【手続補正書】
【提出日】平成16年3月19日(2004.3.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】電池
【特許請求の範囲】
【請求項１】浅絞り加工により電極体が収容される凹部が形成され、かつその開口端の周縁部にフランジ部が設けられた缶本体と、この缶本体の凹部の開口端を密閉する金属蓋とを具備してなる電池缶を有し、
この電池缶の内部に、正極および負極がセパレータを介して積層された電極体と、電解液とが収容されており、
前記缶本体のフランジ部において缶本体と金属蓋とが接合一体化されていることにより、前記電極体と電解液とが電池缶内部に密封されている電池において、
前記フランジ部は、その一部分が他のフランジ部分に比べて幅広に形成された幅広フランジ部分になっており、
前記幅広フランジ部分には、正極の出力端子、負極の出力端子、保護回路のうち少なくとも一つ以上が設けられていることを特徴とする電池。
【請求項２】缶本体と金属蓋は、樹脂を用いた接着により接合一体化されている請求項１記載の電池。
【請求項３】缶本体および金属蓋は、鉄板、ニッケル板、アルミニウム板、これらの金属の合金板、マグネシウム合金板、ステンレス鋼板、ニッケルメッキを施した圧延鋼板、ニッケルメッキを施したステンレス鋼板よリ選択される少なくとも一種で構成されている請求項１または２記載の電池。
【請求項４】金属蓋と、これに対向位置する缶本体の一面が、それぞれ電池内部に向かって凸状となるように形成されており、その中心の突出方向の変形量が0.０５〜0.３mmである請求項１ないし３のいずれかに記載の電池。
【請求項５】缶本体の一部、またはこれに対向する金属蓋の一部には、電池内圧が所定圧以上に上昇したときに電池内圧を外部に開放する安全弁として、プレス加工により形成された切り込みが設けられている請求項１ないし４のいずれかに記載の電池。
【請求項６】前記凹部の側面を形成している缶本体の厚み方向の周面部分のうち、前記幅広フランジ部分が位置する側における周面部分には、正極または負極のうちの一方の出力端子の取り出し部が設けられている請求項１ないし５のいずれかに記載の電池。
【請求項７】前記缶本体の前記幅広フランジ部分に保護回路が設けられている請求項１記載の電池。
【請求項８】前記保護回路は、先端に係合爪を有する複数の弾性片が外周部の所定位置に設けられた基板に組み付けられてモジュール化されており、この保護回路モジュールが取り付けられる幅広フランジ部分の周縁部には、電池缶の厚み方向に折り曲げ形成されて所定位置に係合孔を有する平面視でコ状の立ち上がり部が設けられており、この立ち上がり部における係合孔に前記保護回路モジュールにおける弾性片の係合爪を係合させることにより、保護回路モジュールが幅広フランジ部分に固定可能とされている請求項７記載の電池。
【請求項９】前記保護回路は、先端に爪を有する一対の弾性片が両側部に設けられ且つ当該両側部の内面側に幅広フランジ部分をスライド可能に嵌合させうる溝が形成された樹脂成形体に組み付けられてモジュール化されており、前記幅広フランジ部分の両側部には所定位置に切り欠き部が設けられており、保護回路モジュールにおける前記溝に幅広フランジ部分の両側部を嵌合させて所定位置までスライドさせたときに保護回路モジュールにおける前記爪が幅広フランジ部分における前記切り欠き部と係合するように構成されている請求項７記載の電池。
【請求項１０】前記保護回路は、幅広フランジ部分に取り付けられて外側を金属製のケースで覆われており、その状態で前記ケースと幅広フランジ部分とが溶接されている請求項７記載の電池。  
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電子機器などの小型電子機器の電源に用いるのに適した電池、特に薄型電池の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器などの電源として用いられる電池には、例えば円筒型のものや角型のものがある。円筒型電池では円筒状に深絞り（円筒絞り）加工した金属缶が使用され、角型電池では直方体状に深絞り（角筒絞り）加工した金属缶が使用される。
【０００３】
一方、薄さが要求される例えば携帯情報端末などの小型の携帯電子機器においては厚みの比較的薄い電池が使用されるが、この種の薄型電池には次のようなタイプのものがある。
（１）  先の深絞り加工による金属缶（深絞り缶）を使用し、これの開口部に金属蓋を嵌合して溶接する構造としたもの（例えば特開平１１−１８５８２０号公報に記載された従来の角型非水電解液二次電池参照）。
（２）  全体の厚みを薄くするために、アルミニウム箔などの金属箔と樹脂とを積層してなるラミネートを外装材として使用したもの。
（３）  弁当箱のような浅絞りの金属缶（浅絞り缶）を使用し、これの開口部に金属蓋を嵌合して溶接する構造としたもの（例えば前記特開平１１−１８５８２０号公報に記載された非水電解液二次電池参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、先の携帯情報端末などの普及に見られるように、電子機器に対する小型軽量化への要望が強くなっており、これに伴ってそれらに搭載される電池についても薄型化への要求が高まっている。
