特開 2024-125705 蓄電デバイス及び蓄電デバイスの製造方法

(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】P2024125705

(43)【公開日】2024-09-19

(54)【発明の名称】蓄電デバイス及び蓄電デバイスの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/103 20210101AFI20240911BHJP

   H01M 50/15 20210101ALI20240911BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20240911BHJP

   H01M 50/169 20210101ALI20240911BHJP

   H01M 50/166 20210101ALI20240911BHJP

   H01M 10/058 20100101ALI20240911BHJP

   H01G 11/06 20130101ALI20240911BHJP

   H01G 11/78 20130101ALI20240911BHJP

   H01G 11/84 20130101ALI20240911BHJP

【ＦＩ】

H01M50/103

H01M50/15

H01M10/04 W

H01M50/169

H01M50/166

H01M10/04 Z

H01M10/058

H01G11/06

H01G11/78

H01G11/84

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023033705

(22)【出願日】2023-03-06

(71)【出願人】

【識別番号】520184767

【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】内田 陽三

【テーマコード（参考）】

5E078

5H011

5H028

5H029

【Ｆターム（参考）】

5E078AA12

5E078AA14

5E078AB06

5E078AB13

5E078HA05

5E078LA07

5H011AA09

5H011DD06

5H011DD13

5H011FF03

5H011KK01

5H028BB01

5H028BB04

5H028CC12

5H028HH05

5H029AJ14

5H029BJ02

5H029BJ14

5H029CJ03

5H029CJ05

5H029HJ04

(57)【要約】

【課題】ケースの蓋部材とケース本体部材の封止の信頼性が高い蓄電デバイス等を提供すること。
【解決手段】蓄電デバイス１は、ケース１０とこれに収容された電極体５０とを備え、ケース１０は、開口２１ｃを有する有底筒状のケース本体部材２１と、開口２１ｃを塞ぐ板状の蓋部材３１とを有する。ケース本体部材２１の開口周縁部２１ｆは、全周にわたり開口２１ｃの内側ＧＨ１に湾曲しており、蓋部材３１の蓋周縁部３１ｆは、全周にわたり内面３１ｎ側に湾曲しており、開口周縁部２１ｆの厚み方向外側ＩＨ１に蓋周縁部３１ｆが環帯状範囲ＳＲにわたり積層された状態で、蓋周縁部３１ｆと開口周縁部２１ｆとが気密に接合されてなる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケースと、
上記ケース内に収容された電極体と、を備え、
上記ケースは、
開口を有する有底筒状で内部に上記電極体を収容したケース本体部材と、
上記開口を塞ぐ板状の蓋部材と、を有し、
上記蓋部材は、
上記ケース本体部材側を向く内面を含み、
蓋周縁部が上記ケース本体部材の開口周縁部に全周にわたり接合されてなる
蓄電デバイスであって、
上記ケース本体部材の上記開口周縁部は、全周にわたり上記開口の内側に湾曲しており、
上記蓋部材の上記蓋周縁部は、全周にわたり上記内面側に湾曲しており、
上記開口周縁部の厚み方向外側に上記蓋周縁部が全周にかつ上記蓋部材の拡がり方向に拡がる環帯状範囲にわたり積層された状態で、上記蓋周縁部と上記開口周縁部とが気密に接合されてなる
蓄電デバイス。

【請求項2】

請求項１に記載の蓄電デバイスであって、
前記蓋周縁部と前記開口周縁部とは、全周にわたって連なる一連で環状の環状溶接部により、気密に溶接されてなる
蓄電デバイス。

【請求項3】

請求項２に記載の蓄電デバイスであって、
前記蓋周縁部と前記開口周縁部とは、複数の前記環状溶接部により、気密に溶接されてなる
蓄電デバイス。

【請求項4】

請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の蓄電デバイスであって、
前記ケース本体部材内に収容された前記電極体は、
上記ケース本体部材の深さ方向に見たとき、上記電極体のうち、上記深さ方向に直交する拡がり方向の外側に位置する環状の電極体外周縁部が、全周にわたり上記ケース本体部材の前記開口周縁部に重なる、上記拡がり方向の大きさを有する
蓄電デバイス。

【請求項5】

ケースと、
上記ケース内に収容された電極体と、を備え、
上記ケースは、
開口を有する有底筒状で内部に上記電極体を収容したケース本体部材と、
上記開口を塞ぐ板状の蓋部材と、を有し、
上記蓋部材は、
上記ケース本体部材側を向く内面を含み、
蓋周縁部が上記ケース本体部材の開口周縁部に全周にわたり接合されてなり、
上記ケース本体部材の上記開口周縁部は、全周にわたり上記開口の内側に湾曲しており、
上記蓋部材の上記蓋周縁部は、全周にわたり上記内面側に湾曲しており、

上記開口周縁部の厚み方向外側に上記蓋周縁部が全周にわたり重なった状態で、上記蓋周縁部と上記開口周縁部とが気密に接合されてなる
上記開口周縁部の厚み方向外側に上記蓋周縁部が全周にかつ上記蓋部材の拡がり方向に拡がる環帯状範囲にわたり積層された状態で、上記蓋周縁部と上記開口周縁部とが気密に接合されてなる
蓄電デバイスの製造方法であって、
上記ケース本体部材内に上記電極体を収容する収容工程と、
上記ケース本体部材及びこれに収容された上記電極体の上に上記蓋部材を被せ、
湾曲した上記蓋周縁部を湾曲した上記開口周縁部に全周にわたり重ねて押し付けた状態で、
上記蓋周縁部と上記開口周縁部とを全周にわたり気密に接合して、上記ケースを形成する
接合工程と、を備える
蓄電デバイスの製造方法。

