WO2011111255A1

WO2011111255A1 - 扁平形電池

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Publication number: WO2011111255A1
Application number: PCT/JP2010/065741
Authority: WO
Inventors: 山口　浩司; 俊彦石原
Original assignee: 日立マクセルエナジー株式会社
Priority date: 2010-03-09
Filing date: 2010-09-13
Publication date: 2011-09-15
Also published as: EP2533324A4; US20120321939A1; CN102792482B; US8679672B2; EP2533324A1; KR101290223B1; CN102792482A; KR20130014489A; EP2533324B1

Abstract

ガスケットを封口缶の開口端部から平面部まで延びるようにモールド成形した扁平形電池において、該ガスケットが封口缶の内面から剥離するのを防止する構成を得る。扁平形電池（１）は、有底筒状の負極缶（１０）（外装缶）と、周壁部（２２）（筒部）及び平面部（２１）を有し、該負極缶（１０）に対して逆皿状に配置される正極缶（２０）（封口缶）と、少なくとも前記正極缶（２０）の内側に、前記周壁部（２２）の開口端部から前記平面部（２１）に亘ってモールド成形されるガスケット（３０）と、を備えた構成とする。前記負極缶（１０）は、その側壁の開口端部が前記正極缶（２０）の段部（２２ｃ）に嵌合されていて、前記ガスケット（３０）は、前記正極缶（２０）の周壁部（２２）の開口端側における正極缶内方側のガスケットの厚みが、該正極缶（２０）の段部（２２ｃ）における正極缶内方側のガスケットの厚みよりも小さい。

Description

扁平形電池

　本発明は、コイン形電池等の扁平形電池に関する。

　従来より、有底筒状の外装缶と、該外装缶の開口を覆うように配置され且つ外周側で外装缶と接続される封口缶と、を備えた扁平形電池は知られている。このような扁平形電池では、例えば特開平４－３４８３７号公報及び特開昭６１－２３３９６５号公報に開示されるように、電池内部の気密性を保ち且つ外装缶と封口缶との電気的な絶縁を確保するために、外装缶と封口缶との接続部分に樹脂製のガスケットを配置している。

　また、特開平４－３４８３７号公報及び特開昭６１－２３３９６５号公報には、前記ガスケットを封口缶の周壁部にモールド成形する構成が開示されている。特に、特開昭６１－２３３９６５号公報には、有底筒状の封口缶の周壁部に、開口端部から平面部まで延びるようにガスケットをモールド形成する構成が開示されている。

　ところで、扁平形電池の場合、一般的に、外装缶と封口缶との接続は、該封口缶の周壁部に形成された段部に外装缶の開口端部を嵌合させることにより行われる。前記特開平４－３４８３７号公報及び特開昭６１－２３３９６５号公報に開示されている構成のように、封口缶の周壁部の周りに樹脂製のガスケットをモールド成形した場合、封口缶の周壁部の端部に外装缶の開口端部を嵌合させる際に、該封口缶にモールド成形されたガスケットには、封口缶の筒軸方向に圧縮力が加わる。

　そうすると、前記特開昭６１－２３３９６５号公報に開示されている構成のように封口缶の内側に開口端部から平面部まで延びるようにガスケットがモールド成形された構成では、ガスケットに加わる圧縮力によって、封口缶の平面部側に他の箇所よりも薄く形成されたガスケットの一部が封口缶の内面から剥離する可能性がある。このように、ガスケットの一部が剥離した場合、電池の内部構造によっては電極体と封口缶との間で短絡が発生したり、剥離したガスケットによって電池内部の電極体が損傷を受けたりする可能性がある。

　ここで、前記特開昭６１－２３３９６５号公報に開示されている電池では、外装缶と嵌合する封口缶の周壁の開口端側が単なる板状であるため、比較的、封止性が低く、嵌合の際に生じる圧縮力は小さい。これに対し、扁平形電池の内容積を大きくするとともに封止性を高めるために、封口缶の周壁部に段部を形成して該段部に外装缶の開口端部を嵌合させた場合には、該封口缶の筒軸方向に非常に大きな圧縮力が加わる。したがって、この場合には、他の箇所よりも薄く形成されたガスケットの一部が剥離する可能性が非常に高くなる。

　よって、本発明は、ガスケットを封口缶の開口端部から平面部まで延びるようにモールド成形した扁平形電池において、該ガスケットが封口缶の内面から剥離するのを防止する構成を得ることを目的とする。

　本発明の一実施形態にかかる扁平形電池は、有底筒状の外装缶と、該外装缶の側壁よりも外形の小さい筒部と該筒部の一方の開口を塞ぐ平面部とを有し、且つ、前記外装缶との間に空間を形成するように該外装缶に対して逆皿状に配置される封口缶と、少なくとも該封口缶の内側に、前記筒部の開口端部から前記平面部に亘ってモールド成形されるガスケットと、を備え、前記封口缶の筒部には、該筒部の開口端側を段状に拡げる段部が設けられていて、前記外装缶は、その側壁の開口端部が前記封口缶の段部に嵌合されていて、前記ガスケットは、前記封口缶の筒部の開口端側における封口缶内方側のガスケットの厚みが、該封口缶の段部における封口缶内方側のガスケットの厚みよりも小さい（第１の構成）。

