特開 2024-94757 蓄電デバイスおよ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】P2024094757

(43)【公開日】2024-07-10

(54)【発明の名称】蓄電デバイスおよび蓄電デバイスの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/124 20210101AFI20240703BHJP

   H01M 50/103 20210101ALI20240703BHJP

   H01M 50/15 20210101ALI20240703BHJP

   H01M 50/169 20210101ALI20240703BHJP

   H01M 50/119 20210101ALI20240703BHJP

   H01M 50/159 20210101ALI20240703BHJP

   H01M 50/117 20210101ALI20240703BHJP

   H01G 11/78 20130101ALI20240703BHJP

【ＦＩ】

H01M50/124

H01M50/103

H01M50/15

H01M50/169

H01M50/119

H01M50/159

H01M50/117

H01G11/78

【審査請求】有

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022211512

(22)【出願日】2022-12-28

(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】100117606

【弁理士】

【氏名又は名称】安部 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100121186

【弁理士】

【氏名又は名称】山根 広昭

(74)【代理人】

【識別番号】100130605

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 浩治

(72)【発明者】

【氏名】奥畑 佑介

【テーマコード（参考）】

5E078

5H011

【Ｆターム（参考）】

5E078AB06

5E078HA23

5H011AA09

5H011BB03

5H011CC05

5H011CC06

5H011DD09

5H011DD13

(57)【要約】

【課題】溶融凝固部の外装体外方へのはみ出しを抑制することにより、寸法精度の信頼性を有する、蓄電デバイスおよび蓄電デバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】
ここで開示される蓄電デバイス１００は、電極を有する電極体と、底部と、該底部の周縁から延びる側壁１２ａと、側壁１２ａで囲まれた開口部１５と、を有し、上記電極体を収容する外装体１２と、上記開口部１５を封口する封口板１８と、外装体１２の開口部１５と封口板１８との嵌合部１１に形成された環状の溶融凝固部５０と、を備える。そして、蓄電デバイス１００は、外装体１２の開口部１５の周縁のうち少なくとも一部にはみ出し防止層６０を有することにより、溶融凝固部５０が外装体１２の外方に形成されるのを防ぐことができる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電極を有する電極体と、
底部と、前記底部の周縁から延びる側壁と、前記側壁で囲まれた開口部と、を有し、前記電極体を収容する外装体と、
前記開口部を封口する封口板と、
前記外装体の前記開口部と前記封口板との嵌合部に形成された環状の溶融凝固部と、を備え、
前記外装体の前記開口部の周縁のうち少なくとも一部に、前記溶融凝固部が前記外装体の外方に形成されるのを防止するはみ出し防止層を有する、
蓄電デバイス。

【請求項2】

前記封口板は、略矩形かつ板状であり、
前記底部は、一対の短辺と一対の長辺を有する略矩形状であり、
前記側壁は、前記底部の前記長辺から延び相互に対向する一対の長側壁と、前記底部の前記短辺から延び相互に対向する一対の短側壁と、を含む、
請求項１に記載の蓄電デバイス。

【請求項3】

前記はみ出し防止層は、少なくとも一対の前記短側壁に配置される、
請求項２に記載の蓄電デバイス。

【請求項4】

前記はみ出し防止層は、少なくとも一対の前記長側壁に配置される、
請求項２に記載の蓄電デバイス。

【請求項5】

前記はみ出し防止層は、前記外装体の前記開口部の周縁全周に亘って配置される、
請求項１または２に記載の蓄電デバイス。

【請求項6】

前記はみ出し防止層は、酸化アルミニウムを主体とする、
請求項１または２に記載の蓄電デバイス。

【請求項7】

前記はみ出し防止層は、前記外装体のうち、前記側壁の外面と、前記側壁の上端面の少なくとも一部とに配置される、
請求項１または２に記載の蓄電デバイス。

【請求項8】

前記はみ出し防止層は、前記外装体のうち、前記側壁の外面に配置され、
前記はみ出し防止層の上端部が、前記側壁の外面と前記側壁の上端面とが交差する周縁部に達しない位置に配置される、
請求項１または２に記載の蓄電デバイス。

【請求項9】

電極を有する電極体と、
底部と、前記底部の周縁から延びる側壁と、前記側壁で囲まれた開口部と、を有し、前記電極体を収容する外装体と、
前記開口部を封口する封口板と、
前記外装体の前記開口部と前記封口板との嵌合部に形成された環状の溶融凝固部と、を備える蓄電デバイスの製造方法であって、
前記外装体の前記開口部の周縁のうち少なくとも一部に、はみ出し防止層を形成する防止層形成工程と、
前記外装体内に前記電極体を収容し、前記封口板を前記外装体の前記開口部に嵌合する封口板嵌合工程と、
前記封口板嵌合工程の後、前記外装体と前記封口板との嵌合部を、レーザ溶接することにより、前記溶融凝固部を形成するレーザ溶接工程と、を有する、
蓄電デバイスの製造方法。

