JP2016126989A - 蓋体、電気部品、及び、蓋体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蓋本体に対する圧力開放弁の接合に関して、製造容易性に優れるとともに、十分な接合強度及び密閉性が得られる構造の、蓋体を提供する。【解決手段】蓋体１００は、電気素子を収容する容器本体の開口部に取り付けられる蓋体１００である。蓋体１００は、開口部を覆う金属製の蓋本体１０と、蓋本体１０を貫通して形成された圧力開放用貫通穴１２を閉塞するように蓋本体１０に接合された樹脂製の圧力開放弁２０を備えている。蓋本体１０における圧力開放弁２０との接合面は、間隔周期が５ｎｍ以上５００μｍ以下の微細な凹凸が形成された粗面である。【選択図】図１

Description

本発明は、蓋体、電気部品、及び、蓋体の製造方法に関する。

角缶型の二次電池やアルミニウム電解コンデンサ等の電気部品として、圧力開放弁（防爆弁）を有する蓋体を備えるタイプのものがある（特許文献１〜４）。

特許文献１〜３には、蓋体の圧力開放弁を、樹脂により構成する技術が記載されている。

特許文献１には、金属製の板状の蓋本体（電池蓋）と、樹脂製の圧力開放弁（多孔質層及びシールド層）と、蓋本体との間で圧力開放弁を挟持する押さえリングと、を有する構造の蓋体が記載されている。
更に、特許文献１には、蓋本体にカシメ加工を施すことによって、樹脂製の圧力開放弁が蓋本体に固定された構造の蓋体が記載されている。

特開２００４−２８１０６１号公報 特開２０１０−２１９０２３号公報 特開２００８−０９８０９２号公報 特開平１０−１０６５２４号公報

ところで、蓋体を含む筐体については、ある程度の構造的強度を確保する観点から、金属製であることが望まれる場合がある。
一方で、圧力開放弁については、筐体内の内圧が一定値を超えた場合に確実に破断して圧力を開放できるように、樹脂性であることが望まれる場合がある。

特許文献１の技術では、蓋本体が金属により構成され、圧力開放弁が樹脂により構成されているが、圧力開放弁を蓋本体と押さえリングとの間に挟持したり、蓋本体にカシメ加工を施したりすることによって、圧力開放弁を蓋本体に固定する必要がある。
このため、蓋本体に対する圧力開放弁の固定を容易に行うことができないとともに、蓋本体と圧力開放弁との十分な接合強度や、蓋本体と圧力開放弁との間の密閉性を十分に得られない可能性がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、蓋本体に対する圧力開放弁の接合を容易に行うことができるとともに、蓋本体と圧力開放弁との十分な接合強度及び密閉性が得られる構造の蓋体、電気部品、及び、そのような蓋体の製造方法を提供する。

本発明は、
電気素子を収容する容器本体の開口部に取り付けられる蓋体であって、
前記開口部を覆う金属製の蓋本体と、
前記蓋本体を貫通して形成された圧力開放用貫通穴を閉塞するように前記蓋本体に接合された樹脂製の圧力開放弁と、
を備え、
前記蓋本体における前記圧力開放弁との接合面は、間隔周期が５ｎｍ以上５００μｍ以下の微細な凹凸が形成された粗面である蓋体を提供する。

また、本発明は、
本発明の蓋体と、
前記容器本体と、
前記容器本体に収容された前記電気素子と、
を備え、
前記容器本体の前記開口部に前記蓋体が取り付けられている電気部品を提供する。

また、本発明は、
本発明の蓋体を製造する方法であって、
前記蓋本体において、前記圧力開放弁との接合面となる面を、間隔周期が５ｎｍ以上５００μｍ以下の微細な凹凸が形成された粗面に加工する工程と、
前記圧力開放弁を樹脂により前記蓋本体と一体的に成形する工程と、
を備え、
前記圧力開放弁を樹脂により成形する工程では、前記圧力開放弁によって前記圧力開放用貫通穴が閉塞されるように、前記圧力開放弁を前記粗面に接合する、蓋体の製造方法を提供する。

本発明によれば、蓋本体に対する圧力開放弁の接合を容易に行うことができるとともに、蓋本体と圧力開放弁との十分な接合強度及び密閉性が得られる構造の蓋体および電気部品を提供することができる。
また、本発明によれば、圧力開放弁を蓋本体に対して十分な接合強度及び密閉性で接合された構造の蓋体を容易に製造することができる。

実施形態に係る蓋体を示す図であり、このうち（ａ）は正面図、（ｂ）は正面断面図である。 実施形態に係る電気部品を示す図であり、このうち（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は斜視図である。 図１（ｂ）の部分拡大図である。 蓋体の蓋本体と圧力開放弁との接合面近傍の構造の例を示す模式的な拡大断面図である。 圧力開放弁の変形例を示す正面断面図である。 圧力開放弁の変形例を示す正面断面図である。 圧力開放弁の変形例を示す正面断面図である。 圧力開放弁の変形例を示す正面断面図である。 圧力開放弁の変形例を示す正面断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。

図１は実施形態に係る蓋体１００を示す図であり、このうち（ａ）は正面図、（ｂ）は正面断面図である。
図２は実施形態に係る電気部品２００を示す図であり、このうち（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は斜視図である。
図３は図１（ｂ）の部分拡大図である。
図４は蓋体１００の蓋本体１０と圧力開放弁２０との接合面（圧力開放弁２０における蓋本体１０に対する接合面２０ｃ、及び、蓋本体１０における圧力開放弁２０に対する接合面１０ｃ）近傍の構造の例を示す模式的な拡大断面図である。

