JP6210371B2 - 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電極体と、該電極体を収容するケースとを備えた蓄電素子及び蓄電素子の製造方法に関する。

一般的な蓄電素子の一つとして、電極体と、該電極体を収容するケースであって、鋼板製のケースとを備えるものがある。ケースは、開口部を有するケース本体と、該開口部を塞ぐ蓋板とを備える。ケース本体は、外周縁部を有する底部と、該底部の外周縁部から立ち上がる周壁部とを備える。ケース本体の底部と周壁部とは、深絞り加工によって一体成形される（例えば、特許文献１参照）。

しかし、蓄電素子の製造工程に深絞り加工を必要とする工程が含まれると、多くの工程が必要となり、蓄電素子を製造するのに費用と時間がかかる。そのため、ケース本体を深絞り加工以外で加工することが望まれていた。

国際公開２０１１／１４５２０５号

そこで、本発明は、かかる事情に鑑み、ケース本体を深絞り加工することなく成形できる蓄電素子及び蓄電素子の製造方法を提供することを課題とする。

本発明に係る蓄電素子は、電極体と、該電極体を収容するケースであって、金属製のケースとを備え、該ケースは、ケース本体を備え、該ケース本体は、外周縁部を有する底部と、該底部の外周縁部から立ち上がる周壁部であって、基端部及び先端部を有する周壁部とを備え、底部は、周壁部の基端部から延出された遮蔽部であって、先端部側で互いに対向する一対の対向部を有する遮蔽部を備え、一対の対向部は、互いに接合されている。

かかる構成によれば、遮蔽部が周壁部から延出されて、遮蔽部の一対の対向部が互いに接合されることにより、ケース本体に底部が形成される。このため、この蓄電素子は、ケース本体が深絞り加工されなくても、底部を備えるケース本体が製造できるようになっている。

ここで、本発明に係る蓄電素子において、底部は、遮蔽部の一対の対向部から突出された突出部を備える。

このようにすれば、突出部は、電極体が発熱するなどしてケースに伝わった熱を放熱する。そのため、ケースの冷却能力を向上させることができるようになる。

本発明に係る蓄電素子の他の態様として、ケース本体は、底部と反対側に開口部を備え、ケースは、開口部を塞ぐ蓋板であって、全周が開口部に溶接された蓋板を備え、遮蔽部は、一対の対向部が蓋板と開口部との溶接強度よりも弱い溶接強度で溶接されて形成されるようにしてもよい。

このようにすれば、ケースの内圧が大きくなった際、蓋板がケース本体の開口部から外れるよりも先に、一対の対向部の接合が破壊されて、一対の対向部が離間し、ケース本体の底部が開口する。このため、ケースの内圧が大きくなっても、ケース本体と蓋板との接合部が損傷することを抑制できる。

本発明に係る蓄電素子の別の態様として、遮蔽部は、一対の対向部が互いに重ね合わされた重合部を備え、重合部は、溶接されているようにしてもよい。

このようにすれば、重合部は、一対の対向部が互いに重ね合わされることにより、遮蔽部が偏平状になった部分であり、このため、重合部は、平坦になっている。よって、この蓄電素子は、一対の対向部を容易に溶接することができるようになっている。

本発明に係る蓄電素子の更に他の態様として、周壁部は、一端及び他端をそれぞれに有する一対の第一の側面と、該一対の第一の側面における互いに対向する一端同士及び他端同士を接続する一対の第二の側面とを備え、遮蔽部は、一対の第一の側面のそれぞれから延出された一対の第一の遮蔽部であって、互いに周壁部の中心側に折り曲げられた一対の第一の遮蔽部と、一対の第二の側面のそれぞれから延出された一対の第二の遮蔽部であって、互いに周壁部の外側に折り曲げられた一対の第二の遮蔽部とを備え、一対の対向部のうちの一方の対向部は、遮蔽部における一対の第一の遮蔽部のうちの一方の第一の遮蔽部側に設けられ、一対の対向部のうちの他方の対向部は、遮蔽部における一対の第一の遮蔽部のうちの他方の第一の遮蔽部側に設けられるようにしてもよい。

このようにすれば、一方の第一の遮蔽部の対向部及び一対の第二の遮蔽部における一方の第一の遮蔽部側の対向部と、他方の第一の遮蔽部の対向部及び一対の第二の遮蔽部における他方の第一の遮蔽部側の対向部とが接合された底部がケース本体に形成される。このため、この蓄電素子は、ケース本体が深絞り加工されなくても、底部を備えるケース本体が製造できるようになっている。

本発明に係る蓄電素子の製造方法は、電極体を収容するケースであって、金属製のケースを製造するケース製造工程を備え、ケース製造工程は、径方向に互いに対向する一対の対向部を有する筒状体を筒芯方向に向かうにつれて偏平状に形成させる遮蔽工程であって、一対の対向部を互いに接合させる遮蔽工程を備える。

かかる構成によれば、筒状体の一対の対向部が互いに接合されて、ケース本体に底部が形成される。このため、ケース本体が深絞り加工されなくても、底部を有するケース本体が製造できる。

ここで、本発明に係る蓄電素子の製造方法の一態様として、ケース製造工程は、一対の対向部に交差する方向であって、筒状体の内側から外側に向かう方向に筒状体を加圧して、筒状体の一対の対向部を接合するようにしてもよい。