　封口缶の筒部に設けられた段部に対して、外装缶の側壁の開口端部を嵌合させた場合、該段部を介してガスケットに圧縮方向の力が加わるが、その力によって該ガスケットの封口缶の平面部側が該封口缶の内面から剥離するのを、上述の構成により防止できる。すなわち、封口缶の筒部の内側にモールド成形されたガスケットは、封口缶の筒部の開口端側における封口缶内方側の厚みが、該封口缶の段部における封口缶内方側の厚みよりも小さいため、封口缶の筒部の開口端側の方が剛性が弱く、変形しやすい。これにより、ガスケットが受ける圧縮方向の力は、該ガスケットにおける封口缶の筒部の開口端側で吸収され、該ガスケットにおける封口缶の平面部側にはほとんど伝わらない。したがって、ガスケットにおける封口缶の平面部側が、該封口缶から剥離するのを防止できる。

　前記第１の構成において、前記ガスケットには、その封口缶内方側における前記段部と前記筒部の開口端との間に、該筒部の開口端側における封口缶内方側のガスケットの厚みが、該段部における封口缶内方側のガスケットの厚みよりも小さくなるような段差部が設けられているのが好ましい（第２の構成）。

　これにより、ガスケットにおいて、段差部よりも筒部の開口端側に位置する部分の厚みが、該段差部よりも封口缶の段部側に位置する部分の厚みよりも小さくなる。したがって、上述の構成により、前記第１の構成をより確実に実現できる。

　前記第１または第２の構成において、前記ガスケットは、封口缶内方側の面が、前記筒部の開口端に向かうほど該筒部に近づくようにテーパ状に形成されているのが好ましい（第３の構成）。

　これにより、ガスケットをモールド成形する際に、該ガスケットの内側で成形型を容易に引き抜くことができ、モールド成形時の作業性の向上を図れる。しかも、外装缶と封口缶との間に形成される空間内に構成部品を配置する場合に、封口缶の筒部の開口端側から、ガスケットの内方に容易に構成部品を配置することができ、電池の組み立て作業時の作業性の向上も図れる。

　前記第１から第３の構成のいずれか一つにおいて、前記封口缶には、前記平面部の外周縁部に、該平面部と前記筒部とを曲面で繋げるためのＲ部が形成されていて、前記ガスケットは、前記封口缶の平面部側が前記Ｒ部及び前記平面部に接するように設けられているのが好ましい（第４の構成）。

　封口缶の筒部に設けられた段部に対して外装缶の側壁の開口端部を嵌合させた場合、該段部を介してガスケットに圧縮方向の力が加わるが、その際に該ガスケットの封口缶の平面部側が該封口缶の内面から剥離するのを上述の構成によって防止できる。すなわち、封口缶の筒部の内側に該筒部の開口端部から平面部に亘ってモールド成形されたガスケットは、その平面部側が、封口缶のＲ部及び平面部に接するように設けられている。これにより、ガスケットの平面部側は、平面部と密着している部分によって、封口缶内方への移動が抑えられる。そのため、上述のようなガスケットに対する圧縮方向の力によって、ガスケットにおける封口缶の平面部側が封口缶内方へ変形するのを抑制できる。したがって、ガスケットにおける封口缶の平面部側が、該封口缶の内面から剥離するのを防止できる。

　前記第４の構成において、前記封口缶には、前記平面部の外周縁部に、該平面部と前記筒部とを曲面で繋げるためのＲ部が形成されていて、前記ガスケットは、前記封口缶の平面部側の部分が、前記Ｒ部から該封口缶の平面部まで達するような厚みを有するのが好ましい（第５の構成）。

　こうすることで、ガスケットにおける封口缶の平面部側の部分が、該封口缶から剥離するのをより確実に防止できる。封口缶の平面部の外周側にはＲ部が形成されているため、このＲ部だけにガスケットの端部が位置していると、該端部が剥離しやすい。しかしながら、上述の構成のようにガスケットの端部を平面部にまで達するような厚みに形成することで、該端部を封口缶から剥離しにくくすることができる。

　前記第１から第５の構成のいずれか一つにおいて、前記外装缶と前記封口缶との間に形成される空間内には、それぞれ板状に形成された正極と負極とを厚み方向に交互に積層してなる電極体が配置されるのが好ましい（第６の構成）。

　このように電極体が正極及び負極の積層構造からなる場合、封口缶の内面上にモールド成形されたガスケットの一部が剥離すると、電極体と封口缶との間で短絡が生じる可能性がある。したがって、前記第１から第５の構成を適用することで、電極体と封口缶との間で短絡が発生するのを効果的に防止できる。

