JP4210961B1 - 電池ケース及び封口板を備える電池 - Google Patents

Abstract

【課題】封口板全体の厚肉化を防止しつつ封口板の位置決め不良や溶接不良の発生を未然に防止し得る封口板と該封口板を備える電池を提供すること。
【解決手段】本発明により提供される電池は、電極体ユニットを収容するケースの開口部を塞ぐ封口板２０を備える。封口板２０の裏面側には該封口板２０がケース開口部の所定位置に装着された状態で該ケース開口部の内方に入り込む嵌合凸部２４が形成されている。そして、この封口板２０は、上記嵌合凸部２４のケース開口部周縁に接する外周部分２５，２７の少なくとも一部分２７Ａが該嵌合凸部２４のケース開口部周縁に接していない内方部分２８よりも肉厚となるように、プレス加工による増肉成形されたものであることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、電極体ユニットを収容するケースと封口板を備える電池に関する。詳しくは、当該電池ケースの本体と封口板（蓋部材）とのシール（封口）構造と封口板の形状に関する。

種々の電池、例えばリチウムイオン電池等のリチウム二次電池、ニッケル水素二次電池のような化学電池或いは電気二重層キャパシタのような物理電池が電気を駆動源とする車両、パソコンその他の電気製品等に搭載される電源として利用される。かかる電池の典型的な一形態として、所定の電極体ユニット及び電解質が典型的には金属製であるケース（筐体）の内部に密閉された形式の電池が挙げられる。
この種の電池に用いられる電池ケースとしては種々の形状があり得るが、例えば車載用の電池としては限られたスペースに効率よく多数の電池を整然と配列させ得る形状が好ましく、その典型例として捲回型や積層型のような扁平形状の電極体ユニットを収容する当該電極体ユニット形状に対応した扁平な矩形状の角形ケースが挙げられる。

この種の電池は、所定の電極体ユニットをケース（ケース本体）に収容した後、該ケースの開口部（即ち電極体ユニットを収容するための収容口をいう。以下同じ。）に所定の封口板（即ち当該ケース開口部を塞ぐ蓋部材をいう。以下同じ。）を装着し、次いで該開口部の周縁に封口板を溶接して該ケース開口部を封口（シール）することによって構築される。なお、関連従来技術として特許文献１には、角形ケース本体のケース開口部周縁に封口板を効率よく溶接する技術が記載されている。また、特許文献２には、電池ケース開口部の封口に使用する封口板として、薄膜に形成した安全弁の近傍に突部を形成した構造の封口板が記載されている。

特開２００４−１９５４９０号公報 特開２００６−３５１２３４号公報

車載用電池のような比較的大型サイズの電池の封口板の裏面側（ケース開口部に装着された際にケース内側を向く面側をいう。以下同じ。）には、所定の溶接強度の確保や位置決めのし易さ等を目的として、ケース本体開口部の内方に入り込む部分（以下「嵌合凸部」という。）が形成されているところ（例えば特許文献１に図示される封口板参照）、電池の軽量化や製造コスト減等の観点からは封口板自体をより薄型化することが望ましく、その場合には当然に上記嵌合凸部の肉厚も薄くなる傾向にある。
一方、例えば車載用の扁平形状電極体ユニットを備える電池（リチウム二次電池等）では、従来の一般的な用途（例えばモバイル用）の電池と比較して開口部の周縁距離が長く、従ってケース本体と封口板との溶接距離も長くなる。かかる溶接距離が長くなると、封口板の嵌合時の位置決め不良やレーザ光漏れによる溶接不良を起こす確率が高くなる。特に、薄型封口板を使用する場合には嵌合凸部も肉薄であるためにケース開口部周縁と封口板嵌合凸部とが重なる部分（即ち嵌合段差）が小さくなる結果、上記位置決め不良や溶接不良を起こす確率はより高くなる。

