(57)【要約】【課題】  簡易な方法で製造することができる電池を提供する。【解決手段】  有底円筒状の電池ケース(10)と、電池ケース(10)に収容された、一対の電極(14,15)を含む発電要素と、電池ケース(10)の開口部を閉塞する封口板(11)と、電池ケース(10)と封口板(11)とを連結する締結リング(12)とを含み、締結リング(12)は、電池ケース(10)と封口板(11)とを電気的に絶縁するための電気絶縁層(20)を含み、電気絶縁層(20)及び電池ケース(10)のそれぞれには、ねじ部(20a,10a)が形成されており、電気絶縁層(20)のねじ部(20a)と電池ケース(10)のねじ部(10a)とが螺合することによって、締結リング(12)を介して電池ケース(10)と封口板(11)とが連結されている電池(1)とする。【選択図】      図１
2006185838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底円筒状の電池ケースと、前記電池ケースに収容された、一対の電極を含む発電要素と、前記電池ケースの開口部を閉塞する封口板と、前記電池ケースと前記封口板とを連結する締結リングとを含み、
前記電池ケースは、一方の前記電極と電気的に接続されており、
前記封口板は、他方の前記電極と電気的に接続されており、
前記締結リングは、前記電池ケースと前記封口板とを電気的に絶縁するための電気絶縁層を含み、
前記電気絶縁層及び前記電池ケースのそれぞれには、ねじ部が形成されており、
前記電気絶縁層の前記ねじ部と前記電池ケースの前記ねじ部とが螺合することによって、前記締結リングを介して前記電池ケースと前記封口板とが連結されている電池。
【請求項２】
前記電気絶縁層の内周面には、第１の雌ねじ部が形成されており、
前記電池ケースの外周面には、第１の雄ねじ部が形成されており、
前記第１の雌ネジ部と前記第１の雄ネジ部とが螺合することによって、前記締結リングを介して前記電池ケースと前記封口板とが連結されている請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記封口板の外面は、平面状に形成されている請求項１又は請求項２に記載の電池。
【請求項４】
前記封口板の外面には、突起部が形成されている請求項１又は請求項２に記載の電池。
【請求項５】
前記締結リングの内周面における前記封口板と接する領域には、第２の雌ねじ部が形成されており、
前記封口板の内面には、円環部が突設されており、
前記円環部は、前記封口板における前記締結リングと接する領域に配置され、かつその外周面には、第２の雄ねじ部が形成されており、
前記第２の雌ねじ部と前記第２の雄ねじ部とが螺合することによって、前記封口板と前記締結リングとが連結されている請求項１又は請求項２に記載の電池。
【請求項６】
前記封口板及び前記締結リングのそれぞれには、互いに当接する当接部が更に形成されており、
前記封口板の前記当接部及び前記締結リングの前記当接部のうち、少なくともいずれか一方には、環状の溝部が形成されており、
前記溝部に収容される環状の弾性部材を更に含む請求項５に記載の電池。
【請求項７】
前記締結リングは、前記一対の電極のいずれか一方と電気的に接続された金属層を更に含み、
前記金属層は、前記締結リングの内周面における前記封口板と接する領域に配置されている請求項１に記載の電池。
【請求項８】
前記封口板と前記一対の電極との間に配置され、前記一対の電極のいずれか一方と接合された集電体を更に含み、
前記集電体の外周部は、前記封口板側へ折り曲げられており、
折り曲げられた前記集電体の前記外周部は、前記締結リングの前記金属層と接合されている請求項７に記載の電池。
【請求項９】
前記電池は、前記電池の内圧を所定の範囲に保つための安全機構を更に含み、
前記安全機構は、貫通孔を有する支持体と、弁体と、ガス抜き孔とを含み、
前記支持体は、前記封口板の内面との間に空隙を形成して、前記封口板の内面に固定されており、
前記弁体は、前記支持体の前記貫通孔を塞ぐようにして前記空隙に配置されており、
前記ガス抜き孔は、前記封口板を貫通し、かつ前記空隙と連通して形成されている請求項１〜８のいずれか１項に記載の電池。
【請求項１０】
前記支持体は、凹部を更に有し、
前記弁体は、前記凹部に収容されている請求項９に記載の電池。
【請求項１１】
前記発電要素は、セパレータと前記セパレータを狭持する正極及び負極とを含む極板群と、電解質とを含み、
前記極板群は、捲回されている請求項１に記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡易な方法で製造することができる電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド自動車、電気自動車等の輸送機器や、パソコン等の携帯機器の発展に伴い、電池の役割がますます重要視されている（例えば特許文献１等参照）。
