(57)【要約】  【課題】  外部接続用の導電体を金属製ケースの導電体溶着部に溶着する際に導電体溶着部に孔が生じることを防止できる電池及び電池装置を提供する。  【解決手段】  金属製ケース１２の導電体溶着部１８の厚さを他の部分よりも厚くし、導電体溶着部１８の強度を他の部分よりも高め、外部の保護回路基板と接続するためのリード板２２又はリード板２２と溶着するためのクラッド材２０などの外部接続用の導電体を導電体溶着部１８に溶着する際に、導電体溶着部１８に孔があくことを防止する。【選択図】      図２  
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極及び負極を含む発電要素を、外部接続用の導電体が溶着される導電体溶着部が設けられた金属製ケースに収容した電池において、
前記導電体溶着部の厚さが前記金属製ケースの他の部分よりも厚いことを特徴とする電池。
【請求項２】
請求項１記載の電池と、保護回路基板とを備え、
前記金属製ケースは、底と導電体が溶着される側壁とを有し、該側壁に前記導電体溶着部が設けられ、
前記保護回路基板は、前記金属性ケースの開口部周辺に配置され、前記導電体と接続されていることを特徴とする電池装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極及び負極を含む発電要素を、外部接続用の導電体が溶着される導電体溶着部が設けられた金属製ケースに収容した電池及び電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型電子機器又は携帯電子機器などの駆動用電源として、例えば正極板及び負極板がセパレータを介して巻回された発電要素を金属製ケースに収納した電池が用いられている。そして、小型電子機器又は携帯電子機器に対する小型・軽量化の要求に伴って、前記電子機器に内蔵する電池に対する小型・軽量化が要求されている。電池を小型・軽量化する方法のひとつとして、金属製ケースの薄肉化が行われている。
【０００３】
また、金属製ケースは、発電要素を収容するだけでなく、ケース全体が正極又は負極として機能しており、金属製ケース表面には保護回路基板などと接続するためのリード板が接続される。リード板と金属製ケース表面との接続は、例えばクラッド材を間に挟んで溶着を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−３２０５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、金属製ケースを薄肉化した場合、金属製ケース表面にリード板を抵抗溶接又はレーザ溶接する際の熱の影響により、金属製ケースに孔が生じて漏液を引き起こすという問題がある。
【０００５】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、金属製ケースの導電体溶着部の厚さを他の部分よりも厚くすることにより、外部接続用の導電体を溶着する際に導電体溶着部に孔が生じることを防止できる電池を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、底及び側壁を有する金属製ケースの側壁に導電体を溶着することにより、金属製ケースの開口部周辺に配置される保護回路基板と導電体溶着部とを接続するリード板の抵抗を低下させ、またリード板のコストを低減できる電池装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明に係る電池は、正極及び負極を含む発電要素を、外部接続用の導電体が溶着される導電体溶着部が設けられた金属製ケースに収容した電池において、前記導電体溶着部の厚さが前記金属製ケースの他の部分よりも厚いことを特徴とする。
【０００８】
第２発明に係る電池装置は、前記電池と、保護回路基板とを備え、前記金属製ケースは、底と導電体が溶着される側壁とを有し、該側壁に前記導電体溶着部が設けられ、前記保護回路基板は、前記金属性ケースの開口部周辺に配置され、前記導電体と接続されていることを特徴とする。
【０００９】
第１発明においては、金属製ケースの導電体溶着部の厚さが他の部分よりも厚いため、導電体溶着部の強度は他の部分よりも高くなる。そのため、外部の保護回路と接続するためのリード板又はリード板と溶着するためのクラッド材などの外部接続用の導電体を導電体溶着部に溶着する際に、熱の影響で導電体溶着部に孔があくことを防止できる。
【００１０】
第２発明においては、底及び側壁を有する金属製ケースの側壁に導電体を溶着する場合、底に導電体を溶着する場合と比べて、金属製ケースの開口部周辺に配置される保護回路基板と導電体溶着部との距離が短くなる。そのため、保護回路基板及び導電体溶着部を接続するリード板が短くなり、リード板の抵抗が低下すると共にコストが低減できる。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明によれば、外部接続用の導電体を金属製ケースの導電体溶着部に溶着する際に、導電体溶着部に孔があくことを防止できる。
【００１２】
第２発明によれば、金属製ケースの開口部外側に配置される保護回路基板と導電体溶着部とを接続するリード板の抵抗を低下させ、またリード板のコストも低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
図１は本発明に係る電池と保護回路基板とを備える電池装置の一例を示す斜視図である。電池１０は、正極及び負極をセパレータを介して巻回した発電要素を金属製ケース１２に収容したものである。電池１０は、図示されていない負極（又は正極）の電極端子を備え、電極端子を設けた部分を除く金属製ケース１２全体が正極（又は負極）となっている。電池１０は非水電解質二次電池であってもよく、また、他の種類の電池であってもよい。
【００１４】