このようにすれば、筒状体の一対の対向部が互いに接近しやすくなり、筒状体を偏平状に変形させやすくなる。

ここで、本発明に係る蓄電素子の製造方法の他の態様として、ケース製造工程は、筒状体を切断する切断工程を備え、遮蔽工程は、筒状体の筒芯方向の複数個所で一対の対向部を互いに接合させるようにしてもよい。

このようにすれば、筒状体の筒芯方向の複数個所で一対の対向部が互いに接合されて、ケース本体に底部となる部分が複数形成される。そして、この筒状体を切断すれば、底部を有するケース本体を一つの筒状体から複数製造することができるようになる。

ここで、本発明に係る蓄電素子の製造方法の別の態様として、遮蔽工程は、一対の対向部が互いに重ね合わされた重合部を溶接するようにしてもよい。

このようにすれば、重合部は、一対の対向部が互いに重ね合わされることにより、遮蔽部が偏平状になった部分であり、このため、重合部は、平坦になっている。よって、一対の対向部を容易に溶接することができるようになる。

以上のように、本発明に係る蓄電素子及び蓄電素子の製造方法によれば、ケース本体を深絞り加工することなく成形できるという優れた効果を奏し得る。

図１は、本発明の一実施形態に係る電池セルの全体正面図である。 図２は、同電池セルを第一方向に切断した縦断面図である。 図３は、図１のＡ−Ａ断面図である。 図４は、図１のＢ−Ｂ断面図である。 図５は、同電池セルの底面図である。 図６は、同電池セルのケースとなる筒状体の全体正面図であって、一対の第一の側面及び一対の第二の側面を曲げる前の筒状体の全体正面図である。 図７は、同筒状体の下面図であって、一対の第一の側面及び一対の第二の側面を曲げる前の筒状体の下面図である。 図８は、図６の筒状体のＣ矢示図である。 図９は、同筒状体の全体正面図であって、一対の第一の側面及び一対の第二の側面を曲げた後の筒状体の全体正面図である。 図１０は、同筒状体の底面図であって、一対の第一の側面及び一対の第二の側面を曲げた後の筒状体の底面図である。 図１１は、本発明の他の実施形態に係る電池セルの全体正面図である。 図１２は、同実施形態に係る電池セルの要部縦断面図であって、ケースの底部を拡大して示す要部縦断面図である。 図１３は、本発明の他の実施形態に係る電池セルのケースにおける溶接部の要部縦断面図である。 図１４は、本発明の他の実施形態に係る電池セルのケースにおける溶接部の要部縦断面図である。 図１５は、本発明の他の実施形態に係る電池セルのケースにおける溶接部の要部縦断面図である。 図１６は、本発明の他の実施形態に係る電池セルのケースとなる筒状体の外観図である。 図１７は、本発明の他の実施形態に係る電池セルの断面図である。 図１８は、本発明の他の実施形態に係る筒状体の下面図であって、一対の第一の側面及び一対の第二の側面を曲げる前の筒状体の下面図である。

以下、本発明に係る蓄電素子の一実施形態である電池セルについて、添付図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る電池セル１は、図１乃至図３に示すように、電極体２と、該電極体２を収容するケース３であって、金属製のケース３とを備える。電池セル１は、更に、ケース３の外部に配置された一対の外部端子４，４と、電極体２と一対の外部端子４，４とを電気的に接続する一対の集電体５，５とを備える。

電極体２は、図２及び図３に示すように、正極と、負極と、セパレータとを備える。本実施形態に係る電池セル１は、巻回型の電池セルである。正極及び負極は、巻回中心方向（第一方向Ｘ）に位置ずれした状態で積層されている。

ケース３は、加圧した際に変形容易な金属により形成されている。具体的には、ケース３は、アルミニウム合金製である。ケース３は、図１乃至図５に示すように、ケース本体３０を備える。更に、ケース３は、開口部３０ｂを塞ぐ蓋板３４であって、全周が開口部３０ｂに溶接された蓋板３４を備える。

ケース本体３０は、外周縁部を有する底部３１と、該底部３１の外周縁部から立ち上がる周壁部３０ｃ，３０ｄであって、基端部及び先端部を有する周壁部３０ｃ，３０ｄとを備える。

なお、ケース本体３０になる筒状体６は、角筒形状をしており、筒芯方向Ｚに一対の開口部３０ａ，３０ｂを有する。本実施形態における一方の開口部３０ａは、筒芯方向Ｚにおけるケース３の底部３１側に位置され、他方の開口部３０ｂは、筒芯方向Ｚにおける蓋板３４側に位置される。

一対の開口部３０ａ，３０ｂのうちの一方の開口部３０ａが閉塞されて、ケース本体３０に底部３１が形成される。そのため、ケース本体３０には、底部３１と反対側に（他方の）開口部３０ｂが設けられる。電極体２は、他方の開口部３０ｂから収容される。その後に、蓋板３４が他方の開口部３０ｂに溶接されることにより、ケース３が構成される。

周壁部３０ｃ，３０ｄは、一端及び他端をそれぞれに有する一対の第一の側面３０ｃ，３０ｃと、該一対の第一の側面３０ｃ，３０ｃにおける互いに対向する一端同士及び他端同士を接続する一対の第二の側面３０ｄ，３０ｄとを備える。