【０００５】
しかしながら、これまでの薄型電池は直方体形状や長円柱形状であり、機器への取り付けや、機器に装着される樹脂パック（電池パック）への取り付けには電池室を設けるか、両面テープや接着剤を使用して所定の位置に固定する必要があった。電池室を設けると、その分だけ機器の厚みが増加し、接着剤によって固定すると厚みの増加は避けられるが、廃棄時に電池の分離がしづらくなり、なるべくリサイクルすることが求められている昨今ではその点で弊害となりやすい。
【０００６】
また、先の（１）ないし（３）で述べたような従来の薄型電池構造では、さらなる薄型化への要求に十分に応えることができず、あるいはより薄型化できたとしても強度が十分でなかったり、生産時に不具合が発生しやすかったり、機器にセットしにくかったりするなど、様々な問題がある。
【０００７】
すなわち、上記（１）で述べた電池では、電池缶に深絞り缶を用いているため、成形可能なサイズに自ずと一定の限界があった。例えば、現在最も薄い缶は缶厚みが約３mmであり、これ以下の薄い缶を現時点の深絞り加工技術で得るのは不可能もしくは極めて困難である。このため、そのような薄い電池缶を得ようとすると、現状では上記で述べたようなラミネートなどの積層材を電池外装材に使用せざるをえないが、ラミネートでは薄さは確保できるものの、金属缶に比べて突き刺しや折り曲げに対する強度が弱く、また電池膨れや液漏れの懸念もある。
【０００８】
また、仮に３mm以下の金属缶を成形できたとしても深絞り缶の場合は次のような問題がある。
（Ａ）  これの厚みを薄くすればするほどその分だけ開口部の幅（缶の厚み方向の開口幅）が狭くなって電極が挿入しづらくなる。
（Ｂ）  缶の開口部を密封する金属蓋には、これに設けられた取り付け穴に端子が樹脂製の絶縁パッキング（ガスケット）を介して取り付けられるが、開口部の幅が狭くなると、この絶縁パッキングが開口縁により接近することとなるため、開口部に金属蓋を嵌合してレーザー溶接等により接合する際に、金属蓋と缶との溶接熱により絶縁パッキンが溶融しやすくなる。
（Ｃ）  深絞り加工では所要の展延性を有する延びやすい材料しか使用できないため、成形可能な金属種が限られるのみならず、成形可能な金属は硬度が小さい金属でもあるため、電池の膨れに対して弱い。したがって、硬度が大きく（つまり硬く）、しかも軽くて強度のある材質のものを、使用したくても使用できないという欠点がある。
【０００９】
一方、先の（３）で述べた浅絞り缶を用いた電池、具体的には例えば特開平１１−１８５８２０号公報に記載されているような電池では、深絞り缶を用いた電池における上記のような問題点の多くを回避することができる。しかし、この電池においても以下のような問題がある。
（ａ）  例えば缶の最大開口部の周縁にこれと同サイズの蓋をセットして当該最大開口部の周縁近傍を溶接するようになっているため、溶接熱が缶内の電極体（電極素子）や当該溶接部の近くに配置された部品に伝わりやすく、これらに熱影響をおよぼす可能性がある。
（ｂ）  溶接ではなく、蓋の外周と缶の開口部周縁とをかしめる（巻き締めを行う）ことによって蓋を取り付けるようにした場合には、溶接に比べて生産性が劣るだけでなく、両者の接合部から液漏れが生じる可能性も否定できない。
（ｃ）  電池形態が薄型ではあるものの単純な直方体形状であるため、二次電池で必要となる保護回路を設けるにあたっては、そのためのスペースや取り付け用のベースを別途確保したり設けたりする必要がある。
（ｄ）  機器や樹脂パック（電池パック）への取り付けに電池室を設けるか、両面テープや接着剤を使用して所定の位置に固定する必要があるなど、先に述べた直方体形状や円筒形状の薄型電池の場合と同様の問題がある。
【００１０】
本発明は、電池の薄型化を図るにあたり、以上のような形状、取り付け性、強度、生産性などあらゆる面において発生しうる問題点を一挙に解決できる新規な構造の電池を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明は、電極体を収容する凹部が形成された缶本体と、この缶本体の凹部の開口端を密封する金属蓋とを具備してなる電池缶を有する電池において、次のように構成したものである。すなわち、電池缶を構成する缶本体は、金属板を浅絞り加工することにより皿状に形成した構造とし、この缶本体における開口端の周縁部に、金属蓋と接合一体化されることにより缶本体の凹部内を気密および液密の状態に保ちうるフランジ部を設ける。缶本体の凹部内には、正極および負極がセパレータを介して積層された電極体と、電解液とを収容し、その状態で缶本体のフランジ部に金属蓋を接合一体化して缶本体の凹部の開口端を密封する。
【００１２】
缶本体と金属蓋とを接合一体化する手段としては、缶本体のフランジ部に、樹脂を用いた接着またはレーザー溶接で金属蓋を接合する方法があるが、生産性あるいはコストなど各種の要因を考慮すると、樹脂を用いた接着が望ましい（請求項２）。
【００１３】
