JPH09190806A - 電池およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 封口板により外装缶の開口を漏液が生じない
よう確実に封止することのできる電池およびその製造方
法を提供する。 【解決手段】 外装缶１の開口部の封口板１７の外装缶
１の環状支持部１３に対向する周端角部に、環状支持部
１３の対向面形状に沿って面取りされた傾斜面形状また
は湾曲面形状の押圧面１８ａ、１８ｂを形成する。或い
は、環状支持部１３における開口部側の部位に、外装缶
１の開口部に沿った平坦面となったリング状の支持面１
３ａを設ける。それにより、封口板１７，３を、絶縁ガ
スケット１４を介して支持部１３に対し面圧が加わるよ
う圧接して、封口板１７，３と支持部１３との間を確実
に封止する。また、外装缶１の内径よりも小さい径のリ
ング状の金属製台座２２を、環状支持部１３に当てがっ
て加圧することにより、環状支持部１３を変形させて開
口部に平行な平坦面となった支持面１３ａを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、リチウム
に対し安定で、塩を溶かす性質を有する特殊な非水溶媒
にリチウム塩を溶かした電解液を用いたリチウム電池な
どの非水電解液電池およびその製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】上記の非水電解液電池は、電圧およびエ
ネルギ密度がそれぞれ従来電池の２倍近くあり、１０年
近くに達する極めて長い貯蔵寿命を有し、しかも、低温
特性も優れた他の電池にない特長を有することから、近
年において急速に発展し、また、その需要も増大してい
る。この種の電池は、その縦断面図を示した図５のよう
に、負極端子を兼ねた外装缶１内に電極群２が電解液
（図示せず）と共に収納されており、外装缶１の開口部
が封口板３により液密に封止された構成になっている。
封口板３は、フィルタ４の周縁部の折り曲げにより陽極
キャップ７、上部押さえリング８、膜状弁体９、下部押
さえ板１０をインターガスケット１１を介在して挟持
し、組み立てられている。

【０００３】上記の外装缶１の開口部の封口板３による
封止は以下のような手段により行われている。すなわ
ち、外装缶１の開口部近傍の外周面に、断面がほぼ倒置
Ｕ字形状であってなだらかな湾曲状の溝面を有する環状
溝１２が凹設されて、外装缶１の内周面に、環状溝１２
の反対面による環状支持部１３が膨出形成されている。

【０００４】上記封口板３が絶縁ガスケット１４を介在
して環状支持部１３に当接された状態において、外装缶
１の開口部が内方に折り曲げられてかしめ加工されるこ
とにより、封口板３が絶縁ガスケット１４を圧潰変形さ
せながら環状支持部１３に圧接されて、支持部１３と封
口板３との間が液密に封止されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
外装缶１の環状溝１２は、回転体を外装缶１の外面に押
し付けながら外装缶１の外周面に沿って移動させること
により形成されるために、矩形状などの溝面に形成する
ことができず、必然的に上述のような断面がほぼ倒置Ｕ
字形状であってなだらかな湾曲状の溝面を有する形状と
なる。そのため、封口板３は、支持部１３に対向するフ
ィルタ４の周端角部４ａのみが絶縁ガスケット１４を介
在して支持部１３に強く押し付けているだけとなり、十
分な封止力を得られないので、電解液が漏液することが
ある。

【０００６】また、図６（ａ）に示す丸型の電池Ｂ１で
は、上記の環状溝１２が周面にわたり略均等な形状に形
成されるが、同図（ｂ）に示す両端半円形角型の電池Ｂ
２では、（ｂ）のＣ−Ｃ線およびＤ−Ｄ線で切断した拡
大断面図を示す同図（ｃ），（ｄ）のように、環状溝１
２の形状が端部の半円形部と中央部の平面部とで相違す
る。すなわち、環状溝１２を形成するための回転体を押
し付けたときの回転体とは反対側での受けが、端部の半
円形部では十分に作用するのに対し中央部の平面部では
不十分となるため、環状溝１２は、（ｃ）に示す半円形
部の溝部分に対し（ｄ）に示す平面部の溝部分が下方に
垂れ下がるような形状となり、両方の溝部分が段差ｅを
持って形成されてしまう。それにより、上記の封止板３
による封止力は平面部においてさらに低下することにな
る。

