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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024105092
(43)【公開日】2024-08-06
(54)【発明の名称】電池封口体及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
H01M 50/148 20210101AFI20240730BHJP
H01M 50/193 20210101ALI20240730BHJP
H01M 50/188 20210101ALI20240730BHJP
H01M 50/174 20210101ALI20240730BHJP
H01M 50/547 20210101ALI20240730BHJP
H01M 50/552 20210101ALI20240730BHJP
【ＦＩ】
H01M50/148
H01M50/193
H01M50/188
H01M50/174
H01M50/547
H01M50/552
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023009651
(22)【出願日】2023-01-25
(71)【出願人】
【識別番号】000004743
【氏名又は名称】日本軽金属株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100132230
【弁理士】
【氏名又は名称】佐々木 一也
(74)【代理人】
【識別番号】100198269
【弁理士】
【氏名又は名称】久本 秀治
(74)【代理人】
【識別番号】100088203
【弁理士】
【氏名又は名称】佐野 英一
(74)【代理人】
【識別番号】100100192
【弁理士】
【氏名又は名称】原 克己
(74)【代理人】
【識別番号】100226894
【弁理士】
【氏名又は名称】佐々木 夏詩子
(72)【発明者】
【氏名】遠藤 正憲
(72)【発明者】
【氏名】錦織 祐介
(72)【発明者】
【氏名】池田 大樹
(72)【発明者】
【氏名】森山 慶彦
(72)【発明者】
【氏名】蜂巣 琢磨
(72)【発明者】
【氏名】朴 東海
(72)【発明者】
【氏名】千種 達也
(72)【発明者】
【氏名】馬渕 将良
【テーマコード（参考）】
5H011
5H043
【Ｆターム（参考）】
5H011AA02
5H011AA09
5H011DD02
5H011EE04
5H011HH02
5H043AA07
5H043AA19
5H043BA17
5H043CA03
5H043CA04
5H043DA05
5H043DA09
5H043DA20
5H043HA31D
5H043JA01D
5H043KA22E
5H043LA02D
(57)【要約】
【課題】製造効率を向上させるとともに、電池内部のフッ化水素の生成を抑えることができる電池封口体を提供する。
【解決手段】電池容器の開口部を封口する金属製の封口部材、金属製の端子部材、及び前記封口部材と前記端子部材との間に介装されたガスケット部材が、封止部材によって一体化された電池封口体であって、前記ガスケット部材は、フッ化水素への耐性を有する第一の熱可塑性樹脂を含み、前記封止部材は、第二の熱可塑性樹脂を含み、前記封口部材は、略平板状の本体部、及び前記本体部を厚み方向に貫通して設けられた孔部を有し、前記端子部材の外周部と、前記封口部材の前記孔部の内周部との間に、予め成形された前記ガスケット部材が挟み込まれており、前記封止部材が、前記端子部材、前記ガスケット部材、及び前記封口部材のそれぞれとの間に、空気層となる空間が存在せずに密着した状態で射出成形されていることを特徴とする電池封口体、及びその製造方法。
【選択図】図１
【解決手段】電池容器の開口部を封口する金属製の封口部材、金属製の端子部材、及び前記封口部材と前記端子部材との間に介装されたガスケット部材が、封止部材によって一体化された電池封口体であって、前記ガスケット部材は、フッ化水素への耐性を有する第一の熱可塑性樹脂を含み、前記封止部材は、第二の熱可塑性樹脂を含み、前記封口部材は、略平板状の本体部、及び前記本体部を厚み方向に貫通して設けられた孔部を有し、前記端子部材の外周部と、前記封口部材の前記孔部の内周部との間に、予め成形された前記ガスケット部材が挟み込まれており、前記封止部材が、前記端子部材、前記ガスケット部材、及び前記封口部材のそれぞれとの間に、空気層となる空間が存在せずに密着した状態で射出成形されていることを特徴とする電池封口体、及びその製造方法。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電池容器の開口部を封口する金属製の封口部材、金属製の端子部材、及び前記封口部材と前記端子部材との間に介装されたガスケット部材が、封止部材によって一体化された電池封口体であって、
前記ガスケット部材は、フッ化水素への耐性を有する第一の熱可塑性樹脂を含み、
前記封止部材は、第二の熱可塑性樹脂を含み、
前記封口部材は、略平板状の本体部、及び前記本体部を厚み方向に貫通して設けられた孔部を有し、
前記端子部材の外周部と、前記封口部材の前記孔部の内周部との間に、予め成形された前記ガスケット部材が挟み込まれており、
前記封止部材が、前記端子部材、前記ガスケット部材、及び前記封口部材のそれぞれとの間に、空気層となる空間が存在せずに密着した状態で射出成形されていることを特徴とする電池封口体。
前記ガスケット部材は、フッ化水素への耐性を有する第一の熱可塑性樹脂を含み、
前記封止部材は、第二の熱可塑性樹脂を含み、
前記封口部材は、略平板状の本体部、及び前記本体部を厚み方向に貫通して設けられた孔部を有し、
前記端子部材の外周部と、前記封口部材の前記孔部の内周部との間に、予め成形された前記ガスケット部材が挟み込まれており、
前記封止部材が、前記端子部材、前記ガスケット部材、及び前記封口部材のそれぞれとの間に、空気層となる空間が存在せずに密着した状態で射出成形されていることを特徴とする電池封口体。
【請求項2】
前記端子部材は、少なくともその一部が前記封口部材の一方の主面側に露出した状態で配置されており、
前記封止部材は、前記一方の主面側において、前記端子部材の前記外周部、前記ガスケット部材、及び前記封口部材の前記内周部を覆っていることを特徴とする請求項１に記載の電池封口体。
前記封止部材は、前記一方の主面側において、前記端子部材の前記外周部、前記ガスケット部材、及び前記封口部材の前記内周部を覆っていることを特徴とする請求項１に記載の電池封口体。
【請求項3】
前記端子部材の前記外周部の下端面と、前記封口部材の前記孔部の内周部の上端面とが、前記ガスケット部材を挟んで対向して配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電池封口体。
【請求項4】
前記端子部材の前記外周部の外周端面と、前記封口部材の前記孔部の内周端面とが、前記ガスケット部材を挟んで対向して配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電池封口体。
【請求項5】
前記端子部材は、前記外周部において、前記封口部材と対向する側の面との反対側の面が一段下がって外周方向に突出して広がるフランジ部を有し、
前記封止部材は、前記フランジ部の前記ガスケット部材と接触している箇所を除いた、前記一方の主面側に露出している表面全体を覆って成形されることを特徴とする請求項３に記載の電池封口体。
前記封止部材は、前記フランジ部の前記ガスケット部材と接触している箇所を除いた、前記一方の主面側に露出している表面全体を覆って成形されることを特徴とする請求項３に記載の電池封口体。
【請求項6】
前記端子部材は、前記外周部において、前記一方の主面側の面が少なくとも一段下がって外周方向に突出して広がる１又は２以上のフランジ部を有し、
前記フランジ部のうちの少なくとも１つのフランジ部は、フランジ部の段差底面と、前記封口部材の前記孔部の内周部の下端面とが、前記ガスケット部材を挟んで対向して配置されていることを特徴とする請求項２に記載の電池封口体。
前記フランジ部のうちの少なくとも１つのフランジ部は、フランジ部の段差底面と、前記封口部材の前記孔部の内周部の下端面とが、前記ガスケット部材を挟んで対向して配置されていることを特徴とする請求項２に記載の電池封口体。
【請求項7】
前記封口部材は、前記一方の主面側の前記内周部において、一段下がった段差部を有していることを特徴とする請求項２に記載の電池封口体。
【請求項8】
前記封口部材は、前記内周部の近傍に厚み方向に突き出た突起部を有し、
前記ガスケット部材は、厚み方向に凹んでなる凹部を有し、
前記封口部材の突起部と前記ガスケット部材の凹部とが密着するように嵌め合わされた状態で、前記ガスケット部材が挟み込まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電池封口体。
前記ガスケット部材は、厚み方向に凹んでなる凹部を有し、
前記封口部材の突起部と前記ガスケット部材の凹部とが密着するように嵌め合わされた状態で、前記ガスケット部材が挟み込まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電池封口体。
【請求項9】
前記端子部材は、前記外周部に周方向内側に凹んでなる円周凹部を有し
前記ガスケット部材は、周方向内側に凹んでなる凹部を有し、
前記封口部材の前記内周端部と前記ガスケット部材の凹部とが、密着するように嵌め合わされるとともに、前記ガスケット部材と前記端子部材の前記凹部とが密着するように嵌め合わされた状態で、前記ガスケット部材が挟み込まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電池封口体。
前記ガスケット部材は、周方向内側に凹んでなる凹部を有し、
前記封口部材の前記内周端部と前記ガスケット部材の凹部とが、密着するように嵌め合わされるとともに、前記ガスケット部材と前記端子部材の前記凹部とが密着するように嵌め合わされた状態で、前記ガスケット部材が挟み込まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電池封口体。
【請求項10】
前記封口部材及び前記端子部材は、前記封止部材との界面に、水酸基を含有する水酸基含有皮膜が形成された接合面を各々有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電池封口体。
【請求項11】
前記水酸基含有皮膜は、開口径（Ｄ）が２０μｍ～２００μｍ、深さ（Ｌ）が２０μｍ～２００μｍ、開口径（Ｄ）と深さ（Ｌ）とのアスペクト比（Ｌ／Ｄ）が０．５～５である複数の凹凸部からなるマクロ凹凸部を表面に有するとともに、１０ｎｍ～５０ｎｍの複数の開口部を有し、厚さが１０ｎｍ～１０００ｎｍである微細凹凸部を前記マクロ凹凸部の表面に有し、
前記封口部材及び前記端子部材と、前記封止部材とは、前記接合面を介して、前記マクロ凹凸部及び前記微細凹凸部に前記封止部材が入り込んだ状態でそれぞれ接合されていることを特徴とする請求項１０に記載の電池封口体。
前記封口部材及び前記端子部材と、前記封止部材とは、前記接合面を介して、前記マクロ凹凸部及び前記微細凹凸部に前記封止部材が入り込んだ状態でそれぞれ接合されていることを特徴とする請求項１０に記載の電池封口体。
【請求項12】
電池容器の開口部を封口する金属製の封口部材、金属製の端子部材、及び前記封口部材と前記端子部材との間に介装されたガスケット部材が、封止部材によって一体化された電池封口体の製造方法であって、
前記ガスケット部材は、フッ化水素への耐性を有する第一の熱可塑性樹脂を含み、
前記封止部材は、第二の熱可塑性樹脂を含み、
前記封口部材は、略平板状の本体部、前記本体部を厚み方向に貫通して設けられた孔部を有し、
前記端子部材の外周部と、前記封口部材の前記孔部の内周部との間に、予め成形された前記ガスケット部材を挟み込む部材準備工程、及び
前記封止部材を、前記端子部材、前記ガスケット部材、及び前記封口部材のそれぞれとの間に、空気層となる空間が存在せずに密着した状態となるように射出成形する射出成形工程を備えることを特徴とする電池封口体の製造方法。
前記ガスケット部材は、フッ化水素への耐性を有する第一の熱可塑性樹脂を含み、
前記封止部材は、第二の熱可塑性樹脂を含み、
前記封口部材は、略平板状の本体部、前記本体部を厚み方向に貫通して設けられた孔部を有し、
前記端子部材の外周部と、前記封口部材の前記孔部の内周部との間に、予め成形された前記ガスケット部材を挟み込む部材準備工程、及び
前記封止部材を、前記端子部材、前記ガスケット部材、及び前記封口部材のそれぞれとの間に、空気層となる空間が存在せずに密着した状態となるように射出成形する射出成形工程を備えることを特徴とする電池封口体の製造方法。
【請求項13】
前記部材準備工程では、前記端子部材を、少なくともその一部が前記封口部材の一方の主面側に露出した状態で配置し、
前記射出成形工程では、前記封止部材が、前記一方の主面側において、前記端子部材の前記外周部、前記ガスケット部材、及び前記封口部材の前記内周部を覆うように前記射出成形を行うことを特徴とする請求項１２に記載の電池封口体の製造方法。
前記射出成形工程では、前記封止部材が、前記一方の主面側において、前記端子部材の前記外周部、前記ガスケット部材、及び前記封口部材の前記内周部を覆うように前記射出成形を行うことを特徴とする請求項１２に記載の電池封口体の製造方法。
【請求項14】
前記封口部材及び前記端子部材の表面へレーザー光を照射するレーザー処理によって、前記封口部材及び前記端子部材の表面に、水酸基を含有する水酸基含有皮膜が形成される接合面をそれぞれ形成する皮膜形成工程を備え、
前記皮膜形成工程によって得られた前記封口部材及び前記端子部材を用いて、前記部材準備工程と、前記射出成形工程とを行うことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の電池封口体の製造方法。
前記皮膜形成工程によって得られた前記封口部材及び前記端子部材を用いて、前記部材準備工程と、前記射出成形工程とを行うことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の電池封口体の製造方法。
【請求項15】
前記皮膜形成工程では、前記端子部材の前記外周部、及び前記封口部材の前記孔部の前記内周部であって、前記射出成形が行われる前記一方の主面側において、それぞれ前記接合面を形成し、
前記部材準備工程では、前記端子部材に形成された前記接合面及び前記封口部材に形成された前記接合面が、前記一方の主面側に向けて露出した状態となるよう前記端子部材及び前記封口部材を配置し、
前記射出成形工程では、前記封止部材が、前記一方の主面側において、前記端子部材及び前記封口部材の前記接合面を覆うように前記射出成形を行うことを特徴とする請求項１４に記載の電池封口体の製造方法。
前記部材準備工程では、前記端子部材に形成された前記接合面及び前記封口部材に形成された前記接合面が、前記一方の主面側に向けて露出した状態となるよう前記端子部材及び前記封口部材を配置し、
