特開 2024-162621 端子付きケース及びその製造方法

(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】P2024162621

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】端子付きケース及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/103 20210101AFI20241114BHJP

   H01M 50/119 20210101ALI20241114BHJP

   H01M 50/15 20210101ALI20241114BHJP

   H01M 50/159 20210101ALI20241114BHJP

   H01M 50/169 20210101ALI20241114BHJP

   H01M 50/176 20210101ALI20241114BHJP

   H01M 50/184 20210101ALI20241114BHJP

   H01M 50/193 20210101ALI20241114BHJP

   H01M 50/197 20210101ALI20241114BHJP

   H01M 50/198 20210101ALI20241114BHJP

   H01M 50/543 20210101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

H01M50/103

H01M50/119

H01M50/15

H01M50/159

H01M50/169

H01M50/176

H01M50/184 A

H01M50/193

H01M50/197

H01M50/198

H01M50/543

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023078327

(22)【出願日】2023-05-11

(71)【出願人】

【識別番号】513045127

【氏名又は名称】株式会社大北製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大北 幸史

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 大輝

(72)【発明者】

【氏名】大北 浩司

【テーマコード（参考）】

5H011

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H011AA17

5H011CC06

5H011DD09

5H011DD13

5H011EE04

5H011FF02

5H011GG09

5H011HH02

5H011HH13

5H011JJ03

5H011JJ07

5H043AA01

5H043BA11

5H043DA02

5H043DA09

5H043DA13

5H043HA12D

5H043HA21D

5H043KA08D

5H043KA09D

5H043KA22D

5H043KA27D

(57)【要約】

【課題】気密性を確保しつつ薄型化と大容量化の両立が図られるとともに、強度に優れた端子付きケースを提供する。
【解決手段】端子付きケース１は、外部端子３０が挿通され、シール部４０によりシールされた貫通孔１２を有する金属製の第１ケース部１０と、第１ケース部１０の外縁の一辺から延在し、折り曲げ部１４を介して第１ケース部１０に重なるように折り曲げられて第１ケース部１０との間に電極１０１が収容される空間部１０２を形成するように構成された金属製の第２ケース部２０と、第１ケース部１０の外縁のうち第２ケース部２０が延在する一辺を除く三辺には第２ケース部２０を第１ケース部１０に重ね合わせた状態で第２ケース部２０の外縁に溶接可能なフランジ部１３が形成されており、空間部１０２はフランジ部１３と第２ケース部２０の外縁との溶接により形成される溶接部Ｂと折り曲げ部１４とにより密閉可能に構成されている。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電デバイスの電極を収容するように構成されており、一端が前記電極に接続されるとともに他端が外部機器に接続される外部端子が固定された端子付きケースであって、
平面視形状が四角形であって、前記外部端子が挿通されるとともに樹脂材料製のシール部によりシールされた貫通孔を有する金属製の第１ケース部と、
前記第１ケース部の外縁の一辺から延在するとともに、折り曲げ可能に構成された折り曲げ部を介して前記第１ケース部に重ね合わせるように折り曲げられて前記第１ケース部との間に前記電極が収容される空間部を形成するように構成された、平面視形状が四角形の金属製の第２ケース部と、
前記第１ケース部の外縁のうち、前記第２ケース部が延在する上記一辺を除く三辺には、前記第２ケース部を前記第１ケース部に重ね合わせた状態で前記第２ケース部の外縁に溶接可能なフランジ部が形成されており、
前記空間部は、前記フランジ部と前記第２ケース部の外縁との溶接により形成される溶接部と前記折り曲げ部とにより密閉可能に構成されている、端子付きケース。

【請求項2】

前記フランジ部の幅は、前記端子付きケースの長手方向の長さの２０分の１以下である、請求項１に記載の端子付きケース。

【請求項3】

前記第１ケース部及び前記第２ケース部の少なくとも一方には、前記空間部を構成する凹部が形成されており、
前記折り曲げ部と前記凹部との間には、前記凹部の外方に延在する平面部が形成されている、請求項１又は２に記載の端子付きケース。

【請求項4】

前記貫通孔は、前記凹部における、前記第１ケース部と前記第２ケース部との重ね方向に立ち上がった立ち面に形成されている、請求項３に記載の端子付きケース。

【請求項5】

前記第１ケース部と前記第２ケース部との重ね方向の大きさは、前記第１ケース部の四辺のうち最も長い長辺の長さの１０分の１以下である、請求項１又は２に記載の端子付きケース。

【請求項6】

前記第１ケース部及び前記第２ケース部の形成材料は、ステンレス鋼、鉄鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン又はチタン合金からなる、請求項１又は２に記載の端子付きケース。

【請求項7】

前記シール部は、前記外部端子に積層された第１接合層と、前記貫通孔の壁面に積層された第２接合層と、前記第１接合層と第２接合層との間に位置して両者に接合された第３接合層とを有しており、
前記第１接合層及び前記第２接合層は、エポキシ樹脂、ポリアミド・イミド樹脂又はポリイミド樹脂からなり、
前記第３接合層は、エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックからなる、請求項１又は２に記載の端子付きケース。

