(57)【要約】【課題】ケースにおける気密性を確保すること。【解決手段】蓋部材１５の外縁部の各角部１５ｃと本体部材１４の開口１３の縁部の各角部１３ｃとを接着した。また、蓋部材１５の外縁部の各長辺部１５ａと本体部材１４の開口１３の縁部の各長辺部１３ａとを溶接した。さらに、蓋部材１５の外縁部の各短辺部１５ｂと本体部材１４の開口１３の縁部の各短辺部１３ｂとを溶接した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有する本体部材と、前記本体部材の開口を閉鎖する蓋部材とを有する角型のケース内に電極組立体が収容された蓄電装置であって、
前記蓋部材の外縁部と前記本体部材の開口の縁部とは、これらの角部が少なくとも接着されており、接着部位以外の部位が溶接されていることを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
前記蓋部材の外縁部は、互いに平行に直線状に延びる一対の長辺部と、前記長辺部に対して直交する方向に互いに平行に直線状に延びる一対の短辺部と、前記長辺部と前記短辺部とを繋ぐ角部とを有し、
前記本体部材の開口の縁部は、互いに平行に直線状に延びる一対の長辺部と、前記長辺部に対して直交する方向に互いに平行に直線状に延びる一対の短辺部と、前記長辺部と前記短辺部とを繋ぐ角部とを有し、
前記蓋部材の外縁部の角部と前記本体部材の開口の縁部の角部とが接着されており、
前記蓋部材の外縁部の各長辺部と前記本体部材の開口の縁部の各長辺部とが溶接されており、
前記蓋部材の外縁部の各短辺部と前記本体部材の開口の縁部の各短辺部とが溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記蓋部材の外縁部は、互いに平行に直線状に延びる一対の長辺部と、前記長辺部に対して直交する方向に互いに平行に直線状に延びる一対の短辺部と、前記長辺部と前記短辺部とを繋ぐ角部とを有し、
前記本体部材の開口の縁部は、互いに平行に直線状に延びる一対の長辺部と、前記長辺部に対して直交する方向に互いに平行に直線状に延びる一対の短辺部と、前記長辺部と前記短辺部とを繋ぐ角部とを有し、
前記蓋部材の外縁部の角部と前記本体部材の開口の縁部の角部とが接着されており、
前記蓋部材の外縁部の各短辺部と前記本体部材の開口の縁部の各短辺部とが接着されており、
前記蓋部材の外縁部の各長辺部と前記本体部材の開口の縁部の各長辺部とが溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角型のケース内に電極組立体が収容された蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＶ（Electric  Vehicle）やＰＨＶ（Plug  in  Hybrid  Vehicle）などの車両には、原動機となる電動機への供給電力を蓄える蓄電装置としてリチウムイオン電池などの二次電池が搭載されている。二次電池は、例えば、角型のケースを備え、ケースの本体部材に電極組立体を収容した後、ケースの蓋部材の外縁部と本体部材の開口の縁部とを溶接し、本体部材の開口を蓋部材により閉塞して密閉することで組み立てられる（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１４４６９２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、蓋部材の外縁部と本体部材の開口の縁部との溶接は、例えば、蓋部材の外縁部と本体部材の開口の縁部との境界部に向けて、レーザ溶接装置のレーザ光照射ヘッドからレーザ光を照射するとともに、境界部に沿ってレーザ光を照射しながらレーザ光照射ヘッドを移動させることで行われる。ここで、例えば、蓋部材の外縁部の直線部と本体部材の開口の直線部とを溶接しているときのレーザ光照射ヘッドの移動速度のまま、蓋部材の外縁部の角部と本体部材の開口の縁部の角部との境界部に沿って曲がろうとすると、レーザ光照射ヘッドが、蓋部材の外縁部の角部と本体部材の開口の縁部の角部との境界部から逸れてしまう場合がある。よって、蓋部材の外縁部の角部と本体部材の開口の縁部の角部とを溶接する際には、レーザ光照射ヘッドを、蓋部材の外縁部の角部と本体部材の開口の縁部の角部との境界部に沿って移動させるために、レーザ光照射ヘッドの移動速度を、蓋部材の外縁部の直線部と本体部材の開口の直線部とを溶接しているときに比べて遅くする必要がある。