JP2002184365A - 密閉型電池の封口方法および密閉型電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】漏液発生のおそれのない高い密閉性を有し、電
池落下や電池ケースの膨らみに対し高い堅牢性を有する
状態に封口することのできる密閉型電池の封口方法およ
びその封口方法を用いて製造された密閉型電池を提供す
る。 【解決手段】電池ケース１３の開口端の内周側縁部にテ
ーパー面１３ａを形成し、且つ封口板１４の周端部の上
面側角部にテーパー面１４ａを形成する。封口板１４を
電池ケース１３の開口端に嵌入して、電池ケース１３の
テーパー面１３ａと封口板１４のテーパー面１４ａとを
互いに対面状態に合体させることにより、ほぼＶ字状の
断面形状を有する環状の溶接用溝１７を形成する。溶接
用溝１７の溝底部１９にレーザ光Ｌ１を照射してレーザ
溶接を開始するとともに溶接用溝１７に沿って上方に向
けレーザ溶接を行うことにより、電池ケース１３と封口
板１４とをレーザ溶接による溶接部２１で固着して電池
ケース１３の開口端を封口板１４で封止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、密閉型電池におけ
る互いに突き合わされた金属製電池ケースの開口端内周
縁部と封口板の周端面とをレーザ溶接によって封止する
封口方法およびその封口方法を用いて製造された密閉型
電池に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ニッケル水素電池やリチウム電
池などの密閉型電池は、金属製電池ケース内に、例え
ば、正極、負極およびセパレータからなる電極群が収納
されたのち、電解液が注入され、電池ケースの開口端部
に、封口板、絶縁パッキンおよび正極端子などからなる
封口体が嵌め込まれ、電池ケースの開口端面と封口板の
上面とを面一とした相対位置に位置決めして、電池ケー
スの開口部の内周縁部と封口板の周端面との接合箇所に
上方からレーザ光を照射して、接合箇所の全周にわたり
レーザ溶接することにより、密閉構造とする手順で行わ
れる。

【０００３】ところで、近年では、電池の小型化や薄型
化が促進されたことから、電池ケースと封口板との溶接
部位と適度な弾性を有する絶縁パッキンとの間隔が非常
に小さくなっている。一方、特に小型軽量化が図られて
いるコードレス電気機器では、円筒型電池に比較してス
ペース効率が格段に優れた角形の密閉型電池が用いられ
る傾向にあるが、この角形の密閉型電池では、横断面形
状が長方形状となった角形電池ケースにおける開口端の
長側板と絶縁パッキンとの間隔が、開口端と短側板との
間隔に比較して格段に短いから、やはり電池ケースと封
口板との溶接部位と絶縁パッキンとの間隔が非常に小さ
くなる。

【０００４】上述のように絶縁パッキンに対する間隔が
短い位置でレーザ溶接を行った場合には、溶接時に溶接
部位に発生した熱が絶縁パッキンに伝導してしまい、ナ
イロンなどの低耐熱性の絶縁パッキンが加熱されて熱影
響を受ける。また、上述のレーザ溶接の際には、溶融部
位が緩やかな断面凹形状となるので、この溶融部位に照
射されたレーザ光の大半が、電池ケースにおける溶融に
よって形成された傾斜面によって封口板側に反射され、
この反射されたレーザ光の一部が絶縁パッキンに照射さ
れてしまい、絶縁パッキンが熱損傷を受けるという不具
合が生じる。

【０００５】絶縁パッキンは、上述のように加熱や熱損
傷を受けると、溶融や硬化が発生して、以下のような不
具合が生じる。すなわち、絶縁パッキンに熱影響による
焼けが生じた場合には、この直接焼けた部分から電池ケ
ースの内方側に向けて焼けの影響が進行して、絶縁パッ
キンとしての機能が低下するので、それに伴い封口体と
しての封止性も著しく低下して、電解液の漏れが生じて
電池としての寿命が短縮されてしまう。

