JP2015176784A - 密閉型電池 - Google Patents

Abstract

【課題】外装缶と蓋板とを溶接することによって得られる電池ケースを備えた密閉型電池において、電池ケースの薄肉化による電池の小型化と、外装缶と蓋板との溶接強度の低下防止とを両立可能な構成を得る。【解決手段】密閉型電池（１）は、内部に電極体（３０）及び電解液が封入された電池ケース（１０）を備える。電池ケース（１０）は、開口（１０ａ）を有する箱状の外装缶（１１）と、開口（１０ａ）を覆った状態で、該開口（１０ａ）の周縁部（１１ｆ）と溶接される蓋板（１２）とを備える。蓋板（１２）は、開口（１０ａ）の周縁部（１１ｆ）と溶接される外周縁部（１２ａ）の厚みが、電極体（３０）を覆う部分の厚みに比べて大きい。【選択図】図５

Description

本発明は、外装缶と蓋板との溶接によって得られる電池ケースを有する密閉型電池に関する。

従来より、開口を有する外装缶と、該開口を覆うように配置された状態で該外装缶に溶接によって固定される蓋板とを有する電池ケースを備えた密閉型電池が知られている。このような密閉型電池では、例えば特許文献１に開示されるように、電池缶（外装缶）の開口の周縁部に対して電池蓋（蓋板）の外周縁部を溶接することにより、電池ケースが構成される。

電池缶（外装缶）の開口の周縁部と電池蓋（蓋板）の外周縁部との溶接は、特許文献１、２に開示されているように、一般的にはレーザー溶接によって行われる。電池缶（外装缶）の開口の周縁部と電池蓋（蓋板）の外周縁部との合わせ部分にレーザー光を照射すると、該開口の周縁部及び電池蓋（蓋板）の外周縁部は、レーザー光の熱によって溶融した後、冷却されることにより接合される。

特開２００３−３１１８６号公報 特開２００７−１５７５１９号公報

ところで、上述の特許文献１、２に開示されている構成のように、レーザー光によって外装缶と蓋板とを溶融させて接合する場合、レーザー光によって部材に穴が開かないように、外装缶及び蓋板の厚みをある程度、厚くする必要がある。

一方、近年の携帯端末などの電子機器の普及に伴い、電池の高容量化が進むとともに、電子機器の薄型化によって電池の薄型化が要求されている。すなわち、電池には、高容量化しつつ小型化を図ることが要求されている。

このような要求に対する一つの解決方法として、電池ケースをできるだけ薄肉化して、電極体をできるだけ大きくすることが考えられる。しかしながら、このように電池ケースを薄くすると、外装缶と蓋板との溶接部分でレーザー光によって部材に穴が開いたり、溶接強度が低下したりする可能性がある。

本発明の目的は、外装缶と蓋板とを溶接することによって得られる電池ケースを備えた密閉型電池において、電池ケースの薄肉化による電池の小型化と、外装缶と蓋板との溶接強度の低下防止とを両立可能な構成を得ることにある。

本発明の一実施形態に係る密閉型電池は、内部に電極体及び電解液が封入された電池ケースを備えた密閉型電池である。前記電池ケースは、開口を有する箱状の外装缶と、前記開口を覆った状態で、該開口の周縁部と溶接される蓋板とを備える。前記蓋板は、前記周縁部と溶接される外周縁部の厚みが、前記電極体を覆う部分の厚みに比べて大きい（第１の構成）。

これにより、蓋板において外装缶と溶接される外周縁部を厚くすることができるため、外装缶と蓋板との溶接部分でレーザー光によって穴が開いたり、穴が開かないようなレーザー光の強度で溶接して溶接強度が低下したりするのを防止できる。しかも、蓋板は、電極体を覆う部分の厚みが外周縁部の厚みよりも小さいため、電池容量を確保しつつ電池全体の小型化を図ることが可能になる。したがって、蓋板の薄肉化による密閉型電池の小型化と、外装缶と蓋板との溶接強度の低下防止とを両立することができる。

また、上述のように、蓋板の外周縁部の厚みを、電極体を覆う部分の厚みに比べて大きくすることで、蓋板の剛性を向上させることができる。これにより、外装缶の開口に蓋板を配置する際に、該蓋板の浮き上がり等を抑制することができる。したがって、外装缶に対して蓋板を溶接する際の熱伝導が向上するため、該蓋板を外装缶に対して容易に溶接することができる。