第一の側面３０ｃは、筒芯方向Ｚと直交する第一方向Ｘに沿って形成される。第二の側面３０ｄは、筒芯方向Ｚ及び第一方向Ｘと直交する第二方向Ｙに沿って形成される。そのため、第一の側面３０ｃと第二の側面３０ｄとは、直交している。一対の第一の側面３０ｃ，３０ｃの幅方向（第一方向Ｘ）のそれぞれの長さは、同じである。一対の第二の側面３０ｄ，３０ｄの幅方向（第二方向Ｙ）のそれぞれの長さは、同じである。第一の側面３０ｃの幅方向（第一方向Ｘ）の長さは、第二の側面３０ｄの幅方向（第二方向Ｙ）の長さよりも長い。つまり、周壁部３０ｃ，３０ｄの断面形状は、長方形状である。一対の第一の側面３０ｃ，３０ｃ及び一対の第二の側面３０ｄ，３０ｄの高さ方向（筒芯方向Ｚ）の長さは、同じである。

底部３１は、周壁部３０ｃ，３０ｄの基端部から延出された遮蔽部３２であって、先端部側で互いに対向する一対の対向部３３ａ，３３ｂを有する遮蔽部３２を備える。底部３１は、更に、遮蔽部３２の一対の対向部３３ａ，３３ｂから突出された突出部３５を備える。

遮蔽部３２は、一対の第一の側面３０ｃ，３０ｃのそれぞれから延出された一対の第一の遮蔽部３２ａ，３２ａであって、互いに周壁部３０ｃ，３０ｄの中心側に折り曲げられた一対の第一の遮蔽部３２ａ，３２ａと、一対の第二の側面３０ｄ，３０ｄのそれぞれから延出された一対の第二の遮蔽部３２ｂ，３２ｂであって、互いに周壁部３０ｃ，３０ｄの外側に折り曲げられた一対の第二の遮蔽部３２ｂ，３２ｂとを備える。

第一の遮蔽部３２ａは、第一の側面３０ｃ，３０ｃに接続された基端部と、該基端部の反対側の先端部とを備える。一対の第一の遮蔽部３２ａ，３２ａの先端部同士は、互いに突き当たっており、互いに線接触又は面接触している。

第二の遮蔽部３２ｂは、第二の側面３０ｄ，３０ｄに接続された基端部と、該基端部の反対側の先端部とを備える。第二の遮蔽部３２ｂ，３２ｂの先端部は、中間位置で山折りに折り曲げられて、線接触又は面接触している。

第一の遮蔽部３２ａが第一の側面３０ｃから延出した長さは、少なくとも第二の側面３０ｄにおける第二方向Ｙの長さ（幅）の二分の一以上の長さである。第二の遮蔽部３２ｂが第二の側面３０ｄから延出した長さは、第一の遮蔽部３２ａが第一の側面３０ｃから延出した長さと同じである。

より詳細に説明する。第一の遮蔽部３２ａは、第一の側面３０ｃから内側に折り曲げられた第一の面３２ｃを有する。第二の遮蔽部３２ｂは、第二の側面３０ｄから外側に折り曲げられた第二の面３２ｄと、該第二の面３２ｄから内側に折り曲げられた第三の面３２ｅとを備える。

第一の面３２ｃは、第一の側面３０ｃと、第三の面３２ｅと、突出部３５（の後述する第一の突出部３５ａ）とに接続されている。第一の面３２ｃは、長方形状の面であり、第一の面３２ｃの幅（第一方向Ｘの長さ）は、同方向における第一の側面３０ｃの長さと同じである。

第二の面３２ｄは、第二の側面３０ｄと、第三の面３２ｅとに接続されている。第二の面３２ｄは、略二等辺三角形状をしており、底辺に対応する辺が第二の側面３０ｄと接しており、一対の等辺に対応する一対の辺が第三の面３２ｅに接している。

第三の面３２ｅは、一対の第一の面３２ｃ，３２ｃのうちの一方の第一の面３２ｃ、第二の面３２ｄ及び突出部３５（の後述する第二の突出部３５ｂ）が接続される第一片と、一対の第一の面３２ｃ，３２ｃのうちの他方の第一の面３２ｃ、第二の面３２ｄ及び突出部３５（の後述する第二の突出部３５ｂ）が接続される第二片とを有する。

第一片及び第二片は、略二等辺三角形状をしており、底辺に対応する第一辺が第二の面３２ｄと接しており、一対の等辺のうちの一方の等辺に対応する第二辺が第一の面３２ｃに接している。一対の等辺のうちの他方の等辺に対応する第三辺が突出部３５に接している。第一辺は、山折りに折れ曲っている。第二辺は、略直角に折れ曲がった状態から内側に折れ曲げられて、第二辺の折れ曲りが解消されて、略平坦になっている。そのため、第一の面３２ｃと第三の面３２ｅとが略面一となっている。第二の面３２ｄの内面と第三の面３２ｅの内面とは、互いに向かい合っており、面接触可能になっている。第三辺は、谷折りに折れ曲っている。

遮蔽部３２は、先端部に向かうにつれて偏平状に形成され、一対の対向部３３ａ，３３ｂは、互いに接合されている。一対の対向部３３ａ，３３ｂのうちの一方の対向部３３ａは、遮蔽部３２における一対の第一の遮蔽部３２ａ，３２ａのうちの一方の第一の遮蔽部３２ａ側に設けられる。一対の対向部３３ａ，３３ｂのうちの他方の対向部３３ｂは、遮蔽部３２における一対の第一の遮蔽部３２ａ，３２ａのうちの他方の第一の遮蔽部３２ａ側に設けられる。

