(57)【要約】【課題】防爆のために電池の製造工程を増やしたり電池ケースをあまり薄くしたりしなくても済む密閉角形電池を得る。【解決手段】上下高さ寸法および左右長さ寸法に対して前後幅寸法が小さい四角形状の電池ケース１を備えている。電池ケース１のケース本体４の前後左右の側壁４ａ・４ｂ・４ｃのうち、広い面積を持つ前後壁４ａ・４ｂにおいて、前壁４ａの厚さ寸法Ｌ１を後壁４ｂの厚さ寸法Ｌ２よりも小さくしてある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下高さ寸法および左右長さ寸法に対して前後幅寸法が小さい四角形状の電池ケースを備えており、
前記電池ケースの前後左右の側壁のうち、広い面積を持つ前後壁において、前記前壁の厚さ寸法を前記後壁の厚さ寸法よりも小さくしたことを特徴とする密閉角形電池。
【請求項２】
前記前壁の厚さ寸法が、前記後壁の厚さ寸法よりも0.０５〜0.１０mmだけ小さくしてある請求項１記載の密閉角形電池。
【請求項３】
上下高さ寸法および左右長さ寸法に対して前後幅寸法が小さい四角形状の電池ケースを備えており、
前記電池ケースは、上面が開口する有底角筒形状のケース本体と、前記ケース本体の開口上面を閉じる左右横長の蓋とからなり、
前記ケース本体の前後左右の側壁のうち、広い面積を持つ前後壁において、前記前壁の厚さ寸法を前記後壁の厚さ寸法よりも小さくしてあり、
前記蓋の外周縁が、前記ケース本体の上端開口周縁に密閉状に溶接されていることを特徴とする密閉角形電池。
【請求項４】
前記ケース本体の前記前壁の厚さ寸法を、前記ケース本体の前記左右側壁、底壁および前記蓋の厚さ寸法よりも小さくしてある請求項３記載の密閉角形電池。
【請求項５】
前記前壁の厚さ寸法が、0.１５〜0.４mmの範囲内にしてあるとともに、前記後壁の厚さ寸法よりも0.０５〜0.１０mmだけ小さくしてある請求項３又は４記載の密閉角形電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池などの四角形状の薄型の密閉角形電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１・２には、過充電などで発生したガスによって電池内圧が異常上昇したときに、電池ケースのケース本体や蓋に形成した薄肉部が破断して、前記ガスを電池外に放出する安全弁を備えた密閉角形電池が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１１１２４４号公報（段落番号００１８−００２２、図４）
【特許文献２】特開２００１−２３５９５号公報（段落番号００１７−００１８、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１・２では、薄肉部はケース本体や蓋の成形後にプレス加工や切削加工で形成することになるため、この加工の分だけ製造工程が増えて電池の製造効率が低下する。また、電池内圧の異常上昇時に薄肉部を確実に破断させるには、特許文献１の段落番号００１１に示すごとく薄肉部の厚みを0.１mm程度とかなり薄く形成する必要があり、薄肉部を形成するための製造管理が容易ではないところに問題がある。
【０００５】
そこで本発明の目的は、防爆のために電池の製造工程を増やしたり電池ケースをあまり薄くしたりしなくても済む密閉角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】
【０００６】
本発明は、図１および図２に示すごとく、上下高さ寸法および左右長さ寸法に対して前後幅寸法が小さい四角形状の電池ケース１を備えており、電池ケース１の前後左右の側壁４ａ・４ｂ・４ｃのうち、広い面積を持つ前後壁４ａ・４ｂにおいて、前壁４ａの厚さ寸法Ｌ１を後壁４ｂの厚さ寸法Ｌ２よりも小さくしたことを特徴とする。ここでは、前壁４ａの全体の厚さ寸法Ｌ１が、後壁４ｂの厚さ寸法Ｌ２よりも小さくてもよいし、上半分や右半分などの前壁４ａの一部の厚さ寸法Ｌ１が、後壁４ｂの厚さ寸法Ｌ２よりも小さくてもよい。
