JP2000123822A - 密閉電池およびその製造方法 - Google Patents
密閉電池およびその製造方法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Filling, Topping-Up Batteries (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 外装缶の開口部に蓋体を気密に接合した電池
ケースを有し、かつ前記電池ケースの注入孔を金属封止
部材で気密に封止した構造の密閉電池を提供する。 【構成】 アルミニウム系金属からなる外装缶の開口部
にアルミニウム系金属からなる蓋体を溶接により接合し
た構造を有する電池ケースと、この電池ケース内に収納
され、セパレータを挟んで対峙された正極および負極を
有する発電要素と、前記電池ケースに設けられ、電解液
を注入するための注入孔と、前記電池ケース内に前記注
入孔を通して注入された電解液と、前記注入孔を含む前
記電池ケースに取付けられたアルミニウム系金属からな
る封止部材とを具備し、前記封止部材は前記注入孔周囲
の前記電池ケースに対して超音波溶接により接合され、
前記注入孔を気密封止することを特徴とする。
ケースを有し、かつ前記電池ケースの注入孔を金属封止
部材で気密に封止した構造の密閉電池を提供する。 【構成】 アルミニウム系金属からなる外装缶の開口部
にアルミニウム系金属からなる蓋体を溶接により接合し
た構造を有する電池ケースと、この電池ケース内に収納
され、セパレータを挟んで対峙された正極および負極を
有する発電要素と、前記電池ケースに設けられ、電解液
を注入するための注入孔と、前記電池ケース内に前記注
入孔を通して注入された電解液と、前記注入孔を含む前
記電池ケースに取付けられたアルミニウム系金属からな
る封止部材とを具備し、前記封止部材は前記注入孔周囲
の前記電池ケースに対して超音波溶接により接合され、
前記注入孔を気密封止することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、密閉電池および密
閉電池の製造方法に関し、特に電解液の注入孔を封止す
る構造を改良した密閉電池およびその製造方法に係わ
る。
閉電池の製造方法に関し、特に電解液の注入孔を封止す
る構造を改良した密閉電池およびその製造方法に係わ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の密閉電池、例えば角型密
閉電池は次のような構造を有する。
閉電池は次のような構造を有する。
【０００３】（１）有底角筒形の金属製外装缶と、この
外装缶内に収納された発電要素と、前記外装缶の開口部
から注入された電解液と、前記外装缶の上端開口部に溶
接により接合され、ハーメティックシールにより絶縁さ
れた電極端子を有する金属製蓋体とを備えた密閉電池。
外装缶内に収納された発電要素と、前記外装缶の開口部
から注入された電解液と、前記外装缶の上端開口部に溶
接により接合され、ハーメティックシールにより絶縁さ
れた電極端子を有する金属製蓋体とを備えた密閉電池。
【０００４】（２）有底角筒形の外装缶と、この外装缶
内に収納された発電要素と、前記外装缶の開口部に溶接
により接合され、ハーメティックシールにより絶縁され
た電極端子および電解液の注入孔を有する金属板材から
なる蓋体と、前記蓋体の注入孔を通して前記外装缶内に
注入された電解液と、前記注入孔に差し込まれ、ろう付
けまたは抵抗溶接により接合された球形状または釘形の
栓体とを備えた密閉電池。
内に収納された発電要素と、前記外装缶の開口部に溶接
により接合され、ハーメティックシールにより絶縁され
た電極端子および電解液の注入孔を有する金属板材から
なる蓋体と、前記蓋体の注入孔を通して前記外装缶内に
注入された電解液と、前記注入孔に差し込まれ、ろう付
けまたは抵抗溶接により接合された球形状または釘形の
栓体とを備えた密閉電池。
【０００５】しかしながら、前述した（１）の構造を有
する角型密閉電池では外装缶の上端開口部に蓋体を溶接
する際、前記外装缶内に既に電解液が収容され、電解液
が蒸発された雰囲気下でなされる。このため、前記外装
缶と前記蓋体との溶接箇所に電解液蒸気が付着して溶接
不良が生じて密閉性が著しく低下される。
する角型密閉電池では外装缶の上端開口部に蓋体を溶接
する際、前記外装缶内に既に電解液が収容され、電解液
が蒸発された雰囲気下でなされる。このため、前記外装
缶と前記蓋体との溶接箇所に電解液蒸気が付着して溶接
不良が生じて密閉性が著しく低下される。
【０００６】前記（２）の構造を有する角型密閉電池で
は、前記栓体を電解液が付着されている注入孔に差し込
み、抵抗溶接またはろう付けを行なう。このため、前記
電解液の蒸発により前記栓体の接合不良を招く恐れがあ
る。また、軽量化を図る目的で前記蓋体をアルミニウム
により形成する場合、前記栓体をろう付けや抵抗溶接に
より前記蓋体の注入孔に接合することが困難になる。
は、前記栓体を電解液が付着されている注入孔に差し込
み、抵抗溶接またはろう付けを行なう。このため、前記
電解液の蒸発により前記栓体の接合不良を招く恐れがあ
る。また、軽量化を図る目的で前記蓋体をアルミニウム
により形成する場合、前記栓体をろう付けや抵抗溶接に
より前記蓋体の注入孔に接合することが困難になる。
【０００７】なお、注入孔を外装缶の底面や側面に設け
た密閉電池においても、部位が異なるだけで、他の構成
が変わらないため注入孔を蓋体に設けた電池と同様な問
題が起こる。
た密閉電池においても、部位が異なるだけで、他の構成
が変わらないため注入孔を蓋体に設けた電池と同様な問
題が起こる。
【０００８】また、角型の密閉電池のみならず、円筒型
の密閉電池においても、前記（１）の技術では角型と同
様な理由から溶接不良が生じて密閉性が低下する。前記
（２）の技術では、角型と同様な理由から接合不良が起
こったり、接合自体が困難になる。
の密閉電池においても、前記（１）の技術では角型と同
様な理由から溶接不良が生じて密閉性が低下する。前記
（２）の技術では、角型と同様な理由から接合不良が起
こったり、接合自体が困難になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、外装缶の開
口部に蓋体を気密に接合またはカシメを行なった電池ケ
ースを有し、かつ前記電池ケースの注入孔を金属封止部
材で気密に封止した構造の密閉電池およびその製造方法
を提供しようとするものである。
口部に蓋体を気密に接合またはカシメを行なった電池ケ
ースを有し、かつ前記電池ケースの注入孔を金属封止部
材で気密に封止した構造の密閉電池およびその製造方法
を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる密閉電池
は、アルミニウム系金属からなる外装缶の開口部にアル
ミニウム系金属からなる蓋体を溶接により接合した構造
を有する電池ケース；この電池ケース内に収納され、セ
パレータを挟んで対峙された正極および負極を有する発
電要素；前記電池ケースに設けられ、電解液を注入する
ための注入孔；前記電池ケース内に前記注入孔を通して
注入された電解液；および前記注入孔を含む前記電池ケ
ースに取付けられたアルミニウム系金属からなる封止部
材；を具備し、前記封止部材は、前記注入孔周囲の前記
電池ケースに対して超音波溶接により接合され、前記注
入孔を気密封止することを特徴とするものである。
は、アルミニウム系金属からなる外装缶の開口部にアル
ミニウム系金属からなる蓋体を溶接により接合した構造
を有する電池ケース；この電池ケース内に収納され、セ
パレータを挟んで対峙された正極および負極を有する発
電要素；前記電池ケースに設けられ、電解液を注入する
ための注入孔；前記電池ケース内に前記注入孔を通して
注入された電解液；および前記注入孔を含む前記電池ケ
ースに取付けられたアルミニウム系金属からなる封止部
材；を具備し、前記封止部材は、前記注入孔周囲の前記
電池ケースに対して超音波溶接により接合され、前記注
入孔を気密封止することを特徴とするものである。
【００１１】本発明に係わる密閉電池の製造方法は、ア
ルミニウム系金属からなる外装缶内にセパレータを挟ん
で対峙された正極および負極を有する発電要素を収納す
る工程；前記外装缶の開口部にアルミニウム系金属から
なる蓋体を溶接により接合して電池ケースを作製する工
程；前記電池ケースに電解液を注入するための注入孔を
開口する工程；前記電池ケース内に電解液を前記注入孔
を通して注入する工程；および前記注入孔を含む前記電
池ケースにアルミニウム系金属板材を配置した後、先端
面に複数の突起が形成された円筒部を一端側に有する円
柱状ホーンにおける前記円筒部の先端面を前記金属板材
に対してその円筒部が前記注入孔を包囲するように当接
させ、このホーンを通して前記金属板材に超音波を付与
して溶接すると共に前記円筒部の外縁に沿って溶断する
ことにより円板状の封止部材を前記電池ケースに接合し
て前記注入孔を気密封止する工程；を具備したことを特
徴とするものである。
ルミニウム系金属からなる外装缶内にセパレータを挟ん
で対峙された正極および負極を有する発電要素を収納す
る工程；前記外装缶の開口部にアルミニウム系金属から
なる蓋体を溶接により接合して電池ケースを作製する工
程；前記電池ケースに電解液を注入するための注入孔を
開口する工程；前記電池ケース内に電解液を前記注入孔
を通して注入する工程；および前記注入孔を含む前記電
池ケースにアルミニウム系金属板材を配置した後、先端
面に複数の突起が形成された円筒部を一端側に有する円
柱状ホーンにおける前記円筒部の先端面を前記金属板材
に対してその円筒部が前記注入孔を包囲するように当接
させ、このホーンを通して前記金属板材に超音波を付与
して溶接すると共に前記円筒部の外縁に沿って溶断する
ことにより円板状の封止部材を前記電池ケースに接合し
て前記注入孔を気密封止する工程；を具備したことを特
徴とするものである。
【００１２】本発明に係わる別の密閉電池は、金属から
なる外装缶の開口部に金属からなる蓋体を溶接もしくは
カシメにより気密に固定した構造を有する電池ケース；
前記電池ケース内に収納され、セパレータを挟んで対峙
された正極および負極を有する発電要素；前記電池ケー
スに設けられ、電解液を注入するための注入孔；前記電
池ケース内に前記注入孔を通して注入された電解液；お
よび前記注入孔を気密に封止するための封止部材；を具
備し、前記封止部材は、金属製平板の中心付近に突出部
を有する形状をなし、この突出部を前記注入孔に挿入し
た状態で前記平板が前記電池ケースに接合されているこ
