(57)【要約】【課題】簡易な構造により薄型に構成できる電池を提供する。【解決手段】凹部５とその周囲に溶接代８を形成した電池ケース２に極板群４を収容し、溶接代８上に蓋板３を被せて溶接代８でシーム溶接することにより、凹部５内を封止する。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板を加工して凹部の開口周囲にフランジを設けた半殻体に電池ケースが形成され、前記凹部内に極板群を収容して前記フランジに周辺部を重ね合わせて配設された金属製の蓋板とフランジとの間がシーム溶接により接合されてなることを特徴とする電池。
【請求項２】
凹部の端部に深さを減少させた段差部が形成され、この段差部に極板群を構成する正極板及び負極板にそれぞれ接続して外部露出する正極及び負極の外部接続端子が設けられてなる請求項１に記載の電池。
【請求項３】
極板群の正極板から引き出される正極リードが正極板の終端部に、負極板から引き出される負極リードが負極板の終端部に、それぞれ設けられてなる請求項１又は２に記載の電池。
【請求項４】
金属板をプレス加工して、凹部と、その周囲にフランジ状に設けた溶接代と、前記凹部内から外部に通じる開口部とを設けた半殻体に電池ケースを形成し、前記開口部にガスケットを介して外部接続端子を取り付けて開口部を封止し、前記外部接続端子に接続した極板群を電池ケース内に収容し、電池ケースの開放部側に蓋板を配して蓋板の周辺部と溶接代との間をシーム溶接して電池ケース内を封止し、電池ケースの任意位置に形成した注入口から電池ケース内に電解液を注入し、前記注入口を封栓により閉じることを特徴とする電池の製造方法。
【請求項５】
蓋板又は溶接代に、対向する相手側に向けて突出する突出部を連続的に形成し、シーム溶接がプロジェクション溶接を加味してなされるようにした請求項４に記載の電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、角形電池の薄型化を可能にする構造を備えた電池とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機やＰＤＡなどの携帯電子機器は、高機能化と共に小型化、薄型化の進展が著しく、それに適用する電池に小型、薄型にして高エネルギー密度であることが要求され、これに対応する電池として扁平角形のリチウムイオン二次電池の需要が増加している。携帯電子機器の最近の傾向は、小型化よりむしろ薄型化の方向にあり、ポケットやバッグに入れやすく、使いやすさを損なうことがないため、薄型化を競う商品も見受けられる。
【０００３】
機器の薄型化を達成するためには、その電源である電池により薄型化が要求されるが、現在実用化されている電池ケースの製造方法では薄型化に限度がある。電池ケースは絞り加工や扱き加工によって形成されるので、加工方向の深さに対して開口面積が小さくなるほどに加工が困難になり、極板群を電池ケース内に挿入することも困難になる。現状の扁平角形電池の更なる薄型化を図るためには、電池ケースの構造を根本的に変える必要があり、電池ケースを半殻体に形成し、極板群を収容して後、平板もしくは半殻体の蓋体により電池ケースを閉じる電池構造が開発されている。
【０００４】
例えば、特開平９−２１３２８６号公報に開示された電池は、半殻体に形成された容器内に極板群を収容し、容器の開口部に蓋板を配し、蓋板の周囲を容器にレーザー溶接することにより容器内を封止している。このような半殻体の電池ケースの大きな開口部を平板で封止する構造は、特開２００１−５２６５８号公報にも開示されており、半殻体に形成された電池ケースの開口端に電池蓋が嵌まり合う段差部を形成し、極板群を電池ケース内に収容して後、前記段差部に電池蓋を嵌め込み、電池蓋と電池ケースとをその周囲でレーザー溶接することにより電池ケース内を封止している。
【０００５】
