特許 7494528 二重巻締構造並びにそれを有する電池及び缶詰

(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】2024-05-27

(45)【発行日】2024-06-04

(54)【発明の名称】二重巻締構造並びにそれを有する電池及び缶詰

(51)【国際特許分類】

   B65D 8/20 20060101AFI20240528BHJP

   H01M 50/10 20210101ALI20240528BHJP

   H01M 50/147 20210101ALI20240528BHJP

【ＦＩ】

B65D8/20 B

H01M50/10

H01M50/147

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020062951

(22)【出願日】2020-03-31

(65)【公開番号】P2021160745

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2023-02-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000003768

【氏名又は名称】東洋製罐グループホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002354

【氏名又は名称】弁理士法人平和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小林 具実

【審査官】佐藤 正宗

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－２５０５１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－２２０５５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公昭３８－００１０９７（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開昭５１－０１４４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５２－１１１６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１２４２１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】英国特許出願公告第００５２７５７７（ＧＢ，Ａ）

【文献】特開２００２－３４３３１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｄ ８／２０

Ｈ０１Ｍ ５０／１０

Ｈ０１Ｍ ５０／１４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の端部に第１の折り返し部を有する第１の金属部材と、
第２の金属部材と
を備え、
前記第１の金属部材の前記第１の端部を含む第１の領域と、前記第２の金属部材の第２の端部を含む第２の領域とが二重巻締によって密接して密封を保ち、
前記第２の金属部材は、前記二重巻締によって前記第１の折り返し部により膨らんだ部分と前記膨らんだ部分に隣接した前記第１の折り返し部ではなく膨らんでいない部分とに沿って圧着されることで形成された、前記膨らんだ部分と前記膨らんでいない部分との段差の部分に設けられた傾斜した部分を有する、
二重巻締構造。

【請求項2】

前記第２の金属部材は、前記第２の端部に第２の折り返し部を有する、請求項１に記載の二重巻締構造。

【請求項3】

前記第１の金属部材の第１の端面と前記第２の金属部材の第２の端面とは、前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とのうち少なくとも一方を間に挟んでおり、当該二重巻締構造において対向していない、請求項２に記載の二重巻締構造。

【請求項4】

前記第１の領域と前記第２の領域とを電気的に絶縁する絶縁層をさらに備える、請求項１～３の何れかに記載の二重巻締構造。

【請求項5】

前記絶縁層は、少なくとも前記第２の領域に形成された塗膜である、請求項４に記載の二重巻締構造。

【請求項6】

前記第１の領域と前記第２の領域とが接している部分で固化している接着剤をさらに備える、請求項１～５の何れかに記載の二重巻締構造。

【請求項7】

前記接着剤は嫌気性接着剤である、請求項６に記載の二重巻締構造。

【請求項8】

第１の端部に第１の折り返し部を有する第１の金属部材と、
第２の金属部材と、
前記第１の金属部材の前記第１の端部を含む第１の領域と前記第２の金属部材の第２の端部を含む第２の領域とを電気的に絶縁するように構成された前記第２の領域の前記第２の金属部材の表面に形成された塗膜である絶縁層と
を有し、
前記第１の領域と前記第２の領域とが二重巻締によって密接して密封を保ち、
前記第２の金属部材は、前記二重巻締によって前記第１の折り返し部により膨らんだ部分と前記膨らんだ部分に隣接した前記第１の折り返し部ではなく膨らんでいない部分とに沿って圧着されることで形成された、前記膨らんだ部分と前記膨らんでいない部分との段差の部分に設けられた傾斜した部分を有する、
二重巻締構造と、
前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とで密封された空間に収容された正極材及び負極材と
を備え、
前記正極材と前記負極材との一方は、前記第１の金属部材に接続されており、
前記正極材と前記負極材との他方は、前記第２の金属部材に接続されている、
電池。

【請求項9】

請求項１～３の何れかに記載の二重巻締構造と、
前記第１の金属部材と前記第２の金属部材との一方によって形成された缶胴と、
前記第１の金属部材と前記第２の金属部材との他方によって形成された缶蓋と
を備える缶詰。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、二重巻締構造並びにそれを有する電池及び缶詰に関する。

【背景技術】

【0002】

金属製容器における缶胴と缶蓋との接合方法として、二重巻締が知られている。二重巻締によれば、安価で信頼性が高い封止が実現される。例えば特許文献１には、電気機器用ケースに二重巻締を用いることが開示されている。特許文献１には、缶胴と缶蓋とを絶縁するために、それらの間に延伸フィルムを挟んで二重巻締を行うことが開示されている。また、二重巻締では、比較的高い内圧にも耐えられるような強い接合が求められることがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００２－３４３３１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、優れた二重巻締構造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】