具体的には、一対の対向部３３ａ，３３ｂは、一対の第一の遮蔽部３２ａの内面同士を接合させる一対の第一の対向部３３ａ，３３ａと、山折りに折れ曲げられて、第二の遮蔽部３２ｂの内面同士を接合させる第二の対向部３３ｂ，３３ｂとを備える。本実施形態に係る第一の対向部３３ａは、第一の遮蔽部３２ａの先端部に設けられ、第二の対向部３３ｂは、第二の遮蔽部３２ｂの先端部に設けられる。

遮蔽部３２は、一対の対向部３３ａ，３３ｂが互いに重ね合わされた重合部３３を備え、重合部３３は、溶接されて溶接部６０ｃとなる。具体的には、重合部３３は、遮蔽部３２が偏平状に潰されて、平坦に形成された部分である。遮蔽部３２には、偏平状に潰されることにより筒芯方向Ｚに沿って一対の折れ目が形成されている。重合部３３は、一方の折れ目から他方の折れ目まで連続して形成される。本実施形態に係る重合部３３は、帯状に形成されており、溶接部６０ｃは、この重合部３３上を略直線状に溶接されて形成される。溶接部６０ｃは、一対の対向部３３ａ，３３ｂが蓋板３４及び他方の開口部３０ｂとの溶接強度よりも弱い溶接強度で溶接されて形成されている。

突出部３５は、一対の対向部３３ａ，３３ｂからケース本体３０の筒芯方向Ｚに突出している。より詳細に説明する。突出部３５は、一対の第一の遮蔽部３２ａ，３２ａのそれぞれから外側に折り曲げられた一対の第一の突出部３５ａ，３５ａと、一対の第二の遮蔽部３２ｂ，３２ｂのそれぞれの第三の面３２ｅ，３２ｅから外側に折り曲げられた一対の第二の突出部３５ｂ，３５ｂとを備える。突出部３５は、発熱した電極体２などのケース３の内容物からケース３に伝熱された熱を放熱する放熱板として機能する。

第一の突出部３５ａは、第一の面３２ｃと一対の第二の突出部３５ｂ，３５ｂと接続されている。第一の突出部３５ａは、長方形状の面であり、第一の突出部３５ａの幅（第一方向Ｘの長さ）は、同方向における第一の側面３０ｃの長さと同じである。一対の第一の突出部３５ａ，３５ａの内面は、互いに向かい合っており、面接触可能になっている。

第二の突出部３５ｂは、第三の面３２ｅと一対の第一の突出部３５ａ，３５ａと接続されている。第二の突出部３５ｂは、第二方向Ｙの略中間位置で山折りに折れ曲げられており、略同形状の一対の長方形状の面を有する。第二の突出部３５ｂの幅（第二方向Ｙの長さ）は、同方向における第二の側面３０ｄの長さと同じである。第二の突出部３５ｂは、山折りに折れ曲げられて、内面が面接触可能になっている。

そのため、一対の第一の突出部３５ａ，３５ａの間には、隙間が開いている。また、第二の突出部３５ｂ，３５ｂは、山折りに折り曲げられて、互いに対向する一対の内面を備え、該一対の内面の間には、隙間が開いている。よって、一対の第一の突出部３５ａ，３５ａの内面及び外面の両面と、一対の第二の突出部３５ｂ，３５ｂの内面及び外面の両面とが放熱面として寄与する。

なお、ケース本体３０は、筒状体６を折り曲げることにより、周壁部３０ｃ，３０ｄと底部３１とを一体に成形している。そのため、周壁部３０ｃ，３０ｄ、第一の遮蔽部３２ａ及び第二の遮蔽部３２ｂとのつなぎ目には、稜線が形成される。

蓋板３４は、図１乃至図３に示すように、ケース本体３０の他方の開口部３０ｂに即して長方形状に形成されている。蓋板３４は、周壁部３０ｃ，３０ｄの先端縁に周縁部を溶接して接合されている。蓋板３４は、蓋板本体３４ａと、一対の貫通孔３４ｂ，３４ｂと、注液孔３４ｃと、ガス排出弁３４ｄとを備える。

注液孔３４ｃは、注液栓３４ｅによって塞がれている。注液栓３４ｅは、蓋板本体３４ａの周縁部がケース本体３０の他方の開口部３０ｂに溶接された後に注液孔３４ｃに嵌められて、溶接される。注液栓３４ｅが注液孔３４ｃに溶接されると、ケース３は、気密状態となる。

ガス排出弁３４ｄには、略Ｙ字状の薄肉部が形成され、内圧が異常に上昇した場合に薄肉部が裂けて減圧できるようになっている。

一対の外部端子４，４のそれぞれは、電極体２と電気的に接続されている。そのため、本実施形態に係る電池セル１は、蓋板３４の一対の貫通孔３４ｂ，３４ｂに挿通した締結部材によって、集電体５がケース３内に固定されるとともに内外にある電極体２と外部端子４とが電気的に接続されている。

本実施形態に係る電池セル１は、以上の通りである。続いて、電池セル１の製造方法について添付図面を参照しつつ説明する。

電池セル１の製造方法は、少なくとも、電極体２を収容するケース３であって、金属製のケース３を製造するケース製造工程を備える。具体的には、電池セル１の製造方法は、電極体２を製造する電極体製造工程と、電極体２を収容するケース３であって、アルミニウム合金製のケース３を製造するケース製造工程と、電極体２をケース３に収容する電極体収容工程であって、ケース３の他方の開口部３０ｂに蓋板３４を溶接して塞ぐ電極体収容工程とを備える。

電極体製造工程では、セパレータを挟んで重ね合わされた正極及び負極を扁平状に巻いて電極体２を製造する。正極及び負極は、図２に示すように、巻回中心方向Ｘに位置ずれした状態で積層される。

