JP2018078027A - 密閉型電池および密閉型電池の製造方法 - Google Patents

密閉型電池および密閉型電池の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】第１端子と第２端子の接合強度の向上
【解決手段】
第１端子１４は、第２絶縁材１３を介在させて電池ケース１１の蓋体１１ｂの片側に重ねられている。第１端子１４は、蓋体１１ｂの取付孔１１ｃに応じた位置に形成された挿通孔１４ｃと、挿通孔１４ｃの外側の縁に形成され、外側に向かうにつれて徐々に外径が大きくなった斜面１４ｃ１と、斜面１４ｃ１に開口した窪み１４ｃ２とを有している。窪み１４ｃ２は、斜面１４ｃ１から第１端子１４の内部に入り込んだ位置に底を有している。第２端子１５は、取付孔１１ｃおよび挿通孔１４ｃに挿通された軸部１５ｃを有している。軸部１５ｃの先端は、かしめられ、軸部１５ｃの少なくとも一部は、第１端子１４の斜面１４ｃ１に形成された窪み１４ｃ２に入り込んでいる。
【選択図】図２

Description

本発明は、密閉型電池および密閉型電池の製造方法に関する。
特開２００９−２５９５２４号公報には、電池ケースの蓋本体と、第１端子と、かしめ部材（第２端子、集電端子とも称される）とを有する電池ケースの端子の取付構造が開示されている。ここで、電池ケースの蓋本体と、第１端子とには、それぞれ孔が形成されている。かしめ部材は、電池ケースの内部から装着される部材であり、筒状部と、鍔部とを有している。筒状部は、蓋本体に形成された孔と、第１端子に形成された孔とに挿通される。そして、先端を押し広げるように変形させて、第１端子の孔の周囲に押し付けられる。このとき、かしめ部材の鍔部と、先端を押し広げた部位（かしめ加工部）とによって、蓋本体と第１端子とが挟まれた状態で固定される。その後、かしめ加工部の一部と第１端子とが溶接される。
特開２００９−２５９５２４号公報
ところで、本発明者の知見によれば、特に極寒地域で生じうる極低温の温度環境で、大きな加速度を伴う振動や衝撃が加えられる場合などの過酷な条件では、かしめ部材と端子との接点が部分的に外れて抵抗が高くなることがある。かしめ部材と端子との接合は、より強固であることが望ましい。
ここで提案される密閉型電池は、電池ケースと、１または複数の絶縁材と、金属製の第１端子と、金属製の第２端子とを備えている。電池ケースは、取付孔を有している。１または複数の絶縁材は、取付孔の周囲に装着されている。第１端子は、絶縁材を介在させて電池ケースの片側に重ねられている。さらに第１端子は、取付孔に応じた位置に形成された挿通孔と、挿通孔の外側の縁に形成され、外側に向かうにつれて徐々に外径が大きくなった斜面と、斜面に開口した窪みとを有している。窪みは、斜面から第１端子の内部に入り込んだ位置に底を有している。第２端子は、絶縁材を介在させて電池ケースの反対側に重ねられている。さらに第２端子は、取付孔および挿通孔に挿通された軸部を有している。ここで、軸部の先端は、圧壊されて、第１端子の外側において挿通孔の周囲にかしめられており、かつ、軸部の少なくとも一部は、第１端子の斜面に形成された窪みに入り込んでいる。このため、第１端子と第２端子の接合強度が強固である。
ここで、第１端子と前記第２端子とが、異種材料であってもよい。この場合、第１端子と第２端子が、異種材料であるため、温度変化に対する膨張収縮係数が異なるが、上記構成により第１端子と第２端子との接点は外れにくい。
また、窪みの幅は、例えば、０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であってもよい。また、窪みの深さは、例えば、０．３ｍｍ以上０．７ｍｍ以下であってもよい。
ここで、密閉型電池の製造方法は、取付孔を有する電池ケースと、取付孔に対応した挿通孔を有する金属製の第１端子と、取付孔および挿通孔に挿通可能な軸部を有する金属製の第２端子と、一または複数の絶縁材とが用意される。次に、絶縁材を介在させ、かつ、取付孔と挿通孔との位置が合わせられるように、電池ケースの片側に第１端子が重ねられる。さらに、絶縁材を介在させ、かつ、取付孔と挿通孔とに軸部が挿通された状態になるように、電池ケースの反対側に第２端子が重ねられる。そして、軸部の先端を圧壊し、かつ、第１端子の外側において挿通孔の周囲にかしめる。