【0005】

本発明の一態様によれば、二重巻締構造は、第１の端部に第１の折り返し部を有する第１の金属部材と、第２の金属部材とを備え、前記第１の金属部材の前記第１の端部を含む第１の領域と、前記第２の金属部材の第２の端部を含む第２の領域とが、二重巻締によって密接して密封を保つ。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、優れた二重巻締構造を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る電池の構成例の概略を示す部分切断斜視図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係る巻締部の二重巻締構造の構成例の概略を示す端面図である。

【図3】図３は、第１の実施形態に係る電池の製造方法の一例の概略を示すフローチャートである。

【図4】図４は、二重巻締される前の缶胴と缶蓋との形状の一例の概略を示す断面図である。

【図5A】図５Ａは、折り返し部の第１の成形方法について説明するための図である。

【図5B】図５Ｂは、折り返し部の第２の成形方法について説明するための図である。

【図6】図６は、第１の実施形態に係る二重巻締について説明するための図である。

【図7】図７は、比較例に係る二重巻締について説明するための図である。

【図8】図８は、比較例に係る二重巻締構造において、内圧が上昇したときに生じ得る状態を説明するための図である。

【図9】図９は、第２の実施形態に係る二重巻締構造の構成例の概略を示す端面図である。

【図10】図１０は、第２の実施形態の二重巻締について説明するための図である。

【図11A】図１１Ａは、第１の変形例に係る二重巻締構造の構成例の概略を示す端面図である。

【図11B】図１１Ｂは、第１の変形例に係る二重巻締構造の別の構成例の概略を示す端面図である。

【図11C】図１１Ｃは、第２の変形例に係る二重巻締構造の構成例の概略を示す端面図である。

【図11D】図１１Ｄは、第２の変形例に係る二重巻締構造の別の構成例の概略を示す端面図である。

【図11E】図１１Ｅは、第３の変形例に係る二重巻締構造の構成例の概略を示す端面図である。

【図11F】図１１Ｆは、第４の変形例に係る二重巻締構造の構成例の概略を示す端面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

［第１の実施形態］
第１の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、電池に関する。特に、金属製の缶胴と缶蓋とが二重巻締構造により密封された電池容器を有し、当該二重巻締構造において缶胴と缶蓋とが絶縁されており、缶胴と缶蓋とがそれぞれ電極として機能する電池に関する。

【0009】

〈電池の構造〉
図１は、本実施形態に係る電池１の構成例の概略を模式的に示す部分切断斜視図である。電池１は、電池容器２の内部に電池部９が収容された構造を有する。電池容器２は、缶胴３と缶蓋４とを備え、缶胴３と缶蓋４とは、巻締部５の二重巻締構造によって接合されている。電池容器２は、この二重巻締構造で接合された缶胴３と缶蓋４とで密閉されている。説明のため、図１は、電池容器２の内部の電池部９及び缶胴３の底面部３１を除いて、電池容器２の缶胴３及び缶蓋４を縦に切断した様子を示している。

【0010】

缶胴３は、上方が開口した有底円筒形状を有している。缶胴３の底を底面部３１と称し、缶胴３の側面を円筒部３２と称することにする。開口した缶胴３の上方が、缶蓋４で閉じられている。缶蓋４は、缶胴３の開口部分を塞ぐ平面であって底面部３１と平行な平面である平面部４１と、缶胴３の円筒部３２と密着する接合部４２とを有する。
なお、底面部３１及び平面部４１は、内圧による変形に対する抵抗（剛性）を向上させるための形状（図示しないが例えばビード等）をそなえていてもよい。

【0011】

電池容器２の密封された内部空間には、電池部９が収容されている。電池部９は、どのような電池であってもよい。電池部９は、例えばリチウムイオン電池であってもよい。電池部９の正極は缶胴３に、負極は缶蓋４にそれぞれ電気的に接続されている。本実施形態では、缶胴３と缶蓋４とは、巻締部５で絶縁されている。したがって、缶胴３は、正極として機能し、缶蓋４は、負極として機能する。正極と負極が逆であり、電池部９の負極が缶胴に接続されており、電池部９の正極が缶蓋に接続されていてもよい。

【0012】

電池１のサイズは、これに限らないが、例えば、直径７０ｍｍ程度、高さ７０ｍｍ程度であってもよい。これに限らないが、例えば、缶胴３はニッケルめっき鋼で形成され、缶蓋４はアルミニウムで形成されてもよい。これに限らないが、缶胴３の板厚は、例えば０．２ｍｍ程度であり、缶蓋４の板厚は、例えば０．２５ｍｍ程度であってもよい。また、電池容器２は、これに限らないが、例えば１ＭＰａ程度の耐圧性を備えている。

【0013】

電池１を重ねると、下の電池１の缶蓋４の平面部４１の周囲に立ち上がる接合部４２の内側に、上の電池１の缶胴３が入る。このとき、下の電池１の缶蓋４の平面部４１と上の電池１の缶胴３の底面部３１とが接触する。缶胴３と缶蓋４とがそれぞれ正極と負極となっているので、電池１を重ねると電池１を直列に接続した状態になる。

