JP2000268811A - 密閉式電池、密閉式電池用封止栓及び注液孔封止方法 - Google Patents
密閉式電池、密閉式電池用封止栓及び注液孔封止方法Info
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- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49108—Electric battery cell making
- Y10T29/4911—Electric battery cell making including sealing
Abstract
(57)【要約】
【課題】 密閉式電池を製造する上で、封口板に開設さ
れた注液孔を封止する際に発生する封止不良を低減する
と共に、封止工程における封止栓の供給不良を低減させ
ることのできる技術を提供する。 【解決手段】 封止栓３５は、アルミ合金からなる平板
状の押え板３５１と、ＥＰゴムで形成された突状部３５
２とから構成されている。押え板３５１は、封口板３１
の表側に固着され、突状部３５２は、押え板３５１によ
って注液孔３４に圧入された状態となっており、これに
よって注液孔３４が封止されている。突状部３５２の先
端部分３５２ａの外周は、注液孔３４の内面に圧接され
てこの部分をシールし、突状部３５２のベース部分３５
２ｂの表面は、切り欠き部３４１に圧接されてこの部分
をシールしている。
れた注液孔を封止する際に発生する封止不良を低減する
と共に、封止工程における封止栓の供給不良を低減させ
ることのできる技術を提供する。 【解決手段】 封止栓３５は、アルミ合金からなる平板
状の押え板３５１と、ＥＰゴムで形成された突状部３５
２とから構成されている。押え板３５１は、封口板３１
の表側に固着され、突状部３５２は、押え板３５１によ
って注液孔３４に圧入された状態となっており、これに
よって注液孔３４が封止されている。突状部３５２の先
端部分３５２ａの外周は、注液孔３４の内面に圧接され
てこの部分をシールし、突状部３５２のベース部分３５
２ｂの表面は、切り欠き部３４１に圧接されてこの部分
をシールしている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、密閉式電池に関
し、特に電池外装缶の開口部を封口する封口蓋に開設さ
れた電解液の注液孔から電解液を注入し、注液孔を封止
栓で封止することによって製造する技術に関する。
し、特に電池外装缶の開口部を封口する封口蓋に開設さ
れた電解液の注液孔から電解液を注入し、注液孔を封止
栓で封止することによって製造する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯用の電話，ＡＶ機器，コンピ
ュータといった携帯用機器に使用するバッテリ電源とし
て、ニッケル−水素蓄電池、ニッケル−カドミウム蓄電
池などのアルカリ蓄電池やリチウムイオン蓄電池をはじ
めとする密閉式電池が広く用いられている。
ュータといった携帯用機器に使用するバッテリ電源とし
て、ニッケル−水素蓄電池、ニッケル−カドミウム蓄電
池などのアルカリ蓄電池やリチウムイオン蓄電池をはじ
めとする密閉式電池が広く用いられている。
【０００３】密閉式電池の形状として、円筒形や角形な
どが一般的であるが、特に角形密閉式電池は、携帯機器
に搭載するに際してスペース効率が優れている点で注目
されている。これらの密閉式電池では、金属製の板体か
らなる筒形の外装缶内に、正極・負極からなる電極体に
電解液が含浸された発電素体が収納され、外装缶の開口
部が封口蓋で封口されており、封口板と外装缶開口部と
の間は、電解液やガスが漏出するのを防止するよう封止
されている。この封止は、機械式かしめ法で行われるこ
とも多いが、角形密閉式電池の場合などには、レーザ溶
接による封止が多く行われている。
どが一般的であるが、特に角形密閉式電池は、携帯機器
に搭載するに際してスペース効率が優れている点で注目
されている。これらの密閉式電池では、金属製の板体か
らなる筒形の外装缶内に、正極・負極からなる電極体に
電解液が含浸された発電素体が収納され、外装缶の開口
部が封口蓋で封口されており、封口板と外装缶開口部と
の間は、電解液やガスが漏出するのを防止するよう封止
されている。この封止は、機械式かしめ法で行われるこ
とも多いが、角形密閉式電池の場合などには、レーザ溶
接による封止が多く行われている。
【０００４】また、電極体には電解液を含浸させる必要
がある。その方法として、外装缶に電極体を収納した後
に電解液を外装缶内に注入し、その後封口蓋で封口する
方法も多くとられているが、封口蓋と外装缶開口部間の
封止をレーザ溶接で行う場合、溶接するところに電解液
が付着することによる封止不良が発生しやすい。そこ
で、特開昭１１−０２５９３６号公報に開示されている
ように、封口蓋に電解液を注入する１〜２ｍｍ程度の小
さな注液孔を開設しておいて、外装缶の開口部を封口蓋
で封口した後、注液孔からノズルで電解液を注入し、そ
の後、注液孔に封止栓を填め込んでこれをレーザ溶接で
封止する方法も知られており、この方法によれば、封口
蓋と外装缶開口部との間をレーザ溶接する際に、まだ電
解液が入っていないので、電解液付着による封止不良は
発生しない。
がある。その方法として、外装缶に電極体を収納した後
に電解液を外装缶内に注入し、その後封口蓋で封口する
方法も多くとられているが、封口蓋と外装缶開口部間の
封止をレーザ溶接で行う場合、溶接するところに電解液
が付着することによる封止不良が発生しやすい。そこ
で、特開昭１１−０２５９３６号公報に開示されている
ように、封口蓋に電解液を注入する１〜２ｍｍ程度の小
さな注液孔を開設しておいて、外装缶の開口部を封口蓋
で封口した後、注液孔からノズルで電解液を注入し、そ
の後、注液孔に封止栓を填め込んでこれをレーザ溶接で