ここで、用意される第１端子の挿通孔の外側の縁は、外側に向けて徐々に外径が大きくなった斜面と、前記斜面に開口した窪みとを有し、かつ、窪みは、斜面から第１端子の内部に入り込んだ位置に底を有しており、かしめる工程において、軸部の一部が、第１端子の斜面に形成された窪みに入り込む。
この場合、軸部の先端は、筒状であってもよい。そして、かしめる工程では、軸部の筒状の先端に沿って、回転部材が周方向に移動されつつ押し当てられてもよい。
また、かかる密閉型電池の製造方法において、第１端子と前記第２端子とは、異種材料であってもよい。また、窪みの幅は、例えば、０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であるとよい。また、窪みの深さは、例えば、０．３ｍｍ以上０．７ｍｍ以下であるとよい。
図１は、本発明の一実施形態に係る密閉型電池１０の部分断面図である。 図２は、第１端子１４と第２端子１５とが電池ケース１１に取り付けられた部分を示す断面図である。 図３は、第１端子１４の斜視図である。 図４は、図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。 図５は、密閉型電池の製造方法における一工程を例示した断面図である。 図６は、密閉型電池の製造方法における一工程を例示した断面図である。 図７は、密閉型電池の製造方法における一工程を例示した断面図である。
以下、ここで提案される密閉型電池の一実施形態を説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。本発明は、特に言及されない限りにおいて、ここで説明される実施形態に限定されない。また、各図は、模式図であり、必ずしも実際の実施品が忠実に反映されたものではない。
図１は、本発明の一実施形態に係る密閉型電池１０の部分断面図である。ここで、図１では、略直方体の電池ケース１１の片側の幅広面に沿って、内部を露出させた状態で描かれている。図２は、第１端子１４と第２端子１５とが電池ケース１１に取り付けられた部分を示す断面図である。密閉型電池１０は、図１および図２に示すように、電池ケース１１と、絶縁材１２，１３と、第１端子１４と、第２端子１５と、電極体１６とを備えている。
ここで、電池ケース１１は、図１に示すように、絶縁材１２，１３を介して、第１端子１４と第２端子１５とが取り付けられる。電池ケース１１には、電極体１６や電解液が収容されている。電極体１６は、絶縁フィルム（図示は省略）などで覆われた状態で、電池ケース１１に収容されている。このため、電池ケース１１とは、絶縁されている。電極体１６には、当該密閉型電池１０の正極要素と、負極要素と、セパレータとを備えている。
この実施形態では、電極体１６は、正極要素としての正極シート２１と、負極要素としての負極シート２２と、セパレータとしてのセパレータシート３１、３２とを備えている。正極シート２１と、第１のセパレータシート３１と、負極シート２２と、第２のセパレータシート３２とは、それぞれ長尺の帯状の部材である。
正極シート２１は、予め定められた幅および厚さの正極集電箔２１ａ（例えば、アルミニウム箔）に、幅方向の片側の端部に一定の幅で設定された未形成部２１ａ１を除いて、正極活物質を含む正極活物質層２１ｂが両面に形成されている。正極活物質は、例えば、リチウムイオン二次電池では、リチウム遷移金属複合材料のように、充電時にリチウムイオンを放出し、放電時にリチウムイオンを吸収しうる材料である。正極活物質は、一般的にリチウム遷移金属複合材料以外にも種々提案されており、特に限定されない。
負極シート２２は、予め定められた幅および厚さの負極集電箔２２ａ（ここでは、銅箔）に、幅方向の片側の縁に一定の幅で設定された未形成部２２ａ１を除いて、負極活物質を含む負極活物質層２２ｂが両面に形成されている。負極活物質は、例えば、リチウムイオン二次電池では、天然黒鉛のように、充電時にリチウムイオンを吸蔵し、充電時に吸蔵したリチウムイオンを放電時に放出しうる材料である。負極活物質は、一般的に天然黒鉛以外にも種々提案されており、特に限定されない。
セパレータシート３１，３２には、例えば、所要の耐熱性を有する電解質が通過しうる多孔質の樹脂シートが用いられる。セパレータシート３１，３２についても種々提案されており、特に限定されない。