金属製ケース１２の開口部に対向する位置には保護回路基板４０が配置されている。保護回路基板４０は、電池１０の過充電又は過放電などを防止するための保護回路が設けられた基板である。保護回路基板４０は、図示されていないが、負極リード板及びＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素子を介して電池１０の電極端子（負極）と接続され、正極リード板を介して電池１０の金属製ケース１２（正極）と接続される。
【００１５】
図２は金属製ケース１２と正極リード板２２との接続例を示す図である。金属製ケース１２は、底及び側壁を有するアルミ製のケースであり、開口部は電極端子１６を有するケース蓋１４が溶着されている。また、保護回路基板４０はケース蓋１４周辺に配置される。正極リード板２２は、例えばニッケル製の導電体であり、その一先端部が、アルミ層及びニッケル層を有するクラッド材２０を介して、金属製ケース１２の底外面に溶着されている。
【００１６】
金属製ケース１２の厚みは均一ではなく、クラッド材２０が溶着される導電体溶着部１８の厚さは他の部分よりも厚い。金属製ケース１２の導電体溶着部１８にクラッド材２０のアルミ層側が超音波溶接で溶着され、クラッド材２０のニッケル層側に正極リード板２２の一先端部が抵抗溶接で溶着される。金属製ケース１２の導電体溶着部１８は他の部分よりも厚いため強度が高まり、クラッド材２０又は正極リード板２２の溶着時の発熱による孔の発生を防止できる。例えば、金属製ケース１２の厚みは０．３ｍｍであり、導電体溶着部１８の総厚み（ケース厚みを含む）は１．０ｍｍのものを使用することが可能である。また、抵抗溶接時の発熱は、ニッケルとアルミの融点が夫々１７２８Ｋと９３４Ｋであることから、この温度範囲の近辺であると考えられる。また、金属製ケース１２内部の導電体溶着部１８付近は凹凸が生じて発電要素が収容し難くなる場合もあるが、前記凹部には電解液を溜めることができる。
【００１７】
図３は、導電体溶着部１８の厚さが他の部分よりも厚い図２に示す金属製ケース１２の作製手順の一例を示す図である。金属製ケース１２は、絞り加工を行って作製するが、絞り加工に使用するポンチ２６の先端部に凹み２６ａを設けることにより、金属製ケース１２の底の導電体溶着部１８を他の部分よりも厚くできる。
【００１８】
上述した実施の形態においては、金属製ケース１２の底に正極リード２２を接続したが、側壁に接続することも可能である。図４は金属製ケース３２と正極リード板２２との接続例を示す図である。正極リード板２２の一先端部が、クラッド材２０を介して、金属製ケース３２の側壁外面に溶着されている。金属製ケース３２の厚みは均一ではなく、クラッド材２０が溶着される導電体溶着部３８の厚さは他の部分よりも厚い。金属製ケース３２の導電体溶着部３８は他の部分よりも厚いため、クラッド材２０又は正極リード板２２の溶着時に孔が生じることを防止できる。また、保護回路基板４０を電極端子１６側に配置して金属製ケース３２の側壁に正極リード板２２の一先端部を溶着した場合、底に溶着する場合よりも正極リード板２２の長さが短くなる。
【００１９】
図５及び図６は、導電体溶着部３８の厚さが他の部分よりも厚い図４に示す金属製ケース３２の作製手順の一例を示す図である。金属製ケース３２は、絞り加工を行って作製するが、図５に示すように、何れか１つの側壁の厚さが他の側壁の厚さよりも厚くなるように絞り加工を行い、図６に示すように、他よりも厚い側面に、凹部３６ａを有する成形金型３６を用いてインパクト加工を行うことにより、金属製ケース３２の側壁の導電体溶着部３８の厚さを他の部分よりも厚くできる。なお、金属製ケースの製造時に、導電体溶着部の外側に浅く打刻したり、記号を印刷したり、あるいはクラッド材を溶接することにより、導電体溶着部分が外観から容易に識別でき、誤使用を防ぐことも可能である。
【００２０】
上述した各実施の形態においては、クラッド材を介して金属製ケースにリード板を溶着したが、金属製ケース及びリード板の材質又は溶着方法によっては、クラッド材を用いずにリード板を金属製ケースに直接溶着することも可能である。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、金属製ケースとリード板との他の溶着例を示す図である。図７（ａ）に示すように、金属製ケース１２の底の導電体溶着部１８に正極リード板２２の一先端部を直接溶着したり、図７（ｂ）に示すように、金属製ケース３２の側壁の導電体溶着部３８に正極リード板２２の一先端部を直接溶着することが可能である。
【００２１】
また、外形寸法に問題が無ければ、導電体溶着部が金属性ケースの外側に厚くなっていてもよい。また、保護回路基板４０は、金属製ケース１２の開口部又は底周辺に配置したり、側壁周辺に配置することが可能である。また、発電要素は、正極板、負極板、及びセパレータが渦巻状に巻回されている巻回面を、金属製ケースの底に向けて収容したり、側壁に向けて収容することが可能である。さらに、正極版、負極版、及びセパレータが積層された発電要素を収容することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る電池と保護回路基板とを備える電池装置の一例を示す斜視図である。
【図２】金属製ケースと正極リード板との接続例を示す図である。
【図３】導電体溶着部の厚さが他の部分よりも厚い図２に示す金属製ケースの作製手順の一例を示す図である。
【図４】金属製ケースと正極リード板との接続例を示す図である。
【図５】導電体溶着部の厚さが他の部分よりも厚い図４に示す金属製ケースの作製手順の一例を示す図である。
【図６】導電体溶着部の厚さが他の部分よりも厚い図４に示す金属製ケースの作製手順の一例を示す図である。
【図７】金属製ケースとリード板との他の溶着例を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  電池
１２、３２  金属製ケース
１４  ケース蓋
１６  電極端子
１８、３８  導電体溶着部
２０  クラッド材
２２  リード板
４０  保護回路基板
【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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