【０００６】しかも、上述のように絶縁パッキンに焼け
が生じた際にはガスが発生して、このガスがレーザ溶接
されている部分に存在することになる。通常、レーザ溶
接時には、電池ケースおよび封口板が溶融する部分の酸
化を防ぐために、溶融部分が不活性ガス雰囲気になるよ
うに図っているが、上述のガスが溶融部分に存在する
と、溶融部分が不活性な雰囲気下でなくなってしまい、
溶融部分の酸化が起こり易くなる。さらに、絶縁パッキ
ンの焼けによって発生したガスが溶融部分に存在する場
合には、このガスが存在しない場合に比較して溶融深さ
が浅くなってしまい、これに起因してピンホールが発生
する。

【０００７】そこで、従来では、図４および図５に示す
ような絶縁パッキンの焼け防止対策が提案されている。
図４は角形密閉電池の封口方法（特開平7-183011号公報
参照）を具現化した製造工程における要部の縦断面図を
示したもので、角形の電池ケース１の開口端１ａに、封
口板３に絶縁パッキン４を介して中空リベット（図示せ
ず）を嵌着し、且つその中空リベットに陽極キャップ７
を設けてなる封口体２における封口板３の周端部を嵌め
込み、電池ケース１の開口端面と封口板３の上面とを面
一とした状態において、電池ケース１の開口端１ａの内
周縁部と封口板３の周端面との嵌合箇所にレーザ光Ｌを
照射して、嵌合箇所の全周にわたりレーザ溶接する。こ
のレーザ溶接に際しては、電池ケース１と封口板３との
嵌合箇所の中央から所定の距離Ｗだけ外側に離れた位置
にレーザ光Ｌを照射して走査させるようにしており、具
体的には、上記距離Ｗを0.05ｍｍ〜0.07ｍｍに設定して
いる。

【０００８】さらに、レーザ溶接は、溶接位置を外側に
ずらした部分と、他の溶接部分との出力を変えることに
より、何れの溶接部分においても、溶け込み深さｈが0.
15ｍｍ以上となるよう設定して行っている。この封口方
法では、上述した手段を施すことにより、レーザ溶接時
の熱影響によって絶縁パッキンが劣化するのを防止する
よう図っている。

【０００９】一方、図５の封口方法（特開平11-213967
号公報参照）では、絶縁パッキン１０を介して端子８，
９が装着された封口板１１を電池ケース１２の開口端の
内周縁部に嵌め込む際に、封口板１１の上面と電池ケー
ス１２の開口端面との間に所定の段差Ｈが生じるよう
に、封口板１１の上面を電池ケース１２の開口端よりも
高くなるように位置決めしている。具体的には、上記段
差Ｈを10μｍ〜500 μｍの範囲内に設定している。この
封口方法では、電池ケース１２と封口板１１との嵌合箇
所に照射されたレーザ光Ｌが、破線で示すように、殆ど
全て封口板１１とは反対側に反射されるようにして、絶
縁パッキン１０がレーザ反射光によって熱ダメージを受
けるのを確実に防止するようにしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４の
封口手段では、溶接部分の形状が放心円錐状となるた
め、レーザ光Ｌの照射位置を所定距離Ｗだけ電池ケース
１側にずらした分だけ溶接部分での溶け込み量が少なく
なり、それによって溶接不良が発生し易い問題がある。
そのため、この封口手段で製造された密閉型電池は、溶
接不良に起因してクラックや電解液の漏れが発生するお
それがある。

【００１１】一方、図５の封口手段では、レーザ光Ｌの
照射位置である溶接ポイントが封口板１１の周端面部分
となるため、レーザ反射光の一部が絶縁パッキン１０側
に向かうので、絶縁パッキン１０の焼けを完全に防止す
ることができない。また、金属溶融後のナゲットの形状
は、電池ケース１２に対し傾斜した形状になってしまう
ので、この封口手段を用いて製造された密閉型電池で
は、充放電を繰り返したあとの電池ケース１２の膨らみ
に起因して、電池ケース１２と封口板１１との溶接部に
加わる応力に対する耐久力が低下してしまい、電池落下
時などにおける抗力が弱いためにクラックが発生するお
それがあり、信頼性に欠ける欠点がある。