【請求項10】

前記外装体は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、
前記防止層形成工程は、アルマイト処理によって行われる、
請求項９に記載の蓄電デバイスの製造方法。

【請求項11】

前記防止層形成工程において、前記はみ出し防止層を、前記外装体のうち前記側壁の外面と、前記側壁の上端面の少なくとも一部とに形成する、
請求項９または１０に記載の蓄電デバイスの製造方法。

【請求項12】

前記防止層形成工程において、前記はみ出し防止層の上端部が、前記側壁の外面と前記側壁の上端面とが交差する周縁部に達しないように形成する、
請求項９または１０に記載の蓄電デバイスの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、蓄電デバイスおよび蓄電デバイスの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、リチウムイオン二次電池等の蓄電デバイスは、パソコン、携帯端末等のポータブル電源や、電気自動車（ＢＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）等の車両駆動用電源などに好適に用いられている。従来、底部と該底部の周縁から延びる側壁と該側壁で囲まれた開口部を有する外装体と、上記開口部を封口する封口板とを有し、該外装体と該封口板との嵌合部に溶融凝固部を備えた蓄電デバイスが知られる。例えば、特許文献１には、上記嵌合部の内側にレーザービームのスポット中心をオフセットすることを特徴とする製造方法が開示されている。また、特許文献２には、ビード（溶融凝固部）形状の安定性を目的として、ケース（外装体）の側壁の上部の厚みが、該ケースの内側に向かって張り出すように、部分的にあらかじめ厚肉化されていることを特徴とする技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平８－３１５７８８号公報

【特許文献2】特開２０１６－６６５８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、従来の蓄電デバイスにおいては、溶融凝固部の外装体外方へのはみ出しによって、蓄電デバイスの寸法にぶれが生じる。蓄電デバイスはその普及に伴い、寸法精度の安定性が求められていると共に、溶接品質の安定性や、高エネルギー化等をはじめとした高い信頼性が要求されている。従って、本発明者は、溶接条件や外装体の内寸を変更することなく、蓄電デバイスの溶融凝固部の外装体外方へのはみ出しを抑制することが望ましいと考えている。

【0005】

ここに開示される技術は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、溶融凝固部の外装体外方へのはみ出しを抑制することにより、寸法精度の信頼性を有する、蓄電デバイスおよび蓄電デバイスの製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

ここに開示される技術は、電極を有する電極体と、底部と、該底部の周縁から延びる側壁と、該側壁で囲まれた開口部と、を有し、上記電極体を収容する外装体と、上記開口部を封口する封口板と、前記外装体の前記開口部と前記封口板との嵌合部に形成された環状の溶融凝固部と、を備える蓄電デバイスに関する。そして、ここに開示される蓄電デバイスは、上記外装体の開口部の周縁のうち少なくとも一部に、上記溶融凝固部が上記外装体の外方に形成されるのを防止するはみ出し防止層を有する。

【0007】

かかる構成によると、上記溶融凝固部が形成される際、該溶融凝固部が外装体の外方への飛び出しが、はみ出し防止層によって抑制される。従って、寸法精度の信頼性を有する蓄電デバイスが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、一実施形態に係る蓄電デバイスを模式的に示す斜視図である。

【図2】図２は、図１のII－II線に沿う模式的な縦断面図である。

【図3】図３は、外装体と封口板を模式的に示す上面図である。

【図4】図４は、一実施形態に係る溶融凝固部の近傍を示す縦断面図である。

【図5】図５は、一実施形態に係る蓄電デバイスの製造方法を示すフロー図である。

【図6】図６は、一実施形態に係るレーザ溶接工程を模式的に示す縦断面図である。

【図7】図７は、第１の変形例に係る図４対応図である。

【図8】図８は、第２の変形例に係る図４対応図である。

【図9】図９は、従来例に係る溶融凝固部の近傍を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながらここに開示される技術に係る実施の形態を説明する。なお、本明細書において言及していない事柄であって、ここに開示される技術の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。ここに開示される技術は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。なお、本明細書において「Ａ～Ｂ」として表現される数値範囲には、ＡおよびＢが含まれるとともに、「好ましくはＡより大きい」および「好ましくはＢより小さい」の意を包含するものとする。また、本明細書において「主体」とは、全成分のうち７０重量％以上を占める成分のことをいう。

【0010】

本明細書において「蓄電デバイス」とは、充電と放電を行なうことができるデバイスをいう。蓄電デバイスには、一般にリチウムイオン電池やリチウム二次電池などと称される電池の他、リチウムポリマー電池、リチウムイオンキャパシタなどが包含される。二次電池とは、正負極間の電荷担体の移動に伴って繰り返しの充放電が可能な電池一般をいう。ここでは、蓄電デバイスの一形態として、リチウムイオン二次電池を例示する。

