JP2002239762A - 容器における注入口の封止方法および密閉容器 - Google Patents
容器における注入口の封止方法および密閉容器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 角形、円柱形およびボタン形リチウムイオン
蓄電池を構成する容器における注入口の封止方法であっ
て、封止部材を一つの溶接手段で溶接することによる不
完全な溶接を解消させる。 【解決手段】 注入口を有する容器に所定の物質を注入
した後に、注入口に球状の封止部材を溶接する封止方法
であって、少なくとも異なる溶接手段により二段階で溶
接するようにした容器における注入口の封止方法であ
る。それにより、異なる溶接手段の特徴を生かして封止
部材を変形させ、注入口を完全に密封溶接できる。
蓄電池を構成する容器における注入口の封止方法であっ
て、封止部材を一つの溶接手段で溶接することによる不
完全な溶接を解消させる。 【解決手段】 注入口を有する容器に所定の物質を注入
した後に、注入口に球状の封止部材を溶接する封止方法
であって、少なくとも異なる溶接手段により二段階で溶
接するようにした容器における注入口の封止方法であ
る。それにより、異なる溶接手段の特徴を生かして封止
部材を変形させ、注入口を完全に密封溶接できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、注入口を有する容
器において、注入口に球状もしくは筒状の封止部材を溶
接／接合することにより容器を封止／封口する方法とそ
の方法によって密封された容器で、例えば、リチウムイ
オン蓄電池であって、その製造過程において蓄電池の容
器（金属ケース）に形成されている注入口から電解液を
注入した後に、その注入口に球状の封止部材を溶接し封
止する方法と密封容器に関するものである。
器において、注入口に球状もしくは筒状の封止部材を溶
接／接合することにより容器を封止／封口する方法とそ
の方法によって密封された容器で、例えば、リチウムイ
オン蓄電池であって、その製造過程において蓄電池の容
器（金属ケース）に形成されている注入口から電解液を
注入した後に、その注入口に球状の封止部材を溶接し封
止する方法と密封容器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の容器における注入口の封止方法
としては、一般的に抵抗溶接手段を用い、金属球を溶接
して封止を行う技術が従来例として公知になっている。
この従来技術によって注入口を封止した場合に、例え
ば、図９〜図１０に示したような封止構造を有する密封
容器になっている。
としては、一般的に抵抗溶接手段を用い、金属球を溶接
して封止を行う技術が従来例として公知になっている。
この従来技術によって注入口を封止した場合に、例え
ば、図９〜図１０に示したような封止構造を有する密封
容器になっている。
【０００３】この従来例の封止構造について説明する
と、角形リチウムイオン蓄電池１を構成する金属製容器
２の上部蓋部材３に正極板４を取り付けていると共に注
入口５が設けられている。この注入口５から電解液が注
入された後に、その注入口５に対して金属球を宛い、抵
抗溶接手段により押圧しながら金属球の一部を溶かし、
金属球の一部が注入口５内に押し込まれ、一部が上部蓋
部材３上に押し潰されて広げられ、所定の厚さをもって
溶着されることにより注入口５を塞ぐ封止部６が形成さ
れるものである。
と、角形リチウムイオン蓄電池１を構成する金属製容器
２の上部蓋部材３に正極板４を取り付けていると共に注
入口５が設けられている。この注入口５から電解液が注
入された後に、その注入口５に対して金属球を宛い、抵
抗溶接手段により押圧しながら金属球の一部を溶かし、
金属球の一部が注入口５内に押し込まれ、一部が上部蓋
部材３上に押し潰されて広げられ、所定の厚さをもって
溶着されることにより注入口５を塞ぐ封止部６が形成さ
れるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、抵抗溶
接手段によって形成された封止部６は、溶解して押し潰
された端縁部分の厚みがそのまま段差として残ってお
り、しかも、その端縁部分が抵抗溶接の飛び散り現象に
よって均等には広がらないで歪になることが多く、外見
上の体裁が悪いばかりでなく一部において隙間が生じ、
注入口が完全に溶接封止できない状況が生じている。
接手段によって形成された封止部６は、溶解して押し潰
された端縁部分の厚みがそのまま段差として残ってお
り、しかも、その端縁部分が抵抗溶接の飛び散り現象に
よって均等には広がらないで歪になることが多く、外見
上の体裁が悪いばかりでなく一部において隙間が生じ、
注入口が完全に溶接封止できない状況が生じている。