【００１２】そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑み
てなされたもので、漏液発生のおそれのない高い密閉性
を有し、電池落下や電池ケースの膨らみに対し高い堅牢
性を有する状態に封口することのできる密閉型電池の封
口方法およびその封口方法を用いて製造された密閉型電
池を提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、電池ケースの開口端に、絶縁パッキンを
介して密閉体が固着された封口板を嵌め込み、前記電池
ケースの開口部の内周縁部と前記封口板の周端面との嵌
合部分をこれらの全周にわたりレーザ溶接する密閉型電
池の封口方法において、前記電池ケースの開口端の内周
側縁部にテーパー面を形成するとともに、前記封口板の
周端部の上面側角部にテーパー面を形成する工程と、前
記封口板を前記電池ケースの開口端に嵌入して、前記封
口板の上面と前記電池ケースの開口端面とが面一になる
相対位置に位置決めして、前記電池ケースのテーパー面
と前記封口板のテーパー面とを互いに対面状態に合体さ
れることにより、ほぼＶ字状の断面形状を有する環状の
溶接用溝を形成する工程と、前記溶接用溝の溝底部にレ
ーザ光を照射してレーザ溶接を開始するとともに前記溶
接用溝に沿って上方に向けレーザ溶接を行うことによ
り、前記電池ケースと前記封口板とをレーザ溶接による
溶接部で固着して前記電池ケースの開口端を前記封口板
で封止する工程とを有していることを特徴とする。

【００１４】この密閉型電池の封口方法では、電池ケー
スの内周縁部と封口板の開口面とのレーザ溶接を、これ
らそれぞれ形成したテーパー面を合体させてなるほぼＶ
字状の溶接用溝にレーザ光を照射して行うので、レーザ
光の反射光を各テーパー面の存在によって絶縁パッキン
を照射する方向に向かわせないよう規制することができ
るとともに、溶接用溝の溝深さを好ましい範囲に設定す
ることにより、溶接不良の発生を確実に防止することが
できる。

【００１５】上記封口方法において、電池ケースのテー
パー面と封口板のテーパー面とを、互いに面対称の形状
に形成することが好ましい。

【００１６】これにより、両テーパー面を合体させてな
る溶接用溝が、断面Ｖ字形状または断面半楕円形状とな
り、レーザ反射光を絶縁パッキンに照射しない方向に向
かわせるための開口角度の設定を容易、且つ正確に行う
ことができる。

【００１７】また、上記封口方法において、断面形状が
矩形状の角形の電池ケースを用いる場合に顕著な効果を
得ることができる。すなわち、角形の電池ケースでは、
これの長側板と封口板との溶接箇所と絶縁パッキンとの
間隔が短いにも拘わらず、溶接用溝に沿ってレーザ溶接
することにより、レーザ光の反射光が絶縁パッキンを照
射する方向に向かわないよう確実に規制することができ
る。

【００１８】さらに、上記封口方法において、溶接用溝
の溝底部にレーザ光の焦点を合致させた状態でレーザ溶
接を開始することが好ましい。これにより、レーザ溶接
の開始時にレーザ光の反射光が絶縁パッキンを照射する
方向に向かうのを確実に防止することができる。

【００１９】さらに、上記封口方法において、溶接用溝
の開口角度を30°〜60°の範囲内に設定することが好ま
しい。

【００２０】これにより、溶接用溝の開口角度が30°以
上であるから、レーザ光の照射量が不十分となって溶け
込み量が不足することによる溶接不良の発生を防止で
き、また、開口角度が60°以下であることにより、レー
ザ光の反射光が絶縁パッキンを照射するのを確実に防止
できる。

