JPH1173931A - 密閉型電池の密閉構造およびその製造方法 - Google Patents
密閉型電池の密閉構造およびその製造方法Info
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- JPH1173931A JPH1173931A JP9232914A JP23291497A JPH1173931A JP H1173931 A JPH1173931 A JP H1173931A JP 9232914 A JP9232914 A JP 9232914A JP 23291497 A JP23291497 A JP 23291497A JP H1173931 A JPH1173931 A JP H1173931A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池缶および電池蓋がマグネシウム含有量の
多いアルミニウム合金で形成されている場合であって
も、電池缶と電池蓋とが気密に接合されている密閉型電
池の密閉構造およびその製造方法を提供することにあ
る。 【解決手段】 電池缶２および電池蓋３がアルミニウム
合金で形成された密閉型電池１において、電池缶２と電
池蓋３との接触部分に、アルミニウム又はアルミニウム
合金で形成された溶接補助部材４を設ける。溶接補助部
材４を加熱し、これと電池缶２および電池蓋３と溶着
し、該接触部分を気密に接合する。
多いアルミニウム合金で形成されている場合であって
も、電池缶と電池蓋とが気密に接合されている密閉型電
池の密閉構造およびその製造方法を提供することにあ
る。 【解決手段】 電池缶２および電池蓋３がアルミニウム
合金で形成された密閉型電池１において、電池缶２と電
池蓋３との接触部分に、アルミニウム又はアルミニウム
合金で形成された溶接補助部材４を設ける。溶接補助部
材４を加熱し、これと電池缶２および電池蓋３と溶着
し、該接触部分を気密に接合する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、密閉型電池の密閉
構造およびその製造方法に関する。
構造およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、密閉型電池は携帯電話やノート型
パソコン等といった携帯用機器の駆動源として数多く採
用されている。そのため、これら携帯用機器と同様に、
密閉型電池にも軽量化が要求されている。密閉型電池の
軽量化を図る手段としては、電池缶をアルミニウムで形
成することが良く知られている。ところが、アルミニウ
ムで形成された電池缶には、従来の鉄等で形成された電
池缶に比べて強度が低いという問題があり、電池内部の
圧力上昇によって変形する等の種々の弊害が生じること
もある。
パソコン等といった携帯用機器の駆動源として数多く採
用されている。そのため、これら携帯用機器と同様に、
密閉型電池にも軽量化が要求されている。密閉型電池の
軽量化を図る手段としては、電池缶をアルミニウムで形
成することが良く知られている。ところが、アルミニウ
ムで形成された電池缶には、従来の鉄等で形成された電
池缶に比べて強度が低いという問題があり、電池内部の
圧力上昇によって変形する等の種々の弊害が生じること
もある。
【０００３】そのため、特開平８−３２９９０８号公報
では、電池缶を形成する材料として、マンガン含有量
０．５ｗｔ％〜２．５ｗｔ％のアルミニウム合金（ＪＩ
ＳＨ４０００に規定のＡ２０００番台及びＡ３０００番
台のアルミニウム合金）を使用し、電池缶の強度の向上
を図っている。
では、電池缶を形成する材料として、マンガン含有量
０．５ｗｔ％〜２．５ｗｔ％のアルミニウム合金（ＪＩ
ＳＨ４０００に規定のＡ２０００番台及びＡ３０００番
台のアルミニウム合金）を使用し、電池缶の強度の向上
を図っている。
【０００４】一方、密閉型電池には、上記した携帯用機
器の連続使用時間を延ばすため、その体積エネルギー密
度を増大させる試みがなされている。この場合、異常事
態における電池の内部の圧力上昇が更に高くなるため、
電池缶の材料としては、上記に示したアルミニウム合金
以上に高強度のアルミニウム合金を用いる必要がある。
高強度のアルミニウム合金としては、マグネシウムの含
有量が多いアルミニウム合金（例えば、ＪＩＳＨ４００
０に規定のＡ５０５２（マグネシウム含有量２．２ｗｔ
％〜２．８ｗｔ％））が従来より知られている。
器の連続使用時間を延ばすため、その体積エネルギー密
度を増大させる試みがなされている。この場合、異常事
態における電池の内部の圧力上昇が更に高くなるため、
電池缶の材料としては、上記に示したアルミニウム合金
以上に高強度のアルミニウム合金を用いる必要がある。