【０００５】特に、最近ではリチウムイオン蓄電池の軽
量化を図るために、金属製容器をアルミニウム材または
アルミニウム合金材で形成することが提案されている。
金属製容器が鉄である場合には、抵抗溶接手段による封
止でも或る程度の強度をもって溶接封止することはでき
るが、金属製容器をアルミニウム材またはアルミニウム
合金材で形成すると、アルミニウム材自体が溶接困難で
あることから、抵抗溶接手段による封止部６の形成で
は、注入口５に押し込まれた部分と注入口の内壁面との
密着による封止が主であり、飛び散り現象による不揃い
の拡がりによる隙間の発生で漏液（リーク）する虞があ
る。
量化を図るために、金属製容器をアルミニウム材または
アルミニウム合金材で形成することが提案されている。
金属製容器が鉄である場合には、抵抗溶接手段による封
止でも或る程度の強度をもって溶接封止することはでき
るが、金属製容器をアルミニウム材またはアルミニウム
合金材で形成すると、アルミニウム材自体が溶接困難で
あることから、抵抗溶接手段による封止部６の形成で
は、注入口５に押し込まれた部分と注入口の内壁面との
密着による封止が主であり、飛び散り現象による不揃い
の拡がりによる隙間の発生で漏液（リーク）する虞があ
る。
【０００６】そのために、製造されたリチウムイオン蓄
電池は、個別にリークテストを行う工程を経て選別され
たリチウムイオン蓄電池だけが出荷されるものである
が、それでも長期使用によってリークが発生するという
問題点と、製造工程において余分なテスト工程を必要と
し、歩留まりが悪いという問題点を有している。
電池は、個別にリークテストを行う工程を経て選別され
たリチウムイオン蓄電池だけが出荷されるものである
が、それでも長期使用によってリークが発生するという
問題点と、製造工程において余分なテスト工程を必要と
し、歩留まりが悪いという問題点を有している。
【０００７】従って、従来例の封止方法並びに密封容器
においては、長期使用によってもリーク発生を防止でき
るようにすること、製造工程において余分なリークテス
ト工程を省略でき歩留まりを良くすることが解決課題で
ある。
においては、長期使用によってもリーク発生を防止でき
るようにすること、製造工程において余分なリークテス
ト工程を省略でき歩留まりを良くすることが解決課題で
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記従来技術の課題を解
決する具体的手段として本発明に係る第１の発明は、注
入口を有する容器に所定の物質を注入した後に、注入口
に球状の封止部材を溶接する封止方法であって、少なく
とも異なる溶接手段により二段階で溶接することを特徴
とする容器における注入口の封止方法を提供するもので
ある。
決する具体的手段として本発明に係る第１の発明は、注
入口を有する容器に所定の物質を注入した後に、注入口
に球状の封止部材を溶接する封止方法であって、少なく
とも異なる溶接手段により二段階で溶接することを特徴
とする容器における注入口の封止方法を提供するもので
ある。
【０００９】また、上記第１の発明に係る封止方法にお
いて、異なる溶接手段は、抵抗溶接とレーザー溶接であ
ること；二段階の溶接は、一段目の溶接が抵抗溶接であ
り、二段目の溶接がレーザー溶接であること；球状の封
止部材は、ステンレス球であること；容器は、スチー
ル、アルミニウムまたはアルミニウム合金のいずれかで
形成されていること；および二段階溶接後に、更に仕上
げ溶接をレーザー溶接で行うこと；を付加的な要件とし
て含むものである。
いて、異なる溶接手段は、抵抗溶接とレーザー溶接であ
ること；二段階の溶接は、一段目の溶接が抵抗溶接であ
り、二段目の溶接がレーザー溶接であること；球状の封
止部材は、ステンレス球であること；容器は、スチー
ル、アルミニウムまたはアルミニウム合金のいずれかで
形成されていること；および二段階溶接後に、更に仕上
げ溶接をレーザー溶接で行うこと；を付加的な要件とし
て含むものである。
【００１０】更に、本発明に係る第２の発明は、注入口
を有する容器に所定の物質を注入した後に、注入口に球
状の封止部材を溶接させた密封容器であって、前記封止
部材は少なくとも異なる溶接手段により二段階で溶接さ
れた構成であることを特徴とする密封容器を提供するも
のである。
を有する容器に所定の物質を注入した後に、注入口に球
状の封止部材を溶接させた密封容器であって、前記封止
部材は少なくとも異なる溶接手段により二段階で溶接さ
れた構成であることを特徴とする密封容器を提供するも
のである。
【００１１】そして、上記第２の発明に係る密封容器に
おいて、異なる溶接手段は、抵抗溶接とレーザー溶接で
あること；二段階の溶接は、一段目の溶接が抵抗溶接で
あり、二段目の溶接がレーザー溶接であること；球状の
