JPH1186809A - 容器の接合方法 - Google Patents
容器の接合方法Info
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- JPH1186809A JPH1186809A JP9260809A JP26080997A JPH1186809A JP H1186809 A JPH1186809 A JP H1186809A JP 9260809 A JP9260809 A JP 9260809A JP 26080997 A JP26080997 A JP 26080997A JP H1186809 A JPH1186809 A JP H1186809A
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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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- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 プレス成形された容器本体の高密度熱源溶接
により接合するに際し、容器内部を高温度にすることな
く、プレス成形であっても容器本体と蓋材を高い密封性
で、歩留の高い金属容器の接合方法の提供。 【解決手段】 プレス成形された容器本体Ａの開口部に
蓋体Ｂを高密度熱源溶接により気密に接合するに際し、
蓋体テーパー部（高さＴ）の中央部の幅（Ｗ1 ）が容器
本体の開口部の幅（Ｗ2 ）とほぼ同じサイズであり、か
つ該蓋体厚み（Ｈ）の３０〜７５％を角度（α）５°〜
３０°のテーパー部とした蓋体を嵌合させ、次いで高密
度熱源溶接する容器の接合方法。
により接合するに際し、容器内部を高温度にすることな
く、プレス成形であっても容器本体と蓋材を高い密封性
で、歩留の高い金属容器の接合方法の提供。 【解決手段】 プレス成形された容器本体Ａの開口部に
蓋体Ｂを高密度熱源溶接により気密に接合するに際し、
蓋体テーパー部（高さＴ）の中央部の幅（Ｗ1 ）が容器
本体の開口部の幅（Ｗ2 ）とほぼ同じサイズであり、か
つ該蓋体厚み（Ｈ）の３０〜７５％を角度（α）５°〜
３０°のテーパー部とした蓋体を嵌合させ、次いで高密
度熱源溶接する容器の接合方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、精密度が高く、密
閉度の高い金属製容器、例えば高性能電池の容器、特に
リチウムイオン二次電池などの高密度電池のための電池
ケース、中でも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。該接合に際し、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
閉度の高い金属製容器、例えば高性能電池の容器、特に
リチウムイオン二次電池などの高密度電池のための電池
ケース、中でも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。該接合に際し、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】金属製密閉容器、例えば各種電池用の電
池ケースは、それぞれの構成材に適したステンレススチ
ール（ニッケルメッキ）、アルミニウムなどの素材を用
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、容器本体及び蓋体を接合する
ことによって行われる。この接合する方法として現在実
施されている方法の一つにレーザー光溶接が挙げられ
る。これは容器本体に載置あるいは嵌め込みなどの方法
により組まれた蓋体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が溶着部に
ルート割れを起こし、漏れを発生することがある。該方
法においては、ろう材などを用いる方法は、工程の増加
などによる生産性の低下、コストの上昇などを避けるた
めかほとんど使用はされておらず、このため材料の寸法
精度と接合装置の動作精度の双方に非常に高い精度を必
要とし歩留の面で問題がある。
