電池、ゴム封止部材、電池の製造方法及びゴム封止部材の製造方法
【課題】外側封止部材と電池ケースとの間の気密性を容易かつ確実に検査できる電池等を提供する。
【解決手段】電池は、貫通孔１７０を有する電池ケース１１０と、貫通孔１７０を気密に封止したゴム封止部材１８３と、これを覆いつつ電池ケース１１０に気密に固着した外側封止部材１８１とを備える。外側封止部材１８１等の間に形成された封止空間ＫＣ内の空間内気体ＧＳは、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含み、ゴム封止部材のゴム封止部１８３は、加硫剤である有機過酸化物の分解により生成した有機化合物を含み、これを検知可能気体として封止空間ＫＣへ供給する気体供給体を兼ねる。
【解決手段】電池は、貫通孔１７０を有する電池ケース１１０と、貫通孔１７０を気密に封止したゴム封止部材１８３と、これを覆いつつ電池ケース１１０に気密に固着した外側封止部材１８１とを備える。外側封止部材１８１等の間に形成された封止空間ＫＣ内の空間内気体ＧＳは、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含み、ゴム封止部材のゴム封止部１８３は、加硫剤である有機過酸化物の分解により生成した有機化合物を含み、これを検知可能気体として封止空間ＫＣへ供給する気体供給体を兼ねる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自身の内外を連通する貫通孔を有する電池ケースと、この電池ケース内に収容された電極体と、電池ケースの貫通孔を外部から気密に封止してなる封止部材とを備える電池及び電池の製造方法に関する。また、上記電池に用いるゴム封止部材及びゴム封止部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電解液を注入するための注液孔などの貫通孔を有する電池ケースと、この電池ケースに収容された電極体と、電池ケースの貫通孔を外部から気密に封止した封止部材とを備える電池が知られている。封止部材としては、例えば、金属からなる金属蓋部材に、ゴム状弾性体からなるゴム栓部材が接合されたものがある。このうちゴム栓部材は、電池ケースの貫通孔に外部から圧入されており、貫通孔を気密に封止（密栓）する。一方、金属蓋部材は、このゴム栓部材を電池ケースの外部から覆いつつ、ゴム栓部材を電池ケースの内部に向けて押圧した状態で、電池ケースに接合されている。このようにすることで、ゴム栓部材による貫通孔の気密封止をより確実なものとすることができる。
なお、このようなゴム栓部材及び金属蓋部材を有する封止部材で貫通孔を封止した形態の電池として、例えば特許文献１に開示された電池が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−８７６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電池では、前述のように、貫通孔の気密封止はゴム栓部材で行えば足りると考えられていたため、金属蓋部材と電池ケースとの間の気密性まで厳密に要求されることはなかった。しかしながら、ゴム状弾性体からなるゴム栓部材は、経時的に劣化するため、ゴム栓部材と貫通孔との間の気密性も経時的に低下する。特に、ハイブリッド自動車や電気自動車などの車載用の電池は、例えば１０年以上の長期間にわたり使用されるため、この経時劣化による気密性の低下が懸念される。
【０００５】
ゴム栓部材が劣化してゴム栓部材と貫通孔との間の気密性が低下すると、電池ケース内に収容されていた電解液が、ゴム栓部材と貫通孔との間に入り込み、更に、金属蓋部材と電池ケースとの間の気密性も低い場合には、その電解液が金属蓋部材と電池ケースとの間を通じて電池外部まで漏れ出てしまうことがある。すると、電池ケース内の電解液が不足して、電池特性が低下するおそれがある。また逆に、金属蓋部材と電池ケースとの間、及び、ゴム栓部材と貫通孔との間を通じて、大気中の水分が電池ケース内に入り込み、電池特性が低下するおそれもある。
【０００６】
この問題を解決するため、ゴム栓部材が劣化してゴム栓部材と貫通孔との間の気密性が低下しても、電池ケースの内部と外部が連通しないように、金属蓋部材と電池ケースとの間を確実に気密かつ環状に接合しておくことが考えられる。
しかしながら、このようにした電池は、製造直後にはゴム栓部材がまだ劣化しておらず、ゴム栓部材と貫通孔との間が気密に封止されている。つまり、この電池は、ゴム栓部材と貫通孔との密着、及び、金属蓋部材と電池ケースとの接合により、二重に封止されている。このため、金属蓋部材と電池ケースとの接合の不具合で封止不良が生じていたとしても、この封止不良が生じた電池を検査により判別するのが困難であった。
【０００７】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、電池ケースの貫通孔を気密に封止したゴム封止部材と、このゴム封止部材を外部から覆いつつ、電池ケースに気密かつ環状に固着した外側封止部材とを備える電池において、外側封止部材と電池ケースとの間の気密性を容易かつ確実に検査できる電池及び電池の製造方法を提供することを目的とする。また、上記電池に用いるゴム封止部材及びゴム封止部材の製造方法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】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の一態様は、自身の内外を連通する貫通孔を有する電池ケースと、前記電池ケース内に収容された電極体と、前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止してなり、ゴム状弾性体からなるゴム封止部を有するゴム封止部材と、ゴム状弾性体からなり、前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止してなるゴム封止部を有するゴム封止部材と、前記ゴム封止部材を前記外部から覆いつつ、前記電池ケースのうち前記貫通孔を囲む環状の孔周囲部に気密かつ環状に固着してなる外側封止部材と、を備え、前記電池ケースと前記ゴム封止部材と前記外側封止部材との間に形成された気密に封止された空間を、封止空間としたとき、前記封止空間内に存在する気体である空間内気体は、前記封止空間から電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含み、前記ゴム封止部は、有機過酸化物を加硫剤とした過酸化物加硫により形成され、前記有機過酸化物の分解により生成した有機化合物を含んでなり、前記有機化合物のガスを、前記検知可能気体として前記封止空間へ供給する気体供給体を兼ねる電池である。
【０００９】
この電池では、ゴム封止部材が電池ケースの貫通孔を気密に封止すると共に、このゴム封止部材と一体化された、或いは別体とされた外側封止部材がこのゴム封止部材を外部から覆って電池ケースの孔周囲部に気密かつ環状に固着している。従って、貫通孔は、これらゴム封止部材及び外側封止部材により二重にシールされている。しかし、この電池では、電池ケースとゴム封止部材と外側封止部材との間に形成された封止空間内の空間内気体が、封止空間から電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含む。このため、ゴム封止部材で貫通孔が気密に封止されているにも拘わらず、外側封止部材と電池ケース（その孔周囲部）との間の気密性を容易かつ確実に検査できる。即ち、検知可能気体が封止空間から電池外部に漏れ出るか否かを検査することにより、外側封止部材と電池ケースとの間の気密性を容易かつ確実に検査できる。
【００１０】
更に、この電池では、ゴム封止部材のゴム封止部が、有機過酸化物を加硫剤とした過酸化物加硫により形成されており、かつ、有機過酸化物の分解により生成した有機化合物を含んでいる。そして、このゴム封止部は、この有機化合物のガスを、検知可能気体として封止空間へ供給する気体供給体を兼ねている。このため、検知可能気体を封止空間に供給するための気体供給体を電池内に別途設ける必要がなく、しかも、ゴム封止部から発生した検知可能気体（有機化合物のガス）を、確実に封止空間に供給できる。
【００１１】
なお、ゴム封止部をなす「ゴム状弾性体」の材質としては、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ウレタンゴム（Ｕ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ，ＥＣＯ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、シリコーンゴム（Ｑ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などが挙げられる。
【００１２】
また、加硫剤として用いる「有機過酸化物（パーオキサイド）」としては、例えば、メチルエチルパーオキサイド等のケトンパーオキサイド、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサン等のパーオキシケタール、クメンハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド、m-トルオイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）、t-ブチルクミルパーオキサイド、α,α'-ビス(t-ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン等のジアルキルパーオキサイド、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート、t-ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、クミルパーオキシネオデカネート等のパーオキシエステルが挙げられる。
【００１３】
これらの有機過酸化物の中でも、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）、t-ブチルクミルパーオキサイド、α,α'-ビス(t-ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン等のジアルキルパーオキサイドを用いるのが特に好ましい。その理由は、化学的に安定で架橋効率が良く、室温下で検出可能な蒸気圧を有する有機化合物を含む分解生成物が、加硫により発生するからである。
【００１４】
また、有機過酸化物の加硫時の分解生成物であり、ゴム封止部内に残り得る「有機化合物」としては、例えば、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）を加硫剤とした場合のアセトン、トルエン、アセトフェノン、及びα−クミルアルコールが挙げられる。また、t-ブチルクミルパーオキサイドを加硫剤とした場合のアセトン、t-ブタノール、アセトフェノン、及びα-クミルアルコールが挙げられる。また、α,α'-ビス(t-ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼンを加硫剤とした場合のアセトン、t-ブタノール、3-アセチルアセトフェノン、2-(3-アセチルフェニル)-2-プロパノール、及びα,α'-ジヒドロキシ-1,3-ジ
イソプロピルベンゼンが挙げられる。また、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキサンを加硫剤とした場合のアセトン、t-ブタノール、t-アミルアルコール、及び2,5-ジメチルヘキサン-2,5-ジオールが挙げられる。
【００１５】
また、「空間内気体」のうち、前述の検知可能気体以外の気体成分も、適宜変更でき、例えば、大気や窒素ガスなどを用いることができる。
【００１６】
更に、上記の電池であって、前記ゴム封止部は、前記過酸化物加硫による一次加硫は行うが、二次加硫は行わないで、または、自身に前記有機化合物が残る二次加硫を行って形成されてなる電池とすると良い。
【００１７】
このゴム封止部は、二次加硫は行わないで、または、自身に有機過酸化物の分解生成物である有機化合物が残るように二次加硫を行って形成したものである。このため、ゴム封止部を、確実に気体供給体とすることができる。
【００１８】
更に、上記のいずれかに記載の電池であって、前記ゴム封止部は、エチレンプロピレンジエンゴムからなる電池とすると良い。
【００１９】
エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）は、耐久性や耐候性、耐熱性に優れていることから、ＥＰＤＭによりゴム封止部を形成することで、電池の耐久性等を良好にすることができる。
【００２０】
また、他の態様は、電池の電池ケースに設けられ、前記電池ケースの内外を連通する貫通孔を、気密に封止するゴム封止部材であって、ゴム状弾性体からなり、前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止可能に構成されたゴム封止部を有し、前記ゴム封止部は、有機過酸化物を加硫剤とした過酸化物加硫により形成され、前記有機過酸化物の分解により生成され、自身の外部にガスとして放出される有機化合物を含んでなるゴム封止部材である。
【００２１】
このゴム封止部材を用いて電池ケースの貫通孔を気密に封止し、更に、前述した外側封止部材を電池ケースの孔周囲部に気密かつ環状に固着して、電池を形成すれば、電池ケースとゴム封止部材と外側封止部材との間に形成された封止空間内の空間内気体が、封止空間から電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含む電池を製造できる。従って、前述のように、外側封止部材と電池ケース（その孔周囲部）との間の気密性を容易かつ確実に検査できる。また、ゴム封止部材のゴム封止部は、自身から放出される有機化合物のガスを検知可能気体として封止空間へ供給する気体供給体を兼ねるので、検知可能気体を封止空間に供給するための気体供給体を電池内に別途設ける必要がない。
【００２２】
更に、上記のゴム封止部材であって、前記ゴム封止部は、前記過酸化物加硫による一次加硫は行うが、二次加硫は行わないで、または、自身に前記有機化合物が残る二次加硫を行って形成されてなるゴム封止部材とすると良い。
【００２３】
このようにして形成したゴム封止部は、前述のように、確実に気体供給体とすることができる。また、ゴム封止部の形成が容易で、ゴム封止部材を安価にすることができる。そして、このゴム封止部材を用いた電池も安価にすることができる。
【００２４】
更に、上記のいずれかに記載のゴム封止部材であって、前記ゴム封止部は、エチレンプロピレンジエンゴムからなるゴム封止部材とすると良い。
【００２５】