とを特徴とするものである。
なる外装缶の開口部に金属からなる蓋体を溶接もしくは
カシメにより気密に固定した構造を有する電池ケース；
前記電池ケース内に収納され、セパレータを挟んで対峙
された正極および負極を有する発電要素；前記電池ケー
スに設けられ、電解液を注入するための注入孔；前記電
池ケース内に前記注入孔を通して注入された電解液；お
よび前記注入孔を気密に封止するための封止部材；を具
備し、前記封止部材は、金属製平板の中心付近に突出部
を有する形状をなし、この突出部を前記注入孔に挿入し
た状態で前記平板が前記電池ケースに接合されているこ
とを特徴とするものである。
【００１３】本発明に係わるさらに別の密閉電池は、金
属からなる外装缶の開口部に金属からなる蓋体を溶接も
しくはカシメにより気密に固定した構造を有する電池ケ
ース；前記電池ケース内に収納され、セパレータを挟ん
で対峙された正極および負極を有する発電要素；前記電
池ケースに設けられ、電解液を注入するための注入孔；
前記電池ケース内に前記注入孔を通して注入された電解
液；および前記注入孔を気密に封止するための封止部
材；を具備し、前記封止部材は、金属製平板の中心付近
に突出部を有する形状をなし、この突出部を前記注入孔
に挿入した状態で前記平板が前記注入孔を囲むように溶
接して前記電池ケースに接合されていることを特徴とす
るものである。
属からなる外装缶の開口部に金属からなる蓋体を溶接も
しくはカシメにより気密に固定した構造を有する電池ケ
ース；前記電池ケース内に収納され、セパレータを挟ん
で対峙された正極および負極を有する発電要素；前記電
池ケースに設けられ、電解液を注入するための注入孔；
前記電池ケース内に前記注入孔を通して注入された電解
液；および前記注入孔を気密に封止するための封止部
材；を具備し、前記封止部材は、金属製平板の中心付近
に突出部を有する形状をなし、この突出部を前記注入孔
に挿入した状態で前記平板が前記注入孔を囲むように溶
接して前記電池ケースに接合されていることを特徴とす
るものである。
【００１４】本発明に係わる別の密閉電池の製造方法
は、金属からなる外装缶内にセパレータを挟んで対峙さ
れた正極および負極を有する発電要素を収納する工程；
前記外装缶のの開口部に金属からなる蓋体を溶接もしく
はカシメにより気密に固定して電池ケースを作製する工
程；前記電池ケースに電解液を注入するための注入孔を
開口する工程；前記電池ケース内に電解液を前記注入孔
を通して注入する工程；および金属製平板の中心付近に
突出部を有する形状をなす封止部材における前記突出部
を前記注入孔に挿入して前記注入孔を気密封止すると共
に、前記平板を前記電池ケース表面に当接させた後、前
記平板と前記電池ケースとを溶接する工程；を具備した
ことを特徴とするものである。
は、金属からなる外装缶内にセパレータを挟んで対峙さ
れた正極および負極を有する発電要素を収納する工程；
前記外装缶のの開口部に金属からなる蓋体を溶接もしく
はカシメにより気密に固定して電池ケースを作製する工
程；前記電池ケースに電解液を注入するための注入孔を
開口する工程；前記電池ケース内に電解液を前記注入孔
を通して注入する工程；および金属製平板の中心付近に
突出部を有する形状をなす封止部材における前記突出部
を前記注入孔に挿入して前記注入孔を気密封止すると共
に、前記平板を前記電池ケース表面に当接させた後、前
記平板と前記電池ケースとを溶接する工程；を具備した
ことを特徴とするものである。
【００１５】本発明に係わるさらに別の密閉電池の製造
方法は、金属からなる外装缶内にセパレータを挟んで対
峙された正極および負極を有する発電要素を収納する工
程；前記外装缶のの開口部に金属からなる蓋体を溶接も
しくはカシメにより気密に固定して電池ケースを作製す
る工程；前記電池ケースに電解液を注入するための注入
孔を開口する工程；前記電池ケース内に電解液を前記注
入孔を通して注入する工程；および金属製平板の中心付
近に突出部を有する形状をなす封止部材を用意し、この
突出部を前記注入孔に挿入しながら、前記平板を前記電
池ケース表面に当接させた後、前記平板と前記電池ケー
スとを前記注入孔を囲むように溶接して前記注入孔を気
密封止する工程；を具備したことを特徴とするものであ
る。
方法は、金属からなる外装缶内にセパレータを挟んで対
峙された正極および負極を有する発電要素を収納する工
程；前記外装缶のの開口部に金属からなる蓋体を溶接も
しくはカシメにより気密に固定して電池ケースを作製す
る工程；前記電池ケースに電解液を注入するための注入
孔を開口する工程；前記電池ケース内に電解液を前記注
入孔を通して注入する工程；および金属製平板の中心付
近に突出部を有する形状をなす封止部材を用意し、この
突出部を前記注入孔に挿入しながら、前記平板を前記電
池ケース表面に当接させた後、前記平板と前記電池ケー
スとを前記注入孔を囲むように溶接して前記注入孔を気
密封止する工程；を具備したことを特徴とするものであ
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる密閉電池を
角型密閉電池を例として図面を参照して詳細に説明す
る。ここで、角型とは外装缶を発電要素を含む面で切断
したときの形状が長方形であることを意味するが、コー
ナ部においてアールが付けられることを許容するもので
ある。
角型密閉電池を例として図面を参照して詳細に説明す
る。ここで、角型とは外装缶を発電要素を含む面で切断
したときの形状が長方形であることを意味するが、コー
ナ部においてアールが付けられることを許容するもので
ある。
【００１７】図１は、本発明に係わる密閉電池、例えば
角型密閉リチウムイオン二次電池を示す斜視図である。
角型密閉リチウムイオン二次電池を示す斜視図である。
【００１８】角型の電池ケース１は、例えばアルミニウ
ム系金属からなる有底矩形筒状をなす外装缶２の開口部
にアルミニウム系金属からなる蓋体３を例えばレーザ溶
接により気密に接合した構造を有する。前記外装缶２
は、例えば正極端子を兼ね、底部内面に絶縁フィルム４
が配置されている。
ム系金属からなる有底矩形筒状をなす外装缶２の開口部
にアルミニウム系金属からなる蓋体３を例えばレーザ溶
接により気密に接合した構造を有する。前記外装缶２
は、例えば正極端子を兼ね、底部内面に絶縁フィルム４
が配置されている。
【００１９】発電要素である電極体５は、前記電池ケー
ス１の外装缶２内に収納されている。前記電極体５は、
例えば負極６とセパレータ７と正極８とを前記正極８が
最外周に位置するように渦巻状に捲回した後、扁平状に
プレス成形することにより作製される。中心付近にリー
ド取出穴を有する例えば合成樹脂からなるスペーサ９
は、前記外装缶２内の前記電極体５上に配置されてい
る。
ス１の外装缶２内に収納されている。前記電極体５は、
例えば負極６とセパレータ７と正極８とを前記正極８が
最外周に位置するように渦巻状に捲回した後、扁平状に
プレス成形することにより作製される。中心付近にリー
ド取出穴を有する例えば合成樹脂からなるスペーサ９
は、前記外装缶２内の前記電極体５上に配置されてい
る。
【００２０】前記蓋体３の中心付近には、負極端子の取
出し穴１０が開口されている。注入孔１１は、前記取出
し穴１０から離れた前記蓋体３の箇所に開口されてい
る。電解液は、前記注入孔１１を通して前記外装缶２内
に注入されている。負極端子１２は、前記蓋体３の穴１
０にガラス製または樹脂製の絶縁材１３を介してハーメ
ティクシールされている。前記負極端子１２の下端面に
は、リード１４が接続され、かつこのリード１４の他端
は前記電極体５の負極６に接続されている。
出し穴１０が開口されている。注入孔１１は、前記取出
し穴１０から離れた前記蓋体３の箇所に開口されてい
る。電解液は、前記注入孔１１を通して前記外装缶２内
に注入されている。負極端子１２は、前記蓋体３の穴１
０にガラス製または樹脂製の絶縁材１３を介してハーメ
ティクシールされている。前記負極端子１２の下端面に
は、リード１４が接続され、かつこのリード１４の他端
は前記電極体５の負極６に接続されている。
【００２１】上部側絶縁紙１７は、前記蓋体３の外表面
全体に被覆されている。スリット１８を有する下部側絶
縁紙１９は、前記外装缶２の底面に配置されている。二
つ折りされたＰＴＣ（Positive Thermal Coefficien
t）素子２０は、一方の面が前記外装缶２の底面と前記
下部側絶縁紙１９の間に介装され、かつ他方の面が前記
スリット１８を通して前記絶縁紙１９の外側に延出され
ている。外装チューブ２１は、前記外装缶２側面から上
下面の絶縁紙１７、１９の周辺まで延出するように配置
され、前記上部側絶縁紙１７および下部側絶縁紙１９を
前記外装缶２に固定している。このような外装チューブ
２１の配置により、外部に延出された前記ＰＴＣ素子２
０の他方の面が前記下部側絶縁紙１９の底面に向けて折
り曲げられる。
全体に被覆されている。スリット１８を有する下部側絶
縁紙１９は、前記外装缶２の底面に配置されている。二
つ折りされたＰＴＣ（Positive Thermal Coefficien
t）素子２０は、一方の面が前記外装缶２の底面と前記
下部側絶縁紙１９の間に介装され、かつ他方の面が前記
スリット１８を通して前記絶縁紙１９の外側に延出され
ている。外装チューブ２１は、前記外装缶２側面から上
下面の絶縁紙１７、１９の周辺まで延出するように配置
され、前記上部側絶縁紙１７および下部側絶縁紙１９を
前記外装缶２に固定している。このような外装チューブ
２１の配置により、外部に延出された前記ＰＴＣ素子２
０の他方の面が前記下部側絶縁紙１９の底面に向けて折
り曲げられる。
【００２２】前記電池ケースの材質であるアルミニウム
系金属としては、例えば純アルミニウム、０．０５重量
％以下のＭｇおよび０．２重量％以下のＣｕを含むアル
ミニウム合金を挙げることができる。このようなアルミ
ニウム系金属としては、例えばＪＩＳの合金番号でＡ１
０５０、Ａ１１００、Ａ１２００、Ａ３００３等を挙げ
ることができる。ただし、電池ケースはアルミニウム系
金属の他にステンレスまたは鉄を用いることを許容す
る。
系金属としては、例えば純アルミニウム、０．０５重量
％以下のＭｇおよび０．２重量％以下のＣｕを含むアル
ミニウム合金を挙げることができる。このようなアルミ
ニウム系金属としては、例えばＪＩＳの合金番号でＡ１
０５０、Ａ１１００、Ａ１２００、Ａ３００３等を挙げ
ることができる。ただし、電池ケースはアルミニウム系
金属の他にステンレスまたは鉄を用いることを許容す
る。
【００２３】前記電池ケースをアルミニウム系金属によ