前記射出成形工程では、前記封止部材が、前記一方の主面側において、前記端子部材及び前記封口部材の前記接合面を覆うように前記射出成形を行うことを特徴とする請求項１４に記載の電池封口体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、電池封口体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一面に開口部を有する有底角筒状または有底円筒状の形状を有する二次電池が用いられている。二次電池のケース本体の開口部を封止するための蓋として、封口体が取り付けられている。封口体には、貫通孔が形成されるとともに、貫通孔を挿通するように配置される電極端子が設けられている。電極端子は電池内部から引き出されるリードと接続されて、電池の内部と外部とを導通させることができる。このような封口体及び電極端子は、通常、電池ケース本体の開口部に対して密閉性よく取り付けられている。
【0003】
例えば、特許文献１では、蓋貫通孔を有する蓋板と電極とをホルダー樹脂によって覆った、電池ケース蓋について開示されている。この特許文献１では、従来から採用されているカシメによる結合方法を課題として、蓋板と電極にレーザー処理で微細な溝を形成してから、蓋板と電極をインサート成形機内で樹脂を射出成形することで、蓋板と電極をホルダー樹脂とともに一体成形することが記載されている。
【0004】
また、特許文献２では、電極引出孔を有する蓋板に、シールリング（ガスケット）を介して電極端子が接続された、二次電池の上蓋組み立て体が開示されている。また、この特許文献２では、蓋板に溶接によって接続する金属ホルダーと、金属ホルダーを覆う絶縁体とからなる固定部材によって、電極端子が蓋板に接続されていることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２０－１４５１７３号公報
【特許文献2】特表２０２１－５２６７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１では、電極をホルダー樹脂で覆うことで、ホルダー樹脂と電池蓋との間で気密性を持たせるようにしている。しかしながら、ホルダー樹脂が電池の内部に直接露出する形になるため、ホルダー樹脂を構成する樹脂、又はホルダー樹脂に含まれるフィラーが、電池の内部で生成したフッ化水素による作用を受けて劣化することがあった。そのため、この特許文献１のような構成では、フッ化水素への耐性があるホルダー樹脂やフィラーを選定する必要が生じる。この点において、この特許文献１で例示された樹脂材料ナイロンは十分とは言えない。
【0007】
また、特許文献２では、電極端子と蓋板との間にガスケットとしてのシールリングを設けることで安全性を向上させている。ここで、特許文献２に開示される封口体では、通常、まずは金属ホルダーに対して、これを覆う絶縁体を熱可塑性樹脂からなる封止部材で射出成形して一体とした成形品である固定部材を作成している。次に、電極端子と蓋板との間にガスケット（シールリング）を挟み込んだ位置関係となるようにして、固定部材をこれらの部材の上側から覆うように蓋板に圧入して、その後に、固定部材の金属ホルダー部と蓋板とを溶接することで、封口体を製造している。このような製造方法では、前記固定部材の作成工程と、固定部材の金属ホルダー部と蓋板との溶接による溶接工程が必要となるため、工数が増加して生産効率が低下する課題がある。また、このような製造方法では、予め封止部材によって成形した成型品である固定部材を蓋板に取りつけているため、電極端子及び封止部材を含む成形品と、ガスケットとの間、また、電極端子及び封止部材を含む成形品と蓋体との間に空気層が存在することがあった。この場合、空気層に残存した空気中の水分が電池内部に侵入して電解液に混入することで、電池内部にフッ化水素が生成されるという課題があった。そのため、前記特許文献１と同様に、フッ化水素への耐性がある樹脂材料やフィラーを選定する必要も生じる。
【0008】
本発明では、製造効率を向上させるとともに、電池内部のフッ化水素の生成を抑えることができる電池封口体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
すなわち、本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）電池容器の開口部を封口する金属製の封口部材、金属製の端子部材、及び前記封口部材と前記端子部材との間に介装されたガスケット部材が、封止部材によって一体化された電池封口体であって、
前記ガスケット部材は、フッ化水素への耐性を有する第一の熱可塑性樹脂を含み、
前記封止部材は、第二の熱可塑性樹脂を含み、
前記封口部材は、略平板状の本体部、及び前記本体部を厚み方向に貫通して設けられた孔部を有し、
前記端子部材の外周部と、前記封口部材の前記孔部の内周部との間に、予め成形された前記ガスケット部材が挟み込まれており、
前記封止部材が、前記端子部材、前記ガスケット部材、及び前記封口部材のそれぞれとの間に、空気層となる空間が存在せずに密着した状態で射出成形されていることを特徴とする電池封口体。
（２）前記端子部材は、少なくともその一部が前記封口部材の一方の主面側に露出した状態で配置されており、
前記封止部材は、前記一方の主面側において、前記端子部材の前記外周部、前記ガスケット部材、及び前記封口部材の前記内周部を覆っていることを特徴とする（１）に記載の電池封口体。
（３）前記端子部材の前記外周部の下端面と、前記封口部材の前記孔部の内周部の上端面とが、前記ガスケット部材を挟んで対向して配置されていることを特徴とする（１）又は（２）に記載の電池封口体。
（４）前記端子部材の前記外周部の外周端面と、前記封口部材の前記孔部の内周端面とが、前記ガスケット部材を挟んで対向して配置されていることを特徴とする（１）又は（２）に記載の電池封口体。
（５）前記端子部材は、前記外周部において、前記封口部材と対向する側の面との反対側の面が一段下がって外周方向に突出して広がるフランジ部を有し、
前記封止部材は、前記フランジ部の前記ガスケット部材と接触している箇所を除いた、前記一方の主面側に露出している表面全体を覆って成形されることを特徴とする（３）に記載の電池封口体。
（６）前記端子部材は、前記外周部において、前記一方の主面側の面が少なくとも一段下がって外周方向に突出して広がる１又は２以上のフランジ部を有し、
前記フランジ部のうちの少なくとも１つのフランジ部は、フランジ部の段差底面と、前記封口部材の前記孔部の内周部の下端面とが、前記ガスケット部材を挟んで対向して配置されていることを特徴とする（２）に記載の電池封口体。
（７）前記封口部材は、前記一方の主面側の前記内周部において、一段下がった段差部を有していることを特徴とする（２）に記載の電池封口体。
（８）前記封口部材は、前記内周部の近傍に厚み方向に突き出た突起部を有し、
前記ガスケット部材は、厚み方向に凹んでなる凹部を有し、
前記封口部材の突起部と前記ガスケット部材の凹部とが密着するように嵌め合わされた状態で、前記ガスケット部材が挟み込まれていることを特徴とする（１）又は（２）に記載の電池封口体。
（９）前記端子部材は、前記外周部に周方向内側に凹んでなる円周凹部を有し
前記ガスケット部材は、周方向内側に凹んでなる凹部を有し、
前記封口部材の前記内周端部と前記ガスケット部材の凹部とが、密着するように嵌め合わされるとともに、前記ガスケット部材と前記端子部材の前記凹部とが密着するように嵌め合わされた状態で、前記ガスケット部材が挟み込まれていることを特徴とする（１）又は（２）に記載の電池封口体。
（１０）前記封口部材及び前記端子部材は、前記封止部材との界面に、水酸基を含有する水酸基含有皮膜が形成された接合面を各々有することを特徴とする（１）又は（２）に記載の電池封口体。
（１１）前記水酸基含有皮膜は、開口径（Ｄ）が２０μｍ～２００μｍ、深さ（Ｌ）が２０μｍ～２００μｍ、開口径（Ｄ）と深さ（Ｌ）とのアスペクト比（Ｌ／Ｄ）が０．５～５である複数の凹凸部からなるマクロ凹凸部を表面に有するとともに、１０ｎｍ～５０ｎｍの複数の開口部を有し、厚さが１０ｎｍ～１０００ｎｍである微細凹凸部を前記マクロ凹凸部の表面に有し、
前記封口部材及び前記端子部材と、前記封止部材とは、前記接合面を介して、前記マクロ凹凸部及び前記微細凹凸部に前記封止部材が入り込んだ状態でそれぞれ接合されていることを特徴とする（１０）に記載の電池封口体。
（１２）電池容器の開口部を封口する金属製の封口部材、金属製の端子部材、及び前記封口部材と前記端子部材との間に介装されたガスケット部材が、封止部材によって一体化された電池封口体の製造方法であって、
前記ガスケット部材は、フッ化水素への耐性を有する第一の熱可塑性樹脂を含み、
前記封止部材は、第二の熱可塑性樹脂を含み、
前記封口部材は、略平板状の本体部、前記本体部を厚み方向に貫通して設けられた孔部を有し、
前記端子部材の外周部と、前記封口部材の前記孔部の内周部との間に、予め成形された前記ガスケット部材を挟み込む部材準備工程、及び
前記封止部材を、前記端子部材、前記ガスケット部材、及び前記封口部材のそれぞれとの間に、空気層となる空間が存在せずに密着した状態となるように射出成形する射出成形工程を備えることを特徴とする電池封口体の製造方法。
（１３）前記部材準備工程では、前記端子部材を、少なくともその一部が前記封口部材の一方の主面側に露出した状態で配置し、
前記射出成形工程では、前記封止部材が、前記一方の主面側において、前記端子部材の前記外周部、前記ガスケット部材、及び前記封口部材の前記内周部を覆うように前記射出成形を行うことを特徴とする（１２）に記載の電池封口体の製造方法。
（１４）前記封口部材及び前記端子部材の表面へレーザー光を照射するレーザー処理によって、前記封口部材及び前記端子部材の表面に、水酸基を含有する水酸基含有皮膜が形成される接合面をそれぞれ形成する皮膜形成工程を備え、
前記皮膜形成工程によって得られた前記封口部材及び前記端子部材を用いて、前記部材準備工程と、前記射出成形工程とを行うことを特徴とする（１２）又は（１３）に記載の電池封口体の製造方法。
（１５）前記皮膜形成工程では、前記端子部材の前記外周部、及び前記封口部材の前記孔部の前記内周部であって、前記射出成形が行われる前記一方の主面側において、それぞれ前記接合面を形成し、
前記部材準備工程では、前記端子部材に形成された前記接合面及び前記封口部材に形成された前記接合面が、前記一方の主面側に向けて露出した状態となるよう前記端子部材及び前記封口部材を配置し、
前記射出成形工程では、前記封止部材が、前記一方の主面側において、前記端子部材及び前記封口部材の前記接合面を覆うように前記射出成形を行うことを特徴とする（１４）に記載の電池封口体の製造方法。
（１）電池容器の開口部を封口する金属製の封口部材、金属製の端子部材、及び前記封口部材と前記端子部材との間に介装されたガスケット部材が、封止部材によって一体化された電池封口体であって、
前記ガスケット部材は、フッ化水素への耐性を有する第一の熱可塑性樹脂を含み、
前記封止部材は、第二の熱可塑性樹脂を含み、
前記封口部材は、略平板状の本体部、及び前記本体部を厚み方向に貫通して設けられた孔部を有し、
前記端子部材の外周部と、前記封口部材の前記孔部の内周部との間に、予め成形された前記ガスケット部材が挟み込まれており、
前記封止部材が、前記端子部材、前記ガスケット部材、及び前記封口部材のそれぞれとの間に、空気層となる空間が存在せずに密着した状態で射出成形されていることを特徴とする電池封口体。
（２）前記端子部材は、少なくともその一部が前記封口部材の一方の主面側に露出した状態で配置されており、
前記封止部材は、前記一方の主面側において、前記端子部材の前記外周部、前記ガスケット部材、及び前記封口部材の前記内周部を覆っていることを特徴とする（１）に記載の電池封口体。
（３）前記端子部材の前記外周部の下端面と、前記封口部材の前記孔部の内周部の上端面とが、前記ガスケット部材を挟んで対向して配置されていることを特徴とする（１）又は（２）に記載の電池封口体。
（４）前記端子部材の前記外周部の外周端面と、前記封口部材の前記孔部の内周端面とが、前記ガスケット部材を挟んで対向して配置されていることを特徴とする（１）又は（２）に記載の電池封口体。
（５）前記端子部材は、前記外周部において、前記封口部材と対向する側の面との反対側の面が一段下がって外周方向に突出して広がるフランジ部を有し、
前記封止部材は、前記フランジ部の前記ガスケット部材と接触している箇所を除いた、前記一方の主面側に露出している表面全体を覆って成形されることを特徴とする（３）に記載の電池封口体。
（６）前記端子部材は、前記外周部において、前記一方の主面側の面が少なくとも一段下がって外周方向に突出して広がる１又は２以上のフランジ部を有し、
前記フランジ部のうちの少なくとも１つのフランジ部は、フランジ部の段差底面と、前記封口部材の前記孔部の内周部の下端面とが、前記ガスケット部材を挟んで対向して配置されていることを特徴とする（２）に記載の電池封口体。
（７）前記封口部材は、前記一方の主面側の前記内周部において、一段下がった段差部を有していることを特徴とする（２）に記載の電池封口体。
（８）前記封口部材は、前記内周部の近傍に厚み方向に突き出た突起部を有し、
前記ガスケット部材は、厚み方向に凹んでなる凹部を有し、
前記封口部材の突起部と前記ガスケット部材の凹部とが密着するように嵌め合わされた状態で、前記ガスケット部材が挟み込まれていることを特徴とする（１）又は（２）に記載の電池封口体。
（９）前記端子部材は、前記外周部に周方向内側に凹んでなる円周凹部を有し
前記ガスケット部材は、周方向内側に凹んでなる凹部を有し、
前記封口部材の前記内周端部と前記ガスケット部材の凹部とが、密着するように嵌め合わされるとともに、前記ガスケット部材と前記端子部材の前記凹部とが密着するように嵌め合わされた状態で、前記ガスケット部材が挟み込まれていることを特徴とする（１）又は（２）に記載の電池封口体。
（１０）前記封口部材及び前記端子部材は、前記封止部材との界面に、水酸基を含有する水酸基含有皮膜が形成された接合面を各々有することを特徴とする（１）又は（２）に記載の電池封口体。
（１１）前記水酸基含有皮膜は、開口径（Ｄ）が２０μｍ～２００μｍ、深さ（Ｌ）が２０μｍ～２００μｍ、開口径（Ｄ）と深さ（Ｌ）とのアスペクト比（Ｌ／Ｄ）が０．５～５である複数の凹凸部からなるマクロ凹凸部を表面に有するとともに、１０ｎｍ～５０ｎｍの複数の開口部を有し、厚さが１０ｎｍ～１０００ｎｍである微細凹凸部を前記マクロ凹凸部の表面に有し、
前記封口部材及び前記端子部材と、前記封止部材とは、前記接合面を介して、前記マクロ凹凸部及び前記微細凹凸部に前記封止部材が入り込んだ状態でそれぞれ接合されていることを特徴とする（１０）に記載の電池封口体。
（１２）電池容器の開口部を封口する金属製の封口部材、金属製の端子部材、及び前記封口部材と前記端子部材との間に介装されたガスケット部材が、封止部材によって一体化された電池封口体の製造方法であって、
前記ガスケット部材は、フッ化水素への耐性を有する第一の熱可塑性樹脂を含み、
前記封止部材は、第二の熱可塑性樹脂を含み、
前記封口部材は、略平板状の本体部、前記本体部を厚み方向に貫通して設けられた孔部を有し、