ケース製造工程は、径方向（筒芯方向Ｚと直交する方向）に互いに対向する一対の対向部３３ａ，３３ｂを有する筒状体６を筒芯方向Ｚに向かうにつれて偏平状に形成させる遮蔽工程であって、一対の対向部３３ａ，３３ｂを互いに接合させる遮蔽工程を備える。ケース製造工程は、一対の対向部３３ａ，３３ｂに交差する方向であって、筒状体６の内側から外側に向かう方向に筒状体６を加圧して、筒状体６の一対の対向部３３ａ，３３ｂを接合することが好ましい。なお、筒状体６に対して加圧する方向は、一対の対向部３３ａ，３３ｂに略直交する方向であることが好ましい。

具体的には、遮蔽工程は、図６乃至図１０に示すように、角筒形の筒状体６における一対の第一の側面６１，６１を互いに内側に折り曲げ、該一対の第一の側面６１，６１の互いに対向する一端同士及び他端同士に接続される一対の第二の側面６２，６２を互いに外側に折り曲げて、筒状体６の一対の開口部６０ａ，６０ｂのうちの一方の開口部６０ａを覆う。

より詳細に説明する。図７に示すように、筒状体６の内側に冶具を挿入し、一対の第二の側面６２，６２が内側から外側に押圧された状態（力ｆ１）で、筒状体６の一方の開口部６０ａ側の端部を偏平状に圧縮変形させる（力ｆ２）。図９及び図１０に示すように、一対の第一の側面６１，６１が外側から内側に押圧されて扁平状に押し潰され、一対の第一の側面６１，６１同士が互いに重ね合わされる。一対の第二の側面６２，６２のそれぞれが一対の第一の側面６１，６１が押し潰されるのと連動して、山折りに折れ曲げられ、一対の第二の側面６２，６２のそれぞれの内面が重なり合わされる。そして、筒状体６の一方の開口部３０ａは、扁平状に押し潰されて、平坦になっている。

遮蔽工程は、筒状体６における一対の第一の側面６１，６１のうちの一方の第一の側面６１側と一対の第一の側面６１，６１のうちの他方の第一の側面６１側とを密接させる。遮蔽工程は、一対の対向部３３ａ，３３ｂが互いに重ね合わされた重合部３３を溶接する。重合部３３を溶接した部分は、溶接部６０ｃとなる。溶接部６０ｃは、第一方向Ｘに略直線状に溶接される。遮蔽工程では、蓋板３４と他方の開口部６０ｂとの溶接強度よりも弱い溶接強度で溶接される。溶接方法は、例えば、レーザ溶接又はシーム溶接が適用される。

以上より、本実施形態に係る電池セル１によれば、遮蔽部３２が周壁部３０ｃ，３０ｄから延出されて、遮蔽部３２の一対の対向部３３ａ，３３ｂが互いに接合されることにより、ケース本体３０に底部３１が形成される。このため、この電池セル１は、ケース本体３０が深絞り加工されなくても、底部３１を備えるケース本体３０が製造できるようになっている。

また、突出部３５は、電極体２が発熱するなどしてケース３に伝わった熱を放熱する。そのため、ケース３の冷却能力を向上させることができるようになる。

また、ケース３の内圧が大きくなった際、蓋板３４がケース本体３０の開口部３０ｂから外れるよりも先に、一対の対向部３３ａ，３３ｂの接合が破壊されて、遮蔽部３２の一対の対向部３３ａ，３３ｂが離間し、ケース本体３０の底部３１が開口する。このため、この電池セル１の蓋板３４は、ケース３の内圧が大きくなっても、ケース本体３０と蓋板３４との接合部が損傷することを抑制できる。また、外部端子４が設けられている蓋板３４側の接合部の損傷を抑制できる結果、外部端子４に電解液が付着することを抑制できる。

また、重合部３３は、一対の対向部３３ａ，３３ｂが互いに重ね合わされることにより、遮蔽部３２が偏平状になった部分であり、このため、重合部３３は、平坦になっている。よって、この電池セル１は、一対の対向部３３ａ，３３ｂを容易に溶接することができるようになっている。更に、筒状体６の一方の開口部６０ａが他方の開口部６０ｂと同様に蓋板３４で閉塞される場合と比較して、ケース３を溶接する溶接長さが二分の一に短縮される。

また、一方の第一の遮蔽部３２ａの対向部３３ａ及び一対の第二の遮蔽部３２ｂ，３２ｂにおける一方の第一の遮蔽部３２ａ側の対向部３３ａ，３３ａと、他方の第一の遮蔽部３２ａの対向部３３ｂ及び一対の第二の遮蔽部３２ｂ，３２ｂにおける他方の第一の遮蔽部３２ａ側の対向部３３ｂ，３３ｂとが接合された底部３１がケース本体３０に形成される。このため、この電池セル１は、ケース本体３０が深絞り加工されなくても、底部３１を備えるケース本体３０が製造できるようになっている。

本発明に係る電池セル１の製造方法によれば、筒状体６の一対の対向部３３ａ，３３ｂが互いに接合されて、ケース本体３０に底部３１が形成される。このため、ケース本体３０が深絞り加工されなくても、底部３１を有するケース本体３０が製造できる。