前述のように、ＥＰＤＭは、耐久性や耐候性、耐熱性に優れていることから、このゴム封止部材を用いて電池を形成すれば、電池の耐久性等を良好にすることができる。
【００２６】
更に、前記ゴム封止部材を前記外部から覆いつつ、前記電池ケースのうち前記貫通孔を囲む環状の孔周囲部に気密かつ環状に固着可能に構成された外側封止部材と一体化されてなる、上記のいずれかに記載のゴム封止部材とすると良い。
【００２７】
このように外側封止部材と一体化されたゴム封止部材は、一度に電池ケースに取り付けできるなど、取り扱いが容易である。また、部品点数を少なくでき、工数を少なくできる。
【００２８】
また、他の態様は、自身の内外を連通する貫通孔を有する電池ケースと、前記電池ケース内に収容された電極体と、ゴム状弾性体からなり、前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止してなるゴム封止部を有するゴム封止部材と、前記ゴム封止部材を前記外部から覆いつつ、前記電池ケースのうち前記貫通孔を囲む環状の孔周囲部に気密かつ環状に固着してなる外側封止部材と、を備え、前記電池ケースと前記ゴム封止部材と前記外側封止部材との間に形成された気密に封止された空間を、封止空間としたとき、前記封止空間内に存在する気体である空間内気体は、前記封止空間から電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含み、前記ゴム封止部は、有機過酸化物を加硫剤とした過酸化物加硫により形成され、前記有機過酸化物の分解により生成した有機化合物を含んでなり、前記有機化合物のガスを、前記検知可能気体として前記封止空間へ供給する気体供給体を兼ねる電池の製造方法であって、前記過酸化物加硫により形成され前記有機化合物を含んでなる前記ゴム封止部を有する前記ゴム封止部材のうち、前記ゴム封止部で、前記電池ケースの前記外部から前記貫通孔を塞いで、前記貫通孔を気密に封止する第１封止工程と、前記第１封止工程の後、前記ゴム封止部材を前記外部から覆いつつ、前記外側封止部材を前記電池ケースの前記孔周囲部に気密かつ環状に固着し、前記封止空間を形成する第２封止工程と、を備える電池の製造方法である。
【００２９】
この電池の製造方法では、第１封止工程において、ゴム封止部材で貫通孔を気密に封止する。このため、その後、第２封止工程までの間に、電池ケース内に収容された電解液が貫通孔を通じて電池ケースの外部（孔周囲部等）に漏れ出るのを防止できる。従って、第２封止工程の際に、貫通孔から漏れ出た電解液が外側封止部材と電池ケースの孔周囲部との間に入り込んで、封止不良が生じるのを防止でき、外側封止部材と孔周囲部とを確実に固着できる。
【００３０】
また、第１封止工程では、有機過酸化物を加硫剤とした過酸化物加硫により形成され、この有機過酸化物の分解により生成した有機化合物を含んだゴム封止部を有するゴム封止部材によって、貫通孔を気密に封止する。その後、第２封止工程において、ゴム封止部材と一体化された、或いは別体とされた外側封止部材を電池ケースに固着して封止空間を形成する。このようにすることで、封止空間に臨むゴム封止部から封止空間へ有機化合物ガス（検知可能気体）が供給される。このため、検知可能気体を封止空間に供給するための気体供給体を電池内に別途設ける必要がない。そして、この第２封止工程後の電池では、ゴム封止部材で貫通孔が気密に封止されているにも拘わらず、外側封止部材と電池ケース（その孔周囲部）との間の気密性を容易かつ確実に検査できる。即ち、ゴム封止部から封止空間に供給された有機化合物ガス（検知可能気体）が、封止空間から電池外部に漏れ出るか否かを検査することにより、外側封止部材と電池ケースとの間の気密性を容易かつ確実に検査できる。
【００３１】
更に、上記の電池の製造方法であって、前記ゴム封止部は、前記過酸化物加硫による一次加硫は行うが、二次加硫は行わないで、または、自身に前記有機化合物が残る二次加硫を行って形成されてなる電池の製造方法とすると良い。
【００３２】
このようにして形成したゴム封止部は、前述のように、ゴム封止部を、確実に気体供給体とすることができる。
【００３３】
更に、上記のいずれかに記載の電池の製造方法であって、前記ゴム封止部は、エチレンプロピレンジエンゴムからなる電池の製造方法とすると良い。
【００３４】
前述のように、ＥＰＤＭは、耐久性や耐候性、耐熱性に優れていることから、ＥＰＤＭによりゴム封止部を形成することで、耐久性等が良好な電池を製造できる。
【００３５】
更に、上記のいずれかに記載の電池の製造方法であって、前記第２封止工程の後、前記検知可能気体が前記封止空間から電池外部に漏れ出るか否かを検査することにより、前記外側封止部材と前記電池ケースの前記孔周囲部との間の気密性を検査する気密検査工程を更に備える電池の製造方法とすると良い。
【００３６】
この電池の製造方法では、気密検査工程において、外側封止部材と電池ケースの孔周囲部との間の気密性を検査する。そして、これらの間に封止不良が生じている電池を確実に排除できる。よって、外側封止部材と電池ケースとの間の気密性が良好な電池を製造できる。
【００３７】
更に、上記のいずれかに記載の電池の製造方法であって、前記第１封止工程は、減圧下で行い、前記第２封止工程は、大気圧下で行う電池の製造方法とすると良い。
【００３８】
第１封止工程を減圧下で行うことで、この第１封止後の電池ケース内を減圧状態（負圧）にすることができる。このため、第２封止工程後に行う初期充電の際やその後の使用において、電池ケース内に気体が発生しても、電池ケースの内圧が早期に高くなるのを防止できる。一方、溶接等を行う第２封止工程は、大気圧下で行うので、減圧下で行う場合に比して、第２封止工程を容易に行うことができる。
【００３９】
また、他の態様は、電池の電池ケースに設けられ、前記電池ケースの内外を連通する貫通孔を、気密に封止するゴム封止部材であって、ゴム状弾性体からなり、前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止するゴム封止部を有し、前記ゴム封止部は、有機過酸化物を加硫剤とした過酸化物加硫により形成され、前記有機過酸化物の分解により生成され、自身の外部にガスとして放出される有機化合物を含んでなるゴム封止部材の製造方法であって、前記過酸化物加硫による一次加硫は行うが、二次加硫は行わないで、または、自身に前記有機化合物が残る二次加硫を行って、前記ゴム封止部を形成するゴム封止部形成工程を備えるゴム封止部材の製造方法である。
【００４０】
このようにゴム封止部形成工程を行うことで、ゴム封止部を、確実に気体供給体とすることができる。また、ゴム封止部材を、容易かつ安価に形成できる。そして、このゴム封止部材を用いた電池を安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施形態１に係るリチウムイオン二次電池を示す斜視図である。
【図２】実施形態１に係るリチウムイオン二次電池を示す縦断面図である。
【図３】実施形態１に係り、注液孔及び封止部材の近傍を示す部分拡大縦断面図である。
【図４】実施形態１に係り、図３の上方から見た、封止部材の近傍を示す部分拡大平面図である。
【図５】実施形態１に係り、封止部材を示す縦断面図である。
【図６】実施形態１に係るリチウムイオン二次電池の製造方法に関し、第１封止工程において、封止部材のうちゴム封止部材の挿入部を注液孔に圧入して、ゴム封止部材で注液孔を気密に封止する様子を示す説明図である。
【図７】実施形態２に係るハイブリッド自動車を示す説明図である。
【図８】実施形態３に係るハンマードリルを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
（実施形態１）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１及び図２に、本実施形態１に係るリチウムイオン二次電池１００（以下、単に電池１００とも言う）を示す。また、図３及び図４に、電池１００のうち注液孔（貫通孔）１７０及び封止部材１８０の近傍の形態を示す。また、図５に、封止部材１８０を示す。なお、図１〜図３における上方を電池１００の上側、下方を電池１００の下側として説明する。
【００４３】
この電池１００は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両や、ハンマードリル等の電池使用機器に搭載される角型電池である。この電池１００は、直方体形状の電池ケース１１０、この電池ケース１１０内に収容された捲回型の電極体１２０、電池ケース１１０に支持された正極端子１５０及び負極端子１６０等から構成されている（図１及び図２参照）。また、電池ケース１１０内には、非水系の電解液１１７が保持されている。
【００４４】
このうち電池ケース１１０は、金属（具体的にはアルミニウム）により形成されている。この電池ケース１１０は、上側のみが開口した箱状のケース本体部材１１１と、このケース本体部材１１１の開口１１１ｈを閉塞する形態で溶接されたケース蓋部材１１３とから構成されている（図１及び図２参照）。ケース蓋部材１１３は、電池ケース１１０の内部を向く主面である内表面１１３ｃと、電池ケース１１０の外部を向く主面である外表面１１３ｄとを有する矩形板状をなす。
【００４５】
ケース蓋部材１１３には、その長手方向の中央付近に、電池ケース１１０の内圧が所定圧力に達した際に破断する非復帰型の安全弁１１５が設けられている。また、この安全弁１１５の近傍には、ケース蓋部材１１３を貫通し、電池ケース１１０の内外を連通する後述する注液孔（貫通孔）１７０が設けられている。この注液孔１７０は、電池ケース１１０内が大気圧よりも減圧された状態（負圧状態）で、後述する封止部材１８０で気密に封止されている。
また、ケース蓋部材１１３には、それぞれ電池ケース１１０の内部から外部に延出する形態の通電端子部材１５１からなる正極端子１５０及び負極端子１６０が固設されている。具体的には、正極端子１５０及び負極端子１６０は、これらにバスバーや圧着端子など電池外の端子を締結するためのボルト１５３，１５３と共に、樹脂からなる絶縁部材１５５，１５５を介して、ケース蓋部材１１３に固設されている。
【００４６】
また、電極体１２０は、絶縁フィルムを上側のみが開口した袋状に形成した絶縁フィルム包囲体１１９内に収容され、横倒しにした状態で電池ケース１１０内に収容されている（図２参照）。この電極体１２０は、帯状の正極板１２１と帯状の負極板１３１とを、多孔質膜からなる帯状の２枚のセパレータ１４１，１４１を介して互いに重ねて捲回し、扁平状に圧縮したものである。正極板１２１の幅方向の一部は、セパレータ１４１から軸線方向の一方側に渦巻き状をなして突出しており、前述の正極端子１５０と接続している。また、負極板１３１の幅方向の一部は、セパレータ１４１から軸線方向の他方側に渦巻き状をなして突出しており、前述の負極端子１６０と接続している。
【００４７】
次に、注液孔１７０及び封止部材１８０の近傍の構造について説明する（図３及び図４参照）。ケース蓋部材１１３には、その外表面１１３ｄから内表面１１３ｃ側（図３、下方）に凹む平面視円形状の凹部１７５が形成されている。この凹部１７５は、円筒状をなす凹部側面１７５ｆ１と、内表面１１３ｃと平行に延びる平面をなす凹部底面１７５ｆ２により構成されている。
【００４８】
前述した注液孔１７０は、上述の凹部１７５の凹部底面１７５ｆ２とケース蓋部材１１３の内表面１１３ｃとの間を貫通する形態で、凹部底面１７５ｆ２の中央に設けられた軸線ＢＸ方向に延びる円孔であり、電池ケース１１０の内外を連通している。この注液孔１７０は、円筒状をなす孔側面１７０ｆで構成されている。この注液孔１７０は、電解液１１７を電池ケース１１０内に注入にあたって用いられる。
【００４９】
この注液孔１７０は、封止部材１８０で気密に封止されている。この封止部材１８０は、外側封止部材１８１と、これに接合されたゴム封止部材１８３とから一体的に形成されている。
このうち外側封止部材１８１は、電池ケース１１０の材質と同じ材質（具体的にはアルミニウム）からなる。この外側封止部材１８１は、ゴム封止部材１８３を外部から覆いつつ、電池ケース１１０の注液孔１７０を囲む環状の孔周囲部１１３ｍに、気密かつ環状に固着可能に構成されている。具体的には、封止部材１８０の軸線ＣＸ方向の内側ＣＣ（ケース蓋部材１１３側、図３及び図５中、下方）に位置する主面である内表面１８１ｃと、これに平行で軸線ＣＸ方向の外側ＣＤ（ケース蓋部材１１３とは反対側、図３及び図５中、上方）に位置する主面である外表面１８１ｄとを有し、凹部１７５の内径と同じ外径を有する円板状をなす。
【００５０】
この外側封止部材１８１は、注液孔１７０及びゴム封止部材１８３を電池ケース１１０の外部から覆いつつ、注液孔１７０と同軸になる形態で、凹部１７５内に嵌合して、電池ケース１１０（そのケース蓋部材１１３）に気密かつ環状に固着している。具体的には、外側封止部材１８１の外周縁に沿う円環状の周縁部１８１ｍが、ケース蓋部材１１３のうち注液孔１７０を囲む円環状の孔周囲部１１３ｍに、全周にわたり溶接されて、平面視円環状の溶接部１８１ｙを形成している。これにより、外側封止部材１８１（その周縁部１８１ｍ）は電池ケース１１０の孔周囲部１１３ｍに気密に接合されている。
【００５１】
ゴム封止部材１８３は、その全体がゴム状弾性体からなり、ゴム封止部材１８３の全体が前述のゴム封止部に相当する。具体的には、このゴム封止部材（ゴム封止部）１８３は、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）からなる。但し、このＥＰＤＭからなるゴム封止部材１８３は、後述するように、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）を加硫剤とした過酸化物加硫により形成されたものであり、ＤＣＰの分解により生成した分解生成物のうち、アセトン、トルエン、アセトフェノン及びα−クミルアルコールを含んでいる。
【００５２】
しかも、このゴム封止部材１８３は、後述するように、過酸化物加硫による一次加硫のみを行い、二次加硫は行わないで形成された一次加硫品である。従って、このゴム封止部材１８３は、非常に多くのアセトフェノン等の前述の有機化合物を含んでおり、この有機化合物のガスを発生して、これを後述する封止空間ＫＣ内に供給する。このように、ゴム封止部材１８３は、アセトフェノンガス等の有機化合物ガスを後述する検知可能気体として封止空間ＫＣへ供給する気体供給体としての機能も兼ねている。
【００５３】
このゴム封止部材１８３は、注液孔１７０を電池ケース１１０の外部から気密に封止可能に構成されている。具体的には、挿入部１８４と環状圧接部１８５とから構成され、これらが一体に繋がった形態を有する。このうち挿入部１８４は、径小な頂面１８４ｃと径大な底面１８４ｄとこれらの間を結ぶ側面１８４ｆとを有する円錐台状をなす。このうち頂面１８４ｃは、注液孔１７０の内径よりも径小となっている。一方、底面１８４ｄは、頂面１８４ｃ及び注液孔１７０の内径よりも径大となっている。
【００５４】
