(57)【要約】【課題】電池内部の気密性をより向上させた扁平形電池の封口缶、封口缶の製造方法、及び扁平形電池を提供する。【解決手段】封口缶２０は、筒状に形成され、ガスケット３０によって覆われる部分を有する周壁２２と、周壁２２の一方の開口側に配置された円形状の平面部２１と、を備える。周壁２２の内周面は平坦であり、周壁２２の外周面は、平坦部２６と、平坦部２６に対して凹状に窪んだ凹部２７と、を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
扁平形電池の封口缶であって、
筒状に形成され、ガスケットによって覆われる部分を有する周壁と、
前記周壁の一方の開口側に配置された円形状の平面部と、を備え、
前記周壁の内周面は平坦であり、
前記周壁の外周面は、平坦部と、前記平坦部に対して凹状に窪んだ凹部と、を含む、封口缶。
【請求項２】
請求項１に記載の封口缶であって、
前記凹部は、矩形状の断面形状を有する、封口缶。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の封口缶であって、
前記凹部は、周回状に形成される溝部を有する、封口缶。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の封口缶であって、
前記凹部は、前記周壁の外周面に対して複数形成されている、封口缶。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の封口缶であって、
前記凹部は、底面部分にシボ加工が施されている、封口缶。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の封口缶であって、
前記周壁は、先端部分に折り返し部分を設けないストレート缶として形成されている、封口缶。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の封口缶の製造方法であって、
平板において、前記周壁となる部分に前記凹部を形成する第１の工程と、
プレス加工により、前記平板から前記平面部と前記周壁とを形成する第２の工程と、
を含む、封口缶の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の封口缶の製造方法であって、
第１の工程において、前記周壁となる部分に同心円状の溝部を形成する、封口缶の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の封口缶と、
前記封口缶の周壁の外側に配置され、かつ、前記封口缶の外径より大きい筒状の周壁を有する外装缶と、
前記外装缶の周壁と前記封口缶の周壁との間に配置されたガスケットと、を備え、
前記ガスケットは、前記凹部に嵌合している、扁平形電池。
【請求項１０】
請求項９に記載の扁平形電池であって、
前記ガスケットは、前記封口缶の周壁にモールド成形される、扁平形電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、扁平形電池の封口缶、封口缶の製造方法、及び扁平形電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有底筒状の外装缶と外装缶の内側に配置される封口缶とを備え、電池内部の気密性を保ち、外装缶と封口缶との電気的な絶縁を確保すべく、外装缶と封口缶との間に樹脂製のガスケットを配置した扁平形電池に関するものとしては、例えば、特許文献１に開示されたものが存在している。
【０００３】
特開平０９−１２９２０１号公報（特許文献１）には、正極端子を兼ねる電池ケースと負極端子を兼ねるカップ状封口板とこれらの間に配される絶縁ガスケットとを備え、カップ状封口板の側面両側が粗面化されて、この側面の周囲に絶縁ガスケットを一体成型した密閉電池が開示されている。なお、特許文献１の密閉電池は、封口板周縁の段部に対して電池ケースの周縁の開口端部をかしめることにより、電池ケースと封口板とを組み合わせた状態としたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−１２９２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の密閉電池は、封口板周縁の絶縁ガスケットに当接する外周面および内周面に対して、粗面化された領域が形成されている。この粗面化された領域には、複数の三角形が連続する形状、すなわち蛇腹形状の凹凸部分が形成され、平坦な面が形成されていないことから、封口板周縁が湾曲しやすい形状となっている。
【０００６】
このため、電池ケースと封口板とを組み合わせる際、封口板周縁の段部に電池ケースの周縁の開口端部をかしめるときに加えられる力（以下「かしめ力」という。）により、封口板周縁は電池の内部または外部の方向に湾曲するような変形が生じ得る。封口板周縁に変形が生じてしまうと、かしめ力は封口板周縁を介して絶縁ガスケットに十分伝わり切らず、ガスケットによる電池ケースの底面を押し付ける作用が減退してしまう。その結果、電池内部の気密性が損なわれるという問題が生じる。
