JPH11149915A - 密閉型電池 - Google Patents

密閉型電池

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JPH11149915A
JPH11149915A JP9313864A JP31386497A JPH11149915A JP H11149915 A JPH11149915 A JP H11149915A JP 9313864 A JP9313864 A JP 9313864A JP 31386497 A JP31386497 A JP 31386497A JP H11149915 A JPH11149915 A JP H11149915A
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JP
Japan
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opening
battery
sealing member
welding
sealing
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JP9313864A
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English (en)
Inventor
Mitsuhiro Marumoto
光弘 丸本
Seiji Okada
聖司 岡田
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Mitsubishi Cable Industries Ltd
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Mitsubishi Cable Industries Ltd
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  • Filling, Topping-Up Batteries (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池の電解液注入口などの開口が容易に、安
全に、且つ確実に封止され得る構造を有する密閉型電池
を提供することを課題とする。 【解決手段】 開口を封止するための封止用部材とし
て、該開口に挿入し得る構造のものを用い、開口を形成
する部材と封止用部材の両部材間のうち、外部から直接
加熱し得る両部材間部位を溶接または半田付けして開口
が封止されてなることを特徴とする密閉型電池。 【効果】 開口を安全且つ確実に封止することができ
る。また封止の際、電池缶の内部を加熱することがない
ので火災発生の心配もない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電解液を内蔵する密
閉型電池に関し、特に密閉型電池の電解液注入口などの
開口の封止構造に特徴のある密閉型電池に関する。
【0002】
【従来の技術】電解液を内蔵するリチウムイオン二次電
池などの密閉型電池は、鉄やアルミニウムなどの導電性
金属からなる有底の電池缶内に発電要素体を電気絶縁板
と共に収納し、発電要素体から導出された正負の電極タ
ブを所定の位置にそれぞれ電気的に接続し、電解液注入
口を備えた蓋部材にて上記有底電池缶の上部開口に蓋を
し、電解液注入口から電池缶内を脱気すると共に電解液
注入口から電解液を注入して発電要素体を電解液にて含
浸し、最後に電解液注入口を溶接などにて封止して製造
される。また従来、電解液注入口などの電池缶開口部の
封止方法についても、種々の技術が提案されている。
【0003】例えば特開平8−315786号公報に
は、角型の密閉型電池の製造において有底電池缶の蓋部
材の開口部にガスケットを介して中空のリベットを篏合
し、リベットの下端をワッシャの周縁へかしめつけてリ
ベットを蓋部材に液密且つ気密に装着し、さらにリベッ
トの頂部にはゴム栓を設けてその上から金属のカバーを
施して密閉する構造が開示されている。しかしこの構造
ではゴム栓が電解液により侵されて電池を長期にわたっ
て密閉状態に保持し難い問題がある。
【0004】また一方、特開平6−68861号公報に
は、電池缶の上蓋に設けられた開口を該開口の径より大
きい外径を有する金属製の薄膜にて塞ぎ、該薄膜を電池
缶の上蓋に溶接する技術が開示されている。
【0005】ところで密閉型電池は、工業的には流れ作
業にて製造されるが、その際、金属製の薄膜は一般的
に取り扱いが難しい、薄膜を開口上の所定位置に正し
く設置するには精巧な組み立て装置が必要となる、該
