(57)【要約】【課題】サイズの異なる封口板又は外装缶の共用化を図れるようにする扁平状の密閉電池用ガスケット及び扁平状の密閉電池を提供する。【解決手段】扁平状の密閉電池１は、有底筒状の外装缶２、筒部３１と該筒部３１の一方の開口を塞ぐ平面部３２とを有する逆皿状の封口板３、外装缶２の側壁２１と封口板３の筒部３１との間に気密状に挟みこまれて配置されるガスケット４を備える。ガスケット４は、外装缶２の底面部２２上面の縁部及び側壁の根元部分に密接する底部シール部４２と、外装缶２の側壁２１内面に密接し底部シール部４２に連続する外側シール壁部４１とを有し、当該底部シール部４２は封口板３を外装缶２に組み付けたときに外径が同じであり総高の違った複数の電池へ適応可能とするように封口板３の筒部３１先端部がガスケット４を押圧する厚さに変更可能に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
側壁を有する有底筒状の外装缶と、前記外装缶の側壁よりも外径が小さい筒部と該筒部の一方の開口を塞ぐ平面部とを有し前記筒部の開口部が前記外装缶の底面部に対向するように外装缶の内方に配置される逆皿状の封口板とを備える扁平状の密閉電池であって、前記外装缶の側壁と前記封口板の筒部との間に気密状に挟みこまれて配置されるガスケットにおいて、
前記ガスケットは、前記外装缶の底面部上面の縁部及び側壁の根元部分に密接する底部シール部と、前記外装缶の側壁内面に密接する外側シール壁部とを有し、
前記底部シール部は、前記封口板を前記外装缶に組み付けたときに外径が同じであり総高の違った複数の電池へ適応可能とするように前記封口板の筒部先端部が該底部シール部を押圧する厚さに変更可能に形成されている扁平状の密閉電池用ガスケット。
【請求項２】
前記底部シール部の厚さは、前記外側シール壁部の厚さよりも厚く又は薄く形成されている請求項１に記載の扁平状の密閉電池用ガスケット。
【請求項３】
前記ガスケットは、前記外側シール壁部及び底部シール部が前記外装缶の側壁内側の開口端から底面部上面の縁部に亘ってインサート成形により外装缶と一体化されている請求項１又は２に記載の扁平状の密閉電池用ガスケット。
【請求項４】
前記ガスケットは、前記底部シール部が高硬度樹脂により形成され、前記外側シール壁部が底部シール部よりも硬度の低い低硬度樹脂により形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の扁平状の密閉電池用ガスケット。
【請求項５】
前記ガスケットは、高硬度樹脂により形成される前記底部シール部と、該底部シール部よりも硬度の低い低硬度樹脂により形成される前記外側シール壁部とが一体成形されている請求項１又は２に記載の扁平状の密閉電池用ガスケット。
【請求項６】
前記ガスケットは、前記底部シール部が、前記外装缶の側壁内面に密接し、外側シール壁部に連続する外側環状リブと、前記外装缶の側壁内面下部に対向して外側環状リブの一部を構成し、前記封口板の筒部先端部が嵌合する環状凹部と、環状凹部の一部を構成し、外装缶の側壁開口部に向けて突出する内側環状リブとを有し、前記外側環状リブ、環状凹部及び内側環状リブが一体に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の扁平状の密閉電池用ガスケット。
【請求項７】
側壁を有する有底筒状の外装缶と、前記外装缶の側壁よりも外径が小さい筒部と該筒部の一方の開口を塞ぐ平面部とを有し前記筒部の開口部が前記外装缶の底面部に対向するように外装缶の内方に配置される逆皿状の封口板と、前記外装缶の側壁と前記封口板の筒部との間に気密状に挟みこまれて配置されるガスケットとを備える扁平状の密閉電池であって、
前記ガスケットは、前記封口板の筒部先端部が配置される底部シール部及び前記外装缶の側壁と封口板の筒部との間に配置される外側シール壁部を一体に備え、
前記外装缶の底面部上面の縁部と前記ガスケットの底面シール部との間には補助ガスケットが配置されている扁平状の密閉電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイン形リチウム電池等の扁平状の密閉電池に用いられるガスケット及び扁平状の密閉電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、側壁を有する有底筒状の外装缶と、該外装缶の側壁よりも外径が小さい筒部と該筒部の一方の開口を塞ぐ平面部とを有し、前記筒部の開口部が前記外装缶の底面部に対向するように外装缶の内方に配置される逆皿状の封口とを備えた扁平状の密閉電池が知られている。このような扁平状の密閉電池では、例えば特許文献１に開示されるように、電池内部の気密性を保ち且つ外装缶と封口板との電気的な絶縁を確保するために、外装缶と封口板との嵌合部分にガスケットを配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１９０７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、扁平状の密閉電池は決められた電池容積に応じて高さや平面部の面積が変わるため、外装缶及び封口板の大きさも複数の種類が必要となる。