【０００７】
本発明の目的は、電池内部の気密性を向上させた扁平形電池の封口缶、封口缶の製造方法、及び扁平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】
本発明の一実施形態による封口缶は、扁平形電池の封口缶であって、筒状に形成され、ガスケットによって覆われる部分を有する周壁と、周壁の一方の開口側に配置された円形状の平面部と、を備える。周壁の内周面は平坦であり、周壁の外周面は、平坦部と、平坦部に対して凹状に窪んだ凹部と、を含む。
【０００９】
この実施の形態によれば、周壁の外周面は、平坦部と凹部とを含むことから、外圧に対する周壁の強度が相対的に高くなって、封口缶の周壁に外装缶の周壁をかしめるときに加えられる力が封口缶の周壁に十分伝わり、周壁がガスケットを外装缶の底部に強く押し付けることになる。また、ガスケットによって覆われる部分を有する周壁に凹部を含むことにより、電解液は、凹部に溜まりやすくなり、電池内部から漏れにくくなる。このため、電池内部の気密性を向上させることができる。
【００１０】
本発明の一実施形態による封口缶において、凹部は、矩形状の断面形状を有するものが好ましい。
【００１１】
この実施の形態によれば、電解液は、矩形状の断面形状の凹部に沿って移動しにくくなり、電池内部から漏れにくくなる。
【００１２】
本発明の一実施形態による封口缶において、凹部は、周回状に形成される溝部を有するものが好ましい。
【００１３】
この実施の形態によれば、ガスケットの全周に亘って封口缶の周壁の外周面と嵌合させることができ、電解液は、溝部に溜まりやすくなり、電池内部から漏れにくくなる。
【００１４】
本発明の一実施形態による封口缶において、凹部は、周壁の外周面に対して複数形成されているものが好ましい。
【００１５】
この実施の形態によれば、ガスケットにおける封口缶の周壁の外周面との嵌合箇所が増えることになって、電解液が電池内部からより漏れにくくなる。
【００１６】
本発明の実施の形態による封口缶は、凹部の底面部分にシボ加工が施されているものが好ましい。
【００１７】
この実施の形態によれば、凹部の底面部分とガスケットとのくいつきが良くなり、凹部の底面部分とガスケットとの密着性をより向上できる。
【００１８】
本発明の実施の形態による封口缶は、周壁の先端部分に折り返し部分を設けないストレート缶として形成されているものが好ましい。
【００１９】
この実施の形態によれば、周壁の先端部分にもガスケットが面接触しやすいため、ガスケットと周壁との密着性をより向上できる。
【００２０】
また、本発明の一実施形態による封口缶の製造方法は、平板において、周壁となる部分に凹部を形成する第１の工程と、プレス加工により、平板から平面部と周壁とを形成する第２の工程と、を含む。
【００２１】
この実施の形態によれば、封口缶を加工する前に、封口缶の周壁となる部分に凹部を精度よく形成することができる。
【００２２】
本発明の一実施形態による封口缶の製造方法では、第１の工程において、周壁となる部分に同心円状の溝部を形成するものが好ましい。
【００２３】
この実施の形態によれば、封口缶を加工する前に、封口缶の周壁となる部分に溝部を容易に形成することができる。
【００２４】
さらに、本発明の一実施形態による扁平形電池は、上述の封口缶と、封口缶の周壁の外側に配置され、かつ、封口缶の外径より大きい筒状の周壁を有する外装缶と、外装缶の周壁と封口缶の周壁との間に配置されたガスケットと、を備える。ガスケットは、封口缶の周壁に形成された凹部に嵌合している。
【００２５】
この実施の形態による扁平形電池であれば、周壁の外周面において平坦部と凹部とを含むことから、外圧に対する周壁の強度が相対的に高くなって、封口缶の周壁に外装缶の周壁をかしめるときに加えられる力が封口缶の周壁に十分伝わり、周壁がガスケットを外装缶の底部に強く押し付けることになる。また、ガスケットは凹部に嵌合していることから、封口缶の周壁とガスケットとの間に空隙が生じにくい。このため、扁平形電池における電池内部の気密性を向上させることができる。
【００２６】
本発明の一実施形態において、ガスケットは、封口缶の周壁にモールド成形されたものであることが好ましい。
【００２７】
この場合、ガスケットは、モールド成形によって凹部に嵌合している状態として形成されるため、封口缶の周壁とガスケットとの間に空隙をさらに生じにくくできる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、電池内部の気密性を向上させた扁平形電池の封口缶、封口缶の製造方法、及び扁平形電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態による扁平形電池の概略構成を示す断面図である。
【図２】扁平形電池内の電極体の構造を断面で拡大して示す部分拡大断面図である。
【図３】本発明の実施の形態による封口缶の斜視図である。
【図４】扁平形電池のガスケット配置部分を拡大して示す部分拡大断面図である。
【図５】プレス加工前における封口缶の平面図である。
【図６】封口缶にガスケットをモールド成形するときの様子を示す図である。
