WO2014010413A1

WO2014010413A1 - 扁平形電池

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Publication number: WO2014010413A1
Application number: PCT/JP2013/067454
Authority: WO
Inventors: 慎也小松; 山口　浩司
Original assignee: 日立マクセル株式会社
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2013-06-26
Publication date: 2014-01-16
Also published as: US20150118545A1; EP2874200A4; EP2874200A1; EP2874200B1

Abstract

ガスケットが封口缶の周壁部上に成形された扁平形電池において、ガスケットの射出成形時に、封口缶の周壁部が変形するのを防止しつつ、成形型内に樹脂材料を効率良く注入可能な構成を得る。扁平形電池（１）は、有底筒状の正極缶（１０）と、該正極缶（１０）の開口を覆う有底筒状の負極缶（２０）と、正極缶（１０）と負極缶（２０）とによって挟み込まれるガスケット（３０）とを備える。ガスケット（３０）は、負極缶（２０）の周壁部（２２）の少なくとも一部を覆うように該周壁部（２２）上に成形された被覆部（３１）と、該被覆部（３１）と一体に形成され、該被覆部（３１）から筒軸方向に突出する突出部（３２）とを有する。突出部（３２）は、ガスケット（３０）の射出成形に用いる成形型の注入口に対応して形成される注入部（３３）を有する。

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。

　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る封口缶とを備えた扁平形電池が知られている。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。すなわち、封口缶の周壁部上には、外装缶との間に挟み込まれるガスケットが配置されている。

　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上にモールド成形する構成が開示されている。

　ところで、上述の各構成のように、封口缶の周壁部にガスケットを成形する場合、溶融した樹脂材料を成形型内に射出する射出成形が用いられる。すなわち、成形型内に封口缶の周壁部の開口端側を配置した状態で、該成形型内に溶融した樹脂材料を注入する。このとき、成形型内に溶融した樹脂材料が行き渡るように、溶融した樹脂材料は所定の圧力で成形型内に射出される。

　一般的に扁平形電池の封口缶の周壁部の厚みは薄い。そのため、上述の射出成形の際に所定の圧力で射出された樹脂材料が封口缶の周壁部に当たると、該周壁部が変形する可能性がある。

　また、射出成形の際に溶融した樹脂材料が封口缶の周壁部に当たると、封口缶の周壁部によって、成形型内への樹脂材料の進入が阻害される。この場合には、成形型の隅々まで樹脂材料を行き渡らせるのが難しくなる。

　本発明の目的は、ガスケットが封口缶の周壁部上に成形された扁平形電池において、ガスケットの射出成形時に、封口缶の周壁部が変形するのを防止しつつ、成形型内に樹脂材料を効率良く注入可能な構成を得ることにある。

　本発明の一実施形態にかかる扁平形電池は、筒軸方向に延びる筒状側壁部を有する有底筒状の外装缶と、前記筒軸方向に延びる周壁部を有し、該周壁部が前記外装缶の内方に位置付けられるように前記外装缶の開口を覆う有底筒状の封口缶と、前記封口缶の周壁部上に射出成形によって形成され、前記外装缶と前記封口缶とによって挟み込まれるガスケットとを備えている。前記ガスケットは、前記封口缶の周壁部の少なくとも一部を覆うように該周壁部上に成形される被覆部と、該被覆部と一体に形成され、前記周壁部に対して前記筒軸方向の外方に位置する突出部とを有する。前記突出部は、前記ガスケットの射出成形に用いる成形型の注入口に対応して形成される注入部を有する（第１の構成）。

　これにより、封口缶の周壁部上にガスケットを成形する際に、成形型内に射出される樹脂材料によって封口缶の周壁部が変形を生じるのを防止できる。すなわち、成形型の注入口に対応した注入部は、ガスケットのうち、封口缶の周壁部に対して筒軸方向外方に位置する突出部に設けられる。よって、射出成形の際には、封口缶の周壁部が存在しない部分に対して樹脂材料が射出される。そのため、成形型内に樹脂材料を射出した場合に、該樹脂材料が封口缶の周壁部に直接、当たるのを防止できる。これにより、射出成形時に成形型内に射出された樹脂材料によって封口缶の周壁部が変形を生じるのを防止できる。しかも、射出成形時に、成形型内に射出された樹脂材料は封口缶の周壁部に直接、当たらないため、該周壁部によって樹脂材料の流れが阻害されるのを防止できる。よって、成形型内に樹脂材料を効率良く注入することができる。

