專利名稱：密封栓及蓄電元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及能夠用于作為例如二次電池及其他電池等蓄電元件的外包裝的容器的密封栓及使用該密封栓的蓄電元件。
背景技術：
二次電池本來用于置換一次電池，現(xiàn)作為便攜式電話、IT設備等電子設備的電源而得到廣泛普及。特別是，鋰離子電池所代表的非水電解質二次電池為高能量密度，因此也逐漸擴展到電動車等產(chǎn)業(yè)用大型電氣設備的應用中。這種二次電池通常具有在鋁等金屬制容器中封入發(fā)電要件及電解液的結構。在容器表面預先開設貫通孔，電解液經(jīng)由該貫通孔注入到收納發(fā)電要件后而被密閉的容器中。然后，該貫通孔被金屬制的密封栓密封，從而確保容器的密閉狀態(tài)(例如，參照專利文獻I)。圖16A是表示專利文獻I所公開的現(xiàn)有技術中的二次電池的容器的密封栓100的結構的側視圖，圖16B是表示該密封栓100的結構的立體圖，圖16C是表示該密封栓100的結構的剖視圖(用包含圖16A所示的中心軸D的平面剖開密封栓100時的剖視圖)。另外，圖17A是表示該密封栓100配置在貫通孔210內的狀態(tài)的圖。如上述圖所示，密封栓100具備:嵌入形成在壁部200的貫通孔210的柱部102、被壁部200表面卡止的凸緣部101。另外，密封栓100中最容易與貫通孔210的緣部211接觸的部分即柱部102的側端部形成為圓滑的曲面103。由此，金屬制部件即柱部102順暢地插入貫通孔210中，因此，能夠降低因部件彼此接觸所引起的金屬渣及其他污染物的產(chǎn)生。在先技術文獻專利文獻專利文獻I日本專利第4110632號公報基于現(xiàn)有技術的密封栓100的結構為如上所述，但在上述現(xiàn)有技術中存在如下問題。S卩，在通過密封栓100密封貫通孔210之際，需要將柱部102插入貫通孔210內而進行臨時固定。然而，實際上在將密封栓100通過手或夾具等配置于貫通孔210上時，如圖17B所示，密封栓100處于相對于貫通孔210傾斜的姿勢。圖17B是用于說明現(xiàn)有技術中的密封栓100的課題的圖。因此，即使例如柱部102的外徑與貫通孔210的內徑的余量較大時，貫通孔210的緣部211在柱部102的曲面103上滑動而鉤住柱部102的側面。因此，密封栓100以穩(wěn)定的姿勢配置在貫通孔210中的比例變低。作為其結果，為了臨時固定，需要再調整密封栓100的姿勢的周折，這將導致二次電池制作時的作業(yè)性顯著降低，使二次電池作成的生產(chǎn)率降低。如此，基于現(xiàn)有技 術的密封栓在安裝時的穩(wěn)定性差，因此存在可能導致生產(chǎn)率降低的課題。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于上述課題而作出的，其目的在于，提供能夠穩(wěn)定地安裝于貫通孔的密封栓及使用該密封栓的蓄電元件。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一方式的密封栓，其對形成于壁部的貫通孔進行密封，并且具備配置在所述貫通孔內的主軸部，所述主軸部具有:柱部；前端部，其與所述柱部的前端連接配置，且與所述主軸部的軸向垂直的面的剖面的外緣形狀的尺寸為所述柱部的前端的外緣形狀的尺寸以下，所述柱部具有:粗軸部，其與所述主軸部的軸向垂直的面的剖面的外緣形狀最大；側面部，其外緣形狀沿著從所述粗軸部朝向所述前端部的方向變小。根據(jù)該結構，由于密封栓的主軸部具有從柱部的粗軸部朝向前端部而剖面的外緣形狀變小的形狀，因此，容易將主軸部插入貫通孔內，且能夠以保持正規(guī)姿勢的狀態(tài)臨時固定密封栓。因此，利用該密封栓，能夠穩(wěn)定安裝于貫通孔。另外，所述粗軸部可以配置在所述柱部的所述前端部相反側的端部，在所述密封栓密封所述貫通孔時，所述粗軸部配置在所述貫通孔的開口端部。根據(jù)該結構，由于外緣形狀最大的粗軸部配置在貫通孔的開口端部，因此，能夠抑制將主軸部插入貫通孔內時主軸部與該開口端部接觸而產(chǎn)生污染物的情況。另外，所述粗軸部可以在所述柱部的所述前端部相反側的端部與所述側面部的端部之間整個形成為筒狀。根據(jù)該結構，由于粗軸部為筒狀的部位，因此，通過將粗軸部嵌入貫通孔，從而能夠將密封栓牢固地臨時固定在貫通孔中。由此，能夠省略通過輸出弱化的激光焊接將密封檢固定在容器上的臨時擊打的工序，從而能夠提聞生廣率。另外，可以形成為所述側面部在至少一部分的面中，與所述主軸部的軸向垂直的面的剖面的外周長度的變化比例改變。根據(jù)該結構，主軸部在至少一部分面具有從粗軸部朝向前端部而外周長度的變化比例改變的形狀，即，具有與主軸部的軸向平行的面的剖面的外緣形狀成為曲線的形狀。因此，能夠抑制將主軸部插入貫通孔內時主軸部與貫通孔的開口端部或內部接觸而產(chǎn)生污染物。另外，還可以具備露出部，該露出部與所述柱部的所述前端部相反側連接配置，在所述密封栓密封所述貫通孔時從所述壁部露出配置在所述壁部的壁面上。根據(jù)該結構，由于密封栓密封貫通孔時，露出部露出配置在壁面上，因此，能夠容易地將密封栓插入貫通孔內，從而能夠將密封栓穩(wěn)定安裝在貫通孔內。另外，可以構成為所述柱部的所述前端部相反側的端部與所述側面部的端部之間的部位的外部形狀與所述貫通孔的內部形狀對應。根據(jù)該結構，由于柱部的基端側的部位的外部形狀與貫通孔的內部形狀對應，因此，通過將該基端側的部位嵌入貫通孔中，從而能夠將密封栓牢固地臨時固定在貫通孔中。由此，能夠省略臨時擊打的工序，能夠提高生產(chǎn)率。另外，所述柱部可以配置在與所述主軸部的重心相比距離所述前端部更遠的位置。