【0014】

〈二重巻締構造〉
図２は、第１の実施形態に係る巻締部５の二重巻締構造１００の概略を示す端面図である。この二重巻締構造１００は、缶胴３を形成する第１の金属部材１１１と、缶蓋４を形成する第２の金属部材１２１とによって形成されている。本実施形態の二重巻締構造１００は、基本的には、一般的に二重巻締構造として知られている構造と同様の構造である。すなわち、缶蓋４のカール部分を缶胴３のフランジ部分に巻き込んで圧着して接合することで形成され、缶蓋４の第２の金属部材１２１と缶胴３の第１の金属部材１１１とがそれぞれ二重になる構造を有する。

【0015】

図２に示すように、缶胴３の第１の金属部材１１１は、円筒部３２から連なって上方向に延びるボディーウォール１７２と、その上端から外側に折り返されることで、下方向に延びるボディーフック１７１とを形成している。ボディーフック１７１及びボディーウォール１７２の合計長さは、これに限らないが、例えば５～１０ｍｍ程度である。

【0016】

缶蓋４の第２の金属部材１２１は、ボディーフック１７１とボディーウォール１７２との間に下方向から入り込むように設けられたカバーフック１７３と、カバーフック１７３の下端から外側に折り返されてボディーフック１７１の外側で上方向に延びるシーミングウォール１７４と、シーミングウォール１７４の上端から内側に折り返されてボディーウォール１７２の内側で下方向に延びるチャックウォール１７５と有しており、チャックウォール１７５が缶蓋４の平面部４１に連なっている。

【0017】

一般的な二重巻締構造と異なり、本実施形態の二重巻締構造１００では、第１の金属部材１１１の端部である第１の端部１１２に、すなわち、ボディーフック１７１の端部に、第１の折り返し部１１３が設けられている。第１の折り返し部１１３は、ヘミング曲げとも呼ばれる、１８０°に折り返した後に平らに押しつぶす工程で形成されるような、端部が折り畳まれた形状を有する。第１の折り返し部１１３では、第１の金属部材１１１の第１の端面１１４がボディーフック１７１よりもボディーウォール１７２側に位置するように、第１の金属部材１１１が折り曲げられている。

【0018】

また、一般的な二重巻締構造と異なり、本実施形態の二重巻締構造１００では、第２の金属部材１２１の端部である第２の端部１２２に、すなわち、カバーフック１７３の端部に、ヘミング曲げで折り畳まれたような形状を有する第２の折り返し部１２３が設けられている。第２の折り返し部１２３では、第２の金属部材１２１の第２の端面１２４がカバーフック１７３よりもシーミングウォール１７４側に位置するように、第２の金属部材１２１が折り曲げられている。

【0019】

本実施形態では、二重巻締構造１００によって、第１の金属部材１１１の第１の端部１１２を含む第１の領域１１５と、第２の金属部材１２１の第２の端部１２２を含む第２の領域１２５とが密接して密封を保っている。第１の金属部材１１１と第２の金属部材１２１との間の電気的な絶縁を確保するために、第２の金属部材１２１と接触する領域を含む第１の金属部材１１１の第１の領域１１５には、絶縁性の塗料が塗布されて形成された塗膜である第１の絶縁層１３１が設けられている。同様に、第１の金属部材１１１と接触する領域を含む第２の金属部材１２１の第２の領域１２５には、絶縁性の塗料が塗布されて形成された塗膜である第２の絶縁層１４１が設けられている。本実施形態では、第１の金属部材１１１及び第２の金属部材１２１が電池１の電極として機能するので、少なくとも電極として機能する部分には、絶縁層が設けられていない。

【0020】

本実施形態の二重巻締構造１００では、第１の金属部材１１１の第１の端面１１４と第２の金属部材１２１の第２の端面１２４とが対向している。したがって、絶縁のために、第１の端面１１４にも第１の絶縁層１３１が設けられており、第２の端面１２４にも第２の絶縁層１４１が設けられている。このため、本実施形態では、例えば材料の打ち抜き加工などよりも後に、第１の絶縁層１３１及び第２の絶縁層１４１の形成が行われる。図２に示す例では特に、第１の折り返し部１１３及び第２の折り返し部１２３の成形よりも後に第１の絶縁層１３１及び第２の絶縁層１４１の形成が行われている。絶縁層は、金属部材の上に直接形成されるに限らず、塗装、印刷などの表面の加工が行われた後に、その上に形成されてよい。

【0021】

また、二重巻締構造１００では、第１の領域１１５と第２の領域１２５とが接している部分で接着剤１５１が固化している。この接着剤１５１は、二重巻締構造１００の形成前に第１の領域１１５と第２の領域１２５とうち少なくとも一方に塗布された嫌気性接着剤が固化したものである。