前記端子部材の外周部と、前記封口部材の前記孔部の内周部との間に、予め成形された前記ガスケット部材を挟み込む部材準備工程、及び
前記封止部材を、前記端子部材、前記ガスケット部材、及び前記封口部材のそれぞれとの間に、空気層となる空間が存在せずに密着した状態となるように射出成形する射出成形工程を備えることを特徴とする電池封口体の製造方法。
（１３）前記部材準備工程では、前記端子部材を、少なくともその一部が前記封口部材の一方の主面側に露出した状態で配置し、
前記射出成形工程では、前記封止部材が、前記一方の主面側において、前記端子部材の前記外周部、前記ガスケット部材、及び前記封口部材の前記内周部を覆うように前記射出成形を行うことを特徴とする（１２）に記載の電池封口体の製造方法。
（１４）前記封口部材及び前記端子部材の表面へレーザー光を照射するレーザー処理によって、前記封口部材及び前記端子部材の表面に、水酸基を含有する水酸基含有皮膜が形成される接合面をそれぞれ形成する皮膜形成工程を備え、
前記皮膜形成工程によって得られた前記封口部材及び前記端子部材を用いて、前記部材準備工程と、前記射出成形工程とを行うことを特徴とする（１２）又は（１３）に記載の電池封口体の製造方法。
（１５）前記皮膜形成工程では、前記端子部材の前記外周部、及び前記封口部材の前記孔部の前記内周部であって、前記射出成形が行われる前記一方の主面側において、それぞれ前記接合面を形成し、
前記部材準備工程では、前記端子部材に形成された前記接合面及び前記封口部材に形成された前記接合面が、前記一方の主面側に向けて露出した状態となるよう前記端子部材及び前記封口部材を配置し、
前記射出成形工程では、前記封止部材が、前記一方の主面側において、前記端子部材及び前記封口部材の前記接合面を覆うように前記射出成形を行うことを特徴とする（１４）に記載の電池封口体の製造方法。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、製造効率を向上させるとともに、電池内部のフッ化水素の生成を抑える電池封口体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の電池封口体について、その製造方法と共に詳しく説明する。本発明は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において種々の変更や組み合わせが可能である。また、なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付すことにより重複説明を省略する場合がある。
【0013】
本実施形態の電池封口体は、電池容器の開口部を封口する金属製の封口部材と、金属製の端子部材と、前記封口部材と前記端子部材との間に介装されたガスケット部材とが、封止部材によって一体化されている。ここで、前記ガスケット部材は、フッ化水素への耐性を有する第一の熱可塑性樹脂を含み、前記封止部材は、第二の熱可塑性樹脂を含む。前記封口部材は、略平板状の本体部、及び前記本体部を厚み方向に貫通して設けられた孔部を有する。前記端子部材の外周部と、前記封口部材の前記孔部の内周部との間には、予め成形された前記ガスケット部材が挟み込まれており、前記封止部材が、前記端子部材、前記ガスケット部材及び前記封口部材のそれぞれとの間に、空気層となる空間が存在せずに密着した状態で射出成形されている。
【0014】
また、本実施形態の電池封口体において、前記端子部材は、少なくともその一部が前記封口部材の一方の主面側に露出した状態で配置されており、前記封止部材は、前記一方の主面側において、前記端子部材の前記外周部、前記ガスケット部材、及び前記封口部材の前記内周部を覆っていることが好ましい。封止部材が、封口部材の一方の主面側に設けられているため、他方の面側（電位内部側）に電解液が存在する場合に、端子部材、ガスケット部材、及び封口部材によって隔てられて、封止部材が電解液に晒される可能性を避けることができる。また、封口部材の一方の主面側において、ガスケット部材を挟み込んで端子部材を配置した状態で、該一方の主面側から射出成形を行っているため、製造（組み立てと射出成形）が容易になるため好ましい。
【0015】
以下、好適な実施形態１～６に基づいて、本発明の電池封口体を具体的に説明する。
【0016】
［１．実施形態１］
［１－１．電池封口体］
図１～４には本発明の実施形態１に係る電池封口体１が示され、図１は上面図であり、図２は下面図であり、図３は図１のＡ－Ａ断面図である。図４は、電池封口体１の製造途中において、ガスケット部材８０と封口部材２０とを配置する状況の一部を示す断面図である。これらの図に示される電池封口体１は、正極又は負極のいずれかの電極で用いられるものであり、各電極における封口体の一部を示すものであり、各構成部材の大きさは、使用される電池の開口部のサイズや形状等に応じて適宜変更することができる。以降の実施形態２～６についても同様である。
［１－１．電池封口体］
図１～４には本発明の実施形態１に係る電池封口体１が示され、図１は上面図であり、図２は下面図であり、図３は図１のＡ－Ａ断面図である。図４は、電池封口体１の製造途中において、ガスケット部材８０と封口部材２０とを配置する状況の一部を示す断面図である。これらの図に示される電池封口体１は、正極又は負極のいずれかの電極で用いられるものであり、各電極における封口体の一部を示すものであり、各構成部材の大きさは、使用される電池の開口部のサイズや形状等に応じて適宜変更することができる。以降の実施形態２～６についても同様である。
【0017】
図１～４を参照すると、実施形態１に係る電池封口体１は、封口部材２０と、端子部材３０と、ガスケット部材８０と、封止部材７０とを有する。図３から把握されるとおり、ガスケット部材８０は、端子部材３０の外周部と、封口部材２０の内周部との間に介装されている（挟み込まれている）。ここで、前記の「外周部」、「内周部」については、外周（又は内周）の端部や端部の側面に限られず、その周辺部を広く含んでもよい。すなわち、「外周部」、「内周部」は、その端部や端部の側面を含んだ広い領域であってよく、或いは、端部を含まずに外周部からいくらか内側の領域や内周部からいくらか外側の領域であってもよい。
【0018】
これらの封口部材２０、端子部材３０及びガスケット部材８０は、封止部材７０によって一体化されている。封止部材７０は、端子部材３０、ガスケット部材８０及び封口部材２０のそれぞれとの間に、空気層となる空間が存在せずに密着した状態で射出成形されている。また、封止部材７０は、端子部材３０、ガスケット部材８０及び封口部材２０のそれぞれと接合していることが望ましい。
【0019】
「空気層となる空間」とは、空気やそれ以外の水蒸気やガスが滞留され得る空間を指すが、本発明においてはこれが存在しないようにする。空気層に水分が存在すると、当該水分に起因して電解液中の電解質（例えば、LiPF6などのフッ素含有化合物）からフッ化水素が発生するおそれがあるため、空気層が存在しないようにすることでフッ化水素の発生を防止することができる。なお、空気層による空間が存在しないことについては、例えば、封止部材７０が射出成形された該当部分の切断面をＳＥＭなどの電子顕微鏡を使用して倍率５０，０００倍で観察することにより、測定視野内に空隙が無いことを確認することで判別することができる。
【0020】
封止部材７０を形成する樹脂材料が射出成形の際に高温高圧を受けることで、溶融又は可塑化した樹脂材料が端子部材３０、ガスケット部材８０、及び封口部材２０と接することになる。このとき、樹脂材料が、端子部材３０、ガスケット部材８０、及び封口部材２０のそれぞれの表面に存在する微細な凹凸構造の内部に流入する。そして、樹脂材料が固化することによって、端子部材３０、ガスケット部材８０、及び封口部材２２０のそれぞれとアンカー効果が発揮される状態で、封止部材７０が形成されることになる。また、樹脂材料が、端子部材３０、ガスケット部材８０、及び封口部材２０のそれぞれに対して、水素結合又はファンデルワールス力等の分子間力の作用によって接合することができる程度に接近する。そして、樹脂材料が固化することによって、端子部材３０、ガスケット部材８０、及び封口部材２２０のそれぞれと分子間力が発揮される状態で、封止部材７０が形成されることになる。また、射出成型の条件や、封止部材７０及びガスケット部材８０に用いられる材料に応じて、射出された樹脂材料と接触したガスケット部材８０が溶融して、樹脂材料とガスケット部材８０とが融合する。そして、樹脂材料及びガスケット部材８０が固化することによって、ガスケット部材８０と一体化した状態で、封止部材７０が形成されることになる。
【0021】
このように、封止部材７０は、端子部材３０、ガスケット部材８０及び封口部材２０のそれぞれと、アンカー効果、分子間力、及び溶融に伴う融合からなる群より選ばれる少なくとも１種の作用を介して接合している。これにより、封止部材７０と、端子部材３０、ガスケット部材８０及び封口部材２０のそれぞれとの間に、空気層となる空間が存在せずに密着した状態となり、リークパスが生じることを防ぐことができる。リークパスの発生を塞ぐ観点からは、封止部材７０と、端子部材３０、ガスケット部材８０及び封口部材２０のそれぞれとの界面において、孔部２６を通過する電池の内部と外部との間の流路を横断する形で少なくとも１箇所（１本）の連続する接合部が設けられていることが好ましく、複数箇所（複数本）の連続する接合部が設けられていることがより好ましい。
【0022】
封口部材２０は、電池容器（図示外）の開口部を封口する部材であり、図１～４に示すように、略平板状であるが（これを、本体部という）、当該本体部と、この本体部を厚み方向に貫通して設けられる孔部２６とを有する。孔部２６は、平面視において、端子部材３０の外周部と略同形状となっている。例えば、端子部材３０が略円柱状であって、平面視において端子部材２０の外周部が円形状である場合には、孔部２６も円形状となる。孔部２６の内周近傍には、封口部材２０の厚み方向に突き出た突起部２１を有してもよい。本実施形態では、孔部２６の内周近傍には一方の主面側（電池外部側）に突き出た突起部２１を有している。突起部２１を有することにより、ガスケット部材８０との設置及び嵌合の状態を高めることができる。
【0023】
封口部材２０の形状は、電池開口部の形状に応じて適宜変更することができるが、通常、矩形又は円形状の略平板状の板材（本体部）であって、中央部分は前記の孔部２６が形成されている。必要に応じて、本体部には、適宜加工や部材の追加などがなされてもよく、例えば、本体部から下方（他の主面側（電池内部側））に、電池容器に挿入される脚部が延びたような形状を有してもよい。
【0024】
封口部材２０は金属製であり、金属としては、銅又は銅合金からなる銅材や、鉄又は鉄合金からなる鉄材や、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミ材等、素材は制限されるものではなく、電池の封口に要求される強度、耐食性、加工性等の種々の物性に基づいて決めることができる。通常、これらの金属材の表面には、酸化皮膜が形成されている。酸化皮膜は、大気中で自然に形成される自然酸化皮膜であってもよく、陽極酸化によって形成される陽極酸化皮膜であってもよい。また、熱間圧延によって形成される圧延酸化皮膜であってもよい。
【0025】
端子部材３０は、電池内部から引き出されるリードと接続されて電池の内部と外部とを導通させるための電極端子である。端子部材３０は金属製であり、前記同様の金属材が用いられる。図１～３に示されるとおり、端子部材３０は、円柱状の中央部と、中央部から広がる第一フランジ部３１とを有し、全体としては略円柱状の形状を有する。端子部材３０は、それ以外の形状（略角柱状、略平板状など）であってもよく、第一フランジ部３１などの拡張部や削り取った部分などを有してもよく、使用される電池に応じて適宜変更することができる。また、端子部材３０は、封口部材２０の内周近傍において一方の主面側に突き出た突起部２１と平面視で重なるように設けられており、該実施形態１においては少なくとも孔部２６を覆うように配置されている。
【0026】
ガスケット部材８０は、予め成形されたものである。成形方法はプレス成形や射出成形などの公知の方法を用いることができる。ガスケット部材８０は、封口部材２０と端子部材３０との間に介装されている。ガスケット部材８０は、内側に空間を有する環状の形状を有する。ガスケット部材８０は、環状の部分が端子部材３０の外周部に対応した形状となっている。ガスケット部材８０が封口部材２０と端子部材３０との間に介装された状態で、ガスケット部材８０の環状の部分に囲まれる内側の空間部分を通じて、封口部材２０の他方の主面側から端子部材３０に到達できるようになっている。また、ガスケット部材８０は、封口部材２０の孔部２６の内周部に対応した形状となっている。ガスケット部材８０が封口部材２０と端子部材３０との間に介装された状態で、ガスケット部材８０の環状の部分に囲まれる内側の空間部分が孔部２６と略一致する関係になっている。例えば、端子部材３０が略円柱状であって、平面視において、端子部材３０の外周部が円形状であり、孔部２６が円形状である場合には、ガスケット部材８０も平面視で円環状となる。ガスケット部材８０は、封口部材２０と端子部材３０との間を塞いで、気密性及び水密性を高める機能を有する。ガスケット部材８０によって、電池内部の電解液から発生したフッ化水素による封止部材７０や封止部材７０に含まれるフィラーへの影響を抑えることができる。
【0027】
そのため、ガスケット部材８０は、フッ化水素への耐性を有する熱可塑性樹脂（第一の熱可塑性樹脂）を含む。当該第一の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、パーフルオロエチレンプロペンコポリマー（ＦＥＰ）、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）等のフッ素樹脂；ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン樹脂；ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）；などを挙げることができるが、これらに限定されない。第一の熱可塑性樹脂として、フッ化水素への耐性の観点から、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等のフッ素樹脂が好ましい。
【0028】
ガスケット部材８０は、これと接触する端子部材３０及び封口部材２０の部分の形状や密着の程度などに応じて、図示された形状に限られず、その形状を適宜変更することができる。
【0029】
封止部材７０は、射出成形によって端子部材３０、ガスケット部材８０及び封口部材２０を一方の主面側（電池外部側）から覆って封止するとともに、これらの部材を一体化する部材である。封止部材７０の形状は、本発明の目的を害しない限り、一体化される他の部材の形状などに応じて適宜変更することができる。
【0030】
