JP2003178739A - 二次電池容器の製造方法、溶接装置 - Google Patents
二次電池容器の製造方法、溶接装置Info
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- JP2003178739A JP2003178739A JP2001377818A JP2001377818A JP2003178739A JP 2003178739 A JP2003178739 A JP 2003178739A JP 2001377818 A JP2001377818 A JP 2001377818A JP 2001377818 A JP2001377818 A JP 2001377818A JP 2003178739 A JP2003178739 A JP 2003178739A
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- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 二次電池の内圧上昇に際して、内部のガスを
放出するための安全弁を確実に溶接する。 【解決手段】 複数積層した電極板と該電極板が浸漬さ
れる電解液とを収容する容器に設けられた貫通孔１０６
を覆って板状の弁体１０２を設け、該容器を一の極性の
電源に接続し、前記弁体を前記貫通孔の周囲の容器表面
へ向けて加圧しつつ前記弁体を前記電源の反対の極性に
接続して、前記弁体と前記容器との接触部を発熱させて
両者を溶接するようにした二次電池容器の製造方法にお
いて、前記弁体と容器との接触面あるいは、これらと電
極との接触面において、これらの、あるいは電極のいず
れかを突出させた。
放出するための安全弁を確実に溶接する。 【解決手段】 複数積層した電極板と該電極板が浸漬さ
れる電解液とを収容する容器に設けられた貫通孔１０６
を覆って板状の弁体１０２を設け、該容器を一の極性の
電源に接続し、前記弁体を前記貫通孔の周囲の容器表面
へ向けて加圧しつつ前記弁体を前記電源の反対の極性に
接続して、前記弁体と前記容器との接触部を発熱させて
両者を溶接するようにした二次電池容器の製造方法にお
いて、前記弁体と容器との接触面あるいは、これらと電
極との接触面において、これらの、あるいは電極のいず
れかを突出させた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、内圧の上昇に破
壊されることにより、内圧の異常上昇を防止する機能を
持った二次電池容器の製造方法、および、溶接装置に関
する。
壊されることにより、内圧の異常上昇を防止する機能を
持った二次電池容器の製造方法、および、溶接装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、さまざまな分野で二次電池が用い
られている。例えば、小型のものであれば、携帯電話機
やビデオカメラ等の電子機器の電源として用いられてい
る。また、大型のものであれば、電気自動車の電源や家
庭用等の電力貯蔵装置として用いられている。また、従
来から用いられている鉛二次電池やニッケル・カドミウ
ム二次電池に代わって、より軽量でコンパクトなリチウ
ム二次電池が普及しつつある。
られている。例えば、小型のものであれば、携帯電話機
やビデオカメラ等の電子機器の電源として用いられてい
る。また、大型のものであれば、電気自動車の電源や家
庭用等の電力貯蔵装置として用いられている。また、従
来から用いられている鉛二次電池やニッケル・カドミウ
ム二次電池に代わって、より軽量でコンパクトなリチウ
ム二次電池が普及しつつある。
【０００３】このリチウム二次電池は、有機材料の電解
液を使用しており、例えば、短絡などによる大電流の放
出に伴って電池内部の温度が上昇すると、電解液がガス
化して電池容器内部の圧力が上昇することがある。図９
は、このような場合に電池容器内のガスを放出して容器
自体の破損を防止するための安全弁を備えたリチウム二
次電池の一従来例を示すものである。符号１０１は容
器、１０２は安全弁の弁体、１０３は内部の電極に接続
された陽極端子、１０４は内部の他の電極に接続された
陰極端子である。この一従来例にあっては、容器１０１
の内圧が上昇すると、容器１０１の上面板１０５に貫通
孔１０６を覆って設けられた弁体１０２が破壊され、内
部の高圧ガスが放出されて、容器１０１自体の破損が防
止される。
