(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-26
(45)【発行日】2023-11-06
(54)【発明の名称】電池ケースの蓋及び電池
(51)【国際特許分類】
H01M 50/15 20210101AFI20231027BHJP
H01M 50/176 20210101ALI20231027BHJP
H01M 50/184 20210101ALI20231027BHJP
H01M 50/188 20210101ALI20231027BHJP
H01M 50/55 20210101ALI20231027BHJP
H01M 50/627 20210101ALI20231027BHJP
【FI】
H01M50/15
H01M50/176
H01M50/184 A
H01M50/188
H01M50/55 101
H01M50/627
(21)【出願番号】P 2019133720
(22)【出願日】2019-07-19
【審査請求日】2022-04-26
(31)【優先権主張番号】P 2018142831
(32)【優先日】2018-07-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000005810
【氏名又は名称】マクセル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104444
【氏名又は名称】上羽 秀敏
(74)【代理人】
【識別番号】100132506
【氏名又は名称】山内 哲文
(72)【発明者】
【氏名】吉岡 政展
(72)【発明者】
【氏名】藤原 義久
【審査官】小川 進
(56)【参考文献】
【文献】特開2008-084803(JP,A)
【文献】特開2000-268781(JP,A)
【文献】特開2016-009672(JP,A)
【文献】特開2010-157415(JP,A)
【文献】特開2002-100329(JP,A)
【文献】特開2006-004778(JP,A)
【文献】特開2015-035304(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2011/0052978(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01M 50/15
H01M 50/176
H01M 50/184
H01M 50/188
H01M 50/55
H01M 50/627
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電極体を収容する電池ケースの開口を塞ぐ蓋であって、
前記蓋は、長手方向に延びる細長い板で形成され、
前記蓋は、
前記電極体の正極端子または負極端子を通すための端子孔と、
電池の外側となる前記蓋の外表面において、前記端子孔を囲み且つ前記外表面の外周に接しない領域に形成された凹部とを備え、
前記凹部の縁は、内側に突出する突部を有し、
前記突部は、長手方向において、前記端子孔と重なる位置であって、且つ、前記端子孔を通る前記正極端子又は前記負極端子と前記端子孔の間に充填されるパッキング部材が接する位置に設けら
れ、
前記蓋の長手方向において、前記凹部と重ならない領域に形成され、前記外周と離間し且つ前記外周に沿って延びる溝をさらに備え、
前記溝の端と、前記凹部の端は互いに離間している、電池ケースの蓋。
【請求項2】
前記蓋は、注液孔を有し、
前記溝は、長手方向において、前記注液孔と重ならない領域に形成される、請求項1に記載の電池ケースの蓋。
【請求項3】
前記凹部の突部は、前記溝の少なくとも一部と、長手方向から見て重なっている、請求項
1に記載の電池ケースの蓋。
【請求項4】
正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータと、を含む電極体と、
前記電極体を収容し、扁平筒状の側壁と、前記側壁の軸方向の一方端を封鎖する底
部とを含む電池ケースと、
前記底部と反対側の前記側壁の開口を塞ぐ蓋であって、前記電極体の前記正極端子または前記負極端子を通すための端子孔を有する蓋と、