薄膜と電池缶上蓋との溶接は、通常、局部的加熱が可能
なレーザー溶接により行われる場合が多いが、風圧や外
力による薄膜の位置ずれにて電池缶の内部がレーザー光
にて加熱される可能性などの問題があり、場合によって
は薄膜の仮止め作業が必要となる。薄膜が位置ずれした
状態で溶接されると、溶接が不十分となって電池の使用
中に電解液が漏れ出る心配があり、電解液は可燃性であ
るために電池の製造過程で電池缶の内部がレーザー光に
て加熱されると火災が発生する心配がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかして本発明は、電
池に設けられた電解液注入口などの開口が容易に、安全
に、且つ確実に封止され得る構造を有する密閉型電池を
提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、つぎの
手段にて解決される。 (1) 電池の開口に封止用部材が挿入され、開口を形成す
る部材と封止用部材の両部材間のうち、外部から直接加
熱し得る両部材間部位を溶接または半田付けして開口が
封止されてなることを特徴とする密閉型電池。 (2) 開口の内壁がテーパ状であり、封止用部材がテーパ
状の開口に嵌合し得る截頭円錐形を有し、且つ外部から
直接加熱し得る両部材間部位が、封止用部材の上面の周
縁部と開口を形成する部材の先端部との間である上記
(1) 記載の密閉型電池。 (3) 開口の内壁が非テーパ状であり、封止用部材が截頭
円錐形を有し、且つ外部から直接加熱し得る両部材間部
位が、封止用部材の上面の周縁部と開口を形成する部材
の先端部との間である上記(1) 記載の密閉型電池。 (4) 溶接が、レーザー溶接である上記(1) 〜(3) のいず
れかに記載の密閉型電池。 (5) 電池が、有底角形の電池缶の上部に蓋部材を有する
構造であり、且つ開口が蓋部材に設けられてなる上記
(1) 〜(4) のいずれかに記載の密閉型電池。 (6) 開口が、電解液注入口である上記(1) 〜(5) のいず
れかに記載の密閉型電池。 (7) 電池が、リチウムイオン二次電池である上記(1) 〜
(6) のいずれかに記載の密閉型電池。
【0008】
【作用】開口の封止用部材として、該開口に挿入し得
る、しかして非薄膜構造の部材が用いられるので封止用
部材の取り扱いが容易である。封止用部材は溶接などの
前に開口内に挿入されるので、封止用部材の位置決めが
容易である。封止用部材が位置ずれすることがないの
で、開口を形成する部材と封止用部材との両部材間のう
ち、外部から局部的に直接加熱し得る両部材間部位を溶
接または半田付けすることにより開口を安全且つ確実に
封止することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図例により詳細に
説明する。図1は本発明の実施例の概略断面図であり、
図2は図1の部分拡大断面図であり、図3〜図8はいず
れも本発明の他の実施例の部分拡大断面図である。
【0010】図1において、1は鉄製の電池缶、2は負
極電気絶縁板、3は発電要素体、31は発電要素体3の
下部から露出する負極リード、32は発電要素体3の上
部から露出する正極リード、4はドーナツ状の正極電気
絶縁板、5は正極、6は電池缶の上蓋、7は上蓋6に設
けられた開口の一例たる電解液注入口、8は電解液注入
口7を封止する封止用部材、9はラプチャー機能を有す
る安全機構(図示せず)を内蔵する電気絶縁ガスケット
である。上蓋6は、その略中央に電気絶縁ガスケット9
を介して正極5を有し、さらに電気絶縁ガスケット9か
ら少し離れた位置に電解液注入口7を有する。
【0011】図2〜図8において、6は電池缶の上蓋、
61は電解液注入口7を形成する部材、611は部材6
1の先端部、7は電解液注入口、8は封止用部材、10
は溶接部である。また図2、図4、図5、図7および図
8において、81は封止用部材8の上面の周縁に形成さ
れた切欠きである。
【0012】図1〜図2に示す実施例の製造に際して
は、上部が開口した有底の角形や丸形の電池缶1の内底
面上に負極リード31の先端を溶接し、ついで負極電気
絶縁板2、発電要素体3、正極電気絶縁板4の順にそれ
らを電池缶1内に収容する。一方、別工程において電気
絶縁ガスケット9、正極5、並びに電解液注入口7を有
する上蓋6が製造されており、電池缶1内に上記の各部
品が収容された後に上蓋6を電池缶1の上部開口上に案
内し、発電要素体3の上部から露出する正極リード32
を正極電気絶縁板4の中央孔を経由してその先端を正極
5の裏面に溶接する。この溶接の後に上蓋6を電池缶1
の所定の位置に設置して電池缶1に溶接する。最後に、
電解液注入口7を利用して電池内を脱気して電解液を注
