(57)【要約】【課題】集電リードを蓋と共に電池缶の開口周縁にシーム溶接しても電池缶の開口を蓋で確実に封口できる密閉型電池の製造方法を得る。【解決手段】左右横長の電池缶１の開口上面を塞ぐ蓋３の外周縁の長辺３ａに、電極体２の外周側から導出した正極集電リード６を通すための切り欠き１６を予め設けておく。切り欠き１６の切り込み幅寸法は正極集電リード６の厚み寸法よりも小さく、切り欠き１６の左右幅寸法は正極集電リード６の左右幅寸法よりも大きく設定してある。電池缶１内に電極体２を収容し、正極集電リード６を蓋３の切り欠き１６に通した状態で蓋３を電池缶１の開口上面に嵌め込んだのちに、電池缶１の開口周縁３に蓋３の外周縁と共に正極集電リード６をシーム溶接する。【選択図】図３
2006031979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池缶の開口上面を塞ぐ蓋の外周縁に、電極体から導出した集電リードを通すための切り欠きを予め設けておき、
前記電池缶内に前記電極体を収容し、前記集電リードを前記蓋の前記切り欠きに通した状態で前記蓋を前記電池缶の開口上面に嵌め込んだのちに、前記電池缶の開口周縁に前記蓋の外周縁と共に前記集電リードを溶接することを特徴とする密閉型電池の製造方法。
【請求項２】
左右横長の電池缶の開口上面を塞ぐ蓋の外周縁の長辺に、電極体の外周側から導出した集電リードを通すための切り欠きを予め設けておき、
前記切り欠きの切り込み幅寸法は、前記集電リードの厚み寸法と同じかもしくは小さく、前記切り欠きの左右幅寸法は、前記集電リードの左右幅寸法と同じかもしくは大きく設定されており、
前記電池缶内に前記電極体を収容し、前記集電リードを前記蓋の前記切り欠きに通した状態で前記蓋を前記電池缶の開口上面に嵌め込んだのちに、前記電池缶の開口周縁に前記蓋の外周縁と共に前記集電リードを溶接することを特徴とする密閉型電池の製造方法。
【請求項３】
左右横長の電池缶の開口上面を塞ぐ蓋の外周縁の長辺に、電極体の外周側から導出した集電リードを通すための切り欠きを予め設けておき、
前記切り欠きの切り込み幅寸法は、前記集電リードの厚み寸法に対して０〜２０μｍ小さく、前記切り欠きの左右幅寸法は、前記集電リードの左右幅寸法に対して０〜３mm大きく設定されており、
前記電池缶内に前記電極体を収容し、前記集電リードを前記蓋の前記切り欠きに通した状態で前記蓋を前記電池缶の開口上面に嵌め込んだのちに、前記電池缶の開口周縁に前記蓋の外周縁と共に前記集電リードを溶接することを特徴とする密閉型電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話やＰＤＡ（携帯情報端末）などの小型電子機器の電源などに用いる密閉型電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１・２の密閉型電池は、有底角筒形状の電池缶と、電池缶の開口上面を塞ぐ蓋と、正極および負極を有して電池缶内に収容される電極体と、前記正極および前記負極にそれぞれ接続した正負の集電リードとを有する。そこでの正極集電リードは、電池缶の開口周縁と蓋の外周縁との間に挟み込まれた状態で、蓋と共に電池缶の開口周縁にシーム溶接される。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１６２７９２号公報（段落番号００１７、図１−２）
【特許文献２】特開２００３−２７２５９７号公報（段落番号００２５、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１・２では、正極集電リードの厚みの分だけ電池缶の開口周縁が外方に押されて湾曲状に変形し、その湾曲状に変形した分だけ電池缶の開口周縁と蓋の外周縁との間において、広い範囲にわたって隙間が生じてしまう。このため、電池缶の開口周縁と蓋の外周縁との間を溶接で完全に封口することが容易ではないところに問題がある。
【０００５】
そこで本発明の目的は、集電リードを蓋と共に電池缶の開口周縁に溶接しても、電池缶の開口を確実に封口できる密閉型電池の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、図１に示すごとく、左右横長の電池缶１の開口上面を塞ぐ蓋３の外周縁の長辺３ａに、電極体２の外周側から導出した集電リード６を通すための切り欠き１６を予め設けておき、切り欠き１６の切り込み幅寸法は、集電リード６の厚み寸法と同じかもしくは小さく、切り欠き１６の左右幅寸法は、集電リード６の左右幅寸法と同じかもしくは大きく設定されており、電池缶１内に電極体２を収容し、集電リード６を蓋３の切り欠き１６に通した状態で蓋３を電池缶１の開口上面に嵌め込んだのちに、電池缶１の開口周縁３に蓋３の外周縁と共に集電リード６を溶接することを特徴とする。ここでの集電リード６は、正極側に限らず負極側のそれであってもよい。切り欠き１６の切り込み幅寸法は、蓋３を電池缶１の開口上面に嵌め込んだ際に、集電リード６が切り欠き１６内にほぼ収まる程度に塑性変形できる範囲であれば集電リード６の厚み寸法よりも小さくできる。