【請求項6】

請求項５に記載の蓄電デバイスの製造方法であって、
前記蓋周縁部と前記開口周縁部とは、全周にわたって連なる一連で環状の環状溶接部により、気密に溶接されてなり、
前記接合工程は、
前記ケース本体部材の深さ方向と反対向きの反深さ方向から上記蓋周縁部に向けてレーザ光を照射し、上記環状溶接部により、上記蓋周縁部を上記開口周縁部に溶接する
蓄電デバイスの製造方法。

【請求項7】

請求項６に記載の蓄電デバイスの製造方法であって、
前記蓋周縁部と前記開口周縁部とは、複数の前記環状溶接部により、気密に溶接されてなり、
前記接合工程は、
上記環状溶接部を複数形成する
蓄電デバイスの製造方法。

【請求項8】

請求項５～請求項７のいずれか一項に記載の蓄電デバイスの製造方法であって、
前記ケース本体部材内に収容された前記電極体は、
上記ケース本体部材の深さ方向に見たとき、上記電極体のうち、上記深さ方向に直交する拡がり方向の外側に位置する環状の電極体外周縁部が、全周にわたり上記ケース本体部材の前記開口周縁部に重なる、上記拡がり方向の大きさを有しており、
前記収容工程は、
湾曲前開口周縁部を有し、前記開口よりも広い開口面積の広面積開口を有する湾曲前ケース本体部材内に、上記広面積開口を通じて上記電極体を収容する工程であり、
上記収容工程の後、前記接合工程の前に、上記電極体を収容した上記湾曲前ケース本体部材の上記湾曲前開口周縁部を、上記広面積開口の内側に湾曲させて、上記開口周縁部を形成する湾曲工程を備える
蓄電デバイスの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ケース内に電極体が収容された蓄電デバイス及び蓄電デバイスの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

直方体箱状のケース内に電極体が収容された角型電池が知られている。従来のケースは、矩形状の開口を有する有底角筒状のケース本体部材に、ケース本体部材の開口を閉塞する形態で、矩形状の蓋部材を溶接することにより形成している。具体的には、例えば、ケース本体部材の開口周縁部の内側に棚部を設け、この棚部の上に蓋部材の蓋周縁部を載せて、ケース本体部材の開口を蓋部材で塞ぐ。そして蓋部材の蓋周縁部とケース本体部材の開口周縁部との境界に、レーザ光を全周にわたり照射して、蓋周縁部と開口周縁部を溶接している。

【0003】

一方、特許文献１（図２、図３及び図５参照）では、蓋部材の蓋周縁部を全周にわたってＬ字状に折り曲げ、この折り曲げた蓋周縁部をケース本体部材の開口周縁部の側方の外側に配置している。そして、側方からレーザ光を蓋周縁部に照射して、蓋周縁部をケース本体部材の開口周縁部に溶接している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－０３８６０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、前者の従来技術では、蓋部材の蓋周縁部とケース本体部材の開口周縁部との境界にレーザ光を照射して溶接するために、溶接不良が生じ易い。具体的には、溶接後の蓋周縁部と開口周縁部の間に隙間が形成されることがある。また蓋周縁部と開口周縁部を接着により接合する場合も、接着後の蓋周縁部と開口周縁部の間に隙間が生じ易い。
一方、後者の従来技術では、蓋部材のＬ字状に折り曲げた蓋周縁部とケース本体部材の開口周縁部との間に、寸法公差上、隙間が生じるため、蓋周縁部を開口周縁部に適切に溶接するのが難しい。また蓋周縁部と開口周縁部を接着により接合する場合も、適切に接合するのが難しいという問題があった。

【0006】

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、ケースの蓋部材とケース本体部材の封止の信頼性が高い蓄電デバイス及び蓄電デバイスの製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）上記課題を解決するための本発明の一態様は、ケースと、上記ケース内に収容された電極体と、を備え、上記ケースは、開口を有する有底筒状で内部に上記電極体を収容したケース本体部材と、上記開口を塞ぐ板状の蓋部材と、を有し、上記蓋部材は、上記ケース本体部材側を向く内面を含み、蓋周縁部が上記ケース本体部材の開口周縁部に全周にわたり接合されてなる蓄電デバイスであって、上記ケース本体部材の上記開口周縁部は、全周にわたり上記開口の内側に湾曲しており、上記蓋部材の上記蓋周縁部は、全周にわたり上記内面側に湾曲しており、上記開口周縁部の厚み方向外側に上記蓋周縁部が全周にかつ上記蓋部材の拡がり方向に拡がる環帯状範囲にわたり積層された状態で、上記蓋周縁部と上記開口周縁部とが気密に接合されてなる蓄電デバイスである。

【0008】

上述の蓄電デバイスでは、ケース本体部材の湾曲した開口周縁部の厚み方向外側に、蓋部材の湾曲した蓋周縁部が環帯状範囲にわたり積層された状態で、蓋周縁部と開口周縁部が気密に接合されている。このため、蓋周縁部と開口周縁部が確実に接合されており、蓋部材とケース本体部材の封止の信頼性が高い蓄電デバイスとすることができる。

【0009】

なお、「蓄電デバイス」としては、例えば、リチウムイオン二次電池、ナトリウムイオン二次電池、カルシウムイオン二次電池等の二次電池や、リチウムイオンキャパシタ等のキャパシタなどが挙げられる。
また蓋部材の蓋周縁部とケース本体部材の開口周縁部との「接合」としては、例えば、溶接や接着などが挙げられる。更に接着としては、例えば、熱や紫外線により硬化する接着剤を用いた接着や、熱可塑性樹脂を用いた接着などが挙げられる。