り作った場合には、その厚さを０．５ｍｍ以上、より好
ましくは１ｍｍ以上にすることが望ましい。電池ケース
の厚さを０．５ｍｍ未満にすると、強度が低下して外装
缶に収納された発電要素を十分に保護することが困難に
なる。
り作った場合には、その厚さを０．５ｍｍ以上、より好
ましくは１ｍｍ以上にすることが望ましい。電池ケース
の厚さを０．５ｍｍ未満にすると、強度が低下して外装
缶に収納された発電要素を十分に保護することが困難に
なる。
【００２４】前記電池ケースを鉄またはステンレスによ
り作った場合には、その厚さを０．２ｍｍ以上、より好
ましくは１ｍｍ以上にすることが望ましい。電池ケース
の厚さを０．２ｍｍ未満にすると、強度が低下して外装
缶に収納された発電要素を十分に保護することが困難に
なる。
り作った場合には、その厚さを０．２ｍｍ以上、より好
ましくは１ｍｍ以上にすることが望ましい。電池ケース
の厚さを０．２ｍｍ未満にすると、強度が低下して外装
缶に収納された発電要素を十分に保護することが困難に
なる。
【００２５】前記電池ケースを構成する外装缶と蓋体
は、レーザ溶接により接合する場合に限らず、カシメに
より接合してもよい。
は、レーザ溶接により接合する場合に限らず、カシメに
より接合してもよい。
【００２６】前記負極、セパレータ、正極および電解液
は、密閉電池がリチウムイオン二次電池の場合、次のよ
うな形態のものが用いられる。
は、密閉電池がリチウムイオン二次電池の場合、次のよ
うな形態のものが用いられる。
【００２７】前記負極は、例えばリチウムイオンが出し
入れされる炭素質物質を含むペーストをアルミニウム薄
板のような集電体の両面に保持させた構造を有する。
入れされる炭素質物質を含むペーストをアルミニウム薄
板のような集電体の両面に保持させた構造を有する。
【００２８】前記正極は、例えばリチウムニッケル酸化
物、リチウムコバルト酸化物、リチウムマンガン酸化物
のような活物質を含むペーストを銅薄板のような集電体
の両面に保持させた構造を有する。
物、リチウムコバルト酸化物、リチウムマンガン酸化物
のような活物質を含むペーストを銅薄板のような集電体
の両面に保持させた構造を有する。
【００２９】前記セパレータとしては、例えばポリプロ
ピレンのような合成樹脂からなる多孔性フィルムが用い
られる。
ピレンのような合成樹脂からなる多孔性フィルムが用い
られる。
【００３０】前記電解液としては、例えば過塩素酸リチ
ウム、ホウフッ化リチウム、六フッ化リチウム、六フッ
化燐リチウム等の電解質をエチレンカーボネート、プロ
ピレンカーボネートのような有機溶媒で溶解したもの等
が用いられる。
ウム、ホウフッ化リチウム、六フッ化リチウム、六フッ
化燐リチウム等の電解質をエチレンカーボネート、プロ
ピレンカーボネートのような有機溶媒で溶解したもの等
が用いられる。
【００３１】次に、前記蓋体３の注入孔を封止するため
の３つの形態を詳細に説明する。
の３つの形態を詳細に説明する。
【００３２】封止形態（１） 図２は、図１の二次電池の蓋体を示す上面図、図３は図
２のIII−III線に沿う拡大断面図。
２のIII−III線に沿う拡大断面図。
【００３３】例えば金属円板からなる封止部材１５は、
前記蓋体３の前記注入孔１１を通して電解液を注入した
後において前記注入孔１１周囲の前記蓋体３に対して超
音波溶接により接合され、前記注入孔１１を気密封止し
ている。すなわち、前記封止部材１５は図２および図３
に示すように前記注入孔１１を囲むように形成されたド
ーナツ状の超音波溶接部１６により前記蓋体３に対して
接合されている。
前記蓋体３の前記注入孔１１を通して電解液を注入した
後において前記注入孔１１周囲の前記蓋体３に対して超
音波溶接により接合され、前記注入孔１１を気密封止し
ている。すなわち、前記封止部材１５は図２および図３
に示すように前記注入孔１１を囲むように形成されたド
ーナツ状の超音波溶接部１６により前記蓋体３に対して
接合されている。
【００３４】前記封止部材の材質であるアルミニウム系
金属としては、例えば純アルミニウム、０．０５重量％
以下のＭｇおよび０．２重量％以下のＣｕを含むアルミ
ニウム合金を挙げることができる。このようなアルミニ
ウム系金属としては、例えばＪＩＳの合金番号でＡ１０
５０、Ａ１１００、Ａ１２００、Ａ３００３等を挙げる
ことができる。特に、前記封止部材の材質は焼きなまし
により調質された最も軟質のアルミニウムのＯ材である
ことが好ましい。このようなアルミニウムのＯ材からな
る封止部材は、超音波溶接性が高いために前記電池ケー
ス（例えば蓋体）に良好に接合することが可能になる。
金属としては、例えば純アルミニウム、０．０５重量％
以下のＭｇおよび０．２重量％以下のＣｕを含むアルミ
ニウム合金を挙げることができる。このようなアルミニ
ウム系金属としては、例えばＪＩＳの合金番号でＡ１０
５０、Ａ１１００、Ａ１２００、Ａ３００３等を挙げる
ことができる。特に、前記封止部材の材質は焼きなまし
により調質された最も軟質のアルミニウムのＯ材である
ことが好ましい。このようなアルミニウムのＯ材からな
る封止部材は、超音波溶接性が高いために前記電池ケー
ス（例えば蓋体）に良好に接合することが可能になる。
【００３５】前記金属板材からなる封止部材は、その溶
接しろ部分の厚さを０．０８〜０．３０ｍｍにすること
が好ましい。前記封止部材の溶接しろ部分の厚さを０．
０８ｍｍ未満にすると、前記封止部材による前記電池ケ
ース（例えば蓋体）に開口された注入孔の気密封止が困
難になる。一方、前記封止部材の溶接しろ部分の厚さが
０．３０ｍｍを超えるとこの封止部材を電池ケース（例
えば蓋体）に良好に超音波溶接することが困難になる。
このため、前記封止部材による前記注入孔の気密封止性
が損なわれる恐れがある。より好ましい前記封止部材の
厚さは、０．１０〜０．２５ｍｍである。
接しろ部分の厚さを０．０８〜０．３０ｍｍにすること
が好ましい。前記封止部材の溶接しろ部分の厚さを０．
０８ｍｍ未満にすると、前記封止部材による前記電池ケ
ース（例えば蓋体）に開口された注入孔の気密封止が困
難になる。一方、前記封止部材の溶接しろ部分の厚さが
０．３０ｍｍを超えるとこの封止部材を電池ケース（例
えば蓋体）に良好に超音波溶接することが困難になる。
このため、前記封止部材による前記注入孔の気密封止性
が損なわれる恐れがある。より好ましい前記封止部材の
厚さは、０．１０〜０．２５ｍｍである。
【００３６】封止形態（２） 図５は、図１の二次電池の蓋体を示す上面図、図６は図
５の要部断面図、図７は鋲形状の封止部材を蓋体の注入
孔に圧入する状態を示す斜視図である。なお、前述した
図２、図３と同様な部材は同符号を付して説明を省略す
る。
５の要部断面図、図７は鋲形状の封止部材を蓋体の注入
孔に圧入する状態を示す斜視図である。なお、前述した
図２、図３と同様な部材は同符号を付して説明を省略す
る。
【００３７】金属製の円板４１の中心付近に金属製突出
棒４２（突出部）を取着するか、もしくは前記円板４１
をプレス加工して形成した鋲形状をなす封止部材１５に
おける前記突出棒４２は、蓋体３の注入孔１１内に圧入
して前記注入孔１１を気密封止すると共に前記封止部材
１５の前記円板４１を前記蓋体３表面に当接させてい
る。前記円板４１と前記蓋体３は、溶接、例えばスポッ
ト溶接された複数、例えば４つの溶接部４３を有し、こ
れらの溶接部４３により前記封止部材１５と前記蓋体３
とを接合している。
棒４２（突出部）を取着するか、もしくは前記円板４１
をプレス加工して形成した鋲形状をなす封止部材１５に
おける前記突出棒４２は、蓋体３の注入孔１１内に圧入
して前記注入孔１１を気密封止すると共に前記封止部材
１５の前記円板４１を前記蓋体３表面に当接させてい
る。前記円板４１と前記蓋体３は、溶接、例えばスポッ
ト溶接された複数、例えば４つの溶接部４３を有し、こ
れらの溶接部４３により前記封止部材１５と前記蓋体３
とを接合している。
【００３８】前記封止部材は、例えば鉄またはステンレ
スから作られる。ただし、前記蓋体をアルミニウム系金
属から作った場合、前記封止部材も同様なアルミニウム
系金属から作ることによって密閉電池をより軽量化する
ことが可能になる。
スから作られる。ただし、前記蓋体をアルミニウム系金
属から作った場合、前記封止部材も同様なアルミニウム
系金属から作ることによって密閉電池をより軽量化する
ことが可能になる。
【００３９】前記封止部材の円板は、０．１ｍｍ以上の
厚さを有することが好ましい。この円板の厚さを０．１
ｍｍ未満にすると、前記封止部材による前記注入孔の気
密封止が困難になる。
厚さを有することが好ましい。この円板の厚さを０．１
ｍｍ未満にすると、前記封止部材による前記注入孔の気
密封止が困難になる。
【００４０】図7に示すように前記封止部材１５の突出
棒４２の外径（φ1）は、前記蓋体３の注入孔１１の内
径（φ2）より０．０２〜０．１ｍｍ大きいことが好ま
しい。この寸法差を０．０２ｍｍ未満にすると、前記封
止部材により前記注入孔を良好に気密封止することが困
難になる恐れがある。一方、前記寸法差が０．１ｍｍを
超えると、前記封止部材の突出棒を前記蓋体の注入孔へ
の挿入と、気密保持が困難になる。
棒４２の外径（φ1）は、前記蓋体３の注入孔１１の内
径（φ2）より０．０２〜０．１ｍｍ大きいことが好ま
しい。この寸法差を０．０２ｍｍ未満にすると、前記封
止部材により前記注入孔を良好に気密封止することが困
難になる恐れがある。一方、前記寸法差が０．１ｍｍを
超えると、前記封止部材の突出棒を前記蓋体の注入孔へ
の挿入と、気密保持が困難になる。
【００４１】前記封止部材の突出棒を前記蓋体の注入孔
に圧入する時の力は、５〜１２ｋｇｆにすることが好ま
しい。
に圧入する時の力は、５〜１２ｋｇｆにすることが好ま
しい。
【００４２】前記封止部材の突出棒は、先端をテーパ状
にすることが好ましい。
にすることが好ましい。
【００４３】前記封止部材の円板と蓋体との溶接は、例
えば抵抗溶接、レーザ溶接または超音波溶接が用いられ
る。超音波溶接を適用する場合には、アルミニウム系金
属から作られた前記蓋体および封止部材が用いられる。
このようなアルミニウム系金属としては、例えばＪＩＳ
の合金番号でＡ１０５０、Ａ１１００、Ａ１２００、Ａ
３００３等を挙げることができる。
えば抵抗溶接、レーザ溶接または超音波溶接が用いられ
る。超音波溶接を適用する場合には、アルミニウム系金
属から作られた前記蓋体および封止部材が用いられる。
このようなアルミニウム系金属としては、例えばＪＩＳ
の合金番号でＡ１０５０、Ａ１１００、Ａ１２００、Ａ
３００３等を挙げることができる。
【００４４】なお、封止部材の円板と蓋体との溶接はス