　前記第１の構成において、前記被覆部及び前記突出部は、前記外装缶側に位置する部分が、前記外装缶の筒状側壁部と前記封口缶の周壁部との間に挟み込まれている。前記注入部は、前記突出部のうち前記外装缶の筒状側壁部と面する部分に位置する（第２の構成）。

　これにより、成形型内に射出された樹脂材料が封口缶の周壁部に当たるのをより確実に防止できる。すなわち、ガスケットの突出部のうち外装缶側に位置する部分から、溶融した樹脂材料を成形型内に射出した場合、該成形型内で封口缶の周壁部が存在しない部分に樹脂材料が射出される。よって、射出成形時に、成形型内に射出された樹脂材料によって封口缶の周壁部が変形を生じるのをより確実に防止できるとともに、成形型内に樹脂材料をより効率良く注入することができる。

　前記第２の構成において、前記注入部は、前記突出部の表面に形成された凹部を有する（第３の構成）。こうすることで、ガスケットが封口缶と外装缶との間に挟まれた状態で、注入部に形成された凹部は、外装缶とガスケットとの間に隙間を形成する。これにより、ガスケットと外装缶との間に扁平形電池内の電解液等が進入した場合でも、凹部によって形成される前記隙間内に電解液等を貯めることができる。したがって、上述の構成により、扁平形電池の液漏れ等を防止することができる。

　前記第１から第３の構成のうちいずれか一つの構成において、前記突出部は、前記筒軸方向の長さが、該突出部の厚み方向の寸法よりも大きい（第４の構成）。

　このように突出部の筒軸方向の寸法が大きい構成の場合には、突出部において外装缶の筒状側壁部に面する部分に樹脂材料の注入部を設けやすい。

　また、上述のような構成を有する突出部は、前記筒軸方向に変形を生じやすい。そのため、突出部の先端部分がガスケットの内方に変形し、突出部と外装缶との間に隙間を形成する。この隙間にもガスケットと外装缶との間に進入した電解液等を貯めることができる。よって、扁平形電池の液漏れをより確実に防止できる。

　前記第４の構成において、前記封口缶の周壁部は、先端部分が折り返されることなく前記筒軸方向に延びている（第５の構成）。

　封口缶の周壁部の先端部分が折り返されることなく筒軸方向に延びていて、該周壁部上にガスケットが射出成形された構成においても、第４の構成を適用することにより、前記周壁部の筒軸方向の長さを短くしつつ、ガスケットによる封止性能の向上を図れる。

　すなわち、ガスケットにおいて封口缶の周壁部から突出する突出部は、筒軸方向の突出長さが該突出部の厚みよりも大きいため、大きく変形する。これにより、筒軸方向の突出長さが該突出部の厚み以下である構成に比べて、ガスケットの変形範囲を大きくすることができるとともに、該ガスケットに生じる反力を大きくしてガスケットと外装缶との間の面圧を大きくすることができる。したがって、ガスケットによるシール性能の向上を図れる。また、突出部の前記筒軸方向の長さが大きくなる分、封口缶の周壁部の長さが短くなるため、該封口缶の周壁部を容易に形成することができる。

　前記第４または５の構成において、前記突出部は、前記筒軸方向の突出長さが、前記突出部の先端部分における厚みよりも大きい（第６の構成）。

　上述の構成において、ガスケットの突出部の先端部分を外装缶に対して強く押し付けることにより、該先端部分をより大きく変形させることができる。したがって、ガスケットの封止性能をより向上することができる。

　前記第４から第６の構成のうちいずれか一つの構成において、前記突出部は、前記筒軸方向の突出長さが、前記ガスケットの前記筒軸方向の長さに対して１／４以上である（第７の構成）。

　これにより、ガスケットの突出部における筒軸方向の突出長さを、一般的な構成の突出長さ（ガスケットの筒軸方向の長さに対して１／９以下）に比べて長くすることができる。したがって、封口缶の周壁部の筒軸方向の長さをより確実に短くすることができるとともに、ガスケットによる封止性能をより確実に向上することができる。