【0010】

（２）更に（１）に記載の蓄電デバイスであって、前記蓋周縁部と前記開口周縁部とは、全周にわたって連なる一連で環状の環状溶接部により、気密に溶接されてなる蓄電デバイスとすると良い。

【0011】

上述の蓄電デバイスでは、蓋周縁部と開口周縁部が環状溶接部で気密に溶接されているので、特に蓋部材とケース本体部材の封止の信頼性を高くすることができる。

【0012】

（３）更に（２）に記載の蓄電デバイスであって、前記蓋周縁部と前記開口周縁部とは、複数の前記環状溶接部により、気密に溶接されてなる蓄電デバイスとすると良い。

【0013】

上述の蓄電デバイスでは、蓋周縁部と開口周縁部が複数の環状溶接部で気密に溶接されているので、蓋部材とケース本体部材の封止の信頼性を更に高くすることができる。

【0014】

（４）更に（１）～（３）のいずれかに記載の蓄電デバイスであって、前記ケース本体部材内に収容された前記電極体は、上記ケース本体部材の深さ方向に見たとき、上記電極体のうち、上記深さ方向に直交する拡がり方向の外側に位置する環状の電極体外周縁部が、全周にわたり上記ケース本体部材の前記開口周縁部に重なる、上記拡がり方向の大きさを有する蓄電デバイスとすると良い。

【0015】

上述の蓄電デバイスでは、電極体として、ケース本体部材の開口を通じては収容できないほどの、拡がり方向に大きな電極体を備えるので、蓄電デバイスの拡がり方向の面積当たりのデバイス容量を大きくすることができる。

【0016】

（５）更に（１）～（４）のいずれかに記載の蓄電デバイスであって、前記ケースは、直方体箱状で、矩形状の第１主壁部、上記第１主壁部に対向する矩形状の第２主壁部、及び、上記第１主壁部と上記第２主壁部との間を結び、ケース厚み方向に延びる矩形状の４つの側壁部を有し、前記ケース本体部材は、上記第２主壁部及び４つの上記側壁部をなし、前記蓋部材は、上記第１主壁部をなす蓄電デバイスとするのが好ましい。

【0017】

上述の蓄電デバイスは、ケースが直方体箱状である。このケースは、第２主壁部及び４つの側壁部をなすケース本体部材に、第１主壁部をなす蓋部材を接合したものであるため、後述するように蓄電デバイスを容易に製造でき、安価な蓄電デバイスとすることができる。

【0018】

（６）また他の態様は、ケースと、上記ケース内に収容された電極体と、を備え、上記ケースは、開口を有する有底筒状で内部に上記電極体を収容したケース本体部材と、上記開口を塞ぐ板状の蓋部材と、を有し、上記蓋部材は、上記ケース本体部材側を向く内面を含み、蓋周縁部が上記ケース本体部材の開口周縁部に全周にわたり接合されてなり、上記ケース本体部材の上記開口周縁部は、全周にわたり上記開口の内側に湾曲しており、上記蓋部材の上記蓋周縁部は、全周にわたり上記内面側に湾曲しており、上記開口周縁部の厚み方向外側に上記蓋周縁部が全周にかつ上記蓋部材の拡がり方向に拡がる環帯状範囲にわたり積層された状態で、上記蓋周縁部と上記開口周縁部とが気密に接合されてなる蓄電デバイスの製造方法であって、上記ケース本体部材内に上記電極体を収容する収容工程と、上記ケース本体部材及びこれに収容された上記電極体の上に上記蓋部材を被せ、湾曲した上記蓋周縁部を湾曲した上記開口周縁部に全周にわたり重ねて押し付けた状態で、上記蓋周縁部と上記開口周縁部とを全周にわたり気密に接合して、上記ケースを形成する接合工程と、を備える蓄電デバイスの製造方法である。

【0019】

上述の蓄電デバイスの製造方法では、上述のように、接合工程で、蓋周縁部を開口周縁部に押し付けつつ、蓋周縁部と開口周縁部を全周にわたり気密に接合するので、蓋周縁部と開口周縁部を確実に気密に接合できる。従って、蓋部材とケース本体部材の封止の信頼性が高い蓄電デバイスを製造できる。

【0020】

なお、接合工程で蓋周縁部を開口周縁部に押し付ける前の、蓋周縁部の湾曲の曲率半径Ｒｆと開口周縁部の湾曲の曲率半径Ｒｏとは概ね等しく（Ｒｆ≒Ｒｏ）しておくのが好ましい。曲率半径Ｒｆと曲率半径Ｒｏとがほぼ等しい（Ｒｆ≒Ｒｏ）の場合には、蓋周縁部を開口周縁部に押し付けたときに、蓋周縁部が開口周縁部に環帯状範囲にわたり積層された状態として、両者を適切に接合できる。
また、蓋周縁部の湾曲状態を変化させ得る材質の蓋部材を用いる場合には、蓋周縁部の曲率半径Ｒｆが開口周縁部の曲率半径Ｒｏよりも小さい（Ｒｆ＜Ｒｏ）関係とすることもできる。この場合には、蓋周縁部を開口周縁部に押し付けて蓋周縁部の曲率半径Ｒｆを大きくして、開口周縁部の曲率半径Ｒｏにほぼ等しく（Ｒｆ≒Ｒｏ）することで、拡げた蓋周縁部が開口周縁部に環帯状範囲にわたり積層された状態として、両者を適切に接合できる。

