JPH09213284A

JPH09213284A - 電池と電池の製造方法

Info

Publication number: JPH09213284A
Application number: JP8040650A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Miura; 義明三浦; Akihiko Kondo; 明彦近藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-02-02
Filing date: 1996-02-02
Publication date: 1997-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】組立を容易に行うことができコストダウンが
図れる角型電池と角型電池の製造方法を提供すること。【解決手段】第１シェル１２の第１基板部１６、第１
シェル１２の第１立ち上げ部１８、第１シェル１２の第
２立ち上げ部２０、第２シェル１４の第２基板部２６、
第２シェル１４の第３立ち上げ部２８、第２シェル１４
の第４立ち上げ部３０は、内容物４０，５０を収容する
ケース１０を形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、角型電池のような
電池とその電池の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】携帯型パーソナルコンピュータや、カメ
ラ一体型のビデオテープレコーダ、携帯電話、あるいは
コンパクトディスクプレーヤーのような光ディスク装置
の普及により、リチウムイオン電池のような２次電池の
採用が広がってきている。従来用いられている角型電池
としては、図５で示すようなケースが用いられている。
この種の絶縁体のケースは、シェル１と上蓋２を備えて
いる。このシェル１の中には、図６で示すような工程を
経て、内容物である素子３等が収容できるようになって
いる。図６を参照して、従来の角型の電池の製造工程を
簡単に説明する。まず図６（Ａ）で示す素子３とスプリ
ング４が、図６（Ｂ）のテープ５により貼付けられる。
そして一体となった素子３とスプリング４が、図６
（Ｃ）のシェル１の中に挿入される。

【０００３】図６（Ｄ）の上蓋２を、シェル１に取付け
る。この時に上蓋２の穴２ａに、素子３の負極６を通
す。この負極６は、上蓋２に対してアーク溶接を行う。
正極７は図６（Ｅ）のように溶接する。次に、図６
（Ｆ）のように、上蓋２とシェル１の間をシーム溶接に
より接続する。このようにして従来の角型電池が作られ
る。図６（Ｄ）の負極７を、シェル１に抵抗溶接する。
正極６は上蓋２に対して図６（Ｅ）のようにレーザー溶
接する。次に上蓋２をシェル１に図６（Ｆ）のように重
ねた上で、シェル１と上蓋２の１間をシーム溶接により
接続する。この様にして従来の角型電池が作られる。こ
のシーム溶接とは、市販されているＹＡＧ式レーザー装
置のビーム光を重ね合わせながら媒体を溶接することを
いう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図６（Ａ）
および図６（Ｂ）のように、素子３とスプリング４を一
体にして図６（Ｃ）のようにシェル１に対して挿入して
組立てるやり方では、素子３とスプリング４等の部品精
度や、組立時の挿入作業の精度により、素子３とスプリ
ング４が、シェル１の内部にうまく圧入できなくなる事
がある。また図５のような有底の袋状のシェル１を製造
するのは、かなり難しくコストダウンが図れない。図６
（Ｄ）のように、負極７をケースに対して溶接する工程
が、素子３とスプリング４をシェル１の中に入れた状態
で行う必要がある。この際の、ケースの位置決めが難し
く、溶接工程において、シェル１を正しく位置決めして
固定する必要があるのでその作業を行う場所が特定され
てしまう。しかも、シェル１を保持しながら負極の溶接
を行う必要があるので、溶接不良を起こす危険性も高
い。

【０００５】図６（Ｆ）で示すように、上蓋２とシェル
１をシーム溶接する場合に、矢印Ｄで示すように、シー
ム溶接機のヘッドの移動経路における方向変更点が４つ
（Ｐ１〜Ｐ４）あるので、溶接精度を出しにくい。つま
り、１回毎のシーム溶接作業において、方向変更点が多
いと溶接作業の品質が落ちる。また上蓋２は、平坦な板
状の部材であるために、上蓋２には反りやへこみを生じ
易いという問題がある。そこで本発明は上記課題を解消
するためになされたものであり、組立を容易に行うこと
ができ、コストダウンが図れる角型電池と角型電池の製
造方法を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、内容物を収容するためのケースを備える電池に
おいて、ケースは、第１シェルと第２シェルから構成さ
れており、第１シェルは、第１基板部と、第１基板部の
一端部側から立ち上げて形成された第１立ち上げ部と、
第１基板部の他端部側から立ち上げて形成された第２立
ち上げ部と、を有し、第２シェルは、第２基板部と、第
２基板部の一端部側から立ち上げて形成された第３立ち
上げ部と、第２基板部の他端部側から立ち上げて形成さ
れた第４立ち上げ部と、を有し、第１シェルの第１基板
部、第１シェルの第１立ち上げ部、第１シェルの第２立
ち上げ部、第２シェルの第２基板部、第２シェルの第３
立ち上げ部、第２シェルの第４立ち上げ部は、内容物を
収容するケースを形成している電池により、達成され
る。