封止部材７０は、熱可塑性樹脂（第二の熱可塑性樹脂）を含んで構成される。当該第二の熱可塑性樹脂は、第一の熱可塑性樹脂と同じでもよく異なってもよく、限定されないが、射出成形により前記の各部材との接触面に容易に入り込む樹脂であることが好ましい。第二の熱可塑性樹脂は、フッ化水素への耐性は必須ではないが、フッ化水素への耐性を有していてもよい。第二の熱可塑性樹脂としては、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦ等のフッ素樹脂；ＰＥ、ＰＰ等のポリオレフィン樹脂；ＰＰＳ、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等を好適に挙げることができる。射出成形時にガスケット部材８０が変形しないように、第二の熱可塑性樹脂については、第一の熱可塑性樹脂の耐熱温度よりも低いものを選定することが好ましい。第二の熱可塑性樹脂として、射出成型性、及びフッ化水素への耐性の観点から、ＰＰ又はＰＰＳが好ましく、射出成型性、フッ化水素への耐性、及び耐電圧性の観点から、ＰＰＳがより好ましい。
【0031】
本発明においては、予め成形したガスケット部材８０をインサートしてから封止部材７０の射出成形を行うことにより、ガスケット部材８０と封止部材７０との射出条件が異なっている場合であっても、両者を組み合わせて一体成形させることができる。
【0032】
また、封止部材７０には、機械的強度の向上や体積変化を抑える目的等のために各種フィラーを配合することが好ましい。フィラーは公知の無機フィラーなどをいずれも用いることができるが、特に、本発明の用途として耐電圧や寸法安定性のために、フィラーとしてガラスフィラー（通常、３０～７０質量％程度）が配合されることが好ましい。当該ガラスフィラーが配合される場合、ガラスはフッ化水素により侵されることから、前記のとおり、電解液からフッ化水素が発生することを防止するために、空気層となる空間が存在しないように封止部材７０が各部材と密着した状態で配置されることが特に重要となる。
【0033】
実施形態１の具体的な構成については、図３のとおり、封口部材２０は、略平板状の本体部を貫通する、円形状の孔部２６を有している。封口部材２０は、孔部２６の内周部の近傍に一方の主面側に突き出た突起部２１を有している。また、ガスケット部材８０は、平面視で円環状であって、突起部２１の内周側面、端子部材３０と対向する突起部２１の先端面、及び突起部２１の外周側面と接する内壁面を有する凹部を形成する内周部分と、当該内周部分から外周方向に広がって封口部材の平面部の一方の主面側の上面と接する外周部分と、を有する。このように、封口部材２０は、内周部の近傍に厚み方向に突き出た突起部２１を有し、ガスケット部材８０は厚み方向に凹んでなる凹部８１を有している。そして、図４に示すとおり、封口部材２０の突起部２１とガスケット部材８０の凹部８１とが密着するように嵌め合わされた状態で、ガスケット部材８０が挟み込まれている。これにより、組み立てる際に封口部材２０へのガスケット部材８０の位置決めが容易となる。また、射出成型の際にガスケット部材８０が動いてしまうことを防ぎやすくなる。
【0034】
さらに、突起部２１と凹部８１とが嵌め合わされたガスケット部材８０の内周部分が、上下から対向する端子部材３０の外周部の下面（下端面；電池内部側）と、封口部材２０の孔部２６の内周部の上面（上端面；電池外部側）とによって挟まれている。この実施形態１では、端子部材３０は、封口部材２０の孔部２６には入らずに配置される。すなわち、端子部材３０の外周部と、ガスケット部材８０と、封口部材２０の孔部２６の内周部とが、この順で上（電池外部側）から積層された状態で配置されている。これらの部材がこのような積層順で配置されることにより、一方の主面側（電池外部側）において、これらの部材が封止部材７０により覆われるようになっている。これにより、前記のとおり、封止部材７０が、端子部材３０、ガスケット部材８０及び封口部材２０によって封口部材２０の他方の主面側（電池内部側）と隔てられて、封止部材７０が電解液に晒される可能性を避けることができる。また、封止部材７０が該一方の主面側から射出成形を行われるため、製造（組み立てと射出成形）が容易になるため好ましい。
【0035】
また、図３のとおり、端子部材３０は、その外周部において、封口部材２０と対向する側の面との反対側の面が一段下がって中央部から外周方向に突出して広がる第一フランジ部３１を有する。言い換えれば、端子部材３０には、その外周部において、一方の主面側の面が一段下がって中央部から外周方向に突出して広がる第一フランジ部３１を有する。第一フランジ部３１を有することにより、中央部の側面である第一段差側面３３（３２）と、第一フランジ部３１の上面である第一段差底面３４（３２）とからなる第一段差部３２が形成される。このような第一段差部３２及び第一フランジ部３１を有することにより、前記のとおり、端子部材３０をガスケット部材８０及び封口部材２０に対して積層した状態で配置できるようになる。また、第一段差部３２及び第一フランジ部３１を有することにより、封止部材７０は、第一段差側面３３（３２）、第一段差底面３４（３２）、第一フランジ部３１の外周端面（外周側面）３５、第一フランジ部３１の下面、ガスケット部材８０及び封口部材２０の本体部と密着される。すなわち、封止部材７０は、端子部材３０の外周部における、ガスケット部材８０と接触している箇所を除いた一方の主面側に露出している表面全体を覆って射出成形されているため、気密性及び水密性が高まると共に接着強度が高まる。第一段差部３２及び第一フランジ部３１における各側面及び底面（第一段差側面３３（３２）、第一段差底面３４（３２）及び第一フランジ部３１の外周端面（外周側面）３５）の幅（長さ）については、端子部材３０の形状や封止部材７０との密着（接合）の程度等を考慮して、その目的に応じて適宜変更することができる。以降の実施形態についても同様である。
【0036】
［１－２．水酸基含有皮膜］
封止部材７０が密着（接合）している封口部材２０及び端子部材３０の各部材の界面（これらをそれぞれ接合面２７、接合面３６と表す）においては、水酸基を含有する水酸基含有皮膜が形成されていることが好ましい。水酸基含有皮膜は、巨視的には凹部と凸部が交互に連続して形成された「マクロ凹凸部」と、そのマクロ凹凸部の表面に形成された「微細凹凸部」とを有している。接合面２７及び接合面３６を有する場合、封止部材７０は、封口部材２０及び端子部材３０の各接合面を介して、当該マクロ凹凸部及び微細凹凸部に入り込んだ状態でそれぞれ密着（接合）されるため十分な接合強度と気密性の発現が期待できる。また、接合面２７及び接合面３６は、図３のとおり、封口部材２０及び端子部材３０における射出成形が行われる一方の主面側の表面に各々形成されていることが好ましい。本実施形態では、端子部材３０の第一フランジ部３１の上側（第一段差底面３４（３２））に、接合面３６が形成されている。また、封口部材２０の孔部２６の内周側面２５付近であって、ガスケット部材８０の位置よりも外周方向の部分に、接合面２７が形成されている。端子部材３０が一方の主面側に露出して配置されるとともに、封止部材７０によって覆われる一方の主面側に水酸基含有皮膜を有する接合面２７及び接合面３６が形成されていることで、十分な接合強度と気密性の発現が期待できる。
封止部材７０が密着（接合）している封口部材２０及び端子部材３０の各部材の界面（これらをそれぞれ接合面２７、接合面３６と表す）においては、水酸基を含有する水酸基含有皮膜が形成されていることが好ましい。水酸基含有皮膜は、巨視的には凹部と凸部が交互に連続して形成された「マクロ凹凸部」と、そのマクロ凹凸部の表面に形成された「微細凹凸部」とを有している。接合面２７及び接合面３６を有する場合、封止部材７０は、封口部材２０及び端子部材３０の各接合面を介して、当該マクロ凹凸部及び微細凹凸部に入り込んだ状態でそれぞれ密着（接合）されるため十分な接合強度と気密性の発現が期待できる。また、接合面２７及び接合面３６は、図３のとおり、封口部材２０及び端子部材３０における射出成形が行われる一方の主面側の表面に各々形成されていることが好ましい。本実施形態では、端子部材３０の第一フランジ部３１の上側（第一段差底面３４（３２））に、接合面３６が形成されている。また、封口部材２０の孔部２６の内周側面２５付近であって、ガスケット部材８０の位置よりも外周方向の部分に、接合面２７が形成されている。端子部材３０が一方の主面側に露出して配置されるとともに、封止部材７０によって覆われる一方の主面側に水酸基含有皮膜を有する接合面２７及び接合面３６が形成されていることで、十分な接合強度と気密性の発現が期待できる。
【0037】
このような水酸基含有皮膜は、端子部材３０又は封口部材２０を構成する各金属に応じて、例えば、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）3）、酸化水酸化アルミニウム（ＡｌＯ（ＯＨ））、水酸化銅（Ｃｕ（ＯＨ）2）、水酸化鉄（ＩＩ）（Ｆｅ（ＯＨ）2）、酸化水酸化鉄（ＩＩＩ）（ＦｅＯ（ＯＨ））、等の金属基材を構成する金属の水酸化物（金属水酸化物）、または各部材を構成する金属の酸化水酸化物（金属酸化水酸化物）を含んでいる。また、水酸基含有皮膜は、各部材を構成する金属に応じて、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ2Ｏ）、酸化銅（ＩＩ）（ＣｕＯ）、酸化鉄（ＩＩ）（ＦｅＯ）、酸化鉄（ＩＩ，ＩＩＩ）（Ｆｅ3Ｏ4）、酸化鉄(ＩＩＩ)（Ｆｅ2Ｏ3）、等の各部材を構成する金属の酸化物（金属酸化物）を含んでいてもよい。
【0038】
水酸基含有皮膜については、例えば、グロー放電発光分析法（Glow discharge optical emission spectrometry：ＧＤ－ＯＥＳ)によって、端子部材３０及び封口部材２０の各接合面の表層付近に存在する水酸基を検出することで確認することができる。具体的には、まず、ＧＤ－ＯＥＳを用いて、各接合面における厚さ方向に対して、各部材を構成する主金属および水酸基に由来する発光強度（Ｖ）を測定する。続いて、主金属に由来する発光強度の積算値（面積）から、各部材を構成する主金属の検出量を算出する。また、水酸基に由来する発光強度の積算値から、水酸基の検出量を測定する。さらに、主金属の検出量と水酸基の検出量との合計量に対する、水酸基の検出量の割合を、水酸基存在率として算出する。ＧＤ－ＯＥＳによって得られる発光スペクトルのうち、２８１ｎｍおよび３０９ｎｍに現れるピークを、水酸基に由来するピークとする。ＧＤ－ＯＥＳによる各部材の表層付近の発光強度の測定は、表面から２００ｎｍの深さまでの測定を行えばよい。具体的には、各部材を構成する主金属の元素および水酸基に由来する発光強度が検出されてから、主金属の元素に対応する２００ｎｍのスパッタリングに要する時間が経過するまでの範囲を測定する。この測定の範囲（時間）は、測定対象となる主金属元素を高純度で含む標準試料のスパッタリングレート（μｍ／ｍｉｎ）を予め測定することにより把握することができる。ＧＤ－ＯＥＳを利用して発光強度を測定することで、各部材の最表層に存在する成分だけではなく、封止部材７０の樹脂との接合に寄与しうる、ある程度の深さまで存在する成分を検出して評価を行うことができる。
【0039】
水酸基存在率は、好ましくは４％以上、より好ましくは５％以上、さらに好ましくは６％以上、特に好ましくは７％以上である。水酸基存在率が上記下限値以上であることにより、前記各部材の各接合面の表面付近に存在する水酸基が増加し、封止部材７０の樹脂に含まれる官能基と相互作用することが期待できる。また、このとき、封止部材７０の接合強度や気密性も向上する傾向にある。水酸基存在率の上限は特に限定されないが、好ましくは７０％以下、より好ましくは５０％以下、さらに好ましくは４０％以下、特に好ましくは３０％以下である。水酸基存在率は、水酸基の形成方法によって変化する。例えば、前記各部材がレーザー処理を受けた場合に比して、各部材が、温水もしくは熱水による水和酸化物処理；化成処理；ジンケート処理；等の湿式処理を受けた場合の方が高くなる傾向にある。レーザー処理により水酸基含有皮膜が形成される場合には、水酸基含有率は、好ましくは３０％以下、より好ましくは２０％以下、さらに好ましくは１５％以下、特に好ましくは１０％以下である。
【0040】
前記各部材の各接合面の表面には、レーザー照射に起因して形成される金属酸化物が照射部の周辺に堆積した堆積物が皮膜状に形成されている。このような堆積物からなる金属溶融層は、前記のとおりの金属酸化物として酸素を含有している。金属溶融層は、最表層に水酸基を有する水酸基含有皮膜を有している。本発明においては前記のとおり、各接合面の全面が、マクロ凹凸部及び微細凹凸を有する水酸基含有皮膜で覆われていることが好ましい。「接合面の全面」とは、必ずしも接合面２７又は接合面３６の各接合面の表面積の１００％のみに限定されるわけでなく、未照射部によって水酸基含有皮膜に覆われていない面がごく微小のスポット的に存在している場合を排除するものではない。各接合面は、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上が水酸基含有皮膜に覆われていることがよい。
【0041】
＜マクロ凹凸部＞
マクロ凹凸部は、μｍオーダーサイズの凹凸形状を有する構造体であって、水酸基含有皮膜の表面に形成されている。マクロ凹凸部は、レーザー光の照射を受けて金属基材が穿孔されることで生じる凹部と、レーザー光の照射によって生じた金属酸化物の堆積物からなる凸部とからなる構造を有している。そして、複数回のレーザー光の照射が互いに隣接して行われることで、凹部と凸部とからなる繰り返し構造を有している。マクロ凹凸部は、接合面の表面または断面を、例えば、走査電子顕微鏡（Scanning Electron Microscopy：ＳＥＭ）を用いて観察することで確認することができる。
マクロ凹凸部は、μｍオーダーサイズの凹凸形状を有する構造体であって、水酸基含有皮膜の表面に形成されている。マクロ凹凸部は、レーザー光の照射を受けて金属基材が穿孔されることで生じる凹部と、レーザー光の照射によって生じた金属酸化物の堆積物からなる凸部とからなる構造を有している。そして、複数回のレーザー光の照射が互いに隣接して行われることで、凹部と凸部とからなる繰り返し構造を有している。マクロ凹凸部は、接合面の表面または断面を、例えば、走査電子顕微鏡（Scanning Electron Microscopy：ＳＥＭ）を用いて観察することで確認することができる。
【0042】
マクロ凹凸部は、図５を参照して説明する手順から求められる、所定の開口径（Ｄ）と深さ（Ｌ）を有することが好ましい。マクロ凹凸部は、水酸基含有皮膜と同様に、金属水酸化物または金属酸化水酸化物を含んでいる。また、マクロ凹凸部は、水酸基含有皮膜と同様に、金属酸化物を含んでいてもよい。
【0043】
ここで、開口径（Ｄ）と深さ（Ｌ）を算出するためには、ＳＥＭを用いて端子部材３０又は封口部材２０の各部材か、又は各部材に封止部材７０が密着（接合）した状態の接合断面の観察を行い、少なくとも１２個の凹部と１１個の凸部とが交互に連続して配置されている、レーザー照射で形成された複数の凹凸部を含む断面写真を撮影する。そして、この断面写真に含まれる複数の凹凸部から、開口径（Ｄ）と深さ（Ｌ）を算出することができる。
【0044】