【0022】

嫌気性接着剤は、アクリレートモノマーを主成分とし、金属イオンとの接触と空気を遮断することで固化を開始するもので、一般には螺子のゆるみ止めや配管の接合部において多用されているものが使用可能である。本実施形態において嫌気性接着剤の固化に金属イオンが不十分となる場合には反応活性剤（アクティベータ）を併用することもできる。

【0023】

〈電池の製造方法〉
電池１の製造方法について説明する。図３は、本実施形態に係る電池の製造方法の概略を示すフローチャートである。まず、缶胴３が成形され（ステップＳ１）、缶蓋４が成形される（ステップＳ２）。

【0024】

図４は、二重巻締される前の缶胴３と缶蓋４との形状の概略を示す縦断面図である。缶胴３については、図４（ｂ）に示すように、底面部３１と円筒部３２とを有するカップ状の部材が成形される。円筒部３２の上端部分には、外側に広がったフランジ部３８が形成される。缶蓋４については、図４（ａ）に示すように、円板状の平面部４１の周縁部に、缶胴３のフランジ部３８にかぶさるような形状を有するカール部４８が形成される。

【0025】

さらに、フランジ部３８の端部は、第１の折り返し部１１３となるように折り返される。また、カール部４８の端部は、第２の折り返し部１２３となるように折り返される。この折り返しの方法はいくつかあり得る。

【0026】

図５Ａは、折り返し部の第１の成形方法について説明するための図である。図５Ａ（ａ）に示すように、折り返される金属板７１の端部には、中心軸Ｃ回りに回転する、凹部を有するロール７２が押し付けられる。これにより、当該金属板７１の端部は、図５Ａ（ｂ）に示すように、反対側に折り曲げられる。このようにして折り曲げられた部分を上下から挟むことで、折り返し部が形成される。

【0027】

図５Ｂは、折り返し部の第２の成形方法について説明するための図である。図５Ｂ（ａ）に示すように第１工程で、下型７３の上に乗せられた金属板７１の端部が、上型７４で下側に押し下げられて、下側に曲げられる。続いて、図５Ｂ（ｂ）に示すように、第２工程で、略Ｕ字型の下型７５と底面が平らな上型７６とで挟みつけることによって、金属板７１の端部は、図５Ａ（ｂ）に示した場合と同様に反対側に折り曲げられる。このようにして折り曲げられた部分を上下から挟むことで、折り返し部が形成される。
折り返し部の成形は、缶胴３のフランジ部３８や缶蓋４のカール部４８の成形の前に行われても後に行われてもよい。

【0028】

以上のようにして缶胴３及び缶蓋４が成形されたら、それぞれの端部を含む領域に、樹脂の塗膜が形成される（ステップＳ３）。すなわち、缶胴３の第１の端部１１２の第１の領域１１５に樹脂が塗布され、この樹脂が硬化することで第１の絶縁層１３１となる塗膜が形成される。同様に、缶蓋４の第２の金属部材１２１の第２の領域１２５に樹脂が塗布され、この樹脂が硬化することで第２の絶縁層１４１となる塗膜が形成される。

【0029】

なお、第１の絶縁層１３１及び第２の絶縁層１４１の形成は、第１の折り返し部１１３及び第２の折り返し部１２３の成形の前に行われてもよい。端部の折り返しの前に絶縁層が形成される場合、図２に示す状態と異なり、折り返した板の間にも絶縁層が形成されることになるが、絶縁層の機能は同じである。

【0030】

続いて、二重巻締構造１００の内部に巻き込まれる領域である缶胴３のフランジ部３８と缶蓋４のカール部４８とに、液状の嫌気性接着剤が塗布される（ステップＳ４）。
なお、カール部４８に液状の嫌気性接着剤を塗布する以前に、一般の缶詰用の蓋に通常用いられるシーリングコンパウンドを塗布しておいてもよい。

【0031】

次に、別途用意された電池部９が缶胴３の内部に配置され、缶蓋４が缶胴３の開口にかぶせられる（ステップＳ５）。このとき、電池部９の正極は、缶胴３に接続され、電池部９の負極は、缶蓋４に接続される。

【0032】

最後に、缶胴３のフランジ部３８と缶蓋４のカール部４８とが巻締られる（ステップＳ６）。本実施形態の巻締について、図６を参照して説明する。
図６（ａ）に示すように、巻締時には缶胴３のフランジ部３８の上に、缶蓋４のカール部４８が置かれる。ここで、フランジ部３８を形成する第１の金属部材１１１の第１の端部１１２には、第１の折り返し部１１３が形成されている。第１の金属部材１１１の第１の領域１１５には、第１の絶縁層１３１が形成されている。カール部４８を形成する第２の金属部材１２１の第２の端部１２２には、第２の折り返し部１２３が形成されている。第２の金属部材１２１の第２の領域１２５には、第２の絶縁層１４１が形成されている。