前記第１の構成において、前記蓋板は、前記外周縁部の厚みが、該外周縁部よりも中央側の部分の厚みに比べて大きい（第２の構成）。これにより、蓋板において外周縁部以外の部分の厚みを薄くすることができるため、電池全体をより小型化することが可能になる。

前記第１または第２の構成において、前記蓋板の前記外周縁部の厚みは、前記外装缶との溶接部における溶け込み深さよりも大きい（第３の構成）。これにより、蓋板の外周縁部と外装缶の開口の周縁部とを溶接する際に、該蓋板の外周縁部が溶けて穴が開いたり溶接強度が低下したりするのをより確実に防止できる。

前記第１から第３の構成のうちいずれか一つの構成において、前記蓋板は、前記外周縁部の厚みが前記電極体を覆う部分の厚みに比べて大きくなるように、前記電池ケースの内方側に位置する面に凹部が形成されている（第４の構成）。

これにより、蓋板の電池ケース内方側の面に凹部が形成されるため、電池ケース内に電極体を収納するための空間を確保することができる。よって、電池全体として小型化を図りつつ、電池容量を確保することができる。

前記第４の構成において、前記蓋板には、前記電池ケースの内方側に位置する面で、且つ、前記外周縁部と該外周縁部よりも中央側の部分との間に、該外周縁部に向かうほど蓋板の厚みが大きくなるようなテーパ部が形成されている（第５の構成）。

これにより、蓋板の外周縁部と外装缶の開口の周縁部とを溶接する際に、溶接部の熱が蓋板の中央側に伝わるのを抑制できる。しかも、上述の構成により、蓋板の外周縁部と外装缶の開口の周縁部とを溶接する際に、溶融部分が蓋板を突き抜けるのを防止できる。すなわち、蓋板の外周縁部と外装缶の周縁部との溶接部は、溶接の深さが深くなるほど幅が狭くなる断面先細り形状に形成されるため、この溶接部の形状に沿うように上述のようなテーパ部を設けることにより、溶融部分が蓋板を突き抜けるのを防止できる。

前記第１から第５の構成のうちいずれか一つの構成において、前記電池ケースは、対向する一対の面が他の面に比べて幅広に形成された扁平形状を有する。前記開口は、前記電池ケースにおける前記一対の面のうち一方の面に形成されている。前記蓋板は、前記電池ケースの前記一方の面を構成するように前記外装缶に溶接によって固定されている（第６の構成）。

このように、扁平形状の外装缶における幅広の面に開口を設けて、該開口を蓋板によって覆う構成の場合、該蓋板の厚みが電池ケースの内容積に大きく影響する。そのため、蓋板を上述の第１から第５の構成のように薄くすることで、電池容量を確保しつつ電池全体の小型化を図れる。

しかも、上述の構成の場合、外装缶の開口の周縁部と蓋板の外周縁部との溶接の範囲は、外装缶の上面の開口に蓋板を溶接する従来の構成に比べて大きくなる。このような構成に対して上述の第１から第５の構成を適用することにより、外装缶と蓋板との溶接強度の低下を防止できる。したがって、上述の構成において、上述の第１から第５の構成を適用することにより、電池全体の小型化と、外装缶と蓋板との溶接強度の低下防止との両立を図れるという特に優れた効果が得られる。

前記第１から第６の構成のうちいずれか一つの構成において、前記蓋板の前記外周縁部には、前記電池ケースの外方側に位置する面に溝が形成されている。前記蓋板は、前記溝よりも外周側の部分が前記周縁部と溶接されている（第７の構成）。

これにより、溶接時に生じた熱が蓋板の溝よりも内周側に伝わりにくくなる。よって、蓋板の溝よりも外周側に熱がこもりやすくなるため、該蓋板の外周側を容易に溶融させることができる。したがって、溶接時に、外装缶の開口の周縁部及び蓋板の溝よりも外周側を容易に溶融させることができるため、外装缶と蓋板との溶接強度を向上することができる。

しかも、上述のように、蓋板の表面に溝を設けて該蓋板の溝よりも外周側を外装缶の開口の周縁部と溶接することにより、溶接時に溶融した部分が蓋板の内周側に引っ張られるのを防止できる。すなわち、蓋板には、溶接部よりも内周側に溝が設けられているため、当該溶接部が溶融した状態から硬化する際に、蓋板の内周側から引っ張り力を受けるのを防止できる。これにより、溶接時に溶融した部分が硬化する際に、外装缶の開口と蓋板の外周縁部との合わせ部分でクラックが生じるのを防止できる。

