(57)【要約】【課題】電池蓋の取り付けが容易となる電池筐体を提供する。【解決手段】電池筐体は、一端面に開口部６を有し電池本体を収納可能な電池容器２と、開口部６に取り付けられる電池蓋１とを具備する。電池容器２は、開口部６の内壁に、電池蓋１を据え付け可能な段２０を有する。段２０の上に電池蓋１を据え付けたとき、電池蓋１の上面の位置が開口部６の上端部よりも高い。【選択図】図７Ｂ
2010097770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端面に開口部を有し電池本体を収納可能な電池容器と、
前記開口部に取り付けられる電池蓋とを具備し、
前記電池容器は、前記開口部の内壁に、前記電池蓋を据え付け可能な段を有し、
前記段の上に前記電池蓋を据え付けたとき、前記電池蓋の上面の位置が、前記開口部の上端部よりも高い
電池筐体。
【請求項２】
前記開口部の内壁と前記段の成す角度が直角である
請求項１に記載の電池筐体。
【請求項３】
前記電池容器は、前記段の上方の板厚が前記段の下方の板厚よりも薄い
請求項１に記載の電池筐体。
【請求項４】
前記電池容器は、前記段の上方の板厚と前記段の下方の板厚とが等しい
請求項１に記載の電池筐体。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電池筐体と、
前記電池筐体に収納される電池本体とを具備し、
前記電池筐体は、
前記段の上に据え付けられた前記電池蓋が前記開口部に取り付けられ、
前記電池蓋の上面の位置が、前記開口部の上端部よりも高い
二次電池。
【請求項６】
前記電池筐体は、前記開口部の端部と前記電池蓋との間に肉厚部を有する
請求項５に記載の二次電池。
【請求項７】
二次電池の製造方法であって、
ここで、前記二次電池は、
電池筐体と、
前記電池筐体に収納される電池本体とを具備し、
前記電池筐体は、
一端面に開口部を有し前記電池本体を収納する電池容器と、
前記開口部に取り付けられる電池蓋とを具備し、
前記二次電池の製造方法は、
前記開口部の内壁の段の上に前記電池蓋を据え付ける工程と、
前記電池蓋の端部にレーザ溶接を行って、前記電池容器の前記開口部に前記電池蓋を取り付ける工程と
を具備し、
前記取り付けられた前記電池蓋の上面の位置が、前記開口部の上端部よりも高い
二次電池の製造方法。
【請求項８】
前記開口部の内壁と前記段の成す角度が直角である
請求項７に記載の二次電池の製造方法。
【請求項９】
前記電池容器は、前記段の上方の板厚が前記段の下方の板厚よりも薄い
請求項７に記載の二次電池の製造方法。
【請求項１０】
前記電池容器は、前記段の上方の板厚と前記段の下方の板厚とが等しい
請求項７に記載の二次電池の製造方法。
【請求項１１】
前記取り付ける工程において、
前記電池容器の上側から前記電池蓋の上面の端部にレーザ光を照射する工程を備える
請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の二次電池の製造方法。
【請求項１２】
前記レーザ光を照射する工程において、
前記電池蓋の上面の端部が溶けて、前記電池容器の前記開口部の端部と前記電池蓋との間に肉厚部を有するように前記レーザ光を照射する工程を含む
請求項１１に記載の二次電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池筐体、二次電池及び二次電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウム二次電池に例示される二次電池が知られている。二次電池は、電池容器と電池蓋とを含む電池筐体を有している。電池容器と電池蓋とは、レーザ溶接などで溶接されている。溶接に関連する技術として特開２００３−３４６７４２号公報（以下、特許文献１という。）に角型密閉二次電池が開示されている。この角型密閉二次電池は、発電要素を収納する電池容器と電池蓋とを備えている。そして、電池容器と電池蓋とは溶接で接合され、溶接部における溶け込み深さが、直線部と角部とで異なることを特徴とする。また、溶接部における溶け込み深さが、接合部における電池容器厚さ及び電池蓋厚さよりも小さいことを特徴とする。
