特許 6868400 筒型電池の封口体、筒型電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6868400

(24)【登録日】2021年4月14日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】筒型電池の封口体、筒型電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/172 20210101AFI20210426BHJP

   H01M 50/147 20210101ALI20210426BHJP

   H01M 50/543 20210101ALI20210426BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/06 C

   H01M2/04 C

   H01M2/30 D

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-5731(P2017-5731)

(22)【出願日】2017年1月17日

(65)【公開番号】特開2018-116799(P2018-116799A)

(43)【公開日】2018年7月26日

【審査請求日】2019年12月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237721

【氏名又は名称】ＦＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】漆原 完二

【審査官】 儀同 孝信

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−１８４４６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２５１２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３１３７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１１６１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−０５９４６７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０５−０３１１０８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０４２０７３９０（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ５０／１７２

Ｈ０１Ｍ ５０／１４７

Ｈ０１Ｍ ５０／５４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下方を底部とした有底筒状の電池缶内に発電要素が密封されてなる筒型電池において、前記電池缶の上部開口を封止する封口体であって、
平板状の端子部の下面に下方に柱状に延長する挿通部を備えた電極端子と、
前記電池缶の開口部内周面に密接する平面形状を有するとともに、上面と下面を連絡する開口が形成された平板状の金属製封口板と、
電気絶縁性の樹脂からなり、前記封口板の上面および下面のそれぞれに面接触する上側および下側の平板部と、当該上側および下側の前記平板部を連絡しつつ前記封口板の開口に挿通される中空筒状の軸部とを有するガスケットと、
を備え、
前記端子部における下面の平面領域内に平板状の段差部が形成され、
前記挿通部は、前記段差部の下面から下方に延長し、
前記段差部の下面には、非円形の平面形状を有して前記挿通部を環状に周回しつつ下方に突出する突起が形成され、
前記ガスケットは、前記上側平板部の下面に非円形の平面形状を有して下方に突出する上側凸部が形成されているとともに、前記下側平板部の上面に非円形の平面形状を有して上方に開口する下側凹部が形成され、
前記封口板の上面には前記開口の周囲に前記上側凸部と係合する平面形状を有する封口板凹部が形成されているとともに、前記封口板の下面には前記開口の周囲に前記下側平板部の前記凹部に係合する封口板凸部が形成され、
前記ガスケットは、前記軸部に前記挿通部が挿通されつつ、前記上側平板部の上面に前記突起が埋没するとともに、前記上側凸部および前記下側凹部が圧縮状態で前記封口板凹部の内面および前記封口板凸部の外面に密接している、
ことを特徴とする筒型電池の封口体。

【請求項2】

請求項１において、前記上側凸部の平面領域は、前記段差部の平面領域を包含していることを特徴とする筒型電池の封口体。

【請求項3】

請求項１または２において、
前記ガスケットが、前記上側凸部を有する上側ガスケットと、前記封口板を挟んで前記上側ガスケット反対側に配置される下側ガスケットとからなり、
前記上側ガスケットと前記下側ガスケットの少なくとも一方に前記軸部が形成され、
前記上側ガスケットの前記封口板と隣接する側に前記上側凸部が形成され、
前記下側ガスケットの前記封口板と隣接する側に、前記下側凹部が形成されている、
ことを特徴とする筒型電池の封口体。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記封口板の下面には、前記封口板凹部の裏側として前記封口板凸部が現れていることを特徴とする筒型電池の封口体。

