(57)【要約】【課題】厳しい使用環境下でもリベット部２と外部端子６との接合強度が十分に得られるようにし、かつリベット部２と外部端子６とが異種材質であっても所望の強度が得られるようにする。【解決手段】封口板本体３に取り付けられるとともに外側端面２ｂに外方へ向けて差込み用突起７を設けたリベット部２と、差込み用突起７を差し込む貫通穴１０を備えるとともにリベット部２の外側端面２ｂに溶接接合される外部端子６とを有し、リベット部２と外部端子６とを異材質溶接してなる封口板１であって、外部端子６における貫通穴１０の周縁部または周縁部近傍にリベット部２へ向けて溶接用突起１１を設け、溶接用突起１１の少なくとも一部または溶接用突起１１に接触するリベット部２の接触部位の少なくとも一部を溶融させることにより外部端子６をリベット部２に溶接接合する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
封口板本体（３）に取り付けられるとともに外側端面（２ｂ）に外方へ向けて差込み用突起（７）を設けたリベット部（２）と、前記差込み用突起（７）を差し込む貫通穴（１０）を備えるとともに前記リベット部（２）の外側端面（２ｂ）に溶接接合される外部端子（６）とを有し、前記リベット部（２）と外部端子（６）とを異材質溶接してなる封口板（１）であって、
前記外部端子（６）における貫通穴（１０）の周縁部または周縁部近傍に前記リベット部（２）へ向けて溶接用突起（１１）を設け、前記溶接用突起（１１）の少なくとも一部溶融させることにより前記外部端子（６）を前記リベット部（２）に溶接接合したことを特徴とする封口板。
【請求項２】
封口板本体（３）に取り付けられるとともに外側端面（２ｂ）に外方へ向けて差込み用突起（７）を設けたリベット部（２）と、前記差込み用突起（７）を差し込む貫通穴（１０）を備えるとともに前記リベット部（２）の外側端面（２ｂ）に溶接接合される外部端子（６）とを有し、前記リベット部（２）と外部端子（６）とを異材質溶接してなる封口板（１）であって、
前記外部端子（６）における貫通穴（１０）の周縁部または周縁部近傍に前記リベット部（２）へ向けて溶接用突起（１１）を設け、前記溶接用突起（１１）に接触する前記リベット部（２）の接触部位の少なくとも一部を溶融させることにより前記外部端子（６）を前記リベット部（２）に溶接接合したことを特徴とする封口板。
【請求項３】
封口板本体（３）に取り付けられるとともに外側端面（２ｂ）に外方へ向けて差込み用突起（７）を設けたリベット部（２）と、前記差込み用突起（７）を差し込む貫通穴（１０）を備えるとともに前記リベット部（２）の外側端面（２ｂ）に溶接接合される外部端子（６）とを有し、前記リベット部（２）と外部端子（６）とを異材質溶接する封口板（１）の製造方法であって、
前記外部端子（６）における貫通穴（１０）の周縁部または周縁部近傍に前記リベット部（２）へ向けて溶接用突起（１１）を設け、前記溶接用突起（１１）を前記リベット部（２）に押し付けながら抵抗溶接を行なって前記溶接用突起（１１）の少なくとも一部を溶融させることにより前記外部端子（６）を前記リベット部（２）に溶接接合することを特徴とする封口板の製造方法。
【請求項４】
封口板本体（３）に取り付けられるとともに外側端面（２ｂ）に外方へ向けて差込み用突起（７）を設けたリベット部（２）と、前記差込み用突起（７）を差し込む貫通穴（１０）を備えるとともに前記リベット部（２）の外側端面（２ｂ）に溶接接合される外部端子（６）とを有し、前記リベット部（２）と外部端子（６）とを異材質溶接する封口板（１）の製造方法であって、
前記外部端子（６）における貫通穴（１０）の周縁部または周縁部近傍に前記リベット部（２）へ向けて溶接用突起（１１）を設け、前記溶接用突起（１１）を前記リベット部（２）に押し付けながら抵抗溶接を行なって前記溶接用突起（１１）に接触する前記リベット部（２）の接触部位の少なくとも一部を溶融させることにより前記外部端子（６）を前記リベット部（２）に溶接接合することを特徴とする封口板の製造方法。
【請求項５】
請求項１の封口板において、
異材質の組み合わせは、鉄または鉄系合金よりなる外部端子（６）と、アルミまたはアルミ合金よりなるリベット部（２）とであることを特徴とする封口板。
【請求項６】
請求項３の封口板の製造方法において、
異材質の組み合わせは、鉄または鉄系合金よりなる外部端子（６）と、アルミまたはアルミ合金よりなるリベット部（２）とであることを特徴とする封口板の製造方法。
【請求項７】
請求項２の封口板において、
異材質の組み合わせは、銅または銅系合金よりなる外部端子（６）と、アルミまたはアルミ合金よりなるリベット部（２）とであることを特徴とする封口板。
【請求項８】
請求項４の封口板の製造方法において、
異材質の組み合わせは、銅または銅系合金よりなる外部端子（６）と、アルミまたはアルミ合金よりなるリベット部（２）とであることを特徴とする封口板の製造方法。
【請求項９】
請求項５の封口板において、
溶接後の断面形状における外部端子（６）の貫通穴（１０）の内径（φ）と溶融によって形成される凸部（１６）の内径（φ”）との比（φ”／φ）は、
φ”／φ≦９３％
を充足することを特徴とする封口板。