従って、位置決め不良、延いては溶接不良の発生頻度を減らし或いは十分な溶接強度を確保するための一方策として、かかる嵌合凸部の厚み（即ち裏面側における封口板の本体部（基体）底面と嵌合凸部の頂面までの段差）を増すこと、換言すれば封口板をケース開口部に装着した際に当該嵌合凸部とケース本体（開口部周縁の周壁部）との重なり部分（即ち嵌合段差）を大きくすることが挙げられる。
しかしながら、封口板の嵌合凸部の肉厚を増大させることは当該封口板の大型化（肉厚化）につながり、材料費や加工費の増大に因る製造コスト高を招くため好ましくない。即ち、低コストの封口板を使用するという経済上の観点からは、できるだけ肉厚の薄い封口板を使用することが好ましい。

そこで本発明は、上記車載用電池のように比較的溶接距離の長い封口板とケースとを備える電池の溶接に関する従来の問題点を解決すべく創出されたものであり、製造コスト増大を引き起こす封口板全体の厚肉化を防止しつつ封口板の位置決め不良や溶接不良の発生を未然に防止し得る封口板と該封口板を備える電池の提供を目的とする。また、そのような封口板を備える電池の製造方法の提供を他の目的とする。

本発明によって提供される電池は、電極体ユニットと、該電極体ユニットの形状に対応する形状のケースと、該ケースにおける前記電極体ユニットを収容する開口部を塞ぐ封口板とを備える電池である。
本発明によって提供される電池では、上記封口板の裏面側には該封口板が上記ケース開口部の所定位置に装着された状態で該ケース開口部の内方に入り込む嵌合凸部が形成されている。そして、この封口板は、上記嵌合凸部のケース開口部周縁に接する外周部分の少なくとも一部分が該嵌合凸部のケース開口部周縁に接していない内方部分よりも肉厚となるように、プレス加工による増肉成形されたものであることを特徴とする。

なお、本明細書において「電池」とは、所定の電気エネルギーを取り出し得る蓄電装置をいい、特定の蓄電機構（電極体や電解質の構成）に限定されない。リチウム二次電池、ニッケル水素二次電池その他の二次電池或いは電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（即ち物理電池）は、ここでいう電池に包含される典型例である。
また、本明細書において「電極体ユニット」とは、少なくとも一つずつの正極及び負極を含み、電池（蓄電装置）の主体を成す構造体をいう。
また、本明細書において上記「ケース」とは、ここで開示される電池を構成する一部材であって電極体ユニット及び電解質を収容し、所定の開口部（即ち電極体ユニット収容口）を有する電池用筐体をいう。

上記構成の本発明の電池では、封口板の嵌合凸部の外周部分（即ち上記ケース開口部を構成するケース周壁の内面と接する部分）の一部がプレス加工により増肉成形されている。このことによって、封口板全体にわたる厚肉化を行うことなく、位置決め精度の向上や溶接強度の向上に資する嵌合凸部外周部分の少なくとも一部分の厚みを上記内方部分よりも厚くすることができる。即ち、本発明によると、ここで開示される封口板を使用することによって、封口板の製造材料（例えばアルミニウム材、ステンレス鋼材）の使用量を増大させることなく、位置決め不良や溶接不良の発生頻度を低減させることができる。
従って、本発明によると、製造コストの増大や重量増（即ち原材料の使用量の増大）を来すことなく上記嵌合段差を大きくし、高精度の位置決め延いては高い溶接強度（電池ケースの耐圧強度向上）が保証された高信頼性の電池を提供することができる。
従って、本発明は他の側面としてここで開示される特徴を備えた封口板を使用することを特徴とする電池の製造方法を提供する。