【0011】

＜蓄電デバイス１００＞
図１は、第１実施形態に係る蓄電デバイス１００を模式的に示す斜視図である。図２は、図１中のＩＩ－ＩＩ線に沿う模式的な縦断面図である。図３は、外装体１２と封口板１８を模式的に示す上面図である。図２および図３では、外装体１２と封口板１８は溶接される前（溶融凝固部５０が形成される前）である。なお、以下の説明において、図面中の符号Ｌ、Ｒ、Ｆ、Ｒｒ、Ｕ、Ｄは、左、右、前、後、上、下を表す。また、図面中の符号Ｘは、蓄電デバイス１００の短辺方向（厚み方向ともいう。）を示し、符号Ｙは、蓄電デバイス１００の長辺方向を示し、符号Ｚは、蓄電デバイス１００の上下方向（高さ方向ともいう。）を示す。ただし、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、蓄電デバイス１００の設置形態を何ら限定するものではない。

【0012】

図１、図２に示すように、蓄電デバイス１００は、ケース１と、電極体２０と、正極端子６と、負極端子８と、正極集電部材３５と、負極集電部材４５と、を備えている。図示は省略するが、蓄電デバイス１００は、ここではさらに電解液を備えている。蓄電デバイス１００は、ここに開示されるはみ出し防止層６０を備えることによって特徴付けられ、それ以外の構成は従来同様であってよい。蓄電デバイス１００は、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池であることが好ましい。

【0013】

ケース１は、電極体２０を収容する筐体である。図１および図２に示すように、ケース１は、開口部１５を有する外装体１２と、開口部１５を封口する封口板１８と、を備えている。外装体１２および封口板１８は、電極体２０の収容数（１つまたは複数。）や、サイズ等に応じた大きさを有している。ケース１は、金属製であることが好ましく、アルミニウムまたはアルミニウムを主体としたアルミニウム合金からなることがより好ましい。ここでは、ケース１はアルミニウム製である。ケース１は、図１に示すように、ここでは扁平かつ有底の略直方体形状（角型）を有する。しかし、これに限定されず、ケース１の形状は、例えば円筒型等であってもよい。

【0014】

外装体１２は、図１、図２に示すように、一側面（ここでは上面）に開口部１５を有する有底かつ略直方体形状の容器である。外装体１２は、図１に示すように、一対の短辺と一対の長辺を有する略矩形状の底部１２ｄと、底部１２ｄの短辺から上方に延び相互に対向する一対の短側壁１２ａ、１２ｂと、底部１２ｄの長辺から上方に延び相互に対向する一対の長側壁１２ｅ、１２ｆと、を備えている。なお、本明細書において「略矩形状」とは、完全な矩形状（長方形状）に加えて、例えば、矩形状の長辺と短辺とを接続する角部がＲ状になっている形状や、角部に切り欠きを有する形状等をも包含する用語である。なお、短側壁１２ａ、１２ｂおよび長側壁１２ｅ、１２ｆは、ここに開示される「側壁」の一例である。

【0015】

外装体１２の一側面には、一対の短側壁１２ａ、１２ｂと一対の長側壁１２ｅ、１２ｆで囲まれた開口部１５が形成されている。図２に示すように、底部１２ｄは開口部１５と対向している。図２に示すように、ここでは、外装体１２は上端面１３を有する。上端面１３は、一対の短辺部１３ａ、１３ｂと、一対の長辺部１３ｅ、１３ｆと、を有する（図３参照）。短辺部１３ａ、１３ｂは、短側壁１２ａ、１２ｂの上縁である。長辺部１３ｅ、１３ｆは、長側壁１２ｅ、１２ｆの上縁である。さらに、ここでは、外装体１２は短側壁１２ａ、１２ｂおよび長側壁１２ｅ、１２ｆの外面と、上端面１３とが交差する周縁部１６を有する。

【0016】

封口板１８は、図１および図２に示すように、外装体１２の開口部１５を封口する部材である。ここでは、封口板１８は、平面略矩形の板状部材である。図２に示すように、封口板１８には、注液孔７１と、ガス排出弁７３と、端子引出孔７４，７５と、が設けられている。封口板１８は、外装体１２の底部１２ｄと対向している。詳しくは後述するが、ケース１は、外装体１２の開口部１５と封口板１８とが嵌合し、かかる嵌合部１１が溶接接合されることによって、一体化されている。これによって、ケース１は気密に封止（密閉）されている。

【0017】

注液孔７１は、外装体１２に封口板１８を組み付けた後、ケース１の内部に電解液を注液するための貫通孔である。注液孔７１は、ここでは、電解液の注液後に封止部材７２によって封止されている。ガス排出弁７３は、ケース１内の圧力が所定値以上になったときに破断して、ケース１内のガスを外部に排出するように構成された薄肉部である。

【0018】

電解液としては、従来公知において使用されているものを特に制限なく使用できる。一例として、非水系溶媒（有機溶媒）に支持塩（電解質塩）を溶解させた非水電解液が好ましく用いられる。非水系溶媒の一例として、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等のカーボネート系溶媒が挙げられる。支持塩の一例として、ＬｉＰＦ_６等のフッ素含有リチウム塩が挙げられる。電解液は、必要に応じて添加剤を含有してもよい。