ここで、負極活物質層２２ｂの幅は、例えば、正極活物質層２１ｂよりも広く形成されている。セパレータシート３１，３２の幅は、負極活物質層２２ｂよりも広い。正極集電箔２１ａの未形成部２１ａ１と、負極集電箔２２ａの未形成部２２ａ１とは、幅方向において互いに反対側に向けられる。また、正極シート２１と、第１のセパレータシート３１と、負極シート２２と、第２のセパレータシート３２とは、それぞれ長さ方向に向きを揃え、順に重ねられて捲回されている。負極活物質層２２ｂは、セパレータシート３１，３２を介在させた状態で正極活物質層２１ｂを覆っている。負極活物質層２２ｂは、セパレータシート３１，３２に覆われている。正極集電箔２１ａの未形成部２１ａ１は、セパレータシート３１，３２の幅方向の片側にはみ出ている。負極集電箔２２ａの未形成部２２ａ１は、幅方向の反対側においてセパレータシート３１，３２からはみ出ている。
この実施形態では、電池ケース１１は、扁平な角型の収容領域を有しており、ケース本体１１ａと、蓋体１１ｂとを備えている。ケース本体１１ａは、扁平な略直方体の容器形状を有し、長辺と短辺からなる一面が開口している。蓋体１１ｂは、当該ケース本体１１ａの開口に応じた形状で、当該開口に装着されるプレート状の部材である。蓋体１１ｂの長手方向の両側部には、第１端子１４と第２端子１５とがそれぞれ取り付けられている。上述した電極体１６は、図１に示すように、電池ケース１１のケース本体１１ａに収容されうるように、捲回軸を含む一平面に沿った扁平な状態とされる。そして、電極体１６の捲回軸に沿って、片側に正極集電箔２１ａの未形成部２１ａ１が配置され、反対側に負極集電箔２２ａの未形成部２２ａ１が配置されている。正極集電箔２１ａの未形成部２１ａ１と、負極集電箔２２ａの未形成部２２ａ１とは、蓋体１１ｂの長手方向の両側部にそれぞれ取り付けられた第２端子１５に取り付けられている。電極体１６は、このように蓋体１１ｂに取り付けられた状態で、電池ケース１１に収容される。
この実施形態では、蓋体１１ｂの長手方向の両側部に、図１に示すように、第１端子１４および第２端子１５が取り付けられている。ここで、第２端子１５は、基部１５ａと、取付片１５ｂとを有している。基部１５ａは、第１絶縁材１２を介して蓋体１１ｂに取り付けられている。取付片１５ｂは、基部１５ａから電池ケース１１内部に延びている。図１では、図中左側の第２端子１５の取付片１５ｂに、電極体１６の正極集電箔２１ａの未形成部２１ａ１が溶接されている。図中右側の第２端子１５の取付片１５ｂに、電極体１６の負極集電箔２２ａの未形成部２２ａ１が溶接されている。また、蓋体１１ｂの外側では、左側の第１端子１４に正極の接続端子４１が取り付けられている。右側の第１端子１４に負極の接続端子４２が取り付けられている。図２に示すように、蓋体１１ｂの外側面には、接続端子４２が取り付けられる部位に応じて窪んだ窪み１１ｂ１が設けられている。
ここで、図２には、蓋体１１ｂのうち、負極側の第１端子１４および第２端子１５が取り付けられた部位について、蓋体１１ｂの短辺方向の中間位置を長辺方向に沿って破断した断面が示されている。蓋体１１ｂには、図２に示すように、第１端子１４と第２端子１５を取り付けるための取付孔１１ｃが形成されている。蓋体１１ｂの両側部には、第１端子１４および第２端子１５を取り付けるための取付孔１１ｃ（図２参照）が形成されている。
なお、第１端子１４および第２端子１５が取り付けられた部位について、正極側においても同様の構造を有している。正極側、負極側で所要の電位に耐えうる材料が用いられる。このため、正極側では、第１端子１４、第２端子１５および接続端子４１には、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられる。負極側では、第１端子１４、第２端子１５および接続端子４２には、例えば、銅または銅合金が用いられる。
絶縁材１２，１３は、取付孔１１ｃの周囲に装着されている。
