負極外部端子露出部１２、正極外部端子露出部１４の下面からそれぞれ突出して、先端が電池蓋６の負極側貫通孔２６、正極側貫通孔４６に挿入可能な円柱形状を有している。負極接続部１２ａ、正極接続部１４ａは、電池蓋６を貫通して、負極集電板２４、正極集電板４４の負極集電板基部２１、正極集電板基部４１よりも電池缶１の内部側に突出しており、先端がかしめられて、負極外部端子露出部１２、正極外部端子露出部１４と負極集電板２４、正極集電板４４とを電池蓋６に一体に固定している。負極外部端子露出部１２、正極外部端子露出部１４と電池蓋６との間には、ガスケット５が介在されており、負極集電板２４、正極集電板４４と電池蓋６との間には、絶縁板７が介在している。なお、負極集電板基部２１、正極集電板基部４１には、負極接続部１２ａ、正極接続部１４ａが挿入される負極側開口穴２３、正極側開口穴４３がそれぞれ形成されている。
【００４７】
正極集電板４４、負極集電板２４は、電池缶１の幅広側面１ｂに沿って底面１ｄ側に向かって延出し、捲回（電極）群３の正極箔露出部３４ｃ、負極箔露出部３２ｃに対向して重ね合わされた状態で接続される正極側接続端部４２、負極側接続端部２２を有している。
【００４８】
捲回（電極）群３の扁平面に沿う方向でかつ捲回（電極）群３の捲回軸方向に直交する方向を中心軸方向として捲回（電極）群３の周囲には絶縁保護フィルム２が巻き付けられている。絶縁保護フィルム２は、例えばＰＰ（ポリプロピレン）などの合成樹脂製の一枚のシートまたは複数のフィルム部材からなり、捲回（電極）群３の扁平面と平行な方向でかつ捲回軸方向に直交する方向を巻き付け中心として巻き付けることができる長さを有している。
【００４９】
図４は、捲回電極群の一部を展開した状態を示す分解斜視図である。
【００５０】
捲回（電極）群３は、負極電極３２と正極電極３４との間にセパレータ３３、３５を介して扁平状に捲回することによって構成されている。捲回（電極）群３は、最外周の電極が負極電極３２であり、さらにその外側にセパレータ３３、３５が捲回される。セパレータ３３、３５は、正極電極３４と負極電極３２との間を絶縁する役割を有している。
【００５１】
負極電極３２の負極合剤層３２ｂが塗布された部分は、正極電極３４の正極合剤層３４ｂが塗布された部分よりも幅方向に大きく、これにより正極合剤層３４ｂが塗布された部分は、必ず負極合剤層３２ｂが塗布された部分に挟まれるように構成されている。正極箔露出部３４ｃ、負極箔露出部３２ｃは、平面部分で束ねられて溶接等により接続される。尚、セパレータ３３、３５は幅方向で負極合剤層３２ｂが塗布された部分よりも広いが、正極箔露出部３４ｃ、負極箔露出部３２ｃで端部の金属箔面が露出する位置に捲回されるため、束ねて溶接する場合の支障にはならない。
【００５２】
正極電極３４は、正極集電体である正極箔３４ａの両面に正極活物質合剤を有し、正極箔の幅方向一方側の端部には、正極活物質合剤を塗布しない正極箔露出部３４ｃが設けられている。負極電極３２は、負極集電体である負極箔３２ａの両面に負極活物質合剤を有し、負極箔の幅方向他方側の端部には、負極活物質合剤を塗布しない負極箔露出部３２ｃが設けられている。正極箔露出部３４ｃと負極箔露出部３２ｃは、電極箔の金属面が露出した領域であり、捲回軸方向の一方側と他方側の位置に配置されるように捲回される。
【００５３】
負極電極３２に関しては、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重量部のポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦという。）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、混練した負極合剤を作製した。この負極合剤を厚さ１０μｍの銅箔（負極箔）の両面に溶接部（負極未塗工部）を残して塗布した。その後、乾燥、プレス、裁断工程を経て、銅箔を含まない負極活物質塗布部厚さ７０μｍの負極電極３２を得た。
【００５４】
尚、本実施形態では、負極活物質に非晶質炭素を用いる場合について例示したが、これに限定されるものではなく、リチウムイオンを挿入、脱離可能な天然黒鉛や、人造の各種黒鉛材、コークスなどの炭素質材料やＳｉやＳｎなどの化合物（例えば、ＳｉＯ、ＴｉＳｉ２等）、またはそれの複合材料でもよく、その粒子形状においても、鱗片状、球状、繊維状、塊状等、特に制限されるものではない。
【００５５】
