JPS59154746A

JPS59154746A - 密閉形電池の製造法

Info

Publication number: JPS59154746A
Application number: JP58029161A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Watanabe; 清渡辺
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1983-02-23
Filing date: 1983-02-23
Publication date: 1984-09-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】ことにより封ロする密閉形電池の製造法の改良に係り、
レーザビームを特定形状のスポットに集光してレーザビ
ームを有効利用することにより気液密性の高い密閉形電
池が容易に得られるようにしたものである。

長期使用に耐える高度の密閉性が要求される電池では密
閉手段として／・−メチツクシール７５１採用されてい
る。このよりな／Ｓ−メチツクシールを採用した電池で
は、電池蓋はその中央部に透孔を穿設し、該透孔内にガ
ラス層を介して集電体を取り付け、その外周部を発電要
素が内填された電池容器の開口端部に溶接することによ
って電池の封口が行なわれる。そして、この溶接ＶＣ際
し、熱源としてレーザが溶接熱源を小さく絞れ、内容物
（ｌこ与える熱影響が少な込ことがら好捷しく採用され
る。

ところで、従来のレーザ溶接は、電池内容物への熱影響
を少なくするため、レーザビームをできるだけ高いエネ
ルギー密度にし、かつ短時間で溶接工程を完了しようと
する観，点から、第４図に示スヨウにレーザビーム（１
１）をレンズ（図示せず）力どで円形の微小スポット１
２に集光し、このビームスポット０２を電池の外周部に
円環状に回すか、あるいは電池全回転させて、レーザビ
ームａカを電池の外周部に走査させることにより、電池
蓋（６）の外局部と電池容器（１）の開口端部とを溶接
していた。

ところが、現実には、レーデビームを小さく絞りすぎた
ために、照射面におけるエネルギー密度が高く々りすぎ
、照射表面の金属が蒸発し、第５図に示すように溶接部
分の厚さが他の部分より薄くなって強度低下が生じ、ま
た発生した金属蒸気によりレーデビームの一部が吸収さ
れ、照射面に達するまでの間にレーザビームが消費され
て、充分な溶は込みが得られず、溶融ａ（９）は第５図
に示すようにかえって浅くなるという欠点があった。

木発明者はそのような事情に鑑み種々研究を重ねた結果
、電池蓋と電池容器との溶接に際し、レーデビームをそ
の走査円の円周方向（すなわち、レーザビームを環状に
走査させるときの進行方向）の径が該レーザビームの走
査円の半径方向の径に対して２倍以上となる形状のスポ
ットに集光して溶接部分に照射するときは、照射部のエ
ネルギー密度を金属が蒸発する程度良までには高めず、
しかもトータルエネルギーとしては従来と父ゎらない１
ｊ°を与えることが可能であることを見出し′、本発明
を完成するにいたった。

また、本発明によれば、金属蒸気によるレーザビームの
照射面に達するまでの消費がなくなり、その結果、従来
より多くのエネルギーが電池の溶接部に与えられ、気液
密特性が良好な封止溶接を容易に得ることができる。

本発明におけるようにレーザビームを特定形状のスポッ
トに集光するには、数値制御の研磨装置などにより容易
に製作される三次元曲面の鏡により行なうことができる
。

本発明において、レーザビームのスポットをレーザビー
ムの走査円の円周方向の径が該走査円の半径方向の径に
対して２倍以上の形状としたのけ、円周方向の径がそれ
より小さくなると、照射面におけるエネルギー密度が高
くなりすぎ、照射表面の金属の蒸発が生起するからであ
る。そして本発明において好まれるビームスポットの具
体的形状としては例えば楕円状、小判状などがあげられ
る。

つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。

まず、本発明に係る電池を第１図により説明すると、ニ
ッケルメッキしたステンレス鋼板からなる電池容器（１
）の内部には、例えば二酸化マンガンを主成分とする正
極（２）、セパレータ（３）、例えば金属リチウムから
なる負極（４）ならびに有機電解液などの発電要素が装
填され、負極（４）上にポリプロピレンフィルムよりな
る環状絶縁体（５）が載置され、電池容器（１）の開口
部は電池蓋（６）で封口されている。

使用された電池蓋（６）はその本体部分がニッケルメッ
キしたステンレス鋼板で形成され、その中央部にはあら
かじめ所定の径の透孔が穿設され、その透孔内にはガラ
ス層（７）を介して柱状の集電体（８）が貫通した状態
に取り付けられている。そして、集電体（８）の下端は
負極（４）に達していて、この集電体（８）は負極端子
としての機能を有している。

封口は電池容器（１）の開口端部と電池蓋（６）の外周
部とを溶接することによって行なわれるが、との浴接は
次に示すようにして行々われる。

すなわち、電池蓋（６）を電池容器（１）に嵌合し、レ
ーデビームＱｌ）を三次元曲面の鏡により、第２図に示
すようにその走査円の円周方向の径が該走査円の半径方
向の径の２倍以上の形状のスポット（２）に集光して電
池蓋（６）の外周部に照射し、電池蓋（６）の外周部と
電池容器（１）の開口端部とを溶接する。

このようにレーザビームのスポラトラ特定形状に集光す
ることにより、金属の蒸発が抑制され、照射面に到達す
るまでの間での金属蒸気によるレーザビームの消費が防
止され、溶接所望位置へ供給されるエネルギーはかえっ
て高くなり、深い溶は込みと々って溶融池（９）は第８
図に示すように深くなる。

なお、第４図は従来法によりレーザ溶接する状態を示し
、レーザビームαηは小さく絞られ、そのため照射表面
の金属が蒸発し第５図に示すように溶接部分の厚さが他
の部分に比べて薄くなり、強度低下が生じ、また発生し
た金属蒸気によりレーザビームの一部が照射面に達する
までの間に消費され、充分な溶は込みが得られず、溶融
池（９）は第８図に示す本発明の場合に比べて浅くなる
。

０４２図に示すような本発明による場合と第４図に示す
ような従来法にしたがいレーザビームを小さく絞って溶
接したときの溶接不良の発生率を第１表に示す。溶接熱
源は炭酸ガスレーザで、その出力は８５０Ｗであり、レ
ーザビームの照射を続けながら電池を８Ｏｒｐｍの回転
速度で回転させ、レーザビームが電池蓋（６）の外局部
上を走査するようにして、全周にわたって電池蓋（６）
と電池容器（１）とを溶接した。

第１表第１表に示すように、本発明の方法によれば溶接不良の
発生が少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る密閉形電池を示す縦断面図であり
、第２図は＠１図に示す電池を製４する際の主要工程を
模式的に示す斜視図であり、第３図は第１図の要部拡大
図である。第４図は従来法により電池を製造する１祭の
主要工程を模式的に示す斜視図であり、第５図は従来電
池の要部拡大断面図である。（１）・・・電池容器、（２）・・・正ｉＬ　　（３）
・・・セノぐレータ、（４）・・・負極、　（６）・・
・電池蓋、　（７）・・・ガラス層、（８）・・・集電
体、　α力・・・レーザビーム、（６）・・・レーザビ
ームのスポット芳１図７３図芸４図１芳５図

Claims

【特許請求の範囲】

１、　所定位置に透孔を穿設し、その透孔内にガラス層
を介して集電体を貫通した状態に取り付けた電池蓋で、
発電要素を内填した電池容器の開口部を封口する密閉形
電池（ておりて、レーザビームをレーザビームの走査円
の円周方向の径が該レーザビームの走査円の半径方向の
径に対して２倍以上となる形状のスボソ）Ｋ集光して電
池外周上を環状に走査させ、電ａ鈴の外周部と電池容器
の開口端部とを溶接することを特徴とする密閉形電池の
製造法。