缶本体および金属蓋を構成する素材としては、例えば、鉄板、ニッケル板、アルミニウム板、これらの金属の合金板（つまり、鉄合金板、ニッケル合金板、アルミニウム合金板、鉄−ニッケル合金板、鉄−アルミニウム合金板、ニッケル−アルミニウニム合金板）、マグネシウム合金板、ステンレス鋼板、ニッケルメッキを施した圧延鋼板、ニッケルメッキを施したステンレス鋼板などを用いることができる（請求項３）。これらの金属板は、単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。強度および軽量である点を重視する場合には、高強度材料でしかも軽量な、Ｈｖ（ビッカース硬さ）７０以上のアルミニウム合金からなる金属板や、マグネシウム合金からなる金属板を使用するのが好ましい。また、電解液に対する耐腐食性を重視する場合には、ニッケルメッキを施した圧延鋼板やステンレス鋼板を使用するのがよい。さらに、金属蓋については、缶本体との接合面側に缶本体と同じ材質のものを使用し、反対側の面には、強度および軽さの点で優れる積層材であるクラッド材（例えばニッケルを積層してなるニッケルクラッド材）を使用することもできる。
【００１４】
電極体の膨張や電池内圧の上昇による電池缶厚み方向の膨れを抑えるため、金属蓋と、これに対向位置する缶本体の一面（底面）とを、それぞれ電池内部に向かって凸状となるように形成し、その中心の突出方向の変形量を0.０５〜0.３mmに設定するのが望ましい（請求項４）。突出量がこれよりも小さいと、電池缶の膨れを防止する効果に乏しく、これよりも大きいと電極体を必要以上に圧迫することととなるだけでなく、缶内容積の低下を生じるので好ましくない。また、膨れを確実に抑制ないし防止できるように、内部に配置される電極体の面積に相当する範囲を凸状に形成するのが好ましい。
【００１５】
缶本体の一部、またはこれに対向する金属蓋の一部に、プレス加工により形成された切り込みを設け、この部分を、電池内圧が所定圧以上に上昇したときに電池内圧を外部に開放する安全弁とすることができる（請求項５）。
【００１６】
本発明の電池に保護回路を設ける場合のベース部とする等のため、缶本体のフランジ部の一部分を幅広フランジ部分とし、その幅を他のフランジ部分の幅に比べて幅広にするのが望ましい（請求項１）。言い換えると、電池缶の周囲にフランジ部を形成し、その一部分のフランジ幅を他の部分のそれよりも幅広とした構成が望ましい。この場合において、幅広フランジ部分の幅を他のフランジ部分の幅よりも具体的にどの程度幅広にするかは、電池全体のサイズや保護回路のサイズ等を考慮して決定する。通常は、幅広分は１mm以上６mm以下に設定する。
【００１７】
正極および／または負極の出力端子と保護回路とを最短距離で電気的に接続し、その間の配線を簡素化するため、前記幅広フランジ部分に正極および／または負極の出力端子を設けることができる（請求項１）。また、缶本体の厚み方向の周面部分（凹部の側面を形成している部分）のうち、前記幅広フランジ部分が位置する側における周面部分に、正極または負極のうちの一方の出力端子の取り出し部を設け（請求項６）、他方の出力端子を幅広フランジ部分に設けることもできる（請求項１）。
【００１８】
保護回路を取り付けるためのスペースやベースを別途確保等する必要がないようにし、また保護回路の取り付け固定作業の容易化を図るために、言い換えれば保護回路付きの薄型電池が容易に得られるにするために、幅広フランジ部分に保護回路を取り付ける構成とすることもできる（請求項７）。その場合の保護回路取り付け構造は、具体的には例えば下記のような構成（請求項８もしくは請求項９または請求項１０）とすればよい。
【００１９】
先端に係合爪を有する複数の弾性片が外周部の所定位置に設けられた基板に保護回路を組み付けてモジュール化する。一方、幅広フランジ部分の周縁部には、電池缶の厚み方向に折り曲げ形成されて所定位置に係合孔を有する平面視でコ状の立ち上がり部を設ける。そして、この立ち上がり部における係合孔に前記保護回路モジュールにおける弾性片の係合爪を係合させることにより、保護回路モジュールが幅広フランジ部分に固定される構成とする（請求項８）。
【００２０】
先端に爪を有する一対の弾性片が両側部に設けられ且つ当該両側部の内面側に幅広フランジ部分をスライド可能に嵌合させうる溝が形成された樹脂成形体に保護回路を組み付けてモジュール化する。一方、幅広フランジ部分の両側部には所定位置に切り欠き部を設ける。そして、保護回路モジュールにおける前記溝に幅広フランジ部分の両側部を嵌合させて所定位置までスライドさせたときに保護回路モジュールにおける前記爪が幅広フランジ部分における前記切り欠き部と係合する構成とする（請求項９）。
【００２１】
幅広フランジ部分に保護回路を取り付けて、その上から金属製（例えばアルミニウム製）のケースを被せる。そのうえで、金属製のケースを幅広フランジ部分に溶接して固定する（請求項１０）。
【００２２】
【作用】
本発明によれば、缶本体を皿状の浅絞り缶とし、これの開口端の周縁部に、金属蓋と接合一体化されることにより缶本体の凹部内を気密および液密の状態に保ちうるフランジ部を設けたので、機器への着脱作業を容易化する手段として当該フランジ部を利用することができる。例えば、機器において電池を取り付ける部分に、電池缶のフランジ部に対応するガイド部を形成しておけば、このガイド部に前記フランジ部を挿入してスライドさせるだけで機器への着脱操作が行えるようになる。したがって、機器への取り付け性に優れ、しかも使用後の廃棄時に機器からの分離が容易な電池を実現することが可能となる。