根據(jù)該結構，由于主軸部的重心配置在比柱部還靠前端部，因此，在將密封栓插入貫通孔內時，能夠使密封栓的姿勢快速地移轉為正規(guī)的姿勢。另外，在所述主軸部在軸向上的長度中，可以構成為所述前端部比所述柱部長。根據(jù)該結構，由于主軸部構成為前端部比柱部長，因此，將密封栓插入貫通孔內之際，能夠使密封栓的姿勢快速地移轉為正規(guī)的姿勢。 另外，所述主軸部在軸向上的長度可以為所述密封栓對所述貫通孔進行密封之際的所述貫通孔在該軸向上的長度以下。根據(jù)該結構，由于主軸部的長度為貫通孔的長度以下，因此，主軸部不會從貫通孔的下表面突出，能夠使密封栓不會侵入壁部下的收納空間。另外，所述粗軸部的半徑可以比將所述柱部的所述前端部相反側的端面的中心與所述前端部的前端面連結的最長的直線距離小，或者比將所述粗軸部和所述側面部的邊界面的中心與所述前端部的前端 面連結的最長的直線距離小。根據(jù)該結構，由于粗軸部的半徑比柱部的基端側的端面的中心或粗軸部的側面部側的端面的中心與前端部的前端面的最長距離小，因此，當將密封栓插入貫通孔內之際，即使密封栓旋轉，也能夠通過前端部抑制密封栓的該旋轉。另外，所述柱部可以具有形成在所述柱部的所述前端部相反側的端部和所述粗軸部之間的側面，該側面為與所述主軸部的軸向垂直的面的剖面的外緣形狀比所述粗軸部的所述外緣形狀小的側面。根據(jù)該結構，柱部可以構成為為在比粗軸部靠基端側具有外緣形狀比粗軸部還小的部位的形狀，在該情況下，也能夠容易地將主軸部插入貫通孔內，從而將密封栓穩(wěn)定安裝在貫通孔中。另外，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方式的蓄電元件具備:具有開口的容器主體；閉塞所述開口的蓋部；收納在所述容器主體內的電極體；上述的密封栓，所述容器主體或所述蓋部具有形成有貫通孔的壁部，所述密封栓對形成在所述壁部上的貫通孔進行密封。根據(jù)該結構，由于形成在蓄電元件的壁部上的貫通孔被上述的密封栓密封，因此，與上述同樣，也能夠實現(xiàn)將密封栓穩(wěn)定地安裝在貫通孔內的蓄電元件。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠實現(xiàn)可穩(wěn)定地安裝在貫通孔中的密封栓。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式I涉及的密封栓的結構的側視圖。圖2A是表示本發(fā)明的實施方式I涉及的密封栓的結構的立體圖。圖2B是表示本發(fā)明的實施方式I涉及的密封栓的結構的立體圖。圖3是用于說明本發(fā)明的實施方式I涉及的密封栓的效果的圖。圖4是表示本發(fā)明的實施方式2涉及的密封栓的結構的側視圖。圖5A是表示本發(fā)明的實施方式2涉及的密封栓的結構的立體圖。圖5B是表示本發(fā)明的實施方式2涉及的密封栓的結構的立體圖。圖6是用于說明本發(fā)明的實施方式2涉及的密封栓所發(fā)揮的效果的圖。圖7A是表示本發(fā)明的實施方式的變形例I涉及的密封栓的結構的側視圖。
圖7B是表示本發(fā)明的實施方式的變形例I涉及的密封栓的結構的立體圖。圖8是用于說明本發(fā)明的實施方式的變形例I涉及的密封栓所發(fā)揮的效果的圖。圖9A是表示本發(fā)明的實施方式的變形例2涉及的密封栓的結構的側視圖。圖9B是表示本發(fā)明的實施方式的變形例2涉及的密封栓的結構的立體圖。圖10是表示本發(fā)明的實施方式的變形例3涉及的密封栓的結構的側視圖。圖11是表示本發(fā)明的實施方式的變形例4涉及的密封栓的結構的側視圖。圖12是表示本發(fā)明的實施方式的變形例5涉及的密封栓的結構的側視圖。圖13是表示本發(fā)明的實施方式的變形例6涉及的密封栓的結構的側視圖。圖14是表示本發(fā)明的實施方式的變形例7涉及的密封栓的結構的剖視圖。圖15是使用了本發(fā)明的實施方式3涉及的密封栓的二次電池的示意性分解立體圖。圖16A是表示現(xiàn)有技術中的密封栓的結構的側視圖。圖16B是表示現(xiàn)有技術中的密封栓的結構的立體圖。圖16C是表示現(xiàn)有技術中的密封栓的結構的剖視圖。圖17A是表示現(xiàn)有技術中的密封栓配置在貫通孔內的狀態(tài)的圖。

圖17B是用于說明現(xiàn)有技術中的密封栓的課題的圖。符號說明10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、113 密封栓10a、20a、30a、40a、50a、60a 凹部11、21、31、41、51、61、71、91、101 凸緣部12、22、32、42、52、62、82、102 柱部13、23、33、43、53、63、83 前端部14,24,34,44,54,64,74,84,94 主軸部12a、22a、32c、42a、52a、62a 粗軸部12b、22b、32d、42b、52b、52c、62b 側面部32a、42bl、103 曲面32b、42b2 錐面110非水電解質二次電池111 蓋部Illb,210,220,310 貫通孔112容器主體112b發(fā)電要件200,300 壁部211、221 緣部