この挿入部１８４は、その底面１８４ｄが外側封止部材１８１の内表面１８１ｃの中央に接合されて、環状圧接部１８５と共に外側封止部材１８１と一体化されている。この挿入部１８４は、外側封止部材１８１の内表面１８１ｃから軸線ＢＸ，ＣＸ方向の内側ＢＣ，ＣＣ（図３及び図５中、下方）に延びて、注液孔１７０内に圧入されており、自身の弾性によって、注液孔１７０を気密に封止（密栓）している。
【００５５】
また、環状圧接部１８５は、その断面が概略矩形状で、外径が凹部１７５の内径（凹部底面１７５ｆ２の外径）よりも小さくされた平面視円環状をなす。この環状圧接部１８５は、挿入部１８４の周囲を囲む形態で挿入部１８４に繋がって挿入部１８４と一体化されている。この環状圧接部１８５は、頂面１８５ｃと底面１８５ｄと外側面１８５ｆとを有する。このうち頂面１８５ｃは、軸線ＢＸ，ＣＸ方向の内側ＢＣ，ＣＣ（図３及び図５中、下方）を向く面である。また、底面１８５ｄは、軸線ＢＸ，ＣＸ方向の外側ＢＤ，ＣＤ（図３及び図５中、上方）を向く面である。また、外側面１８５ｆは、軸線ＢＸ，ＣＸの径方向外側を向く面である。
【００５６】
この環状圧接部１８５は、その底面１８５ｄが外側封止部材１８１の内表面１８１ｃに接合されて、挿入部１８４と共に外側封止部材１８１と一体化されている。また、この環状圧接部１８５は、外側封止部材１８１からの押圧により、全周にわたり厚み方向（図３中、上下方向）に圧縮されている。これにより、環状圧接部１８５の頂面１８５ｃは、凹部１７５の凹部底面１７５ｆ２に密着して、環状圧接部１８５よりも径方向内側に位置する注液孔１７０を気密に封止している。前述のように、注液孔１７０は、挿入部１８４によっても気密に封止されているので、挿入部１８４と環状圧接部１８５とでそれぞれシールされている。
【００５７】
また、環状圧接部１８５の径方向外側、かつ、電池ケース１１０の外部には、気密に封止された封止空間ＫＣが形成されている。この封止空間ＫＣは、電池ケース１１０（具体的には、そのケース蓋部材１１３の一部である凹部側面１７５ｆ１及び凹部底面１７５ｆ２）と、外側封止部材１８１の内表面１８１ｃと、ゴム封止部材１８３（その環状圧接部１８５）の外側面１８５ｆとの間に形成された円環状の空間である。
【００５８】
この封止空間ＫＣ内に存在する（封止空間ＫＣ内に封入された）気体である空間内気体ＧＳは、この空間内気体ＧＳが封止空間ＫＣから電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含んでいる。本実施形態１では、検知可能気体は、アセトフェノンガス等の前述の有機化合物ガスであり、空間内気体ＧＳは、この有機化合物ガスと大気との混合気体となっている。アセトフェノンガス等の有機化合物ガスは、前述のように、気体供給体としても機能するゴム封止部材（ゴム封止部）１８３から供給されたものである。
【００５９】
以上で説明したように、本実施形態１に係るゴム封止部材１８３を用いて形成した電池１００は、注液孔１７０がゴム封止部材１８３及び外側封止部材１８１により二重にシールされている。しかし、この電池１００では、電池ケース１１０とゴム封止部材１８３と外側封止部材１８１との間に形成された封止空間ＫＣ内の空間内気体ＧＳが、大気中の気体成分と区別して検知可能なアセトフェノンガス等の有機化合物ガスを含む。このため、ゴム封止部材１８３で注液孔１７０が気密に封止されているにも拘わらず、後述するように、アセトフェノンガス等の有機化合物ガスが封止空間ＫＣから電池外部に漏れ出るか否かを検査することにより、外側封止部材１８１と電池ケース１１０（その孔周囲部１１３ｍ）との間（溶接部１８１ｙ）の気密性を容易かつ確実に検査できる。
【００６０】
更に、この電池１００では、ゴム封止部材１８３（その全体がゴム封止部）が、後述するように、ＤＣＰを加硫剤とした過酸化物加硫により形成されており、かつ、ＤＣＰの分解により生成したアセトフェノン等の有機化合物を含んでいる。そして、ゴム封止部材（ゴム封止部）１８３は、このアセトフェノン等の有機化合物のガスを検知可能気体として封止空間ＫＣへ供給する気体供給体を兼ねている。このため、検知可能気体を封止空間ＫＣに供給するための気体供給体を電池１００内に別途設ける必要がなく、しかも、ゴム封止部材（ゴム封止部）１８３から発生したアセトフェノンガス等の有機化合物ガスを、確実に封止空間ＫＣに供給できる。
【００６１】
更に、本実施形態１では、ゴム封止部材（ゴム封止部）１８３は、過酸化物加硫による一次加硫のみを行った一次加硫品であり、二次加硫を行っていないので、ＤＣＰの分解生成物であるアセトフェノン等の有機化合物を特に多く含む。従って、ゴム封止部材（ゴム封止部）１８３は、確実に気体供給体とすることができ、多くのアセトフェノンガス等の有機化合物ガス（検知可能気体）を長期間にわたり封止空間ＫＣに供給できる。また、ゴム封止部材（ゴム封止部）１８３は、一次加硫のみを行って形成するので、ゴム封止部材１８３の形成が容易で、ゴム封止部材１８３を安価にすることができ、電池１００を安価にすることができる。
【００６２】
また、ゴム封止部材（ゴム封止部）１８３は、ＥＰＤＭからなる。ＥＰＤＭは、耐久性や耐候性、耐熱性に優れていることから、ＥＰＤＭによりゴム封止部材（ゴム封止部）１８３を形成することで、電池１００の耐久性等を良好にすることができる。
また、ゴム封止部材１８３と外側封止部材１８１は、一体化されているので、一度に電池ケース１１０に取り付けできるなど、取り扱いが容易である。また、部品点数を少なくでき、工数を少なくできる。
【００６３】
次いで、上記電池１００の製造方法について説明する。まず、外側封止部材１８１とゴム封止部材１８３とからなる封止部材１８０（図５参照）を形成しておく。即ち、金属板（具体的にはアルミニウム板）からなる外側封止部材１８１を射出成形用の金型にセットし、射出成形により、ゴム状弾性体（具体的にはＥＰＤＭ）からなるゴム封止部材（ゴム封止部）１８３を外側封止部材１８１と一体に成形する。なお、外側封止部材１８１を圧縮成形用の金型にセットし、圧縮成形により、ゴム封止部材（ゴム封止部）１８３を外側封止部材１８１と一体に成形してもよい。
【００６４】
具体的には、ＥＰＤＭに、有機過酸化物の加硫剤であるＤＣＰを加え、更に、カーボンブラックやホワイトカーボンに代表される充填材、加工助剤、老化防止剤、可塑剤、オイル、架橋助剤等の配合剤を適宜加えて、例えば、ニーダ、バンバリーミキサ、オープンロール等の混練機で混練して、これらの組成物を得る。
次に、ゴム封止部形成工程において、この組成物を用いて、例えば１４０〜２００℃で２〜３０分間保持する条件にて、射出成形（または圧縮成形）によりゴム封止部材（ゴム封止部）１８３を成形（一次加硫）し、封止部材１８０を得る。
【００６５】
本実施形態１のゴム封止部材（ゴム封止部）１８３は、上記のように過酸化物加硫による一次加硫のみを行い、二次加硫は行わないで形成した一次加硫品である。このようにして形成したゴム封止部材（ゴム封止部）１８３は、ＤＣＰの分解により生成したアセトフェノン等の有機化合物を非常に多く含む。このため、このゴム封止部材（ゴム封止部）１８３は、少なくとも７日間以上にわたってアセトフェノンガス等の有機化合物ガスを発生し続ける。
【００６６】
なお、本実施形態１では、前述のように、二次加硫を全く行っていないゴム封止部形成工程を例示したが、これに限られない。ゴム封止部形成工程において、ゴム封止部材（ゴム封止部）１８３から検知可能気体となる有機化合物が全て揮発消失してしまわない（自身に有機化合物が残る）程度に二次加硫を行ってもよい。具体的には、１４０〜２００℃で最長５時間保持する二次加硫を行うことができる。
【００６７】
次に、安全弁１１５及び注液孔１７０等を形成したケース蓋部材１１３と、通電端子部材１５１，１５１と、ボルト１５３，１５３とを用意し、これらを射出成形用の金型にセットする。そして、射出成形により絶縁部材１５５，１５５を一体的に成形して、ケース蓋部材１１３に正極端子１５０及び負極端子１６０を固設する（図１及び図２参照）。
次に、別途形成した電極体１２０に、正極端子１５０及び負極端子１６０をそれぞれ接続（溶接）する。その後、ケース本体部材１１１及び絶縁フィルム包囲体１１９を用意し、ケース本体部材１１１内に絶縁フィルム包囲体１１９を介して電極体１２０を収容すると共に、ケース本体部材１１１の開口１１１ｈをケース蓋部材１１３で塞ぐ。そして、レーザ溶接によりケース本体部材１１１とケース蓋部材１１３とを溶接して、電池ケース１１０を形成する（図１及び図２参照）。
【００６８】
次に、この電池ケース１１０等の気密性を検査する（電池ケースの気密検査工程）。具体的には、この電池１００をチャンバ内に入れて、チャンバ内をヘリウムガスで充満させると共に、ケース蓋部材１１３の注液孔１７０に吸引用ノズルを気密に装着して、電池ケース１１０の内部を減圧する。例えば、電池ケース１１０の接合部分（ケース本体部材１１１とケース蓋部材１１３との溶接部分）や、電池ケース１１０と正極端子１５０または負極端子１６０との固設部分（ケース蓋部材１１３と絶縁部材１５５との間や絶縁部材１５５と通電端子部材１５１との間）に封止不良がある場合には、電池ケース１１０外のヘリウムガスが電池ケース１１０内に侵入する。従って、電池ケース１１０内に侵入したヘリウムガスを検知することで、電池ケース１１０等の気密性を検査できる。
【００６９】
次に、この電池１００を真空チャンバ内に入れて真空チャンバ内を減圧する。そして、注液用ノズルを注液孔１７０内に挿入して、注液用ノズルから電池ケース１１０内に電解液１１７を注液する。その後、不織布により注液孔１７０の周囲（孔周囲部１１３ｍを含む）を清掃する。電解液１１７の注入の際、電解液１１７が注液孔１７０の周囲に付着するおそれがあるが、この清掃により注液孔１７０の周囲を清浄状態とすることができる。
【００７０】
次に、この減圧下において第１封止工程を行う。即ち、電池ケース１１０（そのケース蓋部材１１３）の注液孔１７０を、電池ケース１１０の外部からゴム封止部材１８３で塞いで、注液孔１７０を気密に封止する（図６参照）。具体的には、封止部材１８０のうちゴム封止部材（ゴム封止部）１８３の挿入部１８４を、注液孔１７０に電池ケース１１０の外部から（注液孔１７０の軸線ＢＸ方向の外側ＢＤから）圧入して、挿入部１８４で注液孔１７０を気密に封止（密栓）する。
【００７１】
第１封止後は、真空チャンバ内を大気圧に戻して、真空チャンバからこの電池１００を取り出す。電池ケース１１０は、第１封止工程でゴム封止部材１８３により気密に封止されているので、電池１００を大気圧下に戻しても、電池ケース１１０内はその減圧状態を保っている。
ところで、注液孔１７０が封止されていない場合には、電池ケース１１０内に収容された電解液１１７が、電池外部に漏れ出たり、電池ケース１１０の孔周囲部１１３ｍに付着するおそれがある。しかし、本実施形態１では、前述の第１封止工程においてゴム封止部材１８３（その挿入部１８４）で注液孔１７０を気密に封止している。従って、電解液１１７が電池外部に漏れ出るのを確実に防止できる。また、次述する第２封止工程も、電池ケース１１０内を減圧状態に保ったまま、大気圧下で行うことができる。
【００７２】
次に、この大気圧下において第２封止工程を行う。即ち、ゴム封止部材１８３を電池ケース１１０の外部から覆いつつ、外側封止部材１８１を電池ケース１１０（そのケース蓋部材１１３）の孔周囲部１１３ｍに気密かつ環状に固着し、前述の封止空間ＫＣを形成する。具体的には、封止部材１８０のうち、ゴム封止部材１８３を外部から覆う外側封止部材１８１を、軸線ＢＸ，ＣＸ方向の内側ＢＣ，ＣＣに押圧して、ゴム封止部材１８３の環状圧接部１８５を凹部１７５の凹部底面１７５ｆ２に圧接させる（図６参照）。これと共に、外側封止部材１８１を凹部１７５内に収容して、外側封止部材１８１の外表面１８１ｄを、ケース蓋部材１１３の外表面１１３ｄと面一にする。この状態で、レーザ溶接を行い、外側封止部材１８１の周縁部１８１ｍと電池ケース１１０の孔周囲部１１３ｍとを全周にわたって溶接して、平面視円環状の溶接部１８１ｙを形成する。
【００７３】
これにより、環状圧接部１８５（その頂面１８５ｃ）が凹部底面１７５ｆ２に密着するので、環状圧接部１８５よりも径方向内側に位置する注液孔１７０は気密に封止される。前述のように、注液孔１７０は、挿入部１８４によっても気密に封止されているので、挿入部１８４と環状圧接部１８５とでそれぞれシールされる。また、溶接により、外側封止部材１８１の周縁部１８１ｍと電池ケース１１０の孔周囲部１１３ｍとの間も、気密に封止され、封止空間ＫＣが形成される。
また、封止空間ＫＣ内には、ゴム封止部材（ゴム封止部）１８３の環状圧接部１８５が臨むので、ゴム封止部材１８３に含まれるアセトフェノン等の有機化合物が気化したアセトフェノンガス等の有機化合物ガスが、空間内気体ＧＳに含まれる。従って、空間内気体ＧＳは、この有機化合物ガスと大気との混合気体となる。
【００７４】
次に、初期充電工程において、この電池１００について初期充電を行う。その際、電池ケース１１０内には、水素などの気体が発生する。
【００７５】
次に、この電池１００について気密検査工程を行う。即ち、検知可能気体であるアセトフェノンガス等の有機化合物ガスが封止空間ＫＣから電池外部に漏れ出るか否かを検査することにより、封止部材１８０のうち外側封止部材１８１の周縁部１８１ｍと電池ケース１１０（そのケース蓋部材１１３）の孔周囲部１１３ｍとの間（溶接部１８１ｙ）の気密性を検査する。
この気密検査工程は、電池１００を真空チャンバ内に置いて、真空チャンバ内を減圧する。そして、封止部材１８０の近傍に、アセトフェノンガス等の有機化合物ガスを大気中の気体成分と区別して検知可能な炭化水素ガス検知器（例えば、ＨＯＲＩＢＡ製：ＡＰＨＡ−３７０）を設置して、所定時間、アセトフェノンガス等の有機化合物ガスを検知することにより行う。
【００７６】
前述のように、封止空間ＫＣ内には、アセトフェノンガス等の有機化合物ガスを含む空間内気体ＧＳが封入されている。このため、外側封止部材１８１の周縁部１８１ｍと電池ケース１１０の孔周囲部１１３ｍとの間（溶接部１８１ｙ）に封止不良が生じている場合には、溶接部１８１ｙのうち封止不良の部位を通じて、アセトフェノンガス等の有機化合物ガスが電池ケース１１０の外部に漏れ出る。かくして、ガス検出器によりアセトフェノンガス等の有機化合物ガスを検知できれば、外側封止部材１８１の周縁部１８１ｍと電池ケース１１０の孔周囲部１１３ｍとの間に封止不良が生じていることが判る。そこで、この封止不良のある電池を排除し、封止不良のない良品の電池１００のみを選別する。かくして、電池１００が完成する。
【００７７】
以上で説明したように、本実施形態１に係る電池１００の製造方法は、第１封止工程において、ゴム封止部材１８３で注液孔１７０を気密に封止する。このため、その後、第２封止工程までの間に、電解液１１７が注液孔１７０を通じて電池ケース１１０の外部（孔周囲部１１３ｍ等）に漏れ出るのを防止できる。従って、第２封止工程の際に、注液孔１７０から漏れ出た電解液１１７が外側封止部材１８１と電池ケース１１０の孔周囲部１１３ｍとの間に入り込んで、封止不良が生じるのを防止できる。