　前記第４から第７の構成のうちいずれか一つの構成において、前記ガスケットは、前記被覆部のうち前記封口缶の周壁部の外側を覆う部分の厚みが、前記周壁部の先端部分に向かって徐々に小さくなるテーパ状に形成されている（第８の構成）。

　このようにテーパ状に形成されているガスケットにおいて、上述の第４から第７の構成を適用することで、ガスケットの厚みをできるだけ小さくすることができる。すなわち、ガスケットをテーパ状に形成する場合、該ガスケット内に位置付けられる封口缶の周壁部の先端部分で所定以上のガスケットの厚みを確保する必要がある。そのため、ガスケットにおける前記周壁部の基端側の部分では、前記周壁部の先端部分で所定以上のガスケットの厚みを確保できるように、ガスケットの厚みを大きくする必要がある。

　上述の第４から第７の構成を適用して封口缶の周壁部の筒軸方向の長さを短くすることにより、その分、ガスケットにおける前記周壁部の基端側の部分の厚みを小さくすることができる。したがって、ガスケット全体の厚みを小さくすることができる。

　前記第４から第８の構成のうちいずれか一つの構成において、前記外装缶及び前記封口缶は、それぞれ有底円筒状である。前記外装缶の前記筒状側壁部は、その外径が、前記外装缶及び前記封口缶を組み合わせた状態の前記筒軸方向の高さに対して４倍よりも小さい（第９の構成）。

　このように、外装缶の外径が、外装缶及び封口缶を組み合わせた状態の筒軸方向の高さに対して４倍よりも小さい場合には、一般的なコイン形電池に比べて電池全体の高さが高くなる。このような電池においても、上述の第４から第７の構成を適用することで、封口缶の周壁部の長さを短くすることができるとともに、ガスケットによる封止性能の向上を図れる。また、上述のような電池の構成において、第８の構成のようにテーパ状に形成されている場合でも、ガスケット全体の厚みを小さくすることができる。

　前記第９の構成において、前記外装缶の前記筒状側壁部は、その外径が、前記外装缶及び前記封口缶を組み合わせた状態の前記筒軸方向の高さに対して２倍以下である（第１０の構成）。

　このように、外装缶の外径が、外装缶及び封口缶を組み合わせた状態の筒軸方向の高さに対して２倍以下の場合でも、上述の第４から第７の構成を適用することで、封口缶の周壁部の長さを短くすることができるとともに、ガスケットによる封止性能の向上を図れる。

　本発明の一実施形態に係る扁平形電池の製造方法では、有底筒状の封口缶を形成する封口缶形成工程と、前記封口缶の周壁部上に、成形型を用いて、前記封口缶の周壁部を覆う被覆部と該被覆部から突出する突出部とを有するガスケットを射出成形するガスケット成形工程とを備える。前記ガスケット成形工程では、射出成形時に、前記成形型のうち前記突出部を形成する部分に対して樹脂を射出することにより前記ガスケットを成形する（第１１の方法）。

　この方法により、射出成形の際に、射出された樹脂材料によって封口缶の周壁部が曲がったり、該周壁部によって成形型内での樹脂材料の流れが阻害されたりするのを防止できる。よって、射出成形時に、封口缶の周壁部が変形するのを防止しつつ、成形型内に樹脂材料を効率良く注入することができる。

　本発明の一実施形態に係る扁平形電池では、ガスケットを射出成形する際に、外装缶と封口缶との間に挟み込まれるガスケットのうち封口缶の周壁部を覆う被覆部から突出する突出部となる部分に、樹脂材料を射出する。これにより、射出成形する際に封口缶の周壁部が変形を生じるのを防止しつつ、樹脂材料を効率良く成形型内に注入することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係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、ガスケットの注入部を拡大して示す部分拡大断面図である。図４は、電池の各部寸法を示す断面図である。図５は、負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。図６は、ガスケットを拡大して示す拡大断面図である。

　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正極缶１０と、該正極缶１０の開口を覆う封口缶としての負極缶２０と、正極缶１０と負極缶２０との間に挟み込まれるガスケット３０と、正極缶１０及び負極缶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、正極缶１０と負極缶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の正極缶１０及び負極缶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。なお、正極缶１０と負極缶２０とを組み合わせることにより、電池ケースが構成される。