封止する方法も知られており、この方法によれば、封口
蓋と外装缶開口部との間をレーザ溶接する際に、まだ電
解液が入っていないので、電解液付着による封止不良は
発生しない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに封口蓋に設けた注液孔から電解液を注入して封止栓
をレーザ溶接で封止する場合、封止栓の外周に沿って溶
接をきっちりとする必要があるが、実際には、注液孔の
縁に電解液が付着することによってスパッタ等が生じて
溶接不良となり、封止の不良が発生することもしばしば
ある。
うに封口蓋に設けた注液孔から電解液を注入して封止栓
をレーザ溶接で封止する場合、封止栓の外周に沿って溶
接をきっちりとする必要があるが、実際には、注液孔の
縁に電解液が付着することによってスパッタ等が生じて
溶接不良となり、封止の不良が発生することもしばしば
ある。
【０００６】また、注液孔の封止に用いられる封止栓
は、注液孔のサイズに合わせてかなり小さいサイズであ
るため、取り扱いが不便であって、封止栓を注液孔に装
着する際に供給不良が発生しやすいという生産上の問題
もある。本発明は、このような課題に鑑みなされたもの
であって、密閉式電池を製造する上で、封口蓋に開設さ
れた注液孔を封止する際に発生する封止不良を低減する
と共に、封止工程における生産性を向上させることので
きる技術を提供することを目的としている。
は、注液孔のサイズに合わせてかなり小さいサイズであ
るため、取り扱いが不便であって、封止栓を注液孔に装
着する際に供給不良が発生しやすいという生産上の問題
もある。本発明は、このような課題に鑑みなされたもの
であって、密閉式電池を製造する上で、封口蓋に開設さ
れた注液孔を封止する際に発生する封止不良を低減する
と共に、封止工程における生産性を向上させることので
きる技術を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、密閉式電池用封口蓋に開設された注液
孔を封止する際に用いる封止栓を、封口蓋の表面上に注
液孔を蔽う状態で固着される支持部材と、弾性を有する
材料で形成され注液孔に圧入された状態で支持部材によ
って支持されている圧入部材とで構成した。
め、本発明では、密閉式電池用封口蓋に開設された注液
孔を封止する際に用いる封止栓を、封口蓋の表面上に注
液孔を蔽う状態で固着される支持部材と、弾性を有する
材料で形成され注液孔に圧入された状態で支持部材によ
って支持されている圧入部材とで構成した。
【０００８】このようにして注液孔を封止すると、封止
栓の圧入部材は、弾性部材で形成され、支持部材によっ
て押えられて注液孔に圧入されるので、これによって注
液孔の気密性は確保される。従って、押え部材と封口蓋
との間では、固着すればよく、気密性は確保しなくても
よいので、容易に且つ確実に封止することができる。ま
た、電解液が注液孔の縁に付着したとしても、押え部材
を封口蓋に溶接法などで固着させるのを阻害することに
はならない。
栓の圧入部材は、弾性部材で形成され、支持部材によっ
て押えられて注液孔に圧入されるので、これによって注
液孔の気密性は確保される。従って、押え部材と封口蓋
との間では、固着すればよく、気密性は確保しなくても
よいので、容易に且つ確実に封止することができる。ま
た、電解液が注液孔の縁に付着したとしても、押え部材
を封口蓋に溶接法などで固着させるのを阻害することに
はならない。
【０００９】従って、電解液が注液孔の縁に付着したと
しても、それによる封止不良は回避される。更に、この
封止栓の場合、圧入部材の大きさは小さくても、支持部
材の大きさは、容易に搬送できる適当な大きさに設定す
ることができるので、実生産において封止栓を注液孔に
装着する際における供給不良も低減することができる。
しても、それによる封止不良は回避される。更に、この
封止栓の場合、圧入部材の大きさは小さくても、支持部
材の大きさは、容易に搬送できる適当な大きさに設定す
ることができるので、実生産において封止栓を注液孔に
装着する際における供給不良も低減することができる。
【００１０】上記のような封止栓は、支持部材として平
板状のものを用い、これに弾性部材を接合することによ
って圧入部材を形成すれば、比較的簡単に製造すること
ができる。また、圧入部材の付け根部分の太さを、注液
孔の太さよりも大きく形成しておけば、その部分でしっ
かりとシールがなされる。この場合、封口蓋における注
液孔の周囲に、圧入部材の付け根部分が圧接されて填ま
り込むよう凹部を形成しておくことが好ましい。
板状のものを用い、これに弾性部材を接合することによ
って圧入部材を形成すれば、比較的簡単に製造すること
ができる。また、圧入部材の付け根部分の太さを、注液
孔の太さよりも大きく形成しておけば、その部分でしっ
かりとシールがなされる。この場合、封口蓋における注
液孔の周囲に、圧入部材の付け根部分が圧接されて填ま
り込むよう凹部を形成しておくことが好ましい。
【００１１】なお、支持部材の封口蓋ヘの固着は、支持
部材の端部を封口蓋の縁端まで延ばし、その端部を溶接
することによって、容易に固着することができる。ま
た、封口蓋の外周端部を立ち上げて、支持部材の端部を
そこに溶接すればより好ましい。
部材の端部を封口蓋の縁端まで延ばし、その端部を溶接
することによって、容易に固着することができる。ま
た、封口蓋の外周端部を立ち上げて、支持部材の端部を
そこに溶接すればより好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】（電池の全体構成）図１は、本実
施の形態に係る角形密閉式電池の斜視図であり、図２
は、図１におけるＡ−Ａ’線断面図である。この角形密
閉式電池は、リチウム二次電池であって、有底角筒形の
外装缶１０の内部に、渦巻電極体（不図示）に非水電解
液が含浸された発電素体が収納され、外装缶１０の開口