ポット溶接に限らず、蓋体の注入孔を囲むように例えば
円環状の溶接部を形成してもよい。
ポット溶接に限らず、蓋体の注入孔を囲むように例えば
円環状の溶接部を形成してもよい。
【００４５】封止形態（３） 図８は、図１の二次電池の蓋体を示す上面図、図９は図
８の要部断面図である。なお、前述した図２、図３と同
様な部材は同符号を付して説明を省略する。
８の要部断面図である。なお、前述した図２、図３と同
様な部材は同符号を付して説明を省略する。
【００４６】金属製の円板４１の中心付近に金属製突出
棒４２（突出部）を取着するか、もしくは前記円板４１
をプレス加工して形成した鋲形状をなす封止部材１５に
おける前記突出棒４２は、蓋体３の注入孔１１内に挿入
されて前記円板４１を前記蓋体３表面に当接させてい
る。前記円板４１と前記蓋体３は、前記注入孔１１を囲
むように溶接された例えば円環状の溶接部４４を有し、
この溶接部４４により前記封止部材１５を前記蓋体３に
接合すると共に、前記注入孔１１を気密封止している。
棒４２（突出部）を取着するか、もしくは前記円板４１
をプレス加工して形成した鋲形状をなす封止部材１５に
おける前記突出棒４２は、蓋体３の注入孔１１内に挿入
されて前記円板４１を前記蓋体３表面に当接させてい
る。前記円板４１と前記蓋体３は、前記注入孔１１を囲
むように溶接された例えば円環状の溶接部４４を有し、
この溶接部４４により前記封止部材１５を前記蓋体３に
接合すると共に、前記注入孔１１を気密封止している。
【００４７】前記封止部材は、例えば鉄またはステンレ
スから作られる。ただし、前記蓋体をアルミニウム系金
属から作った場合、前記封止部材も同様なアルミニウム
系金属から作ることによって密閉電池をより軽量化する
ことが可能になる。
スから作られる。ただし、前記蓋体をアルミニウム系金
属から作った場合、前記封止部材も同様なアルミニウム
系金属から作ることによって密閉電池をより軽量化する
ことが可能になる。
【００４８】前記封止部材の円板は、０．１ｍｍ以上の
厚さを有することが好ましい。この円板の厚さを０．１
ｍｍ未満にすると、前記封止部材による前記注入孔の気
密封止が困難になる。
厚さを有することが好ましい。この円板の厚さを０．１
ｍｍ未満にすると、前記封止部材による前記注入孔の気
密封止が困難になる。
【００４９】前記封止部材の円板と蓋体との溶接は、例
えば抵抗溶接、レーザ溶接または超音波溶接が用いられ
る。例えば前述した図４に示すホーン３３を用いた超音
波溶接を適用する場合には、アルミニウム系金属から作
られた前記蓋体および封止部材が用いられる。このよう
なアルミニウム系金属としては、例えばＪＩＳの合金番
号でＡ１０５０、Ａ１１００、Ａ１２００、Ａ３００３
等を挙げることができる。
えば抵抗溶接、レーザ溶接または超音波溶接が用いられ
る。例えば前述した図４に示すホーン３３を用いた超音
波溶接を適用する場合には、アルミニウム系金属から作
られた前記蓋体および封止部材が用いられる。このよう
なアルミニウム系金属としては、例えばＪＩＳの合金番
号でＡ１０５０、Ａ１１００、Ａ１２００、Ａ３００３
等を挙げることができる。
【００５０】次に、前述した密閉電池の製造方法を説明
する。
する。
【００５１】まず、アルミニウム系金属からなる有底角
形の外装缶２内の底面に絶縁紙４を配置し、この中に発
電要素（例えば正極８および負極６をセパレータ７を挟
んで渦巻き状に捲回し、扁平状に成形した電極体５）を
収納する。つづいて、前記外装缶２内の前記電極体５上
に中心付近にリード取出し穴を有するスペーサ９を配置
した後、前記外装缶２の上端開口部にアルミニウム系金
属からなる蓋体３を例えばレーザ溶接により気密に接合
して内部に電極体５が収納された電池ケース１を組み立
てる。なお、前記蓋体３は絶縁材１３を介してハーメテ
ィックシールされた電極端子（負極端子１２）および電
解液の注入孔１１を有する。
形の外装缶２内の底面に絶縁紙４を配置し、この中に発
電要素（例えば正極８および負極６をセパレータ７を挟
んで渦巻き状に捲回し、扁平状に成形した電極体５）を
収納する。つづいて、前記外装缶２内の前記電極体５上
に中心付近にリード取出し穴を有するスペーサ９を配置
した後、前記外装缶２の上端開口部にアルミニウム系金
属からなる蓋体３を例えばレーザ溶接により気密に接合
して内部に電極体５が収納された電池ケース１を組み立
てる。なお、前記蓋体３は絶縁材１３を介してハーメテ
ィックシールされた電極端子（負極端子１２）および電
解液の注入孔１１を有する。
【００５２】次いで、前記外装缶２内に電解液を前記蓋
体３の注入孔１１を通して注入した後、この注入孔を気
密封止する。つづいて、前記蓋体３表面に絶縁紙１７を
位置させ、かつ前記外装缶２の底部外面にスリット１８
を有する絶縁紙１９を配置すると共に、この絶縁紙１８
に二つ折りされたＰＴＣ素子２０を配置し、前記外装缶
２を含む全体を外装チューブ２１に入れ、このチューブ
２１を熱収縮する。これにより上部側の絶縁紙１７は前
記蓋体３に、下部側の絶縁紙１９およびＰＴＣ素子２０
は前記外装缶２の底部に、それぞれ固定され、例えば前
述した図１に示す構造の角型密閉リチウムイオン二次電
池のような角型密閉電池が製造される。
体３の注入孔１１を通して注入した後、この注入孔を気
密封止する。つづいて、前記蓋体３表面に絶縁紙１７を
位置させ、かつ前記外装缶２の底部外面にスリット１８
を有する絶縁紙１９を配置すると共に、この絶縁紙１８
に二つ折りされたＰＴＣ素子２０を配置し、前記外装缶
２を含む全体を外装チューブ２１に入れ、このチューブ
２１を熱収縮する。これにより上部側の絶縁紙１７は前
記蓋体３に、下部側の絶縁紙１９およびＰＴＣ素子２０
は前記外装缶２の底部に、それぞれ固定され、例えば前
述した図１に示す構造の角型密閉リチウムイオン二次電
池のような角型密閉電池が製造される。
【００５３】前述した密閉電池の製造において、蓋体の
注入孔の封止は次の３つの方法によりなされる。
注入孔の封止は次の３つの方法によりなされる。
【００５４】封止方法（１） 前記外装缶２内に電解液を前記蓋体３の注入孔１１を通
して注入した後、前記外装缶２を支持固定し、前記注入
孔１１を含む前記蓋体３の外表面に長尺のアルミニウム
系金属板材を捲回したフープからアルミニウム系金属板
材を配置する。つづいて、図４の（Ａ），（Ｂ）に示す
下端付近に円筒部３１を有し、かつ前記円筒部３１下面
に多数の突起（例えばピラミッド形の突起）３２が形成
された円柱状ホーン３３を備えた超音波溶接装置を用い
て前記金属板材を超音波溶接すると共に溶断することに
より円板状の封止部材１５を前記蓋体３に接合する。詳
述すると、前記ホーン３３の円筒部３１下面を前記金属
板材の所定位置に当接させた後、図示しない超音波振動
部材により前記ホーン３３を超音波振動させることによ
り前記円柱状ホーン３３の当接箇所に超音波溶接部が形
成されるとともに、そのホーン３３の外周縁で前記板材
を溶断することにより円板状の封止部材１５を前記蓋体
３に接合するとともに、前記注入孔１１を気密封止す
る。つまり、前述した図２および図３に示すように円板
状の封止部材１５が前記注入孔１１を囲むように形成さ
れたドーナツ状の超音波溶接部１６により前記蓋体３に
対して接合される。
して注入した後、前記外装缶２を支持固定し、前記注入
孔１１を含む前記蓋体３の外表面に長尺のアルミニウム
系金属板材を捲回したフープからアルミニウム系金属板
材を配置する。つづいて、図４の（Ａ），（Ｂ）に示す
下端付近に円筒部３１を有し、かつ前記円筒部３１下面
に多数の突起（例えばピラミッド形の突起）３２が形成
された円柱状ホーン３３を備えた超音波溶接装置を用い
て前記金属板材を超音波溶接すると共に溶断することに
より円板状の封止部材１５を前記蓋体３に接合する。詳
述すると、前記ホーン３３の円筒部３１下面を前記金属
板材の所定位置に当接させた後、図示しない超音波振動
部材により前記ホーン３３を超音波振動させることによ
り前記円柱状ホーン３３の当接箇所に超音波溶接部が形
成されるとともに、そのホーン３３の外周縁で前記板材
を溶断することにより円板状の封止部材１５を前記蓋体
３に接合するとともに、前記注入孔１１を気密封止す
る。つまり、前述した図２および図３に示すように円板
状の封止部材１５が前記注入孔１１を囲むように形成さ
れたドーナツ状の超音波溶接部１６により前記蓋体３に
対して接合される。
【００５５】前記超音波溶接において、前記ホーン３３
における円筒部３１下面に多数の突起３２を形成するこ
とにより前記ホーン３３が前記金属板材に対して効果的
に食い込み、溶断により形成された円板状の封止部材１
５から前述した図２および図３に示すように蓋体３に向
かって深い超音波溶接部１６が形成され、前記蓋体３の
注入孔１１を良好に気密封止することが可能になる。な
お、前記突起３２はその数を多くするほど効果が大きく
なる。
における円筒部３１下面に多数の突起３２を形成するこ
とにより前記ホーン３３が前記金属板材に対して効果的
に食い込み、溶断により形成された円板状の封止部材１
５から前述した図２および図３に示すように蓋体３に向
かって深い超音波溶接部１６が形成され、前記蓋体３の
注入孔１１を良好に気密封止することが可能になる。な
お、前記突起３２はその数を多くするほど効果が大きく
なる。
【００５６】また、図４に示す円柱状ホーン３３の円筒
部３１の外周縁のアール（Ｒ1）を０．２以下と急峻に
し、同円筒部３１の内周縁のアール（Ｒ2）を０．５以
上と緩慢にすることが好ましい。このような形状のホー
ン３３を用いることによって、このホーン３３の円筒部
３１を前記金属板材に当接させて超音波振動を付与する
際、前記円筒部３１の外周縁がカッターの役目をなし、
前記アルミニウム系金属板材を容易に溶断して前記円筒
部３１と同様な外形寸法を持つ封止部材を蓋体に接合で
きるとともに、前記円筒部３１の内周縁で溶断されるの
を防止することが可能になる。
部３１の外周縁のアール（Ｒ1）を０．２以下と急峻に
し、同円筒部３１の内周縁のアール（Ｒ2）を０．５以
上と緩慢にすることが好ましい。このような形状のホー
ン３３を用いることによって、このホーン３３の円筒部
３１を前記金属板材に当接させて超音波振動を付与する
際、前記円筒部３１の外周縁がカッターの役目をなし、
前記アルミニウム系金属板材を容易に溶断して前記円筒
部３１と同様な外形寸法を持つ封止部材を蓋体に接合で
きるとともに、前記円筒部３１の内周縁で溶断されるの
を防止することが可能になる。
【００５７】封止方法（２） 金属製円板４１の中心付近に金属製突出棒４２を固定し