【請求項１０】
請求項６の封口板の製造方法において、
溶接後の断面形状における外部端子（６）の貫通穴（１０）の内径（φ）と溶融によって形成される凸部（１６）の内径（φ”）との比（φ”／φ）は、
φ”／φ≦９３％
を充足することを特徴とする封口板の製造方法。
【請求項１１】
請求項５の封口板において、
外部端子（６）の溶接用突起（１１）の長さ（Ｌ）と初期設定隙間（ｄ）との比（ｄ／Ｌ）は、
０．１５＜ｄ／Ｌ＜０．４５
を充足することを特徴とする封口板。
【請求項１２】
請求項６の封口板の製造方法において、
外部端子（６）の溶接用突起（１１）の長さ（Ｌ）と初期設定隙間（ｄ）との比（ｄ／Ｌ）は、
０．１５＜ｄ／Ｌ＜０．４５
を充足することを特徴とする封口板の製造方法。
【請求項１３】
請求項７の封口板において、
外部端子（６）の溶接用突起（１１）の長さ（Ｌ）と初期設定隙間（ｄ’）との比（ｄ’／Ｌ）は、
０．５＜ｄ’／Ｌ≦１
を充足することを特徴とする封口板。
【請求項１４】
請求項８の封口板の製造方法において、
外部端子（６）の溶接用突起（１１）の長さ（Ｌ）と初期設定隙間（ｄ’）との比（ｄ’／Ｌ）は、
０．５＜ｄ’／Ｌ≦１
を充足することを特徴とする封口板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池（一次電池および二次電池を含む）またはコンデンサ（電解コンデンサおよび電気二重層コンデンサ、キャパシタを含む）等において、電池素子や電解液等の収容物を収容する圧力容器の開口部を閉塞するために用いられる封口板に関するものであり、また、高分子材料からなる電子部品の封口板に関するものである。本発明の封口板は例えば、車載用圧力容器、定置式燃料電池、インバータ用キャパシタまたはバッテリ等に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電池またはコンデンサ等の圧力容器の開口部を閉塞する蓋として用いられる封口板において、高分子材料からなるプレート状の封口板本体に電極として機能するリベット部を取り付けるとともにこのリベット部に外部端子を取り付けてなる封口板が知られており、この種の封口板においては、封口板本体とリベット部間およびリベット部と外部端子間の接合強度が求められる。
【０００３】
また近年、ハイブリット車、燃料電池車または電気自動車等の自動車の電子化が進み、電池、コンデンサ、キャパシタまたはバッテリ等（以下、単にコンデンサと称する）が多用され始めている。このような背景から、これらの車載用コンデンサに封口板を用いる場合には、その使用環境が厳しいことから、従来以上に封口板の耐振性、耐熱性等が要求される。すなわち、車載用コンデンサとして品質および信頼性を高めるには、厳しい使用環境下におけるコンデンサの封口板本体とリベット部との接合強度を高めるとともに、リベット部と外部端子との接合強度を高める必要がある。
【０００４】
この点に関して、プロジェクション溶接（抵抗溶接）は一般に、プロジェクション（突起部）に電流を集中させ発熱させることができるので、体積抵抗率の小さい材質を接合する場合に用いられており、例えば特許文献１には、同種材質の端子同士をプロジェクション溶接する技術が記載されている。
【０００５】
しかしながら、異種材質の接合は、体積抵抗率の違いにより、発熱部をコントロールするのが難しく、同種材質の接合に比べて困難であり、十分な知見が得られていない。
【０００６】
また、例えば図１５の従来技術では、封口板本体５１に穴５２を設けてリベット部５３を挿入し、外部端子５４を上方から重ねて、位置ずれや電気的特性を低下させることなく外部端子５４をリベット部５３に溶接接合して固定する方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００７】
しかしながら、この従来技術では、リベット部５３と外部端子５４との接合用突起として外部端子５４の表面に形成されたバリ５５が用いられているが、その程度の小さい突起では、車載用コンデンサとしての使用に耐えるには十分な強度を得ることができず、よって信頼性に乏しい接合状態となる。
また、車載用では最大１５０℃の耐熱性が必要とされるが、上記従来技術の構造では、プラスチックの硬質絶縁板（封口板本体５１）とリベット部５３とが別体であることから、両者の線膨張の違いにより、密封性が悪化し、電解液が漏れる虞がある。このように上記従来技術では、品質および信頼性に乏しい製品となる可能性が高い。
また、この特許文献２には、リベット部と外部端子の材質が具体的に記載されていないことから、当該技術が同種材質同士の接合に関するものであるのか、あるいは異種材質同士の接合に関するものであるのかが定かでない。
さらに、上記したように、異種材質の接合は、同種材質の接合に比べて技術的に難しいことから、当該技術が両者の接合に共通するものとは考えにくい。
以上より、公開された当該技術は、接合技術における重要な構成要素である接合材質が記載されていない。すなわち、接合対象が不明確であることから、当該技術は接合技術としては不十分である。
【０００８】