【０００３】
他の関連する技術として特開２００５−１８３３６０号公報（以下、特許文献２という。）に角型電池が開示されている。この角型電池は、少なくとも一端側に開口を有する角形のケース内に極板群と電解液を収容し、ケースの開口に蓋体を溶接して密封して成る。この角型電池は、平面形状がケースの開口内周に嵌合する形状の蓋体の外周縁にケースの外側向きに突出する環状立ち上げ部を設けている。そして、ケースの開口端縁と環状立ち上げ部の端縁を、蓋体の環状立ち上げ部より内側から環状立ち上げ部の端縁に向けてレーザ光を照射して形成した溶接部にて密封している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３４６７４２号公報
【特許文献２】特開２００５−１８３３６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１は、特許文献１の電池容器と電池蓋との溶接部を示す断面図である。図１に示す上記特許文献１によれば、電池蓋１０１の端部と電池容器１０２の端部とが同じ高さである。また、レーザ溶接によって電池蓋１０１の端部と電池容器１０２の端部の両方が溶けて溶接される。そのとき、溶接部１０３はその中心から外側に向かって冷えて固まる。その際、応力１１２が外側に向かって働くため、溶接部分１０３に残留応力がたまることが考えられる。その結果、レーザ溶接後に溶接部１０３内に応力１１２による割れが生じるおそれがあり、強度を確保することができない可能性がある。加えて、電池蓋１０１の端部と電池容器１０２の端部との間に隙間が少しでも存在する場合、溶接部１０３に応力１１２による割れが更に生じ易くなり、強度は更に弱くなると考えられる。
【０００６】
また、図２は、特許文献２の電池容器（ケース）と電池蓋（蓋体）との溶接部を示す断面図である。図２に示す上記特許文献２によれば、電池蓋１０１の端部と電池容器１０２の端部とが同じ高さである。そして、電池容器１０２及び電池蓋１０１の両端部をレーザ光によって電池蓋１０１側の上方から溶かす。このとき、レーザ溶接によって電池蓋１０１の端部と電池容器１０２の端部の両方が溶けて溶接される。この場合、溶接部１０３はその中心から外側に向かって冷えて固まる。したがって、この場合にも、応力１１２が外側に向かって働くため、溶接部分１０３に残留応力がたまることが考えられる。その結果、レーザ溶接後に溶接部１０３内に応力１１２による割れが生じるおそれがあり、強度を確保することができない可能性がある。加えて、電池蓋１０１の端部と電池容器１０２の端部との間に隙間が少しでも存在する場合、溶接部１０３に応力１１２による割れが更に生じ易くなり、強度は更に弱くなると考えられる。
【０００７】
更に、電池容器１０２の内面が直線形状であるから、電池容器１０２に電池蓋１０１を取り付ける際、電池蓋１０１が支持されず、他の手段により支持しておく必要がある。その場合、当該手段からの熱逃げを考慮したり、適正な位置に支持したりしなければならない等、取り付けが難しくなり効率が悪い。加えて、電池容器１０２の内面が直線形状であるから、レーザ光による溶接時に発生するスパッタが、電池容器１０２と電池蓋１０１との隙間から電池容器１０２の内部、すなわち二次電池の内部に入り込む可能性がある。その場合、電池容器内部の電池本体に損傷を与えるおそれがある。
【０００８】
本発明は、上記問題点を鑑みたものであり、二次電池の電池容器に電池蓋を取り付ける場合において、電池蓋の取り付けが容易となる電池筐体、二次電池及び二次電池の製造方法を提供することを目的とする。また、電池容器と電池蓋との寸法精度が低くても溶接強度を確保したレーザ溶接を可能とする電池筐体、二次電池及び二次電池の製造方法を提供することを目的とする。そして、レーザ溶接時に発生するスパッタを電池の内部に入らないようにすることが可能な電池筐体、二次電池及び二次電池の製造方法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】