池ケースは、それぞれの構成材に適したステンレススチ
ール（ニッケルメッキ）、アルミニウムなどの素材を用
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、容器本体及び蓋体を接合する
ことによって行われる。この接合する方法として現在実
施されている方法の一つにレーザー光溶接が挙げられ
る。これは容器本体に載置あるいは嵌め込みなどの方法
により組まれた蓋体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が溶着部に
ルート割れを起こし、漏れを発生することがある。該方
法においては、ろう材などを用いる方法は、工程の増加
などによる生産性の低下、コストの上昇などを避けるた
めかほとんど使用はされておらず、このため材料の寸法
精度と接合装置の動作精度の双方に非常に高い精度を必
要とし歩留の面で問題がある。
【０００３】この際に用いられるプレス成形された容器
本体は、加工のバラツキによりどうしても蓋体との接合
部にすき間が生じたり、あるいは蓋体が容器本体に嵌合
することができなかったりすることが避けられなかっ
た。このため接合部にわずかでもすき間があると焦点の
絞られているレーザー光での溶着は溶着が不可能にな
り、またこれを避けるために容器本体を小さめにする
と、わずかな大きさの差があっても蓋体が容器本体に嵌
合できなくなる等、高密度熱源溶接の加熱部分が絞られ
ているため溶融接合であるにもかかわらず内容物の加熱
を最小限に抑えることが可能な利点がある反面、高い加
工精度が要求されており、結果として歩留の低下が避け
られなかった。
本体は、加工のバラツキによりどうしても蓋体との接合
部にすき間が生じたり、あるいは蓋体が容器本体に嵌合
することができなかったりすることが避けられなかっ
た。このため接合部にわずかでもすき間があると焦点の
絞られているレーザー光での溶着は溶着が不可能にな
り、またこれを避けるために容器本体を小さめにする
と、わずかな大きさの差があっても蓋体が容器本体に嵌
合できなくなる等、高密度熱源溶接の加熱部分が絞られ
ているため溶融接合であるにもかかわらず内容物の加熱
を最小限に抑えることが可能な利点がある反面、高い加
工精度が要求されており、結果として歩留の低下が避け
られなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、プレス成形
された容器本体の高密度熱源溶接により接合するに際
し、内容物に悪影響を与えると思われる容器内部を高温
度にすることなく、プレス成形であっても容器本体と蓋
体を高い密封性で、歩留の高い金属容器の接合方法の開
発を目的とする。
された容器本体の高密度熱源溶接により接合するに際
し、内容物に悪影響を与えると思われる容器内部を高温
度にすることなく、プレス成形であっても容器本体と蓋
体を高い密封性で、歩留の高い金属容器の接合方法の開
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） プレ
ス成形された容器本体の開口部に蓋体を高密度熱源溶接
により気密に接合するに際し、蓋体テーパー部（高さ
Ｔ）の中央部の幅（Ｗ1 ）が容器本体の開口部の幅（Ｗ
2 ）とほぼ同じサイズであり、かつ該蓋体厚み（Ｈ）の
３０〜７５％を角度（α）５°〜３０°のテーパー部と
した蓋体を嵌合させ、次いで高密度熱源溶接することを
特徴とする容器の接合方法、（２） 蓋体が、嵌合部に
テーパー部を有する板状体である上記（１）に記載の容
器の接合方法、（３） プレス成形された容器本体の開
口部に蓋体を高密度熱源溶接により気密に接合するに際
し、嵌合部周辺に蓋体厚みの０．４〜１．０倍の高さの
つば部を有し、嵌合部に蓋体の厚み（Ｈ）の３０％以上
でかつ蓋体の厚みを超えない高さのテーパー部（高さ
Ｔ）を有し、該蓋体テーパー部（高さＴ）の中央部の幅
（Ｗ1 ）が容器本体の開口部の幅（Ｗ2 ）とほぼ同じサ
イズであり、かつ角度（α）を５°〜３０°とした蓋体
を嵌合させ、次いで高密度熱源溶接することを特徴とす
る容器の接合方法、（４） 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
のいずれかである上記（１）または（２）に記載の容器
の接合方法、（５） 容器本体及び蓋体がアルミニウム
