(57)【要約】  【課題】  絶縁板とパッキンとの正確な位置合わせを容易に行えて、蓋に対する絶縁板の接着不良の発生を抑制できる電池を提供する。  【解決手段】  蓋２の上面には、開口部３ａがその中央に形成された絶縁板３が接着されている。開口部３ａには、耐熱性及び絶縁性を有するパッキン４を介して、負極端子５が取り付けられており、絶縁板３とパッキン４とを介在させることで、蓋２と負極端子５との間の絶縁性を保っている。パッキン４は、全域の厚さが均一ではなく、負極端子５の頭部５ａが取り付けられている部分が、蓋２から離れるに従って厚さが薄くなっていくテーパ形状をなすテーパ部４ａになっている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製ケースに金属製の蓋が固着され、開口部を有する絶縁板が前記蓋に接着されており、前記開口部に筒状のパッキンを介して端子が設けられている電池において、前記パッキンは、前記蓋から遠い位置での厚さが近い位置での厚さより薄くなっている厚さ不等部分を有していることを特徴とする電池。
【請求項２】
前記厚さ不等部分での前記蓋から最近位端における厚さをＡ、前記厚さ不等部分での前記蓋から最近位端及び最遠位端における厚さの差をａとした場合に、ａ／Ａ≧０．２であることを特徴とする請求項１記載の電池。
【請求項３】
前記パッキンの高さをＢ、前記厚さ不等部分の高さをｂとした場合に、ｂ／Ｂ≧０．２であることを特徴とする請求項１または２記載の電池。                                  
【請求項４】
前記絶縁板の前記蓋に接着する面には、前記開口部の周縁部を除く領域に接着剤が塗布されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池ケースの開口を蓋で密閉し、パッキンを介して蓋に端子を設けた密閉型の電池に関し、特に、パッキンの形状に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池などの密閉型の電池では、金属製の電池ケースの開口を密閉する金属製の蓋が備えられている。この蓋には、中央に開口部を有する絶縁板が接着されており、この開口部には、絶縁性のパッキンを介して正極または負極の端子が取り付けられている。このような構成にあっては、絶縁板及びパッキンにより、蓋と端子との間の絶縁性を確保している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６は、従来の電池の端子周辺部の構成を示す断面図である。図６において、２１は金属製の電池ケースであり、電池ケース２１の開口には金属製の蓋２２が取り付けられている。蓋２２の中央には、矩形状の開口部２２ａが形成されている。蓋２２の上面には、その中央に開口部２２ａと略同形の開口部２３ａが形成された絶縁板２３が接着されている。開口部２２ａ，２３ａには、これらの寸法よりも最大外形寸法が小さい角筒状の絶縁性のパッキン２４を介して、負極端子２５が取り付けられている。ここで、絶縁板２３の裏面全域に接着剤が塗布されている。そして、絶縁板２３とパッキン２４とを介在させることにより、蓋２２と負極端子２５との間の絶縁性を保っている。
【特許文献１】特開２００３−２７２５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような電池にあっては、絶縁板２３を蓋２２の上面に接着させる際に、接着箇所の位置決め精度が悪い場合、絶縁板２３がパッキン２４上に乗り上げられることになり、電池からの絶縁板２３のはみ出しと蓋２２表面の露出とを伴う接着不良が多発するという問題がある。図７は、この接着不良の例を示す断面図であり、図７において、３１は絶縁板２３のパッキン２４上への乗り上げ、３２は電池からの絶縁板２３のはみ出し、３３は蓋２２表面の露出をそれぞれ示している。このような接着不良が生じた場合には、蓋２２と負極端子２５との間の絶縁性が維持されないことも起こり得る。
【０００５】
接着位置を修正しようとしても、絶縁板２３の裏面全域に接着剤が塗布されているため、その修正作業は困難であり、また、パッキン２４上に接着剤が付着して外観不良を生じるという問題もある。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、蓋の正確な位置に絶縁板を容易に接着させることができ、接着不良の発生を抑制できる電池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】