【０００９】
以下に、発明を実施するための最良の形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１０】
本発明の電池筐体は、一端面に開口部（６）を有し電池本体（１７、１８、１９）を収納可能な電池容器（２）と、開口部（６）に取り付けられる電池蓋（１）とを具備する。電池容器（２）は、開口部（６）の内壁に、電池蓋（１）を据え付け可能な段（２０）を有する。段（２０）の上に電池蓋（１）を据え付けたとき、電池蓋（１）の上面の位置が開口部（６）の上端部よりも高い。
【００１１】
即ち、本発明では、段（２０）の上に電池蓋（１）を据え付けたとき、電池蓋（１）の上面の位置を開口部（６）の上端部よりも高くすることができる。そのため、本発明の電池筐体を用いて二次電池を製造するならば、レーザ溶接を行う場合、レーザ光を電池蓋（１）の上面の位置に極めて容易に照射することができる。そして、そのレーザ溶接により開口部（６）と隣接する電池蓋（１）とが溶接される場合、開口部（６）の上端部よりも高い位置の電池蓋（１）の部分を、余剰の溶接材料として、例えば肉盛りとして溶接部分に使用することができる。それにより、溶接部分の強度を高めることが可能となる。加えて、余剰の溶接材料及び肉盛りの存在により、開口部（６）と電池蓋（１）との間に隙間が生じていても、それを埋めることができ十分な強度の接合を形成することができる。
【００１２】
また、本発明では、電池容器（２）の段（２０）の上に電池蓋（１）を乗せることが可能である。そのため、本発明の電池筐体を用いて二次電池を製造するならば、レーザ溶接を行う場合、電池蓋（１）の位置合わせが容易である。また、その場合、レーザ溶接で発生するスパッタがこの段（２０）と電池蓋（１）とで遮られて、スパッタが電池容器（２）の内部に入らない。それにより、電池容器（２）内の電池本体（１７、１８、１９）にスパッタが当たることがなく、スパッタによる電池本体（１７、１８、１９）への損傷を防止することができる。
【００１３】
上記の電池筐体では、内壁（９）と段（２０）との成す角度が直角である。
本発明では、電池容器（２）の直角である段（２０）に電池蓋（１）を乗せることが可能である。そのため、本発明の電池筐体を用いて二次電池を製造するならば、レーザ溶接する場合、レーザ溶接で発生するスパッタをより確実にこの段（２０）と電池蓋（１）との面で遮ることができる。それにより、スパッタが電池容器（２）の内部に入ることは無く、電池本体（１７、１８、１９）への損傷を防止することができる。なお、直角は、製造誤差の範囲内での意味であり、多少のずれは許容される。
【００１４】
上記の電池筐体では、電池容器（２）は、段（２０）の上方の板厚（ｔ５）と段（２０）の下方の板厚（ｔ３）とが等しい。
したがって、本発明では、段（２０）の下方の板厚（ｔ３）と段（２０）の下方の板厚（ｔ３）とが等しいので、開口部（６）をプレスなどの手段で変形させることで電池容器（２）を容易に製造することができる。
【００１５】
本発明の二次電池は、上記各段落のいずれかに記載の電池筐体（１、２）と、電池筐体（１、２）に収納される電池本体（１７、１８、１９）とを具備する。電池筐体（１、２）は、段（２０）の上に据え付けられた電池蓋（１）が開口部（６）に取り付けられている。そして、電池蓋（１）の上面の位置が、開口部（６）の上端部よりも高い。
【００１６】
本発明では、上記各段落に記載の電池筐体（１、２）を用いているので、既述のように、電池蓋１の据え付け及びレーザ溶接を極めて容易に行うことができるとともに、溶接部分の強度をより向上させることができる。加えて、既述のように、本発明では、レーザ溶接で発生するスパッタを電池容器（２）の内部に入らなくできるので、スパッタによる電池本体（１７、１８、１９）への損傷を防止することができる。
【００１７】
上記の二次電池では、電池筐体（１，２）は、開口部（６）の端部と電池蓋（１）との間に肉厚部（３ａ）を有する。
