JPH1147920A - アルミニウム製電池ケースの接合方法 - Google Patents
アルミニウム製電池ケースの接合方法Info
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- JPH1147920A JPH1147920A JP9215777A JP21577797A JPH1147920A JP H1147920 A JPH1147920 A JP H1147920A JP 9215777 A JP9215777 A JP 9215777A JP 21577797 A JP21577797 A JP 21577797A JP H1147920 A JPH1147920 A JP H1147920A
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- lid
- container body
- joining
- aluminum
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Secondary Cells (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルミニウム製電池ケースを、ろう材などを
用いて、かつ電池ケース全体を高温度にすることなく、
容器本体と蓋材を高い密封性の及び高い寸法精度で、ろ
う材などなどの混入のないアルミニウム製電池ケースの
接合方法の提供。 【解決手段】 アルミニウム製容器本体１及びアルミニ
ウム製蓋材２を接合するに際し、ろう材など６を接合部
に置き、これを高密度熱源を用いて溶融し容器本体１と
蓋材２を接合するアルミニウム製電池ケースの接合方
法。
用いて、かつ電池ケース全体を高温度にすることなく、
容器本体と蓋材を高い密封性の及び高い寸法精度で、ろ
う材などなどの混入のないアルミニウム製電池ケースの
接合方法の提供。 【解決手段】 アルミニウム製容器本体１及びアルミニ
ウム製蓋材２を接合するに際し、ろう材など６を接合部
に置き、これを高密度熱源を用いて溶融し容器本体１と
蓋材２を接合するアルミニウム製電池ケースの接合方
法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高性能電池、例え
ばリチウムイオン二次電池などの高密度電池のためのア
ルミニウム箔またはアルミニウム板を用いた電池ケース
の製造に関する。特に接合に際し、内容物に熱的な影響
を与えず、かつろう材などの流入のまったくない、アル
ミニウム同士の接合により高い密封性及び高い寸法精度
が要求されるアルミニウム製電池ケースの接合方法に関
する
ばリチウムイオン二次電池などの高密度電池のためのア
ルミニウム箔またはアルミニウム板を用いた電池ケース
の製造に関する。特に接合に際し、内容物に熱的な影響
を与えず、かつろう材などの流入のまったくない、アル
ミニウム同士の接合により高い密封性及び高い寸法精度
が要求されるアルミニウム製電池ケースの接合方法に関
する
【０００２】
【従来の技術】各種電池用の電池ケースは、それぞれの
構成材に適した素材を用いた電池ケースが開発されてい
るが、リチウムイオン二次電池などのためにはアルミニ
ウム製電池ケースが多く使用されている。この電池ケー
スの製造には、電極及び電解液などを充填した後、容器
本体及び蓋材を接合することが必要とされる。この接合
する方法として現在実施されているものとしては、レー
ザー溶接が挙げられる。これは容器本体にはめ込みなど
の方法により組まれた容器本体と蓋材のアルミニウムが
接した部分を直接レーザー光により加熱し溶着する方法
である。該方法においては、ろう材などの使用はろう材
などのセットによる生産性の低下に基づくコストの上昇
などがあり、この使用はされていない。このため材料の
寸法と接合装置の動作の双方に非常に高い精度を必要と
するため歩留の面で問題がある。
構成材に適した素材を用いた電池ケースが開発されてい
るが、リチウムイオン二次電池などのためにはアルミニ
ウム製電池ケースが多く使用されている。この電池ケー
スの製造には、電極及び電解液などを充填した後、容器
本体及び蓋材を接合することが必要とされる。この接合
する方法として現在実施されているものとしては、レー
ザー溶接が挙げられる。これは容器本体にはめ込みなど
の方法により組まれた容器本体と蓋材のアルミニウムが
接した部分を直接レーザー光により加熱し溶着する方法