高強度のアルミニウム合金としては、マグネシウムの含
有量が多いアルミニウム合金（例えば、ＪＩＳＨ４００
０に規定のＡ５０５２（マグネシウム含有量２．２ｗｔ
％〜２．８ｗｔ％））が従来より知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マグネ
シウムは沸点が１０９０℃と低いため、上記のマグネシ
ウムの含有量が多いアルミニウム合金を用いて電池缶を
形成した場合、電池缶と電池蓋とを溶接する際に、マグ
ネシウムが揮発してボイドが発生してしまう。更に、こ
のボイドは溶接不良を起こし、密閉型電池の気密が保て
ないという問題を生じさせる。
シウムは沸点が１０９０℃と低いため、上記のマグネシ
ウムの含有量が多いアルミニウム合金を用いて電池缶を
形成した場合、電池缶と電池蓋とを溶接する際に、マグ
ネシウムが揮発してボイドが発生してしまう。更に、こ
のボイドは溶接不良を起こし、密閉型電池の気密が保て
ないという問題を生じさせる。
【０００６】本発明の課題は、電池缶および電池蓋がマ
グネシウム含有量の多いアルミニウム合金で形成されて
いる場合であっても、電池缶と電池蓋とが気密に接合さ
れている密閉型電池の密閉構造およびその製造方法を提
供することにある。
グネシウム含有量の多いアルミニウム合金で形成されて
いる場合であっても、電池缶と電池蓋とが気密に接合さ
れている密閉型電池の密閉構造およびその製造方法を提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の密閉型電池の密
閉構造は、次の特徴を有するものである。 （１） 電池缶および電池蓋がアルミニウム合金で形成
された密閉型電池に付与される密閉構造であって、電池
缶と電池蓋との接触部分に、アルミニウム又はアルミニ
ウム合金で形成された溶接補助部材が設けられており、
溶接補助部材が、加熱されて電池缶および電池蓋と溶着
し、該接触部分を気密に接合する構造を有することを特
徴とする密閉型電池の密閉構造。
閉構造は、次の特徴を有するものである。 （１） 電池缶および電池蓋がアルミニウム合金で形成
された密閉型電池に付与される密閉構造であって、電池
缶と電池蓋との接触部分に、アルミニウム又はアルミニ
ウム合金で形成された溶接補助部材が設けられており、
溶接補助部材が、加熱されて電池缶および電池蓋と溶着
し、該接触部分を気密に接合する構造を有することを特
徴とする密閉型電池の密閉構造。
【０００８】（２） 溶接補助部材を形成するアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金が、亜鉛の含有量０．４ｗ
ｔ％以下、マグネシウムの含有量２．０ｗｔ％以下のア
ルミニウムまたはアルミニウム合金である上記（１）記
載の密閉型電池の密閉構造。
ウムまたはアルミニウム合金が、亜鉛の含有量０．４ｗ
ｔ％以下、マグネシウムの含有量２．０ｗｔ％以下のア
ルミニウムまたはアルミニウム合金である上記（１）記
載の密閉型電池の密閉構造。
【０００９】（３） 溶接補助部材が環状物である上記
（１）記載の密閉型電池の密閉構造。
（１）記載の密閉型電池の密閉構造。
【００１０】（４） 電池缶および電池蓋を形成するア
ルミニウム合金が、マグネシウムの含有量２．０ｗｔ％
以上のアルミニウム合金である上記（２）記載の密閉型
電池の密閉構造。
ルミニウム合金が、マグネシウムの含有量２．０ｗｔ％
以上のアルミニウム合金である上記（２）記載の密閉型
電池の密閉構造。
【００１１】また、本発明の密閉型電池の密閉構造の製
造方法は、次の特徴を有するものである。 （５） 電池缶および電池蓋がアルミニウム合金で形成
された密閉型電池に付与される密閉構造の製造方法であ
って、 電池缶と電池蓋との接触部分に、アルミニウムまたは
アルミニウム合金で形成された溶接補助部材を設ける工
程と、 該溶接補助部材を加熱して、該溶接補助部材と電池缶
および電池蓋とを溶着する工程とを少なくとも有する密
閉型電池の密閉構造の製造方法。
造方法は、次の特徴を有するものである。 （５） 電池缶および電池蓋がアルミニウム合金で形成
された密閉型電池に付与される密閉構造の製造方法であ
って、 電池缶と電池蓋との接触部分に、アルミニウムまたは
アルミニウム合金で形成された溶接補助部材を設ける工
程と、 該溶接補助部材を加熱して、該溶接補助部材と電池缶
および電池蓋とを溶着する工程とを少なくとも有する密
閉型電池の密閉構造の製造方法。
【００１２】（６） 溶接補助部材を形成するアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金が、亜鉛の含有量０．４ｗ
ｔ％以下、マグネシウムの含有量２．０ｗｔ％以下のア
ルミニウムまたはアルミニウム合金である上記（５）記