具体的には、図５に示すように、断面写真を取得後に以下のような線を設けることにより求める。図５は、当該マクロ凹凸部の開口径（Ｄ）と深さ（Ｌ）を算出するために用いることができる断面を模式的に表した図の一例である。この図５は、マクロ凹凸部が形成された端子部材３０又は封口部材２０の各部材のいずれかに相当する金属製部材１１に、封止部材７０に相当する樹脂成形体１２を接合させた場合を想定したものである。
【0045】
まず、図５において、任意に選択した連続した凹部１２個について、各凹部のそれぞれの中で最も深い位置となる最底部のうちで最も深いものを最低凹部Ｐｂ１とする。最低凹部Ｐｂ１を通過するか、またはＰｂ１よりも低い位置を通過するとともに、各凹部のそれぞれの最底部の位置からの距離の和が最も小さくなる位置を通る基準線ＲＬ１を引く。次に、上述した１２個の凹部に挟まれる各凸部の中で一番高い凸部を最頂凸部Ｐｔ１とする。最頂凸部Ｐｔ１を通過するとともに、基準線ＲＬ１と平行となる基準線ＲＬ２を引く。このように、ＲＬ１及びＲＬ２がそれぞれ最低凹部Ｐｂ１、最頂凸部Ｐｔ１を通過するように引かれることにより、深さＬを算出する際に、本来の値よりも過度に大きく又は小さく計算されて、アスペクト比（Ｌ／Ｄ）が大きく又は小さく算出されてしまうことを防止することができる。続いて、最底凹部Ｐｂ１を含む連続した１２個の凹部について、各凹部の最底部から、基準線ＲＬ２に対して垂直となる方向に１２本の直線を引き、これらの直線をそれぞれ順にａ線～ｌ線（図５では、破線で表示）とする。
【0046】
上述したａ線～ｌ線について、互いに隣接する線の中間において平行な中線を引き、これらの中線をそれぞれ順にＡ～Ｋ線とする。Ａ線～Ｂ線の間隔を、Ａ線とＢ線とによって挟まれるとともに、ｂ線が通過する凹部の開口径Ｄ１として得る。同様にして、Ａ～Ｋ線の隣接する線どうしの間隔を、開口径Ｄ１～Ｄ１０として得る。また、ｂ線～ｋ線それぞれにおいて、各凹部の最底部から基準線ＲＬ２までの距離を、１０個の凹部の深さＬ１～Ｌ１０として得る。開口径Ｄ１～Ｄ１０、及び深さＬ１～Ｌ１０は、ａ線～ｌ線のうち、両端のａ線とｌ線とを除いたｂ線～ｋ線がそれぞれ通過する、１０個の凹部の開口径Ｄ及び深さＬにそれぞれ対応するものである。
【0047】
このようにして、図５に含まれるｂ線～ｋ線がそれぞれ通過する１０個の凹部について、深さＬ１～１０、及び開口径Ｄ１～Ｄ１０を得ることができる。さらに、深さＬ１～１０、及び開口径Ｄ１～Ｄ１０の中から、スミルノフ・グラブス検定を用いて外れ値を検出する。外れ値の検出を行うためには、まず、深さＬ１～Ｌ１０の１０個の凹部について、各深さＬの値を深さＬ１～Ｌ１０の平均値で減算した絶対偏差を算出し、算出された絶対偏差を深さＬ１～Ｌ１０の不偏標準偏差で除算して検定統計量ｔを算出する。次に、検定統計量ｔがその値となる確率を表すｐ値を求める。そして、ｐ値が５％未満となるものを外れ値として検出する。外れ値が検出された場合には、深さＬ１～Ｌ１０の１０個の凹部から外れ値が検出された凹部の深さＬを除外して、残余の凹部の深さＬについて再度外れ値の検出を行い、以降、外れ値が検出されなくなるまで繰り返す。同様にして、開口径Ｄ１～Ｄ１０からも外れ値を検出する。さらに、図５に含まれるｂ線～ｋ線がそれぞれ通過する１０個の凹部について、深さＬまたは開口径Ｄの一方または両方で外れ値が検出された凹部を除いた残余の凹部の深さＬと開口径Ｄから、深さＬの平均値と、開口径Ｄの平均値とを算出する。このようにして得られた深さＬの平均値と、開口径Ｄの平均値とを、マクロ凹凸部の深さ（Ｌ）、開口径（Ｄ）とする。
【0048】
またさらに、図５に含まれるｂ線～ｋ線がそれぞれ通過する１０個の凹部について、深さＬまたは開口径Ｄの一方または両方で外れ値が検出された凹部を除いた残余の凹部の深さＬと開口径Ｄから、各凹部の深さＬを各凹部の開口径Ｄで除算して、それぞれのアスペクト比（Ｌ／Ｄ）を算出する。そして、各凹部それぞれのアスペクト比（Ｌ／Ｄ）から、複数の凹部のアスペクト比（Ｌ／Ｄ）の平均値を算出する。このようにして得られたアスペクト比（Ｌ／Ｄ）の平均値を、マクロ凹凸部のアスペクト比（Ｌ／Ｄ）とする。
【0049】
開口径（Ｄ）は、通常２０μｍ～２００μｍ、好ましくは４０μｍ～１８０μｍ、より好ましくは６０μｍ～１５０μｍ、さらに好ましくは８０μｍ～１２０μｍである。当該開口径（Ｄ）が上記下限値以上となる場合、凹部が広くなることから、接合させる封止部材７０の樹脂が凹部へ入り込みやすくなり、また、後述のアスペクト比を満足しやすくなる。一方で、開口径（Ｄ）が上記上限値以下となる場合、樹脂の入り込みによる嵌合効果が発揮されやすくなり、また、後述のアスペクト比を満足しやすくなる。
【0050】
深さ（Ｌ）は、通常２０μｍ～２００μｍ、好ましくは４０μｍ～１８０μｍ、より好ましくは６０μｍ～１５０μｍ、さらに好ましくは８０μｍ～１２０μｍである。当該深さ（Ｌ）が上記下限値以上となる場合、十分な深さを有することから樹脂の入り込みによる嵌合効果が発揮されやすくなり、また、後述のアスペクト比を満足しやすくなる。一方で、深さ（Ｌ）が上記上限値以下となる場合、深さ（Ｌ）値及び開口径（Ｄ）がともに大きくなることによる粗大な凹凸構造が形成されることを防いで、樹脂の入り込みによる嵌合効果が発揮されやすくなり、また、後述のアスペクト比を満足しやすくなる。
【0051】
また、開口径（Ｄ）と深さ（Ｌ）とのアスペクト比（Ｌ／Ｄ）は、通常０．５～５、好ましくは０．５～４、より好ましくは０．７～３、さらに好ましくは１～２である。このようなアスペクト比を満足することにより、凹部の深部まで樹脂が流入してマクロ凹凸部と樹脂との間に生じる空隙の発生を抑えて水酸基含有皮膜の表面全体を封止することができる。このように、マクロ凹凸部を介した端子部材３０又は封口部材２０と封止部材７０の樹脂とによる嵌合が十分に発揮されるような凹部の形状となることで、これらの接合強度及び気密性を高めることができる。Ｌ／Ｄが上記下限値を上回ることで、凹部の開口径に対して深さが相対的に小さすぎない程度のサイズとなって、凹部が適度な深さを有する形状となり、凹部に樹脂が流入した際に各部材と樹脂との嵌合が発揮される形状となりやすくなる。また、アスペクト比が上記上限値を下回ることで、凹部の開口径に対して深さが相対的に大きすぎない程度のサイズとなって、凹部の幅が開口部から深部へ向けて次第に狭まる略三角形状の形状となり、凹部の深部まで樹脂が流入しやすくなる。
【0052】
＜微細凹凸部＞
微細凹凸部は、ｎｍオーダーサイズの凹凸形状を有する構造体であって、水酸基含有皮膜の表面のマクロ凹凸部上に形成されている。微細凹凸部は、レーザー照射によって水酸基含有皮膜を有する金属溶融層が形成された際に、水酸基含有皮膜の表面に形成される。微細凹凸部は、金属部材の表面または断面を、例えば、走査電子顕微鏡を用いて観察することで確認することができる。
微細凹凸部は、ｎｍオーダーサイズの凹凸形状を有する構造体であって、水酸基含有皮膜の表面のマクロ凹凸部上に形成されている。微細凹凸部は、レーザー照射によって水酸基含有皮膜を有する金属溶融層が形成された際に、水酸基含有皮膜の表面に形成される。微細凹凸部は、金属部材の表面または断面を、例えば、走査電子顕微鏡を用いて観察することで確認することができる。
【0053】
微細凹凸部は、１０ｎｍ～５０ｎｍのナノサイズの微細な開口部が形成されているとともに、その膜厚が１０ｎｍ～１０００ｎｍの微細な構造を持つ。ＳＥＭによる観察を行った場合、微細凹凸部は、上記サイズの微細な開口部を有する海綿状の構造体として観察される。微細凹凸部は、水酸基含有皮膜と同様に、金属水酸化物または金属酸化水酸化物を含んでいる。また、微細凹凸部は、水酸基含有皮膜と同様に、金属酸化物を含んでいてもよい。
【0054】
［１－３．電池封口体の製造方法］
本発明の電池封口体１の製造方法は、端子部材３０の外周部と、封口部材２０の孔部２６の内周部との間に、予め形成されたガスケット部材８０を挟み込む部材準備工程含む。部材準備工程には、端子部材３０、封口部材２０及びガスケット部材８０をそれぞれ準備する工程を含む。また、本発明の電池封口体１の製造方法は、部材準備工程で準備した端子部材３０、ガスケット部材８０及び封口部材２０が密着した状態で、封止部材７０を射出成形する射出成形工程を備えている。また、本発明の電池封口体１の製造方法は、端子部材３０及び封口部材２０の表面にレーザー光を照射するレーザー処理によって、当該各表面に、水酸基を含有する水酸基含有皮膜が形成される接合面をそれぞれ形成する皮膜形成工程を備えてもよく、皮膜形成工程を行った後に得られた封口部材２０及び端子部材３０を用いて、部材準備工程及び射出成形工程を行ってもよい。
本発明の電池封口体１の製造方法は、端子部材３０の外周部と、封口部材２０の孔部２６の内周部との間に、予め形成されたガスケット部材８０を挟み込む部材準備工程含む。部材準備工程には、端子部材３０、封口部材２０及びガスケット部材８０をそれぞれ準備する工程を含む。また、本発明の電池封口体１の製造方法は、部材準備工程で準備した端子部材３０、ガスケット部材８０及び封口部材２０が密着した状態で、封止部材７０を射出成形する射出成形工程を備えている。また、本発明の電池封口体１の製造方法は、端子部材３０及び封口部材２０の表面にレーザー光を照射するレーザー処理によって、当該各表面に、水酸基を含有する水酸基含有皮膜が形成される接合面をそれぞれ形成する皮膜形成工程を備えてもよく、皮膜形成工程を行った後に得られた封口部材２０及び端子部材３０を用いて、部材準備工程及び射出成形工程を行ってもよい。
【0055】
＜部材準備工程＞
部材準備工程では、先ず、封口部材２０、端子部材３０及びガスケット部材８０を、それぞれの金属又は樹脂材料に適した成形方法及び加工方法により、予め所定の形状に成形及び加工して準備する。そして、準備された封口部材２０、端子部材３０及びガスケット部材８０を用いて、図３に示された積層状態となるように、端子部材３０の外周部と、封口部材２０の孔部２６の内周部との間に、ガスケット部材８０を挟み込む。この際、端子部材３０の少なくとも一部が封口部材２０の一方の主面側に露出した状態で配置される。また、次の射出成形工程において成形される封止部材７０が入り込まずに空気層となる空間が生じないように各部材を適切に配置するようにする。また、成形後の封止部材７０に対して他方の主面側（電池内部）の電解液から生じるおそれがあるフッ化水素が接触しないように、封止部材７０が、封口部材２０と端子部材３０とによって隔てられるように、これらの部材の間にガスケット部材８０を適切に挟み込む。
部材準備工程では、先ず、封口部材２０、端子部材３０及びガスケット部材８０を、それぞれの金属又は樹脂材料に適した成形方法及び加工方法により、予め所定の形状に成形及び加工して準備する。そして、準備された封口部材２０、端子部材３０及びガスケット部材８０を用いて、図３に示された積層状態となるように、端子部材３０の外周部と、封口部材２０の孔部２６の内周部との間に、ガスケット部材８０を挟み込む。この際、端子部材３０の少なくとも一部が封口部材２０の一方の主面側に露出した状態で配置される。また、次の射出成形工程において成形される封止部材７０が入り込まずに空気層となる空間が生じないように各部材を適切に配置するようにする。また、成形後の封止部材７０に対して他方の主面側（電池内部）の電解液から生じるおそれがあるフッ化水素が接触しないように、封止部材７０が、封口部材２０と端子部材３０とによって隔てられるように、これらの部材の間にガスケット部材８０を適切に挟み込む。
【0056】
＜射出成形工程＞
射出成形工程では、先ず、部材準備工程で準備又は配置された封口部材２０、端子部材３０及びガスケット部材８０を、射出成形用の金型内にセットする。次いで、封止部材７０に使用される第二の熱可塑性樹脂や必要によりフィラーを含む樹脂材料を溶融させ射出成型用の樹脂材料を準備する。そして、前記の各部材がセットされた状態で、一方の主面側（電池外部側）から、所定の封止部材７０の形状を形成するように金型のキャビティ内に前記樹脂材料を射出成形して流し込む。射出成形条件は、使用される第二の熱可塑性樹脂を含む樹脂材料に応じて、樹脂温度や金型温度などを適宜設定することができる。射出成形工程を行った後、圧力を加えながら溶融又は可塑化した樹脂材料を冷却させる冷却・固化工程を行う。その後、射出成形金型を開いて成形品である電池封口体１を取り出す取出工程を有する。
射出成形工程では、先ず、部材準備工程で準備又は配置された封口部材２０、端子部材３０及びガスケット部材８０を、射出成形用の金型内にセットする。次いで、封止部材７０に使用される第二の熱可塑性樹脂や必要によりフィラーを含む樹脂材料を溶融させ射出成型用の樹脂材料を準備する。そして、前記の各部材がセットされた状態で、一方の主面側（電池外部側）から、所定の封止部材７０の形状を形成するように金型のキャビティ内に前記樹脂材料を射出成形して流し込む。射出成形条件は、使用される第二の熱可塑性樹脂を含む樹脂材料に応じて、樹脂温度や金型温度などを適宜設定することができる。射出成形工程を行った後、圧力を加えながら溶融又は可塑化した樹脂材料を冷却させる冷却・固化工程を行う。その後、射出成形金型を開いて成形品である電池封口体１を取り出す取出工程を有する。
【0057】
このような射出成形工程により、図３に示されるように、当該一方の主面側において、封止部材７０が、端子部材３０の外周部、ガスケット部材８０及び封口部材２０の内周部を覆うように射出成形され、端子部材３０、ガスケット部材８０及び封口部材２０が密着した状態で一体化される。また、封止部材７０は、端子部材３０、ガスケット部材８０及び封口部材２０のそれぞれと接合した状態で一体化されることが望ましい。すなわち、封止部材７０は、端子部材３０の外周部における、ガスケット部材８０と接触している箇所を除いた一方の主面側に露出している表面全体を覆って射出成形されているため、気密性及び水密性が高まると共に、接着強度が高まる。また、製造（組み立てと射出成形）が容易になる。
【0058】
＜皮膜形成工程＞
皮膜形成工程では、部材準備工程において各部材を配置する前に、準備した封口部材２０及び端子部材３０における封止部材７０と密着（接合）され得る箇所の表面に、レーザー光を照射する処理（以下、単に「レーザー処理」などという。）を施す。レーザー処理によって、封口部材２０及び端子部材３０における封止部材７０との接合面２７及び接合面３６を形成させる。また、レーザー処理によって、水酸基含有皮膜が形成された接合面２７及び接合面３６が形成される。
皮膜形成工程では、部材準備工程において各部材を配置する前に、準備した封口部材２０及び端子部材３０における封止部材７０と密着（接合）され得る箇所の表面に、レーザー光を照射する処理（以下、単に「レーザー処理」などという。）を施す。レーザー処理によって、封口部材２０及び端子部材３０における封止部材７０との接合面２７及び接合面３６を形成させる。また、レーザー処理によって、水酸基含有皮膜が形成された接合面２７及び接合面３６が形成される。
【0059】