本発明では、開口部（６）の端部と電池蓋（１）との間に肉厚部（３ａ）があるので、十分な強度を得ることが出来る。加えて、開口部（６）と電池蓋（１）との間に隙間（ｄ）が生じていても、それを埋めることができ十分な強度の接合を形成することができる。
【００１８】
本発明は、二次電池の製造方法である。ここで、二次電池（８）は、電池筐体（１、２）と、電池筐体（１、２）に収納される電池本体（１７、１８、１９）とを具備する。電池筐体（１、２）は、一端面に開口部（６）を有し電池本体（１７、１８、１９）を収納する電池容器（２）と、開口部（６）に取り付けられる電池蓋（１）とを具備する。二次電池の製造方法は、開口部（６）の内壁（９）の段（２０）の上に電池蓋（１）を据え付ける工程と、電池蓋（１）の端部（１３）にレーザ溶接を行って、電池容器（２）の開口部（６）に電池蓋（１）を取り付ける工程とを具備している。そして、取り付けられた電池蓋（１）の上面の位置が、開口部（６）の上端部よりも高い。
【００１９】
即ち、本発明では、取り付ける工程により開口部（６）に電池蓋（１）を取り付けたとき、電池蓋（１）の上面の位置が開口部（６）の上端部よりも高い。そのため、レーザ溶接で電池蓋（１）を取り付ける工程で、レーザ光を電池蓋（１）の上面の位置に極めて容易に照射することができる。そして、開口部（６）の上端部よりも高い位置の電池蓋（１）の部分を、余剰の溶接材料として、溶接部分に使用することができる。それにより、溶接部分の強度を高めることが可能となる。加えて、余剰の溶接材料の存在により、開口部（６）と電池蓋（１）との間に隙間が生じていても、それを埋めることができ十分な強度の接合を形成することができる。
【００２０】
また、本発明では、電池容器（２）の段（２０）に電池蓋（１）を乗せている。それにより、その後のレーザ溶接で電池蓋（１）を取り付ける工程において、電池蓋（１）の位置合わせを容易に行うことができる。また、その工程において、レーザ溶接時に発生するスパッタがこの段（２０）と電池蓋（１）とで遮られて、スパッタが電池容器（２）の内部に入らない。それにより、電池容器（２）内の電池本体（１７、１８、１９）にスパッタが当たることがなく、スパッタによる電池本体（１７、１８、１９）への損傷を防止することができる。
【００２１】
上記の二次電池の製造方法では、内壁（９）と段（２０）との成す角度が直角である。
本発明では、据え付け工程において、電池容器（２）の直角である段（２０）に電池蓋（１）を乗せる。そのため、その後のレーザ溶接で電池蓋（１）を取り付ける工程において、レーザ溶接で発生するスパッタをより確実にこの段（２０）と電池蓋（１）との面で遮ることができる。それにより、スパッタが電池容器（２）の内部に入ることは無く、電池本体（１７、１８、１９）への損傷を防止することができる。なお、直角は、製造誤差の範囲内での意味であり、多少のずれは許容される。
【００２２】
上記の二次電池の製造方法では、電池容器（２）は、段（２０）の上方の板厚（ｔ５）と段（２０）の下方の板厚（ｔ３）とが等しい。
本発明では、段（２０）の下方の板厚（ｔ３）と段（２０）の下方の板厚（ｔ３）とが等しいので、開口部（６）をプレスなどの手段で変形させることで電池容器（２）を容易に製造することができる。
【００２３】
上記の二次電池の製造方法では、取り付ける工程において、電池容器（２）の上側から電池蓋（１）の端部にレーザ光照射する行程を備える。
本発明では、電池蓋（１）の上面の端部は、開口部の上端部よりも高い。そのため、電池容器（２）の上側からレーザ光照射することが、電池蓋（１）の上面の端部を溶かして溶接を適切に行うために好ましい。そして、電池容器（２）の側方から照射する必要がなく、電池容器（２）の上方空間内でレーザ溶接することができ、電池蓋（１）の取り付けを容易かつ省スペースで行うことができる。
【００２４】
上記の二次電池の製造方法では、レーザ光を照射する工程において、電池蓋（１）の上面の端部が溶けて、電池容器（２）の開口部（６）の端部と電池蓋（１）との間に肉厚部を有するようにレーザ光を照射する工程を含む。
