(57)【要約】【課題】錆等の腐食を防止し得る密閉型電池を提供する。【解決手段】本発明により提供される密閉型電池は、少なくとも一端に開口部５０を有する電池容器１０と、電池容器１０の開口部５０を封口する封口体２０とを備える。電池容器１０は、鋼板４４と、その両面を被覆する金属メッキ層４２ａ、４２ｂと、を有する板材４０により構成されている。そして、電池容器１０の開口部５０を形成する板材４０の先端面１８において金属メッキ層４２ａ、４２ｂで被覆されていない非被覆部位には、鋼板４４と金属メッキ層４２ａ、４２ｂとを溶融合金化してなる溶融合金部４６が形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一端に開口部を有する電池容器と、該電池容器の開口部を封口する封口体とを備えた密閉型電池であって、
前記電池容器は、鋼板と、該鋼板の両面を被覆する金属メッキ層と、を有する板材により構成され、
前記電池容器の開口部を形成する板材の先端面において前記金属メッキ層で被覆されていない非被覆部位には、前記鋼板と前記金属メッキ層とを溶融合金化してなる溶融合金部が形成されている、密閉型電池。
【請求項２】
前記電池容器の開口部は、前記溶融合金部が形成された前記電池容器の開口端部を前記封口体の周縁部にカシメることにより封口されている、請求項１に記載の密閉型電池。
【請求項３】
前記溶融合金部は、レーザ照射により形成されている、請求項１または２に記載の密閉型電池。
【請求項４】
前記金属メッキ層は、Ｎｉ，Ｚｎ，Ｃｒ，及びＳｎのうちの少なくとも一種の金属元素を含む、請求項１から３の何れか一つに記載の密閉型電池。
【請求項５】
前記金属メッキ層は、Ｎｉメッキ層であり、
前記溶融合金部中に含まれるＮｉの含有量は、溶融合金部の全質量に対して０．０５質量％〜２質量％である、請求項１から４の何れか一つに記載の密閉型電池。
【請求項６】
前記溶融合金部には、防錆剤が塗りつけられている、請求項１から５の何れか一つに記載の密閉型電池。
【請求項７】
前記電池容器の開口端部の外面は、樹脂製の外装フィルムで覆われている、請求項１から６の何れか一つに記載の密閉型電池。
【請求項８】
少なくとも一端に開口部を有する電池容器と、該電池容器の開口部を封口する封口体とを備えた密閉型電池の製造方法であって、
以下の工程：
鋼板の両面が金属メッキ層で被覆された表面処理鋼板を成形加工し、少なくとも一端に開口部を有する電池容器を作製する工程；および
前記成形した電池容器の開口部を形成する表面処理鋼板の先端面にレーザを照射して、前記金属メッキ層と前記鋼板とを溶融合金化してなる溶融合金部を形成する工程；
を包含する、密閉型電池の製造方法。
【請求項９】
前記溶融合金部を形成した後、該溶融合金部が形成された前記電池容器の開口端部を封口体の周縁部にカシメつけて、前記電池容器の開口部を封口する工程を含む、請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記金属メッキ層は、Ｎｉ，Ｚｎ，Ｃｒ，及びＳｎのうちの少なくとも一種の金属元素を含む、請求項８または９に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記金属メッキ層は、Ｎｉメッキ層であり、
前記溶融合金部中に含まれるＮｉの含有量は、溶融合金部の全質量に対して０．０５質量％〜２質量％である、請求項８から１０の何れか一つに記載の製造方法。
【請求項１２】
請求項１から７の何れか一つに記載の密閉型電池または請求項８から１１の何れか一つに記載の製造方法により製造された密閉型電池を備える、車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開口部を有する電池容器と、該電池容器の開口部を封口する封口体とを備えた密閉型電池およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池その他の二次電池は、車両搭載用電源、或いはパソコンおよび携帯端末の電源として重要性が高まっている。特に、軽量で高エネルギー密度が得られるリチウムイオン電池は、車両搭載用高出力電源として好ましく用いられるものとして期待されている。
【０００３】
リチウムイオン電池の一態様では、金属製の電池容器に電極体や電解液等が収容されており、かかる電池容器の開口部に金属製の蓋体を取り付けて封止している。電池容器の開口部の封止に関する従来技術としては、例えば特許文献１〜５が挙げられる。
【０００４】
かかる封止方法の一つとして、電池容器への封口体の接合をカシメ処理によって行うことが検討されている。図１１に、電池容器の開口部に封口体がカシメ固定されている電池構造の一例を示す。図１１の例では、電池容器１１０の開口部１５０に樹脂製のガスケット１３０を介して封口体１２０を配置し、電池容器の開口端部１１２をガスケット１３０とともに封口体の周縁部１２２にカシメることにより電池容器１１０の開口部１５０が封口されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３０７０６４号公報