封止部材は、ステンレス球であること；容器は、スチー
ル、アルミニウムまたはアルミニウム合金のいずれかで
形成されていること；および二段階溶接後に、更に仕上
げ溶接をレーザー溶接で行ったこと；を付加的な要件と
して含むものである。
おいて、異なる溶接手段は、抵抗溶接とレーザー溶接で
あること；二段階の溶接は、一段目の溶接が抵抗溶接で
あり、二段目の溶接がレーザー溶接であること；球状の
封止部材は、ステンレス球であること；容器は、スチー
ル、アルミニウムまたはアルミニウム合金のいずれかで
形成されていること；および二段階溶接後に、更に仕上
げ溶接をレーザー溶接で行ったこと；を付加的な要件と
して含むものである。
【００１２】本発明に係る容器における注入口の封止方
法およびその封止方法によって得られた密封容器は、封
止部材を異なる溶接手段を用いて二段階で溶接すること
により、一段目の溶接で大略の溶接封止がなされ、二段
目の溶接で一段目の溶接でなし得なかった弱点を補って
完全な溶接封止がなされるのである。
法およびその封止方法によって得られた密封容器は、封
止部材を異なる溶接手段を用いて二段階で溶接すること
により、一段目の溶接で大略の溶接封止がなされ、二段
目の溶接で一段目の溶接でなし得なかった弱点を補って
完全な溶接封止がなされるのである。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る容器における
注入口の封止方法並びに密封容器について好ましい実施
の形態を図面を参照して説明する。なお、理解を容易に
するため、前記従来技術と実質的に同じ機能を有する部
位には同一符号を付して説明する。まず、図１〜図２に
示した角形リチウムイオン蓄電池１は、その外殻が例え
ば、スチール材、アルミニウム材またはアルミニウム合
金材で形成された金属製容器２であり、該金属製容器２
の内部には、蓄電に必要な部材、例えば、負極集電体、
セパレータ、正極集電体等の部材を収納し、上部蓋部材
３を一体的に施蓋して角形の電池としたものである。
注入口の封止方法並びに密封容器について好ましい実施
の形態を図面を参照して説明する。なお、理解を容易に
するため、前記従来技術と実質的に同じ機能を有する部
位には同一符号を付して説明する。まず、図１〜図２に
示した角形リチウムイオン蓄電池１は、その外殻が例え
ば、スチール材、アルミニウム材またはアルミニウム合
金材で形成された金属製容器２であり、該金属製容器２
の内部には、蓄電に必要な部材、例えば、負極集電体、
セパレータ、正極集電体等の部材を収納し、上部蓋部材
３を一体的に施蓋して角形の電池としたものである。
【００１４】この種のリチウムイオン蓄電池の各構成に
ついて説明すると、負極電極は次のようにして作製し
た。黒鉛炭素材粉末を９０重量部、結着剤として、ポリ
フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を１０重量部を混合して
負極合剤を調製し、この負極合剤を溶剤であるＮ−メチ
ルピロリドンに分散させてスラリー（ペースト状）にし
た。次に、負極集電体として厚さ１０μｍの帯状の銅箔
を用い、この帯状銅箔の両面に前記負極合剤スラりーを
塗布し、乾燥させた後に圧縮成型して帯状の負極電極に
作製したものである。
ついて説明すると、負極電極は次のようにして作製し
た。黒鉛炭素材粉末を９０重量部、結着剤として、ポリ
フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を１０重量部を混合して
負極合剤を調製し、この負極合剤を溶剤であるＮ−メチ
ルピロリドンに分散させてスラリー（ペースト状）にし
た。次に、負極集電体として厚さ１０μｍの帯状の銅箔
を用い、この帯状銅箔の両面に前記負極合剤スラりーを
塗布し、乾燥させた後に圧縮成型して帯状の負極電極に
作製したものである。
【００１５】続いて、正極は次のようにして作製した。
炭酸リチウム０．５モルと、炭酸コバルト１モルを混合
し、９００℃の雰囲気中で５時間焼成してＬｉＣｏＯ2
を得た。正極活物質としてこのＬｉＣｏＯ2 を９１重量
部、導電剤としてグラファイトを６重量部、結着剤とし
てポリフッ化ビニリデン３重量部を混合して正極合剤と
し、この正極合剤をＮ−メチルピロリドンに分散させて
スラリー（ペースト状）にした。次に、正極集電体とし
て厚さ２０μｍの帯状のアルミニウム箔を用い、この帯
状アルミニウム箔の両面に前記正極合剤スラりーを塗布
し、乾燥させた後に圧縮成型して帯状の正極電極に作製
したものである。
炭酸リチウム０．５モルと、炭酸コバルト１モルを混合
し、９００℃の雰囲気中で５時間焼成してＬｉＣｏＯ2
を得た。正極活物質としてこのＬｉＣｏＯ2 を９１重量
部、導電剤としてグラファイトを６重量部、結着剤とし
