(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉式電池の外装缶開口部と同じ形状に形成され、当該外装缶開口部に填め込まれて装着されレーザ溶接によって封止される封口板であって、
電池の外側になる表面側には、外周側よりも中央側の方が厚み方向に窪んだ段差部が、外周に沿って形成されている（ただし当該段差部の高さが前記封口板厚さの０．４倍以上である場合を除く）ことを特徴とする密閉式電池用封口板。
【請求項２】
前記封口板の表面には、
前記段差部として、前記封口板の外周に沿った溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載の密閉式電池用封口板。
【請求項３】
前記封口板の表面は、
外周に沿った輪郭部に対して中央部が厚み方向にずれており、
前記段差部は、当該輪郭部と中央部との境界に形成されていることを特徴とする請求項１記載の密閉式電池用封口板。
【請求項４】
前記封口板は、
アルミニウム合金からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の密閉式電池用封口板。
【請求項５】
有底筒形状の外装缶内に発電素体が収納され、前記外装缶の開口部に、請求項１〜４のいずれかに記載の封口板が装着され、当該封口板の外周と外装缶の開口縁とがレーザ溶接によって封止されてなることを特徴とする密閉式電池。
【請求項６】
密閉式電池の外装缶開口部と同じ形状に形成され、当該外装缶開口部に填め込まれて装着されレーザ溶接によって封止される封口板の製造方法であって、
封口板用板材の外表面側に、封口板の外周となるラインに沿って、中央側を厚み方向に窪ませることによって段差部を形成する段差形成ステップを含む（ただし当該段差部の高さが前記封口板厚さの０．４倍以上である場合を除く）ことを特徴とする封口板の製造方法。
【請求項７】
前記段差形成ステップでは、
封口板用板材を封口板の外周となるラインに沿ってその厚み方向に押圧して凹ませることによって、前記段差部としての溝を形成することを特徴とする請求項６記載の封口板の製造方法。
【請求項８】
前記段差形成ステップでは、
封口板用板材の外表面側において、
封口板の外周に沿った輪郭部に相当するところに対して中央部に相当するところを、鍛造加工によって厚み方向に押圧してずらすことによって、前記段差部を形成することを特徴とする請求項６記載の封口板の製造方法。
【請求項９】
前記段差形成ステップでは、
鍛造加工によって、前記段差部を形成することを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の封口板の製造方法。
【請求項１０】
有底筒形状の外装缶を作製する外装缶作製ステップと、
請求項６〜９のいずれかに記載の封口板の製造方法を用いて前記外装缶の開口部を封口する封口板を作製する封口板作製ステップと、
前記外装缶に発電素体を収納する収納ステップと、
前記外装缶の開口部に前記封口板を装着する装着ステップと、
前記封口板の外周部と外装缶の開口縁部との境界部分にレーザ光を照射して溶接する溶接ステップとからなることを特徴とする密閉式電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池外装缶と封口板とをレーザ溶接で封止することによって製造する密閉式電池に関し、特に角形密閉式電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話，ＡＶ機器，コンピュータなどの携帯機器の需要が高まるに伴い、電池に対する高性能化への要求が急速に高まっており、中でも、ニッケルカドミウム電池，ニッケル−水素電池，リチウム二次電池といった二次電池に対して高い要望がある。
【０００３】
このような電池は一般的に密閉式であって、電池の形状としては、円筒形や角形が一般的である。特に角形密閉式電池は、携帯機器に搭載するに際してスペース効率が優れている点で注目されており、特に薄形の角形密閉式電池に対する期待が高まっている。