である。該方法においては、ろう材などの使用はろう材
などのセットによる生産性の低下に基づくコストの上昇
などがあり、この使用はされていない。このため材料の
寸法と接合装置の動作の双方に非常に高い精度を必要と
するため歩留の面で問題がある。
【０００３】一方、蓋材及び容器本体を接合し、密封性
の高い容器を得るための接合方法としては、ろう材など
（本発明においては、ろう材及びフラックスなどを一括
して「ろう材など」という。）を用いてのろう付け法が
挙げられるが、電池ケースへの応用に当たっては、次の
トラブルが予想される。 （１）ろう材などの溶融温度が高く、接合の際に電池ケ
ースに充填されている内容物（電極、セパレーター、電
解液など）に熱的にダメージを与える可能性がある。 （２）ろう材などが容器内部に混入した時は、電解液と
反応したり、絶縁を低下させたりして電池の性能を低下
させる可能性がある。 したがって、高密度の電池を製造するためには、電池内
へろう材などの混入がまったくなく、また接合に際しで
きるだけ内容物の温度を上げず、内容物にまったく影響
を与えないで容器本体と蓋材の接合を完全にすることが
必要である。
の高い容器を得るための接合方法としては、ろう材など
（本発明においては、ろう材及びフラックスなどを一括
して「ろう材など」という。）を用いてのろう付け法が
挙げられるが、電池ケースへの応用に当たっては、次の
トラブルが予想される。 （１）ろう材などの溶融温度が高く、接合の際に電池ケ
ースに充填されている内容物（電極、セパレーター、電
解液など）に熱的にダメージを与える可能性がある。 （２）ろう材などが容器内部に混入した時は、電解液と
反応したり、絶縁を低下させたりして電池の性能を低下
させる可能性がある。 したがって、高密度の電池を製造するためには、電池内
へろう材などの混入がまったくなく、また接合に際しで
きるだけ内容物の温度を上げず、内容物にまったく影響
を与えないで容器本体と蓋材の接合を完全にすることが
必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高性能電池
のためのアルミニウム製電池ケースを、ろう材などを用
いて、かつ電池の内容物に悪影響を与えると思われる電
池ケース全体を高温度にすることなく、容器本体と蓋材
を高い密封性の及び高い寸法精度で、ろう材などなどの
混入のないアルミニウム製電池ケースの接合方法の開発
を目的とする。
のためのアルミニウム製電池ケースを、ろう材などを用
いて、かつ電池の内容物に悪影響を与えると思われる電
池ケース全体を高温度にすることなく、容器本体と蓋材
を高い密封性の及び高い寸法精度で、ろう材などなどの
混入のないアルミニウム製電池ケースの接合方法の開発
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、（１） アル
ミニウム製容器本体及びアルミニウム製蓋材を接合する
に際し、ろう材などを接合部に置き、これを高密度熱源
を用いて溶融し容器本体と蓋材を接合することを特徴と
するアルミニウム製電池ケースの接合方法、（２） 容
器本体の上面の内部の一部を切り欠き、蓋材を嵌合させ
ると共に、該蓋材上面の嵌合部周辺にろう材などのたま
り場を設け、該たまり場に置いたろう材などに高密度熱
源を照射・溶融し、容器本体と蓋材を接合する上記
（１）記載のアルミニウム製電池ケースの接合方法、
（３） 容器本体の上面の内部の一部を切り欠き、これ
に外周面にろう材などのたまり場を穿った蓋材にろう材
などを入れて嵌合し、次いで蓋材上面または容器本体側
面から高密度熱源をろう材などに照射・溶融し、容器本
体と蓋材を接合する上記（１）記載のアルミニウム製電
池ケースの接合方法、
ミニウム製容器本体及びアルミニウム製蓋材を接合する
に際し、ろう材などを接合部に置き、これを高密度熱源
を用いて溶融し容器本体と蓋材を接合することを特徴と
するアルミニウム製電池ケースの接合方法、（２） 容
器本体の上面の内部の一部を切り欠き、蓋材を嵌合させ
ると共に、該蓋材上面の嵌合部周辺にろう材などのたま
り場を設け、該たまり場に置いたろう材などに高密度熱
源を照射・溶融し、容器本体と蓋材を接合する上記
（１）記載のアルミニウム製電池ケースの接合方法、
（３） 容器本体の上面の内部の一部を切り欠き、これ
に外周面にろう材などのたまり場を穿った蓋材にろう材
などを入れて嵌合し、次いで蓋材上面または容器本体側
面から高密度熱源をろう材などに照射・溶融し、容器本