またはアルミニウム合金である（１）ないし（４）のい
ずれかに記載の容器の接合方法、及び（６） 上記
（１）ないし（５）のいずれかに記載の容器の接合方法
により製造された角型電池ケースを開発することにより
上記の課題を解決した。
ス成形された容器本体の開口部に蓋体を高密度熱源溶接
により気密に接合するに際し、蓋体テーパー部（高さ
Ｔ）の中央部の幅（Ｗ1 ）が容器本体の開口部の幅（Ｗ
2 ）とほぼ同じサイズであり、かつ該蓋体厚み（Ｈ）の
３０〜７５％を角度（α）５°〜３０°のテーパー部と
した蓋体を嵌合させ、次いで高密度熱源溶接することを
特徴とする容器の接合方法、（２） 蓋体が、嵌合部に
テーパー部を有する板状体である上記（１）に記載の容
器の接合方法、（３） プレス成形された容器本体の開
口部に蓋体を高密度熱源溶接により気密に接合するに際
し、嵌合部周辺に蓋体厚みの０．４〜１．０倍の高さの
つば部を有し、嵌合部に蓋体の厚み（Ｈ）の３０％以上
でかつ蓋体の厚みを超えない高さのテーパー部（高さ
Ｔ）を有し、該蓋体テーパー部（高さＴ）の中央部の幅
（Ｗ1 ）が容器本体の開口部の幅（Ｗ2 ）とほぼ同じサ
イズであり、かつ角度（α）を５°〜３０°とした蓋体
を嵌合させ、次いで高密度熱源溶接することを特徴とす
る容器の接合方法、（４） 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
のいずれかである上記（１）または（２）に記載の容器
の接合方法、（５） 容器本体及び蓋体がアルミニウム
またはアルミニウム合金である（１）ないし（４）のい
ずれかに記載の容器の接合方法、及び（６） 上記
（１）ないし（５）のいずれかに記載の容器の接合方法
により製造された角型電池ケースを開発することにより
上記の課題を解決した。
【０００６】
【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。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かつ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。すなわちア
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体を接合す
る。このため、容器本体と蓋体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
り、このため該容器の接合には加熱部が局限されている
高密度熱源溶接が好適に用いられる。
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。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かつ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。すなわちア
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体を接合す
る。このため、容器本体と蓋体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
り、このため該容器の接合には加熱部が局限されている
高密度熱源溶接が好適に用いられる。
【０００７】加熱部が局限されていると、プレス成形さ
れた容器本体と蓋体の嵌合が精密に行われることが必要
となる。しかしプレス成形された容器本体はいくら精密
度を上げてもプレス成形固有のバラツキは避けられず、
このバラツキが高密度熱源の焦点（加熱部を局限するた
めにできるだけ狭いほど好ましい。）に比してまだ大き
いというのが現状である。本発明はプレス成形のもつ避
けられない容器本体のサイズのバラツキのために、容器
本体が大きくてすき間の発生が避けられなかったり、蓋
体がプレス成形された容器本体開口部よりわずかでもサ
イズが大きく嵌合できなかったりするような場合におい
ても、すき間の発生や嵌合不能というようなトラブルの
ないように蓋体の形状を改善した。
れた容器本体と蓋体の嵌合が精密に行われることが必要
となる。しかしプレス成形された容器本体はいくら精密
度を上げてもプレス成形固有のバラツキは避けられず、
