JP4789434B2 - 密閉型電池及びその製造方法 - Google Patents
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Description
以下に示すサイズの外装缶(厚み0.2mm)1と、封口板2とを作製した後、両者をレーザー溶接(電解液を挿入しないで)して、本発明セルA1、A2及び比較セルX1、X2を作製した。このセルのサイズ及びセルの溶接条件を下記表1、2に示す。
図1、5に示すように、完成したセルを、ストレート部201の中央及び端子横部203の中央を前記外装缶の高さ方向と平行で且つ前記外装缶と前記封口板とを最短距離で結ぶ平面で切断し、溶接強度の指標となる溶融凝固部の溶け込み深さL3を測定した。なお、溶け込み深さとは、図1(b)及び図5(b)に示すように、溶融凝固部の外装缶と封口板との嵌合面と接触する位置10cと、嵌合面の延長線と、溶融凝固部の外表面との接点10dとの直線距離L3のことを意味する。溶融凝固部は、金属の組織変化から外装缶、封口板と区別した。検体数は10(ストレート部は、一検体につき二ヶ所測定を行ったので、20となる)である。
また、封口板の中央に先端が直径3mmの加圧棒を当て、溶融凝固部にクラックが生じるまで力を加え、そのときの力を、押し込み強度とした。検体数は5である。
強度試験1、2の結果を下記表3、4に示す。なお、数値は平均値であり、かっこ内はそのばらつきである。
上記セルの封口板の注液穴2bから窒素ガスを注入し、加圧力と外装缶1の最大厚みとを測定した。この結果を下記表5に示す。なお、検体数は、各セルとも3である。
また、同様の傾向が、本発明セルA2,比較セルX2にも見られることがわかる。
上記本発明セル1と同様の外装缶、封口板を用い、電解液等は公知の材料、公知の方法を用いて非水電解質二次電池を作製した。
上記比較セル1と同様の外装缶、封口板を用いて、公知の材料、公知の方法により非水電解質二次電池を作製した。
上記で作製した各電池を満充電し、その後85℃で保存し、保存時間とその厚みを測定した。また、室温(25℃)まで冷却した後の厚みを測定した。この試験結果を下記表3及び図10に示す。なお、検体数は、各電池とも4である。
なお、上記実施例では、封口板及び外装缶として純アルミニウム・アルミニウム合金を用いたが、これに限定するものではなく、鉄・ステンレススチール等の公知の材質でも良い。しかし、材料系が異なるとレーザー溶接が困難となるので、ほぼ同じ性質の材料を封口板及び外装缶材料として用いることが好ましい。
また、切り欠き段差面2dが、45〜90°の傾斜を有していてもよい。また、切り欠き段差面2dが曲面、粗面であってもよい。
2 封口板
2a 端子
2b 注液穴
2c 切り欠き面
201 ストレート部
202 移行部
203 端子横部
204 端部
10 溶融凝固部
Claims (5)
- 外装缶の開口部に封口板が嵌合され、前記嵌合面及びその周縁がレーザー溶接された構造の密閉型電池において、
前記封口板は、主表面と、前記主表面の外周縁側に前記封口板の厚さ方向に沿って設けられた切り欠き段差面と、を備えるものであり、
前記外装缶と前記封口板とがレーザー溶接されてなる溶融凝固部を前記外装缶の高さ方向と平行で且つ前記外装缶の外周側外表面から前記封口板の外周縁までの距離が最短となる平面で切断したとき、その断面が、溶融凝固部底面から前記外装缶の外方に山状に盛り上がった形状であり、前記山状の盛り上がり頂点が前記封口板の外表面を包含する平面と前記切り欠き段差面の下端を含み前記封口板の外表面に平行な平面との間、且つ前記切り欠き段差面と前記外装缶の外周側外表面を包含する平面との間に位置しており、
前記溶融凝固部は、主として外装缶開口部端部が溶融して凝固したものである、
ことを特徴とする密閉型電池。 - 請求項1に記載の密閉型電池において、
前記溶融凝固部の断面形状が、前記外装缶の開口部と前記封口板との嵌合面を中心として対称である、
ことを特徴とする密閉型電池。 - 請求項1または2に記載の密閉型電池において、
前記外装缶の材料及び前記封口板の材料が、アルミニウム又はアルミニウム合金であり、
前記外装缶の材料の熱伝導率が、前記封口板の材料の熱伝導率よりも低い、
ことを特徴とする密閉型電池。 - 開口部端部を有する外装缶と、封口板と、を備える密閉型電池の製造方法において、
前記封口板は、主表面と、前記主表面の外周縁側に前記封口板の厚さ方向に沿って設けられた切り欠き段差面と、前記切り欠き段差面の外周縁側に前記主表面方向に沿って設けられた切り欠き面と、を備えるものであり、
前記切り欠き面は、Rmaxが0.02mm以内の粗面、0.02mm以内の高低差を有する曲面、又は前記主表面との角度が−5〜5°の平坦面のいずれか或いはこれらの組み合わせにより構成されており、
前記封口板の主表面を外装缶の外方に向け且つ前記封口板の切り欠き面が前記外装缶開口部の上端よりも外装缶内部側に位置するようにして、前記封口板を前記外装缶開口部に嵌合させる第1ステップと、
前記外装缶の開口部と封口板との嵌合面に沿って、上方からレーザー光を照射して、主として前記外装缶の開口部端部を溶融させて、外装缶の外方に山状に盛り上がった溶融凝固部を形成する第2ステップと、を備える
ことを特徴とする密閉型電池の製造方法。 - 請求項4に記載の密閉型電池の製造方法において、
前記切り欠き面の幅が0.1〜0.3mmであり、
前記切り欠き面の深さが0.1〜0.3mmである、
ことを特徴とする密閉型電池の製造方法。
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