体と蓋材を接合する上記（１）記載のアルミニウム製電
池ケースの接合方法、
【０００６】（４） あらかじめ上部に内蓋を接合した
容器本体に、下面を該内蓋に嵌合できる形状に作成した
蓋材を嵌合する際に、容器本体側壁上部の内蓋と蓋材の
間にろう材などを置き、該ろう材などに容器本体側面か
ら高密度熱源を照射・溶融し、容器本体と蓋材を接合す
る上記（１）記載のアルミニウム製電池ケースの接合方
法、（５） 高密度熱源が、エレクトロンビーム、レー
ザー光、プラズマまたは高周波誘導加熱である（１）な
いし（４）のいずれかに記載のアルミニウム製電池ケー
スの接合方法、及び（６） ろう材などは、あらかじめ
ろう材などのたまり場の形状に合わせて成形したもので
ある（１）ないし（５）のいずれかに記載のアルミニウ
ム製電池ケースの接合方法を開発することにより上記の
目的を達成した。
容器本体に、下面を該内蓋に嵌合できる形状に作成した
蓋材を嵌合する際に、容器本体側壁上部の内蓋と蓋材の
間にろう材などを置き、該ろう材などに容器本体側面か
ら高密度熱源を照射・溶融し、容器本体と蓋材を接合す
る上記（１）記載のアルミニウム製電池ケースの接合方
法、（５） 高密度熱源が、エレクトロンビーム、レー
ザー光、プラズマまたは高周波誘導加熱である（１）な
いし（４）のいずれかに記載のアルミニウム製電池ケー
スの接合方法、及び（６） ろう材などは、あらかじめ
ろう材などのたまり場の形状に合わせて成形したもので
ある（１）ないし（５）のいずれかに記載のアルミニウ
ム製電池ケースの接合方法を開発することにより上記の
目的を達成した。
【０００７】アルミニウム製電池ケースを使用した二次
電池、例えばリチウムイオン二次電池は、容器本体に電
極、セパレーター、電解液など必要な素材を充填した
後、蓋材を接合する。このため、容器本体と蓋材の接合
に際して電池ケースはできるだけ温度をかけないでおく
ことが必要である。またろう材などを使用する接合にお
いてもろう材などが絶対に容器内部に混入することは避
けなければならない。本発明の接合方法は、接合に際し
て高温にしないこと及び容器内部にろう材などの混入を
絶対にしないことを目標に開発されたものである。
電池、例えばリチウムイオン二次電池は、容器本体に電
極、セパレーター、電解液など必要な素材を充填した
後、蓋材を接合する。このため、容器本体と蓋材の接合
に際して電池ケースはできるだけ温度をかけないでおく
ことが必要である。またろう材などを使用する接合にお
いてもろう材などが絶対に容器内部に混入することは避
けなければならない。本発明の接合方法は、接合に際し
て高温にしないこと及び容器内部にろう材などの混入を
絶対にしないことを目標に開発されたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明において、アルミニウムと
は、アルミニウム及びアルミニウムを主体とした合金を
意味する。特にリチウム電池などにおいて汎用されるマ
ンガン系合金（３０００番系）が好適に用いられる。ろ
う材などとしては、ろう材及ぶフラックスがあるが、通
常ろう材はアルミニウム−シリコン系合金であり、フラ
ックスとしてはアルカリ金属塩化物−アルカリ金属ふっ
化物、場合によっては更に少量の塩化亜鉛などを含むも
のが用いられる。本発明で使用できる高密度熱源として
は、加熱されるところができるだけ狭く局限されてお
り、かつ供給熱量が大きいほど有効である。例えばエレ
クトロンビーム、レーザー光、プラズマ光、高周波誘導
加熱などがあるが、装置的にコンパクトであって取扱も
容易でコスト的にもリーズナブルであり、供給エネルギ
ーも比較的大きいレーザー光が好ましく、最も有効であ
る。
は、アルミニウム及びアルミニウムを主体とした合金を
意味する。特にリチウム電池などにおいて汎用されるマ
ンガン系合金（３０００番系）が好適に用いられる。ろ
う材などとしては、ろう材及ぶフラックスがあるが、通
常ろう材はアルミニウム−シリコン系合金であり、フラ
ックスとしてはアルカリ金属塩化物−アルカリ金属ふっ
化物、場合によっては更に少量の塩化亜鉛などを含むも
のが用いられる。本発明で使用できる高密度熱源として
は、加熱されるところができるだけ狭く局限されてお
り、かつ供給熱量が大きいほど有効である。例えばエレ
クトロンビーム、レーザー光、プラズマ光、高周波誘導
加熱などがあるが、装置的にコンパクトであって取扱も
容易でコスト的にもリーズナブルであり、供給エネルギ