【特許文献２】特開２００２−２９８７９３号公報
【特許文献３】特公平７−９３１２８号公報
【特許文献４】特開平５−１０９３９３号公報
【特許文献５】特開２００４−２２０８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、この種のリチウムイオン電池の電池容器の一つとして、ニッケルメッキが施された鋼板（表面処理鋼板）を素材として、該表面処理鋼板に絞り加工やトリム加工を施して有底円筒状に形成されたものが用いられている。かかる電池容器は、例えば、平板状の表面処理鋼板を切断して円形ブランクを作製し、絞り加工などにより該円形ブランクを有底円筒状に成形することにより作製されている。
【０００７】
しかし、表面処理鋼板を用いた電池容器では、平板状の表面処理鋼板から有底円筒状の電池容器を作製する際に、ニッケルメッキから鋼板母材の一部が露出し、この露出部分に錆などの腐食が発生する場合があった。具体的には、平板状の表面処理鋼板から円形ブランクを切り出すと、円形ブランクを切断した端部（ブランク端面）には、ニッケルメッキが存在せず、鋼板母材が剥き出しの状態になる。この円形ブランクを絞り加工により有底円筒状に成形すると、成形した電池容器の開口端部の先端面には、ニッケルメッキが存在せず、鋼板母材が露出する。かかる電池容器を用いて図１１に示すような封止構造を構築すると、カシメ処理が施された電池容器１１０の開口端部１１２の先端面１１８には、ニッケルメッキ１４２ａ、１４２ｂが存在せず、下地の鋼板１４４が露出する。この露出部分に錆などの腐食が生じ、穴開きや封口不良などの不具合が発生するという問題があった。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、錆等の腐食を防止し得る密閉型電池を提供することである。また、他の目的は、そのような性能を有する密閉型電池を製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によって提供される密閉型電池は、少なくとも一端に開口部を有する電池容器と、該電池容器の開口部を封口する封口体とを備えた密閉型電池である。上記電池容器は、鋼板と、該鋼板の両面を被覆する金属メッキ層とを有する板材により構成されている。そして、上記電池容器の開口部を形成する板材の先端面において上記金属メッキ層で被覆されていない非被覆部位には、上記鋼板と上記金属メッキ層とを溶融合金化してなる溶融合金部が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
かかる構成によれば、電池容器の開口部を形成する板材の先端面において金属メッキ層で被覆されていない非被覆部位（即ち鋼板母材が露出した錆びやすい部位）に、鋼板よりも耐腐食性が高い溶融合金部が形成されているので、板材の先端面に錆等の腐食が生じるのを防止でき、穴開きや封口不良等を抑制することができる。これにより、気密性の高い封口構造を長期にわたって維持することができ、信頼性の高い密閉型電池を提供することができる。
【００１１】
ここで開示される密閉型電池の好ましい一態様では、上記電池容器の開口部は、上記溶融合金部が形成された上記電池容器の開口端部を上記封口体の周縁部にカシメることによって封口されている。かかる構成によれば、カシメ処理が施された電池容器の開口端部において、錆等の腐食の進行が抑制され、カシメ部分の気密性を良好に保つことができる。また、溶融合金部は、鋼板と金属メッキ層との溶融合金化により、電池容器の他の部分（溶融合金部に隣接する部分）と一体化しているので、上記他の部分から溶融合金部が剥がれにくい。そのため、カシメ処理に伴う摩擦や表面処理鋼板の変形等を受けても、溶融合金部が電池容器から剥がれ落ちる（延いては下地の鋼板が露出する）不具合が回避され、防錆構造を適切に保つことができる。
【００１２】
ここで開示される密閉型電池の好ましい一態様では、上記溶融合金部は、レーザ照射により形成されている。レーザ照射を用いれば、鋼板と金属メッキ層との溶融合金化を簡易に且つ確実に行うことができるとともに、耐食性に優れた溶融合金部を形成することができる。
【００１３】
ここで開示される密閉型電池の好ましい一態様では、上記金属メッキ層は、Ｎｉ，Ｚｎ，Ｃｒ，及びＳｎのうちの少なくとも一種の金属元素を含む。上記金属元素を含む金属メッキ層は、鋼板よりも耐食性が高く、且つ鋼板と合金化し得るため、本発明の目的に適した金属メッキ層として好ましく用いられる。
【００１４】
ここで開示される密閉型電池の好ましい一態様では、上記金属メッキ層は、Ｎｉメッキ層である。この場合、上記溶融合金部中に含まれるＮｉの含有量は、溶融合金部の全質量に対して０．０５質量％〜２質量％であることが好ましい。この範囲にすることにより、より耐食性に優れた溶融合金部を形成できる。Ｎｉの含有量は、例えば、ＥＰＭＡ（電子線プローブマイクロアナライザ）によるマッピングデータの分析結果から算出することができる。
【００１５】
ここで開示される密閉型電池の好ましい一態様では、上記溶融合金部には、防錆剤が塗りつけられている。溶融合金部と防錆剤とを併用することにより、錆などの腐食の進行をより確実に防止することができる。