　前記第１から第６の構成のいずれか一つにおいて、前記ガスケットは、前記外装缶と前記封口缶とを組み合わせた状態で、該外装缶の側壁と封口缶の筒部との間に挟みこまれるように、該封口缶の筒部の外側に成形されていて、前記封口缶に外装缶を嵌合する前の状態で、前記筒部の外方且つ開口端側に位置する部分の厚みが、該筒部の外方且つ前記段部側に位置する部分の厚みよりも小さいのが好ましい（第７の構成）。

　封口缶の筒部に設けられた段部に対して外装缶の側壁の開口端部を嵌合させた場合、該段部側に位置するガスケットが封口缶と外装缶とに挟みこまれる。この挟み込まれたガスケットが、封口缶と外装缶との間のシール及び絶縁として機能する。一方、ガスケットのうち、封口缶の筒部の開口端側に位置する部分は、封口缶と外装缶との間に位置しているものの、該封口缶及び外装缶に圧縮される程度は他の部分に比べて小さい。

　したがって、上述の構成のように、前記封口缶に外装缶を嵌合する前の状態のガスケットにおいて、封口缶の筒部の外方且つ開口端側に位置する部分の厚みを、該封口缶の筒部の外方且つ段部側に位置する部分よりも小さくすることで、ガスケットとしての機能を損なうことなく該ガスケットに用いる樹脂量を低減できる。

　前記第7の構成において、前記ガスケットは、前記封口缶の筒部の外側に、該筒部の開口端側から前記段部に亘ってモールド成形されているのが好ましい（第８の構成）。

　これにより、ガスケットを別部材として形成する場合に比べて、封口缶の筒部の開口端側に位置するガスケットの厚みをより小さくすることが可能になる。したがって、ガスケットに用いる樹脂量をより低減することができる。

　以上より、本発明の一実施形態にかかる扁平形電池によれば、外装缶と封口缶とを嵌合する際に、該封口缶にモールド成形されたガスケットに加わる力を、該ガスケットにおける封口缶の筒部開口端側で吸収することができる。これにより、ガスケットの封口缶の平面部側が該封口缶の内面から剥離するのを防止できる。

　特に、段部の封口缶内方側のガスケットの厚みに比べて、筒部の開口端側且つ封口缶内方側のガスケットの厚みを小さくすることで、外装缶と封口缶とを勘合する際に生じる力をガスケットの筒部開口端側の部分で吸収することができる。これにより、ガスケットの封口缶内面からの剥離をさらに確実に防止できる。

　また、ガスケットの封口缶内方側の面を、該封口缶の筒部の開口端に向かうほど該筒部に近づくようなテーパ状にすることで、ガスケット成形時の作業性及び電池の組み立て作業性の向上を図れる。

　さらに、ガスケットにおける封口缶の平面部側をＲ部及び平面部に接触させることで、外装缶と封口缶とを嵌合する際に該封口缶にモールド成形されたガスケットに力が加わっても、該ガスケットにおける封口缶の平面部側が該封口缶の内面から剥離するのを防止できる。特に、ガスケットの平面部側を、Ｒ部から平面部まで達するような厚みにすることで、ガスケットの封口缶内面からの剥離をより確実に防止できる。

　また、封口缶に外装缶を嵌合する前の状態のガスケットにおいて、封口缶の筒部の外方且つ開口端側に位置する部分の厚みを、該封口缶の筒部の外方且つ段部側に位置する部分の厚みよりも小さくすることで、ガスケットの機能を損なうことなく該ガスケットに用いる樹脂量を低減できる。これにより、ガスケットの製造コストの低減を図れる。特に、ガスケットを封口缶の筒部にモールド成形することで、該ガスケットの厚みをより小さくすることができる。

図１は、本発明の一実施形態にかかる扁平形電池の概略構成を示す断面図である。図２は、扁平形電池内の電極体の構造を断面で拡大して示す部分拡大断面図である。図３は、封口缶（正極缶）の周壁部の構造を断面で示す部分拡大断面図である。図４は、封口缶（正極缶）のＲ部の構造を断面で示す部分拡大断面図である。図５は、封口缶（正極缶）の概略構成を示す断面図である。図６は、電極体を構成した状態を示す図である。図７は、封口缶（正極缶）にかしめる前の外装缶（負極缶）の構成を示す断面図である。図８は、封口缶（正極缶）にガスケットをモールド成形するときの様子を示す図である。

　以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。

　（全体構成）
　図１は、本発明の一実施形態である扁平形電池１の概略構成を示す断面図である。この扁平形電池１は、有底円筒状の外装缶としての負極缶１０と、該負極缶１０の開口を覆う封口缶としての正極缶２０と、負極缶１０の外周側と正極缶２０の外周側との間に配置されるガスケット３０と、負極缶１０及び正極缶２０の間に形成される空間内に収納される電極体４０とを備えている。したがって、扁平形電池１は、負極缶１０と正極缶２０とを合わせることによって、全体が扁平なコイン状となる。扁平形電池１の負極缶１０及び正極缶２０の間に形成される空間内には、電極体４０以外に、非水電解液（図示省略）も封入されている。