【図７】ガスケットを拡大して示す拡大断面図である。
【図８】外装缶の周壁に封口缶の周壁をかしめる前後の状態における断面図である。
【図９】凹部の底面部分にシボ加工を施す形態を拡大して示す拡大断面図である。
【図１０】他の実施の形態による封口缶の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。
【００３１】
［全体構成］
図１を参照して、本発明の実施の形態による扁平形電池１は、主に、外装缶１０と、封口缶２０と、ガスケット３０と、電極体４０とを備える。
【００３２】
より具体的には、扁平形電池１は、図１に示すように、筒状の周壁を有する外装缶１０と、外装缶１０の周壁の内側に配置され、かつ、外装缶１０の外径より小さい筒状の周壁を有する封口缶２０と、外装缶１０と封口缶２０との間に配置されるガスケット３０と、外装缶１０と封口缶２０との間に形成される空間内に収納される電極体４０とを備える。なお、図１は、封口缶２０の周壁２２に外装缶１０の周壁１２の開口端をかしめた状態を示すものである。
【００３３】
扁平形電池１は、外装缶１０と封口缶２０とを合わせることによって、全体が扁平なコイン状となる。扁平形電池１の外装缶１０と封口缶２０との間に形成される空間内には、電極体４０以外に、非水電解液（図示省略）も封入されている。
【００３４】
本発明の実施の形態による扁平形電池１では、外装缶１０を正極缶とし、封口缶２０を負極缶としている。
【００３５】
外装缶１０は、ステンレスなどの金属材料からなり、プレス加工によって有底円筒状に形成されている。外装缶１０は、円形状の底部１１と、その外周に底部１１と連接して形成される周壁１２とを備える。
【００３６】
底部１１は、図１に示すように、電極体４０が配置される円形状の底部１１ａと、底部１１ａの外周側に形成された段差部分における円筒状の底部１１ｂとを備える。
【００３７】
周壁１２は、封口缶２０の外側に配置され、かつ、封口缶２０の外径より大きい円筒状の形状を有する。周壁１２は、図１に示すように、縦断面視において、底部１１ｂの外周端から垂直方向（図１における一点鎖線Ｐと同方向）に延びている。ここで、図１における符号Ｐは、外装缶１０及び封口缶２０の筒軸を示す。すなわち、周壁１２は、外装缶１０の筒軸Ｐの上方向に延びている。
【００３８】
封口缶２０は、外装缶１０と同様、ステンレスなどの金属材料からなり、プレス加工によって有底円筒状に形成される。封口缶２０は、外装缶１０の周壁１２よりも外形が小さい略円筒状の周壁２２と、周壁２２の一方の開口側に配置された円形状の平面部２１とを有する。
【００３９】
周壁２２は、図１に示すように、平面部２１の外周端から筒軸Ｐの下方向に延びており、周壁２２の先端部分に折り返し部分を設けないストレート缶として形成されている。
【００４０】
ガスケット３０は、図１に示すように、略円筒状であって、外装缶１０の周壁１２と封口缶２０の周壁２２との間に配置され、外装缶１０と封口缶２０との電気的な絶縁を確保する。ガスケット３０は、封口缶２０の周壁２２における内表面及び外表面を覆うとともに、外装缶１０の周壁１２の内表面に接し、周壁２２の開口端から封口缶２０の筒軸Ｐの下方向に突出して外装缶１０の底部１１ｂに接する。
【００４１】
ガスケット３０は、ポリプロピレン（ＰＰ）からなる。しかしながら、ガスケット３０の材質については、ポリプロピレンに限られず、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）にオレフィン系エラストマーを含有した樹脂組成物や、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＦＡ）、ポリアミド系樹脂などであってもよい。
【００４２】
電極体４０は、図２に示すように、複数の正極４１と、複数の負極４６とを備える。
【００４３】
電極体４０は、外装缶１０の底部１１ａと封口缶２０の平面部２１との間に形成される空間において、複数の正極４１と複数の負極４６とがそれぞれ交互に積み重ねられたものである。電極体４０は、このような積層構造として、全体的に略円柱状の形状を有する。
【００４４】
また、電極体４０は、筒軸Ｐの方向において、両端に位置する極性がいずれも負極となるように、複数の正極４１と複数の負極４６とを配置したものである。すなわち、電極体４０の両端には、負極４６がそれぞれ配置される。
【００４５】
複数の正極４１は、略円板状の形状を有する。複数の正極４１の各々は、図２に示すように、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体４３の両面において、コバルト酸リチウム等の正極活物質を含有する正極活物質層４２を配置したものである。複数の正極４１は、図２に示すように、袋状の形状を有する複数のセパレータ４４内にそれぞれ収容される。
【００４６】
セパレータ４４は、平面視で円形状に形成された袋状の部材であり、略円板状の正極４１を収納可能な大きさに形成される。セパレータ４４は、絶縁性に優れたポリエチレン製の材質により構成される。
【００４７】