入し、電解液注入口7を封止用部材8にて封止して実施
例の密閉型電池を得る。
【0013】図2には、図1における電解液注入口7の
部分を拡大して示す。電解液注入口7は、上蓋6を構成
する鉄板を深絞り加工して形成されてラッパ状を呈する
部材61内に形成されており、部材61の内壁は、図示
する通りテーパ状となっている。
【0014】封止用部材8は、部材61の内壁に篏合す
る截頭円錐形を有し、その上面の周縁には切欠き81が
形成されている。この封止用部材8を電解液注入口7内
に挿着する。かくすると、電解液注入口7を形成する部
材61と封止用部材8の両部材間のうち、切欠き81と
部材61の先端部611との両部材間部位は、例えば該
両部材間部位の直上に設置した溶接手段や半田付け手段
にて外部から、即ち矢印Aの方向から直接加熱し得るの
で、該両部材間部位はレーザー溶接などにて溶接するこ
とができる。封止用部材8の切欠き81は必ずしも必要
ではないが、それを設けると溶接部10の接触面積が大
きくなって溶接の強度や電池の密封性が向上する。
【0015】図3〜図8に示す各実施例は、上記の図1
〜図2に示す実施例とは電解液注入口7並びに封止用部
材8の各形状、および溶接部位が異なるのみである。
【0016】図3の実施例では、電解液注入口7は、図
2と同様に上蓋6を構成する鉄板を深絞り加工して形成
されているが、部材61は図示する通り非テーパ状の円
筒状であって、その内径は上下間で等しい。封止用部材
8は、部材61の内径より大きな外径を有する頭部83
と部材61の内壁に篏合する円柱部82とが一体成形さ
れた構造を有し、頭部83により部材61の先端部61
1に係止している。かくすると電解液注入口7を形成す
る部材61と封止用部材8の両部材間のうち、上記の係
止部位は、例えば該両部材間部位の斜め上に設置した溶
接手段や半田付け手段にて外部から即ち矢印Bの方向か
ら直接加熱することができる。
【0017】図4〜図6に示す各実施例においては、電
解液注入口7は、上蓋6を構成する鉄板を単に穿孔する
のみで形成されており、したがって該穿孔、即ち電解液
注入口7はその内壁の形成材が部材61に該当すること
になる。
【0018】このうち図4の実施例では、電解液注入口
7の内壁は非テーパ状であってその内径は上下間で等し
く、封止用部材8は上蓋6と略同厚みの円柱形である。
【0019】図5の実施例では、電解液注入口7の内壁
はテーパ状であって、封止用部材8は上蓋6と略同厚み
の、且つ部材61の内壁に篏合する截頭円錐形である。
【0020】図6の実施例では、電解液注入口7の内壁
は非テーパ状であって、その内径は上下間で等しく、封
止用部材8は上蓋6の厚みより少し厚い截頭円錐形であ
る。封止用部材8の上端は電解液注入口7の上端開口径
と同じか多少大きいが、その下端は電解液注入口7の下
端開口径より小さいので図示する通りに隙間が存在す
る。また、封止用部材8の上面の周縁には切欠きが設け
られていないので、封止用部材8の上面外壁と部材61
の先端部611との間が溶接されている。
【0021】図7および図8に示す各実施例において
は、電解液注入口7は、上蓋6を構成する鉄板を穿孔
し、かく穿孔した個所に電気絶縁層71を介して別途用
意した金属製の部材61を篏合して形成されている。よ
って部材61と上蓋6とは、電気絶縁層71により互い
に絶縁状態にある。部材61は、例えば中空鋲を打ち込
んでその下端をかしめることにより形成することができ
る。その場合、電気絶縁層71は必ずしも必要ではない
が、それが存在すると部材61を上蓋6側の極と異なる
極の電極端子として利用し得る。
【0022】図7の実施例では、電解液注入口7の内壁
はテーパ状となっており、封止用部材8は部材61の内
壁に篏合する截頭円錐形である。
【0023】図8の実施例では、電解液注入口7の内壁
は非テーパ状であって、その内径は上下間で等しい。一
方、封止用部材8は截頭円錐形であるので、封止用部材
8の上端は電解液注入口7の上端開口径と同じか多少大
きいが、その下端は電解液注入口7の下端開口径より小
さいので図示する通りに隙間が存在する。
【0024】封止用部材8に切欠き81がある図4、図
5、図7および図8の各実施例においては、部材61の
先端部611と封止用部材8の両部材間部位は、図2の
実施例の場合と同様に、その直上に設置したレーザー溶
接などにて溶接することができる。一方、切欠き81の
ない図6の実施例では図3の実施例の場合と同様に、封
止用部材8の斜め上に設置した溶接手段や半田付け手段
にて溶接することができる。
【0025】図2、図5、図7の各実施例におけるよう
に、電解液注入口7の内壁がテーパ状であって且つ封止