【００２３】
缶本体の開口端の周縁部に設けたフランジ部において金属蓋と缶本体との接合を行う構成としたので、この部分に樹脂を介して金属蓋を接着（例えば熱接着）することが容易になり、溶接方法に比べると安価に電池を製造することも可能となる。また、樹脂を用いた接着ではなく、レーザー溶接を行う場合においても、当該溶接部から比較的離れた位置にその他の部品材料が隔離された状態となり、絶縁パッキングや電極、セパレータなど、電池を構成している各種部品への熱影響を回避することが可能となる。
【００２４】
本発明では、浅絞り加工により得られる皿状の缶本体を使用するので、厚さが３mm以下の電池缶を比較的容易に作ることができる。その際、深絞り缶を用いた場合のような材料面の制約を受けることが少ないから、さまざまな材料の中から必要とする特性を持った材料を比較的自由に選択することが可能である。したがって、全体の厚さが３mm以下でありながら、突き刺しや折り曲げ、膨れなどに十分に耐えうる電池、言い換えれば耐突き刺し、耐折り曲げ、耐膨れなどの点で優れた薄型電池を比較的容易に得ることができる。
【００２５】
また、金属蓋と、これに対向位置する缶本体の一面（凹部の底面）とを、それぞれ電池内部に向かって凸状となるように形成し、その中心の突出方向の変形量を0.０５〜0.３mmに設定した場合には、これにより電極体の膨張や電池内圧の上昇による電池缶厚み方向の膨れを抑えることができる。
【００２６】
缶本体の一部、またはこれに対向する金属蓋の一部に、安全弁として、プレス加工により形成された切り込みを設けておけば、電池内圧が所定圧以上に上昇したときに当該切り込み部が破れて、この部分から電池内圧が外部に開放されることになる。
【００２７】
缶本体のフランジ部の一部分を、他のフランジ部分よりも幅の広い幅広フランジ部分とした場合、言い換えると電池缶の周囲に設けたフランジ部の一部分を幅広フランジ部分とした場合には、この幅広フランジ部分に保護回路を取り付けることができる。したがって、保護回路を設ける場合に、そのためのスペースやベース部を別途確保する必要がなくなる。その場合、請求項１、請求項６に記載した構成を採用すれば、出力端子と保護回路とを最短距離で電気的に接続することができるので、その間の配線を簡素化することができる。
【００２８】
請求項８に記載した構成によれば、幅広フランジ部分に設けられた立ち上がり部に保護回路モジュールを嵌め込んで、保護回路モジュールの弾性片に設けられた係合爪を立ち上がり部における係合孔に係合させるだけで、幅広フランジ部分に保護回路を簡単に固定することができる。また、請求項９に記載した構成によれば、保護回路モジュールの両側部内面に設けられた溝に幅広フランジ部分の両側部を挿入してスライドさせ、保護回路モジュールの両側部に設けられた弾性片における爪を幅広フランジ部分の両側部における切り欠き部に係合させるだけで、幅広フランジ部分に保護回路を簡単に固定することができる。
【００２９】
加えて、請求項８または請求項９に記載した構成では保護回路がモジュール化されていることにより、また請求項１０に記載した構成では幅広フランジ部分に取り付けられた保護回路が金属製のケースで覆われることにより、いずれも保護回路が外部に露出しなくなる。したがって、誤って保護回路を傷付けたり保護回路に埃が付着したりすることを防止することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１ないし図６は、本発明を角型のリチウムイオン二次電池（以下、単に電池という）に適用した例を示したものである。図１および図２に示すように、電池１は、四隅にアールが付けられた平面視（図２の状態）で長方形の電池缶２を有する。電池缶２は、図１ないし図４に示すように、凹部３１を有する缶本体３と、この缶本体３の凹部３１の開口端を密封する金属蓋４とからなる。
【００３１】
缶本体３は、一枚の金属板（板金）を浅絞り加工することにより皿状に形成されており、これの開口端の周縁部には、その全周にわたって平坦なフランジ部３２が形成されている。このフランジ部３２は、図２に示した状態で缶本体３の上端側に位置する第１短辺部３ａにおけるフランジ部分（第１フランジ部分）３２ａの幅（フランジ幅）Ｌ１が、缶本体の下端側に位置する第２短辺部３ｂおよび両側に位置する各長辺部３ｃおけるフランジ部分（第２フランジ部分）３２ｂの幅（フランジ幅）Ｌ２よりも１mm以上幅広とされている。図示例では、第１フランジ部分３２ａが本発明でいう幅広フランジ部分に該当し、Ｌ１＝2.５mmであり、Ｌ２＝1.５mmである。
【００３２】