　正極缶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。正極缶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（筒状側壁部）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。正極缶１０は、後述するように、負極缶２０との間にガスケット３０を挟んだ状態で、周壁部１２の開口端側が正極缶１０の内側に折り曲げられて、該負極缶２０に対してかしめられている。なお、図１における符号Ｐは、正極缶１０の筒軸である。周壁部１２は、正極缶１０の筒軸方向に延びている。

　負極缶２０も、正極缶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。負極缶２０は、正極缶１０の周壁部１２よりも外形が小さい概略円筒状の周壁部２２と、その一方の開口を塞ぐ円形状の平面部２１と、を有する。この周壁部２２も、正極缶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は、先端部分で折り返されることなく、筒軸方向Ｐに延びている。すなわち、負極缶２０は、周壁部２２に折り返しのない、いわゆるストレート缶である。

　また、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、正極缶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、正極缶１０は、その周壁部１２の開口端側が負極缶２０の段部２２ｃに嵌合されている。なお、負極缶２０の周壁部２２も、正極缶１０の周壁部１２と同様、筒軸方向に延びている。

　正極缶１０の周壁部１２の外径Ｄは、扁平形電池１の厚みＴに対し、４よりも小さいのが好ましい。特に、Ｄ／Ｔは、２以下が好ましい。このように、本実施形態の扁平形電池１は、一般的なコイン形電池（Ｄ／Ｔが４以上）に比べて高さが高い。なお、外径Ｄ、厚みＴは、図４に示す部分の寸法である。

　また、扁平形電池１の厚みＴに対し、正極缶１０の底部１１から周壁部１２における電池肩部（周壁部１２を負極缶２０の周壁部２２にかしめた状態で、該周壁部１２の開口端の位置）までの距離ｔは、０．８から０．９の範囲が好ましい。これにより、上述のように、一般的なコイン形電池に比べて高さの高い電池の場合でも、負極缶２０の平面部２１に近い位置に正極缶１０の周壁部１２がかしめられる。よって、負極缶２０に対して正極缶１０をかしめた際に、該負極缶２０の周壁部２２の変形を抑制することができる。

　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、正極缶１０の周壁部１２と負極缶２０の周壁部２２との間に挟みこまれるように、該負極缶２０の周壁部２２上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する。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では、図２に示すように、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が、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体４３の両面に設けられている。

　負極４６では、図２に示すように、黒鉛等の負極活物質を含有する負極活物質層４７が、銅等の金属箔製の負極集電体４８の両面に設けられている。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の一面側のみに負極活物質層４７を有する。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、正極終電体４３及び絶縁シート４９を介して正極缶１０の底部１１上に位置づけられる（図１及び図２参照）。電極体４０の他方の負極集電体４８は、電極体４０が正極缶１０と負極缶２０との間に配置された状態で、該負極缶２０の平面部２１に接触する（図１参照）。

　セパレータ４４は、平面視で略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。

　図１及び図２に示すように、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。なお、絶縁シート４９と正極缶１０の底部１１との間には、正極活物質層４２が設けられていない正極集電体４３が配置されている。すなわち、この正極集電体４３は、正極缶１０の底部１１に電気的に接触している。

　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及び図２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が厚み方向に積層された状態で、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同士が電気的に接続されるとともに、各正極４１と正極缶１０とがそれぞれ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同士が電気的に接続されるとともに、各負極４６と負極缶２０とがそれぞれ電気的に接続される。

　（ガスケットの構成）
　次に、ガスケット３０の構成を図１、図３、図４及び図６を用いて詳細に説明する。

　図１及び図４に示すように、ガスケット３０は、負極缶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の負極缶内方側、及び、該周壁部２２における段部２２ｃ及び拡径部２２ｂのそれぞれの負極缶外方側を覆うように、負極缶２０にモールド成形されている。また、ガスケット３０は、周壁部２２の開口側から負極缶２０の筒軸方向に突出するように設けられている。すなわち、ガスケット３０は、負極缶２０の周壁部２２を覆う被覆部３１と、負極缶２０の周壁部２２に対して該負極缶２０の筒軸方向外方に位置する突出部３２とを有する。