【０００７】
請求項１に係る電池は、金属製ケースに金属製の蓋が固着され、開口部を有する絶縁板が前記蓋に接着されており、前記開口部に筒状のパッキンを介して端子が設けられている電池において、前記パッキンは、前記蓋から遠い位置での厚さが近い位置での厚さより薄くなっている厚さ不等部分を有していることを特徴とする。
【０００８】
請求項１の電池にあっては、パッキンの厚さを均一にするのではなく、蓋から離れるに従ってその厚さが薄くなっていく部分（厚さ不等部分：例えば、テーパ形状部分、アール形状に面取りした部分）を設けている。よって、絶縁板を蓋に接着させる際に、絶縁板の中心とパッキンの中心とに位置ずれがあった場合でも、この厚さが薄くなっていく厚さ不等部分が位置決めピンのような作用を呈するため、その位置修正処理は容易となる。この結果、絶縁板がパッキンに乗り上げるなどの接着不良はほとんど発生しない。
【０００９】
請求項２に係る電池は、請求項１において、前記厚さ不等部分での前記蓋から最近位端における厚さをＡ、前記厚さ不等部分での前記蓋から最近位端及び最遠位端における厚さの差をａとした場合に、ａ／Ａ≧０．２であることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の電池にあっては、厚さ不等部分での蓋から最近位端における厚さ（Ａ）、つまりパッキンの厚さが薄くなっていく部分での最大厚さ（Ａ）に対する、厚さ不等部分での蓋から最近位端及び最遠位端における厚さの差（ａ）、つまりパッキンの厚さが薄くなっていく部分での厚さの変化量（ａ）の割合を０．２以上としており、接着不良の発生は更に削減する。
【００１１】
請求項３に係る電池は、請求項１または２において、前記パッキンの高さをＢ、前記厚さ不等部分の高さをｂとした場合に、ｂ／Ｂ≧０．２であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の電池にあっては、パッキンの高さ（Ｂ）に対するパッキンの厚さが薄くなっていく部分（厚さ不等部分）の高さ（ｂ）の割合を０．２以上としており、接着不良の発生は更に削減する。
【００１３】
請求項４に係る電池は、請求項１乃至３の何れかにおいて、前記絶縁板の前記蓋に接着する面には、前記開口部の周縁部を除く領域に接着剤が塗布されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４の電池にあっては、絶縁板の開口部の周縁部には接着剤を塗布していない。よって、絶縁板を蓋に接着させる際に、絶縁板の中心とパッキンの中心とに位置ずれがあって絶縁板とパッキンとが接触した場合でも、絶縁板の開口部の周縁部には接着剤が塗布されていないため、両者が接着することはなく、接着剤による摩擦抵抗がないので、その位置修正処理は容易となる。この結果、絶縁板がパッキンに乗り上げるなどの接着不良はほとんど発生しない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の電池では、パッキンの厚さを蓋から離れるに従って薄くなるようにしたので、絶縁板を蓋に接着させる際に、この厚さが薄くなっていく部分（厚さ不等部分）が位置決めピンのように作用するため、両者の位置関係を容易に修正することができ、接着不良を大幅に低減でき、端子と蓋との絶縁性を高精度に維持できる。
【００１６】
また、本発明の電池では、厚さ不等部分での最大厚さをＡ、厚さ不等部分での厚さの変化量をａとして、ａ／Ａ≧０．２の条件を満たすか、及び／または、パッキンの高さをＢ、厚さ不等部分の高さをｂとして、ｂ／Ｂ≧０．２の条件を満たすようにしたので、接着不良の発生を更に削減することができる。
【００１７】
更に、本発明の電池では、絶縁板の開口部の周縁部には接着剤を塗布しないようにしたので、絶縁板を蓋に接着させる際に、両者が接触しても接着剤による摩擦抵抗がないため、両者の位置関係を容易に修正することができ、接着不良を大幅に低減でき、端子と蓋との絶縁性を高精度に維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。
【００１９】
（第１実施の形態）