ここで開示される電池の好ましい一態様では、上記嵌合凸部外周部分の少なくとも一部分の増肉は、該一部分に隣接する嵌合凸部内方部分の少なくとも一部分が上記プレス加工で減肉成形されることにより実現されていることを特徴とする。
このような隣接部分のプレス減肉を行うことにより、嵌合凸部外周部分の所望する部分を容易に厚肉にする（増肉成形する）ことができる。従って、本発明は他の側面として、上記増肉成形部分に隣接する嵌合凸部内方部分の少なくとも一部分がプレス加工で減肉成形された封口板を使用することを特徴とする電池の製造方法を提供する。

また、ここで開示される電池の好ましい他の一態様では、上記電極体ユニットとして扁平形状の電極体ユニットが用いられ、上記ケースは該電極体ユニットを収容し得る開口部の周縁が一対のケース長辺部と一対のケース短辺部とから構成された矩形状のケース（典型的にはアルミニウムやその合金等の金属製ケース）であり、ここで上記増肉成形部分は、嵌合凸部外周部分のうちのケース長辺部に対向する長辺側の少なくとも一部分に形成されていることを特徴とする。
本構成の扁平形状電池では、上記増肉成形部分がケース長辺部に形成されている。これにより、特に封口板装着時における装着ずれにより位置決め不良がケース短辺部よりも発生し易い扁平矩形状ケースの長辺部側における封口板と開口部周縁との嵌合段差を大きくし、ケース長辺部側の位置決めを高精度に行うことができる。従って、本発明によると、製造コストの増大や重量増（即ち原材料の使用量の増大）を来すことなく高精度の位置決めと高い溶接強度が保証された高信頼性の扁平形状の電池（典型的には捲回型や積層型の電極体ユニットを備えるリチウムイオン電池等の二次電池）を提供することができる。

また、本発明によって提供される扁平形状電池の好ましい形態として、上記増肉成形部分が嵌合凸部外周部分の長辺側の両端部に形成されていることを特徴とするものが挙げられる。或いはまた、上記増肉成形部分が嵌合凸部外周部分の長辺側の中央部に形成されていることを特徴とするものが挙げられる。
このように長辺側の全域に増肉成形部分を形成することに代えて、その一部分（上記両端部或いは中央部：後述する試験例参照）にのみプレス加工によって増肉形成部分を形成することによって、容易に高精度の位置決めと高い溶接強度が保証された高信頼性の扁平形状の電池を提供することができる。

また、本発明によって提供される扁平形状電池の特に好ましい形態として、上記増肉成形部分が嵌合凸部外周部分のうちの上記ケース短辺部に対向する短辺側には形成されていないことを特徴とするものが挙げられる。
ケース短辺部側は、封口板の装着（嵌合）時においてケース開口部周縁と嵌合凸部表面（側面）とが強く擦れ合って所謂「かじり」を発生させ易い部位である。かじりの発生は電極体ユニット及び電解質を収容したケース内に当該かじりに由来する脱落粉（即ち、かじり粉）を混入させる可能性があり、斯かるかじり粉（例えば金属製ケース由来の金属粉）の電池内部への混入は内部短絡等の原因ともなるため好ましくない。
そこで、ケース短辺部に対向する封口板短辺部側に増肉成形部分を形成しないこと（即ち嵌合段差を大きくさせないこと）によって、かじりの発生頻度を増大させることなく、ケース長辺部に対向する長辺部側に形成した増肉成形部分によって高精度の位置決めと高い溶接強度を実現することができる。
従って、本発明は他の側面としてここで開示されるいずれかの特徴を備えた封口板を使用することを特徴とする、扁平形状電池の製造方法を提供する。

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項（例えば、使用する封口板や電池ケースの形状、材質）以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄（例えば、プレス加工条件、封口板と電池ケースとを溶接する手段、電極体ユニットや電解質の構成、電池構築のための種々のプロセス）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。

本発明の電池（好ましくは扁平形状の電池）は、上述のとおり、封口板（具体的には裏面側の嵌合凸部）の形状（増肉成形部分）と、それに関連したケース開口部の封口（シール）構造によって特徴付けられる電池であり、電解質や電極体ユニットの種類や構成に限定されない。本発明により提供される電池としては、その典型的な例としてリチウムイオン電池その他のリチウム二次電池、ニッケル水素二次電池、電気二重層キャパシタ等が挙げられるがこれらに限定されない。