【請求項8】

前記第１接合層及び前記第２接合層は電着塗装被膜からなる、請求項７に記載の端子付きケース。

【請求項9】

請求項１又は２に記載の端子付きケースの製造方法であって、
一枚の金属製の板材を加工して前記第１ケース部と前記第２ケース部との一体物を成型し、前記一体物における前記第１ケース部に貫通孔を形成する成形工程と、
前記貫通孔に前記外部端子を挿通して前記シール部を形成して、前記外部端子を前記一体物に取り付ける端子取り付け工程と、
前記一体物における前記第２ケース部を前記第１ケース部に重ね合わせて前記折り曲げ部を形成する折曲部形成工程と、
を含む、端子付きケースの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、端子付きケース及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

二次電池やキャパシタなどの蓄電デバイスでは、薄型化の要請に対応するために外装材をラミネートフィルムで構成したいわゆるパウチ型ケースが広く用いられている。例えば、特許文献１には、シート状のラミネートフィルム外装体で電極体を覆い、ラミネートフィルム外装体の外周を互いに溶着することで電極体を内部空間に密閉する構成が開示されている。当該構成では、電極体に接続される正極接続端子及び負極接続端子は、樹脂部材を介してラミネートフィルム外装体外周の溶着部に挟み込まれた状態で外方に突出している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－２００８２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示の構成では、ラミネートフィルム外装体外周の溶着部は樹脂製のフィルム同士を溶着して形成されるため、気密性を確保するにはある程度の幅が必要となり、溶着部の幅は少なくともラミネートフィルム外装体の長手方向の長さの１０分の１以上は必要とされる。そして、当該溶着部をラミネートフィルム外装体外周の全域において確保する必要があるため、その分、電極体が設けられる内部空間が狭くなっている。これにより、電極体の体積が小さく制限されており、蓄電デバイスの大容量化を図るには改善の余地がある。また、ラミネートフィルム外装体は柔らかく、比較的強度が低い。そのため、強い衝撃が加わると内部の電極体の破損や、ラミネートフィルム外装体自体の破損を招く恐れがある。また、ラミネートフィルム外装体では樹脂同士の接合となるため、金属同士の溶接に比べて気密に対する信頼性が低い。

【0005】

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、気密性を確保しつつ薄型化と大容量化の両立が図られるとともに、強度に優れた端子付きケースを提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一の態様は、
蓄電デバイスの電極を収容するように構成されており、一端が前記電極に接続されるとともに他端が外部機器に接続される外部端子が固定された端子付きケースであって、
平面視形状が四角形であって、前記外部端子が挿通されるとともに樹脂材料製のシール部によりシールされた貫通孔を有する金属製の第１ケース部と、
前記第１ケース部の外縁の一辺から延在するとともに、折り曲げ可能に構成された折曲部を介して前記第１ケース部に重ね合わせるように折り曲げられて前記第１ケース部との間に前記電極が収容される空間部を形成するように構成された、平面視形状が四角形の金属製の第２ケース部と、
前記第１ケース部の外縁のうち、前記第２ケース部が延在する上記一辺を除く三辺には、前記第２ケース部を前記第１ケース部に重ね合わせた状態で前記第２ケース部の外縁に溶接可能なフランジ部が形成されており、
前記空間部は、前記フランジ部と前記第２ケース部の外縁との溶接により形成される溶接部と前記折り曲げ部とにより密閉可能に構成されている、端子付きケースにある。

【0007】

本発明の他の態様は、
上述の端子付きケースの製造方法であって、
一枚の金属製の板材を加工して前記第１ケース部と前記第２ケース部との一体物を成型し、前記一体物における前記第１ケース部に貫通孔を形成する成形工程と、
前記貫通孔に前記外部端子を挿通して前記シール部を形成して、前記外部端子を前記一体物に取り付ける端子取り付け工程と、
前記一体物における前記第２ケース部を前記第１ケース部に重ね合わせて前記折り曲げ部を形成する折曲部形成工程と、
を含む、端子付きケースの製造方法にある。

【発明の効果】

【0008】

上記一の態様の端子付きケースによれば、第１ケース部の外縁のうち、第２ケース部が延在する一辺を除く三辺には、第２ケース部を第１ケース部に重ね合わせた状態で第２ケース部の外縁に溶接可能なフランジ部が形成されており、蓄電デバイスの電極が収容される空間部は、フランジ部と第２ケース部の外縁との溶接部と折り曲げ部とにより密閉可能となっている。これにより、溶接部は金属同士の溶接により形成されるため、ラミネートフィルム外装体における樹脂同士の接合部よりも狭い幅でも十分な気密性が得られる。そのため、ラミネートフィルム外装体を用いる場合に比べて、フランジ部の幅を小さくすることができる。その結果、ケースの厚みを大きくしなくても空間部を広く確保しやすくなり、薄型化と大容量化との両立を図ることができる。また、第１ケース部及び第２ケース部は、金属製であるため、ラミネートフィルム外装体を用いる場合に比べて強度を高めることができるとともに、溶接部は金属同士の溶接であるため、ラミネートフィルム外装体を用いた場合の樹脂同士の接合に比べて、気密に対する信頼性を向上することができる。

【0009】

上記他の態様の端子付きケースの製造方法によれば、上記効果を奏する端子付きケースを製造することができる。

【0010】

以上のごとく、本発明によれば、気密性を確保しつつ薄型化と大容量化の両立が図られるとともに、強度に優れた端子付きケースを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態１における、第１ケース部と第２ケース部の一体物の斜視図。