【００７８】
また、第１封止工程において、アセトフェノン等の有機化合物を含んだゴム封止部（ゴム封止部材）１８３によって注液孔１７０を気密に封止し、第２封止工程において、更に外側封止部材１８１を電池ケース１１０に固着して封止空間ＫＣを形成する。このようにすることで、封止空間ＫＣに臨むゴム封止部（ゴム封止部材）１８３から封止空間ＫＣに、アセトフェノンガス等の有機化合物ガスが検知可能気体として供給される。このため、検知可能気体を封止空間ＫＣに供給するための気体供給体を電池１００内に別途設ける必要がない。また、第２封止工程後の電池１００では、外側封止部材１８１と電池ケース１１０（その孔周囲部１１３ｍ）との間の気密性を容易かつ確実に検査できる。
【００７９】
更に、本実施形態１では、ゴム封止部材（ゴム封止部）１８３は、過酸化物加硫による一次加硫のみを行った一次加硫品であるため、アセトフェノン等の有機化合物を特に多く含む。従って、ゴム封止部材（ゴム封止部）１８３は、確実に気体供給体とすることができ、多くのアセトフェノンガス等の有機化合物ガス（検知可能気体）を長期間にわたり封止空間ＫＣに供給できる。また、ゴム封止部材１８３の形成が容易で、ゴム封止部材１８３を安価にすることができるので、安価な電池１００を製造できる。
また、ＥＰＤＭは、耐久性や耐候性、耐熱性に優れていることから、ＥＰＤＭによりゴム封止部材（ゴム封止部）１８３を形成することで、耐久性等が良好な電池１００を製造できる。
【００８０】
また、本実施形態１では、気密検査工程において、外側封止部材１８１と電池ケース１１０の孔周囲部１１３ｍとの間の気密性を検査する。そして、これらの間に封止不良が生じている電池を確実に排除できる。従って、外側封止部材１８１と電池ケース１１０との間の気密性が良好な電池１００を製造できる。
また、本実施形態１では、第１封止工程を減圧下で行うことで、第１封止後の電池ケース１１０内を減圧状態（負圧）にすることができる。このため、その後に電池ケース１１０内に気体が発生しても、電池ケース１１０の内圧が早期に高くなるのを防止できる。一方、溶接を行う第２封止工程は、大気圧下で行うので、減圧下で行う場合に比して、第２封止工程を容易に行うことができる。
【００８１】
（実施形態２）
次いで、第２の実施の形態について説明する。本実施形態２に係るハイブリッド自動車（車両）７００（以下、単に自動車７００とも言う）は、実施形態１に係る電池１００を搭載し、この電池１００に蓄えた電気エネルギを、駆動源の駆動エネルギの全部または一部として使用するものである（図７参照）。
【００８２】
この自動車７００は、電池１００を複数組み合わせた組電池７１０を搭載し、エンジン７４０、フロントモータ７２０及びリアモータ７３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である。具体的には、この自動車７００は、その車体７９０に、エンジン７４０と、フロントモータ７２０及びリアモータ７３０と、組電池７１０（電池１００）と、ケーブル７５０と、インバータ７６０とを搭載する。そして、この自動車７００は、組電池７１０（電池１００）に蓄えられた電気エネルギを用いて、フロントモータ７２０及びリアモータ７３０を駆動できるように構成されている。
前述したように、電池１００は、長期間にわたり封止部材１８０の外側封止部材１８１で注液孔１７０を気密に封止できるので、この自動車７００の耐久性を高くできる。
【００８３】
（実施形態３）
次いで、第３の実施の形態について説明する。本実施形態３のハンマードリル８００は、実施形態１に係る電池１００を搭載した電池使用機器である（図８参照）。このハンマードリル８００は、本体８２０の底部８２１に、電池１００を含むバッテリパック８１０が収容されており、このバッテリパック８１０を、ドリルを駆動するためのエネルギー源として利用している。
前述したように、電池１００は、長期間にわたり封止部材１８０の外側封止部材１８１で注液孔１７０を気密に封止できるので、このハンマードリル８００の耐久性を高くできる。
【００８４】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態１〜３に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態１では、電池ケースの内外を連通する「貫通孔」として、電解液１１７を注入するための注液孔１７０を例示したが、貫通孔は注液孔に限られない。貫通孔としては、例えば、電池ケース内の気体（ガス）を抜くための通気孔などが挙げられる。また、実施形態１では、「貫通孔」を、電池ケース１１０のうちケース蓋部材１１３に設けたが、貫通孔の形成位置はこれに限られない。貫通孔は、例えば、ケース本体部材１１１の側面や底面に設けてもよい。また、実施形態１では、「貫通孔」の形態を円孔としたが、貫通孔の形態も適宜変更できる。
【００８５】
また、実施形態１では、「電極体」として、各々帯状をなす正極板１２１及び負極板１３１をセパレータ１４１，１４１を介して互いに重ねて捲回してなる捲回型の電極体１２０を例示したが、電極体の形態はこれに限られない。例えば、電極体を、各々所定形状（例えば矩形状など）をなす複数の正極板及び複数の負極板をセパレータを介して交互に複数積層してなる積層型としてもよい。
【００８６】
また、実施形態１では、「ゴム封止部材」及び「外側封止部材」として、ゴム封止部材１８３及び外側封止部材１８１が互いに接合されて一体化された封止部材１８０を例示したが、「ゴム封止部材」及び「外側封止部材」は、別体とすることもできる。この場合、ゴム封止部材のみを単独で、前述した射出成形や圧縮成形により形成する。
【００８７】
また、実施形態１では、「ゴム封止部材」として、その全体がゴム封止部とされたゴム封止部材１８３を例示したが、ゴム封止部材の形態はこれに限られない。例えば、ゴム封止部材を、円錐台状等のゴム封止部に、これを外部から覆う板状等の被覆部材が接合された形態とすることもできる。このようにゴム封止部材がゴム封止部以外の部位を有する場合、ゴム封止部以外の部位は、金属など、ゴム状弾性体をなす材質以外の材質で形成することができる。
【００８８】
また、実施形態１では、「ゴム封止部」として、円錐台状の挿入部１８４と円環状の環状圧接部１８５とが一体に繋がったゴム封止部（ゴム封止部材）１８３を例示したが、ゴム封止部の形態はこれに限定されない。例えば、ゴム封止部を、実施形態１で示したような円錐台状の挿入部のみからなる形態とすることができる。このように挿入部のみからなるゴム封止部でも、自身の弾性によって貫通孔を電池ケースの外部から気密に封止できる。
【００８９】
また、実施形態１では、電池ケース１１０に設けた凹部１７５に、外側封止部材１８１を嵌合させた状態で、外側封止部材１８１を電池ケース１１０に固着しているが、この形態に限られない。例えば、外側封止部材の径を実施形態１の外側封止部材１８１よりも更に大きくして、外側封止部材の周縁部を、凹部１７５の周囲に電池ケース１１０の外部から当接させ、この状態で外側封止部材を電池ケース１１０に固着してもよい。
また、実施形態１では、溶接により、外側封止部材１８１を電池ケース１１０の孔周囲部１１３ｍに固着したが、固着方法はこれに限られない。例えば、ロウ材やハンダ、接着剤等を用いて、或いは、加締めや巻き締め等により、外側封止部材を電池ケースの孔周囲部に固着してもよい。
【００９０】
また、実施形態２では、本発明に係る電池１００を搭載する車両として、ハイブリッド自動車７００を例示したが、これに限られない。本発明に係る電池を搭載する車両としては、例えば、電気自動車、プラグインハイブリッド自動車、ハイブリッド鉄道車両、フォークリフト、電気車いす、電動アシスト自転車、電動スクータなどが挙げられる。
【００９１】
また、実施形態３では、本発明に係る電池１００を搭載する電池使用機器して、ハンマードリル８００を例示したが、これに限られない。本発明に係る電池を搭載する電池使用機器としては、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電池駆動の電動工具、無停電電源装置など、電池で駆動される各種の家電製品、オフィス機器、産業機器などが挙げられる。
【符号の説明】
【００９２】
１００ リチウムイオン二次電池（電池）
１１０ 電池ケース
１１１ ケース本体部材
１１３ ケース蓋部材
１１３ｍ 孔周囲部
１１７ 電解液
１２０ 電極体
１５０ 正極端子
１６０ 負極端子
１７０ 注液孔（貫通孔）
１７５ 凹部
１８０ 封止部材
１８１ 外側封止部材
１８１ｍ 周縁部
１８１ｙ 溶接部
１８３ ゴム封止部材（ゴム封止部）
１８４ 挿入部
１８５ 環状圧接部
７００ ハイブリッド自動車（車両）
７１０ 組電池
８００ ハンマードリル（電池使用機器）
８１０ バッテリパック
ＧＳ 空間内気体
ＫＣ 封止空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自身の内外を連通する貫通孔を有する電池ケースと、この電池ケース内に収容された電極体と、電池ケースの貫通孔を外部から気密に封止してなる封止部材とを備える電池及び電池の製造方法に関する。また、上記電池に用いるゴム封止部材及びゴム封止部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電解液を注入するための注液孔などの貫通孔を有する電池ケースと、この電池ケースに収容された電極体と、電池ケースの貫通孔を外部から気密に封止した封止部材とを備える電池が知られている。封止部材としては、例えば、金属からなる金属蓋部材に、ゴム状弾性体からなるゴム栓部材が接合されたものがある。このうちゴム栓部材は、電池ケースの貫通孔に外部から圧入されており、貫通孔を気密に封止（密栓）する。一方、金属蓋部材は、このゴム栓部材を電池ケースの外部から覆いつつ、ゴム栓部材を電池ケースの内部に向けて押圧した状態で、電池ケースに接合されている。このようにすることで、ゴム栓部材による貫通孔の気密封止をより確実なものとすることができる。
なお、このようなゴム栓部材及び金属蓋部材を有する封止部材で貫通孔を封止した形態の電池として、例えば特許文献１に開示された電池が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−８７６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電池では、前述のように、貫通孔の気密封止はゴム栓部材で行えば足りると考えられていたため、金属蓋部材と電池ケースとの間の気密性まで厳密に要求されることはなかった。しかしながら、ゴム状弾性体からなるゴム栓部材は、経時的に劣化するため、ゴム栓部材と貫通孔との間の気密性も経時的に低下する。特に、ハイブリッド自動車や電気自動車などの車載用の電池は、例えば１０年以上の長期間にわたり使用されるため、この経時劣化による気密性の低下が懸念される。
【０００５】
ゴム栓部材が劣化してゴム栓部材と貫通孔との間の気密性が低下すると、電池ケース内に収容されていた電解液が、ゴム栓部材と貫通孔との間に入り込み、更に、金属蓋部材と電池ケースとの間の気密性も低い場合には、その電解液が金属蓋部材と電池ケースとの間を通じて電池外部まで漏れ出てしまうことがある。すると、電池ケース内の電解液が不足して、電池特性が低下するおそれがある。また逆に、金属蓋部材と電池ケースとの間、及び、ゴム栓部材と貫通孔との間を通じて、大気中の水分が電池ケース内に入り込み、電池特性が低下するおそれもある。
【０００６】
この問題を解決するため、ゴム栓部材が劣化してゴム栓部材と貫通孔との間の気密性が低下しても、電池ケースの内部と外部が連通しないように、金属蓋部材と電池ケースとの間を確実に気密かつ環状に接合しておくことが考えられる。
しかしながら、このようにした電池は、製造直後にはゴム栓部材がまだ劣化しておらず、ゴム栓部材と貫通孔との間が気密に封止されている。つまり、この電池は、ゴム栓部材と貫通孔との密着、及び、金属蓋部材と電池ケースとの接合により、二重に封止されている。このため、金属蓋部材と電池ケースとの接合の不具合で封止不良が生じていたとしても、この封止不良が生じた電池を検査により判別するのが困難であった。
【０００７】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、電池ケースの貫通孔を気密に封止したゴム封止部材と、このゴム封止部材を外部から覆いつつ、電池ケースに気密かつ環状に固着した外側封止部材とを備える電池において、外側封止部材と電池ケースとの間の気密性を容易かつ確実に検査できる電池及び電池の製造方法を提供することを目的とする。また、上記電池に用いるゴム封止部材及びゴム封止部材の製造方法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】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の一態様は、自身の内外を連通する貫通孔を有する電池ケースと、前記電池ケース内に収容された電極体と、前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止してなり、ゴム状弾性体からなるゴム封止部を有するゴム封止部材と、ゴム状弾性体からなり、前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止してなるゴム封止部を有するゴム封止部材と、前記ゴム封止部材を前記外部から覆いつつ、前記電池ケースのうち前記貫通孔を囲む環状の孔周囲部に気密かつ環状に固着してなる外側封止部材と、を備え、前記電池ケースと前記ゴム封止部材と前記外側封止部材との間に形成された気密に封止された空間を、封止空間としたとき、前記封止空間内に存在する気体である空間内気体は、前記封止空間から電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含み、前記ゴム封止部は、有機過酸化物を加硫剤とした過酸化物加硫により形成され、前記有機過酸化物の分解により生成した有機化合物を含んでなり、前記有機化合物のガスを、前記検知可能気体として前記封止空間へ供給する気体供給体を兼ねる電池である。
【０００９】
この電池では、ゴム封止部材が電池ケースの貫通孔を気密に封止すると共に、このゴム封止部材と一体化された、或いは別体とされた外側封止部材がこのゴム封止部材を外部から覆って電池ケースの孔周囲部に気密かつ環状に固着している。従って、貫通孔は、これらゴム封止部材及び外側封止部材により二重にシールされている。しかし、この電池では、電池ケースとゴム封止部材と外側封止部材との間に形成された封止空間内の空間内気体が、封止空間から電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含む。このため、ゴム封止部材で貫通孔が気密に封止されているにも拘わらず、外側封止部材と電池ケース（その孔周囲部）との間の気密性を容易かつ確実に検査できる。即ち、検知可能気体が封止空間から電池外部に漏れ出るか否かを検査することにより、外側封止部材と電池ケースとの間の気密性を容易かつ確実に検査できる。