た鋲形状をなす封止部材１５を用意し、この封止部材１
５の突出棒４２を電解液注入後の前記注入孔１１に圧入
して前記注入孔１１を気密封止すると共に、前記平板４
１を前記蓋体３表面に当接させた後、前記平板４１と前
記蓋体３を例えばスポット溶接して４つの溶接部４３に
より前記封止部材１４を前記蓋体３に接合する。
た鋲形状をなす封止部材１５を用意し、この封止部材１
５の突出棒４２を電解液注入後の前記注入孔１１に圧入
して前記注入孔１１を気密封止すると共に、前記平板４
１を前記蓋体３表面に当接させた後、前記平板４１と前
記蓋体３を例えばスポット溶接して４つの溶接部４３に
より前記封止部材１４を前記蓋体３に接合する。
【００５８】封止方法（３） 金属製円板４１の中心付近に金属製突出棒４２を形成し
た鋲形状をなす封止部材１５を用意し、この封止部材１
５の突出棒４２を電解液注入後の前記注入孔１１に挿入
して前記平板４１を前記蓋体３表面に当接させた後、前
記平板４１と前記蓋体３を前記注入孔を囲むように溶接
して例えば円環状の溶接部４４を形成し、前記封止部材
１４を前記蓋体３に接合すると共に、前記注入孔１１を
気密封止する。
た鋲形状をなす封止部材１５を用意し、この封止部材１
５の突出棒４２を電解液注入後の前記注入孔１１に挿入
して前記平板４１を前記蓋体３表面に当接させた後、前
記平板４１と前記蓋体３を前記注入孔を囲むように溶接
して例えば円環状の溶接部４４を形成し、前記封止部材
１４を前記蓋体３に接合すると共に、前記注入孔１１を
気密封止する。
【００５９】なお、本発明に係わる密閉電池において注
入孔は電池ケース1の蓋体3に開口される場合に限らな
い。例えば、図１０に示すように外装缶２の側面に注入
孔１１を開口し、この注入孔１１を含む外装缶２の側面
に封止蓋１５を超音波溶接により接合してもよい。ま
た、電池ケースの外装缶の底面に注入孔を開口し、この
注入孔を含む外装缶の底面に封止蓋を超音波溶接により
接合してもよい。
入孔は電池ケース1の蓋体3に開口される場合に限らな
い。例えば、図１０に示すように外装缶２の側面に注入
孔１１を開口し、この注入孔１１を含む外装缶２の側面
に封止蓋１５を超音波溶接により接合してもよい。ま
た、電池ケースの外装缶の底面に注入孔を開口し、この
注入孔を含む外装缶の底面に封止蓋を超音波溶接により
接合してもよい。
【００６０】また、本発明に係わる密閉電池において外
装缶２と電極体５との電気的接合は、図に示す構造にし
てもよい。すなわち、電極体５の最外周をセパレータ７
とし、その代わりに電極体５から正極リード２２を蓋体
３の側に設けて、蓋体３における電極体５側の面に対し
て正極リード２２を溶接によって接合する。このように
すれば、蓋体３と外装缶２とは溶接によって電気的に接
合されるので、蓋体３を介して間接的に外装缶２と電極
体５とを電気的に接合することができる。
装缶２と電極体５との電気的接合は、図に示す構造にし
てもよい。すなわち、電極体５の最外周をセパレータ７
とし、その代わりに電極体５から正極リード２２を蓋体
３の側に設けて、蓋体３における電極体５側の面に対し
て正極リード２２を溶接によって接合する。このように
すれば、蓋体３と外装缶２とは溶接によって電気的に接
合されるので、蓋体３を介して間接的に外装缶２と電極
体５とを電気的に接合することができる。
【００６１】さらに、前述した密閉電池において電極体
を外装缶に収納する際にその負極が外側に位置するよう
にして外装缶を負極端子とし、蓋体にハーメティクシー
ルされた電極端子を正極端子とする構造にしてもよい。
を外装缶に収納する際にその負極が外側に位置するよう
にして外装缶を負極端子とし、蓋体にハーメティクシー
ルされた電極端子を正極端子とする構造にしてもよい。
【００６２】本発明に係わる密閉電池は角型の密閉電池
に限らず、形状が異なるだけで電池としての基本構成が
変わらない円筒型等の密閉電池にも同様に適用すること
ができる。
に限らず、形状が異なるだけで電池としての基本構成が
変わらない円筒型等の密閉電池にも同様に適用すること
ができる。
【００６３】以上説明した本発明に係わる密閉電池は、
注入孔を通して電解液を注入した後において、アルミニ
ウム系金属からなる封止部材を前記注入孔周囲のアルミ
ニウム系金属からなる電池ケース（例えば蓋体）に対し
て超音波溶接により接合した構成を有する。
注入孔を通して電解液を注入した後において、アルミニ
ウム系金属からなる封止部材を前記注入孔周囲のアルミ
ニウム系金属からなる電池ケース（例えば蓋体）に対し
て超音波溶接により接合した構成を有する。
【００６４】このような構成によれば、電池ケースおよ
び封止部材が比較的軟質のアルミニウム系金属により作
られているため、それら部材を溶接条件が安定した超音
波溶接により容易に接合することができる。特に、封止
部材の材質として焼きなましにより調質された最も軟質
のアルミニウムのＯ材を用いれば、電池ケースに対して
より一層良好な超音波溶接を実現できる。その上、前記
注入孔を封止する前記封止部材の溶接しろ部分の厚さを
０．０８〜０．３０ｍｍにすることによって、より一層
信頼性の高い超音波溶接を実現できる。
び封止部材が比較的軟質のアルミニウム系金属により作
られているため、それら部材を溶接条件が安定した超音
波溶接により容易に接合することができる。特に、封止
部材の材質として焼きなましにより調質された最も軟質
のアルミニウムのＯ材を用いれば、電池ケースに対して
より一層良好な超音波溶接を実現できる。その上、前記
注入孔を封止する前記封止部材の溶接しろ部分の厚さを
０．０８〜０．３０ｍｍにすることによって、より一層
信頼性の高い超音波溶接を実現できる。
【００６５】また、前記注入孔内面に電解液が付着して
いても、超音波溶接箇所である前記注入孔周辺の電池ケ
ース（例えば蓋体）外面には電解液が存在しないため、
前記電解液による溶接への影響を受けることなく前記注
入孔を含む前記蓋体に封止部材を良好に超音波溶接する
ことができる。
いても、超音波溶接箇所である前記注入孔周辺の電池ケ
ース（例えば蓋体）外面には電解液が存在しないため、
前記電解液による溶接への影響を受けることなく前記注
入孔を含む前記蓋体に封止部材を良好に超音波溶接する
ことができる。
【００６６】したがって、電池ケースに開口された電解
液の注入孔を封止部材によって良好に気密封止した軽量
の密閉電池を得ることができる。特に、前記封止部材と
前記注入孔周囲の前記電池ケースとの超音波溶接部の形
状をドーナツ状にすることによって、前記注入孔をより
一層良好に気密封止することが可能になる。
液の注入孔を封止部材によって良好に気密封止した軽量
の密閉電池を得ることができる。特に、前記封止部材と
前記注入孔周囲の前記電池ケースとの超音波溶接部の形
状をドーナツ状にすることによって、前記注入孔をより
一層良好に気密封止することが可能になる。
【００６７】本発明の方法によれば、アルミニウム系金
属からなる外装缶内にセパレータを挟んで対峙された正
極および負極を有する発電要素を収納する工程と、前記
外装缶の開口部にアルミニウム系金属からなる蓋体を溶
接により接合して電池ケースを作製する工程と、前記電
池ケースに電解液を注入するための注入孔を開口する工
程と、前記電池ケース内に電解液を前記注入孔を通して
注入する工程と、前記注入孔を含む前記電池ケースにア
ルミニウム系金属板材を配置した後、先端面に多数の突
起が形成された円筒部を一端側に有する円柱状ホーンに
おける前記円筒部の先端面を前記金属板材にその円筒部
が前記注入孔を包囲するように当接させ、このホーンを
通して前記金属板材に超音波を付与して溶接すると共に
前記円筒部の外縁に沿って溶断することにより円板状の
封止部材を前記電池ケースに接合して前記注入孔を気密
封止する工程とを具備することによって、電池ケースに
開口された電解液の注入孔を封止部材によって良好に気
密封止した軽量の密閉電池を容易に製造することができ
る。
属からなる外装缶内にセパレータを挟んで対峙された正
極および負極を有する発電要素を収納する工程と、前記
外装缶の開口部にアルミニウム系金属からなる蓋体を溶
接により接合して電池ケースを作製する工程と、前記電
池ケースに電解液を注入するための注入孔を開口する工
程と、前記電池ケース内に電解液を前記注入孔を通して
注入する工程と、前記注入孔を含む前記電池ケースにア
ルミニウム系金属板材を配置した後、先端面に多数の突
起が形成された円筒部を一端側に有する円柱状ホーンに
おける前記円筒部の先端面を前記金属板材にその円筒部
が前記注入孔を包囲するように当接させ、このホーンを
通して前記金属板材に超音波を付与して溶接すると共に
前記円筒部の外縁に沿って溶断することにより円板状の
封止部材を前記電池ケースに接合して前記注入孔を気密
封止する工程とを具備することによって、電池ケースに
開口された電解液の注入孔を封止部材によって良好に気
密封止した軽量の密閉電池を容易に製造することができ
る。
【００６８】本発明に係わる別の密閉電池は、金属製平
板の中心付近に金属製突出棒を形成した鋲形状をなす封
止部材を用いて、この突出棒を電解液の注入後の注入孔
に圧入して前記注入孔を気密封止すると共に、前記平板
を前記ケース表面に当接させ、かつ前記平坦と前記ケー
スとを溶接して前記ケースに接合した構成を有する。
板の中心付近に金属製突出棒を形成した鋲形状をなす封
止部材を用いて、この突出棒を電解液の注入後の注入孔
に圧入して前記注入孔を気密封止すると共に、前記平板
を前記ケース表面に当接させ、かつ前記平坦と前記ケー
スとを溶接して前記ケースに接合した構成を有する。
【００６９】このような構成によれば、前記封止部材の
突出棒を前記電池ケース（例えば蓋体）の注入孔に挿入
し、前記電池ケース表面に当接された記封止部材の平板
とを溶接することによって、電池ケースに開口された電
解液の注入孔を封止部材によって極めて良好に気密封止
した密閉電池を得ることができる。
突出棒を前記電池ケース（例えば蓋体）の注入孔に挿入
し、前記電池ケース表面に当接された記封止部材の平板
とを溶接することによって、電池ケースに開口された電
解液の注入孔を封止部材によって極めて良好に気密封止
した密閉電池を得ることができる。
【００７０】特に、前記注入孔の径に比べて０．０２〜
０．１ｍｍ大きな外径を持つ突出棒を有する前記封止部
材を用いることによって、前記注入孔をより一層良好に
気密封止することが可能になる。
０．１ｍｍ大きな外径を持つ突出棒を有する前記封止部
材を用いることによって、前記注入孔をより一層良好に
気密封止することが可能になる。
【００７１】本発明の別の方法によれば、金属からなる
外装缶内にセパレータを挟んで対峙された正極および負