図１は、本発明に係る電池の端子周辺部の構成を示す断面図である。この電池は例えばリチウムイオン二次電池である。図１において、１は例えばアルミニウム合金製の角型容器からなる電池ケースであり、電池ケース１の上端開口部に、例えばアルミニウム合金製の薄板矩形状の蓋２が固着されている。この蓋２を電池ケース１の上端開口部に嵌め込み、嵌合部をレーザ溶接して溶着させることにより、内部を密閉する。電池ケース１の内部には、正極と負極とを、セパレータを介して長円筒形に巻回した構成をなす発電要素（図示せず）が収納される。蓋２または電池ケース１を発電要素の正極端子としている。
【００２０】
蓋２の中央には、矩形状の開口部２ａが形成されている。蓋２の上面には、開口部２ａと略同形の開口部３ａがその中央に形成された絶縁板３が接着されている。絶縁板３は、例えばポリエステル，不織布からなる。開口部２ａ，３ａには、角筒状のパッキン４を介して、発電要素の負極端子５が取り付けられている。絶縁板３とパッキン４とを介在させることにより、蓋２と負極端子５との間の絶縁性を保っている。パッキン４は、耐熱性及び絶縁性を有する材料からなり、具体的にはポリプロピレン，ＰＦＡ等を使用できる。負極端子５は、例えばニッケルメッキした鉄からなり、蓋２の外側に存する外径が大きい頭部５ａと、蓋２の内側に存する外径が小さい軸部５ｂとで構成されている。負極端子５の軸部５ｂは、負極集電体（図示せず）と接続される。
【００２１】
図２は絶縁板３の上面図、図３は電池の上面図である。但し、図３では絶縁板３の図示を省略している。絶縁板３の開口部３ａの外形寸法はｄ１×ｄ２であって（図２参照）、パッキン４の外形寸法はＤ１×Ｄ２であり（図３参照）、前者の外形寸法が後者の外形寸法より少し大きい（ｄ１＞Ｄ１，ｄ２＞Ｄ２）。
【００２２】
第１実施の形態では、図１の拡大図に示す如く、従来例（図６参照）のように全域にわたってパッキン４の厚さが均一とはなっておらず、負極端子５の頭部５ａが取り付けられている部分は、蓋２から離れるに従って厚さが薄くなっていくテーパ形状をなすテーパ部４ａになっている。このテーパ部４ａにおける厚さの最大値をＡ、テーパ部４ａにおける厚さの変化量をａとした場合、ａ／Ａ＝０．８である。また、パッキン４の高さをＢ、テーパ部４ａの高さをｂとした場合、ｂ／Ｂ＝０．７である。
【００２３】
なお、絶縁板３の裏面には、その開口部３ａの周縁部も含めて全域に接着剤が塗布されている。
【００２４】
この第１実施の形態では、パッキン４にテーパ部４ａを設けているため、絶縁板３を蓋２に接着させる際に、このテーパ部４ａが位置決めピンのように作用するので、蓋２と絶縁板３との正確な位置合わせを容易に行うことができ、絶縁板３がパッキン４に乗り上げるなどの接着不良はほとんど発生しない。
【００２５】
（第２実施の形態）
図４は、本発明に係る電池の端子周辺部の構成を示す断面図である。図４において、図１と同一部分には同一番号を付している。
【００２６】
第２実施の形態の電池では、第１実施の形態と同様にパッキン４の厚さが均一でなく、負極端子５の頭部５ａが取り付けられている部分は、蓋２から離れるに従って厚さが薄くなっていくようにアール形状に面取りしたアール部４ｂになっている。このアール部４ｂにおける厚さの最大値をＡ、アール部４ｂにおける厚さの変化量をａとした場合、ａ／Ａ＝１．０である。また、パッキン４の高さをＢ、アール部４ｂの高さをｂとした場合、ｂ／Ｂ＝０．５である。
【００２７】
なお、他の構成は上述した第１実施の形態の構成と同様であるので、その説明は省略する。また、絶縁板３の裏面には、第１実施の形態と同様、その開口部３ａの周縁部も含めて全域に接着剤が塗布されている。
【００２８】
この第２実施の形態では、パッキン４にアール部４ｂを設けているため、絶縁板３を蓋２に接着させる際に、このアール部４ｂが位置決めピンのように作用するので、蓋２と絶縁板３との正確な位置合わせを容易に行うことができ、絶縁板３がパッキン４に乗り上げるなどの接着不良はほとんど発生しない。
【００２９】
（第３実施の形態）
第３実施の形態におけるパッキン４の形状は、第１実施の形態の場合（図１参照）と同じであり、パッキン４はテーパ部４ａを有している。但し、絶縁板３の裏面全域に接着剤が塗布されているのではなく、絶縁板３の開口部３ａの周縁部には接着剤が塗布されていない。図５は、絶縁板３の裏面図であり、開口部３ａの周縁部（図５で一点鎖線で囲まれた領域、具体的には、開口部３ａの周縁から１〜２ｍｍの範囲）を除いて、接着剤１０が塗布されている。
【００３０】
