(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板及び負極板をセパレータを介して交互に積層した極板群を、相対向する一組の広側面と相対向する一組の狭側面とを有した金属製外装缶に収納し、ガスケットを介して一方の極性の端子を備える封口板でレーザ溶接して密閉した密閉式角形電池において、前記封口板は、相対向する一組の長端辺および短端辺、前記金属製外装缶の広側面と平行に配置される主面、主面の一方の長端辺から主面に対して垂直方向に延出する第１の延出面、及び主面の他方の長端辺から主面に対して第１の延出面が延出する方向と反対の垂直方向に延出する第２の延出面を有し、前記第1の延出面の先端は前記外装缶の一方の広側面に、前記第２の延出面の先端は前記外装缶の他方の広側面に、それぞれレーザー溶接されていることを特徴とする密閉式角形電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルカリ蓄電池等の金属製の外装缶を有した密閉式角形電池に関し、特に、レーザー溶接で封口するタイプの密閉式角形電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電池を使用するポータブル機器の発展はめざましく、ビデオカメラ、携帯電話等の商品化が積極的に展開されている。これらの機器の駆動電源として使用される電池は、高容量かつ小型軽量化への要求が年々高まっている。これらの要求に対応するために、電池を小型化して、省スペースとすることを目的として、外装缶の形状を円筒形から角形とした小型の密閉式角形電池が多く利用されるようになっている。
【０００３】
このような密閉式角形電池は、通常、正極板及び負極板をセパレータを介して交互に積層した極板群を、上面、底面及び相対向する一組の広側面と相対向する一組の狭側面とを有した金属製外装缶に、その極板群の積層方向を金属製外装缶の広側面に対して垂直になるように収納して、電解液を注液後、図１に示したような正極端子２を備えた封口板１を前記角形外装缶の上面に設けた開口部に設置して、レーザー溶接することにより封口して作製している。
【０００４】
ここで、図１は従来の正極端子を備えた封口板を表し、１は封口板を示し、２は正極端子を示し、３はガスケットを示し、４はレーザー溶接部を示している。
【０００５】
しかしながら、図１に示すような一方の極性を備えた封口板１においては、レーザー溶接部４とガスケット３との間隔が狭く、レーザー溶接時にガスケットが溶かされて電池の気密性が低下し、液漏れ不良が発生しやすいという問題があった。特に、この種の角形電池の薄型化が求められている現況下にあっては、レーザー溶接時にガスケットが溶かされるの防止しようとして、レーザー溶接部４とガスケット３との間隔を広げることはできず、また、従来のこの種の角形電池の更なる薄型化には限界があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、レーザー溶接時にガスケットが溶かされて電池の気密性が低下することを抑制すると共に、液漏れ不良の発生が抑制された密閉式角形電池を提供しようとするとともに、密閉式角形電池の更なる薄型化を達成しようとすることを本発明の課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の密閉式角形電池は、正極板及び負極板をセパレータを介して交互に積層した極板群を、相対向する一組の広側面と相対向する一組の狭側面とを有した金属製外装缶に収納し、ガスケットを介して一方の極性の端子を備える封口板でレーザ溶接して密閉した密閉式角形電池において、前記封口板は、相対向する一組の長端辺および短端辺、前記金属製外装缶の広側面と平行に配置される主面、主面の一方の長端辺から主面に対して垂直方向に延出する第１の延出面、及び主面の他方の長端辺から主面に対して第１の延出面が延出する方向と反対の垂直方向に延出する第２の延出面を有し、前記第1の延出面の先端は前記外装缶の一方の広側面に、前記第２の延出面の先端は前記外装缶の他方の広側面に、それぞれレーザー溶接されていることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。
[実施例１]
（正極板の作製）
亜鉛2.5重量％とコバルト1重量％とを共沈成分として含有する水酸化ニッケル粉末90重量部と水酸化コバルト10重量部と酸化亜鉛粉末3重量部と0.2重量％のヒドロキシプロピルセルロース水溶液50重量部とを混練して正極活物質ペーストを作製した。このように作製した活物質ペーストを、厚さ約1.6ｍｍの発泡ニッケルに充填し、乾燥後、圧延して、切断を行って、サイズが30mm×38mm×0.8mmの正極板を３枚作製した。
【０００９】
（負極板の作製）
ミッシュメタル（La,Ce,Nd,Pr等の希土類元素の混合物）と、ニッケル、コバルト、アルミニウム及びマンガンとを所定の重量に秤量して混合し、これをルツボに入れて高周波溶解炉で溶融した後冷却し、組成式がMmNi3.4Co0.8Al0.2Mn0.6で表される水素吸蔵合金鋳塊を作製し、これを不活性ガス中で平均粒径が50μmとなるように粉砕する。
【００１０】
このように粉砕した水素吸蔵合金粉末に、結着材としてポリエチレンオキサイド粉末を添加し、さらにイオン交換水を添加、混練してペースト状のスラリーとした。この時、結着材であるポリエチレンオキサイド粉末の添加量は、水素吸蔵合金に対して0.5重量％とした。