【００１６】
ここで開示される密閉型電池の好ましい一態様では、上記カシメられた電池容器の開口端部の外面は、樹脂製の外装フィルムで覆われている。カシメ処理が施された電池容器の開口端部の外面を外装フィルムで覆うことにより、水分等の侵入が抑制され、錆などの腐食の進行をより確実に防止することができる。
【００１７】
また、本発明は、上記性能を有する密閉型電池を好ましく製造することができる密閉型電池の製造方法を提供する。この方法は、鋼板の両面が金属メッキ層で被覆された表面処理鋼板を成形加工し、少なくとも一端に開口部を有する電池容器を作製する工程を含む。そして、上記成形した電池容器の開口部を形成する表面処理鋼板の先端面にレーザを照射し、上記金属メッキ層と上記鋼板とを溶融合金化してなる溶融合金部を形成する工程を含む。
【００１８】
かかる製造方法によれば、錆等の腐食を防止し得る信頼性の高い密閉型電池を製造することができる。すなわち、表面処理鋼板から電池容器を作製する際に、表面処理鋼板を成形加工（例えば、ブランク切断加工、絞り加工、トリム加工等）すると、成形した電池容器の開口部を形成する板材の先端面に鋼板母材が露出する。この露出部分をそのまま放置すると、該露出部分に錆等の腐食が生じる場合があるが、本発明によれば、鋼板母材が露出した板材の先端面にレーザを照射して、鋼板よりも耐食性が高い溶融合金部を形成するので、錆等の腐食の進行が抑制され、信頼性の高い密閉型電池を製造することができる。
【００１９】
ここで開示される密閉型電池の好ましい一態様では、上記溶融合金部を形成した後、該溶融合金部が形成された上記電池容器の開口端部を上記封口体の周縁部にカシメつけて、上記電池容器の開口部を封口する工程を含む。この方法によれば、カシメ部分の気密性が良好に保たれた密閉型電池を製造することができる。また、溶融合金部は、レーザ照射による鋼板と金属メッキ層との溶融合金化により電池容器と一体化されるので、溶融合金部が電池容器から剥がれにくくなる。そのため、上記カシメ処理の摩擦等によって溶融合金部が電池容器から剥がれ落ちる不具合が回避され、上記カシメ処理を安定して行うことができる。
【００２０】
また、本発明は、上記密閉型電池または上記製造方法により製造された密閉型電池を備えた車両を提供する。車両搭載用の密閉型電池においては、長期の過酷条件下（例えば温度変化が激しく結露が生じやすい場所）での使用が多く、錆などの腐食によって電池容器の気密性が低下する虞があるが、本発明の構成によれば、上記溶融合金部の構成により長期間の使用でも高い気密性が維持されるため、車両搭載用として好適な密閉型電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る密閉型電池を模式的に示す側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る密閉型電池の要部を拡大した断面模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る密閉型電池の要部を拡大した断面模式図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るレーザ照射の工程を説明するための図である。
【図６】結露サイクル試験後の比較用ブランクの切断端面を示す写像である。
【図７】結露サイクル試験後の試験用ブランクの切断端面を示す写像である。
【図８】本発明の一実施形態に係る捲回電極体を説明するための図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る密閉型電池の要部を拡大した断面模式図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る密閉型電池を搭載した車両の側面模式図である。
【図１１】従来の電池容器開口部の封止構造を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明による実施の形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄（例えば、正極および負極を備えた電極体の構成および製法、セパレータや電解質の構成および製法、リチウム二次電池その他の電池の構築に係る一般的技術等）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化することがある。各図における寸法関係（長さ、幅、厚さ等）は実際の寸法関係を反映するものではない。
【００２３】
特に限定することを意図したものではないが、以下では捲回型の電極体（捲回電極体）と非水系電解液が円筒型の電池容器に収容された構成の密閉型リチウムイオン電池を例として本発明を詳細に説明する。
【００２４】
図１〜図３に示すように、本実施形態に係るリチウムイオン電池１００は、少なくとも一端に開口部５０を有する電池容器１０と、該開口部５０を封口する封口体２０と、ガスケット３０とを備える。
【００２５】