【００１０】
更に、この電池では、ゴム封止部材のゴム封止部が、有機過酸化物を加硫剤とした過酸化物加硫により形成されており、かつ、有機過酸化物の分解により生成した有機化合物を含んでいる。そして、このゴム封止部は、この有機化合物のガスを、検知可能気体として封止空間へ供給する気体供給体を兼ねている。このため、検知可能気体を封止空間に供給するための気体供給体を電池内に別途設ける必要がなく、しかも、ゴム封止部から発生した検知可能気体（有機化合物のガス）を、確実に封止空間に供給できる。
【００１１】
なお、ゴム封止部をなす「ゴム状弾性体」の材質としては、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ウレタンゴム（Ｕ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ，ＥＣＯ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、シリコーンゴム（Ｑ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などが挙げられる。
【００１２】
また、加硫剤として用いる「有機過酸化物（パーオキサイド）」としては、例えば、メチルエチルパーオキサイド等のケトンパーオキサイド、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサン等のパーオキシケタール、クメンハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド、m-トルオイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）、t-ブチルクミルパーオキサイド、α,α'-ビス(t-ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン等のジアルキルパーオキサイド、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート、t-ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、クミルパーオキシネオデカネート等のパーオキシエステルが挙げられる。
【００１３】
これらの有機過酸化物の中でも、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）、t-ブチルクミルパーオキサイド、α,α'-ビス(t-ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン等のジアルキルパーオキサイドを用いるのが特に好ましい。その理由は、化学的に安定で架橋効率が良く、室温下で検出可能な蒸気圧を有する有機化合物を含む分解生成物が、加硫により発生するからである。
【００１４】
また、有機過酸化物の加硫時の分解生成物であり、ゴム封止部内に残り得る「有機化合物」としては、例えば、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）を加硫剤とした場合のアセトン、トルエン、アセトフェノン、及びα−クミルアルコールが挙げられる。また、t-ブチルクミルパーオキサイドを加硫剤とした場合のアセトン、t-ブタノール、アセトフェノン、及びα-クミルアルコールが挙げられる。また、α,α'-ビス(t-ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼンを加硫剤とした場合のアセトン、t-ブタノール、3-アセチルアセトフェノン、2-(3-アセチルフェニル)-2-プロパノール、及びα,α'-ジヒドロキシ-1,3-ジ
イソプロピルベンゼンが挙げられる。また、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキサンを加硫剤とした場合のアセトン、t-ブタノール、t-アミルアルコール、及び2,5-ジメチルヘキサン-2,5-ジオールが挙げられる。
【００１５】
また、「空間内気体」のうち、前述の検知可能気体以外の気体成分も、適宜変更でき、例えば、大気や窒素ガスなどを用いることができる。
【００１６】
更に、上記の電池であって、前記ゴム封止部は、前記過酸化物加硫による一次加硫は行うが、二次加硫は行わないで、または、自身に前記有機化合物が残る二次加硫を行って形成されてなる電池とすると良い。
【００１７】
このゴム封止部は、二次加硫は行わないで、または、自身に有機過酸化物の分解生成物である有機化合物が残るように二次加硫を行って形成したものである。このため、ゴム封止部を、確実に気体供給体とすることができる。
【００１８】
更に、上記のいずれかに記載の電池であって、前記ゴム封止部は、エチレンプロピレンジエンゴムからなる電池とすると良い。
【００１９】
エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）は、耐久性や耐候性、耐熱性に優れていることから、ＥＰＤＭによりゴム封止部を形成することで、電池の耐久性等を良好にすることができる。
【００２０】
また、他の態様は、電池の電池ケースに設けられ、前記電池ケースの内外を連通する貫通孔を、気密に封止するゴム封止部材であって、ゴム状弾性体からなり、前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止可能に構成されたゴム封止部を有し、前記ゴム封止部は、有機過酸化物を加硫剤とした過酸化物加硫により形成され、前記有機過酸化物の分解により生成され、自身の外部にガスとして放出される有機化合物を含んでなるゴム封止部材である。
【００２１】
このゴム封止部材を用いて電池ケースの貫通孔を気密に封止し、更に、前述した外側封止部材を電池ケースの孔周囲部に気密かつ環状に固着して、電池を形成すれば、電池ケースとゴム封止部材と外側封止部材との間に形成された封止空間内の空間内気体が、封止空間から電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含む電池を製造できる。従って、前述のように、外側封止部材と電池ケース（その孔周囲部）との間の気密性を容易かつ確実に検査できる。また、ゴム封止部材のゴム封止部は、自身から放出される有機化合物のガスを検知可能気体として封止空間へ供給する気体供給体を兼ねるので、検知可能気体を封止空間に供給するための気体供給体を電池内に別途設ける必要がない。
【００２２】
更に、上記のゴム封止部材であって、前記ゴム封止部は、前記過酸化物加硫による一次加硫は行うが、二次加硫は行わないで、または、自身に前記有機化合物が残る二次加硫を行って形成されてなるゴム封止部材とすると良い。
【００２３】
このようにして形成したゴム封止部は、前述のように、確実に気体供給体とすることができる。また、ゴム封止部の形成が容易で、ゴム封止部材を安価にすることができる。そして、このゴム封止部材を用いた電池も安価にすることができる。
【００２４】
更に、上記のいずれかに記載のゴム封止部材であって、前記ゴム封止部は、エチレンプロピレンジエンゴムからなるゴム封止部材とすると良い。
【００２５】
前述のように、ＥＰＤＭは、耐久性や耐候性、耐熱性に優れていることから、このゴム封止部材を用いて電池を形成すれば、電池の耐久性等を良好にすることができる。
【００２６】
更に、前記ゴム封止部材を前記外部から覆いつつ、前記電池ケースのうち前記貫通孔を囲む環状の孔周囲部に気密かつ環状に固着可能に構成された外側封止部材と一体化されてなる、上記のいずれかに記載のゴム封止部材とすると良い。
【００２７】
このように外側封止部材と一体化されたゴム封止部材は、一度に電池ケースに取り付けできるなど、取り扱いが容易である。また、部品点数を少なくでき、工数を少なくできる。
【００２８】
また、他の態様は、自身の内外を連通する貫通孔を有する電池ケースと、前記電池ケース内に収容された電極体と、ゴム状弾性体からなり、前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止してなるゴム封止部を有するゴム封止部材と、前記ゴム封止部材を前記外部から覆いつつ、前記電池ケースのうち前記貫通孔を囲む環状の孔周囲部に気密かつ環状に固着してなる外側封止部材と、を備え、前記電池ケースと前記ゴム封止部材と前記外側封止部材との間に形成された気密に封止された空間を、封止空間としたとき、前記封止空間内に存在する気体である空間内気体は、前記封止空間から電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含み、前記ゴム封止部は、有機過酸化物を加硫剤とした過酸化物加硫により形成され、前記有機過酸化物の分解により生成した有機化合物を含んでなり、前記有機化合物のガスを、前記検知可能気体として前記封止空間へ供給する気体供給体を兼ねる電池の製造方法であって、前記過酸化物加硫により形成され前記有機化合物を含んでなる前記ゴム封止部を有する前記ゴム封止部材のうち、前記ゴム封止部で、前記電池ケースの前記外部から前記貫通孔を塞いで、前記貫通孔を気密に封止する第１封止工程と、前記第１封止工程の後、前記ゴム封止部材を前記外部から覆いつつ、前記外側封止部材を前記電池ケースの前記孔周囲部に気密かつ環状に固着し、前記封止空間を形成する第２封止工程と、を備える電池の製造方法である。
【００２９】
この電池の製造方法では、第１封止工程において、ゴム封止部材で貫通孔を気密に封止する。このため、その後、第２封止工程までの間に、電池ケース内に収容された電解液が貫通孔を通じて電池ケースの外部（孔周囲部等）に漏れ出るのを防止できる。従って、第２封止工程の際に、貫通孔から漏れ出た電解液が外側封止部材と電池ケースの孔周囲部との間に入り込んで、封止不良が生じるのを防止でき、外側封止部材と孔周囲部とを確実に固着できる。
【００３０】
また、第１封止工程では、有機過酸化物を加硫剤とした過酸化物加硫により形成され、この有機過酸化物の分解により生成した有機化合物を含んだゴム封止部を有するゴム封止部材によって、貫通孔を気密に封止する。その後、第２封止工程において、ゴム封止部材と一体化された、或いは別体とされた外側封止部材を電池ケースに固着して封止空間を形成する。このようにすることで、封止空間に臨むゴム封止部から封止空間へ有機化合物ガス（検知可能気体）が供給される。このため、検知可能気体を封止空間に供給するための気体供給体を電池内に別途設ける必要がない。そして、この第２封止工程後の電池では、ゴム封止部材で貫通孔が気密に封止されているにも拘わらず、外側封止部材と電池ケース（その孔周囲部）との間の気密性を容易かつ確実に検査できる。即ち、ゴム封止部から封止空間に供給された有機化合物ガス（検知可能気体）が、封止空間から電池外部に漏れ出るか否かを検査することにより、外側封止部材と電池ケースとの間の気密性を容易かつ確実に検査できる。
【００３１】
更に、上記の電池の製造方法であって、前記ゴム封止部は、前記過酸化物加硫による一次加硫は行うが、二次加硫は行わないで、または、自身に前記有機化合物が残る二次加硫を行って形成されてなる電池の製造方法とすると良い。
【００３２】
このようにして形成したゴム封止部は、前述のように、ゴム封止部を、確実に気体供給体とすることができる。
【００３３】
更に、上記のいずれかに記載の電池の製造方法であって、前記ゴム封止部は、エチレンプロピレンジエンゴムからなる電池の製造方法とすると良い。
【００３４】
前述のように、ＥＰＤＭは、耐久性や耐候性、耐熱性に優れていることから、ＥＰＤＭによりゴム封止部を形成することで、耐久性等が良好な電池を製造できる。
【００３５】
更に、上記のいずれかに記載の電池の製造方法であって、前記第２封止工程の後、前記検知可能気体が前記封止空間から電池外部に漏れ出るか否かを検査することにより、前記外側封止部材と前記電池ケースの前記孔周囲部との間の気密性を検査する気密検査工程を更に備える電池の製造方法とすると良い。
【００３６】
この電池の製造方法では、気密検査工程において、外側封止部材と電池ケースの孔周囲部との間の気密性を検査する。そして、これらの間に封止不良が生じている電池を確実に排除できる。よって、外側封止部材と電池ケースとの間の気密性が良好な電池を製造できる。
【００３７】
更に、上記のいずれかに記載の電池の製造方法であって、前記第１封止工程は、減圧下で行い、前記第２封止工程は、大気圧下で行う電池の製造方法とすると良い。
【００３８】
第１封止工程を減圧下で行うことで、この第１封止後の電池ケース内を減圧状態（負圧）にすることができる。このため、第２封止工程後に行う初期充電の際やその後の使用において、電池ケース内に気体が発生しても、電池ケースの内圧が早期に高くなるのを防止できる。一方、溶接等を行う第２封止工程は、大気圧下で行うので、減圧下で行う場合に比して、第２封止工程を容易に行うことができる。
【００３９】
また、他の態様は、電池の電池ケースに設けられ、前記電池ケースの内外を連通する貫通孔を、気密に封止するゴム封止部材であって、ゴム状弾性体からなり、前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止するゴム封止部を有し、前記ゴム封止部は、有機過酸化物を加硫剤とした過酸化物加硫により形成され、前記有機過酸化物の分解により生成され、自身の外部にガスとして放出される有機化合物を含んでなるゴム封止部材の製造方法であって、前記過酸化物加硫による一次加硫は行うが、二次加硫は行わないで、または、自身に前記有機化合物が残る二次加硫を行って、前記ゴム封止部を形成するゴム封止部形成工程を備えるゴム封止部材の製造方法である。
【００４０】
このようにゴム封止部形成工程を行うことで、ゴム封止部を、確実に気体供給体とすることができる。また、ゴム封止部材を、容易かつ安価に形成できる。そして、このゴム封止部材を用いた電池を安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施形態１に係るリチウムイオン二次電池を示す斜視図である。
【図２】実施形態１に係るリチウムイオン二次電池を示す縦断面図である。
【図３】実施形態１に係り、注液孔及び封止部材の近傍を示す部分拡大縦断面図である。
【図４】実施形態１に係り、図３の上方から見た、封止部材の近傍を示す部分拡大平面図である。
【図５】実施形態１に係り、封止部材を示す縦断面図である。
【図６】実施形態１に係るリチウムイオン二次電池の製造方法に関し、第１封止工程において、封止部材のうちゴム封止部材の挿入部を注液孔に圧入して、ゴム封止部材で注液孔を気密に封止する様子を示す説明図である。