【００１１】
以上のように作製した水素吸蔵合金のスラリーをパンチングメタルからなる芯体の両面に、その芯体の中央部が露出するように塗着して水素吸蔵合金負極を作製し、サイズ30mm×78mm×0.4mmの負極板を２枚作製した。
【００１２】
（角形密閉式ニッケル水素蓄電池の作製）
前記のように作製した負極板２枚をそれぞれ、芯体の中央露出部（活物質未塗着部）をＵ字状に折曲した後、厚み約0.15mmのポリプロピレン製不織布からなるセパレータを介して、正極板２枚をそれぞれ前記Ｕ字状に折曲した負極板の間に挟持させた。この正極板を挟持したＵ字状負極板２組の間に、厚み約0.15mmのポリプロピレン製不織布を介して正極板を積層して極板群を作製した。前記極板群を、一方の広側面５に開口部を有した金属製外装缶に、前記極板群の積層方向が前記広側面５に対して垂直となるように挿入した後、電解液を注液後、図２に示した封口板を用いて、レーザー溶接で封口することよって、公称容量1650mAh、電池サイズが33mm（幅）×48mm（高さ）×6.0mm（厚み）である本発明の密閉式角形ニッケル水素蓄電池Ａを１０００個作製した。
【００１３】
ここで、図２は本発明の密閉式角形ニッケル水素蓄電池に使用した封口板の正面図を示している。この封口板１には、正極端子２とその正極端子２と封口板とを絶縁し、電池を気密にするためのガスケット３を有している。
【００１４】
また、図３(a),(b)は本発明の密閉式角形ニッケル水素蓄電池の正面図及び縦断面図を表しており、１は封口体を、２は正極端子を、３は封口体と正極端子を絶縁するためのガスケットを、４はレーザー溶接部を、５は金属製外装缶の広側面を示している。
【００１５】
そして、レーザー溶接部４にレーザーを照射して図３に示すような角形外装缶の広側面５に、正極端子２を備えた水平面1aとその水平面に対して上下に垂直の折り曲げを有する垂直面1b,1cからなる封口板１をレーザー溶接により封口している。
【００１６】
[比較例１]
前記実施例１と同様にして極板群を作製し、この極板群を上面に開口部を有した金属製外装缶に、前記極板群の積層方向が前記広側面４に対して垂直となるように挿入した後、電解液を注液後、図１に示した封口板を上面に設けた金属製外装缶の開口部に設置して、レーザー溶接で封口することによって、公称容量1650mAh、電池サイズが33mm（幅）×48mm（高さ）×6.0mm（厚み）である比較例の密閉式角形ニッケル水素蓄電池Ｘを１０００個作製した。
<実験１>
前記のように作製した本発明の角形密閉式ニッケル水素蓄電池Ａと比較例の角形密閉式ニッケル水素蓄電池Ｘを下記の条件で液漏れ試験を行って、その結果を下記表１に示す。
【００１７】
（試験）
放置温度：室温（２０〜２５℃）
放置期間：１ヶ月
検査方法：レーザー溶接部、ガスケット部の目視により液漏れを判定。
【００１８】
【表１】
0003723376.tif 000002
上記表１より明らかなように、比較電池Ｘは、液漏れによる電池不良数が電池１０００個に対して２個であるのに対して、本発明電池Ａは、液漏れによる電池不良数は全くなかった。これは、比較電池Ｘは、封口体溶接時に、レーザー溶接部とガスケットの間隔が狭いため、封口体をレーザー溶接する際に、ガスケットが溶かされて電池の気密性が低下して、液漏れ不良が発生したものと考えられる。
【００１９】
一方、本発明電池Aは、封口体溶接時に、レーザー溶接部とガスケットとの間隔が広いため、封口体をレーザー溶接する際に、ガスケットが溶かされずに電池の気密性が維持され、液漏れ不良が発生しなかったものと考えられる。
【００２０】
尚、本実施例の封口板は、水平面とその水平面に対して上下に折り曲げた垂直面を有したものを用いた。
【００２１】
尚、本実施例においては、密閉式角形ニッケル水素蓄電池を例に挙げたが、これに限らず、密閉式角形ニッケルカドミウム蓄電池、密閉式角形リチウム電池、密閉式角形リチウムイオン電池等のレーザーで封口するタイプの全ての角形電池に適用することができる。
【００２２】
また、本実施例においては、厚み6.0mmの密閉式角形電池の例を示したが、これに限らず、厚み6.0mm以下、例えば厚み5.0mm等の密閉式角形電池に適用可能であり、密閉式角形電池の更なる薄型化を達成することが可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように本発明の密閉式角形電池は、封口体を金属製外装缶にレーザーで溶接する際に、正極端子と封口体とを絶縁するガスケットが溶融されることがないので、電池の気密性を維持し、液漏れ不良の発生を抑制した密閉式角形電池を提供することができるとともに、密閉式角形電池の更なる薄型化を達成することができ、その工業的価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の角形電池に使用した封口板である。
【図２】本発明の角形電池に使用した封口板である。
【図３】本発明の角形電池を示す正面図及び縦断面図である。
【符号の説明】
１…封口板、２…正極端子、３…ガスケット、４…レーザー溶接部、５…金属製外装缶の広側面
【図１】
0003723376.tif 000003
【図２】
0003723376.tif 000004
【図３】
0003723376.tif 000005