電池容器１０は、一端に開口部５０を有する有底円筒状に形成されている。電池容器１０の底面７４には、負極集電端子７８を介して捲回電極体８０の負極８４が電気的に接続され、電池容器１０が負極端子を兼ねている。電池容器１０の内面には、封口体２０を開口部に取り付けるための環状凸部１４が全周にわたって形成されている。電池容器１０の内部には、例えば長尺シート状の正極（正極シート）８２および長尺シート状の負極（負極シート）８４を計二枚の長尺シート状セパレータ（セパレータシート）とともに積層して捲回される捲回電極体８０が図示しない電解液とともに収容される。
【００２６】
かかる電池容器１０は、図３に示すように、鋼板４４と、該鋼板４４の両面を被覆する金属メッキ層４２ａ、４２ｂとを有する板材４０により構成されている。金属メッキ層４２ａ、４２ｂは、鋼板に錆等の腐食が生じるのを防止する機能を有する。金属メッキ層を構成する金属は、鋼板よりも耐食性が高く、且つ、鋼板と合金化し得るものであることが好ましい。例えば、Ｎｉ，Ｚｎ，Ｃｒ，及びＳｎのうちの少なくとも一種の金属を含むものを好ましく用いることができる。この実施形態では、金属メッキ層は、Ｎｉメッキ層である。
【００２７】
また、上記電池容器の開口部５０を形成する板材４０の先端面１８において金属メッキ層で被覆されていない非被覆部位には、溶融合金部４６が形成されている。この溶融合金部４６は、鋼板４４と金属メッキ層４２ａ、４２ｂとを溶融合金化して形成されたものである。この実施形態では、金属メッキ層４２ａ、４２ｂは、Ｎｉメッキ層であり、溶融合金部４６は、ＮＩメッキ層と鋼板とを溶融合金化したＮｉ−Ｆｅ合金からなる。かかる溶融合金部４６は、耐食性（特に耐錆性）に優れ、鋼板４４よりも腐食されにくくなる。
【００２８】
封口体２０は、電池容器１０の開口部５０を封口するためのものであり、電池容器の開口形状に合う円形状に形成されている。この実施形態では、封口体２０の上面には、正極集電端子７６を介して捲回電極体８０の正極８２と電気的に接続された正極端子７２が取り付けられている。封口体２０を構成する材質としては、一般的なリチウムイオン電池で使用されるものと同様のもの等を適宜使用することができ、特に制限はない。放熱性等の観点から、金属製（例えばアルミニウム製）の封口体２０を好ましく使用し得る。本実施形態の封口体２０はアルミニウム製である。
【００２９】
ガスケット３０は、封口体の周縁部２２と電池容器１０の内周面との間に配置されている。ガスケット３０は、封口体２０の周縁部２２に嵌合可能な溝部３２を有し、該溝部３２に封口体２０が内嵌されている。ガスケット３０の構成材料は、所望のシール性（例えば、水分の浸入を防止する性能）を発揮し得るものであればよく、特に限定されない。当該電池に使用される電解液に対する耐性のよい弾性材料が好ましい。例えば、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、フッ素ゴム（例えばフッ化ビニリデン系（ＦＫＭ））、ブチルゴム等の、有機溶剤に対する耐性の高い弾性材料を好ましく採用することができる。本実施形態のガスケット３０はＥＰＤＭ製である。
【００３０】
本実施形態においては、図３に示すように、溶融合金部４６が形成された電池容器の開口端部１２を封口体２０の周縁部２２にカシメることにより電池容器の開口部５０が封口されている。図３には、カシメ処理前における電池容器の開口端部１２の形状を二点鎖線で示している。この実施形態では、封口体２０を取り付けるための環状凸部１４を電池容器１０の内周面に形成し、環状凸部の上面１４ａに封口体２０がガスケット３０を介して配置されている。その状態において、電池容器の開口端部１２を内方に折曲してガスケット３０ととともに封口体２０の周縁部２２にカシメることによって、封口体２０を電池容器１０に固定するとともに、封口体２０と電池容器１０との間でガスケット３０を圧縮して開口部５０を封口している。
【００３１】
本実施形態の密閉型電池１００によれば、電池容器１０の開口部５０を形成する板材４０の先端面１８において金属メッキ層４２ａ、４２ｂで被覆されていない非被覆部位（即ち鋼板母材４４が露出した錆びやすい部位）に、鋼板よりも耐腐食性が高い溶融合金部４６が形成されているので、板材４０の先端面１８において錆等の腐食が生じるのを防止でき、穴開きや封口不良等を抑制することができる。これにより、気密性の高い封口構造を長期にわたって維持することができ、信頼性の高い密閉型電池１００を提供することができる。
【００３２】
また、この実施形態では、電池容器の開口部５０は、溶融合金部４６を有する電池容器の開口端部１２を封口体の周縁部２２にカシメることによって封口されている。かかる構成によれば、カシメ処理が施された電池容器の開口端部１２において、錆等の腐食の進行が抑制され、カシメ部分の気密性を良好に保つことができる。また、溶融合金部４６は、鋼板と金属メッキ層との溶融合金化により電池容器１０の他の部分と一体化しているので、溶融合金部４６が電池容器１０から剥がれにくい。そのため、カシメ処理の摩擦等によって溶融合金部４６が電池容器１０から剥がれ落ちる（延いては下地の鋼板４４が露出する）不具合が回避され、防錆構造を適切に保つことができる。