【図７】実施形態２に係るハイブリッド自動車を示す説明図である。
【図８】実施形態３に係るハンマードリルを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
（実施形態１）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１及び図２に、本実施形態１に係るリチウムイオン二次電池１００（以下、単に電池１００とも言う）を示す。また、図３及び図４に、電池１００のうち注液孔（貫通孔）１７０及び封止部材１８０の近傍の形態を示す。また、図５に、封止部材１８０を示す。なお、図１〜図３における上方を電池１００の上側、下方を電池１００の下側として説明する。
【００４３】
この電池１００は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両や、ハンマードリル等の電池使用機器に搭載される角型電池である。この電池１００は、直方体形状の電池ケース１１０、この電池ケース１１０内に収容された捲回型の電極体１２０、電池ケース１１０に支持された正極端子１５０及び負極端子１６０等から構成されている（図１及び図２参照）。また、電池ケース１１０内には、非水系の電解液１１７が保持されている。
【００４４】
このうち電池ケース１１０は、金属（具体的にはアルミニウム）により形成されている。この電池ケース１１０は、上側のみが開口した箱状のケース本体部材１１１と、このケース本体部材１１１の開口１１１ｈを閉塞する形態で溶接されたケース蓋部材１１３とから構成されている（図１及び図２参照）。ケース蓋部材１１３は、電池ケース１１０の内部を向く主面である内表面１１３ｃと、電池ケース１１０の外部を向く主面である外表面１１３ｄとを有する矩形板状をなす。
【００４５】
ケース蓋部材１１３には、その長手方向の中央付近に、電池ケース１１０の内圧が所定圧力に達した際に破断する非復帰型の安全弁１１５が設けられている。また、この安全弁１１５の近傍には、ケース蓋部材１１３を貫通し、電池ケース１１０の内外を連通する後述する注液孔（貫通孔）１７０が設けられている。この注液孔１７０は、電池ケース１１０内が大気圧よりも減圧された状態（負圧状態）で、後述する封止部材１８０で気密に封止されている。
また、ケース蓋部材１１３には、それぞれ電池ケース１１０の内部から外部に延出する形態の通電端子部材１５１からなる正極端子１５０及び負極端子１６０が固設されている。具体的には、正極端子１５０及び負極端子１６０は、これらにバスバーや圧着端子など電池外の端子を締結するためのボルト１５３，１５３と共に、樹脂からなる絶縁部材１５５，１５５を介して、ケース蓋部材１１３に固設されている。
【００４６】
また、電極体１２０は、絶縁フィルムを上側のみが開口した袋状に形成した絶縁フィルム包囲体１１９内に収容され、横倒しにした状態で電池ケース１１０内に収容されている（図２参照）。この電極体１２０は、帯状の正極板１２１と帯状の負極板１３１とを、多孔質膜からなる帯状の２枚のセパレータ１４１，１４１を介して互いに重ねて捲回し、扁平状に圧縮したものである。正極板１２１の幅方向の一部は、セパレータ１４１から軸線方向の一方側に渦巻き状をなして突出しており、前述の正極端子１５０と接続している。また、負極板１３１の幅方向の一部は、セパレータ１４１から軸線方向の他方側に渦巻き状をなして突出しており、前述の負極端子１６０と接続している。
【００４７】
次に、注液孔１７０及び封止部材１８０の近傍の構造について説明する（図３及び図４参照）。ケース蓋部材１１３には、その外表面１１３ｄから内表面１１３ｃ側（図３、下方）に凹む平面視円形状の凹部１７５が形成されている。この凹部１７５は、円筒状をなす凹部側面１７５ｆ１と、内表面１１３ｃと平行に延びる平面をなす凹部底面１７５ｆ２により構成されている。
【００４８】
前述した注液孔１７０は、上述の凹部１７５の凹部底面１７５ｆ２とケース蓋部材１１３の内表面１１３ｃとの間を貫通する形態で、凹部底面１７５ｆ２の中央に設けられた軸線ＢＸ方向に延びる円孔であり、電池ケース１１０の内外を連通している。この注液孔１７０は、円筒状をなす孔側面１７０ｆで構成されている。この注液孔１７０は、電解液１１７を電池ケース１１０内に注入にあたって用いられる。
【００４９】
この注液孔１７０は、封止部材１８０で気密に封止されている。この封止部材１８０は、外側封止部材１８１と、これに接合されたゴム封止部材１８３とから一体的に形成されている。
このうち外側封止部材１８１は、電池ケース１１０の材質と同じ材質（具体的にはアルミニウム）からなる。この外側封止部材１８１は、ゴム封止部材１８３を外部から覆いつつ、電池ケース１１０の注液孔１７０を囲む環状の孔周囲部１１３ｍに、気密かつ環状に固着可能に構成されている。具体的には、封止部材１８０の軸線ＣＸ方向の内側ＣＣ（ケース蓋部材１１３側、図３及び図５中、下方）に位置する主面である内表面１８１ｃと、これに平行で軸線ＣＸ方向の外側ＣＤ（ケース蓋部材１１３とは反対側、図３及び図５中、上方）に位置する主面である外表面１８１ｄとを有し、凹部１７５の内径と同じ外径を有する円板状をなす。
【００５０】
この外側封止部材１８１は、注液孔１７０及びゴム封止部材１８３を電池ケース１１０の外部から覆いつつ、注液孔１７０と同軸になる形態で、凹部１７５内に嵌合して、電池ケース１１０（そのケース蓋部材１１３）に気密かつ環状に固着している。具体的には、外側封止部材１８１の外周縁に沿う円環状の周縁部１８１ｍが、ケース蓋部材１１３のうち注液孔１７０を囲む円環状の孔周囲部１１３ｍに、全周にわたり溶接されて、平面視円環状の溶接部１８１ｙを形成している。これにより、外側封止部材１８１（その周縁部１８１ｍ）は電池ケース１１０の孔周囲部１１３ｍに気密に接合されている。
【００５１】
ゴム封止部材１８３は、その全体がゴム状弾性体からなり、ゴム封止部材１８３の全体が前述のゴム封止部に相当する。具体的には、このゴム封止部材（ゴム封止部）１８３は、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）からなる。但し、このＥＰＤＭからなるゴム封止部材１８３は、後述するように、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）を加硫剤とした過酸化物加硫により形成されたものであり、ＤＣＰの分解により生成した分解生成物のうち、アセトン、トルエン、アセトフェノン及びα−クミルアルコールを含んでいる。
【００５２】
しかも、このゴム封止部材１８３は、後述するように、過酸化物加硫による一次加硫のみを行い、二次加硫は行わないで形成された一次加硫品である。従って、このゴム封止部材１８３は、非常に多くのアセトフェノン等の前述の有機化合物を含んでおり、この有機化合物のガスを発生して、これを後述する封止空間ＫＣ内に供給する。このように、ゴム封止部材１８３は、アセトフェノンガス等の有機化合物ガスを後述する検知可能気体として封止空間ＫＣへ供給する気体供給体としての機能も兼ねている。
【００５３】
このゴム封止部材１８３は、注液孔１７０を電池ケース１１０の外部から気密に封止可能に構成されている。具体的には、挿入部１８４と環状圧接部１８５とから構成され、これらが一体に繋がった形態を有する。このうち挿入部１８４は、径小な頂面１８４ｃと径大な底面１８４ｄとこれらの間を結ぶ側面１８４ｆとを有する円錐台状をなす。このうち頂面１８４ｃは、注液孔１７０の内径よりも径小となっている。一方、底面１８４ｄは、頂面１８４ｃ及び注液孔１７０の内径よりも径大となっている。
【００５４】
この挿入部１８４は、その底面１８４ｄが外側封止部材１８１の内表面１８１ｃの中央に接合されて、環状圧接部１８５と共に外側封止部材１８１と一体化されている。この挿入部１８４は、外側封止部材１８１の内表面１８１ｃから軸線ＢＸ，ＣＸ方向の内側ＢＣ，ＣＣ（図３及び図５中、下方）に延びて、注液孔１７０内に圧入されており、自身の弾性によって、注液孔１７０を気密に封止（密栓）している。
【００５５】
また、環状圧接部１８５は、その断面が概略矩形状で、外径が凹部１７５の内径（凹部底面１７５ｆ２の外径）よりも小さくされた平面視円環状をなす。この環状圧接部１８５は、挿入部１８４の周囲を囲む形態で挿入部１８４に繋がって挿入部１８４と一体化されている。この環状圧接部１８５は、頂面１８５ｃと底面１８５ｄと外側面１８５ｆとを有する。このうち頂面１８５ｃは、軸線ＢＸ，ＣＸ方向の内側ＢＣ，ＣＣ（図３及び図５中、下方）を向く面である。また、底面１８５ｄは、軸線ＢＸ，ＣＸ方向の外側ＢＤ，ＣＤ（図３及び図５中、上方）を向く面である。また、外側面１８５ｆは、軸線ＢＸ，ＣＸの径方向外側を向く面である。
【００５６】
この環状圧接部１８５は、その底面１８５ｄが外側封止部材１８１の内表面１８１ｃに接合されて、挿入部１８４と共に外側封止部材１８１と一体化されている。また、この環状圧接部１８５は、外側封止部材１８１からの押圧により、全周にわたり厚み方向（図３中、上下方向）に圧縮されている。これにより、環状圧接部１８５の頂面１８５ｃは、凹部１７５の凹部底面１７５ｆ２に密着して、環状圧接部１８５よりも径方向内側に位置する注液孔１７０を気密に封止している。前述のように、注液孔１７０は、挿入部１８４によっても気密に封止されているので、挿入部１８４と環状圧接部１８５とでそれぞれシールされている。
【００５７】
また、環状圧接部１８５の径方向外側、かつ、電池ケース１１０の外部には、気密に封止された封止空間ＫＣが形成されている。この封止空間ＫＣは、電池ケース１１０（具体的には、そのケース蓋部材１１３の一部である凹部側面１７５ｆ１及び凹部底面１７５ｆ２）と、外側封止部材１８１の内表面１８１ｃと、ゴム封止部材１８３（その環状圧接部１８５）の外側面１８５ｆとの間に形成された円環状の空間である。
【００５８】
この封止空間ＫＣ内に存在する（封止空間ＫＣ内に封入された）気体である空間内気体ＧＳは、この空間内気体ＧＳが封止空間ＫＣから電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含んでいる。本実施形態１では、検知可能気体は、アセトフェノンガス等の前述の有機化合物ガスであり、空間内気体ＧＳは、この有機化合物ガスと大気との混合気体となっている。アセトフェノンガス等の有機化合物ガスは、前述のように、気体供給体としても機能するゴム封止部材（ゴム封止部）１８３から供給されたものである。
【００５９】
以上で説明したように、本実施形態１に係るゴム封止部材１８３を用いて形成した電池１００は、注液孔１７０がゴム封止部材１８３及び外側封止部材１８１により二重にシールされている。しかし、この電池１００では、電池ケース１１０とゴム封止部材１８３と外側封止部材１８１との間に形成された封止空間ＫＣ内の空間内気体ＧＳが、大気中の気体成分と区別して検知可能なアセトフェノンガス等の有機化合物ガスを含む。このため、ゴム封止部材１８３で注液孔１７０が気密に封止されているにも拘わらず、後述するように、アセトフェノンガス等の有機化合物ガスが封止空間ＫＣから電池外部に漏れ出るか否かを検査することにより、外側封止部材１８１と電池ケース１１０（その孔周囲部１１３ｍ）との間（溶接部１８１ｙ）の気密性を容易かつ確実に検査できる。
【００６０】
更に、この電池１００では、ゴム封止部材１８３（その全体がゴム封止部）が、後述するように、ＤＣＰを加硫剤とした過酸化物加硫により形成されており、かつ、ＤＣＰの分解により生成したアセトフェノン等の有機化合物を含んでいる。そして、ゴム封止部材（ゴム封止部）１８３は、このアセトフェノン等の有機化合物のガスを検知可能気体として封止空間ＫＣへ供給する気体供給体を兼ねている。このため、検知可能気体を封止空間ＫＣに供給するための気体供給体を電池１００内に別途設ける必要がなく、しかも、ゴム封止部材（ゴム封止部）１８３から発生したアセトフェノンガス等の有機化合物ガスを、確実に封止空間ＫＣに供給できる。
【００６１】
更に、本実施形態１では、ゴム封止部材（ゴム封止部）１８３は、過酸化物加硫による一次加硫のみを行った一次加硫品であり、二次加硫を行っていないので、ＤＣＰの分解生成物であるアセトフェノン等の有機化合物を特に多く含む。従って、ゴム封止部材（ゴム封止部）１８３は、確実に気体供給体とすることができ、多くのアセトフェノンガス等の有機化合物ガス（検知可能気体）を長期間にわたり封止空間ＫＣに供給できる。また、ゴム封止部材（ゴム封止部）１８３は、一次加硫のみを行って形成するので、ゴム封止部材１８３の形成が容易で、ゴム封止部材１８３を安価にすることができ、電池１００を安価にすることができる。
【００６２】
また、ゴム封止部材（ゴム封止部）１８３は、ＥＰＤＭからなる。ＥＰＤＭは、耐久性や耐候性、耐熱性に優れていることから、ＥＰＤＭによりゴム封止部材（ゴム封止部）１８３を形成することで、電池１００の耐久性等を良好にすることができる。
また、ゴム封止部材１８３と外側封止部材１８１は、一体化されているので、一度に電池ケース１１０に取り付けできるなど、取り扱いが容易である。また、部品点数を少なくでき、工数を少なくできる。
【００６３】
次いで、上記電池１００の製造方法について説明する。まず、外側封止部材１８１とゴム封止部材１８３とからなる封止部材１８０（図５参照）を形成しておく。即ち、金属板（具体的にはアルミニウム板）からなる外側封止部材１８１を射出成形用の金型にセットし、射出成形により、ゴム状弾性体（具体的にはＥＰＤＭ）からなるゴム封止部材（ゴム封止部）１８３を外側封止部材１８１と一体に成形する。なお、外側封止部材１８１を圧縮成形用の金型にセットし、圧縮成形により、ゴム封止部材（ゴム封止部）１８３を外側封止部材１８１と一体に成形してもよい。
【００６４】
具体的には、ＥＰＤＭに、有機過酸化物の加硫剤であるＤＣＰを加え、更に、カーボンブラックやホワイトカーボンに代表される充填材、加工助剤、老化防止剤、可塑剤、オイル、架橋助剤等の配合剤を適宜加えて、例えば、ニーダ、バンバリーミキサ、オープンロール等の混練機で混練して、これらの組成物を得る。
次に、ゴム封止部形成工程において、この組成物を用いて、例えば１４０〜２００℃で２〜３０分間保持する条件にて、射出成形（または圧縮成形）によりゴム封止部材（ゴム封止部）１８３を成形（一次加硫）し、封止部材１８０を得る。
【００６５】
本実施形態１のゴム封止部材（ゴム封止部）１８３は、上記のように過酸化物加硫による一次加硫のみを行い、二次加硫は行わないで形成した一次加硫品である。このようにして形成したゴム封止部材（ゴム封止部）１８３は、ＤＣＰの分解により生成したアセトフェノン等の有機化合物を非常に多く含む。このため、このゴム封止部材（ゴム封止部）１８３は、少なくとも７日間以上にわたってアセトフェノンガス等の有機化合物ガスを発生し続ける。
【００６６】