一方、封口板本体とリベット部との接合強度に関して本願出願人は先に、図１６に示すように、リベット部５３の外周に鍔部５６を一体形成するとともにこの鍔部５６の上面および下面の少なくとも一方に環状溝５７を形成し、この鍔部５６をインサート成形により高分子材料よりなる封口板本体５１の肉厚内に内包するようにした封口板を提案しており（特許文献３参照）、この先行技術によれば封口板本体５１とリベット部５３間の接合部の密着性を維持できるので、両者の接合強度を向上させることができる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−３４６７５７号公報
【特許文献２】特開２００２−１６４２５９号公報
【特許文献３】実公平６−２１２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明は、厳しい使用環境下（例えば車載用）でもリベット部と外部端子との接合強度が十分に得られるようにし、かつリベット部と外部端子とが異種材質であっても所望の強度が得られる接合構造および接合方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１による封口板は、封口板本体に取り付けられるとともに外側端面に外方へ向けて差込み用突起を設けたリベット部と、前記差込み用突起を差し込む貫通穴を備えるとともに前記リベット部の外側端面に溶接接合される外部端子とを有し、前記リベット部と外部端子とを異材質溶接してなる封口板であって、前記外部端子における貫通穴の周縁部または周縁部近傍に前記リベット部へ向けて溶接用突起を設け、前記溶接用突起の少なくとも一部溶融させることにより前記外部端子を前記リベット部に溶接接合したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項２による封口板は、封口板本体に取り付けられるとともに外側端面に外方へ向けて差込み用突起を設けたリベット部と、前記差込み用突起を差し込む貫通穴を備えるとともに前記リベット部の外側端面に溶接接合される外部端子とを有し、前記リベット部と外部端子とを異材質溶接してなる封口板であって、前記外部端子における貫通穴の周縁部または周縁部近傍に前記リベット部へ向けて溶接用突起を設け、前記溶接用突起に接触する前記リベット部の接触部位の少なくとも一部を溶融させることにより前記外部端子を前記リベット部に溶接接合したことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項３による封口板の製造方法は、封口板本体に取り付けられるとともに外側端面に外方へ向けて差込み用突起を設けたリベット部と、前記差込み用突起を差し込む貫通穴を備えるとともに前記リベット部の外側端面に溶接接合される外部端子とを有し、前記リベット部と外部端子とを異材質溶接する封口板の製造方法であって、前記外部端子における貫通穴の周縁部または周縁部近傍に前記リベット部へ向けて溶接用突起を設け、前記溶接用突起を前記リベット部に押し付けながら抵抗溶接を行なって前記溶接用突起の少なくとも一部を溶融させることにより前記外部端子を前記リベット部に溶接接合することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項４による封口板の製造方法は、封口板本体に取り付けられるとともに外側端面に外方へ向けて差込み用突起を設けたリベット部と、前記差込み用突起を差し込む貫通穴を備えるとともに前記リベット部の外側端面に溶接接合される外部端子とを有し、前記リベット部と外部端子とを異材質溶接する封口板の製造方法であって、前記外部端子における貫通穴の周縁部または周縁部近傍に前記リベット部へ向けて溶接用突起を設け、前記溶接用突起を前記リベット部に押し付けながら抵抗溶接を行なって前記溶接用突起に接触する前記リベット部の接触部位の少なくとも一部を溶融させることにより前記外部端子を前記リベット部に溶接接合することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項５による封口板は、上記した請求項１の封口板において、異材質の組み合わせは、鉄または鉄系合金よりなる外部端子と、アルミまたはアルミ合金よりなるリベット部とであることを特徴とする。
また、本発明の請求項６による封口板の製造方法は、上記した請求項３の封口板の製造方法において、異材質の組み合わせは、鉄または鉄系合金よりなる外部端子と、アルミまたはアルミ合金よりなるリベット部とであることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項７による封口板は、上記した請求項２の封口板において、異材質の組み合わせは、銅または銅系合金よりなる外部端子と、アルミまたはアルミ合金よりなるリベット部とであることを特徴とする。
また、本発明の請求項８による封口板の製造方法は、上記した請求項４の封口板の製造方法において、異材質の組み合わせは、銅または銅系合金よりなる外部端子と、アルミまたはアルミ合金よりなるリベット部とであることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項９による封口板は、上記した請求項５の封口板において、溶接後の断面形状における外部端子の貫通穴の内径φと溶融によって形成される凸部の内径φ”との比φ”／φは、