載の密閉型電池の密閉構造の製造方法。
ウムまたはアルミニウム合金が、亜鉛の含有量０．４ｗ
ｔ％以下、マグネシウムの含有量２．０ｗｔ％以下のア
ルミニウムまたはアルミニウム合金である上記（５）記
載の密閉型電池の密閉構造の製造方法。
【００１３】
【作用】本発明においては、従来と異なり電池缶および
電池蓋を直接加熱せず、電池缶と電池蓋との接触部分に
設けた溶接補助部材を加熱し、溶接補助部材と電池缶お
よび電池蓋とを溶着することによって、該接触部分が気
密に接合された密閉構造を形成している。このため、電
池缶および電池蓋を従来のようにマグネシウムが揮発す
る温度にまで加熱しなくても良く、従って、本発明を用
いれば、電池缶および電池蓋がマグネシウム含有量の多
いアルミニウム合金で形成されている場合においても、
電池缶と電池蓋との接触部分を気密に接合することがで
きる
電池蓋を直接加熱せず、電池缶と電池蓋との接触部分に
設けた溶接補助部材を加熱し、溶接補助部材と電池缶お
よび電池蓋とを溶着することによって、該接触部分が気
密に接合された密閉構造を形成している。このため、電
池缶および電池蓋を従来のようにマグネシウムが揮発す
る温度にまで加熱しなくても良く、従って、本発明を用
いれば、電池缶および電池蓋がマグネシウム含有量の多
いアルミニウム合金で形成されている場合においても、
電池缶と電池蓋との接触部分を気密に接合することがで
きる
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図を用いて詳細に
説明する。図１は、本発明の密閉型電池の密閉構造およ
びその製造方法の一例を示す図であり、断面で示してい
る。同図では、角形の密閉型電池について示しており、
電池内部の発電要素等については省略して示している。
溶接補助部材４及び絶縁体７にはハッチングを施してい
る。同図の例に示すように、本発明の密閉構造は、密閉
型電池１の電池缶２と電池蓋３との接触部分に形成され
ている。電池缶２及び電池蓋３はアルミニウム合金で形
成されている。電池缶２と電池蓋３との接触部分には、
アルミニウム合金で形成された溶接補助部材４が設けら
れている。溶接補助部材４は、加熱されて電池缶２およ
び電池蓋３と溶着しており、電池缶２と電池蓋３との接
触部分を気密に接合している。
説明する。図１は、本発明の密閉型電池の密閉構造およ
びその製造方法の一例を示す図であり、断面で示してい
る。同図では、角形の密閉型電池について示しており、
電池内部の発電要素等については省略して示している。
溶接補助部材４及び絶縁体７にはハッチングを施してい
る。同図の例に示すように、本発明の密閉構造は、密閉
型電池１の電池缶２と電池蓋３との接触部分に形成され
ている。電池缶２及び電池蓋３はアルミニウム合金で形
成されている。電池缶２と電池蓋３との接触部分には、
アルミニウム合金で形成された溶接補助部材４が設けら
れている。溶接補助部材４は、加熱されて電池缶２およ
び電池蓋３と溶着しており、電池缶２と電池蓋３との接
触部分を気密に接合している。
【００１５】また、同図の例に示すように、本発明の密
閉構造の製造方法は、(1) 電池缶２と電池蓋３との接触
部分に溶接補助部材４を設ける工程と、(2) 溶接補助部
材４を加熱して、溶接補助部材４と電池缶２および電池
蓋３とを溶着する工程とを少なくとも有している。
閉構造の製造方法は、(1) 電池缶２と電池蓋３との接触
部分に溶接補助部材４を設ける工程と、(2) 溶接補助部
材４を加熱して、溶接補助部材４と電池缶２および電池
蓋３とを溶着する工程とを少なくとも有している。
【００１６】同図の例では、電池缶２および電池蓋３
は、ＪＩＳＨ４０００のＡ５０５２のアルミニウム合金
で形成されている。溶接補助部材４は、亜鉛の含有量
０．４ｗｔ％以下、マグネシウムの含有量２．０ｗｔ％
以下のアルミニウム合金で形成されている。溶接補助部
材４は、電池缶２の開口部および電池蓋３の外周に沿っ
た形状を呈した環状物であり、電池缶２と電池蓋３との
接触部分に設けられた環状の凹部８に嵌め込まれてい
る。溶接補助部材４の一面は電池の外側表面に露出して
いる。溶接補助部材４への加熱は、この露出した面への
レーザー光５の照射によって行われている。なお、６は
外部電極であり、絶縁体７は外部電極６と電池蓋３とを
絶縁するものである。
は、ＪＩＳＨ４０００のＡ５０５２のアルミニウム合金
で形成されている。溶接補助部材４は、亜鉛の含有量
０．４ｗｔ％以下、マグネシウムの含有量２．０ｗｔ％
以下のアルミニウム合金で形成されている。溶接補助部
材４は、電池缶２の開口部および電池蓋３の外周に沿っ
た形状を呈した環状物であり、電池缶２と電池蓋３との
接触部分に設けられた環状の凹部８に嵌め込まれてい
る。溶接補助部材４の一面は電池の外側表面に露出して
