(57)【要約】      （修正有）【課題】  電池外装缶の開口部に設ける電池ヘッダーには、電解液注液口を設けず、電池ヘッダーの面積が小さな密閉型二次電池を提供する。【解決手段】  密閉型二次電池１において、電池ヘッダー４の金属板に絶縁性部材９を介して形成した電池端子５は電解液注液口６を有し、電解液注液口は、電池端子の上面よりも上部へは突出していない封口片７によって融着して封口されたものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉型二次電池において、電池ヘッダーの金属板に絶縁性部材を介して形成した電池端子は、電解液注液口を有し、電解液注液口は、電池端子の上面よりも上部へは突出していない封口片によって融着して封口されたものであることを特徴とする密閉型二次電池。
【請求項２】
電解液注液口を封口する封口片が抵抗溶接によって接合されて封口されたものであることを特徴とする請求項１記載の密閉型二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉型二次電池に関し、とくに電池要素を電池外装缶に収納した幅方向の大きさが小さく、高容量密度の密閉型二次電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯用の電子機器は、小型軽量化と共に機能の高度化が進んでいる。その結果、これらの電子機器に使用する電源用の電池には、小型、軽量で容積あたり容量が大きな電池が求められている。
例えば、リチウムイオンをドープ、および脱ドープする正極活物質と負極活物質を用いたリチウムイオン電池は、従来から用いられているニッケルカドミウム電池や鉛電池に比べて、容積あるいは質量当たりのエネルギー密度が大きな二次電池として小型の電子機器用の電源として利用されている。
【０００３】
リチウムイオン電池は、正極電極と負極電極をセパレータを介して巻回して製造した電池要素、あるいは正極電極と負極電極を積層した電池要素を金属製の電池外装缶に収納した後に、電池缶とは極性の異なる電極端子を絶縁性部材で絶縁して取り付けた電池ヘッダーを取り付けて電池外装缶と蓋体との会合部を封口している。
次いで、電解液注液口から所定の量の電解液を注入した後に、電解液注液口に封口片を嵌合した状態でレーザーを照射して溶融させて一体化している。
【０００４】
図３は、従来の密閉型二次電池を説明する斜視図である。
図３に示すように、密閉型二次電池１は、電池外装缶２の開口部から電池要素を収納した後に、電池缶の開口部に電池ヘッダー４を装着して、電池外装缶２と電池ヘッダー４との会合部にレーザーを照射して封口を行った後に、電解液注液口６から電解液を注液した後に、電解液注液口６を封口することによって製造されている。
【０００５】
電池ヘッダー４は、電池外装缶と接合される金属板の中央部には、絶縁性部材９を介して電池ヘッダー４の金属板とは極性が異なる電池端子５が形成されている。また電池ヘッダーには、電池端子の短絡時等に過大な電流が流れて電池内で異常な反応が生じて電池が爆発する等の事態に至らないようにするために、電池内部の圧力増大時に電池内部の圧力を開放する圧力開放弁１０が設けられている。
このように、電池ヘッダー面には、電池端子、圧力開放弁、および電解液注液口を設けることが不可欠であった。
【０００６】
電池使用機器の小型化によって電池に対しても小型軽量化が求められているが、特に幅が小さな電池を作製するためには、電池ヘッダーの面積を小さくすることが必要となるが、電池ヘッダーには、電池端子、圧力開放弁および電解液注液口が配置されているために、幅を小さくする上ではこれらの配置が問題となった。
【０００７】
また、図４は、従来の密閉型二次電池の他の例を説明する断面図である。
図４に示すように、密閉型二次電池１に設けた電池ヘッダー４の電池端子５の中央部に電解液注液口６を設けるとともに、電解液注液口６に、ねじ１４をねじ込んで注液口を密閉した密閉型二次電池が提案されている（例えば、特許文献１）。  この例では、電池ヘッダーの金属板に設けた電解液注液口に封口片を配置してレーザー溶接する方法では、レーザー溶接部に電解液の付着などによって封口部に不具合が生じる可能性があることを防止したものである。