用いられる電池ケース及び封口板の材質は特に限定されないが、本発明の目的から金属製のケース及び封口板が適当である。例えば、ステンレス鋼、ニッケルめっき鋼等の鉄材やアルミニウム又はその合金製のケース及び封口板に対して本発明を好適に適用することができる。また、ケース及び封口板の形状やサイズは特に限定されないが、ケース開口部の形状が矩形状、特にケース長辺部の長さとケース短辺部の長さとが著しく異なる扁平形状のケースと電極体を備える電池に対して好適に本発明を適用し得る。

以下、車載用組電池に装備される単電池を構成するリチウム二次電池（リチウムイオン電池）を例にして本発明の好適な一実施形態を詳細に説明する。
図１は、第１の実施形態に係る扁平な矩形状の電池（リチウムイオン電池）１０の外形を示す斜視図である。図示されるように、本実施形態に係る電池（以下「角形電池」ともいう。）１０は、金属製（例えばアルミ製）の矩形状ケース（以下「角形ケース」ともいう。）３０と封口板２０とを備える。角形ケース３０はケース開口部３１からみて対向する一対の長辺部（幅広面）３２と、対向する一対の短辺部（狭小面）３６と、図示されていない底面とから構成される直方体形状の筐体であり、一方の面（底面と対向する面）は周縁が上記一対の長辺部３２と一対の短辺部３６とから成る矩形状の開口部３１を構成している。この開口部３１よりケース内部に所定の電極体ユニット及び電解質を収容することができる。

ケース内に収容される電極体ユニットは、典型的な車載用組電池に装備される単電池を構成するのに一般に用いられる電極体ユニットと同様でよく特に限定されない。本実施形態では、予め適当な正極用活物質層が形成された長尺状の正極集電体（アルミ箔）と、予め適当な負極用活物質層が形成された長尺状の負極集電体（銅箔）とを、長尺状のセパレータ（例えば多孔質ポリオレフィン系樹脂製シート）とともに捲回し扁平形状に成形して成る捲回電極体ユニットが収容される。なお、本発明は電極体ユニット（正負極集電体やセパレータの材質、活物質層の組成等）の構成により特徴付けられるものではないため、電極体ユニットの詳細な説明は省略する。
また、電極体ユニットとともにケース内に収容する電解質としては、従来のリチウム二次電池で使用されるものと同様でよく、その内容は特に制限されない。例えば、適当な非水電解液（例えばＬｉＰＦ_６等のリチウム塩を適当量含むジエチルカーボネートとエチレンカーボネートとの混合溶媒のような非水電解液）を好適に使用することができる。本発明は電解質の構成により特徴付けられるものではないため、電解質の詳細な説明は省略する。

図１に示すように、電極体ユニット及び電解質を収容した後にケース開口部３１を塞ぐ封口板２０が該ケース開口部３１上に装着される。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る封口板２０は、ケースの底面と同一のサイズ・形状であってケース開口部３１上に配置されて角形ケース３０の一面を構成する矩形プレート状の本体部（基体）２２と、その本体部２２の裏面側に形成された凸部２４であって封口板２０をケース開口部に装着した際にケース開口部の内方に入り込む嵌合凸部２４とから構成される。
また、図１に示すように、封口板２０には外部接続用の正極端子１２と負極端子１４とが設けられており、それら端子１２，１４の一部は封口板２０の表面側に突出している。正極端子１２及び負極端子１４は、それぞれ、ケース内部に収容された電極体ユニットの正極集電体及び負極集電体と電気的に接続される。