【０００７】
具体的には、電池ケース１の前壁４ａの厚さ寸法が後壁４ｂの厚さ寸法よりも0.０５〜0.１０mmだけ小さくしてある。前壁４ａと後壁４ｂとの厚さ寸法の差が0.０５mmよりも小さいと、電池内圧が異常上昇したときに前壁４ａと後壁４ｂとの膨張の差が小さくなり過ぎて、前壁４ａよりも後壁４ｂが先に裂けるおそれがある。前壁４ａと後壁４ｂとの厚さ寸法の差が0.１０mmよりも大きいと、前壁４ａが薄くなり過ぎてケース本体４の成形が困難になり、あるいは後壁４ｂが厚くなり過ぎてケース本体４の重量アップを招く。
【０００８】
また、本発明は、上下高さ寸法および左右長さ寸法に対して前後幅寸法が小さい四角形状の電池ケース１を備えており、電池ケース１は、上面が開口する有底角筒形状のケース本体４と、ケース本体４の開口上面を閉じる左右横長の蓋５とからなり、ケース本体４の前後左右の側壁４ａ・４ｂ・４ｃのうち、広い面積を持つ前後壁４ａ・４ｂにおいて、前壁４ａの厚さ寸法Ｌ１を後壁４ｂの厚さ寸法Ｌ２よりも小さくしてあり、蓋５の外周縁が、ケース本体４の上端開口周縁に密閉状に溶接されていることを特徴とする。
【０００９】
そのケース本体４の前壁４ａの厚さ寸法Ｌ１は、ケース本体４の左右側壁４ｃ、底壁４ｄおよび蓋５の厚さ寸法よりも小さくしてある。
【００１０】
ケース本体４の前壁４ａの厚さ寸法は、0.１５〜0.４mmの範囲内にしてあるとともに、後壁４ｂの厚さ寸法よりも0.０５〜0.１０mmだけ小さくしてある。ケース本体４の前壁４ａの厚さ寸法が0.１５mmよりも小さいと、前壁４ａが薄くなり過ぎてケース本体４の上端開口周縁である前壁４ａの上端に蓋５を溶接することが困難になり、前壁４ａの厚さ寸法が0.４mmよりも大きいと、ケース本体４の重量削減の点から不利になる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の密閉角形電池は、電池内圧が異常上昇したときに電池ケース１の広い面積を持つ前後壁４ａ・４ｂが前後方向外側に膨張して薄くなり、更に前壁４ａは、厚みが後壁４ｂよりも薄い分だけ薄くなる度合いが早い。いま電池ケース１が限界点近くにまで膨張変形して行くと、前壁４ａが後壁４ｂに先立って裂け、この裂け目から電池内のガスが放出されて電池の防爆が図られる。前壁４ａが外側に膨張することで薄くなって裂けるので、前壁４ａを従来の薄肉部の厚さ寸法までは薄くする必要がなく、この分だけ電池ケース１の製造管理が容易になるうえ、前壁４ａの強度低下を抑えることができる。
【００１２】
前壁４ａの厚みを後壁４ｂよりも薄くするには、電池ケース１を成形する際にポンチとダイスとの間のクリアランスを調節するだけでよいので、電池ケース１の成形後に防爆のためにプレス加工や切削加工などを行なう必要がなく、電池の製造効率を向上できる。しかも、前記ガスの放出箇所を前壁４ａに特定できるので、本発明の電池を使用する機器において前記ガスの排出経路を前壁４ａに対面する箇所のみに設ければよく、機器の設計の容易性を図ることができる。
【００１３】
前述のように前壁４ａを従来の薄肉部の厚さ寸法までは薄くしなくてもよいので、電池ケース１の蓋５の外周縁をケース本体４の上端開口周縁に対し、確実に密閉状に溶接することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１実施例）  図１と図２とは本発明に係る密閉角形電池の第１実施例を示しており、上下高さ寸法および左右長さ寸法に対して前後幅寸法が小さい左右横長とした四角形状の薄型の電池ケース１に、電極体２および非水電解液が密閉収容されており、電池ケース１内の上端にプラスチック製のインシュレータ３が配されている。因みに、電池ケース１の左右長さ寸法は３４mm、前後幅寸法は５mm、上下高さ寸法は４５mmである。
【００１５】
電池ケース１は、上面が開口する有底角筒形状のケース本体４と、ケース本体４の開口上面を密閉状に閉じる左右横長の蓋５とからなる。ケース本体４は、アルミニウム板を深絞り加工して形成されている。電池ケース１の前後左右の４つの角は、図１に示すごとく円弧状に形成されている。