【0033】

この状態で、ファースト巻締ロールを用いたファースト巻締めが行われることにより、図６（ｂ）に示すように、缶胴３の第１の金属部材１１１と、缶蓋４の第２の金属部材１２１とが巻き込まれる。このとき、第１の金属部材１１１の第１の折り返し部１１３は、第２の金属部材１２１の第２の絶縁層１４１の上を擦りながら滑る。同時に、第２の金属部材１２１の第２の折り返し部１２３は、第１の金属部材１１１の第１の絶縁層１３１の上を擦りながら滑る。特に、第１の折り返し部１１３の先端部分は丸まっており、さらに、この部分には潤滑剤として機能する液状の嫌気性接着剤が塗布されているので、第１の折り返し部１１３は、滑らかに第２の絶縁層１４１の上を滑る。同等に、第２の折り返し部１２３の先端部分は丸まっており、この部分には潤滑剤として機能する液状の嫌気性接着剤が塗布されているので、第２の折り返し部１２３は、滑らかに第１の絶縁層１３１の上を滑る。

【0034】

続いて、セカンド巻締ロールを用いたセカンド巻締めが行われることにより、図６（ｃ）に示すように、第１の金属部材１１１の第１の領域１１５と第２の金属部材１２１の第２の領域１２５とは、しっかりと圧着し、二重巻締構造１００が形成される。二重巻締構造１００内の空気は遮断されるため、二重巻締構造１００では、塗布された嫌気性接着剤が固化する。このため、二重巻締構造１００の強度と密封性はさらに向上する。
以上のようにして、電池１は製造される。

【0035】

〈本実施形態の二重巻締構造について〉
本実施形態に係る二重巻締構造１００についてさらに説明する。本実施形態の二重巻締構造１００では、第１の絶縁層１３１及び第２の絶縁層１４１による良好な絶縁性が保たれる。これは、特に第１の金属部材１１１の第１の端部１１２に第１の折り返し部１１３が設けられ、第２の金属部材１２１の第２の端部１２２に第２の折り返し部１２３が設けられていることによる。

【0036】

図７は、比較例に係る二重巻締について説明するための図である。図７は、第１の金属部材１１１ｂのフランジ部３８ｂと第２の金属部材１２１ｂのカール部４８ｂとで二重巻締構造が形成される例を示しており、図７（ａ）は巻締前の状態を示し、図７（ｂ）はファースト巻締後の状態を示し、図７（ｃ）はセカンド巻締後の状態を示している。

【0037】

図７（ａ）に示すように、この例では、第１の金属部材１１１ｂには、折り返し部が設けられておらず、第１の絶縁層１３１ｂは板材の状態で形成されており、第１の端面１１４ｂが第１の端部１１２ｂで露出している。同様に、第２の金属部材１２１ｂには、折り返し部が設けられておらず、第２の絶縁層１４１ｂは板材の状態で形成されており、第２の端面１２４ｂが第２の端部１２２ｂで露出している。図７（ａ）において矢印で示すように、第１の金属部材１１１ｂの第１の端面１１４ｂは、第２の金属部材１２１ｂの第２の絶縁層１４１ｂに接触している。

【0038】

この状態でファースト巻締を行うと、図７（ｂ）において矢印で示すように、第１の金属部材１１１ｂの第１の端面１１４ｂは、第２の金属部材１２１ｂの第２の絶縁層１４１ｂに食い込んで、第２の絶縁層１４１ｂを破壊する。同様に、第２の金属部材１２１ｂの第２の端面１２４ｂは、第１の金属部材１１１ｂの第１の絶縁層１３１ｂに食い込んで、第１の絶縁層１３１ｂを破壊する。

【0039】

このような絶縁層の破壊は、セカンド巻締においてさらに進行する。その結果、セカンド巻締によって完成した二重巻締構造１００ｂでは、第１の金属部材１１１ｂの第１の端部１１２ｂと、第２の金属部材１２１ｂの第２の端部１２２ｂとにおいて、電気的な絶縁が破れ、第１の金属部材１１１ｂと第２の金属部材１２１ｂとが電気的に導通する。このような状態の容器は、上述のような電池容器として不適である。

【0040】

これに対して、本実施形態に係る二重巻締構造１００では、端部が折り返し部によって丸められており、製造時には、これが絶縁層の上を滑らかに動いて絶縁層を破壊することがない。このため、本実施形態に係る二重巻締構造１００では、第１の金属部材１１１と第２の金属部材１２１との電気的絶縁性が良好に維持され、本実施形態に係る二重巻締構造１００を有する電池容器２は、電池の容器として適している。