φ”／φ≦９３％
を充足することを特徴とする。
また、本発明の請求項１０による封口板の製造方法は、上記した請求項６の封口板の製造方法において、溶接後の断面形状における外部端子の貫通穴の内径φと溶融によって形成される凸部の内径φ”との比φ”／φは、
φ”／φ≦９３％
を充足することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項１１による封口板は、上記した請求項５の封口板において、外部端子の溶接用突起の長さＬと初期設定隙間ｄとの比ｄ／Ｌは、
０．１５＜ｄ／Ｌ＜０．４５
を充足することを特徴とする。
また、本発明の請求項１２による封口板の製造方法は、上記した請求項６の封口板の製造方法において、外部端子の溶接用突起の長さＬと初期設定隙間ｄとの比ｄ／Ｌは、
０．１５＜ｄ／Ｌ＜０．４５
を充足することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項１３による封口板は、上記した請求項７の封口板において、外部端子の溶接用突起の長さＬと初期設定隙間ｄ’との比ｄ’／Ｌは、
０．５＜ｄ’／Ｌ≦１
を充足することを特徴とする。
更にまた、本発明の請求項１４による封口板の製造方法は、上記した請求項８の封口板の製造方法において、外部端子の溶接用突起の長さＬと初期設定隙間ｄ’との比ｄ’／Ｌは、
０．５＜ｄ’／Ｌ≦１
を充足することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００２１】
すなわち、本発明によれば、リベット部と外部端子とを強固に接合することができ、もって従来品よりも耐振性を確保した封口板を提供することができる。したがってこれにより、車載用部品としてのコンデンサの品質および信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
尚、本発明には、以下の実施形態が含まれる。
すなわち、上記課題を解決するため、本発明は、電池またはコンデンサ、キャパシタ等の圧力容器に用いられる封口板において、特に過酷な条件（例えば車載用）に耐える特性すなわち、耐熱性、耐振性を向上させた封口板に、外部端子とリベット部とを抵抗溶接法によって固定する構造ないし方法であって、外部端子の表面に所定の大きさの突起部を設け、外部端子とリベット部との材質の組み合わせにより、外部端子の取付部とリベット部の端面との隙間を調整して所定の量だけ隙間を残してリベット部に挿入し、その後加圧通電することで、優れた接合強度を発現させ、耐振性を確保することを特徴とする。
【実施例】
【００２３】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００２４】
図１は、本発明の実施例に係る封口板１の要部断面を示しており、この封口板１は以下のように構成されている。
【００２５】
（１）リベット部
すなわち先ず、当該封口板１は、電極として機能するリベット部（電極端子とも称する）２を有しており、このリベット部２は一般に円柱または円筒状に形成されている。また、封口板本体３との密着性を高めるため、リベット部２の外周面２ａには環状の鍔部４が一体成形されており、更にこの鍔部４の軸方向端面４ａであって図上上面および下面の何れか一方または双方（図では双方）には環状の係合溝５が形成されている。
【００２６】
また、リベット部２の外側端面（図上上面）２ｂの中心位置には、外部端子６を差し込むための円柱状を呈する差込み用突起（軸部またはカシメ部とも称する）７が外方（図上上方）へ向けて一体成形されている。
【００２７】
また、このリベット部２は、封口板本体３に対してインサート成形により一体化されている。また、このリベット部２は図示しないが、一般に二本が一組として封口板本体３に一体化されているが、その設置本数は特に限定されるものではない。
【００２８】
リベット部２の材質は、アルミニウム電解コンデンサでは、純アルミニウムまたはアルミニウム合金等の成形材料であるが、電池では、亜鉛、鉄またはニッケル等の金属の成形材料によって成形されている。
【００２９】
（２）封口板本体
また、当該封口板１は、高分子材料からなる封口板本体３を有している。この封口板本体３は、一般にプレート状であって平面円形、楕円形または略方形等に形成されており、この封口板本体３に上記リベット部２が厚さ方向に貫通するように埋設されている。また、この封口板本体３は、図示しない圧力容器の開口部等に封着されるものである。
【００３０】
高分子材料からなる封口板本体３の成形材料としては、樹脂材料、エラストマー（ゴム、熱可塑性エラストマー、樹脂材料とゴムの混合物またはブロック共重合体またはグラフト共重合体等の弾性体）、樹脂材料とエラストマーの積層板材料等が用いられる。
【００３１】