【００３３】
上記鋼板および金属メッキ層の寸法を例示すると、鋼板４４の厚みは、例えば０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ程度であり、通常は０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ程度（ここでは０．３ｍｍ）にするとよい。金属メッキ層４２ａ、４２ｂの厚みは、例えば１μｍ〜２０μｍ程度であり、通常は３μｍ〜１０μｍ程度（ここでは３μｍ）にするとよい。また、開口端部の先端面１８に形成された溶融合金部４６の厚みは、溶融合金部から鋼板が露出しない程度の厚みであればよく、例えば０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ程度であり、通常は０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ程度（ここでは０．５ｍｍ）にするとよい。
【００３４】
また、溶融合金部４６中に含まれるＮｉの含有量は、特に制限されないが、Ｎｉの含有量が少なすぎると、耐食効果が十分に得られない場合があり、Ｎｉの含有量が多すぎると、溶融時に均等に溶融されにくく、分離しやすくなる場合がある。したがって、溶融合金部中のＮｉの含有量は、溶融合金部の全質量に対して概ね０．０５質量％〜２質量％であればよく、通常は０．１質量％〜０．３質量％であることが好ましい。この範囲内にすることにより、耐食性がより高められた剥がれにくい溶融合金部を得ることができる。溶融合金部中のＮｉの含有量は、例えば、ＥＰＭＡ（電子線プローブマイクロアナライザ）によるマッピングデータの分析結果から算出することができる。
【００３５】
続いて、上記構成を備えるリチウムイオン電池１００の製造方法について説明する。
【００３６】
まず、鋼板４４の両面を金属メッキ層（ここではＮｉメッキ層）４２ａ、４２ｂで被覆した表面処理鋼板を成形加工し、少なくとも一端に開口部５０を有する電池容器を作製する。この実施形態では、平板状の表面処理鋼板を用意（市販品を購入または製造）する。そして、平板状の表面処理鋼板を切断して円形ブランクを作製し、絞り加工などにより該円形ブランクを有底円筒状の缶胴に成形する。そして、缶胴の開口部の形状を整える（例えば開口端部１２に生じたバリ等を取り除く）トリム加工を施すことにより、有底円筒状の電池容器を作製する。
【００３７】
ここで、平板状の表面処理鋼板から有底円筒状の電池容器を作製すると、Ｎｉメッキ層４２ａ、４２ｂから鋼板４４の一部が露出する。具体的には、平板状の表面処理鋼板から円形ブランクを切り出すと、円形ブランクを切断した端部（ブランク端面）には、Ｎｉメッキ層が存在せず、鋼板が剥き出しの状態になる。この円形ブランクを絞り加工により有底円筒状に成形すると、図４に示すように、成形した電池容器の開口部５０を形成する板材４０の先端面１８には、Ｎｉメッキ層４２ａ、４２ｂが存在せず、鋼板４４が露出する。本実施形態では、この露出部分（即ちＮｉメッキ層で被覆されていない板材（表面処理鋼板）４０の先端面１８）に溶融合金部４６を形成する。
【００３８】
すなわち、図５に示すように、上記成形した電池容器の開口部５０を形成する板材４０の先端面１８にレーザ５２を照射して、Ｎｉメッキ層と鋼板とを溶融合金化してなる溶融合金部４６を形成する。この実施形態では、開口部５０を形成する板材の先端面１８の全周に亘ってレーザ５２を照射する。このレーザ照射によって、先端面１８を含む周辺部分が溶融状態になり、Ｎｉ−Ｆｅ合金からなる溶融合金部４６が形成される。レーザ照射に用いられるレーザの種類は、金属メッキ層と鋼板とを溶融合金化し得るものであればよく特に限定されない。例えば、ＹＡＧレーザ等の固体レーザや炭酸ガスレーザ等の気体レーザを好ましく採用することができる。
【００３９】
上記レーザが照射される表面処理鋼板（鋼板およびＮｉメッキ層）は、Ｎｉメッキ層と鋼板とが強固に密着したものであることが望ましい。このような表面処理鋼板を用いることにより、Ｎｉ−Ｆｅ溶融状態から溶融時拡散層が出来にくくなる。そのため、溶融合金部中に適量のＮｉを含有させることができ、耐食性に優れた溶融合金部を形成することができる。このような表面処理鋼板は、例えば、鋼板母材の両面に電解Ｎｉメッキ処理を施し、その後、表面粗度調整のための調質圧延処理を行うことにより形成することができる。
【００４０】
上記溶融合金部を形成したら、次に、電池容器１０内に電極体８０を収容し、電池容器１０の外面に環状凹部１６を全周にわたって形成する。これにより、電池容器１０の内周面に封口体２０を取り付けるための環状凸部１４を形成する。環状凹部１６を形成する方法としては特に限定されず、例えば、円弧状に形成された曲面部を有する押圧部材を電池容器１０の外面に押圧する方法などを適宜採用するとよい。
【００４１】