第１絶縁材１２は、蓋体１１ｂの内側に配置され、蓋体１１ｂと第２端子１５とを絶縁している。この実施形態では、第１絶縁材１２は、所要の弾性を有する樹脂部材（この実施形態では、フッ素系樹脂）にて構成されている。第１絶縁材１２は、ガスケットとも称され、取付孔１１ｃのシール性を確保している。この実施形態では、図２に示すように、第１絶縁材１２は、基部１２ａと、筒部１２ｂと、受け部１２ｃとを有している。基部１２ａは、蓋体１１ｂの内側面に装着される平板状の部位である。筒部１２ｂは、基部１２ａから突出し、取付孔１１ｃの内周面に装着される部位である。筒部１２ｂは、後述する第２端子１５に設けられる軸部１５ｃが挿通されうるように軸部１５ｃの外径に応じた内径を有している。受け部１２ｃは、第１絶縁材１２の下面に設けられている。受け部１２ｃは、後述する第２端子１５の基部１５ａの形状に応じた窪みを有しており、基部１５ａが位置決めされる部位である。
第２絶縁材１３は、蓋体１１ｂの外側に配置され、蓋体１１ｂと、第１端子１４および接続端子４２とを絶縁する部材である。第２絶縁材１３は、樹脂部材（この実施形態では、ポリアミド系樹脂）にて構成されており、インシュレータとも称されている。この実施形態では、第２絶縁材１３の下面には、図２に示すように、蓋体１１ｂの窪み１１ｂ１に装着されるように、凸部１３ａが設けられている。また、第２絶縁材１３の上面には、負極の接続端子４２が配置される窪み１３ｂと、第１端子１４が装着される窪み１３ｃとが設けられている。また、第１端子１４が装着される窪み１３ｃには、蓋体１１ｂに形成された取付孔１１ｃに応じた位置に貫通孔１３ｄが形成されている。貫通孔１３ｄは、後述する第２端子１５に設けられる軸部１５ｃが挿通されうるように軸部１５ｃの外径に応じた内径を有している。
この実施形態では、絶縁材１２，１３は、２部材で構成されている。絶縁材１２，１３は、蓋体１１ｂと、第１端子１４と、第２端子１５とを絶縁する部材であり、上記の材料、形状および構造に限定されない。また、蓋体１１ｂに形成される取付孔１１ｃの形状なども上記の構造に限定されない。このため、絶縁材１２，１３は、１部材で構成してもよいし、２部材以上の複数の部材で構成されていてもよい。
接続端子４２は、鍔部４２ａと、軸部４２ｂとを有している。鍔部４２ａは、蓋体１１ｂの外側に配置される第２絶縁材１３に設けられた窪み１３ｂに位置決めされて装着される。このため、かかる鍔部４２ａや窪み１３ｂは対応した形状を有しているとよい。軸部４２ｂは、外部出力端子となる部位であり、例えば、組電池を構成する際には、バスバーが取り付けられる部位である。
第１端子１４は、図２に示すように、第２絶縁材１３を介在させて、電池ケース１１の片側（この実施形態では、外側）に重ねられている。図３は、第１端子１４の斜視図である。第１端子１４は、この実施形態では、蓋体１１ｂの外側に配置された第２絶縁材１３の上に配置されるとともに、接続端子４２を保持する部材である。第１端子１４は、図３に示すように、蓋体１１ｂの長手方向に沿って配置されるプレート状の部材である。第１端子１４の長手方向の中間部には、段差１４ａが設けられている。段差１４ａの片側には接続端子４２の軸部４２ｂに装着される装着孔１４ｂが形成されている。反対側には、後述する第２端子１５の軸部１５ｃが挿通される挿通孔１４ｃが形成されている。挿通孔１４ｃは、第２絶縁材１３に配置された状態において、第２絶縁材１３の貫通孔１３ｄに応じた位置に形成されている。
かかる挿通孔１４ｃには、斜面１４ｃ１と、窪み１４ｃ２が形成されている。
ここで斜面１４ｃ１は、挿通孔１４ｃの外側の縁に形成されている。斜面１４ｃ１の外径は、外側に向かうにつれて徐々に大きくなっている。窪み１４ｃ２は、斜面１４ｃ１に開口するように形成されている。窪み１４ｃ２は、斜面１４ｃ１から第１端子１４の内部に入り込んだ位置に底１４ｃ３を有している。この実施形態では、斜面１４ｃ１および窪み１４ｃ２は、挿通孔１４ｃの外側の縁に、周方向に連続している。そして、窪み１４ｃ２は、斜面１４ｃ１の高さ方向の中間部から、第１端子１４の内部に入り込むように形成されている。その結果、第１端子１４の内部において斜面１４ｃ１から挿通孔１４ｃの周囲に窪み１４ｃ２が延び、かつ、平面視において、窪み１４ｃ２に第１端子１４の一部が被さっている。
第２端子１５は、第２絶縁材１３を介在させて電池ケース１１の反対側（この実施形態では、内側）に重ねられている。