　図１及び図４に示すように、ガスケット３０は、負極缶２０の周壁部２２の基端部２２ａの内面とほぼ面一になるような内径を有する。すなわち、ガスケット３０の被覆部３１及び突出部３２は、同等の内径を有する。

　ガスケット３０は、図６に示すように、負極缶２０の周壁部２２の基端側に位置する被覆部３１から突出部３２の先端に向かって、徐々に外径が小さくなるテーパ状に形成されている。すなわち、ガスケット３０は、被覆部３１において、負極缶２０の周壁部２２の基端側から先端側に向かって徐々に厚みが小さくなるテーパ状に形成されている。このようにテーパ状に形成されたガスケット３０では、負極缶２０の周壁部２２の先端部分において、ガスケット３０の厚みを所定（図６ではＸ）以上、確保する必要がある。そのため、ガスケット３０における周壁部２２の基端側の厚みは、Ｘよりも大きいＹとする必要がある。このような構成において、後述のように、周壁部２２の長さを短くしてガスケット３０の突出部３２の突出長さを大きくすることにより、厚みＹをできるだけ小さくすることができる。よって、ガスケット３０の厚みを小さくすることができ、扁平形電池内の電池容量をできるだけ大きくすることができる。

　ガスケット３０は、負極缶２０の外周側に正極缶１０の周壁部１２をかしめた状態で、該正極缶１０の底部１１に接触するような長さを有する。これにより、負極缶２０に対して正極缶１０をかしめた場合に、ガスケット３０の突出部３２の先端部分は、正極缶１０の底部１１に押し付けられる。これにより、ガスケット３０の突出部３２の先端部分によって、正極缶１０及び負極缶２０によって形成される空間が密閉される。

　また、上述のように、正極缶１０の周壁部１２の開口端側を負極缶２０の外周側にかしめることにより、該正極缶１０の周壁部１２の開口端側によって、ガスケット３０が圧縮される。よって、ガスケット３０によって、正極缶１０の周壁部１２と負極缶２０の外周側との間がシールされる。

　なお、正極缶１０の底部１１に対するガスケット３０の突出部３２の先端部の押し付け力は、正極缶１０の周壁部１２を負極缶２０の外周側にかしめた際にガスケット３０が受ける力により得られる。

　ガスケット３０の突出部３２は、負極缶２０の筒軸方向の長さＱが、負極缶２０の周壁部２２を覆う被覆部３１の前記筒軸方向の長さと同等である。

　また、図３に示すように、ガスケット３０の突出部３２は、前記筒軸方向の長さＱが、負極缶２０の径方向に対応する厚み方向の寸法（突出部３２の厚み）よりも大きい。特に、ガスケット３０の突出部３２は、前記筒軸方向の長さＱが、突出部３２の先端部分における前記厚み方向の寸法Ｓよりも大きいのが好ましい。

　このように、ガスケット３０のうち負極缶２０の周壁部２２を覆っていない突出部３２を、負極缶２０の径方向よりも筒軸方向に長い形状とすることで、該突出部３２を容易に変形させることができる。これにより、上述のように、負極缶２０の周壁部２２に設けられたガスケット３０を、正極缶１０の周壁部１２の開口端部によって押圧することにより、ガスケット３０の突出部３２と外装缶１０の底部１１との間をより確実に封止することができる。

　また、ガスケット３０全体の前記筒軸方向の長さも従来に比べて大きくなるため、その分、ガスケット３０によって正極缶１０と負極缶２０とを広い範囲でシールすることが可能になる。これにより、正極缶１０と負極缶２０との隙間から液漏れ等が生じるのをより確実に防止することができる。

　ガスケット３０は、突出部３２の筒軸方向の長さＱが、ガスケット３０の筒軸方向の長さに対して１／４以上であるのが好ましい。これにより、突出部３２の筒軸方向の長さを、一般的な構成の扁平形電池におけるガスケットの突出部の長さ（ガスケットの筒軸方向の長さに対して１／９以下）よりも長くすることができる。これにより、負極缶２０の周壁部２２の筒軸方向の長さをより確実に短くすることができるとともに、ガスケット３０による封止性能をより確実に向上させることができる。