前記端子孔を通る前記正極端子又は前記負極端子と前記端子孔の間に充填されるパッキング部材とを備え、
前記蓋は、長手方向に延びる細長い板で形成され、
前記蓋は、
電池の外側となる前記蓋の外表面において、前記端子孔を囲み且つ前記外表面の外周に接しない領域に形成された凹部を有し、
前記凹部の縁は、内側に突出する突部を有し、
前記突部は、長手方向において、前記端子孔と重なる位置に設けられ、前記パッキング部材に接
し、
前記蓋の長手方向において、前記凹部と重ならない領域に形成され、前記外周と離間し且つ前記外周に沿って延びる溝をさらに備え、
前記溝の端と、前記凹部の端は互いに離間している、電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電池ケースの蓋及び電池に関する。
【背景技術】
【0002】
スマートフォンやタブレット等の携帯端末の電池として、薄型の密閉式電池が用いられる。このような密閉式電池では、電池の正極と負極を有する電極体が電池ケースに収容される。電池ケースは、有底筒状で開口を有する。電池ケースの開口は、蓋で塞がれる。蓋は、レーザ等を用いて電池ケースに溶接される。
【0003】
特許第4278222号公報(特許文献1)には、密閉式電池の外装缶開口部に填め込まれて、レーザ溶接によって封止される封口板が開示されている。この封口板の表面には、段差部が、外周に沿って形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
発明者らは、電極対を収容する電池ケースの開口を塞ぐ蓋の構成を検討した。この蓋は、負極端子又は正極端子を通すための端子孔を有する。発明者らは、蓋の外表面に、端子孔を囲むよう凹部を設ける構成をさらに検討した。発明者らは、凹部の形状が、端子孔の気密性及び蓋の溶接時の放熱性に影響を与えることを見出した。
【0006】
そこで、本願は、電池ケースの蓋において、正極端子または負極端子と端子孔との気密性を確保しつつも、溶接時の放熱を抑えることができる電池ケースの蓋及び電池を開示する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の実施形態に係る電池ケースの蓋は、電極体を収容する電池ケースの開口を塞ぐ蓋である。前記蓋は、長手方向に延びる細長い板で形成される。前記蓋は、前記電極体の正極端子または負極端子を通すための端子孔を備える。前記蓋は、電池の外側となる前記蓋の外表面において、前記端子孔を囲み且つ前記外表面の外周に接しない領域に形成された凹部を備える。前記凹部の縁は、内側に突出する突部を有する。前記突部は、長手方向において、前記端子孔と重なる位置に設けられる。
【発明の効果】
【0008】
本開示に係る電池によれば、電池ケースの蓋において、正極端子または負極端子と端子孔との気密性を確保しつつも、溶接時の放熱を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】
図1は、実施形態に係る電池の概略を示す斜視図である。
【
図2】
図2は、蓋の外表面をz方向から見た上面図である。
【
図4】
図4は、負極端子、パッキング部材及び蓋の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
上記従来技術では、封口板の表面に外周に沿って溝が形成される。溝は、外周の全体にわたって形成される。電池を薄型化した場合、封口板すなわち蓋の短手方向が短くなる。そのため、蓋の外周全体に沿って溝があると、負極端子を蓋に配置するのが難しくなる。そこで、発明者らは、負極端子付近には溝を設けない構成を検討した。この場合、溝を設けない部分では、溶接時に放熱しやすい。そのため、溶接条件が同じであれば、溝がない部分は、溝がある部分に比べて、溶接強度が弱くなりやすい。溶接強度が弱い部分は、クラックの起点となりやすい。
【0011】
(構成1)