【０００７】そこで、本発明は、封口板により外装缶の
開口を漏液が生じないよう確実に封止することのできる
電池およびその製造方法を提供することを目的とするも
のである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る電池は、電極群および電解
液を収納した外装缶の開口部近傍の外周面に、断面がほ
ぼ倒置Ｕ字形状であってなだらかな湾曲状の溝面を有す
る環状溝が凹設されて、前記外装缶の内周面に、前記環
状溝の反対面による環状支持部が膨出形成され、前記外
装缶の開口部が内方に折り曲げられてかしめ加工される
ことにより、封口板が絶縁ガスケットを介在して前記環
状支持部に圧接され、前記外装缶の開口部が前記封口板
および前記絶縁ガスケットにより液密に封止されている
電池において、前記封口板の前記環状支持部に対向する
周端角部に、前記環状支持部の対向面形状に沿って面取
りされた傾斜面形状または湾曲面形状の押圧面が形成さ
れ、前記押圧面が前記絶縁ガスケットを圧縮して前記環
状支持部の対向面形状に対応した形状に変形させながら
前記環状支持部に押し付けられていることを特徴とす
る。

【０００９】この電池によれば、封口板の環状支持部に
対向する周端角部に、環状支持部の対向面形状に沿った
傾斜面形状または湾曲面形状の押圧面を備えているの
で、封口板から絶縁ガスケットを介して支持部に面圧が
加わるので、この封口板と支持部との間を電解液が漏れ
出ることのないように確実に封止することができる。

【００１０】また、本発明の請求項２に係る電池の製造
方法は、電極群および電解液を収納する外装缶の開口部
近傍の外周面に、断面がほぼ倒置Ｕ字形状であってなだ
らかな湾曲状の溝面を有する環状溝を凹設して、前記外
装缶の内周面に、前記環状溝の反対面による環状支持部
を膨出形成し、前記外装缶の内径よりも小さい径のリン
グ状の金属製台座を、前記開口部から挿入して前記環状
支持部に当てがうとともに、前記台座を加圧して前記環
状支持部を前記開口部に平行な平坦面が形成されるよう
変形させ、前記台座に、絶縁ガスケットを介在して封口
板を当接したのちに、前記外装缶の開口縁部を内方に折
り曲げてかしめ加工することにより、前記封口板を前記
絶縁ガスケットを圧縮して前記台座に押し付けるととも
に、前記外装体と前記台座との間に前記絶縁ガスケット
を圧入させ、前記外装缶の開口部を前記封口板および前
記絶縁ガスケットにより液密に封止した工程を経ること
を特徴としている。

【００１１】この電池の製造方法によれば、既存の工程
により形成された環状溝による支持部を、リング状の金
属製台座を用いて加圧することにより変形させて、支持
部において開口部に平行な平坦面を形成しているので、
封口板から絶縁ガスケットおよび台座を介して支持部に
面圧が加わるとともに、台座と外装缶との隙間をこの間
に圧入させた絶縁ガスケットにより封止するので、封口
板と支持部との間を電解液が漏れ出ることのないように
確実に封止することができる。また、台座を加圧して支
持部を変形させるので、支持部の形状が半円形部と平面
部とで相違する両端半円形角型電池においても、支持部
を、下方に位置ずれして垂れ下がった形状となった平面
部の支持部の位置に合わせて変形させることにより、支
持部には周囲にわたり均一な平坦面を形成することがで
きる。それにより、両端半円形角型電池を電解液が漏れ
出ることのないように確実に封止することができる。

【００１２】また、本発明の請求項３に係る電池は、電
極群および電解液を収納した外装缶の開口部近傍の外周
面に、断面がほぼ倒置Ｕ字形状の環状溝が凹設され、且
つ前記外装缶の内周面に、前記環状溝の反対面による環
状支持部が膨出形成され、さらに、この環状支持部にお
ける前記開口部側の部位に、前記請求項２の製造方法に
より得られた前記外装缶の開口部に沿った平坦面となっ
たリング状の支持面を備え、前記支持面に、絶縁ガスケ
ットを介在して封口板が圧接されていることを特徴とし
ている。