てポリフッ化ビニリデン３重量部を混合して正極合剤と
し、この正極合剤をＮ−メチルピロリドンに分散させて
スラリー（ペースト状）にした。次に、正極集電体とし
て厚さ２０μｍの帯状のアルミニウム箔を用い、この帯
状アルミニウム箔の両面に前記正極合剤スラりーを塗布
し、乾燥させた後に圧縮成型して帯状の正極電極に作製
したものである。
【００１６】これら帯状の負極電極と、帯状の正極電極
と、厚さ２０μｍの微多孔性ポリプロピレンフィルムよ
りなるセパレータとを用い、これらを負極電極、セパレ
ータ、正極電極、セパレータの順に積層したから、この
積層体を渦巻き状に多数回巻回し、最外周セパレータの
最終端部をテープで固定して巻回電極体を作製した。こ
のように作製した巻回電極体を、以下に説明するいずれ
の実施の形態に係る金属製容器内に収納し、正・負極そ
れぞれのリード体を集電体部から導出して金属製容器お
よび蓋部材／安全弁装置に溶接し、次に金属製容器内に
非水電解液を注入するものである。
と、厚さ２０μｍの微多孔性ポリプロピレンフィルムよ
りなるセパレータとを用い、これらを負極電極、セパレ
ータ、正極電極、セパレータの順に積層したから、この
積層体を渦巻き状に多数回巻回し、最外周セパレータの
最終端部をテープで固定して巻回電極体を作製した。こ
のように作製した巻回電極体を、以下に説明するいずれ
の実施の形態に係る金属製容器内に収納し、正・負極そ
れぞれのリード体を集電体部から導出して金属製容器お
よび蓋部材／安全弁装置に溶接し、次に金属製容器内に
非水電解液を注入するものである。
【００１７】そして、図１の角形リチウムイオン蓄電池
１は、上部蓋部材３に正極板４を取り付けると共に、電
解液を注入するための注入口５が設けられた構成のもの
であり、図２の角形リチウムイオン蓄電池１は、上部蓋
部材３に正極板４を取り付け、側面の上部隅部近傍に注
入口５が設けられた構成のものである。なお、上部蓋部
材３には、安全弁装置７が取り付けられている。
１は、上部蓋部材３に正極板４を取り付けると共に、電
解液を注入するための注入口５が設けられた構成のもの
であり、図２の角形リチウムイオン蓄電池１は、上部蓋
部材３に正極板４を取り付け、側面の上部隅部近傍に注
入口５が設けられた構成のものである。なお、上部蓋部
材３には、安全弁装置７が取り付けられている。
【００１８】また、図３に示したものは円柱形リチウム
イオン蓄電池１ａであって、前記角形リチウムイオン蓄
電池１と同様に金属製容器２ａの内部には、蓄電に必要
な部材、例えば、負極集電体、セパレータ、正極集電体
等の部材を収納したものであり、注入口５ａを金属製容
器２ａの側面上部近傍に設けたものである。
イオン蓄電池１ａであって、前記角形リチウムイオン蓄
電池１と同様に金属製容器２ａの内部には、蓄電に必要
な部材、例えば、負極集電体、セパレータ、正極集電体
等の部材を収納したものであり、注入口５ａを金属製容
器２ａの側面上部近傍に設けたものである。
【００１９】更に、図４に示したものはボタン形リチウ
ムイオン蓄電池１ｂであり、この蓄電池も同様に金属製
容器２ｂの内部には、蓄電に必要な部材、例えば、負極
集電体、セパレータ、正極集電体等の部材を収納したも
のであり、注入口５ｂが金属製容器２ｂの上面に設けら
れたものである。そして、これら図１〜図４に示したい
ずれの形態のものも本発明の封止方法が適用できるリチ
ウムイオン蓄電池である。
ムイオン蓄電池１ｂであり、この蓄電池も同様に金属製
容器２ｂの内部には、蓄電に必要な部材、例えば、負極
集電体、セパレータ、正極集電体等の部材を収納したも
のであり、注入口５ｂが金属製容器２ｂの上面に設けら
れたものである。そして、これら図１〜図４に示したい
ずれの形態のものも本発明の封止方法が適用できるリチ
ウムイオン蓄電池である。
【００２０】このような各種形態のリチウムイオン蓄電
池が存在し、その中の一つの形態、即ち、角形リチウム
イオン蓄電池１について、本発明の封止方法を図５およ
び図６を用いて説明し、他の円柱形リチウムイオン蓄電
池１ａおよびボタン形リチウムイオン蓄電池１ｂについ
ては、特に、注入口の符号５を５ａ、５ｂに、上部蓋部
材３を金属製容器２ａ、２ｂにそれぞれ置き換えれば容
易に理解でき、それらに対する説明は重複するので省略
する。
池が存在し、その中の一つの形態、即ち、角形リチウム
イオン蓄電池１について、本発明の封止方法を図５およ
び図６を用いて説明し、他の円柱形リチウムイオン蓄電
池１ａおよびボタン形リチウムイオン蓄電池１ｂについ
ては、特に、注入口の符号５を５ａ、５ｂに、上部蓋部
材３を金属製容器２ａ、２ｂにそれぞれ置き換えれば容
易に理解でき、それらに対する説明は重複するので省略
する。
【００２１】まず、注入口５から電解液が注入された後
に、図５（Ａ）に示したように、その注入口５に対し