セパレータ４４は、微多孔性薄膜からなる。これにより、リチウムイオンがセパレータ４４を透過することができる。セパレータ４４は、一枚の長方形状の微多孔性薄膜のシート材によって正極４１を包み込み、シート材が重なる部分に対して熱溶着等により接着して形成される。
【００４８】
正極４１の正極集電体４３は、図１及び図２に示すように、筒軸Ｐに対して右側に向かって延びる導電性の正極リード５１と一体的に接続されている。正極リード５１は、正極集電体４３に接続される付近の箇所がセパレータ４４によって部分的に覆われる。
【００４９】
複数の正極リード５１の各々は、図１に示すように、正極集電体４３に接続される位置からセパレータ４４の外部に露出し、筒軸Ｐに対して右側の位置にて収束する。
【００５０】
なお、絶縁シート４９と外装缶１０の底部１１ａとの間には、正極活物質層４２が設けられていない正極集電体４３が配置されている。すなわち、この正極集電体４３は、外装缶１０の底部１１ａに電気的に接触している。
【００５１】
複数の負極４６は、略円板状の形状を有する。負極４６の各々は、図２に示すように、銅等の金属箔製の負極集電体４８の両面において、黒鉛等の負極活物質を含有する負極活物質層４７を配置したものである。
【００５２】
ただし、外装缶１０側及び封口缶２０側に配置される負極４６は、正極４１に対向する位置となる負極集電体４８の片面にのみ、負極活物質層４７が配置される。
【００５３】
より具体的には、外装缶１０側に配置される負極４６は、負極集電体４８の片面にのみ負極活物質層４７が配置される。すなわち、外装缶１０側に配置される負極４６は、図２に示すように、外装缶１０の底部１１ａに配置される正極４１（正極集電体４３）の上側に位置する絶縁シート４９の上面に対して、負極活物質層４７が配置されず、負極集電体４８が直接的に当接する態様にて配置される。
【００５４】
また、封口缶２０側に配置される負極４６についても、負極集電体４８の片面にのみ負極活物質層４７が配置される。すなわち、封口缶２０側に配置される負極４６は、図１に示すように、封口缶２０の平面部２１に対して、負極集電体４８が直接的に当接する態様にて配置される。
【００５５】
負極集電体４８は、図１及び図２に示すように、筒軸Ｐに対して左側に向かって延びる導電性の負極リード５２と一体的に接続されている。
【００５６】
負極リード５２の各々は、図１に示すように、負極４６の負極集電体４８に接続される位置から筒軸Ｐに対して左側の位置にて収束する。
【００５７】
複数の正極リード５１は、先端側が厚み方向に重ね合わされて、超音波溶接等により接続される。これにより、複数の正極リード５１を介して、複数の正極４１同士が電気的に接続されるとともに、各々の正極４１と外装缶１０とが電気的に接続される。
【００５８】
複数の負極リード５２についても、複数の正極４１及び負極４６が積層した状態で、先端側が厚み方向に重ね合わされて、超音波溶接等により互いに接続される。これにより、複数の負極リード５２を介して、複数の負極４６同士が電気的に接続されるとともに、各負極４６と封口缶２０とが電気的に接続される。
【００５９】
［封口缶の周壁の構成］
次に、封口缶２０の周壁２２の構成を詳細に説明する。
【００６０】
封口缶２０の周壁２２は、図１に示すように、平面部２１の外周端から筒軸Ｐの下方向に延びる基端部２３と、基端部２３の外径よりも大きく形成され、且つ周壁２２の開口端を段状に拡げる拡径部２４とを有する。拡径部２４は、ガスケット３０によって覆われる。段部２５は、基端部２３と拡径部２４との間に配置され、基端部２３と拡径部２４とに連接している。基端部２３および段部２５の外周面は、ガスケット３０により覆われる。
【００６１】
拡径部２４の外周面は、平坦部２６と凹部２７からなる。より具体的には、凹部２７は、図３及び図４に示すように、平坦部２６に隣接して形成され、平坦部２６に対して凹状に窪んだ矩形状の断面形状を有する。このような凹部２７を有することにより、外圧に対する拡径部２４の強度が向上する。
【００６２】
凹部２７は、図３に示すように、周回状に形成される溝部２７ａとなっている。この溝部２７ａは、図３に示すように、拡径部２４の外周面に対して複数形成されている。このような溝部２７ａを複数備えることにより、電解液が拡径部２４の外周面を移動しにくくなり、電解液が漏れにくくなる。なお、本発明の実施の形態において、溝部２７ａは３つ設けられている。
【００６３】
また、拡径部２４の内周面は、図１に示すように、平坦な面が一様に形成されており、拡径部２４の外周面に形成されるような凹部は拡径部２４の内周面に形成されないものとなっている。
【００６４】
［ガスケットの構成］
ガスケット３０の構成を詳細に説明する。
【００６５】
ガスケット３０は、図１に示すように、封口缶２０の周壁２２を覆う外筒部３１及び内筒部３２と、封口缶２０の周壁２２と外装缶１０の底部１１ｂとの間に配置され、外装缶１０の底部１１ｂに接する突延部３３とを有する。
【００６６】
外筒部３１は、封口缶２０の周壁２２の外周面を覆うとともに、封口缶２０の基端部２３及び段部２５の外周面に接する。また、外筒部３１は、封口缶２０の周壁２２の開口端付近で突延部３３に連接している。