即ち、本発明では、溶接部（３）に、電池蓋（１）の端部がレーザ光によって溶けた肉厚部が形成される。従って、電池蓋（１）の端部と電池容器（２）の開口部（６）の端部に隙間が生じていても電池蓋（１）の端部の溶けた部分が隙間を埋めるように溶接されるから、電池蓋（１）の端部と電池容器（２）の開口部（６）の端部の寸法精度が低くても溶接後の冷却による応力（１２−２、１２−３）による割れが生じず、強度を確保することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、電池蓋を電池容器にレーザ溶接で結合するとき、容易に、また、高強度に電池蓋を電池容器に取り付けることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
添付図面を参照して、本発明による電池筐体、それを用いた二次電池、及びその二次電池の製造方法を実施するための最良の形態に関して以下に説明する。以下では、その二次電池としてリチウム二次電池を例に挙げて説明する。
【００２７】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態に係るリチウム二次電池について説明する。図３Ａは、本発明の第１の実施の形態に係るリチウム二次電池８の構成を示す概略斜視図である。ただし、安全弁等の記載を省略している。リチウム二次電池８は、電池筐体としての電池容器２と電池蓋１とを具備する。電池容器２は、一端面に開口部６（後述）を有し、電池本体（電解液１７、正極１８、負極１９、後述）を収納する。電池蓋１は、電池容器２の開口部６に取り付けられる。電池容器２及び電池蓋１は、例えば、ステンレス等の鋼材やアルミニウム系材料で形成されている。電池蓋１を電池容器２に取り付ける際、電池蓋１の全周に渡ってレーザ溶接を行い、溶接部３を形成する。電池蓋１は、その上面が電池容器２の開口部６の高さより高くなるように取り付けられている。電池蓋１は、正極端子４と負極端子５とを備えている。正極端子４は、絶縁体４ａを介して電池蓋１に取り付けられている。負極端子５は、絶縁体５ａを介して電池蓋１に取り付けられている。
【００２８】
図３Ｂは、本発明の第１の実施の形態に係るリチウム二次電池の概略内部構成を示す模式図である。電池容器２は、電解液１７と、正極１８と、負極１９とを備えている。電解液１７は、リチウムイオンを含む非水電解液である。正極１８は、例えば、アルミニウム箔等からなる本体の表面にリチウムイオンを吸蔵・放出可能なマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）が正極活性物質として塗布されて構成されている。その上部に正極端子１４が接続されている。負極１９は、例えば、カーボンあるいはグラファイトで形成されている。その上部に負極端子１５が接続されている。正極１８及び負極１９は交互に複数配置され、それらの間にはセパレータが挿入されている。セパレータは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の多孔性高分子膜等で形成されている。上記リチウム二次電池８の構成は一例であり、本発明の技術思想から逸脱しない限り他の構成を用いることも可能である。
【００２９】
次に、リチウム二次電池８の電池蓋１の形状について説明する。
図４は、本発明の第１の実施の形態に係るリチウム二次電池の電池蓋１の形状を示す斜視図である。ただし、正極端子４、負極端子５、絶縁体４ａ、５ａ、安全弁等の記載を省略している。電池蓋１は薄板形状又は直方体形状を有している。なお、電池蓋１の形状は図５に示す形状であってもよい。図５は、本発明の第１の実施の形態に係るリチウム二次電池の電池蓋１の他の形状を示す斜視図である。この場合も、正極端子４、負極端子５、絶縁体４ａ、５ａ、安全弁等の記載を省略している。図４に示す直方体形状の電池蓋１に対して、全周に渡って立ち上がり部分を有し、全体として皿的な形状を有している。
【００３０】
次に、リチウム二次電池８の電池容器２の形状について説明する。