特に、外装缶及び封口板は金属製なので、小さい部品の金属曲げ加工は非常に困難であり、種類が多いと製品の品質管理も煩雑となる。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するものであって、封口板と外装缶との間にガスケットが挟み込まれる扁平状の密閉電池において、サイズの異なる封口板又は外装缶の共用化を図れるようにする扁平状の密閉電池用ガスケット及び扁平状の密閉電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る扁平状の密閉電池は、側壁を有する有底筒状の外装缶と、前記外装缶の側壁よりも外径が小さい筒部と該筒部の一方の開口を塞ぐ平面部とを有し前記筒部の開口部が前記外装缶の底面部に対向するように外装缶の内方に配置される逆皿状の封口板とを備える扁平状の密閉電池であって、前記外装缶の側壁と前記封口板の筒部との間に気密状に挟みこまれて配置されるガスケットにおいて、前記ガスケットは、前記外装缶の底面部上面の縁部及び側壁の根元部分に密接する底部シール部と、前記外装缶の側壁内面に密接する外側シール壁部とを有し、前記底部シール部は、前記封口板を前記外装缶に組み付けたときに外径が同じであり総高の違った複数の電池へ適応可能とするように前記封口板の筒部先端部が該底部シール部を押圧する厚さに変更可能に形成されているものである。
【０００７】
例えば、前記底部シール部の厚さは、前記外側シール壁部の厚さよりも厚く又は薄く形成されている。
【０００８】
前記ガスケットは、前記外側シール壁部及び底部シール部が前記外装缶の側壁内側の開口端から底面部上面の縁部に亘ってインサート成形により外装缶と一体化されていることが好ましい。
【０００９】
前記ガスケットが外装缶と一体にインサート成形される場合、前記底部シール部が高硬度樹脂により外装缶と一体にインサート成形され、前記外側シール壁部が底部シール部よりも硬度の低い低硬度樹脂により前記底部シール部に連続して外装缶と一体にインサート成形されていることが好ましい。
【００１０】
また、前記ガスケットは、高硬度樹脂により形成される前記底部シール部と、底部シール部よりも硬度の低い低硬度樹脂により形成される前記外側シール壁部とが一体成形された独立したものであってもよい。
【００１１】
前記ガスケットは、前記底部シール部が、前記外装缶の側壁内面に密接し、外側シール壁部に連続する外側環状リブと、前記外装缶の側壁内面下部に対向して外側環状リブの一部を構成し、前記封口板の筒部先端部が嵌合する環状凹部と、環状凹部の一部を構成し、外装缶の側壁開口部に向けて突出する内側環状リブとを有し、前記外側環状リブ、環状凹部及び内側環状リブが一体に形成されていることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の扁平状の密閉電池は、側壁を有する有底筒状の外装缶と、前記外装缶の側壁よりも外径が小さい筒部と該筒部の一方の開口を塞ぐ平面部とを有し前記筒部の開口部が前記外装缶の底面部に対向するように外装缶の内方に配置される逆皿状の封口板と、前記外装缶の側壁と前記封口板の筒部との間に気密状に挟みこまれて配置されるガスケットとを備える扁平状の密閉電池であって、前記ガスケットは、前記封口板の筒部先端部が配置される底部シール部及び前記外装缶の側壁と封口板の筒部との間に配置される外側シール壁部を一体に備え、前記外装缶の底面部上面の縁部と前記ガスケットの底面シール部との間には補助ガスケットが配置されている構成とすることもできる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、サイズの異なる封口板又は外装缶を使用しつつ、発電要素を収納する電池容積に合わせて封口板の筒部先端部が圧接するように底部シール部の厚さを変更することにより、本来、異なる電池容積に用いられる封口板と外装缶との間を確実にシールすることができる。従って、サイズの異なる封口板又は外装缶の共用化が可能となる。このように、高さの異なる密閉電池であっても、共通の封口板又は外装缶を使用できるようになり封口板又は外装缶の部品の管理が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施形態１にかかる扁平状密閉電池の概略構成を示す断面図である。
【図２】図２は、実施形態１にかかる扁平状密閉電池において、封口板（負極缶）に外装缶（正極缶）を嵌合して外装缶の側壁をかしめる前の状態を示す断面図である。