【請求項5】

下方を底部とした有底筒状の電池缶と、当該電池缶の内側に配置されている発電要素と、前記電池缶の開口部を封止するための封口体とを有する筒型電池であって、
前記封口体は、
平板状の端子部の下面に下方に柱状に延長する挿通部を備えた電極端子と、
前記電池缶の開口部内周面に密接する平面形状を有するとともに、上面と下面を連絡する開口が形成された平板状の金属製封口板と、
電気絶縁性の樹脂からなり、前記封口板の上面および下面のそれぞれに面接触する上側および下側の平板部と、当該上側および下側の前記平板部を連絡しつつ前記封口板の開口に挿通される中空筒状の軸部とを有するガスケットと、
を備え、
前記端子部における下面の平面領域内に平板状の段差部が形成され、
前記挿通部は、前記段差部の下面から下方に延長し、
前記段差部の下面には、非円形の平面形状を有して前記挿通部を環状に周回しつつ下方に突出する突起が形成され、
前記ガスケットは、前記上側平板部の下面に非円形の平面形状を有して下方に突出する上側凸部が形成されているともに、前記下側平板部の上面に非円形の平面形状を有して上方に開口する下側凹部が形成され、
前記封口板の上面には前記開口の周囲に前記上側凸部と係合する平面形状を有する封口板凹部が形成されているとともに、前記封口板の下面には前記開口の周囲に前記下側平板部の前記下側凹部に係合する封口板凸部が形成され、
前記ガスケットは、前記軸部に前記挿通部が挿通されつつ、前記上側平板部の上面に前記突起が埋没するとともに、前記上側凸部および前記下側凹部が圧縮状態で前記封口板凹部の内面および前記封口板凸部の外面に密接し、
前記挿通部の下端面が前記発電要素と電気的に接続している、
ことを特徴とする筒型電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、筒型電池の封口体および筒型電池に関する。

【背景技術】

【0002】

筒型電池は、ノートパソコン、デジタルカメラ等、さまざまな電子機器の電源として用いられている。一般的な筒型電池は、電解液を含む発電要素が正負いずれかの電極集電体を兼ねる有底筒状の電池缶内に収容されている。当然のことながら、筒型電池には内容物の漏出を確実に防止しうる高度の密閉性が要求される。そして筒型電池において、電池缶の開口を封止し、電池缶内を密閉するための構成が封口体である。封口体は、電池缶開口の蓋となる金属製封口板に電極端子を電気的に絶縁された状態で取り付けた構造を基本としている。

【0003】

図６は筒型電池１０１における一般的な封口構造を示す図であり、ここでは正負一方の電極の集電体を兼ねる円筒状の電池缶２の開口１２が封口体（以下、従来例に係る封口体１１０とも言う）によって封止されてなる円筒型電池１０１を、円筒軸１００を含む平面で切断したときの縦断面の一部を拡大した図を示した。なお、以下では、円筒軸１００の延長方向を上下方向とするとともに、電池缶２の開口１２を上方として上下の各方向を規定することとする。そして、従来例に係る封口体１１０は、円板状の金属製封口板（以下、封口板１２０とも言う）、他方の電極の端子（以下、電極端子１３０とも言う）、金属製ワッシャ（以下、ワッシャ１４０とも言う）、電気絶縁性の樹脂からなるガスケット１５０を含んで構成されている。

【0004】

図７は電極端子１３０を下方から見たときの斜視図であり、図７に示したように、電極端子１３０は、円板状の端子部１３１の下面１３３に当該端子部１３１と同軸となる円柱状の挿通部１３２が下方に向けて延長するように突設されてなる。また、端子部１３１の下面１３３には、平面形状が円環状となる突起１３６が挿通部１３２と同軸となるように形成されている。

【0005】

図８は従来例に係る封口体１１０を分解したときの縦断面図である。封口板１２０は中央に円形の開口１２１を有する円板状で、その縁が上方に向かって屈曲して周縁折り曲げ部１２２を形成している。ワッシャ１４０は単純な円板状で中央に円形の開口１４１を有している。ガスケット１５０は封口板１２０の上面１２３と下面１２４のそれぞれに面接触する円板部分（１５２ａ、１５２ｂ）が中空円筒状の軸部１５３を介して連絡した構造を有している。なお、ここに示したガスケット１５０は、封口板１２０の上面１２３と下面１２４のそれぞれに面接触する二つのガスケット（１５０ａ、１５０ｂ）から構成されている。上方のガスケット（以下、上側ガスケット１５０ａとも言う）は、下面１５７ａが封口板１２０の上面１２３に面接触する円板部分（以下、上側平板部１５２ａとも言う）と軸部１５３とが一体成形されてなる。そして上側ガスケット１５０ａには上側平板部１５２ａの上面１５５ａから軸部１５３の内部を経て当該軸部１５３の下端面１５６まで貫通する孔１５１ａが形成されている。

【0006】

一方、下方のガスケット（以下、下側ガスケット１５０ｂとも言う）は封口板１２０の下面１２４に面接触する円板部分（以下、下側平板部１５２ｂとも言う）の周囲に下方に垂設される側壁部１５４を有して、下側平板部１５２ｂを底部とした扁平カップ状に一体成形されている。そして下側平板部１５２ｂの中央には上面１５７ｂと下面１５５ｂを連絡する円形の開口１５１ｂが形成されている。