樹脂材料としては、ポリオレフィン系樹脂、メタロセン触媒にて重合したポリオレフィン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド、シンジオタクチックポリスチレン、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、液晶性樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、イミド系樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられ、ガラス繊維、炭素繊維またはウィスカー等の繊維状充填剤、炭素粒子、マイカ、ガラスビーズ等の粒子状充填剤等の充填剤・補強材、金属酸化物または加工助剤等が適宜配合される。
【００３２】
エラストマーとしては、ゴム材料では、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、ビニル変性ブチルゴム、エチレンプロピレン系ゴム、フッ素系ゴム、アクリル系ゴム、水素添加ニトリルゴム等の飽和系ゴムが挙げられ、架橋剤、充填剤、可塑剤または老化防止剤等を適宜配合する。また熱可塑性エラストマーでは、オレフィン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、水素添加スチレン・ブタジエンブロック共重合体、水素添加スチレン・イソプレンブロック共重合体等が挙げられ、ブロック共重合方法、グラフト共重合方法、動的架橋方法等で製造され、架橋剤、可塑剤、老化防止剤または充填剤を適宜配合する。樹脂材料とゴムの混合物またはブロック共重合体またはグラフト共重合体等のエラストマーでは、フェノール系樹脂と水素化ニトリルゴム、フェノール系樹脂とアクリルゴム、ブチルゴムまたはフッ素ゴム等との混合物等が挙げられる。
【００３３】
上記高分子材料は、要求される耐熱性に応じて適宜選択される。当該実施例では、耐熱性およびコストの面で熱硬化性樹脂の一つであるフェノール樹脂を用いた。
【００３４】
上記（１）で製作したリベット部２を、封口板本体３を成形する成形型（図示せず）内に必要数インサートし、射出成形等により一体成形する。また、封口板本体３の外周部には必要に応じて、Ｏリング等の弾性体（図示せず）を装着するための段差状または溝状の装着部を設けるが、弾性体は、封口板本体３を成形するときに同時成形することにしても良い。尚、当該実施例では、封口板本体３とリベット部２との密着性を確保する観点から両者を一体成形としているが、これに限られるものではなく、別体タイプであっても良い。
【００３５】
（３）外部端子
また、当該封口板１は、リベット部２の外側端面２ｂに接合される外部端子６を有している。この外部端子６は、その形状として平面状の取付部８と、例えば傾斜面状を呈する端子部９とを一体に有しており、前者の平面状取付部８には、これをリベット部２の差込み用突起７に差し込むための貫通穴（リベット穴とも称する）１０が設けられている。さらに、この貫通穴１０の周縁部または周縁部近傍には、所定の大きさよりなる溶接用突起（突起部とも称する）１１がリベット部２側（図上下方）へ向けて設けられている。
【００３６】
溶接用突起１１は、図２（Ａ）に示すように、貫通穴１０と同軸上に、かつ円周上に連続あるいは複数等配（例えば四つ）に配置されている。溶接用突起１１の先端面１１ａは貫通穴１０の中心軸線０に対して直交する平面状に形成されているが、溶接用突起１１のリベット部２に対する抵抗溶接時の食込み性を良くするため、同図（Ｂ）に示すように円錐面状として尖端部１２を設けても良く、同図（Ｃ）に示すように加えて溶接用突起１１の外面にかえし部１３を設けても良い。
【００３７】
尚、抵抗溶接に際しては、外部端子６の抵抗Ｒ、抵抗率ρ、および外部端子６の溶接用突起１１の長さＬ、隙間ｄ、厚さｔ、貫通穴１０の径φ、およびリベット部２の抵抗Ｒ’、抵抗率ρ’、外径φ’は、外部端子６とリベット部２の材質およびそれらの寸法により、発熱量、発熱による溶着界面の温度を抑制することによって、好ましい範囲を決める。
【００３８】
すなわち、リベット部２に外部端子６を差し込む際にリベット部２の外側端面２ｂに外部端子６の溶接用突起１１を所定の量△Ｌだけ挿入するが、外部端子６の溶接用突起１１の長さＬが大き過ぎると、このときの荷重Ｐにより外部端子６の溶接用突起１１が例えば図６に示すように極端に曲がってしまい、結果的には外部端子６の溶接用突起１１とリベット部２の差込み用突起７との間に隙間１７が生じてしまう。
【００３９】
そして、外部端子６の溶接用突起１１が極端に曲がってしまうと、リベット部２の外側端面２ｂに対して外部端子６の溶接用突起１１が垂直でなくなることから、外部端子６の溶接用突起１１の先端面１１ａには面圧があまり発生せず、ゆえに外部端子６の溶接用突起１１はリベット部２の外側端面２ｂに食い込まない。
【００４０】
したがって、このような状態で外部端子６をリベット部２に押し付けながら、あるいは外部端子６の溶接用突起１１を所定の量△Ｌだけ挿入しながら通電して抵抗溶接を行なっても、外部端子６とリベット部２の差込み用突起７との間には隙間１７が生じているので、溶融物はリベット部２の差込み用突起７側に凸部１６を形成せず、よって溶融物によるリベット部２の差込み用突起７への締付け効果が十分には得られない。
【００４１】