【０００３】
従来の電池の一例として、図６に、特許文献１に提案された電池の構成図を示す。図６に示す電池１０１では、円筒状の電池ケース１０２の中に、正極１０３、負極１０４及びセパレータ１０５を含む極板群１０８、並びに電解液が収容されている。電池ケース１０２の開口部は、端子を兼ねた封口板１０６及び電気絶縁性のガスケット１０７によって閉塞されており、ガスケット１０７を狭持するように電池ケース１０２と封口板１０６とをカシメ固定することによって、電池ケース１０２が封止、密閉されている。また、極板群１０８中の正極１０３又は負極１０４と封口板１０６とは、タブ１０９によって電気的に接続されている。
【特許文献１】特開平９−１０２３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に提案された電池１０１を製造する際は、電池ケース１０２の上部にカシメ固定用の溝部１０２ａを形成する工程や、カシメ固定等のプレス工程を実施するため、製造工程においてプレス機等の大型設備を必要とする。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、簡易な方法で製造することができる電池を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電池は、
有底円筒状の電池ケースと、前記電池ケースに収容された、一対の電極を含む発電要素と、前記電池ケースの開口部を閉塞する封口板と、前記電池ケースと前記封口板とを連結する締結リングとを含み、
前記電池ケースは、一方の前記電極と電気的に接続されており、
前記封口板は、他方の前記電極と電気的に接続されており、
前記締結リングは、前記電池ケースと前記封口板とを電気的に絶縁するための電気絶縁層を含み、
前記電気絶縁層及び前記電池ケースのそれぞれには、ねじ部が形成されており、
前記電気絶縁層の前記ねじ部と前記電池ケースの前記ねじ部とが螺合することによって、前記締結リングを介して前記電池ケースと前記封口板とが連結されている電池である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電池は、電池ケースと封口板とを螺合により連結し、密閉することができるため、製造工程が簡易化する。これにより、例えば多機種の電池を生産する場合において、生産性が高い電池とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の電池は、有底円筒状の電池ケースと、電池ケースに収容された、一対の電極を含む発電要素と、電池ケースの開口部を閉塞する封口板と、電池ケースと封口板とを連結する締結リングとを含む。
【０００９】
電池ケースに用いる材料は特に限定されず、例えば、一般的に電池ケースとして用いられる材料を用いればよい。電池の種類によって異なるが、ニッケル水素電池の場合、例えば、鉄−ニッケルメッキ鋼やステンレス鋼等を、リチウム電池の場合、例えば、鉄−ニッケルメッキ鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等を用いればよい。電池ケースの大きさは特に限定されず、例えば、電池の容量に応じて設定すればよい。一例として容量が６０００ｍＡｈの電池とする場合、その内径は、例えば３０〜３５ｍｍ程度の範囲、その高さは、例えば５０〜５５ｍｍ程度の範囲であればよい。電池ケースの肉厚は、例えば０．２〜０．６ｍｍの範囲である。
【００１０】
発電要素の材料、構成、構造等は、一対の電極（正極及び負極）を含む限り特に限定されず、例えば、電池に一般的に用いられる発電要素であればよい。例えば、発電要素が、セパレータと当該セパレータを狭持する正極及び負極とを含む極板群と、電解質とを含んでいてもよい。この場合、極板群が捲回されていると、電池の高エネルギー密度化が可能となるため好ましい。電解質は、イオン伝導性を有する電解液であってもよい。このような発電要素は、一般的なアルカリ蓄電池、リチウム電池等に用いられる発電要素と同様である。即ち、本発明の電池は、発電要素の材料、構成、構造等を選択することによって、アルカリ蓄電池、ニッケル水素電池、リチウム一次電池、リチウム二次電池等の様々な電池とすることができる。具体的な例として本発明の電池をリチウム二次電池に適用する場合は、正極及び負極がリチウムを可逆的に吸蔵及び放出できる電極材料（例えば、正極の電極材料がリチウムを含む酸化物、負極の電極材料が炭素材料やシリコンを含む材料等）を含む電極であればよく、電解質がリチウム伝導性を有していればよい（例えば、リチウム塩の非水電解液等）。