缶本体３の凹部３１内、すなわち電池缶２内には、図３および図４に示すように、電極体５および図示しない電解液（例えばプロピレンカーボネートやエチレンカーボネートなどの非水溶媒にＬｉＢＦ4 などの電解質を溶解させてなる非水電解液）などが収容されている。電極体５は、例えばＬｉＣｏＯ2 を活物質とするシート状の正極と、例えば黒鉛を活物質とするシート状の負極とを、セパレータを間にして渦巻き状に捲回したのち、全体を缶本体３の凹部３１内に収容できるように当該凹部３１の断面形状に合わせて断面長円形状に押しつぶし変形して形成してある。電極体５を構成しているシート状の正極および負極からは、それぞれ導電タブ（図示例では負極側の導電タブ６のみを示す）が導出されている。このうち図示しない正極側の導電タブは電極缶３の内面所定位置に、また負極側の導電タブ６は後述する負極端子７にそれぞれ接続されている。
【００３３】
缶本体３の第１短辺部３ａ側（第１フランジ部分３２ａ側）において凹部３１の側面を形成している周面部分（以下、上壁部という）３１ａの所定位置には、負極の出力端子（以下、負極端子という）７の取り出し部と、正極の出力端子（以下、正極端子という）８とが設けられている。このうち正極端子８は、図示例の電池１では電池缶２が正極側となっていることから、上壁部３１ａの外面に取り付けられた一枚の長円形状もしくは矩形状の金属板で構成されている。また、負極端子７の取り出し部は、図４に一部拡大して示すように、上壁部３１ａを貫通する取り付け孔３１ｂと、上壁部３１ａの外側に配置される樹脂製の絶縁パッキング１８ａと、上壁部３１ａの内側に配置されるゴム製の絶縁パッキング１８ｂおよび押さえ板１８ｃと、これらの絶縁パッキング１８ａ・１８ｂおよび押さえ板１８ｃに貫通状に嵌合されて取り付け孔３１ｂに配置された前記負極端子７とからなり、これらを同時にかしめることで上壁部３１ａに取り付けることによって、取り付け孔３１ｂを気密および液密に密閉した構成である。負極端子７は、一方の端面が缶本体３の外側に露出され、他方の端面が凹部３１内に配置されていて、この端面に前記シート状の負極から導かれた導電タブ６が接続されている。
【００３４】
凹部３１の側面を形成している缶本体３の前記上壁部３１ａを含む周面３１ｃは、フランジ部３２や凹部３１の底面３１ｄに対して直角となるように形成してもよいが、図３および図４に示すように、フランジ部３２や凹部３１の底面３１ｄに対して所定の鈍角（１０〜３０度）となるように傾斜させた構成とすることもできる。このようにすれば、電池缶２内の隅部において缶内面と電極体５との間に生じる隙間Ｃが多少なりとも増えるので、その分だけ電解液の液溜めとして利用できるスペースが増大し、その結果、電池缶２内への電解液の注入量を増やすことができる。
【００３５】
一方、金属蓋４は、プレス打ち抜き品からなる一枚の金属板で構成されおり、その周縁の形状およびサイズが、缶本体３におけるフランジ部３２の外周縁の形状およびサイズと同一とされている。この金属蓋４は、図３および図４に示すように缶本体３のフランジ部３２に接合一体化されており、この接合一体化された金属蓋４で缶本体３の凹部３１の開口端が密封されることにより、当該凹部３１内（電池缶２内）が気密および液密の状態に保たれるようになっている。
【００３６】
金属蓋４と缶本体３のフランジ部３２との接合一体化は、レーザー溶接により、あるいは樹脂を用いた熱接着により行うことができる。前者の場合は、フランジ部３２に金属蓋４を合わせた状態で、これらの周縁の近傍あるいは当該合わせ面の外周部分Ｐを全周にわたってレーザー溶接することにより両者を接合一体化する。また、後者の場合は、フランジ部３２の表面あるいはこれと合わされる金属蓋４の周縁部分４ａに接着剤としての樹脂を塗り、この樹脂を熱で一時的に溶かして熱接着することにより、両者を接合一体化する。
【００３７】
金属蓋４には、例えば図４に拡大して示すように、缶本体３内において電極体５の一端部側に形成される空間Ｓに対応位置するように、安全弁となる切り込み４ｂをプレス成形時に形成しておくことができる。この切り込み（安全弁）４ｂは、電池内圧が所定圧以上に上昇したときに開裂して、電池内圧を外部に開放する。
【００３８】
以上に加えて、電池１においては、金属蓋４と、これに対向位置する缶本体３の一面（凹部の底面３１ｄを形成している面）が、それぞれ電池内部に向かって僅かに凸状となるように形成されている。そして、これらの凸状部分の中心の突出方向における変形量が0.０５〜0.３mmの範囲に設定されていることにより、電極体５の膨張や電池内圧の上昇による電池缶２の厚み方向の膨れを抑制するようになっている。
【００３９】
次に、電池およびその構成各部のサイズや材質等について説明する。
【００４０】
電池１の総厚みＬ３は３mm以下、長辺部３ｃの長さＬ４は６５mm以上、第１短辺部３ａ（第２短辺部３ｂも同様）の長さＬ５は３４mm以上とすることができる。図示例の電池では、Ｌ３＝2.８mm、Ｌ４＝６７mm、Ｌ５＝３５mmである。図示例の電池の全体形状は角型であるが、円盤型あるいは丸型であってもよい。
【００４１】
電池缶２すなわち缶本体３および金属蓋４には、例えば、鉄板、ニッケル板、アルミニウム板、これらの金属の合金板、マグネシウム合金板、ステンレス鋼板、ニッケルメッキを施した圧延鋼板、ニッケルメッキを施したステンレス鋼板などを用いることができる。強度および軽量である点を重視する場合には、高強度材料でしかも軽量な、Ｈｖ（ビッカース硬さ）７０以上のアルミニウム合金や、マグネシウム合金を使用するのが好ましい。また、電解液に対する耐腐食性を重視する場合には、ニッケルメッキを施した圧延鋼板やステンレス鋼板を使用するのがよい。さらに、金属蓋４については、缶本体３との接合面側に缶本体３と同じ材質のものを使用し、反対側の面には、強度および軽さの点で優れる積層材であるクラッド材（例えばニッケルを積層してなるニッケルクラッド材）を使用することもできる。