本発明の実施形態に係る電池ケースの蓋は、電極体を収容する電池ケースの開口を塞ぐ蓋である。前記蓋は、長手方向に延びる細長い板で形成される。前記蓋は、前記電極体の正極端子または負極端子を通すための端子孔と、電池の外側となる前記蓋の外表面において、前記端子孔を囲み且つ前記外表面の外周に接しない領域に形成された凹部と、前記蓋の長手方向において、前記凹部と重ならない領域に形成され、前記外周と離間し且つ前記外周に沿って延びる溝と、を備える。
【0012】
上記構成1によれば、蓋の端子孔の周りに凹部が形成され、溝は、長手方向において凹部を避けて配置される。溝は、凹部と外周との間に割り込まないで、外周に沿って配置される。このような凹部と溝の組み合わせにより、正極端子または負極端子を配置する場所を確保しつつ、溶接が弱くなる範囲を少なくすることができる。すなわち、正極端子または負極端子を配置する場所を確保しつつ、溶接状態を均一に近づけることができる。
【0013】
(構成2)
上記構成1において、前記凹部の縁は、内側に突出する突部を有し、前記突部は、長手方向において、前記端子孔と重なる位置に設けられてもよい。突部により、凹部における端子孔の短手方向の幅が狭くなる。そのため、端子孔に正極端子または負極端子とパッキング部材を貫通して加締める際に、パッキング部材が短手方向に逃げるのを突起により抑えることができる。パッキング部材は、正極端子または負極端子と端子孔の間に隙間なく設けられる。そのため、蓋の長手方向において正極端子または負極端子が配置される場所を確保しつつも、パッキング部材による密閉性を低下させないようにすることができる。なお、蓋の溝は、省略されてもよい。溝が省略された場合でも、凹部の突部が、パッキング部材が短手方向に逃げるのを抑える。これにより、パッキング部材が凹部の外周に広範囲にわたって接するのが抑えられる。そのため、蓋の溶接の熱が蓋の中央へ伝達するのが抑えられる。すなわち、凹部の突部により、蓋の気密性を向上させ、且つ、溶接時の放熱を抑えることができる。
【0014】
(構成3)
上記構成1又は2において、前記蓋は、注液孔を有し、前記溝は、長手方向において、前記注液孔と重ならない領域に形成されるよう構成されてもよい。これにより、溝と注液孔が互いに干渉しない構成となるため、蓋の製造が容易になる。
【0015】
(構成4)
本実施形態における電池は、正極と、負極と、前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータと、を含む電極体と、前記電極体を収容し、扁平筒状の側壁と、前記側壁の軸方向の一方端を封鎖する底部とを含む電池ケースと、前記底部と反対側の前記側壁の開口を塞ぐ蓋とを備える。前記蓋は、長手方向に延びる細長い板で形成される。前記蓋は、前記電極体の正極端子または負極端子を通すための端子孔と、電池の外側となる前記蓋の外表面において、前記端子孔を囲み且つ前記外表面の外周に接しない領域に形成された凹部と、前記蓋の長手方向において、前記凹部と重ならない領域に形成され、前記外周と離間し且つ前記外周に沿って延びる溝と、を有する。この構成により、電池ケースの蓋において、正極端子または負極端子を配置する場所を確保しつつ、溶接状態を均一に近づけることができる。前記電池は、前記端子孔を通る前記正極端子又は前記負極端子と前記端子孔の間に充填されるパッキング部材を備えてもよい。前記凹部の縁は、内側に突出する突部を有してもよい。前記突部は、長手方向において、前記端子孔と重なる位置に設けられる。この場合、例えば、前記パッキング部材は、前記突部に接するように充填される。なお、蓋の溝は、省略されてもよい。
【0016】
蓋は、長手方向に延びる細長い板で形成される。蓋を形成する板の厚み方向及び長手方向の双方に垂直な方向が短手方向となる。長手方向において、凹部と溝が重ならないことは、短手方向から見て凹部と溝が重ならないことと同じである。長手方向において、凹部と端子孔が重なることは、短手方向から見て凹部と端子孔が重なることと同じである。蓋の外表面は、蓋が電池ケースの開口を塞いだ状態で、電池ケースの外側に位置する蓋の面である。凹部は、蓋の厚み方向における外表面の位置が、外表面の外周の位置より低くなっている部分である。すなわち、凹部における蓋の厚みは、外周における蓋の厚みより薄い。
【0017】
