JP2003132857A - 密閉型二次電池およびその製造方法 - Google Patents

密閉型二次電池およびその製造方法

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JP2003132857A
JP2003132857A JP2001327929A JP2001327929A JP2003132857A JP 2003132857 A JP2003132857 A JP 2003132857A JP 2001327929 A JP2001327929 A JP 2001327929A JP 2001327929 A JP2001327929 A JP 2001327929A JP 2003132857 A JP2003132857 A JP 2003132857A
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battery
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JP2001327929A
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Hiroshi Nagata
浩 永田
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池缶と蓋板との溶接部を適当箇所に設定す
ることにより電池缶内部へのスパッタの侵入を防ぎ、も
って電池性能の安定化に大きく寄与する密閉型二次電池
とその製造方法とを提供する。 【解決手段】 電池缶2の開口端部に、フランジ加工に
よりフランジ部10を一体に成形し、該フランジ部10
に蓋板3を重ね合せた後、該重ね合せ部11に対して、
蓋板3の上方からレーザビーム5を照射し、該重ね合せ
部11をレーザ溶接する。この場合、溶接部は電池缶2
の外周面より外側部位となるので、電池缶2の内周側ま
で溶接範囲が拡大せず、この結果、スパッタが電池缶2
の内部に侵入することはなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、発電要素を収納し
た電池缶の開口端部に蓋板を溶接してなる密閉型二次電
池とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の密閉型二次電池を製造す
るには、図5に示すように、発電要素1を収納した有底
の電池缶2の開口端部に蓋板3を圧入して、この圧入合
せ部4を、蓋板3の上方から照射したレーザビーム5に
より溶接する方法が一般に採用されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た製造方法によれば、電池缶2に蓋板3を圧入する際、
バリ等の異物が発生して電池缶2内に侵入したり、溶接
の溶込み粒子(スパッタ)が電池缶2内に侵入すること
があり、これらの侵入物が電池性能を低下させる原因に
なっていた。なお、この種の密閉型二次電池の製造方法
としては、図6に示すように電池缶2の開口端に蓋板3
を重ね合せて、この重ね合せ部4aを、蓋板3の側方か
らレーザ溶接する方法(特開平3−93148号公
報)、図7に示すように電池缶2の開口端部の内周側に
段部6を設け、この段部6に蓋板3を載せて、両者の周
面合せ部4bを、蓋板3の上方からレーザ溶接する方法
(特開2000−231908号公報)、あるいは図8
に示すように蓋板3を段付き形状として、その小径部分
3aを電池缶2に嵌入させた状態でその大径部分3bを
電池缶2に重ね合せ、両者の重ね合せ部4cを、蓋板3
の側方からレーザ溶接する方法(特開平11−3070
65号公報)などもある。しかし、これらの方法によれ
ば、上記した圧入に伴う異物混入は防止できるものの、
何れも溶接部が電池缶2の内周側まで拡大するため、電
池缶2内へのスパッタの侵入を避けることはできず、侵
入物による電池性能の低下を防止する対策としては不十
分である。
【0004】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたもので、その課題とするところは、電池缶と蓋
板との溶接部を適当箇所に設定することにより電池缶内
部へのスパッタの侵入を防ぎ、もって電池性能の安定化
に大きく寄与する密閉型二次電池を提供し、併せてこの
密閉型二次電池を簡単に製造できる製造方法を提供する
ことにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る密閉型二次電池は、発電要素を収納し
た電池缶の開口端部に蓋板を溶接固定してなる密閉型電
池において、前記電池缶の外周面より外側部位に、該電
池缶と前記蓋板との溶接部を設定したことを特徴とす
る。この場合、上記溶接部は、電池缶の開口端部に外側