【0021】

（７）更に（６）に記載の蓄電デバイスの製造方法であって、前記蓋周縁部と前記開口周縁部とは、全周にわたって連なる一連で環状の環状溶接部により、気密に溶接されてなり、前記接合工程は、前記ケース本体部材の深さ方向と反対向きの反深さ方向から上記蓋周縁部に向けてレーザ光を照射し、上記環状溶接部により、上記蓋周縁部を上記開口周縁部に溶接する蓄電デバイスの製造方法とすると良い。

【0022】

上述の蓄電デバイスの製造方法では、蓋周縁部を開口周縁部に押し付けつつ、蓋周縁部にレーザ光を照射して、環状溶接部により蓋周縁部を開口周縁部に溶接するので、特に蓋部材とケース本体部材の封止の信頼性を高くすることができる。
また特許文献１の手法では、ケース本体部材の側方から蓋周縁部にレーザ光を照射するため、ケースを回しながら１周溶接するか、１辺ずつ４辺を溶接する必要があり（特許文献１の図５等を参照）、生産性が低い。これに対し、上述の製造方法では、上述のように反深さ方向から蓋部材の蓋周縁部に向けてレーザ光を照射するので、容易に全周にわたり蓋周縁部を開口周縁部に溶接できる。

【0023】

なお、上述の溶接を仮溶接と本溶接に分けたり、二重に溶接するなど、溶接を複数回行う場合には、すべての溶接を、蓋周縁部を開口周縁部に押し付けた状態で行ってもよいし、例えば、最初の溶接のみを、蓋周縁部を開口周縁部に押し付けた状態で行い、その後の溶接は、外部の力で蓋周縁部を開口周縁部に押し付けることなく行ってもよい。

【0024】

（８）更に（７）に記載の蓄電デバイスの製造方法であって、前記蓋周縁部と前記開口周縁部とは、複数の前記環状溶接部により、気密に溶接されてなり、前記接合工程は、上記環状溶接部を複数形成する蓄電デバイスの製造方法とすると良い。

【0025】

上述の蓄電デバイスの製造方法では、蓋周縁部と開口周縁部を溶接する環状溶接部を複数形成するので、蓋部材とケース本体部材の封止の信頼性を更に高くすることができる。

【0026】

（９）更に（６）～（８）のいずれかに記載の蓄電デバイスの製造方法であって、前記ケース本体部材内に収容された前記電極体は、上記ケース本体部材の深さ方向に見たとき、上記電極体のうち、上記深さ方向に直交する拡がり方向の外側に位置する環状の電極体外周縁部が、全周にわたり上記ケース本体部材の前記開口周縁部に重なる、上記拡がり方向の大きさを有しており、前記収容工程は、湾曲前開口周縁部を有し、前記開口よりも広い開口面積の広面積開口を有する湾曲前ケース本体部材内に、上記広面積開口を通じて上記電極体を収容する工程であり、上記収容工程の後、前記接合工程の前に、上記電極体を収容した上記湾曲前ケース本体部材の上記湾曲前開口周縁部を、上記広面積開口の内側に湾曲させて、上記開口周縁部を形成する湾曲工程を備える蓄電デバイスの製造方法とすると良い。

【0027】

上述の蓄電デバイスの製造方法では、まず、湾曲加工前の湾曲前開口周縁部を有し、開口面積の広い広面積開口を有する湾曲前ケース本体部材内に、広面積開口を通じて電極体を収容し、その後に湾曲工程を行って、湾曲した開口周縁部を有し、開口面積の狭い開口を有するケース本体部材を形成している。このため、狭い開口を通じては収容できないほどの、拡がり方向に大きな電極体をケース内に収容した蓄電デバイスを容易に製造できる。

【0028】

なお、湾曲前ケース本体部材の「湾曲前開口周縁部」の形態としては、広面積開口の内側への湾曲が全くない形態のほか、例えば、湾曲工程後の開口周縁部ほど湾曲していないが、既に少し広面積開口の内側へ湾曲している形態でもよい。

【0029】

（１０）更に（６）～（９）のいずれかに記載の蓄電デバイスの製造方法であって、前記ケースは、直方体箱状で、矩形状の第１主壁部、上記第１主壁部に対向する矩形状の第２主壁部、及び、上記第１主壁部と上記第２主壁部との間を結び、ケース厚み方向に延びる矩形状の４つの側壁部を有し、前記ケース本体部材は、上記第２主壁部及び４つの上記側壁部をなし、前記蓋部材は、上記第１主壁部をなし、前記収容工程は、上記第２主壁部及び４つの上記側壁部をなす上記ケース本体部材内に、前記開口を通じて上記電極体を収容する蓄電デバイスの製造方法とするのが好ましい。

【0030】

上述の蓄電デバイスは、ケースが直方体箱状であり、収容工程では、第２主壁部及び４つの側壁部をなす有底角筒状のケース本体部材内に、開口を通じて電極体を収容する。このため、第１主壁部、第２主壁部及び３つの側壁部をなす有底角筒状のケース本体部材内に、電極体を収容する場合に比して、ケース本体部材の開口が大きいので、容易にケース本体部材内に電極体を収容でき、容易に蓄電デバイスを製造できる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】実施形態に係る電池の斜視図である。