前記第１から第７の構成のうちいずれか一つの構成において、前記外装缶と前記蓋板とは、レーザー光によって溶接される（第８の構成）。このようにレーザー光を用いて外装缶の開口の周縁部と蓋板の外周縁部とを溶接する場合、該蓋板の厚みが薄いと溶接強度の低下を招く可能性がある。これに対し、第１から第７の構成を適用することにより、溶接強度の低下を防止することができる

本発明の一実施形態に係る密閉型電池によれば、外装缶の開口を覆う蓋板は、外周縁部の厚みが電極体を覆う部分の厚みよりも大きい。これにより、電池全体の小型化と、外装缶及び蓋板の溶接強度の低下防止との両立を図ることができる。

図１は、本発明の実施形態１に係る密閉型電池の概略構成を示す斜視図である。 図２は、密閉型電池の蓋板の一部を切り欠いて該密閉型電池の内部構造を示す斜視図である。 図３は、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図４は、図１におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図５は、図２におけるＶ−Ｖ線断面図である。 図６は、外装缶と蓋板との溶接の様子を示す模式図である。 図７は、実施形態２に係る密閉型電池の図５相当図である。 図８は、実施形態３に係る密閉型電池の図５相当図である。 図９は、実施形態４に係る密閉型電池の図５相当図である。 図１０は、実施形態４に係る密閉型電池の蓋板の外周縁部に溝を設けた場合の図５相当図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。なお、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。

＜実施形態１＞
（全体構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る密閉型電池１の概略構成を示す斜視図である。この密閉型電池１は、直方体状の電池ケース１０と、該電池ケース１０内に封入される電極体３０（図２参照）及び非水電解液（図示省略。以下、電解液という）とを備える。密閉型電池１は、例えば携帯端末などの電子機器の電源として用いられる二次電池である。

電池ケース１０は、対向する一対の面が他の面に比べて幅広に形成されている。すなわち、電池ケース１０は、厚み方向（図１及び図２における奥行き方向）の寸法に比べて幅方向（図１及び図２における横方向）及び高さ方向（図１及び図２における上下方向）の各寸法が大きい扁平形状に形成されている。よって、電池ケース１０は、高さ方向に延びる側面のうち、対向する一対の側面（一対の面）が他の側面よりも幅広である。なお、本実施形態の電池ケース１０は、高さ方向の寸法が幅方向の寸法よりも大きい。

電池ケース１０は、図２に示すように、前記一対の幅広の側面のうち一方の面が開口した箱状の外装缶１１と、該外装缶１１の開口１１ａを覆う平板状の蓋板１２とを備える。

外装缶１１には、電池ケース１０における前記一対の幅広の側面のうち一方の側面に、開口１１ａが形成されている。蓋板１２は、開口１１ａを覆って電池ケース１０の前記一方の側面を構成するように、外装缶１１に固定される。外装缶１１及び蓋板１２は、詳しくは後述するが、蓋板１２の外周側が外装缶１１の開口１１ａの周縁部１１ｆに例えばシーム溶接によって接合されている。電池ケース１０における前記一対の幅広の側面のうち他方の側面は、外装缶１１の側面の一つによって構成される。なお、図１において、電池ケース１０における前記一対の幅広の側面のうち他方の側面（以下、外装缶１１の幅広面という）を、符号１１ｂで示す。

図１に示すように、外装缶１１の幅広面１１ｂには、密閉型電池１の高さ方向の一方に、端子取付面１１ｃが設けられている。この端子取付面１１ｃは、図３及び図４にも示すように、幅広面１１ｂの他の部分に比べて開口１１ａにより近い位置に位置づけられるように、段状に形成されている。詳しくは、端子取付面１１ｃは、後述する各端子を配置した状態で、それらの端子が幅広面１１ｂの他の部分よりも密閉型電池１の厚み方向に突出しないように、該幅広面１１ｂの他の部分に比べて外装缶１１の開口１１ａ側にオフセットしている。よって、端子取付面１１ｃにおける外装缶１１の厚みは、幅広面１１ｂの他の部分における外装缶１１の厚みよりも小さい。なお、幅広面１１ｂにおける前記他の部分は、電極体３０を覆っている。