具體實施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。需要說明的是，以下說明的實施方式均表示本發(fā)明的優(yōu)選的一具體例。在以下的實施方式所示的數(shù)值、形狀、材料、結構要件、結構要件的配置位置及連接方式等僅為一例，不是限定本發(fā)明的主旨。另外，在以下的實施方式中的結構要件中，對于沒有記載在表示本發(fā)明的最上位概念的獨立權利要求的結構要件，作為構成更優(yōu)選方式的任意的結構要件進行說明。(實施方式I)圖1是表示本發(fā)明的實施方式I涉及的密封栓10的結構的側視圖。如圖1所示，密封栓10是對在壁部形成的貫通孔進行密封的密封栓，與現(xiàn)有例同樣，以從與該貫通孔的延伸方向平行的中心軸D觀察成為同心圓的方式形成，例如為鋁制的部件。密封栓10具備凸緣部11和主軸部14，主軸部14具備柱部12及前端部13。凸緣部11與現(xiàn)有例的凸緣部101同樣，其為直接密封貫通孔的圓盤狀的部位，且連接配置在柱部12的前端部13的相反側(該圖中上側)。在本實施方式中，凸緣部11是在密封栓10密封貫通孔之際在壁部的壁面上從壁部露出配置的露出部。需要說明的是，凸緣部11的形狀并沒有限定為圓盤狀，也可以為矩形板狀等?；蛘?，凸緣部11包含于本發(fā)明中記載的“露出部”。主軸部14為配置在貫通孔內的部位，軸(中心軸D)向上的長度形成為密封栓10密封貫通孔之際的該貫通孔在該軸向上的長度以下。以下，對主軸部14具備的柱部12及前端部13進行具體說明。柱部12配置在主軸部14的靠凸緣部11的基端側(在該圖中為上側)，且是具有能夠插入貫通孔這種程度的尺寸的部位。具體而言，柱部12形成為與主軸部14的軸向垂直的面的剖面的外緣形狀為圓形狀。另外，柱部12配置在比主軸部14的重心(該圖的重心G)距離前端部13的距離遠的位置。具體而言，主軸部14的重心G配置在柱部12的外方(該圖中為下方)。前端部13是與柱部12的前端部分連接配置的圓柱狀的部位。即，前端部13保持與主軸部14的軸向垂直的面的剖面的外緣形狀為同一形狀和同一尺寸的圓形狀且同時延長而形成。另外，前端部13形成為與主軸部14的軸向垂直的面的剖面的外緣形狀的尺寸為柱部12的前端的該外緣形狀的尺寸以下。需要說明的是，在圖中，示出了前端部13的側端被倒角而加工為錐狀的結構，但該側端的形狀可以保持角或曲面等任意形狀。其次，對柱部12的詳細結構進行說明。圖2A及圖2B是表示本發(fā)明的實施方式I涉及的密封栓10的結構的立體圖。具體而言，圖2A是從凸緣部11的斜上方俯視觀察到的密封栓10的立體圖，圖2B是從前端部13的斜下方仰視觀察到的密封栓10的立體圖。如圖1及圖2A所示，在凸緣部11的上表面中央設有發(fā)揮激光焊接時的標識器作用的研缽狀的凹部10a。另外，如圖1及圖2B所示，柱部12具有配置在與前端部13相反側的端部的、與主軸部14的軸向垂直的面的剖面的外緣形狀最大的粗軸部12a。在本實施方式中，粗軸部12a是配置在與成為柱部12的基端側(根元側)的端部的與凸緣部11的邊界部分的部位，且是主軸部14中直徑最粗、截面積最大的部位。另外，粗軸部12a是密封栓10密封貫通孔之際配置在該貫通孔的開口端部的部位。另外，對于柱部12而言，成為前端側的端部的與前端部13的邊界部分直徑最細，且該柱部12具有其側面形成為曲面的對置圓錐臺狀的形狀。S卩，柱部12具有沿著從粗軸部12a朝向前端部13的方向其外緣形狀變小的側面部12b。在本實施方式中，側面部12b在整個面中，與主軸部14的軸向垂直的面的剖面的外周長度的變化比例改變。即，柱部12的外徑隨著從靠凸緣部11的粗軸部12a朝向靠前端部13 —側而逐漸改變變化的比例且同時減小。從而，如圖1所示，柱部12的包含中心軸D的平面的剖面形狀的輪廓以曲線示出。另外，粗軸部12a的外徑設定為與貫通孔的內徑大致相同的尺寸。需要說明的是，粗軸部12a的外徑可以比該貫通孔的內徑稍小，只要能夠將粗軸部12a插入該貫通孔，粗軸部12a的外徑比該貫通孔的內徑大也沒關系。另外，對于主軸部14在軸向上的長度而言，前端部13比柱部12長。具體而言，以中心軸D為基準，前端部13的高度為柱部12的高度的兩倍左右。另外，粗軸部12a的半徑比將柱部12的前端部13相反側的端面的中心或粗軸部12a與側面部12b的邊界面的中心和前端部13的前端面連結的最長的直線距離小。在本實施方式中，粗軸部12a的半徑比主軸部14的全高即從粗軸部12a至前端部13的前端面的
距離短。這種本實施方式I涉及的密封栓10的特征在于，作為主軸部14具備朝向前端方向而剖面的外緣形狀變小的大致錐臺狀的柱部12，在柱部12的前端還具備前端部13。以下，參照圖3的(a) (C)的要部剖視圖對利用本實施方式的密封栓10將在二次電池等蓄電元件的金屬制的容器的壁部200開口的貫通孔210密封時的效果進行說明。圖3是用于說明本發(fā)明的實施方式I涉及的密封栓10所發(fā)揮的效果的圖。如圖3(a)所示，在密封栓10，前端部13具有與柱部12的最細部分相同的粗度。即，前端部13必然比貫通孔210的內徑細。因此，能夠在用手或夾具保持密封栓10的狀態(tài)下，將前端部13位置自如地插入貫通孔210內，并且能夠發(fā)揮約束柱部12位移的作用。在此，貫通孔210例如為將電解液注入蓄電元件的容器的內部的注液孔，密封栓10為阻塞該注液孔的注液栓。在該狀態(tài)下，當將密封栓10朝向貫通孔210的延伸方向進一步插入時，如圖3的(b)所示，柱部12的側面與貫通孔210的開口端部即緣部211接觸。