図６Ａ〜６Ｃは、本発明の第１の実施の形態に係るリチウム二次電池８の電池容器２の形状を示す概略図である。ただし、図６Ａは電池容器２の斜視図、図６Ｂは電池容器２の上面図、図６Ｃは図６ＢのＡＡ’断面図である。
【００３１】
図６Ａ及び図６Ｂに示されるように、電池容器２は、一端面に開口部６を有している。開口部６の端部において、内壁９で囲まれた領域は、短辺が長さｔ１０、長辺が長さｔ１１である。内壁９の下端部１１から当該領域の内側へ向かって、電池容器２の底面と略平行に、段２０が設けられている。その段２０の端部から、電池容器２の奥へ向かって内壁９と平行に内壁１０が設けられている。内壁１０で囲まれた領域は、短辺が長さｔ２０、長辺が長さｔ２１である。ここで、それぞれの辺の長さは、短辺が長さｔ１０＞ｔ２０、長辺が長さｔ１１＞ｔ２１の関係にある。
【００３２】
図６Ｃに示されるように、開口部６の端部の下端部１１において、内壁９と段２０とが成す角が直角である形状を構成している。直角であることは、電池蓋１の端部の底面及び側面と、段２０及び内壁９とが密接できる点で好ましい。ただし、直角は、製造誤差の範囲内での意味であり、多少のずれは許容される。この段２０に図４、図５に示す電池蓋１を乗せるようにする。したがって、電池蓋１のレーザ溶接作業時に電池蓋１の位置合わせを容易に行うことができる。また、電池容器２は、段２０の上方の内壁９を含む部分の板厚が、段２０の下方の内壁１０を含む部分の板厚よりも薄くなっている。段２０の下方の板厚を相対的に厚くして、リチウム二次電池８の本体部分での電池容器２の強度を維持しつつ、段２０の上方の板厚を薄くすることにより、電池容器２の材料費を削減することができる。なお、段２０については、後述する図８、図９に示す直角でない形状としてもよい。
【００３３】
図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の第１の実施の形態に係るリチウム二次電池の電池蓋１と電池容器２との位置関係を示す断面図である。ただし、図７Ａは溶接前、図７Ｂは溶接中又は溶接後を示している。まず、図７Ａに示されるように、電池蓋１は図４に示す形状であり、その厚さをｔ２としている。また、電池容器２の開口部６の端部の高さ（内壁９の下端部１１から開口部６の末端までの長さ）をｔ１としている。ここで、その厚さｔ２とその高さｔ１とは、ｔ２＞ｔ１の関係にある。すなわち、厚さｔ２が高さｔ１より高い。したがって、電池蓋１を段２０に設置した場合、電池蓋１の上面の端部（上端部分１３）の位置は、開口部６の上端部よりも高くなる。そして、レーザ溶接におけるレーザ光は、初期的には照射方向７ａ、７ｂ、７ｃのいずれかの方向からその上端部分１３に照射される。
【００３４】
また、電池蓋１と電池容器２の開口部６との隙間をｄとする。このとき、図６Ｂとの関係で見ると、電池蓋１を段２０の上に設置するという観点では、隙間ｄは、電池容器２の長手方向において、ｄ＜（ｔ１１−ｔ２１）／２とし、電池容器２の短手方向において、ｄ＜（ｔ１０−ｔ２０）／２とする。逆に言えば、電池蓋１の長手方向の寸法の誤差は、２×ｄ＝ｔ１１−ｔ２１未満の範囲で許され、電池蓋１の短手方向の寸法の誤差は、２×ｄ＝ｔ１０−ｔ２０未満の範囲だけ許される。
【００３５】
電池容器２の内壁１０を含む部分の厚さはｔ３である。一方、電池容器２の内壁９を含む部分の厚さはｔ５である。したがって、段２０の幅ｔ４は、ｔ４＝ｔ３−ｔ５、である。図６Ｂとの関係で見ると、電池容器２の長手方向において、ｔ４＝（ｔ１１−ｔ２１）／２であり、電池容器２の短手方向において、ｔ４＝（ｔ１０−ｔ２０）／２である。
【００３６】
また、図７Ｂに示されるように、電池容器２の段２０に乗せられた電池蓋１は、レーザ溶接により、その上端部分１３が溶かされて隙間ｄを塞ぐように電池蓋１と電池容器２とが溶接されている。すなわち、電池容器２の電池蓋１と電池容器２との間にはレーザ溶接により溶接部３が形成されている。溶接部３は、肉盛り部分３ａを有している。レーザ溶接後の割れや強度低下を防止するために、隙間ｄの上部に肉厚部分３ａが形成されている。したがって、レーザ溶接後の溶接部３の強度を保つことができる。