ーも比較的大きいレーザー光が好ましく、最も有効であ
る。
【０００９】本発明の重要な要件として、容器本体と蓋
材を接合するためろう材などを高密度熱源を照射して溶
融した時に、接合部は完全に接合されることの他、溶融
したろう材などが電池ケース内部に侵入しない構造とす
ることが必要である。本発明においては、従来レーザー
接合法などにおいては、ろう材などを使用せず、直接レ
ーザー光などにより加熱、溶着するのが一般的に行われ
ていた。この理由としては、ろう材などを接合箇所に正
確にセットすることの困難性、セットすることによる生
産性の低下、それに基づくコストの上昇を避けるためと
考えられる。本発明方法においては、これをろう材など
の設置場所を接合箇所に設けると共に、溶融したろう材
などの侵入を防止するために容器本体と蓋材の嵌合の仕
方に工夫をこらした。更にろう材などを確実にかつ容易
にセットするために、ろう材などをあらかじめ自動的に
セットできるようにろう材などのたまり場の形状に合わ
せて成形しておくことにより生産性の低下を防止でき
る。この形状は、ろう材などのたまり場に自動セットが
容易にできる形状であって、接合に必要なろう材などの
量があれば良いのであり、該たまり場を完全に満たす必
要はない。
材を接合するためろう材などを高密度熱源を照射して溶
融した時に、接合部は完全に接合されることの他、溶融
したろう材などが電池ケース内部に侵入しない構造とす
ることが必要である。本発明においては、従来レーザー
接合法などにおいては、ろう材などを使用せず、直接レ
ーザー光などにより加熱、溶着するのが一般的に行われ
ていた。この理由としては、ろう材などを接合箇所に正
確にセットすることの困難性、セットすることによる生
産性の低下、それに基づくコストの上昇を避けるためと
考えられる。本発明方法においては、これをろう材など
の設置場所を接合箇所に設けると共に、溶融したろう材
などの侵入を防止するために容器本体と蓋材の嵌合の仕
方に工夫をこらした。更にろう材などを確実にかつ容易
にセットするために、ろう材などをあらかじめ自動的に
セットできるようにろう材などのたまり場の形状に合わ
せて成形しておくことにより生産性の低下を防止でき
る。この形状は、ろう材などのたまり場に自動セットが
容易にできる形状であって、接合に必要なろう材などの
量があれば良いのであり、該たまり場を完全に満たす必
要はない。
【００１０】すなわち、図１に示すように容器本体１の
上面の内部の一部を切り欠き部３を設け、これに蓋材２
を嵌合させることにより蓋材２の容器本体１へ確実に固
定化している。該蓋材２上面の嵌合部周辺にろう材など
のたまり場４を設け、このたまり場４上にろう材など６
を置き、高密度熱源を直接照射して溶融接合する。ろう
材などのたまり場４を設けることによりろう材などの溶
融に際して外部へのこぼれるのを防ぐと共に、容器本体
内部までの容器本体１に切り欠き部を付け、容器本体と
蓋材２の接触部をＬ字形として距離を大きく取ることに
より溶融ろう材などの容器本体内部への侵入を防止して
いる。容器本体１の切り欠き３及び蓋材２はあらかじめ
精密に設計、作成しておくことにより、容器本体内部へ
の溶融ろう材など６の侵入は確実に防止できる。またこ
の嵌合部の形状も、容器本体の切り欠きに合わせて蓋材
の形状を図２のような形に変形してもよい。また容器本
体と蓋材の接合部（嵌合部）は、容器本体の内径に対し
蓋材の外径はプラスし上げとし、容器本体への蓋材の挿
入を容易にするため、蓋材の下部はテーパーを設け、蓋
材下部の寸法が容器本体の口径を下回るようにしておく
ことが好ましい。
上面の内部の一部を切り欠き部３を設け、これに蓋材２
を嵌合させることにより蓋材２の容器本体１へ確実に固
定化している。該蓋材２上面の嵌合部周辺にろう材など
のたまり場４を設け、このたまり場４上にろう材など６
を置き、高密度熱源を直接照射して溶融接合する。ろう
材などのたまり場４を設けることによりろう材などの溶
融に際して外部へのこぼれるのを防ぐと共に、容器本体
内部までの容器本体１に切り欠き部を付け、容器本体と
蓋材２の接触部をＬ字形として距離を大きく取ることに
より溶融ろう材などの容器本体内部への侵入を防止して
いる。容器本体１の切り欠き３及び蓋材２はあらかじめ
精密に設計、作成しておくことにより、容器本体内部へ
の溶融ろう材など６の侵入は確実に防止できる。またこ
の嵌合部の形状も、容器本体の切り欠きに合わせて蓋材
の形状を図２のような形に変形してもよい。また容器本