【図2】実施形態１における、第１ケース部と第２ケース部の一体物の上面図。

【図3】実施形態１における、第１ケース部と第２ケース部の一体物と外部端子の斜視図。

【図4】図３における、IV-IV線位置矢視断面図。

【図5】実施形態１における、端子付きケースの折り曲げ前の状態を示す斜視図。

【図6】図５におけるVI-VI線位置矢視断面図。

【図7】図６の一部拡大図。

【図8】実施形態１における、端子付きケースの折り曲げ状態を説明する概念図。

【図9】変形形態における、端子付きケースの折り曲げ状態を説明する概念図。

【図10】実施形態１における、端子付きケースの折り曲げ後の状態の一例を示す斜視図。

【図11】実施形態１における、端子付きケースの使用態様を説明する斜視図。

【図12】実施形態１における、端子付きケースの使用態様を説明する断面図。

【図13】変形形態における、端子付きケースの使用態様を説明する断面図。

【図14】実施形態１における、端子付きケースの使用態様を説明する他の斜視図。

【図15】図１４におけるXV- XV線位置矢視断面図。

【図16】図１４におけるXVI- XVI線位置矢視断面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

前記フランジ部の幅は、前記端子付きケースの長手方向の長さの２０分の１以下であることが好ましい。この場合には、フランジ部の幅が十分に小さくなるため、蓄電デバイスの大容量を一層図ることができる。

【0013】

前記第１ケース部及び前記第２ケース部の少なくとも一方には、前記空間部を構成する凹部が形成されており、前記折り曲げ部と前記凹部との間には、前記凹部の外方に延在する平面部が形成されていることが好ましい。第２ケース部を折り曲げ部において折り曲げた際に折り曲げ部の近傍領域が変形する恐れがあるが、折り曲げ部と凹部との間の平面部が設けられていることにより、このような変形は平面部に生じて、凹部に変形が生じることを防止することができる。これにより、空間部の形状を維持することができる。

【0014】

前記貫通孔は、前記凹部における、前記第１ケース部と前記第２ケース部との重ね方向に立ち上がった立ち面に形成されていることが好ましい。これにより、外部端子を上記重ね方向（すなわち、厚さ方向）に直交する方向に取り出すことができるため、当該ケースを備える蓄電デバイスを厚さ方向に積層したり厚さ方向に近接させて配置する際に外部端子が干渉することを防止できる。

【0015】

前記第１ケース部と前記第２ケース部との重ね方向の大きさは、前記第１ケース部の四辺のうち最も長い長辺の長さの１０分の１以下であることが好ましい。これにより、一層の薄型化を図ることができる。

【0016】

前記第１ケース部及び前記第２ケース部は、鉄、鉄合金、アルミニウム又はアルミニウム合金の板材からなることが好ましい。この場合には、ケースの強度を向上することができる。

【0017】

前記シール部は、前記貫通孔の壁面に積層された第１接合層と、前記外部端子に積層された第２接合層と、前記第１接合層と第２接合層との間に位置して両者に接合された第３接合層とを有しており、前記第１接合層及び前記第２接合層は、エポキシ樹脂、ポリアミド・イミド樹脂又はポリイミド樹脂からなり、前記第３接合層は、エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックからなる。この場合には、エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックにより第３接合層を形成することにより、シール部の絶縁性、耐熱性、耐薬品性、機械特性を向上できる。そして、第１接合層及び第２接合層を形成するエポキシ樹脂、ポリアミド・イミド樹脂又はポリイミド樹脂は、熱溶融されたエンジニアリングプラスチックやスーパーエンジニアリングプラスチックと濡れ性がよく互いになじみやすく、エンジニアリングプラスチックやスーパーエンジニアリングプラスチックに対して親和性及び相溶性の高い表面特性を有する。また、これらの材料は耐熱性に優れるため、成型時に熱溶融したエンジニアリングプラスチックやスーパーエンジニアリングプラスチックによる熱劣化も生じにくい。従って、第１接合層、第２接合層及び第３接合層を上述のごとく形成することにより、金属製である貫通孔の壁面及び外部端子とシール部の第１接合層及び第２接合層との間に十分な密着性が得られる。また、第１接合層及び第２接合層と第３接合層とは樹脂同士のため互いに十分な密着性が得られる。その結果、シール部の気密性を一層向上させることができる。

【0018】

なお、本明細書では、エンジニアリングプラスチックとは、耐熱温度が１００℃以上であって、いわゆる汎用プラスチックよりも引張強度及び弾性率が優れた樹脂材料を指す。また、スーパーエンジニアリングプラスチックとは、エンジニアリングプラスチックのうち耐熱温度が１５０℃以上の樹脂材料を指す。

【0019】

前記第１接合層及び前記第２接合層は電着塗装被膜からなることが好ましい。電着塗装は、水溶性の電着塗装用塗料を入れた浴中に、導体である被塗物を浸漬し、被塗物と対向電極との間に電圧を印加し、電流を流すことにより被塗物の表面に均一な水不溶性の塗膜を形成し、これを焼付乾燥することにより、被塗物の表面に強固な高分子薄膜を形成する技術である。そして、電着塗装によれば、被塗物が金属などの導電体であれば、複雑な形状であってもその表面に均一な樹脂製の薄膜を形成することができる。従って、第１接合層及び第２接合層が電着塗装被膜からなることにより、貫通孔の壁面や外部端子が複雑な形状であっても第１接合層及び第２接合層を均一な膜厚にすることができる。また、第１接合層及び第２接合層を強固な樹脂被膜にして耐熱性に優れたものとすることができる。その結果、第３接合層を形成する際の溶融熱による第１接合層及び第２接合層の熱劣化を防止することができ、シール部の気密性に一層向上できる。

