(57)【要約】【課題】電池缶の外面が傷つき難いうえに、クラッド材で電池缶を加工する際に電池缶の外面に亀裂などが生じ難い密閉角形電池を得る。【解決手段】電池缶１が、ニッケル層を含むクラッド材で形成されている。電池缶１は、外壁部１ａにクラッド材のニッケル層が配されるように加工してある。クラッド材は、電池缶１に加工する前に焼なまし処理が行われており、ニッケル層が１５％以上の伸び率を有するよう設定してある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池缶がニッケル層を含むクラッド材で形成された密閉角形電池において、
前記電池缶は、外壁部に前記クラッド材のニッケル層が配される状態に加工してあり、
前記クラッド材は、前記電池缶に加工する前の焼なまし処理によって、前記ニッケル層が１５％以上の伸び率を有するよう設定してあることを特徴とする密閉角形電池。
【請求項２】
前記焼なまし処理は、前記クラッド材を５００〜６００℃の温度範囲まで加熱したのちに、徐々に冷やすことで行われる請求項１記載の密閉角形電池。
【請求項３】
前記クラッド材は、ニッケル層とアルミニウム層とで形成してあり、
前記電池缶は、外壁部に前記クラッド材のニッケル層、内壁部に前記クラッド材のアルミニウム層が配されるように加工してある請求項２記載の密閉角形電池。
【請求項４】
前記クラッド材のアルミニウム層とニッケル層との厚みの比率が、アルミニウム層：ニッケル層＝１：0.５〜１：２の範囲内である請求項３記載の密閉角形電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池缶がクラッド材で形成されたリチウムイオン二次電池などの密閉角形電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１・２には、ニッケル層とアルミニウム層とからなるクラッド材で電池缶を形成することで、クラッド材のアルミニウム層が電池缶の外壁側に配された密閉角形電池が開示されている。
【０００３】
かかる密閉角形電池は、保護回路や外部機器との電気的接続のために、通常ニッケル製の接続リードが用いられる。そのため、接合性を考慮して電池缶との接合面側をアルミニウム、外側をニッケルにしたクラッド材からなる端子板を電池缶の外面に予め接合してある。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３３９７３４号公報（段落番号００１０・００１８、図１）
【特許文献２】特開２０００−３０６７３号公報（段落番号００３１、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１・２では、前記端子板を電池缶の外面に接合しなければならない分だけ電池の製造に手間がかかるとともに、端子板を有する分だけコストアップを招いてしまう。また、電池缶の外壁側にアルミニウム層が配されるために、電池缶の外面が傷つき易いことになる。
【０００６】
さらに、ニッケル層とアルミニウム層とからなるクラッド材にあっては、アルミニウム層に比べてニッケル層の伸び率が小さいために、クラッド材を電池缶に加工する際にニッケル層に亀裂などが生じて、前記亀裂からニッケル層が剥がれ落ちるおそれがある。
【０００７】
そこで本発明の目的は、電池缶の外面が傷つき難いうえに、クラッド材で電池缶を加工する際に亀裂などが生じ難い密閉角形電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る密閉角形電池は、図１に示すごとく、電池缶１がニッケル層を含むクラッド材で形成されている。電池缶１は、外壁部１ａにクラッド材のニッケル層が配される状態に加工してある。クラッド材は、電池缶１に加工する前の焼なまし処理によって、ニッケル層が１５％以上の伸び率を有するよう設定してあることを特徴とする。
【０００９】
ここでの電池缶１の加工は、クラッド材を引き伸ばしながら継ぎ目のない電池缶１を加工する深絞り加工などが該当する。クラッド材のニッケル層の伸び率は大きい方が好ましいが、焼なまし処理でニッケル層の伸び率を大きくするに従って硬度が小さくなり、電池缶１の外面が傷つき易くなるため、ニッケル層の伸び率はニッケル層の硬度とのバランスで設定される。
【００１０】
かかる焼なまし処理は、クラッド材を５００〜６００℃の温度範囲まで加熱したのちに、徐々に冷やすことで行うことができる。クラッド材は、ニッケル層とアルミニウム層とで形成してあり、電池缶１は、外壁部１ａにクラッド材のニッケル層、内壁部１ｂにクラッド材のアルミニウム層が配されるように加工してあるものとすることができる。
【００１１】
クラッド材のアルミニウム層とニッケル層との厚みの比率が、アルミニウム層：ニッケル層＝１：0.５〜１：２の範囲内であるものとすることができる。ニッケル層の厚みの比率が２よりも大きい場合には、電池の重量が大きくなり過ぎる。ニッケル層の厚みの比率が0.５よりも小さい場合には、ニッケル層が薄くなり過ぎて、ニッケル層による電池缶１の強度アップなどが不十分になる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電池缶１に加工する前にクラッド材に焼なまし処理を行って、ニッケル層の伸び率を１５％以上に設定したので、電池缶１への加工によってクラッド材のニッケル層に亀裂などが生じることが防止される。しかも、電池缶１の外壁部１ａがニッケル層であるので、外部機器のニッケル製の接続端子を電池缶１に容易に接合できるとともに、電池缶１の外面の強度が向上して電池缶１の外面が傷つき難くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明に係る密閉角形電池の実施例を示しており、上面に左右横長の開口を有する有底角筒形状の電池缶１と、電池缶１内に収容された電極体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。