【0019】

正極端子６は、封口板１８の長辺方向Ｙの一方の端部（図２の左端部）に取り付けられている。負極端子８は、封口板１８の長辺方向Ｙの他方の端部（図２の右端部）に取り付けられている。図２に示すように、正極端子６および負極端子８は、端子引出孔７４，７５に挿通され、封口板１８の外側の表面に露出している。図２に示すように、正極端子６は、外装体１２の内部で、正極集電部材３５を介して電極体２０の正極３と電気的に接続されている。負極端子８は、外装体１２の内部で、負極集電部材４５を介して電極体２０の負極４と電気的に接続されている。正極端子６および負極端子８は、ガスケット７６およびインシュレータ７８によって封口板１８と絶縁されている。また、正極端子６と正極集電部材３５との間または負極端子８と負極集電部材４５との間に、電流遮断機構（ＣＩＤ）を設置してもよい。

【0020】

正極端子６は、金属製であることが好ましく、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金からなることがより好ましい。負極端子８は、金属製であることが好ましく、例えば銅または銅合金からなることがより好ましい。負極端子８は、２つの導電部材が接合され一体化されて構成されていてもよい。例えば、負極集電部材４５と接続される部分が銅または銅合金からなり、封口板１８の外側の表面に露出する部分がアルミニウムまたはアルミニウム合金からなっていてもよい。

【0021】

ガスケット７６やインシュレータ７８には、耐薬品性や耐候性に優れた材料が用いられるとよい。ガスケット７６やインシュレータ７８は、電気絶縁性を有し、弾性変形が可能な樹脂材料、例えば、パーフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）等のフッ素化樹脂や、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、脂肪族ポリアミド等で構成されていてもよい。

【0022】

ここでは、正極端子６は、ケース１の外側において、板状の正極外部導電部材３６と電気的に接続されている。同様に、負極端子８は、ケース１の外側において、板状の負極外部導電部材４６と電気的に接続されている。正極外部導電部材３６および負極外部導電部材４６は、バスバー等の外部接続部材を介して、他の蓄電デバイスや外部機器と接続される。正極外部導電部材３６および負極外部導電部材４６は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金等の導電性に優れた金属から構成されていることが好ましい。ただし、正極外部導電部材３６および負極外部導電部材４６は必須ではなく、他の実施形態において省略することもできる。

【0023】

電極体２０は従来と同様でよく、特に制限はない。図２に示すように、電極体２０は、正極３および負極４を有する。ここでは、電極体２０は、帯状の正極３と帯状の負極４とが帯状のセパレータ７を介して絶縁された状態で積層され、捲回軸を中心として捲回されてなる扁平な捲回電極体である。ただし、電極体２０は、方形状（典型的には矩形状）の正極３と方形状（典型的には矩形状）の負極４とが絶縁された状態で積み重ねられてなる積層電極体であってもよい。また、１つの外装体１２の内部に配置される電極体２０の数は特に限定されず、２個以上（複数）であってもよい。なお、正極３および負極４は、ここに開示される技術における「電極」の一例である。

【0024】

図２に示すように、正極３は、正極集電体３０と、正極集電体３０上に固着された正極活物質層３１と、を有する。正極集電体３０は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなっている。正極活物質層３１は、電荷担体を可逆的に吸蔵および放出可能な正極活物質（例えば、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物等のリチウム遷移金属複合酸化物）を含む層である。

【0025】

負極４は、負極集電体４０と、負極集電体４０上に固着された負極活物質層４１と、を有する。負極集電体４０は、例えば銅、銅合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなっている。負極活物質層４１は、電荷担体を可逆的に吸蔵および放出可能な負極活物質（例えば、黒鉛等の炭素材料）を含む層である。

【0026】

セパレータ７は、正極３の正極活物質層３１と、負極４の負極活物質層４１と、を絶縁する部材である。セパレータ７としては、例えば、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からなる多孔性の樹脂製シートが好適である。なお、セパレータ７の表面には、無機フィラーを含む耐熱層（Heat Resistance Layer：ＨＲＬ）が設けられていてもよい。

【0027】

図２に示すように、電極体２０の長辺方向Ｙの左端部には、正極活物質層３１の形成されていない正極集電体３０の一部分（正極集電体露出部）が積層部分からはみ出している。正極集電体露出部には、正極集電部材３５が付設されている。正極集電部材３５は、正極集電体３０と同じ金属材料、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなっていてもよい。また、電極体２０の長辺方向Ｙの右端部には、負極活物質層４１の形成されていない負極集電体４０の一部分（負極集電体露出部）が積層部分からはみ出している。負極集電体露出部には、負極集電部材４５が付設されている。負極集電部材４５の材質（金属種）は正極集電部材３５と異なっていてもよい。負極集電部材４５は、負極集電体４０と同じ金属種、例えば銅、銅合金、ニッケル、ステンレス鋼等の導電性金属からなっていてもよい。