【図３】図３は、実施形態１にかかる扁平状密閉電池において、封口板（負極缶）に外装缶（正極缶）を嵌合して外装缶の側壁をかしめる状態を示す部分拡大断面図である。
【図４】図４は、実施形態１にかかる扁平状密閉電池において、金型で外装缶（正極缶）の側壁内面にガスケットを一体成形する様子を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態２にかかる扁平状密閉電池の構成を示す部分拡大断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態３にかかる扁平状密閉電池の構成を示す部分拡大断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態４にかかる扁平状密閉電池の封口板（負極缶）に外装缶（正極缶）を嵌合して外装缶の側壁をかしめる前の状態を示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態５にかかる扁平状密閉電池の構成を示す部分拡大断面図である。
【図９】図９は、２色成形によりガスケットを製造する様子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を詳しく説明する。なお、各図において同一または同等部分については同一の符号を付している。
【００１６】
［実施形態１]
（全体構成）
本発明の扁平状の密閉電池の一実施形態としてコイン型リチウム電池を示す。
図１に示すように、コイン型電池１は、側壁２１を有する有底円筒状の正極缶となる外装缶２と、該外装缶２の開口を覆い、外装缶２の内方に配置される負極缶となる逆皿状の封口板３と、外装缶２の側壁２１と封口板３の筒部３１との間に配置されるガスケット４と、外装缶２及び封口板３の間に形成される空間内に収納される発電要素５とを備えている。コイン型電池１は、外装缶２と封口板３とを嵌め合わすことによって、全体が扁平なコイン状に形成される。コイン型電池１の外装缶２と封口板３との間に形成される空間内には、発電要素５以外に、非水電解液（図示省略）も封入されている。
【００１７】
外装缶２は、ステンレスなどの金属材料からなり、プレス成形によって有底円筒状に形成されている。外装缶２は、円形状の底面部２２と、その外周に該底面部２２と連続して形成される円筒状の側壁２１とを備えている。側壁２１は、図２に示すように、封口板３に向けてかしめる前の状態では、縦断面視で、底面部２２に対して外側に広がるテーパー状に形成される。外装缶２は、封口板３との間にガスケット４を挟んだ状態で、側壁２１の開口端側が内側に曲げられて、該封口板３の外周部に対してかしめられることにより、側壁２１の根元部分が略垂直になる。
【００１８】
封口板３も、外装缶２と同様、ステンレスなどの金属材料からなり、プレス成形によって有底円筒状に形成されている。封口板３は、円形状の平面部３２と、その外周に該平面部３２と連続して形成される円筒状の筒部３１とを備えている。この筒部３１は、平面部３２の縁部から拡径する基端部３１ａと、基端部３１ａからさらに拡径する段部３１ｂと、段部３１ｂから下方に向けてほぼ垂直に延びる開放部３１ｃとを備える。図１に示すように、この段部３１ｂに対して、外装缶２の側壁２１の開口端部が折り曲げられてかしめられる。
【００１９】
ガスケット４は、ポリプロピレン（ＰＰ）からなる。ガスケット４は、外装缶２の側壁２１と封口板３の筒部３１との間に挟みこまれるように、外装缶２の側壁２１の内面に射出成形されている。ガスケット４の詳しい構成については後述する。なお、ガスケット４の材料としては、ＰＰに限らず、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）や、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＦＡ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミド系樹脂などを用いてもよく、また、無機添加剤やエラストマーなどで硬度を調整したものを用いてもよい。
【００２０】
発電要素５は、正極活物質等を円盤状に成形した正極材５１（電極材）と、負極活物質の金属リチウムまたはリチウム合金を円盤状に形成した負極材５２と、不織布製のセパレータ５３とを備えている。図１に示すように、外装缶２の内方に正極材５１が位置付けられ、封口板３の内方に負極材５２が位置付けられている。正極材５１と負極材５２との間にセパレータ５３が配置されている。
【００２１】
正極材５１は、正極活物質として二酸化マンガンを含有している。この正極材５１は、二酸化マンガンに、黒鉛、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体及びヒドロキシプロピルセルロースを混合して調整された正極合剤を円盤状に形成したものであり、所定の剛性及び導電性を有するステンレス鋼等によって構成された正極リング５４で保持している。