上記構成1~4のいずれかにおいて、蓋の外表面において、溝よりも蓋の中央よりの領域の面は、外周と溝の間の領域の面と同じ高さにしてもよい。これにより、蓋の外表面における溝よりも蓋の中央よりの領域に、外部接続端子等の他の部材を溶接しやすくなる。
【0018】
上記構成1~4のいずれかにおいて、凹部と蓋の外周と間の最短の距離は、溝と蓋の外周との間の最短の距離と同じか又は小さくしてもよい。すなわち、凹部を、外周に対して溝と同程度に近づけて、又はより近づけて配置することができる。これにより、凹部付近の溝がない部分においても、溝がある部分と同程度に、溶接時の放熱を妨げることができる。これにより、溶接状態をより均一に近づけることができる。なお、凹部と外周との最短距離が、溝と外周との最短距離と同じである場合には、これらの距離が厳密に同じ場合の他、溶接時の放熱を妨げる観点からこれらの距離が同じであると見なされる程度に微差がある場合も含まれる。
【0019】
[実施形態]
以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。図中同一及び相当する構成については同一の符号を付し、同じ説明を繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。
【0020】
(電池の構成)
図1は、実施形態に係る電池10の概略を示す斜視図である。電池10は、いわゆる角形電池である。本実施形態では、説明の便宜のため、
図1に示すように、電池10の面積が最も広い側面に垂直な方向をx方向、広い側面の隣り合う2辺の方向をそれぞれy方向、z方向とする直交座標系を設定する。
【0021】
電池10は、電極体5、電極体5を収納する電池ケース2、及び電池ケース2の開口を塞ぐ蓋1を備えている。電池ケース2内には、電解液(図示略)も収容されている。電池ケース2は、扁平筒状の側壁21と、側壁21の軸方向の一方端を封鎖する底部22と、他方端を封鎖する蓋1とを含む。本例では、電池ケース2は、一体的に形成された側壁21と底部22を有する缶である。また、本例では電池ケース2および蓋1は正極を帯びている電池10を例にとって説明する。
【0022】
側壁21は、扁平筒状をなす。
図1に示す例では、z方向が、側壁21を形成する筒の軸方向である。側壁21は、対向する一対の広面部と、対向する一対の狭面部とで構成される。広面部の面は、狭面部の面より広い。狭面部と、広面部は互いに隣り合って連続している。広面部の外表面は平面であり、狭面部の外表面は曲面になっている。なお、側壁21の形状は、これに限定されない。例えば、側壁21は、四角筒状又は楕円筒状等であってもよい。すなわち、側壁21の軸方向に垂直な面における断面形状は、矩形又は楕円形とすることができる。
【0023】
蓋1は、電池ケース2の開口を塞ぐ。具体的には、扁平筒状の側壁21の底部22と反対側の開口に蓋1がはめ込まれる。蓋1は、長手方向に延びる細長い板で形成される。
図1に示す例では、y方向が蓋1の長手方向であり、x方向が蓋1の短手方向である。電池10において蓋1の外表面は、負極端子3が配置される凹部11と、外表面の外周1aに沿って延びる溝12を含む。
【0024】
電極体5は、正極と、負極と、セパレータとを含む。正極と負極の間にセパレータが配置される。正極、負極及びセパレータは、いずれも層状をなす。電極体5が電池ケース2に収容された状態では、正極、負極及びセパレータの各層の面は、底部22に対して略垂直となる。
【0025】
図2は、蓋1の外表面をz方向から見た上面図である。蓋1は、電極体5の負極端子を通すための端子孔13を有する。凹部11は、端子孔13を囲み且つ外表面の外周1aに接しない領域に形成される。凹部11の表面は、蓋1の厚み方向に窪み、外周1aに接する面より低い位置にある。
【0026】