【００２１】さらに、上記封口方法において、溶接用溝
の溝深さを50μｍ〜200μｍの範囲内に設定することが
好ましい。これにより、溶接用溝が50μｍ以上の溝深さ
を有しているので、レーザ光の反射光が絶縁パッキンを
照射するのを防止でき、また、溝深さが200 μｍ以下に
なっているので、レーザ溶接による溶け込み量が大きく
なり過ぎて封口板に貫通孔が開いてしまうといったこと
が生じない。

【００２２】また、本発明に係る密閉型電池は、電池ケ
ース内に、電極群が収容され、且つ電解液が注入され、
前記電池ケースの開口端に、キャップなどの密閉体を絶
縁パッキンを介して封口板に固着された封口体が嵌入さ
れ、前記電池ケースの開口端の内周縁部と前記封口板の
周端面とが、本発明の何れかの封口方法によるレーザ溶
接によって互いに固着されてなることを特徴とする。

【００２３】この密閉型電池では、電池ケースの封口時
に、ナイロンなどの低耐熱性素材からなる絶縁パッキン
がレーザ光の反射光の照射によって熱ダメージを受けて
いないとともに、電池ケースと封口板との溶接部に溶接
不良が存在しないので、電池ケースと封口板との溶接部
にクラックが発生するおそれがなく、しかも、溶接部が
溶接用溝の溝深さに対応する好ましい深さまで形成され
ているから、電池落下や充放電サイクル後の電池ケース
の膨らみに対して高い抗力を発揮する優れた堅牢性を有
したものとなる。したがって、この密閉型電池は、極め
て密閉性に優れ、漏液不良や電池寿命の短縮といった不
具合が生じない信頼性の高いものとなる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明
の一実施の形態に係る密閉型電池の封口方法を具現化し
たレーザ溶接前の工程を示す要部の縦断面図である。電
池ケース１３の開口端の内周縁部には、内周面に対し外
方側に15°〜30°の角度θ１に傾斜したテーパー面１３
ａが開口端面から形成されているとともに、封口板１４
の周端部には、周端面に対し内方側に15°〜30°の角度
θ２に傾斜したテーパー面１４ａが上面角部に形成され
ている。また、両テーパー面１３ａ，１４ａは、面対称
の形状を有しており、電池ケース１３の開口端の延長線
上または封口板１４の上面の延長線上から対応するテー
パー面１３ａ，１４ａの始端部（図の下端部）までの長
さＤがそれぞれ50μｍ〜200 μｍの範囲内の同一長さに
設定されている。

【００２５】上記のテーパー面１４ａを有する封口板１
４は、絶縁パッキン１８を介して後述の中空リベットや
正極端子キャップなどを取り付けた状態で電池ケース１
３の開口端部に嵌入され、且つ自体の上面が電池ケース
１３の開口端面に対し面一となる相対位置に位置決めさ
れる。このとき、電池ケース１３のテーパー面１３ａと
封口板１４のテーパー面１４ａとは、各々の始端部が合
致する相対位置で互いに合体されて、開口角度θ（θ１
＋θ２）が30°〜60°の範囲内の断面Ｖ字形状であっ
て、最深の溝底部１９までの深さＤが50μｍ〜200 μｍ
の範囲内となる溶接用溝１７が形成される。

【００２６】上記のようにして互いに突き合わされた電
池ケース１３の内周縁部と封口板１４の周端面とは、図
２に示すように、上記溶接用溝１７に沿ってレーザ照射
光Ｌ１を照射してレーザ溶接することにより互いに溶接
されて、電池ケース１３の開口部が封口板１４で封止さ
れる。このレーザ溶接に際しては、レーザ溶接機（図示
せず）から出射されるレーザ照射光Ｌ１の焦点を、溶接
用溝１７の最深部である溝底部１９に合致するよう設定
される。このように、レーザ溶接は、電池ケース１３の
開口端面および封口板１４の上面に対し50μｍ〜200 μ
ｍの範囲内の溝深さＤの位置にレーザ照射光Ｌ１の焦点
を合わせて開始されるので、レーザ反射光Ｌ２が絶縁パ
ッキン１８に照射することが確実に防止される。