すなわち、封口部材２０及び端子部材３０の各部材の所定の箇所に接合面２７及び接合面３６を形成するに際しては、端子部材３０の外周部の表面（例えば、第一段差底面３４（３２））及び封口部材２０の内周部であって射出成形が行われる一方の主面側（電池外部側）において、それぞれレーザー処理を施して接合面２７及び接合面３６を形成する。また、部材準備工程では、端子部材３０に形成された接合面３６及び封口部材２０に形成された接合面２７が、一方の主面側に向けて露出した状態となるよう端子部材３０及び封口部材２０を配置する。そして、射出成形工程では、一方の主面側において、端子部材３０及び封口部材２０の接合面２７及び接合面３６を覆うように封止部材７０の樹脂が射出成形されるようにすることが好ましい。このようにすることで、封止部材７０によって覆われる一方の主面側に水酸基含有皮膜を有する接合面２７及び接合面３６が形成されていることで、十分な接合強度と気密性の発現が期待できる。また、一方の主面側のみからレーザー処理を施すことによって十分な接合強度と気密性の発現が期待できる接合面２７及び接合面３６を形成することができ、端子部材３０及び封口部材２０の封止部材７０と接触する箇所の全体に対してレーザー処理を施す必要が無いため、レーザー処理に要する時間を短縮して生産効率を向上させることできる。
【0060】
レーザーとしては、公知のレーザーを使用することができるが、本発明のようにスポット的に各部材を加工することに好都合であることから、パルス発振レーザーを用いることが好ましく、例えば、ＹＡＧレーザー、ＹＶＯ4レーザー、半導体レーザー、ファイバーレーザーを用いることがよい。
【0061】
水酸基含有皮膜の形成原理は概ね次のとおりである。すなわち、レーザー照射によるエネルギーによって金属製の各部材が溶融・蒸発するが、蒸発によって穿孔されることでその空間が凹部の基となり、その凹部の両側（両隣）のレーザーが照射されない部分が凸部の基となる。それと同時に、溶融した金属部分は一部又は全部が酸化されて金属酸化物となり、これが凹部となる照射部の周辺に堆積することにより、凸部が形成される。金属酸化物からなる堆積物は、凹部と凸部を覆って皮膜状に形成される。このように形成された金属酸化物からなる堆積物によって、マクロ凹凸部の凹凸形状を形作る金属溶融層が形成される。さらに、金属酸化物は少なくとも多少の部分的イオン性を持っており、金属酸化物の新性表面には金属イオン（Ａｌ3+）と酸化物イオン（Ｏ2-）が存在している。静電的中和性から、空気中の水分と反応することで、金属溶融層の表面に存在する金属酸化物の水酸基化が起こり、金属溶融層の表面が水酸基で覆われることになる。このようにして、金属溶融層の最表層に、水酸基を含有する水酸基含有皮膜が形成される。
【0062】
なお、レーザー照射を受けないレーザー未照射部が存在している場合には、レーザー未照射部には金属溶融層が存在しておらず、水酸基含有皮膜も存在してない。通常、レーザー未照射部には、酸化皮膜が形成されている。レーザー未照射部は、マクロ凹凸部を有さないために、通常は平坦であることから、その部分に樹脂などを接合するとマクロ凹凸部に起因する機械的接合による接合強度の向上が期待できず、また、平坦であるために空隙も生じやすいことから気密性の向上も期待できない。したがって、接合面にレーザー未照射部が残存しており、接合面の全体に水酸基含有皮膜が形成されていない場合には、接合面２７及び接合面３６における気密性および接合強度が低下するおそれがある。なお、レーザー未照射部には前記した水酸基含有皮膜も存在しないことから、水酸基に起因する化学的接合による相互作用の発揮も期待できない。
【0063】
＜レーザー処理条件＞
上述したようなマクロ凹凸部と微細凹凸部とを有する水酸基含有皮膜とを備えるようにするためには、次のような点を考慮したレーザー処理条件に設定することが好ましい。
上述したようなマクロ凹凸部と微細凹凸部とを有する水酸基含有皮膜とを備えるようにするためには、次のような点を考慮したレーザー処理条件に設定することが好ましい。
【0064】
レーザー処理は、単位面積当たりのレーザー光の照射エネルギー（以降、「エネルギー密度」とも称する。）の影響を受ける。エネルギー密度は、レーザー処理の対象となる対象物（ワーク）において、レーザー光が照射されるレーザー被照射部が、単位面積と単位時間当たりに受けるレーザー出力を表す。エネルギー密度（Ｊ／ｍｍ2）は、レーザー光の出力Ｗ（Ｗ）、レーザー光の走査回数Ｎ（回）、レーザー光の照射間隔Ｃ（ｍｍ）、レーザー光の走査速度Ｖ（ｍｍ／ｓ）、レーザー被照射部におけるレーザー光の照射方向と直行する長さＬｅｎｇｔｈ、レーザー被照射部におけるレーザー光の照射方向と平行な幅Ｗｉｄｔｈ、から、下記式（Ａ１）によって表される。
エネルギー密度＝（（（Ｌｅｎｇｔｈ／Ｃ）×Ｗｉｄｔｈ×Ｎ）／Ｖ）×Ｗ）／（Ｌｅｎｇｔｈ×Ｗｉｄｔｈ） ・・・式（Ａ１）
式（Ａ１）を変形すると以下の式（Ａ２）が得られる。エネルギー密度は、式（Ａ２）によって算出することができる。
エネルギー密度＝（Ｗ×Ｎ）／（Ｃ×Ｖ） ・・・式（Ａ２）
エネルギー密度＝（（（Ｌｅｎｇｔｈ／Ｃ）×Ｗｉｄｔｈ×Ｎ）／Ｖ）×Ｗ）／（Ｌｅｎｇｔｈ×Ｗｉｄｔｈ） ・・・式（Ａ１）
式（Ａ１）を変形すると以下の式（Ａ２）が得られる。エネルギー密度は、式（Ａ２）によって算出することができる。
エネルギー密度＝（Ｗ×Ｎ）／（Ｃ×Ｖ） ・・・式（Ａ２）
【0065】
エネルギー密度は、好ましくは０．５Ｊ／ｍｍ2以上である。エネルギー密度が増加すると、レーザー処理を受けた金属製の各部材の表面に、水酸基を有する微細凹凸部が形成されやすくなる。また、所定の水酸基存在率を有する水酸基含有皮膜が形成されやすくなる。さらに、エネルギー密度が増加すると、形成されるマクロ凹凸部の凹部が深く形成されて、レーザー処理後の表面粗さが大きくなる傾向にある。なお、金属製の各部材を構成する金属の融点が高く、熱拡散が大きいほど、レーザー光による作用を受けにくくなる傾向にある。上述した事情を考慮して、エネルギー密度は、レーザー処理の対象となる金属にあわせて変更することが望ましい。
【0066】
アルミニウムを主金属とする金属製の各部材に対してレーザー処理を行う場合には、エネルギー密度は、好ましくは０．５Ｊ／ｍｍ2以上、より好ましくは１Ｊ／ｍｍ2以上、さらに好ましくは１．５Ｊ／ｍｍ2以上である。また、アルミニウムを主金属とする金属製の各部材に対してレーザー処理を行う場合には、エネルギー密度は、好ましくは５Ｊ／ｍｍ2以下、より好ましくは４Ｊ／ｍｍ2以下、さらに好ましくは３Ｊ／ｍｍ2以下である。
【0067】
鉄を主金属とする金属製の各部材に対してレーザー処理を行う場合には、エネルギー密度は、好ましくは１Ｊ／ｍｍ2以上、より好ましくは２Ｊ／ｍｍ2以上、さらに好ましくは３Ｊ／ｍｍ2以上である。また、鉄を主金属とする金属製の各部材に対してレーザー処理を行う場合には、エネルギー密度は、好ましくは１０Ｊ／ｍｍ2以下、より好ましくは８Ｊ／ｍｍ2以下、さらに好ましくは６Ｊ／ｍｍ2以下である。
【0068】
銅を主金属とする金属製の各部材に対してレーザー処理を行う場合には、エネルギー密度は、好ましくは２Ｊ／ｍｍ2以上、より好ましくは４Ｊ／ｍｍ2以上、さらに好ましくは６Ｊ／ｍｍ2以上である。また、銅を主金属とする金属製の各部材に対してレーザー処理を行う場合には、エネルギー密度は、エネルギー密度は、好ましくは２０Ｊ／ｍｍ2以下、より好ましくは１５Ｊ／ｍｍ2以下、さらに好ましくは１０Ｊ／ｍｍ2以下である。
【0069】
エネルギー密度が上記下限値以上であることにより、レーザー処理を受けた金属製の各部材の表面に、水酸基を有する微細凹凸部が形成されやすくなる。また、所定の水酸基存在率を有する水酸基含有皮膜が形成されやすくなる。したがって、水酸基を有する微細凹凸部及び水酸基含有皮膜によって、接合面２７及び接合面３６における気密性及び接合強度が向上しやすくなる。また、エネルギー密度が上記下限値以上であることにより、形成されるマクロ凹凸部の凹部の深さ（Ｌ）が大きくなり、アスペクト比（Ｌ／Ｄ）が大きくなる傾向にある。したがって、マクロ凹凸部に封止部材７０の樹脂が入り込むことで、マクロ凹凸部と封止部材７０との機械的接合（アンカー効果）が発揮されることにより、接合強度が向上しやすくなる。エネルギー密度が上記上限値以下であることにより、形成されるマクロ凹凸部の凹部深さ（Ｌ）が過度に大きくなり、アスペクト比（Ｌ／Ｄ）が過度に大きくなることを防ぎやすくなる。したがって、マクロ凹凸部の凹部の深部にまで樹脂が入り込むことができ、マクロ凹凸部の全体で金属製の各部材の水酸基と封止部材７０の官能基との化学的接合が発揮されることにより、気密性が向上しやすくなる。また、マクロ凹凸部の凸部の構造が細長く尖った形状となることを防いで、凸部が折れるなどによる機械的強度の低下を抑えることができる。また、接合部分が破断する際に金属製の各部材での破壊が生じることを防ぐことができる。
【0070】
レーザー処理におけるレーザー条件（レーザー処理条件）は、上述したエネルギー密度を達成するように適宜設定すればよい。レーザー処理条件のパラメータとしては、レーザー光の出力（Ｗ）、レーザー光の周波数（ｋＨｚ）、レーザー光のビーム径（μｍ）、レーザー光の照射間隔（μｍ）、レーザー光の走査速度（ｍｍ／ｓ）、レーザー光の走査回数（回）が挙げられる。なお、走査回数とは、同一の照射軌跡に沿ってレーザー光を繰り返し照射する回数をいう。ここで、レーザー光のビーム径と照射間隔との関係について、図６を参照して説明する。レーザー光の照射間隔とは、対象物に照射される一のレーザー光の軌跡１３と、当該レーザーと隣接して照射される他のレーザー光の軌跡１３’との間の間隔をいう。より具体的には、レーザー光の照射間隔は、当該一のレーザー光の軌跡１３における走査方向１４と直行する方向のいずれか一方側の端部と、当該他のレーザー光の軌跡１３’における当該一のレーザー光と同じ側の端部との間の距離をいう。パルスレーザ―を照射した場合には、レーザー光の軌跡は、個々のレーザーパルスによって形成される細孔が連続した軌跡として表される。この場合、レーザー光の照射間隔１５は、連続する細孔によって形成されるレーザー光の軌跡に挟まれた領域の幅と、ビーム径１６の大きさとを足し合わせた長さに相当する。
レーザー処理の対象となる金属基材の主金属がアルミニウム、鉄、銅である場合について、レーザー処理条件の例を表１に示す。
レーザー処理の対象となる金属基材の主金属がアルミニウム、鉄、銅である場合について、レーザー処理条件の例を表１に示す。
【0071】
【表1】
【0072】
［２．実施形態２］
図７は、本発明の実施形態２に係る電池封口体１の断面図を示すものである。
図７は、本発明の実施形態２に係る電池封口体１の断面図を示すものである。
【0073】
図７に示されるように、実施形態２に係る電池封口体１においては、端子部材３０が封口部材２０の孔部２６の中に挿入されている。これにより、端子部材３０の外周部（第一フランジ部３１）の外周端面（外周側面）３５と、封口部材２０の孔部２６の内周端面（内周側面）２５とが、ガスケット部材８０を挟んで対向して配置されている。そして、このように配置されている端子部材３０の外周部（第一フランジ部３１）の上面（第一段差底面３４（３２））と、ガスケット部材８０の上面と、封口部材２０の平坦部の上面の一部とが、封止部材７０によって、空気層となる空間を存在させずに密着して一体化されている。
なお、実施形態２において、その他の部分は実施形態１と同じであるので、同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
なお、実施形態２において、その他の部分は実施形態１と同じであるので、同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【0074】
また、このような端子部材３０、封口部材２０及びガスケット部材８０の配置にすることにより、これらの部材が封口部材２０の本体部の平面方向に沿って並ぶように配置することができる。これにより、電池封口体の高さが比較的低くなるように形成することができ、低背化が可能となる。
【0075】
また、この平面方向に沿って並んだ端子部材３０の外周部（第一段差側面３３（３２）、第一段差底面３４（３２））と、ガスケット部材８０と、封口部材２０におけるガスケット部材８０よりも外側の平坦部分とが、封止部材７０によって覆われて一体化されているため、封止部材７０が、封口部材２０の一方の主面側に設けられており、それにより、他方の面側（電位内部側）に電解液が存在する場合に、端子部材３０、ガスケット部材８０、及び封口部材２０によって隔てられて、封止部材７０が電解液に晒される可能性を避けることができる。
【0076】
図７、図８に示されるように、実施形態２のガスケット部材８０は、平面視で円環状であって、厚み方向に向けて伸びている中間部分８５と、当該中間部分８５から内周方向に広がって端子部材３０の第一フランジ部３１の上面（第一段差底面３４（３２））と接する内周部分と、当該中間部分８５から外周方向に広がって封口部材２０の内周部の突起部２１を囲みながら平坦部の一方の主面側（電池外部側）と接する内壁面を有する凹部８２を形成する外周部分とを有する。このように、封口部材２０は、内周部の近傍に厚み方向に突き出た突起部２１を有し、ガスケット部材８０は厚み方向に凹んでなる凹部８２を有している。そして、封口部材２０の突起部２１とガスケット部材８０の凹部８２とが密着するように嵌め合わされた状態で、ガスケット部材が挟み込まれている。これにより、組み立てる際に封口部材２０へのガスケット部材８０の位置決めが容易となる。また、射出成型の際にガスケット部材８０が動いてしまうことを防ぎやすくなる。
【0077】
さらに、ガスケット部材８０の中間部分８５が、端子部材３０の外周端面（外周側面）３５と封口部材２０の内周端面（内周側面）２５とに左右から挟まれている。これにより、端子部材３０とガスケット部材８０と封口部材２０とが平面方向で密着よく配置されるため、前記のとおり封止部材７０が電解液に晒される可能性を避けることができるとともに、各部材がそれぞれ密着して状態で封止部材７０を射出成形することができる。
【0078】
また、封口部材２０及び端子部材３０と封止部材７０とが密着する界面には、実施形態１と同様に、水酸基含有皮膜、マクロ凹凸部及び微細凹凸部を有する接合面２７及び接合面３６が形成されることが好ましい。本実施形態では、端子部材３０の第一フランジ部３１の上側（第一段差底面３４（３２））であって、ガスケット部材８０の位置よりも内周方向の部分に、接合面３６が形成される。また、封口部材２０の孔部２６の内周端面（内周側面）２５付近であって、ガスケット部材８０の位置よりも外周方向の部分に接合面２７が形成される。接合面２７及び接合面３６は、実施形態１での説明のとおり、皮膜形成工程におけるレーザー処理により形成することができる。
【0079】
実施形態２の電池封口体の製造方法は、実施形態１と同様に、封口部材２０、端子部材３０及びガスケット部材８０を準備して所定の位置に配置する部材準備工程と、部材準備工程後には、これらの各部材のそれぞれと封止部材７０との間に空気層となる空間が存在せずに密着した状態となるように封止部材７０の樹脂を射出成形する射出成形工程とを含む。また、実施形態１と同様に、部材準備工程の前には、封口部材２０及び端子部材３０の所定の位置に接合面２７及び接合面３６を形成する皮膜形成工程を備えてもよい。
【0080】
［３．実施形態３］
図９は、本発明の実施形態３に係る電池封口体１の断面図を示すものである。