本実施形態に係る蓋体１００は、電気素子８０を収容する容器本体７０の開口部７０ａに取り付けられる蓋体１００である。
この蓋体１００は、開口部７０ａを覆う金属製の蓋本体１０と、蓋本体１０を貫通して形成された圧力開放用貫通穴１２を閉塞するように蓋本体１０に接合された樹脂製の圧力開放弁２０と、を備えている。そして、蓋本体１０における圧力開放弁２０との接合面１０ｃ（図３、図４）は、間隔周期Ｄ（図４）が５ｎｍ以上５００μｍ以下の微細な凹凸が形成された粗面である。
また、本実施形態に係る電気部品２００は、本実施形態に係る蓋体１００と、容器本体７０と、容器本体７０に収容された電気素子８０と、を備え、容器本体７０の開口部７０ａに蓋体１００が取り付けられている。

本明細書において、電気部品２００及び蓋体１００における各構成要素の上下の位置関係は、水平な面上に電気部品２００を立てて置いたときにおける位置関係であるものとして説明する。ただし、この位置関係は、電気部品２００及び蓋体１００の製造時、使用時、保管時、運搬時等における位置関係とは必ずしも一致しない。

先ず、図２を参照して、本実施形態に係る電気部品２００について詳細に説明する。

電気部品２００は、例えば、角缶型のリチウムイオン二次電池である。電気部品２００は、例えば、容器本体７０と、容器本体７０の開口部７０ａに取り付けられている蓋体１００と、容器本体７０に収容されている電気素子８０としての発電体と、栓９０（図２（ｂ））と、を有する。

容器本体７０は、その一端（上端）に開口部７０ａを有する有底の箱形に形成されている。容器本体７０の形状は特に限定されないが、一例として、容器本体７０は、直方体形状に形成されている。

容器本体７０を構成する金属材料は、特に限定されないが、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、胴（Ｃｕ）、チタニウム（Ｔｉ）、ステンレス（ＳＵＳ）、鉄（Ｆｅ）のうち何れか１種であるか、又は、これらのうち何れか１種を含む合金であることが挙げられる。
容器本体７０を構成する金属材料は、蓋本体１０を構成する金属材料と同種であることが好ましく、このようにすることにより、容器本体７０と蓋本体１０との良好な接合性が得られる。すなわち、例えば、蓋本体１０がアルミニウム合金により構成されている場合、容器本体７０もアルミニウム合金により構成されていることが好ましい。

蓋体１００は、蓋本体１０と、蓋本体１０に固定された圧力開放弁２０と、第１封止樹脂５０を介して蓋本体１０に固定された第１金属端子３０と、第２封止樹脂６０を介して蓋本体１０に固定された第２金属端子４０と、を備えている。

蓋本体１０は、容器本体７０の開口部７０ａに取り付けられることにより、容器本体７０とともに筐体を構成する。
蓋本体１０は、平板状に形成され、その一方の面が外面１０ａを構成し、他方の面が内面１０ｂを構成している。ここで、外面１０ａは、蓋体１００が容器本体７０に取り付けられた状態で、筐体の外面を構成する面であり、内面１０ｂは、蓋体１００が容器本体７０に取り付けられた状態で、筐体の内面を構成する面である。

蓋本体１０の周縁部が容器本体７０の開口部７０ａの縁部に対して接合されることにより、蓋本体１０は開口部７０ａを閉塞して封止している。ここで、蓋本体１０には、その下部を容器本体７０に嵌入可能とするための段差部１５が、例えば当該蓋本体１０の全周に亘って形成されている。これにより、蓋本体１０における段差部１５よりも下側の部分の平面積は、蓋本体１０における段差部１５よりも上側の部分の平面積よりも小さくなっている。蓋本体１０における段差部１５よりも下側の部分を、容器本体７０の開口部７０ａから容器本体７０の内部に嵌入した状態で、蓋本体１０が溶接等により容器本体７０に対して固定されている。
容器本体７０と蓋本体１０とにより構成される筐体の内部領域である電池内部領域には、電解液が収容されている。

蓋本体１０を構成する金属材料は、特に限定されないが、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、胴（Ｃｕ）、チタニウム（Ｔｉ）、ステンレス（ＳＵＳ）、鉄（Ｆｅ）のうち何れか１種であるか、又は、これらのうち何れか１種を含む合金であることが挙げられる。これらの中では、アルミニウム（Ａｌ）を含む合金、すなわちアルミニウム合金であることが、蓋本体１０と樹脂部材（圧力開放弁２０、第１封止樹脂５０及び第２封止樹脂６０）との接合性及び接合作業性の観点や、蓋体１００の軽量性の観点等から好ましい。アルミニウム合金としては、ＪＩＳ Ｈ４０００に規定された合金番号１０５０、１１００、２０１４、２０２４、３００３、５０５２、７０７５等などが好ましい。

図１（ｂ）に示すように、蓋本体１０には、容器本体７０に電解液を注入するための注液穴１１と、圧力開放弁２０が設けられる圧力開放用貫通穴１２と、第１金属端子３０を挿通させる第１端子用貫通穴１３と、第２金属端子４０を挿通させる第２端子用貫通穴１４と、が形成されている。注液穴１１、圧力開放用貫通穴１２、第１端子用貫通穴１３及び第２端子用貫通穴１４は、それぞれ、蓋本体１０の内面１０ｂから外面１０ａに亘って蓋本体１０を貫通している。