部を封口体３０で封口した構造である。
施の形態に係る角形密閉式電池の斜視図であり、図２
は、図１におけるＡ−Ａ’線断面図である。この角形密
閉式電池は、リチウム二次電池であって、有底角筒形の
外装缶１０の内部に、渦巻電極体（不図示）に非水電解
液が含浸された発電素体が収納され、外装缶１０の開口
部を封口体３０で封口した構造である。
【００１３】外装缶１０は、Ａｌ−Ｍｎ系合金の板が有
底角筒形に成形されたものである。このＡｌ−Ｍｎ系合
金は、アルミニウムを主成分としているため軽量であ
り、またマンガンが添加されていることにより、アルミ
ニウム単体と比べて引っ張り強度が大きい。図１に示す
ように、封口体３０は、外装缶１０の開口部に填まり込
むよう成形された封口板３１に、負極端子３２が、ガス
ケット３３を介して貫通して取り付けられた構成であ
る。
底角筒形に成形されたものである。このＡｌ−Ｍｎ系合
金は、アルミニウムを主成分としているため軽量であ
り、またマンガンが添加されていることにより、アルミ
ニウム単体と比べて引っ張り強度が大きい。図１に示す
ように、封口体３０は、外装缶１０の開口部に填まり込
むよう成形された封口板３１に、負極端子３２が、ガス
ケット３３を介して貫通して取り付けられた構成であ
る。
【００１４】封口板３１は、外装缶１０の材料と同じＡ
ｌ−Ｍｎ系合金からなる板が、外装缶１０の開口部と同
じ長方形状に成形されたものであって、封口板３１の外
周部は、電池の外方に折り曲げられて立ち上げ部３１０
が形成されている。そして、この立ち上げ部３１０と外
装缶１０の開口縁部１１とが、レーザ溶接によって封止
されている。
ｌ−Ｍｎ系合金からなる板が、外装缶１０の開口部と同
じ長方形状に成形されたものであって、封口板３１の外
周部は、電池の外方に折り曲げられて立ち上げ部３１０
が形成されている。そして、この立ち上げ部３１０と外
装缶１０の開口縁部１１とが、レーザ溶接によって封止
されている。
【００１５】外装缶１０や封口板３１の厚さは、容量を
できるだけ大きくすることを考慮して、必要な強度を維
持できる範囲内で、できるだけ薄く設定する。一般的に
は、外装缶１０の厚さを０．５ｍｍ程度に設定し、封口
板３１には、負極端子３２が装着されるときに変形しな
いように、その厚さを０．８ｍｍ程度に設定する。負極
端子３２は、キャップ部３２０と軸部とからなるリベッ
ト状であって、キャップ部３２０の中には、安全弁機構
が組み込まれている。
できるだけ大きくすることを考慮して、必要な強度を維
持できる範囲内で、できるだけ薄く設定する。一般的に
は、外装缶１０の厚さを０．５ｍｍ程度に設定し、封口
板３１には、負極端子３２が装着されるときに変形しな
いように、その厚さを０．８ｍｍ程度に設定する。負極
端子３２は、キャップ部３２０と軸部とからなるリベッ
ト状であって、キャップ部３２０の中には、安全弁機構
が組み込まれている。
【００１６】負極端子３２は、封口板３１に形成された
貫通孔に、ガスケット３３を介して填め込まれ、その軸
部の下端側がかしめ圧着されることによって封口板３１
に固定されている。また、封口板３１には、注液孔３４
が開設されており、この注液孔３４は封止栓３５によっ
て封止されている。注液孔３４や封止栓３５の構成につ
いては後で詳述する。
貫通孔に、ガスケット３３を介して填め込まれ、その軸
部の下端側がかしめ圧着されることによって封口板３１
に固定されている。また、封口板３１には、注液孔３４
が開設されており、この注液孔３４は封止栓３５によっ
て封止されている。注液孔３４や封止栓３５の構成につ
いては後で詳述する。
【００１７】電池の内部構造については図示しないが、
渦巻電極体は、負極板と正極板とがセパレータを介して
積層され断面楕円状に卷回されたものである。負極板
は、層状カーボン（グラファイト粉末）が板状の芯体に
塗着されたものであって、上記負極端子３２とリード板
を介して接続されている。一方、正極板は、正極活物質
としてのリチウム含有酸化物（例えばコバルト酸リチウ
ム）と導電剤（例えばアセチレンブラック）とからなる
正極合剤が、板状の芯体に塗着されたものであって、正
極端子兼用の外装缶１０と直接接触して電気的に接続さ
れている。
渦巻電極体は、負極板と正極板とがセパレータを介して
積層され断面楕円状に卷回されたものである。負極板
は、層状カーボン（グラファイト粉末）が板状の芯体に
塗着されたものであって、上記負極端子３２とリード板
を介して接続されている。一方、正極板は、正極活物質
としてのリチウム含有酸化物（例えばコバルト酸リチウ
ム）と導電剤（例えばアセチレンブラック）とからなる
正極合剤が、板状の芯体に塗着されたものであって、正
極端子兼用の外装缶１０と直接接触して電気的に接続さ
れている。
【００１８】電極体に含浸される非水電解液は、例え
ば、エチレンカーボネート及びジメチルカーボネートか
らなる混合溶媒に、溶質としてのＬｉＰＦ6を溶解した
ものである。電極体と封口板３１との間には、絶縁性樹
脂からなる絶縁スリーブが介挿され、電極体と封口体３
０との接触が防止されるようになっている。
ば、エチレンカーボネート及びジメチルカーボネートか
らなる混合溶媒に、溶質としてのＬｉＰＦ6を溶解した
ものである。電極体と封口板３１との間には、絶縁性樹
脂からなる絶縁スリーブが介挿され、電極体と封口体３
０との接触が防止されるようになっている。
【００１９】（注液孔及び封止栓の構成について）注液
孔３４は、１〜２ｍｍ程度の小さな径を有する孔であ
る。図２に示すように、封止栓３５は、平板状の押え板
３５１と、押え板３５１の表面（図２では下面）から突
出して設けられた突起部材３５２とから構成されてい
る。この突起部材３５２は弾性材料で形成されている。
孔３４は、１〜２ｍｍ程度の小さな径を有する孔であ
る。図２に示すように、封止栓３５は、平板状の押え板
３５１と、押え板３５１の表面（図２では下面）から突