【００２２】
正極リング５４は、正極材５１の側面に接する円筒部５４ａと、該円筒部５４ａの一端側から該円筒部５４ａの内方に向かって延びて正極材５１の底面に接する円環状のフランジ部５４ｂとが一体形成されたものである。このような構成の正極リング５４によって、該正極リング５４内の正極材５１の径方向及び一端側への変形を規制することができる。そして、正極リング５４の円筒部５４ａの他端側は開放された状態となっているので、正極材５１が自由に膨張できるようになっている。よって、放電時に、負極材５２の厚みが小さくなっても、正極材５１は正極リング５４に沿って負極材５２側へ膨張するため、該正極材５１と負極材５２とが離間するのを防止できる。
【００２３】
セパレータ５３は、ポリブチレンテレフタレート製の繊維を素材とする不織布を用いて構成される。このセパレータ５３は、コイン型電池１内で非水電解液によって含浸されている。なお、セパレータ５３の厚みは、例えば、約０．３〜０．４ｍｍ程度である。
非水電解液は、例えば、プロピレンカーボネイトと１，２−ジメトキシエタンとを混合した溶液にＬｉＣｌＯ４を溶解した溶液である。
【００２４】
（ガスケットの構成）
図１から図３に示すように、ガスケット４は、外装缶２の側壁２１の内側の開口端から底面部２２上面の縁部に亘って外装缶２のインサート成形によりリング状に形成されている。詳しくは、ガスケット４は、側壁２１における内側の開口端から底面部２２近くまで至る外側シール壁部４１と、外側シール壁部４１に連続し外装缶２の底面部２２上面の縁部及び側壁２１の根元部分に一体に形成される底部シール部４２とを備える。
【００２５】
ガスケット４の外側シール壁部４１は、図１から図３に示すように、外装缶２の側壁２１の内面の根元部分を除くほぼ全面に密着させて均一の厚みで形成されて、略円筒状に形成されている。また、外側シール壁部４１は、図２に示すように、外装缶２の側壁２１のテーパーに沿って射出成形されているので、開口端側へ向かうほど、内径が大きくなるように、全体としてテーパー状に形成されている。
【００２６】
外側シール壁部４１は、外装缶２の側壁２１をかしめることにより、封口板３の筒部３１の開放部３１ｃ及び段部３１ｂを覆うとともに、基端部３１ａの段部３１ｂ側に押し付けられる。外側シール壁部４１のうち、封口板３に対して外装缶２がかしめられた際に筒部３１の段部３１ｂに対向する部分は、図１及び図３に示すように、外装缶２の側壁２１の開口端部と筒部３１の段部３１ｂによって圧縮される。これにより、外側シール壁部４１によって、外装缶２と封口板３との間がシールされる。また、上記かしめによりテーパー状に拡径していた外装缶２の側壁２１が略垂直となり、外側シール壁部４１が封口板３の筒部３１と密着してシールされる。
【００２７】
ガスケット４の底部シール部４２は、その厚さが封口板３を外装缶２に組み付けた時に封口板３の筒部３１先端部がガスケット４の底部シール部４２を押圧する厚さに変更可能に射出成形により形成される。すなわち、底部シール部４２の厚さは、外側シール壁部４１の厚さよりも厚く又は薄く形成される。例えば、市販の発電要素５を収納する電池容積が小さい電池用の封口板３を使用し、市販の発電要素５を収納する電池容積が大きい電池の外装缶２を使用する場合、外装缶２の側壁２１の高さが、封口板３の筒部３１の高さよりもかなり高くなる。つまり、封口板３の筒部３１の軸方向長さが短く、封口板３の筒部３１先端部と外装缶２の底面部２２上面との間の隙間が大きい場合である。このような場合は、封口板３の筒部３１先端部が底部シール部４２に圧接するように、底部シール部４２の厚みを厚く設定する。一方、外装缶２の側壁２１の高さが低い（側壁２１の軸方向長さが短い）、封口板３の筒部３１の軸方向長さが長い等のため、封口板３の筒部３１先端部と外装缶２の底面部２２上面との間の隙間が小さい場合は、封口板３の筒部３１先端部が底部シール部４２に必要程度に圧接するように、底部シール部４２の厚みを薄く設定する。
【００２８】
ガスケット４の底部シール部４２には、外装缶２の側壁２１内面に密接し、外側シール壁部４１に連続する外側環状リブ４３と、外装缶２の側壁２１内面下部に対向して外側環状リブ４３の一部を構成し、封口板３の筒部３１先端部が嵌合する環状凹部４４と、環状凹部４４の一部を構成し、外装缶２の側壁２１開口部に向けて突出する内側環状リブ４５とが形成されている。そして、外側環状リブ４３、環状凹部４４及び内側環状リブ４５が一体に形成され、よって、底部シール部４２が外側シール壁部４１と一体に形成されている。
【００２９】
環状凹部４４は、封口板３の筒部３１開放部３１ｃの厚みとほぼ同じ溝幅に形成している。なお、環状凹部４４の溝幅は、筒部３１の開放部３１ｃの厚みよりも大きくしてもよいし、やや狭くしてもよい。