【0041】

第１の金属部材と第２の金属部材との間の電気的な絶縁のため、それら金属部材の間に延伸高分子フィルムを挟んでもよい。一方で、延伸高分子フィルムは比較的高価である。これに対して、本実施形態のように、塗膜により絶縁膜を形成することで、第１の金属部材と第２の金属部材との間の電気的な絶縁を安価に実現できる。また、高分子フィルムを間に挟んだ場合、第１の金属部材と第２の金属部材と密着が悪くなり、高分子フィルムを挟み込んだ二重巻締構造では、密封性が悪くなるおそれがある。これに対して、塗膜で絶縁層を形成する本実施形態に係る二重巻締構造１００では、高い密封性も得られる。

【0042】

また、本実施形態の二重巻締構造１００では、第１の金属部材１１１の第１の折り返し部１１３及び第２の金属部材１２１の第２の折り返し部１２３では、金属材料が二枚重ねになっているので、剛性が高くなっている。したがって、本実施形態の二重巻締構造１００は、比較例に係る二重巻締構造１００ｂのような一般的な二重巻締構造よりも強度が強い。

【0043】

さらに、本実施形態の二重巻締構造１００は、高い耐圧強度を有する。図８は、比較例に係る二重巻締構造１００ｂにおいて、内圧が上昇したときに生じ得る状態を説明するための図である。特に第１の金属部材１１１ｂ及び第２の金属部材１２１ｂの板厚を薄くした場合に、このような事態が生じやすい。すなわち、第１の金属部材１１１ｂ及び第２の金属部材１２１ｂの板厚が薄くなると、二重巻締構造１００ｂにおいて、第１の金属部材１１１ｂと第２の金属部材１２１ｂとが互いに締め付ける力が弱くなる。その結果、内圧が高くなると、図８の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）の順に示すように、ボディーフック１７１ｂが抜けて、二重巻締構造１００ｂが破壊される。

【0044】

これに対して、本実施形態に係る二重巻締構造１００では、図２に示すように、ボディーフック１７１の第１の端部１１２が第１の折り返し部１１３により膨らんでおり、また、ボディーフック１７１と接するカバーフック１７３の第２の端部１２２が第２の折り返し部１２３により膨らんでいる。このような膨らみが互いに抵抗になり、本実施形態の二重巻締構造１００では、図８に示した比較例に係る二重巻締構造１００ｂで生じるようなボディーフック１７１の抜けが生じにくい。その結果、比較例に係る二重巻締構造１００ｂよりも本実施形態に係る二重巻締構造１００によれば、電池容器２の高い耐圧性を実現することができたり、第１の金属部材１１１及び第２の金属部材１２１の板厚をより薄くすることができたりする。

【0045】

本実施形態では、特に、第１の端面１１４と第２の端面１２４とが対向しているので、第１の端面と第２の端面との接触が変形に対して大きな抵抗となる。
なお、この耐圧性を高める効果は、第１の金属部材１１１及び第２の金属部材１２１に絶縁層が設けられていなくても得られるので、本構成は、電池容器のような絶縁性が求められる用途以外の用途にも適用され得る。

【0046】

ここでは、本実施形態に係る二重巻締構造１００を電池容器に用いる場合を例に挙げて説明したが、この二重巻締構造１００は、電池に限らず他の物品において、二つの金属部材の接合に用いられてもよいことはもちろんである。

【0047】

［第２の実施形態］
第２の実施形態について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0048】

図９は、第２の実施形態に係る二重巻締構造１０２の構成例の概略を示す端面図である。図９に示すように、第２の実施形態に係る二重巻締構造１０２では、第１の金属部材１１１の第１の折り返し部２１３及び第２の金属部材１２１の第２の折り返し部２２３の折り返しの向きが、第１の実施形態の場合と反対になっている。すなわち、第１の折り返し部２１３は、第１の金属部材１１１の第１の端面１１４がボディーフック１７１よりもシーミングウォール１７４側に位置するように折り曲げられている。また、第２の折り返し部２２３は、第２の金属部材１２１の第２の端面１２４がカバーフック１７３よりもチャックウォール１７５側に位置するように折り曲げられている。

【0049】

図１０は、第２の実施形態の二重巻締について説明するための図である。図１０の（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ図６の（ａ）（ｂ）（ｃ）に対応し、それぞれ、巻締前、ファースト巻締後、セカンド巻締後の状態を示す。第２の実施形態においても巻締時に、第１の金属部材１１１の第１の折り返し部２１３は、第２の金属部材１２１の第２の絶縁層１４１の上を擦りながら滑る。第１の折り返し部２１３の先端部分は丸まっており、この部分には液状の嫌気性接着剤が塗布されているので、第１の折り返し部２１３は、滑らかに第２の絶縁層１４１の上を滑る。同時に、第２の金属部材１２１の第２の折り返し部２２３は、第１の金属部材１１１の第１の絶縁層１３１の上を擦りながら滑る。第２の折り返し部２２３の先端部分は丸まっており、この部分には液状の嫌気性接着剤が塗布されているので、第２の折り返し部２２３は、滑らかに第１の絶縁層１３１の上を滑る。したがって、本実施形態の二重巻締構造１０２においても、第１の実施形態の二重巻締構造１００の場合と同様に、第１の絶縁層１３１及び第２の絶縁層１４１による第１の金属部材１１１と第２の金属部材１２１との電気的絶縁性が良好に維持される。したがって、本実施形態に係る二重巻締構造１０２を有する電池容器２も、電池の容器として適している。