へ広がる環状のフランジ部部を設け、該フランジ部部に
蓋板を合せて、この合せ部内に設定しても、あるいは蓋
板の外周縁部にその板面から起立する環状の起立部を設
け、該起立部を電池缶の外周面に合せて、この合せ部内
に設定してもよいものである。このように構成した密閉
型二次電池においては、溶接部が電池缶の外周面の外側
部位に設定されることで、溶接に伴うスパッタが電池缶
内に侵入する危険はなくなる。
【0006】上記二次電池を製造するための第1の方法
発明は、電池缶の開口端部に、予め外側へ広がる環状の
フランジ部をプレス成形し、該電池缶に発電要素を収納
した後、そのフランジ部に蓋板を合せて、該合せ部を蓋
板の上面側からレーザ溶接することを特徴とする。ま
た、第2の方法発明は、蓋板の外周縁部に、予めその板
面から起立する環状の起立部をプレス成形し、発電要素
を収納した電池缶に前記蓋板を被せてその起立部を電池
缶の外周面に合せた後、該合せ部を蓋板の側方からレー
ザ溶接することを特徴とする。上記した2つの方法発明
においては、電池缶の開口端部または蓋板の外周縁部に
プレス成形によりフランジ部または起立部を形成するだ
けで、電池缶の外周面より外側部位にレーザ溶接の溶接
部を設定することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基いて説明する。図1は、本発明に係る密閉型二
次電池の第1の実施の形態を示したものである。なお、
本二次電池の基本構成は従来と同じであるので、ここで
は、前記図5に示した部分と同一部分に同一符号を付し
ている。本第1の実施の形態において、発電要素1を収
納した有底の電池缶2の開口端部には、外側へ広がる環
状のフランジ部10が一体に設けられており、蓋板3
は、前記フランジ部10に重ね合せた状態で、該重ね合
せ部11を溶接部として電池缶2に固定されている。な
お、電池缶2および蓋板3は、ここではアルミニウムま
たはアルミニウム合金から形成されている。溶接に際し
ては、電池缶2のフランジ部10に蓋板3を重ね合せた
後、該重ね合せ部11に対して、蓋板3の上方からレー
ザビーム5を照射する。この場合、溶接部は電池缶2の
外周面より外側部位となり、これにより電池缶2の内周
側まで溶接範囲が拡大せず、この結果、スパッタが電池
缶2の内部に侵入することはなくなる。すなわち、電池
缶2の内部へのスパッタ侵入による電池性能の低下は未
然に防止される。
【0008】ここで、上記電池缶2にフランジ部10を
形成するには、例えば、図2に示すようなプレスによる
フランジ曲げ加工法を用いることができる。この加工法
の実施に際しては、電池缶2の収納凹部15aを有する
ダイ15と電池缶2内に嵌入可能な先端ボス部16aを
有するポンチ16とを備えたプレス型を用意し、ダイ1
5の収納凹部15a内に、予め規定より深く形成した電
池杆2を装入して、その開口端部がダイ15の上面より
わずか突出するように(二点鎖線で示す)位置決めし、
その後、ポンチ16を、矢印Pのように上方より下動さ
せる。このポンチ16の下動により、先ずその先端ボス
部16aが電池缶2内に嵌入し、続いてポンチ16の端
面が電池缶2の開口端に当接し、これにより電池缶2の
開口端部が外方へ押し広げられ、フランジ部10が成形
される。
【0009】図3は、本発明に係る密閉型二次電池の第
2の実施の形態を示したものである。本第2の実施の形
態の特徴とするところは、蓋板3の外周縁部にその板面
から起立する環状の起立部20を設け、この蓋板3を電
池缶2に被せて、その起立部20の内周面を電池缶2の
外周面に合せ、この周面合せ部21を溶接部として蓋板
3を電池缶2に溶接固定した点にある。溶接に際して
は、電池缶2に蓋板3を被せて、その起立部20の内周
面を電池缶2の外周面に合せた後、この周面合せ部21
に対して、蓋板3の側方からレーザビーム5を照射す
る。この場合、溶接部は、上記第1の実施の形態と同様
に電池缶2の外周面より外側部位となり、これにより電
池缶2の内周側まで溶接範囲が拡大せず、この結果、ス
パッタが電池缶2の内部に侵入する危険はなくなり、第
1の実施例と同様に電池缶2の内部へのスパッタ侵入に
よる電池性能の低下は未然に防止される。
【0010】ここで、上記蓋板3に起立部20を形成す
るには、例えば、図4に示すようなプレスによるしごき
加工を用いることができる。この加工法の実施に際して
は、加工前の蓋板3の収納段部25aおよびこれに続く
成形凹部25bを有するダイ25と、ポンチ26とを備
えたプレス型を用意し、ダイ25の収納段部25aに、
予め規定より大型に形成した蓋板3を嵌合保持(二点鎖
線で示す)させた後、ポンチ26を、矢印Pのように上
方より下動させる。このポンチ26の下動により、蓋板
3の全体がが成形凹部25b内に押込まれ、その外周縁
部がダイ25の内周面とポンチ26の外周面との間でし