注液穴１１は、該注液穴１１に設けられた栓９０（図２（ｂ））によって封止されている。なお、蓋体１００が容器本体７０に固定される前の状態では、注液穴１１に栓９０は設けられていない。

圧力開放弁２０は、圧力開放用貫通穴１２を閉塞するように蓋本体１０に接合されている。圧力開放弁２０は、射出成形等によって樹脂材料を蓋本体１０と一体成形することにより構成されている。

圧力開放弁２０は、圧力開放用貫通穴１２の周囲縁部における蓋本体１０の外面１０ａと、圧力開放用貫通穴１２の周囲縁部における蓋本体１０の内面１０ｂと、圧力開放用貫通穴１２の内周面１２ａと、のうちの少なくとも何れか１つの面に対して接合されている。

蓋本体１０における圧力開放弁２０との接合面１０ｃは、上記のように微細な凹凸が形成された粗面である。このため、蓋本体１０に対する圧力開放弁２０の接合強度を十分に得ることができる。

筐体内（電池内部領域）の圧力が上昇し、筐体内の内圧が一定値を超えた場合には、圧力開放弁２０が破断して、圧力開放用貫通穴１２を介してガスが筐体の外部に放出され、筐体内の圧力が開放されるようになっている。

圧力開放弁２０の形状は特に限定されないが、例えば、図３に示されるような、扁平な（平板状の）シート状の形状とすることができる。

一例として、図３には、圧力開放弁２０が、圧力開放用貫通穴１２の周囲縁部における蓋本体１０の外面１０ａに対して接合されている例を示している。より具体的には、図３の例では、圧力開放弁２０が、圧力開放用貫通穴１２の周囲縁部における蓋本体１０の外面１０ａにのみ接合されている。
図３の構造の場合、圧力開放弁２０と蓋本体１０との接合面（接合面２０ｃ及び接合面１０ｃ）の面積を、容易に所望の面積に設定することができる。このため、圧力開放弁２０と蓋本体１０との必要な接合力を容易に確保することができる。

第１金属端子３０及び第２金属端子４０は、それぞれ棒状に形成されている。
第１金属端子３０は、蓋本体１０の第１端子用貫通穴１３に挿通されて、蓋本体１０を貫通している。
同様に、第２金属端子４０は、蓋本体１０の第２端子用貫通穴１４に挿通されて、蓋本体１０を貫通している。

例えば、第１金属端子３０は正極端子であり、第２金属端子４０は負極端子である。
第１金属端子３０は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金により構成されている。一方、第２金属端子４０は、例えば、銅又は銅合金により構成されている。

第１封止樹脂５０は、第１金属端子３０を蓋本体１０に対して固定しているとともに、第１端子用貫通穴１３における第１金属端子３０と蓋本体１０との間隙を封止している。すなわち、第１封止樹脂５０は、第１端子用貫通穴１３を密閉するシール材として機能する。
同様に、第２封止樹脂６０は、第２金属端子４０を蓋本体１０に対して固定しているとともに、第２端子用貫通穴１４における第２金属端子４０と蓋本体１０との間隙を封止している。すなわち、第２封止樹脂６０は、第２端子用貫通穴１４を密閉するシール材として機能する。
第１金属端子３０と蓋本体１０とは、例えば、相互に非接触となっている。すなわち、第１封止樹脂５０は、例えば、第１金属端子３０を蓋本体１０に対して絶縁状態で固定している。
同様に、第２金属端子４０と蓋本体１０とは相互に非接触となっている。すなわち、第２封止樹脂６０は、第２金属端子４０を蓋本体１０に対して絶縁状態で固定している。
なお、第１金属端子３０が蓋本体１０に対して接触しているとともに導通し、且つ、第１金属端子３０が蓋本体１０を介して容器本体７０に対しても導通していて、第１金属端子３０、蓋本体１０及び容器本体７０正極端子が構成されていても良い。

第１封止樹脂５０の形状及び形成範囲は特に限定されない。例えば、第１封止樹脂５０は、蓋本体１０よりも上側の領域から、蓋本体１０よりも下側の領域に亘って連続的に形成されている。
第２封止樹脂６０の形状及び形成範囲は特に限定されない。例えば、第２封止樹脂６０は、蓋本体１０よりも上側の領域から、蓋本体１０よりも下側の領域に亘って連続的に形成されている。

ここで、第１金属端子３０における第１封止樹脂５０との接合面、蓋本体１０における第１封止樹脂５０との接合面、第２金属端子４０における第２封止樹脂６０との接合面、及び、蓋本体１０における第２封止樹脂６０との接合面も、蓋本体１０における圧力開放弁２０との接合面１０ｃと同様に、間隔周期が５ｎｍ以上５００μｍ以下の微細な凹凸が形成された粗面であることが好ましい。

第１金属端子３０において、第１封止樹脂５０よりも上方に突出している部分は、外部端子３２を構成している。第１金属端子３０において、第１封止樹脂５０よりも下方に突出（垂下）している部分は、リード部３１を構成している。
同様に、第２金属端子４０において、第２封止樹脂６０よりも上方に突出している部分は、外部端子４２を構成している。第２金属端子４０において、第２封止樹脂６０よりも下方に突出（垂下）している部分は、リード部４１を構成している。

ここで、圧力開放弁２０を構成する樹脂材料と、第１封止樹脂５０を構成する樹脂材料と、第２封止樹脂６０を構成する樹脂材料と、は互いに同種であることが好ましい。
このようにすることにより、圧力開放弁２０、第１封止樹脂５０及び第２封止樹脂６０を同一の樹脂成形工程にて一括して（並行して）形成することができる。