【0007】

上述した各部品（１２０、１４０、１５０ａ、１５０ｂ）と電極端子１３０とを用いて一体的な封口体１１０を組み立てるためには、まず、封口板１２０の開口１２１に上側ガスケット１５０ａの軸部１５３を嵌め合い状態で挿通させるとともに、電極端子１３０の挿通部１３２を、上側ガスケット１５０ａの孔１５１ａ、下側ガスケット１５０ｂの開口１５１ｂ、およびワッシャ１４０の開口１４１に順に嵌め合い状態で挿通させる。次いで電極端子１３０の上面１３４と挿通部１３２の下端面１３５との間を軸１００方向に押圧して挿通部１３２を拡径方向に変形させる。それによって電極端子１３０の端子部１３１の下面１３３と挿通部１３２の下端面１３５との間の各部材（１５０ａ、１２０、１５０ｂ、１４０）がかしめ付けられ、上側ガスケット１５０ａの軸部１５３が封口板１２０の開口１２１内面と挿通部１３２の外周面との間で圧縮されて軸部１５３が封口板１２０に嵌着される。また、電極端子１３０における端子部１３１の下面１３３に突設されている突起１３６が上側ガスケット１５０ａの上面１５５ａに食い込む。このようにして一体的な封口体１１０が完成する。そしてレーザー光線などによって封口板１２０の周縁折り曲げ部１２２を電池缶２の上端１１の内周に沿って溶接することで電池缶２が封止される。なお円筒型電池の封口構造については例えば以下の特許文献１にも記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１６−３８９９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

図６および図８に示した従来例に係る封口体１１０は、電極端子１３０における円柱状の挿通部１３２を、封口板１２０、ガスケット１５０、およびワッシャ１４０に形成されている円形の開口や孔（１２１、１５１ａ、１５１ｂ）に挿通していた。また、電極端子１３０における端子部１３１の下面１３３に形成されている突起１３６は、平面形状が円形である。そのため電極端子１３０に強い力が加わると、円柱状の挿通部１３２が軸１００周りに回転し、挿通部１３２とガスケット１５０との密着性が低下するという問題があった。挿通部１３２とガスケット１５０との密着性が低下すれば漏液が発生する可能性が高くなる。

【0010】

例えば、筒型電池を回路基板に直接実装するために、電極端子にリードタブを溶接などによって取り付ける場合などでは、そのリードタブに外部から強い力が加わると、その力が電極端子にも及ぶ。電池の落下などによって電極端子に強い力が加わる場合もある。従来の筒型電池１０１における封口体１１０では、このような場合、挿通部１３２とガスケット１５０との密着性が低下する可能性があった。

【0011】

そこで本発明は、電極端子が回転することによる漏液を防止するとともに、密閉性をより向上させた筒型電池の封口体および筒型電池を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記目的を達成するための本発明は、下方を底部とした有底筒状の電池缶内に発電要素が密封されてなる筒型電池において、前記電池缶の上部開口を封止する封口体であって、
平板状の端子部の下面に下方に柱状に延長する挿通部を備えた電極端子と、
前記電池缶の開口部内周面に密接する平面形状を有するとともに、上面と下面を連絡する開口が形成された平板状の金属製封口板と、
電気絶縁性の樹脂からなり、前記封口板の上面および下面のそれぞれに面接触する上側および下側の平板部と、当該上側および下側の前記平板部を連絡しつつ前記封口板の開口に挿通される中空筒状の軸部とを有するガスケットと、
を備え、
前記端子部における下面の平面領域内に平板状の段差部が形成され、
前記挿通部は、前記段差部の下面から下方に延長し、
前記段差部の下面には、非円形の平面形状を有して前記挿通部を環状に周回しつつ下方に突出する突起が形成され、
前記ガスケットは、前記上側平板部の下面に非円形の平面形状を有して下方に突出する上側凸部が形成されているとともに、前記下側平板部の上面に非円形の平面形状を有して上方に開口する下側凹部が形成され、
前記封口板の上面には前記開口の周囲に前記上側凸部と係合する平面形状を有する封口板凹部が形成されているとともに、前記封口板の下面には前記開口の周囲に前記下側平板部の前記凹部に係合する封口板凸部が形成され、
前記ガスケットは、前記軸部に前記挿通部が挿通されつつ、前記上側平板部の上面に前記突起が埋没するとともに、前記上側凸部および前記下側凹部が圧縮状態で前記封口板凹部の内面および前記封口板凸部の外面に密接している、
ことを特徴とする筒型電池の封口体としている。