出して設けられた突起部材３５２とから構成されてい
る。この突起部材３５２は弾性材料で形成されている。
【００２０】そして、押え板３５１は、封口板３１の外
面側（図２では上面側）上において、注液孔３４を蔽う
位置に固着されており、突起部材３５２は、注液孔３４
に挿入され、押え板３５１によって注液孔３４に押し込
まれた状態で支持されている。押え板３５１の材料とし
ては、突起部材３５２を押えることができるよう剛性を
持ち、封口板３１との溶接が容易にできることが好まし
く、その具体例として、封口板３１と同じアルミ合金を
挙げることができる。
面側（図２では上面側）上において、注液孔３４を蔽う
位置に固着されており、突起部材３５２は、注液孔３４
に挿入され、押え板３５１によって注液孔３４に押し込
まれた状態で支持されている。押え板３５１の材料とし
ては、突起部材３５２を押えることができるよう剛性を
持ち、封口板３１との溶接が容易にできることが好まし
く、その具体例として、封口板３１と同じアルミ合金を
挙げることができる。
【００２１】突起部材３５２に用いる弾性材料として
は、非水電解液に対する耐性、並びに電池の発熱時に備
えてある程度の耐熱性を有する材料が好ましく、その具
体例としてＥＰゴムが挙げられる。上記押え板３５１の
詳しい形状は、電池の厚み方向（以下、「電池厚み方
向」という。）に対して、封口板３１の幅より若干小さ
い幅を有する長方形状の板である。そして、封口板３１
の表面上における注液孔を蔽う位置に、電池厚み方向両
端の立ち上げ部３１０の間に填まり込んで配置されお
り、押え板３５１の電池厚み方向両端部３５１ａと立ち
上げ部３１０との間がレーザ溶接されることによって固
着されている。
は、非水電解液に対する耐性、並びに電池の発熱時に備
えてある程度の耐熱性を有する材料が好ましく、その具
体例としてＥＰゴムが挙げられる。上記押え板３５１の
詳しい形状は、電池の厚み方向（以下、「電池厚み方
向」という。）に対して、封口板３１の幅より若干小さ
い幅を有する長方形状の板である。そして、封口板３１
の表面上における注液孔を蔽う位置に、電池厚み方向両
端の立ち上げ部３１０の間に填まり込んで配置されお
り、押え板３５１の電池厚み方向両端部３５１ａと立ち
上げ部３１０との間がレーザ溶接されることによって固
着されている。
【００２２】突起部材３５２の詳しい形状は、次のとお
りである。突起部材３５２は、先端部３５２ａとベース
部３５２ｂとからなるシルクハット状であって、先端部
３５２ａは、先端側の方が若干細くなっている円柱状で
あって、注液孔３４とほぼ同等の径であるが、注液孔３
４に填まり込んでいる根元部分は、注液孔３４の径より
若干大きく設定されている。
りである。突起部材３５２は、先端部３５２ａとベース
部３５２ｂとからなるシルクハット状であって、先端部
３５２ａは、先端側の方が若干細くなっている円柱状で
あって、注液孔３４とほぼ同等の径であるが、注液孔３
４に填まり込んでいる根元部分は、注液孔３４の径より
若干大きく設定されている。
【００２３】一方、ベース部３５２ｂは、先端部３５２
ａよりも径が大きく設定されている。そして、封口板３
１の外面側における注液孔３４の周囲には、このベース
部３５２ｂが填まり込むように切り欠き部３４１が穿設
されており、ベース部３５２ｂの高さは切り欠き部３４
１の深さより若干大きく設定されている。突起部材３５
２はこのような形状を有することにより、その先端部３
５２ａの根元部分の外周は、注液孔３４の内面に圧接さ
れてこの部分をシールし、ベース部３５２ｂの表面は、
切り欠き部３４１に圧接されてこの部分をシールする。
これによって、突起部材３５２と注液孔３４との間は気
密性よくシールされることになる。
ａよりも径が大きく設定されている。そして、封口板３
１の外面側における注液孔３４の周囲には、このベース
部３５２ｂが填まり込むように切り欠き部３４１が穿設
されており、ベース部３５２ｂの高さは切り欠き部３４
１の深さより若干大きく設定されている。突起部材３５
２はこのような形状を有することにより、その先端部３
５２ａの根元部分の外周は、注液孔３４の内面に圧接さ
れてこの部分をシールし、ベース部３５２ｂの表面は、
切り欠き部３４１に圧接されてこの部分をシールする。
これによって、突起部材３５２と注液孔３４との間は気
密性よくシールされることになる。
【００２４】（電池の製造方法）この角形密閉式電池の
製造方法について説明する。外装缶１０は、Ａｌ−Ｍｎ
系合金の平板に深絞り加工を施して有底角筒形に成型す
ることにより作製することができる。封口板３１は、Ａ
ｌ−Ｍｎ系合金の平板を用いて、これに絞り加工を施す
ことによって立ち上げ部３１０を形成すると共に、切り
欠き部３４１に相当する凹みを鍛造加工で形成し、立ち
上げ部３１０の端縁、負極端子用貫通孔及び注液孔３４
を打ち抜くことによって作製することができる。
製造方法について説明する。外装缶１０は、Ａｌ−Ｍｎ
系合金の平板に深絞り加工を施して有底角筒形に成型す
ることにより作製することができる。封口板３１は、Ａ
ｌ−Ｍｎ系合金の平板を用いて、これに絞り加工を施す
ことによって立ち上げ部３１０を形成すると共に、切り
欠き部３４１に相当する凹みを鍛造加工で形成し、立ち
上げ部３１０の端縁、負極端子用貫通孔及び注液孔３４
を打ち抜くことによって作製することができる。
【００２５】封口体３０は、この封口板３１の貫通孔
に、ガスケット３３及び負極端子３２を填めこみ、かし
め圧着することにより作製することができる。渦巻電極
体は、リード板付きの帯状の負極板を帯状のセパレータ
で覆い、これと帯状の正極板と積層させ、卷回した後、
断面が楕円形状となるよう偏平に押しつぶすことによっ
て作製することができる。
に、ガスケット３３及び負極端子３２を填めこみ、かし
め圧着することにより作製することができる。渦巻電極
体は、リード板付きの帯状の負極板を帯状のセパレータ