て、例えば、ステンレス等の金属からなる球状の封止部
材１０を宛う。この場合に、使用される封止部材１０と
注入口５との大きさの関係は、例えば、注入口５の内径
を１とすると、封止部材１０の外径は１．２〜１．５の
範囲の比率に設定する。
に、図５（Ａ）に示したように、その注入口５に対し
て、例えば、ステンレス等の金属からなる球状の封止部
材１０を宛う。この場合に、使用される封止部材１０と
注入口５との大きさの関係は、例えば、注入口５の内径
を１とすると、封止部材１０の外径は１．２〜１．５の
範囲の比率に設定する。
【００２２】次に、図５（Ｂ）に示したように、抵抗溶
接手段１１に所定の電流を印加しながら封止部材１０を
押圧して一段階目の溶接を行うと、封止部材１０が溶け
（軟化し）て、その一部が注入口５内に押し込まれ、抵
抗溶接手段１１が当接している上部は、飛び散り現象も
生ずるが、全体として略平坦に押し潰されて上部蓋部材
３（図２の形態のものは金属製容器２に相当する）上に
所定の厚さをもって拡がる。
接手段１１に所定の電流を印加しながら封止部材１０を
押圧して一段階目の溶接を行うと、封止部材１０が溶け
（軟化し）て、その一部が注入口５内に押し込まれ、抵
抗溶接手段１１が当接している上部は、飛び散り現象も
生ずるが、全体として略平坦に押し潰されて上部蓋部材
３（図２の形態のものは金属製容器２に相当する）上に
所定の厚さをもって拡がる。
【００２３】因みに、この時の抵抗溶接手段１１に印加
される電流は約９００Ａであり、加圧は略５１Ｎで、加
圧時間は略０．００４秒程度である。このように抵抗溶
接手段１１で一段階目の溶接を行うと、注入口５内に押
し込まれた封止部材１０の一部１０ａが注入口５の内壁
面に密着係合し、上部の押し拡げられた平坦面１０ｂの
下面が上部蓋部材３と密着した状態になって注入口５を
一応塞ぐ状態になる。
される電流は約９００Ａであり、加圧は略５１Ｎで、加
圧時間は略０．００４秒程度である。このように抵抗溶
接手段１１で一段階目の溶接を行うと、注入口５内に押
し込まれた封止部材１０の一部１０ａが注入口５の内壁
面に密着係合し、上部の押し拡げられた平坦面１０ｂの
下面が上部蓋部材３と密着した状態になって注入口５を
一応塞ぐ状態になる。
【００２４】この塞ぐ状態、即ち、一段階目の抵抗溶接
手段１１で封止部材１０を押し潰して変形させる度合い
は約５０％程度であり、封止部材１０の３０〜４０％が
注入口５内に押し込まれ、残りが上部蓋部材３の上面に
平坦面１０ｂとして拡がるようになる。この拡がってい
る平坦面１０ｂの周縁状態は、抵抗溶接による飛び散り
現象で多少不揃いで歪になっているが、封止構造として
は完全ではないが大略な（略７〜８分目程度）封止がな
されたものとなる。
手段１１で封止部材１０を押し潰して変形させる度合い
は約５０％程度であり、封止部材１０の３０〜４０％が
注入口５内に押し込まれ、残りが上部蓋部材３の上面に
平坦面１０ｂとして拡がるようになる。この拡がってい
る平坦面１０ｂの周縁状態は、抵抗溶接による飛び散り
現象で多少不揃いで歪になっているが、封止構造として
は完全ではないが大略な（略７〜８分目程度）封止がな
されたものとなる。
【００２５】このように一段階目の溶接が終了した後
に、図５（Ｃ）に示したように、レーザー溶接手段１２
を用いて二段階目の溶接を行う。この場合に、レーザー
ヘッドにおけるレーザーディフォーカスｈ＝５ｍｍに設
定し、一段階目の溶接で拡がりをもつ平坦面１０ｂの歪
になっている周縁部分を主としてレーザー溶接するので
ある。
に、図５（Ｃ）に示したように、レーザー溶接手段１２
を用いて二段階目の溶接を行う。この場合に、レーザー
ヘッドにおけるレーザーディフォーカスｈ＝５ｍｍに設
定し、一段階目の溶接で拡がりをもつ平坦面１０ｂの歪
になっている周縁部分を主としてレーザー溶接するので
ある。
【００２６】つまり、平坦面１０ｂの周縁部寄りにレー
ザ光を照射することにより周縁部が溶解して流動状態に
なり、封止部材１０の材料としてもっている表面張力に
よって歪になっていた部分が引き寄せられ、全体として
略円形状に修正されるのであり、しかも、周縁部分は流
動性を有することから、外側方向に拡がる作用が働き全
体としてなだらかな曲面１０ｃになる。
ザ光を照射することにより周縁部が溶解して流動状態に
なり、封止部材１０の材料としてもっている表面張力に
よって歪になっていた部分が引き寄せられ、全体として
略円形状に修正されるのであり、しかも、周縁部分は流
動性を有することから、外側方向に拡がる作用が働き全
体としてなだらかな曲面１０ｃになる。
【００２７】レーザー溶接手段１２による溶接の条件
は、図６に示したように、数秒で溶接する。即ち、初期
のレーザー光照射においては、例えば、３９Ｊ（ジュー