【００１１】
封口板に用いる材料は特に限定されず、例えば、一般的に電池の封口板として用いられる材料を用いればよい。具体的には、上述した電池ケースに用いる材料と同様のものを用いることができる。封口板の大きさは、電池ケースの開口部を閉塞することができる限り、特に限定されない。また、封口板の厚みは、例えば、０．５〜１．５ｍｍの範囲である。なお、封口板と締結リングとを固定する方法は、特に限定されず、例えば螺合や嵌合等により固定すればよい。また、封口板と締結リングとを一体的に形成してもよい。
【００１２】
電池ケースは、一方の電極（例えば、負極）と電気的に接続されており、封口板は、他方の電極（例えば、正極）と電気的に接続されている。そして、締結リングは、電池ケースと封口板とを電気的に絶縁するための電気絶縁層を含む。これにより、電池ケースを一方の電極（例えば、負極）側の端子とし、封口板を他方の電極（例えば、正極）側の端子として使用することができる。なお、電池ケースと一方の電極との間、及び封口板と他方の電極との間をそれぞれ電気的に接続する方法については、電池としての使用時に導電性を保持できる程度に安定して接触できる限り特に限定されない。また、電池ケースと一方の電極との間や、封口板と他方の電極との間に、導電性を有する部材（例えば、集電体等）が更に配置されていてもよい。この場合、導電性を有する部材の材料は、電池の内部において容易に腐食等を受けない材料である限り特に限定されない。アルカリ蓄電池の場合、例えば、ニッケルや鉄−ニッケルメッキ鋼等を用いればよく、リチウム電池の場合、例えば、銅（負極側）やアルミニウム（正極側）等を用いればよい。
【００１３】
締結リングに含まれる電気絶縁層の構成材料は特に限定されず、樹脂やセラミック材料等が使用できる。例えば、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリサルフォン、フッ素系樹脂等の樹脂や、アルミナ、シリカ、マグネシア等のセラミック材料を用いればよい。この中では、機械的強度、耐透湿性、耐薬品性等の観点からフッ素系樹脂を用いることが好ましい。
【００１４】
また、電気絶縁層及び電池ケースのそれぞれには、ねじ部が形成されており、電気絶縁層のねじ部と電池ケースのねじ部とが螺合することによって、締結リングを介して電池ケースと封口板とが連結されている。例えば、電気絶縁層の内周面に第１の雌ねじ部が形成され、電池ケースの外周面に第１の雄ねじ部が形成されている場合は、第１の雌ネジ部と第１の雄ネジ部とが螺合することによって、締結リングを介して電池ケースと封口板とが連結されている電池となる。これにより、電池ケースと封口板とを螺合により連結することができるため、電池の製造工程が簡易化する。よって、本発明の電池によれば、生産性が高い電池を提供することができる。なお、本発明の電池は、電気絶縁層の外周面に雄ねじ部が形成され、電池ケースの内周面に雌ねじ部が形成されている電池としてもよい。この場合は、電気絶縁層の雄ねじ部と電池ケースの雌ねじ部とが螺合することによって、締結リングを介して電池ケースと封口板とが連結されている電池となる。
【００１５】
本発明の電池は、封口板の外面が平面状に形成されている電池であってもよい。本発明の電池を直列に複数個接続して電池パックを形成する際、電池の高集積化が可能となるからである。
【００１６】
本発明の電池は、封口板の外面に突起部が形成されている電池であってもよい。この構成によれば、電池パックを形成する際、突起部を利用して隣接する電池間をプロジェクション溶接することができるため、電池パックを容易に形成できる。なお、突起部の高さは、例えば０．２〜０．６ｍｍの範囲である。
【００１７】
本発明の電池は、締結リングの内周面における封口板と接する領域に第２の雌ねじ部が形成されており、封口板の内面に円環部が突設されており、この円環部が、封口板における締結リングと接する領域に配置され、かつその外周面には、第２の雄ねじ部が形成されており、第２の雌ねじ部と第２の雄ねじ部とが螺合することによって、封口板と締結リングとが連結されている電池であってもよい。この構成によれば、電池の製造工程において、電解質（例えば電解液）を電池ケース内に収容する際、電池ケースと締結リングとを螺合した後、封口板と締結リングとを連結する前に、電池ケースの開口部から電解質を収容することができるため、１回の収容操作で、より多くの電解質を収容できる。なお、円環部の厚みは、例えば０．５〜１．５ｍｍの範囲である。
【００１８】