【００６７】
また、外筒部３１は、図１に示すように、封口缶２０の周壁２２を構成する基端部２３から拡径部２４の開口端に亘る外周面を覆い、外装缶１０の周壁１２と封口缶２０の周壁２２との空間を密閉した状態に維持するものである。
【００６８】
さらに、外筒部３１は、図４に示すように、封口缶２０の拡径部２４の外周面に形成された平坦部２６と複数の凹部２７に接する。より具体的には、外筒部３１は、複数の凹部２７に嵌合した状態となるように、ガスケット３０が封口缶２０の周壁２２にモールド成形されている。外筒部３１は、図４に示すように、複数の凹部２７に嵌合している部分において、矩形状の断面形状となる複数の凸部３１ａを有する。
【００６９】
内筒部３２は、封口缶２０の周壁２２の内表面を覆う。より具体的には、内筒部３２は、図１に示すように、周壁２２の段部２５の内表面から封口缶２０の周壁２２の開口端に亘り、封口缶２０の周壁２２の内表面を覆うように、略円筒状に形成される。内筒部３２の内周面は、周壁２２の基端部２３の内周面と略面一になるように形成される。内筒部３２は、封口缶２０の周壁２２の開口端付近で突延部３３に連接している。なお、内筒部３２は、図１に示す実施の形態に限らず、封口缶２０の周壁２２の内表面を全面的に覆うような形態であってもよい。
【００７０】
突延部３３は、外装缶１０の底部１１ｂに接触する。封口缶２０の周壁２２に外装缶１０の周壁１２をかしめたとき、突延部３３の先端部分が外装缶１０の底部１１ｂに押し付けられ、外装缶１０の周壁１２と封口缶２０の周壁２２との空間が密閉される。
【００７１】
内筒部３２及び突延部３３は、かしめる時に外装缶１０の周壁１２に加えられた押付力により、封口缶２０の段部２５と外装缶１０の底部１１ｂとの間で挟み込まれる。そして、図１に示すように、内筒部３２及び突延部３３は、外装缶１０の底部１１ｂに対してより強く押し付けられる。このため、突延部３３と外装缶１０の底部１１ｂとの間がより密閉された状態となる。
【００７２】
このように、扁平形電池１は、外装缶１０の周壁１２と封口缶２０の周壁２２との間の空間が全体的に密閉された状態に維持されるため、ガスケット３０の封止性能が高まり、電池内部の気密性がより向上する。
【００７３】
［製造方法］
本発明の実施の形態による扁平形電池１は、以下の製造工程を経て製造される。
【００７４】
外装缶１０及び封口缶２０は、プレス加工により作製される。
【００７５】
ここで、封口缶２０は、ステンレス鋼板などの金属材料からなる平板に対して、周壁２２となる部分に凹部２７を形成する第１の工程と、プレス加工によって、平面部２１と周壁２２とを形成する第２の工程と、を含む。
【００７６】
第１の工程では、図５に示すように、周壁２２の拡径部２４の外周面となる部分に対して、凹部２７に相当する同心円状の溝部２７ａが複数形成される。この複数の溝部２７ａは、レーザー加工、プレス加工などの加工方法によって形成される。このように、第２の工程となる封口缶２０の加工前に第１の工程を行うことにより、プレス加工前の封口缶２０となる平板の状態において、周壁２２の拡径部２４となる部分に凹部２７（溝部２７ａ）を精度よく、容易に形成することができる。なお、凹部２７は、プレス加工などによって形成されることから、拡径部２４の外周面に向かって徐々に幅が大きくなるように凹部２７の側壁がテーパ状に形成されていても良い。
【００７７】
第１の工程を経た後、第２の工程として、複数の溝部２７ａが形成された平板に対してプレス加工が施され、封口缶２０の主要部となる平面部２１と周壁２２とが形成される。これにより、封口缶２０の加工が完了する。
【００７８】
電極体４０は、セパレータ４４によって覆われた複数の板状の正極４１と複数の板状の負極４６とを厚み方向に積層して形成される。電極体４０は、従来の方法と同様の方法によって製造されるため、詳しい製造方法については説明を省略する。
【００７９】
封口缶２０にガスケット３０をモールド成形する工程につき、図６を用いて説明する。
【００８０】
図６に示すように、固定成形型６１と、可動成形型６２と、リング状の断面を有するピストン可動成形型６３とを封口缶２０の外側に配置し、ピン６４を封口缶２０の内側に配置する。ガスケット３０を成形するための成形型、すわなち、ガスケット３０を形成するための空間６０は、成形型６１，６２，６３及びピン６４によって、封口缶２０の周壁２２の周りに形成される。
【００８１】
固定成形型６１は、空間６０内に外部から樹脂材料を注入するための注入口（図示省略）を有する。この注入口から溶融した樹脂材料が空間６０内に注入され、空間６０内が樹脂材料で埋められる。
【００８２】
このとき、空間６０内に注入された樹脂材料は、封口缶２０の拡径部２４の外周面における複数の凹部２７の内部にも埋め込まれる。その結果、モールド成形後におけるガスケット３０の外筒部３１は、封口缶２０の拡径部２４の外周面に形成された平坦部２６と複数の凹部２７に接し、さらに、複数の凹部２７と嵌合した状態になる。
【００８３】