レーザ光照射ヘッドの移動速度を遅くすると、蓋部材及び本体部材への入熱量が多くなるため、レーザ光の出力を落とす必要がある。このように、レーザ光照射ヘッドの移動速度やレーザ光の出力等の溶接条件を変更すると、この蓋部材の外縁部の角部と本体部材の開口の縁部の角部との間における溶接条件が変更された部位において未接合部位が生じ易くなってしまう。蓋部材の外縁部の角部と本体部材の開口の縁部の角部との間において未接合部位が生じると、ケースにおける気密性を確保することができなくなってしまう。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ケースにおける気密性を確保することができる蓄電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する蓄電装置は、開口を有する本体部材と、前記本体部材の開口を閉鎖する蓋部材とを有する角型のケース内に電極組立体が収容された蓄電装置であって、前記蓋部材の外縁部と前記本体部材の開口の縁部とは、これらの角部が少なくとも接着されており、接着部位以外の部位が溶接されている。
【０００７】
これによれば、溶接した際に未接合部位となり易い角部について接着を採用したことにより、角部を確実に接合できる。その結果、ケースにおける気密性を確保することができる。
【０００８】
上記蓄電装置において、前記蓋部材の外縁部は、互いに平行に直線状に延びる一対の長辺部と、前記長辺部に対して直交する方向に互いに平行に直線状に延びる一対の短辺部と、前記長辺部と前記短辺部とを繋ぐ角部とを有し、前記本体部材の開口の縁部は、互いに平行に直線状に延びる一対の長辺部と、前記長辺部に対して直交する方向に互いに平行に直線状に延びる一対の短辺部と、前記長辺部と前記短辺部とを繋ぐ角部とを有し、前記蓋部材の外縁部の角部と前記本体部材の開口の縁部の角部とが接着されており、前記蓋部材の外縁部の各長辺部と前記本体部材の開口の縁部の各長辺部とが溶接されており、前記蓋部材の外縁部の各短辺部と前記本体部材の開口の縁部の各短辺部とが溶接されていることが好ましい。これによれば、蓋部材の外縁部の各短辺部と本体部材の開口の縁部の各短辺部とが溶接されている分だけ、本体部材と蓋部材との接合強度を向上させることができる。
【０００９】
上記蓄電装置において、前記蓋部材の外縁部は、互いに平行に直線状に延びる一対の長辺部と、前記長辺部に対して直交する方向に互いに平行に直線状に延びる一対の短辺部と、前記長辺部と前記短辺部とを繋ぐ角部とを有し、前記本体部材の開口の縁部は、互いに平行に直線状に延びる一対の長辺部と、前記長辺部に対して直交する方向に互いに平行に直線状に延びる一対の短辺部と、前記長辺部と前記短辺部とを繋ぐ角部とを有し、前記蓋部材の外縁部の角部と前記本体部材の開口の縁部の角部とが接着されており、前記蓋部材の外縁部の各短辺部と前記本体部材の開口の縁部の各短辺部とが接着されており、前記蓋部材の外縁部の各長辺部と前記本体部材の開口の縁部の各長辺部とが溶接されていることが好ましい。これによれば、溶接の作業時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、ケースにおける気密性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態における二次電池を示す分解斜視図。
【図２】本体部材と蓋部材とが接合される前の状態を示す平面図。
【図３】二次電池の平面図。
【図４】別の実施形態における二次電池の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、蓄電装置を二次電池に具体化した一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
図１に示すように、二次電池１０は、角型のケース１１内に電極組立体１２及び電解液（図示せず）が収容されている。ケース１１は、開口１３を有する有底四角筒状の本体部材１４と、開口１３を閉鎖する矩形平板状の蓋部材１５とを有する。本体部材１４及び蓋部材１５は、いずれも金属製（例えばステンレス製やアルミニウム製）である。本体部材１４の開口１３側の内周面には、蓋部材１５が載置される環状の段差部１４ａが形成されている。二次電池１０は角型電池であり、リチウムイオン電池である。
【００１３】
電極組立体１２には、正極端子１６及び負極端子１７が電気的に接続されている。そして、正極端子１６及び負極端子１７には、ケース１１から絶縁するためのリング状の絶縁部材１８がそれぞれ取り付けられている。また、正極端子１６及び負極端子１７は、蓋部材１５からケース１１外に露出している。