第２端子１５は、図１および図２に示すように、基部１５ａと、取付片１５ｂと、軸部１５ｃとを有している。このうち、基部１５ａは、第１絶縁材１２を介して蓋体１１ｂに取り付けられている。取付片１５ｂについては、既に説明したので、ここでは、重複する説明を省略する。
第２端子１５の軸部１５ｃは、蓋体１１ｂの取付孔１１ｃおよび挿通孔１４ｃに挿通されている。この実施形態では、蓋体１１ｂの取付孔１１ｃには、第１絶縁材１２の筒部１２ｂが装着されている。第２端子１５の軸部１５ｃは、当該筒部１２ｂの内側に挿通されている。第２端子１５の軸部１５ｃは、さらに第２絶縁材１３の貫通孔１３ｄ、および、第２絶縁材１３の上に配置された第１端子１４の挿通孔１４ｃに挿通されている。
軸部１５ｃの先端１５ｃ１は、圧壊されて、第１端子１４の外側において挿通孔１４ｃの周囲にかしめられている。そして、軸部１５ｃの少なくとも一部は、第１端子１４の斜面１４ｃ１に形成された窪み１４ｃ２に入り込んでいる。
ここで、図４は、図２のＩＶ−ＩＶ断面図であり、第１端子１４と第２端子１５とが接合された部位についての蓋体１１ｂの幅方向の横断断面図である。
図４に示すように、第１端子１４と第２端子１５とが接合された部位では、第２端子１５がリベットのように作用している。すなわち、第２端子１５の軸部１５ｃは、蓋体１１ｂの取付孔１１ｃに装着された第１絶縁材１２の筒部１２ｂ、第２絶縁材１３の貫通孔１３ｄおよび第１端子１４の挿通孔１４ｃに挿通されている。そして、軸部１５ｃの先端１５ｃ１は、圧壊されて、第１端子１４の挿通孔１４ｃの周囲にかしめられている。この結果、第２端子１５は、基部１５ａと軸部１５ｃの先端１５ｃ１とによって、第１絶縁材１２、蓋体１１ｂ、第２絶縁材１３および第１端子１４を挟んだ状態で固定されている。さらに、軸部１５ｃの少なくとも一部は、第１端子１４の斜面１４ｃ１に形成された窪み１４ｃ２に入り込んでいる。窪み１４ｃ２は、斜面１４ｃ１に開口し、かつ、斜面１４ｃ１から第１端子１４の内部に入り込んでいる。このため、第２端子１５の軸部１５ｃの一部が、窪み１４ｃ２に入り込んでいることによって、第１端子１４と第２端子１５とが外れにくい構造になる。
特に、第２端子１５の軸部１５ｃの一部が、斜面１４ｃ１に開口し、かつ、斜面１４ｃ１から第１端子１４の内部に入り込んだ窪み１４ｃ２に入り込んでいるので、軸部１５ｃの先端を第１端子１４に溶接しなくても所要の接合強度が確保される。例えば、極寒地域で生じうる極低温環境で、加速度を伴う振動や衝撃に対しても抗しうる接合強度が得られる。また、第２端子１５の軸部１５ｃの一部が、斜面１４ｃ１に開口し、かつ、斜面１４ｃ１から第１端子１４の内部に入り込んだ窪み１４ｃ２に入り込んでいる。この第２端子１５の軸部１５ｃを変形させて、斜面１４ｃ１の窪み１４ｃ２に入り込ませる。この際、軸部１５ｃの表面の酸化被膜が破られて新生面が生じ、当該接合部位での表面酸化皮膜の凝集が緩和される。このため、第１端子１４と第２端子１５との接合部分の抵抗が低下する。
なお、この実施形態では、上述のように、電池ケース１１の外側に挿通孔１４ｃ、斜面１４ｃ１および窪み１４ｃ２を有する第１端子１４を配置し、電池ケース１１の内側に軸部１５ｃを有する第２端子１５が配置されている。ここで提案される密閉型電池は、挿通孔１４ｃ、斜面１４ｃ１および窪み１４ｃ２に相当する部位を有する端子が、電池ケース１１の内側に配置され、軸部１５ｃに相当する部位を有する端子が電池ケース１１の外側に配置されていてもよい。
例えば、電池ケース１１の内側に配置された端子（上述した第２端子）に、上述した第１端子１４の挿通孔１４ｃ、斜面１４ｃ１および窪み１４ｃ２に相当する部位を設けてもよい。この場合、電池ケース１１の外側に配置された端子（上述した第１端子１４）に、第２端子１５の軸部１５ｃに相当する部位を設けるとよい。そして、当該電池ケース１１の外側に配置された端子に設けられた軸部１５ｃに相当する部位を、電池ケース１１の内側に配置された他方の端子に設けられた挿通孔１４ｃに挿通させる。そして、軸部１５ｃの先端を圧壊し、他方の端子の挿通孔１４ｃの周囲にかしめるとよい。この結果、当該軸部１５ｃに相当する部位の一部が変形して、窪み１４ｃ２に相当する部位に入り込んでいるとよい。このように、第１端子１４は、電池ケース１１の外側に配置されたいわゆる外部端子に限定されない。また、第２端子１５は、電池ケース１１の内側に配置されたいわゆる内部端子に限定されない。つまり、電池ケース１１の内側と外側に配置される端子の接合構造は、電池ケース１１の内側と外側とで、図２および図４に示す形態とは反対になってもよい。