また、上述したように封口板と締結リングとが螺合により連結されている場合、本発明の電池は、封口板及び締結リングのそれぞれに、互いに当接する当接部が更に形成されており、封口板の当接部及び締結リングの当接部のうち、少なくともいずれか一方に、環状の溝部が形成されており、この溝部に収容される環状の弾性部材を更に含む電池であってもよい。この構成によれば、電池の密閉性を向上させることができる。弾性部材としては、例えば、ゴムやポリアミド樹脂等からなるＯリング等が使用できる。なお、弾性部材としてゴムからなる部材を使用する場合は、弾性部材に、後述する弁体としての機能を持たせてもよい。この場合、弾性部材が所定の圧縮率で圧縮されるように、溝部の深さを規定すればよい。
【００１９】
本発明の電池は、締結リングが、一対の電極のいずれか一方と電気的に接続された金属層を更に含み、この金属層が、締結リングの内周面における封口板と接する領域に配置されている電池であってもよい。封口板と電極との間の電気的接続を容易に行うことができるからである。この場合、金属層の構成材料は特に限定されず、例えば、ステンレス鋼、鉄−ニッケルメッキ鋼、アルミニウム等を用いればよい。なお、締結リングにおいて、電気絶縁層と金属層とは必ずしも一体化されている必要はなく、例えば、電池の製造時に、電気絶縁層と金属層とを別々に配置してもよい。締結リングの構造、材料等は、電池として使用する際の温度範囲や、必要な強度等に応じて任意に設定することができる。
【００２０】
締結リングが上記金属層を含む場合、本発明の電池は、封口板と一対の電極との間に配置され、一対の電極のいずれか一方と接合された集電体を更に含み、この集電体の外周部が、封口板側へ折り曲げられており、折り曲げられた集電体の外周部が、締結リングの金属層と接合されている電池であってもよい。封口板と電極との間の電気的接続の接続抵抗値が小さくなるため、電池の出力特性を向上させることができるからである。この場合、集電体は特に限定されず、例えば、一般的な電池に使用される集電体（例えばバーリング加工により形成された所謂バーリング集電体等）が使用できる。なお、本明細書において「接合」とは、部材間の接触箇所（又は、部材間に介在する材料）を溶融して、部材間を接続することをいう。具体的には、溶接やロウ付け等により接続することをいう。
【００２１】
本発明の電池は、電池の内圧を所定の範囲に保つための安全機構を更に含み、この安全機構が、貫通孔を有する支持体と、弁体と、ガス抜き孔とを含み、支持体が、封口板の内面との間に空隙を形成して封口板の内面に固定されており、弁体が、支持体の貫通孔を塞ぐようにして前記空隙に配置されており、ガス抜き孔が、封口板を貫通し、かつ前記空隙と連通して形成されている電池であってもよい。電池の内圧が所定の値以上になったとき、支持体の貫通孔及び弁体の周囲を経由してガス抜き孔からガス（水素ガスや酸素ガス等）が抜けるため、電池の安全性を向上させることができるからである。安全機構が作動する圧力範囲は、弁体の構成材料や弁体の圧縮率等により制御できる。例えば、弁体が所定の圧縮率で圧縮されるように、封口板と支持体との間隔を規定すればよい。なお、「所定の圧縮率」は、電池の通常状態（例えば、内圧が２ＭＰａ以下）において安全機構が作動しない（即ちガスが抜けない）圧縮率とすればよい。
【００２２】
弁体の構成材料としては、例えば、ゴム等を使用することができる。ガス抜き孔の孔径は、例えば１．０〜１．５ｍｍの範囲である。支持体の構成材料は、特に限定されず、例えば封口板の構成材料と同様の材料が使用できる。支持体を封口板の内面に固定する方法は、封口板と支持体との間に弁体が配置される空隙を形成することができる限り特に限定されない。例えば、支持体の周縁部と封口板の内面とを溶接して固定すればよい。この場合、前記空隙を形成するため、封口板に、電池外部へ突出する張り出し部を設けてもよい。
【００２３】
また、上述した安全機構を含む場合、本発明の電池は、支持体が凹部を更に有し、弁体が支持体の凹部に収容されている電池であってもよい。この構成によれば、封口板に、上述した張り出し部を設ける必要がなくなる（又は、張り出し部の大きさを小さくできる）ため、電池パックを形成する際、電池の高集積化が可能となる。以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２４】
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態に係る電池について図面を参照して説明する。参照する図１は、第１実施形態に係る電池の断面図である。
【００２５】
図１に示すように、第１実施形態に係る電池１は、有底円筒状の電池ケース１０と、電池ケース１０に収容された発電要素と、電池ケース１０の開口部を閉塞する封口板１１と、電池ケース１０と封口板１１とを連結する締結リング１２とを含む。発電要素は、セパレータ１３とセパレータ１３を狭持する正極１４及び負極１５とを含む極板群１６と、電解質（図示せず）とを含み、極板群１６は、捲回されている。なお、本実施形態では、最外周の電極を負極１５としたが、最外周の電極を正極１４としてもよい。以降の実施形態においても同様である。