で覆い、これと帯状の正極板と積層させ、卷回した後、
断面が楕円形状となるよう偏平に押しつぶすことによっ
て作製することができる。
【００２６】次に、封止栓３５の製法について説明す
る。押え板３５１は、アルミ合金板を所定の大きさに打
ち抜いて作製する。そして、この押え板３５１の一表面
上に、弾性材料を用いて突起部材３５２を形成すること
によって封止栓３５を製造することができる。具体的に
は、ＥＰゴム原料を突起部材３５２の形状に成型して加
硫し、その成型体を接着剤で押え板３５１に接合する方
法、或は、押え板３５１の表面において、ＥＰゴム原料
を突起部材３５２の形状に成型して加硫する方法によっ
て形成することができる。
る。押え板３５１は、アルミ合金板を所定の大きさに打
ち抜いて作製する。そして、この押え板３５１の一表面
上に、弾性材料を用いて突起部材３５２を形成すること
によって封止栓３５を製造することができる。具体的に
は、ＥＰゴム原料を突起部材３５２の形状に成型して加
硫し、その成型体を接着剤で押え板３５１に接合する方
法、或は、押え板３５１の表面において、ＥＰゴム原料
を突起部材３５２の形状に成型して加硫する方法によっ
て形成することができる。
【００２７】このようにして作製した外装缶１０、封口
体３０（但し封止栓は未装着）、電極体及び封止栓３５
を用いて、以下のように電池を組み立てる。電極体を、
外装缶１０の中に挿入すると共に、負極リード板を、絶
縁スリーブを通して負極端子３２と電気的に接続する。
次に、絶縁スリーブ及び封口体３０を外装缶１０の開口
部に圧入して填め込み、封口体３０の立ち上げ部３１０
と外装缶１０の開口縁部１１とを、両者の境界に沿って
レーザ光を照射しながら走査することによって溶接を行
う。
体３０（但し封止栓は未装着）、電極体及び封止栓３５
を用いて、以下のように電池を組み立てる。電極体を、
外装缶１０の中に挿入すると共に、負極リード板を、絶
縁スリーブを通して負極端子３２と電気的に接続する。
次に、絶縁スリーブ及び封口体３０を外装缶１０の開口
部に圧入して填め込み、封口体３０の立ち上げ部３１０
と外装缶１０の開口縁部１１とを、両者の境界に沿って
レーザ光を照射しながら走査することによって溶接を行
う。
【００２８】なお、封口板３１に立ち上げ部３１０を形
成しないでその外周部をレーザ溶接すると、溶接箇所か
ら封口板中央部への伝熱による放熱が大きいためレーザ
照射のエネルギーを低くすると溶接部においてクラック
が発生しやすいが、本実施形態のように封口板３１に立
ち上げ部３１０を形成してこの部分をレーザ溶接を行う
と、溶接箇所から封口板中央部への直線的な伝熱経路が
なくなるので、溶接箇所からの放熱が低減されることに
なる。従って、溶接箇所に発生する熱応力が低減される
ので、レーザ照射のエネルギーを低くしても溶接部にお
けるクラックの発生を抑えることができる。
成しないでその外周部をレーザ溶接すると、溶接箇所か
ら封口板中央部への伝熱による放熱が大きいためレーザ
照射のエネルギーを低くすると溶接部においてクラック
が発生しやすいが、本実施形態のように封口板３１に立
ち上げ部３１０を形成してこの部分をレーザ溶接を行う
と、溶接箇所から封口板中央部への直線的な伝熱経路が
なくなるので、溶接箇所からの放熱が低減されることに
なる。従って、溶接箇所に発生する熱応力が低減される
ので、レーザ照射のエネルギーを低くしても溶接部にお
けるクラックの発生を抑えることができる。
【００２９】次に、電解液注入用のノズルを用いて注液
孔３４から非水電解液を外装缶１０の内部に注入する。
そして、最後に、封止栓３５を注液孔３４のところに装
着し、突起部材３５２を注液孔３４に圧入された状態に
保ちながら、押え板３５１の電池厚み方向両端部３５１
ａと立ち上げ部３１０との間をレーザ溶接することによ
り固着する。このレーザ溶接を行う際には、押え板３５
１を封口板３１上に外部から力を加えて押さえ付けなが
ら行うことが好ましい。
孔３４から非水電解液を外装缶１０の内部に注入する。
そして、最後に、封止栓３５を注液孔３４のところに装
着し、突起部材３５２を注液孔３４に圧入された状態に
保ちながら、押え板３５１の電池厚み方向両端部３５１
ａと立ち上げ部３１０との間をレーザ溶接することによ
り固着する。このレーザ溶接を行う際には、押え板３５
１を封口板３１上に外部から力を加えて押さえ付けなが
ら行うことが好ましい。
【００３０】（本実施の形態の封止方法による効果）本
実施の形態の封止方法による効果について、図３，４に
示すような比較例（この比較例の詳細については後述す
る）の封口方法と比べながら説明する。実施の形態及び
比較例のいずれの場合でも、外装缶１０内に注入された
非水電解液が、注液孔３４の縁に付着するという現象は
しばしば生じる。
実施の形態の封止方法による効果について、図３，４に
示すような比較例（この比較例の詳細については後述す
る）の封口方法と比べながら説明する。実施の形態及び
比較例のいずれの場合でも、外装缶１０内に注入された
非水電解液が、注液孔３４の縁に付着するという現象は
しばしば生じる。
【００３１】比較例の封止栓１３５を用いてレーザ溶接
で封止する場合、封止栓１３５と注液孔３４との間をレ
ーザ溶接して気密性を確保する必要があるが、注液孔３
４の縁に非水電解液が付着していると、封止栓１３５を
注液孔３４に装着したときに、レーザ溶接しようとする
ベース部１３５ｂと切り欠き部３４１との間にもクリー
プしやすい。そして、これが原因でレーザ封口時にスパ
ッタ現象が生じるため、封止不良が発生しやすい。
で封止する場合、封止栓１３５と注液孔３４との間をレ
ーザ溶接して気密性を確保する必要があるが、注液孔３
４の縁に非水電解液が付着していると、封止栓１３５を
注液孔３４に装着したときに、レーザ溶接しようとする
ベース部１３５ｂと切り欠き部３４１との間にもクリー
プしやすい。そして、これが原因でレーザ封口時にスパ