【0013】

前記上側凸部の平面領域は、前記段差部の平面領域を包含していることを特徴とする筒型電池の封口体とすることもできる。また、前記ガスケットが、前記上側凸部を有する上側ガスケットと、前記封口板を挟んで前記上側ガスケット反対側に配置される下側ガスケットとからなり、前記上側ガスケットと前記下側ガスケットの少なくとも一方に前記軸部が形成され、前記上側ガスケットの前記封口板と隣接する側に前記上側凸部が形成され、前記下側ガスケットの前記封口板と隣接する側に、前記下側凹部が形成されている筒型電池の封口体とすることもできる。前記封口板の下面には、前記封口板凹部の裏側として前記封口板凸部が現れている筒型電池の封口体としてもよい。

【0014】

また本発明の範囲には、下方を底部とした有底筒状の電池缶と、当該電池缶の内側に配置されている発電要素と、前記電池缶の開口部を封止するための封口体とを有する筒型電池も含まれている。そして当該筒型電池の前記封口体は、
平板状の端子部の下面に下方に柱状に延長する挿通部を備えた電極端子と、
前記電池缶の開口部内周面に密接する平面形状を有するとともに、上面と下面を連絡する開口が形成された平板状の金属製封口板と、
電気絶縁性の樹脂からなり、前記封口板の上面および下面のそれぞれに面接触する上側および下側の平板部と、当該上側および下側の前記平板部を連絡しつつ前記封口板の開口に挿通される中空筒状の軸部とを有するガスケットと、
を備え、
前記挿通部は、前記端子部の下面に平板状に形成された段差部の下面から下方に延長し、
前記段差部の下面には、非円形の平面形状を有して前記挿通部を環状に周回しつつ下方に突出する突起が形成され、
前記ガスケットは、前記上側平板部の下面に非円形の平面形状を有して下方に突出する上側凸部が形成されているともに、前記下側平板部の上面に非円形の平面形状を有して上方に開口する下側凹部が形成され、
前記封口板の上面には前記開口の周囲に前記上側凸部と係合する平面形状を有する封口板凹部が形成されているとともに、前記封口板の下面には前記開口の周囲に前記下側平板部の前記下側凹部に係合する封口板凸部が形成され、
前記ガスケットは、前記軸部に前記挿通部が挿通されつつ、前記上側平板部の上面に前記突起が埋没するとともに、前記上側凸部および前記下側凹部が圧縮状態で前記封口板凹部の内面および前記封口板凸部の外面に密接し、
前記挿通部の下端面が前記発電要素と電気的に接続している。

【発明の効果】

【0015】

本発明に係る筒型電池の封口体および筒型電池によれば、高い密閉性を備えるとともに、外部からの衝撃が電極端子に加わっても電極端子が回転せず、漏液を確実に防止することができる。なお、その他の効果については以下の記載で明らかにする。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施例に係る封口体を備えた筒型電池の一例を示す縦断面図である。

【図2】上記実施例に係る封口体の縦断面図である。

【図3】上記実施例に係る封口体を構成する電極端子の構造を示す図である。

【図4】上記実施例に係る封口体の分解斜視図である。

【図5】上記実施例に係る封口体を分解したときの縦断面図である。

【図6】従来例に係る封口体を示す縦断面図である。

【図7】上記従来例に係る封口体を構成する電極端子の斜視図である。

【図8】上記従来例に係る封口体を分解したときの縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明の実施例について、以下に添付図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明に用いた図面において、同一または類似の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略することがある。図面によっては説明に際して不要な符号を省略することもある。