正極電極３４に関しては、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ＰＶＤＦとを添加し、これに分散溶媒としてＮＭＰを添加、混練した正極合剤を作製した。この正極合剤を厚さ２０μｍのアルミニウム箔（正極箔）の両面に溶接部（正極未塗工部）を残して塗布した。その後、乾燥、プレス、裁断工程を経て、アルミニウム箔を含まない正極活物質塗布部厚さ９０μｍの正極電極３１を得た。
【００５６】
また、本実施形態では、正極活物質にマンガン酸リチウムを用いる場合について例示したが、スピネル結晶構造を有する他のマンガン酸リチウムや一部を金属元素で置換又はドープしたリチウムマンガン複合酸化物や層状結晶構造を有すコバルト酸リチウムやチタン酸リチウムやこれらの一部を金属元素で置換またはドープしたリチウム-金属複合酸化物を用いるようにしてもよい。
【００５７】
また、本実施形態では、正極電極、負極電極における塗工部の結着剤としてＰＶＤＦを用いる場合について例示したが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、シアノエチルセルロース、各種ラテックス、アクリロニトリル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、フッ化プロピレン、フッ化クロロプレン、アクリル系樹脂などの重合体およびこれらの混合体などを用いることができる。
【００５８】
また、軸芯としては例えば、正極箔、負極箔、セパレータ３３、３５のいずれよりも曲げ剛性の高い樹脂シートを捲回して構成したものを用いることができる。
【００５９】
上記蓄電素子（二次電池１００）の構成において、正極外部端子露出部１４と負極外部端子露出部１２が締結部材７０に、電池蓋６と正極集電板４４と負極集電板２４と絶縁板７が被締結部材８０に、ガスケット（絶縁部材）５が締結部材７０と被締結部材８０との間にある樹脂製部材９０となる。得られる効果としては、実施形態１と同様に前記凸部６０による軽圧縮領域の作用により、圧縮領域７２で圧縮されたガスケット（絶縁部材）５の、貫通部６６を軸とする径方向の外側への逃げが抑制され、締結部材７０および電池蓋６とガスケット（絶縁部材）５が密接されることでシール面積が確保される。
【００６０】
[実施例２]
図５は、凸部６０を露出部１２（１４）に設けた例である。
【００６１】
実施例１では凸部６０を被締結部材８０（蓋（電池蓋）６）の外面に設けたが、図５のように凸部６０を露出部１２（１４）に設けても構わない。
【００６２】
この場合も実施例１と同様、凸部高さ６０aは、圧縮凸部５０の圧縮凸部高さ５０aよりも小さい。この構造により、圧縮領域７２によりシールを発生させ、凸部６０により樹脂製部材９０の肉逃げを防止することができる。
【００６３】
実施例１、２は、圧縮凸部５０を締結部材７０に有した締結構造体１０１を示したがこれ限定されるものではない。圧縮凸部５０は締結部材７０にある必要はなく、蓋（電池蓋）６に設けられていても同様の効果を得られる。
【００６４】
圧縮凸部５０と凸部６０は、実施例１のように異なる部材にある方がシール面積の観点では好ましい。しかし、同一部材側に設ける方が部材加工の観点から好ましい場合もある。
【００６５】
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】
【００６６】
１…電池缶、１a…開口部、１b …幅広側面、１c …幅狭側面、１d …底面、２… 絶縁保護フィルム、３…捲回群（蓄電要素）、５…ガスケット（樹脂製部材９０）、６…蓋（電池蓋）、７…絶縁板、９…注液口、１０…ガス排出弁、１１…注液栓、１２…負極外部端子露出部（露出部）、１２ａ…負極接続部、１３…かしめ部、１３a…かしめ部の端部、１４…正極外部端子露出部（露出部）、１４ａ…正極接続部、２１…負極集電板基部、２２…負極側接続端部、２３…負極側開口穴、２４…負極集電板、２６…負極側貫通孔、３２…負極電極、３２a…負極箔、３２b…負極合剤層、３２c…負極箔露出部、３３…セパレータ、３４…正極電極、３４ａ…正極箔、３４b…正極合剤層、３４c…正極箔露出部、３５…セパレータ、４１…正極集電板基部、４２…正極側接続端部、４３…正極側開口穴、４４…正極集電板、４６…正極側貫通孔、５０…圧縮凸部、５０a…圧縮凸部高さ、６０…凸部、６０a…凸部高さ、６６…貫通部、７０…締結部材（負極外部端子露出部１２、正極外部端子露出部１４）、７１…対向面、７２…圧縮領域、８０…被締結部材、９０…樹脂製部材、１００…二次電池、１０１…締結構造体
【図１】
2020066050.tif 000003
【図２】
2020066050.tif 000004
【図３】
2020066050.tif 000005
【図４】
2020066050.tif 000006