図１に示すように、端子取付面１１ｃには、正極端子２１及び負極端子２２が配置されている。詳しくは後述するが、正極端子２１は、電池ケース１０に電気的に接続されている。一方、負極端子２２は、後述するように、押さえ板２５及び負極リードタブ２８を介して電極体３０の負極に電気的に接続されている（図３参照）。また、後述するように、負極端子２２は、絶縁体２４及び絶縁板２６によって、電池ケース１０に対して電気的に絶縁されている（図３参照）。

正極端子２１は、図１に示すように、端子取付面１１ｃを正面に見て、該端子取付面１１ｃの左側に配置されている。負極端子２２は、端子取付面１１ｃを正面に見て、該端子取付面１１ｃの右側に配置されている。すなわち、正極端子２１及び負極端子２２は、端子取付面１１ｃに左右に並んで配置されている。

端子取付面１１ｃ上には、負極端子２２を囲むように絶縁体２３が配置されている。このように絶縁体２３を設けることにより、負極端子２２と正極端子２１との間、及び、負極端子２２と外装缶１１との間で、それぞれ短絡が生じるのを防止することができる。

正極端子２１及び負極端子２２を含む、密閉型電池１の内部構造を、図３及び図４を用いて以下で詳細に説明する。図３は、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図４は、図１におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。

図３に示すように、正極端子２１は、外装缶１１の端子取付面１１ｃに形成された貫通穴１１ｄを塞ぐ栓部２１ａと、該栓部２１ａの基端側が接続された平板部２１ｂとを有する。栓部２１ａは、平板部２１ｂを平面で見て、該平板部２１ｂの中央部分に形成されている。これにより、正極端子２１は、図３に示すように、全体として断面Ｔ字状に形成されている。

正極端子２１の平面部２１ｂは、２枚の平板状の部材を重ね合わせた状態で圧接することにより形成される。すなわち、正極端子２１は、いわゆるクラッド材によって構成される。平面部２１ｂを構成する２枚の平板状の部材のうち、端子取付面１１ｃ側に位置する部材には、上述の栓部２１ａが一体形成されている。すなわち、正極端子２１は、平板状の部材と断面Ｔ字状の部材とがそれらの平面同士で圧接された部材である。

なお、正極端子２１において、栓部２１ａを有する部材を外装缶１１と同様の材料（例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金）によって構成し、その上に配置される平板状の部材をリード線（図示省略）と同様の材料（例えばニッケルまたはニッケル合金）によって構成するのが好ましい。これにより、外装缶１１との接合強度が高く、且つ、リード線との接合強度も高い正極端子２１が得られる。したがって、正極端子２１に対する外装缶１１及びリード線の接合強度を向上することができる。

正極端子２１は、栓部２１ａが外装缶１１の端子取付面１１ｃに形成された貫通穴１１ｄに挿入された状態で固定される。すなわち、栓部２１ａが端子取付面１１ｃの貫通穴１１ｄに圧入された状態で、平板部２１ｂの外周側が端子取付面１１ｃに溶接によって接合される。

なお、外装缶１１の端子取付面１１ｃに形成された貫通穴１１ｄは、電池ケース１０内に電解液を注入するための注入口として機能する。上述のように、正極端子２１の栓部２１ａによって貫通穴１１ｄを塞ぐことにより、電池ケース１０の内部から電解液が漏れ出るのを防止できる。

図２及び図３に示すように、外装缶１１の内面には、一端側が電極体３０の正極に接続された正極リードタブ２７の他端側が接続されている。これにより、正極端子２１は、外装缶１１及び正極リードタブ２７を介して電極体３０の正極に電気的に接続されている。

負極端子２２は、例えば銅からなる部材であり、平板状の平面部２２ａと、円柱状の軸部２２ｂとを有する。軸部２２ｂは、平面部２２ａを平面で見て、該平面部２２ａの中央部分に形成されている。これにより、負極端子２２も、正極端子２１と同様、全体として断面Ｔ字状に形成されている。なお、負極端子２２において、軸部２２ｂは、平面部２２ａと一体形成されている。

負極端子２２の軸部２２ｂは、円筒状の絶縁体２４とともに、外装缶１１の端子取付面１１ｃに形成された貫通穴１１ｅを貫通している。詳しくは、軸部２２ｂは、絶縁体２４内に挿入された状態で、該絶縁体２４とともに、外装缶１１の端子取付面１１ｃの貫通穴１１ｅ内に挿入されている。また、軸部２２ｂは、その先端側が押さえ板２５を貫通した状態で潰されることにより、該押さえ板２５に固定されている。