圧力開放弁２０を構成する樹脂材料は特に限定されないが、圧力開放弁２０は、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂）、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ樹脂）、ポリアセタール樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ樹脂）及びポリカーボネート樹脂から選ばれる少なくとも何れか１種以上の樹脂を含有することが好ましい。
したがって、第１封止樹脂５０及び第２封止樹脂６０も、例えば、ＰＰＳ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂及びポリカーボネート樹脂から選ばれる少なくとも何れか１種以上の樹脂を含有することが好ましい。

発電体である電気素子８０は、いわゆるゼリーロールと称されるものである。図示は省略するが、電気素子８０は、第１セパレータ、負極層、第２セパレータ及び正極層の順に積層され、これら第１セパレータ、負極層、第２セパレータ及び正極層がまとめて捲回されることにより構成された、捲回電極群である。
負極層は、負極活物質を含んで構成されており、正極層は、正極活物質を含んで構成されている。
電気素子８０（捲回電極群）は、その一端部に負極電極を有し、他端部に正極電極を有する。

なお、電気部品２００が有する電気素子８０の数は、単数（１個）でも複数（複数個）でも良い。本実施形態の場合、電気部品２００は、例えば、単数の電気素子８０を有する。

電気素子８０の正極電極は、第１金属端子３０のリード部３１に対して接合されている。
電気素子８０の負極電極は、第２金属端子４０のリード部４１に対して接合されている。
このため、電気素子８０は、第１金属端子３０のリード部３１から第２金属端子４０のリード部４１に亘って架設されている（図２（ａ））。

なお、蓋本体１０は、例えば、一方向（図１の左右方向）に長尺に形成されている。そして、蓋本体１０の長手方向における一端部には、第１封止樹脂５０及び第１金属端子３０が設けられ、蓋本体１０の長手方向における他端部には、第２封止樹脂６０及び第２金属端子４０が設けられている。
また、容器本体７０は、蓋本体１０と同等の平面形状に形成されている。すなわち、容器本体７０は、例えば、扁平な直方体形状に形成されている。

ここで、図４に示すように、蓋本体１０における圧力開放弁２０との接合面１０ｃ（図３、図４）は、間隔周期Ｄ（図４）が５ｎｍ以上５００μｍ以下の微細な凹凸が形成された粗面となっている。このため、蓋本体１０に対する圧力開放弁２０の接合力を十分に確保することができる。
より具体的には、圧力開放弁２０を構成する樹脂材料が、蓋本体１０の接合面１０ｃの凹部１６に入り込んでいる。これにより、圧力開放弁２０が蓋本体１０に対して強固に接合されている。

このような粗面は、後述する様々な粗面化方法で形成することができる。
なお、このような粗面を構成する凹凸形状における凹部１６の深さ、すなわち凹凸形状の凸部と凹部との高低差は、特に限定されないが、例えば、１０ｎｍ以上２００μｍ以下とすることができる。この高低差は、大きくは金属面の粗面方法によって決定され、例えば後述するＮＭＴ法では１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下、置換晶析法では２０μｍ前後に、レーザー加工では１００μｍ以上２００μｍ以下にすることができる。

なお、図示は省略するが、同様に、第１金属端子３０における第１封止樹脂５０との接合面を構成する凹凸形状の凹部、及び、蓋本体１０における第１封止樹脂５０との接合面を構成する凹凸形状の凹部には、それぞれ、第１封止樹脂５０を構成する樹脂材料が入り込んでいることが好ましい。
また、同様に、第２金属端子４０における第２封止樹脂６０との接合面を構成する凹凸形状の凹部、及び、蓋本体１０における第２封止樹脂６０との接合面を構成する凹凸形状の凹部には、それぞれ、第２封止樹脂６０を構成する樹脂材料が入り込んでいることが好ましい。

次に、電気部品２００を製造する方法の例を説明する。なお、電気部品２００を製造する方法は、蓋体１００を製造する方法を含んでいる。

本実施形態に係る蓋体の製造方法は、蓋体１００を製造する方法であって、蓋本体１０において、圧力開放弁２０との接合面１０ｃとなる面を、間隔周期が５ｎｍ以上５００μｍ以下の微細な凹凸が形成された粗面に加工する工程と、圧力開放弁２０を樹脂により蓋本体１０と一体的に成形する工程と、を備える。
圧力開放弁２０を樹脂により成形する工程では、圧力開放弁２０によって圧力開放用貫通穴１２が閉塞されるように、圧力開放弁２０を上記粗面に接合する。
以下、詳細に説明する。

先ず、蓋本体１０、第１金属端子３０及び第２金属端子４０を準備する。
なお、蓋本体１０には、予め、注液穴１１、圧力開放用貫通穴１２、第１端子用貫通穴１３及び第２端子用貫通穴１４が形成されている。