体と蓋材の接合部（嵌合部）は、容器本体の内径に対し
蓋材の外径はプラスし上げとし、容器本体への蓋材の挿
入を容易にするため、蓋材の下部はテーパーを設け、蓋
材下部の寸法が容器本体の口径を下回るようにしておく
ことが好ましい。
【００１１】また図３のように容器本体に、中間をくり
ぬいてろう材などのたまり場４を設けた蓋材を組み合わ
せることも可能である。容器本体１の上面の内部の一部
に切り欠き部３を設け、蓋材の外周面にろう材などのた
まり場４を穿ち、このろう材などのたまり場４にろう材
など６を入れて嵌合し、ろう材など６を容器本体１と蓋
材２の間に閉じ込め、次いで蓋材上面または容器本体側
面から高密度熱源を照射して、ろう材など６を間接的に
加熱・溶融し、容器本体と蓋材を接合する。この場合に
は、高密度熱源の密度があまり高い時はろう材などが溶
融する前に容器本体または蓋材を溶融することになるの
で加熱の速度を調節することが必要である。この場合に
おいても図１と同様に容器本体と蓋材の接合が完全に行
われるだけでなく、ろう材など６が溶融しても溶融した
ろう材などが容器本体内部への侵入を完全に防止でき
る。
ぬいてろう材などのたまり場４を設けた蓋材を組み合わ
せることも可能である。容器本体１の上面の内部の一部
に切り欠き部３を設け、蓋材の外周面にろう材などのた
まり場４を穿ち、このろう材などのたまり場４にろう材
など６を入れて嵌合し、ろう材など６を容器本体１と蓋
材２の間に閉じ込め、次いで蓋材上面または容器本体側
面から高密度熱源を照射して、ろう材など６を間接的に
加熱・溶融し、容器本体と蓋材を接合する。この場合に
は、高密度熱源の密度があまり高い時はろう材などが溶
融する前に容器本体または蓋材を溶融することになるの
で加熱の速度を調節することが必要である。この場合に
おいても図１と同様に容器本体と蓋材の接合が完全に行
われるだけでなく、ろう材など６が溶融しても溶融した
ろう材などが容器本体内部への侵入を完全に防止でき
る。
【００１２】また図４に示すように、容器本体にあらか
じめ内蓋５を設けておき、容器本体と蓋材を接合するこ
とも有効である。図１及び図３の形式の接合において
は、使用するろう材などの粘性、濡れ性などの特性によ
り、容器本体内部までの容器本体と蓋材の接触距離に関
係なく浸透する可能性も考えられる。このような特種な
ケースには、図３に示す方法が最も適した方法である。
すなわち、張出し成形または深絞り成形などで容器本体
の形状に合わせて成形したアルミニウム箔などの内蓋
を、あらかじめ容器本体の上部に嵌合させ超音波接合な
どの方法で固定しておき、容器本体上部の内蓋の上と蓋
材の間にろう材などをセットし、この周辺からろう材な
どに対して高密度熱源を照射・溶融し容器本体と蓋材を
接合する方法をとることもできる。この場合には、内蓋
があるので確実にろう材などの容器本体内部への侵入を
防止できる。場合によっては、図３の間接加熱法と組あ
わっせての接合も可能である。
じめ内蓋５を設けておき、容器本体と蓋材を接合するこ
とも有効である。図１及び図３の形式の接合において
は、使用するろう材などの粘性、濡れ性などの特性によ
り、容器本体内部までの容器本体と蓋材の接触距離に関
係なく浸透する可能性も考えられる。このような特種な
ケースには、図３に示す方法が最も適した方法である。
すなわち、張出し成形または深絞り成形などで容器本体
の形状に合わせて成形したアルミニウム箔などの内蓋
を、あらかじめ容器本体の上部に嵌合させ超音波接合な
どの方法で固定しておき、容器本体上部の内蓋の上と蓋
材の間にろう材などをセットし、この周辺からろう材な
どに対して高密度熱源を照射・溶融し容器本体と蓋材を
接合する方法をとることもできる。この場合には、内蓋
があるので確実にろう材などの容器本体内部への侵入を
防止できる。場合によっては、図３の間接加熱法と組あ
わっせての接合も可能である。
【００１３】本発明方法による時は、超音波接合法によ
って接合する場合、外蓋の肉厚が大きいため、外蓋の上
からでは接合面までうまく超音波振動が伝わらない、あ
るいは容器本体も共振を起こして接合面が思うように振
動しないといったような問題はない。本発明の特徴の一
つは、ろう材などのたまりを設けてそこにろう材などを
溶加材として加えることにより容器本体と蓋材の接合部
分の肉厚（接合部断面における接合距離）を大きくする
ことができ、より完全な接合を可能とした点にある。
って接合する場合、外蓋の肉厚が大きいため、外蓋の上