用部材8が部材61のテーパ状内壁に勘合し得る截頭円
錐形である場合、あるいは図3の実施例におけるよう
に、封止用部材8が部材61の内径より大きな外径を有
する頭部83を有する場合などでは、電解液注入口7に
封止用部材8を挿入した段階で、既に従来のように仮止
めしなくても風圧や外力にて封止用部材が位置ずれする
こともない。これに対して、電解液注入口7の内径が上
下間で等しく(例えば、図4、図6、図8の各実施例の
場合)、且つ封止用部材8が截頭円錐形や円柱形であっ
て封止用部材8の上端が電解液注入口7の径より小さい
場合には、封止用部材8を磁石などの保持手段にて電解
液注入口7中に宙吊りし、その状態にて所定個所を溶接
あるいは半田付けするとよい。
【0026】前記した従来例における金属製薄膜を溶接
する場合と根本的に異なって、電解液注入口7に図2〜
図8に示す各封止用部材8を挿着すると、該材8はその
挿着位置で安定的に固定される。よって封止用部材8の
位置ずれを全く懸念することなく、さらには可燃性の電
解液を実質的に加熱することなく、換言すると、火災発
生を全く懸念することなく溶接部10とされた個所を正
確且つ精密に溶接することができる。またその際、レー
ザー溶接に限らず、種々の溶接方法や半田付け方法にて
封止することができる。
【0027】本発明は、リチウムイオン二次電池あるい
はその他の各種の密閉型電池における種々の開口の封止
に好適である。その際、封止の対象となる開口の位置
は、図2や図3に示す上蓋6に限らず、電池缶1の側壁
その他、任意の個所にあってもよい。
【0028】
【発明の効果】本発明は、従来の密閉型電池と対比し
て、つぎに示す種々の効果がある。 封止用部材の取り扱いが容易である。 封止用部材は溶接などの前に電解液注入口などの封
止の対象となる開口内に挿入されるので、封止用部材の
位置決めが容易である。 封止用部材が位置ずれすることがないので、開口を
形成する部材と封止用部材の両部材間のうち、外部から
直接加熱し得る両部材間部位を溶接または半田付けする
ことにより該開口を安全且つ確実に封止することができ
る。 電池缶の内部を加熱することがないので、電解液が
可燃性であっても火災発生の心配がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の概略断面図である。
【図2】図1の部分拡大断面図である。
【図3】本発明の他の実施例の部分拡大断面図である。
【図4】本発明の他の実施例の部分拡大断面図である。
【図5】本発明の他の実施例の部分拡大断面図である。
【図6】本発明の他の実施例の部分拡大断面図である。
【図7】本発明の他の実施例の部分拡大断面図である。
【図8】本発明の他の実施例の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
1 電池缶 3 発電要素体 6 電池缶の上蓋 61 電解液注入口7を形成する部材 7 電解液注入口 8 封止用部材 81 切欠き 9 電気絶縁ガスケット 10 溶接部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電池の開口に封止用部材が挿入され、開
    口を形成する部材と封止用部材の両部材間のうち、外部
    から直接加熱し得る両部材間部位を溶接または半田付け
    して開口が封止されてなることを特徴とする密閉型電
    池。
  2. 【請求項2】 開口の内壁がテーパ状であり、封止用部
    材がテーパ状の開口に嵌合し得る截頭円錐形を有し、且
    つ外部から直接加熱し得る両部材間部位が、封止用部材
    の上面の周縁部と開口を形成する部材の先端部との間で
    ある請求項1記載の密閉型電池。
  3. 【請求項3】 開口の内壁が非テーパ状であり、封止用
    部材が截頭円錐形を有し、且つ外部から直接加熱し得る
    両部材間部位が、封止用部材の上面の周縁部と開口を形
    成する部材の先端部との間である請求項1記載の密閉型
    電池。
  4. 【請求項4】 溶接が、レーザー溶接である請求項1〜
    3のいずれかに記載の密閉型電池。
  5. 【請求項5】 電池が、有底角形の電池缶の上部に蓋部
    材を有する構造であり、且つ開口が蓋部材に設けられて
    なる請求項1〜4のいずれかに記載の密閉型電池。
  6. 【請求項6】 開口が、電解液注入口である請求項1〜
    5のいずれかに記載の密閉型電池。
  7. 【請求項7】 電池が、リチウムイオン二次電池である
    請求項1〜6のいずれかに記載の密閉型電池。
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