由于柱部12的側面為曲面，因此緣部211在該側面滑動的同時，柱部12被導入貫通孔210深處。從柱部12的前端部分至根部分的部分也與前端部13同樣，具有比貫通孔210的內徑充分小的外徑，因此，在插入的中途，柱部12及前端部13在貫通孔210內其姿勢變化自如。因此，密封栓10被插入直到其外徑與貫通孔210的內徑大致相等的柱部12的根部即粗軸部12a與貫通孔210嵌合。最終，如圖3的(C)所示，柱部12利用粗軸部12a與貫通孔210嵌合，通過凸緣部11完全覆蓋貫通孔210，從而完成密封栓10向貫通孔210的臨時固定。在該臨時固定完成時，保持密封栓10的中心軸D與貫通孔210的延伸方向平行的正規(guī)姿勢。如上所述，根據(jù)本實施方式I的密封栓10，主軸部14具有從柱部12的粗軸部12a朝向前端部13而剖面的外緣形狀變小的形狀。即，作為主軸部14，其具備側面形成為曲面的大致錐臺狀的柱部12以及從柱部12延伸的前端部13。由此，容易將主軸部14插入貫通孔210內，能夠在保持正規(guī)的姿勢的狀態(tài)下臨時固定密封栓10。因此，能夠穩(wěn)定地進行密封栓10向貫通孔210的安裝。另外，主軸部14具有從粗軸部12a朝向前端部13而外周長度的變化比例改變的形狀，即，柱部12的側面形成為曲面。因此，能夠抑制主軸部14向貫通孔210內插入時因密封栓10與貫通孔210的內部或緣部211接觸引起的污染物的產(chǎn)生。此外，密封栓10密封貫通孔210之際，凸緣部11露出配置在壁部200的壁面上，因此能夠容易地將密封栓10插入貫通孔210內，且能夠將密封栓10穩(wěn)定地安裝在貫通孔210 內。另外，由于外緣形狀為最大的粗軸部12a配置在貫通孔210的緣部211，因此能夠抑制將主軸部14插入貫通孔210內時主軸部14與緣部211接觸而產(chǎn)生污染物的情況。此外，由于主軸部14構成為前端部13比柱部12長，因此，在將密封栓10插入貫通孔210內之際，能夠使密封栓10的姿勢快速地移轉為正規(guī)的姿勢。另外，由于主軸部14的長度為貫通孔210的長度以下，因此，主軸部14不會從貫通孔210的下表面突出，從而密封栓10不會侵入壁部200下的收納空間。此外，粗軸部12a的半徑比柱部12的基端側的端面的中心或粗軸部12a的側面部側的端面的中心與前端部13的前端面的最長距離小。具體而言，對于密封栓10來說，包含柱部12的主軸部14的長度比粗軸部12a的半徑大。因此，在將密封栓10插入貫通孔210內之際，防止密封栓10相對于貫通孔210的延伸方向過度傾斜，并且能夠抑制密封栓10在貫通孔210內繞軸旋轉的情況。由此，能夠以更穩(wěn)定的姿勢將密封栓10插入貫通孔210內。需要說明的是，在上述說明中，在圖3(b)所示的狀態(tài)中，在用手或夾具保持密封栓10的情況下進行插入。然而，即使是解除該狀態(tài)下對栓10的保持的情況下，也通過前端部13的重量使柱部12向貫通孔210內沉降，并且柱部12的側面在貫通孔210的緣部211滑動的同時，柱部12周圍的根部分嵌入緣部211。因此，能夠與進行插入的情況同樣地實現(xiàn)圖3(c)所示的臨時固定的狀態(tài)。特別是，在該情況下，如圖1所示，主軸部14的重心G配置在比包含粗軸部12a的柱部12靠前端部13側(該圖中下側)，因此，在將密封栓10插入貫通孔210內之際，能夠將密封栓10的姿勢快速地移轉為正規(guī)的姿勢，因而優(yōu)選。另外，在上述的說明中，粗軸部12a的半徑比主軸部14的總高、即從粗軸部12a至前端部13的前端面的距離短。然而，如圖1所示，只要粗軸部12a的半徑比對從粗軸部12a的中心Cl連結到前端部13的前端的端面的直線內的最長距離即直線LI短即可，能夠充分獲得抑制傾斜或繞軸旋轉的效果。此外，在上述的說明中，形成在側面部12b的面為剖面的外周長度的變化比例改變的曲面。然而，形成在側面部12b的面也可以為該外周長度的變化比例為固定的面。即，柱部12的包含中心軸的面的剖面形狀的輪廓可以為以傾斜的直線表示的形狀。據(jù)此，能夠獲得容易將主軸部14插入貫通孔210內且將密封栓10穩(wěn)定地向貫通孔210安裝的效果。另外，主軸部14具備的柱部12及前端部13的剖面的外緣形狀不限于圓形狀，可以為橢圓形狀或矩形狀等。(實施方式2)本發(fā)明的實施方式2涉及的密封栓20的特征在于，以實施方式I的密封栓10的結構為基礎，柱部形成筒狀的側面厚的粗軸部。圖4是表示本發(fā)明的實施方式2涉及的密封栓20的結構的側視圖，圖5A及圖5B是表示本發(fā)明的實施方式2涉及的密封栓20的結構的立體圖。具體而言，圖5A是從凸緣部21的斜上方俯視觀察到的密封栓20的立體圖，圖5B是從前端部23的斜下方仰視觀察到的密封栓20的立體圖。