このバラツキが高密度熱源の焦点（加熱部を局限するた
めにできるだけ狭いほど好ましい。）に比してまだ大き
いというのが現状である。本発明はプレス成形のもつ避
けられない容器本体のサイズのバラツキのために、容器
本体が大きくてすき間の発生が避けられなかったり、蓋
体がプレス成形された容器本体開口部よりわずかでもサ
イズが大きく嵌合できなかったりするような場合におい
ても、すき間の発生や嵌合不能というようなトラブルの
ないように蓋体の形状を改善した。
【０００８】以下図面を参照しながら本発明を説明す
る。図において、従来は図３に示すように蓋体Ａの板幅
及び板の長さＷ1 は、容器本体Ｂの開口部の幅（図示し
ていない。）と長さＷ2 と同じ幅と長さＷ1 の板体の形
状のものが使用されていた。そしてその各辺のコーナー
はエッジを落としておく程度の処置を採っている程度の
ものであった。このため、容器本体開口部のわずかな加
工のバラツキにより、容器本体Ｂに蓋体Ａを嵌合した
時、嵌合部周辺部にすき間が生じて嵌合部の接合ができ
なくなったり、またできたとしても不完全になったり、
あるいは蓋体を嵌め込むことが不可能となって溶融接合
できなかったりして製品歩留を低下させていた。
る。図において、従来は図３に示すように蓋体Ａの板幅
及び板の長さＷ1 は、容器本体Ｂの開口部の幅（図示し
ていない。）と長さＷ2 と同じ幅と長さＷ1 の板体の形
状のものが使用されていた。そしてその各辺のコーナー
はエッジを落としておく程度の処置を採っている程度の
ものであった。このため、容器本体開口部のわずかな加
工のバラツキにより、容器本体Ｂに蓋体Ａを嵌合した
時、嵌合部周辺部にすき間が生じて嵌合部の接合ができ
なくなったり、またできたとしても不完全になったり、
あるいは蓋体を嵌め込むことが不可能となって溶融接合
できなかったりして製品歩留を低下させていた。
【０００９】これに対して本願発明においては、蓋体Ｂ
に角度（α）で、高さ（Ｔ）のテーパー部を設け、該テ
ーパー部の高さの中央部（Ｔ／２のところ）における、
幅と長さＷ1 を容器本体の開口部の内側のサイズ（幅と
長さＷ2 ）と同一とするものである。この結果容器本体
のプレス成形におけるバラツキがサイズが大きい場合で
あっても、蓋体の上部は容器本体の内側のサイズより大
きいため嵌合した時にすき間を生ずることはない。また
プレス成形におけるバラツキが、サイズの小さい方にぶ
れた場合においても蓋体の下部のサイズはプレス成形に
おいて予定したサイズＷ2 より小さいため、容器本体に
対して蓋体を嵌合することは容易にできる。特に材質と
してアルミニウムを使用する時は、その柔軟性により蓋
体のオーバーサイズを容器本体が変形して吸収し嵌合が
完全になるメリットがある。
に角度（α）で、高さ（Ｔ）のテーパー部を設け、該テ
ーパー部の高さの中央部（Ｔ／２のところ）における、
幅と長さＷ1 を容器本体の開口部の内側のサイズ（幅と
長さＷ2 ）と同一とするものである。この結果容器本体
のプレス成形におけるバラツキがサイズが大きい場合で
あっても、蓋体の上部は容器本体の内側のサイズより大
きいため嵌合した時にすき間を生ずることはない。また
プレス成形におけるバラツキが、サイズの小さい方にぶ
れた場合においても蓋体の下部のサイズはプレス成形に
おいて予定したサイズＷ2 より小さいため、容器本体に
対して蓋体を嵌合することは容易にできる。特に材質と
してアルミニウムを使用する時は、その柔軟性により蓋
体のオーバーサイズを容器本体が変形して吸収し嵌合が
完全になるメリットがある。
【００１０】この場合において、蓋体テーパー角度及び
テーパー高さ及び蓋体のサイズを上記のようにした場合
に問題とならない範囲を確定する必要があり、検討した
結果板状体においてはテーパー角度（α）は５〜３０
°、好ましくは１０〜２０°の範囲、テーパー部の高さ
Ｔは蓋体厚さＨの３０〜７０％とすることによりプレス
成形のバラツキがあった時においても問題なく高密度熱
源溶接により接合可能であることを見いだした。テーパ
ー角度（α）が５°より小さい時は容器本体のサイズの
バラツキに対応することが困難となり、また３０°より
大きい時は、容器本体のサイズのバラツキに対しての対
応は可能であるが、容器本体の開口部の変形量が大きく
なるので臨界的ではないがこれ以下に抑えることが好ま
しい。