【０００７】本発明では、第１シェルと第２シェルを用
意して、第１シェルと第２シェルを組み合せて、第１シ
ェルの第１基板部、第１シェルの第１立ち上げ部、第１
シェルの第２立ち上げ部、第２シェルの第２基板部、第
２シェルの第３立ち上げ部、第２シェルの第４立ち上げ
部が、内容物を収容する。このために、第１シェルと第
２シェルを組み合せると、内容物を収容することがで
き、従来の袋状のシェルとは異なり、第１シェルと第２
シェルの製作は容易でありコストダウンが図れる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。図１は、本発明の電池のケース１０を示している。
このケース１０は、第１シェル１２、第２シェル１４を
有している。第１シェル１２、第２シェル１４は、導通
体たとえばステンレス又はその他の金属により作られて
いる。

【０００９】第１シェル１２は、第１基板部１６、第１
立ち上げ部１８、第２立ち上げ部２０を有している。第
１立ち上げ部１８は、第１基板部１６の一端部１６ａか
ら垂直に立ち上げて形成されている。同様にして第２立
ち上げ部２０は、第１基板部１６の他端部１６ｂから垂
直に立ち上げて形成されている。第２シェル１４は、第
２基板部２６、第３立ち上げ部２８、第４立ち上げ部３
０を有している。第３立ち上げ部２８は、第２基板部の
一端部２６ａから垂直に立ち上げて形成されている。第
４立ち上げ部３０は、第２基板部の他端部２６ｂから垂
直に立ち上げて形成されている。

【００１０】第１立ち上げ部１８、第２立ち上げ部２０
の高さＨは、第３立ち上げ部２８と第４立ち上げ部３０
の高さＨと好ましくは一致している。しかも第１基板部
１６と第２基板部２６の大きさがほぼ同じである。第１
立ち上げ部１８と第２立ち上げ部２０は、図１において
矢印Ｘ方向に沿って平行に向かい合うようにして形成さ
れている。これに対して、第２シェル１４の第３立ち上
げ部２８と第４立ち上げ部３０は、図１の矢印Ｙ方向に
沿って平行に向かい合うようにして形成されている。矢
印Ｘと矢印Ｙは直交している。

【００１１】次に、図１のケース１０の中に収容するた
めの内容物について説明する。内容物は、図２の素子４
０と、図３に示すスプリング５０である。スプリング５
０は、この素子４０を、ケース１０の第１シェル１２と
第２シェル１４の中で、付勢力を与えてしっかりと移動
しないように保持する付勢手段である。素子４０は、図
２において一例で示すように、２次電池であるリチウム
イオン電池用の素子である。この素子４０は、正極シー
ト４１と負極シート４２および絶縁体としてのセパレー
タ４３、絶縁周囲部４４等を有している。正極シート４
１と負極シート４２は、反応物質（活物質）を有するシ
ートであり、正極シート４１と負極シート４２の間には
絶縁シートであるセパレータ４３が介在されている。つ
まり正極シート４１と負極シート４２はセパレータ４３
を介して、渦巻状に巻かれており、この半周囲を絶縁周
囲部４４が囲んでいる。正極シート４１は、正極端子４
６に接続されており、負極シート４２は絶縁周囲部４４
以外は露出している。つまり、絶縁周囲部４４の後側の
負極シート４２は露出している。

【００１２】一方、図３のスプリング５０は、たとえば
平板状の板を波状に形成したものであり、たとえば銅
板、ステンレス板等の金属や電気抵抗の小さい材質によ
り作ることができる。

【００１３】次に、図３を参照して、２次電池である角
型のリチウムイオン電池を製造する例を説明する。図３
（Ａ）は、第１成型品の第１シェル１２を示しており、
この第１シェル１２の第１立ち上げ部１８には、正極６
０が、たとえばかしめ等により固定されている。ただ
し、正極６０は、第１シェル１２に対して絶縁体を介し
て電気的に絶縁されている。

【００１４】このような第１シェル１２の正極６０に対
して、図３（Ｂ）の素子４０の正極端子４６を溶接によ
り電気的に接続する。この場合に、素子４０の正極端子
４６は、開放された第１シェル１２において正極６０に
対して比較的容易に溶接することができる。すなわち素
子４０は、第１シェル１２に対して正極端子４６を用い
て比較的自由に移動して位置させることができるので、
素子４０と第１シェル１２をそれぞれ別々に位置決めし
ながら、正極端子４６を正極６０に対して溶接すること
ができる。従って正極端子４６における溶接不良等の発
生を防止することができる。