如圖4及圖5B所示，密封栓20具備:具有與實施方式I的凸緣部11同樣的外形寸法的凸緣部21、具有與柱部12的曲面同樣的曲面的柱部22、從柱部22延伸的前端部23。在此，在柱部22中，在靠凸緣部21側形成有圓筒形的粗軸部22a，在靠前端部23側形成有具有曲面的側面部22b。S卩，柱部22具有從凸緣部21以同一外徑的粗軸部22a延伸后，通過側面部22b而使截面積逐漸減小而向前端部23連續(xù)的結構。如此，粗軸部22a在柱部22的前端部23相反側的端部與側面部22b的端部之間整個形成為筒狀。另外，柱部22的前端部23相反側的端部與側面部22b的端部之間的部位的外形形狀(粗軸部22a的外形狀)與貫通孔的內形狀對應。即，粗軸部22a的外徑被設定為與貫通孔的內徑大致相同的尺寸。另外，粗軸部22a與側面部22b的高度(主軸部24的軸向上的長度)大致相同。另外，如圖4及圖5A所示，在凸緣部21的上表面中央與實施方式I的凹部IOa同樣地設有研缽狀的凹部20a。與實施方式I同樣，密封栓20的各部分為在從沿貫通孔的延伸方向的中心軸D觀察下構成同心圓的金屬制構件。前端部23具有保持柱部22的前端部分的剖面形狀而延長的圓柱狀的形狀，但其高度比柱部22的高度低。從而，對于密封栓20的主軸部24而言，柱部22的圓筒狀的粗軸部22a最粗，經(jīng)由側面部22b而逐漸變?yōu)榧殢?，進而柱部22的靠前端部23的側端及前端部23成為最細的結構。需要說明的是，在圖中，示出了前端部23的側端被倒角而加工成錐狀，但該側端的形狀可以為保持角部或者形成為曲面等任意的形狀。其次，參照圖6(a) (d)的主要部分剖視圖，對利用本實施方式的密封栓20將在二次電池等的蓄電元件的金屬制的容器的壁部200開口的貫通孔210密封的工序中所獲得的效果進行說明。圖6是用于說明本發(fā)明的實施方式2涉及的密封栓20所發(fā)揮的效果的圖。如圖6的(a)所示，密封栓20的比貫通孔210的內徑充分細的前端部23及柱部22的前端部分位置自如地插入貫通孔210內。在此，貫通孔210例如為用于將電解液注入蓄電元件的容器內部的注液孔，密封栓20是阻塞該注液孔的注液栓。并且，當將密封栓20進一步插入貫通孔210時，如圖6的(b)所示，柱部22的側面部22b與貫通孔210的開口端部即緣部211接觸，與實施方式I的密封栓10同樣，在緣部211在側面部22b滑動的同時柱部22被導入貫通孔210深處。此外，當密封栓20繼續(xù)向貫通孔210插入時，如圖6的(C)所示，密封栓20以與貫通孔210的內徑幾乎相同粗度的粗軸部22a與貫通孔210嵌合，中心軸D被穩(wěn)定成與貫通孔210的延伸方向平行的正規(guī)的姿勢。需要說明的是，粗軸部22a的外徑可以比貫通孔210的內徑稍小，只要能夠將粗軸部22a插入貫通孔210，粗軸部22a的外徑可以比該貫通孔的內徑大。進而，當密封栓20繼續(xù)向貫通孔210插入時，如圖6的(d)所示，密封栓20在保持正規(guī)的姿勢的同時，以粗軸部22a與貫通孔210的內壁面接觸的狀態(tài)進行沉降。而且，凸緣部21與壁部200的表面抵接而覆蓋貫通孔210，從而完成密封栓20向貫通孔210的臨時固定。如此一來，根據(jù)本實施方式2的密封栓20，與實施方式I同樣，通過作為主軸部24而具備柱部22及前端部23，從而能夠以維持正規(guī)的姿勢的狀態(tài)穩(wěn)定地安裝密封栓。進而，根據(jù)本實施方式2，柱部22由圓筒狀的粗軸部22a和側面部22b構成，從而成為使粗軸部22a的外部形狀與貫通孔210的內部形狀對應的形狀。由此，通過將粗軸部22a嵌入貫通孔210，從而能夠實現(xiàn)使貫通孔210與密封栓20更牢固地結合的臨時固定。這具有以下的優(yōu)點，S卩，嵌入貫通孔而被臨時固定的密封栓最終通過激光焊接而完全固定在容器上。然而，當激光焊接的輸出大時，存在如下可能性，即，因激光的照射而熔融的容器、密封栓或焊接棒蒸發(fā)的情勢而使密封栓從貫通孔浮起等密封栓的姿勢從臨時固定狀態(tài)變化而進一步從貫通孔剝離等可能性。為了防止該情況，在現(xiàn)有的工序中，需要通過減弱了輸出的激光焊接將密封栓固定在容器上的所謂臨時擊打(仮打6)工序。相對于此，本實施方式2的密封栓20由于粗軸部22a與貫通孔210嵌合，因此能夠在大輸出激光的作用下保持臨時固定時的位置。其結果是，通過省略臨時擊打工序而能夠提高電池的生產(chǎn)率。需要說明的是，在上述的說明中，以中心線D為基準，使粗軸部22a與側面部22b的高度大致相同，但高度也可以不均等。然而，當兩方均大致相同的情況下，更優(yōu)選臨時固定的安定性和向貫通孔嵌合這雙方效果的平衡。另外，在上述的說明中，粗軸部22a是剖面形狀相對于中心軸D為同一形狀即圓筒狀的部位。然而，粗軸部22a的結構并非限定于此，粗軸部22a的剖面形狀對應于與貫通孔210的延伸方向正交的剖面形狀即可。即，貫通孔210的剖面形狀為非圓形的橢圓、長圓、多邊形等，粗軸部22a的剖面形狀也可以為與它們對應的各種筒形的形狀。尤其是，在貫通孔210的剖面形狀為橢圓、長圓的情況下，對于柱部22而言，不僅是粗軸部22a，側面部22b的剖面形狀也可以與貫通孔210的剖面形狀對應。另外，前端部23的剖面形狀也可以與貫通孔210的剖面形狀對應。該柱部22及前端部23的剖面形狀的變形例不僅能夠應用于實施方式2的密封栓20，也能夠應用于實施方式I的密封栓10。(變形例I)進而，本發(fā)明中也包含在貫通孔210的剖面形狀變化的情況下，具備剖面形狀追隨該變化而發(fā)生變化的柱部的結構。在圖7A及圖7B中示出其一例。圖7A是表示本發(fā)明的實施方式的變形例I涉及的密封栓30的結構的側視圖，圖7B是表示本發(fā)明的實施方式的變形例I涉及的密封栓30的結構的立體圖。圖7A的側視圖及圖7B的仰視立體圖所示的密封栓30為實施方式I的密封栓10的變形例。與密封栓10同樣，在密封栓30中，主軸部34具備柱部32，該柱部32具有在與凸緣部31邊界形成的粗軸部32c和側面部32d。另外，側面部32d在靠前端部33 —側具有與密封栓10的側面部12b具有的曲面同樣的曲面32a，在靠粗軸部32c —側具有錐面32b。S卩，柱部32在以下方面與密封栓10同樣，即，在柱部32與中心軸D正交的面的截面積中，在與前端部33的邊界部分截面積最小，且在與凸緣部31的邊界部分的粗軸部32c中截面積最大，但是，柱部32以中心軸D的延伸方向為基準的外徑的變化規(guī)格與曲面32a和錐面32b不同。S卩，如圖7A所示，曲面32a根據(jù)沿著中心軸D的位置的變化而使外徑的變化比例改變，側視圖的輪廓以曲線示出。相對于此,錐面32b的與沿中心軸D的位置變化對應的外徑變化比例固定，該圖表示的輪廓以直線表示。