テーパー高さ及び蓋体のサイズを上記のようにした場合
に問題とならない範囲を確定する必要があり、検討した
結果板状体においてはテーパー角度（α）は５〜３０
°、好ましくは１０〜２０°の範囲、テーパー部の高さ
Ｔは蓋体厚さＨの３０〜７０％とすることによりプレス
成形のバラツキがあった時においても問題なく高密度熱
源溶接により接合可能であることを見いだした。テーパ
ー角度（α）が５°より小さい時は容器本体のサイズの
バラツキに対応することが困難となり、また３０°より
大きい時は、容器本体のサイズのバラツキに対しての対
応は可能であるが、容器本体の開口部の変形量が大きく
なるので臨界的ではないがこれ以下に抑えることが好ま
しい。
【００１１】蓋体の形状としては、電池の形状に則して
成形する必要があるが、容器上面が平坦の場合には上記
の板状体の蓋体の条件で良いが、電池ケース等の場合に
はケース上面に接続用端子などを設け、その表面を凹ま
せたタイプのものが見受けられる。かかる場合にはテー
パー部の高さＴは、蓋体の厚さＨの３０％以上であっ
て、蓋体の厚さ以下にし、そのテーパー角度は上記と同
じで良い。蓋体周辺部のつば部の高さは蓋体の厚さＨの
０．４〜２．０倍の高さくらいが、容器本体に嵌合した
時に容器の上面の高密度熱源溶接する際にトラブルがな
い高さである。これより高いと接合の際にひずみなどを
発生しやすい。
成形する必要があるが、容器上面が平坦の場合には上記
の板状体の蓋体の条件で良いが、電池ケース等の場合に
はケース上面に接続用端子などを設け、その表面を凹ま
せたタイプのものが見受けられる。かかる場合にはテー
パー部の高さＴは、蓋体の厚さＨの３０％以上であっ
て、蓋体の厚さ以下にし、そのテーパー角度は上記と同
じで良い。蓋体周辺部のつば部の高さは蓋体の厚さＨの
０．４〜２．０倍の高さくらいが、容器本体に嵌合した
時に容器の上面の高密度熱源溶接する際にトラブルがな
い高さである。これより高いと接合の際にひずみなどを
発生しやすい。
【００１２】
（実施例１）図１に示すような、角型電池ケースとし
て、厚さ０．５ｍｍ、内面のサイズが８．０ｍｍ×５０
ｍｍ（Ｗ2 ）（コーナー部２Ｒ）、ケース内部の高さ７
０ｍｍからなるＪＩＳ ３００３アルミニウム（マンガ
ン系アルミニウム合金）製のプレス成形された容器本体
及び全体の厚さ（Ｈ）が１．５ｍｍ、テーパー部高さ
（Ｔ）が０．７ｍｍ、テーパー部の角度（α）を１５
°、蓋体テーパー部中央部のサイズを８．０ｍｍ×５０
ｍｍ（コーナー部２Ｒ）に仕上げた容器本体と同材質の
板状体の蓋体を準備し、蓋体を容器本体に圧入に近い状
態で嵌合し接合界面に圧縮応力が加わるようにしレーザ
ー溶接を行い、接合した容器を５００個準備し、水中気
密テストを行った。このため、接合界面は接合面全周に
わたりすき間がゼロに近づくことになり、レーザー溶接
をした時の溶け落ちがなくなると同時に、レーザー溶接
での凝固時に収縮応力も接合界面の圧縮応力により緩和
することができ割れを防止することができた。
て、厚さ０．５ｍｍ、内面のサイズが８．０ｍｍ×５０
ｍｍ（Ｗ2 ）（コーナー部２Ｒ）、ケース内部の高さ７
０ｍｍからなるＪＩＳ ３００３アルミニウム（マンガ
ン系アルミニウム合金）製のプレス成形された容器本体
及び全体の厚さ（Ｈ）が１．５ｍｍ、テーパー部高さ
（Ｔ）が０．７ｍｍ、テーパー部の角度（α）を１５
°、蓋体テーパー部中央部のサイズを８．０ｍｍ×５０
ｍｍ（コーナー部２Ｒ）に仕上げた容器本体と同材質の
板状体の蓋体を準備し、蓋体を容器本体に圧入に近い状
態で嵌合し接合界面に圧縮応力が加わるようにしレーザ
ー溶接を行い、接合した容器を５００個準備し、水中気
密テストを行った。このため、接合界面は接合面全周に
わたりすき間がゼロに近づくことになり、レーザー溶接
をした時の溶け落ちがなくなると同時に、レーザー溶接
での凝固時に収縮応力も接合界面の圧縮応力により緩和
することができ割れを防止することができた。
【００１３】（実施例２）容器本体は実施例１で用いた
ものと同じものであるが、蓋体として図２に示すよう
な、蓋体の厚さ（Ｈ）が１．５ｍｍ、蓋体テーパー部高
さ（Ｔ）が０．７ｍｍ、つば部の高さ（Ｆ）が０．８ｍ
ｍ、つば部の厚さ（ｔ）が０．５ｍｍ、テーパー部の角
度（α）が１０°の蓋体を用いたほかはまったく実施例
１と同様にして行った。５００個の容器を準備し、水中