【0020】

（実施形態１）
上記端子付きケースの実施形態について、図１～１４を用いて以下に説明する。
図１２に示すように、実施形態１の端子付きケース１は、蓄電デバイス１００の電極１０１を収容するように構成されており、第１ケース部１０、第２ケース部２０及び外部端子３０を備える。なお、本実施形態では、端子付きケース１の厚さ方向をＺ、端子付きケース１の長手方向をＹ、厚さ方向Ｚ及び長手方向Ｙに直交する方向を幅方向Ｘとする。以下、各構成について詳述する。なお、本実施形態では、厚さ方向Ｚは、第１ケース部１０と第２ケース部２０との重ね方向（図１４参照）と一致している。

【0021】

１．第１ケース部１０
図１及び図２に示すように、第１ケース部１０は、平面視形状が四角形であって、本実施形態では長方形としており、４つの辺となる端部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１０ｄを有する。なお、第１ケース部１０は正方形でもよい。

【0022】

第１ケース部１０は、凹部１１を有している。当該凹部１１は、厚さ方向Ｚに凹んでいる。そして、図１及び図２に示すように、凹部１１は、４つの壁面１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び１１ｄと底面１１ｅを有する。４つの壁面１１ａ～１１ｄは、厚さ方向Ｚに立ち上がった立ち面であり、底面１１ｅは幅方向Ｘ及び長手方向Ｙに平行な面となっている。図１４に示すように、凹部１１は、後述する第２ケース部２０と第１ケース部１０を重ね合わせた状態で、両者の間に電極１０１が収容される空間部１０２を形成する。凹部１１の大きさは、収容する電極１０１の大きさに合わせて設定される。なお、本実施形態では、凹部１１の大きさは、厚さ方向Ｚの大きさ（すなわち凹部１１の深さ）は４．０ｍｍ、長手方向Ｙの長さが８０ｍｍ、幅方向Ｘの長さが６０ｍｍとしている。

【0023】

凹部１１を形成する壁面１１ｃには、貫通孔１２が形成されている。貫通孔１２は、後述するように図３に示す外部端子３０が挿通され、図６に示すシール部４０によりシールされる。本実施形態では、貫通孔１２として二つの貫通孔１２１、１２２が設けられている。

【0024】

第１ケース部１０は、金属製であって、その形成材料は、例えば、ステンレス鋼、鉄鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金などとすることができる。本実施形態では、第１ケース部１０は、ステンレス鋼の板材からなる。第１ケース部１０を構成するステンレス鋼の厚さは限定されないが、０．０５～０．２ｍｍとすることができる。

【0025】

第１ケース部１０の外周には、後述する第２ケース部２０が延在する端部１０ａを除いた３辺の端部１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにフランジ部１３が形成されている。フランジ部１３は、幅方向Ｘ及び長手方向Ｙの平行な平面状をなしている。フランジ部１３は凹部１１を囲むように設けられている。そして、図２に示すフランジ部１３の幅（平面視において凹部１１の外縁から第１ケース部１０のそれぞれの端部１０ｂ～１０ｄまでの距離）ｄは、限定されないが、端子付きケース１の長手方向Ｙの長さの２０分の１以下とすることができ、本実施形態では、端子付きケース１の長手方向Ｙの長さ約８０ｍｍに対して、フランジ部１３の幅ｄを３．０ｍｍ以下としている。なお、図面では、便宜的にフランジ部１３の幅ｄは大きく示しており、各構成の大きさの大小関係は実物とは異なる。

【0026】

図２に示すように、第１ケース部１０の外周のうち第２ケース部２０が延在する端部１０ａは、後に折り曲げ部１４となる折り曲げ予定部１４ａとなっている。そして、折り曲げ予定部１４ａ（折り曲げ部１４）と凹部１１との間には、凹部１１の外方に延在する平面部１５が形成されている。本実施形態では、平面部１５の幅ｅ、すなわち、折り曲げ予定部１４ａ（折り曲げ部１４）と凹部１１との距離ｅは、フランジ部１３の幅ｄと同等となっている。

【0027】

２．第２ケース部２０
第２ケース部２０は、図１及び図２に示すように、第１ケース部１０の外縁の一辺である端部１０ａから延在する。そして、当該端部１０ａは折り曲げ可能に構成された折り曲げ予定部１４ａ（折り曲げ部１４）となっている。これにより、図８に示すように、第２ケース部２０は、折り曲げ予定部１４ａで折り曲げて折り曲げ部１４を形成することで第１ケース部１０に重ね合わせることができるようになっている。そして、第２ケース部２０の外形は、第１ケース部１０に重ね合わせた状態で、第１ケース部１０の外形に一致するように平面視形状が四角形となっている。

【0028】

本実施形態では、第２ケース部２０は平板状となっているが、これに限定されず、例えば、図９に示すように、第２ケース部２０に、第１ケース部１０の凹部１１と対向する凹部２１を設けてもよい。この場合は、凹部１１と凹部２１とで電極１０１を収容する空間部１０２を形成することができる。

【0029】

第２ケース部２０は、第１ケース部１０と一体的に形成されており、第１ケース部１０と同一の形成材料からなる。本実施形態では、第２ケース部２０は、第１ケース部１０の４つの辺のうちの短辺となる端部１０ａから延在させたが、これに限らず、第１ケース部１０の４つの辺のうちの長辺となる端部１０ｂ又は端部１０ｄから延在させてもよい。