【００１３】この電池によれば、既存の工程により得ら
れた外装缶の環状溝を、請求項２の製造方法を用いてそ
の一部を変形させることにより、支持部に平坦なリング
状支持面が設けられているから、封口板から絶縁ガスケ
ットを介して支持部の支持面に面圧が加わるので、封口
板と支持部との間を電解液が漏れ出ることのないように
確実に封止することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本
発明の一実施の形態に係る電池を示す縦断面図で、同図
において図５と同一若しくは同等のものには同一の符号
付してある。この実施形態の最も特徴とする構成は、封
口板１７のフィルタ１８における環状の支持部１３に対
向する下側の周端角部に、環状支持部の対向面形状に沿
って面取りされた傾斜面形状の押圧面１８ａが形成され
ていることである。この押圧面１８ａは、上記電池の組
み立て前の縦断面図を示す図２において、仮想角点に対
し横方向の寸法Ｈが０．３〜０．６ｍｍで縦方向の寸法
Ｖが０．１５〜０．５の範囲で面取りした形状とする。
それにより、各種の電池において、フィルタ１８の強度
を低下させることなく後述の所期の機能を得ることがで
きる。また、上記の傾斜面となった押圧面１８ａに限ら
ず、２点鎖線で示すように、支持部１３の対向面形状に
対応した湾曲形状の押圧面１８ｂを形成するようにして
もよい。

【００１５】なお、フィルタ１８は、アルミニュムなど
の金属板により形成されており、このフィルタ１８の電
極群２に向けて下方に屈曲された中央部に、弁孔１８ｃ
が形成されている。また、膜状弁体９はアルミニウムの
金属薄膜により所定の受圧面積を有する形状に形成され
ている。絶縁ガスケット１４はポリプロピレンなどの軟
質素材からなり、一定の加圧により変形する。電極群２
上には絶縁リング２１が配設されており、電極群２にお
ける正極（図示せず）から上方に導出された正極リード
部２０は、絶縁リング２１を挿通して封口板１７の本体
部を構成するフィルタ１８の底面に抵抗溶接などの接続
手段により接続されている。なお、図示していないが、
負極リード部は電極群２の負極から下方に導出されて外
装缶１の底面に抵抗溶接などの接続手段により接続され
ている。

【００１６】組み立てに際しては、図２に示すように、
封口板１７を開口部から外装缶１内に挿入して絶縁ガス
ケット１上に載置したのちに、外装缶１の開口端の周縁
部を矢印で示すように内方に折り込んでかしめ加工す
る。それにより、封口板１７が下方に押し下げられて、
フィルタ１８の押圧面１８ａが、絶縁ガスケット１４を
圧縮して図２の通常形状から図１に示す支持部１３の対
向面形状に対応した形状に変形させながら、絶縁ガスケ
ット１４を介在して支持部１３に押し付けられる。

【００１７】したがって、封口板４の角部のみが絶縁ガ
スケット１４を介して支持部１３に対し恰も点接触の如
く押し付けられていた図５の従来の電池とは異なり、フ
ィルタ１８の押圧面１８ａから絶縁ガスケット１４を介
して支持部１３に面圧が加わるので、封口板１７と支持
部１３との間は、絶縁ガスケット１４を介在した接触面
が周囲にわたり形成されることから、電解液が漏れ出る
ことのない確実な封止が行われることになる。

【００１８】図３は本発明の他の実施形態に係る電池を
示す縦断面図で、同図において図１および図５と同一若
しくは同等のものには同一の符号付してある。この実施
形態では、図５の従来電池と同一の封口板３を用いてお
り、フィルタ４に上記実施形態のような押圧面１８ａが
形成されていない。この実施形態の最も特徴とする構成
は、支持部１３における外装缶１の開口部側の部位に、
その開口部に沿った平坦面となったリング状の支持面１
３ａが形成されており、この支持面１３ａに、絶縁ガス
ケット１４および外装缶の内径よりも小さい径のリング
状の台座２２を介して封口板３の周端縁部が圧接されて
いることである。台座２２は、例えばＳＵＳ４３０など
の金属板により形成されている。