なお、押さえ板２５と外装缶１１の内面との間には、絶縁板２６が配置されている。この絶縁板２６は、負極端子２２に電気的に接続された押さえ板２５と、正極端子２１に電気的に接続された外装缶１１とを電気的に絶縁する。負極端子２２の軸部２２ｂ及び円筒状の絶縁体２４は、絶縁板２６を貫通している。これにより、外装缶１１の貫通穴１１ｅは、その周縁部分が絶縁体２４及び絶縁板２６によって覆われる。よって、外装缶１１と、負極端子２２及び押さえ板２５との間で短絡が生じるのを防止できる。

押さえ板２５には、一端側が電極体３０の負極に接続された負極リードタブ２８の他端側が接続されている。これにより、負極端子２２は、押さえ板２５及び負極リードタブ２８を介して電極体３０の負極に電気的に接続されている。

正極電極は、帯状の正極集電体の片面または両面に正極合剤層が形成されたものである。正極集電体は、例えば、アルミニウムまたはチタン等の箔、平織金網、エキスパンドメタル、ラス網、またはパンチングメタル等によって形成されている。

正極合剤層は、正極活物質と、導電助剤と、バインダとを混合して形成されている。正極活物質として、マンガン酸リチウム、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケルコバルト複合酸化物、酸化バナジウム、または酸化モリブデン等を用いることができる。導電助剤として、黒鉛、カーボンブラック、またはアセチレンブラック等を用いることができる。バインダとして、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、およびポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等を、単独または混合して用いることができる。

負極電極は、帯状の負極集電体の片面または両面に負極合剤層が形成されたものである。負極集電体は、例えば、銅、ニッケル、またはステンレス等の箔、平織金網、エキスパンドメタル、ラス網、またはパンチングメタル等によって形成されている。

負極合剤層は、負極活物質と、バインダとを混合して形成されている。負極活物質として、天然黒鉛、メソフェーズカーボン、または非晶質カーボン等を用いることができる。バインダとして、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）およびヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）等のセルロース、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリルゴム等のゴムバインダ、ＰＴＦＥ、ならびにＰＶＤＦ等を、単独または混合して用いることができる。

セパレータは、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、またはポリフェニルサルフィド（ＰＰＳ）等の、多孔性フィルムまたは不織布によって形成されている。

電解液は、有機溶媒にリチウム塩を溶解させた溶液である。有機溶媒として、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）、またはγ‐ブチロラクトン等を、単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。リチウム塩として、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_４、またはＬｉＮ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２等を用いることができる。

なお、正極電極、負極電極、セパレータ及び電解液は、上述の構成に限らず、密閉型電池１を実現可能な構成であれば、どのような構成であってもよい。

（外装缶と蓋板との接合構造）
次に、上述のような構成を有する密閉型電池１において、外装缶１１と蓋板１２との接合構造について、図５及び図６を用いて詳細に説明する。図５は、図２におけるＶ−Ｖ線断面図である。図６は、外装缶１１と蓋板１２とをレーザー光を用いて溶接する様子を模式的に示す図である。なお、図６以外の各図では、外装缶１１と蓋板１２との溶接部の記載を省略している。

図５及び図６に示す構造は、密閉型電池１の外装缶１１と蓋板１２との溶接部分の全範囲に適用してもよいし、該溶接部分の一部に適用してもよい。また、図５及び図６に示す構造は、図２に示すＶ−Ｖ線以外の電池ケース１０の断面に適用してもよい。

図５に示すように、蓋板１２は、中央部分に比べて、外装缶１１の開口１１ａの周縁部１１ｆと溶接される外周縁部１２ａの厚みが大きい。すなわち、蓋板１２において電池ケース１０の内方側に位置する面には、外周縁部１２ａよりも中央側に凹部１２ｂが形成されている。

凹部１２ｂは、蓋板１２を平面で見て、該蓋板１２と同様、矩形状に形成されていてもよいし、楕円形や円形状に形成されていてもよい。また、凹部１２ｂは、蓋板１２の外周縁部１２ａよりも中央側部分全体に形成されていてもよいし、電極体３０を覆う部分のみに形成されていてもよい。すなわち、蓋板１２には、外周縁部１２ａの厚みが該外周縁部１２ａよりも中央側の部分の厚みに比べて大きくなるように凹部１２ｂが形成されていてもよいし、外周縁部１２ａの厚みが電極体３０を覆う部分の厚みに比べて大きくなるように凹部１２ｂが形成されていてもよい。