液を使用しており、例えば、短絡などによる大電流の放
出に伴って電池内部の温度が上昇すると、電解液がガス
化して電池容器内部の圧力が上昇することがある。図９
は、このような場合に電池容器内のガスを放出して容器
自体の破損を防止するための安全弁を備えたリチウム二
次電池の一従来例を示すものである。符号１０１は容
器、１０２は安全弁の弁体、１０３は内部の電極に接続
された陽極端子、１０４は内部の他の電極に接続された
陰極端子である。この一従来例にあっては、容器１０１
の内圧が上昇すると、容器１０１の上面板１０５に貫通
孔１０６を覆って設けられた弁体１０２が破壊され、内
部の高圧ガスが放出されて、容器１０１自体の破損が防
止される。
【０００４】前記弁体１０２は、上面板１０５より薄い
板材から構成されることにより、前記内圧上昇に伴って
容器１０１より先に破壊される構成となっている。
板材から構成されることにより、前記内圧上昇に伴って
容器１０１より先に破壊される構成となっている。
【０００５】弁体を上面板１０５に取り付けるための構
造の一従来例として、特開平９−７５１号公報に記載さ
れたものがある。この従来技術によれば、弁体が抵抗溶
接によって容器に取り付けられている。
造の一従来例として、特開平９−７５１号公報に記載さ
れたものがある。この従来技術によれば、弁体が抵抗溶
接によって容器に取り付けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この抵抗溶接による取
り付けは、高価なレーザ溶接設備を用いることなく弁体
を取り付けることができるものの、抵抗溶接を用いるこ
とにより、解決すべき新たな課題がある。すなわち、前
記抵抗溶接は、互いに溶接しようとする部材の接触部に
発生するジュール熱により両者を互いに溶け込ませよう
とするものであるが、いかにして漏れのない確実な溶接
を行うか、および、いかにして溶接部のみに熱を集中さ
せて、溶接個所以外の板材あるいは弁体の無用な発熱を
防止するかという課題がある。
り付けは、高価なレーザ溶接設備を用いることなく弁体
を取り付けることができるものの、抵抗溶接を用いるこ
とにより、解決すべき新たな課題がある。すなわち、前
記抵抗溶接は、互いに溶接しようとする部材の接触部に
発生するジュール熱により両者を互いに溶け込ませよう
とするものであるが、いかにして漏れのない確実な溶接
を行うか、および、いかにして溶接部のみに熱を集中さ
せて、溶接個所以外の板材あるいは弁体の無用な発熱を
防止するかという課題がある。
【０００７】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、二次電池の容器に、最小限の発熱にて弁体を確実に
溶接することを目的とする。
で、二次電池の容器に、最小限の発熱にて弁体を確実に
溶接することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、複数積層した電極板と該電極板が浸漬さ
れる電解液とを収容する容器に設けられた貫通孔を覆っ
て板状の弁体を設け、該容器を一の極性の電源に接続
し、前記弁体を前記貫通孔の周囲の容器表面へ向けて加
圧しつつ前記弁体を前記電源の反対の極性に接続して、
前記弁体と前記容器との接触部を発熱させて両者を溶接
するようにした二次電池容器の製造方法において、前記
弁体と容器との接触面において、これらの少なくとも一
方を他方へ向けて突出させてなる突出部を設けたことを
特徴とする。また、前記電源に接続されて前記弁体に接
触する電極の先端に、前記弁体に線接触する鋭角部を設
けたことを特徴とする。また、前記貫通孔および弁体が
軸線を同じくする円形をなし、前記弁体に接触する電極
は、前記貫通孔および弁体と前記軸線を中心として、こ
れらと相対的に回転しながら前記弁体を容器に向けて加
圧しつつ電源を供給することを特徴とする。また前記弁
体は、周縁部が平板状をなす平行部とされ、中心部近傍
が前記平行部から突出した座屈部とされ、該座屈部と前
記平行部との間が弾性変形可能な湾曲部とされたことを
特徴とする。また前記弁体は、前記湾曲部より内側の領
域で前記貫通孔を覆い、前記平行部にて前記容器に溶接
されたことを特徴とする。また本発明の溶接装置は、金
属板により形成された容器に設けられた貫通孔を覆う板
状の弁体を前記貫通孔の周囲の容器に溶接する溶接機に
おいて、前記貫通孔および弁体の軸線を中心として、こ
れらと相対的に回転しつつ前記弁体を容器に向けて加圧