【００３７】
次に、図７Ａ及び図７Ｂを参照して本発明の実施の形態に係る二次電池の製造方法を説明する。
最初に、電池蓋１を電池容器２の開口部６の段２０上に据え付ける（図７Ａ）。次に、電池蓋１と電池容器２との境界面にレーザ光を照射方向７ａ〜７ｃのいずれか一つの方向から照射すると、レーザ光は電池蓋１の上端部分１３、電池蓋１と電池容器２との境界部分、電池容器２の開口部６の上端部とを同時に照射することになる。これにより各部がレーザ光で照射されて溶融して溶接部３が形成される（図７Ｂ）。ここで、レーザ溶接光の照射方向については、電池蓋１及び電池容器２の寸法精度が高く隙間ｄが小さいほど、照射方向７ａ〜７ｃのうち極めて狭い範囲内に設定できる。そのとき、電池蓋１の上端部分１３のレーザ光によって溶けた部分が、電池蓋１と電池容器２との境界面に蓄積し、溶接部３に肉厚部分３ａを形成することとなる。従って、作業スペースは電池蓋１上方における電池蓋１の全周近傍のみでよく、効率的かつ容易に作業することが可能となる。
【００３８】
ここで、図７Ｂに示されるように、電池容器２の電池蓋１と電池容器２との間のレーザ溶接による溶接部３には、肉盛り部分３ａが形成されている。レーザ溶接は高温であるため、溶接部３はレーザ溶接後に常温まで冷えて行く。その過程において、冷却とともに溶接部３の中心から外に向かって応力１２−２、１２−３が生じる。ここで、本発明の溶接部３は肉盛り部分３ａを有している。その肉盛り部分３ａは、応力１２−２、１２−３の引っ張りに対応して溶接部３の中心へ向かう応力１２−１を受ける。その結果、肉盛り部分３ａが溶接部３の中心へ向かい、応力１２−２、１２−３を緩和する。それにより、レーザ溶接後の割れや強度低下を防止することができる。その結果、レーザ溶接後の溶接部３の強度を保つことができる。
【００３９】
また、図７Ｂに示されるように、電池容器２の開口部６は段２０を有しているので、レーザ溶接を行うとき、電池蓋１を段２０に乗せるだけで、電池蓋１を開口部６の適切な位置に実質的に固定することができる。それにより、容易にレーザ溶接で電池蓋１を取り付けることができる。また、段２０を有しているので、レーザ溶接時に発生するスパッタは、この段２０と電池蓋１とが密着する箇所を通り抜けることができない。すなわち、スパッタは、段２０の部分で遮られるので電池容器２の内部に入ることができず、電池容器２内部の電池本体にスパッタによる損傷を与えようにすることができる。
【００４０】
上記のように、作業スペース上もレーザ溶接の難易度上も照射方向７ａ〜７ｃのうち一定の方向からのレーザ溶接が好適である。上記のレーザ溶接手法により、電池蓋１の上端部１３を照射して溶けた部分が肉厚部となる。
【００４１】
以上のように、本発明では、電池蓋１と電池容器２の開口部６との間での寸法精度が低く、電池蓋１と電池容器２との隙間ｄが生じていても、隙間ｄの上部に肉厚部を有して溶接後の溶接部３の冷却による応力による割れが生じなくすることができる。すなわち、寸法精度の低い場合でも、溶接部３の強度を確保してレーザ溶接を行うことができる。
【００４２】
また、本発明では、電池容器２の開口部６は段２０を有しているからレーザ溶接を行う際に、電池蓋１の位置合わせを容易に行うことができる。また、段２０を有しているから、レーザ溶接時に発生するスパッタがこの段２０で遮られて電池容器２の内部に入らないから電池容器２内部の電池本体にスパッタによる損傷を与えない。
【００４３】
また、電池容器２の上方の領域内でレーザ溶接を行うことができ、電池蓋１の取り付けを容易かつ省スペースで行うことができる。
【００４４】
（第２の実施の形態）
図８は、本発明の第２の実施の形態に係るリチウム二次電池の電池容器２を示す断面図である。本図は、第１の実施の形態における図６Ｃに対応する。第１の実施の形態に示す開口部６の端部における下端部１１と比較して、本実施の形態の下端部１１は、その形状が直線でない形状である。また、第１の実施の形態に比較して電池容器２の厚さｔ３は、開口部６の厚さｔ５と同じである。その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００４５】