【０００７】
具体的には、蓋３の切り欠き１６の切り込み幅寸法は、集電リード６の厚み寸法に対して０〜２０μｍ小さく、切り欠き１６の左右幅寸法は、集電リード６の左右幅寸法に対して０〜３mm大きく設定されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、集電リード６を蓋３の切り欠き１６に通した状態で電池缶１の開口上面に蓋３を嵌め込むので、集電リード６が蓋３の切り欠き１６に嵌まり込む分だけ電池缶１の開口周縁が集電リード６によって外方に押されにくくなり、その分だけ電池缶１の開口周縁の変形が抑えられて、電池缶１の開口周縁と蓋３の外周縁との間に隙間が生じることが低減される。これによって電池缶１の開口周縁に蓋３の外周縁を確実に溶接できて、電池缶１の開口を蓋３で確実に封口できる。
【０００９】
切り欠き１６の切り込み幅寸法を集電リード６の厚み寸法と同じかもしくは小さくすることで、電池缶１の開口周縁と切り欠き１６の周縁とで正極集電リード６を確りと挟持できるとともに、切り欠き１６の切り込み幅寸法が小さくなる分だけ切り欠き１６を溶接で確実に埋めることができる。
【００１０】
切り欠き１６の左右幅寸法を集電リード６の左右幅寸法と同じかもしくは大きくすることで、電極体２の製作誤差などによって正極集電リード６が左右方向に若干位置ずれしても正極集電リード６の導出端部を切り欠き１６に確実に通すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１および図２は、本発明に係る密閉型電池としてのリチウムイオン二次電池を示しており、上面に左右横長の開口を有する有底筒形状の電池缶１と、電池缶１内に収容される電極体２および非水電解液と、電池缶１の開口上面を塞ぐ左右横長の蓋３と、蓋３の内側に配置されるプラスチック製の絶縁体５などを備えている。電池缶１は、アルミニウムまたはその合金からなる板材を深絞り加工して上下縦長の薄型に形成してあり、左右幅寸法が１８mm、上下高さ寸法が２０mm、前後厚み寸法が５mmである。
【００１２】
電極体２は、シート状の正極と負極とを微多孔性ポリエチレンフィルムからなるセパレータを間にして渦巻状に巻回してなる。正極の電極からは、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる短冊状の正極集電リード６が上向きに導出されている。負極の電極からは、ニッケルや銅、あるいはこれらの複合体からなる短冊状の負極集電リード７が上向きに導出されている。
【００１３】
各集電リード６・７は、左右幅寸法が３mm、厚み寸法が８０μｍである。正極集電リード６は電極体２の巻回方向の外周側に配されており、負極集電リード７は電極体２の巻回方向の内周側に配されている。
【００１４】
蓋３は、アルミニウム合金などの板材をプレス成形してなり、電池缶１の開口周縁に蓋３の外周縁がレーザーでシーム溶接される。蓋３の中央には、上側の絶縁パッキング９および下側の絶縁板１０を介して負極端子１１が貫通状に取り付けられる。蓋３の左右方向の一端寄り（図２では右側）には、電解液を電池缶１内に注入するための注液孔１２が上下貫通状に形成されている。
【００１５】
注液孔１２は、電解液の注入後に栓１３で塞いで封口する。蓋３には、別に防爆用の溝１５を形成してある。なお、防爆用の溝を電池缶１に設けたり、電池缶１と蓋３との間のシーム溶接の強度を一部だけ弱くして防爆を図ったりする場合などには、防爆用の溝１５を蓋３に形成しなくてもよい。
【００１６】
蓋３の外周縁における前後方向の一方の長辺３ａであって蓋３の左右方向の一端寄り側には、正極集電リード６の導出端部を通すための切り欠き１６を設けてある。切り欠き１６は、前後切り込み幅寸法が７５μｍ、左右幅寸法が４mmである。図３および図４に示すごとく正極集電リード６の導出端部を蓋３の切り欠き１６に通して、正極集電リード６の導出端部と共に蓋３の外周縁を電池缶１の開口周縁にレーザーでシーム溶接することで、正極集電リード６が蓋３および電池缶１に対して電気的に導通した状態で固定される。蓋３および電池缶１の任意の位置にアルミニウムとニッケルとからなるクラッド材を溶接することで、正極端子部を形成することができる。
【００１７】