ごかれ、これにより起立部20が成形される。
【0011】なお、本発明は、上記電池缶2および蓋板
3の材質を特に問うものではなく、上記したアルミニウ
ムまたはアルミニウム合金に代えて、例えばステンレス
鋼、めっき鋼板などを用いることができる。
【0012】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係る密
閉型二次電池によれば、電池缶と蓋板との溶接部を、電
池缶の外周面よりも外側部位に設定するようにしたの
で、電池缶内部へのスパッタの侵入を確実に防止するこ
とが可能になり、スパッタ侵入による電池性能の低下を
未然に防止することができる。また、本発明に係る密閉
型二次電池の製造方法によれば、電池缶の開口端部また
は蓋板の外周縁部にプレス成形によりフランジ部または
起立部を形成するだけで、電池缶の外周面より外側部位
にレーザ溶接の溶接部を簡単に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態としての密閉型二次
電池の構造とレーザ溶接の実施態様とを示す断面図であ
る。
【図2】図1に示した電池缶に対するフランジ加工の実
施態様を示す断面図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態としての密閉型二次
電池の構造とレーザ溶接の実施態様とを示す断面図であ
る。
【図4】図3に示した蓋板に対するしごき加工の実施態
様を示す断面図である。
【図5】従来の密閉型二次電池の一般的構造とレーザ溶
接の実施態様とを示す断面図である。
【図6】従来の密閉型二次電池の変形構造とレーザ溶接
の実施態様とを示す断面図である。
【図7】従来の密閉型二次電池の、他の変形構造とレー
ザ溶接の実施態様とを示す断面図である。
【図8】従来の密閉型二次電池の、さらに他の変形構造
とレーザ溶接の実施態様とを示す断面図である。
【符号の説明】
1 発電要素、 2 電池缶、3 蓋板、 5 レ
ーザビーム 10 フランジ部、 11 重ね合せ部(合せ部) 20 起立部、 21 周面合せ部(合せ部)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発電要素を収納した電池缶の開口端部に
    蓋板を溶接固定してなる密閉型電池において、前記電池
    缶の外周面より外側部位に、該電池缶と前記蓋板との溶
    接部を設定したことを特徴とする密閉型二次電池。
  2. 【請求項2】 電池缶の開口端部に外側へ広がる環状の
    フランジ部を設け、該フランジ部に蓋板を合せて、この
    合せ部内に溶接部を設定したことを特徴とする請求項1
    に記載の密閉型二次電池。
  3. 【請求項3】 蓋板の外周縁部にその板面から起立する
    環状の起立部を設け、該起立部を電池缶の外周面に合せ
    て、この合せ部内に溶接部を設定したことを特徴とする
    請求項1に記載の密閉型二次電池。
  4. 【請求項4】 電池缶の開口端部に、予め外側へ広がる
    環状のフランジ部をプレス成形し、該電池缶に発電要素
    を収納した後、そのフランジ部に蓋板を合せて、該合せ
    部を蓋板の上面側からレーザ溶接することを特徴とする
    密閉型二次電池の製造方法。
  5. 【請求項5】 蓋板の外周縁部に、予めその板面から起
    立する環状の起立部をプレス成形し、発電要素を収納し
    た電池缶に前記蓋板を被せてその起立部を電池缶の外周
    面に合せた後、該合せ部を蓋板の側方からレーザ溶接す
    ることを特徴とする密閉型二次電池の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012171692A1 (de) * 2011-06-17 2012-12-20 Robert Bosch Gmbh Gehäuseanordnung und verfahren zur herstellung einer dichten schweissverbindung eines gehäusebauteils mit einem anbauteil
US9521771B2 (en) 2012-04-17 2016-12-13 Gs Yuasa International Ltd. Device case and method of manufacturing the same
WO2022060051A1 (ko) * 2020-09-16 2022-03-24 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 제조방법 및 그 제조방법을 이용하여 제조된 이차전지

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