ゆえに、外部端子６の溶接用突起１１が加圧によって極端に曲がることなく、所定の量△Ｌだけリベット部２の外側端面２ｂに食い込むには、外部端子６の溶接用突起１１がリベット部２の外側端面２ｂに極端な座屈を呈さないという関係を満たす必要がある。
【００４２】
以上の内容は、下記第１の実施の形態および第２の実施の形態に共通する説明である。
【００４３】
第１の実施の形態・・・
第１の実施の形態において、外部端子６は、純鉄または鉄系の合金、例えばＳＰＣＣ、ＳＥＣＣ、ＳＧＣまたはＳＰＨＣ等によって成形されており、必要に応じてその表面に表面処理として、錫メッキ、ニッケルメッキ、クロムメッキ、亜鉛メッキ、金メッキまたは半田メッキ等が施されている。当該実施の形態では、材質はＳＰＣＣで錫メッキを施した外部端子６を用いた。
【００４４】
当該実施の形態においては、以下のようにしてリベット部２に外部端子６を取り付ける。
【００４５】
すなわち先ず、図３に示すように、リベット部２の差込み用突起７に外部端子６の貫通穴１０を差し込み、さらに外部端子６の溶接用突起１１を所定の量△Ｌだけ、すなわち外部端子６の取付部８とリベット部２の外側端面２ｂ間の隙間ｄを所定の量だけ残して、挿入する。
【００４６】
次いで、図４に示すように、上電極１４と下電極１５とで外部端子６とリベット部２とを挟み込んで、外部端子６をリベット部２の外側端面２ｂに押し付け（荷重Ｐ）ながら、通電（電流Ｉ）して抵抗溶接を行なう。
【００４７】
そして、このように抵抗溶接を行なうと、図５に示すように、上記隙間ｄに存在していた溶接用突起１１の部位１１ｂは溶融し、その溶融物がリベット部２の差込み用突起７側に突出する凸部１６を形成するため、外部端子６の溶接用突起１１とリベット部２の差込み用突起７とが溶接接合される。そして、このリベット部２の差込み用突起７側に形成された凸部１６がリベット部２の差込み用突起７に食い込むため、差込み用突起７は締め付けられ、外部端子６とリベット部２とが強固に接合される。
【００４８】
その後、図示はしないが、リベット部２の差込み用突起７の頭部に荷重を加えてカシメ加工する。
【００４９】
ここで、本発明の外部端子６とリベット部２との接合原理を上記図５にしたがって、外部端子６の材質が鉄（ＳＰＣＣ）、リベット部２の材質がアルミニウムの場合を例にして、具体的に説明する。
【００５０】
外部端子６の材質はリベット部２の材質よりも融点は高いが（本実施例では、外部端子６の鉄は約１５００℃、リベット部２のアルミニウムは約６６０℃）、体積抵抗率は約６倍と大きいため、通電を行なうとアルミニウム（リベット部２）よりも先に鉄（隙間ｄに存在する溶接用突起１１の部位１１ｂ）が融点に達する。これにより、隙間ｄに存在していた溶接用突起１１の部位１１ｂが溶融し、同時に加圧されているため、その溶融物が図上横方向に広がって差込み用突起７側に凸部１６を形成し、これがリベット部３を締め付けることにより、外部端子６とリベット部２との接合強度が増大する。
【００５１】
次に、当該実施の形態による接合方法の実施例を示す。
【００５２】
外部端子６の取付部８とリベット部２の外側端面２ｂ間の隙間ｄを種々に変化させた際の引張り強度、ねじり強度との関係を図７のグラフに示す。また、隙間ｄが０．１ｍｍのときの断面写真図を図８に示し、隙間ｄが０．３ｍｍのときの断面写真図を図９に示し、隙間ｄが１ｍｍのときの断面写真図を図１０に示す。尚、試験条件は以下のとおりである。
（試験条件）
リベット部２の外径φ’；５．０ｍｍ
外部端子６の貫通穴１０の内径φ；２．３ｍｍ
溶接用突起１１の長さＬ；１．０ｍｍ
溶接用突起１１の厚さｔ：０．５ｍｍ
溶接用突起１１の数；４等配
通電時の荷重Ｐ；５６０Ｎ
電流値Ｉ；５．５ｋＡ
通電時間；７０ｍｓ
【００５３】
隙間ｄ＝０．１ｍｍ（外部端子６の溶接用突起１１を挿入する深さ△Ｌ＝０．９ｍｍ）の場合は、隙間ｄ＝０．３ｍｍの場合（△Ｌ＝０．７ｍｍ）と比較して、外部端子６の溶接用突起１１は深く食い込んでいるが、引張り強度およびねじり強度は共に小さい。しかしながら、隙間ｄ＝０．３ｍｍの場合は隙間ｄ＝０．１ｍｍの場合とは異なり、外部端子６の溶接用突起１１の一部１１ｂが溶融して、リベット部２の差込み用突起７側に凸部１６となって差込み用突起７に食い込み、これと溶接用突起１１のリベット部２の外側端面２ｂへの食い込みとの相乗効果により両強度を発現させている。
【００５４】
尚、予備圧入しない場合、すなわち、隙間ｄ＝１ｍｍ（△Ｌ＝０ｍｍ）の場合は、ねじり強度は非常に小さい。これは、隙間ｄに存在していた溶接用突起１１の部位１１ｂの全体が溶融し、その溶融物がリベット部２の差込み用突起７上方に流れ出すからである。この場合、リベット部２への食い込み量（凸部１６）が０となり、ねじり強度は出ない。よって、厳しい使用環境下（例えば車載用）では品質および信頼性に乏しいものであった。
【００５５】
また、本実施の形態においては、溶接用突起１１の長さをＬ、外部端子６の取付部８とリベット部２の外側端面２ｂ間の隙間（初期設定隙間）をｄとして、ｄ／Ｌを定義すると、図７に示すように
０．１５＜ｄ／Ｌ＜０．４５
を満足する場合には、溶接部の引張り強度およびねじり強度とも十分に満足のゆく結果であることを確認することができた。
【００５６】
