JP2588535Y2 - 密閉式角形電池 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は密閉式角形電池に関し、
特にその密閉性に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子機器の小型化に伴って、これ
ら電子機器に使用される電源として、より高性能な電池
が要求されるようになってきた。このような状況下で密
閉型電池の中でも機器への収納スペースに無駄のない角
形のものは従来の円筒形のものに比して有利であり、そ
の需要も伸びている。

【０００３】この密閉式角形電池の構造は、図５に示す
ように、正極５１、負極５２、及び、セパレータ５３か
らなる電極群５４が格納された外装ケース５５の開口部
が、封口体５６によって、封口密閉されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな電池の封口は、電池上方（図５中矢印ａ方向）から
レーザー光を照射して外装ケース５５と封口体５６の封
口板５７とをレーザー溶接することにより行なってい
た。しかしながら、この方法では、レーザー溶接部分５
９で発生する爆火がパッキン５８の上部露出部分５８ａ
に燃え移って、パッキン５８の溶融や硬化が発生する。
このパッキン５８の燃焼は上部露出部分５８ａに止まら
ず内部にまで進行し、パッキン５８の内部にまで溶融や
硬化が発生する。このため、パッキンとしての用を足さ
なくなり、電池の気密性が著しく低下するという問題が
生じた。

【０００５】また、図６に示すように、レーザー溶接の
際に、レーザー溶接部分５９からのレーザー熱６０がパ
ッキン５８に伝わり、上記と同様にパッキン５８の溶
融、硬化が起こるといった問題が生じ、これも電池の密
閉性の低下を引き起こす原因となる。特にレーザー溶接
部分５９とパッキン５８との距離が短くなる部分ではこ
のレーザー熱６０の影響が顕著なものとなる。

【０００６】このような電池の気密性の低下を防止する
対策として、図７に示す、実開平３−３３９５４号公報
に記載の方法が提案されている。この方法では、外装ケ
ース７５と封口板７７とのレーザー溶接を電池側面（図
７中ｂ方向）から行なうことができるので、レーザー溶
接部分７９で発生する爆火が封口体のパッキン７８に燃
え移るのを防止することが可能となる。しかし、この方
法では、電池の気密性の低下は防止できるものの、以下
のようにしてレーザー溶接が行なわれることで、新たな
問題が生じる。

【０００７】即ち、上記提案のレーザー溶接方法では、
先ず、図８に示すように、レーザー発信源８２から発信
されたレーザー光を電池８１の一短辺の側面に照射し溶
接を行う。そして、電池８１の一短辺の溶接が終了する
と、次に長辺を溶接するために、図９に示すように電池
を９０℃回転させる必要がある。ところが、このように
電池８１を回転させると、図９に示すように、レーザー
の焦点８３がずれてしまう。そこで、このレーザーの焦
点８３を電池８１に合わせるためには、図１０に示すよ
うに、レーザー発信源８２を移動させるか、図１１に示
すように、電池８１を移動させ、焦点を合わせてから溶
接を開始する必要がある。

【０００８】このように、実開平３−３３９５４号公報
に記載の方法では、レーザーの焦点補正の工程が必要で
あり、上部方向からの溶接に比べて生産性が悪いという
問題が生じる。また、これに加えて、焦点補正を行なっ
た際に正確に焦点補正が行なわれない場合がある等、加
工精度が低下するという問題も生じる。本考案は、上記
問題点を解決するためになされたものであり、加工性の
低下がなく、しかも気密性の高い密閉式角形電池を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本考案では、正極と負極とセパレータとからなる電極群
が収納された外装ケースと、この外装ケースの開口を封
口する封口体とを有し、この封口体が、外装ケースと溶
接される封口板と、この封口板にパッキンを介して固定
される端子部材を有する密閉式角形電池において、前記
外装ケースの開口部の上端と、封口板の上面及び端部と
が面一となるように構成され、前記封口板は、その上面
よりも電池内部方向に窪んだ凹所を備え、この凹所内に
前記パッキンを介して前記端子部材が固定され、且つ、
前記パッキンの外部露出端面が、上記面一の面より電池
内部方向に位置することを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記のように構成することにより、以下のよう
に作用する。先ず、外装ケースの開口部の上端と、封口
板の端部とが面一となるように構成されていることか
ら、電池の上面方向からのレーザー溶接を行なうことが
できる。この方法であれば、レーザー発信源とレーザー
溶接部分との距離が変わらないので、溶接中にレーザー
の焦点距離がかわることはない。したがって、実開平３
−３３９５４号公報に記載の方法のような加工性の低下
が起こらない。