溝12は、蓋1の長手方向において、凹部11と重ならない領域に形成される。すなわち、溝12は、短手方向から見ると、凹部11と重なっていない。さらに言い換えると、溝12は、蓋1の短手方向において凹部11と外周1aに挟まれた領域以外の領域に形成される。溝12は、外周1aと離間し、且つ、外周1aに沿って延びる。長手方向において、凹部11と重ならない領域の略全域にわたる外周1aに沿って、溝12が延びている。溝12は最も近い位置にある外周1aの部分と同じ方向に延びる。溝12と最も近い位置にある外周1aとの距離は、一定である。溝12の断面形状は、特に限定されないが、例えば、V字状又はU字状とすることができる。蓋1の外周に沿う方向において、溝12は、連続していない。蓋1の外周に沿う方向において、複数の溝12が互いに、離間して設けられる。また、溝12の端と、凹部11の端は互いに離間している。
【0027】
蓋1の外周1aは、電池ケース2に溶接される。例えば、蓋1の外周1aと、外周1aに接する電池ケース2の開口の縁の部分にレーザ光を照射することにより、蓋1と電池ケース2を溶接することができる。この場合、溶接の際に、蓋1の外周1aとその周辺は、レーザ光が照射されて溶融する。外周1aの近くに溝12があると、外周1aから熱が伝導する経路がなくなり、放熱しにくくなる。そのため、外周1a付近がレーザ光の照射により溶融しやすくなる。これに対して、外周1aの近くに溝12がなく外表面が平らである場合、外周1aの熱は逃げやすい。そのため、溝12が外周1aの近くにない場合、同じエネルギーでレーザ光を外周1a付近に照射しても、溝12がある部分と比べて、溶融状態が変わる。
図2に示す例では、長手方向において、溝12が形成されない領域には、凹部11が形成される。凹部11は、溝12と同じように、外周1aからの放熱を妨げる。そのため、凹部11が近くにある外周1aの部分と、溝12が近くにある外周1aの部分とで、溶接状態が著しく異なることはない。その結果、外周1aの全体にわたって溶接状態が均一に近くなる。例えば、外周全体で溶接条件が同じであれば、外周全体で溶接状態のムラが生じにくくなる。
【0028】
図2に示す例では、蓋1は、電解液を通すための注液孔14を有する。電池10の製造過程で、注液孔14は、電解液(図示略)を電池ケース2に注入する際に使用される。完成した電池10において、注液孔14は、封止栓4(
図1参照)によって封止されている。溝12は、長手方向において、注液孔14と重ならない領域に形成される。すなわち、注液孔14は、蓋1の短手方向において注液孔14と外周1aに挟まれた領域以外の領域に形成される。
【0029】
注液孔14付近で、溝12は、途切れることになる。蓋1と電池ケース2との溶接の状態を均一にする観点から、溶接状態に及ぼす影響が小さい場合は、溝12が途切れてもよい。
図2の例では、注液孔14付近で溝12が途切れても、近傍の溝によって放熱経路は断たれるので、溶接状態に及ぼす影響は少ないと考えられる。
【0030】
図2に示す例では、凹部11の縁は、内側に突出する突部11aを有する。突部11aは、長手方向において、端子孔13と重なる位置に設けられる。すなわち、短手方向から見ると、突部11aは、端子孔13と重なっている。短手方向において、突部11aは、端子孔13に向かって突出している。
図2に示す例では、凹部11は、2つの突部11aを有する。短手方向において、2つの突部11aの間に、端子孔13が位置する。なお、突部11aが、長手方向において、端子孔13と重なるとは、突部11aの少なくとも一部が、長手方向において、端子孔13と重なることを意味する。
【0031】
本例では、蓋1の外表面において、溝12よりも蓋1の中央よりの領域S2の面は、外周1aと溝12の間の領域S1の面と同じ高さにしてもよい。すなわち、溝12よりも内側の領域S2の面の蓋1の厚み方向(z方向)の高さを、溝12よりも外側の領域S1の面の蓋1の高さと同じにすることができる。これにより、溝12の内方の領域S2において、他の部材(例えば、正極端子等)を溶接する際の、溶接部の高さが、外周1aの溶接部の高さと同じになる。そのため、領域S2に対して、他の部材を溶接しやすくなる。
【0032】
図3は、
図2に示す凹部11付近の拡大図である。凹部の突部は、溝の少なくとも一部と、長手方向から見て重なっていてもよい。