極を有する発電要素を収納する工程と、前記外装缶のの
開口部に金属からなる蓋体を溶接もしくはカシメにより
気密に固定して電池ケースを作製する工程と、前記電池
ケースに電解液を注入するための注入孔を開口する工程
と、前記電池ケース内に電解液を前記注入孔を通して注
入する工程と、金属製平板の中心付近に金属製突出棒を
形成した鋲形状をなす封止部材を用意し、この封止部材
の突出棒を前記注入孔に挿入して前記注入孔を気密封止
すると共に、前記平板を前記ケース表面に当接させた
後、前記平板と前記ケースとを溶接する工程とを具備す
ることによって、電池ケースに開口された電解液の注入
孔を封止部材によって極めて良好に気密封止した密閉電
池を製造できる。
外装缶内にセパレータを挟んで対峙された正極および負
極を有する発電要素を収納する工程と、前記外装缶のの
開口部に金属からなる蓋体を溶接もしくはカシメにより
気密に固定して電池ケースを作製する工程と、前記電池
ケースに電解液を注入するための注入孔を開口する工程
と、前記電池ケース内に電解液を前記注入孔を通して注
入する工程と、金属製平板の中心付近に金属製突出棒を
形成した鋲形状をなす封止部材を用意し、この封止部材
の突出棒を前記注入孔に挿入して前記注入孔を気密封止
すると共に、前記平板を前記ケース表面に当接させた
後、前記平板と前記ケースとを溶接する工程とを具備す
ることによって、電池ケースに開口された電解液の注入
孔を封止部材によって極めて良好に気密封止した密閉電
池を製造できる。
【００７２】本発明に係わるさらに別の密閉電池は、金
属製平板の中心付近に金属製突出棒を形成した鋲形状を
なす封止部材を用い、この突出棒を電池ケース（例えば
蓋体）の注入孔に挿入して前記平板を前記ケース表面に
当接させ、かつ前記平板と前記ケースとを前記注入孔を
囲むように溶接して前記ケースに接合されることにより
前記注入孔を気密封止した構成を有する。
属製平板の中心付近に金属製突出棒を形成した鋲形状を
なす封止部材を用い、この突出棒を電池ケース（例えば
蓋体）の注入孔に挿入して前記平板を前記ケース表面に
当接させ、かつ前記平板と前記ケースとを前記注入孔を
囲むように溶接して前記ケースに接合されることにより
前記注入孔を気密封止した構成を有する。
【００７３】このような構成によれば、前記封止部材の
突出棒を前記電池ケース（例えば蓋体）の注入孔に挿入
することによって、前記封止部材を前記注入孔を含む電
池ケースに簡単に位置決めできるとともに、前記電池ケ
ース表面に当接された記封止部材の平板とを前記注入孔
を囲むように溶接する際に前記封止部材の位置ずれを防
止できるため、電池ケースに開口された電解液の注入孔
を封止部材によって極めて良好にに気密封止した密閉電
池を得ることができる。
突出棒を前記電池ケース（例えば蓋体）の注入孔に挿入
することによって、前記封止部材を前記注入孔を含む電
池ケースに簡単に位置決めできるとともに、前記電池ケ
ース表面に当接された記封止部材の平板とを前記注入孔
を囲むように溶接する際に前記封止部材の位置ずれを防
止できるため、電池ケースに開口された電解液の注入孔
を封止部材によって極めて良好にに気密封止した密閉電
池を得ることができる。
【００７４】本発明のさらに別の方法によれば、金属か
らなる外装缶内にセパレータを挟んで対峙された正極お
よび負極を有する発電要素を収納する工程と、前記外装
缶のの開口部に金属からなる蓋体を溶接もしくはカシメ
により気密に固定して電池ケースを作製する工程と、前
記電池ケースに電解液を注入するための注入孔を開口す
る工程と、前記電池ケース内に電解液を前記注入孔を通
して注入する工程と、金属製平板の中心付近に金属製突
出棒を形成した鋲形状をなす封止部材を用意し、この封
止部材の突出棒を前記注入孔に挿入して前記平板を前記
ケース表面に当接させた後、前記平板と前記ケースとを
前記注入孔を囲むように溶接して前記注入孔を気密封止
する工程とを具備することによって、電池ケースに開口
された電解液の注入孔を封止部材によって極めて良好に
気密封止した密閉電池を製造できる。
らなる外装缶内にセパレータを挟んで対峙された正極お
よび負極を有する発電要素を収納する工程と、前記外装
缶のの開口部に金属からなる蓋体を溶接もしくはカシメ
により気密に固定して電池ケースを作製する工程と、前
記電池ケースに電解液を注入するための注入孔を開口す
る工程と、前記電池ケース内に電解液を前記注入孔を通
して注入する工程と、金属製平板の中心付近に金属製突
出棒を形成した鋲形状をなす封止部材を用意し、この封
止部材の突出棒を前記注入孔に挿入して前記平板を前記
ケース表面に当接させた後、前記平板と前記ケースとを
前記注入孔を囲むように溶接して前記注入孔を気密封止
する工程とを具備することによって、電池ケースに開口
された電解液の注入孔を封止部材によって極めて良好に
気密封止した密閉電池を製造できる。
【００７５】
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を前述した図
１〜図３に示す角型密閉電池を参照して詳細に説明す
る。
１〜図３に示す角型密閉電池を参照して詳細に説明す
る。
【００７６】（実施例１）まず、アルミニウム（ＪＩＳ
合金番号Ａ３００３）からなる有底角筒形の外装缶２内
の底面に絶縁紙４を配置し、この中に正極８および負極
６をセパレータ７を挟んで渦巻き状に捲回し、扁平状に
成形した電極体５を収納した。つづいて、前記外装缶２
内の前記電極体５上の中心付近にリード取出し穴を有す
るスペーサ９を配置した後、アルミニウム（ＪＩＳ合金
番号Ａ３００３）からなる厚さ１．０ｍｍの蓋体３を前
記外装缶２の上端開口部にレーザ溶接により気密に接合
した。なお、前記蓋体３には絶縁材１３を介してハーメ
ティクシールされた負極端子１２および電解液の注入孔
１１（孔径２．０ｍｍ）を有する。
合金番号Ａ３００３）からなる有底角筒形の外装缶２内
の底面に絶縁紙４を配置し、この中に正極８および負極
６をセパレータ７を挟んで渦巻き状に捲回し、扁平状に
成形した電極体５を収納した。つづいて、前記外装缶２
内の前記電極体５上の中心付近にリード取出し穴を有す
るスペーサ９を配置した後、アルミニウム（ＪＩＳ合金
番号Ａ３００３）からなる厚さ１．０ｍｍの蓋体３を前
記外装缶２の上端開口部にレーザ溶接により気密に接合
した。なお、前記蓋体３には絶縁材１３を介してハーメ
ティクシールされた負極端子１２および電解液の注入孔
１１（孔径２．０ｍｍ）を有する。
【００７７】次いで、前記外装缶２内に六フッ化燐リチ
ウムの電解質をエチレンカーボネートとメチルエチルカ
ーボネートで溶解した非水溶媒系電解液を前記蓋体３の
注入孔１１を通して注入した。つづいて、幅６ｍｍ、厚
さ０．０５ｍｍのアルミニウム（ＪＩＳ合金番号Ａ３０
０３で焼きなましを行なったＯ材）からなる長尺板材の
フープから引き出した板材を前記注入孔１１を含む前記
蓋体３の外表面に配置した。
ウムの電解質をエチレンカーボネートとメチルエチルカ
ーボネートで溶解した非水溶媒系電解液を前記蓋体３の
注入孔１１を通して注入した。つづいて、幅６ｍｍ、厚
さ０．０５ｍｍのアルミニウム（ＪＩＳ合金番号Ａ３０
０３で焼きなましを行なったＯ材）からなる長尺板材の
フープから引き出した板材を前記注入孔１１を含む前記
蓋体３の外表面に配置した。
【００７８】次いで、前述した図３に示す円柱状ホーン
３３を備えた超音波溶接装置を用意した。この円柱状ホ
ーン３３は、下端付近に外径４．５ｍｍ、内径３．０ｍ
ｍで、外周のエッジＲ1が０．２、内周のエッジＲ2が
０．５の円筒部３１を有し、かつ前記円筒部３１下面に
高さ０．０５ｍｍ、ピッチ０．２ｍｍの多数のピラミッ
ド形突起３２が形成されている。前記円柱状ホーン３３
の円筒部３１下面の多数の突起３２を前記蓋体３のアル
ミニウム板材の所定位置に当接させて食い込ませた後、
図示しない超音波振動部材により前記ホーン３３を超音
波振動させることにより前記円柱状ホーン３３の当接箇
所に図２に示すように外径４．５ｍｍ、内径３．０ｍｍ
のドーナツ状の超音波溶接部１６を形成するとともに、
そのホーン３３の外周縁のカッター作用により前記板材
を溶断することにより外径寸法が４．５ｍｍの円板状の
封止部材１５を前記蓋体３に接合して前記注入孔１１を
塞いだ。この時の超音波溶接条件は、振幅１８μｍ、加
圧力２．５ｋｇｆ／ｃｍ2、エネルギー０．７０Ｊとし
た。
３３を備えた超音波溶接装置を用意した。この円柱状ホ
ーン３３は、下端付近に外径４．５ｍｍ、内径３．０ｍ
ｍで、外周のエッジＲ1が０．２、内周のエッジＲ2が
０．５の円筒部３１を有し、かつ前記円筒部３１下面に
高さ０．０５ｍｍ、ピッチ０．２ｍｍの多数のピラミッ
ド形突起３２が形成されている。前記円柱状ホーン３３
の円筒部３１下面の多数の突起３２を前記蓋体３のアル
ミニウム板材の所定位置に当接させて食い込ませた後、
図示しない超音波振動部材により前記ホーン３３を超音
波振動させることにより前記円柱状ホーン３３の当接箇
所に図２に示すように外径４．５ｍｍ、内径３．０ｍｍ
のドーナツ状の超音波溶接部１６を形成するとともに、
そのホーン３３の外周縁のカッター作用により前記板材
を溶断することにより外径寸法が４．５ｍｍの円板状の
封止部材１５を前記蓋体３に接合して前記注入孔１１を
塞いだ。この時の超音波溶接条件は、振幅１８μｍ、加
圧力２．５ｋｇｆ／ｃｍ2、エネルギー０．７０Ｊとし
た。
【００７９】次いで、前記蓋体３表面に絶縁紙１７を配
置し、かつ前記外装缶２の底部外面にスリット１８を有
する絶縁紙１９を配置すると共に、この絶縁紙１９に二
つ折りされたＰＴＣ素子２０を配置した。前記外装缶２
を含む全体を外装チューブ２１に入れ、このチューブ２
１を熱収縮することにより上部側の絶縁紙１７を前記蓋
体３に、下部側の絶縁紙１９およびＰＴＣ素子２０を前
記外装缶２の底部に固定することにより前述した図１に
示す構造の角型密閉リチウムイオン二次電池を製造し
た。
置し、かつ前記外装缶２の底部外面にスリット１８を有
する絶縁紙１９を配置すると共に、この絶縁紙１９に二
つ折りされたＰＴＣ素子２０を配置した。前記外装缶２
を含む全体を外装チューブ２１に入れ、このチューブ２
１を熱収縮することにより上部側の絶縁紙１７を前記蓋
体３に、下部側の絶縁紙１９およびＰＴＣ素子２０を前
記外装缶２の底部に固定することにより前述した図１に
示す構造の角型密閉リチウムイオン二次電池を製造し
た。
【００８０】（実施例２〜６）幅６ｍｍで下記表１に示
す厚さのアルミニウムのＯ材からなる長尺板材を用い、
実施例１と同様な形状のホーンを有する超音波溶接装置