【００３０】
内側環状リブ４５は、その高さが環状凹部４４の深さとなり、封口板３の筒部３１先端部の位置決めが容易であれば、できるだけ低くすることが好ましい。このように内側環状リブ４５の高さを設定することにより、ガスケット４を形成する樹脂量の無駄をできるだけ少なくして、ガスケット４の強度を向上するとともにシール効果を上げることができる。
【００３１】
この環状凹部４４に封口板３の筒部３１開放部３１ｃの先端部を嵌め込むことにより、外装缶２に対する封口板３の位置決めを容易に行えるし、環状凹部４４に筒部３１先端部を押し込むので、外装缶２と封口板３との間が確実にシールされる。
【００３２】
以上の構成において、図３に矢印で示すように、封口板３の段部３１ｂに対して外装缶２の側壁２１の開口端部をかしめると、ガスケット４の外側シール壁部４１は、外装缶２の側壁２１の開口端部によって圧縮されるとともに、該筒部３１側に押し付けられる。これにより、外側シール壁部４１は、外装缶２の側壁２１と封口板３の筒部３１との間に挟みこまれてシールとして機能する。また、外装缶２の側壁２１のかしめにより、封口板３の筒部３１が下方に向けて押圧されて、筒部３１が環状凹部４４内で下方に押し付けられて、ガスケット４の底部シール部４２により外装缶２の底面部２２と封口板３の筒部３１との間がシールされる。このように、外側シール壁部４１の筒部３１の段部３１ｂ上に位置する部分と、ガスケット４の底部シール部４２とにより、封口板３と外装缶２との間に形成される空間を外部の空間に対してシールされて隔離状態が維持される。
【００３３】
（扁平形電池の製造方法）
次に、コイン型電池１の製造方法を、図２及び図４に基づいて説明する。
まず、プレス成形によって、封口板３及び外装缶２を、それぞれ形成する。次に、図４に示すように、外装缶２の側壁２１の内面側にガスケット４を射出成形する。この射出成形の様子を、図４を用いて以下で説明する。
【００３４】
図４に示すように、固定金型６と可動金型７とを備え、固定金型６には外装缶２の外形に沿い、外装缶２が嵌められる円形凹部６１が形成されている。また、固定金型６には、円形凹部６１の中心部に突出可能に可動ピン６２が設けられており、この可動ピン６２により固定金型から外装缶２を型抜きするようになっている。可動金型７には、外装缶２の底面部２２の上面に接触させる円形凸部７１が形成され、固定金型６の円形凹部６１内に配置させた外装缶２と円形凸部７１との間にガスケット４を形成するためのキャビティ７２が形成される。
【００３５】
固定金型６の円形凹部６１内に外装缶２を配置させた状態で可動金型７を閉じることにより、ガスケット４を形成するためのキャビティ７２が形成され、このキャビティ７２にガスケット４材料の溶融樹脂を注入することにより、ガスケット４が外装缶２の側壁２１の内面側に一体に形成される。なお、外装缶２の側壁２１内側の開口端から底面部２２上面の縁部に亘って外装缶２とガスケット４との密着性を上げる処理層を形成することが好ましい。外装缶２の側壁２１内側全面に処理層を形成することでもよい。この処理層は、ガスケット４の樹脂素材および外装缶２の金属素材の双方との密着性がある素材、例えばマレイン酸変性ポリプロピレン、クロロスルフォン化ポリエチレンなどより適宜選定される。処理層の形成は、例えば、予め外装缶２に塗布しておくことでもよい。このように、外装缶２に処理層を形成しておくことにより、外装缶２へのガスケット４の密着を良好にすることができる。
【００３６】
ガスケット４の射出成形が終了すると、可動金型７が取り外され、そして、固定金型６の可動ピン６２を軸方向（図４中の白抜き矢印方向）に移動させることにより、ガスケット４が射出成形された外装缶２を固定金型６から脱離させる。このようにして、外装缶２の側壁２１にガスケット４が射出成形された部品が得られる。
【００３７】
ここで、固定金型６は、外側シール壁部４１の外周面を成形する部分及び外装缶２の側壁２１が、開放部に向けて徐々に内径が大きくなるようなテーパー状に形成されているので可動ピン６２によって外装缶２を押した時に容易に固定金型６から外装缶２を脱離させることができる。
また、可動金型７の円形凸部７１も先端部の径が徐々に小さくなるようなテーパーに形成されているので、可動金型７の離脱も容易に行える。
【００３８】
また、図４に示すように、例えば、可動金型７において、円形凸部７１の先端面と円形凸部７１の周囲のパーティクル面とにそれぞれ同じ厚さのコアブロック７３，７４を脱着自在に設ける。この補助金型７３，７４の厚さ、あるいはコアブロック７３，７４を取り外す等により、得られるガスケット４の底部シール部４２の厚さ（軸方向の厚さ）を任意に変更可能とすることができる。
【００３９】
次に、図２に示すように、封口板３を、平面部３２が下側になるように配置する。そして、封口板３の内面に負極材５２を導電性接着剤等で固定した後、該負極材５２の上にセパレータ５３及び正極材５１を重ねて配置する。