いる。溶接補助部材４への加熱は、この露出した面への
レーザー光５の照射によって行われている。なお、６は
外部電極であり、絶縁体７は外部電極６と電池蓋３とを
絶縁するものである。
【００１７】このように、本発明においては、電池缶２
および電池蓋３がマグネシウム含有量の多いアルミニウ
ム合金で形成されている場合であっても、電池缶２と電
池蓋３とを気密に接合することができる。
および電池蓋３がマグネシウム含有量の多いアルミニウ
ム合金で形成されている場合であっても、電池缶２と電
池蓋３とを気密に接合することができる。
【００１８】図２は、本発明の密閉構造の他の例を示し
た図であり、断面で示している。なお、密閉型電池の一
部のみを示している。同図の例では、電池缶２２の開口
部に電池蓋２３を被せた態様となっている。溶接補助部
材２４は、電池蓋２３の側面に設けられた凹部２５に嵌
め込まれており、その一面のみが電池の外側表面に露出
している。同図の例においても、溶接補助部材２４への
加熱は、この露出した面へのレーザー光の照射により行
われている。この溶接補助部材２４への加熱により、電
池缶２２および電池蓋２３は溶接補助部材との界面で溶
着され、電池缶２２と電池蓋２３との接触部分は気密に
接合される。
た図であり、断面で示している。なお、密閉型電池の一
部のみを示している。同図の例では、電池缶２２の開口
部に電池蓋２３を被せた態様となっている。溶接補助部
材２４は、電池蓋２３の側面に設けられた凹部２５に嵌
め込まれており、その一面のみが電池の外側表面に露出
している。同図の例においても、溶接補助部材２４への
加熱は、この露出した面へのレーザー光の照射により行
われている。この溶接補助部材２４への加熱により、電
池缶２２および電池蓋２３は溶接補助部材との界面で溶
着され、電池缶２２と電池蓋２３との接触部分は気密に
接合される。
【００１９】溶接補助部材は、加熱によって電池缶及び
電池蓋と溶着するものである。溶接補助部材を形成する
材料は、アルミニウムまたはアルミニウム合金であれば
良い。但し、溶着部位にボイドが発生すると、密閉型電
池の気密性が保てないため、ボイドを発生しにくい材
料、即ち、比較的低温で揮発する金属の含有量が少ない
材料が好ましい。アルミニウムまたはアルミニウム合金
に添加される金属のうち、比較的低温で揮発する金属と
しては、沸点が低いマグネシウム（１０９０℃）や亜鉛
（９０７℃）が考えられる。従って、溶接補助部材を形
成する材料としては、亜鉛及びマグネシウムの含有量の
少ない金属、具体的には、亜鉛の含有量が０．４ｗｔ％
以下、マグネシウムの含有量が２．０ｗｔ％以下のアル
ミニウムまたはアルミニウム合金が好ましく、特には亜
鉛の含有量が０．２ｗｔ％以下、マグネシウムの含有量
が１．０ｗｔ％以下のアルミニウムまたはアルミニウム
合金が好ましい。
電池蓋と溶着するものである。溶接補助部材を形成する
材料は、アルミニウムまたはアルミニウム合金であれば
良い。但し、溶着部位にボイドが発生すると、密閉型電
池の気密性が保てないため、ボイドを発生しにくい材
料、即ち、比較的低温で揮発する金属の含有量が少ない
材料が好ましい。アルミニウムまたはアルミニウム合金
に添加される金属のうち、比較的低温で揮発する金属と
しては、沸点が低いマグネシウム（１０９０℃）や亜鉛
（９０７℃）が考えられる。従って、溶接補助部材を形
成する材料としては、亜鉛及びマグネシウムの含有量の
少ない金属、具体的には、亜鉛の含有量が０．４ｗｔ％
以下、マグネシウムの含有量が２．０ｗｔ％以下のアル
ミニウムまたはアルミニウム合金が好ましく、特には亜
鉛の含有量が０．２ｗｔ％以下、マグネシウムの含有量
が１．０ｗｔ％以下のアルミニウムまたはアルミニウム
合金が好ましい。
【００２０】また、上記した亜鉛及びマグネシウムの含
有量の少ないアルミニウムまたはアルミニウム合金を用
いれば、例えば、電池缶及び電池蓋がマグネシウムを
２．０ｗｔ％以上含む高強度のアルミニウム合金で形成
されている場合においても、電池缶と電池蓋との接合を
良好に行うことができる。
有量の少ないアルミニウムまたはアルミニウム合金を用
いれば、例えば、電池缶及び電池蓋がマグネシウムを
２．０ｗｔ％以上含む高強度のアルミニウム合金で形成
されている場合においても、電池缶と電池蓋との接合を
良好に行うことができる。
【００２１】なお、ＪＩＳＨ４０００に規定されたアル
ミニウムまたはアルミニウム合金においては、通常、亜
鉛の含有量は０．４％以下である。従って、溶接補助部
材を形成する材料をこの中から選択するのであれば、亜
鉛の含有量は考慮しなくても良い。ＪＩＳＨ４０００に
規定されたアルミニウムまたはアルミニウム合金のうち
好ましいものとしては、Ａ１０８５、Ａ１０８０、Ａ１