【図2】実施形態に係る電池の分解斜視図である。

【図3】実施形態に係る電池のケース幅方向及びケース厚み方向に沿う、図１におけるＡ－Ａ矢視断面図である。

【図4】実施形態に係る電池のうち、環状溶接部近傍のケース幅方向及びケース厚み方向に沿う部分拡大断面図である。

【図5】実施形態に係る電池のうち、ケース本体部材内に収容された電極体を、ケース本体部材の深さ方向に見た説明図である。

【図6】実施形態に係る電極体の斜視図である。

【図7】実施形態に係る電池の製造方法のフローチャートである。

【図8】実施形態に係る電池の製造方法に関し、湾曲前ケース本体部材内に電極体を収容した様子を示す説明図である。

【図9】実施形態に係る電池の製造方法に関し、湾曲前ケース本体部材の湾曲前開口周縁部を湾曲させて、開口周縁部を形成した様子を示す説明図である。

【図10】実施形態に係る電池の製造方法に関し、蓋部材の蓋周縁部とケース本体部材の開口周縁部とをレーザ溶接する様子を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に本実施形態に係る電池（蓄電デバイス）１の斜視図を、図２に電池１の分解斜視図を、図３に電池１の断面図を示す。また図４に電池１のうち、環状溶接部１０ｙ近傍の部分拡大断面図を示す。また図５にケース本体部材２１内に収容された電極体５０を、ケース本体部材の深さ方向に見た説明図を示す。また図６に電極体５０の斜視図を示す。なお、以下では、ケース高さ方向ＡＨ、ケース幅方向ＢＨ、ケース厚み方向ＣＨ、電極体軸線方向ＤＨ、電極体幅方向ＥＨ及び電極体厚み方向ＦＨを、図１～図６に示す方向と定めて説明する。この電池１は、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、電気自動車等の車両などに搭載される角型（直方体状）で密閉型のリチウムイオン二次電池である。

【0033】

この電池１は、ケース１０と、ケース１０内に収容された扁平状捲回型の電極体５０と、ケース１０にそれぞれ支持された正極端子（電極端子）６０及び負極端子（電極端子）７０等から構成されている。電極体５０は、ケース１０内で、絶縁フィルムからなる袋状の図示しない絶縁ホルダに覆われている。またケース１０内には、電解液３が収容されており、その一部は電極体５０内に含浸され、残りはケース１０の底壁部である第２側壁部１４上に溜まっている。

【0034】

このうちケース１０は、金属（本実施形態ではアルミニウム）からなる。このケース１０は、直方体箱状であり、各々矩形状をなす第１主壁部１１、第２主壁部１２及び４つの側壁部１３～１６（第１側壁部１３、第２側壁部１４、第３側壁部１５及び第４側壁部１６）を有する。
第１主壁部１１及び第２主壁部１２は、側壁部１３～１６よりも面積が広い。第１主壁部１１及び第２主壁部１２は互いに対向しており、第１主壁部１１がケース厚み方向ＣＨの一方側ＣＨ１（図１及び図２中、右手前側、図３中、上側）、第２主壁部１２はケース厚み方向ＣＨの他方側ＣＨ２（図１及び図２中、左奥側、図３中、下側）に位置する。

【0035】

一方、側壁部１３～１６は、第１主壁部１１と第２主壁部１２の間を結んで、ケース厚み方向ＣＨにそれぞれ延びている。第１側壁部１３と第２側壁部１４は互いに対向しており、第１側壁部１３がケース高さ方向ＡＨの上側ＡＨ１、第２側壁部１４がケース高さ方向ＡＨの下側ＡＨ２に位置する。また第３側壁部１５と第４側壁部１６は互いに対向しており、第３側壁部１５がケース幅方向ＢＨの一方側ＢＨ１、第４側壁部１６がケース幅方向ＢＨの他方側ＢＨ２に位置する。

【0036】

ケース１０の上壁部でもある第１側壁部１３には、ケース１０の内圧が開弁圧を超えたときに破断して開弁する安全弁１７が設けられている。また第１側壁部１３には、ケース１０の内外を連通する注液孔１３ｋが設けられており、アルミニウムからなる円板状の封止部材１８で気密に封止されている。
更に第１側壁部１３のうち、ケース幅方向ＢＨの一方側ＢＨ１の端部近傍には、正極端子６０が固設されている。具体的には、正極端子６０は、アルミニウムからなる複数の金属部材を加締め接続してなり、複数の樹脂部材からなる樹脂部６５を介して、第１側壁部１３と絶縁された状態で第１側壁部１３に固設されている。この正極端子６０は、ケース１０内で、電極体５０の正極集電部５０ｃに接続し導通する一方、第１側壁部１３を貫通してケース１０外まで延びている。

【0037】

また第１側壁部１３のうち、ケース幅方向ＢＨの他方側ＢＨ２の端部近傍には、負極端子７０が固設されている。具体的には、負極端子７０は、銅からなる複数の金属部材を加締め接続してなり、複数の樹脂部材からなる樹脂部７５を介して、第１側壁部１３と絶縁された状態で第１側壁部１３に固設されている。この負極端子７０は、ケース１０内で、電極体５０の負極集電部５０ｄに接続し導通する一方、第１側壁部１３を貫通してケース１０外まで延びている。

【0038】

このケース１０は、矩形状の開口２１ｃを有する有底角筒状で、内部に電極体５０を収容したケース本体部材２１と、ケース本体部材２１の開口２１ｃを塞ぐ矩形状の蓋部材３１とから構成されている。このうちケース本体部材２１は、前述の第２主壁部１２及び４つの側壁部１３～１６をなしている。一方、蓋部材３１は、前述の第１主壁部１１をなしており、ケース本体部材２１側を向く内面３１ｎと、内面３１ｎの反対側でケース１０の外側を向く外面３１ｍとを有する。