図９は、本発明の実施形態３に係る電池封口体１の断面図を示すものである。
【0081】
実施形態３の電池封口体１は、実施形態２における端子部材３０が、封口部材２０の下部（本体部及び第一フランジ部３１の下面全体）が孔部２６を通じて、他の主面側（電池内部側）に貫通している。すなわち、実施形態３においては、端子部材３０が、上部及び下部において、封口部材２０の両方の主面側に突き出ている形態を有する。このような端子部材３０の形状を有するため、当該端子部材３０の封口部材２０を貫通する部分により、電池内部の部材との導通が容易になる。図９では、封口部材２０の他方の主面側に向けて、端子部材３０の下部の全体が円柱状に伸びている形状で図示されているが、端子部材の下部の形状はこれに限定されない。例えば、端子部材３０の下部は、板状、柱状、又は錘状の形状によって下部が伸びていていてもよく、端子部材３０の下部の一部が伸びていてもよい。そして、このようにして伸びた下部に対して、電池内部の部材が接続されて、導通されるようにしてもよい。
【0082】
実施形態３において、その他の部分は実施形態２と同じであるので、同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。実施形態３における端子部材３０以外の構成及び享受する作用効果は、実施形態２と同様である。
【0083】
［４．実施形態４］
図１０は、本発明の実施形態４に係る電池封口体１の断面図を示すものである。
図１０は、本発明の実施形態４に係る電池封口体１の断面図を示すものである。
【0084】
図１０に示されるように、実施形態４に係る電池封口体１においては、端子部材３０が、実施形態１～３における第一フランジ部３１に相当する第一フランジ部３１’を有することに加えて、外周部において当該第一フランジ部３１’からさらに外周方向に突出して広がる第二フランジ部４１を有している。
【0085】
第一フランジ部３１’を有することによって、中央部の側面である第一段差側面３３’（３２’）と、第一フランジ部３１’の上面である第一段差底面３４’（３２’）とからなる第一段差部３２’が形成される。また、第二フランジ部４１を有することによって、第一フランジ部３１’の側面である第二段差側面４３（４２）と、第二フランジ部４１の上面である第二段差底面４４（４２）とからなる第二段差部４２が形成されている。
【0086】
封口部材２０は、平板状の平面部と、封口部材２０の孔部２６周辺において他方の主面側（電池内部側）に突き出た突起部２１とを有する。
【0087】
ガスケット部材８０は、端子部材３０の第二フランジ部４１による第二段差部４２に配置される。すなわち、ガスケット部材８０は、第二段差部４２の一部又は全部を覆うように、第二段差部４２における第二段差側面４３（４２）と第二段差底面４４（４２）の一部又は全部の面に沿って、密着して配置されるようにする。また、図１１のとおり、ガスケット部材８０には、封口部材２０の突起部２１の形状に合わせて、当該突起部２１が嵌め込まれる凹部８３を有する。
【0088】
そして、端子部材３０の第二フランジ部４１による第二段差部４２に配置されたガスケット部材８０に対して、封口部材２０を配置する。図１０及び１１に示されるように、封口部材２０は、突起部２１がガスケット部材８０の所定の凹部８３に嵌め込まれるように配置される。この際、端子部材３０の第一フランジ部３１’の外周側端面である第二段差側面４３（４２）と、封口部材２０の孔部２６の内周側端面（図１０では、突起部２１の内周側面）とが、ガスケット８０部材を挟んで左右（水平方向）で対向配置されるようにする。さらにこの際、端子部材３０の第二フランジ部４１の外周上端面である第二段差底面４４（４２）と、封口部材２０の孔部２６の内周部の下端面（図１０では、突起部２１を含む孔部２６の内周部の下面）とが、ガスケット部材８０を挟んで上下方向（厚み方向）で対向配置している。
【0089】
ガスケット部材８０は、平面視で円環状であって、封口部材２０の突起部２１よりも外周よりの他方の主面側に位置する下面と接する外周部分と、当該外周部分から内周方向に向かって広がるとともに、突起部２１の外周側面、突起部２１の先端面、及び突起部２１の内周側面と接する内壁面を有する凹部８３を形成する内周部分とを有する。このように、封口部材２０は、内周部の近傍に厚み方向に突き出た突起部２１を有し、ガスケット部材８０は厚み方向に凹んでなる凹部８３を有している。そして、封口部材２０の突起部２１とガスケット部材８０の凹部８３とが密着するように嵌め合わされた状態で、ガスケット部材８０が挟み込まれている。これにより、組み立てる際に封口部材２０へのガスケット部材８０の位置決めが容易となる。また、射出成型の際にガスケット部材８０が動いてしまうことを防ぎやすくなる。
【0090】
さらに、ガスケット部材８０の外周部分が、端子部材３０の第二フランジ部４１の第二段差底面４４（４２）と封口部材２０の突起部２１よりも外周よりの下端面とに上下から挟まれている。また、ガスケット部材８０の内周部分の突起部２１の先端面付近が、端子部材３０の第二フランジ部４１の第二段差底面４４（４２）と封口部材２０の突起部２１の先端面面とに上下から挟まれている。また、ガスケット部材８０の内周部分の一部が、端子部材３０の第二段差側面４３（４２）と封口部材２０の突起部２１とに左右（水平方向）から挟まれている。当該上下から挟まれている部分を有することにより、電池使用時において内圧が上昇して端子部材３０が電池外側に向けて押圧された場合に、第二フランジ部４１がストッパーとなることで端子部材３０が電池容器から外れるのを防ぐことができる。また、当該左右（水平方向）から挟まれている部分を有することにより、同じように電池の内圧が上昇して端子部材３０が電池外側に向けて押された場合に、第二フランジ部４１が封口部材２０との間に挟まれたガスケット部材８０を押圧することで、ガスケット部材８０が端子部材３０及び封口部材２０のそれぞれに対して密着して気密性を保つことができる。
【0091】
なお、端子部材３０の外周部において、端子部材３０、封口部材２０及びガスケット部材８０がこのような配置となることで、端子部材３０の外周部は、第一フランジ部３１’が封口部材２０の孔部２６の内部に挿入されるように配置され、また、第一フランジ部３１’よりも下がった位置にある第二フランジ部４１は、電池内部側において、封口部材２０の孔部２６の下面側から外周方向に突出して広がるように配置される。
【0092】
封止部材７０は、実施形態１～３と同様に、一方の主面側（電池外部側）から射出成形されることにより、当該主面側から端子部材３０の第一段差部３２’（第一段差側面３３’（３２’）及び第一段差底面３４’（３２’））と、ガスケット部材８０（端子部材３０と封口部材２０とから水平（左右）方向から挟まれた部分の上面）と、封口部材２０の孔部２６の内周部（図１０では、突起部２１の内周部）の上面とを覆うように配される。封止部材７０は、これらの各部材の間に、空気層となる空間が存在せずに密着した状態で射出成形されている。
【0093】
また、封口部材２０及び端子部材３０と封止部材７０とが密着する界面には、実施形態１～３と同様に、水酸基含有皮膜、マクロ凹凸部及び微細凹凸部を有する接合面２７及び接合面３６が形成されることが好ましい。すなわち、図１０に示されるように、接合面３６は、端子部材３０の第一フランジ部３１’の第一段差底面３４’（３２’）に形成される。また、接合面２７は、封口部材２０の孔部２６の内周部の上面に形成される。前記同様に、接合面２７及び接合面３６は、皮膜形成工程におけるレーザー処理により形成することができる。
【0094】
実施形態４の電池封口体の製造方法は、実施形態１～３と同様に行われる。
【0095】
［５．実施形態５］
図１２は、本発明の実施形態５に係る電池封口体１の断面図を示すものである。
図１２は、本発明の実施形態５に係る電池封口体１の断面図を示すものである。
【0096】
図１２に示されるように、実施形態５に係る電池封口体１においては、端子部材３０が、実施形態１～４の第一フランジ部３１又は３１’に相当する第一フランジ部３１”を有する。また、外周部において当該第一フランジ部３１”からさらに外周方向に突出して広がる第二フランジ部４１’を有している。
【0097】
また、実施形態４と同様に、この第一フランジ部３１”を有することによって、中央部の側面である第一段差側面３３”（３２”）と、第一フランジ部３１”の上面である第一段差底面３４”（３２”）とからなる第一段差部３２”が形成される。また、第二フランジ部４１’を有することによって、第一フランジ部３１”の側面である第二段差側面４３’（４２’）と、第二フランジ部４１’の上面である第二段差底面４４’（４２’）とからなる第二段差部４２’が形成され、外周部には第二フランジ部側面４５が形成される。
【0098】
実施形態５における第一フランジ部３１”は、その第二段差側面４３’（４２’）の高さを低くすることが好ましい。また、第一段差側面３３”（３２”）の高さを低くすることが好ましい。これらの高さを低くすることで、後述する封口部材２０の配置と相まって、電池封口体１の低背化を可能とする。第二段差側面４３’（４２’）の高さは、制限されるものではないが、当該低背化のためには、第一段差底面３４”（３２”）の高さが、封口部材２０の一方の主面側（電池外部側）の後述する第三段差部２２を除いた上面と同程度の高さになるようにすることが好ましい。また、第一段差側面３３”（３２”）の高さは、制限されるものではないが、当該低背化のためには、端子部材３０の上面の高さが、封口部材２０の一方の主面側の後述する第三段差部２２を除いた上面よりもやや高い程度になるようにすることが好ましい。
【0099】
実施形態５において、封口部材２０は、図１２に示されるように、外周部側における平板状の平面部と、封口部材２０の孔部２６周辺（内周部側）において、平面部の一方の主面側（電池外部側）の上面が凹んでなる第三段差部２２とを有する。当該第三段差部２２は、第三段差側面２３（２２）と第三段差底面２４（２２）とから形成される。
【0100】
ガスケット部材８０は、平面視で円環状であって、封口部材２０の下面（図１２では、第三段差部２２の下面）と接する内周部分と、当該内周部分から端子部材３０の第二フランジ部側面４５に沿って厚み方向に向かって立ち下がる外周部分と、を有する。そして、ガスケット部材８０は、端子部材３０の第二フランジ部４１’による第二段差部４２’に配置される。ガスケット部材８０の内周部分と外周部分とによって形成される内隅に、端子部材３０の第二フランジ部４１’の第二段差底面４４’（４２’）と第二フランジ部側面４５によって形成されるコーナー部分が突き当てられて、ガスケット部材８０の内周部分の下面が端子部材３０の第二段差底面４４’（４２’）と当接し、ガスケット部材８０の外周部分の内側面が端子部材３０の第二フランジ部側面４５と当接する。すなわち、ガスケット部材８０は、第二段差部４２’の一部又は全部を覆うと共に、第二フランジ部４１’の外周部である第二フランジ部側面４５の一部又は全部を覆うように、第二段差側面４３’（４２’）と第二段差底面４４’（４２’）と第二フランジ部側面４５との一部又は全部の面に沿って、密着して配置されるようにする。ガスケット部材８０の内周部分と外周部分とによって形成される内隅に、端子部材３０の第二フランジ部４１’の第二段差底面４４’（４２’）と第二フランジ部側面４５によって形成されるコーナー部分が突き当てられることで、組み立てる際に端子部材３０へのガスケット部材８０の位置決めが容易となる。また、射出成型の際にガスケット部材８０が動いてしまうことを防ぎやすくなる。
【0101】
端子部材３０の第二フランジ部４１’による第二段差部４２’と第二フランジ部側面４５とに配置されたガスケット部材８０に対して、封口部材２０を配置する。封口部材２０は、前記配置されたガスケット部材８０の上面と、この封口部材２０の第三段差部２２が形成された周辺部の下面とを接するように配置される。その際、これらの部材が接する面が密着して配置されるようにする。また、図１２に示されるように、封口部材２０は、封口部材２０の孔部２６の内周部と、端子部材３０の第二段差側面４３’（４２’）との間に、後述の封止部材７０が入り込む部分（隙間）を有するように配置される。すなわち、封口部材２０と端子部材３０との間の隙間に封止部材７０が入り込んで、当該隙間に露出したガスケット部材８０の上面と密着する部分を生じるようにする。
【0102】
これにより、端子部材３０の第二フランジ部４１’の外周上端面である第二段差底面４４’（４２’）と、封口部材２０の孔部２６の内周部の下端面（図１２では、第三段差部２２を含む部分の下面）とが、ガスケット部材８０を挟んで上下方向（厚み方向）で対向配置している。
【0103】
つまり、ガスケット部材８０の内周部分が、端子部材３０の第二フランジ部４１’の第二段差底面４４’（４２’）と封口部材２０における第三段差部２２を含む孔部２６の内周部の下端面とに上下から挟まれている。当該上下から挟まれている部分を有することにより、電池使用時において内圧が上昇して端子部材３０が電池外側に向けて押圧された場合に、第二フランジ部４１’がストッパーとなることで端子部材３０が電池容器から外れるのを防ぐことができる。また、同じように電池の内圧が上昇して端子部材３０が電池外側に向けて押された場合に、第二フランジ部４１’が封口部材２０との間に挟まれたガスケット部材８０を押圧することで、ガスケット部材８０が端子部材３０及び封口部材２０のそれぞれに対して密着して気密性を保つことができる。
【0104】
なお、端子部材３０の外周部において、端子部材３０、封口部材２０及びガスケット部材８０がこのような配置となることで、端子部材３０の外周部は、第一フランジ部３１”が封口部材２０の孔部２６の内部に挿入されるように配置され、また、第一フランジ部３１”よりも下がった位置にある第二フランジ部４１’は、電池内部側において、封口部材２０の孔部２６の下面側から外周方向に突出して広がるように配置される。
【0105】
封止部材７０は、実施形態１～４と同様に、一方の主面側（電池外部側）から射出成形されることにより、当該主面側から端子部材３０の第一段差部３２”（第一段差側面３３”（３２”）及び第一段差底面３４”（３２”））と、第一フランジ部３１”の側面である第二段差側面４３’（４２’）と、ガスケット部材８０の上面（端子部材３０と封口部材２０との間に生じる隙間に露出する面）と、封口部材２０の孔部２６の内周部（図１２では、第三段差部２２と第三段差部２２から続く平面部を含む部分）の上面とを覆うように配される。封止部材７０は、これらの各部材の間に、空気層となる空間が存在せずに密着した状態で射出成形されている。
【0106】
また、封口部材２０及び端子部材３０と封止部材７０とが密着する界面には、実施形態１～４と同様に、水酸基含有皮膜、マクロ凹凸部及び微細凹凸部を有する接合面２７及び接合面３６が形成されることが好ましい。すなわち、当該実施形態５においては、図１２に示されるように、接合面３６は、端子部材３０の第一フランジ部３１”の第一段差底面３４”（３２”）に形成される。また、接合面２７は、封口部材２０の孔部２６の内周部であって第三段差部２２の第三段差底面２４（２２）に形成される。前記同様に、接合面２７及び接合面３６は、皮膜形成工程におけるレーザー処理により形成することができる。