また、特開２００１−１６７７４４号公報に開示された電池は、鍔部を設けた一対の半殻体の部材の凹部内に極板群を収容し、鍔部で両部材を溶接することにより、極板群を収容した両部材の間を封止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記各従来技術において、電池ケースの極板群を収容した凹部を封止するために蓋体の周辺部を半殻体に周囲に溶接する工程はレーザー溶接が用いられている。レーザー溶接は設備コストが高く、レーザーパワーの選択が困難で、パワーが弱いと反射によって熱の吸収率が低くなって溶融させるまでに時間がかかり、パワーを強くすると急激に加熱されるために溶融物が飛散してピンホールやクラックが発生しやすくなる。
【０００７】
また、レーザー溶接する部分は、極板群に対する熱影響を軽減させるために電池ケースと蓋体とを突き合わせた端縁でなされるが、電池ケースと蓋体との隙間を溶融物で充填するように溶接されるので、溶接後に窪みが発生しやすく、窪みの発生は溶接強度の低下をまねきやすい問題がある。
【０００８】
本発明が目的とするところは、極板群を収容した電池ケースを蓋体で閉じる溶接工法の改良により安価に薄型の電池を構成できるようにした電池及びその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本願第１発明に係る電池は、金属板を加工して凹部の開口周囲にフランジを設けた半殻体に電池ケースが形成され、前記凹部内に極板群を収容して前記フランジに周辺部を重ね合わせて配設された金属製の蓋板とフランジとの間がシーム溶接により接合されてなることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、電池ケースの加工が容易になされ、極板群の収容も容易に行うことができる。この電池ケースの封止は円板電極を回転移動させながら蓋板の溶接を線状に連続形成できるシーム溶接によってなされるので、加工コストが削減でき、極板群に対して悪影響を及ぼすことなく封止加工することができる。
【００１１】
上記各構成において、凹部の端部に深さを減少させた段差部が形成され、この段差部に極板群を構成する正極板及び負極板にそれぞれ接続して外部露出する正極及び負極の外部接続端子を設けると、電池の厚さ範囲内で外部接続を行うことができ、小型薄型化された機器での電池接続を容易に実施できる。
【００１２】
また、本願第２発明に係る電池の製造方法は、金属板をプレス加工して、凹部と、その周囲にフランジ状に設けた溶接代と、前記凹部内から外部に通じる開口部とを設けた半殻体に電池ケースを形成し、前記開口部にガスケットを介して外部接続端子を取り付けて開口部を封止し、前記外部接続端子に接続した極板群を電池ケース内に収容し、電池ケースの開放部側に蓋板を配して蓋板の周辺部と溶接代との間をシーム溶接して電池ケース内を封止し、電池ケースの任意位置に形成した注入口から電池ケース内に電解液を注入し、前記注入口を封栓により閉じることを特徴とする。
【００１３】
上記製造方法によれば、極板群を収容した電池ケースと蓋板との間は円板電極を回転移動させながら溶接を線状に連続形成するシーム溶接によって接合されるので、レーザー溶接による溶融接合と異なり、溶接時に極板群に与える熱影響が少なく、微小な隙間（クラック）が生じることがないので密封性の低下を引き起こすことがなく、安価な装置構成により電池ケースの封止が可能である。
【００１４】
上記製造方法において、蓋板又は溶接代に、対向する相手側に向けて突出する突出部を連続的に形成し、シーム溶接がプロジェクション溶接を加味してなされるようにすることにより、接合をより確実に実施することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る電池１の外観形状を示すもので、扁平な角形のリチウムイオン二次電池として構成されたものである。この電池１は、図２に各構成要素に分解して示すように、半殻体に形成された電池ケース２内に極板群４を収容し、電池ケース２の開放部を蓋板３で封止するように構成されている。前記電池ケース２と蓋板３の金属板の材質としては特に限定されるものでなく、ニッケルメッキ鋼鈑、ステンレス、アルミニウム合金を用いることができ、その厚さは０．４ｍｍ以下が好ましく、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲が好適であり、電池ケース２と蓋板３とは同じ材質のものを用いることがシーム溶接の容易性、信頼性の観点から好ましい。