ッタ現象が生じるため、封止不良が発生しやすい。
【００３２】一方、実施の形態の封止栓３５では、突起
部材３５２が押え板３５１で押えられて注液孔３４に圧
入されることによって、突起部材３５２と注液孔３４と
の間の気密性が確保されているので、押え板３５１と封
口板３１との間では気密性は確保しなくてもよい。従っ
て、容易に且つ確実に封止することができる。また、レ
ーザ溶接される箇所は、押え板３５１の端部３５１ａと
立ち上げ部３１０との間であるため、比較的容易に溶接
を行うことができる。その理由そして、外周部であるた
めレーザ光を照射しやすいこと、立ち上げ部３１０の高
さと押え板３５１の板厚とを同じくらいに設定すること
で、立ち上げ部３１０の縁端と端部３５１ａとの高さを
合わせることができることが挙げられる。
部材３５２が押え板３５１で押えられて注液孔３４に圧
入されることによって、突起部材３５２と注液孔３４と
の間の気密性が確保されているので、押え板３５１と封
口板３１との間では気密性は確保しなくてもよい。従っ
て、容易に且つ確実に封止することができる。また、レ
ーザ溶接される箇所は、押え板３５１の端部３５１ａと
立ち上げ部３１０との間であるため、比較的容易に溶接
を行うことができる。その理由そして、外周部であるた
めレーザ光を照射しやすいこと、立ち上げ部３１０の高
さと押え板３５１の板厚とを同じくらいに設定すること
で、立ち上げ部３１０の縁端と端部３５１ａとの高さを
合わせることができることが挙げられる。
【００３３】また、レーザ溶接される箇所が注液孔３４
からかなり離れたところであるため、注液孔３４の縁に
非水電解液が付着したとしても、溶接箇所までクリープ
する可能性は少ない。従って、非水電解液による溶接不
良も生じにくい。次に、比較例の封止栓１３５は、その
径が注液孔３４の径とあまり変らない小さなサイズなの
で、実生産において封止栓１３５を注液孔３４に装着す
る際に装着不良が発生しやすい。例えばこれを吸着パッ
ドで吸着しながら注液孔３４に搬送しようとするときに
も、エラーが発生しやすい。
からかなり離れたところであるため、注液孔３４の縁に
非水電解液が付着したとしても、溶接箇所までクリープ
する可能性は少ない。従って、非水電解液による溶接不
良も生じにくい。次に、比較例の封止栓１３５は、その
径が注液孔３４の径とあまり変らない小さなサイズなの
で、実生産において封止栓１３５を注液孔３４に装着す
る際に装着不良が発生しやすい。例えばこれを吸着パッ
ドで吸着しながら注液孔３４に搬送しようとするときに
も、エラーが発生しやすい。
【００３４】一方、実施の形態の封止栓３５は、押え板
３５１が、電池の厚みに近い幅を有する大きさに設定さ
れているので、容易に吸着パッドで吸着して搬送するこ
とができる。このように封止栓３５を用いることによっ
て、封止栓の装着不良も低減することができることにな
る。
３５１が、電池の厚みに近い幅を有する大きさに設定さ
れているので、容易に吸着パッドで吸着して搬送するこ
とができる。このように封止栓３５を用いることによっ
て、封止栓の装着不良も低減することができることにな
る。
【００３５】（変形例、その他の事項）本実施の形態で
は、封止栓３５において、突起部材３５２の全体が弾性
材料で形成されているが、一部だけを弾性部材で形成し
てもよい。例えば、突起部材３５２の先端部３５２ａだ
けを弾性部材で形成し、ベース部３５２ｂを剛性体で形
成したり、逆にベース部３５２ｂだけを弾性部材で形成
し、先端部３５２ａを剛性体で形成しても、実施するこ
とは可能である。
は、封止栓３５において、突起部材３５２の全体が弾性
材料で形成されているが、一部だけを弾性部材で形成し
てもよい。例えば、突起部材３５２の先端部３５２ａだ
けを弾性部材で形成し、ベース部３５２ｂを剛性体で形
成したり、逆にベース部３５２ｂだけを弾性部材で形成
し、先端部３５２ａを剛性体で形成しても、実施するこ
とは可能である。
【００３６】但し、良好にシールするためには、突起部
材３５２の表面は弾性部材で形成するのが好ましく、従
って、上記のように突起部材３５２の全体を弾性材料で
形成するか、或は、突起部材３５２の内部は剛性体で形
成し、突起部材３５２の表面を弾性部材で形成すること
が好ましいと考えられる。本実施の形態では、押え板３
５１と封口板３１とのレーザ溶接による固着は、溶接の
比較的容易な押え板３５１の両端部３５１ａと立ち上げ
部３１０との間で行ったが、押え板３５１の外周部と封
口板３１との間のどの箇所を溶接してもよい。
材３５２の表面は弾性部材で形成するのが好ましく、従
って、上記のように突起部材３５２の全体を弾性材料で
形成するか、或は、突起部材３５２の内部は剛性体で形
成し、突起部材３５２の表面を弾性部材で形成すること
が好ましいと考えられる。本実施の形態では、押え板３
５１と封口板３１とのレーザ溶接による固着は、溶接の
比較的容易な押え板３５１の両端部３５１ａと立ち上げ
部３１０との間で行ったが、押え板３５１の外周部と封
口板３１との間のどの箇所を溶接してもよい。
【００３７】本実施の形態では、押え板３５１は長方形
状の板からなる例を示したが、この他に円形板状など様
々な形状で実施可能である。本実施の形態では、封口板
及び押え板の材質としてアルミニウム合金を用いる場合
について説明したが、本発明は、ステンレス等を用いる
場合にも適用可能である。
状の板からなる例を示したが、この他に円形板状など様
々な形状で実施可能である。本実施の形態では、封口板
及び押え板の材質としてアルミニウム合金を用いる場合
について説明したが、本発明は、ステンレス等を用いる
場合にも適用可能である。
【００３８】また、支持部材としては、注液孔３４を蔽
って封口板３１の表面に固着でき且つ突起部材３５２を
押圧できるものであればよいので、押え板３５１のよう
に板状であることが有利と考えられるが、必ずしも板状