【００４０】
次に、封口板３内に非水電解液を注入し、該封口板３に対してガスケット４が射出成形された外装缶２を被せる。このとき、封口板３の筒部３１の先端部をガスケット４の環状凹部４４に差し込むことにとより、封口板３の筒部３１と外装缶２の側壁２１との間にガスケット４を挟みこんだ状態となる。そして、外装缶２の側壁２１の開口端部を、封口板３の段部３１ｂを覆うように外装缶２の内側に折り曲げてかしめる。
【００４１】
これにより、ガスケット４は、図１に示すように、外装缶２の側壁２１と封口板３の筒部３１との間に挟みこまれた状態となる。すなわち、上述のような製造方法によって、ガスケット４の外側シール壁部４１は、封口板３の段部３１ｂと外装缶２の側壁２１の開口端部との間に挟みこまれる。また、封口板３の筒部３１先端部がガスケット４の環状凹部４４に嵌め込まれることにより、ガスケット４の底部シール部４２が封口板３の筒部３１と外装缶２の底面部２２との間に挟みこまれる。このようにして、図１に示すような構成のコイン型電池１が得られる。
【００４２】
以上の構成により、本実施形態１のコイン型電池１は、例えば、発電要素５を収納する電池容積が小さい電池の封口板３を使用しつつ、発電要素５を収納する電池容積に合わせて封口板３の筒部３１先端部が圧接するように底部シール部４２の厚さを変更することにより、電池容積が異なっても封口板３と外装缶２との間を確実にシールすることができるので、封口板３の共通化が可能となる。このように、高さの異なるコイン型電池１であっても、共通の封口板３を使用できるようになり封口板３の部品の管理が容易になる。なお、封口板３の筒部３１の高さが異なる場合でも、共通の外装缶２を使用することも可能となる。
【００４３】
ところで、前記特許文献１に開示の密閉電池では、封口板にガスケットをインサート成形している。そして、ガスケットは、シール性を考慮して、封口板の筒部の外面と内面を覆うように成形する必要がある。従って、射出成形により封口板にガスケットを一体成形する場合、封口板の筒部の外側及び内側と成形金型との間にガスケットを成形するための空間(キャビティ)を設ける必要がある。
【００４４】
しかしながら、このようにガスケットを成形する場合、型抜きのことを考慮して、封口板の筒部の内側において平面部近くまで樹脂で覆って平坦にする必要がある。その結果、封口板の筒部がキャビティの中間に位置することになり、金型への封口板の位置決めが非常に困難となっていた。
さらに、封口板の筒部の外側と内側の全体にガスケットを一体成形しなくてはならないので、本来絶縁シールには不要な箇所までガスケットを成形しなくてはならず、無駄な樹脂量が増加していた。さらに、筒部の内側全体に樹脂成形されるので、電池としての内部容量に制限があった。
【００４５】
本実施形態１のコイン型電池１によれば、外装缶２の外面全体を一方の固定金型６に密着させた状態で、外装缶２の内側にガスケット４を一体成形するので、ガスケット４の成形時の外装缶２の位置決めがし易く、外装缶２が補強となってガスケット４の強度が高められる。また、外装缶２の内面だけにガスケット４を成形するので外装缶２の全体を固定金型６で支持することが可能となり、軸心も安定する。その結果、封口板３と外装缶２の同軸が合わせやすくなる。
【００４６】
さらに、ガスケット４の厚みを外装缶２の側壁２１に対して薄い肉厚で均等にできるので、外装缶２のかしめによるガスケット４の弾性変形により内側に配置させる封口板３の変形を抑えることができ、外装缶２の内側角部へのガスケット４の密着も良好になる。また、外装缶２の側壁２１は、開放側に向かって拡径したテーパーになっているので、外装缶２を金型から型抜きする際も容易に行える。封口板３への組み込みも容易に行える。
【００４７】
また、従来のように、封口板３の筒部３１の内側深くに至るまでガスケットを成形しなくてよくなるので、樹脂量を軽減できる。その結果、樹脂量を軽減できる分、電池の内部容量を増やすことができ、現在の容量を維持または、それよりも大きくできる。
さらに、ガスケット４の底部シール部４２に外側環状リブ４３、環状凹部４４及び内側環状リブ４５が形成されているので、封口板３の外装缶２に対する位置決めがし易くなり、絶縁シール効果も向上する。
なお、ガスケット４は、外装缶２の内面に射出成形することなく、単独で射出成形により形成してもよい。また、ガスケット４は、封口板３にインサート成形した場合は上述の不利な点があるが、底部シール部４２の厚さを変更可能とする限りでは、ガスケット４を封口板３にインサート成形したものであってもよい。
【００４８】
［実施形態２］
前記実施形態１のコイン型電池１は、ガスケット４の底部シール部４２の厚みを厚くしたが、図５に示す実施形態２のコイン型電池１のように、発電要素５を収納する電池容積が小さい場合には、ガスケット４の底部シール部４２の厚みを薄く形成する。