　ガスケット３０は、後述するように、溶融した樹脂材料を成形型内に注入して成形する、いわゆる射出成形によって形成される。ガスケット３０の突出部３２には、成形型内に溶融した樹脂材料を注入する注入口に対応して注入部３３が位置する。すなわち、注入部３３は、ガスケット３０を射出成形する際に、成形型内に樹脂材料を注入する注入口によって形成される。

　注入部３３は、前記注入口によって形成された凸部３０ａ（図５参照）を除去した際に形成される凹部３３ａを有する。すなわち、後述するように、成形型の注入口によって、ガスケット３０の突出部３２には、樹脂が突出した凸部３０ａが形成される。この凸部３０ａは、成形型からガスケット３０を取り出す際に、成形型の一部によって除去される。そのため、凸部３０ａの根元部分がえぐられて、上述のような凹部３３ａが形成される。

　このように、ガスケット３０の突出部３２となる部分に対して樹脂材料を射出することにより、成形型内に射出された樹脂材料によって負極缶２０の周壁部２２が変形を生じるのを防止できる。また、上述の構成により、負極缶２０の周壁部２２によって成形型内への樹脂材料の注入が阻害されるのを防止できる。

　さらに、注入部３３は突出部３２の正極缶１０側の表面に凹部３３ａを有するため、図１及び図３に示すように、負極缶２０に対して正極缶１０をかしめた状態で、該正極缶１０の周壁部１２とガスケット３０との間に隙間３５が形成される。この隙間３５内に、ガスケット３０の突出部３２と正極缶１０の底部１１との間に進入した電解液等がたまる。したがって、隙間３５によって、扁平形電池１における電解液等の液漏れを防止することが可能になる。

　なお、既述のように、ガスケット３０の突出部３２は、負極缶２０の筒軸方向に対応する長さが厚み方向の寸法よりも大きい。これにより、ガスケット３０の成形型において、突出部３２の周壁部１２側を形成する部分に、樹脂材料を注入するための注入口を容易に設けることができる。

　（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の製造方法について説明する。

　まず、プレス成形によって、有底円筒状の正極缶１０及び負極缶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１に示すような略円柱状の電極体４０を構成する。電極体４０は、従来の方法と同様の方法によって製造されるため、詳しい製造方法については説明を省略する。

　負極缶２０にガスケット３０をモールド成形する様子を、図５を用いて説明する。

　図５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とを負極缶２０の外側に配置し、ピン６４を該負極缶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、負極缶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６０が形成される。したがって、固定成形型６１，可動成形型６２，ピストン可動成形型６３及びピン６４によって、ガスケット３０を成形するための成形型が構成される。

　固定成形型６１には、空間６０内に外部から樹脂材料を注入するための注入口６１ａが設けられている。この注入口６１ａから空間６０内に溶融した樹脂材料を注入することにより、空間６０内を樹脂材料によって埋める。この際、固定成形型６１の注入口６１ａは、負極缶２０の周壁部２２が存在しない位置に設けられているため、注入口６１ａから樹脂材料を射出する際に、周壁部２２に当たって該周壁部２２に変形を生じさせるのを防止できる。しかも、周壁部２２によって、樹脂材料の流れが阻害されるのを防止できる。

　空間６０内の樹脂材料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５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負極缶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。

　ガスケット３０は、図５に示すように空間６０内に樹脂材料によって成形された状態では、固定成形型６１の注入口６１ａ内に突出する凸部３０ａを有する。この凸部３０ａは、上述のようにガスケット３０を固定成形型６１に対して図５の白抜き矢印方向に移動させる際に、固定成形型６１によって切断される。このとき、ＰＰなどの樹脂材料によって構成されたガスケット３０は、突出部３０ａだけがきれいに切除されるのではなく、えぐられるように取り除かれる。そのため、ガスケット３０の表面に図１及び図３に示すような凹部３３ａが形成される。

　ここで、固定成形型６１は、円筒状のガスケット３０の外側面を成形する部分が、負極缶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３０を押した場合に、固定成形型６１から負極缶２０を容易に脱離させることができる。

　よって、ガスケット３０は、図６に示すように、負極缶２０の周壁部２２の基端側に位置する被覆部３１から突出部３２の先端に向かって、徐々に外径が小さくなる形状を有する。