次に封口板２０の裏面側について図２〜図４を参照しつつ詳細に説明する。図２は、封口板２０の裏面側を示す平面図である。
図２に示すように、嵌合凸部２４は大まかにいってケース開口部３１周縁（周壁の内壁面）に接する外周部分２５，２７とそれよりも内側（中央側）の内方部分２８とから構成されている。図３に示すように、この嵌合凸部２４の表面（頂面）は、本体部２２（裏面）から所定の高さ（例えばこの種の電池で０．５〜１ｍｍ）に設定されており、後述する増肉成形部２７Ａ及び減肉成形部２８Ａ（図４）を除いて全体にフラットに形成されている。

図２に示すように、嵌合凸部２４の外周部分は、ケース長辺部３２に対向する部分（以下「凸部長辺部」という。）２７と、ケース短辺部３６に対向する部分（以下「凸部短辺部」という。）２５とから構成されている。
そして図示されるように、一対の凸部長辺部２７それぞれの両端部分には、本実施形態に係る増肉成形部分２７Ａ（一辺当たり２箇所の合計４箇所）が形成されている。また、当該増肉成形部分２７Ａに隣接する内方部分２８には、本実施形態に係る減肉成形部分２８Ａ（合計２箇所）が形成されている。
図４に示すように、本実施形態に係る増肉成形部分２７Ａは、隣接する内方部分２８Ａをプレス加工により減肉すると同時に当該減肉成形部分２８Ａに隣接する両方の凸部長辺部２７が増肉されて形成された部分である。この増肉成形及び減肉成形処理は従来のプレス加工によって容易に形成することができる。概略すれば、予め所定の形状に成形された薄板状の封口板（即ち増肉・減肉成形前の嵌合凸部と本体部とから成る。）２０を増肉用金型にセットし、所定形状のパンチで嵌合凸部内方部分２８の一部２８Ａをプレスする。これにより当該プレスされた部分２８Ａが減肉される。このとき、当該プレスと金型の間であって当該プレスされた内方部分２８Ａに隣接する外周部分２７Ａの上方に所定の空隙を設けておくことによって、封口板２０の構成部分の一部が当該空隙に進入するようにプレス成形され、結果、当該外周部分の一部２７Ａの厚み（嵌合段差）が増した増肉成形部分２７Ａが形成される。なお、かかるプレス加工法（増肉法）自体は、従来の増肉プレス加工法と同様に行えばよくこれ以上の詳細な説明は省略する。

このように嵌合凸部２４の凸部長辺部２７の一部が増肉成形され、他の外周部分よりも肉厚（典型的には、増肉成形されていない他の嵌合凸部２４外周部分との比較において１．２〜３倍程度、典型的には１．５〜２倍程度）となったことにより、その部分において上記嵌合段差を大きく確保することができ、ケース開口部３１に封口板２０を装着した際の位置決めをより正確に行うことができる。かかる位置決めの精度向上によって所定の位置に正しく溶接を行うことが容易となり、溶接強度の向上（具体的には溶接不良の発生率の低減）を実現することができる（後述する試験例参照）。また、増肉成形部分２７Ａをプレス加工（ここでは減肉成形部分２８Ａの形成と引き替え）によって形成しているため、封口板２０それ自体の材料増量や肉厚化を伴わない。従って、コストの増大を防止しつつ上記溶接強度の向上（溶接不良発生率低減）等を好適に実現することができる。

而して、このような増肉成形部分２７Ａを設けた嵌合凸部２４をケース開口部３１内に挿入しつつ当該開口部３１上に封口板２０（本体部２２）を配置する。このとき、本実施形態に係る封口板２０には、凸部短辺部２５側に過剰に肉厚な増肉成形部分が形成されていないため、封口板２０装着時にかじりが発生するのを防止することができる。
そして、封口板２０とケース開口部３１の周壁（ケース長辺部３２及び短辺部３６）との境界をレーザ溶接することにより、ケース３０の封口が行われる。なお、溶接の技法自体は、従来の電池ケースと封口板とを溶接する場合に用いる手段（例えばＹＡＧレーザ、ＣＯ_２レーザ等を熱源とするレーザ溶接）と同様でよく、特に本発明を特徴付けるものではないので詳細な説明は省略する。