【0018】

＝＝＝筒型電池の構造＝＝＝
図１に本発明の実施例に係る封口体１０を備えた筒型電池１の一例を縦断面図にして示した。図１に示した筒型電池１は、スパイラル型リチウム一次電池であり、正極集電体を兼ねる電池缶２内に、正極３、負極４、セパレータ５、および非水系有機電解液６が発電要素として収納されているとともに、電池缶２の開口が封口体１０によって封止された基本構造を有する。正極３は、スラリー状の正極材料を例えばステンレス製ラス板に塗布したものを所定の大きさに切断した後に乾燥させたものであり、負極４は板状のリチウム金属やリチウム合金（以下、負極リチウム４とも言う）である。そしてこの負極リチウム４と正極３が、例えばポリオレフィン製微多孔膜からなるセパレータ５を介して対向配置されて帯状の電極体に形成されている。そしてその帯状の電極体が巻回された状態で電池缶２内に挿入されている。そして封口体１０によって密封された電池缶２内には、リチウム塩を非水系溶媒に溶解させた非水系有機電解液６が充填されている。また正極３と後述する電極端子における挿通部の下面、および負極リチウム４と電池缶２の内面が、それぞれ正極タブ７、および負極タブ８を介して接続されている。なお本発明は、筒型電池の封口体に関するものであり、図１に示した円筒状の筒型電池に限らず、角筒型など他の形状の筒型電池にも適用できる。もちろん本発明が適用される筒型電池には一次電池も二次電池も含まれる。またアルカリ電池などの他の形式の筒型電池にも適用することができる。

【0019】

＝＝＝封口体の構造＝＝＝
図１に示したように、電池缶２の開口端は封口体１０によって密封されている。図２に筒型電池１の上端側を拡大した縦断面図を示した。図２に示したように、本実施例における封口体１０は、図６に示した従来の筒型電池１０１における封口体１１０と同様に、金属からなる円板状の封口板２０、電気絶縁性の樹脂からなるガスケット５０、電極端子３０、およびワッシャ４０を備え、これらの部品が円筒軸１００と同軸となるように上下方向に配置されている。なおここに示したガスケット５０も封口板２０を挟んで上下方向に配置される上側ガスケット５０ａと下側ガスケット５０ｂの二つの部材から構成され、この例では下側ガスケット５０ｂに封口板２０の開口２１に挿通される軸部５３が形成されている。そして電極端子３０は、円盤状の端子部３１と当該端子部３１の下面３３に突設されている円柱状の挿通部３２を有し、上側ガスケット５０ａ、下側ガスケット５０ｂ、およびワッシャ４０の中央には、電極端子３０の挿通部３２が挿通される孔（５１ａ、５１ｂ）や開口４１が設けられている。そして下側ガスケット５０ｂの軸部５３が封口板２０の開口２１に挿通されつつ、電極端子３０の挿通部３２が、上方から、上側ガスケット５０ａと下側ガスケット５０ｂの孔（５１ａ、５１ｂ）、およびワッシャ４０の開口４１に順次挿通されているとともに、挿通部３２が軸１００の方向に押圧されて上側ガスケット５０ａ、封口板２０、下側ガスケット５０ｂ、およびワッシャ４０がかしめ付けられている。それによって封口体１０が一体的な一つの部品として組み立てられている。なお封口板２０、ワッシャ４０は、鉄材、ステンレス鋼帯等の金属材料からプレス成形により形成することができ、ガスケット５０ａ、５０ｂは、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド等の、熱可塑性、電気絶縁性を有する合成樹脂により形成することができる。

【0020】

ここまでの封口体１０の構成や構造は図６に示した従来の筒型電池１０１における封口体１１０と同様である。しかし本実施例における封口体１０では、電極端子３０における円板状の端子部３１の下面３３の領域内に円板状の段差部３７が形成されており、挿通部３２は、その段差部３７の下面３８に形成されている。それによって、電極端子３０は、端子部３１と段差部３７と挿通部３１とによって、下方に向かって徐々に縮径する３段円筒状となっている。なお、本実施例における段差部３７は円板状であるが、矩形平板状など、平板状であれば、その平面形状はどのようなものであってもよい。そして、挿通部３２を周回する突起３６は、この段差部３７の下面３８に形成されている。

【0021】

図３に本実施例に係る封口体１０を構成する電極端子３０の構造を示した。図３（Ａ）は電極端子３０を下方から見たときの斜視図であり、図３（Ｂ）は電極端子３０を下方から見たときの平面図である。この図３に示したように挿通部３２を周回する突起３６の平面形状は非円形であり、この例では挿通部３２と同軸となる正六角形の輪郭を有する環状に形成されている。そして、電極端子３０をかしめて封口体１０を組み立てると、図２に示したように、端子部３１の突起３６が樹脂製の上側ガスケット５０ａの上面に食い込んで突起３６が上側ガスケット５０ａに埋没する。このとき、突起３６の平面形状が非円形なので、少なくとも、端子部３１に軸１００周りの力が加わっても電極端子３０と上側ガスケット５０ａとが相対的に回転しなくなる。