でなくてもよく、例えば棒状の支持部材を用いて封止栓
を構成することも可能である。本実施の形態では、リチ
ウム二次電池の場合を例にとって説明したが、本発明
は、ニッケル−水素電池などの二次電池、あるいは一次
電池においても適用可能である。
って封口板３１の表面に固着でき且つ突起部材３５２を
押圧できるものであればよいので、押え板３５１のよう
に板状であることが有利と考えられるが、必ずしも板状
でなくてもよく、例えば棒状の支持部材を用いて封止栓
を構成することも可能である。本実施の形態では、リチ
ウム二次電池の場合を例にとって説明したが、本発明
は、ニッケル−水素電池などの二次電池、あるいは一次
電池においても適用可能である。
【００３９】本実施の形態では、角形密閉式電池につい
て説明を行なったが、円筒形密閉式電池に対しても適用
することができる。
て説明を行なったが、円筒形密閉式電池に対しても適用
することができる。
【００４０】
【実施例】〔実施例〕上記実施の形態に基づいて、（高
さ４８ｍｍ×幅３０ｍｍ×厚さ１０ｍｍ）サイズの角形
密閉式電池を作製した。封口板３１は、厚さ約０．８ｍ
ｍのアルミニウム合金板を用いて作製し、注液孔３４の
径は１．６ｍｍとした。
さ４８ｍｍ×幅３０ｍｍ×厚さ１０ｍｍ）サイズの角形
密閉式電池を作製した。封口板３１は、厚さ約０．８ｍ
ｍのアルミニウム合金板を用いて作製し、注液孔３４の
径は１．６ｍｍとした。
【００４１】封止栓３５のサイズは、図５（ａ）に示す
通りであって、全体の高さは１．８ｍｍ、押え板３５１
の電池厚み方向の幅は４．３ｍｍ、板厚は０．４ｍｍ、
突起部材３５２の先端部３５２ａは最大径１．７ｍｍ、
ベース部１３５ｂは径２．２ｍｍに設定した。 〔比較例〕図３は、本比較例に係る角形密閉式電池の斜
視図であり、図４は、図３におけるＡ−Ａ’線断面図で
ある。
通りであって、全体の高さは１．８ｍｍ、押え板３５１
の電池厚み方向の幅は４．３ｍｍ、板厚は０．４ｍｍ、
突起部材３５２の先端部３５２ａは最大径１．７ｍｍ、
ベース部１３５ｂは径２．２ｍｍに設定した。 〔比較例〕図３は、本比較例に係る角形密閉式電池の斜
視図であり、図４は、図３におけるＡ−Ａ’線断面図で
ある。
【００４２】なお、本図において、図１，２と同様の構
成要素には、同一の番号を付している。本比較例の角形
密閉式電池は、上記実施例の電池と同様の構成である
が、注液孔３４の封止方法だけが異なっている。即ち、
本比較例では、上記実施例で用いた封止栓３５の代わり
に、注液孔３４の径と大差のない径を有しその全体がア
ルミ合金で形成された封止栓１３５が用いられている。
成要素には、同一の番号を付している。本比較例の角形
密閉式電池は、上記実施例の電池と同様の構成である
が、注液孔３４の封止方法だけが異なっている。即ち、
本比較例では、上記実施例で用いた封止栓３５の代わり
に、注液孔３４の径と大差のない径を有しその全体がア
ルミ合金で形成された封止栓１３５が用いられている。
【００４３】この封止栓１３５は、実施例における封止
栓３５の突起部材３５２と同様の形状であって、注液孔
３４に填まり込む先端部１３５ａと、先端部１３５ａよ
り径が大きく切り欠き部３４１に填まり込むベース部１
３５ｂとから形成されている。そして、封止栓１３５に
おけるベース部１３５ｂの外周と、封口板３１における
切り欠き部３４１との間をレーザ溶接により封止するこ
とによって、注液孔３４は封止されている。
栓３５の突起部材３５２と同様の形状であって、注液孔
３４に填まり込む先端部１３５ａと、先端部１３５ａよ
り径が大きく切り欠き部３４１に填まり込むベース部１
３５ｂとから形成されている。そして、封止栓１３５に
おけるベース部１３５ｂの外周と、封口板３１における
切り欠き部３４１との間をレーザ溶接により封止するこ
とによって、注液孔３４は封止されている。
【００４４】封口板３１及び注液孔３４のサイズは上記
実施例と同一とした。封止栓１３５のサイズは、図５
（ｂ）に示す通りであって、全体の高さは１．２ｍｍ、
先端部１３５ａは最大径１．６ｍｍ、ベース部１３５ｂ
は径２．２ｍｍに設定した。 〔実験〕上記実施例及び比較例に従って、製造ラインで
電池を製造しながら、注液孔３４におけるリーク発生
率、並びに、封止栓の供給不良率を測定するテストを行
った。
実施例と同一とした。封止栓１３５のサイズは、図５
（ｂ）に示す通りであって、全体の高さは１．２ｍｍ、
先端部１３５ａは最大径１．６ｍｍ、ベース部１３５ｂ
は径２．２ｍｍに設定した。 〔実験〕上記実施例及び比較例に従って、製造ラインで
電池を製造しながら、注液孔３４におけるリーク発生
率、並びに、封止栓の供給不良率を測定するテストを行
った。
【００４５】注液孔３４を封止栓で封止する工程では、
封止栓３５並びに封止栓１３５を、レール上を滑らせる
ことによって所定の位置に連続供給し、吸着パッドで封
止栓を吸着し、注液孔３４に装着した。ここで、注液孔
３４に封止栓が装着されなかった装着不良のものは除い
て、レーザ溶接を行った。このようにして実施例及び比
較例の製造方法で連続的に電池を製造し、製造された電
池を熟成した。
封止栓３５並びに封止栓１３５を、レール上を滑らせる
ことによって所定の位置に連続供給し、吸着パッドで封
止栓を吸着し、注液孔３４に装着した。ここで、注液孔
３４に封止栓が装着されなかった装着不良のものは除い
て、レーザ溶接を行った。このようにして実施例及び比
較例の製造方法で連続的に電池を製造し、製造された電
池を熟成した。
【００４６】リーク発生率は、電池を熟成する工程にお
いて、注液孔３４と封止栓との間で電解液のリークが発
生した割合である。封止栓の供給不良率は、注液孔３４
の封止工程において、封止栓が注液孔３４に装着されな
かった割合である。その結果は、表１に示す通りであ
る。
いて、注液孔３４と封止栓との間で電解液のリークが発
生した割合である。封止栓の供給不良率は、注液孔３４
の封止工程において、封止栓が注液孔３４に装着されな