【００２７】そして、溶接用溝１７には、レーザ溶接の
進行に伴い電池ケース１３および封口板１４が溶融した
金属溶融部２０が、溝底部１９から電池ケース１３の開
口端面および封口板１４の上面に向けて形成されてい
き、レーザ照射光Ｌ１が金属溶融部２０で反射されるよ
うになる。しかし、この金属溶融部２０からのレーザ反
射光Ｌ２は、封口板１４のテーパー面１４ａによって遮
られて、テーパー面１４ａと封口板１４の上面との角部
よりも上方を通るもののみが絶縁パッキン１８側に向か
うことができる。ここで、溶接用溝１７はほぼＶ字状の
断面形状に設定されているから、溶接の進行に伴い形成
されていく金属溶融部２０からのレーザ反射光Ｌ２は絶
縁パッキン１８を照射できる方向に向かわないよう規制
される。したがって、ナイロンなどの低耐熱性素材から
なる絶縁パッキン１８は、レーザ反射光Ｌ２の照射によ
って熱ダメージを受けることがない。

【００２８】溶接用溝１７を溝底部１９までの溝深さＤ
が50μｍ〜200 μｍの範囲になるよう設定しているの
は、溝深さＤが50μｍ以下に浅くなると、レーザ反射光
Ｌ２が絶縁パッキン１８を照射してしまい、溝深さＤが
200 μｍ以上になると、レーザ溶接による溶け込み量が
大きくなって封口板１４に貫通孔が開いてしまうからで
ある。また、溶接用溝１７の角度が30°〜60°の範囲が
好ましいのは、30°以下の角度にすると、溶け込み量が
不足して溶接不良が発生し、60°以上の角度にすると、
レーザ反射光Ｌ２が絶縁パッキン１８を照射してしまう
ためである。

【００２９】なお、本発明の封口方法は、角形のおよび
円筒型の何れの密閉型電池の封口手段としても適用でき
る他に、電池以外の電気化学素子、例えば、電気二重層
キャパシタの製造にも好適に適用することができる。

【００３０】図３は、上記の封口方法を用いて電池ケー
ス１３の開口部を封止して得られた角形の密閉型電池を
示す縦断面図であり、短側板に平行に切断した状態を示
してある。この密閉型電池は、電池ケース１３の開口端
に封口板１４が嵌合され、その電池ケース１３の開口端
の内周縁部と封口板１４の周端面とが、上述したレーザ
溶接によって全周にわたり形成された溶接部２１により
互いに固着されて、電池ケース１３の開口部が封止され
ている。

【００３１】電池ケース１３の開口部を封止する封口体
２２は、上記の封口板１４と、この封口板１４の中央部
に穿孔された取付孔１４ｂに絶縁パッキン１８を介して
電気的絶縁状態および気密状態に嵌合されたのちにかし
め加工により封口板１４に固着された中空リベット２３
と、中空リベット２３のかしめ部に電気的接続状態に接
して絶縁パッキン１８を介し封口板１４に固着された陽
極側リード体２４と、中空リベット２３の上端面に被せ
る状態に載置して固着された陽極キャップ２７と、この
陽極キャップ２７内に内蔵されて中空リベット２３のガ
ス抜き孔２３ａを閉塞する安全弁体２８とにより構成さ
れている。

【００３２】電池ケース１３内には、封口板１４が溶接
されるのに先立って、周知の正極板、負極板およびセパ
レータからなる電極群２９が収納されたのち、この電極
群２９と共に発電要素を構成する電解液（図示せず）が
注入されている。電極群２９のうちの正極板（図示せ
ず）は、リード片（図示せず）を介して陽極側リード体
２４に電気的接続されている。