【００１５】一方、図３（Ｃ）の第２シェル１４の第２
基板部２６の内面２６ｃには、図３（Ｄ）のように、ス
プリング５０を配置して、そしてスポット溶接機５１の
ヘッド５２，５２が、スプリング５０の対角線上の２箇
所の位置ＳＰ１，ＳＰ２をスポット溶接して、スプリン
グ５０を第２基板部２６の内面２６ｃに固定する。この
ようにスプリング５０の固定も、開放された第２シェル
１４において簡単に行うことができる。図３（Ｅ）で
は、素子４０の露出部４０Ｒが第１シェル１２の第１基
板部１６の内面（図１参照）に電気的に接続するよう
に、素子４０が第１シェル１２内に収められる。これに
より負極シート４２は第１シェル１２に電気的に接続で
きる。

【００１６】次に、図３（Ｅ）のように作られた第１シ
ェル１２と素子４０の第１組立体７０と、スプリング５
０と第２シェル１４の第２組立体８０が、図３（Ｆ）の
ように、組み合わされる。つまり、図１の第１シェル１
２の第１基板部１６、第１立ち上げ部１８、第２立ち上
げ部２０と、第２シェル１４の第２基板部２６、第３立
ち上げ部２８、第４立ち上げ部３０が、素子４０を囲む
ようにして図４（Ａ）のように収容することができる。

【００１７】次に図４（Ａ）のように、レーザ溶接機１
００のヘッド１０１，１０１が、ケース１０のポイント
ＬＰ１，ＬＰ２に対して、レーザスポット溶接を行っ
て、第１シェル１２と第２シェル１４を仮止めする。そ
して、図４（Ｂ）のシーム溶接機１１０のヘッド１１
１，１１１が、矢印Ｘ１方向に、同時にシーム溶接を行
って、第１シェル１２の第１立ち上げ部１８の上縁部と
第２立ち上げ部２０の上縁部が、第２シェル１４の第２
基板部２６の端部に対して溶接される。そしてシーム溶
接機１１０のヘッド１１１，１１１が、図４（Ｃ）と図
４（Ｄ）のようにして矢印Ｚ１，Ｙ１，Ｚ２の方向に移
動していく。つまり、シーム溶接機１１０のヘッド１１
１，１１１は、第２シェル１４の第３立ち上げ部２８、
第４立ち上げ部３０の縁の部分に沿って移動をしていく
ことにより、第３立ち上げ部２８と第１基板部１６の縁
を溶接し、かつ第４立ち上げ部３０の縁部と第１基板部
１６の別の縁部を溶接していく。

【００１８】図４（Ｂ）〜図４（Ｄ）のように、シーム
溶接機１１０のヘッド１１１が第１シェル１２と第２シ
ェル１４を溶接していくことにより、第１シェル１２と
第２シェル１４は、完全に接続部分が溶接されているの
で、その内部は密封されることになる。図４（Ｂ）〜図
４（Ｄ）において、シーム溶接機１１０のヘッド１１
１，１１１の移動方向は、移動のスタートポイントＳＳ
１からスタートすれば、図４（Ｂ）〜図４（Ｄ）で示す
溶接を行うことができるので、１つのケース１０を密封
する溶接作業において、シーム溶接１回毎のヘッド１１
１の方向変更点の回数が少なくて済み、シーム溶接の品
質の向上が図れる。

【００１９】すでに述べた従来の角型電池の製造方法で
は、角型のシェル１に素子３を挿入した状態で小さなオ
ープンスペースで図６のように負極６を溶接しなければ
ならなく、その溶接作業がかなり困難である。これに対
して、本発明の上述した実施の形態では、断面Ｕ字型の
第１シェル１２と断面Ｕ字型の第２シェル１４を単に組
み合わせて溶接するだけで、両方のシェル１，２が開放
型なので、電池の内容物である素子４０とスプリング５
０を簡単に収容して組立てることができる。このため
に、この種の角型電池を製造する際の品質の向上が図
れ、生産性を上げることも勿論できる。本発明では、従
来用いられたような袋状の深い図５に示すようなシェル
１を用いる必要がなく、図１の断面Ｕ字型の第１シェル
１２と第２シェル１４を用いれば済み、部品の製造コス
トを下げることができる。本発明の実施の形態では、負
極端子の溶接工程を省くことができ、品質の向上が図
れ、材料のコストダウンとともに生産性を上げることが
できる。