另一方面，凸緣部31的尺寸及形狀與上述各實施方式的密封栓10、20的凸緣部
11、21相同，柱部32及前端部33各自的外形特征即曲面及圓柱形狀也與上述密封栓10、20的柱部12、22及前端部13、23是共通的。如圖8的(a) (C)的各圖所示，具有以上那樣結構的密封栓30為適合剖面為錐狀的貫通孔220的結構。圖8是用于說明本發(fā)明的實施方式的變形例I涉及的密封栓30所發(fā)揮的效果的圖。如該圖所示，與上述各實施方式的情況同樣，密封栓30的前端部33先插入貫通孔220內。需要說明的是，貫通孔220為例如用于將電解液注入蓄電元件的容器內部的注液孔，密封栓30為阻塞該注液孔的注液栓。并且，柱部32的曲面32a先與貫通孔220的緣部221接觸，接下來錐面32b嵌入貫通孔220。由此，密封栓30以中心軸D沿與貫通孔220的延伸方向平行的正規(guī)姿勢臨時固定在貫通孔220中。如上所述，柱部32的結構只要與密封栓30所密封的貫通孔220的形狀對應，則可以為任意的形狀，與各種貫通孔形狀對應則均能發(fā)揮本發(fā)明的效果。在上述各實施方式中，對于柱部12及22而言，側面部12b及22b均為與沿中心軸D的位置的變化對應的外徑的變化比例改變的曲面，相對于此，在上述的變形例I中，側面部32d的一部分形成為截面積的變化比例固定的錐面。(變形例2)進而在圖9A及圖9B中示出另一例。圖9A是表示本發(fā)明的實施方式的變形例2涉及的密封栓40的結構的側視圖，圖9B是表示本發(fā)明的實施方式的變形例2涉及的密封栓40的結構的立體圖。圖9A的側視圖及圖9B的仰視立體圖所示的密封栓40為實施方式2的密封栓20的變形例。與密封栓20同樣，在密封栓40中，主軸部44具備柱部42，該柱部42具有在與凸緣部41的邊界部形成的圓筒形的粗軸部42a和側面部42b。側面部42b在靠粗軸部42a —側具有曲面42bl，在靠前端部43 —側具有錐面42b2。曲面42bl靠粗軸部42a —側最粗，靠錐面42b2 —側最細。即，在側面部42b的至少一部分的面上，與主軸部44的軸向垂直的面的剖面的外周長度的變化比例改變。因此，作為柱部42整體，隨著從曲面42bI朝向錐面42b2，其外徑逐漸變小，與實施方式2同樣，前端部43及柱部42維持能夠位置自如地插入貫通孔內的尺寸。需要說明的是，在圖中，為了比較，用虛線示出了實施方式2的柱部22的輪廓。在柱部42，側面部42b的直徑最粗的部分即靠凸緣部41 一側與圖6的(a)及(b)等示出的實施方式2的柱部22同樣，是在配置密封栓40之際與貫通孔的緣部接觸的可能性高的部位。從而,柱部42構成為至少使該部位構成為外徑的變化比例改變的曲面，由此能夠抑制伴隨接觸而產(chǎn)生污染物，并且能夠順暢地進行前端部43及柱部42向貫通孔的插入。需要說明的是，包含柱部42的密封栓40是基于實施方式2的密封栓20的部件，但是也可以應用于實施方式I的密封栓10。另外，在上述的說明中，靠粗軸部42a —側形成為曲面42bl，靠前端部43 —側形成為錐面42b2，但曲面與錐面的關系可以相反。另外，與另一實施方式同樣，在圖中示出了前端部43的側端被倒角加工成錐狀的結構，但該側端的形狀可以為保持角部或為曲面等任意的形狀。
如上所述，柱部42具有粗軸部42a和曲面42bl即可，并未局限于該曲面42bl的具體方式。另外，在上述的說明中，曲面42bl的曲面變化基于柱部42的外徑變化，然而，這是基于柱部42的沿貫通孔延伸方向的剖面形狀為圓形的結構，在與橢圓形、長圓形等其他形狀對應的情況下，可以將與該剖面形狀的外周長度變化置換。(變形例3)另外，在各實施方式中構成為凸緣部和柱部經(jīng)由粗軸部而直接結合，但并非限定于此。圖10是表示本發(fā)明的實施方式的變形例3涉及的密封栓50的結構的側視圖。如該圖所示，密封栓50具備柱部52和前端部53，柱部52具有粗軸部52a和兩個側面部52b及52c。在此，側面部52b為與實施方式2的側面部22b相同的結構，側面部52c為具有設置在凸緣部51的正下方的圓錐臺形狀的側面的部位。此外，側面部52c在與主軸部54的軸向垂直的面上具有比粗軸部52a還小的外緣形狀(截面積)。在圖中，為了比較，用虛線示出了實施方式2的粗軸部22a的輪廓。需要說明的是，側面部52c相當于形成在凸緣部51與粗軸部52a之間的、具有截面積小于粗軸部52a的剖面的側面。也就是說，柱部52具有形成在與柱部52的前端部53相反側的端部與粗軸部52a之間的側面，即與主軸部54的軸向垂直的面的剖面的外緣形狀比粗軸部52a的該外緣形狀小的側面。即使為這種結構，構成主軸部54的前端部53及柱部52因為能夠位置自如地插入貫通孔內，且在柱部52形成有粗軸部52a，因此，能夠確保與貫通孔的嵌合，且通過側面部52b與前端部53的作用而獲得與實施方式2的情況同樣的效果。(變形例4)進而，在實施方式2中，前端部23的高度雖比柱部22的高度低，但并非限定于此。