ル）で０．５秒間照射し、続いて４５Ｊ（ジュール）で
１秒間照射し、最後に３９Ｊ（ジュール）で０．５秒間
照射することによりレーザーによる溶接が終了するので
ある。
は、図６に示したように、数秒で溶接する。即ち、初期
のレーザー光照射においては、例えば、３９Ｊ（ジュー
ル）で０．５秒間照射し、続いて４５Ｊ（ジュール）で
１秒間照射し、最後に３９Ｊ（ジュール）で０．５秒間
照射することによりレーザーによる溶接が終了するので
ある。
【００２８】このことからして、レーザー光の照射を受
けた平坦面１０ｂの周縁部近傍が、一瞬において流動化
し、図７に示したように、封止部材１０の全体が円形状
に整形されて外見上の体裁が良くなるのである。
けた平坦面１０ｂの周縁部近傍が、一瞬において流動化
し、図７に示したように、封止部材１０の全体が円形状
に整形されて外見上の体裁が良くなるのである。
【００２９】そして、図８に示したように、封止部材１
０の上面がなだらかな曲面１０ｃになって、上部蓋部材
３から上部に突出する厚みｄ＝０．１５〜０．３ｍｍ程
度になり、また、周縁部が上部蓋部材３の上面に密着状
態で溶接されることと、注入口５内に押し込まれた一部
１０ａと注入口５の内壁面とが密着係合することと相俟
って、注入口５を略完全な状態で封止することができる
のである。
０の上面がなだらかな曲面１０ｃになって、上部蓋部材
３から上部に突出する厚みｄ＝０．１５〜０．３ｍｍ程
度になり、また、周縁部が上部蓋部材３の上面に密着状
態で溶接されることと、注入口５内に押し込まれた一部
１０ａと注入口５の内壁面とが密着係合することと相俟
って、注入口５を略完全な状態で封止することができる
のである。
【００３０】要するに、本発明においては、注入口を封
止するための封止部材を、異なる溶接手段を用いて、二
段階で溶接を行うものであり、一段目の抵抗溶接手段は
その特徴を生かして、注入口に対する封止部材の押し込
みと上面の平坦面の形成を行うものであり、一段目の溶
接における弱点、例えば、抵抗溶接による飛び散り現象
で生ずる周縁部の不揃いで歪になった溶接不良等を、二
段目のレーザー溶接手段で補完することにより完全な封
止溶接が遂行できるのである。
止するための封止部材を、異なる溶接手段を用いて、二
段階で溶接を行うものであり、一段目の抵抗溶接手段は
その特徴を生かして、注入口に対する封止部材の押し込
みと上面の平坦面の形成を行うものであり、一段目の溶
接における弱点、例えば、抵抗溶接による飛び散り現象
で生ずる周縁部の不揃いで歪になった溶接不良等を、二
段目のレーザー溶接手段で補完することにより完全な封
止溶接が遂行できるのである。
【００３１】更に、二段階の溶接工程で封止部材１０を
変形させて封止構造を完成するものであるが、この封止
構造の上部蓋部材３から上部に突出する高さが高い場合
に、二段目のレーザー溶接手段を用いて、再度レーザー
光の照射を行い、封止構造の周縁部から上面全体を流動
化させて更に低くすることができる。この工程は、いわ
ゆる仕上げ工程ということができる。
変形させて封止構造を完成するものであるが、この封止
構造の上部蓋部材３から上部に突出する高さが高い場合
に、二段目のレーザー溶接手段を用いて、再度レーザー
光の照射を行い、封止構造の周縁部から上面全体を流動
化させて更に低くすることができる。この工程は、いわ
ゆる仕上げ工程ということができる。
【００３２】また、二段階以上の溶接工程を行うが、封
止部材を加圧して溶接する抵抗溶接手段は一度しか用い
ないので、加圧による容器へのダメージを軽減でき、容
器の強度を低下させないでリチウムイオン蓄電池等の製
品を製造することができる。
止部材を加圧して溶接する抵抗溶接手段は一度しか用い
ないので、加圧による容器へのダメージを軽減でき、容
器の強度を低下させないでリチウムイオン蓄電池等の製
品を製造することができる。
【００３３】いずれにしても、溶接手段としてそれぞれ
が特徴をもった二つを組み合わせることにより、注入口
を封止するための封止部材をそれぞれ特徴に沿った溶接
を行うことで完全な封止構造を形成できるのであり、リ
ークの虞が解消されることによって、製造工程において
リークテスト工程のラインを必要としないのであり、製
造の作業性が向上すると共に、必然的に歩留まりも向上
するのである。
が特徴をもった二つを組み合わせることにより、注入口
を封止するための封止部材をそれぞれ特徴に沿った溶接
を行うことで完全な封止構造を形成できるのであり、リ
ークの虞が解消されることによって、製造工程において
リークテスト工程のラインを必要としないのであり、製
造の作業性が向上すると共に、必然的に歩留まりも向上
するのである。
【００３４】なお、本発明においては、リチウムイオン
蓄電池について説明したが、その他の容器で注入口を有
し且つその注入口を封止部材を用い溶接手段で溶着さ