図3に示す例では、凹部11と外周1aと間の最短の距離W1は、溝12と外周1aとの間の最短の距離W1と同じになっている。これにより、外周1aの凹部11付近の部分においても、外周1aの溝12付近の部分と同程度に、溶接時からの放熱を妨げることができる。なお、凹部11と外周1aと間の最短の距離は、最も近い位置にある凹部11の部分11bと外周1aの部分の距離である。溝12と外周1aと間の最短の距離は、最も近い位置にある溝12の部分と外周1aの部分の距離である。
【0033】
凹部11と外周1aとの距離が最短となる凹部11の部分11bは、長手方向に長さL1だけ連続している。長手方向に並ぶ2つの溝12の端の間に、上記距離が最短となる凹部11の部分11bが2箇所、存在する。この2箇所の凹部11の部分11bの間に突部11aが形成される。これにより、2つの溝12の端の間における外周1a付近の溶接状態を、他の領域の外周1a付近の溶接状態に近くすることができる。
【0034】
図3に示す例では、凹部11の縁の形状は、短手方向に延びる軸を対して線対称になっている。これにより、溶接状態の均一性をより高めることができる。
【0035】
長手方向に並ぶ2つの凹部11の部分11bの長手方向の間隔L4、及び、凹部11の部分11bと長手方向に対向する溝12の端との間隔L3は、例えば、端子孔13の直径D1の2倍以下であることが好ましい(L4≦2×D1、L3≦2×D1)。上記間隔L4は、突部11aの長手方向の長さと同じである。上記間隔L4及び上記間隔L3は、端子孔13の直径D1の1.5倍以下であることがより好ましい(L4≦1.5×D1、L3≦1.5×D1)。これにより、外周1a付近の溶接状態をより均一に近くできる。なお、凹部11の長手方向の寸法L2は、負極端子3を配置する観点から、例えば、端子孔13の直径D1より大きく、直径D1の4倍以下とすることができる(D1<L2≦4×D1)。
【0036】
図4は、負極端子3、パッキング部材8及び蓋1の分解斜視図である。
図4に示すように、蓋1の端子孔13に、負極端子3と、パッキング部材8が挿入される。負極端子3及びパッキング部材8は、端子孔13を貫通した状態で加締められる。これにより、パッキング部材8は、負極端子3と端子孔13の間に隙間無く埋め込まれる。パッキング部材8は、負極端子3と端子孔13の間を封止する。具体的には、負極端子3は、頂部3aと頂部3aから突出して延びる柱状部3bを有する。負極端子3の柱状部3bが、パッキング部材8の貫通孔8aに貫通した状態で、負極端子3及びパッキング部材8が端子孔13を貫通する。
【0037】
図5は、
図1に示すV-V線における断面図である。
図5に示すように、パッキング部材8及び負極端子3の一部は、蓋1から電池ケース2の外に露出する。蓋1の内面には絶縁部材7とリード板9が設けられる。リード板9は、導電体である。絶縁部材7は、蓋1とリード板9の間に設けられる。絶縁部材7及びリード板9は、蓋1の端子孔13と重なる位置に孔を有する。パッキング部材8と負極端子3は、蓋1、絶縁部材7及びリード板9を貫通する。負極端子3は、リード板9に接する。パッキング部材8及び絶縁部材7は、負極端子3と蓋1との間を絶縁する。パッキング部材8は、例えば、ポリプロピレン等で構成することができる。負極端子3は、例えば、ステンレス鋼等で構成することができる。
【0038】
リード板9には、負極リード3cが接続される。負極リード3cは、電極体5の負極に接続される。負極端子3は、リード板9及び負極リード3cを介して、電極体5の負極と電気的に接続される。電池ケース2内において、負極端子3と電極体5との間には絶縁板6が配置されている。絶縁板6は、負極端子3と電極体5との間で短絡が生じるのを防止する。なお、図示しないが、電極体5の正極には、正極リードが接続される。正極リードは、蓋1にも接続される。すなわち、電極体5の正極は、正極リードを介して蓋1及び電池ケース2と電気的に接続される。
【0039】
負極端子3及びパッキング部材8が、端子孔13を貫通した状態で加締められる際に、パッキング部材8は、端子孔13の外へ逃げようとする。端子孔13は、短手方向において、蓋1の凹部11の一対の突部11aの間に位置する。そのため、加締めによりパッキング部材8が、端子孔13の外に逃げようとするのを突部11aによって抑えられる。これにより、加締められたパッキング部材8を、端子孔13の外に逃がさず、端子孔13と負極端子3の間の隙間を埋めるよう配置させることができる。