このような密閉式電池は、金属製の板体を深絞り加工することによって、有底筒状に成形して外装缶を作製し、その外装缶に正極・負極からなる発電素体を収納し、外装缶の開口部に封口板を装着し、外装缶の開口部と封口板の外周とを封止することによって作製されている。
【０００４】
金属製の板体としては、従来から、ニッケルメッキ鋼板やステンレス鋼板などが多く用いられてきたが、電池を軽量化するために、現在では、アルミニウムにマンガンなどを添加したアルミニウム合金の板も用いられるようになっている。封止は、電解液やガスが漏出するのを防止するために行い、機械式かしめ法で行われることも多いが、かしめ法による封口が困難な場合、特に角形密閉式電池の場合などには、レーザ溶接による封止が多く行われている。レーザ溶接の場合は、封口板の外周部と外装缶の開口縁部との境界に沿って、レーザ光を照射しながら走査することによって溶接を行うが、その出来具合によって電池の信頼性や寿命が大きく左右される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなレーザ溶接において、溶接箇所に照射するレーザ光のエネルギーはできるだけ低く抑えることが好ましい。
それは、封口板には通常、ガスケットを介して電極端子が装着されているが、レーザ溶接時における照射エネルギーが小さいほど、ガスケットが損傷しにくいということもあるが、この他に生産効率上の理由もある。例えば、同じ出力のレーザ光源を用いても、溶接箇所に対する照射エネルギーを低く設定できれば、走査速度は大きく設定することができる。また、実際の電池の溶接装置においては、一つのレーザ光源からのレーザ光が複数の光ファイバに分岐されて、複数の電池を並行して溶接できるようになっているが、この場合、各照射位置に照射されるエネルギーを低く設定できれば、同じ出力のレーザ光源でもより多くの電池を並行して溶接できることになり効率的である。
【０００６】
しかし、溶接時に照射するレーザ光の照射エネルギーを低く設定すると、溶接箇所において、レーザ光のスポットが走査される溶接ラインに沿ってクラック（ひびわれ）が発生しやすくなるという問題がある。
これは、レーザ光を照射して溶融した部分（溶融池）は、冷却される時にその近傍で発生する熱応力によって引っ張られるが、レーザ光の照射エネルギーが低い場合には、溶融池が急速に冷却されるので大きな熱応力が発生するためと考えられる。
【０００７】
そして、アルミニウム合金の板を外装缶及び封口板に用いた場合、特に溶接箇所にクラックが発生しやすい。これは、アルミニウム合金は、鉄やステンレスと比べて引っ張り強度が低いことや、熱伝導率が大きいため溶融部が急速に冷却されるなどの理由によるものである。
このような課題に対して、例えば実開昭６１−３６６４号公報には、図６のように封口板の外周縁を立ち上げ、この部分と外装缶の開口縁とをレーザ溶接するという技術も開示されており、この方法によれば、溶融池から封口板中央部へ直線的に熱が伝導する経路がなくなるため、溶融池からの放熱が少なくなり、これによって溶接部に発生する熱応力も小さくすることができる。
【０００８】
しかしながら、このように封口板の外周縁を立ち上げる場合、この立ち上げ部の幅は封口板の厚みと同等であって、その厚み分が封口板の幅にも反映される（即ち、この厚みが大きいほど封口板の幅も大きくしなければならない。）ので、薄形の角形密閉式電池に対しては適用することが難しい。
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであって、密閉式電池を製造する上でレーザ溶接を行う時に、レーザ光の照射エネルギーをできるだけ低く抑えつつ、クラックの発生を抑えることを可能とし、且つ薄形の密閉式電池に対しても適用しやすい技術を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、密閉式電池の外装缶開口部に装着されレーザ溶接によって封止される封口板において、電池の外側になる表面側に、外周側よりも中央側の方が厚み方向に窪んだ段差部を、外周に沿って形成することとした。