【００２０】また本発明の実施の形態では、従来と異な
り、素子とスプリングをシェルに対して圧入するための
圧入装置が不要となるので、製造装置が安価になる。本
発明の実施の形態では一回毎のシーム溶接における方向
転換点が、従来図６のＰ１〜Ｐ４の４回必要であったも
のが、図４の（Ｂ）〜（Ｄ）においては、ポイントＣＰ
１，ＣＰ２およびポイントＳＳ１の３点で済むので、シ
ーム溶接の品質を向上することができる。

【００２１】このように、本発明の実施の形態を採用す
ることにより、部品製作上の歩留り向上によるコストダ
ウンが可能であり、電池製造工程の簡素化による品質の
向上も図れる。そして電池製造時間がより短くなるの
で、製造におけるサイクルタイムが速くなり、その点か
らもコストダウンが図れる。ところで本発明は上記実施
の形態に限定されるものではない。上述した発明の実施
の形態では、角型のリチイムイオン電池の例をあげて説
明しているが、これに限らず、他の種類の角型の電池、
たとえばＮｉ−Ｃｄ電池、Ｎｉ−ＭＨ電池のような他の
種類の電池にも、本発明は適用することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
組立を容易に行うことができ、コストダウンが図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電池のケースの一例を示す分解斜視
図。

【図２】図１のケース内に収容される内容物である素子
を示し、素子の一部を切断して内部構造を示す斜視図。

【図３】本発明の実施の形態のケースに対して内容物で
ある素子とスプリングが収容されて電池が製造される工
程の前半部分を示す図。

【図４】図３の電池の製造工程の後半部分を示す図。

【図５】従来の角型電池のケースのシェルおよび上蓋を
示す分解斜視図。

【図６】従来の角型電池の製造方法を示す図。

【符号の説明】

１０・・・ケース、１２・・・第１シェル、１４・・・
第２シェル、１６・・・第１基板部、１８・・・第１立
ち上げ部、２０・・・第２立ち上げ部、２６・・・第２
基板部、２８・・・第３立ち上げ部、３０・・・第４立
ち上げ部、４０・・・素子（内容物）、５０・・・スプ
リング（内容物）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内容物を収容するためのケースを備える
電池において、ケースは、第１シェルと第２シェルから構成されてお
り、第１シェルは、第１基板部と、第１基板部の一端部側から立ち上げて形
成された第１立ち上げ部と、第１基板部の他端部側から
立ち上げて形成された第２立ち上げ部と、を有し、第２シェルは、第２基板部と、第２基板部の一端部側から立ち上げて形
成された第３立ち上げ部と、第２基板部の他端部側から
立ち上げて形成された第４立ち上げ部と、を有し、第１シェルの第１基板部、第１シェルの第１立ち上げ
部、第１シェルの第２立ち上げ部、第２シェルの第２基
板部、第２シェルの第３立ち上げ部、第２シェルの第４
立ち上げ部は、内容物を収容することを特徴とする電
池。
【請求項２】ケースは導通体であり、角型電池のケー
スである請求項１に記載の電池。
【請求項３】第２シェルの第２基板部の内面には、内
容物を第１シェルの第２基板部の内面側に押しつけるた
めのスプリングが配置されている請求項１に記載の電
池。
【請求項４】第１シェルと第２シェルは導通体であ
り、第１シェルの第１立ち上げ部側には、内容物に対し
て電気的に接続する正極が配置され、第１シェル自体に
は、負極が配置されている請求項１に記載の電池。
【請求項５】第１シェルの縁部と第２シェルの縁部
は、溶接により接続されている請求項１に記載の電池。
【請求項６】内容物をケースに収容して電池を製造す
る電池の製造方法において、第１基板部と、第１基板部の一端部側から立ち上げて形
成された第１立ち上げ部と、第１基板部の他端部側から
立ち上げて形成された第２立ち上げ部と、を有するよう
に、第１シェルを形成し、第２基板部と、第２基板部の一端部側から立ち上げて形
成された第３立ち上げ部と、第２基板部の他端部側から
立ち上げて形成された第４立ち上げ部と、を有するよう
に、第２シェルを形成し、第１シェルと第２シェルを組み合わせて、第１シェルの
第１基板部と、第１シェルの第１立ち上げ部、第１シェ
ルの第２立ち上げ部、第２シェルの第２基板部、第２シ
ェルの第３立ち上げ部、第２シェルの第４立ち上げ部
が、内容物を収容するケースを形成することを特徴とす
る電池の製造方法。
【請求項７】第１シェルと第２シェルは良導体であ
り、第１シェルの縁部と第２シェルの縁部は、溶接によ
り接続する請求項６に記載の電池の製造方法。
【請求項８】内容物は、ケースの内面に付勢力で固定
する請求項６に記載の電池の製造方法。