０７０、Ａ１０５０、Ａ２２１９、Ａ３００３、Ａ３２
０３等が挙げられる。
ミニウムまたはアルミニウム合金においては、通常、亜
鉛の含有量は０．４％以下である。従って、溶接補助部
材を形成する材料をこの中から選択するのであれば、亜
鉛の含有量は考慮しなくても良い。ＪＩＳＨ４０００に
規定されたアルミニウムまたはアルミニウム合金のうち
好ましいものとしては、Ａ１０８５、Ａ１０８０、Ａ１
０７０、Ａ１０５０、Ａ２２１９、Ａ３００３、Ａ３２
０３等が挙げられる。
【００２２】溶接補助部材の外形は、電池缶及び電池蓋
の形状に合わせて設定すれば良く、電池缶の開口部や電
池蓋の外周に沿った形状とすれば良い。具体的には、角
形や丸形の環状とするのが好ましい。溶接補助部材の断
面形状も電池缶及び電池蓋の形状に合わせて設定すれば
良いが、作製や設置が容易な点および電池缶及び電池蓋
との接触面積を大きくできる点から、図１、２に示した
ように四角形とするのが好ましい。溶接補助部材の作製
は、プレス打ち抜き加工やパイプからの切断加工により
行える。
の形状に合わせて設定すれば良く、電池缶の開口部や電
池蓋の外周に沿った形状とすれば良い。具体的には、角
形や丸形の環状とするのが好ましい。溶接補助部材の断
面形状も電池缶及び電池蓋の形状に合わせて設定すれば
良いが、作製や設置が容易な点および電池缶及び電池蓋
との接触面積を大きくできる点から、図１、２に示した
ように四角形とするのが好ましい。溶接補助部材の作製
は、プレス打ち抜き加工やパイプからの切断加工により
行える。
【００２３】溶接補助部材の設置は、溶接補助部材が電
池缶および電池蓋と接触し、且つ、溶接補助部材の一部
が電池の外側表面に露出するように行えば良い。電池缶
と電池蓋との接合強度を高める点からは、図１、２に示
すように電池缶及び／又は電池蓋に、溶接補助部材を嵌
め込むための凹部を設け、溶接補助部材と電池缶及び電
池蓋との界面の面積（接触面積）が大きくなるように行
うのが好ましい。なお、溶接補助部材の設置用の凹部の
作製は、例えば電池缶及び電池蓋を金型によるプレス成
形で作製するのであれば、金型に凹部に合わせた凸部を
設けることにより行える。
池缶および電池蓋と接触し、且つ、溶接補助部材の一部
が電池の外側表面に露出するように行えば良い。電池缶
と電池蓋との接合強度を高める点からは、図１、２に示
すように電池缶及び／又は電池蓋に、溶接補助部材を嵌
め込むための凹部を設け、溶接補助部材と電池缶及び電
池蓋との界面の面積（接触面積）が大きくなるように行
うのが好ましい。なお、溶接補助部材の設置用の凹部の
作製は、例えば電池缶及び電池蓋を金型によるプレス成
形で作製するのであれば、金型に凹部に合わせた凸部を
設けることにより行える。
【００２４】溶接補助部材を加熱する方法としては、Ｙ
ＡＧレーザーやＣＯ2 レーザーによるレーザー光の照
射、抵抗溶接、超音波溶接等が挙げられるが、このう
ち、溶接強度及び耐リーク性の信頼性が高い等の理由か
ら、ＹＡＧレーザーによるレーザー光の照射が好まし
い。
ＡＧレーザーやＣＯ2 レーザーによるレーザー光の照
射、抵抗溶接、超音波溶接等が挙げられるが、このう
ち、溶接強度及び耐リーク性の信頼性が高い等の理由か
ら、ＹＡＧレーザーによるレーザー光の照射が好まし
い。
【００２５】電池缶を形成する材料は、アルミニウム合
金であれば良く、例えばＪＩＳＨ４０００に規定のアル
ミニウム合金から適宜選択できる。電池缶を高強度にす
るのであれば、マグネシウム含有量の多いアルミニウム
合金、具体的には、マグネシウム含有量が２．０ｗｔ％
以上のアルミニウム合金が好ましい。ＪＩＳＨ４０００
の規定からはＡ５０５２〜Ａ５０８６のアルミニウム合
金が好ましいものとして挙げられる。
金であれば良く、例えばＪＩＳＨ４０００に規定のアル
ミニウム合金から適宜選択できる。電池缶を高強度にす
るのであれば、マグネシウム含有量の多いアルミニウム
合金、具体的には、マグネシウム含有量が２．０ｗｔ％
以上のアルミニウム合金が好ましい。ＪＩＳＨ４０００
の規定からはＡ５０５２〜Ａ５０８６のアルミニウム合
金が好ましいものとして挙げられる。
【００２６】なお、上記に示したマグネシウム含有量の
多いアルミニウム合金で電池缶を形成する場合において
は、前述したように溶接補助部材として亜鉛の含有量が
０．４ｗｔ％以下、マグネシウムの含有量が２．０ｗｔ
％以下のアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成し
たものを用いるのが好ましい。
多いアルミニウム合金で電池缶を形成する場合において
は、前述したように溶接補助部材として亜鉛の含有量が
０．４ｗｔ％以下、マグネシウムの含有量が２．０ｗｔ