このように、密閉型二次電池の電池ヘッダーに設けた電池端子に電解液注液口を設けてねじをねじ込んだ場合には、封口片のレーザー溶接による融着では電解液の付着等の理由によって生じることがある溶接部の不具合を防止することが可能であるが、電池端子は電池ヘッダーの金属板に絶縁性の部材を装着して、ピンをかしめて製造したものであり、かしめ時に作用する力によっては、ピンの中心部に設けた電解液注液口が変形することもあり、注液口にねじをねじ込んで封口する際には良好な封口特性が得られない場合があった。また、電解液注液口にねじ込んだピンの上部が突出して、導電接続タブの接合の際には問題となったり、あるいは他の部材と接触して短絡の可能性もあった。
【特許文献１】特開平１１−３３９７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、密閉型二次電池において、電池の幅を小さくすることが可能であるとともに、電解液注液口の封口を確実にし、しかも電解液注液口の封口片が突出して短絡等のおそれがない密閉型二次電池を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の課題は、密閉型二次電池において、電池ヘッダーの金属板に絶縁性部材を介して形成した電池ヘッダーの電池端子には、電解液注液口を有し、電解液注液口は、電池端子の上面よりも上部へは突出していない封口片によって融着して封口された密閉型二次電池によって解決することができる。
このように、本発明の密閉型二次電池は、電池ヘッダーを構成する金属板には、電解液注液口を形成せず、電池ヘッダーに絶縁性部材を介して形成した電池端子に電解液注液口を設けて封口したので、電池ヘッダーには、電解液注液口を設けるための場所を確保する必要はないので、面積が小さく自由度が大きな電池ヘッダーを有する小型の密閉型二次電池を提供することができる。しかも、電池端子に設けた電解液注液口は、電解液注液口を封口する封口片が電池端子面よりも上部には突出しないように封口片によって封口したので、電池端子面に形成された突起によって短絡等が生じる可能性を小さくすることができる。
また、電解液注液口を封口する封口片が抵抗溶接によって接合されて封口されたものである前記の密閉型二次電池である。
特に抵抗溶接によって封口片を接合する場合には、主として封口片と電池端子の接触面において金属の溶融が起こり、封口片の上部に溶融した金属の突出部が生じることを防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の密閉型二次電池は、電池外装缶の開口部に装着して封口した電池ヘッダーの電池端子部に電池内部と貫通する貫通孔を設けるとともに貫通孔に、電池端子の上面よりも上部へ突出していない封口片を装着して封口したので、電池ヘッダーを構成する金属板に電解液注液口を設ける必要がないので、電池ヘッダーの面積に制約を与えることがない。また、電解液注液口を電池端子の上面に設けた凹部よりも突出しないように封口片を装着したので、封口片の突出による短絡等の危険性をなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の密閉型二次電池は、電池端子に電解液注液口を形成するとともに、電解液注液口に封口片を接合したものであって、電池ヘッダーの上面の金属板には電解液注液口を設けることが不要であるとともに、電池端子の上面には電解液注液口の封口片等の突出部がないことを特徴としている。
【００１２】
以下に図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の密閉型二次電池を説明する図であり、図１（Ａ）は斜視図であり、図１（Ｂ）は、上部の断面を説明する図である。
本発明の密閉型二次電池１は、電池外装缶２の開口部から電池要素３を収納した後に、電池缶の開口部に電池ヘッダー４を装着して、電池外装缶２と電池ヘッダー４との会合部にレーザーを照射して封口を行ったものであり、電池端子５に形成した電解液注液口６から電解液を注液した後に、電解液注液口６を封口片７によって封口したものである。また、電池ヘッダー４には、電池端子の短絡時等に過大な電流が流れて電池内で異常な反応が生じて電池が爆発する等の事態に至らないようにするために、電池内部の圧力増大時に電池内部の圧力を開放する圧力開放弁１０が設けられている。
【００１３】