外装缶１１の開口１１ａの周縁部１１ｆには、該外装缶１１の内方側に切り欠き部１１ｇが形成されている。この切り欠き部１１ｇを周縁部１１ｆに設けることにより、該周縁部１１ｆを構成する壁の厚みが他の部分に比べて薄い。蓋板１２は、外周縁部１２ａが外装缶１１の切り欠き部１１ｇに位置するような大きさに形成されている。

上述のような構成を有する蓋板１２及び外装缶１１を、図６に示すように、レーザー光を用いて部分的に溶融させる。これにより、蓋板１２と外装缶１１とを接合する。詳しくは、蓋板１２の外周縁部１２ａと外装缶１１の開口１１ａの周縁部１１ｆとの境界部分にレーザー光を照射する（白抜き矢印参照）。これにより、当該境界部分に溶融部分が形成され、蓋板１２の溶融部分と外装缶１１の溶融部分とが固まることにより、溶接部１３が形成される。この溶接部１３は、図６に示すように、蓋板１２の外周縁部１２ａと外装缶１１の開口１１ａの周縁部１１ｆとの境界部分に、溶接深さが深くなるほど幅が狭くなる断面先細り形状に形成される。

蓋板１２の外周縁部１２ａの厚みは、溶接部１３の溶け込み深さ（図６におけるＤ）よりも大きい。これにより、蓋板１２の外周縁部１２ａと外装缶１１の開口１１ａの周縁部１１ｆとを溶接した際に、蓋板１２の外周縁部１２ａに穴が開いたり、穴が開かないようなレーザー光の強度で溶接して溶接強度が低下したりするのを防止できる。

なお、蓋板１２の外周縁部１２ａは、外装缶１１の開口１１ａを覆うように該蓋板１２を配置した状態で、該外装缶１１内の空間に突出するように、蓋板１２の外周端から中央側に向かって所定の範囲に形成されている。

これにより、蓋板１２の外周縁部１２ａに、十分な溶融部分を確保できる。よって、蓋板１２の外周縁部１２ａと外装缶１１の開口１１ａの周縁部１１ｆとの溶接強度を確保することができる。

蓋板１２において、凹部１２ｂの外周側には、外周縁部１２ａに向かって徐々に厚みが大きくなるように、傾斜部１２ｃ（テーパ部）が形成されている。この傾斜部１２ｃを設けることにより、蓋板１２の外周縁部１２ａと外装缶１１の開口１１ａの周縁部１１ｆとを溶接する際に、該蓋板１２の中央部分への伝熱を抑制できるとともに、該蓋板１２の外周縁部１２ａに十分な溶融領域を確保できる。よって、蓋板１２の外周縁部１２ａと外装缶１１の開口１１ａの周縁部１１ｆとを溶接する際に、該外周縁部１２ａを十分に溶融させることができる。したがって、蓋板１２の外周縁部１２ａと外装缶１１の開口１１ａの周縁部１１ｆとの溶接強度を向上することができる。

本実施形態では、蓋板１２の外周縁部１２ａの厚みを、電極体３０を覆う部分の厚みよりも大きくすることで、密閉型電池１をできるだけ小型化しつつ、蓋板１２の外周縁部１２ａと外装缶１１の開口１１ａの周縁部１１ｆとを溶接する際に、穴が開いたり溶接強度が低下したりするのを防止できる。すなわち、上述の構成により、密閉型電池１の小型化と溶接強度の確保との両立を図れる。

しかも、蓋板１２における電池ケース１０の内方側に位置する面に凹部１２ｂを設けることにより、電極体３０の収納スペースを確保することができ、電池容量を確保できる。

また、上述のように、蓋板１２の外周縁部１２ａの厚みを、電極体３０を覆う部分の厚みに比べて大きくすることで、蓋板１２の剛性を向上させることができる。これにより、外装缶１１の開口１１ａに蓋板１２を配置する際に、該蓋板１２の浮き上がり等を抑制することができる。したがって、外装缶１１に対して蓋板１２を溶接する際の熱伝導が向上するため、該蓋板１２を外装缶１１に対して容易に溶接することができる。

＜実施形態２＞
図７に、本発明の実施形態２に係る密閉型電池１００の蓋板１１２と外装缶１１との接合構造を示す。この実施形態では、蓋板１１２の外周縁部１１２ａの構成が、実施形態１の構成とは異なる。以下の説明において、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる構成についてのみ説明する。