【００１６】
電極体２は、シート状の正極と負極との電極をセパレータを間にして渦巻状に巻回した後、電池ケース１の断面形状に合致するように全体を断面四角形の偏平状に押し潰し変形してある。電極体２の正極および負極の各電極からは、図２に示すごとく正負の集電リード６・７がそれぞれ上向きに導出されている。
【００１７】
蓋５は、アルミニウム合金板からなるプレス成形品であり、外周縁がケース本体４の上端開口周縁にレーザーで密閉状にシール溶接してある。蓋５の中央には、絶縁パッキング８を介して負極端子９が貫通状に取り付けられている。蓋５の厚み寸法は３mmとした。
【００１８】
蓋５の左右の一端側には注液孔１０を設けてあり、この注液孔１０を介して電解液が電池ケース１内に注入される。注液孔１０は、電解液の注入後にシールされる。負極端子９の下端に、負極集電リード７が溶接される。正極集電リード６は、絶縁パッキング８と注液孔１０との間において蓋５の内面に溶接される。これにより、正極集電リード６は電池ケース１に導通し、電池ケース１が正極端子を兼ねる。
【００１９】
ケース本体４は、前壁４ａの厚さ寸法Ｌ１が後壁４ｂの厚さ寸法Ｌ２よりも小さくなっている。つまり、前壁４ａの厚さ寸法Ｌ１は0.２mm、後壁４ｂの厚さ寸法Ｌ２は0.３mmである。ケース本体４の左右側壁４ｃ・４ｃの厚さ寸法は、それぞれ0.３mmである。
【００２０】
電池内圧が所定値を越えて異常上昇すると、図３に示すごとく、電池ケース１が膨張変形する。つまり、ケース本体４の広い面積を持つ前後壁４ａ・４ｂが前後方向外側に膨張し、これに伴ってケース本体４の左右側壁４ｃ・４ｃと底壁４ｄと蓋５とは、それぞれの中央側が湾曲状になる凹み変形する。
【００２１】
前記電池内圧の上昇に伴って、ケース本体４の前後壁４ａ・４ｂは、更に膨張して肉厚が次第に薄くなり、また左右側壁４ｃ・４ｃや底壁４ｄや蓋５が、長さ方向の端近くで大きく屈曲する。前壁４ａは、後壁４ｂよりも薄い分だけ薄くなる度合いが早い。
【００２２】
いま電池ケース１が限界点近くにまで膨張変形して行くと、前壁４ａが後壁４ｂに先立って、前記左右側壁４ｃ・４ｃや底壁４ｄや蓋５の屈曲部位を起点に裂ける。この裂け目から電池内のガスが放出されて電池の防爆が図られる。
【００２３】
このように、電池内圧が異常上昇したときには電池ケース１の前壁４ａが真っ先に裂けて電池内のガスを放出するので、電池内圧で後壁４ｂや左右側壁４ｃ・４ｃや底壁４ｄや蓋５が裂けることがない。
【００２４】
（第２実施例）  図４は本発明に係る密閉角形電池の第２実施例を示しており、ケース本体４の前壁４ａの上半分の厚さ寸法Ｌ３は0.２mm、前壁４ａの下半分の厚さ寸法Ｌ４は0.３mmである。その他の点は、第１実施例と同じであるので説明を省略する。
【００２５】
第２実施例では、前壁４ａの厚さ寸法を上半分と下半分とで段差状に変えてあるが、前壁４ａの厚さ寸法は上半分と下半分とで傾斜状に変わるようにしてもよい。ケース本体４の前壁４ａの右半分の厚さ寸法を0.２mm、前壁４ａの左半分の厚さ寸法を0.３mmにしてもよい。
【００２６】
本発明は、特に電池ケース１の左右長さ寸法が３０〜３４mm、前後幅寸法が３〜６mm、上下高さ寸法が２０〜５０mmの密閉角形電池に好適であるが、これらの寸法は任意に変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図２のＡ−Ａ線断面図
【図２】第１実施例の一部切り欠き正面図
【図３】電池の異常膨張状態を示す斜視図
【図４】第２実施例のケース本体の縦断側面図
【符号の説明】
【００２８】
１  電池ケース
４  ケース本体
４ａ  ケース本体の前壁
４ｂ  ケース本体の後壁
５  蓋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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