【００１１】また、パッキンの外部露出端面が、上記面
一の面より電池内部方向に位置するため、電池上面方向
からレーザー溶接を行なっても、レーザー溶接時に発生
する爆火がパッキンに燃え移ることはない。さらに、封
口板のパッキンと接触する側の上部面が外部露出してお
り、この露出部分からレーザー熱が放熱される。従っ
て、レーザー熱によるパッキンの溶融や硬化を抑制する
ことができる。

【００１２】

【実施例】本考案の一実施例を図面に基づいて説明を行
う。図１は本考案の一例を示す密閉式角形電池の要部断
面斜視図であり、図２は本考案の一例を示す密閉式角形
電池の上面図であり、図３は図２の電池のIII − III断
面図である。

【００１３】本考案の密閉式角形電池は、外装ケース１
と当該外装ケース１内に配置された電極群２と、当該外
装ケース１の開口部を封口する封口体３とを有してい
る。外装ケース１内に配置される電極群２は、セパレー
タ４と、このセパレータ４に内包された正極５と、負極
６とからなる。上記正極５は接続部材７を介して集電板
１５に接続されている。一方、上記負極６は負極兼用の
外装ケース１と直接接触することによって電気的に接続
されている。

【００１４】ここで前記封口体３は、図１及び図３に示
すように、電池内部方向に窪んだ凹所を備えた板状の封
口板８と、前記凹所に勘合したパッキン９と、前記封口
板８の凹所の下面に配された絶縁板１０と、この絶縁板
１０の下方に配された集電体１１と、前記封口板８にカ
シメ固定された断面コ字状の中空リベット１２と、前記
中空リベット１２上部に中空部分を塞ぐように配された
安全弁１３と、この安全弁１３を覆うように設けられた
正極端子１４により構成され、上記集電体１１には、垂
下した状態で集電板１５が設けられている。そして、こ
のようにして、中空リベット１２と正極端子１４などか
らなる端子部材がパッキン９を介して封口板８に固定さ
れている。

【００１５】上記封口板８の電池内部側では、当該封口
板８の電池内部側端部の凹部８ａと断面が略Ｌ字状のパ
ッキン９の凸部９ａとが嵌合され、電池の密閉がなされ
ている。また、パッキン９の電池内部方向に設けられた
凸部９ｂを、封口板８と絶縁板１０との間に挿入するこ
とにより更に電池の密閉性を高めている。上記封口板８
の上面と端部とは面一となっており、また、上記封口板
８の端部と前記外装ケース１の開口部上端も面一となる
ように構成されている。そして、この面一の面において
封口板８の端部と外装ケース１の開口部上端とがレーザ
ー溶接されている。

【００１６】また、上記封口板８には、その上面より電
池内部方向に窪んだ凹所が形成され、この凹所に中空リ
ベットがカシメ固定されている。このため、カシメ固定
部は封口板８の上面よりも電池内部側に下がった部位に
位置する。そして、パッキン９の外部露出端面Ｂは、上
記面一の面Ａより、電池内部側に位置するように設けら
れ、パッキン９の外部露出端面Ｂと上記面一の面Ａの差
ｈが０．３ｍｍとなるように構成されている。このよう
に構成された密閉式角形電池は、以下のようにして作成
した。先ず、正極５とセパレータ４と負極６とからなる
電極群２を作成する。続いて、中空リベット１２の先端
部分１２ａを押し広げながら、上記構成のように組み合
わせられた封口板８と、パッキン９と、絶縁板１０と、
端部に垂下した状態の集電板１５を有する集電体１１と
を挿入し、これらをカシメ固定する。これにより、パッ
キン９と、絶縁板１０と、集電体１１と、中空リベット
１２とが封口板８に固定される。さらに中空リベット１
２上に安全弁１３を設置し、これを覆うように正極端子
１４を設ける。この後、正極端子１４と中空リベット１
２とを溶接して固定する。このようにして封口体３が作
成される。