【0022】

しかしその一方で、端子部３１の下面３３に非円形の平面形状を有する突起３６を設けただけでは、電極端子３０と上側ガスケット５０ａが一体となって封口板２０や下側ガスケット５０ｂに対して回転する可能性がある。そこで本実施例に係る封口体１０では、上側ガスケット５０ａに対して封口板２０や下側ガスケット５０ｂが相対的に回転するのを防止するための構造を備えている。
図４に本実施例に係る封口体１０を上方から見たときの分解斜視図を示した。また図５に封口体１０を部材毎に分解したときの縦断面図を示した。以下、図４と図５を参照しつつ封口体１０のより詳細な構造について説明する。まず上側ガスケット５０ａは、上側平板部５２ａの下面５７ａに中空筒状の凸部５８ａを備える。この凸部（以下、上側凸部５８ａとも言う）の平面形状は非円形であり、この例では六角形である。また、上側ガスケット５０ａの中央には上側平板部５２ａの上面５５ａから上側凸部５８ａの下端面５６ａにまで連絡する孔５１ａが形成されている。

【0023】

また本実施例では、上側ガスケット５０ａにおける上側平板部５２ａの上面５５ａには、電極端子３０における段差部３７と係合する上側凹部６０が形成されている。この上側凹部６０は、封口体１０の組み立て後の上下方向の高さを調整するためのものであり、上側凹部６０は、必ずしも必要な構成ではない。ここでは、後述する、本実施例の封口体１０と、図６および図８に示した従来例に係る封口体１１０との封止性能を比較する際に、双方の封口体（１０、１１０）の組み立て条件を揃えるために凹部３７を設けている。具体的には、電極端子（３０、１３０）における端子部（３１、１３１）の上面（３４、１３４）と下面（３３、１３３）を上下方向に同じ圧力で圧縮して封口体（１０、１１０）を組み立てた際に、双方の封口体（１０、１１０）が同じ高さとなるように上側凹部６０を設けている。なお、上側凹部６０の深さは、上側凹部６０の底に段差部３７の下面３８が確実に当接するように、段差部３７の高さ以下となっている。ここでは、上側凹部６０の深さと段差部３７の高さを同じにしている。

【0024】

円板状の封口板２０は周縁に上方に屈曲する周縁折り曲げ部２２が形成され、円板中央には円形の開口２１を有する。封口板２０は、その上面２３で上側平板部５２ａの下面５７ａを受けることから、開口２１の周辺には、上側ガスケット５０ａの上側凸部５８ａに係合する六角形の平面形状を有する凹部（以下、封口板凹部２５ａとも言う）が設けられている。なお封口板２０の下面２４には上記封口板凹部２５ａを設けたことで現れる六角形の平面形状を有する凸部（以下、封口板凸部２５ｂとも言う）が形成されている。そしてこのような構造を有する封口板２０は、金属プレス加工によって形成することができ、封口板凹部２５ａの形状寸法は、上側ガスケット５０ａの材質、上側凸部５８ａの形状や突出寸法に応じて設定されている。

【0025】

封口板２０の下面２４は、下側ガスケット５０ｂの上面５７ｂにより受けられる。そして図５に示したように、下側ガスケット５０ｂは上方を底部とした扁平カップ状で、底部に対応して円形平面形状を有する下側平板部５２ｂの周囲に下方に垂設される側壁部５４が形成されている。開口５１ｂの周辺には、封口板凸部２５ｂに対応する凹部（以下、下側凹部５８ｂとも言う）が設けられている。そして封口板２０の開口２１に挿通される中空円筒状の軸部５３が当該下側凹部５８ｂの底面５９に上方に突出形成され、その軸部５３には上端面５６ｂから下側平板部５２ｂの下面５５ｂに至る開口５１ｂが形成されている。なお下側凹部５８ｂの形状と深さは、封口板凸部２５ｂの形状や突出寸法に応じて決定することができる。