からでは接合面までうまく超音波振動が伝わらない、あ
るいは容器本体も共振を起こして接合面が思うように振
動しないといったような問題はない。本発明の特徴の一
つは、ろう材などのたまりを設けてそこにろう材などを
溶加材として加えることにより容器本体と蓋材の接合部
分の肉厚（接合部断面における接合距離）を大きくする
ことができ、より完全な接合を可能とした点にある。
【００１４】
【実施例】筒体上部の内面を高さ３００μｍ、厚さ０．
３ｍｍに切り欠いた厚さ０．５ｍｍ、内径２０．０ｍ
ｍ、内部の高さ５０ｍｍの有底筒体からなる純アルミニ
ウム製容器本体及び外径を、前記容器本体の切り欠き部
内径に対しプラス１００μｍの仕上げをし、下部にテー
パーを設けた厚さ１．０ｍｍのアルミニウム材（薄板）
の外周部に幅１．０ｍｍ、深さ０．５ｍｍのろう材など
のたまり場とした蓋材とからなる図１に示すような電池
ケースを準備した。なお蓋材として、図２に示すような
厚さ１．５ｍｍの純アルミニウム材（薄板）及び図３に
示すような厚さ１．５ｍｍの純アルミニウム材（薄板）
からなる蓋材をそれぞれ準備した。
３ｍｍに切り欠いた厚さ０．５ｍｍ、内径２０．０ｍ
ｍ、内部の高さ５０ｍｍの有底筒体からなる純アルミニ
ウム製容器本体及び外径を、前記容器本体の切り欠き部
内径に対しプラス１００μｍの仕上げをし、下部にテー
パーを設けた厚さ１．０ｍｍのアルミニウム材（薄板）
の外周部に幅１．０ｍｍ、深さ０．５ｍｍのろう材など
のたまり場とした蓋材とからなる図１に示すような電池
ケースを準備した。なお蓋材として、図２に示すような
厚さ１．５ｍｍの純アルミニウム材（薄板）及び図３に
示すような厚さ１．５ｍｍの純アルミニウム材（薄板）
からなる蓋材をそれぞれ準備した。
【００１５】ろう材などとして、フラックス（ＫＦ＋Ａ
ｌＦ3 ）にアルミニウム１０．５％、Ｓｉ５％を含むろ
う材を用い、これを５００μｍ厚に圧延し、ろう材など
のたまり場にセットできるように成形したものを用い
た。高密度熱源としては２００Ｗ、パルス数２０Ｈｚ、
ビーム径１ｍｍのＹＡＧレーザーを用い、接合速度５０
０ｍｍ／ｍｉｍで接合を行った。なお比較のために、ろ
う材などを用いないで図１に示す蓋材を用い、従来法に
よる超音波接合を行った。このようにして得られた密閉
された電池ケースを、常温で２４時間、水中気密試験
（５ｋｇ／ｃｍ2 ）を行った。結果を表１に示す。
ｌＦ3 ）にアルミニウム１０．５％、Ｓｉ５％を含むろ
う材を用い、これを５００μｍ厚に圧延し、ろう材など
のたまり場にセットできるように成形したものを用い
た。高密度熱源としては２００Ｗ、パルス数２０Ｈｚ、
ビーム径１ｍｍのＹＡＧレーザーを用い、接合速度５０
０ｍｍ／ｍｉｍで接合を行った。なお比較のために、ろ
う材などを用いないで図１に示す蓋材を用い、従来法に
よる超音波接合を行った。このようにして得られた密閉
された電池ケースを、常温で２４時間、水中気密試験
（５ｋｇ／ｃｍ2 ）を行った。結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】
【発明の効果】本発明は、アルミニウム製容器本体及び
アルミニウム製蓋材を接合するに際し、ろう材などを接
合部に置き、これを高密度熱源を用いて溶融し容器本体
と蓋材を接合するアルミニウム製電池ケースの接合方法
である。本発明のアルミニウム製電池ケースの接合方法
による時は、接合に際し、内容物に対して高温度にしな
いので熱的な悪影響を与えることがない。特に通常のろ
う付け法と比較しても、接合部の局限された場所のみが
急激に加熱され、続いて急冷されるのでそれとの比較に
おいても影響が極めて限定されたものになる。この接合
において、ろう材などを使用するため歩留が良く、密封
性が優れている上ろう材などの内部に流入がなく、接合
の寸法精度が高い特徴がある。またろう材などをあらか
じめ成形して使用する時はろう材などの自動セットが可
能になるのでろう材などを使用しているにもかかわらず
生産性の高い接合方法である。本発明方法により製造さ
れた電池ケースは、高性能のリチウムイオン二次電池な
どの高密度電池のためのアルミニウム箔またはアルミニ
ウム板を用いた電池ケースとして使用できるものであ
る。
アルミニウム製蓋材を接合するに際し、ろう材などを接
合部に置き、これを高密度熱源を用いて溶融し容器本体
と蓋材を接合するアルミニウム製電池ケースの接合方法
である。本発明のアルミニウム製電池ケースの接合方法