【0028】

蓄電デバイス１００は、外装体１２と封口板１８とを嵌合し、かかる嵌合部１１を溶接することによって構成される。ここでは、封口板１８と外装体１２（上端面１３）は平面視において、面一である。具体的には、図３に示すように、封口板１８の外周面と外装体１２（開口部１５）の内面とが嵌合部１１で対向するように配置（嵌合）される。そして、嵌合部１１を全周に亘ってレーザ溶接することで、環状の溶融凝固部５０が形成されるとともに、封口板１８と外装体１２とが接合される（図４および図９参照）。

【0029】

図９は、従来例に係る溶融凝固部５０の近傍を示す縦断面図である。ところで、上記の溶接を行う際、図９に示すように、封口板１８と外装体１２の一部（仮想線で図示）が溶融し、かかる溶融部が凝固することで、溶融凝固部５０が形成される。溶融凝固部５０の形状は、例えば、溶融金属の流動や表面張力の影響等によって決まる。詳述すれば、溶融凝固部５０は、溶融金属の表面張力によって盛り上がった形状で凝固することで形成される。そのため、図９に示すように、溶融凝固部５０の一部が外装体１２より外方にはみ出す（突出する）虞がある。かかる溶融凝固部５０のはみ出しにより、長辺方向Ｙおよび短辺方向Ｘについて、蓄電デバイス１００（ケース１）のサイズにばらつきが出る。なお、本明細書における「外装体の外方に形成される（はみ出す）」とは、溶融凝固部５０の少なくとも一部が、外装体１２より長辺方向Ｙあるいは短辺方向Ｘに突出することを示す。溶融凝固部５０の少なくとも一部が、上下Ｚ方向への突出することは、「外方にはみ出す」には包含されない。

【0030】

ここで開示される蓄電デバイス１００は、上記した課題に鑑みて創出されたものであり、はみ出し防止層６０を備えることで特徴づけられる。図４は、一実施形態に係る溶融凝固部５０の近傍を示す縦断面図である。図４は、従来例を示す図９に対応する図である。図４では、説明の便宜上、溶融凝固部５０形成前（レーザ照射前）の外装体１２および封口板１８を仮想線で示す。

【0031】

ここに開示される技術において、蓄電デバイス１００は、開口部１５の周縁のうち少なくとも一部にはみ出し防止層６０を備える。はみ出し防止層６０は、溶融凝固部５０より融点の高い層である。図４に示すように、はみ出し防止層６０は、ここでは外装体１２の短側壁１２ａの外面に形成されている。はみ出し防止層６０の上端（Ｕ側）は、ここでは周縁部１６に達するように配置されている。なお、本明細書において「開口部の周縁」とは、外装体１２の短側壁１２ａ，１２ｂおよび長側壁１２ｅ、１２ｆの外面の一部および、上端面１３の一部を指す。

【0032】

上記したように、本実施形態における蓄電デバイス１００を構成する際、外装体１２と封口板１８との嵌合部１１にレーザＬを照射することにより（図６参照）、外装体１２と封口板１８の一部が溶融する（図４参照）。かかる溶融部から溶融凝固部５０が形成される際、溶融部の表面張力等によって溶融凝固部５０の一部が外装体１２の外方に形成されよう（はみ出そう）とする。一方で、はみ出し防止層６０の融点は、溶融凝固部５０の融点より高い。これにより、はみ出し防止層６０は、溶融凝固部５０が外装体１２より外方（図４では、長辺方向Ｙ）にはみ出すのを抑制する役割を持つ。従って、溶融凝固部５０の一部が外装体１２より外方にはみ出すのを防ぐことができる。

【0033】

はみ出し防止層６０の材質は、ケース１（外装体１２および封口板１８）の材質（融点）、レーザの照射強度などに併せて適宜選択し得る。これに限定されないが、例えば、ケース１がアルミニウム製あるいはアルミニウム合金製である場合、はみ出し防止層６０は融点が約８００℃以上、好ましくは約８５０℃以上であり得る。例えば、はみ出し防止層６０は、酸化アルミニウム（例えば、アルミナ、ベーマイト、バイヤライトなど）、セラミック、無電解ニッケルめっき、無電解ニッケル・セラミックスめっき、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）コート、真性カーボン膜（ＩＣＦ）コート、超硬合金溶射、超硬金属溶射（ＷＣ）、鉄系アモルファス溶射等が採用され得、好適には、酸化アルミニウム、セラミック、無電解ニッケルめっき、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）コート、真性カーボン膜（ＩＣＦ）コート等が採用され得、より好適には、酸化アルミニウム、無電解ニッケルめっきが採用され得る。