【0030】

折り曲げ予定部１４ａを折り曲げるタイミングは限定されず、電極１０１を収容するとき、すなわち、フランジ部１３を溶接する際に折り曲げることとしてもよい。また、電極１０１を収容する前の状態、例えば、後述する外部端子３０を第１ケース部１０に取り付けた後であって、電極１０１を収容する前に予め折り曲げて折り目をつけておいてもよい。

【0031】

３．外部端子３０
上述の通り、第１ケース部１０の貫通孔１２には、外部端子３０（３１、３２）が挿通されている。図１１に示すように、外部端子３０は凹部１１内に位置する一方の端部３１ａ、３２ａが電極１０１の集電体１０１ａに接続され、凹部１１外に位置する他方の端部３１ｂ、３２ｂが図示しない外部機器に接続される。端部３１ａ、３２ａと集電体１０１ａとの接続は、スポット溶接、超音波溶接、レーザ溶接などの溶接により行うことができる。外部端子３０の材質は限定されず、銅、アルミニウムなどとすることができる。

【0032】

本実施形態では、図５に示すように、第１ケース部１０の凹部１１における短辺の壁面１１ａ、１１ｃのうち、折り曲げ予定部１４ａ（折り曲げ部１４）が設けられる側と反対側の短辺の壁面１１ｃに貫通孔１２を設けて、外部端子３０が折り曲げ予定部１４ａ（折り曲げ部１４）と反対側に位置するようにした。外部端子３０を設ける位置はこれに限定されず、第１ケース部１０の凹部１１における長辺の壁面１１ｂ、１１ｄに設けることとしてもよいし、折り曲げ予定部１４ａ（折り曲げ部１４）が設けられる側の短辺の壁面１１ａに設けることとしてもよい。

【0033】

４．シール部４０
シール部４０は、図６に示すように、外部端子３０と貫通孔１２との隙間に設けられて、当該隙間をシールする。本実施形態では、シール部４０は、第１接合層４１、第２接合層４２及び第３接合層４３からなる。図３に示すように、第１接合層４１は、外部端子３０の外表面において、貫通孔１２内に位置する部位を含む外部端子３０の長手方向の中央領域に設けられている。第１接合層４１は、電着塗装により形成された樹脂被膜である。第１接合層４１を構成する樹脂材料（第１の樹脂材料）は、後述する第３接合層４３を形成する第２の樹脂材料よりも、外部端子３０への密着性が高いものが採用される。例えば、第１接合層４１を構成する樹脂材料として、カチオン電着塗料である熱硬化性のエポキシ樹脂、ポリアミド・イミド樹脂又はポリイミド樹脂を採用することができ、本実施形態では、熱硬化性のエポキシ樹脂を採用している。第１接合層４１の平均厚さは、１０～８０μｍの範囲内とすることができ、好ましくは２０～５０μｍの範囲内であり、本実施形態では平均厚さを３０μｍとしている。第１接合層４１の平均厚さが１０μｍ未満である場合は、端子表面の微細な凹凸等に起因して、第１接合層４１が薄すぎるなどの塗りむらが生じたり、第１接合層４１が形成されない塗り残しが生じたりするため好ましくない。また、第１接合層４１の平均厚さが８０μｍを超える場合は、層形成に過度の時間がかかるおそれがあり現実的でない。

【0034】

本実施形態では、図４に示すように、第１ケース部１０における貫通孔１２の壁面と、第１ケース部１０における貫通孔１２の周辺領域に、第２接合層４２が形成されている。本実施形態では、第２接合層４２は、第１接合層４１と同様に、電着塗装により形成された樹脂被膜であって、第１接合層４１と同様の構成を有している。

【0035】

なお、第１ケース部１０において、電着塗装による樹脂被膜は、第２接合層４２として貫通孔１２の壁面とその周辺領域に設けるだけでなく、第１ケース部１０の凹部１１の壁面１１ａ～１１ｄ及び底面１１ｅの全域に設けるとともに、さらに第２ケース部２０の内側面のうち、凹部１１に対向する領域にも設けることとしてもよい。この場合には、電極１０１が収納される空間部１０２の内側表面全域を絶縁状態とすることができる。通常、金属製ケースを用いる場合は、金属製ケースとの絶縁のために電極１０１を絶縁フィルムで覆うことが行われているが、空間部１０２の内側表面全域を絶縁状態とすることで電極１０１を絶縁フィルムで覆う必要がなくなり、さらなる薄型化を図ることができる。なお、第１ケース部１０及び第２ケース部２０における電着塗装による樹脂被膜は、第１ケース部１０のフランジ部１３と第２ケース部２０におけるフランジ部１３との対向部分には設けないようにする。これにより、両者が確実に溶接されるようにすることができる。

【0036】

図６に示すように、第１接合層４１と第２接合層４２との間には、第３接合層４３が設けられている。第３接合層４３を構成する樹脂材料（第２の樹脂材料）としては、後述するインサート成形が可能なように熱可塑性の樹脂材料であることが好ましく、インサート成形時に高温に曝されることに鑑みて、耐熱温度が１５０℃以上であることが好ましい。また、第１の樹脂材料と第２の樹脂材料との相溶性及び接着性を確保する観点から、両者の溶解性パラメータ（ＳＰ値）を近い値とすることが好ましい。例えば、第１の樹脂材料としてＳＰ値１１程度のエポキシ樹脂や、ＳＰ値１３．６程度のポリアミド・イミド樹脂又はポリイミド樹脂などを採用する場合を考慮して、第２の樹脂材料として溶解性パラメータ（ＳＰ値）が９．５～１５の範囲内のものを採用とすることができる。