【００２６】
極板群１６は、電池ケース１０の開口部側の端面において正極１４が突出し、かつ電池ケース１０の内底面側の端面において負極１５が突出している。正極１４及び負極１５の突出している量（突出量）は、例えば、０．５〜２．５ｍｍ程度の範囲であればよい。そして、電池ケース１０は、電池ケース１０の内底面に配置された負極集電体１７を介して負極１５と電気的に接続されている。また、封口板１１は、電池ケース１０の開口部近傍に配置された正極集電体１８及び金属リング１９を介して正極１４と電気的に接続されている。負極１５と負極集電体１７、及び正極１４と正極集電体１８は、導電性を保持できれば、単に接触しているだけでもよいが、接続抵抗を小さくするために溶接やロウ付け等により接合されているのが好ましい。封口板１１と金属リング１９、金属リング１９と正極集電体１８、及び負極集電体１７と電池ケース１０は、導電性を保持できる限り、単に接触しているだけでもよく、溶接やロウ付け等により接合されていてもよい。負極集電体１７としては、電池ケース１０と封口板１１とを螺合により連結する際、バネの反力により極板群１６を支持できるように、図１に示すような皿バネ型集電体を使用するのが好ましい。正極集電体１８は特に限定されず、例えばバーリング集電体等を使用すればよい。金属リング１９の構成材料は特に限定されず、例えば鉄−ニッケルメッキ鋼等を使用すればよい。
【００２７】
締結リング１２は、電池ケース１０と封口板１１とを電気的に絶縁するための電気絶縁層２０と、金属層２１とを含む。電気絶縁層２０は、締結リング１２の内周面における電池ケース１０と接する領域に配置されている。また、金属層２１は、締結リング１２の内周面における封口板１１と接する領域に配置されている。これにより、電池ケース１０を負極１５側の端子とし、封口板１１を正極１４側の端子として使用することができる。
【００２８】
電気絶縁層２０の内周面には、第１の雌ねじ部２０ａが形成されており、電池ケース１０の外周面には、第１の雄ねじ部１０ａが形成されている。そして、第１の雌ねじ部２０ａと第１の雄ねじ部１０ａとが螺合することによって、締結リング１２を介して電池ケース１０と封口板１１とが連結されている。これにより、電池ケース１０と封口板１１とを螺合により連結することができるため、電池１の製造工程が簡易化する。
【００２９】
また、金属層２１の内周面には、第２の雌ねじ部２１ａが形成されており、封口板１１の内面には、例えば切削加工等によって円環部１１ａが突設されている。この円環部１１ａは、封口板１１における締結リング１２と接する領域に配置されており、その外周面には、第２の雄ねじ部１１１ａが形成されている。そして、第２の雌ねじ部２１ａと第２の雄ねじ部１１１ａとが螺合することによって、封口板１１と締結リング１２とが連結されている。これにより、電池１の製造工程において、電解質（例えば電解液）を電池ケース１０内に収容する際、電池ケース１０と締結リング１２とを螺合した後、封口板１１と締結リング１２とを連結する前に、電池ケース１０の開口部から電解質を収容することができるため、１回の収容操作で、より多くの電解質を収容できる。
【００３０】
また、金属層２１の外周面には、くさび部２１ｂが形成されており、電気絶縁層２０は、このくさび部２１ｂに嵌合した状態で金属層２１と一体化されている。これにより、金属層２１から電気絶縁層２０が脱離するのを防ぐことができる。
【００３１】
また、封口板１１の外面は、平面状に形成されている。これにより、電池１を直列に複数個接続して電池パックを形成する際、電池１の高集積化が可能となる。
【００３２】
なお、本実施形態では、負極集電体１７及び正極集電体１８を用いたが、電池ケース１０と負極１５との間、及び封口板１１と正極１４との間の導電性を保持できれば、負極集電体１７及び正極集電体１８を用いなくてもよい。また、本実施形態では、締結リング１２として、電気絶縁層２０と金属層２１とを含むものを用いたが、締結リング１２が電気絶縁材料のみから構成されたものを用いてもよい。
【００３３】
また、本実施形態では、電池ケース１０と負極１５との間、及び封口板１１と正極１４との間が電気的に接続された例について説明したが、電池ケース１０と正極１４との間、及び封口板１１と負極１５との間が電気的に接続されていてもよい。以降の実施形態においても同様である。
【００３４】