【0034】

はみ出し防止層６０の厚さは、溶融凝固部５０のはみ出しを抑制する効果を発現する観点から、０．１μｍ以上が好ましく、１．０μｍ以上がより好ましい。一方で、外装体１２の寸法精度の観点から、１００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下がより好ましい。また、封口板１８の厚み方向（上下方向Ｚ）から見たはみ出し防止層６０の高さは、レーザ溶接時のレーザ強度や、ケース１の材質（融点）によって適宜調整し得る。はみ出し防止層の高さは、溶融凝固部５０のはみ出しを抑制する効果を発現する観点から、０．８ｍｍ以上が好ましく、０．９ｍｍ以上がより好ましい。

【0035】

ここでは、図３に示すように、外装体１２は、短側壁１２ａ，１２ｂと長側壁１２ｅ，１２ｆとの間に設けられたＲ部１２ｇ、１２ｈ，１２ｉ、１２ｊを有する。ここでは、外装体１２のＲ部１２ｇ、１２ｈ，１２ｉ、１２ｊについても、はみ出し防止層６０が配置される。かかる構成をとる場合においても、溶融凝固部５０の外装体１２外方へのはみ出し抑制効果を発現することができる。ただし、かかる構成は必須ではなく、省略することができる。

【0036】

はみ出し防止層６０は、ここでは、開口部１５の周縁全周に亘って配置されている。しかし、これに限定されず、はみ出し防止層６０を必ずしも全周に亘って配置する必要はない。例えば、外装体１２のうち短側壁１２ａ，１２ｂのみにはみ出し防止層６０を配置してもよい。かかる構成によると、溶融凝固部５０に対し、外装体１２より長辺方向Ｙへのはみ出しを抑制する。これにより、長辺方向Ｙに対する溶融凝固部５０による蓄電デバイス１００の寸法ずれを好適に抑制することができる。また、外装体１２のうち長側壁１２ｅ，１２ｆのみにはみ出し防止層６０を配置してもよい。かかる構成によると、溶融凝固部５０に対し、外装体１２より長辺方向Ｙへのはみ出しを抑制する。これにより、短辺方向Ｘに対する溶融凝固部５０による蓄電デバイス１００の寸法ずれを好適に抑制することができる。

【0037】

＜蓄電デバイス１００の製造方法＞
以上、本実施形態に係る蓄電デバイス１００の構造について説明した。一方、ここに開示される技術の他の側面として、蓄電デバイス１００の製造方法が提供される。図５は、一実施形態に係る蓄電デバイス１００の製造方法を示すフロー図である。蓄電デバイス１００の製造方法は、防止層形成工程Ｓ１０を行うことで特徴づけられる。ここに開示される蓄電デバイス１００は、防止層形成工程Ｓ１０と、封口板嵌合工程Ｓ２０と、レーザ溶接工程Ｓ３０と、を含む製造方法によって製造することができる。ここに開示される蓄電デバイス１００の製造方法では、上記の工程に加え、任意の段階でさらに他の工程を含んでもよく、それ以外の製造プロセスは従来と同様であってよい。

【0038】

（防止層形成工程Ｓ１０）
防止層形成工程Ｓ１０では、外装体１２の開口部１５の周縁のうち、少なくとも一部に、はみ出し防止層６０を形成する。防止層形成工程でのはみ出し防止層６０の形成に使われうる処理は、特に限定されるものではないが、例えば、アルマイト処理、ベーマイト処理またはバイヤライト処理等の酸化アルミニウム皮膜処理、セラミック溶射等のセラミックコーティング処理、ガラスコーティング処理、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ－ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）コーティング処理、真性カーボン膜（ＩＣＦ）コーティング処理、無電解ニッケルめっき処理等が挙げられる。外装体１２がアルミニウムまたはアルミニウム合金製である場合、防止層形成工程Ｓ１０は、アルマイト処理を好適に採用することができる。アルマイト処理を施すことにより、高融点（約２０００℃）を有する、はみ出し防止層６０としての酸化アルミニウム皮膜を形成することができる。

【0039】

アルマイト処理の方法は、従来公知の処理と同様でよい。たとえば、まず外装体１２のうち、はみ出し防止層６０を形成しない箇所に対し、マスキングを施す。ここでは、開口部１５の内側面および、上端面１３に対しマスキングを施す。次に、外装体１２の開口部１５周縁をアルマイト処理液に浸漬し、アルミニウム陽極酸化処理を行う。その後、マスキング部分をはがすことにより、はみ出し防止層６０を形成することができる。なお、はみ出し防止層６０の厚みはアルマイト処理液や温度や電圧および処理時間等で制御することで調整することができる。また、はみ出し防止層６０の形成領域は、例えば、外装体１２のマスキング箇所や、外装体１２に対するアルマイト処理液の浸漬深さなどで調整することができる。