【0037】

例えば、第３接合層４３を構成する樹脂材料（第２の樹脂材料）としては、ナイロン樹脂、ポリカーボネート樹脂などのエンジニアリングプラスチックや、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリサルホン（ＰＳＦ）樹脂、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド・イミド（ＰＡＩ）樹脂、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂などのスーパーエンジニアリングプラスチックを採用することができ、本実施形態では、ＰＰＳ樹脂を採用している。

【0038】

本実施形態では、図７に示すように、第１接合層４１と第３接合層４３との間には、両者の樹脂材料が互いに相溶してなる第１相溶層４４が形成されている。また、第２接合層４２と第３接合層４３との間には、両者の樹脂材料が互いに相溶してなる第２相溶層４５が形成されている。なお、第１相溶層４４と第３接合層４３及び第１接合層４１との境界は実際には不明瞭となっている。同様に、第２相溶層４５と第３接合層４３及び第２接合層４２との境界も実際には不明瞭となっている。

【0039】

５．端子付きケース１の製造方法
以下に、本実施形態の端子付きケース１の製造方法について説明する。
端子付きケース１の製造方法は、成形工程Ｓ１、端子取り付け工程Ｓ２、折曲部形成工程Ｓ３を含む。
まず、成形工程Ｓ１では、図２に示すように、一枚の金属製の板材を加工して第１ケース部１０と第２ケース部２０との一体物１ａを成型し、当該一体物１ａにおける第１ケース部１０に貫通孔１２を形成する。貫通孔１２は、外部端子３０が遊嵌可能なように外部端子３０の外形よりも大きく形成される。また、図２に示すように、一枚の金属製の板材から形成された一体物１ａには、第１ケース部１０に凹部１１が形成されている。

【0040】

次に、端子取り付け工程Ｓ２では、貫通孔１２に外部端子３０を挿通してシール部４０を形成して、外部端子３０を一体物１ａに取り付ける。本実施形態では、上述のように、外部端子３０に電着塗装により水溶性化された熱硬化性のポリエポキシ樹脂を外部端子３０に付着させて当該エポキシ樹脂の硬化温度未満の温度環境で乾燥して半硬化状態の第１接合層４１を形成する。

【0041】

本実施形態における端子取り付け工程Ｓ２の電着塗装は以下のように行う。まず、外部端子３０の表面に対して洗浄及び脱脂を行う。その後、２０％の固形分濃度のカチオン型エポキシ樹脂系電着塗料（株式会社日本ペイント社製、型番インシュリード３０３０）を満たした電着塗装用の浴槽中に上記洗浄及び脱脂後の外部端子３０を浸漬し、印加電圧２００Ｖで３分間通電させる。その後、外部端子３０を浴槽から取り出して水洗いし、１３０℃の乾燥炉で２０分乾燥させる。これにより、平均厚さ５０μｍの半硬化状態のエポキシ樹脂被膜からなる第１接合層４１を形成することができる。

【0042】

これとともに、第１ケース部１０の貫通孔１２の壁面及び貫通孔１２の近傍領域にも、外部端子３０の場合と同様に電着塗装により半硬化状態のエポキシ樹脂被膜からなる第２接合層４２を作成する。なお、外部端子３０及び第１ケース部１０において、電着塗装被膜を形成したくない領域にはマスキングを施して、電着塗装被膜が形成されないようにする。

【0043】

その後、外部端子３０を貫通孔１２に挿通させた状態で、図６に示すように貫通孔１２における外部端子３０と貫通孔１２の壁面との隙間をＰＰＳ樹脂からなる第３接合層４３で封止する。第３接合層４３の形成はインサート成形により行う。本実施形態では、半硬化状態のエポキシ樹脂被膜からなる第１接合層４１が形成された外部端子３０を、半硬化状態のエポキシ樹脂被膜からなる第２接合層４２が形成された第１ケース部１０の貫通孔１２に挿通した状態で、図示しないインサート成形用金型にセットした後、３３０℃に加熱して溶融させたＰＰＳ樹脂をインサート成形用金型に流し込んで、図６及び図７に示すように第１接合層４１と第２接合層４２との間に充填して第３接合層４３を形成する。これにより、第１接合層４１を介して第３接合層４３と外部端子３０とを互いに接合させるとともに、第２接合層４２を介して第３接合層４３と第１ケース部１０の貫通孔１２の壁面とを互いに接合させる。

【0044】

その後、折曲部形成工程Ｓ３では、図８に示すように、一体物１ａにおける第２ケース部２０を第１ケース部１０に重ね合わせることで、折り曲げ予定部１４ａが矢印Ｐの方向に折り曲げられて、折り曲げ部１４が形成される。その結果、折り曲げ予定部１４ａが予め折り曲げられて折り目がついた折り曲げ部１４となる。これにより、図１０に示す端子付きケース１が形成される。なお、端子付きケース１の使用前の状態での折り曲げ部１４の折り曲げ角度は限定されない。