【0026】

上述した各部品からなる封口体１０では、上側および下側の各ガスケット（５０ａ、５０ｂ）と封口板２０において、上側凸部５８ａが封口板凹部２５ａに係合し、封口板凸部２５ｂが下側凹部５８ｂに係合する。そして下側ガスケット５０ｂの軸部５３が封口板２０の開口２１に挿通されるとともに、電極端子３０の挿通部３２が上側および下側の各ガスケット（５０ａ、５０ｂ）の孔５１ａや開口５１ｂとワッシャ４０の開口４１に挿通された状態で上下方向に圧縮されるように押圧されると、上側および下側のガスケット（５０ａ、５０ｂ）における非円形の平面形状を有する上側凸部５８ａおよび下側凹部５８ｂが圧縮変形して、それぞれの外面および内面が、それぞれに対応する平面形状を有する封口板凹部２５ａの内面および封口板凸部２５ｂの外面に密着する。それによって電極端子３０に軸１００周りの力が加わっても電池缶２に強固に溶接された封口板２０に対してガスケット５０が回動することがない。

【0027】

もちろん上側凸部５８ａおよび下側凹部５８ｂが封口板凹部２５ａと封口板凸部２５ｂに密着することは、封口体１０による電池缶２の密封性能をより向上させる効果も奏する。さらに電極端子３０の突起３６が上側平板部５２ａに埋没しているため、この突起３６が堰となって、挿通部３２を下方から上方に伝って端子部３１の下面３３と上側平板部５２ａの上面５５ａとの境界面を経て電池１の外方に向かう漏液経路が閉鎖される。それによって漏液の可能性をさらに低減させることもできる。

【0028】

ところで、本実施例の封口体１０では、封口板２０の上面および下面に、上側ガスケット５０ａの上側凸部５８ａおよび下側ガスケット５０ｂの下側凹部５８ｂのそれぞれと係合する封口板凹部２５ａおよび封口板凸部２５ｂが形成されていることから、図６および図８に示した従来例に係る封口体１１０に対し、ガスケット５０の厚さ、すなわち上側ガスケット５０ａの上面５５ａから下側ガスケット５０ｂの下面５５ｂまでの厚さが大きくなる。もし、電極端子３０の端子部３１の下面３３の形状が、従来の封口体１１０と同様に段差部３７の無い形状であるならば、封口体１０の組み立てに際し、その厚いガスケット５０を電極端子３０の端子部３０の下面３３とワッシャ４０との間で圧縮することになる。そのため、ガスケット５０が上下方向に大きく圧縮されず（薄くならず）、上側ガスケット５０ａの上側凸部５８ａや下側ガスケット５０ｂの軸部５３における拡径方向への変形が小さくなる。その結果、上側凸部５８ａと封口板２０における封口板凹部２５ａの内周面との密着度、あるいは軸部５３と封口板２０の開口２１の内周面との密着度が低下する可能性がある。また、ガスケット５０が上下方向により大きく圧縮されないと、ガスケット５０が封口板２０を上下方向で押さえつける力も弱くなる可能性がある。そこで、本実施例の封口体１０では、電極端子３０の端子部３１の下面３３に段差部３７を設け、ガスケット５０にこの段差部３７の体積分を余分に埋没させ、ガスケット５０がより大きく圧縮されるようにしている。

【0029】

なお、本実施例では、封口体１０を上方から見たときに、上側ガスケット５０ａの上側凸部５８ａの平面領域内に電極端子３０の段差部３７が包含されている。そのため、段差部３７が上側ガスケット５０ａの上面を下方に押圧したとき、上側凸部５８ａの形成領域が他の領域よりも選択的に圧縮され，上側凸部５８ａが拡径方向により変形し易くなる。すなわち、上側凸部５８ａの外周面が封口板２０における封口板凹部２５ａの内周面により強く密着して、上側ガスケット５０ａが封口板２０に対してより回転し難いようになっている。

【0030】

＝＝＝封止性能試験＝＝＝
本実施例に係る封口体１０の封止性能を確認するため、本実施例に係る封口体１０と、図６に示した従来例に係る封口体１１０とを１０個ずつ用意した。なお、上述したように、本実施例の封口体１０における電極端子３０の段差部３７の高さや上側ガスケット５０ａの上側凹部６０の深さは、当該封口体１０が従来例の封口体１１０と同じ強度でかしめられて組み立てられた際、従来例の封口体１１０と同じ高さとなるように設定されている。 そして各封口体（１０、１１０）について、封口板（２０、１２０）に対して電極端子（３０、１３０）を相対的に回転させる封止性能試験を行った。ここでは封口板（２０、１２０）の周囲を治具によって把持し、電極端子（３０、１３０）の端子部（３１、１３１）の周囲をトルク計で把持した。そして封口板（２０、１２０）を固定し、端子部（３１、１３１）に掛ける軸１００周りのトルクを増加させていき、電極端子（３０、１３０）が回転し始めたときのトルクを測定した。