以上、本発明の好適な一実施形態を図１〜図４を参照しつつ説明したが、本発明を上述した形状の封口板に限定することを意図したものではない。
図示するような矩形状の扁平な電池ケース１０に本発明を適用する場合には、本実施形態のように、嵌合凸部の外周部分の長辺側（凸部長辺部）の両端部に増肉成形部分２７Ａを設けてもよいし、或いは長辺側の全域にわたって増肉成形部分を設けてもよい。

或いは、第２の実施形態として図５及び図６に示すような位置に増肉成形部分４７Ａを設けてもよい。即ち、図示されるように、第２の実施形態に係る封口板４０では、上記実施形態の封口板２０と同様、矩形プレート状の本体部（基体）４２と、その本体部４２の裏面側に形成された嵌合凸部４４とから構成される。
図５に示すように、嵌合凸部４４の外周部分は、凸部長辺部４７と、凸部短辺部４５とから構成されている。そして一対の凸部長辺部４７それぞれの中央部分には、本実施形態に係る増肉成形部分４７Ａ（一辺当たり１箇所の合計２箇所）が形成されている。また、当該増肉成形部分４７Ａに隣接する内方部分４８には、本実施形態に係る減肉成形部分４８Ａ（１箇所）が形成されている。

図６に示すように、本実施形態に係る増肉成形部分４７Ａも上記第１の実施形態と同様、隣接する内方部分４８Ａをプレス加工により減肉すると同時に当該減肉成形部分４８Ａに隣接する両方の凸部長辺部４７が増肉されて形成された部分である。
このように長辺部４７の中央寄りに増肉成形部分４７Ａを設けた場合も、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。即ち、当該部位において嵌合段差を大きく確保することができ、ケース開口部３１に封口板４０を装着した際の位置決めをより正確に行うことができるので、かかる位置決めの精度向上によって所定の位置に正しく溶接を行うことが容易となり、溶接強度の向上（具体的には溶接不良の発生率の低減）を実現することができる。また、増肉成形部分４７Ａをプレス加工（ここでは減肉成形部分４８Ａの形成と引き替え）によって形成しているため、封口板４０それ自体の材料増量や肉厚化を伴わず、コストの増大を防止しつつ上記溶接強度の向上（溶接不良発生率低減）等を好適に実現することができる。

以下、本発明に関する試験例につき説明するが、本発明をかかる具体例に示すものに限定することを意図したものではない。
サイズが１５０ｍｍ（長辺部）×３０ｍｍ（短辺部）×１００ｍｍ（高さ）であり、厚みが全周にわたって１ｍｍであるアルミニウム製の角形ケースを用意した（図１参照）。また、サイズが１５０ｍｍ（長辺部）×３０ｍｍ（短辺部）であり、厚みが３ｍｍ（具体的には、本体部の厚さが２．５ｍｍ、嵌合凸部厚さが０．５ｍｍ）であるアルミニウム製の封口板を用意した。本試験例では、嵌合凸部の形状が相互に異なる以下の計４種類の封口板を使用した。

第１に実施例１として上述の第１実施形態、即ち図２〜図４に示す嵌合凸部２４を有する封口板２０を使用した。具体的には、凸部長辺部２７の両端部に増肉成形部分２７Ａを設けた封口板２０を使用した。この封口板２０の段差（即ち本体部２２から嵌合凸部２４の頂面までの高さ）は、増肉成形部分２７Ａにおいて０．９ｍｍであり、その他の部分は０．５ｍｍである。

第２に実施例２として上述の第２実施形態、即ち図５〜図６に示す嵌合凸部４４を有する封口板４０を使用した。具体的には、凸部長辺部４７の中央部に増肉成形部分４７Ａを設けた封口板４０を使用した。この封口板４０の段差（即ち本体部４２から嵌合凸部４４の頂面までの高さ）は、増肉成形部分４７Ａにおいて０．９ｍｍであり、その他の部分は０．５ｍｍである。