　正極缶１０内に、電極体４０を絶縁シート４９等とともに配置し、非水電解液を注入する。そして、上述のようにしてガスケット３０がモールド成形された負極缶２０を、正極缶１０の開口を覆うように配置する。その状態で、正極缶１０の周壁部１２の開口端側を、負極缶２０の周壁部２２の段部２２ｃに対して正極缶１０の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。

　ここで、プレス成形によって負極缶２０を形成する工程が封口缶形成工程に対応し、負極缶２０の周壁部２２上にガスケット３０をモールド成形する工程がガスケット成形工程に対応する。

　（実施形態の効果）
　この実施形態では、負極缶２０の周壁部２２上に形成されるガスケット３０は、該周壁部２２を覆う被覆部３１と、該被覆部３１から負極缶２０の筒軸方向に突出する突出部３２とを有する。この突出部３２は、ガスケット３０を射出成形によって形成する際に成形型内へ樹脂材料を注入する注入口に対応した注入部３３を有する。

　これにより、ガスケット３０を射出成形する際に、負極缶２０の周壁部２２が成形型内へ射出された樹脂材料によって変形を生じたり、該周壁部２２によって成形型内での樹脂材料の流れが阻害されたりするのを防止できる。したがって、ガスケット３０を射出成形する際の負極缶２０の周壁部２２の変形を防止しつつ、射出成形時に成形型内に効率良く樹脂材料を注入可能な構成が得られる。

　また、ガスケット３０に形成される注入部３３は、成形型の注入口内に形成された凸部３０ａを固定成形型６１によって切断することにより得られる凹部３３ａを有する。これにより、ガスケット３０の注入部３３と正極缶１０の周壁部１２との間に隙間３５が形成される。この隙間３５が形成されることにより、扁平形電池１内の電解液等がガスケット３０と正極缶１０の周壁部１２との間に進入した場合でも、隙間３５内で電解液等を保持することが可能になる。したがって、注入部３３の凹部３３ａによって、扁平形電池１の液漏れを防止することができる。

　さらに、ガスケット３０の突出部３２は、厚み方向の寸法Ｓよりも負極缶２０の筒軸方向の突出長さＱの方が大きい。そのため、負極缶２０の周壁部２２に対して正極缶１０の周壁部１２をかしめると、ガスケット３０は前記筒軸方向に圧縮されて、突出部３２の先端側がガスケット３０の内方に倒れこむように変形する。これにより、ガスケット３０と正極缶１０との間に部分的に隙間が形成されることになる。この隙間によっても、扁平形電池１の液漏れを防止することが可能になる。

　また、上述のように突出部３２の厚み方向の寸法Ｓよりも負極缶２０の筒軸方向の突出長さＱを大きくすることで、従来の構成に比べて負極缶２０の周壁部２２の長さを短くすることができる。よって、周壁部２２を容易に形成することができる。しかも、ガスケット３０の突出部３２が変形を生じやすくなるため、該ガスケット３０を外装缶１０の底部１１に押し付けることにより、該ガスケット３０を容易に変形させることができる。よって、ガスケット３０の突出部３２の突出長さＱが厚み方向の寸法Ｓ以下である構成に比べて、ガスケット３０が変形する範囲を拡大できるとともに、該ガスケット３０に変形によって生じる反力を大きくしてガスケット３０と正極缶１０との間の面圧を大きくすることができる。したがって、ガスケット３０による封止性能の向上を図れる。

　しかも、ガスケット３０は、負極缶２０の周壁部２２の基端側に位置する被覆部３１から突出部３２の先端に向かって、徐々に外径が小さくなるような形状を有する。このようなガスケット３０の形状において、負極缶２０の周壁部２２を短くしてガスケット３０の突出部３２の突出長さを長くすることにより、ガスケット３０の厚みをできるだけ薄くすることができる。

　（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３０の突出部３２は、負極缶２０の筒軸方向の長さが、ガスケット３０の被覆部３１の前記筒軸方向の長さと同等である。また、前記実施形態では、突出部３２は、前記筒軸方向の長さが、厚み方向の寸法よりも大きい。しかしながら、突出部３２は、射出成形の際に成形型内に樹脂を射出可能な大きさ、すなわち注入部３３の凹部３３ａが形成可能な大きさであれば、どのような大きさであってもよい。