次に、蓋本体１０、第１金属端子３０及び第２金属端子４０の表面を粗面化する処理（粗面化処理）を行う。これにより、蓋本体１０、第１金属端子３０及び第２金属端子４０の表面に、間隔周期が５ｎｍ以上５００μｍ以下の微細な凹凸が形成される。
ここで、蓋本体１０の表面において、粗面化を行う領域は、必ずしも、蓋本体１０の表面の全域としなくても良く、少なくとも、蓋本体１０における圧力開放弁２０との接合面１０ｃを粗面化すればよい。より好ましくは、蓋本体１０の表面において、第１封止樹脂５０との接合面、及び、第２封止樹脂６０との接合面を粗面化する。このため、例えば、蓋本体１０における圧力開放弁２０との接合面１０ｃ、第１封止樹脂５０との接合面、及び、第２封止樹脂６０との接合面を選択的に粗面化しても良い。
同様に、第１金属端子３０及び第２金属端子４０の表面において、粗面化を行う領域は、必ずしも第１金属端子３０及び第２金属端子４０の表面の全域としなくても良く、少なくとも、第１金属端子３０における第１封止樹脂５０との接合面、及び、第２金属端子４０における第２封止樹脂６０との接合面を粗面化すれば良い。このため、例えば、第１金属端子３０における第１封止樹脂５０との接合面、及び、第２金属端子４０における第２封止樹脂６０との接合面を選択的に粗面化しても良い。

ここで、蓋本体１０、第１金属端子３０及び第２金属端子４０の表面に対する粗面化処理の例を説明する。

この粗面化処理は、蓋本体１０、第１金属端子３０及び第２金属端子４０に対して種々の金属加工を施すことによって該金属材料を所望の形状に加工した後で行われる。
ここで、金属材料に対する金属加工法としては、切断、プレス等による塑性加工、打ち抜き加工、切削、研磨、放電加工等の除肉加工などが挙げられる。
金属加工後の蓋本体１０、第１金属端子３０及び第２金属端子４０に対して粗面化処理を行うことによって、蓋本体１０、第１金属端子３０及び第２金属端子４０の表面に上記の粗面（凹凸形状）を形成することができる。
なお、以下の説明において、上記の金属加工後、且つ、粗面化処理が完了する前の蓋本体１０、第１金属端子３０及び第２金属端子４０を金属部材と称する場合がある。

金属部材に対する粗面化処理では、以下に説明する前処理工程と、本処理工程と、をこの順に行う。

（１）前処理工程
まず、金属部材は、当該金属部材に対して接合される樹脂部材（圧力開放弁２０、第１封止樹脂５０、第２封止樹脂６０）との接合面に、酸化膜や水酸化物等からなる厚い被膜がないことが望ましい。このような厚い被膜を除去するため、エッチング剤で処理する工程（後述）の前に、サンドブラスト加工、ショットブラスト加工、研削加工、バレル加工等の機械研磨や、化学研磨により表面層を研磨してもよい。また、樹脂部材との接合面に機械油等の著しい汚染がある場合は、水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液等のアルカリ性水溶液による処理や、脱脂を行なうことが好ましい。

（２）本処理工程
金属部材の表面を粗面化させる本処理工程では、公知の方法を制限なく採用できる。このような公知技術として、例えば特許４６８５１３９号に記載されたヒドラジン水溶液に浸漬させる方法（以下の説明では、この方法を「ＮＭＴ法」と呼ぶ場合がある）、特開２００１−３４８６８４号に記載された、無機酸、第二鉄イオン、マンガンイオン、第二銅イオンを含有する水溶液で処理する方法（置換晶析法）、特許４０２０９５７号に記載されたレーザー加工方法を例示することができる。

このような粗面化処理を行うことにより、例えば、図４に示すような構造の粗面である接合面１０ｃを蓋本体１０の表面に形成することができる。また、第１金属端子３０における第１封止樹脂５０との接合面、蓋本体１０における第１封止樹脂５０との接合面、第２金属端子４０における第２封止樹脂６０との接合面、及び、蓋本体１０における第２封止樹脂６０との接合面についても、それぞれ、同様の粗面とすることができる。

次に、圧力開放弁２０、第１封止樹脂５０及び第２封止樹脂６０を一括して成形する。これにより、圧力開放弁２０によって圧力開放用貫通穴１２を閉塞するとともに、第１封止樹脂５０及び第２封止樹脂６０により第１金属端子３０及び第２金属端子４０を蓋本体１０に対してそれぞれ固定する。
より具体的には、例えば、第１端子用貫通穴１３に第１金属端子３０を挿通することにより第１金属端子３０が蓋本体１０を貫通した状態とするとともに、第２端子用貫通穴１４に第２金属端子４０を挿通することにより第２金属端子４０が蓋本体１０を貫通した状態とする。そして、この状態で、圧力開放弁２０、第１封止樹脂５０及び第２封止樹脂６０を構成する樹脂材料である熱可塑性樹脂組成物を成形する。すなわち、圧力開放弁２０、第１封止樹脂５０及び第２封止樹脂６０を一括して成形する。

圧力開放弁２０、第１封止樹脂５０及び第２封止樹脂６０を成形し金属に接合する方法としては、例えば、射出成形、押出成形、加熱プレス成形、圧縮成形、トランスファーモールド成形、注型成形、レーザー溶着成形、反応射出成形（ＲＩＭ成形）、リム成形（ＬＩＭ成形）、溶射成形等の樹脂成形方法が挙げられる。
これらの中でも、射出成形が好ましく、具体的には、図示しないインサート成形用の金型又はアウトサート成形用の金型に蓋本体１０、第１金属端子３０及び第２金属端子４０をそれぞれ固定した状態で、圧力開放弁２０、第１封止樹脂５０及び第２封止樹脂６０を一括して形成する。すなわち、射出成形として、インサート成形又はアウトサート成形を行う。