【図５】
2020066050.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月27日(2019.6.27)
【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】
被締結部材と、
前記被締結部材に設けられた貫通孔を貫通して設けられた締結部材と、
前記締結部材と前記被締結部材との間に介在して設けられた絶縁部材と、を有し、
前記締結部材は、前記被締結部材から露出した露出部と、前記貫通孔を貫通する貫通部と、を有し、
前記露出部は、前記絶縁部材を介して前記被締結部材の外面と対向する対向面を有し、
前記対向面と前記外面との間には、前記対向面と前記外面との距離が最小となる圧縮領域が一か所あり、
前記圧縮領域と重ならない位置に、前記対向面から前記外面に向かって突出した、または、前記外面から前記対向面に向かって突出した、凸部が設けられ、前記凸部の凸部高さが、前記圧縮領域の圧縮凸部高さよりも低い締結構造体。
【請求項２】
蓄電要素を収容する電池缶と、
前記電池缶を閉じる電池蓋と、請求項１に記載の締結構造体を有する二次電池であり、
前記締結構造体は、前記電池蓋に設けられ、
前記被締結部材は、前記電池蓋を少なくとも含み、
前記締結部材は、前記蓄電要素と前記電池缶の外部とを電気的に接続する外部端子である二次電池。
【請求項３】
請求項２において、
前記二次電池は、前記外部端子と前記蓄電要素を接続する集電板と、
前記集電板と前記電池蓋との間に設けられた絶縁板を有し、
前記被締結部材は、前記電池蓋と前記絶縁板と、前記集電板を含む二次電池。
【請求項４】
請求項３において、
前記外部端子は、前記電池缶の内部で前記被締結部材をかしめるかしめ部を有し、
前記露出部と、前記かしめ部は、前記貫通部を軸とする径方向において、前記貫通部よりも外側まで延び、
前記かしめ部は前記集電板に接続され、
前記露出部と前記かしめ部によって前記被締結部材が挟まれている二次電池。
【請求項５】
請求項４において、
前記貫通部を軸とする径方向において前記かしめ部の端部よりも内側に前記圧縮領域が位置する二次電池。
【請求項６】
請求項５において、
前記凸部は、前記径方向において前記圧縮領域の外側に設けられた二次電池。
【請求項７】
請求項６において、
前記凸部は、前記径方向において前記かしめ部の端部よりも外側に設けられた二次電池。
【請求項８】
請求項７において、
前記凸部は、圧縮凸部よりも高さが低い二次電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
みとなる場合が多く、シール面積が得られにくいという課題がある。
［０００６］
本発明は、上記のように圧縮されたガスケットの部材が周囲へ逃げることを防ぐことによりシール面積を確保した締結構造体を提供することを目的とした。
課題を解決するための手段
［０００７］
上記課題を解決するために本発明の一態様に係る締結構造体は、容器と、前記容器に設けられた貫通孔を貫通して設けられた締結部材と前記締結部材と前記容器との間に設けられた絶縁部材（樹脂製部材）と、を有し、前記締結部材は、前記容器から露出した露出部と、前記貫通孔を貫通する貫通部と、を有し、前記露出部は、前記絶縁部材を介して前記容器の外面と対向する対向面を有し、前記対向面と前記外面との間には、距離が最小となる圧縮領域が一か所あり、前記圧縮領域と重ならない位置に、前記対向面から前記外面に向かって突出した、または前記外面から前記対向面に向かって突出した、凸部が設けられ、前記凸部の凸部高さが、前記圧縮領域の圧縮凸部高さよりも低いことを特徴とする。
発明の効果
［０００８］
本発明により、圧縮されたガスケットの部材が周囲へ逃げることを防ぐことによりシール面積を確保した締結構造体を提供することができる。
図面の簡単な説明
［０００９］
［図１］実施例１の締結構造体の断面図
［図２］蓄電素子の外観斜視図
［図３］蓄電素子の分解斜視図
［図４］捲回電極群の分解斜視図
［図５］実施例２の締結構造体の断面図
発明を実施するための形態
［００１０］
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
［００１１］
［実施例１］
図１は、締結構造体１０１の断面図である。
【国際調査報告】
2020066050.tif 000008
2020066050.tif 000009
2020066050.tif 000010
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