ケース製造工程において、一対の対向部３３ａ，３３ｂに交差する方向であって、筒状体６の内側から外側に向かう方向に筒状体６を加圧して、筒状体６の一対の対向部３３ａ，３３ｂを接合するようにすることにより、筒状体６の一対の対向部３３ａ，３３ｂが互いに接近しやすくなり、筒状体６を偏平状に変形させやすくなる。つまり、筒状体６の一方の開口部６０ａを偏平状に圧縮変形させるときに、第二の側面６２が内側に折り曲げられにくくなり、第一の側面６１，６１同士を平坦に重ね合わせることができる。

遮蔽工程が一対の対向部が互いに重ね合わされた重合部を溶接するため、重合部３３は、平坦になっている。よって、一対の対向部３３ａ，３３ｂを容易に溶接することができるようになる。

以上のように、本実施形態に係る電池セル１及び電池セル１の製造方法は、ケース本体３０を深絞り加工することなく成形できるという優れた効果を奏し得る。

なお、本発明に係る蓄電素子及び蓄電素子の製造方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々な変更を加え得ることは勿論である。また、下記した変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。

上記実施形態に係る電池セル１に係るケース３のケース本体３０の突出部３５は、一対の対向部３３ａ，３３ｂからケース本体３０の筒芯方向Ｚに突出されていた。しかし、これに限定されるものではない。例えば、図１１及び図１２に示すように、突出部３５は、第一の突出部３５ａ及び第二の突出部３５ｂをケース本体３０の一対の第一の面３２ｃ，３２ｃのうちのいずれか一方の第一の面３２ｃ側に折り曲げられて、一方の第一の面３２ｃに面接触させていてもよい。このようにすれば、ケース３の底面が平坦となり、ケース３を自立させやすくなる。

上記実施形態に係る電池セル１に係るケース３の底部３１は、ケース本体３０の第一の側面３０ｃと第一の面３２ｃとがなす角度が９０度以上であり、つまり、直角ではないものであった。また、ケース本体３０の第二の側面３０ｄと第二の面３２ｄとがなす角度が９０度以上であり、つまり、直角ではないものであった。しかし、これに限定されるものではない。例えば、底部３１は、図１１及び図１２に示すように、ケース本体３０の第一の側面３０ｃと第一の面３２ｃとがなす角度が略９０度であってもよい。また、ケース本体３０の第二の側面３０ｄと第二の面３２ｄとがなす角度が略９０度であってもよい。この場合、ケース３の内圧が大きくなった際、第一の遮蔽部３２ａの第一の面３２ｃ及び第二の遮蔽部３２ｂの第二の面３２ｄとが外側に押し出されて、ケース３の内容積が増加し、溶接部６０ｃの損傷を抑えることができる。

また、一方の第一の面３２ｃ側に折り曲げられた突出部３５は、第一の遮蔽部３２ａの第一の面３２ｃ及び第二の遮蔽部３２ｂの第二の面３２ｄとが外側に押し出されるのを抑制する機能を有する。

これらの構成をこのように組み合わせることにより、ケース３の内圧が増加した第一段階では、突出部３５により規制されながら、第一の遮蔽部３２ａの第一の面３２ｃ及び第二の遮蔽部３２ｂの第二の面３２ｄとが外側に押し出される。更にケース３の内圧が増加した第二段階では、突出部３５が筒芯方向Ｚに自立し、第一の遮蔽部３２ａの第一の面３２ｃ及び第二の遮蔽部３２ｂの第二の面３２ｄとが外側に押し出されやすくなり、ケース３の内圧の増加に対応する。しかし、ケース３が増加を許容する容積を超えて、ケース３の内圧が増加した第三段階では、一対の対向部３３ａ，３３ｂの溶接部６０ｃを損傷させて、ケース本体３０の一方の開口部３０ａを開放させる。よって、この電池セル１は、ケース３の内圧の増加に対して、その増加具合に合わせた対応ができる。

上記実施形態に係る電池セル１に係るケース３のケース本体３０の溶接部６０ｃは、第一の遮蔽部３２ａの重合部３３の基端部と、第二の遮蔽部３２ｂの重合部３３の基端部に設けられていた。しかし、これに限定されるものではない。例えば、溶接部６０ｃは、図１３に示すように、第一の遮蔽部３２ａの重合部３３の先端部と、第二の遮蔽部３２ｂの重合部３３の先端部に設けられていてもよい。この場合、重合部３３の先端部同士が突き合わせ溶接される。

また、溶接部６０ｃは、図１４に示すように、一対の重合部３３の筒芯方向Ｚにおける中途部に設けられていてもよい。この場合、一対の重合部３３が重ね合わせ溶接される。また、溶接部６０ｃよりも先端部側には、突出部３５が形成される。

更に、溶接部６０ｃは、図１５に示すように、第一の遮蔽部３２ａの先端部と、第二の遮蔽部３２ｂの先端部に設けられていてもよい。この場合、第一の遮蔽部３２ａ及び第二の遮蔽部３２ｂは、突き合わせ溶接される。

また、溶接部６０ｃは、複数個所に設けられていてもよい。例えば、溶接部６０ｃは、本実施形態に係る溶接部６０ｃ、前述の図１３に記載した溶接部６０ｃ、及び、図１４に記載した溶接部６０ｃのうち少なくも二つ以上を組み合わせたものであってもよい。このようにすれば、一対の対向部３３ａ，３３ｂを離間させる方向に加わる力が各溶接部６０ｃで分担させることができる。なお、ケース３の内圧が大きくなることにより加わる力は、最もケース３の内側に配置される溶接部６０ｃに大きく加わると考えられる。この場合には、例え、最もケース３の内側に配置される溶接部６０ｃが損傷されても、加わった力の大きさにより、この溶接部６０ｃよりも外側に配置された他の溶接部６０ｃの損傷が阻止され、電解液などの漏洩を防ぐことができる。また、溶接部６０ｃが一つである場合と比較すれば、溶接部６０ｃが二つ以上である場合の方が、ケース３の気密性に対する信頼性が向上する。