空間６０内の樹脂材料が硬化してガスケット３０が成形された後、可動成形型６２を取り外す。そして、ピストン可動成形型６３をピン６４の軸方向（図６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３０がモールド成形された封口缶２０をピン６４及び固定成形型６１から脱離させる。
【００８４】
固定成形型６１は、円筒状のガスケット３０の外周面を成形する部分において、封口缶２０の周壁２２の段部２５に向かって徐々に内径が大きくなるようなテーパ状に形成されている。この形状により、ピストン可動成形型６３によってガスケット３０を押した際、封口缶２０は固定成形型６１から容易に脱離できる。
【００８５】
次に、外装缶１０と封口缶２０とを合せる工程について説明する。
【００８６】
まず、電極体４０が絶縁シート４９等とともに外装缶１０内に配置され、非水電解液が注入される。ここで、非水電解液は、例えば、エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとを混合した溶媒に、ＬｉＰＦ６を溶解させることにより得られる。
【００８７】
その後、外装缶１０とガスケット３０がモールド成形された封口缶２０とを合わせて、図８の上図に示す状態とする。この状態から、図８の下図に示すように、外装缶１０の周壁１２の開口端を封口缶２０の周壁２２に向かう方向にかしめた状態とする。
【００８８】
ここで、図７に示すように、封口缶２０の周壁２２にモールド成形されたガスケット３０は、封口缶２０の拡径部２４の外周面に形成された凹部２７に嵌合している状態となるため、封口缶２０の周壁２２とガスケット３０との密着性を向上できる。
【００８９】
以上より、外装缶１０の周壁１２の開口端が封口缶２０の周壁２２にかしめられ、図８の下図に示すように、外装缶１０と封口缶２０とを合せた扁平形電池１が完成する。
【００９０】
［本発明の実施の形態による特徴点］
以下、本発明の実施の形態による特徴点を詳述する。
【００９１】
本発明の実施の形態による扁平形電池１において、封口缶２０における周壁２２の拡径部２４の外周面は、平坦部２６と、平坦部２６に対して凹状に窪んだ矩形状の断面形状を有する凹部２７を含む形態となっている。
【００９２】
すなわち、拡径部２４の外周面には、平坦部２６とともに、凹部２７を含むことから、外圧に対する拡径部２４の強度が向上する。特に、平坦部２６は、図３に示すように、凹部２７よりも広い領域となっていることから、外圧に対する拡径部２４の曲げ強度が相対的に高くなり、拡径部２４を含む周壁２２が過度に変形するようなことはない。このため、封口缶２０の周壁２２に外装缶１０の周壁１２をかしめる力が加わっても、封口缶２０の周壁２２が過度に湾曲するような変形は生じにくい。これにより、上述のかしめ力が封口缶２０の周壁２２に十分伝わって、周壁２２がガスケット３０の突延部３３を外装缶１０の底部１１ｂに強く押し付けることになる。その結果、電池内部の気密性が確保される。
【００９３】
また、上述のかしめ力により、外筒部３１も下方に押し下げられる。このとき、外筒部３１に形成される複数の凸部３１ａにもかしめ力が加わる。複数の凸部３１ａは、複数の凹部２７にそれぞれ嵌合しているため、かしめ力が複数の凹部２７にも加わる。複数の凹部２７に加わった力により、封口缶２０の周壁２２が押し下げられ、周壁２２がガスケット３０の突延部３３を外装缶１０の底部１１ｂに強く押し付ける。
【００９４】
また、周壁２２の外周面において、ガスケット３０により覆われる拡径部２４に凹部２７が形成されることから、電解液は、凹部２７に溜まりやすくなり、電池内部から漏れにくくなる。このため、電解液の漏れを抑制できる。
【００９５】
さらに、凹部２７とガスケット３０の凸部３１ａとが嵌合する部分の接触面積は、封口缶２０の周壁２２とガスケット３０との全体的な接触面積の増加に寄与する。このため、電池内部から外部までの経路が長くなり、電解液は電池内部から漏れにくい。その結果、電池内部の気密性が確保される。特に、凹部２７は矩形状の断面形状を有するため、電解液は、矩形状の断面形状に沿って移動しにくくなり、電池内部から漏れにくくなる。また、凹部２７は周回状に形成されているため、電解液は、凹部２７に溜まりやすくなり、電池内部から漏れにくくなる。その結果、電池内部の気密性がより確保される。
【００９６】
ここで、従来技術における特許文献１の密閉電池に関し、絶縁ガスケットは、封口板周縁において、凹凸部分の蛇腹形状となる各斜面に接しているが、凹凸部分に嵌合されているわけではない。このため、封口板周縁に変形が生じると、絶縁ガスケットが凹凸部分の各斜面からずれてしまい、封口板周縁と絶縁ガスケットとの間に空隙が生じやすい。このような空隙が生じると、封口板周縁と絶縁ガスケットとの密着性が阻害され、密閉電池内の電解液が空隙から漏れ出るという問題が生じる。特に、封口板周縁は、平坦な面が形成されていないことから、封口板周縁の開口端が電池の内部または外部の方向に湾曲しやすいため、封口板周縁が絶縁ガスケットから剥がれやすく、封口板周縁と絶縁ガスケットとの密着性がより阻害され、密閉電池内の電解液が空隙から漏れ出る可能性が高くなる。
【００９７】