による時は、接合に際し、内容物に対して高温度にしな
いので熱的な悪影響を与えることがない。特に通常のろ
う付け法と比較しても、接合部の局限された場所のみが
急激に加熱され、続いて急冷されるのでそれとの比較に
おいても影響が極めて限定されたものになる。この接合
において、ろう材などを使用するため歩留が良く、密封
性が優れている上ろう材などの内部に流入がなく、接合
の寸法精度が高い特徴がある。またろう材などをあらか
じめ成形して使用する時はろう材などの自動セットが可
能になるのでろう材などを使用しているにもかかわらず
生産性の高い接合方法である。本発明方法により製造さ
れた電池ケースは、高性能のリチウムイオン二次電池な
どの高密度電池のためのアルミニウム箔またはアルミニ
ウム板を用いた電池ケースとして使用できるものであ
る。
【図１】本発明方法の内、ろう材などのたまり場を蓋材
上面に置き、高密度熱源を照射し直接加熱する方法の断
面図。
上面に置き、高密度熱源を照射し直接加熱する方法の断
面図。
【図２】ろう材などの直接加熱する方法の別の形式の断
面図。
面図。
【図３】本発明方法の内、ろう材などのたまり場を容器
本体と蓋材の間に置き、高密度熱源により間接的に加熱
する方法の断面図。
本体と蓋材の間に置き、高密度熱源により間接的に加熱
する方法の断面図。
【図４】内蓋を利用し、ろう材などを直接加熱する本発
明方法の断面図。
明方法の断面図。
１ 容器本体 ２ 蓋材 ３ 容器本体の切り欠き部 ４ ろう材などのたまり場 ５ 内蓋 ６ ろう材など
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｍ 10/40 Ｈ０１Ｍ 10/40 Ｚ (72)発明者 田中 克美 大阪府堺市海山町６丁224番地昭和アルミ ニウム株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 アルミニウム製容器本体及びアルミニウ
ム製蓋材を接合するに際し、ろう材などを接合部に置
き、これを高密度熱源を用いて溶融し容器本体と蓋材を
接合することを特徴とするアルミニウム製電池ケースの
接合方法。 - 【請求項２】 容器本体の上面の内部の一部を切り欠
き、蓋材を嵌合させると共に、該蓋材上面の嵌合部周辺
にろう材などのたまり場を設け、該たまり場に置いたろ
う材などに高密度熱源を照射・溶融し、容器本体と蓋材
を接合する請求項１記載のアルミニウム製電池ケースの
接合方法。 - 【請求項３】 容器本体の上面の内部の一部を切り欠
き、これに外周面にろう材などのたまり場を穿った蓋材
にろう材などを入れて嵌合し、次いで蓋材上面または容
器本体側面から高密度熱源をろう材などに照射・溶融
し、容器本体と蓋材を接合する請求項１記載のアルミニ
ウム製電池ケースの接合方法。 - 【請求項４】 あらかじめ上部に内蓋を接合した容器本
体に、下面を該内蓋に嵌合できる形状に作成した蓋材を
嵌合する際に、容器本体側壁上部の内蓋と蓋材の間にろ
う材などを置き、該ろう材などに容器本体側面から高密
度熱源を照射・溶融し、容器本体と蓋材を接合する請求
項１記載のアルミニウム製電池ケースの接合方法。 - 【請求項５】 高密度熱源が、エレクトロンビーム、レ
ーザー光、プラズマまたは高周波誘導加熱である請求項
１ないし４のいずれかに記載のアルミニウム製電池ケー
スの接合方法。 - 【請求項６】 ろう材などは、あらかじめろう材などの
たまり場の形状に合わせて成形したものである請求項１
ないし５のいずれかに記載のアルミニウム製電池ケース
の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9215777A JPH1147920A (ja) | 1997-07-24 | 1997-07-24 | アルミニウム製電池ケースの接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9215777A JPH1147920A (ja) | 1997-07-24 | 1997-07-24 | アルミニウム製電池ケースの接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1147920A true JPH1147920A (ja) | 1999-02-23 |
Family