　負極缶１０は、ステンレスなどの金属材料からなり、プレス成形によって有底円筒状に形成されている。負極缶１０は、円形状の底部１１と、その外周に該底部１１と連続して形成される円筒状の周壁部１２（側壁）とを備えている。この周壁部１２は、縦断面視（図１に図示した状態）で、底部１１の外周端からほぼ垂直に延びるように設けられている。負極缶１０は、後述するように、正極缶２０との間にガスケット３０を挟んだ状態で、周壁部１２の開口端側が内側に折り曲げられて、該正極缶２０に対してかしめられている。なお、負極缶１０には、プレス成形によって折り曲げられた部分（例えば、底部１１と周壁部１２との間の部分など）に、それぞれ、曲面を有するＲ部分が形成されている。

　正極缶２０も、負極缶１０と同様、ステンレスなどの金属材料からなり、プレス成形によって有底円筒状に形成されている。正極缶２０は、負極缶１０の周壁部１２よりも外形が小さい円筒状の周壁部２２（筒部）と、その一方の開口を塞ぐ円形状の平面部２１と、を有している。この周壁部２２も、負極缶１０と同様、縦断面視で、平面部２１に対してほぼ垂直に延びるように設けられている。周壁部２２には、平面部２１側の基端部２２ａに比べて径が段状に大きくなる拡径部２２ｂが形成されている。すなわち、周壁部２２には、基端部２２ａと拡径部２２ｂとの間に段部２２ｃが形成されている。図１に示すように、この段部２２ｃに対して、負極缶１０の周壁部１２の開口端側が折り曲げられてかしめられている。すなわち、負極缶１０は、その周壁部１２の開口端側が正極缶２０の段部２２ａに嵌合されている。なお、この正極缶２０も、プレス成形によって折り曲げられている部分（例えば、平面部２１と周壁部２２との間の部分や、段部２２ｃなど）には、それぞれ、曲面を有するＲ部分が形成されている。

　ガスケット３０は、ポリプロピレン（ＰＰ）からなる。ガスケット３０は、負極缶１０の周壁部１２と正極缶２０の周壁部２２との間に挟みこまれるように、該正極缶２０の周壁部２２にモールド成形されている。ガスケット３０の詳しい構成については後述する。なお、ガスケット３０の材料としては、ＰＰに限らず、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）にオレフィン系エラストマーを含有した樹脂組成物や、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＦＡ）、ポリアミド系樹脂などを用いてもよい。

　電極体４０は、図２にも示すように、袋状のセパレータ４４内に収容された略円板状の正極４１と、略円板状の負極４６と、を厚み方向に交互に複数、積層してなる。これにより、電極体４０は、全体として略円柱状の形状を有している。また、電極体４０は、両端面が負極になるように、複数の正極４１及び負極４６が積層されている。

　正極４１は、コバルト酸リチウム等の正極活物質を含有する正極活物質層４２を、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体４３の両面に配置したものである。

　負極４６は、黒鉛等の負極活物質を含有する負極活物質層４７を、銅等の金属箔製の負極集電体４８の両面にそれぞれ配置したものである。略円柱状の電極体４０の軸方向両端に位置する負極は、それぞれ、負極集電体４８，４８が電極体４０の軸方向端部に位置するように、負極集電体４８の一面側にのみ負極活物質層４７を有している。すなわち、略円柱状の電極体４０は、その両端に負極集電体４８，４８が露出している。この電極体４０の一方の負極集電体４８は、該電極体４０が負極缶１０と正極缶２０との間に配置された状態で、該負極缶１０の底部１１に当接する。電極体４０の他方の負極集電体４８は、絶縁シート４９を介して正極缶２０の平面部２１上に位置づけられる。

　セパレータ４４は、平面視で円形状に形成された袋状の部材であり、略円板状の正極４１を収納可能な大きさに形成されている。セパレータ４４は、絶縁性に優れたポリエチレン製の微多孔性薄膜によって構成されている。このように、セパレータ４４を微多孔性薄膜によって構成することで、リチウムイオンが該セパレータ４４を透過することができる。セパレータ４４は、一枚の長方形状の微多孔性薄膜のシート材によって正極４１を包み込んで、該シート材の重なっている部分を熱溶着等によって接着することにより形成される。

　正極４１の正極集電体４３には、平面視で該正極集電体４３の外方に向かって延びる導電性の正極リード５１が一体形成されている。この正極リード５１の正極集電体４３側も、セパレータ４４によって覆われている。

　負極４６の負極集電体４８には、平面視で該負極集電体４８の外方に向かって延びる導電性の負極リード５２が一体形成されている。

　図１に示すように、正極４１及び負極４６は、各正極４１の正極リード５１が一側に位置し、且つ、各負極４６の負極リード５２が該正極リード５１とは反対側に位置するように、積層される。