圖11是表示本發(fā)明的實施方式的變形例4涉及的密封栓60的結構的側視圖。如該圖所示，與實施方式I同樣,可以構成為具有其高度比柱部62的側面部62b高的前端部63的密封栓60。在該情況下，主軸部64的重心G也位于比包含粗軸部62a的柱部62靠下側的位置，從而能夠使密封栓60的姿勢快速地移轉為正規(guī)的姿勢，因而優(yōu)選。進而，與實施方式I的情況同樣，優(yōu)選粗軸部62a的半徑比主軸部64的總高短。即，只要是至少在連結筒形的粗軸部62a的上下各底面中靠側面部62b的面的中心C2到前端部63的前端的端面的直線內，粗軸部62a的半徑比最長的距離即直線L2短，就能夠獲得抑制傾斜和繞軸旋轉的效果。需要說明的是，本發(fā)明并不限定于圖11的示例，如實施方式2的密封栓20那樣，在粗軸部厚的情況下，通過始終以靠前端部的中心為基準，能夠獲得抑制上述傾斜和繞軸旋轉的效果。如上所述，粗軸部62a的半徑優(yōu)選比將柱部62的前端部63的相反側的端面的中心或粗軸部62a和側面部62b的邊界面的中心與前端部63的前端面連結的最長的直線距離小。(變形例5)進而，在上述的各實施方式及各變形例中，在密封栓密封貫通孔之際，凸緣部從壁部露出配置到壁部的壁面上，但并非限定于此。圖12是表示本發(fā)明的實施方式的變形例5涉及的密封栓70的結構的側視圖。
如該圖所示，在壁部300形成有臺階狀的貫通孔310。即，貫通孔310具有供凸緣部71插入這種直徑大的部分和供主軸部74插入的直徑小的部分，密封栓70整體配置在貫通孔310內。如此，將密封栓70密封貫通孔310之際，凸緣部11不會從壁部300露出而配置在貫通孔310內。通過以上的結構，能夠發(fā)揮與上述實施方式I同樣的效果。需要說明的是，在該圖中，作為密封栓70圖示了實施方式I的密封栓10，但也可以應用于其他實施方式或各變形例的密封栓中。(變形例6)進而，在上述的各實施方式及各變形例中，密封栓具備凸緣部，但密封栓可以不具備凸緣部。圖13是表示本發(fā)明的實施方式的變形例6涉及的密封栓80的結構的側視圖。如該圖所示，密封栓80不具備凸緣部，而具備包括柱部82和前端部83的主軸部84，通過主軸部84對貫通孔310進行密封。通過以上的結構，能夠發(fā)揮與上述實施方式I同樣的效果。需要說明的是，作為密封栓80的形狀，可以應用上述實施方式或變形例的主軸部的形狀。(變形例7)進而，在上述的各實施方式及各變形例中，密封栓具備圓柱形狀的主軸部和圓盤形狀的凸緣部，但也可以在密封栓中間形成空洞。圖14是表示本發(fā)明的實施方式的變形例7涉及的密封栓90的結構的剖視圖。如該圖所示，密封栓90在凸緣部91形成有貫通孔，在主軸部94形成有凹形狀的凹部。需要說明的是，對于形成在密封栓90上的空洞的形狀沒有被限定，例如，密封栓90也可以為在凸緣部91不形成貫通孔而僅在主軸部94形成凹形狀的凹部或形成貫通孔的結構。利用以上的結構也能夠實現(xiàn)與上述實施方式I同樣的效果。需要說明的是，作為密封栓90的形狀，可以應用上述的實施方式或變形例的密封栓的形狀?？傊瑢τ诒景l(fā)明涉及的密封栓而言，只要主軸部具有柱部和外緣形狀為柱部以下的前端部，并且該柱部具有外緣形狀最大的粗軸部和朝向前端而外緣形狀變小的側面部，即可發(fā)揮其效果，對于其他部位的具體結構沒有被限定。(實施方式3)圖15是表示使用了本發(fā)明的實施方式3涉及的密封栓的非水電解質二次電池的示意的示意性分解立體圖。如該圖所示，本實施方式3涉及的非水電解質二次電池110為蓄電元件的一例，其具備電池容器且在其內部具有發(fā)電要件112b，所述電池容器具備鋁制的板狀的蓋部111和具有開口 112a的開口箱狀的容器主體112。收納在容器主體112內的發(fā)電要件112b是具有帶狀的電極即正極和負極經(jīng)由隔離件而卷繞為長圓筒形的結構的電極體。在被卷繞的狀態(tài)下，正極及負極在卷繞軸向上朝不同方向錯位，正極及負極的端部分別位于發(fā)電要件112b的兩端。進而，各電極的端部沒有擔載作用物質而作為基材的金屬箔露出。在發(fā)電要件112b的兩端部分別伸出的金屬箔分別與導電性的金屬板即正極側及負極側的集電連接體112c、112c'連接。另一方面，蓋部111的表面與發(fā)電要件112b電氣地或機械結合，為了與外部負載拆裝自如地連接而分別設置正極側及負極側的電極端子IllaUlla'。進而，在蓋部111的表面上開設有與實施方式I或2的貫通孔210或220相當?shù)呢炌?11b。以如下方式組裝這種非水電解質二次電池110。在蓋部111的表面固定電極端子Illa及Illa'，進而從背面經(jīng)由導電性的連接構件(省略圖示)而分別連接集電連接體112c及112c'與電極端子Illa及l(fā)lla'，將蓋部111及發(fā)電要件112b組合為一體。其次，將發(fā)電要件112b插入開口 112a而通過蓋部111密閉容器主體112，并通過焊接接合部位而完成電池容器。進而，經(jīng)由貫通孔Illb將電解液注入容器主體112的內部，經(jīng)由電極端子111a、llla'通電而進行預備反應之后,通過密封栓113密封貫通孔Illb,完成非水電解質二次電池110。需要說明的是，密封栓113與電池容器同樣，由鋁等金屬制成，但優(yōu)選使用比電池容器硬度低的材料作成。如上所述的非水電解質二次電池110通過使用作為密封栓113的實施方式1、2的密封栓10 90所例示的本發(fā)明的密封栓，能夠提高組裝時與密封栓相關的工序的效率，因此具有能夠提高生產(chǎn)率的效果。