第３に比較例１として図７〜図８に示す嵌合凸部６４を有する封口板６０を使用した。具体的には、図７に示すように、嵌合凸部６４の外周部分は、凸部長辺部６７と、凸部短辺部６５とから構成されている。そして一対の凸部短辺部６５それぞれの中央部分には、増肉成形部分６５Ａ（一辺当たり１箇所の合計２箇所）が形成されている。また、当該増肉成形部分６５Ａに隣接する内方部分６８には、減肉成形部分６８Ａが形成されている。図８に示すように、比較例１の増肉成形部分６５Ａも上記第１及び第２の実施形態（実施例１，２）と同様、隣接する内方部分６８Ａをプレス加工により減肉すると同時に当該減肉成形部分６８Ａに隣接する両方の凸部短辺部６５が増肉されて形成された部分である。この封口板６０の段差（即ち本体部６２から嵌合凸部６４の頂面までの高さ）は、増肉成形部分６５Ａにおいて０．９ｍｍであり、その他の部分は０．５ｍｍである。

第４に比較例２として図９に示す嵌合凸部８４を有する封口板８０を使用した。具体的には、凸部長辺部８７及び凸部短辺部８５のいずれにも増肉成形部分を設けていない（即ちプレス増肉加工を施していない）封口板８０を使用した。この封口板８０の段差（即ち本体部８２から嵌合凸部８４の頂面までの高さ）は、外周部分８５，８７及び内方部分８８の全域にわたって０．５ｍｍである（図３が参考になる。）。
而して、これら４種類の封口板を用いて装着時のかじりの発生の有無ならびにレーザ溶接後の耐圧強度を調べた。なお、本試験例は本発明を特徴付ける封口板による角形ケース開口部の封口（シール）構造に関する試験例であり、かかる試験目的に関して電極体ユニット及び電解質は不要であるため、ケース内にはこれら電池構成物は収容していない。

＜かじりの発生の有無＞
先ず、角形ケースの開口部の長辺部中央部分を外方向に撓ませつつケース開口部の長辺部間の間隔を広げておき、嵌合凸部をケース開口部内に挿入しつつ当該開口部上に封口板を装着した。装着工程完了後、角形ケース内に落下したかじり粉の有無を目視にて確認した。封口板毎に計１０回の装着操作を行った。結果を表１に示す。
表に示すように、実施例１、実施例２及び比較例２ではかじり粉の発生は計１０回の装着操作において全く認められなかった（表中の○）。他方、比較例１では計１０回の装着操作において常にかじり粉の発生が認められた（表中の×）。

＜耐圧強度＞
上記装着した封口板と角形ケースをレーザ溶接した。具体的には、封口板を所定位置に装着した角形ケース（図１参照）をＸＹＺステージに固定し、ケースと封口板の境界部分に全周にわたってレーザ（例えばＹＡＧパルスレーザとＣＷレーザとのハイブリッドレーザ）を照射し、溶接を行った。次いで、封口板に穴を開けてオイル（シリコンオイル等）をケース内に注入していき、溶接部分に亀裂が生じる（即ち注入したオイルが漏出する）までの限界内部圧力（即ち注入した油圧）を測定した。実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２についてそれぞれ計１０個の溶接ケースについて上記耐圧強度試験を行い、平均値を求めた。結果を表１に示す。
表に示すように、凸部長辺部側に増肉成形部分を形成した実施例１及び実施例２について特に高い耐圧強度を示した。他方、比較例１及び比較例２では耐圧強度は低かった。本試験例のような扁平な形状の矩形ケースを使用する場合には、封口板の凸部短辺部側に増肉成形部分を形成することは溶接強度の向上に関して効果が認められなかった。