気密テストを行った。 （比較例１）蓋体として図３に示すような板状体のもの
（容器本体の開口部と同一サイズ）を用いたほかはすべ
て実施例１と同様にして、５００個の密閉容器を作成し
ようとして準備し、水中気密テストを行った。不良の多
くはルート割れであったが、一部容器の開口部が設計値
より小さいものもあり、蓋体の圧入嵌合不可能なもの
や、開口部が設計値を上回るサイズとなっているためレ
ーザー溶接が不可能なものもできた（これらのものも不
良品の中に算入した。）。
ものと同じものであるが、蓋体として図２に示すよう
な、蓋体の厚さ（Ｈ）が１．５ｍｍ、蓋体テーパー部高
さ（Ｔ）が０．７ｍｍ、つば部の高さ（Ｆ）が０．８ｍ
ｍ、つば部の厚さ（ｔ）が０．５ｍｍ、テーパー部の角
度（α）が１０°の蓋体を用いたほかはまったく実施例
１と同様にして行った。５００個の容器を準備し、水中
気密テストを行った。 （比較例１）蓋体として図３に示すような板状体のもの
（容器本体の開口部と同一サイズ）を用いたほかはすべ
て実施例１と同様にして、５００個の密閉容器を作成し
ようとして準備し、水中気密テストを行った。不良の多
くはルート割れであったが、一部容器の開口部が設計値
より小さいものもあり、蓋体の圧入嵌合不可能なもの
や、開口部が設計値を上回るサイズとなっているためレ
ーザー溶接が不可能なものもできた（これらのものも不
良品の中に算入した。）。
【００１４】実施例１〜２及び比較例１で得た容器の水
中気密テストの結果を表１に示す。
中気密テストの結果を表１に示す。
【表１】 漏れ試験：常温で２４時間、５ｋｇ／ｃｍ2 のＮ2 ガス
を圧入して漏れ試験を行った。
を圧入して漏れ試験を行った。
【００１５】
【発明の効果】本発明はアルミニウム製容器本体及びア
ルミニウム製蓋体を高密度熱源により局部的に加熱溶融
して容器本体と蓋体を接合するに際し、蓋体のテーパー
部（高さＴ）の中央部の幅（Ｗ1 ）が容器本体の開口部
の幅（Ｗ2 ）とほぼ同じサイズであり、かつ該蓋体厚み
（Ｈ）の３０％以上の高さ、角度（α）５°〜３０°の
テーパー部とした蓋体を嵌合させ、次いで高密度熱源溶
接することにより、従来困難とされていたプレス成形さ
れた容器本体に高密度熱源溶接を用いて密閉度の高い金
属製容器を効率よく生産できた。本発明の金属製容器、
特にアルミニウム製電池ケースに適用する時は、接合に
際し内容物に熱的な悪影響を与えることがなく、蓋体が
プレス成形された容器本体よりごくわずかにオーバーサ
イズに作成してあるため内部に溶け落ちがなく、また蓋
体のテーパーにより、溶け込みがルート部の先端近くま
で行くのでルート割れを防止できる。この接合において
は、歩留が良く、密封性が優れている上、接合の寸法精
度が高く、溶接割れがなく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金属製容器は、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
ルミニウム板を用いた電池ケースとして使用できるもの
である。
ルミニウム製蓋体を高密度熱源により局部的に加熱溶融
して容器本体と蓋体を接合するに際し、蓋体のテーパー
部（高さＴ）の中央部の幅（Ｗ1 ）が容器本体の開口部
の幅（Ｗ2 ）とほぼ同じサイズであり、かつ該蓋体厚み
（Ｈ）の３０％以上の高さ、角度（α）５°〜３０°の
テーパー部とした蓋体を嵌合させ、次いで高密度熱源溶
接することにより、従来困難とされていたプレス成形さ
れた容器本体に高密度熱源溶接を用いて密閉度の高い金
属製容器を効率よく生産できた。本発明の金属製容器、
特にアルミニウム製電池ケースに適用する時は、接合に
際し内容物に熱的な悪影響を与えることがなく、蓋体が
プレス成形された容器本体よりごくわずかにオーバーサ
イズに作成してあるため内部に溶け落ちがなく、また蓋
体のテーパーにより、溶け込みがルート部の先端近くま
で行くのでルート割れを防止できる。この接合において
は、歩留が良く、密封性が優れている上、接合の寸法精
度が高く、溶接割れがなく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金属製容器は、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】本発明のつば部なしの蓋体を使用する容器の接