【００１０】
封口板にこのような段差部を設けると、レーザ溶接で封口板の外周と外装缶の開口縁とを封止する際、溶接箇所から封口板中央部への直線的な伝熱経路がなくなるので、溶接箇所からの放熱が低減されることになる。従って、溶接箇所に発生する熱応力が低減されるので、レーザ照射のエネルギーを低くしてもクラックの発生率を低く抑えることができる。
【００１１】
このように封口板の外表面側に段差部を形成する方法としては、封口板を作製するための板材表面を、その厚み方向に押圧して溝状に凹ませることによって段差部を形成する方法や、封口板を作製するための板材表面を、封口板の外周に沿った輪郭部に相当するところに対して中央部に相当するところを厚み方向に押圧してずらすことによって形成する方法があり、例えば鍛造加工の技術を用いて容易に行うことができる。
【００１２】
このようにして封口板に段差部を形成する場合、段差部は外周に近づけて形成することもできるので、図６のように封口板の外周縁を立ち上げる場合と比べて、より幅の狭い封口板とすることができる。即ち、本発明は、より薄い角形密閉式電池に対しても適用することができる。
特に、外装缶及び封口板がアルミニウム合金で形成されている場合は、もともとクラックが発生しやすいので、本発明により得られるクラック抑制効果は大きなものとなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
（電池の構成）
図１は、本実施形態に係る角形密閉式電池の斜視図であり、図２は、図１におけるＡ−Ａ’線及びＢ−Ｂ’線断面図である。
【００１４】
この角形密閉式電池は、リチウム二次電池であって、有底角筒形の外装缶１０の内部に、渦巻電極体２０に非水電解液が含浸された発電素体が収納され、外装缶１０の開口部を封口体３０で封口した構造である。
外装缶１０は、Ａｌ−Ｍｎ系合金の板が有底角筒形に成形されたものである。このＡｌ−Ｍｎ系合金は、アルミニウムを主成分としているため軽量であり、またマンガンが添加されていることにより、アルミニウム単体と比べて引っ張り強度が大きい。
【００１５】
図１に示すように、封口体３０は、外装缶１０の開口部に填まり込むよう成形された封口板３１に、負極端子３２が、ガスケット３３を介して貫通して取り付けられた構成である。
封口板３１は、外装缶１０の材料と同じＡｌ−Ｍｎ系合金の板が、外装缶１０の開口部と同じ長方形状に成形されたものであって、封口板３１の外表面側において、外周に沿って溝部３１１が形成されており、この溝部３１１と外周との間に、一定幅の外周輪郭部３１０が形成され、当該外周輪郭部３１０と外装缶１０の開口縁部１１とは、レーザ溶接によって封止されている。
【００１６】
そして、この溝部３１１の中には、外周側よりも中央側の方で封口板厚み方向に窪んでいる段差部３１２が形成されている。
外装缶１０や封口板３１の厚さは、容量をできるだけ大きくすることを考慮して、必要な強度を維持できる範囲内で、できるだけ薄く設定する。一般的には、外装缶１０の厚さを０．５ｍｍ程度に設定し、封口板３１には、負極端子３２が装着されるときに変形しないように、その厚さを０．８ｍｍ程度に設定する。
【００１７】
負極端子３２は、外観が平板状の頭部３２０と円筒状のスリーブ部３２１とらなり、頭部３２０は中空であって、安全弁を形成するためのゴム板３２２が当該中空部に収納されている。
封口板３１の中央部には、負極端子３２のスリーブ部３２１を貫通させるための貫通孔３１３が形成されており、封口板３１の外表面における貫通孔３１３の周りは、負極端子３２の頭部３２０が填まり込むように切り欠き部３１４が形成されている。
【００１８】
なお、電池の厚み方向（以下、「電池厚方向」という。）のサイズが小さい場合は、負極端子３２の頭部３２０の幅との差があまりないため、貫通孔３１３の電池厚方向両側では、この切り欠き部３１４と溝部３１１とはかなり接近するか、あるいは、図２（ａ）に示すように、切り欠き部３１４と溝部３１１がつながって一体の凹みとなる。
【００１９】