かった割合である。その結果は、表１に示す通りであ
る。
【００４７】
【表１】
【００４８】表１から明らかなように、実施例の電池で
は、比較例の電池と比べてリーク発生率及び封止栓供給
不良率が大幅に低下している。実施例の電池でリーク発
生率が低いのは、注液孔３４と封止栓３５との間におけ
る封止不良の発生が少ないことを示している。比較例で
封止栓供給不良率が高いのは、封止栓１３５を連続供給
する際にレール上で封止栓１３５が詰まって供給不良が
生じたことが原因である。一方、実施例で封止栓供給不
良率が低いのは、封止栓３５の場合は、所定の位置への
連続的な供給が良好になされるためである。
は、比較例の電池と比べてリーク発生率及び封止栓供給
不良率が大幅に低下している。実施例の電池でリーク発
生率が低いのは、注液孔３４と封止栓３５との間におけ
る封止不良の発生が少ないことを示している。比較例で
封止栓供給不良率が高いのは、封止栓１３５を連続供給
する際にレール上で封止栓１３５が詰まって供給不良が
生じたことが原因である。一方、実施例で封止栓供給不
良率が低いのは、封止栓３５の場合は、所定の位置への
連続的な供給が良好になされるためである。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、密閉式
電池用封口蓋に開設された注液孔を封止する際に用いる
封止栓を、封口蓋の表面上に注液孔を蔽う状態で固着さ
れる支持部材と、弾性を有する材料で形成され注液孔に
圧入された状態で支持部材によって支持されている圧入
部材とで構成し、これによって、容易に且つ確実に注液
孔の封止を行い、封止不良を低減できるようにした。
電池用封口蓋に開設された注液孔を封止する際に用いる
封止栓を、封口蓋の表面上に注液孔を蔽う状態で固着さ
れる支持部材と、弾性を有する材料で形成され注液孔に
圧入された状態で支持部材によって支持されている圧入
部材とで構成し、これによって、容易に且つ確実に注液
孔の封止を行い、封止不良を低減できるようにした。
【００５０】更に、本発明の封止栓は、注液孔と比べて
サイズの大きい支持部材が付いているので、注液孔への
装着は、比較的容易に行うことができる。これによっ
て、電池を実生産するときに、封止栓を注液孔に装着す
る際における装着不良も低減することができる。このよ
うに、本発明は、密閉式電池を効率よく生産するのに寄
与するところが大きい。
サイズの大きい支持部材が付いているので、注液孔への
装着は、比較的容易に行うことができる。これによっ
て、電池を実生産するときに、封止栓を注液孔に装着す
る際における装着不良も低減することができる。このよ
うに、本発明は、密閉式電池を効率よく生産するのに寄
与するところが大きい。
【図１】実施の形態に係る角形密閉式電池の斜視図であ
る。
る。
【図２】図１におけるＡ−Ａ’線断面図である。
【図３】比較例に係る角形密閉式電池の斜視図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ’線断面図である。
【図５】実施例及び比較例に係る封止栓のサイズを示す
図である。
図である。
１０ 外装缶 ３０ 封口体 ３１ 封口板 ３４ 注液孔 ３５ 封止栓 ３１０ 立ち上げ部 ３５１ 押え板 ３５２ 突起部材 ３５２ａ 先端部 ３５２ｂ ベース部
Claims (9)
- 【請求項１】 外装缶に発電素体が収納され、当該外装
缶の開口部が封口蓋で封口されて構成され、前記封口蓋
には非水電解液を注入する注液孔が開設され、当該注液
孔が封止栓で封止されてなる密閉式電池であって、 前記封止栓は、 前記封口蓋の表面上に前記注液孔を蔽う状態で固着され
ている支持部材と、 弾性を有する材料で形成され前記注液孔に圧入された状
態で前記支持部材によって支持されている圧入部材とか
ら構成されていることを特徴とする密閉式電池。 - 【請求項２】 前記支持部材は、 平板状であって前記封口蓋に溶接されており、 前記圧入部材は、 当該支持部材の表面から突出して設けられていることを
特徴とする請求項１記載の密閉式電池。 - 【請求項３】 前記支持部材は、 その端部が、前記封口蓋の縁端まで延びていることを特
徴とする請求項１または２記載の密閉式電池。 - 【請求項４】 前記封口蓋は、その外周端部が立ち上げ
られており、 当該外周端部に前記支持部材の端部が溶接されているこ
とを特徴とする請求項３記載の密閉式電池。 - 【請求項５】 前記圧入部材は、その付け根部分の太さ
が前記注液孔の太さよりも大きく形成されていることを
特徴とする請求項１〜４記載の密閉式電池。 - 【請求項６】 前記封口蓋における注液孔の周囲に、 前記圧入部材の付け根部分が圧接されて填まり込むよう
凹部が形成されていることを特徴とする請求項５記載の
密閉式電池。 - 【請求項７】 密閉式電池用封口蓋に開設された電解液
の注液孔を封止する封止栓であって、 前記封口蓋表面上で前記注液孔を蔽う位置に固着される
支持部材と、 弾性を有する材料で形成され前記支持部材によって支持
されており前記注液孔に圧入される圧入部材とから構成
されていることを特徴とする封止栓。 - 【請求項８】 前記支持部材は、 平板状であって、 前記圧入部材は、 当該支持部材の表面から突出して設けられていることを
特徴とする請求項７記載の封止栓。 - 【請求項９】 密閉式電池用封口蓋に開設された電解液
の注液孔を封止する封止方法であって、 前記封口蓋表面上で前記注液孔を蔽う位置に固着される
支持部材と、弾性を有する材料で形成され前記支持部材
によって支持された圧入部材とからなる封止栓を用い、 前記圧入部が前記注液孔に圧入された状態に保持しなが
ら、前記支持部材を前記封口蓋に固着することによっ
て、前記注液孔を封止することを特徴とする注液孔封止
方法。
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