他方、本発明の実施の形態による扁平形電池１では、ガスケット３０の外筒部３１は、凸部３１ａを介して、封口缶２０における周壁２２の拡径部２４の外周面に形成された複数の凹部２７と嵌合していることから、拡径部２４とガスケット３０の外筒部３１との間に空隙は生じにくい。特に、凹部２７は矩形状の断面形状を有することにより、ガスケット３０の外筒部３１に形成される矩形状の断面形状を有する凸部３１ａが凹部２７にしっかり嵌合している状態となるため、拡径部２４とガスケット３０の外筒部３１との間に空隙は生じにくい。このため、封口缶２０の周壁２２とガスケット３０との密着性が維持され、電解液は電池内部から漏れにくい。その結果、電池内部の気密性が確保される。
【００９８】
さらに、たとえ封口缶２０の周壁２２とガスケット３０との間に空隙が生じるようなことがあったとしても、周壁２２の外周面に凹部２７が形成されていることから、電解液は、凹部２７に溜まりやすく、電池内部から漏れにくい。このため、電解液が扁平形電池１から漏れるのを抑制できる。
【００９９】
また、本発明の実施の形態による扁平形電池１では、封口缶２０の拡径部２４の内周面に平坦な面が一様に形成されている。すなわち、拡径部２４の内周面において、外周面に形成されるような凹部は形成されていない。このため、ガスケット３０の内筒部３２は、封口缶２０の拡径部２４の内周面と面接触した状態を保ち、拡径部２４の内周面から剥がれることなく、封口缶２０の周壁２２とガスケット３０との密着性が維持される。その結果、電池内部の気密性が確保される。
【０１００】
ところで、本発明の実施の形態による封口缶２０は、図９に示すように、凹部２７の底面部分にシボ加工を施す形態を採用したものであってもよい。すなわち、凹部２７の底面部分に対応する金型の部分にあらかじめ放電加工を施しておくことによって、プレス加工などにより形成された凹部２７は、その底面部分がシボ加工された状態となる。このように、凹部２７の底面部分にシボ加工が施されることによって、凹部２７の底面部分とガスケット３０の凸部３１ａとのくいつきが良くなり、封口缶２０の周壁２２とガスケット３０との密着性をより向上できる。
【０１０１】
［作用効果］
以下に、本発明の実施の形態による封口缶２０、封口缶２０の製造方法、及び扁平形電池１の作用効果を説明する。
【０１０２】
本発明の実施の形態による封口缶２０は、筒状に形成され、ガスケット３０によって覆われる部分を有する周壁２２と、周壁２２の一方の開口側に配置された円形状の平面部２１と、を備える。周壁２２の内周面は平坦であり、周壁２２の外周面は、平坦部２６と、平坦部２６に対して凹状に窪んだ凹部２７と、を含む。
【０１０３】
この実施の形態による封口缶２０であれば、周壁２２の外周面は、平坦部２６と凹部２７とを含むことから、外圧に対する周壁２２の強度が相対的に高くなって、封口缶２０の周壁２２に外装缶１０の周壁１２をかしめるときに加えられる力が封口缶２０の周壁２２に十分伝わり、周壁２２がガスケット３０を外装缶１０の底部１１ｂに強く押し付けることになる。また、ガスケット３０によって覆われる部分を有する周壁２２に凹部２７を含むことにより、電解液は、凹部２７に溜まりやすくなり、電池内部から漏れにくくなる。このため、電池内部の気密性を向上させることができる。
【０１０４】
本発明の実施の形態による封口缶２０において、凹部２７は、矩形状の断面形状を有するものが好ましい。
【０１０５】
この実施の形態によれば、電解液は、矩形状の断面形状の凹部２７に沿って移動しにくくなり、電池内部から漏れにくくなる。
【０１０６】
本発明の実施の形態による封口缶２０において、凹部２７は、周回状に形成される溝部２７ａを有するものが好ましい。
【０１０７】
この実施の形態によれば、ガスケット３０の全周に亘って封口缶２０の周壁２２の外周面と嵌合させることができ、電解液は、溝部２７ａに溜まりやすくなり、電池内部から漏れにくくなる。
【０１０８】
本発明の実施の形態による封口缶２０において、凹部２７は、周壁２２の外周面に対して複数形成されているものが好ましい。
【０１０９】
この実施の形態によれば、ガスケット３０における封口缶２０の周壁２２の外周面との嵌合箇所が増えることになって、さらに電解液が電池内部からより漏れにくくなる。
【０１１０】
本発明の実施の形態による封口缶２０は、凹部２７の底面部分にシボ加工が施されているものが好ましい。
【０１１１】
この実施の形態によれば、凹部２７の底面部分とガスケット３０とのくいつきが良くなり、凹部２７の底面部分とガスケット３０との密着性をより向上できる。
【０１１２】
本発明の実施の形態による封口缶２０は、周壁２２の先端部分に折り返し部分を設けないストレート缶として形成されているものが好ましい。
【０１１３】
この実施の形態によれば、周壁２２の先端部分にもガスケット３０が面接触しやすいため、ガスケット３０と周壁２２との密着性をより向上できる。
【０１１４】
また、本発明の実施の形態による封口缶２０の製造方法は、平板において、周壁２２となる部分に凹部２７を形成する第１の工程と、プレス加工により、平板から平面部２１と周壁２２とを形成する第２の工程と、を含む。
【０１１５】
この実施の形態によれば、封口缶２０を加工する前に、周壁２２となる部分に凹部２７を精度よく形成することができる。
