JP6872151B2 - 密閉型電池 - Google Patents
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Description
具体的には、図5に示すように、密閉型電池の電池ケース110には、電池ケース110を貫通する注液口120と、当該注液口120の周縁に沿って窪んだ環状の凹部122が設けられている。そして、かかる凹部122の底面に円板状の封止栓130を載置し、電池ケース110と封止栓130との境界部分をレーザーLなどで溶接することによって注液口120が封止される。このように封止栓を溶接することによって注液口を封止する技術の一例が特許文献1に開示されている。
具体的には、図5に示すように、電池ケース110の内部に電解液を注液する際に液ハネによって、注液口120の側壁120aや電池ケース110の内面110aに電解液Eが付着することがある。このような場合、凹部122に封止栓130を嵌め込んだ際に、毛細管現象によって封止栓130と電池ケース110(凹部122の底面)との間に電解液Eが入り込むことがある。この状態で封止栓130の溶接を行うと、ボイド等の溶接不良が生じて溶接強度や気密性の低下が生じる原因となる。
そして、ここで開示される密閉型電池では、封止栓のうち注液口を塞ぐ領域の下面に粗面加工が施されていることを特徴とする。
以下、本発明の一実施形態に係る密閉型電池を説明する。なお、本実施形態に係る密閉型電池の具体例としては、リチウムイオン二次電池、金属リチウム二次電池、ナトリウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等のいわゆる蓄電池(すなわち化学電池)のほか、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ(すなわち物理電池)などが挙げられるが、かかる電池の種類は特に限定されない。
図1に示すように、本実施形態に係る密閉型電池1は、扁平な角型の電池ケース10を備えている。かかる電池ケース10は、上面が開口したケース本体12と、電池ケース10の上面をなす蓋体14とによって構成されている。具体的には、電池ケース10は、ケース本体12上面の開口部に蓋体14を嵌め込み、蓋体14とケース本体12との境界部分を溶接することによって形成される。また、蓋体14とケース本体12の各々は、所定の強度を有し、軽量で熱伝導性の良い金属材料(例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケルめっき鋼など)によって構成されていると好ましい。また、この密閉型電池1の蓋体14には、一対の電極端子40、50が設けられている。
具体的には、本実施形態では、粗面加工が施されていない領域(例えば封止栓53の下面の周縁部33や蓋体14の下面14a)の算術平均粗さRaが0.5μm〜1.0μm(例えば0.8μm程度)になっている。一方、本実施形態における封止栓30の下面の中央部32は、粗面加工が施されることによって、算術平均粗さRaが25μm〜40μm(例えば30μm程度)になっている。
本実施形態に係る密閉型電池1によれば、封止栓30の下面の中央部32にローレット加工が施されているため、製造工程において封止栓30と電池ケース10とを溶接する際に、溶接不良が発生することを防止することができる。
以下、本実施形態に係る密閉型電池1の製造工程を説明しながら、溶接不良の発生を防止できる理由を説明する。
図3(a)に示すように、本実施形態に係る密閉型電池1を製造する際には、先ず、電池ケース10内に電解液Eを注液する注液工程が行われる。具体的には、かかる注液工程では、先ず、ノズル100を、蓋体14の注液口20から電池ケース10の内部に挿入する。そして、ノズル100先端から電解液Eを吐出させることによって電池ケース10内に電解液Eを注液する。上記したように、この注液工程において、液ハネが生じると、注液口20の側壁20aや電池ケース10の内面(蓋体14の下面14a)に電解液Eが付着することがある(図3(b)参照)。
図3(b)に示すように、密閉型電池1の製造では、次に、注液口20の周縁部に沿って形成された凹部22に、円板状の封止栓30を嵌め込む嵌合工程を実施する。具体的には、この工程では、凹部22の底面に封止栓30の周縁部が載置されるように、封止栓30を凹部22に押し込む。これによって、蓋体14に形成されている注液口20が封止栓30で塞がれる。
そして、本実施形態では、図3(c)に示すように、凹部22に嵌め込まれた封止栓30と蓋体14との境界部分にレーザーLを照射して、封止栓30と蓋体14とを溶接することによって注液口20を封止する。このとき、本実施形態に係る密閉型電池1では、上記したように、蓋体14と封止栓30との間に電解液Eが入り込むことが防止されているため、溶接不良の発生を好適に防止することができる。
以上のように、本実施形態に係る密閉型電池1では、封止栓30の下面の中央部32にローレット加工が施されているため、製造工程において封止栓30と電池ケース10とを溶接する際に、溶接不良が発生することを好適に防止することができる。この結果、溶接強度や気密性が十分に確保された密閉型電池を得ることができる。
具体的には、従来の技術では、図3(a)に示すような注液工程において、電解液Eの液ハネが生じることを防止するために、注液の際の電解液Eの流量が少なく設定されていた。これに対し、本実施形態に係る密閉型電池1によれば、注液口20の側壁20a等に電解液Eが付着したとしても、当該電解液Eが封止栓30と電池ケース10との間に入り込むことを防止できるため、電解液の液ハネを考慮せずに電解液の流量を増加させ、注液工程に要する時間を短縮することができる。
また、従来の技術では、注液工程を実施した後に、注液口の周囲を拭き取る作業が行われていたが、本実施形態によれば、このような拭き取り作業を廃止することもできる。
このように、本実施形態によれば、種々の工程を簡素化することができるため、製造効率の向上に貢献することもできる。
例えば、図4(a)に示すように、下方に突出する凸部34を有した断面T字型の封止栓30を用いた場合には、図4(b)に示すように、封止栓30の凸部34が注液口20に挿入されるため、当該凸部34が注液口20を塞いで電池ケース10の内部空間に露出する。このような場合には、凸部34の下面34aに粗面加工を施すことによって、当該凸部34の下面34aに電解液Eを引き寄せることができる。
10 電池ケース
12 ケース本体
14 蓋体
14a 蓋体の下面
20 注液口
20a 注液口の側壁
22 凹部
30 封止栓
32 封止栓の下面の中央部
33 封止栓の下面の周縁部
34 凸部
34a 凸部の下面
40、50 電極端子
60 溶接部
100 ノズル
L レーザー
E 電解液
Claims (1)
- 電極体と電解液を収容する電池ケースと、
当該電池ケースを貫通する注液口と、
前記注液口の周縁部に沿って窪むように前記電池ケースの上面に形成される凹部と、
前記注液口を塞ぐように前記凹部の底面に載置され、周縁部の上面側が前記電池ケースと溶接される封止栓と
を備えた密閉型電池であって、
前記封止栓のうち前記注液口を塞ぐ領域の下面に粗面加工が施されており、前記封止栓の下面の前記電解液に対する濡れ性が前記電池ケースの内側面よりも高いことを特徴とする、密閉型電池。
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