【0040】
このように、凹部11の突部11aは、パッキング部材8に接する。突部11aに抑えられるため、パッキング部材8は、凹部11aの縁に広範囲にわたって接するのが抑えられる。これにより、蓋1の溶接の放熱が抑えられる。すなわち、凹部11の突部11aにより、蓋1の気密性を向上させ、且つ、溶接時の放熱を抑えることができる。例えば、パッキング部材8は、凹部11の突部11aに接し、突部11aの隣の凹部の部分11b(
図3参照)には接しないよう配置されてもよい。この場合、突部11aの隣の凹部の部分11bに空間が生じて、蓋1の溶接の熱が、蓋1の中央へ伝達しにくくなる。
【0041】
なお、凹部11の突部11aの一部が、長手方向において端子孔13と重なる位置に設けられてもよい。また、
図3に示す例では、凹部11は、1対の突部11aを含むが、凹部11に、2対以上の突部11aが含まれてもよい。この場合、2対以上の突部11aの一部が、長手方向において端子孔13と重なる位置に配置されてもよい。例えば、蓋1に垂直な方向から見て凹部11の縁がギザギザになるよう複数の突部11aが設けられてもよい。
【0042】
(電池の製造方法)
以下、電池10の製造方法の概略を説明する。ただし、電池10の製造方法は、本実施形態で述べる例に限定されるものではない。
【0043】
まず、電極体5を形成する。電極体5を作製するため、各々帯状をなす正極、負極、及びセパレータを準備する。
【0044】
正極は、正極集電体と、正極合剤層とを含む。正極集電体は、例えば、アルミニウムもしくはチタン等の箔、平織金網、エキスパンドメタル、ラス網、又はパンチングメタル等によって形成される。正極合剤層は、正極集電体の両面に形成される。正極合剤層は、正極活物質と、導電助剤と、バインダとを混合して形成される。正極活物質として、例えば、マンガン酸リチウム、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケルコバルト複合酸化物、酸化バナジウム、又は酸化モリブデン等を用いることができる。導電助剤として、例えば、黒鉛、カーボンブラック、又はアセチレンブラック等を用いることができる。バインダとして、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、およびポリフッ化ビニリデン(PVDF)等を単独で、あるいは混合して用いることができる。
【0045】
負極は、負極集電体と、負極合剤層とを含む。負極集電体は、例えば、銅、ニッケル、もしくはステンレス等の箔、平織金網、エキスパンドメタル、ラス網、又はパンチングメタル等によって形成される。負極合剤層は、負極集電体の両面に形成される。負極合剤層は、負極活物質と、バインダとを混合して形成される。負極活物質として、例えば、天然黒鉛、メソフェーズカーボン、又は非晶質カーボン等を用いることができる。バインダとして、例えば、カルボキシメチルセルロース(CMC)およびヒドロキシプロピルセルロース(HPC)等のセルロース、スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリルゴム等のゴムバインダ、PTFE、並びにPVDF等を単独で、あるいは混合して用いることができる。
【0046】
セパレータは、例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、もしくはポリフェニルサルファイド(PPS)等の多孔性フィルム又は不織布によって形成することができる。
【0047】
負極、セパレータ、正極及びセパレータをこの順で積層することにより、中間体が作製される。作製した中間体を捲回して押圧し、扁平状に成形する。これにより、渦巻状の電極体5が得られる。電極体5の捲回軸方向の一方面(上面)からは、正極リード及び負極リード3cが突出している。
【0048】
電池ケース2は、例えば、アルミニウム合金板を深絞り加工することによって成型することができる。電極体5は、