　前記実施形態では、ガスケット３０は、突出部３２の先端部分に向かうほど外径が小さくなるテーパ状に形成されている。しかしながら、ガスケット３０は、円筒状に形成されていてもよい。また、前記実施形態とは逆のテーパ状に形成されていてもよい。

　前記実施形態では、正極缶１０の周壁部１２の外径Ｄは、扁平形電池１の厚みＴに対して４よりも小さい。しかしながら、正極缶１０の周壁部１２の外径Ｄは、扁平形電池１の厚みＴに対して４以上であってもよい。

　前記実施形態では、扁平形電池の厚みＴに対し、正極缶１０の底部１１から周壁部１２の電池肩部までの距離ｔは、０．８から０．９である。しかしながら、ｔ／Ｔは、０．８よりも小さくてもよいし、０．９よりも大きくてもよい。

　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、正極缶１０を外装缶としていて、負極缶２０を封口缶としているが、逆に正極缶が封口缶で、負極缶が外装缶であってもよい。

　前記実施形態では、正極缶１０及び負極缶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。

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

Claims

　筒軸方向に延びる筒状側壁部を有する有底筒状の外装缶と、
　前記筒軸方向に延びる周壁部を有し、該周壁部が前記外装缶の内方に位置付けられるように前記外装缶の開口を覆う有底筒状の封口缶と、
　前記封口缶の周壁部上に射出成形によって形成され、前記外装缶と前記封口缶とによって挟み込まれるガスケットとを備え、
　前記ガスケットは、
　前記封口缶の周壁部の少なくとも一部を覆うように該周壁部上に成形される被覆部と、
　前記被覆部と一体に形成され、前記周壁部に対して前記筒軸方向の外方に位置する突出部とを有し、
　前記突出部は、前記ガスケットの射出成形に用いる成形型の注入口に対応して形成される注入部を有する、扁平形電池。
　請求項１に記載の扁平形電池において、
　前記被覆部及び前記突出部は、前記外装缶側に位置する部分が、前記外装缶の筒状側壁部と前記封口缶の周壁部との間に挟み込まれ、
　前記注入部は、前記突出部のうち前記外装缶の筒状側壁部と面する部分に位置する、扁平形電池。
　請求項２に記載の扁平形電池において、
　前記注入部は、前記突出部の表面に形成された凹部を有する、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、
　前記突出部は、前記筒軸方向の長さが、該突出部の厚み方向の寸法よりも大きい、扁平形電池。
　請求項４に記載の扁平形電池において、
　前記封口缶の周壁部は、先端部分が折り返されることなく前記筒軸方向に延びている、扁平形電池。
　請求項４または５に記載の扁平形電池において、
　前記突出部は、前記筒軸方向の突出長さが、前記突出部の先端部分における厚みよりも大きい、扁平形電池。
　請求項４から６のいずれか一つに記載の扁平形電池において、
　前記突出部は、前記筒軸方向の突出長さが、前記ガスケットの前記筒軸方向の長さに対して１／４以上である、扁平形電池。
　請求項４から７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、前記被覆部のうち前記封口缶の周壁部の外側を覆う部分の厚みが、前記周壁部の先端部分に向かって徐々に小さくなるテーパ状に形成されている、扁平形電池。
　請求項４から８のいずれか一つに記載の扁平形電池において、
　前記外装缶及び前記封口缶は、それぞれ有底円筒状であり、
　前記外装缶の前記筒状側壁部は、その外径が、前記外装缶及び前記封口缶を組み合わせた状態の前記筒軸方向の高さに対して４倍よりも小さい、扁平形電池。
　請求項９に記載の扁平形電池において、
　前記外装缶の前記筒状側壁部は、その外径が、前記外装缶及び前記封口缶を組み合わせた状態の前記筒軸方向の高さに対して２倍以下である、扁平形電池。
　有底筒状の封口缶を形成する封口缶形成工程と、
　前記封口缶の周壁部上に、成形型を用いて、前記封口缶の周壁部を覆う被覆部と該被覆部から突出する突出部とを有するガスケットを射出成形するガスケット成形工程とを備え、
　前記ガスケット成形工程では、射出成形時に、前記成形型のうち前記突出部を形成する部分に対して樹脂を射出することにより前記ガスケットを成形する、扁平形電池の製造方法。