【0040】

アルマイト処理液は、一般的にアルマイト処理に用いられるものの中から特に限定することなく用いることができる。一例として、硫酸、硫酸アンモニウム、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素アンモニウム、リン酸、リン酸ナトリウム、ホウ酸、ホウ砂、炭酸アンモニウム、クロム酸、重クロム酸、スルファミン酸、シュウ酸、酒石酸、マレイン酸、クエン酸、クエン酸アンモニウム、蟻酸、アンモニア水、水酸化ナトリウム、フッ化アンモニウム、フェリシアン化カリウム、ジメチルスルホキシド、ホルムアミド、過酸化水素水、チタン酸シュウ酸カリウム、スルホサリチル酸、スルホフタル酸、スルホイソフタル酸、フェノールスルホン酸などが挙げられる。

【0041】

（封口板嵌合工程Ｓ２０）
封口板嵌合工程Ｓ２０では、外装体１２内に電極体２０を収容し、封口板１８を外装体１２の開口部１５に嵌合する。これにより、外装体１２（上端面１３）と封口板１８とが、面一となる。また、封口板１８の外周面と外装体１２（開口部１５）の内面とが対向し、嵌合部１１が形成される。

【0042】

（レーザ溶接工程Ｓ３０）
レーザ溶接工程Ｓ３０では、封口板嵌合工程Ｓ２０で形成した、外装体１２と封口板１８との嵌合部１１を、レーザ溶接する。詳述すれば、嵌合部１１を全周に亘ってレーザ溶接することにより、環状の溶融凝固部５０を形成する。図６は、実施例に係るレーザ溶接工程Ｓ３０を模式的に示す縦断面図である。図６は、図４に対応する。図６に示すように、レーザ溶接工程Ｓ３０では、嵌合部１１に対しレーザＬを照射する。レーザＬの照射により、外装体１２と封口板１８の一部が溶融する。そして、防止層形成工程Ｓ１０にて開口部１５の周縁に形成したはみ出し防止層６０によって、上記溶融部の外装体１２より外方への飛び出しが抑制された状態で該溶融部が凝固し、溶融凝固部５０が形成される。なお、レーザ溶接に使用するレーザ光の種類やレーザ溶接の条件については、従来と同様よく、特に限定されない。また、レーザ照射方向と外装体１２（上端面１３）と封口板１８（水平面）とのなす角は、典型的には９０±１０°程度であり、例えば９０±５°程度である。

【0043】

以上の通り、ここに開示される蓄電デバイス１００の製造方法により、好適に溶融凝固部５０の外装体１２から外方へのはみ出しを抑制する蓄電デバイス１００が提供される。

【0044】

ここに開示される蓄電デバイス１００は各種用途に利用可能であるが、典型的には、各種の車両、例えば、乗用車、トラック等に搭載されるモータ用の動力源（駆動用電源）として好適に用いることができる。車両の種類は特に限定されないが、例えば、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、電気自動車（ＢＥＶ）等が挙げられる。

【0045】

以上、ここに開示される技術におけるいくつかの実施形態について説明したが、上記実施形態は一例に過ぎない。ここに開示される技術は、他にも種々の形態にて実施することができる。ここに開示される技術は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。請求の範囲に記載の技術には、上記に例示した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上記した実施形態の一部を他の変形態様に置き換えることも可能であり、上記した実施形態に他の変形態様を追加することも可能である。また、その技術的特徴が必須なものとして説明されていなければ、適宜削除することも可能である。

【0046】

上記した実施形態では、はみ出し防止層６０は、外装体１２の側壁の外面に配置される一方で、上端面１３に配置されていなかった。しかし、これに限定されない。図７は、第１の変形例に係る蓄電デバイス２００の図４対応図である。ここでは、蓄電デバイス２００は、はみ出し防止層２６０を備えること以外は蓄電デバイス１００と同様であってよい。図７に示すように、はみ出し防止層２６０は、外装体１２の短側壁１２ａの外面に加え、更に、上端面１３の一部に配置されている。換言すれば、ここでは、はみ出し防止層２６０は逆Ｌ字状である。これにより、はみ出し防止層２６０のうち、上端面１３側に設けられた部位が返しの役割を持つ。したがって、より好適に溶融凝固部５０のはみ出しを抑制することができる。なお、上端面１３にはみ出し防止層２６０を配置する場合、レーザＬの照射予定部位（たとえば、開口部１５）にはみ出し防止層２６０を形成しないことが好ましい。

【0047】

また、上記した実施形態では、はみ出し防止層６０の上端は、外装体１２の周縁部１６に達するように配置されていた。しかし、これに限定されない。はみ出し防止層６０の上端は、必ずしも外装体１２の周縁部１６に達する必要はない。図８は、第２の変形例に係る蓄電デバイス３００の図４対応図である。ここでは、蓄電デバイス３００は、はみ出し防止層３６０を備えること以外は蓄電デバイス１００と同様であってよい。図８に示すように、はみ出し防止層３６０の上端部は、周縁部１６に達していない。図８に示すように、ここに示す変形例では、周縁部１６がレーザ照射により溶融している一方で、溶融凝固部５０は、外装体１２の外部に形成されるのを抑制される。即ち、はみ出し防止層３６０の上端は周縁部１６まで形成されない場合においても、溶融凝固部５０が外装体１２より外方に形成されるのを抑制する効果を発現する。