需要說明的是，在上述的說明中，貫通孔設置在壁部即蓋部111，但也可以設置容器主體112側的壁部?？筛鶕?jù)電池的設計而靈活地應對。需要說明的是，在上述的說明中，作為蓄電元件例示了鋰離子二次電池所代表的非水電解質二次電池110，但只要是能夠通過電化學反應而充放電的電池，則可以使用鎳氫電池及其他各種二次電池。另外，也可以為一次電池。進而，如雙電荷層蓄電器那樣，可以為將電氣作為直接電荷而蓄積方式的元件?？傊景l(fā)明涉及的蓄電元件只要是可蓄積電的元件即可，并非受其具體的方式所限。另外，在上述的說明中，配置有密封栓113的容器為由蓋部111及容器主體112構成的蓄電元件的電池容器，但是也可以應用于收藏燃料或藥品之類的液體或粉末體的容器?？傊?，只要是具備開設有通過密封栓密封的貫通孔的壁部的結構，則能夠以被密閉的容器、具有開口的容器或平面或曲面的板狀的構件為對象，并非受其用途或材質、形狀等所限。另外，在上述的各實施方式中，密封栓為鋁制，但可以以鋁合金、銅、不銹鋼其他的任意的金屬或金屬化合物為材料。進而，也可以為陶瓷制或合成樹脂制，對其材料并未限定。另外，密封栓可以是與設有貫通孔的壁部不同的其他種類的材料?？傊?，只要在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內，本發(fā)明包括以上說明的構件，可以對上述各實施方式實施施加了各種變更的結構。另外，對上述實施方式及上述變形例任意組合而構成的方式也包含在本發(fā)明的范圍內。工業(yè)可行性本發(fā)明能夠應用 于能夠穩(wěn)定地安裝于容器的密封栓和具有該密封栓的非水電解質二次電池等蓄電元件等中。
權利要求
1.一種密封栓，其對形成于壁部的貫通孔進行密封，并且具備配置在所述貫通孔內的主軸部， 所述主軸部具有: 柱部； 前端部，其與所述柱部 的前端連接配置，且與所述主軸部的軸向垂直的面的剖面的外緣形狀的尺寸為所述柱部的前端的外緣形狀的尺寸以下， 所述柱部具有: 粗軸部，其與所述主軸部的軸向垂直的面的剖面的外緣形狀最大； 側面部，其外緣形狀沿著從所述粗軸部朝向所述前端部的方向變小。
2.根據(jù)權利要求1所述的密封栓，其特征在于， 所述粗軸部配置在所述柱部的所述前端部相反側的端部，在所述密封栓密封所述貫通孔時，所述粗軸部配置在所述貫通孔的開口端部。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的密封栓，其特征在于， 所述粗軸部在所述柱部的所述前端部相反側的端部與所述側面部的端部之間形成為筒狀。
4.根據(jù)權利要求1 3中任一項所述的密封栓，其特征在于， 在所述側面部，在至少一部分面中，與所述主軸部的軸向垂直的面的剖面的外周長度的變化比例改變。
5.根據(jù)權利要求1 4中任一項所述的密封栓，其特征在于， 還具備露出部，該露出部與所述柱部的所述前端部相反側連接配置，在所述密封栓密封所述貫通孔時，所述露出部從所述壁部露出配置在所述壁部的壁面上。
6.根據(jù)權利要求1 5中任一項所述的密封栓,其特征在于， 在所述柱部的所述前端部相反側的端部與所述側面部的端部之間的部位的外部形狀與所述貫通孔的內部形狀對應。
7.根據(jù)權利要求1 6中任一項所述的密封栓，其特征在于， 所述柱部配置在與所述主軸部的重心相比距離所述前端部更遠的位置。
8.根據(jù)權利要求1 7中任一項所述的密封栓，其特征在于， 在所述主軸部的軸向上的長度中，所述前端部比所述柱部長。
9.根據(jù)權利要求1 8中任一項所述的密封栓，其特征在于， 所述主軸部的軸向上的長度為所述密封栓密封所述貫通孔時的所述貫通孔在該軸向上的長度以下。
10.根據(jù)權利要求1 9中任一項所述的密封栓，其特征在于， 所述粗軸部的半徑比將所述柱部的所述前端部相反側的端面的中心與所述前端部的前端面連結的最長的直線距離小，或者比將所述粗軸部和所述側面部的邊界面的中心與所述前端部的前端面連結的最長的直線距離小。
11.根據(jù)權利要求1及3 10中任一項所述的密封栓，其特征在于， 所述柱部具有形成在所述柱部的所述前端部相反側的端部與所述粗軸部之間的側面，該側面為與所述主軸部的軸向垂直的面的剖面的外緣形狀比所述粗軸部的所述外緣形狀小的側面。
12.—種蓄電兀件,其具備: 具有開口的容器主體；閉塞所述開口的蓋部；收納在所述容器主體內的電極體；權利要求1至11中任一項所述的密封栓，所述容器主體或所述蓋部具有形成有貫通孔的壁部，所述密封栓對形成于所述壁部的貫通孔進行密封。
全文摘要
本發(fā)明提供一種密封栓及蓄電元件，該密封栓能夠穩(wěn)定地安裝在貫通孔中。對形成在壁部(200)上的貫通孔(210)進行密封的密封栓(10)具備配置在貫通孔(210)內的主軸部(14)，主軸部(14)具有柱部(12)；前端部(13)，其與柱部(12)的前端連接配置且與主軸部(14)的軸向垂直的面的剖面的外緣形狀的尺寸為柱部(12)的前端的外緣形狀的尺寸以下，柱部(12)具有粗軸部(12a)，其與主軸部(14)的軸向垂直的面的剖面的外緣形狀最大；側面部(12b)，其外緣形狀沿從粗軸部(12a)朝向前端部(13)的方向變小。
文檔編號H01M2/02GK103078068SQ20121040301
公開日2013年5月1日 申請日期2012年10月22日 優(yōu)先權日2011年10月26日
發(fā)明者上林廣和 申請人:株式會社杰士湯淺國際