【００１９】上記電池の製造に際しは、先ず、図５に示
した既存と同一の環状溝１２つまり支持部１３を既存の
製造工程により形成したのちに、図４（ａ）に示すよう
に、水平に突出した環状の受け部２３ａを有する金型２
３を、前記受け部２３ａを環状溝１２に遊挿させて外装
缶１の外周面に当てがった状態に型組み固定する。続い
て、台座２２を外装缶１の開口部から挿入して支持部１
３上に載置したのちに、この台座を同図（ａ）に矢印で
示すようにプレス機（図示せず）により下方に加圧し
て、支持部１３の上面部分を受け部２３ａに押し付ける
よう変形させる。

【００２０】それにより、環状の支持部１３の上面部が
受け部２３ａと台座２２とに挟まれて開口部に平行な平
坦面となったリング状の支持面１３ａが形成される。

【００２１】つぎに、図４（ｂ）に示すように、台座２
２に、絶縁ガスケット１４を介在して封口板３を載置す
る。ここで、絶縁ガスケット１４には、台座２２の周端
面と外装缶１の内周面との間に嵌まり込むことのできる
環状のスペーサ片１４ａが下方に突設されている。続い
て、外装缶１の開口縁部を矢印で示すように、内方に折
り曲げてかしめ加工すると、それにより下方に押し下げ
られる封口板３が、絶縁ガスケット１４を圧縮しながら
台座２２を介して支持面１３ａ上に圧接されとともに、
スペーサ片１４ａが外装体１の内周面と台座２２の周端
面との間隙に圧入させる。

【００２２】この実施形態の電池では、封口板３から絶
縁ガスケット１４および台座２２を介して支持部１３の
平坦な支持面１３ａに面圧が加わるとともに、台座２２
と外装缶１との隙間がこの間に圧入された絶縁ガスケッ
ト１４のスペーサ片１４ａにより封止されるの、上記実
施形態の電池と同様に、封口板１と支持部１３との間を
電解液が漏れ出ることのないように確実に封止すること
ができる。なお、台座２２は、支持面１３ａを形成した
のちに取り出してもよい。その場合は、絶縁ガスケット
１４としてスペーサ片１４ａを有しない既存のものを用
いることができる。

【００２３】しかも、図４に示した台座２２を加圧して
支持部１３を変形させる製造工程を採用することによ
り、図６（ｂ）に示した両端半円形角型電池Ｂ２におい
ても、この電池Ｂ２の下方に位置ずれしている環状溝１
２に受け部２３ａを位置決めして金型２３を型組したの
ちに、支持部１３上に載置した台座２２をプレス機によ
り下方に加圧して、支持部１３の上面部分を受け部２３
ａに押し付けるよう変形させれば、支持部１３に、その
周囲にわたり面一となった平坦な支持面１３ａを形成で
きる。すなわち、支持部１３は、単に支持面１３ａが形
成されるだけでなく、半円部と平面部とを含む周面にわ
たり同一の形状になるよう修正される。それにより、従
来において外装体１の開口部を完全に封止するのが困難
であった両端半円形角型電池Ｂ２であっても、電解液が
漏れ出ることないように確実に封止できる大きな効果を
得ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明の電池によれば、封
口板の環状支持部に対向する周端角部に、環状支持部の
対向面形状に沿って面取りされた傾斜面形状または湾曲
面形状の押圧面を形成した構成、或いは、環状支持部に
おける開口部側の部位に、外装缶の開口部に沿う平坦面
となったリング状の支持面を備えた構成としたので、封
口板を、絶縁ガスケットを介して支持部に対し面圧が加
わるよう圧接できるので、封口板と支持部との間を電解
液が漏れ出ることないように確実に封止することができ
る。