【００４２】
缶本体３および金属蓋４の板厚は、いずれも0.２mm以下とすることができ、0.１５mm程度とするのがより好ましい。図示例のものでは0.１５mmである。本発明の電池１では、浅絞り加工により缶本体３を形成するので、先に述べたような高強度で硬い材料を使用することができ、その結果、板厚を上記のように薄くしても電池膨れに十分に耐えることができる。
【００４３】
樹脂を用いた熱接着の場合、フランジ部３２と金属蓋４との間に設けられる熱融着後の樹脂層の厚みは、外部からの水分透過を極力防止するために0.１mm以下とし、0.０３〜0.０８mm程度とするのが好ましい。また、フランジ部３２の幅方向に相当する樹脂層の巾は、１mm以上とし、1.５mm以上とするのが好ましく、フランジ部３２の幅長さを超えても構わない。
【００４４】
以上の電池１によれば、金属蓋４が接合一体化された缶本体３のフランジ部３２を、この電池１が搭載される図示しない機器（例えば携帯情報端末）への着脱作業を容易化する手段として利用することができる。例えば、機器において電池１を取り付ける部分に、電池缶２のフランジ部３２（特に缶本体３の長辺部３ｃ側に位置する第２フランジ部分３２ｂ）に対応するガイド部を形成しておけば、このガイド部に前記フランジ部３２を挿入してスライドさせるだけで機器への着脱操作が行えるようになる。こうして、機器への取り付け性に優れ、しかも使用後の廃棄時に機器からの分離が容易な電池を実現することができる。
【００４５】
また、正極端子８および負極端子７が設けられている側の第１フランジ部分３２ａのフランジ幅Ｌ１を、第２フランジ部分３２ｂのフランジ幅Ｌ２に比べて１mm以上広い６mmに設定したので、この幅広の第１フランジ部分３２ａに、図５および図６に示すように保護回路Ｑを設けることができ、しかもこの保護回路Ｑに対して正極端子８および負極端子７を最短距離で電気的に接続することができる。したがって、保護回路Ｑを設ける場合に、そのためのスペースやベース部を別途確保する必要がなくなるのみならず、保護回路Ｑと各端子８・７との間の配線を簡素化することができる。
【００４６】
缶本体３の開口端の周縁部に設けたフランジ部３２において金属蓋４と缶本体３との接合を行う構成としたことにより、例えば接合をレーザー溶接により行う場合でも、当該溶接部から比較的離れた位置にその他の部品材料が隔離された状態となるので、絶縁パッキング１８ａ・１８ｂや電極体５、セパレータ（図示せず）など、電池１を構成している各種部品への熱影響を回避することができる。また、フランジ部３２を利用して、この部分に樹脂を介して金属蓋４を熱接着することとした場合には、溶接に比べて安価に電池を製造することも可能となる。
【００４７】
さらに、この電池１では、浅絞り加工により得られる皿状の缶本体３を使用するので、厚さが３mm以下の電池缶２を比較的容易に作ることができる。その際、深絞り缶を用いた場合のような材料面の制約を受けることが少ないから、先に述べたような様々な材料の中から必要とする特性を持った材料を比較的自由に選択することができる。したがって、全体の厚さが３mm以下でありながら、突き刺しや折り曲げ、膨れなどに十分に耐えうる、言い換えれば耐突き刺し、耐折り曲げ、耐膨れなどの点で優れた電池を比較的容易に得ることができる。
【００４８】
次に、本発明の電池１に保護回路Ｑを取り付ける際に採用しうる他の構成例について説明する。
【００４９】
図７は、電池１の第１フランジ部分３２ａに正極端子８および保護回路Ｑを配置した例を示したものである。この図７に示した保護回路Ｑは、第１フランジ部分３２ａに取り付けられた状態で、第１上壁部３１ａに設けられた負極端子７および第１フランジ部分３２ａに設けられた正極端子８に電気的に接続されている。符号９１は、保護回路Ｑと負極端子７とを電気的に接続するためのリードである。保護回路Ｑの上面には、電池１を図示しない外部機器に電気的に接続する際に使用される正極および負極の外部接続用端子９２・９３が設けられている。これらの点以外は、先に述べた例と同じかまたはほぼ同じであるので、対応する部分に同一符号を付して説明を省略する（以下に述べる例においても同様である）。
【００５０】
このような構成によれば、負極端子８を設けた幅広の第１フランジ部分（幅広フランジ部分）３２ａに保護回路Ｑを取り付けるようにしたので、保護回路Ｑに対して正極端子８および負極端子７を最短距離で電気的に接続することができる。したがって、保護回路Ｑを設ける場合に、そのためのスペースやベース部を別途確保する必要がなくなるのみならず、保護回路Ｑと各端子８・７との間の配線を簡素化することができる。
【００５１】