【００１４】
電極組立体１２は、正極電極、負極電極、及び正極電極と負極電極とを絶縁するセパレータを有する。正極電極は、正極金属箔（アルミニウム箔）の両面に正極活物質を備える。負極電極は、負極金属箔（銅箔）の両面に負極活物質を備える。そして、電極組立体１２は、複数の正極電極と複数の負極電極とが交互に積層されるとともに、両電極の間にセパレータが介在された積層型である。
【００１５】
図２に示すように、本体部材１４の開口１３及び蓋部材１５は平面視略長方形状になっている。開口１３の縁部は、互いに平行に直線状に延びる一対の長辺部１３ａと、互いに平行に直線状に延びる一対の短辺部１３ｂと、開口１３の四隅にそれぞれ位置するとともに長辺部１３ａと短辺部１３ｂとを繋ぐ角部１３ｃとを有する。各短辺部１３ｂは、長辺部１３ａの延設方向に対して直交する方向に延びている。各角部１３ｃは弧状に湾曲している。すなわち、角部１３ｃは、開口１３の縁部において、長辺部１３ａの延設方向から短辺部１３ｂに向けて弧状に湾曲する境目である第１変曲点Ｐ１と、短辺部１３ｂの延設方向から長辺部１３ａに向けて弧状に湾曲する境目である第２変曲点Ｐ２とを結ぶ部位である。
【００１６】
蓋部材１５の外縁部は、互いに平行に直線状に延びる一対の長辺部１５ａと、互いに平行に直線状に延びる一対の短辺部１５ｂと、蓋部材１５の四隅にそれぞれ位置するとともに長辺部１５ａと短辺部１５ｂとを繋ぐ角部１５ｃとを有する。各短辺部１５ｂは、長辺部１５ａの延設方向に対して直交する方向に延びている。各角部１５ｃは弧状に湾曲している。すなわち、角部１５ｃは、蓋部材１５の外縁部において、長辺部１５ａの延設方向から短辺部１５ｂに向けて弧状に湾曲する境目である第１変曲点Ｐ１０と、短辺部１５ｂの延設方向から長辺部１５ａに向けて弧状に湾曲する境目である第２変曲点Ｐ２０とを結ぶ部位である。
【００１７】
図３に示すように、蓋部材１５の外縁部の各角部１５ｃと本体部材１４の開口１３の縁部の各角部１３ｃとは、接着剤により接着されている。すなわち、蓋部材１５の外縁部の各角部１５ｃと本体部材１４の開口１３の縁部の各角部１３ｃとは、接着部２１を介して接合されている。接着剤としては、電解液に溶け難いもの（例えばフッ素樹脂系接着剤や無機接着剤）が用いられる。
【００１８】
蓋部材１５の外縁部の各長辺部１５ａと本体部材１４の開口１３の縁部の各長辺部１３ａとは溶接されている。すなわち、蓋部材１５の外縁部の各長辺部１５ａと本体部材１４の開口１３の縁部の各長辺部１３ａとは、溶着部２２を介して接合されている。蓋部材１５の外縁部の各短辺部１５ｂと本体部材１４の開口１３の縁部の各短辺部１３ｂとは溶接されている。すなわち、蓋部材１５の外縁部の各短辺部１５ｂと本体部材１４の開口１３の縁部の各短辺部１３ｂとは、溶着部２２を介して接合されている。したがって、蓋部材１５の外縁部と本体部材１４の開口１３の縁部とは、これらの角部１３ｃ，１５ｃが少なくとも接着されており、接着部位以外の部位が溶接されている。
【００１９】
本実施形態では、蓋部材１５の外縁部と本体部材１４の開口１３の縁部との溶接は、蓋部材１５の外縁部と本体部材１４の開口１３の縁部との境界部Ｋに向けて、レーザ溶接装置のレーザ光照射ヘッド３０からレーザ光を照射するとともに、境界部Ｋに沿ってレーザ光を照射しながらレーザ光照射ヘッド３０を移動させることで行われる。
【００２０】
次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態によれば、溶接した際に未接合部位となり易い角部１３ｃ，１５ｃについて接着を採用したことにより、角部１３ｃ，１５ｃが確実に接合される。その結果、ケース１１における気密性が確保される。
【００２１】
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）蓋部材１５の外縁部と本体部材１４の開口１３の縁部とは、これらの角部１３ｃ，１５ｃが少なくとも接着されており、接着部位以外の部位が溶接されている。これによれば、溶接した際に未接合部位となり易い角部１３ｃ，１５ｃについて接着を採用したことにより、角部１３ｃ，１５ｃを確実に接合できる。その結果、ケース１１における気密性を確保することができる。
【００２２】
（２）蓋部材１５の外縁部における各長辺部１５ａ及び各短辺部１５ｂと、本体部材１４の開口１３の縁部における各長辺部１３ａ及び各短辺部１３ｂとをそれぞれ溶接した。これによれば、蓋部材１５の外縁部の各短辺部１５ｂと本体部材１４の開口１３の縁部の各短辺部１３ｂとが溶接されている分だけ、本体部材１４と蓋部材１５との接合強度を向上させることができる。