【００１７】
図２に示すように、電池ケース２は、金属板をプレス加工して段差部６を設けた凹部５を形成すると共に、凹部５の周囲にフランジ状に溶接代８を設けて形成される。前記段差部６は正極及び負極の外部接続端子を形成する部位で、ここでは段差部６に形成された端子孔７に外ガスケット１１及び内ガスケット１２で電池ケース２と絶縁すると共に気密性を確保して正極外部接続端子とするリベット１０が締結固定される。また、段差部６には電解液の注入口１４が形成されている。
【００１８】
前記電池ケース２の凹部５内には、正極板と負極板とをセパレータを介して巻回した極板群４が収容される。図２に示す極板群４の正極板から引き出された正極リード１５は前記リベット１０に接合され、負極板から引き出された負極リード１６は段差部６上に接合される。極板群４の構成は正極板及び負極板の巻回方向を長手方向にして、図４に示すように構成することもできる。図４に示す極板群４ａは、正極板と負極板とをセパレータを介して長手方向に巻回し、正極リード１５を正極板の終端部（巻端）から引き出し、負極リード１６を負極板の終端部（巻端）から引き出したもので、正極リード１５のリベット１０への接合、負極リード１６の段差部６上への接合が容易で、接合の確実性を向上させることができる。
【００１９】
極板群４を収容した電池ケース２の開放部上には蓋板３が被せられ、蓋板３の周辺部と前記溶接代８との間がシーム溶接されることにより、電池ケースの凹部５は蓋板３によって封止される。前記シーム溶接は周知のように円板電極を回転移動させながら溶接を線状に連続形成するもので、溶接代８と蓋板３との当接面が溶融したナゲットが連続して形成されるので、凹部５内は封止される。
【００２０】
図３に示すように、溶接代８又は蓋板３の溶接線上にプロジェクション（突出部）２４を線状に形成しておくと、プロジェクション２４とその当接部分に集中的な抵抗発熱が伴い、溶融したとき加圧力により圧し潰されるので、シーム溶接にプロジェクション溶接を加味した確実な溶接がなされる。
【００２１】
封止された凹部５内には、前記電解液注入口１４から所定量の電解液が注入され、注入完了後に電解液注入口１４には封栓１３が挿入され、段差部に封栓１３を溶接することにより凹部５内は密封される。
【００２２】
上記製造手順により製造された電池１は、図１に示すように段差部６上に形成されたリベット１０を正極外部接続端子とし、段差部６の面を負極外部接続端子として外部接続の用に供することができる。正極及び負極の外部接続端子が段差部６上に形成されていることにより、外部接続端子に接続したリードを電池１の厚さ内で処理することができる。また、外部接続端子に接触接続させる場合にも電池１の厚さ内に接触構造を構成することができる。従って、薄型に構成した電池１の特質を損なうことなく機器に装着することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上の説明の通り本発明によれば、発電要素を収容する電池容器の構造は、金属板を半殻体に加工した電池ケースの開放部に金属製の蓋体をシーム溶接することによって封止する構造に構成されるので、設備コストや加工コストを少なくして薄型の電池に構成することができる。また、電池の厚さより薄くした段差部上に外部接続端子が形成されているので、電池の厚さ内で接続処理を行うことができ、薄型電池の特質を損なうことなく接続構造を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る電池の外観形状を示す斜視図。
【図２】同上電池の各構成要素を示す分解斜視図。
【図３】プロジェクションを設けた構成を示す部分断面図。
【図４】極板群の別構成を適用した分解斜視図。
【符号の説明】
１　電池
２　電池ケース
３　蓋板
４、４ａ　極板群
５　凹部
６　段差部
８　溶接代
１０　リベット（外部接続端子）
１１　外ガスケット
１２　内ガスケット
１３　封栓
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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