図７に示すように、本実施形態でも、実施形態１と同様、蓋板１１２の外周縁部１１２ａは中央部分に比べて厚い。本実施形態では、外周縁部１１２ａの電池ケース外方側に位置する面に、断面矩形状の溝１１２ｄが形成されている。

上述のような溝１１２ｄを蓋板１１２の外周縁部１１２ａに設けることにより、該蓋板１１２の外周縁部１１２ａと外装缶１１の開口１１ａの周縁部１１ｆとを溶接する際に、熱が蓋板１１２の中央側に拡散するのを防止できる。これにより、蓋板１１２の外周縁部１１２ａにおける溝１１２ｄよりも外周側の部分が、溶接時の熱によって十分に溶融する。したがって、外装缶１１と蓋板１１２との溶接強度を向上することができる。

しかも、上述のように、蓋板１１２の表面に溝１１２ｄを設けて該蓋板１１２の溝１１２ｄよりも外周側の部分を外装缶１１の開口１１ａの周縁部１１ｆと溶接することにより、溶接時に溶融した部分が蓋板１１２の内周側に引っ張られるのを防止できる。すなわち、蓋板１１２には、溶接部よりも内周側に溝１１２ｄが設けられているため、当該溶接部が溶融した状態から硬化する際に、蓋板１１２の内周側から引っ張り力を受けるのを防止できる。これにより、溶接時に溶融した部分が硬化する際に、外装缶１１と蓋板１１２との合わせ部分でクラックが生じるのを防止できる。

なお、図７において、符号１１２ｂは凹部であり、符号１１２ｃは傾斜部である。

本実施形態では、蓋板１１２の外周縁部１１２ａに設ける溝１１２ｄの形状を断面矩形状としているが、この限りではなく、他の断面形状であってもよい。

＜実施形態３＞
図８に、本発明の実施形態３に係る密閉型電池２００の蓋板２１２と外装缶１１との接合構造を示す。この実施形態では、蓋板２１２の外周縁部２１２ａの構成が、実施形態１の構成とは異なる。以下の説明において、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる構成についてのみ説明する。

図８に示すように、蓋板２１２の外周側に、中央部分よりも厚みが大きい外周縁部２１１ａが形成されている。外周縁部２１２ａには、電池ケース１０の内方側に位置する面の外周端に切り欠き部２１２ｄが形成されている。この切り欠き部２１２ｄは、蓋板２１２が外装缶１１の開口１１ａに配置された状態で、該開口１１ａの周縁部１１ｆに形成された切り欠き部１１ｆと接触する。このとき、外周縁部２１２ａにおいて切り欠き部２１２ｄよりも蓋板２１２の中央側の部分が、外装缶１１の内方に位置づけられる。

これにより、蓋板２１２の外周縁部２１２ａと外装缶１１の開口１１ａの周縁部１１ｆとを、溶接時の熱によって十分に溶融させることができる。しかも、蓋板２１２の外周縁部２１２ａにおいて切り欠き部２１２ｄよりも蓋板２１２の中央側の部分が外装缶１１の内方に位置づけられることにより、蓋板２１２の溶接部近傍の肉厚を十分に確保できる。これにより、溶接時に蓋板２１２が溶融して穴が開いたり溶接強度が低下したりするのを防止できる。

なお、図８において、符号２１２ｂは凹部であり、符号２１２ｃは傾斜部である。

＜実施形態４＞
図９に、本発明の実施形態４に係る密閉型電池３００の蓋板３１２と外装缶１１との接合構造を示す。この実施形態では、蓋板３１２の構成が、実施形態１の構成とは異なる。以下の説明において、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる部分についてのみ説明する。

図９に示すように、蓋板３１２には、外周縁部３１２ａが中央部分よりも肉厚になるように、電池ケース１０の内方側に位置する面に凹部３１２ｂが形成されている。凹部３１２ｂは、外周縁部３１２ａから中央部分に向かって徐々に蓋板３１２の厚みが小さくなるように蓋板３１２に形成されている。これにより、蓋板３１２の電池ケース１０の内方側に位置する面はすり鉢状に形成されている。

上述の構成により、蓋板３１２の厚みを小さくしつつ、該蓋板３１２の外周縁部３１２ａと外装缶１１の開口１１ａの周縁部１１ｆとの溶接強度を確保することができる。

なお、図１０に示すように、実施形態２と同様、蓋板４１２の外周縁部４１２ａにおいて電池ケース１０の外方側に位置する面に、溝４１２ｃを設けても良い。これにより、実施形態２の構成と同様、蓋板４１２の外周縁部４１２ａと外装缶１１の開口１１ａの周縁部１１ｆとの溶接強度を向上することができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