しながら移動する電極と、該電極および前記容器に互い
に反対極性の電源を供給する電源装置とからなることを
特徴とする。また前記電極は、前記軸線を中心とする半
径方向へ向けられた支持軸を中心に回転自在に設けら
れ、前記相対回転に伴い、前記軸線を中心とする円弧に
沿って前記弁体に接触することを特徴とする。
め、本発明は、複数積層した電極板と該電極板が浸漬さ
れる電解液とを収容する容器に設けられた貫通孔を覆っ
て板状の弁体を設け、該容器を一の極性の電源に接続
し、前記弁体を前記貫通孔の周囲の容器表面へ向けて加
圧しつつ前記弁体を前記電源の反対の極性に接続して、
前記弁体と前記容器との接触部を発熱させて両者を溶接
するようにした二次電池容器の製造方法において、前記
弁体と容器との接触面において、これらの少なくとも一
方を他方へ向けて突出させてなる突出部を設けたことを
特徴とする。また、前記電源に接続されて前記弁体に接
触する電極の先端に、前記弁体に線接触する鋭角部を設
けたことを特徴とする。また、前記貫通孔および弁体が
軸線を同じくする円形をなし、前記弁体に接触する電極
は、前記貫通孔および弁体と前記軸線を中心として、こ
れらと相対的に回転しながら前記弁体を容器に向けて加
圧しつつ電源を供給することを特徴とする。また前記弁
体は、周縁部が平板状をなす平行部とされ、中心部近傍
が前記平行部から突出した座屈部とされ、該座屈部と前
記平行部との間が弾性変形可能な湾曲部とされたことを
特徴とする。また前記弁体は、前記湾曲部より内側の領
域で前記貫通孔を覆い、前記平行部にて前記容器に溶接
されたことを特徴とする。また本発明の溶接装置は、金
属板により形成された容器に設けられた貫通孔を覆う板
状の弁体を前記貫通孔の周囲の容器に溶接する溶接機に
おいて、前記貫通孔および弁体の軸線を中心として、こ
れらと相対的に回転しつつ前記弁体を容器に向けて加圧
しながら移動する電極と、該電極および前記容器に互い
に反対極性の電源を供給する電源装置とからなることを
特徴とする。また前記電極は、前記軸線を中心とする半
径方向へ向けられた支持軸を中心に回転自在に設けら
れ、前記相対回転に伴い、前記軸線を中心とする円弧に
沿って前記弁体に接触することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１実施形態を示
すものである。符号１は電極であって、この電極１は、
前記弁体１０２よりわずかに小径の円筒状をなし、前記
弁体１０２を上面板１０５に溶接すべき溶接線に対応す
る形状（軸線方向から見た形状）をなしている。前記電
極１は、その軸線と一致させて設けられた支持体２の先
端に設けられて前記弁体１０２に近接または離間できる
構成とされている。また前記電極１の先端３は、図示の
ように鋭角状に形成されていて、前記弁体１０２に線接
触するようになっている。
すものである。符号１は電極であって、この電極１は、
前記弁体１０２よりわずかに小径の円筒状をなし、前記
弁体１０２を上面板１０５に溶接すべき溶接線に対応す
る形状（軸線方向から見た形状）をなしている。前記電
極１は、その軸線と一致させて設けられた支持体２の先
端に設けられて前記弁体１０２に近接または離間できる
構成とされている。また前記電極１の先端３は、図示の
ように鋭角状に形成されていて、前記弁体１０２に線接
触するようになっている。
【００１０】一方、符号４はチャージ用電源であって、
このチャージ用電源４は、静電コンデンサ５へ直流電源
を供給することにより、抵抗溶接に必要な電力を蓄え、
図示しないスイッチング手段によって、必要なタイミン
グで前記電極１及び上面板１０５へ電源を供給するよう
になっている。すなわち、これらチャージ用電源４およ
び静電コンデンサ５によって抵抗溶接装置の電源が構成
される。
このチャージ用電源４は、静電コンデンサ５へ直流電源
を供給することにより、抵抗溶接に必要な電力を蓄え、
図示しないスイッチング手段によって、必要なタイミン
グで前記電極１及び上面板１０５へ電源を供給するよう
になっている。すなわち、これらチャージ用電源４およ
び静電コンデンサ５によって抵抗溶接装置の電源が構成
される。
【００１１】前記静電コンデンサ５の一方の極（一般に
接地極）は、前記上面板１０５に接続され、他方の極
（一般に正極）は、前記電極１に接続されている。
接地極）は、前記上面板１０５に接続され、他方の極
（一般に正極）は、前記電極１に接続されている。
【００１２】上記構成の溶接装置を用いた二次電池容器