次に、電池容器の開口部５０に封口体２０を配置し、溶融合金部４６が形成された電池容器の開口端部１２を封口体の周縁部２２にカシメることにより電池容器の開口部５０を封口する。この実施形態では、図３に示すように、電池容器１０の内周面に設けられた環状凸部１４にガスケット３０を介して封口体２０を配置する。図３には、カシメ処理前における電池容器の開口端部１２の形状を二点鎖線で示している。溶融合金部４６が形成された開口端部１２を全周に亘って内方に折曲し、ガスケット３０ととともに封口体２０の周縁部２２にカシメつける。このカシメ処理によって、ガスケット３０を電池容器１０と封口体２０とに密着させ、封口体２０を電池容器１０に固定するとともに、封口体２０と電池容器１０との間でガスケット３０を圧縮して開口部５０を封口する。
このようにして、本実施形態に係るリチウムイオン電池（密閉型電池）１００を製造することができる。
【００４２】
本実施形態の製造方法によれば、電池容器の開口端部１２において錆等の腐食を防止し得る信頼性の高い密閉型電池１００を製造することができる。すなわち、表面処理鋼板から電池容器１０を作製する際に、表面処理鋼板を成形加工（例えば、ブランク切断加工、絞り加工、トリム加工等）すると、図４に示すように、成形した電池容器の開口部５０を形成する板材４０の先端面１８に鋼板母材４４が露出する。この露出部分をそのまま放置すると、該露出部分に錆等の腐食が生じる虞があり得るが、本実施形態によれば、図５に示すように、鋼板母材４４が露出した板材４０の先端面１８にレーザ５２を照射して、鋼板よりも耐食性が高い溶融合金部４６を形成するので、錆等の腐食の進行が抑制され、信頼性の高い密閉型電池１００を製造することができる。
【００４３】
また、この実施形態では、溶融合金部４６を形成した後、該溶融合金部４６を有する電池容器の開口端部１２を封口体の周縁部２２にカシメることによって電池容器の開口部５０を封口する。この方法によれば、カシメ部分の気密性が良好に保たれた密閉型電池を製造することができる。また、溶融合金部４６は、レーザ照射による鋼板と金属メッキ層との溶融合金化により電池容器１０と一体化されるので、溶融合金部４６が電池容器１０から剥がれにくくなる。そのため、カシメ処理の摩擦等によって溶融合金部４６が電池容器１０から剥がれ落ちる不具合が回避され、上記カシメ処理を安定して行うことができる。
【００４４】
次に、電池容器の開口部を形成する板材の先端面１８に溶融合金部４６を形成することによって、錆等の腐食の進行が抑制されることを確認するために、試験例として以下の実験を行った。すなわち、鋼板（厚み０．３ｍｍ）の両面をＮｉメッキ層（厚み３μｍ）で被覆した平板状の表面処理鋼板（市販品）を用意し、該表面処理鋼板を複数片に切断して試験用ブランクを切り出した。そして、鋼板が露出した試験用ブランクの切断端面にＹＡＧレーザを照射し、切断端面に溶融合金部を形成した。ＹＡＧレーザの照射条件は、発振波長１．０６μｍ、パルス発振出力０．１ｋＷ〜４ｋＷ（ピーク）、パルス幅０．２ｍｓ〜２ｍｓ、レーザ照射径８００μｍとなるように設定した。
【００４５】
上記レーザ照射後の試験用ブランクに対して結露サイクル試験を行った。具体的には、試験用ブランクを−２０℃の低温の環境下で１．５時間保持した後、温度２０℃、湿度８０％の高温高湿の環境下で０．５時間かけて保持し、試験用ブランクに結露を生じさせた。その後、温度２０℃で１時間かけて除湿し、試験用ブランクを乾燥した。そして、低温と高温高湿とを交互に付与することにより、結露と乾燥を繰り返し、３０サイクル後における試験用ブランクの錆の発生状況を評価した。また、比較のために、ブランクの切断端面に溶融合金部を形成していない比較用ブランクを作製し、結露サイクル試験を行った。比較用の結露サイクル試験は、試験用ブランクと同様にして行った。
【００４６】
その結果を図６および図７に示す。図６は結露サイクル試験後の比較用ブランクの切断端面を示す写像であり、図７は結露サイクル試験後の試験用ブランクの切断端面を示す写像である。図６に示すように、下地の鋼板が露出した比較用ブランクの切断端面には、多量の錆が発生して腐食が進行していたのに対し、図７に示すように、溶融合金部を形成した試験用ブランクの切断端面には、錆の発生はほとんど確認されず、腐食の進行が抑制されていることが分かった。このことから、電池容器の開口部５０を形成する板材の先端面１８に溶融合金部４６を形成することによって、錆等の腐食の進行が抑制されることが確かめられた。
【００４７】
なお、本実施形態の電池容器１０内に収容される電極体の構造（例えば捲回構造や積層構造）や電解液の種類等については特に制限はない。以下、電池容器１０内に収容される電極体や電解液の一例について、図８に示す模式図を加えて説明する。
【００４８】
図１〜３に示すように、本実施形態に係るリチウムイオン電池１００は、少なくとも一端に開口部５０を有する電池容器１０と、該開口部５０を封口する封口体２０とを備える。封口体２０には、捲回電極体８０の正極と電気的に接続する正極端子７２が設けられている。また、電池容器１０の底面には、捲回電極体８０の負極と電気的に接続する負極端子７４が設けられている。電池容器１０の内部には、捲回電極体８０が図示しない非水電解液とともに収容される。
【００４９】