　上述のように複数の正極４１及び負極４６を厚み方向に積層した状態で、複数の正極リード５１は、先端側を厚み方向に重ね合わされて、超音波溶接等によって正極缶２０の平面部２１に接続される。これにより、複数の正極リード５１を介して複数の正極４１と正極缶２０の平面部２１とが電気的に接続される。一方、複数の負極リード５２も、先端側を厚み方向に重ね合わされて超音波溶接等によって互いに接続される。これにより、複数の負極リード５２を介して複数の負極４６が互いに電気的に接続される。

　上述のような構成の電極体４０では、正極４１と負極缶１０との接触、または、負極４６と正極缶２０との接触が生じる可能性がある。そのため、本実施形態では、図１及び図２に示すように、負極缶１０の周壁部１２よりも内方に位置付けられる正極缶２０の周壁部２２の内面にガスケット３０が設けられている。このガスケット３０によって、電極体４０と負極缶１０との短絡、及び、電極体４０と正極缶２０との短絡がそれぞれ防止される。

　（ガスケットの構成）
　図１から図３に示すように、ガスケット３０は、正極缶２０の周壁部２２を包み込むように概略円筒状に形成されている。詳しくは、ガスケット３０は、周壁部２２の正極缶内方側、及び、該周壁部２２における段部２２ｃ及び拡径部２２ｂのそれぞれの正極缶外方側を覆うように、正極缶２０にモールド成形されている。すなわち、ガスケット３０は、周壁部２２の正極缶内方を覆うガスケット内側部３１と、該周壁部２２の外方を覆うガスケット外側部３２と、該周壁部２２の開口端部の先端を覆うガスケット先端部３３とを有している。

　図３に拡大して示すように、ガスケット外側部３２は、負極缶１０を正極缶２０に対してかしめる前の状態で、正極缶２０の周壁部２２の開口端に向かうほど、厚みが小さくなっている。すなわち、ガスケット外側部３２における周壁部２２の段部２２ｃ側の厚み（図３中のＹ）に比べて、ガスケット外側部３２における周壁部２２の開口端側の厚み（図３中のＸ）が小さくなっている。つまり、本実施形態では、ガスケット３０の厚みをあまり必要としていない部分では、厚みを小さくする。これにより、ガスケット３０を構成するために必要な樹脂の量を低減できる。したがって、上述の構成により、ガスケット３０としての機能を確保しつつ、該ガスケット３０の製造コストの低減を図れる。

　ガスケット外側部３２における周壁部２２の段部２２ｃ側は、図１や図２に示すように、正極缶２０に対して負極缶１０がかしめられた際に、該負極缶１０の周壁部１２の開口端部によって圧縮される。これにより、ガスケット外側部３２における周壁部２２の段部２２ｃ側の部分によって、負極缶１０と正極缶２０との隙間がシールされる。これに対し、ガスケット外側部３２における周壁部２２の開口端側は、負極缶１０の周壁部１２と正極缶２０の周壁部２２との間に位置するものの、当該部分がシールとして機能するほど負極缶１０と正極缶２０との間で圧縮されるわけではない。したがって、ガスケット外側部３２における周壁部２２の開口端側の厚みを、絶縁として機能する程度に小さくすることで、その分、ガスケット３０の材料コストの低減を図れるとともに、扁平形電池１の外形寸法が変わらなければ電池の容量増大も図れる。

　図１に示すように、ガスケット先端部３３は、正極缶２０の周壁部２２に負極缶１０の周壁部１２がかしめられた状態で、該正極缶２０の周壁部２２の開口端部と該負極缶１０の底部１１との間に挟まれる。

　したがって、ガスケット外側部３２における周壁部２２の段部２２ｃ側と、ガスケット先端部３３とが、正極缶２０と負極缶１０との間に形成される空間を外部の空間に対して隔離するシールとして機能する。

　図３に示すように、ガスケット内側部３１は、正極缶２０の平面部２１の下面から該正極缶２０の周壁部２２の開口端側に亘って略円筒状に形成されている。これにより、ガスケット内側部３１は、周壁部２２の基端部２２ａの正極缶内方に位置するガスケット上部３１ａと、該周壁部２２の段部２２ｃ及び拡径部２２ｂの正極缶内方に位置するガスケット下部３１ｂと、を有している。また、ガスケット内側部３１は、正極缶２０の周壁部２２の開口端側へ向かうほど、内径が大きくなるように、すなわち内面が周壁部２２に近づくように、全体としてテーパ状に形成されている。