この第３実施の形態では、第１実施の形態での上述した利点に加えて、以下の長所を有する。絶縁板３の開口部３ａの周縁部には接着剤１０を塗布していないため、絶縁板３を蓋２に接着させる際に、絶縁板３とパッキン４とが接触した場合でも、両者が接着することはなく、接着剤による摩擦抵抗がないので、蓋２と絶縁板３との正確な位置合わせを容易に行うことができ、絶縁板３がパッキン４に乗り上げるなどの接着不良はほとんど発生しない。
【００３１】
以下、上記第１，第２，第３実施の形態の電池と、図６にその構成を示した従来例の電池との特性の比較について説明する。
【００３２】
第１，第２，第３実施の形態の電池及び従来例の電池に関し、自動接着装置を用いて絶縁板の蓋への接着を行った。絶縁板を接着させた各電池について外観検査を行い、絶縁板がパッキンに乗り上げることによる接着不良の発生状況を調査した。その調査結果を下記表１に示す。
【００３３】
【表１】
2005285556.tif 000003
【００３４】
第１，第２実施の形態の電池では、パッキンの外形形状をテーパ形状，アール形状とした効果により、従来例と比較して、絶縁板の中心とパッキンの中心との位置関係がずれた場合でも、その修正処理を容易に行え、絶縁板のパッキンへの乗り上げに伴う接着不良を大幅に低減できている。第３実施の形態の電池では、絶縁板の開口部の周縁部に接着剤を塗布していないため、絶縁板とパッキンとが接触しても、接着剤による摩擦抵抗がないので、絶縁板とパッキンとの位置関係のずれを更に容易に修正して、接着不良の発生を更に減少できている。
【００３５】
第１，第２実施の形態の電池及び従来例の電池を高温環境下で長期間放置することにより、パッキンにおける密閉性を評価した。放置前の放電容量は、電圧４．２Ｖで満充電した電池を０．２１ｔｍＡで放電することにより確認した。再度、電圧４．２Ｖで満充電した電池を、温度７０℃，湿度９５％の高温高湿環境下で９６時間放置した後、パッキンからの電解液の漏出の発生状況を検査した。０．２１ｔｍＡで残存放電した後、電圧４．２Ｖで満充電した電池を０．２１ｔｍＡで放電することにより容量回復率を算出した。これらの検査結果及び算出結果を下記表２に示す。
【００３６】
【表２】
2005285556.tif 000004
【００３７】
何れの電池も、パッキンからの漏液は見られなかった。また、容量回復率も、第１，第２実施の形態の電池と従来例の電池とで同等であった。これらのことから、第１，第２実施の形態の電池でのパッキンにおける密閉性は、従来例の電池と同じであり、テーパ形状，アール形状のようなパッキンの外形形状の変化に伴う悪影響は生じていないことを確認できた。
【００３８】
ところで、第１，第２，第３実施の形態で述べたように、パッキンがテーパ部またはアール部を有してはいるが、前述したａ／Ａの比の値が０．２未満であるか、及び／または、前述したｂ／Ｂの比の値が０．２未満であるような電池を作製して、接着不良の発生状況を検査したところ、本発明における顕著な効果を奏するような検査結果が得られなかった。これは、ａ／Ａ，ｂ／Ｂの比の値が０．２未満である場合にはテーパ部またはアール部を設ける効果が発揮されないためと考えられ、ａ／Ａ，ｂ／Ｂの比の値は何れも０．２以上であることが好ましい。
【００３９】
なお、上述した電池の構造は一例であり、断面が円状をなす端子を使用するなど、上述の例とは構造が異なるような全ての密閉型の電池に、本発明が適用可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る電池（第１，第３実施の形態）の端子周辺部の構成を示す断面図である。
【図２】絶縁板の上面図である。
【図３】電池の上面図である。
【図４】本発明に係る電池（第２実施の形態）の端子周辺部の構成を示す断面図である。
【図５】第３実施の形態における絶縁板の裏面図である。
【図６】従来の電池の端子周辺部の構成を示す断面図である。
【図７】接着不良の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  電池ケース
２  蓋
３  絶縁板
３ａ  開口部
４  パッキン
４ａ  テーパ部
４ｂ  アール部
５  負極端子
１０  接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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