合方法の断面図。
合方法の断面図。
【図２】本発明のつば部付き蓋体を使用する容器の接合
方法の断面図。
方法の断面図。
Ａ 容器本体 Ｂ 蓋体 Ｈ 蓋体の厚み Ｔ 蓋体テーパー部高さ Ｗ1 テーパー部中央部の幅 Ｗ2 容器開口部の幅 α テーパー部の角度
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年１１月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のつば部なしの蓋体を使用する容器の接
合方法の断面図。
合方法の断面図。
【図２】本発明のつば部付き蓋体を使用する容器の接合
方法の断面図。
方法の断面図。
【図３】従来の容器の接合方法を示す断面図。
【符号の説明】 Ａ 容器本体 Ｂ 蓋体 Ｈ 蓋体の厚み Ｔ 蓋体テーパー部高さ Ｗ1 テーパー部中央部の幅 Ｗ2 容器開口部の幅 α テーパー部の角度
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｂ２３Ｋ 101:12 103:10
Claims (6)
- 【請求項１】 プレス成形された容器本体の開口部に蓋
体を高密度熱源溶接により気密に接合するに際し、蓋体
テーパー部（高さＴ）の中央部の幅（Ｗ1 ）が容器本体
の開口部の幅（Ｗ2 ）とほぼ同じサイズであり、かつ該
蓋体厚み（Ｈ）の３０〜７５％を角度（α）５°〜３０
°のテーパー部とした蓋体を嵌合させ、次いで高密度熱
源溶接することを特徴とする容器の接合方法。 - 【請求項２】 蓋体が、嵌合部にテーパー部を有する板
状体である請求項１記載の容器の接合方法。 - 【請求項３】 プレス成形された容器本体の開口部に蓋
体を高密度熱源溶接により気密に接合するに際し、嵌合
部周辺に蓋体厚みの０．４〜１．０倍の高さのつば部を
有し、嵌合部に蓋体の厚み（Ｈ）の３０％以上でかつ蓋
体の厚みを超えない高さのテーパー部（高さＴ）を有
し、該蓋体テーパー部（高さＴ）の中央部の幅（Ｗ1 ）
が容器本体の開口部の幅（Ｗ2 ）とほぼ同じサイズであ
り、かつ角度（α）を５°〜３０°とした蓋体を嵌合さ
せ、次いで高密度熱源溶接することを特徴とする容器の
接合方法。 - 【請求項４】 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のいずれかで
ある請求項１または３に記載の容器の接合方法。 - 【請求項５】 容器本体及び蓋体がアルミニウムまたは
アルミニウム合金である請求項１〜４のいずれかに記載
の容器の接合方法。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の容器の
接合方法により製造された角型電池ケース。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9260809A JPH1186809A (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | 容器の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9260809A JPH1186809A (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | 容器の接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1186809A true JPH1186809A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=17353063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9260809A Pending JPH1186809A (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | 容器の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1186809A (ja) |
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