　ガスケット上部３１ａは、正極缶２０の平面部側の端部が、平面部２１と周壁部２２との間のＲ部２３から該平面部２１に達するような厚みに形成されている。すなわち、ガスケット上部３１ａの平面部側の端部は、図４に示すように、Ｒ部２３に密着する部分Ｃと、平面部２１に密着する部分Ｄとを有している。これにより、正極缶２０の周壁部２２の段部２２ｃに対して負極缶１０の周壁部１２をかしめた際に、ガスケット下部３１ｂが圧縮されてガスケット上部３１ａに正極缶２０の内面から剥離する方向の力が加わった場合でも、該ガスケット上部３１ａの平面部２１と密着している部分Ｄが、該ガスケット上部３１ａの正極缶内面からの剥離を防止する。

　ここで、このガスケット上部３１ａがＲ部２３にしか密着していないと、該ガスケット上部３１ａを、該ガスケット上部３１ａと正極缶２０の内面との密着力によってしか保持することができない。これに対し、上述のように、ガスケット上部３１ａを部分Ｄで平面部２１にも密着させることで、該ガスケット上部３１ａと平面部２１との密着力及び摩擦力によっても該ガスケット上部３１ａを保持することができる。したがって、該ガスケット上部３１ａが正極缶２０から剥離するように移動するのを抑制することができる。

　図３に示すように、ガスケット下部３１ｂは、その内面が、ガスケット上部３１ａの内面よりも正極缶２０の径方向外方に位置するように形成されている。すなわち、ガスケット下部３１ｂのガスケット上部側には、該ガスケット下部３１ｂの内面の径よりもガスケット上部３１ａの内面の径が大きくなるように内面段差部３１ｃ（段差部）が形成されている。この内面段差部３１ｃは、ガスケット上部３１ａからガスケット下部３１ｂに向かって徐々に内径が大きくなるテーパ状に形成されている。また、内面段差部３１ｃは、正極缶２０の周壁部２２の段部２２ｃと拡径部２２ｂの開口端との間に位置するように形成されている。これにより、図３に示すように、ガスケット下部３１ｂにおいて、段部２２ｃの正極缶内方側に位置する部分の厚み（図３中のＢ）よりも、拡径部２２ｂの正極缶内方側に位置する部分の厚み（図３中のＡ）の方が小さくなっている。

　このような構成にすることで、扁平形電池１を製造する際、正極缶１０の周壁部１２の開口端部を正極缶２０の段部２２ｃにかしめたときに、そのかしめによって生じる圧縮力をガスケット下部３１ｂで吸収することができる。すなわち、詳しくは後述するように、負極缶１０を正極缶２０にかしめた際に、該正極缶２０の段部２２ｃに圧縮力が作用すると、該段部２２ｃを介してガスケット下部３１ｂにも圧縮力が作用する。このとき、該ガスケット下部３１ｂでは、段部２２ｃの正極缶内方側に位置する部分（この実施形態では内面段差部３１ｃ）よりも肉厚が小さい部分、すなわち拡径部２２ｂの正極缶内方側に位置する部分が変形する。これにより、負極缶１０と正極缶２０との嵌合の際にガスケット下部３１ｂに作用する力を、該ガスケット下部３１ｂで吸収できる。

　したがって、負極缶１０を正極缶２０にかしめた際にガスケット下部３１ｂに加わる力がガスケット上部３１ａに伝わるのを抑制することができる。よって、ガスケット上部３１ａの変形による正極缶２０からのガスケット上部３１ａの剥離を防止できる。

　しかも、既述のとおり、ガスケット上部３１ａは、正極缶２０の平面部２１にも付着するように設けられている。そのため、ガスケット上部３１ａに正極缶２０の内面から剥離する方向の力が作用したとしても、該ガスケット上部３１ａと平面部２１との付着力及び摩擦力によって、該ガスケット上部３１ａが正極缶２０の内面から剥離するのを防止できる。

　（扁平形電池の製造方法）
　次に、上述のような構成を有する扁平形電池１の製造方法を、図５から図８を用いて説明する。

　まず、プレス成形によって、図７に示す負極缶１０、及び、図５に示す正極缶２０を、それぞれ形成する。

　一方、セパレータ４４によって覆われた複数の板状の正極４１と、複数の板状の負極４６とを厚み方向に積層して、図６に示すような略円柱状の電極体４０を構成する。このとき、電極体４０の軸方向の両端面に、それぞれ、負極集電体４８が露出するように、負極活物質層４７を備えていない状態の負極を配置する。このように、複数の正極４１と負極４６とを積層した状態で、各負極４６の負極リード５２を先端側で重ね合わせて超音波溶接等によって互いに接続する。一方、各正極４１の正極リード５１は、先端側で互いに重ね合わされた状態で、以下のようにガスケット３０がモールド成形された正極缶２０の平面部２１に、超音波溶接等によって接続される。

　正極缶２０にガスケット３０をモールド成形する様子を、図８を用いて説明する。

　図８に示すように、固定成形型６１と、可動成形型６２と、リング状の断面を有するピストン可動成形型６３とを正極缶２０の外側に配置し、ピン６４を該正極缶２０の内側に配置する。これにより、これらの成形型６１，６２，６３及びピン６４によって、正極缶２０の周壁部２２の周りにガスケット３０を形成するための空間が形成される。この空間内に外部から樹脂を注入して硬化させる。