【００４９】
実施形態２のコイン型電池１も、ガスケット４は、外装缶２の側壁２１の内側の開口端から底面部２２上面の縁部に亘って外装缶２のインサート成形によりリング状に形成されている。ガスケット４は、外側シール壁部４１と、底部シール部４２とを備える。底部シール部４２には、外装缶２の側壁２１内面に密接し、外側シール壁部４１に連続する外側環状リブ４３と、外装缶２の側壁２１内面下部に対向して外側環状リブ４３の一部を構成し、封口板３の筒部３１先端部が嵌合する環状凹部４４と、環状凹部４４の一部を構成し、外装缶２の側壁２１開口部に向けて突出する内側環状リブ４５とが形成されている。そして、外側環状リブ４３、環状凹部４４及び内側環状リブ４５が一体に形成され、よって、底部シール部４２が外側シール壁部４１と一体に形成されている。
【００５０】
実施形態２のコイン型電池１のガスケット４は、底部シール部４２の環状凹部４４の下方の厚みが実施形態１のガスケット４よりも薄く形成されている。従って、発電要素５を収納する電池容積が小さい電池の封口板３及び外装缶２を使用して、底部シール部４２に筒部３１先端部を圧接させて、封口板３と外装缶２との間を確実にシールすることができる。
【００５１】
［実施形態３］
上記実施形態１のコイン型電池１は、ガスケット４を１種類の樹脂で形成することも可能なものであるが、図６に示す実施形態３のコイン型電池１のように、ガスケット４は、金型に外装缶２をインサートして、底部シール部４２を高硬度樹脂により外装缶２に射出成形した後に、外側シール壁部４１を底部シール部４２よりも硬度の低い低硬度樹脂により底部シール部に連続して射出成形することもできる。例えば、インサート２色成形により、まず外側シール壁部４１に対応するキャビティを形成する可動金型を用いて低硬度樹脂よりなる外側シール壁部４１を成形し、次いで底部シール部４２に対応するキャビティを形成する可動金型を用いて高硬度樹脂よりなる底部シール部４２を成形することにより形成される。
底部シール部４２を形成する高硬度樹脂として、例えばポリフェニレンサルファイドを用いることができる。また、外側シール壁部４１を形成する低硬度樹脂として、例えばポリプロピレンを用いることができる。なお、同じ又は異なるガスケット４の材料樹脂に対して、無機添加剤やエラストマーなどの配合量を適宜に調製して、上記の高硬度樹脂、低硬度樹脂とするようにしてもよい。この場合、例えば、ロックウエル硬度にて、高硬度樹脂は、例えば、ポリフェニレンサルファイド程度の硬度（Ｒ１２３±１０）に設定され、低硬度樹脂は、例えば、ポリプロピレン程度の硬度（Ｒ９０±１０）に設定される。
【００５２】
ガスケット４は、図６に示すように、高硬度樹脂から成る底部シール部４２に外側環状リブ４３、環状凹部４４及び内側環状リブ４５が形成されていることが好ましい。この場合も、ガスケット４に外側環状リブ４３、環状凹部４４及び内側環状リブ４５を形成することにより、封口板３の外装缶２に対する位置決めがし易くなり、絶縁シール効果も向上する。
【００５３】
このように、底部シール部４２を外側シール壁部４１よりも硬度の高い樹脂を使用して形成しているので、封口板３の筒部３１の先端部を受け止めて土台となる底部シール部４２の弾性変形をできるだけ抑え、外装缶２の側壁２１をかしめた時の外側シール壁部４１の弾性変形を行い易くして、外側シール壁部４１によるシールを確実に行える。しかもどちらもインサート成形により形成しているので、位置決めも容易に行える。
【００５４】
また、図６に示す実施形態３では、ガスケット４は、外装缶２をインサート成形したが、ガスケット４のみを射出成形により形成することもできる。この場合、高硬度樹脂により形成される底部シール部４２と、底部シール部４２よりも硬度の低い樹脂により形成される外側シール壁部４１とを一体成形する。例えば、２色成形により、外側シール壁部４１を成形し、次いで底部シール部４２を成形するようにすればよい。
このように底部シール部４２と外側シール壁部４１の硬度が異なるガスケット４のみを射出成形により形成する場合も、実施形態３のコイン型電池１と同様に、封口板３の筒部３１の先端部を受け止めて土台となる底部シール部４２の弾性変形をできるだけ抑え、外装缶２の側壁２１をかしめた時の外側シール壁部４１の弾性変形を行い易くして、外側シール壁部４１によるシールを確実に行える。
【００５５】
［実施形態４］
図７に示す実施形態４のコイン型電池１は、ガスケット４は、前記各実施形態と同様に外側シール壁部４１と底部シール部４２とを設けるが、外側環状リブ４３、環状凹部４４及び内側環状リブ４５を形成していない。この場合、底部シール部４２の上面を平滑に形成し、封口板３の筒部３１先端部を底部シール部４２に押し付けるようにする。このように構成することによっても、ガスケット４の外側シール壁部４１と底部シール部４２とにより封口板３と外装缶２との間を２箇所でシールすることができる。