負極端子３２のスリーブ部３２１には、電池の内方に突出する突出部３４ａ及びベース部３４ｂからなる集電板３４が接続されている。これらの負極端子３２及び集電板３４は、ガスケット３３によって封口板３１と絶縁された状態で、スリーブ部３２１の先端部がかしめ圧着されることにより封口板３１に固定されている。
【００２０】
電極体２０は、負極板と正極板とがセパレータを介して積層され断面楕円状に卷回されたものである。
負極板は、層状カーボン（グラファイト粉末）が板状の芯体に塗着されたものであって、上記集電板３４の突出部３４ａとリード板２１で接続されている。一方、正極板は、正極活物質としてのリチウム含有酸化物（例えばコバルト酸リチウム）と導電剤（例えばアセチレンブラック）とからなる正極合剤が、板状の芯体に塗着されたものであって、正極端子兼用の外装缶１０と直接接触して電気的に接続されている。
【００２１】
電極体２０に含浸される非水電解液は、例えば、エチレンカーボネート及びジメチルカーボネートからなる混合溶媒に、溶質としてのＬｉＰＦ6を溶解したものである。
なお、図２では省略しているが、電極体２０と封口板３１との間には、絶縁性樹脂からなる絶縁スリーブが介挿され、これによって電極体２０は、外装缶１０内の定位置に固定されると共に、封口体３０との接触が防止されるようになっている。
【００２２】
（電池の製造方法）
次に、この角形密閉式電池の製造方法について説明する。
外装缶１０は、Ａｌ−Ｍｎ系合金の平板を、パンチとダイスを用いて深絞り加工を施して有底角筒形に成型することにより作製する。
封口板３１は、Ａｌ−Ｍｎ系合金の平板に対して、その厚み方向に押圧力を加えることにより溝部３１１及び切り欠き部３１４に相当する凹みを形成すると共に、封口板３１の外縁及び貫通孔３１３を打ち抜くことによって作製することができる。
【００２３】
具体的には、上記合金平板に対して、鍛造加工技術（特に硬貨を製造するコイニング技術）を用いて、溝部３１１及び切り欠き部３１４に相当する形状の凸部を有するパンチで平板を押圧することによって溝部３１１及び切り欠き部３１４に相当する凹みを形成し、その後に、貫通孔３１３の縁に相当するところ及び封口板３１の外縁に相当するところをパンチ及びダイでせん断加工することによって作製することができる。
【００２４】
そして、このような加工方法によれば、封口板３１の外周端と溝部３１１との間隔Ｔ（外周輪郭部３１０の幅Ｔ）をかなり小さく設定することも比較的容易に行うことができる。
封口体３０は、封口板３１の貫通孔３１３に、ガスケット３３及び負極端子３２を填めこみ、負極端子３２のスリーブ部３２１に集電板３４のベース部３４ｂを填め込んで（但し負極端子３２においてゴム板３２２及び頭部３２０のキャップは除いておく。）、スリーブ部３２１の先端部をかしめ圧着することにより作製する。
【００２５】
渦巻電極体２０は、リード板２１付きの帯状の負極板を帯状のセパレータで覆い、これと帯状の正極板と積層させ、卷回した後、断面が楕円形状となるよう押しつぶすことによって作製する。
このように作製した電極体２０を、外装缶１０の中に挿入すると共に、リード板２１を絶縁スリーブに通し、集電板３４と電気的に接続する。
【００２６】
次に、封口体３０を外装缶１０の開口部に圧入して填め込み、以下に説明するように、封口体３０の外周輪郭部３１０と外装缶１０の開口縁部１１とを、両者の境界に沿ってレーザ光を照射しながら走査することによって溶接を行う。
レーザ光発振装置は、イットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ）を用いてパルス状に発光させる（例えば、レーザパルス繰返数：５０ｐｐｓ）ものであって、図２（ｂ）に示すように、レーザ光５０は、封口板３１の外周輪郭部３１０と開口縁部１１との境界上に集光して、小さな円形状のスポット（スポット径：数百μｍ）を形成するようになっている。
【００２７】
このようなレーザ光照射方式は、スポットが照射される部分を局所的に溶融させることができるので、溶接箇所の周囲にある部材（ガスケットや絶縁スリーブなど）に熱的損傷は加わりにくい。
