JP6031958B2 - 密閉容器及び密閉容器の製造方法 - Google Patents
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Description
これによれば、外側溶接部が合わせ部に沿って形成されることで、外側溶接部により合わせ部を確実に接合して密閉容器の耐圧強度を確保することができる。
これによれば、溶接部の深さ方向、すなわちレーザ光の光軸に沿っているケース側合わせ面及び蓋体側合わせ面が広範に溶接され、例えば、合わせ部に交差する方向に、内側溶接部及び外側溶接部が延びる場合と比べて、気密性及び耐圧強度を高めることができる。
これによれば、外側溶接部が合わせ部に沿って形成されることで、合わせ部を強固に溶接して耐圧強度を確保することができる。
図1及び図2に示すように、二次電池10において、密閉容器としてのケース11には電極組立体12が収容されている。ケース11は、開口部Sを有する直方体状のケース本体13と、ケース本体13の開口部Sを閉塞する矩形平板状の蓋体14とを有する。ケース本体13と蓋体14は、何れも金属製(例えば、ステンレスやアルミニウム)である。また、本実施形態の二次電池10は、その外観が角型をなす角型電池である。また、本実施形態の二次電池10は、リチウムイオン電池である。
まず、ケース本体13と蓋体14の構成について説明する。
図1及び図3(a)に示すように、ケース本体13は、有底四角筒状であり、矩形平板状の底壁13aと、この底壁13aの四辺から立設された四角筒状の周壁13bと、を有する。ケース本体13の底壁13aの内面及び外面に直交する方向であり、かつ周壁13bが底壁13aから立設する方向を、ケース本体13の軸方向とする。周壁13bにおいて、底壁13a側と反対側の先端面は、蓋体14を支持する支持面13cとなっている。支持面13cは、周壁13bの軸方向に直交し、かつ底壁13aの内面と平行をなす平坦面状である。また、周壁13bの内周面及び外周面13dは、支持面13cに直交し、かつ軸方向に平行に延びる平坦面状である。
まず、ケース本体13の開口部Sを介して電極組立体12をケース本体13に収容する。次に、図3(a)に示すように、周壁13bの支持面13cに蓋体14の被支持面22aを支持させるとともに、挿入部21をケース本体13内に挿入し、ケース側合わせ面13fと蓋体側合わせ面14fを対向させ、合わせ部40を形成する。
図3(b)に示すように、ケース11の合わせ部40は、内側溶接部41と外側溶接部42とによって接合されている。このため、電極組立体12及び電解液の反応により、ケース内に気体が発生した場合、この気体は、まず、内側溶接部41によるシールによってケース11内から外へ漏れることが抑制される。内側溶接部41は、照射されるレーザ光Lのエネルギー密度を抑え、溶け込み深さ(溶接深さF1)を浅くして形成され、ブローホールが形成され難いようにしている。よって、内側溶接部41により、気密性を確保できる。万一、内側溶接部41を気体が通過しても、外側溶接部42によるシールによって、合わせ部40を通ってケース11内から外へ漏れることが防止される。よって、内側溶接部41と外側溶接部42の2段構えによってケース11の気密性が高められている。
(1)ケース本体13と蓋体14の合わせ部40を、内側溶接部41と外側溶接部42で接合した。このため、2つの異なる位置に設けられた溶接部によって、ケース11の気密性と耐圧強度を高めることができる。そして、内側溶接部41ではブローホールが形成され難いようにレーザ溶接を行い、外側溶接部42では接合強度を確実に確保できるようにレーザ溶接を行っている。したがって、1箇所の溶接部でレーザ光の出力ピーク値を2段階に調節する場合と異なり、気密性と耐圧強度を簡単に高めることができる。
○ 図4(a)に示すように、周壁13bの支持面13cの周囲に、蓋体14を囲む環状リブ13gを立設してもよい。また、蓋体14において、挿入部21を削除した構成としてもよい。蓋体14は、その内面14dが支持面13cに支持されるとともに、環状リブ13gの内側に配置される。そして、支持面13c及び環状リブ13gの内周面13hを、ケース側合わせ面13fとし、蓋体14において、その内面14d及び外周面14gを蓋体側合わせ面14fとするとともに、ケース側合わせ面13fと蓋体側合わせ面14fとから合わせ部50が形成されている。
○ 内側溶接部41と外側溶接部42の溶接深さの関係を実施形態と逆転させて、内側溶接部41の溶接深さF1を、外側溶接部42の溶接深さF2より深くしてもよい。
○ 密閉容器としての二次電池10のケース11に具体化したが、二次電池10以外の密閉容器に具体化してもよい。
○ 蓄電装置としてのニッケル水素二次電池や、電気二重層キャパシタとして具体化してもよい。
Claims (8)
- 金属製のケース本体の開口部が、金属製の蓋体で閉塞されるとともに、前記ケース本体における前記蓋体へのケース側合わせ面と、前記蓋体において前記ケース側合わせ面と対向する蓋体側合わせ面との環状の合わせ部を溶接して前記ケース本体と前記蓋体とを接合した密閉容器であって、
前記密閉容器の外側からの溶接により、外側溶接部と内側溶接部との2つの環状の溶接部を有しており、前記合わせ部において、前記内側溶接部は前記外側溶接部よりも前記密閉容器の内側に位置し、
前記密閉容器の外面からの溶接深さは、前記外側溶接部よりも前記内側溶接部が浅いことを特徴とする密閉容器。 - 前記内側溶接部及び前記外側溶接部はレーザ溶接によって形成され、前記内側溶接部及び前記外側溶接部の少なくとも一方は、その深さ方向が前記合わせ部に沿って形成されている請求項1に記載の密閉容器。
- 前記外側溶接部の深さ方向が、前記合わせ部に沿って形成されている請求項2に記載の密閉容器。
- 前記合わせ部は、前記密閉容器の内側に位置する内側合わせ部と、該内側合わせ部と屈曲しており前記密閉容器の外側に位置する外側合わせ部とを含み、前記内側溶接部の深さ方向及び前記外側溶接部の深さ方向がそれぞれ前記内側合わせ部及び前記外側合わせ部に沿って形成されている請求項2に記載の密閉容器。
- 開口部を有する金属製のケース本体と、前記開口部を閉塞する金属製の蓋体との合わせ部を接合する密閉容器の製造方法であって、
前記密閉容器の外側からレーザ光を照射して前記合わせ部に2つの環状の溶接部を形成することを含み、
前記2つの環状の溶接部は、外側溶接部と該外側溶接部よりも前記密閉容器の内側に位置する内側溶接部であって、
前記内側溶接部を形成する際の前記レーザ光のエネルギー密度を、前記外側溶接部を形成する際の前記レーザ光のエネルギー密度より小さくしたことを特徴とする密閉容器の製造方法。 - 前記内側溶接部及び前記外側溶接部の少なくとも一方を、前記レーザ光を前記合わせ部に沿わせてレーザ溶接する請求項5に記載の密閉容器の製造方法。
- 前記外側溶接部を、前記レーザ光を前記合わせ部に沿わせてレーザ溶接する請求項5に記載の密閉容器の製造方法。
- 前記合わせ部は、前記密閉容器の内側に位置する内側合わせ部と、該内側合わせ部と屈
曲しており前記密閉容器の外側に位置する外側合わせ部とを含み、前記内側溶接部を形成する前記レーザ光及び前記外側溶接部を形成する前記レーザ光をそれぞれ前記内側合わせ部及び前記外側合わせ部に沿わせてレーザ溶接する請求項5に記載の密閉容器の製造方法。
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