せ、密封または封止する必要のある全てのものに対して
適用できるものである。
蓄電池について説明したが、その他の容器で注入口を有
し且つその注入口を封止部材を用い溶接手段で溶着さ
せ、密封または封止する必要のある全てのものに対して
適用できるものである。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る容器
における注入口の封止方法は、注入口を有する容器に所
定の物質を注入した後に、注入口に球状の封止部材を溶
接する封止方法であって、少なくとも異なる溶接手段に
より二段階で溶接することによって、異なる溶接手段の
特徴を生かして封止部材を変形させ、注入口を完全に密
封溶接できるという優れた効果を奏する。
における注入口の封止方法は、注入口を有する容器に所
定の物質を注入した後に、注入口に球状の封止部材を溶
接する封止方法であって、少なくとも異なる溶接手段に
より二段階で溶接することによって、異なる溶接手段の
特徴を生かして封止部材を変形させ、注入口を完全に密
封溶接できるという優れた効果を奏する。
【００３６】また、本発明においては、注入口が完全に
密封溶接できるので、漏液（リーク現象）がないことか
ら、製造ラインにおけるリークテスト工程が不要にな
り、単純な判別出荷が可能となって歩留まりが向上する
と共に、長期間に亘る製品の信頼性を向上させることが
できるという優れた効果を奏する。
密封溶接できるので、漏液（リーク現象）がないことか
ら、製造ラインにおけるリークテスト工程が不要にな
り、単純な判別出荷が可能となって歩留まりが向上する
と共に、長期間に亘る製品の信頼性を向上させることが
できるという優れた効果を奏する。
【図１】本発明の封止方法が適用できる一つの例を示す
角形リチウムイオン蓄電池の注入口封止前の斜視図であ
る。
角形リチウムイオン蓄電池の注入口封止前の斜視図であ
る。
【図２】本発明の封止方法が適用できる他の例を示す角
形リチウムイオン蓄電池の注入口封止前の斜視図であ
る。
形リチウムイオン蓄電池の注入口封止前の斜視図であ
る。
【図３】本発明の封止方法が適用できる更に他の例を示
す円柱形リチウムイオン蓄電池の注入口封止前の斜視図
である。
す円柱形リチウムイオン蓄電池の注入口封止前の斜視図
である。
【図４】本発明の封止方法が適用できる他の例を示すボ
タン形リチウムイオン蓄電池の注入口封止前の平面図で
ある。
タン形リチウムイオン蓄電池の注入口封止前の平面図で
ある。
【図５】本発明の実施の形態に係る注入口の封止方法を
説明するためのものであり、図（Ａ）は封止部材を注入
口に宛った状態を示す要部の拡大断面図、図（Ｂ）は一
段目の抵抗溶接手段で封止部材を溶接した状況を示す拡
大断面図、図（Ｃ）は二段目のレーザー溶接手段で封止
部材を溶接した状況を示す拡大断面図である。
説明するためのものであり、図（Ａ）は封止部材を注入
口に宛った状態を示す要部の拡大断面図、図（Ｂ）は一
段目の抵抗溶接手段で封止部材を溶接した状況を示す拡
大断面図、図（Ｃ）は二段目のレーザー溶接手段で封止
部材を溶接した状況を示す拡大断面図である。
【図６】同二段目の溶接を行うレーザー溶接手段の溶接
条件を示したグラフである。
条件を示したグラフである。
【図７】本発明に基づく封止方法によって注入口が封止
された状況の一形態に係る角形リチウムイオン蓄電池の
一部を示す平面図である。
された状況の一形態に係る角形リチウムイオン蓄電池の
一部を示す平面図である。
【図８】同封止方法によって封止された封止構造を拡大
して示した断面図である。
して示した断面図である。
【図９】従来例の封止方法によって注入口が封止された
状況を示す角形リチウムイオン蓄電池の一部を示す平面
図である。
状況を示す角形リチウムイオン蓄電池の一部を示す平面
図である。
【図１０】同従来例の封止方法によって封止された封止
構造を拡大して示した断面図である。
構造を拡大して示した断面図である。
１ 角形リチウムイオン蓄電池、 １ａ 円柱形リチウ
ムイオン蓄電池、１ｂ ボタン形リチウムイオン蓄電
池、 ２、２ａ、２ｂ 金属製容器、３ 上部蓋部材、
４ 正極板、 ５ 注入口、 ６ 封止部、７ 安全
弁装置、 １０ 封止部材、 １０ａ 封止部材の一
部、１０ｂ 平坦面、 １０ｃ なだらかな曲面、 １
１ 抵抗溶接手段、１２ レーザー溶接手段、 ｈ レ
ーザーディフォーカス、ｄ 封止部材の上部に突出する
厚み。
ムイオン蓄電池、１ｂ ボタン形リチウムイオン蓄電
池、 ２、２ａ、２ｂ 金属製容器、３ 上部蓋部材、
４ 正極板、 ５ 注入口、 ６ 封止部、７ 安全
弁装置、 １０ 封止部材、 １０ａ 封止部材の一
部、１０ｂ 平坦面、 １０ｃ なだらかな曲面、 １
１ 抵抗溶接手段、１２ レーザー溶接手段、 ｈ レ