【００３３】この密閉型電池は、上記実施の形態の封口
方法によって電池ケース１３の開口部を封止して製造さ
れているから、ナイロンなどの低耐熱性素材からなる絶
縁パッキン１８がレーザ反射光Ｌ２の照射によって熱ダ
メージを受けていないとともに、溶接部２１に溶接不良
も存在しない。そのため、電池ケース１３と封口板１４
との溶接部２１には、クラックが発生するおそれがな
く、しかも、溶接部２１が、溶接用溝１７の溝深さＤに
対応する好ましい深さまで形成されているから、電池落
下や充放電サイクル後の電池ケース１３の膨らみに対し
て高い抗力を発揮する優れた堅牢性を有したものとな
る。したがって、この密閉型電池は、極めて密閉性に優
れ、漏液不良や電池寿命の短縮といった不具合が生じな
い信頼性の高いものとなる。

【００３４】つぎに、上記密閉型電池の実施例について
説明する。すなわち、第１の実施例では、電池ケース１
３および封口板１４を共にニッケルめっき鋼板を用いて
形成し、ＹＡＧパルスレーザ光を用いて、上記実施の形
態の封口方法におけるレーザ溶接を実行し、密閉型電池
を製作した。このとき、溶接用溝１７は、溝深さＤがそ
れぞれ10μｍ、30μｍ、50μｍ、100 μｍ、150 μｍ、
200 μｍ、250 μｍおよび300 μｍの８種類のものを形
成した。この条件で製作した８種類の密閉型電池をそれ
ぞれ50個ずつ60°Ｃの温度中に100 時間放置したのち、
各々の電池について漏液および溶接不良の有無を調べ
た。

【００３５】その結果、溝深さＤが10μｍおよび30μｍ
の溶接用溝１７を設けてレーザ溶接することによって電
池ケース１３の開口部を封止した各密閉型電池では、各
々のうちの50％および30％のものに漏液不良が見つかっ
た。一方、250 μｍおよび300 μｍの溶接用溝１７を設
けてレーザ溶接することによって電池ケース１３の開口
部を封止した各密閉型電池は、共に溶接不良が発生し
た。上記漏液した密閉型電池を分解して解析したとこ
ろ、漏液の発生は、絶縁パッキン１８がレーザ反射光Ｌ
２の照射による熱ダメージを受けて溶けていたことが原
因であることが判明した。一方、上記溶接不良が発生し
た密閉型電池を分解して解析したところ、溶接不良の発
生は、封口板１４にレーザ溶接による小さな貫通孔が形
成されていたことが原因であることが判明した。

【００３６】これに対して、溝深さＤがそれぞれ50μ
ｍ、100 μｍ、150 μｍおよび200 μｍの溶接用溝１７
を設けてレーザ溶接することによって電池ケース１３の
開口部を封止した各密閉型電池では、漏液および溶接不
良が皆無であった。この密閉型電池を分解して解析した
ところ、絶縁パッキン１８が全く熱ダメージを受けてい
なく、且つ封口板１４に貫通に至る程の溶け込み量の大
きな箇所が無かった。これにより、50μｍ〜200 μｍの
範囲内の溝深さＤを有する溶接用溝１７を形成してレー
ザ溶接すれば、絶縁パッキン１８にレーザ反射光Ｌ２が
照射されず、且つ溶け込み量が過大になることによる溶
接不良が発生しないことが判った。