正極シート８２および負極シート８４は、それぞれ、長尺シート状の電極集電体の両面に電極活物質を主成分とする電極合材層が設けられた構成を有する。これらの電極シート８２，８４の幅方向の一端には、いずれの面にも上記電極合材層が設けられていない電極合材層非形成部分が形成されている。上記積層の際には、正極シート８２の正極合材層非形成部分と負極シート８４の負極合材層非形成部分とがセパレータシート６０の幅方向の両側からそれぞれはみ出すように、正極シート８２と負極シート８４とを幅方向にややずらして重ね合わせる。その結果、捲回電極体８０の捲回方向に対する横方向において、正極シート８２および負極シート８４の電極合材層非形成部分がそれぞれ捲回コア部分（すなわち正極シート８２の正極合材層形成部分と負極シート８４の負極合材層形成部分と二枚のセパレータシート６０とが密に捲回された部分）から外方にはみ出ている。かかる正極側はみ出し部分（すなわち正極合材層の非形成部分）および負極側はみ出し部分（すなわち負極合材層の非形成部分）には、正極集電端子７６および負極集電端子７８がそれぞれ付設されており、上述の正極端子７２および負極端子７４とそれぞれ電気的に接続される。
【００５０】
本実施形態に係る捲回電極体８０は、通常のリチウムイオン電池の捲回電極体と同様であり、図８に示すように、捲回電極体８０を組み立てる前段階において長尺状（帯状）のシート構造を有している。
【００５１】
正極シート８２は、長尺シート状の箔状の正極集電体８３ａの両面に正極活物質を含む正極合材層８３ｂが保持された構造を有している。ただし、正極合材層８３ｂは正極シート８２の幅方向の端辺に沿う一方の側縁（図では上側の側縁部分）には付着されず、正極集電体８３ａを一定の幅にて露出させた正極合材層非形成部が形成されている。
【００５２】
負極シート８４も正極シート８２と同様に、長尺シート状の箔状の負極集電体８５ａの両面に負極活物質を含む負極合材層８５ｂが保持された構造を有している。ただし、負極合材層８５ｂは負極シート８４の幅方向の端辺に沿う一方の側縁（図では下側の側縁部分）には付着されず、負極集電体８５ａを一定の幅にて露出させた負極合材層非形成部が形成されている。
【００５３】
捲回電極体８０を作製するに際しては、正極シート８２と負極シート８４とがセパレータシート６０を介して積層される。このとき、正極シート８２の正極合材層非形成部分と負極シート８４の負極合材層非形成部分とがセパレータシート６０の幅方向の両側からそれぞれはみ出すように、正極シート８２と負極シート８４とを幅方向にややずらして重ね合わせる。このように重ね合わせた積層体を捲回することによって捲回電極体８０が作製され得る。
【００５４】
捲回電極体８０の捲回軸方向における中央部分には、捲回コア部分（即ち正極シート８２の正極合材層８３ｂと負極シート８４の負極合材層８５ｂとセパレータシート６０とが密に積層された部分）が形成される。また、捲回電極体８０の捲回軸方向の両端部には、正極シート８２および負極シート８４の電極合材層非形成部分がそれぞれ捲回コア部分から外方にはみ出ている。かかる正極側はみ出し部分（すなわち正極合材層８３ｂの非形成部分）および負極側はみ出し部分（すなわち負極合材層８５ｂの非形成部分）には、正極集電端子７６および負極集電端子７８がそれぞれ付設されており、上述の正極端子７２および負極端子７４（ここでは電池容器１０が兼ねる。）とそれぞれ電気的に接続される。
【００５５】
かかる捲回電極体８０を構成する構成要素は、従来のリチウムイオン電池の捲回電極体と同様でよく、特に制限はない。例えば、正極シート８２は長尺状の正極集電体の上にリチウムイオン電池用正極活物質層が付与されて形成され得る。正極集電体にはアルミニウム箔（本実施形態）その他の正極に適する金属箔が好適に使用される。正極活物質は従来からリチウムイオン電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２等が挙げられる。一方、負極シート８４は長尺状の負極集電体の上にリチウムイオン電池用負極活物質層が付与されて形成され得る。負極集電体には銅箔（本実施形態）その他の負極に適する金属箔が好適に使用される。負極活物質は従来からリチウムイオン電池に用いられる物質の一種または二種以上を特に限定することなく使用することができる。好適例として、グラファイトカーボン、アモルファスカーボン等の炭素系材料、リチウム含有遷移金属酸化物や遷移金属窒化物等が挙げられる。
【００５６】
また、正負極シート８２，８４間に使用されるセパレータシート６０の好適例としては、多孔質ポリオレフィン系樹脂で構成されたものが挙げられる。例えば、合成樹脂製（例えばポリエチレン等のポリオレフィン製）多孔質セパレータシートを好適に使用し得る。なお、電解質として固体電解質もしくはゲル状電解質を使用する場合には、セパレータが不要な場合（すなわちこの場合には電解質自体がセパレータとして機能し得る。）があり得る。
【００５７】