による超音波溶接条件を振幅１８μｍ、加圧力１．０〜
３．０ｋｇｆ／ｃｍ2、エネルギー０．４〜０．７５Ｊ
とした以外、実施例１と同様な方法により封止部材を電
池ケースの注入孔を含む蓋体に超音波溶接し、前述した
図１に示す構造の５種の角型密閉リチウムイオン二次電
池を製造した。
す厚さのアルミニウムのＯ材からなる長尺板材を用い、
実施例１と同様な形状のホーンを有する超音波溶接装置
による超音波溶接条件を振幅１８μｍ、加圧力１．０〜
３．０ｋｇｆ／ｃｍ2、エネルギー０．４〜０．７５Ｊ
とした以外、実施例１と同様な方法により封止部材を電
池ケースの注入孔を含む蓋体に超音波溶接し、前述した
図１に示す構造の５種の角型密閉リチウムイオン二次電
池を製造した。
【００８１】得られた実施例１〜６の各二次電池１００
個について、電解液の漏れ等を起こさない良品の割合を
調べた。その結果を下記表１に示す。
個について、電解液の漏れ等を起こさない良品の割合を
調べた。その結果を下記表１に示す。
【００８２】
【表１】
【００８３】前記表１から明らかなように厚さが０．０
８〜０．３０ｍｍの封止部材を有する二次電池は、極め
て高い良品率を有することがわかる。
８〜０．３０ｍｍの封止部材を有する二次電池は、極め
て高い良品率を有することがわかる。
【００８４】（実施例７）実施例１と同様に外装缶に電
極体を収納し、外装缶に注入孔が開口された蓋体をレー
ザ溶接により気密に接合した後、電解液を前記注入孔を
通して注入した。つづいて、外径２．０８ｍｍ弱の突出
棒を有し、円板の厚さが０．１５ｍｍの鋲状封止部材を
用い、この封止部材の突出棒を前記電池ケースの蓋体の
注入孔（孔径；２．０ｍｍ）に挿入するとともに前記円
板を前記蓋体表面に当接させた。この後、前記円板と前
記蓋体とをスポット溶接することにより前述した図１，
図５,図６に示す構造角型密閉リチウムイオン二次電池
を製造した。
極体を収納し、外装缶に注入孔が開口された蓋体をレー
ザ溶接により気密に接合した後、電解液を前記注入孔を
通して注入した。つづいて、外径２．０８ｍｍ弱の突出
棒を有し、円板の厚さが０．１５ｍｍの鋲状封止部材を
用い、この封止部材の突出棒を前記電池ケースの蓋体の
注入孔（孔径；２．０ｍｍ）に挿入するとともに前記円
板を前記蓋体表面に当接させた。この後、前記円板と前
記蓋体とをスポット溶接することにより前述した図１，
図５,図６に示す構造角型密閉リチウムイオン二次電池
を製造した。
【００８５】（実施例８，９）まず、厚さが０．１５ｍ
ｍの円板中心付近に外径２．０ｍｍ弱の突出棒を形成し
た鋲状封止部材を用い、実施例１と同様に電極体の収
納、電解液の注入後の電池ケースの蓋体の注入孔（孔
径；２．０ｍｍ）に前記封止部材の突出棒を挿入した。
この後、実施例１と同様な下部付近に円筒部を有するホ
ーンを備えた超音波溶接装置、および外径４．５ｍｍ、
外周のエッジが０．２で、かつ円形下面に高さ０．０５
ｍｍ、ピッチ０．２ｍｍの多数のピラミッド形突起が形
成された全体が円柱状をなすホーンを備えた超音波溶接
装置により振幅１８μｍ、加圧力２．０ｋｇｆ／ｃｍ
2、エネルギー０．６Ｊの超音波溶接条件で超音波溶接
することにより前述した図１,図８,図９に示す構造の２
種の角型密閉リチウムイオン二次電池を製造した。
ｍの円板中心付近に外径２．０ｍｍ弱の突出棒を形成し
た鋲状封止部材を用い、実施例１と同様に電極体の収
納、電解液の注入後の電池ケースの蓋体の注入孔（孔
径；２．０ｍｍ）に前記封止部材の突出棒を挿入した。
この後、実施例１と同様な下部付近に円筒部を有するホ
ーンを備えた超音波溶接装置、および外径４．５ｍｍ、
外周のエッジが０．２で、かつ円形下面に高さ０．０５
ｍｍ、ピッチ０．２ｍｍの多数のピラミッド形突起が形
成された全体が円柱状をなすホーンを備えた超音波溶接
装置により振幅１８μｍ、加圧力２．０ｋｇｆ／ｃｍ
2、エネルギー０．６Ｊの超音波溶接条件で超音波溶接
することにより前述した図１,図８,図９に示す構造の２
種の角型密閉リチウムイオン二次電池を製造した。
【００８６】得られた実施例７〜９の各二次電池１００
個について、電解液の漏れ等を起こさない良品の割合を
調べた。その結果を下記表２に示す。
個について、電解液の漏れ等を起こさない良品の割合を
調べた。その結果を下記表２に示す。
【００８７】
【表２】
【００８８】前記表２から明らかなように鋲状封止部材
を用いて電池ケースの注入孔を含む蓋体に溶接した実施
例７〜９の二次電池は、いずれも極めて高い良品率を有
することがわかる。
を用いて電池ケースの注入孔を含む蓋体に溶接した実施
例７〜９の二次電池は、いずれも極めて高い良品率を有
することがわかる。
【００８９】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば外
装缶の開口部に蓋体を気密に接合またはカシメを行なっ
た電池ケースを有し、かつ前記電池ケースの注入孔を金
属封止部材で気密に封止した信頼性の高い密閉電池およ
びその製造方法を提供できる。
装缶の開口部に蓋体を気密に接合またはカシメを行なっ
た電池ケースを有し、かつ前記電池ケースの注入孔を金
属封止部材で気密に封止した信頼性の高い密閉電池およ
びその製造方法を提供できる。
【図１】本発明に係わる密閉型電池の一例である角型密
閉リチウムイオン二次電池を示す部分切欠斜視図。
閉リチウムイオン二次電池を示す部分切欠斜視図。
【図２】図１の二次電池の蓋体を示す図。
【図３】図２のIII−III線に沿う断面図。
【図４】超音波溶接装置に組込まれるホーンを示す図。
【図５】本発明に係わる別の密閉型電池における蓋体を
示す図。
示す図。
【図６】図５の要部断面図。
【図７】図５の要部斜視図。
【図８】本発明に係わるさらに別の密閉型電池における
蓋体を示す図。
蓋体を示す図。
【図９】図８の要部断面図。
【図１０】本発明に係わる角型密閉リチウムイオン二次
電池の別の形態示す側面図。
電池の別の形態示す側面図。
【図１１】本発明に係わる角型密閉リチウムイオン二次
電池のさらに別の形態を示す部分切欠斜視図。
電池のさらに別の形態を示す部分切欠斜視図。
１…電池ケース ２…外装缶、 ３…蓋体、 ５…電極体、 １１…注入孔、 １５…封止部材、 １６…超音波溶接部、 ２０…ＰＴＣ素子、 ２１…外装チューブ、 ３１…円筒部、 ３２…突起 ３３…ホーン、 ４１…円板、 ４２…突出棒、 ４３，４４…溶接部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本間 克久 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社エイ・ティーバッテリー内 (72)発明者 小口 雄二 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社エイ・ティーバッテリー内 (72)発明者 萩原 税 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術センター内 (72)発明者 山中 正治 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術センター内
Claims (23)
- 【請求項１】 アルミニウム系金属からなる外装缶の開
口部にアルミニウム系金属からなる蓋体を溶接により接
合した構造を有する電池ケース；この電池ケース内に収
納され、セパレータを挟んで対峙された正極および負極
を有する発電要素；前記電池ケースに設けられ、電解液
を注入するための注入孔；前記電池ケース内に前記注入
孔を通して注入された電解液；および前記注入孔を含む
前記電池ケースに取付けられたアルミニウム系金属から
なる封止部材；を具備し、前記封止部材は、前記注入孔
周囲の前記電池ケースに対して超音波溶接により接合さ
れ、前記注入孔を気密封止することを特徴とする密閉電
池。 - 【請求項２】 前記注入孔は、前記電池ケースの前記蓋
体に設けられることを特徴とする請求項１記載の密閉電
池。 - 【請求項３】 前記封止部材への超音波溶接による接合
部の形状は、ドーナツ状であることを特徴とする請求項
１または２記載の密閉電池。 - 【請求項４】 前記封止部材は、板状であることを特徴
とする請求項１ないし３いずれか記載の密閉電池。 - 【請求項５】 前記封止部材は、前記注入孔に挿入され
る突出棒を有する鋲形状をなすことを特徴とする請求項
１ないし３いずれか記載の密閉電池。 - 【請求項６】 前記封止部材の溶接しろ部分の厚さは、
０．０８〜０．３０ｍｍであることを特徴とする請求項
１ないし５いずれか記載の密閉電池。 - 【請求項７】 前記封止部材は、焼きなましされた最も
軟質のアルミニウムのＯ材からなることを特徴とする請
求項１ないし６いずれか記載の密閉電池。 - 【請求項８】 アルミニウム系金属からなる外装缶内に
セパレータを挟んで対峙された正極および負極を有する
発電要素を収納する工程；前記外装缶の開口部にアルミ
ニウム系金属からなる蓋体を溶接により接合して電池ケ
ースを作製する工程；前記電池ケースに電解液を注入す
るための注入孔を開口する工程；前記電池ケース内に電
解液を前記注入孔を通して注入する工程；および前記注
入孔を含む前記電池ケースにアルミニウム系金属板材を
配置した後、先端面に複数の突起が形成された円筒部を
一端側に有する円柱状ホーンにおける前記円筒部の先端
面を前記金属板材に対してその円筒部が前記注入孔を包
囲するように当接させ、このホーンを通して前記金属板
材に超音波を付与して溶接すると共に前記円筒部の外縁
に沿って溶断することにより円板状の封止部材を前記電
池ケースに接合して前記注入孔を気密封止する工程；を
具備したことを特徴とする密閉電池の製造方法。 - 【請求項９】 金属からなる外装缶の開口部に金属から
なる蓋体を溶接もしくはカシメにより気密に固定した構
造を有する電池ケース；前記電池ケース内に収納され、
セパレータを挟んで対峙された正極および負極を有する
発電要素；前記電池ケースに設けられ、電解液を注入す
るための注入孔；前記電池ケース内に前記注入孔を通し
て注入された電解液；および前記注入孔を気密に封止す
るための封止部材；を具備し、前記封止部材は、金属製
平板の中心付近に突出部を有する形状をなし、この突出
部を前記注入孔に挿入した状態で前記平板が前記電池ケ
ースに接合されていることを特徴とする密閉電池。 - 【請求項１０】 前記封止部材の突出部は、前記注入孔
の径に比べて０．０２〜０．１ｍｍ大きな外径を有する
ことを特徴とする請求項９記載の密閉電池。 - 【請求項１１】 金属からなる外装缶の開口部に金属か
らなる蓋体を溶接もしくはカシメにより気密に固定した