前記各実施形態では、電池ケース１０の側面のうち幅広の側面に開口１１ａを設けて、該開口１１ａを蓋板１２，１１２，２１２，３１２，４１２によって覆っている。しかしながら、電池ケース１０の幅広の側面以外の面（例えば上面、底面、他の側面）に開口を設けて、該開口を蓋板によって覆ってもよい。そして、その開口の周縁部と蓋板の外周縁部との接合構造に、前記各実施形態の構成を適用してもよい。

前記各実施形態では、蓋板１２，１１２，２１２，３１２，４１２は、外周縁部１２ａ、１１２ａ，２１２ａ，３１２ａ，４１２ａの厚みが、該外周縁部１２ａ、１１２ａ，２１２ａ，３１２ａ，４１２ａよりも中央側の部分の厚みに比べて大きくなるように形成されている。しかしながら、蓋板の外周縁部の厚みが、電極体３０を覆う部分よりも大きければ、蓋板の構成はどのような構成であってもよい。

前記各実施形態では、密閉型電池１の電池ケース１０は、直方体である。しかしながら、電池ケースの形状は、他の形状であってもよい。

前記各実施形態では、密閉型電池１は二次電池である。しかしながら、密閉型電池は、一次電池であってもよい。

本発明は、外装缶の開口の周縁部に蓋板が溶接によって接合された電池ケースを有する密閉型電池に利用可能である。

１、１００、２００、３００、４００ 密閉型電池
１０ 電池ケース
１０ａ 開口
１１ 外装缶
１１ｂ 幅広面
１１ｆ 周縁部
１２、１１２、２１２、３１２、４１２ 蓋板
１２ａ、１１２ａ、２１２ａ、３１２ａ、４１２ａ 外周縁部
１２ｂ、１１２ｂ、２１２ｂ、３１２ｂ、４１２ｂ 凹部
１２ｃ、１１２ｃ、２１２ｃ、３１２ｃ、４１２ｃ 傾斜部（テーパ部）
１３ 溶接部分
３０ 電極体
１１２ｄ、４１２ｃ 溝

Claims (8)

1. 内部に電極体及び電解液が封入された電池ケースを備えた密閉型電池であって、
   前記電池ケースは、
   開口を有する箱状の外装缶と、
   前記開口を覆った状態で、該開口の周縁部と溶接される蓋板とを備え、
   前記蓋板は、前記周縁部と溶接される外周縁部の厚みが、前記電極体を覆う部分の厚みに比べて大きい、密閉型電池。
2. 請求項１に記載の密閉型電池において、
   前記蓋板は、前記外周縁部の厚みが、該外周縁部よりも中央側の部分の厚みに比べて大きい、密閉型電池。
3. 請求項１または２に記載の密閉型電池において、
   前記蓋板の前記外周縁部の厚みは、前記外装缶との溶接部における溶け込み深さよりも大きい、密閉型電池。
4. 請求項１から３のいずれか一つに記載の密閉型電池において、
   前記蓋板は、前記外周縁部の厚みが前記電極体を覆う部分の厚みに比べて大きくなるように、前記電池ケースの内方側に位置する面に凹部が形成されている、密閉型電池。
5. 請求項４に記載の密閉型電池において、
   前記蓋板には、前記電池ケースの内方側に位置する面で、且つ、前記外周縁部と該外周縁部よりも中央側の部分との間に、該外周縁部に向かうほど蓋板の厚みが大きくなるようなテーパ部が形成されている、密閉型電池。
6. 請求項１から５のいずれか一つに記載の密閉型電池において、
   前記電池ケースは、対向する一対の面が他の面に比べて幅広に形成された扁平形状を有し、
   前記開口は、前記電池ケースにおける前記一対の面のうち一方の面に形成されていて、
   前記蓋板は、前記電池ケースの前記一方の面を構成するように前記外装缶に溶接によって固定されている、密閉型電池。
7. 請求項１から６のいずれか一つに記載の密閉型電池において、
   前記蓋板の前記外周縁部には、前記電池ケースの外方側に位置する面に溝が形成されていて、
   前記蓋板は、前記溝よりも外周側の部分が前記周縁部と溶接されている、密閉型電池。
8. 請求項１から７のいずれか一つに記載の密閉型電池において、
   前記外装缶と前記蓋板とは、レーザー光によって溶接される、密閉型電池。