ここで、蓋本体１０、第１金属端子３０及び第２金属端子４０の表面には予め微細な凹凸が形成されている。このため、蓋本体１０に対する圧力開放弁２０の接合強度、蓋本体１０に対する第１封止樹脂５０の接合強度、蓋本体１０に対する第２封止樹脂６０の接合強度、第１金属端子３０に対する第１封止樹脂５０の接合強度、並びに、第２金属端子４０に対する第２封止樹脂６０の接合強度を、それぞれ十分に得ることができる。

こうして、蓋体１００（図１）が得られる。

次に、発電体である電気素子８０を第１金属端子３０のリード部３１及び第２金属端子４０のリード部４１に対してそれぞれ接合する。リード部３１及びリード部４１に対する電気素子８０の接合は、例えば、超音波溶接（超音波溶着）により行うことができる。
これにより、図２（ａ）の上部に示されるように、蓋体１００と電気素子８０とが接合されてなる構造体を得ることができる。

次に、電気素子８０、第１金属端子３０のリード部３１、第２金属端子４０のリード部４１、第１封止樹脂５０における蓋本体１０よりも下側の部分、第２封止樹脂６０における蓋本体１０よりも下側の部分、及び、蓋本体１０における段差部１５よりも下側の部分を、容器本体７０に挿入する。

そして、蓋本体１０の周縁部を容器本体７０の開口部７０ａの縁部に対して接合し、封止する。この接合は、例えば、レーザー光を照射することによる溶接によって行う。

次に、注液穴１１を介して電解液を容器本体７０内に注入する。次に、注液穴１１に栓９０を設け、栓９０を蓋本体１０における注液穴１１の縁部に対して接合する。この接合は、例えば、レーザー光を照射することによる溶接によって行う。

こうして、電気部品２００が得られる（図２（ｂ））。

以上のような第１の実施形態によれば、蓋体１００は、容器本体７０の開口部７０ａを覆う金属製の蓋本体１０と、蓋本体１０を貫通して形成された圧力開放用貫通穴１２を閉塞するように蓋本体１０に接合された樹脂製の圧力開放弁２０と、を備え、蓋本体１０における圧力開放弁２０との接合面１０ｃは、間隔周期Ｄが５ｎｍ以上５００μｍ以下の微細な凹凸が形成された粗面である。
よって、射出成形等の樹脂成形技術により、圧力開放弁２０を蓋本体１０と一体的に成形することによって、圧力開放弁２０を蓋本体１０に対して良好な接合強度で接合させることができる。
要するに、本実施形態に係る蓋体１００は、蓋本体１０に対する圧力開放弁２０の接合に関して、製造容易性に優れるとともに、十分な接合強度及び密閉性が得られる構造の蓋体１００とすることができる。

また、蓋本体１０は、板状に形成され、その一方の面が外面１０ａを構成し、他方の面が内面１０ｂを構成しており、圧力開放用貫通穴１２は、蓋本体１０の内面１０ｂから外面１０ａに亘って貫通している。
そして、圧力開放弁２０は、圧力開放用貫通穴１２の周囲縁部における蓋本体１０の外面１０ａと、圧力開放用貫通穴１２の周囲縁部における蓋本体１０の内面１０ｂと、圧力開放用貫通穴１２の内周面１２ａと、のうちの少なくとも何れか１つの面に対して接合されている。
よって、コンパクトな圧力開放弁２０により圧力開放用貫通穴１２を閉塞した構造を実現することができる。

ここで、蓋体１００は、蓋本体１０に形成された第１端子用貫通穴１３を貫通している第１金属端子３０と、蓋本体１０に形成された第２端子用貫通穴１４を貫通している第２金属端子４０と、第１金属端子３０を蓋本体１０に対して固定しているとともに第１端子用貫通穴１３における第１金属端子３０と蓋本体１０との間隙を封止している第１封止樹脂５０と、第２金属端子４０を蓋本体１０に対して固定しているとともに第２端子用貫通穴１４における第２金属端子４０と蓋本体１０との間隙を封止している第２封止樹脂６０と、を備える構造のものとすることができる。
この場合に、圧力開放弁２０を構成する樹脂材料と、第１封止樹脂５０を構成する樹脂材料と、第２封止樹脂６０を構成する樹脂材料と、を互いに同種の樹脂材料とすることにより、圧力開放弁２０、第１封止樹脂５０及び第２封止樹脂６０を同一の樹脂成形工程にて一括して（並行して）形成することができる。

また、圧力開放弁２０が扁平なシート状の形状に形成されている場合、例えば、第１封止樹脂５０及び第２封止樹脂６０を形成するための既存の金型に若干の変更を加える（金型に若干の加工を施す）だけで、第１封止樹脂５０及び第２封止樹脂６０を形成する工程で圧力開放弁２０も一括して形成することが可能となる。

また、蓋本体１０がアルミニウム合金製である場合、上記のように間隔周期Ｄが５ｎｍ以上５００μｍ以下の微細な凹凸が形成された粗面である接合面（接合面１０ｃ等）に対する樹脂成形物（圧力開放弁２０等）の接合強度を十分に得ることができる。

また、本実施形態に係る蓋体の製造方法によれば、本実施形態に係る蓋体１００を好適に製造することができる。
ここで、圧力開放弁２０、第１封止樹脂５０及び第２封止樹脂６０の成形を射出成形とすることにより、圧力開放弁２０、第１封止樹脂５０及び第２封止樹脂６０を好適に形成することができる。

より具体的には、例えば、射出成形等により、圧力開放弁２０と、第１封止樹脂５０と、第２封止樹脂６０と、を互いに同種の樹脂により並行して（一括して）成形することができる。このようにすることによって、蓋体１００をより少ない工程で製造することが可能となる。