電池容器１０の上端開口部５０から該容器１０内に捲回電極体８０を収容するとともに適当な液状電解質あるいは固体（もしくはゲル状）電解質、ここでは適当な非水系電解液（例えばＬｉＰＦ６等のリチウム塩（支持塩）を適当量含むジエチルカーボネートとエチレンカーボネートとの混合溶媒のような非水電解液）を電池容器１０内に配置（注液）し、上記開口部を封口体２０により封止して、本実施形態に係るリチウムイオン電池１００の構築（組み立て）が完成する。電池容器１０の封止プロセスは、前述したとおりである。電解質の配置（注液）プロセスは、従来のリチウムイオン電池の製造で行われている手法と同様でよく、本発明を特徴付けるものではない。
【００５８】
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。
【００５９】
例えば、上述した電池容器１０は有底円筒状であり、長手方向の一端に開口部５０を有するものであるが、これに限らない。例えば、長手方向の両端（一端および他端）にそれぞれ開口部を有する無底円筒状の電池容器１０を用いてもよい。また、電池容器１０の形状は円筒状に限らず、種々の変更が可能である。例えば、角型（略直方体形状）の電池容器を使用してもよい。また、本実施形態では、電池容器の開口部がカシメ処理によって封口されている場合につき説明したが、封口手段はこれに限らない。例えば、電池容器の開口部を溶接（例えば電池容器と封口体とのレーザ溶接）等によって封口することもできる。この場合でも、電池容器の開口端部の先端面において金属メッキ層で被覆されていない非被覆部位が存在する場合は、該非被覆部位に溶融合金部を形成することで錆等の腐食を防止することができる。
【００６０】
ここに開示される技術は、電池容器の開口部がカシメ処理によって封口された電池およびその製造に特に好ましく適用され得る。カシメ処理を用いれば、レーザ溶接等の溶接接合に比べて、電池容器の開口部５０の封口を高速に行うことができ、加えて、溶接スパッタ等が発生することもなく、異物混入レスを容易に実現することができる。また、溶融合金部４６は、鋼板と金属メッキ層との溶融合金化により、電池容器の他の部分（溶融合金部に隣接する部分）と一体化しているので、カシメ処理の際に擦られたり、電池容器（表面処理鋼板）を塑性変形させたりしても、該溶融合金部４６が剥がれにくくなる。したがって、電池容器の開口部がカシメ処理によって封口された電池では、ここに開示される技術を適用することが特に有意義である。
【００６１】
本実施形態に係る溶融合金部４６は、他の耐食（防錆）手段と併用して用いることもできる。例えば、図９に示すように、カシメ処理が施された電池容器の開口端部１２の先端面１８に形成された溶融合金部４６に防錆剤９０を塗りつけてもよい。防錆剤９０は、例えば、耐食性の高い樹脂材料（例えば炭化水素系樹脂，アクリル系樹脂）や、水分を透過しない油ＷＡＸ成分等から構成するとよい。このように溶融合金部４６と防錆剤９０とを併用することにより、錆などの腐食の進行をより確実に防止することができる。また、図９に示した例では、電池容器の開口端部１２の外面が樹脂製の外装フィルム９２で覆われている。この例では、外装フィルム９２はポレオレフィン樹脂から構成され、開口端部１２の先端面１８（溶融合金部４６）を包み込むように配置されている。このように開口端部の先端面１８（溶融合金部４６）を包み込むように開口端部１２の外面を外装フィルム９２で覆うことにより、開口端部の先端面１８（溶融合金部４６）への水分等の侵入が抑制され、錆などの腐食の進行をより確実に防止することができる。
【００６２】
本発明に係る方法を適用して製造された密閉型電池（典型的には二次電池、例えばリチウムイオン電池）は、特に自動車等の車両に搭載されるモータ（電動機）用電源として好適に使用し得る。したがって本発明は、例えば図１０に模式的に示すように、かかる電池１００（当該電池１００を複数個直列に接続して形成される組電池の形態であり得る。）を電源として備える車両（典型的には自動車、特にハイブリッド自動車、電気自動車等のように電動機を備える自動車）１を提供する。
【符号の説明】
【００６３】
１      車両
１０    電池容器
１２    容器開口端部
１４    環状凸部
１４ａ  環状凸部上面
１６    環状凹部
１８    容器開口端部の先端面
２０    封口体
２２    封口体周縁部
３０    ガスケット
３２    溝部
４０    板材（表面処理鋼板）
４２ａ、４２ｂ  金属メッキ層
４４    鋼板
４６    溶融合金部
５０    開口部
６０    セパレータシート
７２    正極端子
７４    負極端子
７６    正極集電端子
７８    負極集電端子
８０    捲回電極体
８２    正極シート
８３ａ  正極集電体
８３ｂ  正極合材層
８４    負極シート
８５ａ  負極集電体
８５ｂ  負極合材層
９０    防錆剤
９２    外装フィルム
１００  リチウムイオン電池
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図６】
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【図７】
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