％以下のアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成し
たものを用いるのが好ましい。
【００２７】電池缶の形状は、一般的な電池缶の形状で
ある底付又は底無しの筒状であれば良く、特に限定され
るものではない。電池缶の形状は、密閉型電池の用途等
に応じて適宜決定すれば良い。電池缶の作製方法も特に
限定されるものではなく、従来と同様の作製方法を利用
することができる。例えば、多段プレス成形、インパク
トプレス成形、深絞り成形等が挙げられる。円筒型の密
閉型電池においては、電池缶は通常負極となることが多
いが、本発明においては特に限定されず、正極となって
いても良い。電池缶は最終製品段階において、絶縁チュ
ーブ等の外部被覆材により被覆されていても良い。
ある底付又は底無しの筒状であれば良く、特に限定され
るものではない。電池缶の形状は、密閉型電池の用途等
に応じて適宜決定すれば良い。電池缶の作製方法も特に
限定されるものではなく、従来と同様の作製方法を利用
することができる。例えば、多段プレス成形、インパク
トプレス成形、深絞り成形等が挙げられる。円筒型の密
閉型電池においては、電池缶は通常負極となることが多
いが、本発明においては特に限定されず、正極となって
いても良い。電池缶は最終製品段階において、絶縁チュ
ーブ等の外部被覆材により被覆されていても良い。
【００２８】電池蓋を形成する材料も、電池缶と同様に
アルミニウム合金であれば良く、ＪＩＳＨ４０００に規
定のアルミニウム合金から適宜選択できる。電池蓋を高
強度にするのであれば、マグネシウム含有量の多いアル
ミニウム合金、具体的には、マグネシウム含有量が２．
０ｗｔ％以上のアルミニウム合金が好ましい。ＪＩＳＨ
４０００の規定からはＡ５０５２〜Ａ５０８６のアルミ
ニウム合金が好ましいものとして挙げられる。
アルミニウム合金であれば良く、ＪＩＳＨ４０００に規
定のアルミニウム合金から適宜選択できる。電池蓋を高
強度にするのであれば、マグネシウム含有量の多いアル
ミニウム合金、具体的には、マグネシウム含有量が２．
０ｗｔ％以上のアルミニウム合金が好ましい。ＪＩＳＨ
４０００の規定からはＡ５０５２〜Ａ５０８６のアルミ
ニウム合金が好ましいものとして挙げられる。
【００２９】なお、上記に示したマグネシウム含有量の
多いアルミニウム合金で電池蓋を形成する場合において
は、電池缶の場合と同様に、溶接補助部材として亜鉛の
含有量が０．４ｗｔ％以下、マグネシウムの含有量が
２．０ｗｔ％以下のアルミニウムまたはアルミニウム合
金で形成したものを用いるのが好ましい。また、電池蓋
を形成するアルミニウム合金は、電池缶を形成するアル
ミニウム合金と同一のものであっても良いし、異なるも
のであっても良い。
多いアルミニウム合金で電池蓋を形成する場合において
は、電池缶の場合と同様に、溶接補助部材として亜鉛の
含有量が０．４ｗｔ％以下、マグネシウムの含有量が
２．０ｗｔ％以下のアルミニウムまたはアルミニウム合
金で形成したものを用いるのが好ましい。また、電池蓋
を形成するアルミニウム合金は、電池缶を形成するアル
ミニウム合金と同一のものであっても良いし、異なるも
のであっても良い。
【００３０】電池蓋の形状は、一般的な電池蓋の形状で
あれば良く、密閉型電池の用途等に応じて決定すれば良
い。電池蓋はそれ自体が電極となっていても良いし、図
１の例のように別の部材で構成された電極を備えたもの
であっても良い。円筒型の密閉型電池においては、電池
蓋は通常正極となることが多いが、本発明においては特
に限定されず、負極となっていても良い。電池蓋の作製
方法としては、プレス加工、射出成型加工、鋳造、切削
加工及びそれらの組合せ等が挙げられる。
あれば良く、密閉型電池の用途等に応じて決定すれば良
い。電池蓋はそれ自体が電極となっていても良いし、図
１の例のように別の部材で構成された電極を備えたもの
であっても良い。円筒型の密閉型電池においては、電池
蓋は通常正極となることが多いが、本発明においては特
に限定されず、負極となっていても良い。電池蓋の作製
方法としては、プレス加工、射出成型加工、鋳造、切削
加工及びそれらの組合せ等が挙げられる。
【００３１】本発明が対象とする密閉型電池は、電池缶
を電池蓋で封止するタイプの密閉型電池であれば良い。
本発明は、円筒（丸）形電池、ボタン形電池、角形電池
等のあらゆる形状の電池に対して有用であるが、電池缶
と電池蓋とをカシメによって気密に接合することが困難
な角形電池に対して特に有用である。また、本発明は密
封性が重要なリチウム二次電池に対して特に有用であ
る。
を電池蓋で封止するタイプの密閉型電池であれば良い。
本発明は、円筒（丸）形電池、ボタン形電池、角形電池
等のあらゆる形状の電池に対して有用であるが、電池缶
と電池蓋とをカシメによって気密に接合することが困難