【0039】

蓋部材３１の蓋周縁部３１ｆとケース本体部材２１の開口周縁部２１ｆとは、全周にわたり気密に接合されている。具体的には、ケース本体部材２１の開口周縁部２１ｆは、全周にわたり開口２１ｃの内側ＧＨ１に湾曲している。また蓋部材３１の蓋周縁部３１ｆは、全周にわたり内面３１ｎ側に湾曲している。蓋周縁部３１ｆの曲率半径Ｒｆと開口周縁部２１ｆの曲率半径Ｒｏとは、概ね等しくなっている（Ｒｆ≒Ｒｏ）。そして、開口周縁部２１ｆの厚み方向外側ＩＨ１に蓋周縁部３１ｆが全周にかつ蓋部材３１の拡がり方向ＬＨに拡がる環帯状範囲ＳＲにわたり積層された状態で、蓋周縁部３１ｆと開口周縁部２１ｆが気密に接合されている。詳細には、蓋周縁部３１ｆと開口周縁部２１ｆは、全周にわたって連なる一連で環状の複数（本実施形態では２つ）の環状溶接部１０ｙ（第１環状溶接部１０ｙ１及び第２環状溶接部１０ｙ２）により、二重に溶接されている。

【0040】

次に電極体５０について説明する（図６、図１～図３及び図５参照）。この電極体５０は、帯状の正極板（電極板）５１と帯状の負極板（電極板）５４とを、帯状で樹脂製の多孔質膜からなる一対のセパレータ５７を介して互いに重ね、捲回軸線ＤＸの周りに円筒状に捲回した後、扁平状にプレスしたものである。即ち、電極体５０は、電極体幅方向ＥＨの両端部にそれぞれ位置する一対の電極Ｒ部５０ｒと、これらの間に位置する電極積層部５０ｅとを有する。電極Ｒ部５０ｒは、正極板５１、負極板５４及びセパレータ５７が半円筒状に屈曲しつつ重なった半円柱状の部位である。一方、電極積層部５０ｅは、正極板５１、負極板５４及びセパレータ５７が平板状に電極体厚み方向ＦＨに積層された直方体状の部位である。更に電極体５０は、捲回軸線ＤＸに沿う電極体軸線方向ＤＨの一方側ＤＨ１の端部に、後述する正極集電部５０ｃを、電極体軸線方向ＤＨの他方側ＤＨ２の端部に、後述する負極集電部５０ｄを有する。

【0041】

正極板５１は、帯状のアルミニウム箔からなる正極集電箔５２を有する。この正極集電箔５２の両主面上には、それぞれリチウムイオンを吸蔵及び放出可能な正極活物質粒子を含む正極活物質層５３が帯状に形成されている。正極板５１のうち、幅方向の片方の端部は、正極集電箔５２上に正極活物質層５３が存在せず、正極集電箔５２が露出している。この正極集電箔５２の露出部は、電極体５０において、電極積層部５０ｅから電極体軸線方向ＤＨの一方側ＤＨ１に渦巻き状をなして突出し、前述の正極集電部５０ｃを形成している。正極集電部５０ｃは、正極端子６０と接続している。

【0042】

負極板５４は、帯状の銅箔からなる負極集電箔５５を有する。この負極集電箔５５の両主面上には、それぞれリチウムイオンを吸蔵及び放出可能な負極活物質粒子を含む負極活物質層５６が帯状に形成されている。負極板５４のうち、幅方向の片方の端部は、負極集電箔５５上に負極活物質層５６が存在せず、負極集電箔５５が露出している。この負極集電箔５５の露出部は、電極体５０において、電極積層部５０ｅから電極体軸線方向ＤＨの他方側ＤＨ２に渦巻き状をなして突出し、前述の負極集電部５０ｄを形成している。負極集電部５０ｄは、負極端子７０と接続している。

【0043】

電極体５０は、電極体軸線方向ＤＨがケース幅方向ＢＨに平行で、電極体幅方向ＥＨがケース高さ方向ＡＨに平行で、電極体厚み方向ＦＨがケース厚み方向ＣＨに平行となる姿勢で、ケース１０内に収容されている。この電極体５０は、ケース本体部材２１の開口２１ｃを通じては収容できないほどの大きさを有する（図５参照）。具体的には、ケース本体部材２１内に収容された電極体５０をケース本体部材２１の深さ方向ＪＨ１に見たとき、電極体５０のうち、深さ方向ＪＨ１に直交する拡がり方向ＫＨの外側ＫＨ１に位置する環状の電極体外周縁部５０ｆが、全周にわたりケース本体部材２１の湾曲した開口周縁部２１ｆに重なる、拡がり方向ＫＨの大きさを有する。

【0044】

以上で説明したように、電池１は、ケース本体部材２１の湾曲した開口周縁部２１ｆの厚み方向外側ＩＨ１に、蓋部材３１の湾曲した蓋周縁部３１ｆが環帯状範囲ＳＲにわたり積層された状態で、蓋周縁部３１ｆと開口周縁部２１ｆが気密に接合されている。このため、蓋周縁部３１ｆと開口周縁部２１ｆが確実に接合されており、蓋部材３１とケース本体部材２１の封止の信頼性が高い電池１とすることができる。

【0045】

更に電池１では、蓋周縁部３１ｆと開口周縁部２１ｆが環状溶接部１０ｙで気密に溶接されているので、特に蓋部材３１とケース本体部材２１の封止の信頼性を高くすることができる。更に環状溶接部１０ｙが複数形成されているので（第１環状溶接部１０ｙ１及び第２環状溶接部１０ｙ２）、蓋部材３１とケース本体部材２１の封止の信頼性を更に高くすることができる。

【0046】

また本実施形態では、電極体として、ケース本体部材２１の開口２１ｃを通じては収容できないほどの、拡がり方向ＫＨに大きい電極体５０を備えるので、電池１の拡がり方向ＫＨの面積当たりの電池容量を大きくすることができる。
また本実施形態では、ケース１０が、直方体箱状であり、第２主壁部１２及び４つの側壁部１３～１６をなすケース本体部材２１に、第１主壁部１１をなす蓋部材３１を接合したものであるため、後述するように自己圧縮型の電池１を容易に製造でき、安価な電池１とすることができる。