図2に示すように、電池ケース2に挿入される。
【0049】
電池ケース2及び蓋1の材料は、特に限定されるものではないが、例えば、アルミニウム合金等の金属で構成される。電池ケース2は、例えば、アルミニウム合金等の金属板を深絞り加工することによって形成することができる。蓋1は、例えば、アルミニウム合金等の金属板を、鍛造加工することで形成することができる。蓋1の凹部11及び溝12は、いずれも、コイニング(圧印)により、形成することができる。
【0050】
蓋1、絶縁部材7及びリード板9を重ねて、これらに負極端子3及びパッキング部材8を貫通する。負極端子3の先端部を加締めて、リード板9に圧着する。これにより、パッキング部材8が、蓋1の端子孔13と負極端子3の間に隙間無く埋め込まれる。
【0051】
電極体5から引き出された負極リード3cと正極リードを絶縁板6に通し、リード板9に、負極リード3cを接続し、蓋1に正極リードを接続する。電極体5は、電池ケース2に挿入され、蓋1は、電池ケース2の開口に圧入される。蓋1の外周と電池ケース2の開口の境界にレーザ光を照射することで、蓋1の外周が電池ケース2の開口に溶接される。例えば、レーザ光を照射する位置を、蓋1の外周に沿って、外周全体にわたって移動する。これにより、蓋1の外周全体を電池ケース2に溶接する。蓋1の外周全体における溶接条件を均一にすることができる。すなわち、レーザ光の照射エネルギーを蓋1の外周全体において均一にすることができる。溶接条件は、例えば、溶接速度、レーザ光の周波数やレーザーパワー、レーザースポット径等によって調整される。このようにして、電池ケース2の開口に、蓋1が接合される。これにより、電池ケース2の開口が蓋1によって封鎖される。
【0052】
その後、注液孔14から電解液(図示略)を電池ケース2に注入する。電解液は、有機溶媒にリチウム塩を溶解させた溶液である。有機溶媒として、例えば、ビニレンカーボネート(VC)、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、ブチレンカーボネート(BC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、メチルエチルカーボネート(MEC)、又はγ‐ブチロラクトン等を単独で、又は2種類以上を混合して用いることができる。リチウム塩として、例えば、LiPF6、LiBF4、又はLiN(CF3SO2)2等を用いることができる。
【0053】
電解液(図示略)を電池ケース2内に注入した後、封止栓4によって注液孔14を封止する。封止栓4は、例えば溶接等によって、蓋1における注液孔14の外周縁部と接合される。これにより、電池10を得ることができる。
【0054】
以上、実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、凹部11の形状は、上記例のように突部11aを有する形状に限られない。凹部11は突部11aを有しなくてもよい。上記例では、凹部11の縁は、長手方向に隣り合う2つの溝12の端の間において、外周1aとの距離が最も短くなる箇所が、2箇所存在するが、これは、1箇所だけであってもよい。
【0055】
また、
図2に示す例では、注液孔14と長手方向において重なる領域には、溝12が設けられない構成である。溝12は、注液孔14と長手方向において重なる領域に設けられてもよい。例えば、溝12は、凹部11が設けられている部分以外の蓋1の外周の全体に沿って連続して延びて形成されてもよい。
【0056】
上記例では、凹部11と溝12は、互いに離間している。これにより、蓋1の鍛造加工が容易になる。なお、凹部11と溝12は、繋がっていてもよい。
【0057】
上記例では電池ケース2および蓋1は正極を帯びている電池10を例にとって説明したが、電池ケースおよび蓋が負極を帯びている電池であってもかまわない。その場合、端子孔を貫通する端子は、ケースおよび蓋とは反対極の正極端子である。
【符号の説明】
【0058】
10:電池、2:電池ケース、1:蓋、11:凹部、12:溝、11a:突部、13:負極端子、14:注液孔、3:負極端子、4:封止栓、5:電極体