電池ヘッダー４を構成する金属板８の中央部には、絶縁性部材９を介して電池ヘッダーの金属板８とは極性が異なる電池端子５が形成されている。電池端子５の内部には、電池内部と貫通した電解液注液口６が形成されており、電池端子５は、電池缶の内側でかしめられて、金属板８、絶縁性部材９、電池端子５が一体化されて固着されている。
【００１４】
また、電解液注液口６は、電池端子５面上で封口片７によって封口されている。電解液注液口６の上部の封口片７の会合部１１は電池端子５の上面よりも下部に位置しており、電解液注液口６に封口片７を装着して封口片７を融着一体化した場合にも、封口片７の上端部は電池端子５の上面から突出することを防止できる。
以上のようにして、電池ヘッダー面には、電解液注液口を設ける必要がなく、電池ヘッダー面には、電池端子と圧力開放弁のみを形成する面積があればよいので、電池ヘッダーの面積が小さな電池を提供することができる。
【００１５】
図２は、本発明の他の実施例を説明する図であり、端子部の断面図である。
図２（Ａ）に示す電池は、電池ヘッダー４に形成した電池端子５の上部には底面が平坦な凹部１２が形成されたものであり、底面が平坦な凹部１２の底面には電解液注液口６が開口しており、電解液注液口６の開口部に封口片７が装着されて、電解液注液口６が封口されている。また、電池端子５に設ける凹部の底面の深さは電池端子５の上面から封口片７が飛び出さない大きさであれば良い。
また、図２（Ｂ）は、電池端子５面にテーパー面１３を形成したものであり、テーパー面１３の電解液注液口６との会合部に封口片７を装着して封口したものである。また、テーパー面１３は、封口片７が装着された状態で、電池端子５の上面から封口片９が突出しない大きさとすることが必要である。
【００１６】
以上のいずれ場合にも封口片７による電解液注液口６の封口は、封口片７を溶融して融着一体化することによって行うことができる。具体的には、封口片７および電解液注液口６との会合部１１に上部からレーザーを照射して封口片を溶融して融着するレーザー溶接による方法、封口片７に一方の電極を接触した状態で加圧して通電する抵抗溶接による方法等によって行うことができる。
とくに、抵抗溶接によって溶接する場合には、封口片を電解液注液口との接触部において主として溶融させて融着一体化することが可能であって、封口部の上部に溶融した金属の突起等が形成されることも防止することができる。
【００１７】
また、本発明の密閉型二次電池は、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池をはじめとする金属缶を外装材とした各種の密閉型二次電池に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明の密閉型二次電池は、電池外装缶の開口部に装着して封口した電池ヘッダーの電池端子部に電池内部と貫通する貫通孔を設けるとともに、貫通孔に電池端子の上面よりも上部へ突出していない封口片を装着して封口したので、電池ヘッダーを構成する金属板に電解液注液口を設ける必要がないために、電池ヘッダーの面積を小さくすることが可能となり、電解液注液口を電池端子の上面に設けた凹部よりも突出しないように封口片を装着したので、封口片の突出による短絡等の危険性がなく、ヘッダーの面積が小さく、機器への装着の自由度が大き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】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の密閉型二次電池を説明する図である。
【図２】図２は、本発明の密閉型二次電池を説明する図である。
【図３】図３は、従来の密閉型二次電池を説明する斜視図である。
【図４】図４は、従来の密閉型二次電池の他の例を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１…密閉型二次電池、２…電池外装缶、３…電池要素、４…電池ヘッダー、５…電池端子、６…電解液注液口、７…封口片、８…金属板、９…絶縁性部材、１０…圧力開放弁、１１…会合部、１２…底面が平坦な凹部、１３…テーパー面、１４…ねじ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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