【0047】

次いで、電池１の製造方法について説明する（図７～図１０参照）。まず未だ湾曲加工がなされていない湾曲前開口周縁部２１Ｚｆを有しており、前述のケース本体部材２１の開口２１ｃよりも開口面積が広い広面積開口２１Ｚｃを有する湾曲前ケース本体部材２１Ｚを用意する（図８参照）。本実施形態では、湾曲前ケース本体部材２１Ｚの湾曲前開口周縁部２１Ｚｆは、広面積開口２１Ｚｃの内側ＧＨ１への湾曲が全くなく、ケース厚み方向ＣＨに真っ直ぐ延びている。それ以外の部位について、湾曲前ケース本体部材２１Ｚは、ケース本体部材２１と同様の形態を有する。そして、この湾曲前ケース本体部材２１Ｚに正極端子６０及び負極端子７０を固設しておく。
また蓋部材３１を用意する。この蓋部材３１は、プレス加工（曲げ加工）により、蓋周縁部３１ｆを全周にわたり内面３１ｎ側に湾曲させておく（図１０参照）。
また電極体５０を形成し、電極体５０を袋状の絶縁ホルダ（不図示）で包んでおく。

【0048】

そして「収容工程Ｓ１」（図７参照）において、正極端子６０及び負極端子７０を固設した湾曲前ケース本体部材２１Ｚ内に、絶縁ホルダで包んだ電極体５０を収容する（図８参照）。具体的には、押圧装置５００の平坦な載置台５１０の上に、湾曲前ケース本体部材２１Ｚを、その第２主壁部１２が載置台５１０に当接し、広面積開口２１Ｚｃが上方を向く姿勢で載置する。その後、広面積開口２１Ｚｃを通じて湾曲前ケース本体部材２１Ｚ内に、電極体５０を電極体軸線方向ＤＨがケース幅方向ＢＨに平行で、電極体幅方向ＥＨがケース高さ方向ＡＨに平行で、電極体厚み方向ＦＨがケース厚み方向ＣＨに平行となる姿勢で収容する。湾曲前ケース本体部材２１Ｚの広面積開口２１Ｚｃは、前述のケース本体部材２１の開口２１ｃよりも開口面積が広いため、ケース本体部材２１の開口２１ｃを通じては収容できない、拡がり方向ＫＨの大きい電極体５０を収容できる。
その後、電極体５０の正極集電部５０ｃと湾曲前ケース本体部材２１Ｚに固設された正極端子６０とを、レーザ溶接により接続する。また電極体５０の負極集電部５０ｄと湾曲前ケース本体部材２１Ｚに固設された負極端子７０を、レーザ溶接により接続する。

【0049】

次に「湾曲工程Ｓ２」（図７参照）において、電極体５０を収容した湾曲前ケース本体部材２１Ｚの湾曲前開口周縁部２１Ｚｆを、広面積開口２１Ｚｃの内側ＧＨ１に湾曲させて、開口周縁部２１ｆを形成する（図９参照）。具体的には、湾曲前開口周縁部２１Ｚｆについて、プレス加工（曲げ加工）を行って、広面積開口２１Ｚｃの内側ＧＨ１に湾曲させて、開口周縁部２１ｆを形成する。この開口周縁部２１ｆの曲率半径Ｒｏは、別途用意する蓋部材３１の蓋周縁部３１ｆの曲率半径Ｒｆと概ね等しくする（Ｒｆ≒Ｒｏ）。これにより、開口周縁部２１ｆが湾曲し、広面積開口２１Ｚｃよりも開口面積の狭い開口２１ｃを有するケース本体部材２１が形成される。

【0050】

次に「接合工程Ｓ３」（図７参照）において、ケース本体部材２１及びこれに収容された電極体５０の上に、蓋部材３１を被せる（図１０参照）。続いて、湾曲した蓋周縁部３１ｆを湾曲した開口周縁部２１ｆに全周にわたり重ねて押し付ける。具体的には、押圧装置５００の押圧部５２０を蓋部材３１がなす第１主壁部１１に当接させ、押圧部５２０と載置台５１０の間に蓋部材３１及びケース本体部材２１を挟んで、第１主壁部１１及び第２主壁部１２に外部の力Ｆａを掛ける。このように蓋周縁部３１ｆを開口周縁部２１ｆに全周にわたり重ねて押し付けることにより、蓋周縁部３１ｆが開口周縁部２１ｆに環帯状範囲ＳＲにわたり積層された状態となる。

【0051】

続いて押圧装置５００によって蓋周縁部３１ｆを開口周縁部２１ｆに押し付けた状態で、蓋周縁部３１ｆと開口周縁部２１ｆを全周にわたり気密に接合して、ケース１０を形成する。本実施形態では、ケース本体部材２１の深さ方向ＪＨ１（図１０中、下方）と反対向きの反深さ方向ＪＨ２（図１０中、上方）から蓋周縁部３１ｆに向けてレーザ光ＬＢを照射し、蓋周縁部３１ｆ及び開口周縁部２１ｆの全周にわたって連なる一連で環状の第１環状溶接部１０ｙ１により、蓋周縁部３１ｆを開口周縁部２１ｆに溶接する。その後に更に、反深さ方向ＪＨ２から蓋周縁部３１ｆに向けてレーザ光ＬＢを照射し、全周にわたって連なる一連で環状の第２環状溶接部１０ｙ２により、蓋周縁部３１ｆを開口周縁部２１ｆに溶接する。これにより、蓋周縁部３１ｆと開口周縁部２１ｆを確実に気密に接合できる。その後、押圧装置５００の押圧部５２０を蓋部材３１から遠ざけて、外部の力Ｆａを解除する。