ID=16678063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9215777A Pending JPH1147920A (ja) | 1997-07-24 | 1997-07-24 | アルミニウム製電池ケースの接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1147920A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6638661B2 (en) | 1998-09-17 | 2003-10-28 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | Battery and producing method thereof |
| KR100601507B1 (ko) | 2004-09-22 | 2006-07-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| KR100788591B1 (ko) | 2006-01-18 | 2007-12-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | 각형 이차 전지 및 이의 제조 방법 |
| JP2008269904A (ja) * | 2007-04-19 | 2008-11-06 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 二次電池 |
| US20110294002A1 (en) * | 2010-05-31 | 2011-12-01 | Ha-Dong Kim | Case for secondary battery and secondary battery including the same |
| WO2012165767A2 (ko) * | 2011-05-27 | 2012-12-06 | 주식회사 루트제이드 | 이차 전지 및 그 제조 방법 |
| US9029007B2 (en) | 2009-04-03 | 2015-05-12 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery including first and second metallic plates coupled together and a cap assembly including an insulator |
| JP2015115311A (ja) * | 2013-12-16 | 2015-06-22 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置 |
| WO2020233829A1 (de) * | 2019-05-17 | 2020-11-26 | Voltabox Ag | VERFAHREN ZUM THERMISCHEN UND INSBESONDERE STOFFSCHLÜSSIGEN VERBINDEN, VORZUGSWEISE VERSCHWEIßEN, ZWEIER BAUTEILE |
-
1997
- 1997-07-24 JP JP9215777A patent/JPH1147920A/ja active Pending
Cited By (12)
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| WO2012165767A3 (ko) * | 2011-05-27 | 2013-02-07 | 주식회사 루트제이드 | 이차 전지 및 그 제조 방법 |
| KR101272178B1 (ko) * | 2011-05-27 | 2013-06-24 | 주식회사 루트제이드 | 이차 전지 및 그 제조 방법 |
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| WO2020233829A1 (de) * | 2019-05-17 | 2020-11-26 | Voltabox Ag | VERFAHREN ZUM THERMISCHEN UND INSBESONDERE STOFFSCHLÜSSIGEN VERBINDEN, VORZUGSWEISE VERSCHWEIßEN, ZWEIER BAUTEILE |
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