ーザーディフォーカス、ｄ 封止部材の上部に突出する
厚み。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２３Ｋ 103:04 Ｂ２３Ｋ 103:04 103:10 103:10 (72)発明者 辻岡 寿康 千葉県野田市二ツ塚95−３ ミヤチテクノ ス株式会社内 Ｆターム(参考） 4E068 AA01 BG02 DA07 DA09 DB01 DB02 5H011 AA17 CC06 FF06 GG00 GG09 HH00 5H023 AA03 AS01 AS02 BB10 CC01 CC11 5H029 AJ15 AK03 AL07 BJ02 CJ05 DJ02 DJ03 EJ01
Claims (12)
- 【請求項１】 注入口を有する容器に所定の物質を注入
した後に、注入口に球状の封止部材を溶接する封止方法
であって、 少なくとも異なる溶接手段により二段階で溶接すること
を特徴とする容器における注入口の封止方法。 - 【請求項２】 異なる溶接手段は、 抵抗溶接とレーザー溶接であることを特徴とする請求項
１に記載の容器における注入口の封止方法。 - 【請求項３】 二段階の溶接は、 一段目の溶接が抵抗溶接であり、 二段目の溶接がレーザー溶接であることを特徴とする請
求項１または２に記載の容器における注入口の封止方
法。 - 【請求項４】 球状の封止部材は、 ステンレス球であることを特徴とする請求項１に記載の
容器における注入口の封止方法。 - 【請求項５】 容器は、 スチール、アルミニウムまたはアルミニウム合金のいず
れかで形成されていることを特徴とする請求項１に記載
の容器における注入口の封止方法。 - 【請求項６】 二段階溶接後に、 更に仕上げ溶接をレーザー溶接で行うことを特徴とする
請求項１、２または３に記載の容器における注入口の封
止方法。 - 【請求項７】 注入口を有する容器に所定の物質を注入
した後に、注入口に球状の封止部材を溶接させた密封容
器であって、 前記封止部材は少なくとも異なる溶接手段により二段階
で溶接された構成であることを特徴とする密封容器。 - 【請求項８】 異なる溶接手段は、 抵抗溶接とレーザー溶接であることを特徴とする請求項
７に記載の密封容器。 - 【請求項９】 二段階の溶接は、 一段目の溶接が抵抗溶接であり、 二段目の溶接がレーザー溶接であることを特徴とする請
求項７または８に記載の密封容器。 - 【請求項１０】 球状の封止部材は、 ステンレス球であることを特徴とする請求項７に記載の
密封容器。 - 【請求項１１】 容器は、 スチール、アルミニウムまたはアルミニウム合金のいず
れかで形成されていることを特徴とする請求項７に記載
の密封容器。 - 【請求項１２】 二段階溶接後に、 更に仕上げ溶接をレーザー溶接で行ったことを特徴とす
る請求項７、８または９に記載の密封容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001041594A JP2002239762A (ja) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | 容器における注入口の封止方法および密閉容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001041594A JP2002239762A (ja) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | 容器における注入口の封止方法および密閉容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002239762A true JP2002239762A (ja) | 2002-08-28 |
Family
ID=18904012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001041594A Pending JP2002239762A (ja) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | 容器における注入口の封止方法および密閉容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002239762A (ja) |
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-
2001
- 2001-02-19 JP JP2001041594A patent/JP2002239762A/ja active Pending
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