【００２５】また、本発明の電池の製造方法によれば、
外装缶の内径よりも小さい径のリング状の金属製台座
を、外装缶の開口部から挿入して環状支持部に当てがっ
て、台座を加圧して環状支持部を開口部に平行な平坦面
が形成されるよう変形させる工程を有しているので、上
記の外装缶の開口部に沿う平坦面となったリング状の支
持面を、既存の支持部を形成したのちに変形させる低コ
ストの手段で容易に且つ安定した形状に形成することが
できる。しかも、この製造方法を採用することにより、
従来において外装体１の開口部を完全に封止するのが困
難であった両端半円形角型電池であっても、電解液が漏
れ出ることないように確実に封止できる大きな効果を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る電池を示す縦断面
図。

【図２】同上の電池の組み立て前の縦断面図。

【図３】本発明の他の実施形態に係る電池を示す縦断面
図。

【図４】（ａ），（ｂ）は同上の電池の製造方法を工程
順に示す要部の縦断面図。

【図５】従来の電池を示す縦断面図。

【図６】（ａ）は丸型電池の側面図、（ｂ）は角形電池
の側面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ線で切断した拡大断
面図、（ｄ）は（ｂ）のＤ−Ｄ線で切断した拡大断面
図。

【符号の説明】

１ 外装缶 ２ 電極群 ３，１７ 封口板 １２ 環状溝 １３ 環状支持部 １８ａ，１８ｂ 押圧面 ２２ 台座

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極群および電解液を収納した外装缶の
   開口部近傍の外周面に、断面がほぼ倒置Ｕ字形状であっ
   てなだらかな湾曲状の溝面を有する環状溝が凹設され
   て、前記外装缶の内周面に、前記環状溝の反対面による
   環状支持部が膨出形成され、前記外装缶の開口部が内方
   に折り曲げられてかしめ加工されることにより、封口板
   が絶縁ガスケットを介在して前記環状支持部に圧接さ
   れ、前記外装缶の開口部が前記封口板および前記絶縁ガ
   スケットにより液密に封止されている電池において、 前記封口板の前記環状支持部に対向する周端角部に、前
   記環状支持部の対向面形状に沿って面取りされた傾斜面
   形状または湾曲面形状の押圧面が形成され、 前記押圧面が前記絶縁ガスケットを圧縮して前記環状支
   持部の対向面形状に対応した形状に変形させながら前記
   環状支持部に押し付けられていることを特徴とする電
   池。
2. 【請求項２】 電極群および電解液を収納する外装缶の
   開口部近傍の外周面に、断面がほぼ倒置Ｕ字形状であっ
   てなだらかな湾曲状の溝面を有する環状溝を凹設して、
   前記外装缶の内周面に、前記環状溝の反対面による環状
   支持部を膨出形成し、 前記外装缶の内径よりも小さい径のリング状の金属製台
   座を、前記開口部から挿入して前記環状支持部に当てが
   うとともに、前記台座を加圧して前記環状支持部を前記
   開口部に平行な平坦面が形成されるよう変形させ、 前記台座に、絶縁ガスケットを介在して封口板を当接し
   たのちに、前記外装缶の開口縁部を内方に折り曲げてか
   しめ加工することにより、前記封口板を前記絶縁ガスケ
   ットを圧縮して前記台座に押し付けるとともに、前記外
   装体と前記台座との間に前記絶縁ガスケットを圧入さ
   せ、 前記外装缶の開口部を前記封口板および前記絶縁ガスケ
   ットにより液密に封止したことを特徴とする電池の製造
   方法。
3. 【請求項３】 電極群および電解液を収納した外装缶の
   開口部近傍の外周面に、断面がほぼ倒置Ｕ字形状の環状
   溝が凹設され、且つ前記外装缶の内周面に、前記環状溝
   の反対面による環状支持部が膨出形成され、さらに、こ
   の環状支持部における前記開口部側の部位に、前記請求
   項２の製造方法により得られた前記外装缶の開口部に沿
   った平坦面となったリング状の支持面を備え、 前記支持面に、絶縁ガスケットを介在して封口板が圧接
   されていることを特徴とする電池。