【0048】

なお、上記した変形例に係るはみ出し防止層２６０、３６０は、例えば、上記した防止層形成工程Ｓ１０において、外装体１２へのマスキング箇所を調整することにより形成することができる。ただし、形成方法はこれに限定されない。

【0049】

以上の通り、ここで開示される技術の具体的な態様として、以下の各項に記載のものが挙げられる。
項１：電極を有する電極体と、底部と、上記底部の周縁から延びる側壁と、上記側壁で囲まれた開口部と、を有し、上記電極体を収容する外装体と、上記開口部を封口する封口板と、上記外装体の上記開口部と上記封口板との嵌合部に形成された環状の溶融凝固部と、を備え、上記外装体の上記開口部の周縁のうち少なくとも一部に、上記溶融凝固部が上記外装体の外方に形成されるのを防止するはみ出し防止層を有する、蓄電デバイス。
項２：上記封口板は、略矩形かつ板状であり、上記底部は、一対の短辺と一対の長辺を有する略矩形状であり、上記側壁は、上記底部の上記長辺から延び相互に対向する一対の長側壁と、上記底部の上記短辺から延び相互に対向する一対の短側壁と、を含む、項１に記載の蓄電デバイス。
項３：上記はみ出し防止層は、少なくとも一対の上記短側壁に配置される、項２に記載の蓄電デバイス。
項４：上記はみ出し防止層は、少なくとも一対の上記長側壁に配置される、項２に記載の蓄電デバイス。
項５：上記はみ出し防止層は、上記外装体の上記開口部の周縁全周に亘って配置される、項１または２に記載の蓄電デバイス。
項６：上記はみ出し防止層は、酸化アルミニウムを主体とする、項１～５のいずれか一つに記載の蓄電デバイス。
項７：上記はみ出し防止層は、上記外装体のうち、上記側壁の外面と、上記側壁の上端面の少なくとも一部とに配置される、項１～６のいずれか一つに記載の蓄電デバイス。
項８：上記はみ出し防止層は、上記外装体のうち、上記側壁の外面に配置され、上記はみ出し防止層の上端部が、上記側壁の外面と上記側壁の上端面とが交差する周縁部に達しない位置に配置される、項１～６のいずれか一つに記載の蓄電デバイス。
項９：電極を有する電極体と、底部と、上記底部の周縁から延びる側壁と、上記側壁で囲まれた開口部と、を有し、上記電極体を収容する外装体と、上記開口部を封口する封口板と、上記外装体の上記開口部と上記封口板との嵌合部に形成された環状の溶融凝固部と、を備える蓄電デバイスの製造方法であって、上記外装体の上記開口部の周縁のうち少なくとも一部に、はみ出し防止層を形成する防止層形成工程と、上記外装体内に上記電極体を収容し、上記封口板を上記外装体の上記開口部に嵌合する封口板嵌合工程と、上記封口板嵌合工程の後、上記外装体と上記封口板との嵌合部を、レーザ溶接することにより、上記溶融凝固部を形成するレーザ溶接工程と、を有する、蓄電デバイスの製造方法。
項１０：上記外装体は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、上記防止層形成工程は、アルマイト処理によって行われる、項９に記載の蓄電デバイスの製造方法。
項１１：上記防止層形成工程において、上記はみ出し防止層を、上記外装体のうち上記側壁の外面と、上記側壁の上端面の少なくとも一部とに形成する、項９または１０に記載の蓄電デバイスの製造方法。
項１２：上記防止層形成工程において、上記はみ出し防止層の上端部が、上記側壁の外面と上記側壁の上端面とが交差する周縁部に達しないように形成する、項９または１０に記載の蓄電デバイスの製造方法。

【符号の説明】

【0050】

１ ケース
３ 正極
４ 負極
６ 正極端子
７ セパレータ
８ 負極端子
１１ 嵌合部
１２ 外装体
１２ｄ 底部
１２ａ、１２ｂ 短側壁
１２ｅ、１２ｆ 長側壁
１３ 上端面
１３ａ、１３ｂ 短辺部
１３ｅ、１３ｆ 長辺部
１５ 開口部
１６ 周縁部
１８ 封口板
７１ 注液孔
２０ 電極体
３０ 正極集電体
３１ 正極活物質層
３５ 正極集電部材
３６ 正極外部導電部材
４０ 負極集電体
４１ 負極活物質層
４５ 負極集電部材
４６ 負極外部導電部材
５０ 溶融凝固部
６０、２６０、３６０ はみ出し防止層
７４，７５ 端子引出孔
７６ ガスケット
７８ インシュレータ
１００ 蓄電デバイス
Ｌ レーザ
Ｓ１０ 防止層形成工程
Ｓ２０ 封口板嵌合工程
Ｓ３０ レーザ溶接工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】