【００３７】また、この第１の実施例では、溶接用溝１
７として、開口角度θがそれぞれ10°、20°、30°、40
°、50°、60°、70°、80°および90°の８種類のもの
を形成し、この条件で製作した８種類の密閉型電池をそ
れぞれ50個ずつ60°Ｃの温度中に100 時間放置したの
ち、各々の電池について漏液および溶接不良の有無を調
べた。その結果、角度θが10°および20°の溶接用溝１
７を設けてレーザ溶接することによって電池ケース１３
の開口部を封止した各密閉型電池では何れも溶接不良が
発生した。一方、開口角度θが70°、80°および90°の
溶接用溝１７を設けてレーザ溶接することによって電池
ケース１３の開口部を封止した各密閉型電池では、それ
ぞれの30％、40％および60％について漏液不良が発生し
た。

【００３８】上記溶接不良が発生した密閉型電池を分解
して解析したところ、溶接不良の発生は、レーザ照射光
Ｌ１が溶接用溝１７の溝底部に達しないことに起因し
て、溶け込み量が不足して目標値である0.10ｍｍに到達
していない箇所が生じたことが原因であることが判明し
た。一方、上記漏液不良が発生した密閉型電池を分解し
て解析したところ、漏液の発生は、絶縁パッキン１８が
熱ダメージを受けたことが原因であることが判明した。

【００３９】これに対して、開口角度がそれぞれ30°、
40°、50°および60°の溶接用溝１７を設けてレーザ溶
接することによって電池ケース１３の開口部を封止した
各密閉型電池では、漏液および溶接不良が皆無であっ
た。この密閉型電池を分解して解析したところ、絶縁パ
ッキン１８が全く熱ダメージを受けていなく、且つ溶け
込み量が不足した箇所も見られなかった。これにより、
30°〜60°の範囲内の開口角度θを有する溶接用溝１７
を形成してレーザ溶接すれば、絶縁パッキン１８にレー
ザ反射光Ｌ２が照射されず、且つ溶け込み量が不足する
ことによる溶接不良が発生しないことが判った。

【００４０】また、第２の実施例では、電池ケース１３
および封口板１４を共にニッケルめっき鋼板を用いて形
成し、ＹＡＧパルスレーザ光を用いて、上記実施の形態
の封口方法におけるレーザ溶接を実行し、密閉型電池を
製作した。このとき、電池ケース１３および封口板１４
には、溝深さＤが150 μｍの溶接用溝１７が形成される
テーパー面１３ａ，１４ａをそれぞれ形成した。また、
溶接用溝１７の開口角度θは40°になるよう設定した。
この条件で100 個の密閉型電池を製作した。一方、溶接
用溝を設けない従来の封口方法による比較例としての密
閉型電池を100個製作した。これら各密閉型電池につい
て、充放電サイクルを300 サイクル繰り返して、溶接部
２１のクラックの有無を調べた。その結果、溶接用溝１
７を用いてレーザ溶接することによって電池ケースの開
口部を封口した密閉型電池では、100 個の何れについて
もクラックの発生が皆無であったのに対し、比較例の密
閉型電池では、クラックが発生したものが８個あった。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明の密閉型電池の封
口方法によれば、電池ケースの内周縁部と封口板の開口
面とのレーザ溶接を、これらそれぞれ形成したテーパー
面を合体させてなるほぼＶ字状の溶接用溝にレーザ光を
照射して行うので、溶接用溝の開口角度を好ましい範囲
に設定することにより、レーザ光の反射光を各テーパー
面の存在によって絶縁パッキンを照射する方向に向かわ
せないよう規制することができるとともに、溶接用溝の
溝深さを好ましい範囲に設定することにより、溶接不良
の発生を確実に防止することができる。

【００４２】また、本発明の封口型電池によれば、電池
ケースの封口時に、ナイロンなどの低耐熱性素材からな
る絶縁パッキンがレーザ光の反射光の照射によって熱ダ
メージを受けていないとともに、電池ケースと封口板と
の溶接部に溶接不良が存在しないので、電池ケースと封
口板との溶接部にクラックが発生するおそれがなく、し
かも、溶接部が溶接用溝の溝深さに対応する好ましい深
さまで形成されているから、電池落下や充放電サイクル
後の電池ケースの膨らみに対して高い抗力を発揮する優
れた堅牢性を有したものとなる。したがって、この密閉
型電池は、極めて密閉性に優れ、漏液不良や電池寿命の
短縮といった不具合が生じない信頼性の高いものとな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る密閉型電池の封口
方法を具現化するレーザ溶接前の状態を示す要部の縦断
面図。