また、溶接部６０ｃは、同じ位置を二度以上溶接されたものであってもよい。このように、重合部の同じ位置が二度以上繰り返して溶接されることにより、溶接部６０ｃによる一対の対向部３３ａ，３３ｂ同士の接合精度の信頼性が向上する。また、溶接部６０ｃが複数個所に設けられる場合、それぞれの溶接部６０ｃの溶接強度が同一でなくてもよい。例えば、ケース３の先端側に配置された溶接部６０ｃの溶接強度をケース３の基端側に配置された溶接部６０ｃの溶接強度よりも強くして、ケース３の内部の圧力により、基端側の溶接部６０ｃから順に損傷して、そのケース３の内部の圧力の大きさにより、溶接部６０ｃを損傷させて増加させるケース３の内容積を変えることができる。

また、一対の対向部３３ａ，３３ｂの溶接強度は、ケース３の内圧が大きくなった際に損傷する程度の強度としてもよい。このようにすれば、一対の対向部３３ａ，３３ｂは、ガス排出弁として機能させることができ、ガス排出弁を省略することができる。

上記実施形態に係る電池セル１の製造方法におけるケース製造工程は、図１６に示すように、更に、筒状体６を切断する切断工程を備え、遮蔽工程は、筒状体６の筒芯方向Ｚの複数個所で一対の対向部３３ａ，３３ｂを互いに接触させるものであってもよい。切断工程では、筒芯方向Ｚと交差する方向（第一方向Ｘ又は第二方向Ｙ）に筒状体６を切断する。

切断工程は、筒状体６における一方の第一の側面６１側と他方の第一の側面６１側とが密接された密接部６３と筒状体６における一方の第一の側面６１側と他方の第一の側面６１側とが密接されていない非密接部６４とを切断して、筒状体６からケース３を切り取るようにしてもよい。また、切断工程は、密接部６３から所定距離離間した位置を切断するものであってもよい。このとき、密接部６３から突出部３５の長さに相当する距離を離間させることが好ましい。

このようにすれば、筒状体６にケース３の底部３１となる部分が複数形成される。そのため、図１６の切断線Ｅで筒状体６が筒芯方向Ｚと交差する方向に沿って切断されることにより、一つの筒状体６から複数のケース本体３０を製造することができるようになる。

上記実施形態に係る電池セル１のケース３の一対の第一の遮蔽部３２ａ，３２ａは、一対の第一の側面３０ａ，３０ａの間における第二方向Ｙの略中間位置で接合されていた。しかし、これに限定されるものではない。例えば、一対の第一の遮蔽部３２ａ，３２ａは、一対の第一の側面３０ａ，３０ａの間における第二方向Ｙの一方の第一の側面３０ａ側で寄った位置で接合されていてもよいし、また、一対の第一の側面３０ａ，３０ａの間における第二方向Ｙの他方の第一の側面３０ａ側で寄った位置で接合されていてもよい。

上記実施形態に係る電池セル１のケース３の一対の対向部３３ａ，３３ｂは、レーザ溶接又はシーム溶接により遮蔽部３２を密封していた。しかし、これに限定されるものではない。例えば、一対の対向部は、遮蔽部３２又は突出部３５がかしめられることにより密接されていてもよい。

上記実施形態に係る電池セル１に係る突出部３５の一対の第一の突出部３５ａ，３５ａは、互いに面接触可能に形成され、互いに接合されていなかった。また、第二の突出部３５ｂ，３５ｂは、山折りに折り曲げられて面接触可能に形成され、接合されていなかった。しかし、これに限定されるものではない。例えば、第一の突出部３５ａ，３５ａは、互いに接合されていてもよい。また、第二の突出部３５ｂ，３５ｂの一対の内面は、互いに接合されていてもよい。

上記実施形態に係る電池セル１に係るケース３は、角形のケースであった。また、該ケース３となる筒状体６は、角筒形であった。しかし、これに限定されるものではない。例えば、ケース３及び筒状体６は、断面形状が円形又は楕円形、多角形であるものであってもよい。また、ケース３及び筒状体６は、一方の開口部が塞がれた角筒形状に限定されず、外観形状が円錐台や角錐台などの錐台の形状をしたものであってもよい。また、ケース３及び筒状体６は、円筒を（断面が四角形状の）角筒形に加工したものであってもよいし、平板を組み合わせて角筒形に加工したものであってもよい。

上記実施形態に係る電池セル１に係るケース３は、アルミニウム合金製であった。しかし、これに限定されるものではない。例えば、ケースは、鋼鈑製であってもよい。

上記実施形態に係る電池セル１は、更に、図１７に示すように、電極体２と遮蔽部３２との間を仕切るスペーサ７を備えていてもよい。このスペーサ７は、電池セル１の振動時に電極体２の損傷を防止し、電解液の貯留量を減らすことができる。