【0045】

６．使用態様
次に、端子付きケース１の使用態様を説明する。図１１及び図１２に示すように、端子付きケース１は、蓄電デバイス１００の電極１０１を収容して使用される。まず、図１１に示すように、外部端子３０の一端３１ａ、３２ａに電極１０１に備えられた集電体１０１ａが重なるように、電極１０１を第１ケース部１０の凹部１１内に載置する。そして、外部端子３０の一端３１ａ、３２ａと集電体１０１ａとを接続する。当該接続は、図１２に示すように、外部端子３０の一端３１ａと集電体１０１ａとを厚さ方向Ｚにおいて重ねた状態にして両者を溶接して溶接部３３を形成することにより行う。当該溶接は、スポット溶接、超音波溶接、レーザ溶接などとすることができる。

【0046】

外部端子３０の一端３１ａ、３２ａと集電体１０１ａとの溶接を行う際に、両者の間に隙間が生じていると溶接部３３が溶接不良となる恐れがあるため、両者を互いに押し付けあった状態で溶接することが好ましい。そのために、図１３に示す変形形態のように、第３接合層４３をインサート成形する際に、図示しない所定の金型を用いて、第３接合層４３の一部を外部端子３０の一端３１ａ、３２ａと凹部１１の底面１１ｅとの間に充填することにより支持台４３１を形成することができる。当該支持台４３１により、外部端子３０の一端３１ａ、３２ａと集電体１０１ａとの溶接を行う際に厚さ方向Ｚの上方から両者を支持台４３１に押し付けることにより、外部端子３０の一端３１ａ、３２ａと集電体１０１ａとの間に隙間が生じないようにして、溶接部３３に溶接不良が発生することを防止することができる。

【0047】

続いて、折り曲げられて折り目がついた折り曲げ部１４に沿って折り曲げて、図１４に示すように、第２ケース部２０を第１ケース部１０に重ね合わせる。そして、図１４に太線Ｌで示すように、フランジ部１３に沿って第２ケース部２０側から厚さ方向Ｚにレーザを照射して溶接を行う。当該溶接は、第１ケース部１０の外周の４辺のうち、折り曲げ部１４が形成された短辺の端部１０ａを除く３辺の端部１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにおいて行われる。すなわち、当該溶接は、図１４に太線Ｌで示すように、厚さ方向Ｚから見てＵ字状に行う。このようにＵ字状にレーザを照射すればいいため、治具により第２ケース部２０を第１ケース部１０に押し付けながらレーザを照射する場合に、折り曲げ部１４側から治具を使用することで治具とレーザ照射装置とが干渉することが防止され、治具がレーザ照射の邪魔にならず、作業性が良い。

【0048】

これにより、図１５に示すように、端部１０ｃにおいて、フランジ部１３とフランジ部１３に重なる第２ケース部２０の外周部とが溶接部Ｂにより互いに溶接される。これと同様に、端部１０ｃ、１０ｄも溶接され、３辺の端部１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが溶接される気密状態が保たれる。また、図１６に示すように、端部１０ａは、折り曲げ部１４が折りたたまれた状態となっており、気密状態が保たれる。なお、図１６に示すように、折り曲げ部１４の内側には、幅方向Ｘに連通する隙間Ｑが形成される可能性があるが、図１４に示すＬ１、Ｌ２で示した部位において、フランジ部１３の溶接の際に溶けだした溶融金属が当該隙間Ｑの幅方向Ｘの端部に流れ込んで閉塞することとなる。そのため、隙間Ｑが形成された場合でも、気密状態は維持されることとなる。これにより蓄電デバイス１００が完成する。

【0049】

図１４に示すように、本実施形態の端子付きケース１は薄型に形成される。例えば、図１５に示す端子付きケース１の厚さｈは、図１４に示す端子付きケース１の長手方向Ｙの長さｋに対して十分小さく、例えば、厚さｈは長さｋの１０分の１以下とすることができ、より好ましくは、２０分の１以下である。

【0050】

７．作用効果
次に、本実施形態の端子付きケース１における作用効果について、詳述する。
本実施形態の端子付きケース１によれば、第１ケース部１０の外縁のうち、第２ケース部２０が延在する一辺１０ａを除く三辺１０ｂ、１０ｃ、１０ｄには、第２ケース部２０を第１ケース部１０に重ね合わせた状態で第２ケース部２０の外縁に溶接可能なフランジ部１３が形成されており、蓄電デバイス１００の電極１０１が収容される空間部１０２は、フランジ部１３と第２ケース部２０の外縁との溶接部Ｂと折り曲げ部１４とにより密閉可能となっている。これにより、溶接部Ｂは金属同士の溶接により形成されるため、ラミネートフィルム外装体における樹脂同士の接合部よりも狭い幅でも十分な気密性が得られる。そのため、ラミネートフィルム外装体を用いる場合に比べて、フランジ部１３の幅を小さくすることができる。その結果、ケースの厚みを大きくしなくても空間部１０２を広く確保しやすくなり、薄型化と大容量化との両立を図ることができる。また、第１ケース部１０及び第２ケース部２０は、金属製であるため、ラミネートフィルム外装体を用いる場合に比べて強度を高めることができるとともに、溶接部Ｂは金属同士の溶接であるため、ラミネートフィルム外装体を用いた場合の樹脂同士の接合に比べて、気密に対する信頼性を向上することができる。

【0051】

また、本実施形態では、フランジ部１３の幅ｄは、端子付きケース１の長手方向Ｙの長さの２０分の１以下である。これにより、フランジ部１３の幅ｄが十分に小さくなるため、蓄電デバイス１００の大容量を一層図ることができる。