次に、電池１の製造方法の一例について、図１を参照して説明する。まず、極板群１６の両端のそれぞれに、負極集電体１７及び正極集電体１８を接合し、これらを電池ケース１０に収容する。次に、締結リング１２と電池ケース１０とを螺合により連結する。続いて、電池ケース１０内に電解質を収容した後、正極集電体１８上に金属リング１９を配置する。そして、締結リング１２と封口板１１とを螺合により連結して電池１が得られる。
【００３５】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る電池について図面を参照して説明する。参照する図２は、第２実施形態に係る電池の断面図である。なお、図１と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００３６】
第２実施形態に係る電池２は、前述した第１実施形態に係る電池１に対し、封口板１１及び金属層２１の形状が異なることと、金属リング１９が配置されていないことのみが異なる。図２に示すように、電池２に使用される封口板１１は、その外周に円環部１１ａが形成されている。よって、前述した電池１の場合に比べ、より簡易な方法（例えばプレス加工等）で円環部１１ａを形成することができる。
【００３７】
また、図２に示すように、電池２の締結リング１２に含まれる金属層２１には、電池２の内側へ延出する延出部２１ｃが形成されており、この延出部２１ｃは、正極集電体１８と電気的に接続されている。これにより、前述した電池１に含まれる金属リング１９が不要となり、封口板１１と正極１４との間の電気的接続を容易に行うことができる。なお、金属層２１（延出部２１ｃ）と正極集電体１８は、導電性を保持できる限り、単に接触しているだけでもよく、溶接やロウ付け等により接合されていてもよい。
【００３８】
なお、本実施形態では、封口板１１と締結リング１２とを螺合により連結させた例について説明したが、封口板１１と締結リング１２とを一体的に形成したものを用いてもよい。また、電池２の製造方法については、上述した電池１の製造方法において、金属リング１９を配置しないこと以外は同様の方法で製造できるので、説明は省略する。
【００３９】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る電池について図面を参照して説明する。参照する図３は、第３実施形態に係る電池の断面図である。なお、図２と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００４０】
第３実施形態に係る電池３は、電池３の内圧を所定の範囲に保つための安全機構３０を含む。安全機構３０は、図３に示すように、貫通孔３１ａ及び凹部３１ｂを有する支持体３１と、弁体３２と、ガス抜き孔３３とを含む。支持体３１は、封口板１１に設けられた張り出し部１１ｂと凹部３１ｂとの間に空隙ＳＰを形成して、封口板１１の内面に固定されている。弁体３２は、支持体３１の貫通孔３１ａを塞ぐようにして、凹部３１ｂに収容されている。ガス抜き孔３３は、封口板１１の張り出し部１１ｂを貫通し、かつ空隙ＳＰと連通して形成されている。これにより、電池３の内圧が所定の値以上になったとき、支持体３１の貫通孔３１ａ及び弁体３２の周囲を経由してガス抜き孔３３からガス（水素ガスや酸素ガス等）が抜けるため、電池３の安全性を向上させることができる。また、弁体３２が支持体３１の凹部３１ｂに収容されているため、封口板１１に設けられた張り出し部１１ｂの大きさを、従来の電池に比べ小さくできる。これにより、電池３を直列に複数個接続して電池パックを形成する際、電池３の高集積化が可能となる。なお、本実施形態では、張り出し部１１ｂを設けたが、張り出し部１１ｂを設けずに、封口板１１の外面を平面状に形成してもよい。電池パックを形成する際、電池３の高集積化がより容易となるからである。
【００４１】
また、封口板１１及び金属層２１のそれぞれには、互いに当接する当接部１１ｃ，２１ｄが成されており、金属層２１に形成された当接部２１ｄには、環状の溝部２１１ｄが形成されている。そして、電池３は、この溝部２１１ｄに収容された環状の弾性部材３４を更に含む。これにより、電池３の密閉性を向上させることができる。
【００４２】
また、正極１４と接合された正極集電体１８の外周部１８ａは、封口板１１側へ折り曲げられている。そして、この折り曲げられた外周部１８ａは、金属層２１の延出部２１ｃと、例えば抵抗溶接等により接合されている。これにより、封口板１１と正極１４との間の電気的接続の接続抵抗値が小さくなるため、電池３の出力特性を向上させることができる。なお、電池３に使用される正極集電体１８は、特に限定されず、例えば、一般的な電池に使用される集電体（例えばバーリング集電体等）が使用できる。また、電池３に使用される負極集電体１７についても、特に限定されず、正極集電体１８と同様の集電体を使用すればよい。その他の構成は、前述した第２実施形態に係る電池２（図２参照）と同様である。