【図２】同上の実施形態におけるレーザ溶接状態の要部
の縦断面図。

【図３】本発明の一実施の形態に係る密閉型電池を示す
縦断面図。

【図４】従来の封口方法におけるレーザ溶接状態時の縦
断面図。

【図５】従来の他の封口方法におけるレーザ溶接状態時
の縦断面図。

【符号の説明】

１３ 電池ケース １３ａ 電池ケースのテーパー面 １４ 封口板 １４ａ 封口板のテーパー面 １７ 溶接用溝 １８ 絶縁パッキン １９ 溝底部 ２１ 溶接部 ２２ 封口体 ２３ 中空リベット（密閉体） ２７ 陽極キャップ（密閉体） ２８ 安全弁体（密閉体） ２９ 電極群 θ 開口角度 Ｄ 溝深さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 暖水 慶孝 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H011 AA09 CC06 DD05 DD13 FF02 JJ02

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池ケースの開口端に、絶縁パッキンを
   介して密閉体が固着された封口板を嵌め込み、前記電池
   ケースの開口部の内周縁部と前記封口板の周端面との嵌
   合部分をこれらの全周にわたりレーザ溶接する密閉型電
   池の封口方法において、 前記電池ケースの開口端の内周側縁部にテーパー面を形
   成するとともに、前記封口板の周端部の上面側角部にテ
   ーパー面を形成する工程と、 前記封口板を前記電池ケースの開口端に嵌入して、前記
   封口板の上面と前記電池ケースの開口端面とが面一にな
   る相対位置に位置決めし、前記電池ケースのテーパー面
   と前記封口板のテーパー面とを互いに対面状態に合体さ
   せることにより、ほぼＶ字状の断面形状を有する環状の
   溶接用溝を形成する工程と、 前記溶接用溝の溝底部にレーザ光を照射してレーザ溶接
   を開始するとともに前記溶接用溝に沿って上方に向けレ
   ーザ溶接を行うことにより、前記電池ケースと前記封口
   板とをレーザ溶接による溶接部で固着して前記電池ケー
   スの開口端を前記封口板で封止する工程とを有している
   ことを特徴とする密閉型電池の封口方法。
2. 【請求項２】 電池ケースのテーパー面と封口板のテー
   パー面とを、互いに面対称の形状に形成した請求項１に
   記載の密閉型電池の封口方法。
3. 【請求項３】 電池ケースが、横断面形状が矩形状の角
   形である請求項１または２に記載の密閉型電池の封口方
   法。
4. 【請求項４】 溶接用溝の溝底部にレーザ光の焦点を合
   致させた状態でレーザ溶接を開始するようにした請求項
   １〜３の何れかに記載の密閉型電池の封口方法。
5. 【請求項５】 溶接用溝の開口角度を30°〜60°の範囲
   に設定した請求項１〜４の何れかに記載の密閉型電池の
   封口方法。
6. 【請求項６】 溶接用溝の溝深さを50μｍ〜200μｍの
   範囲に設定した請求項１〜５の何れかに記載の密閉型電
   池の封口方法。
7. 【請求項７】 電池ケース内に、電極群が収容され、且
   つ電解液が注入され、 前記電池ケースの開口端に、キャップなどの密閉体を絶
   縁パッキンを介して封口板に固着された封口体が嵌入さ
   れ、前記電池ケースの開口端の内周縁部と前記封口板の
   周端面とが、請求項１〜６の何れかの封口方法によるレ
   ーザ溶接によって互いに固着されてなることを特徴とす
   る密閉型電池。