の溶接は、下記のようにして行われる。上面板１０５の
所定位置（貫通孔１０６と軸線を同じくして重なる位
置）に弁体１０２をセットするとともに、これらを支持
体２の軸線上に配置する。また、一般に溶接を行うため
の定盤などの作業台は、金属により構成されかつ接地さ
れているから、上面板１０５を作業台に載せることによ
って接地されることとなる。
の溶接は、下記のようにして行われる。上面板１０５の
所定位置（貫通孔１０６と軸線を同じくして重なる位
置）に弁体１０２をセットするとともに、これらを支持
体２の軸線上に配置する。また、一般に溶接を行うため
の定盤などの作業台は、金属により構成されかつ接地さ
れているから、上面板１０５を作業台に載せることによ
って接地されることとなる。
【００１３】図１（ａ）のように、支持体２を降下させ
て行き、（ｂ）に示すように弁体１０２を上面板１０５
へ所定圧力で押し付けながら、所定のタイミングでスイ
ッチング手段（図示略）を動作させて電極１に電源を供
給すると、電極１の先端３から弁体１０２、上面板１０
５を経てアースに至る直流回路が形成される。この直流
回路を流れる電流により、弁体１０２と上面板１０５と
の接触面における接触抵抗部がジュール熱を生じ、この
ジュール熱によって弁体１０２と上面板１０５とが互い
に溶け込んで抵抗溶接が行われ、図２に示すように、溶
接部６を介して互いに溶接される。この溶接にあって
は、電極１の先端３が鋭角状に形成されているため、限
定された範囲を発熱させて効率よく溶接を行うことがで
きる。さらに、電源の供給を停止し、支持体２による加
圧を停止するとともに、上昇させると溶接が終了する。
この実施形態は、電極１の先端３を鋭角状に形成してジ
ュール熱の発生範囲を限定する方式としたから、溶接対
象である弁体１０２および上面板１０５に格別な加工を
施すことなく、一般的な形状の弁体１０２および上面板
１０５を格別に設計変更することなく溶接することがで
きるという利点がある。
て行き、（ｂ）に示すように弁体１０２を上面板１０５
へ所定圧力で押し付けながら、所定のタイミングでスイ
ッチング手段（図示略）を動作させて電極１に電源を供
給すると、電極１の先端３から弁体１０２、上面板１０
５を経てアースに至る直流回路が形成される。この直流
回路を流れる電流により、弁体１０２と上面板１０５と
の接触面における接触抵抗部がジュール熱を生じ、この
ジュール熱によって弁体１０２と上面板１０５とが互い
に溶け込んで抵抗溶接が行われ、図２に示すように、溶
接部６を介して互いに溶接される。この溶接にあって
は、電極１の先端３が鋭角状に形成されているため、限
定された範囲を発熱させて効率よく溶接を行うことがで
きる。さらに、電源の供給を停止し、支持体２による加
圧を停止するとともに、上昇させると溶接が終了する。
この実施形態は、電極１の先端３を鋭角状に形成してジ
ュール熱の発生範囲を限定する方式としたから、溶接対
象である弁体１０２および上面板１０５に格別な加工を
施すことなく、一般的な形状の弁体１０２および上面板
１０５を格別に設計変更することなく溶接することがで
きるという利点がある。
【００１４】前記溶接の条件は、上面板１０５の板厚２
mm、弁体１０２の板厚０．１５mmの場合において、加圧
力がほぼ２ｋｇｆ／ｃｍ2、溶接電流の最大値がほぼ１
０Ａにて所定の溶接を行うことができた。また、図６に
示すように、図中破線で示すように約１秒にわたって溶
接電流を供給し、この溶接電流の供給期間の前後にわた
って加圧を継続することにより溶接が行われる。
mm、弁体１０２の板厚０．１５mmの場合において、加圧
力がほぼ２ｋｇｆ／ｃｍ2、溶接電流の最大値がほぼ１
０Ａにて所定の溶接を行うことができた。また、図６に
示すように、図中破線で示すように約１秒にわたって溶
接電流を供給し、この溶接電流の供給期間の前後にわた
って加圧を継続することにより溶接が行われる。
【００１５】図３は本発明の第２実施形態を示すもので
ある。この実施形態では、電極１Ａの先端３Ａがフラッ
トな形状とされて弁体１０２に面接触する構成とされる
一方、上面板１０５における弁体１０２との接触面に円
周上の突起７が設けられている。
ある。この実施形態では、電極１Ａの先端３Ａがフラッ
トな形状とされて弁体１０２に面接触する構成とされる
一方、上面板１０５における弁体１０２との接触面に円
周上の突起７が設けられている。
【００１６】この第２実施形態にあっても、弁体１０２
および上面板１０５を所定位置に配置し、支持体２によ