ここで、第１端子１４と第２端子１５とは、異種材料であってもよい。例えば、正極と負極の開回路電圧が４Ｖ前後となるような充電電位を有する二次電池では、正極側の電極端子には、所要の電位に耐えうるようにアルミニウムあるいはアルミニウム合金が用いられる。この際、第１端子１４と第２端子１５とで、異種材料が用いられる場合がある。例えば、図２および図４に示された形態では、正極において、圧壊される軸部１５ｃを有する第２端子１５には、例えば、軟材であるアルミニウム（例えば、純度９９．５０％以上のアルミニウム（Ａ１０５０））が用いられとよい。これに対して、第１端子１４には、例えば、耐食性、強度に優れたアルミ合金（例えば、Ａ５０５２）が用いられるとよい。このように、第１端子１４と第２端子１５とに異種材料が用いられている場合、極低温環境では、第１端子１４と第２端子１５との熱膨張が異なる。このような場合でも、上述した実施形態では、第２端子１５の軸部１５ｃの少なくとも一部が、第１端子１４の斜面１４ｃ１に形成された窪み１４ｃ２に入り込んでいるので、第１端子１４と第２端子１５との接合が外れにくい。
かかる観点において、斜面１４ｃ１に開口した窪み１４ｃ２の幅は、例えば、０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下（例えば、０．２ｍｍ）であるとよい。ここで、窪み１４ｃ２の幅は、挿通孔１４ｃの軸方向において斜面１４ｃ１に沿って開口した窪み１４ｃ２の幅で規定される。
また、窪み１４ｃ２の深さは、０．３ｍｍ以上０．７ｍｍ以下（例えば、０．４ｍｍ以上０．６ｍｍ以下）である。ここで、窪み１４ｃ２の深さは、斜面１４ｃ１から窪み１４ｃ２の最も深い位置までの距離によって規定されうる。
このような窪み１４ｃ２は、例えば、プレス成形や放電加工などによって形成されうる。なお、窪み１４ｃ２の形成方法は、これに限定されず、種々の方法が採用されうる。この実施形態では、窪み１４ｃ２は、斜面１４ｃ１に対して周方向に連続して形成されている。かかる形態にかかわらず、窪み１４ｃ２は、斜面１４ｃ１に対して周方向に間欠的に形成されていてもよい。例えば、窪み１４ｃ２は、周方向において、９０度間隔で４つ形成されていてもよい。また、窪み１４ｃ２は、１２０度間隔で３つ、６０度間隔で６つ、あるいは、４５度間隔で８つ形成されていてもよい。
次に、かかる第１端子１４と第２端子１５との接合構造を含む密閉型電池の製造方法について説明する。ここで、図５〜図７は、密閉型電池の製造方法における各工程を例示した断面図である。
ここで、密閉型電池の製造方法では、上述のように取付孔１１ｃを有する電池ケース１１と、取付孔１１ｃに対応した挿通孔１４ｃを有する金属製の第１端子１４と、取付孔１１ｃおよび挿通孔１４ｃに挿通可能な軸部１５ｃを有する金属製の第２端子１５と、一または複数の絶縁材（この実施形態では、第１絶縁材１２と第２絶縁材１３）とが用意される。
次に、図６に示すように、第２絶縁材１３を介在させ、かつ、取付孔１１ｃと挿通孔１４ｃとの位置が合わせられるように、電池ケース１１の片側（図５に示された形態では、電池ケース１１の外側）に第１端子１４を重ねられる。
次に、第１絶縁材１２を介在させ、かつ、取付孔１１ｃと挿通孔１４ｃとに軸部１５ｃが挿通された状態になるように、電池ケース１１の反対側（図５に示された形態では、電池ケース１１の内側）に第２端子１５が重ねられる。
次に、軸部１５ｃの先端を圧壊し、かつ、第１端子１４の外側において挿通孔１４ｃの周囲にかしめられる。
ここで、用意される第１端子１４の挿通孔１４ｃの外側の縁には、外側に向けて徐々に外径が大きくなった斜面１４ｃ１と、斜面１４ｃ１に開口した窪み１４ｃ２とが形成されている。窪み１４ｃ２は、斜面１４ｃ１から第１端子１４の内部に入り込む位置に底１４ｃ３を有している。そして、軸部１５ｃの先端を圧壊し、挿通孔１４ｃの周囲にかしめる工程において、軸部１５ｃの一部が、第１端子１４の斜面１４ｃ１に形成された窪み１４ｃ２に入り込む。このため、第１端子１４と第２端子１５とが外れにくい密閉型電池１０が提供されうる。