【００４３】
次に、電池３の製造方法の一例について、図３を参照して説明する。まず、極板群１６の両端のそれぞれに、負極集電体１７及び正極集電体１８を接合し、これらを電池ケース１０に収容する。続いて、負極集電体１７と電池ケース１０の内底面とを接合する。次に、締結リング１２と電池ケース１０とを螺合により連結する。続いて、締結リング１２の金属層２１と正極集電体１８とを接合する。次に、電池ケース１０内に電解質を収容する。そして、金属層２１の溝部２１１ｄに弾性部材３４を収容した後、締結リング１２と封口板１１とを螺合により連結して電池３が得られる。
【００４４】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る電池について図面を参照して説明する。参照する図４は、第４実施形態に係る電池の断面図である。なお、図３と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００４５】
第４実施形態に係る電池４は、図４に示すように、封口板１１の外面に突起部１１ｄが形成されていること以外は前述した第３実施形態に係る電池３（図３参照）と同様である。このように第４実施形態に係る電池４には、突起部１１ｄが形成されているため、電池４を直列に複数個接続して電池パックを形成する際、突起部１１ｄを利用して隣接する電池４間をプロジェクション溶接することができる。隣接する電池４間をプロジェクション溶接する際は、図５に示すように、一方の電池４の電池ケース１０及び他方の電池４の締結リング１２（金属層２１）に、それぞれ溶接電極４０ａ，４０ｂを接触させて行えばよい。なお、電池４の製造方法については、上述した電池３の製造方法と同様の方法で製造できるので、説明は省略する。
【００４６】
以上、本発明の実施形態に係る電池について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されない。例えば、第１及び第２実施形態において、封口板及び締結リングのそれぞれに形成された当接部のうち、少なくともいずれか一方に環状の溝部を形成し、この溝部に環状の弾性部材を収容した構成としてもよい。また、第１及び第２実施形態においても、第３及び第４実施形態の場合と同様の安全機構や、第４実施形態の場合と同様の突起部（封口板の外面の突起部）を設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の電池は、例えば、アルカリマンガン電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の様々な一次電池、二次電池に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電池の断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る電池の断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る電池の断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る電池の断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る電池を用いて電池パックを形成する際における、隣接する電池間をプロジェクション溶接する方法を説明する図である。
【図６】従来の電池の構成図である。
【符号の説明】
【００４９】
１，２，３，４  電池
１０    電池ケース
１０ａ  第１の雄ねじ部
１１    封口板
１１ａ  円環部
１１ｂ  張り出し部
１１ｃ  当接部
１１ｄ  突起部
１２    締結リング
１３    セパレータ
１４    正極
１５    負極
１６    極板群
１７    負極集電体
１８    正極集電体
１８ａ  外周部
１９    金属リング
２０    電気絶縁層
２０ａ  第１の雌ねじ部
２１    金属層
２１ａ  第２の雌ねじ部
２１ｂ  くさび部
２１ｃ  延出部
２１ｄ  当接部
３０    安全機構
３１    支持体
３１ａ  貫通孔
３１ｂ  凹部
３２    弁体
３３    ガス抜き孔
３４    弾性部材
４０ａ，４０ｂ  溶接電極
１１１ａ  第２の雄ねじ部
２１１ｄ  溝部
ＳＰ    空隙
【図１】
2006185838.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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