さらに、前記ｄ／Ｌと溶接後の凸部１６内径φ”と外部端子６の貫通穴１０内径φの比の関係を図１１に示す。強度を満足させる（０．１５＜ｄ／Ｌ）ためには、φ”／φは９３％以下である必要があることが判る（凸部１６内径φ”と外部端子６の貫通穴１０内径φとを図１２に示す）。
【００５７】
また、外部端子６の溶接用突起１１が複数あると、突起１１による楔効果により、引張り強度およびねじり強度の双方に対して強度を増す効果が発現することも判った。さらに、外部端子６の溶接用突起１１がない場合、あるいは、外部端子６の溶接用突起１１の長さＬがあまりに小さ過ぎると十分な接合強度は得られないことも判った。
【００５８】
以上のように、上記構成の封口板１およびその製造方法によれば、所望する強度により隙間ｄを適宜設定して抵抗溶接することにより、優れた引張り強度およびねじり強度を発現することが可能となり、よって従来品よりも耐振性を確保した封口板１、更にはコンデンサを製造することが可能となる。
【００５９】
第２の実施の形態・・・
この第２の実施の形態において、外部端子６は、銅（無酸素銅）または銅系の合金、例えばＣ１０２０等によって成形されており、必要に応じてその表面に表面処理として、錫メッキ、金メッキ、ニッケルメッキ、クロムメッキまたは亜鉛メッキ等が施されている。当該実施の形態では、銅の外部端子６に錫メッキまたは金メッキを施したものを用いた。
【００６０】
当該実施の形態においては、以下のようにしてリベット部２に外部端子６を取り付ける。
【００６１】
すなわち先ず、図１３に示すように、リベット部２の差込み用突起７に外部端子６の貫通穴１０を差し込み、外部端子６の溶接用突起１１をリベット部２の外側端面２ｂに当接させる。
【００６２】
次いで、上電極１４と下電極１５とで外部端子６とリベット部２とを挟み込んで、外部端子６の溶接用突起１１をリベット部２の外側端面２ｂに押し付け（荷重Ｐ）ながら通電（電流Ｉ）して抵抗溶接を行なう。
【００６３】
そして、このようにして抵抗溶接を行なうと、溶接用突起１１の先端１１ａ周辺のリベット部２が接触抵抗により発熱して溶融し、その溶融物が溶接用突起１１がリベット部２にくい込んで、その溶融物が溶接用突起１１ないし外部端子６に付着するため、外部端子６とリベット部２とが強固に接合される。
尚、上記では、外部端子６の差込み工程（上記００６０）と、荷重しながら通電する工程（上記００６１）とを２工程に分けているが、これを一連の工程として行なっても良い。
【００６４】
その後、図示はしないが、リベット部２の差込み用突起７の頭部に荷重を加えてカシメ加工する。
【００６５】
ここで、本発明の外部端子６とリベット部２との接合原理を、外部端子６の材質が銅、リベット部２の材質がアルミニウムの場合を例にして、具体的に説明する。
【００６６】
外部端子６の材質はリベット部２の材質よりも融点は高く（本実施例では、外部端子６の銅（無酸素銅）は約１０８５℃、リベット部２のアルミニウムは約６６０℃）、銅の体積抵抗率はアルミニウムの体積抵抗率の約６０％と小さいため、通電を行なうと、溶接用突起１１の先端部に電流が集中し、溶接用突起１１周辺のアルミニウム（リベット部２）が銅（溶接用突起１１ないし外部端子６）よりも先に融点に到達して溶接用突起１１に付着し、外部端子６とリベット部２とを強固に接合する。
【００６７】
次に、当該実施の形態による接合方法の実施例を示す。
【００６８】
下記試験条件の下で行なった際の引張り強度、ねじり強度との関係を図１４のグラフに示す。
（試験条件）
リベット部２の外径φ’；５ｍｍ
外部端子６の貫通穴１０の内径φ；２.３ｍｍ
溶接用突起１１の長さＬ；１ｍｍ
溶接用突起１１の厚さｔ：０.５ｍｍ
溶接用突起１１の数；４等配
通電時の荷重Ｐ；２５５Ｎ
電流値Ｉ；８ｋＡ
通電時間；８０ｍｓ
【００６９】
溶接用突起１１の長さをＬ、外部端子６の取付部８とリベット部２の外側端面２ｂ間の隙間（初期設定隙間）をｄ’（実施の形態１におけるｄに相当）として、ｄ’／Ｌを定義すると、
０．５＜ｄ’/Ｌ≦１
を満たす場合には、溶接部の引張り強度およびねじり強度とも十分に満足のゆく結果であることを確認することができた。
【００７０】
また、外部端子６の溶接用突起１１が複数あると、突起１１による楔効果により、引張り強度およびねじり強度の双方に対して強度を増す効果が発現することも判った。さらに、外部端子６の溶接用突起１１がない場合、あるいは、外部端子６の溶接用突起１１の長さＬがあまりに小さ過ぎると十分な接合強度は得られないことも判った。
【００７１】
以上のように、上記構成の封口板１およびその製造方法によれば、溶接時に溶接用突起１１の先端部に電流が集中し、溶接用突起１１周辺のリベット部２が溶融して溶接用突起１１ないし外部端子６に付着することにより、外部端子６の素材として銅または銅系の合金等の低体積抵抗率の素材を用いる場合であっても、優れた引張り強度およびねじり強度を発現することが可能となり、よって従来品よりも耐振性を確保した封口板１、更にはコンデンサを製造することが可能となる。したがって、外部端子６の材質として低体積抵抗率の素材を用いることが可能となるために、外部端子６の電圧降下を有効に抑えることができ、コンデンサの性能を向上させることができる。
【００７２】