って電極１Ａを弁体１０２に押し付けながら、前記第１
実施形態の場合と同様のタイミングで電源を供給するこ
とにより溶接が行われる。この溶接に際して、上面板１
０５に溶接部となる突起７が設けられているで、この突
起７と弁体１０２との接触面積が極めて小さくなり、こ
の限定された接触部分にジュール熱を発生させて溶接を
行うことができる。この場合、繰り返し使用が前提とな
る電極１Ａの先端がフラットな形状であるから、電極１
Ａの消耗を最小限に押さえ、長期にわたって使用するこ
とができる。
および上面板１０５を所定位置に配置し、支持体２によ
って電極１Ａを弁体１０２に押し付けながら、前記第１
実施形態の場合と同様のタイミングで電源を供給するこ
とにより溶接が行われる。この溶接に際して、上面板１
０５に溶接部となる突起７が設けられているで、この突
起７と弁体１０２との接触面積が極めて小さくなり、こ
の限定された接触部分にジュール熱を発生させて溶接を
行うことができる。この場合、繰り返し使用が前提とな
る電極１Ａの先端がフラットな形状であるから、電極１
Ａの消耗を最小限に押さえ、長期にわたって使用するこ
とができる。
【００１７】図４は本発明の第３実施形態を示すもので
ある。この実施形態では、前記第２実施形態に代えて、
弁体１０２における上面板１０５との接触面に、貫通孔
１０２と中心を同じくする円周上に突起７が設けられて
いる。この第２実施形態にあっても、弁体１０２および
上面板１０５を所定位置に配置し、支持体２によって電
極１Ａを弁体１０２に押し付けながら、前記第１実施形
態の場合と同様のタイミングで電源を供給することによ
り溶接が行われる。この溶接に際して、上面板１０５に
突起７が設けられているので、この突起７と弁体１０２
との接触面積が極めて小さくなり、この限定された接触
部分にジュール熱を発生させて溶接を行うことができ
る。
ある。この実施形態では、前記第２実施形態に代えて、
弁体１０２における上面板１０５との接触面に、貫通孔
１０２と中心を同じくする円周上に突起７が設けられて
いる。この第２実施形態にあっても、弁体１０２および
上面板１０５を所定位置に配置し、支持体２によって電
極１Ａを弁体１０２に押し付けながら、前記第１実施形
態の場合と同様のタイミングで電源を供給することによ
り溶接が行われる。この溶接に際して、上面板１０５に
突起７が設けられているので、この突起７と弁体１０２
との接触面積が極めて小さくなり、この限定された接触
部分にジュール熱を発生させて溶接を行うことができ
る。
【００１８】上記第１実施形態〜第３実施形態では、電
極、上面板、弁体のいずれかに突起を設けることによ
り、接触抵抗が生じる部分を局限することとしたが、い
ずれに設けるかは、実施に際して、溶接設備、上面板を
一部に有する容器自体、弁体のいずれを設計変更するこ
とが容易であるか、より具体的にはいずれの設計変更が
より低コストとなるかによって、適宜選択される。
極、上面板、弁体のいずれかに突起を設けることによ
り、接触抵抗が生じる部分を局限することとしたが、い
ずれに設けるかは、実施に際して、溶接設備、上面板を
一部に有する容器自体、弁体のいずれを設計変更するこ
とが容易であるか、より具体的にはいずれの設計変更が
より低コストとなるかによって、適宜選択される。
【００１９】図５は本発明の第４実施形態を示すもので
ある。この実施形態は、支持体２の側部に該支持体２を
中心として半径方向に延びるアーム１０を設け、このア
ーム１０を中心として回転自在に電極１１を設けた構成
となっている。この電極１１は、円錐台状をなし、弁体
１０２と中心を同じくしてアーム１０が回転することに
より、支持体２を中心とする円周状の回転軌跡に沿って
移動するようになっている。なおこの実施形態において
も、前記上面板１０５が電源の負極（アース）側に接続
され、支持体２および電極１０が電源の正極に接続され
ている。
ある。この実施形態は、支持体２の側部に該支持体２を
中心として半径方向に延びるアーム１０を設け、このア
ーム１０を中心として回転自在に電極１１を設けた構成
となっている。この電極１１は、円錐台状をなし、弁体
１０２と中心を同じくしてアーム１０が回転することに
より、支持体２を中心とする円周状の回転軌跡に沿って
移動するようになっている。なおこの実施形態において
も、前記上面板１０５が電源の負極（アース）側に接続
され、支持体２および電極１０が電源の正極に接続され
ている。
【００２０】この実施形態においては、上面板１０５に