電池容器２の製造において、第２の実施の形態であればプレス加工などによる加工が容易である。その他の製造方法は第１の実施の形態と同様である。
【００４６】
この場合にも、第１の実施の形態と同様の効果を得ることが出来る。
【００４７】
（第３の実施の形態）
図９は、本発明の第３の実施の形態に係るリチウム二次電池の電池容器２を示す断面図である。本図は、第１の実施の形態における図６Ｃに対応する。第１の実施形態に示す開口部６の端部における下端部１１と比較して、本実施の形態の下端部１１は、その形状が直線でない形状である。加えて、電池容器２の下端に向かうに連れて再度開口部６の端部の内壁９と同じ内周となる。その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００４８】
電池容器２の製造において、本形状は電池容器２の他の内壁１０にあたる部分をプレス加工などで形成することができる。その他の製造方法は第１の実施の形態と同様である。
【００４９】
この場合にも、第１の実施の形態と同様の効果を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】特許文献１の電池蓋と電池容器との溶接部を示す断面図である。
【図２】特許文献２の電池蓋と電池容器との溶接部を示す断面図である。
【図３Ａ】本発明の第１の実施の形態に係るリチウム二次電池の構成を示す概略斜視図である。
【図３Ｂ】本発明の第１の実施の形態に係るリチウム二次電池の概略内部構成を示す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るリチウム二次電池の電池蓋の形状を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るリチウム二次電池の電池蓋の他の形状を示す斜視図である。
【図６Ａ】本発明の第１の実施の形態に係るリチウム二次電池の電池容器の形状を示す斜視図である。
【図６Ｂ】本発明の第１の実施の形態に係るリチウム二次電池の電池容器の形状を示す上面図である。
【図６Ｃ】図６ＢにおけるＡＡ’断面図である。
【図７Ａ】本発明の第１の実施の形態に係るリチウム二次電池の電池蓋と電池容器との位置関係を示す断面図である。
【図７Ｂ】本発明の第１の実施の形態に係るリチウム二次電池の電池蓋と電池容器との位置関係を示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るリチウム二次電池の電池容器の開口部の端部を示す断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係るリチウム二次電池の電池容器の開口部の端部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１    電池蓋
２    電池容器
３    溶接部
４    正極端子
４ａ    絶縁体
５    負極端子
５ａ    絶縁体
６    開口部
７ａ、７ｂ、７ｃ  レーザ光の照射方向
８    リチウム二次電池
９    内壁
１０  電池容器の他の内壁
１１  下端部
１２−１、１２−２、１２−３  応力
１３  上端部分
１７  電解液
１８  正極
１９  負極
２０  段
【図１】
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【図２】
2010097770.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
2010097770.tif 000009
【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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