【００５６】
［実施形態５］
上記各実施形態は、ガスケット４の底部シール部４２の厚みを外装缶２の深さに合わせて設定したが、図８に示す実施形態５のコイン型電池１は、ガスケット４が外側シール壁部４１と、底部シール部４２とを備え、図５に示す実施形態２のように、底部シール部４２の厚みを薄くしている。
【００５７】
そして、外装缶２は、実施形態１と同じ物を使用しており、外装缶２の底面部２２上面の縁部に、封口板３及びガスケット４を外装缶２に組み付けた時にガスケット４の底面が圧接する高さを有する環状ブロックからなる補助ガスケット８を高硬度樹脂により外装缶２と一体にインサート成形している。補助ガスケット８を形成する高硬度樹脂にはポリフェニレンテレフタレートを使用している。
【００５８】
実施形態５のコイン型電池１は、市販の発電要素５を収納する電池容積が小さい電池用の封口板３を使用し、市販の発電要素５を収納する電池容積が大きい電池の外装缶２を使用しており、外装缶２の側壁２１の高さが、封口板３の筒部３１の高さよりもかなり高くなる。そこで、補助ガスケット８は、封口板３の筒部３１先端部がガスケット４の底部シール部４２の上面に圧接するとともに、底部シール部４２の底面が補助ガスケット８に圧接するように、厚みが設定されている。
【００５９】
また、ガスケット４の底部シール部４２には、前記各実施形態と同様に、外装缶２の側壁２１内面に密接し、外側シール壁部４１に連続する外側環状リブ４３と、外装缶２の側壁２１内面下部に対向して外側環状リブ４３の一部を構成し、封口板３の筒部３１先端部が嵌合する環状凹部４４と、環状凹部４４の一部を構成し、外装缶２の側壁２１開口部に向けて突出する内側環状リブ４５とが形成されている。そして、外側環状リブ４３、環状凹部４４及び内側環状リブ４５が外側シール壁部４１と一体に形成されている。
【００６０】
このように実施形態５のコイン型電池１は、環状ブロックからなる補助ガスケット８を備えることにより、外装缶２の側壁２１の高さが変動しても、補助ガスケット８の高さを調整して外装缶２に射出成形することにより、封口板３とガスケット４を共通化することが可能となる。
【００６１】
また、図８に示す実施形態５では、外装缶２をインサート成形したが、ガスケット４に補助ガスケット８を一体成形した独立部品として形成することもできる。例えば、図９に示すように、２色成形により、まずガスケット４に対応するキャビティを形成する第１可動金型を用いてガスケット４を成形し（図９（１））、次いで補助ガスケット８に対応するキャビティを形成する第２可動金型を用いて補助ガスケット８を成形してガスケット４に補助ガスケット８を一体成形する（図９（２））。なお、図９中、Ｇはキャビティ７２に溶融樹脂を注入するゲート、６２は固定金型６から成形品を脱型させる可動ピンである。
【００６２】
（その他の実施形態）
以上、本発明の実施形態の一つを説明したが、上述した実施形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【００６３】
また、前記各実施形態では、正極材５１の正極活物質として二酸化マンガンを含有した材料を用いていて、負極材５２の負極活物質として金属リチウムまたはリチウム合金を用いている。しかしながら、正極活物質または負極活物質として機能する材料であれば、これ以外のものを正極材５１及び負極材５２として用いてもよい。
【００６４】
前記各実施形態では、外装缶２を正極缶とし、封口板３を負極缶としたが、逆に正極缶が封口板で、負極缶が外装缶であってもよい。
前記各実施形態では、封口板３及び外装缶２を、それぞれ有底円筒状に形成して、コイン型電池１をコイン状に形成したが、この限りではなく、扁平形電池を、多角柱状など、円柱状以外の形状に形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の扁平形密閉電池は、ガスケットを用いるあらゆる扁平状の密閉電池に良好に適用できるものである。
【符号の説明】
【００６６】
１  コイン型電池
２  外装缶
３  封口板
４  ガスケット
５  発電要素
６  固定金型
７  可動金型
８  補助ガスケット
２１  側壁
２２  底面部
３１  筒部
３１ａ  基端部
３１ｂ  段部
３１ｃ  開放部
３２  平面部
４１  外側シール壁部
４２  底部シール部
４３  外側環状リブ
４４  環状凹部
４５  内側環状リブ
５１  正極材
５２  負極材
５３  セパレータ
５４  正極リング
５４ａ  円筒部
５４ｂ  フランジ部
６１  円形凹部
６２  可動ピン
７１  円形凸部
７２  キャビティ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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