図８は、第１フランジ部分（幅広フランジ部分）３２ａに正極端子８および負極端子７を設けた例を示したものである。この例では、第１フランジ部分３２ａに保護回路Ｑを図示のように取り付けたときに、第１フランジ部分３２ａに設けられた負極端子７および正極端子８と電気的に接続されるように構成されている。このような構成によれば、保護回路Ｑと電池１における正極端子８および負極端子７との接続をさらに簡単に行うことができるだけでなく、保護回路Ｑと各端子８・７との間の配線を、より簡素化することが可能となる。
【００５２】
図９および図１０は、保護回路Ｑをモジュール化した上で電池１に取り付けうるようにした例を示したものである。この例では、保護回路Ｑは基板１００の片面（図示例では下面）に組み付けられてモジュール化されている。この保護回路モジュール１０１を構成する基板１００には、保護回路Ｑが組み付けられている面側の外周部に複数（図示例では３つ）の弾性片１０２が設けられており、これらの弾性片１０２の先端に係合爪１０２ａがそれぞれ形成されている。一方、電池１の第１フランジ部分（幅広フランジ部分）３２ａの周縁部には、電池缶２の厚み方向に折り曲げ形成された平面視でコ状の立ち上がり部３５が設けられており、この立ち上がり部３５の根元側の所定位置に係合孔３５ａが形成されている。そして、この立ち上がり部３５に図９に示すように保護回路モジュール１０１を嵌め込んで、立ち上がり部３５の係合孔３５ａに保護回路モジュール１０１における係合爪１０２ａを係合させることにより、図１０に示したように保護回路モジュールＱが第１フランジ部分３２ａに固定されるようになっている。
【００５３】
このような構成によれば、第１フランジ部分３２ａに設けられた立ち上がり部３５に保護回路モジュール１０１を嵌め込んで、その弾性片１０２の先端に設けられた係合爪１０２ａを立ち上がり部３５における係合孔３５ａに係合させるだけで、第１フランジ部分３２ａに保護回路Ｑを簡単に固定することができる。また、保護回路Ｑがモジュール化されていることにより外部に露出しなくなるから、誤って保護回路Ｑを傷付けたり保護回路Ｑに埃が付着したりすることを防止ないし抑制することができる。
【００５４】
図１１および図１２は、保護回路Ｑをモジュール化した上で電池１に取り付けうるようにした他の例を示したものである。この例では、電池１を構成する電池缶２が、一対の缶本体３の開口面側を合わした状態で、そられのフランジ部３２どうしを溶接して接合することにより形成されている。言い換えると、この例では、先の図３および図４に示したような平らな金属蓋４に代えて、一対の缶本体３のうちの一方が、本発明でいう金属蓋として用いられている。互いに合わされたフランジ部３２に第１フランジ部分（幅広フランジ部分）３２ａが設けられている点は上記の各例と同様であるが、第１フランジ部分３２ａの両側部の所定位置に切り欠き部３２ｍが設けられている点が異なる。一方、保護回路Ｑは、少なくとも一面が開口された樹脂成形体２００内に組み付けられてモジュール化されている。この保護回路モジュール２０１を構成する樹脂成形体２００の両側部には、先端に爪２０２ａを有する一対の弾性片２０２が設けられている。樹脂成形体２０２の両側部の内面側には、第１フランジ部分３２ａの両側部をスライド可能に嵌合させうる溝２０３が形成されている。そして、これらの溝２０３に第１フランジ部分３２ａの両側部を嵌合させて所定位置までスライドさせたときに、図１２に示すように保護回路モジュール２０１における爪２０２ａが第１フランジ部分３２ａにおける切り欠き部３２ｍに係合することにより、保護回路モジュール２０１が第１フランジ部分３２ａに固定されるようになっている。
【００５５】
このような構成によれば、保護回路モジュール２０１の両側部内面に設けられた溝２０３に第１フランジジ部分３２ａの両側部を挿入してスライドさせ、保護回路モジュール２０１の両側部に設けられた弾性片２０２における爪２０２ａを第１フランジ部分３２ａの両側部における切り欠き部３２ｍに係合させるだけで、第１フランジ部分３２ａに保護回路Ｑを簡単に固定することができる。また、保護回路Ｑがモジュール化されていることにより外部に露出しなくなるから、誤って保護回路Ｑを傷付けたり保護回路Ｑに埃が付着したりすることを防止ないし抑制することができる。
【００５６】
図１３および図１４は、電池１における第１フランジ部分３２ａに保護回路Ｑを取り付け、その上からアルミニウム製のケース（被覆体）３００を被せて、その下端側の周縁部を第１フランジ部分３２ａに溶接するようにした例を示したものである。アルミニウム製のケース３００の上面には、第１フランジ部分３２ａに取り付けられた保護回路Ｑに図１３に示すごとくケース３００を被せたときに、保護回路Ｑにおける外部接続用端子９２・９３をケース３００の外側に露出させるための２つの孔３００ａが設けられている。
【００５７】
このような構成によれば、幅広の第１フランジ部分３２ａに取り付けられた保護回路Ｑが、アルミニウム製のケース３００で覆われることにより外部に露出しなくなる。したがって、誤って保護回路Ｑを傷付けたり保護回路Ｑに埃が付着したりすることを一層確実に防止することができる。
【００５８】