【0050】

また、本実施形態の二重巻締構造１０２においても、ボディーフック１７１の第１の端部１１２が第１の折り返し部２１３により膨らんでおり、また、ボディーフック１７１と接するカバーフック１７３の第２の端部１２２が第２の折り返し部２２３により膨らんでいる。このような膨らみが互いに抵抗になり、本実施形態の二重巻締構造１０２でも、ボディーフック１７１の抜けが生じにくい。その結果、本実施形態に係る二重巻締構造１０２によれば、電池容器２の高い耐圧性を実現することができたり、第１の金属部材１１１及び第２の金属部材１２１の板厚をより薄くすることができたりする。

【0051】

また、本実施形態に係る二重巻締構造１０２では、第１の金属部材１１１の第１の端面１１４と、第２の金属部材１２１の第２の端面１２４とは、第１の金属部材１１１及び第２の金属部材１２１を間に挟んでおり、対向していない。第１の端面１１４と第２の端面１２４との接触が生じないので、第１の実施形態に係る二重巻締構造１００の場合と比較して、より絶縁性が維持されやすい。

【0052】

第１の端面１１４と第２の端面１２４とが対向していないので、第１の端面１１４と第２の端面１２４とには絶縁層が形成されていなくてもよい。したがって、本実施形態では、製造方法の自由度が第１の実施形態の場合よりも高くなる。すなわち、例えば、平板の状態で絶縁性の塗膜が形成されて、その後に打ち抜かれた第１の金属部材１１１及び第２の金属部材１２１を用いて缶胴３及び缶蓋４が成形されてもよい。この場合、打ち抜きされた第１の金属部材１１１の第１の端面１１４と、打ち抜きされた第２の金属部材１２１の第２の端面１２４とに絶縁層が形成されておらず金属が露出してることになるが、二重巻締構造１０２の絶縁性は確保される。

【0053】

［変形例］
上述の実施形態のいくつかの変形例を示す。ここでも、上述の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0054】

〈第１の変形例〉
図１１Ａは、第１の変形例に係る二重巻締構造１０４ａの概略を示す端面図である。第１の変形例では、第１の金属部材１１１には第１の折り返し部１１３が形成されているが、第２の金属部材１２１には折り返し部が形成されていない。この例では、第２の金属部材１２１には第２の絶縁層１４１が形成されているが、第１の金属部材１１１には絶縁膜が形成されていない。第１の金属部材１１１の第１の端部１１２に第１の折り返し部１１３が形成されて第１の端部１１２が丸められているので、巻締時に第２の絶縁層１４１は破壊されない。第２の金属部材１２１の第２の端部１２２の絶縁性が維持されるようにすれば、第２の金属部材１２１に形成されている第２の絶縁層１４１によって、第１の金属部材１１１と第２の金属部材１２１との絶縁性が確保される。なお、第１の金属部材１１１にも絶縁層が設けられてもよい。

【0055】

第１の折り返し部１１３は、図１１Ａに示すように、第１の金属部材１１１の第１の端面１１４がボディーフック１７１よりもボディーウォール１７２側に位置するように折り曲げられてもよい。また、第１の折り返し部２１３は、図１１Ｂに示すように、第１の金属部材１１１の第１の端面１１４がボディーフック１７１よりもシーミングウォール１７４側に位置するように折り曲げられてもよい。

【0056】

〈第２の変形例〉
図１１Ｃは、第２の変形例に係る二重巻締構造１０４ｂの概略を示す端面図である。第２の変形例では、第２の金属部材１２１には第２の折り返し部１２３が形成されているが、第１の金属部材１１１には折り返し部が形成されていない。この例では、第１の金属部材１１１には第１の絶縁層１３１が形成されているが、第２の金属部材１２１には絶縁膜が形成されていない。第２の金属部材１２１の第２の端部１２２に第２の折り返し部１２３が形成されて第２の端部１２２が丸められているので、巻締時に第１の絶縁層１３１は破壊されない。第１の金属部材１１１の第１の端部１１２の絶縁性が維持されるようにすれば、第１の金属部材１１１に形成されている第１の絶縁層１３１によって、第１の金属部材１１１と第２の金属部材１２１との絶縁性が確保される。なお、第２の金属部材１２１にも絶縁層が設けられてもよい。