ここで、図５には、各部材が組付けられた状態が示されている。
この実施形態では、図５に示すように、用意される第２端子１５の軸部１５ｃの先端は、筒状であるとよい。そして、図５に示すように、蓋体１１ｂに第１絶縁材１２と第２絶縁材１３とを重ねて、さらに第１端子１４と第２端子１５とを取り付ける。この際、蓋体１１ｂの窪み１１ｂ１に、第２絶縁材１３の凸部１３ａを装着し、蓋体１１ｂの取付孔１１ｃと第２絶縁材１３の貫通孔１３ｄとの位置を合わせる。次に、第２絶縁材１３の窪み１３ｂに、接続端子４２の鍔部４２ａを取り付ける（図２参照）。そして、接続端子４２の軸部４２ｂに、第１端子１４の装着孔１４ｂを装着させつつ、第２絶縁材１３の上に第１端子１４を取り付ける。この際、第２絶縁材１３の貫通孔１３ｄと第１端子１４の挿通孔１４ｃとの位置を合わせる。次に、蓋体１１ｂの内側に第１絶縁材１２が装着される。蓋体１１ｂの取付孔１１ｃに、第１絶縁材１２の筒部１２ｂを装着する。この実施形態では、蓋体１１ｂの内側において、取付孔１１ｃの縁には、突起１１ｃ１が設けられている。第２端子１５の軸部１５ｃを、かかる第１絶縁材１２の筒部１２ｂに挿通させつつ、第２端子１５を取り付ける。
次に、図６に示すように、プレス装置の一対の加圧部６１，６２によって、第１端子１４と第２端子１５とを挟み、第１絶縁材１２と第２絶縁材１３がそれぞれ蓋体１１ｂおよび第１端子１４と第２端子１５が密着するように組み合わされる。この実施形態では、蓋体１１ｂの取付孔１１ｃの縁に突起１１ｃ１が設けられており、蓋体１１ｂの内側の第１絶縁材１２（ガスケット）が当該突起１１ｃ１に食い込む。これによって、蓋体１１ｂの取付孔１１ｃの周りのシール性が確保されている。
この実施形態では、軸部１５ｃの先端１５ｃ１は、筒状である。そして、図７に示すように、軸部１５ｃの筒状の先端１５ｃ１に沿って、回転部材６０が周方向に移動されつつ押し当てられる。回転部材６０は、軸部１５ｃの筒状の先端１５ｃ１を周方向に順次圧壊させていく。図７において、一点鎖線Ａは、回転部材６０の自転軸であり、一点鎖線Ｂは、回転部材６０の公転軸である。この実施形態では、回転部材６０は、軸部１５ｃの軸心に沿って設けられた公転軸Ｂの廻りに好転しつつ、筒状の軸部１５ｃの先端１５ｃ１に押し当てられる。回転部材６０を押し当てる工程は、プレス装置の一対の加圧部６１，６２によって、第１端子１４と第２端子１５とが挟まれた状態で行われるとよい。そして、軸部１５ｃの一部が塑性変形して、斜面１４ｃ１に開口した窪み１４ｃ２に導入される。なお、第１端子１４と第２端子１５とをかしめる工程では、軸部１５ｃの少なくとも一部が、第１端子１４の斜面１４ｃ１に形成された窪み１４ｃ２に入り込んでいるとよい。
このため、加工方法は、上記に限定されない。
このように、ここで提案される密閉型電池１０では、図２に示すように、第１端子１４は、第２絶縁材１３を介在させて電池ケース１１の蓋体１１ｂの片側に重ねられている。そして、第１端子１４は、蓋体１１ｂの取付孔１１ｃに応じた位置に形成された挿通孔１４ｃと、挿通孔１４ｃの外側の縁に形成され、外側に向かうにつれて徐々に外径が大きくなった斜面１４ｃ１と、斜面１４ｃ１に開口した窪み１４ｃ２とを有している。窪み１４ｃ２は、斜面１４ｃ１から第１端子１４の内部に入り込んだ位置に底を有している。第２端子１５は、第１絶縁材１２を介在させて蓋体１１ｂの反対側に重ねられている。第２端子１５は、取付孔１１ｃおよび挿通孔１４ｃに挿通された軸部１５ｃを有している。軸部１５ｃの先端は、圧壊されて、第１端子１４の外側において挿通孔１４ｃの周囲にかしめられている。そして、軸部１５ｃの少なくとも一部は、第１端子１４の斜面１４ｃ１に形成された窪み１４ｃ２に入り込んでいる。このため、例えば、溶接せずに、振動や衝撃にも強い所要の接合強度を有しうる。なお、かしめられた軸部１５ｃの一部を、第１端子１４に溶接することを組み合わせても良い。
以上、ここで提案される密閉型電池および密閉型電池の製造方法について、種々説明したが、特に言及されない限りにおいて、ここで挙げられた実施形態および実施例は、本発明を限定しない。
１０ 密閉型電池
１１ 電池ケース
１１ａ ケース本体
１１ｂ 蓋体
１１ｂ１ 窪み
１１ｃ 取付孔
１１ｃ１ 突起
１２ 第１絶縁材
１２ａ 基部