なお、本実施形態１では、前述のように、二次加硫を全く行っていないゴム封止部形成工程を例示したが、これに限られない。ゴム封止部形成工程において、ゴム封止部材（ゴム封止部）１８３から検知可能気体となる有機化合物が全て揮発消失してしまわない（自身に有機化合物が残る）程度に二次加硫を行ってもよい。具体的には、１４０〜２００℃で最長５時間保持する二次加硫を行うことができる。
【００６７】
次に、安全弁１１５及び注液孔１７０等を形成したケース蓋部材１１３と、通電端子部材１５１，１５１と、ボルト１５３，１５３とを用意し、これらを射出成形用の金型にセットする。そして、射出成形により絶縁部材１５５，１５５を一体的に成形して、ケース蓋部材１１３に正極端子１５０及び負極端子１６０を固設する（図１及び図２参照）。
次に、別途形成した電極体１２０に、正極端子１５０及び負極端子１６０をそれぞれ接続（溶接）する。その後、ケース本体部材１１１及び絶縁フィルム包囲体１１９を用意し、ケース本体部材１１１内に絶縁フィルム包囲体１１９を介して電極体１２０を収容すると共に、ケース本体部材１１１の開口１１１ｈをケース蓋部材１１３で塞ぐ。そして、レーザ溶接によりケース本体部材１１１とケース蓋部材１１３とを溶接して、電池ケース１１０を形成する（図１及び図２参照）。
【００６８】
次に、この電池ケース１１０等の気密性を検査する（電池ケースの気密検査工程）。具体的には、この電池１００をチャンバ内に入れて、チャンバ内をヘリウムガスで充満させると共に、ケース蓋部材１１３の注液孔１７０に吸引用ノズルを気密に装着して、電池ケース１１０の内部を減圧する。例えば、電池ケース１１０の接合部分（ケース本体部材１１１とケース蓋部材１１３との溶接部分）や、電池ケース１１０と正極端子１５０または負極端子１６０との固設部分（ケース蓋部材１１３と絶縁部材１５５との間や絶縁部材１５５と通電端子部材１５１との間）に封止不良がある場合には、電池ケース１１０外のヘリウムガスが電池ケース１１０内に侵入する。従って、電池ケース１１０内に侵入したヘリウムガスを検知することで、電池ケース１１０等の気密性を検査できる。
【００６９】
次に、この電池１００を真空チャンバ内に入れて真空チャンバ内を減圧する。そして、注液用ノズルを注液孔１７０内に挿入して、注液用ノズルから電池ケース１１０内に電解液１１７を注液する。その後、不織布により注液孔１７０の周囲（孔周囲部１１３ｍを含む）を清掃する。電解液１１７の注入の際、電解液１１７が注液孔１７０の周囲に付着するおそれがあるが、この清掃により注液孔１７０の周囲を清浄状態とすることができる。
【００７０】
次に、この減圧下において第１封止工程を行う。即ち、電池ケース１１０（そのケース蓋部材１１３）の注液孔１７０を、電池ケース１１０の外部からゴム封止部材１８３で塞いで、注液孔１７０を気密に封止する（図６参照）。具体的には、封止部材１８０のうちゴム封止部材（ゴム封止部）１８３の挿入部１８４を、注液孔１７０に電池ケース１１０の外部から（注液孔１７０の軸線ＢＸ方向の外側ＢＤから）圧入して、挿入部１８４で注液孔１７０を気密に封止（密栓）する。
【００７１】
第１封止後は、真空チャンバ内を大気圧に戻して、真空チャンバからこの電池１００を取り出す。電池ケース１１０は、第１封止工程でゴム封止部材１８３により気密に封止されているので、電池１００を大気圧下に戻しても、電池ケース１１０内はその減圧状態を保っている。
ところで、注液孔１７０が封止されていない場合には、電池ケース１１０内に収容された電解液１１７が、電池外部に漏れ出たり、電池ケース１１０の孔周囲部１１３ｍに付着するおそれがある。しかし、本実施形態１では、前述の第１封止工程においてゴム封止部材１８３（その挿入部１８４）で注液孔１７０を気密に封止している。従って、電解液１１７が電池外部に漏れ出るのを確実に防止できる。また、次述する第２封止工程も、電池ケース１１０内を減圧状態に保ったまま、大気圧下で行うことができる。
【００７２】
次に、この大気圧下において第２封止工程を行う。即ち、ゴム封止部材１８３を電池ケース１１０の外部から覆いつつ、外側封止部材１８１を電池ケース１１０（そのケース蓋部材１１３）の孔周囲部１１３ｍに気密かつ環状に固着し、前述の封止空間ＫＣを形成する。具体的には、封止部材１８０のうち、ゴム封止部材１８３を外部から覆う外側封止部材１８１を、軸線ＢＸ，ＣＸ方向の内側ＢＣ，ＣＣに押圧して、ゴム封止部材１８３の環状圧接部１８５を凹部１７５の凹部底面１７５ｆ２に圧接させる（図６参照）。これと共に、外側封止部材１８１を凹部１７５内に収容して、外側封止部材１８１の外表面１８１ｄを、ケース蓋部材１１３の外表面１１３ｄと面一にする。この状態で、レーザ溶接を行い、外側封止部材１８１の周縁部１８１ｍと電池ケース１１０の孔周囲部１１３ｍとを全周にわたって溶接して、平面視円環状の溶接部１８１ｙを形成する。
【００７３】
これにより、環状圧接部１８５（その頂面１８５ｃ）が凹部底面１７５ｆ２に密着するので、環状圧接部１８５よりも径方向内側に位置する注液孔１７０は気密に封止される。前述のように、注液孔１７０は、挿入部１８４によっても気密に封止されているので、挿入部１８４と環状圧接部１８５とでそれぞれシールされる。また、溶接により、外側封止部材１８１の周縁部１８１ｍと電池ケース１１０の孔周囲部１１３ｍとの間も、気密に封止され、封止空間ＫＣが形成される。
また、封止空間ＫＣ内には、ゴム封止部材（ゴム封止部）１８３の環状圧接部１８５が臨むので、ゴム封止部材１８３に含まれるアセトフェノン等の有機化合物が気化したアセトフェノンガス等の有機化合物ガスが、空間内気体ＧＳに含まれる。従って、空間内気体ＧＳは、この有機化合物ガスと大気との混合気体となる。
【００７４】
次に、初期充電工程において、この電池１００について初期充電を行う。その際、電池ケース１１０内には、水素などの気体が発生する。
【００７５】
次に、この電池１００について気密検査工程を行う。即ち、検知可能気体であるアセトフェノンガス等の有機化合物ガスが封止空間ＫＣから電池外部に漏れ出るか否かを検査することにより、封止部材１８０のうち外側封止部材１８１の周縁部１８１ｍと電池ケース１１０（そのケース蓋部材１１３）の孔周囲部１１３ｍとの間（溶接部１８１ｙ）の気密性を検査する。
この気密検査工程は、電池１００を真空チャンバ内に置いて、真空チャンバ内を減圧する。そして、封止部材１８０の近傍に、アセトフェノンガス等の有機化合物ガスを大気中の気体成分と区別して検知可能な炭化水素ガス検知器（例えば、ＨＯＲＩＢＡ製：ＡＰＨＡ−３７０）を設置して、所定時間、アセトフェノンガス等の有機化合物ガスを検知することにより行う。
【００７６】
前述のように、封止空間ＫＣ内には、アセトフェノンガス等の有機化合物ガスを含む空間内気体ＧＳが封入されている。このため、外側封止部材１８１の周縁部１８１ｍと電池ケース１１０の孔周囲部１１３ｍとの間（溶接部１８１ｙ）に封止不良が生じている場合には、溶接部１８１ｙのうち封止不良の部位を通じて、アセトフェノンガス等の有機化合物ガスが電池ケース１１０の外部に漏れ出る。かくして、ガス検出器によりアセトフェノンガス等の有機化合物ガスを検知できれば、外側封止部材１８１の周縁部１８１ｍと電池ケース１１０の孔周囲部１１３ｍとの間に封止不良が生じていることが判る。そこで、この封止不良のある電池を排除し、封止不良のない良品の電池１００のみを選別する。かくして、電池１００が完成する。
【００７７】
以上で説明したように、本実施形態１に係る電池１００の製造方法は、第１封止工程において、ゴム封止部材１８３で注液孔１７０を気密に封止する。このため、その後、第２封止工程までの間に、電解液１１７が注液孔１７０を通じて電池ケース１１０の外部（孔周囲部１１３ｍ等）に漏れ出るのを防止できる。従って、第２封止工程の際に、注液孔１７０から漏れ出た電解液１１７が外側封止部材１８１と電池ケース１１０の孔周囲部１１３ｍとの間に入り込んで、封止不良が生じるのを防止できる。
【００７８】
また、第１封止工程において、アセトフェノン等の有機化合物を含んだゴム封止部（ゴム封止部材）１８３によって注液孔１７０を気密に封止し、第２封止工程において、更に外側封止部材１８１を電池ケース１１０に固着して封止空間ＫＣを形成する。このようにすることで、封止空間ＫＣに臨むゴム封止部（ゴム封止部材）１８３から封止空間ＫＣに、アセトフェノンガス等の有機化合物ガスが検知可能気体として供給される。このため、検知可能気体を封止空間ＫＣに供給するための気体供給体を電池１００内に別途設ける必要がない。また、第２封止工程後の電池１００では、外側封止部材１８１と電池ケース１１０（その孔周囲部１１３ｍ）との間の気密性を容易かつ確実に検査できる。
【００７９】
更に、本実施形態１では、ゴム封止部材（ゴム封止部）１８３は、過酸化物加硫による一次加硫のみを行った一次加硫品であるため、アセトフェノン等の有機化合物を特に多く含む。従って、ゴム封止部材（ゴム封止部）１８３は、確実に気体供給体とすることができ、多くのアセトフェノンガス等の有機化合物ガス（検知可能気体）を長期間にわたり封止空間ＫＣに供給できる。また、ゴム封止部材１８３の形成が容易で、ゴム封止部材１８３を安価にすることができるので、安価な電池１００を製造できる。
また、ＥＰＤＭは、耐久性や耐候性、耐熱性に優れていることから、ＥＰＤＭによりゴム封止部材（ゴム封止部）１８３を形成することで、耐久性等が良好な電池１００を製造できる。
【００８０】
また、本実施形態１では、気密検査工程において、外側封止部材１８１と電池ケース１１０の孔周囲部１１３ｍとの間の気密性を検査する。そして、これらの間に封止不良が生じている電池を確実に排除できる。従って、外側封止部材１８１と電池ケース１１０との間の気密性が良好な電池１００を製造できる。
また、本実施形態１では、第１封止工程を減圧下で行うことで、第１封止後の電池ケース１１０内を減圧状態（負圧）にすることができる。このため、その後に電池ケース１１０内に気体が発生しても、電池ケース１１０の内圧が早期に高くなるのを防止できる。一方、溶接を行う第２封止工程は、大気圧下で行うので、減圧下で行う場合に比して、第２封止工程を容易に行うことができる。
【００８１】
（実施形態２）
次いで、第２の実施の形態について説明する。本実施形態２に係るハイブリッド自動車（車両）７００（以下、単に自動車７００とも言う）は、実施形態１に係る電池１００を搭載し、この電池１００に蓄えた電気エネルギを、駆動源の駆動エネルギの全部または一部として使用するものである（図７参照）。
【００８２】
この自動車７００は、電池１００を複数組み合わせた組電池７１０を搭載し、エンジン７４０、フロントモータ７２０及びリアモータ７３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である。具体的には、この自動車７００は、その車体７９０に、エンジン７４０と、フロントモータ７２０及びリアモータ７３０と、組電池７１０（電池１００）と、ケーブル７５０と、インバータ７６０とを搭載する。そして、この自動車７００は、組電池７１０（電池１００）に蓄えられた電気エネルギを用いて、フロントモータ７２０及びリアモータ７３０を駆動できるように構成されている。
前述したように、電池１００は、長期間にわたり封止部材１８０の外側封止部材１８１で注液孔１７０を気密に封止できるので、この自動車７００の耐久性を高くできる。
【００８３】
（実施形態３）
次いで、第３の実施の形態について説明する。本実施形態３のハンマードリル８００は、実施形態１に係る電池１００を搭載した電池使用機器である（図８参照）。このハンマードリル８００は、本体８２０の底部８２１に、電池１００を含むバッテリパック８１０が収容されており、このバッテリパック８１０を、ドリルを駆動するためのエネルギー源として利用している。
前述したように、電池１００は、長期間にわたり封止部材１８０の外側封止部材１８１で注液孔１７０を気密に封止できるので、このハンマードリル８００の耐久性を高くできる。
【００８４】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態１〜３に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態１では、電池ケースの内外を連通する「貫通孔」として、電解液１１７を注入するための注液孔１７０を例示したが、貫通孔は注液孔に限られない。貫通孔としては、例えば、電池ケース内の気体（ガス）を抜くための通気孔などが挙げられる。また、実施形態１では、「貫通孔」を、電池ケース１１０のうちケース蓋部材１１３に設けたが、貫通孔の形成位置はこれに限られない。貫通孔は、例えば、ケース本体部材１１１の側面や底面に設けてもよい。また、実施形態１では、「貫通孔」の形態を円孔としたが、貫通孔の形態も適宜変更できる。
【００８５】
また、実施形態１では、「電極体」として、各々帯状をなす正極板１２１及び負極板１３１をセパレータ１４１，１４１を介して互いに重ねて捲回してなる捲回型の電極体１２０を例示したが、電極体の形態はこれに限られない。例えば、電極体を、各々所定形状（例えば矩形状など）をなす複数の正極板及び複数の負極板をセパレータを介して交互に複数積層してなる積層型としてもよい。
【００８６】
また、実施形態１では、「ゴム封止部材」及び「外側封止部材」として、ゴム封止部材１８３及び外側封止部材１８１が互いに接合されて一体化された封止部材１８０を例示したが、「ゴム封止部材」及び「外側封止部材」は、別体とすることもできる。この場合、ゴム封止部材のみを単独で、前述した射出成形や圧縮成形により形成する。
【００８７】
また、実施形態１では、「ゴム封止部材」として、その全体がゴム封止部とされたゴム封止部材１８３を例示したが、ゴム封止部材の形態はこれに限られない。例えば、ゴム封止部材を、円錐台状等のゴム封止部に、これを外部から覆う板状等の被覆部材が接合された形態とすることもできる。このようにゴム封止部材がゴム封止部以外の部位を有する場合、ゴム封止部以外の部位は、金属など、ゴム状弾性体をなす材質以外の材質で形成することができる。
【００８８】
また、実施形態１では、「ゴム封止部」として、円錐台状の挿入部１８４と円環状の環状圧接部１８５とが一体に繋がったゴム封止部（ゴム封止部材）１８３を例示したが、ゴム封止部の形態はこれに限定されない。例えば、ゴム封止部を、実施形態１で示したような円錐台状の挿入部のみからなる形態とすることができる。このように挿入部のみからなるゴム封止部でも、自身の弾性によって貫通孔を電池ケースの外部から気密に封止できる。
【００８９】
また、実施形態１では、電池ケース１１０に設けた凹部１７５に、外側封止部材１８１を嵌合させた状態で、外側封止部材１８１を電池ケース１１０に固着しているが、この形態に限られない。例えば、外側封止部材の径を実施形態１の外側封止部材１８１よりも更に大きくして、外側封止部材の周縁部を、凹部１７５の周囲に電池ケース１１０の外部から当接させ、この状態で外側封止部材を電池ケース１１０に固着してもよい。
また、実施形態１では、溶接により、外側封止部材１８１を電池ケース１１０の孔周囲部１１３ｍに固着したが、固着方法はこれに限られない。例えば、ロウ材やハンダ、接着剤等を用いて、或いは、加締めや巻き締め等により、外側封止部材を電池ケースの孔周囲部に固着してもよい。