上記試験例からも明らかなように、本発明によると、封口板とケース（本体）との高い溶接強度を実現することができる。このため、信頼性の高い電池（例えば扁平な形状の電極体ユニット及び電池ケースを備える矩形状（角形）の電池）を提供することができる。
また、本発明により提供される電池（特に好ましくはリチウムイオン電池等のリチウム二次電池やニッケル水素二次電池のような二次電池）は、特に自動車等の車両に搭載されるモーター（電動機）用電源として好適に使用し得る。従って、本発明によると、図１０に模式的に示すように、本発明により提供される電池１０（典型的には、単電池として当該電池１０を複数直列に接続して構成される組電池即ち電池パック）を電源として備える車両（典型的には自動車、特にハイブリッド自動車、電気自動車、燃料電池自動車のような電動機を備える自動車）１を提供することができる。

一実施形態に係る扁平形状の電池（リチウムイオン電池）の外形を模式的に示す斜視図である。 一実施形態に係る電池を構成する封口板の裏面側構造を示す平面図である。 図１におけるIII−III線断面図である。 図１におけるIV−IV線断面図である。 他の一実施形態に係る封口板の裏面側構造を示す平面図である。 図５におけるVI−VI線断面図である。 他の一形態に係る封口板の裏面側構造を示す平面図である。 図７におけるVIII−VIII線断面図である。 他の一形態に係る封口板の裏面側構造を示す平面図である。 本発明の電池を備えた車両（自動車）を模式的に示す側面図である。

符号の説明

１ 車両（自動車）
１０ 電池（リチウムイオン電池）
２０，４０，６０，８０ 封口板
２２，４２，６２，８２ 本体部
２４，４４，６４，８４ 嵌合凸部
２５，４５，６５，８５ 凸部短辺部
２７，４７，６７，８７ 凸部長辺部
２７Ａ，４７Ａ，６５Ａ 増肉成形部分
２８，４８，６８，８８ 内方部分
２８Ａ，４８Ａ，６８Ａ 減肉成形部分
３０ ケース（本体）
３１ 開口部
３２ ケース長辺部
３６ ケース短辺部

Claims (7)

1. 電極体ユニットと、該電極体ユニットの形状に対応する形状のケースと、該ケースにおける前記電極体ユニットを収容する開口部を塞ぐ封口板とを備える電池であって、
   前記封口板の裏面側には、該封口板が前記ケース開口部の所定位置に装着された状態で該ケース開口部の内方に入り込む嵌合凸部が形成されており、
   前記封口板は、前記嵌合凸部の前記ケース開口部周縁に接する外周部分の少なくとも一部分が、該嵌合凸部の前記ケース開口部周縁に接していない内方部分よりも肉厚となるように、プレス加工による増肉成形されたものであることを特徴とする電池。
2. 前記嵌合凸部外周部分の少なくとも一部分の増肉は、該一部分に隣接する前記嵌合凸部内方部分の少なくとも一部分が前記プレス加工で減肉成形されることにより実現されている、請求項１に記載の電池。
3. 前記電極体ユニットとして扁平形状の電極体ユニットが用いられ、前記ケースは該電極体ユニットを収容し得る開口部の周縁が一対のケース長辺部と一対のケース短辺部とから構成された矩形状のケースであり、
   前記増肉成形部分は、前記嵌合凸部外周部分のうちの前記ケース長辺部に対向する長辺側の少なくとも一部分に形成されている、請求項１又は２に記載の電池。
4. 前記増肉成形部分は、前記嵌合凸部外周部分の長辺側の両端部に形成されている、請求項３に記載の電池。
5. 前記増肉成形部分は、前記嵌合凸部外周部分の長辺側の中央部に形成されている、請求項３に記載の電池。
6. 前記増肉成形部分は、前記嵌合凸部外周部分のうちの前記ケース短辺部に対向する短辺側には形成されていない、請求項３〜５のいずれかに記載の電池。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の電池を備える車両。
   

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