上記実施形態に係る電池セル１は、筒状体６の内側に冶具を挿入し、一対の第二の側面６２，６２が内側から外側に押圧された状態（力ｆ１）で、筒状体６の一方の開口部６０ａ側の端部を偏平状に圧縮変形させていた。しかし、これに限定されるものではない。例えば、筒状体６の一対の対向部３３ａ，３３ｂの第二の側面６２側近傍を外側から内側に押圧された状態（力ｆ１）で、筒状体６の一方の開口部６０ａ側の端部を偏平状に圧縮変形させてもよい。このようにしても、筒状体６の一対の対向部３３ａ，３３ｂの変形に伴って、一対の第二の側面６２，６２が内側から外側に向かう方向に加圧され、一対の第二の側面６２，６２が内側から外側に湾曲するため、上記実施形態と同様の効果が得られる。

なお、ケース製造工程において、一対の第二の側面６２，６２を内側から外側に押圧する工程は、筒状体６の一方の開口部６０ａ側の端部を偏平状に圧縮変形させる工程と同時に行われていたが、この筒状体６を圧縮変形させる工程の前に行ってもよい。

上記実施形態においては、蓄電素子の一例として電池セル１を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、蓄電素子は、キャパシタであってもよい。

１…電池セル（蓄電素子）、２…電極体、３…ケース、４…外部端子、５…集電体、６…筒状体、３０…ケース本体、３０ａ，３０ｂ…開口部、３０ｃ…第一の側面（周壁部）、３０ｄ・・・第二の側面（周壁部）、３１…底部、３２…遮蔽部、３２ａ…第一の遮蔽部、３２ｂ…第二の遮蔽部、３２ｃ…第一の面、３２ｄ…第二の面、３２ｅ…第三の面、３３ａ…第一の対向部、３３ｂ…第二の対向部、３４…蓋板、３４ａ…蓋板本体、３４ｂ…貫通孔、３４ｃ…注液孔、３４ｄ…ガス排出弁、３４ｅ…注液栓、３５…突出部、３５ａ…第一の突出部、３５ｂ…第二の突出部、６０ａ，６０ｂ…開口部、６０ｃ…溶接部、６１…第一の側面、６２…第二の側面、６３…密接部、６４…非密接部、７…スペーサ、ｆ１，ｆ２…力、Ｘ…第一方向（第一の側面の幅方向）、Ｙ…第二方向（第二の側面の幅方向）、Ｚ…筒芯方向（第一の側面及び第二の側面の高さ方向）

Claims (8)

1. 電極体と、
   該電極体を収容するケースであって、金属製のケースと
   を備え、
   該ケースは、ケース本体を備え、
   該ケース本体は、
   外周縁部を有する底部と、
   該底部の前記外周縁部から立ち上がる周壁部であって、基端部及び先端部を有する周壁部とを備え、
   前記底部は、前記周壁部の前記基端部から延出された遮蔽部であって、先端部側で互いに対向する一対の対向部を有する遮蔽部を備え、
   前記一対の対向部は、互いに接合され、
   前記底部は、前記遮蔽部の前記一対の対向部から突出された突出部を備える
   蓄電素子。
2. 前記ケース本体は、底部と反対側に開口部を備え、
   前記ケースは、前記開口部を塞ぐ蓋板であって、全周が前記開口部に溶接された蓋板を備え、
   前記遮蔽部は、前記一対の対向部が前記蓋板と前記開口部との溶接強度よりも弱い溶接強度で溶接されて形成される
   請求項１に記載の蓄電素子。
3. 前記遮蔽部は、前記一対の対向部が互いに重ね合わされた重合部を備え、
   前記重合部は、溶接されている
   請求項１又は請求項２に記載の蓄電素子。
4. 前記周壁部は、
   一端及び他端をそれぞれに有する一対の第一の側面と、
   該一対の第一の側面における互いに対向する前記一端同士及び前記他端同士を接続する一対の第二の側面と
   を備え、
   前記遮蔽部は、
   前記一対の第一の側面のそれぞれから延出された一対の第一の遮蔽部であって、互いに前記周壁部の中心側に折り曲げられた一対の第一の遮蔽部と、
   前記一対の第二の側面のそれぞれから延出された一対の第二の遮蔽部であって、互いに前記周壁部の外側に折り曲げられた一対の第二の遮蔽部と
   を備え、
   前記一対の対向部のうちの一方の対向部は、前記遮蔽部における前記一対の第一の遮蔽部のうちの一方の第一の遮蔽部側に設けられ、
   前記一対の対向部のうちの他方の対向部は、前記遮蔽部における前記一対の第一の遮蔽部のうちの他方の第一の遮蔽部側に設けられる
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に蓄電素子。
5. 電極体を収容する金属ケースを製造するケース製造工程を備え、
   前記ケース製造工程は、径方向に互いに対向する一対の対向部を有する筒状体を筒芯方向に向かうにつれて偏平状に形成させる遮蔽工程であって、前記一対の対向部を互いに接合させる遮蔽工程を備える
   蓄電素子の製造方法。
6. 前記ケース製造工程は、前記一対の対向部に交差する方向であって、前記筒状体の内側から外側に向かう方向に前記筒状体を加圧して、前記筒状体の前記一対の対向部を接合する
   請求項５に記載の蓄電素子の製造方法。
7. 前記ケース製造工程は、前記筒状体を切断する切断工程を備え、
   前記遮蔽工程は、前記筒状体の前記筒芯方向の複数個所で前記一対の対向部を互いに接合させる
   請求項５又は請求項６に記載の蓄電素子の製造方法。
8. 前記遮蔽工程は、前記一対の対向部が互いに重ね合わされた重合部を溶接する
   請求項５乃至請求項７の何れか１項に記載の蓄電素子の製造方法。
   

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