　樹脂が硬化してガスケット３０が成形された後、まず、可動成形型６２を取り外す。そして、ピストン可動成形型６３をピン６４の軸方向（図８中の白抜き矢印方向）に移動させることにより、ガスケット３０がモールド成形された正極缶２０を該ピン６４及び固定成形型６１から脱離させることができる。

　ここで、固定成形型６１は、ガスケット外側部３２の外周面を成形する部分が、正極缶２０の周壁部２２の段部２２ｃに向かって徐々に内径が大きくなるようなテーパ状に形成されている。これにより、上述のようにピストン可動成形型６３によってガスケット先端部３３を押した場合に、固定成形型６１から正極缶２０を容易に脱離させることができる。

　また、ピン６４の外表面には、ガスケット内側部３１の内面段差部３１ｃに対応する段差部６４ａが形成されている。さらに、ピン６４は、ガスケット内側部３１の内径が正極缶２０の周壁部２２の開口端に向かって徐々に大きくなるように、先端に向かって先細りとなるテーパ状に形成されている。これにより、ピン６４から正極缶２０をスムーズに脱離させることができる。

　上述のようにしてガスケット３０がモールド成形された正極缶２０を、平面部２１が下側になるように配置し、該平面部２１に、各正極４１の正極リード５１を、重ね合わせた状態で超音波溶接等によって接続する。その後、該正極缶２０の内側に、非水電解液を注入する。そして、正極缶２０の開口を覆うように負極缶１０を被せる。その後、負極缶１０の周壁部１２の開口端部を、正極缶２０の周壁部２２の段部２２ｃで内方に折り曲げてかしめる。これにより、上述の構成の扁平形電池１が得られる。ここで、非水電解液は、例えば、エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとを混合した溶媒に、ＬｉＰＦ_６を溶解させることにより得られる。

　上述のように、負極缶１０の周壁部１２の開口端部を正極缶２０の周壁部２２の段部２２ｃに対してかしめ加工する際に、該段部２２ｃには大きな力が加わる。そのため、該段部２２ｃを介してガスケット下部３１ｂに大きな圧縮力が加わる。しかしながら、このガスケット下部３１ｂは、既述のとおり、正極缶２０の段部２２ｃの正極缶内方側部分の厚み（図３中のＢ）よりも、拡径部２２ｂの開口端部の正極缶内方側部分の厚み（図３中のＡ）の方が小さいため、この厚みの小さい部分が変形して上記圧縮力を効率良く吸収することができる。

　したがって、上述のようにガスケット下部３１ｂが圧縮された際に、ガスケット上部３１ａに力が伝わるのを抑制することができる。これにより、該ガスケット上部３１ａが正極缶２０の内面から剥離するのを防止できる。

　しかも、ガスケット上部３１ａにおける正極缶２０の平面部側は、Ｒ部２３だけでなく、平面部２１の平面部分まで達するような厚みに形成されている。これにより、ガスケット上部３１ａに、正極缶２０の周壁部２２から離間させる力が作用した場合でも、該ガスケット上部３１ａと平面部２１の平面部分との付着力や摩擦力によって、該ガスケット上部３１ａが正極缶２０の内面から剥離するのを防止できる。すなわち、Ｒ部２３にだけガスケット上部３１ａが付着している場合に比べて、ガスケット上部３１ａが正極缶２０の内面から剥離しにくくなる。

　ここで、本実施形態のように、電極体４０の正極４１がセパレータ４４によって覆われている一方、負極４６が露出している構成において、封口缶が正極缶２０として機能している場合には、該正極缶２０の内面に設けられたガスケット上部３１ａが剥離すると、該正極缶２０と負極４６との間で短絡が生じる可能性が高い。

　これに対し、上述のように、ガスケット３０の構成を、ガスケット上部３１ａが正極缶２０の内面から剥離しにくくなるような構成にすることで、正極缶２０と電極体４０との間で短絡が生じるのを防止できる。

　また、上述のようにガスケット上部３１ａを正極缶２０の内面から剥離しにくくすることで、剥離したガスケット上部３１ａによって電極体４０が損傷を受けるのを防止できる。

　さらに、本実施形態では、負極缶１０を正極缶２０に対してかしめる前の状態のガスケット外側部３２において、正極缶２０の周壁部２２の開口端側の部分の厚みが、該周壁部２２の段部２２ｃ側の部分の厚みに比べて小さい。すなわち、本実施形態において、ガスケット３０の厚みをあまり必要としていない部分では、厚みを小さくする。これにより、ガスケット３０を構成するために必要な樹脂の量を低減できる。したがって、上述の構成により、ガスケット３０としての機能を確保しつつ、該ガスケット３０の製造コストの低減を図れる。