尚、上記第１の実施の形態と第２の実施の形態との接合方法の違い及びその適用対象について、以下に述べる。
【００７３】
すなわち、上記第１の実施の形態においては、通電前に外部端子６の溶接用突起１１をリベット部２の外側端面２ｂに予備的に圧入して意図的に外部端子６およびリベット部２間に所定の隙間ｄを設け、通電により隙間ｄに存在する外部端子６材料（ＳＰＣＣ等）を溶融させ、これと同時に行なう荷重Ｐによりこの部位を押し潰し、凸部１６を形成してリベット部２を締め付ける。
【００７４】
この第１の実施の形態において、第２の実施の形態の方法を採用しなかった理由は以下のとおりである。すなわち、この第１の実施の形態においては、外部端子６の体積抵抗率がリベット部２の体積抵抗率よりも大きいために、通電すると外部端子６の溶接用突起11が先に発熱してしまうので、第１の実施の形態のように予備圧入しない（またはΔＬが少ない）と、溶接用突起１１がリベット部２へ挿入される前に、その殆どが溶融してしまうので、この状態で溶接用突起１１を挿入しても所望の引張り強度および、特にねじり強度が発現しない、したがって、通電前に外部端子６をリベット部２に予備圧入し、その後に通電する必要がある。
【００７５】
一方、上記第２の実施の形態においては、通電前に外部端子６をリベット部２に予備圧入せずに或いは少量の圧入にとどめ、荷重Ｐおよび通電Ｉにより接合する。すなわち、通電により溶接用突起１１の先端部における接触抵抗による発熱を利用して、リベット部２の外側端面２ｂを溶融させるとともに、同時に行なう荷重Ｐにより、両者を接合する。
【００７６】
この第２の実施の形態において、第１の実施の形態の方法を採用しなかった理由は以下のとおりである。すなわち、この第２の実施の形態においては、外部端子６およびリベット部２の体積抵抗率が小さいために、第１の実施の形態のように予備圧入してしまうと、溶接用突起１１の先端面とリベット部２の外側端面２ｂとの接触抵抗が小さくなり、発熱が小さくなってしまう。ゆえに、この状態においては、通電後、外部端子６の取付部８とリベット部２の外側端面２ｂ間に隙間が生じるか、或いはリベット部２の溶融が少なく、その結果として強度が発現されない。したがって、通電前に外部端子６を予備圧入をしない、或いは、予備圧入を行った場合であってもΔＬは少量とし、その後に通電する必要がある。
【００７７】
以上のことから、外部端子６とリベット部２との接合方法は、材質の組み合わせにより、第１の実施形態または第２の実施形態を選択する。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施例に係る封口板の要部断面図
【図２】（Ａ）は外部端子の単品断面図、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ外部端子の他の例を示す断面図
【図３】同封口板の製造過程を示す説明図
【図４】同封口板の製造過程を示す説明図
【図５】同封口板の製造過程を示す説明図
【図６】製造時の不具合発生を示す説明図
【図７】隙間ｄおよび溶接用突起長さＬの比（ｄ／Ｌ）と引張り強度およびねじり強度との関係を示すグラフ図
【図８】隙間ｄが０．１ｍｍの場合の断面写真図
【図９】隙間ｄが０．３ｍｍの場合の断面写真図
【図１０】隙間ｄが１ｍｍの場合の断面写真図
【図１１】上記ｄ／Ｌと凸部内径φ”および貫通穴１０内径φの比φ”／φとの関係を示すグラフ図
【図１２】上記比φ”，φの寸法緒原を示す説明図
【図１３】本発明の他の実施例に係る封口板の製造過程を示す説明図
【図１４】隙間ｄ’および溶接用突起長さＬの比（ｄ’／Ｌ）と引張り強度およびねじり強度との関係を示すグラフ図
【図１５】従来例に係る封口板の要部断面図
【図１６】他の従来例に係る封口板の要部断面図
【符号の説明】
【００７９】
１  封口板
２  リベット部
２ａ  外周面
２ｂ  外側端面
３  封口板本体
４  鍔部
４ａ  軸方向端面
５  係合溝
６  外部端子
７  差込み用突起
８  取付部
９  端子部
１０  貫通穴
１１  溶接用突起
１１ａ  先端面
１１ｂ  突起の溶融部位
１２  尖端部
１３  かえし部
１４  上電極
１５  下電極
１６  凸部
１７  隙間
【図１】
2005175414.tif 000003
【図２】
2005175414.tif 000004
【図３】
2005175414.tif 000005
【図４】
2005175414.tif 000006
【図５】
2005175414.tif 000007
【図６】
2005175414.tif 000008
【図７】
2005175414.tif 000009
【図８】
2005175414.tif 000010
【図９】
2005175414.tif 000011
【図１１】
2005175414.tif 000012
【図１２】
2005175414.tif 000013
【図１３】
2005175414.tif 000014
【図１４】
2005175414.tif 000015
【図１５】
2005175414.tif 000016
【図１６】
2005175414.tif 000017
【図１０】
2005175414.tif 000018