【0031】

表 １に上記封止性能試験の結果を示した。

【0032】

【表1】

表１では本実施例と従来例のそれぞれに対応する１０個ずつの封口体について、測定したトルクの最大値と最小値を示した。そしてこの表１に示されているように、従来例に係る封口体では３０〜４０Ｎ・ｃｍの回転トルクで電極端子が回転し始めるが、本実施例に係る封口体１０では６０〜７０Ｎ・ｃｍの回転トルクで回転し始め、従来例に対し、約２倍のトルクまで耐えられることが確認できた。

【0033】

＝＝＝その他の実施例＝＝＝
上記実施例に係る封口体１０では、突起３６、およびガスケット５０と封口板２０の係合形状が正六角形であったが、他の多角形状や楕円状など円形でなければ特に限定されない。上記実施例では製造容易性を考慮し、突起３６や上記係合形状を形成する平面形状が円筒軸１００と同軸であったが、もちろん同軸でなくてもよい。突起３６の下端は鋭利な形状でなくてもよく、ガスケット５０の破断なども考慮して突起３６を上端から下端に向けて一定幅の周壁状に形成したり、下端をＲ状に丸めたりしてもよい。

【0034】

上記実施例に係る封口体１０では、ワッシャ４０を設けていたが、ワッシャ４０は必ずしも必要はない。しかしワッシャ４０を設けることで、かしめによって拡径方向に変形した挿通部３２がワッシャ４０の開口４１の内周に嵌着し、下側ガスケット５０ｂの下側平板部５２ｂがワッシャ４０によって均一に圧縮される。また挿通部３２がワッシャ４０の開口４１に嵌着されるため、挿通部３２がガスケット５０の孔（５１ａ、５１ｂ）から抜けることを確実に防止することができる。

【0035】

上記実施例に係る封口体１０では、下側ガスケット５０ｂに軸部５３が形成されていたが、上側ガスケット５０ａに軸部を形成することもできる。この場合は上側凸部５８ａの下端面５６ａに下方に突出する軸部を連続させればよい。またガスケットを上側と下側の二つの部品で構成せず一体的な一つの部品として構成してもよい。例えば、金属製の封口板を内型として樹脂製のガスケットをインサート成形すれば、封口板とガスケットを一体的に成形することができる。

【0036】

ガスケット５０の軸部５３を角筒状など、非円形の中空筒状に形成し、封口板２０の開口２１の平面形状をこの軸部５３の平面形状に係合する形状とすることも考えられる。しかし軸部５３を開口２１に挿通する際に軸１００周りの双方の平面形状が一致しないと却って軸部５３の外周面と開口のない周面との間に隙間が生じ、密閉性を劣化させる可能性がある。したがって軸部５３と開口２１の平面形状は円形である方が望ましい。

【0037】

上記実施例において、封口板２０の下面２４に突出する封口板凸部２５ｂは、上面２３の封口板凹部２５ａが下面に現れることで形成されていたが、封口板２０の上面２３を切削して封口板凹部２５ａを形成し、封口板２０の下面２４の一部を肉厚にして封口板凸部２５ｂを形成することもできる。もちろん金属プレス加工によって封口板凹部２５ａと封口板凸部２５ｂを同時に形成すれば、より安価に封口板２０を製造することができる。

【符号の説明】

【0038】

１ 筒型電池、２ 電池缶、１０，１１０封口体、１１ 電池缶の上端、２０，１２０ 封口板、２１ 封口部の開口、２５ａ 封口板凹部、２５ｂ 封口板凸部、３０，１３０ 電極端子、３１，１３１ 端子部、３２，１３２ 挿通部、３６ 突起、３７ 段差部、４０，１４０ ワッシャ、５０，１５０ ガスケット、５０ａ，１５０ａ 上側ガスケット、５０ｂ，１５０ｂ 下側ガスケット、５１ａ 上側ガスケットの孔、５１ｂ 下側ガスケットの孔、５２ａ 上側平板部、５２ｂ 下側平板部、５３ 軸部、５８ａ 上側凸部、５８ｂ 下側凹部、６０ 上側凹部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】