１２ｂ 筒部
１２ｃ 受け部
１３ 第２絶縁材
１３ａ 凸部
１３ｂ 窪み
１３ｃ 窪み
１３ｄ 貫通孔
１４ 第１端子
１４ａ 段差
１４ｂ 装着孔
１４ｃ 挿通孔
１４ｃ１ 斜面
１４ｃ２ 窪み
１４ｃ３ 底
１５ 第２端子
１５ａ 基部
１５ｂ 取付片
１５ｃ 軸部
１５ｃ１ 先端
１６ 電極体
２１ 正極シート
２１ａ 正極集電箔
２１ａ１ 未形成部
２１ｂ 正極活物質層
２２ 負極シート
２２ａ 負極集電箔
２２ａ１ 未形成部
２２ｂ 負極活物質層
３１，３２ セパレータシート
４１，４２ 接続端子
４２ａ 鍔部
４２ｂ 軸部
６０ 回転部材

Claims (9)

  1. 電池ケースと、
    １または複数の絶縁材と、
    金属製の第１端子と、
    金属製の第２端子と
    を備え、
    前記電池ケースは、取付孔を有し、
    前記１または複数の絶縁材は、前記取付孔の周囲に装着され、
    前記第１端子は、
    前記絶縁材を介在させて前記電池ケースの片側に重ねられ、かつ、
    前記取付孔に応じた位置に形成された挿通孔と、
    前記挿通孔の外側の縁に形成され、外側に向かうにつれて徐々に外径が大きくなった斜面と、
    前記斜面に開口した窪みと
    を有し、
    前記窪みは、前記斜面から前記第１端子の内部に入り込んだ位置に底を有しており、
    前記第２端子は、
    前記絶縁材を介在させて前記電池ケースの反対側に重ねられ、かつ、
    前記取付孔および前記挿通孔に挿通された軸部を有し、
    前記軸部の先端は、圧壊されて、前記第１端子の外側において前記挿通孔の周囲にかしめられており、かつ、
    当該軸部の少なくとも一部は、前記第１端子の斜面に形成された窪みに入り込んでいる、
    密閉型電池。
  2. 前記第１端子と前記第２端子とが、異種材料である、請求項１に記載された密閉型電池。
  3. 前記窪みの幅は、０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である、請求項１または２に記載された密閉型電池。
  4. 前記窪みの深さは、０．３ｍｍ以上０．７ｍｍ以下である、請求項１から３までの何れか一項に記載された密閉型電池。
  5. 取付孔を有する電池ケースと、
    前記取付孔に対応した挿通孔を有する金属製の第１端子と、
    前記取付孔および前記挿通孔に挿通可能な軸部を有する金属製の第２端子と、
    一または複数の絶縁材と
    が用意される工程と、
    前記絶縁材を介在させ、かつ、前記取付孔と前記挿通孔との位置が合わせられるように、前記電池ケースの片側に前記第１端子を重ねる工程と、
    前記絶縁材を介在させ、かつ、前記取付孔と前記挿通孔とに前記軸部が挿通された状態になるように、前記電池ケースの反対側に前記第２端子を重ねる工程と、
    前記軸部の先端を圧壊し、かつ、前記第１端子の外側において前記挿通孔の周囲にかしめる工程と
    を含み、
    ここで、用意される前記第１端子の前記挿通孔の外側の縁は、外側に向けて徐々に外径が大きくなった斜面と、前記斜面に開口した窪みとを有し、かつ、前記窪みは、前記斜面から前記第１端子の内部に入り込んだ位置に底を有しており、
    前記かしめる工程において、前記軸部の一部が、前記第１端子の斜面に形成された窪みに入り込む、
    密閉型電池の製造方法。
  6. 前記軸部の先端は、筒状であり、
    前記かしめる工程では、前記軸部の筒状の先端に沿って、回転部材が周方向に移動されつつ押し当てられる、請求項５に記載された密閉型電池の製造方法。
  7. 前記第１端子と前記第２端子とが、異種材料である、請求項５または６に記載された密閉型電池の製造方法。
  8. 前記窪みの幅は、０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である、請求項５から７までの何れか一項に記載された密閉型電池の製造方法。
  9. 前記窪みの深さは、０．３ｍｍ以上０．７ｍｍ以下である、請求項５から８までの何れか一項に記載された密閉型電池の製造方法。
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