【0052】

次に「注液・封止工程Ｓ４」（図７参照）において、電解液３を注液孔１３ｋを通じてケース１０内に注液し、電解液３を電極体５０内に含浸させる。その後、注液孔１３ｋを外部から封止部材１８で覆い、封止部材１８をケース１０にレーザ溶接して、封止部材１８とケース１０の間を気密に封止する。
次に「初充電・エージング工程Ｓ５」において、この電池１に充電装置（不図示）を接続して、電池１に初充電を行う。その後、初充電した電池１を所定時間にわたり静置して、電池１をエージングする。かくして、電池１が完成する。

【0053】

本実施形態の電池１の製造方法では、前述のように、接合工程Ｓ３で、蓋周縁部３１ｆを開口周縁部２１ｆに押し付けつつ、蓋周縁部３１ｆと開口周縁部２１ｆを全周にわたり気密に接合するので、蓋周縁部３１ｆと開口周縁部２１ｆを確実に気密に接合できる。従って、蓋部材３１とケース本体部材２１の封止の信頼性が高い電池１を製造できる。

【0054】

更に本実施形態では、蓋周縁部３１ｆを開口周縁部２１ｆに押し付けつつ、蓋周縁部３１ｆにレーザ光ＬＢを照射して、環状溶接部１０ｙにより蓋周縁部３１ｆを開口周縁部２１ｆに溶接するので、特に蓋部材３１とケース本体部材２１の封止の信頼性を高くすることができる。また、反深さ方向ＪＨ２から蓋周縁部３１ｆに向けてレーザ光ＬＢを照射するので、容易に全周にわたり蓋周縁部３１ｆを開口周縁部２１ｆに溶接できる。また蓋周縁部３１ｆと開口周縁部２１ｆを溶接する環状溶接部１０ｙを複数形成するので（第１環状溶接部１０ｙ１及び第２環状溶接部１０ｙ２）、蓋部材３１とケース本体部材２１の封止の信頼性を更に高くすることができる。

【0055】

また本実施形態では、まず、湾曲加工前の湾曲前開口周縁部２１Ｚｆを有し、開口面積の広い広面積開口２１Ｚｃを有する湾曲前ケース本体部材２１Ｚ内に、広面積開口２１Ｚｃを通じて電極体５０を収容し、その後に湾曲工程Ｓ２を行って、湾曲した開口周縁部２１ｆを有し、開口面積の狭い開口２１ｃを有するケース本体部材２１を形成している。このため、狭い開口２１ｃを通じては収容できないほどの、拡がり方向ＫＨに大きな電極体５０をケース１０内に収容した電池１を容易に製造できる。

【0056】

また本実施形態では、電池１のケース１０が直方体箱状であり、収容工程Ｓ１では、第２主壁部１２及び４つの側壁部１３～１６をなす有底角筒状のケース本体部材（湾曲前ケース本体部材２１Ｚ）内に、開口（広面積開口２１Ｚｃ）を通じて電極体５０を収容する。このため、第１主壁部１１、第２主壁部１２及び３つの側壁部（第２側壁部１４、第３側壁部１５及び第４側壁部１６）をなすケース本体部材内に、電極体５０を収容する場合に比して、開口（広面積開口２１Ｚｃ）が大きいので、容易にケース本体部材（湾曲前ケース本体部材２１Ｚ）内に電極体５０を収容でき、容易に電池１を製造できる。

【0057】

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば実施形態では、電極体として、偏平状捲回型の電極体５０を例示したが、これに限られない。電極体は、例えば、複数の矩形状の正極板（電極板）と複数の矩形状の負極板（電極板）とを、それぞれ矩形状のセパレータを介して積層した積層型の電極体でもよい。

【符号の説明】

【0058】

１ 電池（蓄電デバイス）
１０ ケース
１０ｙ 環状溶接部
１０ｙ１ 第１環状溶接部
１０ｙ２ 第２環状溶接部
１１ 第１主壁部
１２ 第２主壁部
１３ 第１側壁部（上壁部）
１４ 第２側壁部（底壁部）
１５ 第３側壁部
１６ 第４側壁部
２１ ケース本体部材
２１ｃ 開口
２１ｆ 開口周縁部
２１Ｚ 湾曲前ケース本体部材
２１Ｚｃ 広面積開口
２１Ｚｆ 湾曲前開口周縁部
３１ 蓋部材
３１ｎ （蓋部材の）内面
３１ｆ 蓋周縁部
５０ 電極体
５０ｅ 電極積層部
５０ｆ 電極体外周縁部
５１ 正極板（電極板）
５４ 負極板（電極板）
６０ 正極端子（電極端子）
７０ 負極端子（電極端子）
ＣＨ ケース厚み方向
ＦＨ 電極体厚み方向
ＧＨ１（ケース本体部材の開口の）内側
ＩＨ１ （開口周縁部の）厚み方向外側
ＪＨ１ （ケース本体部材の）深さ方向
ＪＨ２ （ケース本体部材の）反深さ方向
ＫＨ （深さ方向に直交する）拡がり方向
ＫＨ１ （拡がり方向の）外側
ＬＨ （蓋部材の）拡がり方向
ＳＲ 環帯状範囲
ＬＢ レーザ光
Ｓ１ 収容工程
Ｓ２ 湾曲工程
Ｓ３ 接合工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】