【００９０】
また、実施形態２では、本発明に係る電池１００を搭載する車両として、ハイブリッド自動車７００を例示したが、これに限られない。本発明に係る電池を搭載する車両としては、例えば、電気自動車、プラグインハイブリッド自動車、ハイブリッド鉄道車両、フォークリフト、電気車いす、電動アシスト自転車、電動スクータなどが挙げられる。
【００９１】
また、実施形態３では、本発明に係る電池１００を搭載する電池使用機器して、ハンマードリル８００を例示したが、これに限られない。本発明に係る電池を搭載する電池使用機器としては、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、電池駆動の電動工具、無停電電源装置など、電池で駆動される各種の家電製品、オフィス機器、産業機器などが挙げられる。
【符号の説明】
【００９２】
１００ リチウムイオン二次電池（電池）
１１０ 電池ケース
１１１ ケース本体部材
１１３ ケース蓋部材
１１３ｍ 孔周囲部
１１７ 電解液
１２０ 電極体
１５０ 正極端子
１６０ 負極端子
１７０ 注液孔（貫通孔）
１７５ 凹部
１８０ 封止部材
１８１ 外側封止部材
１８１ｍ 周縁部
１８１ｙ 溶接部
１８３ ゴム封止部材（ゴム封止部）
１８４ 挿入部
１８５ 環状圧接部
７００ ハイブリッド自動車（車両）
７１０ 組電池
８００ ハンマードリル（電池使用機器）
８１０ バッテリパック
ＧＳ 空間内気体
ＫＣ 封止空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自身の内外を連通する貫通孔を有する電池ケースと、
前記電池ケース内に収容された電極体と、
前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止してなり、ゴム状弾性体からなるゴム封止部を有するゴム封止部材と、
前記ゴム封止部材を前記外部から覆いつつ、前記電池ケースのうち前記貫通孔を囲む環状の孔周囲部に気密かつ環状に固着してなる外側封止部材と、備え、
前記電池ケースと前記ゴム封止部材と前記外側封止部材との間に形成された気密に封止された空間を、封止空間としたとき、
前記封止空間内に存在する気体である空間内気体は、
前記封止空間から電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含み、
前記ゴム封止部は、
有機過酸化物を加硫剤とした過酸化物加硫により形成され、
前記有機過酸化物の分解により生成した有機化合物を含んでなり、
前記有機化合物のガスを、前記検知可能気体として前記封止空間へ供給する気体供給体を兼ねる
電池。
【請求項２】
請求項１に記載の電池であって、
前記ゴム封止部は、
前記過酸化物加硫による一次加硫は行うが、二次加硫は行わないで、または、自身に前記有機化合物が残る二次加硫を行って形成されてなる
電池。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電池であって、
前記ゴム封止部は、エチレンプロピレンジエンゴムからなる
電池。
【請求項４】
電池の電池ケースに設けられ、前記電池ケースの内外を連通する貫通孔を、気密に封止するゴム封止部材であって、
ゴム状弾性体からなり、前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止可能に構成されたゴム封止部を有し、
前記ゴム封止部は、
有機過酸化物を加硫剤とした過酸化物加硫により形成され、
前記有機過酸化物の分解により生成され、自身の外部にガスとして放出される有機化合物を含んでなる
ゴム封止部材。
【請求項５】
請求項４に記載のゴム封止部材であって、
前記ゴム封止部は、
前記過酸化物加硫による一次加硫は行うが、二次加硫は行わないで、または、自身に前記有機化合物が残る二次加硫を行って形成されてなる
ゴム封止部材。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載のゴム封止部材であって、
前記ゴム封止部は、エチレンプロピレンジエンゴムからなる
ゴム封止部材。
【請求項７】
前記ゴム封止部材を前記外部から覆いつつ、前記電池ケースのうち前記貫通孔を囲む環状の孔周囲部に気密かつ環状に固着可能に構成された外側封止部材と一体化されてなる、請求項４〜請求項６のいずれか一項に記載のゴム封止部材。
【請求項８】
自身の内外を連通する貫通孔を有する電池ケースと、
前記電池ケース内に収容された電極体と、
ゴム状弾性体からなり、前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止してなるゴム封止部を有するゴム封止部材と、
前記ゴム封止部材を前記外部から覆いつつ、前記電池ケースのうち前記貫通孔を囲む環状の孔周囲部に気密かつ環状に固着してなる外側封止部材と、を備え、
前記電池ケースと前記ゴム封止部材と前記外側封止部材との間に形成された気密に封止された空間を、封止空間としたとき、
前記封止空間内に存在する気体である空間内気体は、
前記封止空間から電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含み、
前記ゴム封止部は、
有機過酸化物を加硫剤とした過酸化物加硫により形成され、
前記有機過酸化物の分解により生成した有機化合物を含んでなり、
前記有機化合物のガスを、前記検知可能気体として前記封止空間へ供給する気体供給体を兼ねる
電池の製造方法であって、
前記過酸化物加硫により形成され前記有機化合物を含んでなる前記ゴム封止部を有する前記ゴム封止部材のうち、前記ゴム封止部で、前記電池ケースの前記外部から前記貫通孔を塞いで、前記貫通孔を気密に封止する第１封止工程と、
前記第１封止工程の後、前記ゴム封止部材を前記外部から覆いつつ、前記外側封止部材を前記電池ケースの前記孔周囲部に気密かつ環状に固着し、前記封止空間を形成する第２封止工程と、を備える
電池の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の電池の製造方法であって、
前記ゴム封止部は、
前記過酸化物加硫による一次加硫は行うが、二次加硫は行わないで、または、自身に前記有機化合物が残る二次加硫を行って形成されてなる
電池の製造方法。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の電池の製造方法であって、
前記ゴム封止部は、エチレンプロピレンジエンゴムからなる
電池の製造方法。
【請求項１１】
請求項８〜請求項１０のいずれか一項に記載の電池の製造方法であって、
前記第２封止工程の後、前記検知可能気体が前記封止空間から電池外部に漏れ出るか否かを検査することにより、前記外側封止部材と前記電池ケースの前記孔周囲部との間の気密性を検査する気密検査工程を更に備える
電池の製造方法。
【請求項１２】
請求項８〜請求項１１のいずれか一項に記載の電池の製造方法であって、
前記第１封止工程は、減圧下で行い、
前記第２封止工程は、大気圧下で行う
電池の製造方法。
【請求項１３】
電池の電池ケースに設けられ、前記電池ケースの内外を連通する貫通孔を、気密に封止するゴム封止部材であって、
ゴム状弾性体からなり、前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止するゴム封止部を有し、
前記ゴム封止部は、
有機過酸化物を加硫剤とした過酸化物加硫により形成され、
前記有機過酸化物の分解により生成され、自身の外部にガスとして放出される有機化合物を含んでなる
ゴム封止部材の製造方法であって、
前記過酸化物加硫による一次加硫は行うが、二次加硫は行わないで、または、自身に前記有機化合物が残る二次加硫を行って、前記ゴム封止部を形成するゴム封止部形成工程を備える
ゴム封止部材の製造方法。
【請求項１】
自身の内外を連通する貫通孔を有する電池ケースと、
前記電池ケース内に収容された電極体と、
前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止してなり、ゴム状弾性体からなるゴム封止部を有するゴム封止部材と、
前記ゴム封止部材を前記外部から覆いつつ、前記電池ケースのうち前記貫通孔を囲む環状の孔周囲部に気密かつ環状に固着してなる外側封止部材と、備え、
前記電池ケースと前記ゴム封止部材と前記外側封止部材との間に形成された気密に封止された空間を、封止空間としたとき、
前記封止空間内に存在する気体である空間内気体は、
前記封止空間から電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含み、
前記ゴム封止部は、
有機過酸化物を加硫剤とした過酸化物加硫により形成され、
前記有機過酸化物の分解により生成した有機化合物を含んでなり、
前記有機化合物のガスを、前記検知可能気体として前記封止空間へ供給する気体供給体を兼ねる
電池。
【請求項２】
請求項１に記載の電池であって、
前記ゴム封止部は、
前記過酸化物加硫による一次加硫は行うが、二次加硫は行わないで、または、自身に前記有機化合物が残る二次加硫を行って形成されてなる
電池。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電池であって、
前記ゴム封止部は、エチレンプロピレンジエンゴムからなる
電池。
【請求項４】
電池の電池ケースに設けられ、前記電池ケースの内外を連通する貫通孔を、気密に封止するゴム封止部材であって、
ゴム状弾性体からなり、前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止可能に構成されたゴム封止部を有し、
前記ゴム封止部は、
有機過酸化物を加硫剤とした過酸化物加硫により形成され、
前記有機過酸化物の分解により生成され、自身の外部にガスとして放出される有機化合物を含んでなる
ゴム封止部材。
【請求項５】
請求項４に記載のゴム封止部材であって、
前記ゴム封止部は、
前記過酸化物加硫による一次加硫は行うが、二次加硫は行わないで、または、自身に前記有機化合物が残る二次加硫を行って形成されてなる
ゴム封止部材。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載のゴム封止部材であって、
前記ゴム封止部は、エチレンプロピレンジエンゴムからなる
ゴム封止部材。
【請求項７】
前記ゴム封止部材を前記外部から覆いつつ、前記電池ケースのうち前記貫通孔を囲む環状の孔周囲部に気密かつ環状に固着可能に構成された外側封止部材と一体化されてなる、請求項４〜請求項６のいずれか一項に記載のゴム封止部材。
【請求項８】
自身の内外を連通する貫通孔を有する電池ケースと、
前記電池ケース内に収容された電極体と、
ゴム状弾性体からなり、前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止してなるゴム封止部を有するゴム封止部材と、
前記ゴム封止部材を前記外部から覆いつつ、前記電池ケースのうち前記貫通孔を囲む環状の孔周囲部に気密かつ環状に固着してなる外側封止部材と、を備え、
前記電池ケースと前記ゴム封止部材と前記外側封止部材との間に形成された気密に封止された空間を、封止空間としたとき、
前記封止空間内に存在する気体である空間内気体は、
前記封止空間から電池外部に漏出したときに、大気中の気体成分と区別して検知可能な検知可能気体を含み、
前記ゴム封止部は、
有機過酸化物を加硫剤とした過酸化物加硫により形成され、
前記有機過酸化物の分解により生成した有機化合物を含んでなり、
前記有機化合物のガスを、前記検知可能気体として前記封止空間へ供給する気体供給体を兼ねる
電池の製造方法であって、
前記過酸化物加硫により形成され前記有機化合物を含んでなる前記ゴム封止部を有する前記ゴム封止部材のうち、前記ゴム封止部で、前記電池ケースの前記外部から前記貫通孔を塞いで、前記貫通孔を気密に封止する第１封止工程と、
前記第１封止工程の後、前記ゴム封止部材を前記外部から覆いつつ、前記外側封止部材を前記電池ケースの前記孔周囲部に気密かつ環状に固着し、前記封止空間を形成する第２封止工程と、を備える
電池の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の電池の製造方法であって、
前記ゴム封止部は、
前記過酸化物加硫による一次加硫は行うが、二次加硫は行わないで、または、自身に前記有機化合物が残る二次加硫を行って形成されてなる
電池の製造方法。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の電池の製造方法であって、
前記ゴム封止部は、エチレンプロピレンジエンゴムからなる
電池の製造方法。
【請求項１１】
請求項８〜請求項１０のいずれか一項に記載の電池の製造方法であって、
前記第２封止工程の後、前記検知可能気体が前記封止空間から電池外部に漏れ出るか否かを検査することにより、前記外側封止部材と前記電池ケースの前記孔周囲部との間の気密性を検査する気密検査工程を更に備える
電池の製造方法。
【請求項１２】
請求項８〜請求項１１のいずれか一項に記載の電池の製造方法であって、
前記第１封止工程は、減圧下で行い、
前記第２封止工程は、大気圧下で行う
電池の製造方法。
【請求項１３】
電池の電池ケースに設けられ、前記電池ケースの内外を連通する貫通孔を、気密に封止するゴム封止部材であって、
ゴム状弾性体からなり、前記貫通孔を前記電池ケースの外部から気密に封止するゴム封止部を有し、
前記ゴム封止部は、
有機過酸化物を加硫剤とした過酸化物加硫により形成され、
前記有機過酸化物の分解により生成され、自身の外部にガスとして放出される有機化合物を含んでなる
ゴム封止部材の製造方法であって、
前記過酸化物加硫による一次加硫は行うが、二次加硫は行わないで、または、自身に前記有機化合物が残る二次加硫を行って、前記ゴム封止部を形成するゴム封止部形成工程を備える
ゴム封止部材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１１４９１０（Ｐ２０１３−１１４９１０Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６０１７１（Ｐ２０１１−２６０１７１）
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００２２５３５９）内山工業株式会社 (204)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２９日（２０１１．１１．２９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００２２５３５９）内山工業株式会社 (204)
【Ｆターム（参考）】
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