なお、図７や図９等に示した例では、保護回路Ｑや保護回路モジュールにおける所定の面（フランジ部と平行な面）に正極および負極の外部接続用端子９２・９３を設けたが、図１５に示すように、保護回路Ｑや保護回路モジュールにおける所定の面に例えば負極の外部接続用端子９３のみを設け、正極の外部接続用端子９３は電池缶（正極缶）２で兼用する構成とすることができる。その場合、図１５に示したように、外部の機器に上下一対の接触子Ｒ・Ｒを設け、これらの接触子Ｒ・Ｒ間に電池１を挿入して負極の外部接続用端子９３に一方の接触子Ｒを接触させるとともに、正極の外部接続用端子でもある電池缶２に他方の接触子Ｒを接触させるようにすれば、電池が装着される外部機器と当該電池との電気的な接続が容易に行えるようになる。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、電池缶を構成する缶本体に皿状の浅絞り缶を使用し、その周縁部に金属蓋と接合一体化されるフランジ部を設けたので、電池が搭載される機器への取り付け性に優れ、しかも保護回路も簡素な配線で装着しうる薄型電池を実現できる。その場合に、樹脂を用いた接着により缶本体と金属蓋とを接合一体化する構成とすれば、溶接により両者を接合一体化する構成に比べて製造時における両者の接合一体化作業を容易化することができ、ひいては製造コストを低減することができる。また、缶本体と金属蓋とをレーザー溶接等により接合することとした場合においても、その他の部品材料から比較的離れた位置で当該溶接等を行えるから、絶縁パッキングや電極、セパレータなど、電池を構成している各種部品への熱影響を回避することができる。さらに、深絞り缶を用いた場合のような材料面の制約を受けることが少なく、様々な材料の中から必要とする特性を持った材料を比較的自由に選択することができるので、全体の厚さが３mm以下でありながら、耐突き刺し、耐折り曲げ、耐膨れなどの点で優れた電池を比較的容易に得ることができる。
【００６０】
缶本体のフランジ部の一部分を幅広に形成した場合には、この幅広フランジ部分に、正極および／または負極の出力端子またはその取り出し部を設けたり、保護回路を取り付けたりすることができる。したがって、出力端子と保護回路とを最短距離で電気的に接続することができるので、その間の配線を簡素化することができる。また、薄型の電池に保護回路を取り付けるに当たって通常は必要となる保護回路取り付け用のスペースやベースを別途確保する必要がなくなる。また、幅広フランジ部分への取り付け性等を考慮して、あらかじめ必要な部品に保護回路を組み込んでモジュール化したもの、つまり所定の保護回路モジュールを使用した場合には、電池への保護回路の取り付け作業を一層容易化することができるのみならず、所定位置に確実に保護回路を固定することができ、同時に出力端子との電気的接続も容易に行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電池を示す外観斜視図である。
【図２】電池の平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線で切断した断面図およびその一部拡大図である。
【図５】電池のフランジ部に保護回路を設けた状態の一例を示すフランジ部周辺の斜視図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線で切断した拡大断面図である。
【図７】電池における幅広フランジ部分（第１フランジ部分）に保護回路を取り付けた他の例を示す当該フランジ部分周辺の斜視図である。
【図８】電池における幅広フランジ部分に保護回路を取り付けた更に他の例を示す当該フランジ部分周辺の斜視図である。
【図９】保護回路をモジュール化した上で電池における幅広フランジ部分に取り付けうるようにした一例を示すもので、当該フランジ部分周辺の構造と保護回路モジュールを示す斜視図である。
【図１０】図９に示した電池における幅広フランジ部分に保護回路モジュールを取り付けた状態を示す断面図である。
【図１１】保護回路をモジュール化した上で電池における幅広フランジ部分に取り付けうるようにした他の例を示すもので、幅広フランジ部分周辺の構造と保護回路モジュールを示す斜視図である。
【図１２】図１１に示した電池における幅広フランジ部分に保護回路モジュールを取り付けた状態を示す断面図である。
【図１３】電池における幅広フランジ部分に保護回路を取り付け、その上から金属製（アルミニウム製）のケースを被せるようにした例を示す幅広フランジ部分周辺の斜視図である。
【図１４】図１３に示した保護回路モジュールに金属製のケースを被せて幅広フランジ部分に溶接した状態を示す断面図である。
【図１５】外部機器に設けた一対の接触子間に、保護回路モジュールを取り付けた電池を挿入することにより、両者が電気的に接続されるようにした例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  電池
２  電池缶
３  缶本体
３１  凹部
３２  フランジ部
３２ａ  幅広フランジ部分（第１フランジ部分）
３２ｍ  切り欠き部
３５  立ち上がり部
４  金属蓋
５  電極体
７  負極の出力端子（負極端子）
８  正極の出力端子（正極端子）
１０１・２０１  保護回路モジュール
１０２・２０２  弾性片
１０２ａ  係合爪
２０２ａ  爪
２０３  溝
Ｑ  保護回路