以下、圧力開放弁２０の変形例を説明する。

上記においては、圧力開放弁２０が図３に示すような扁平なシート状の形状である例を説明した。
これに対し、図５（ａ）の例では、圧力開放弁２０は、中央部ほど厚みが厚く、その周縁に向けて厚みが薄くなる凸レンズ形の形状をなしている。図５（ａ）に示す圧力開放弁２０を用いることによって、圧力開放弁２０の耐圧性能をより向上させることができる。
一方、図５（ｂ）の例では、圧力開放弁２０は、中央部ほど厚みが薄く、その周縁に向けて厚みが厚くなる凹レンズ形の形状をなしている。図５（ｂ）に示す圧力開放弁２０を用いることによって、圧力開放弁２０がより低圧で容易に破断できるようにすることができる。

上記においては、図３及び図５に示すように圧力開放弁２０が蓋本体１０の外面１０ａに接合されている例、すなわち、蓋体１００を用いて電気部品２００を製造した状態で、圧力開放弁２０が筐体の外部に配置される例を説明した。
これに対し、図６の例では、圧力開放弁２０が、圧力開放用貫通穴１２の周囲縁部における蓋本体１０の内面１０ｂに対して接合されている。すなわち、この場合、蓋体１００を用いて電気部品２００を製造した状態で、圧力開放弁２０が筐体の内部に配置される。
図６の例は、電気部品２００における蓋本体１０の外面側のレイアウトに制約が存在する場合などにおいて、圧力開放弁２０が邪魔になることが無い。

上記においては、図３に示すように圧力開放弁２０が扁平なシート状の形状であり、且つ、蓋本体１０の外面１０ａにのみ接合されている例を説明した。
これに対し、図７の例では、圧力開放弁２０は、圧力開放用貫通穴１２の内部に充填されている部分と、蓋本体１０の外面１０ａに沿って配置されている部分と、を含む凸型（逆凸型）の形状に形成されている。そして、圧力開放弁２０は、蓋本体１０の外面１０ａだけでなく、圧力開放用貫通穴１２の内周面１２ａにも接合されている。
図７の例では、圧力開放弁２０をより厚肉にすることができるため、圧力開放弁２０の耐圧性能をより向上させることができる。また、圧力開放弁２０が、蓋本体１０の外面１０ａだけでなく、圧力開放用貫通穴１２の内周面１２ａにも接合されているため、蓋本体１０に対する圧力開放弁２０の接合強度をより向上させることができる。

また、図８の例では、圧力開放弁２０は、圧力開放用貫通穴１２の内部に充填されている部分と、蓋本体１０の内面１０ｂに沿って配置されている部分と、を含む凸型の形状に形成されている。そして、圧力開放弁２０は、蓋本体１０の内面１０ｂと、圧力開放用貫通穴１２の内周面１２ａと、に対して接合されている。
図８の例では、図７の例と同様の効果が得られる。すなわち、圧力開放弁２０をより厚肉にすることができるため、圧力開放弁２０の耐圧性能をより向上させることができる。また、圧力開放弁２０が、蓋本体１０の内面１０ｂと圧力開放用貫通穴１２の内周面１２ａとに接合されているため、蓋本体１０に対する圧力開放弁２０の接合強度をより向上させることができる。
また、図８の例では、圧力開放弁２０が筐体の外部には突出しないため、電気部品２００における蓋本体１０の外面側のレイアウトに制約が存在する場合などにおいて、圧力開放弁２０が邪魔になることが無い。
さらに、図８の例では、圧力開放弁２０が蓋本体１０の内面１０ｂ側から外面１０ａ側に移動することが規制される形状となっているため、圧力開放弁２０が外部に脱落してしまう（すっぽ抜けてしまう）ことを規制することができる。

また、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の各図に示す例では、図３に示す例と同様に、圧力開放弁２０は扁平なシート状に形成されている。
ただし、圧力開放弁２０は、圧力開放用貫通穴１２の内周面１２ａに対してのみ接合されており、且つ、圧力開放用貫通穴１２の内部に配置されている。
このうち、図９（ａ）の例では、圧力開放弁２０の外面（上面）が蓋本体１０の外面１０ａと面一に配置され、圧力開放弁２０の内面（下面）が蓋本体１０の内面１０ｂよりも上方に位置している。
また、図９（ｂ）の例では、圧力開放弁２０の外面（上面）が蓋本体１０の外面１０ａよりも下方に位置し、圧力開放弁２０の内面（下面）が蓋本体１０の内面１０ｂよりも上方に位置している。
また、図９（ｃ）の例では、圧力開放弁２０の外面（上面）が蓋本体１０の外面１０ａよりも下方に位置し、圧力開放弁２０の内面（下面）が蓋本体１０の内面１０ｂと面一に配置されている。
また、図９（ｄ）の例では、圧力開放弁２０の外面（上面）が蓋本体１０の外面１０ａと面一に配置され、圧力開放弁２０の内面（下面）が蓋本体１０の内面１０ｂと面一に配置されている。
図９（ａ）〜（ｄ）の例では、圧力開放弁２０が筐体の外部には突出しないため、電気部品２００における蓋本体１０の外面側のレイアウトに制約が存在する場合などにおいて、圧力開放弁２０が邪魔になることが無い。
また、図９（ａ）〜（ｃ）の例では、圧力開放弁２０をより薄肉に形成できるため、圧力開放弁２０が低圧で容易に破断できるようにすることができる。
一方、図９（ｄ）の例では、圧力開放弁２０をより厚肉に形成できるため、圧力開放弁２０の耐圧性能及び蓋本体１０に対する圧力開放弁２０の接合強度を十分に得ることができる。