【0057】

第２の折り返し部１２３は、図１１Ｃに示すように、第２の金属部材１２１の第２の端面１２４がカバーフック１７３よりもボディーフック１７１側に位置するように折り曲げられてもよい。また、第２の折り返し部２２３は、図１１Ｄに示すように、第２の金属部材１２１の第２の端面１２４がカバーフック１７３よりもボディーウォール１７２側に位置するように折り曲げられてもよい。

【0058】

上述の第１の実施形態又は第２の実施形態においても、第１の変形例又は第２の変形例のように、第１の絶縁層１３１又は第２の絶縁層１４１の何れか一方のみで絶縁性が実現されてもよい。ただし、第１の絶縁層１３１と第２の絶縁層１４１とが両方設けられている方が、より確実に絶縁される。

【0059】

第１の変形例に係る二重巻締構造１０４ａ又は第２の変形例の二重巻締構造１０４ｂによっても、上述の実施形態の場合と同様の効果が得られる。例えば、第１の折り返し部１１３又は第２の折り返し部１２３の何れか一方のみであっても、ボディーフック１７１の抜けにくさはある程度実現される。すなわち、二重巻締構造の耐圧性は高くなる。特に、絶縁性が求められない用途において、耐圧性を向上させたい場合、第１の変形例又は第２の変形例のような構成も有効である。なお、絶縁性が求められていない場合、第２の絶縁層１４１も第１の絶縁層１３１も不要である。

【0060】

〈第３の変形例〉
図１１Ｅは、第３の変形例に係る二重巻締構造の概略を示す端面図である。第３の変形例では、第１の金属部材１１１には第１の折り返し部１１３が形成されており、第２の金属部材１２１には第２の折り返し部２２３が形成されている。本変形例では、第１の折り返し部１１３は、図１１Ｅに示すように、第１の金属部材１１１の第１の端面１１４がボディーフック１７１よりもボディーウォール１７２側に位置するように折り曲げられている。また、第２の折り返し部２２３は、図１１Ｅに示すように、第２の金属部材１２１の第２の端面１２４がカバーフック１７３よりもボディーウォール１７２側に位置するように折り曲げられている。本変形例の二重巻締構造１０４ｃによっても、上述の実施形態の場合と同様の効果が得られる。第１の端面１１４と第２の端面１２４とは、第２の金属部材１２１を間に挟んでおり、対向していないので、第１の端面１１４及び第２の端面１２４における絶縁が確保されやすい。この場合、第１の端面１１４及び第２の端面１２４に絶縁層が形成されていなくてもよい。

【0061】

〈第４の変形例〉
図１１Ｆは、第４の変形例に係る二重巻締構造の概略を示す端面図である。第４の変形例では、第１の金属部材１１１には第１の折り返し部２１３が形成されており、第２の金属部材１２１には第２の折り返し部１２３が形成されている。本変形例では、第１の折り返し部２１３は、図１１Ｆに示すように、第１の金属部材１１１の第１の端面１１４がボディーフック１７１よりもシーミングウォール１７４側に位置するように折り曲げられている。また、第２の折り返し部１２３は、図１１Ｆに示すように、第２の金属部材１２１の第２の端面１２４がカバーフック１７３よりもボディーフック１７１側に位置するように折り曲げられている。本変形例の二重巻締構造１０４ｄによっても、上述の実施形態の場合と同様の効果が得られる。第１の端面１１４と第２の端面１２４とは、第１の金属部材１１１を間に挟んでおり、対向していないので、第１の端面１１４及び第２の端面１２４における絶縁が確保されやすい。この場合、第１の端面１１４及び第２の端面１２４に絶縁層が形成されていなくてもよい。

【0062】

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。

【0063】

例えば、嫌気性の接着剤１５１が用いられることが一つの好ましい形態ではあるが、他の種類の接着剤が用いられても、接着剤が用いられなくてもよい。

【0064】

また、上述の実施形態及び変形例に係る二重巻締構造は、電池容器ではなく、他の容器に用いられてもよく、例えば、飲料や食品等の缶詰の缶に用いられてもよい。この場合、絶縁層は設けられなくてもよい。上述の実施形態及び変形例に係る二重巻締構造によれば、高い密封性と耐圧性とが缶詰の缶などに与えられる。

【符号の説明】

【0065】

１…電池
２…電池容器
３…缶胴
３１…底面部、３２…円筒部、３８…フランジ部
４…缶蓋
４１…平面部、４２…接合部、４８…カール部
５…巻締部
９…電池部
１００…二重巻締構造
１１１…第１の金属部材、１１２…第１の端部、１１３…第１の折り返し部
１１４…第１の端面、１１５…第１の領域
１２１…第２の金属部材、１２２…第２の端部、１２３…第２の折り返し部
１２４…第２の端面、１２５…第２の領域
１３１…第１の絶縁層、１４１…第２の絶縁層
１５１…接着剤
１７１…ボディーフック、１７２…ボディーウォール
１７３…カバーフック、１７４…シーミングウォール、１７５…チャックウォール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図11D】

【図11E】

【図11F】