【0107】
実施形態５においては、第一段差部３２”の第一段差側面３３”（３２”）の高さを比較的低くすることで低背化が可能となる。この際、前記のとおり、封口部材２０に第三段差部２２を設けることで、第三段差部２２によって封口部材２０の内周部周辺の厚みが薄くなった分の容積に対応して、封口部材２０、端子部材３０及びガスケット部材８０を封止するために第二段差部４２’及び第三段差部２２に充填される封止部材７０の樹脂の量を増やすことができる。これにより、第一段差側面３３”（３２”）の高さが低くて第一段差部３２”に射出成形される封止部材７０の樹脂の量が少なくなっても、第三段差部２２と第二段差部４２’との間に射出成形される封止部材７０の樹脂の量を十分なものとすることができる。また、それにより、母材破壊強度を高めて、特に封止部材７０と端子部材３０及び封口部材２０との間の接合強度を高めることができる。
【0108】
実施形態５の電池封口体１の製造方法は、実施形態１～４と同様に行われる。
【0109】
［６．実施形態６］
図１３は、本発明の実施形態６に係る電池封口体１の断面図を示すものである。
図１３は、本発明の実施形態６に係る電池封口体１の断面図を示すものである。
【0110】
図１３、１４に示されるように、実施形態６に係る電池封口体１においては、端子部材３０は、略円柱状の中央部と、中央部の外周部において一段下がって中央部から外周方向に突出して広がる円周凸部５１と、当該円周凸部５１から下がって円周凸部５１よりも内周方向内側に凹んでなる円周凹部５５とを有し、また、当該円周凹部５５から外周方向に突出して広がる第５フランジ部６１とを有している。
【0111】
実施形態６においては、円周凸部５１を有することによって、中央部の側面である第四段差側面５３（５２）と、円周凸部５１の上面である第四段差底面５４（５２）とからなる第四段差部５２が形成される。また、円周凹部から第５フランジ部６１を有することによって、円周凹部５５の側面である第五段差側面６３（６２）と、第５フランジ部６１の上面である第五段差底面６４（６２）とからなる第五段差部６２が形成される。
【0112】
実施形態６において、封口部材２０は、図１３、１４に示されるように、外周部側における平板状の平面部と、封口部材２０の孔部２６周辺（内周部側）において、平面部の一方の主面側（電池外部側）の上面が凹んでなる第三段差部２２とを有する。当該第三段差部２２には、第三段差側面２３（２２）と第三段差底面２４（２２）とが形成される。なお、実施形態６において当該第三段差部２２は必須では無く、封口部材２０の全体が平板状で形成されていてもよい。封口部材２０に第三段差部２２が設けられている場合には、封口部材２０の内周側端部の厚さを薄くすることができる。これに伴い、第三段差部２２によって封口部材２０の内周部周辺の厚みが薄くなった分の容積に対応して、封口部材２０、端子部材３０及びガスケット部材８０を封止するために第四段差部５２及び第三段差部２２に充填される封止部材７０の樹脂の量を増やすことができる。これにより、母材破壊強度を高めて、特に封止部材７０と端子部材３０及び封口部材２０との間の接合強度を高めることができる。また、封口部材２０の内周側端部がガスケット部材８０を介して嵌め込まれる円周凹部５５の高さ方向の長さを短くすることができるため、電池封口体１の低背化が可能となる。
【0113】
実施形態６において、ガスケット部材８０は、端子部材３０の円周凹部５５に嵌め込まれるように配置されている。すなわち、図１４に示されるように、ガスケット部材８０は、少なくとも、円周凸部５１の下面と、第五段差側面６３と、第五段差底面６４とに沿って、密着して配置されるようにする。
【0114】
そして、前記配置されたガスケット部材８０に対して、封口部材２０を配置する。封口部材２０は、その孔部２６の内周端部が前記配置されたガスケット部材８０の外周側から周方向内側に嵌め込まれるように配置される。図１３、１４に示されるように、第三段差部２２の内周端部が、ガスケット部材８０の外周側から、ガスケット部材８０の凹部８４に覆われるように嵌め込まれて配置される。この際も、封口部材２０とガスケット部材８０とは、密着して配置されるようにする。
【0115】
ガスケット部材８０は、平面視で円環状であって、封口部材２０の下面（図１３では、第三段差部２２の下面）と接する外周部分と、当該外周部分から内周方向に向かって広がるとともに、端子部材３０の円周凹部の第五段差側面６３に沿って厚み方向に立ち上がって、封口部材２０の内周端部の下面（図１３では、第三段差底面２４（２２）の内周端部の下面）、内周側端面、及び一方の主面側（電池外部側）の上面と接する内壁面を有する凹部８４を形成する内周部分と、を有する。そして、ガスケット部材８０の外周部分が、端子部材３０における第五段差底面６４（６２）と封口部材２０の下面とに上下から挟まれている。また、封口部材２０の内周端部と凹部８４とが嵌め合わされたガスケット部材８０の内周部分が、端子部材３０の第五段差側面６３（６２）と封口部材２０の孔部２６の内周側端面とに左右から挟まれるともに、第五段差底面６４（６２）、第五段差側面６３（６２）、及び円周凸部５１の下端面によって囲まれて、円周凹部５５に沿って嵌め込まれている。
【0116】
言い換えると、端子部材３０の円周凹部５５における第五段差側面６３（６２）と、封口部材２０の孔部２６の内周側端面とが、ガスケット部材８０を挟んで対向配置している。また、端子部材３０の端子部材３０の第五段差底面６４（６２）と、封口部材２０の孔部２６周辺の下端面とが、ガスケット部材８０を挟んで対向配置している。端子部材３０の外周部、封口部材２０の内周部及びガスケット部材８０がこのような配置となっていることにより、電池使用時において内圧が上昇して端子部材３０が電池外側に向けて押圧された場合に、第五フランジ部６１がストッパーとなることで端子部材３０が電池容器から外れるのを防ぐことができる。また、第五フランジ部６１が封口部材２０との間に挟まれたガスケット部材８０を押圧することで、ガスケット部材８０が端子部材３０及び封口部材２０のそれぞれに対して密着して気密性を保つことができる。
【0117】
前記のとおり、端子部材３０は、外周部に周方向内側に凹んでなる円周凹部５５を有している。また、ガスケット部材８０は、周方向内側に凹んでなる凹部８４を有している。そして、ガスケット部材８０が封口部材２０の孔部２６の内周端部の周囲を覆うとともに、ガスケット部材８０が円周凸部５１及び円周凹部５５に嵌め込まれている。すなわち、封口部材２０の内周端部とガスケット部材８０の凹部８４とが密着するように嵌め合わされるとともに、ガスケット部材８０と端子部材の円周凹部５５とが密着するように嵌め合わされた状態で、ガスケット部材８０が挟み込まれている。これにより、封止部材７０の射出成型時又は電池の内圧が上昇した際に、端子部材３０又はガスケット部材８０が押された場合であっても、ガスケット部材８０の変形が当該円周凸部５１によって抑えられるため、ガスケット部材８０と、端子部材３０及び封口部材２０とのそれぞれの間に空間が生じることを防ぐことができる。
【0118】
なお、端子部材３０の外周部において、端子部材３０、封口部材２０及びガスケット部材８０がこのような配置となることで、端子部材３０の外周部は、円周凹部５５（第五段差側面６３（６２））の一部が封口部材２０の孔部２６の内部に挿入されるように配置され、また、円周凹部５５よりも下がった位置にある第五フランジ部６１は、電池内部側において、封口部材２０の孔部２６の下面側から外周方向に突出して広がるように配置される。
【0119】
封止部材７０は、実施形態１～５と同様に、一方の主面側（電池外部側）から射出成形されることにより、図１３に示されるように、当該主面側から端子部材３０の第四段差側面５３（５２）と、第四段差底面５４（５２）と、円周凸部５１の外周側面と、ガスケット部材８０の上端面の外周部（円周凹部５５から外周側に露出した面）と、封口部材２０の孔部２６の内周部の上面（図１３では、第三段差底面２４（２２））であってガスケット部材８０と接する面から外周側に露出した面の一部とを覆うように配される。封止部材７０は、これらの各部材の間に、空気層となる空間が存在せずに密着した状態で射出成形されている。
【0120】
また、封口部材２０及び端子部材３０と封止部材７０とが密着する界面には、実施形態１～５と同様に、水酸基含有皮膜、マクロ凹凸部及び微細凹凸部を有する接合面２７及び接合面３６が形成されることが好ましい。すなわち、当該実施形態６においては、図１３に示されるように、接合面３６は、端子部材３０の円周凸部５１における第四段差底面５４（５２）に形成される。また、接合面２７は、封口部材２０の孔部２６の内周部の上面（図１３では、第三段差底面２４（２２））であってガスケット部材８０と接する面から外周側に露出した面の一部に形成される。前記同様に、接合面２７及び接合面３６は、皮膜形成工程におけるレーザー処理により形成することができる。
【0121】
実施形態６の電池封口体１の製造方法は、実施形態１～５と同様に行われる。
【0122】
［７．作用効果］
電池の製造工程（組み立て）において、予め成形した樹脂製の封止部材７０を用いて電極端子（端子部材３０）と蓋板（封口部材２０）とを封止する場合には、部品の精度や組み立て精度によって、封止部材７０と、電極端子及び蓋板との間に空気を含む空気層が生じる場合がある。製造環境での空気雰囲気中に水分が含まれている場合には、空気雰囲気中に含まれていた水分が封口体の空気層の内部に封止されることがある。この場合、空気層中の水分が電池内部の電解液に到達することで、電解液に由来するフッ化水素が発生して、電池の性能が低下することがある。また、封止部材７０及び封止部材７０に含まれるフィラーが、発生したフッ化水素によって劣化を受けることがある。
電池の製造工程（組み立て）において、予め成形した樹脂製の封止部材７０を用いて電極端子（端子部材３０）と蓋板（封口部材２０）とを封止する場合には、部品の精度や組み立て精度によって、封止部材７０と、電極端子及び蓋板との間に空気を含む空気層が生じる場合がある。製造環境での空気雰囲気中に水分が含まれている場合には、空気雰囲気中に含まれていた水分が封口体の空気層の内部に封止されることがある。この場合、空気層中の水分が電池内部の電解液に到達することで、電解液に由来するフッ化水素が発生して、電池の性能が低下することがある。また、封止部材７０及び封止部材７０に含まれるフィラーが、発生したフッ化水素によって劣化を受けることがある。
【0123】
本発明によれば、封止部材７０が、端子部材３０、ガスケット部材８０、及び封口部材２０との間に空気層となる空間が存在せずに密着した状態で射出成形されていることで、空気層に含まれる水分に起因する電解液からのフッ化水素の発生を防ぐことができる。
【0124】
また、本発明によれば、封止部材７０が、端子部材３０、ガスケット部材８０及び封口部材２０のそれぞれと接合していることで、封止部材７０と、端子部材３０、ガスケット部材８０及び封口部材２０のそれぞれとの間にリークパスが生じることを防ぐことができる。これにより、電池の外部と内部とのリークパスを通じた気体や液体の流入又は流出を防いで、気密性及び水密性を高めることができる。
【0125】
また、電池の製造工程において電解液に水分が混入しており、電解液からフッ化水素が発生した場合であっても、封口部材２０と端子部材３０との間にガスケット部材８０が介装されていることで、電解液から発生したフッ化水素による封止部材７０及び封止部材７０に含まれるフィラーへの影響を抑えることができる。
【0126】
また、本発明によれば、特許文献２のような金属ホルダーが不要となり、部品点数を削減することができる。また、本発明によれば、特許文献２のような予め金属ホルダーと封止部材とを成形した後に、成型品の圧入と溶接が不要となるため、組み立て工数を削減して製造効率を向上させることができる。
【0127】
また、本発明では、予め成形したガスケット部材８０を端子部材３０と封口部材２０とに介装させて挟み込んだ状態でインサートしてから封止部材７０の射出成形を行う。これにより、ガスケット部材８０（例えば、ＰＦＡなど）と封止部材７０（例えば、ＰＰＳなど）の射出条件は異なっておりそれぞれの樹脂の好適な射出条件を同時に満たせない場合であっても（樹脂溶融温度は、ＰＦＡが４００℃以上、ＰＰＳが３２０℃以上）、両者を組み合わせて一体成形させることができる。
【0128】
さらに、本発明では、封止部材７０が密着（接合）している封口部材２０及び端子部材３０の各部材の界面において、水酸基含有皮膜、マクロ凹凸部及び微細凹凸部が形成されている接合面２７及び接合面３６を設けることが好適である。それにより、封止部材７０は、封口部材２０及び端子部材３０の各接合面を介して、当該マクロ凹凸部及び微細凹凸部に入り込んだ状態でそれぞれ密着（接合）されるため十分な接合強度と気密性及び水密性の発現が期待できる。
【0129】
また、本発明では、このような作用効果に加えて、実施形態１～６で示したとおりの各優位な作用効果を有する。
【符号の説明】
【0130】
１…電池封口体
１１…金属製部材
１２…樹脂成形体
１３，１３’…レーザー光の軌跡
１４…走査方向
１５…レーザー光の照射間隔
１６…ビーム径
２０…封口部材
２１…突起部
２２…第三段差部
２３…第三段差側面
２４…第三段差底面
２５…内周端面（内周側面）
２６…孔部
２７…接合面
３０…端子部材
３１，３１’，３１”…第一フランジ部
３２，３２’，３２”…第一段差部
３３，３３’，３３”…第一段差側面
３４，３４’，３４”…第一段差底面
３５…外周端面（外周側面）
３６…接合面
４１，４１’…第二フランジ部
４２，４２’…第二段差部
４３，４３’…第二段差側面
４４，４４’…第二段差底面
４５…第二フランジ部側面
５１…円周凸部
５２…第四段差部
５３…第四段差側面
５４…第四段差底面
５５…円周凹部
６１…第五フランジ部
６２…第五段差部
６３…第五段差側面
６４…第五段差底面
７０…封止部材
８０…ガスケット部材
８１，８２，８３，８４…ガスケット部材の凹部
８５…ガスケット部材の中間部分
１１…金属製部材
１２…樹脂成形体
１３，１３’…レーザー光の軌跡
１４…走査方向
１５…レーザー光の照射間隔
１６…ビーム径
２０…封口部材
２１…突起部
２２…第三段差部
２３…第三段差側面
２４…第三段差底面
２５…内周端面（内周側面）
２６…孔部
２７…接合面
３０…端子部材
３１，３１’，３１”…第一フランジ部
３２，３２’，３２”…第一段差部
３３，３３’，３３”…第一段差側面
３４，３４’，３４”…第一段差底面
３５…外周端面（外周側面）
３６…接合面
４１，４１’…第二フランジ部
４２，４２’…第二段差部
４３，４３’…第二段差側面
４４，４４’…第二段差底面
４５…第二フランジ部側面
５１…円周凸部
５２…第四段差部
５３…第四段差側面
５４…第四段差底面
５５…円周凹部
６１…第五フランジ部
６２…第五段差部
６３…第五段差側面
６４…第五段差底面
７０…封止部材
８０…ガスケット部材
８１，８２，８３，８４…ガスケット部材の凹部
８５…ガスケット部材の中間部分
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】