なお、上記においては、電気部品２００が二次電池（例えば角缶型のリチウムイオン二次電池）である例を説明したが、電気部品２００は、その他の電気部品であっても良い。例えば、電気部品２００は、アルミニウム電解コンデンサ等のコンデンサであっても良く、この場合、電気素子８０は、蓄電体である。

１０ 蓋本体
１０ａ 外面
１０ｂ 内面
１０ｃ 接合面
１１ 注液穴
１２ 圧力開放用貫通穴
１２ａ 内周面
１３ 第１端子用貫通穴
１４ 第２端子用貫通穴
１５ 段差部
１６ 凹部
２０ 圧力開放弁
２０ｃ 接合面
３０ 第１金属端子
３１ リード部
３２ 外部端子
４０ 第２金属端子
４１ リード部
４２ 外部端子
５０ 第１封止樹脂
６０ 第２封止樹脂
７０ 容器本体
７０ａ 開口部
８０ 電気素子
９０ 栓
１００ 蓋体
２００ 電気部品

Claims (12)

1. 電気素子を収容する容器本体の開口部に取り付けられる蓋体であって、
   前記開口部を覆う金属製の蓋本体と、
   前記蓋本体を貫通して形成された圧力開放用貫通穴を閉塞するように前記蓋本体に接合された樹脂製の圧力開放弁と、
   を備え、
   前記蓋本体における前記圧力開放弁との接合面は、間隔周期が５ｎｍ以上５００μｍ以下の微細な凹凸が形成された粗面である蓋体。
2. 前記蓋本体は、板状に形成され、その一方の面が外面を構成し、他方の面が内面を構成しており、
   前記圧力開放用貫通穴は、前記蓋本体の前記内面から前記外面に亘って貫通しており、
   前記圧力開放弁は、前記圧力開放用貫通穴の周囲縁部における前記蓋本体の外面と、前記圧力開放用貫通穴の周囲縁部における前記蓋本体の内面と、前記圧力開放用貫通穴の内周面と、のうちの少なくとも何れか１つの面に対して接合されている請求項１に記載の蓋体。
3. 前記蓋本体に形成された第１端子用貫通穴を貫通している第１金属端子と、
   前記蓋本体に形成された第２端子用貫通穴を貫通している第２金属端子と、
   前記第１金属端子を前記蓋本体に対して固定しているとともに、前記第１端子用貫通穴における前記第１金属端子と前記蓋本体との間隙を封止している第１封止樹脂と、
   前記第２金属端子を前記蓋本体に対して固定しているとともに、前記第２端子用貫通穴における前記第２金属端子と前記蓋本体との間隙を封止している第２封止樹脂と、
   を更に備える請求項１又は２に記載の蓋体。
4. 前記圧力開放弁を構成する樹脂材料と、前記第１封止樹脂を構成する樹脂材料と、前記第２封止樹脂を構成する樹脂材料と、が互いに同種である請求項３に記載の蓋体。
5. 前記圧力開放弁は扁平なシート状の形状に形成されている請求項１乃至４の何れか一項に記載の蓋体。
6. 前記圧力開放弁は、ＰＰＳ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリプロピレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂及びポリカーボネート樹脂から選ばれる少なくとも何れか１種以上の樹脂を含有する請求項１乃至５の何れか一項に記載の蓋体。
7. 前記蓋本体は、アルミニウム合金製である請求項１乃至６の何れか一項に記載の蓋体。
8. 請求項１乃至７の何れか一項に記載の蓋体と、
   前記容器本体と、
   前記容器本体に収容された前記電気素子と、
   を備え、
   前記容器本体の前記開口部に前記蓋体が取り付けられている電気部品。
9. 前記電気素子は発電体であり、
   当該電気部品は、二次電池である請求項８に記載の電気部品。
10. 請求項１乃至７の何れか一項に記載の蓋体を製造する方法であって、
    前記蓋本体において、前記圧力開放弁との接合面となる面を、間隔周期が５ｎｍ以上５００μｍ以下の微細な凹凸が形成された粗面に加工する工程と、
    前記圧力開放弁を樹脂により前記蓋本体と一体的に成形する工程と、
    を備え、
    前記圧力開放弁を樹脂により成形する工程では、前記圧力開放弁によって前記圧力開放用貫通穴が閉塞されるように、前記圧力開放弁を前記粗面に接合する、蓋体の製造方法。
11. 前記圧力開放弁を樹脂により成形する工程では、前記圧力開放弁を射出成形により成形する請求項１０に記載の蓋体の製造方法。
12. 前記蓋体は、
    前記蓋本体に形成された第１端子用貫通穴を貫通している第１金属端子と、
    前記蓋本体に形成された第２端子用貫通穴を貫通している第２金属端子と、
    前記第１金属端子を前記蓋本体に対して固定しているとともに、前記第１端子用貫通穴における前記第１金属端子と前記蓋本体との間隙を封止している第１封止樹脂と、
    前記第２金属端子を前記蓋本体に対して固定しているとともに、前記第２端子用貫通穴における前記第２金属端子と前記蓋本体との間隙を封止している第２封止樹脂と、
    を更に備え、
    前記圧力開放弁を樹脂により成形する工程では、前記圧力開放弁と、前記第１封止樹脂と、前記第２封止樹脂と、を互いに同種の樹脂により並行して成形する請求項１０又は１１に記載の蓋体の製造方法。

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