　また、本実施形態では、ガスケット内側部３１のガスケット下部３１ｂにおいて、正極缶２０の段部２２ｃの正極缶内方側部分の厚み（図３中のＢ）よりも、拡径部２２ｂの開口端部の正極缶内方側部分の厚み（図３中のＡ）の方が小さい。これにより、ガスケット内側部３１を構成する樹脂の量をより低減することができる。

　さらに、ガスケット内側部３１の内面を、内径が周壁部２２の開口端側に向かって徐々に大きくなるようなテーパ状に形成することで、ガスケット３１を構成する樹脂の量をさらに低減することができる。

　（その他の実施形態）
　以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

　前記実施形態では、ガスケット上部３１ａにおける正極缶２０の平面部側を、Ｒ部２３から平面部２１の平面部分にまで達するような厚みに形成している。しかしながら、ガスケット上部３１ａにおける正極缶２０の平面部側を、Ｒ部２３を覆う程度の厚みに形成してもよい。

　前記実施形態では、電極体４０を、複数の正極４１及び負極４６を交互に積層した構成としているが、電極体の構成はこれ以外の構成であってもよい。

　前記実施形態では、負極缶１０を外装缶としていて、正極缶２０を封口缶としているが、逆に負極缶が封口缶で、正極缶が外装缶であってもよい。

　前記実施形態では、負極缶１０及び正極缶２０を、それぞれ有底円筒状に形成して、扁平形電池１をコイン状に形成したが、この限りではなく、扁平形電池を、多角柱状など、円柱状以外の形状に形成してもよい。

　前記実施形態では、封口缶としての正極缶にステンレスを用いているが、この限りではなく、板状のアルミニウムと板状のステンレスとを重ねて結合してなるクラッド材を用いてもよい。この場合には、正極缶の内面側にアルミニウムを位置付けるようにする。こうすることで、正極缶の内面のアルミニウムに対してアルミニウム製の正極リード５１を接合することができる。しかも、正極缶は、周壁部が負極缶の周壁部に覆われるため、該正極缶の内面側に位置するアルミニウムが露出して腐食するのを防止できる。

　本発明による扁平形電池は、ガスケットが封口缶にモールド成形された扁平形電池に利用可能である。

Claims

　有底筒状の外装缶と、
　前記外装缶の側壁よりも外形の小さい筒部と該筒部の一方の開口を塞ぐ平面部とを有し、且つ、前記外装缶との間に空間を形成するように該外装缶に対して逆皿状に配置される封口缶と、
　少なくとも前記封口缶の内側に、前記筒部の開口端部から前記平面部に亘ってモールド成形されるガスケットと、を備え、
　前記封口缶の筒部には、該筒部の開口端側を段状に拡げる段部が設けられていて、
　前記外装缶は、その側壁の開口端部が前記封口缶の段部に嵌合されていて、
　前記ガスケットは、前記封口缶の筒部の開口端側における封口缶内方側のガスケットの厚みが、該封口缶の段部における封口缶内方側のガスケットの厚みよりも小さい、扁平形電池。
　請求項１に記載の扁平形電池において、
　前記ガスケットには、その封口缶内方側における前記段部と前記筒部の開口端との間に、該筒部の開口端側における封口缶内方側のガスケットの厚みが、該段部における封口缶内方側のガスケットの厚みよりも小さくなるような段差部が設けられている、扁平形電池。
　請求項１または２に記載の扁平形電池において、
　前記ガスケットは、封口缶内方側の面が、前記筒部の開口端に向かうほど該筒部に近づくようにテーパ状に形成されている、扁平形電池。
　請求項１から３のいずれか一つに記載の扁平形電池において、
　前記封口缶には、前記平面部の外周縁部に、該平面部と前記筒部とを曲面で繋げるためのＲ部が形成されていて、
　前記ガスケットは、前記封口缶の平面部側が前記Ｒ部及び前記平面部に接するように設けられている、扁平形電池。
　請求項４に記載の扁平形電池において、
　前記ガスケットは、前記封口缶の平面部側が、前記Ｒ部から該封口缶の平面部まで達するような厚みを有する、扁平形電池。
　請求項１から５のいずれか一つに記載の扁平形電池において、
　前記外装缶と前記封口缶との間に形成される空間内には、それぞれ板状に形成された正極と負極とを厚み方向に交互に積層してなる電極体が配置される、扁平形電池。
　請求項１から６のいずれか一つに記載の扁平形電池において、
　前記ガスケットは、
　　前記外装缶と前記封口缶とを組み合わせた状態で、該外装缶の側壁と封口缶の筒部との間に挟みこまれるように、該封口缶の筒部の外側に成形されていて、
　　前記封口缶に外装缶を嵌合する前の状態で、前記筒部の外方且つ開口端側に位置する部分の厚みが、該筒部の外方且つ前記段部側に位置する部分の厚みよりも小さい、扁平形電池。
　請求項７に記載の扁平形電池において、
　前記ガスケットは、前記封口缶の筒部の外側に、該筒部の開口端側から前記段部に亘ってモールド成形されている、扁平形電池。