【0052】

また、本実施形態では、第１ケース部１０及び第２ケース部２０の少なくとも一方には、空間部１０２を構成する凹部１１が形成されており、折り曲げ部１４と凹部１１との間には、凹部１１の外方に延在する平面部１５が形成されている。第２ケース部２０を折り曲げ部１４において折り曲げた際に折り曲げ部１４の近傍領域が変形する恐れがあるが、折り曲げ部１４と凹部１１との間の平面部１５が設けられていることにより、このような変形は平面部１５に生じて、凹部１１に変形が生じることを防止することができる。これにより、空間部１０２の形状を維持することができる。

【0053】

また、本実施形態では、貫通孔１２は、凹部１１における、第１ケース部１０と第２ケース部２０との重ね方向に立ち上がった立ち面１１ｃに形成されている。これにより、外部端子３０を重ね方向（すなわち、厚さ方向Ｚ）に直交する方向に取り出すことができるため、端子付きケース１を備える蓄電デバイス１００を厚さ方向Ｚに積層したり厚さ方向Ｚに近接させて配置する際に外部端子３０が干渉することを防止できる。

【0054】

また、本実施形態では、第１ケース部１０と第２ケース部２０との重ね方向の大きさ（厚さｈ）は、第１ケース部１０の四辺のうち最も長い長辺である端部１０ｂ、１０ｄの長さｋの１０分の１以下である。これにより、一層の薄型化が図られている。

【0055】

また、本実施形態では、第１ケース部１０及び第２ケース部２０は、鉄、鉄合金、アルミニウム又はアルミニウム合金の板材からなる。これにより、端子付きケース１の強度を向上することができる。

【0056】

また、本実施形態では、シール部４０は、外部端子３０に積層された第１接合層４１と、貫通孔１２の壁面に積層された第２接合層４２と、第１接合層４１と第２接合層４２との間に位置して両者に接合された第３接合層４３とを有しており、第１接合層４１及び第２接合層４２は、エポキシ樹脂、ポリアミド・イミド樹脂又はポリイミド樹脂からなり、第３接合層４３は、エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックからなる。これにより、エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックにより第３接合層４３を形成することにより、シール部４０の絶縁性、耐熱性、耐薬品性、機械特性を向上できる。そして、第１接合層４１及び第２接合層４２を形成するエポキシ樹脂、ポリアミド・イミド樹脂又はポリイミド樹脂は、熱溶融されたエンジニアリングプラスチックやスーパーエンジニアリングプラスチックと濡れ性がよく互いになじみやすく、エンジニアリングプラスチックやスーパーエンジニアリングプラスチックに対して親和性及び相溶性の高い表面特性を有する。また、これらの材料は耐熱性に優れるため、成型時に熱溶融したエンジニアリングプラスチックやスーパーエンジニアリングプラスチックによる熱劣化も生じにくい。従って、第１接合層４１、第２接合層４２及び第３接合層４３を上述のごとく形成することにより、金属製である貫通孔１２の壁面及び外部端子３０とシール部４０の第１接合層４１及び第２接合層４２との間に十分な密着性が得られる。また、第１接合層４１及び第２接合層４２と第３接合層４３とは樹脂同士のため互いに十分な密着性が得られる。その結果、シール部４０の気密性を一層向上させることができる。

【0057】

また、本実施形態では、第１接合層４１及び第２接合層４２は電着塗装被膜からなる。電着塗装は、水溶性の電着塗装用塗料を入れた浴中に、導体である被塗物を浸漬し、被塗物と対向電極との間に電圧を印加し、電流を流すことにより被塗物の表面に均一な水不溶性の塗膜を形成し、これを焼付乾燥することにより、被塗物の表面に強固な高分子薄膜を形成する技術である。そして、電着塗装によれば、被塗物が金属などの導電体であれば、複雑な形状であってもその表面に均一な樹脂製の薄膜を形成することができる。従って、第１接合層４１及び第２接合層４２が電着塗装被膜からなることにより、貫通孔１２の壁面や外部端子３０が複雑な形状であっても第１接合層４１及び第２接合層４２を均一な膜厚にすることができる。また、第１接合層４１及び第２接合層４２を強固な樹脂被膜にして耐熱性に優れたものとすることができる。その結果、第３接合層４３を形成する際の溶融熱による第１接合層４１及び第２接合層４２の熱劣化を防止することができ、シール部４０の気密性に一層向上できる。

【0058】

そして、本実施形態では、端子付きケース１の製造方法Ｓ１～Ｓ３によれば、上述の作用効果を奏する端子付きケース１を製造することができる。

【0059】

以上のごとく、本実施形態によれば、気密性を確保しつつ薄型化と大容量化の両立が図られるとともに、強度に優れた端子付きケース１を提供することができる。

【0060】

本発明は上記各実施形態及び各変形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において種々の実施形態に適用することが可能である。

【符号の説明】

【0061】

１ 端子付きケース
１０ 第１ケース部
２０ 第２ケース部
１１ 凹部
１２ 貫通孔
１３ フランジ部
１４ 折り曲げ部
１４ａ 折り曲げ予定部
１５ 平面部
３０ 外部端子
４０ シール部
４１ 第１接合層
４２ 第２接合層
４３ 第３接合層
４４ 第１相溶層
４５ 第２相溶層

【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】

【図15】

【図16】