【００１７】さらに、集電体１１に設けられた集電板１
５と、上記電極群２の正極５とを接続部材７を用いて電
気的に接続する。集電板１５と接続された状態の電極群
２を、外装ケース１に挿入し、完全に挿入する前に、外
装ケース１と封口体３の間からアルカリ電解液を注液す
る。注液後、封口体３の封口板８と、外装ケース１の開
口部との接触部分をレーザー溶接により全周溶接を行な
う。これにより、密閉式角形電池が作成される。

【００１８】このように作成された電池を、以下（ａ）
電池と称する。 （比較例） 図５に示すように、パッキン５８がレーザー溶接部分５
９よりも突出しており、レーザー溶接を電池上方（図５
中矢印ａ方向）から行なう、従来の電池を作成した。

【００１９】このように作成された電池を、以下（ｘ）
電池と称する。 （実験） 本考案の（ａ）電池と、比較例の（ｘ）電池とを用い
て、カシメ部分からの電解液のクリーピング率を調べた
ので、その結果を表１に示す。具体的な実験の方法は、
それぞれの電池に対して１Ωの抵抗をつけて、６０℃の
雰囲気中に放置した後、カシメ部分にフェノールフタレ
イン溶液を垂らして、電解液が漏液しているかどうかを
確認した。尚、試料数はそれぞれの電池１００個につい
て行なった。

【００２０】

【表１】

【００２１】表１から明らかなように本考案を採用した
電池ではカシメ部分からの電解液のクリーピング率に非
常は小さく、封口体のカシメ部分の気密性が優れている
ことがわかる。これは、パッキンの外部露出部分がレー
ザー溶接される部分より電池内部側に設けられているの
で、レーザー溶接時の爆火が燃え移ることがなく、しか
も図４に示すように、封口板８とパッキン９が接する側
の壁が一部分外部露出しており、この表面からレーザー
熱４１が放出されるため、パッキン９の溶融、硬化は起
こり難くなっていることに起因するのと考えられる。

【００２２】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
レーザー溶接を電池上面方向から行なっても、溶接時に
発生する爆火がパッキンに燃え移ることがなく、さら
に、レーザー熱がパッキンに伝わるのを抑制することが
でき、パッキンの溶融、硬化を防止できる。

【００２３】従って、加工性の低下を招くことなく、密
閉性の高い電池を提供できるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一例にかかる密閉式角形電池の要部断
面斜視図である。

【図２】本考案の一例にかかる密閉式角形電池の上面図
である。

【図３】図２の密閉式角形電池のIII − III断面図であ
る。

【図４】本考案の密閉式角形電池のレーザー溶接部分の
周辺を示す図である。

【図５】従来の密閉式角形電池の断面図である。

【図６】図５の密閉式角形電池のレーザー溶接部分の周
辺を示す図である。

【図７】従来の密閉式角形電池の断面図である。

【図８】図７の密閉式角形電池のレーザー溶接の手順を
示す図である。

【図９】図７の密閉式角形電池のレーザー溶接の手順を
示す図である。

【図１０】図７の密閉式角形電池のレーザー溶接の手順
を示す図である。

【図１１】図７の密閉式角形電池のレーザー溶接の手順
を示す図である。

【符号の説明】

１ 外装ケース ２ 電極群 ３ 封口体 ８ 封口板 ９ パッキン

フロントページの続き (72)考案者 中囿 勇 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−60950（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−158859（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−126061（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−3664（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01M 2/02 - 2/04

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 正極と負極とセパレータとからなる電極
   群が収納された外装ケースと、この外装ケースの開口を
   封口する封口体とを有し、この封口体が、外装ケースと
   溶接される封口板と、この封口板にパッキンを介して固
   定される端子部材を有する密閉式角形電池において、前記 外装ケースの開口部の上端と、封口板の上面及び端
   部とが面一となるように構成され、前記封口板は、その
   上面よりも電池内部方向に窪んだ凹所を備え、この凹所
   内に前記パッキンを介して前記端子部材が固定され、且
   つ、前記パッキンの外部露出端面が、上記面一の面より
   電池内部方向に位置することを特徴とする密閉式角形電
   池。