【０１１６】
本発明の実施の形態による封口缶２０の製造方法では、第１の工程において、周壁２２となる部分に同心円状の溝部２７ａを形成するものが好ましい。
【０１１７】
この実施の形態によれば、封口缶２０を加工する前に、封口缶２０の周壁２２となる部分に溝部２７ａを容易に形成することができる。
【０１１８】
さらに、本発明の実施の形態による扁平形電池１は、封口缶２０と、封口缶２０の周壁２２の外側に配置され、かつ、封口缶２０の外径より大きい筒状の周壁１２を有する外装缶１０と、外装缶１０の周壁１２と封口缶２０の周壁２２との間に配置されたガスケット３０と、を備える。ガスケット３０は、封口缶２０の周壁２２に形成された凹部２７に嵌合している。
【０１１９】
この実施の形態による扁平形電池１であれば、周壁２２の外周面において平坦部２６と凹部２７とを含むことから、外圧に対する周壁２２の強度が相対的に高くなって、封口缶２０の周壁２２に外装缶１０の周壁１２をかしめるときに加えられる力が封口缶２０の周壁２２に十分伝わり、周壁２２がガスケット３０を外装缶１０の底部１１ｂに強く押し付けることになる。また、ガスケット３０は凹部２７に嵌合していることから、封口缶２０の周壁２２とガスケット３０との間に空隙が生じにくい。さらに、たとえ封口缶２０の周壁２２とガスケット３０との間に空隙が生じるようなことがあったとしても、周壁２２の外周面に凹部２７が形成されていることから、電解液は、凹部２７に溜まりやすく、電池内部から漏れにくい。このため、電解液が扁平形電池１から漏れるのを抑制できる。
【０１２０】
本発明の実施の形態において、ガスケット３０は、封口缶３０の周壁３３にモールド成形されたものであることが好ましい。
【０１２１】
この場合、ガスケット３０は、モールド成形によって凹部２７に嵌合している状態として形成されるため、封口缶２０の周壁２２とガスケット３０との密着性を向上できる。
【０１２２】
［その他の実施の形態］
上記実施の形態では、凹部２７は、周回状に形成される複数の溝部２７ａが形成される形態を採用しているが、この複数の溝部２７ａに代えて、各々の凹部２７が部分的に形成される複数の窪み部２７ｂを備える形態であってもよい。
【０１２３】
複数の窪み部２７ｂは、図１０に示すように、拡径部２４の外周面において、規則的に配列された形態を採るものである。より具体的には、複数の窪み部２７ｂは、図１０に示すように、各々の窪み部２７ｂが連続して配置された周回状の群を複数構成し、この複数の群が筒軸Ｐの方向において所定の間隔を空けて配置されたものとなっている。このような他の実施の形態であっても、上記実施の形態と同様、電池内部の気密性を向上させることができる。なお、図１０において、複数の窪み部２７ｂは、拡径部２４の外周面に対して規則的に配列された形態となっているが、不規則的に配列される形態であってもよい。
【０１２４】
また、上記実施の形態では、電極体４０を、複数の正極４１及び負極４６を交互に積層した構成としているが、電極体４０の構成はこれ以外の構成であってもよい。
【０１２５】
上記実施の形態では、外装缶１０を正極缶とし、封口缶２０を負極缶としたが、逆に封口缶２０を正極缶とし、外装缶１０を負極缶としてもよい。
【０１２６】
上記実施の形態では、底部１１について、電極体４０を配置する底部１１ａと、底部１１ａの外周側に形成された段差部分にガスケット３０の突延部３３が押し付けられる底部１１ｂとを備える構成としたが、段差部分を設けない円形状の底部１１とし、その底部１１における同一面上に電極体４０及びガスケット３０を配置しても良い。
【０１２７】
上記実施の形態では、外装缶１０及び封口缶２０を、それぞれ有底円筒状に形成して、扁平形電池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１を、多角柱状など、円柱状以外の形状に形成してもよい。
【０１２８】
以上、本発明についての実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態のみに限定されず、発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明は、電池内部の気密性を向上させた扁平形電池の封口缶、封口缶の製造方法、及び扁平形電池として産業上の利用が可能である。
【符号の説明】
【０１３０】
１      扁平形電池
１０    外装缶
２０    封口缶
３０    ガスケット
４０    電極体
【図１】
2015106441.tif 000003
【図２】
2015106441.tif 000004
【図３】
2015106441.tif 000005
【図４】
2015106441.tif 000006
【図５】
2015106441.tif 000007
【図６】
2015106441.tif 000008
【図７】
2015106441.tif 000009
【図８】
2015106441.tif 000010
【図９】
2015106441.tif 000011
【図１０】
2015106441.tif 000012