な角形電池に対して特に有用である。また、本発明は密
封性が重要なリチウム二次電池に対して特に有用であ
る。
【００３２】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に示
す。本実施例では、図１に示す角形の密閉型電池を実際
に製造し、これに本発明の密閉構造を付与した。
す。本実施例では、図１に示す角形の密閉型電池を実際
に製造し、これに本発明の密閉構造を付与した。
【００３３】〔電池缶および電池蓋の作製〕電池缶は、
外形が幅２２ｍｍ×奥行き８ｍｍ×高さ４８ｍｍ、側壁
の厚み０．４ｍｍとなるように、ＪＩＳＨ４０００に規
定のＡ５０５２のアルミニウム合金の板材をプレス加工
して作製した。電池蓋は、電池缶の開口部の形状に合わ
せ、ＪＩＳＨ４０００に規定のＡ５０５２のアルミニウ
ム合金の板材（肉厚０．６ｍｍ）をプレス加工して作製
した。尚、電池缶及び電池蓋には、溶接補助部材を嵌め
込むための凹部（幅０．５ｍｍ、深さ０．３ｍｍ）が形
成されるように、プレス金型に加工を施している。
外形が幅２２ｍｍ×奥行き８ｍｍ×高さ４８ｍｍ、側壁
の厚み０．４ｍｍとなるように、ＪＩＳＨ４０００に規
定のＡ５０５２のアルミニウム合金の板材をプレス加工
して作製した。電池蓋は、電池缶の開口部の形状に合わ
せ、ＪＩＳＨ４０００に規定のＡ５０５２のアルミニウ
ム合金の板材（肉厚０．６ｍｍ）をプレス加工して作製
した。尚、電池缶及び電池蓋には、溶接補助部材を嵌め
込むための凹部（幅０．５ｍｍ、深さ０．３ｍｍ）が形
成されるように、プレス金型に加工を施している。
【００３４】〔溶接補助部材の作製〕溶接補助部材は、
ＪＩＳＨ４０００に規定のＡ１０５０のアルミニウム合
金の板材（肉厚０．３ｍｍ）を、電池蓋と電池缶との接
触部分の形状に合わせて、枠状に打ち抜いて作製した。
ＪＩＳＨ４０００に規定のＡ１０５０のアルミニウム合
金の板材（肉厚０．３ｍｍ）を、電池蓋と電池缶との接
触部分の形状に合わせて、枠状に打ち抜いて作製した。
【００３５】〔電池缶と電池蓋との接合〕電池缶および
電池蓋の接触部分に、溶接補助部材を凹部に嵌め込んで
設置し、溶接補助部材にレーザー光を照射した。なお、
レーザー装置としては、ＹＡＧレーザーを使用した。
電池蓋の接触部分に、溶接補助部材を凹部に嵌め込んで
設置し、溶接補助部材にレーザー光を照射した。なお、
レーザー装置としては、ＹＡＧレーザーを使用した。
【００３６】〔評価〕上記で得られた密閉型電池につい
て、溶接部（溶接補助部材と電池缶及び電池蓋とが溶着
している部位）の耐圧及び破壊検査を行なった。検査
は、電池缶の底面に孔を設け、孔から電池内部に、加圧
された水を供給することにより行なった。なお、耐圧試
験においては、圧力を防爆弁（ラプチャー板）の破断圧
である２０ｋｇｆ／ｃｍ2 に設定した。
て、溶接部（溶接補助部材と電池缶及び電池蓋とが溶着
している部位）の耐圧及び破壊検査を行なった。検査
は、電池缶の底面に孔を設け、孔から電池内部に、加圧
された水を供給することにより行なった。なお、耐圧試
験においては、圧力を防爆弁（ラプチャー板）の破断圧
である２０ｋｇｆ／ｃｍ2 に設定した。
【００３７】結果、耐圧試験においては、水漏れは全く
観られなかった。よって、溶接部にはボイドは発生して
いないと推定できる。更に、溶接部を含む断面を走査型
電子顕微鏡で観察してもボイドは認められなかった。ま
た、破壊検査においては、破壊が溶接部で起こったが、
全て圧力が５０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上のときであり、溶接
部の接合強度は十分であると言える。
観られなかった。よって、溶接部にはボイドは発生して
いないと推定できる。更に、溶接部を含む断面を走査型
電子顕微鏡で観察してもボイドは認められなかった。ま
た、破壊検査においては、破壊が溶接部で起こったが、
全て圧力が５０ｋｇｆ／ｃｍ2 以上のときであり、溶接
部の接合強度は十分であると言える。
【００３８】
【発明の効果】本発明の密閉構造によれば、電池缶の材
料としてマグネシウムの含有量が多いアルミニウム合金
（例えば、ＪＩＳＨ４０００に規定のＡ５０５２）を用
いた場合であっても、電池缶と電池蓋とを気密に接合で
きる。よって、従来の密閉型電池では達成できなかった
軽量化および高強度化を達成することができる。
料としてマグネシウムの含有量が多いアルミニウム合金
（例えば、ＪＩＳＨ４０００に規定のＡ５０５２）を用
いた場合であっても、電池缶と電池蓋とを気密に接合で
きる。よって、従来の密閉型電池では達成できなかった
軽量化および高強度化を達成することができる。
【図１】本発明の密閉型電池の密閉構造およびその製造
方法の一例を示す図である。