弁体１０２を載せ、これらを支持体２に対して同心状に
位置合わせし、さらに、弁体１０２上に電極１１を載
せ、支持体２を図中矢印で示す方向へ回転させるか、上
面板１０５を図中矢印で示す方向へ回転させるか（より
具体的には上面板１０５が載せられたターンテーブル等
を回転させるか）、あるいは両者を互いに反対方向へ回
転させる。すなわち、支持体２と上面板１０５とを相対
的に回転させると、電極１１が支持体２を中心に旋回し
ながらアーム１０を中心に回転して、弁体１０２に線接
触して行く。この際、電極１１に電源を供給することに
より、電極１１と弁体１０２との線接触個所にジュール
熱が発生し、該接触個所で弁体１０２と上面板１０５と
が溶接される。なお電極１１の形状は図示の如き円錐台
状に限定されるものではなく、外周にエッジを有する回
転体状であれば、他の形状であってもよい。
弁体１０２を載せ、これらを支持体２に対して同心状に
位置合わせし、さらに、弁体１０２上に電極１１を載
せ、支持体２を図中矢印で示す方向へ回転させるか、上
面板１０５を図中矢印で示す方向へ回転させるか（より
具体的には上面板１０５が載せられたターンテーブル等
を回転させるか）、あるいは両者を互いに反対方向へ回
転させる。すなわち、支持体２と上面板１０５とを相対
的に回転させると、電極１１が支持体２を中心に旋回し
ながらアーム１０を中心に回転して、弁体１０２に線接
触して行く。この際、電極１１に電源を供給することに
より、電極１１と弁体１０２との線接触個所にジュール
熱が発生し、該接触個所で弁体１０２と上面板１０５と
が溶接される。なお電極１１の形状は図示の如き円錐台
状に限定されるものではなく、外周にエッジを有する回
転体状であれば、他の形状であってもよい。
【００２１】図７は上記溶接方法の第５実施例にかかる
溶接構造を示すものである。前記安全弁１０２は、詳細
には、二次電池の内圧上昇によって座屈変形することに
より積極的に破壊される座屈部２０と、周縁に配置され
た平板状の平行部２１と、これら座屈部２０，平行部２
１をなだらかに結ぶ湾曲部２２とから構成されている。
この実施形態では、前記平行部２１が、貫通孔１０６の
周囲の上面板１０５上に載せられるように配置し、さら
に、平行部２１の外周部を溶接部２３とすることによ
り、平行部２１の一部のみで弁体を固定し、かつ、座屈
部２０あるいは湾曲部２２に伝導する抵抗溶接時の熱を
最小限とすることができる。即ち、溶接時の熱によって
座屈部２０の強度が設計値と異なったり、湾曲部２２が
所定の弾力性を持つことができなかったりすることによ
る安全弁の性能変化（破壊されるべき圧力の変化）を防
止することができる。このように、弁体１０２への局限
領域への溶接は、上記第１〜第４実施形態に示すよう
に、接触抵抗によって発熱部分を限定することにより、
容易に実現することができる。
溶接構造を示すものである。前記安全弁１０２は、詳細
には、二次電池の内圧上昇によって座屈変形することに
より積極的に破壊される座屈部２０と、周縁に配置され
た平板状の平行部２１と、これら座屈部２０，平行部２
１をなだらかに結ぶ湾曲部２２とから構成されている。
この実施形態では、前記平行部２１が、貫通孔１０６の
周囲の上面板１０５上に載せられるように配置し、さら
に、平行部２１の外周部を溶接部２３とすることによ
り、平行部２１の一部のみで弁体を固定し、かつ、座屈
部２０あるいは湾曲部２２に伝導する抵抗溶接時の熱を
最小限とすることができる。即ち、溶接時の熱によって
座屈部２０の強度が設計値と異なったり、湾曲部２２が
所定の弾力性を持つことができなかったりすることによ
る安全弁の性能変化（破壊されるべき圧力の変化）を防
止することができる。このように、弁体１０２への局限
領域への溶接は、上記第１〜第４実施形態に示すよう
に、接触抵抗によって発熱部分を限定することにより、
容易に実現することができる。
【００２２】図８は第６実施形態にかかる溶接構造を示
すものである。この実施形態では、上面板１０５の貫通
孔１０６の周囲の部分に突出部２４を設け、この突出部
２４と弁体１０２の平行部２１とを溶接部２３により溶
接するようにしたものである。この実施形態にあって
も、平行部２１の一部のみで弁体を固定し、かつ、座屈
部２０あるいは湾曲部２２に伝導する抵抗溶接時の熱を
最小限とすることができる。
すものである。この実施形態では、上面板１０５の貫通
孔１０６の周囲の部分に突出部２４を設け、この突出部