負極端子１１の下端には、図２に示すごとく、蓋３の内面において左右横長の薄板からなるリード体１７が接続されている。このリード体１７は、前記注液孔１２の反対側に延びており、下側の絶縁板１０で蓋３と絶縁されている。このリード体１７の下面に負極集電リード７をレーザー溶接する。なお、リード体１７は、注液孔１２の下面に重ならない寸法や形状であれば注液孔１２側に延びるように配してもよい。
【００１８】
蓋３の切り欠き１６の前後切り込み幅寸法を正極集電リード６の厚み寸法よりも僅かに小さく設定したことで、電池缶１の開口に蓋３を嵌め込んだ際には、図４に示すごとく電池缶１の開口周縁の長辺１ａと切り欠き１６の周縁とで正極集電リード６の導出端部が確りと挟持され、また前記シーム溶接で切り欠き１６が確実に埋められる。
【００１９】
一方、切り欠き１６の前後切り込み幅寸法を小さくし過ぎると、電池缶１の開口に蓋３を嵌め込んだ際に正極集電リード６で電池缶１の開口周縁が外方に押されて湾曲状に変形するおそれがある。したがって、切り欠き１６の前後切り込み幅寸法は、正極集電リード６の厚み寸法と同一にすることが好ましいが、部品の加工精度ならびに製造時の歩留まりを考慮すると、正極集電リード６の厚み寸法に対して０〜２０μｍ小さくすることがより好ましい。上記の実施例では５μｍに設定してある。
【００２０】
蓋３の切り欠き１６の左右幅寸法を正極集電リード６の左右幅寸法よりも大きくしたことで、正極集電リード６が左右方向に位置ずれしても正極集電リード６の導出端部が切り欠き１６を通ることができる。シーム溶接で切り欠き１６を確実に埋めるためには、切り欠き１６の左右幅寸法と正極集電リード６の左右幅寸法との差ができる限り小さいことが好ましく、正極集電リード６の位置ずれを考慮すると、切り欠き１６の左右幅寸法は、正極集電リード６の左右幅寸法に対して０〜３mm大きくすることが好ましいが、過度に隙間をあけると気密性および液密性を保って溶接することが困難になるため、溶接時の歩留まりを考慮して１〜２mm大きくすることがより好ましい。上記の実施例では１mmに設定してある。
【００２１】
電極体２は、次のようにして作製される。負極集電リード７の下端基部は、図１に示すごとく負極において巻回方向の内周側となる位置に溶接し、正極集電リード６の下端基部は、正極において巻回方向の外周側となる位置に溶接する。次いで、正極と負極とは、両者間にセパレータを挟んで、電池缶１の形状に合致するよう断面長円形状に巻回したのち、テープ止めする。
【００２２】
前記密閉型電池の組み立てに際しては、まず蓋３の長辺３ａに切り欠き１６を予め設けておく。また、蓋３に対して負極端子１１、上側の絶縁パッキング９、下側の絶縁板１０およびリード体１７を予め取り付けておく。そして、電池缶１内に電極体２および絶縁体５を収容し、正極集電リード６を絶縁体５の外周縁に設けた切り欠き５ａを介して電池缶１の開口上面の外側上方に導出し、さらに負極集電リード７を絶縁体５に設けた透孔５ｂを介して電池缶１の開口上面の外側上方に導出する。
【００２３】
次いで、負極集電リード７をリード体１７にレーザー溶接し、さらに図３および図４に示すごとく、正極集電リード６を蓋３の切り欠き１６に通した状態で、電池缶１の開口上面に蓋３を嵌め込む。この後、電池缶１の開口周縁に蓋３の外周縁をレーザーでシーム溶接する。
【００２４】
このシーム溶接によって、電池缶１の開口周縁の長辺１ａと切り欠き１６の周縁とで挟持された正極集電リード６の導出端部が電池缶１の開口周縁および蓋３に溶着し、また正極集電リード６の導出端部であって蓋３の外側上方に飛び出している部分が溶断され、さらに図５に示すごとく切り欠き１６が塞がれる。前記シーム溶接の条件は、正極集電リード６が飛び出している部分と、それ以外の部分とで変更することが好ましい。また、正極集電リード６を予め切断して、正極集電リード６の導出端部が蓋３の外側上方に飛び出さないようにしてからシーム溶接してもよい。
【００２５】
続いて、注液孔１２から電解液を注入したのち、最後に注液孔１２を栓１３で塞いで封口する（図２の状態）。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の密閉型電池の構成部材の分解斜視図
【図２】密閉型電池の縦断正面図
【図３】密閉型電池の製造方法を説明するための斜視図
【図４】密閉型電池の縦断側面図
【図５】密閉型電池の上面図
【符号の説明】
【００２７】
１  電池缶
２  電極体
３  蓋
３ａ  蓋の長辺
６  正極集電リード
７  負極集電リード
１６  切り欠き
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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