【００２３】
（３）本実施形態によれば、蓋部材１５の外縁部の各角部１５ｃと本体部材１４の開口１３の縁部の各角部１３ｃとを溶接するために、レーザ光照射ヘッド３０の移動速度を遅くしたり、レーザ光の出力を落としたりする等、溶接条件の変更を行う必要が無い。よって、蓋部材１５の外縁部の各角部１５ｃと本体部材１４の開口１３の縁部の各角部１３ｃとの間における溶接条件が変更された部位において未接合部位が生じてしまうといった問題を回避することができ、ケース１１における気密性を確保することができる。
【００２４】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  図４に示すように、蓋部材１５の外縁部の各短辺部１５ｂと本体部材１４の開口１３の縁部の各短辺部１３ｂとが接着されていてもよい。これによれば、溶接の作業時間を短縮することができる。
【００２５】
○  実施形態において、本体部材１４の開口１３及び蓋部材１５が平面視略正方形状になっていてもよい。この場合、開口１３の縁部は、互いに平行に直線状に延びる一対の第１直線部と、互いに平行に直線状に延びる一対の第２直線部と、開口１３の四隅にそれぞれ位置するとともに第１直線部と第２直線部とを繋ぐ角部とを有する。同様に、蓋部材１５の外縁部は、互いに平行に直線状に延びる一対の第１直線部と、互いに平行に直線状に延びる一対の第２直線部と、蓋部材１５の四隅にそれぞれ位置するとともに第１直線部と第２直線部とを繋ぐ角部とを有する。そして、蓋部材１５の外縁部と本体部材１４の開口１３の縁部とは、これらの角部が接着されており、直線部が溶接されている。
【００２６】
○  実施形態において、蓋部材１５の外縁部の各長辺部１５ａと各短辺部１５ｂとが直角に交わるように連続するとともに、本体部材１４の開口１３の縁部の各長辺部１３ａと各短辺部１３ｂとが直角に交わるように連続していてもよい。すなわち、本体部材１４の開口１３及び蓋部材１５が平面視長方形状になっていてもよい。この場合、蓋部材１５の外縁部の角部は、各長辺部１５ａと各短辺部１５ｂとの交点であるとともに、本体部材１４の開口１３の縁部の角部は、各長辺部１３ａと各短辺部１３ｂとの交点である。そして、蓋部材１５の外縁部と本体部材１４の開口１３の縁部とは、交点を含む四隅の領域が接着されており、接着部位以外の部位が溶接されている。
【００２７】
○  実施形態において、蓋部材１５の外縁部と本体部材１４の開口１３の縁部とは、第２変曲点Ｐ２，Ｐ２０から第１変曲点Ｐ１，Ｐ１０を越えて長辺部１３ａ，１５ａに及ぶ部位まで接着されていてもよい。
【００２８】
○  実施形態において、蓋部材１５の外縁部と本体部材１４の開口１３の縁部とは、第１変曲点Ｐ１，Ｐ１０から第２変曲点Ｐ２，Ｐ２０を越えて短辺部１３ｂ，１５ｂに及ぶ部位まで接着されていてもよい。
【００２９】
○  実施形態において、溶接方法としては、レーザ溶接に限らず、例えば、アーク溶接を採用してもよい。
○  実施形態において、電極組立体１２は、積層型であったが、捲回型でもよい。
【００３０】
○  実施形態において、二次電池１０は、リチウムイオン二次電池であったが、これに限らず、他の二次電池であってもよい。要は、正極活物質と負極活物質との間をイオンが移動するとともに電荷の授受を行うものであればよい。
【００３１】
○  実施形態において、蓄電装置として二次電池１０を適用したが、電気二重層キャパシタ等の他の蓄電装置に適用してもよい。
○  実施形態において、二次電池１０は、車両として、例えば、自動車に搭載してもよいし、産業用車両に搭載してもよい。また、定置用の蓄電装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１０…蓄電装置としての二次電池、１１…ケース、１２…電極組立体、１３…開口、１３ａ…長辺部、１３ｂ…短辺部、１３ｃ…角部、１４…本体部材、１５…蓋部材、１５ａ…長辺部、１５ｂ…短辺部、１５ｃ…角部。
【図１】
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【図２】
2015159073.tif 000004
【図３】
2015159073.tif 000005
【図４】
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