２４と弁体１０２の平行部２１とを溶接部２３により溶
接するようにしたものである。この実施形態にあって
も、平行部２１の一部のみで弁体を固定し、かつ、座屈
部２０あるいは湾曲部２２に伝導する抵抗溶接時の熱を
最小限とすることができる。
【００２３】上記弁体の具体的構造は、必ずしも、実施
形態のような座屈部を有する形状である必要はなく、単
なる薄板であっても良いのはもちろんである。また、本
発明の技術は、二次電池容器のみならず、金属板によっ
て構成された各種の密閉容器に適用することができるの
はもちろんである。
形態のような座屈部を有する形状である必要はなく、単
なる薄板であっても良いのはもちろんである。また、本
発明の技術は、二次電池容器のみならず、金属板によっ
て構成された各種の密閉容器に適用することができるの
はもちろんである。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
容器の一部をなす上面板等の板と弁体との溶接個所にお
いて、電極、弁体、あるいは板のいずれかに突起を設け
たから、接触抵抗の発生個所が局限されることとなりこ
の部分を選択的に発熱させることによって、最小限のエ
ネルギーにより抵抗溶接を行うことができる。また、抵
抗溶接に際して発生する熱が最小限であるため、弁体を
構成する各部が溶接時の熱によって変性することを防止
し、安全弁としての設計破壊圧力において確実に破壊す
ることができる。
容器の一部をなす上面板等の板と弁体との溶接個所にお
いて、電極、弁体、あるいは板のいずれかに突起を設け
たから、接触抵抗の発生個所が局限されることとなりこ
の部分を選択的に発熱させることによって、最小限のエ
ネルギーにより抵抗溶接を行うことができる。また、抵
抗溶接に際して発生する熱が最小限であるため、弁体を
構成する各部が溶接時の熱によって変性することを防止
し、安全弁としての設計破壊圧力において確実に破壊す
ることができる。
【図１】 第１実施形態のブロック図。
【図２】 第１実施形態の要部の断面図。
【図３】 第２実施形態の要部の断面図。
【図４】 第３実施形態の要部の断面図。
【図５】 第４実施形態のブロック図。
【図６】 各実施形態における加圧および通電のタイミ
ングチャート。
ングチャート。
【図７】 第５実施形態の要部の断面図。
【図８】 第６実施形態の要部の断面図。
【図９】 一従来例の斜視図。
１ 電極 ２ 支持体 ３ 先端
４ チャージ用電源 ５ 静電コンデ
ンサ ６ 溶接部 ７突起 １Ａ 電極 ３Ａ 先端 １０ アーム １１ 電極 １０２ 弁体 １０５ 上面板 １０６ 貫通孔
ンサ ６ 溶接部 ７突起 １Ａ 電極 ３Ａ 先端 １０ アーム １１ 電極 １０２ 弁体 １０５ 上面板 １０６ 貫通孔
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 田島 英彦
長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工
業株式会社長崎造船所内
(72)発明者 井手 康一
長崎県長崎市深堀町五丁目717番地１ 長
菱エンジニアリング株式会社内
Ｆターム(参考） 5H011 AA13 CC06 DD06 DD07 DD13
DD26
5H012 AA07 BB02 DD02 EE04 FF01
GG01 JJ02 JJ06
Claims (7)
- 【請求項１】 複数積層した電極板と該電極板が浸漬さ
れる電解液とを収容する容器に設けられた貫通孔を覆っ
て板状の弁体を設け、該容器を一の極性の電源に接続
し、前記弁体を前記貫通孔の周囲の容器表面へ向けて加
圧しつつ前記弁体を前記電源の反対の極性に接続して、
前記弁体と前記容器との接触部を発熱させて両者を溶接
するようにした二次電池容器の製造方法において、 前記弁体と容器との接触面において、これらの少なくと
も一方を他方へ向けて突出させてなる突出部を設けたこ
とを特徴とする二次電池容器の製造方法。 - 【請求項２】 複数積層した電極板と該電極板が浸漬さ
れる電解液とを収容する容器に設けられた貫通孔を覆っ
て板状の弁体を設け、該容器を一の極性の電源に接続
し、前記弁体を前記貫通孔の周囲の容器表面へ向けて加
圧しつつ前記弁体を前記電源の反対の極性に接続して、
前記弁体と前記容器との接触部を発熱させて両者を溶接
するようにした二次電池容器の製造方法において、 前記電源に接続されて前記弁体に接触する電極の先端
に、前記弁体に線接触する鋭角部を設けたことを特徴と