方法の一例を示す図である。
【図２】本発明の密閉型電池の密閉構造の他の例を示す
図である。
図である。
１ 密閉型電池 ２ 電池缶 ３ 電池蓋 ４ 溶接補助部材
Claims (6)
- 【請求項１】 電池缶および電池蓋がアルミニウム合金
で形成された密閉型電池に付与される密閉構造であっ
て、電池缶と電池蓋との接触部分に、アルミニウム又は
アルミニウム合金で形成された溶接補助部材が設けられ
ており、 溶接補助部材が、加熱されて電池缶および電池蓋と溶着
し、該接触部分を気密に接合する構造を有することを特
徴とする密閉型電池の密閉構造。 - 【請求項２】 溶接補助部材を形成するアルミニウムま
たはアルミニウム合金が、亜鉛の含有量０．４ｗｔ％以
下、マグネシウムの含有量２．０ｗｔ％以下のアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金である請求項１記載の密閉
型電池の密閉構造。 - 【請求項３】 溶接補助部材が環状物である請求項１記
載の密閉型電池の密閉構造。 - 【請求項４】 電池缶および電池蓋を形成するアルミニ
ウム合金が、マグネシウムの含有量２．０ｗｔ％以上の
アルミニウム合金である請求項２記載の密閉型電池の密
閉構造。 - 【請求項５】 電池缶および電池蓋がアルミニウム合金
で形成された密閉型電池に付与される密閉構造の製造方
法であって、 （１）電池缶と電池蓋との接触部分に、アルミニウムま
たはアルミニウム合金で形成された溶接補助部材を設け
る工程と、 （２）該溶接補助部材を加熱して、該溶接補助部材と電
池缶および電池蓋とを溶着する工程とを少なくとも有す
る密閉型電池の密閉構造の製造方法。 - 【請求項６】 溶接補助部材を形成するアルミニウムま
たはアルミニウム合金が、亜鉛の含有量０．４ｗｔ％以
下、マグネシウムの含有量２．０ｗｔ％以下のアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金である請求項５記載の密閉
型電池の密閉構造の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9232914A JPH1173931A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 密閉型電池の密閉構造およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9232914A JPH1173931A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 密閉型電池の密閉構造およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1173931A true JPH1173931A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=16946825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9232914A Pending JPH1173931A (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | 密閉型電池の密閉構造およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1173931A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013197011A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Toshiba Corp | 電池および組電池 |
| JP2013542567A (ja) * | 2010-12-07 | 2013-11-21 | エルジー・ケム・リミテッド | キャップアッセンブリー及びこれを用いた二次電池 |
-
1997
- 1997-08-28 JP JP9232914A patent/JPH1173931A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013542567A (ja) * | 2010-12-07 | 2013-11-21 | エルジー・ケム・リミテッド | キャップアッセンブリー及びこれを用いた二次電池 |
| JP2013197011A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Toshiba Corp | 電池および組電池 |
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