【００１４】
電池缶１は、ニッケル層とアルミニウム層とからなるクラッド材を深絞り加工して上下縦長の薄型に形成してあり、左右幅寸法を３４mm、上下高さ寸法を５０mm、前後厚み寸法を3.８mmとした。深絞り加工前のクラッド材の厚み寸法は0.５mm、クラッド材のニッケル層の厚み寸法は0.２mm、アルミニウム層の厚み寸法は0.３mmである。
【００１５】
前記クラッド材は、電池缶１の外壁部１ａにニッケル層、内壁部１ｂにアルミニウム層が配されるように深絞り加工した。前記深絞り加工は、電池缶１の底壁の厚み寸法が0.５mm、前後左右の側壁の厚み寸法が0.１８〜0.３５mmになるよう設定してある。なお、深絞り加工後の前後左右の側壁の厚み寸法は、電池缶１の大きさによって決まる。
【００１６】
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、あるいは積層して形成される。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薄板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薄板状の負極集電リード７が上向きに導出されている。
【００１７】
蓋３は、アルミニウムや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の厚み寸法は0.８mmである。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の左右方向の右端寄りには、電解液を電池缶１内に注入するための円形の注液孔１２が上下貫通状に形成される。注液孔１２は、電解液の注入後に栓１３で塞いで封口する。
【００１８】
負極端子１１の下端には、蓋３の内面において左右横長の薄板からなるリード体１５が接続されている。リード体１５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１５の下面に負極集電リード７をレーザー溶接する。正極集電リード６は、蓋３の裏面において絶縁板１０と注液孔１２との間のスペースにレーザー溶接する。これで正極集電リード６が蓋３および電池缶１に導通して、蓋３および電池缶１が正極電位に帯電する。蓋３の左右方向の一端寄り（図１の左端寄り）には開裂ベント１６が形成されており、開裂ベント１６は、電池内圧が異常上昇したときに開裂して電池内圧を解放する。
【００１９】
電池の組み立てに際しては、蓋３に対し、前述のように負極端子１１、上下の絶縁パッキング９・１０およびリード体１５を取り付け、さらに電極体２を電池缶１内に収容したのちに、負極集電リード７をリード体１５に、正極集電リード６を蓋３にそれぞれ前述の要領で溶接する。次に、蓋３を電池缶１の開口周縁にレーザーでシーム溶接したのち、電解液を注液孔１２から注入し、注液孔１２を栓１３で封口することにより、本発明の電池が完成する。
【００２０】
これにより、保護回路や外部機器などと本発明の電池を電気的に接続する場合には、ニッケル製などの接続リードを電池缶１の外面の任意の位置に接合することができる。
【００２１】
前記クラッド材は、電池缶１に深絞り加工される前に次の工程を経て作製される。まずニッケル薄板とアルミニウム薄板とを重ね合わせた状態で、一対のロールで加圧接着して合わせ板状に形成する。次に、前記クラッド材を炉内で５００〜６００℃まで加熱したのちに、徐々に冷やす焼なまし処理を行う。
【００２２】
この焼なまし処理により、前記クラッド材のニッケル層は、焼なまし前では伸び率が５％以下しか得られなかったのに対し、焼なまし後は伸び率が１５％以上になって延性が高くなる。なお、前記クラッド材のニッケル層のビッカース硬度は、前記熱処理前のＨｖ２００からＨｖ１２０以下に低下した。この焼なまし処理後に、前記クラッド材がトランスファプレスによって深絞り加工されて、電池缶１が形成される。
【００２３】
クラッド材のニッケル層の延性が高くなったことで、前記深絞り加工によってクラッド材のニッケル層に亀裂などが生じることが防止される。電池缶１の外壁部１ａがニッケル層になるので、外部機器などの接続リードを電池缶１の外面の任意の位置に容易に接合できる。また、ニッケルは、アルミニウムに比して硬度が大きいために、電池缶１の外表面が傷付きにくくなるうえ、アルミニウムのみで電池缶１を形成する場合よりも電池缶１の強度が向上する。
【００２４】
クラッド材のアルミニウム層とニッケル層との厚みの比率は、アルミニウム層：ニッケル層＝１：0.５〜１：２の範囲内に設定することが好ましい。電池缶１の開口周縁への蓋３の固定は、抵抗溶接や接着剤での接着による固定などであってもよい。蓋３をニッケル層とアルミニウム層とからなるクラッド材で形成し、蓋３の外側がニッケル層になるように加工してもよい。この場合には、外部機器などの接続リードを蓋３の外面の任意の位置に接合することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の密閉角形電池の要部断面図
【符号の説明】
【００２６】
１  電池缶
１ａ  外壁部
１ｂ  内壁部
【図１】
2006202512.tif 000003