する二次電池容器の製造方法。 - 【請求項３】 前記貫通孔および弁体が軸線を同じくす
る円形をなし、前記弁体に接触する電極は、前記貫通孔
および弁体と前記軸線を中心として、これらと相対的に
回転しながら前記弁体を容器に向けて加圧しつつ電源を
供給することを特徴とする請求項２に記載の二次電池容
器の製造方法。 - 【請求項４】 前記弁体は、周縁部が平板状をなす平行
部とされ、中心部近傍が前記平行部から突出した座屈部
とされ、該座屈部と前記平行部との間が弾性変形可能な
湾曲部とされたことを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載の二次電池容器の製造方法。 - 【請求項５】 前記弁体は、前記湾曲部より内側の領域
で前記貫通孔を覆い、前記平行部にて前記容器に溶接さ
れたことを特徴とする二次電池容器の製造方法。 - 【請求項６】 金属板により形成された容器に設けら
れた貫通孔を覆う板状の弁体を前記貫通孔の周囲の容器
に溶接する溶接機において、前記貫通孔および弁体の軸
線を中心として、これらと相対的に回転しつつ前記弁体
を容器に向けて加圧しながら移動する電極と、該電極お
よび前記容器に互いに反対極性の電源を供給する電源装
置とからなることを特徴とする溶接装置。 - 【請求項７】 前記電極は、前記軸線を中心とする半径
方向へ向けられた支持軸を中心に回転自在に設けられ、
前記相対回転に伴い、前記軸線を中心とする円弧に沿っ
て前記弁体に接触することを特徴とする請求項６記載の
溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001377818A JP2003178739A (ja) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | 二次電池容器の製造方法、溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001377818A JP2003178739A (ja) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | 二次電池容器の製造方法、溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003178739A true JP2003178739A (ja) | 2003-06-27 |
Family
ID=19185695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001377818A Withdrawn JP2003178739A (ja) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | 二次電池容器の製造方法、溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003178739A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2020155235A (ja) * | 2019-03-18 | 2020-09-24 | トヨタ自動車株式会社 | 電池用蓋体 |
| CN114054921A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-02-18 | 中节能太阳能科技（镇江）有限公司 | 一种用于光伏组件的焊接方法 |
-
2001
- 2001-12-11 JP JP2001377818A patent/JP2003178739A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2020155235A (ja) * | 2019-03-18 | 2020-09-24 | トヨタ自動車株式会社 | 電池用蓋体 |
| JP7174331B2 (ja) | 2019-03-18 | 2022-11-17 | トヨタ自動車株式会社 | 電池用蓋体 |
| CN114054921A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-02-18 | 中节能太阳能科技（镇江）有限公司 | 一种用于光伏组件的焊接方法 |
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