構造を有する電池ケース；前記電池ケース内に収納さ
れ、セパレータを挟んで対峙された正極および負極を有
する発電要素；前記電池ケースに設けられ、電解液を注
入するための注入孔；前記電池ケース内に前記注入孔を
通して注入された電解液；および前記注入孔を気密に封
止するための封止部材；を具備し、前記封止部材は、金
属製平板の中心付近に突出部を有する形状をなし、この
突出部を前記注入孔に挿入した状態で前記平板が前記注
入孔を囲むように溶接して前記電池ケースに接合されて
いることを特徴とする密閉電池。 - 【請求項１２】 前記注入孔は、前記電池ケースの前記
蓋体に設けられることを特徴とする請求項９ないし１１
いずれか記載の密閉電池。 - 【請求項１３】 前記封止部材の平板は、０．１０ｍｍ
以上の厚さを有することを特徴とする請求項９ないし１
２いずれか記載の密閉電池。 - 【請求項１４】 前記封止部材および前記電池ケースの
うち、少なくとも一方は、アルミニウムまたはアルミニ
ウム系合金からなることを特徴とする請求項９ないし１
３いずれか記載の密閉電池。 - 【請求項１５】 前記封止部材および前記電池ケース
は、鉄またはステンレスからなることを特徴とする請求
項９ないし１３いずれか記載の密閉電池。 - 【請求項１６】 前記電池ケースは、アルミニウムまた
はアルミニウム系合金からなる場合、０．５ｍｍ以上の
厚さは有し、鉄またはステンレスからなる場合、０．２
ｍｍ以上の厚さを有することを特徴とする請求項９ない
し１３いずれか記載の密閉電池。 - 【請求項１７】 金属からなる外装缶内にセパレータを
挟んで対峙された正極および負極を有する発電要素を収
納する工程；前記外装缶のの開口部に金属からなる蓋体
を溶接もしくはカシメにより気密に固定して電池ケース
を作製する工程；前記電池ケースに電解液を注入するた
めの注入孔を開口する工程；前記電池ケース内に電解液
を前記注入孔を通して注入する工程；および金属製平板
の中心付近に突出部を有する形状をなす封止部材におけ
る前記突出部を前記注入孔に挿入して前記注入孔を気密
封止すると共に、前記平板を前記電池ケース表面に当接
させた後、前記平板と前記電池ケースとを溶接する工
程；を具備したことを特徴とする密閉電池の製造方法。 - 【請求項１８】 前記封止部材の突出部は、前記注入孔
の径に比べて０．０２〜０．１ｍｍ大きな外径を有する
ことを特徴とする請求項１７記載の密閉電池の製造方
法。 - 【請求項１９】 金属からなる外装缶内にセパレータを
挟んで対峙された正極および負極を有する発電要素を収
納する工程；前記外装缶のの開口部に金属からなる蓋体
を溶接もしくはカシメにより気密に固定して電池ケース
を作製する工程；前記電池ケースに電解液を注入するた
めの注入孔を開口する工程；前記電池ケース内に電解液
を前記注入孔を通して注入する工程；および金属製平板
の中心付近に突出部を有する形状をなす封止部材を用意
し、この突出部を前記注入孔に挿入しながら、前記平板
を前記電池ケース表面に当接させた後、前記平板と前記
電池ケースとを前記注入孔を囲むように溶接して前記注
入孔を気密封止する工程；を具備したことを特徴とする
密閉電池の製造方法。 - 【請求項２０】 前記封止部材および前記電池ケースの
うち、少なくとも一方は、アルミニウムまたはアルミニ
ウム系合金からなることを特徴とする請求項１７ないし
１９いずれか記載の密閉電池の製造方法。 - 【請求項２１】 前記封止部材および前記電池ケース
は、鉄またはステンレスからなることを特徴とする請求
項１７ないし１９いずれか記載の密閉電池の製造方法。 - 【請求項２２】 前記電池ケースは、アルミニウムまた
はアルミニウム系合金からなる場合、０．５ｍｍ以上の
厚さは有し、鉄またはステンレスからなる場合、０．２
ｍｍ以上の厚さを有することを特徴とする請求項１７な
いし２０いずれか記載の密閉電池の製造方法。 - 【請求項２３】 前記溶接は、抵抗溶接、レーザ溶接ま
たは超音波溶接であることを特徴とする請求項１７いし
２２ずれか記載の密閉電池の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20304699A JP4202539B2 (ja) | 1998-08-13 | 1999-07-16 | 密閉電池の製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-229054 | 1998-08-13 | ||
| JP22905498 | 1998-08-13 | ||
| JP20304699A JP4202539B2 (ja) | 1998-08-13 | 1999-07-16 | 密閉電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000123822A true JP2000123822A (ja) | 2000-04-28 |
| JP4202539B2 JP4202539B2 (ja) | 2008-12-24 |
Family
ID=26513713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20304699A Expired - Fee Related JP4202539B2 (ja) | 1998-08-13 | 1999-07-16 | 密閉電池の製造方法 |
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Cited By (11)
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|---|---|---|---|---|
| KR100404887B1 (ko) * | 1999-01-20 | 2003-11-10 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이차 전지 |
| KR100614387B1 (ko) | 2005-02-28 | 2006-08-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 밀봉홀더를 구비한 캔형 이차전지 |
| WO2009084454A1 (ja) | 2007-12-28 | 2009-07-09 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | パルスレーザ溶接用アルミニウム合金材及び電池ケース |
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| CN101916882A (zh) * | 2010-09-17 | 2010-12-15 | 天津力神电池股份有限公司 | 一种方型锂离子动力电池 |
| JP2011210900A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Seiko Instruments Inc | 電気化学セル及びその製造方法 |
| JP2014067664A (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-17 | Uacj Corp | 電池缶の封缶前洗浄方法 |
| CN103824995A (zh) * | 2012-11-15 | 2014-05-28 | 株式会社杰士汤浅国际 | 蓄电元件及蓄电元件的制造方法 |
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| JP2021068648A (ja) * | 2019-10-25 | 2021-04-30 | プライムアースＥｖエナジー株式会社 | 二次電池 |
-
1999
- 1999-07-16 JP JP20304699A patent/JP4202539B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
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|---|---|---|---|---|
| KR100404887B1 (ko) * | 1999-01-20 | 2003-11-10 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이차 전지 |
| KR100614387B1 (ko) | 2005-02-28 | 2006-08-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 밀봉홀더를 구비한 캔형 이차전지 |
| US9741978B2 (en) | 2007-12-28 | 2017-08-22 | Kobe Steel, Ltd. | Pulse laser welding aluminum alloy material, and battery case |
| WO2009084454A1 (ja) | 2007-12-28 | 2009-07-09 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | パルスレーザ溶接用アルミニウム合金材及び電池ケース |
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| CN103824995A (zh) * | 2012-11-15 | 2014-05-28 | 株式会社杰士汤浅国际 | 蓄电元件及蓄电元件的制造方法 |
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| US9437862B2 (en) | 2012-11-15 | 2016-09-06 | Gs Yuasa International Ltd. | Container for energy storage device including full penetration welded sealing member and method of producing the same |
| CN109690811A (zh) * | 2016-09-20 | 2019-04-26 | 三星Sdi株式会社 | 二次电池 |
| JP2021068648A (ja) * | 2019-10-25 | 2021-04-30 | プライムアースＥｖエナジー株式会社 | 二次電池 |
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