レーザ光が照射されたスポットの部分では、封口板３１の外周輪郭部３１０と外装缶１０の開口縁部１１とが溶融して溶融池６０が生じるが、その溶融池６０は短時間で凝固する。
【００２８】
レーザ光発振装置で発振する際のレーザパルス繰返数並びに走査速度は、レーザ光５０のスポットが、直前のパルスで照射したスポットと適度にオーバーラップするよう（通常４０〜６０％程度のオーバーラップ率となるよう）調整する。このように、レーザ光５０を照射しながら、レーザ光５０のスポットに向けてアシストガスを噴射し、このアシストガス雰囲気中で溶接を行うことによって、溶接箇所の酸化が防止されるようになっている。アシストガスとしては、一般に窒素ガスが用いられるが、アルゴンガスなどの不活性ガスや水素ガス、酸素などが用いられる場合もある。
【００２９】
このようにしてレーザ光５０を照射しながら走査することによって、封口板３１の外周輪郭部３１０と外装缶１０の開口縁部１１との境界全周にわたって溶接を行い、封止を完了する。
そして、負極端子３２のスリーブ部３２１のところから電解液を注入し、最後にゴム板３２２及び頭部３２０のキャップを固着する。
【００３０】
（溝部３１１による効果について）
封口板３１の外周に沿って溝部３１１を形成することによって、溝部３１１の内面には、上記のように外周寄りよりも中央寄りの方で高さが低い段差部３１２が形成される。
この段差部３１２があることによって、レーザ封口時において、溶融池６０から封口板３１の中央部への放熱を抑制することになるが、その理由は、次のように考えられる。
【００３１】
レーザ封口時において、溶融池６０からの放熱の多くは、封口板３１及び外装缶１０を伝ってなされ、その中でも、封口板３１を伝って封口板３１の中央部へ放熱する割合は大きい。
ここで、段差部３１２がない場合には、溶融池６０から封口板３１の中央部へ封口板表面に沿って直線的な伝熱経路が存在することになるが、段差部３１２があることによって、このような直線的な伝熱経路がなくなるので、レーザ封口時において、溶融池６０から封口板３１の中央部への放熱が抑制されることになる。
【００３２】
従って、溝部３１１を設けない封口板を用いる場合と比べると、溶融池６０における冷却速度が遅くなる。これによって、溶融池６０のところに発生する熱応力が低減されるので、レーザ照射エネルギを低くしてもクラックの発生率を低く抑えることができる。
そして、このようにレーザ照射エネルギを低くすることにより、溶接箇所の周囲にあるガスケットなどの部材への熱的損傷をより少なくすることができる。
【００３３】
上記効果を十分得るために、外周輪郭部３１０及び溝部３１１の形状を以下のように設定することが好ましい。
即ち、封口板３１の外周端と溝部３１１との間隔Ｔ（外周輪郭部３１０の幅Ｔ）は、レーザ溶接時における放熱を抑えるためにはできるだけ小さく設定するのが好ましいが、間隔Ｔをあまり小さくし過ぎてもレーザ溶接時に溶融池６０がうまく形成されず溶接強度が出せなくなるので、この両者を考慮して適当な範囲に設定する。
【００３４】
また、溝部３１１の深さと幅は、レーザ溶接時における放熱を抑えるためには大きい方がよいが、封口板に必要な強度を保つには深さは小さく設定する方が有利であるのて、これらの点を考慮して適当な範囲に設定する。。
例えば、アルミ外装缶を用いた小型の角形リチウムイオン電池の場合、封口板の厚さは０．８ｍｍ程度、レーザ溶接時に照射するスポットの径は０．８ｍｍ程度であるが、この場合溶融池６０の溶け込み深さは０．１５〜０．２ｍｍ程度であって、上記の点を考慮すると、間隔Ｔは０．４〜０．４５ｍｍ程度、溝部３１１の深さは０．３ｍｍ程度、開口幅は０．４ｍｍ程度に設定するのが望ましいと考えられる。
【００３５】
また、後で詳しく述べるが、本実施形態の場合、封口板３１の外周端と溝部３１１との間隔Ｔは封口板の厚さよりもかなり小さく設定できるので、比較的幅の狭い封口板に対しても適用することができる。
［実施の形態２］
図３は、本実施形態に係る角形密閉式電池の斜視図であり、図４は、図３におけるＡ−Ａ’線及びＢ−Ｂ’線断面図である。
【００３６】
図中、実施の形態１と同様の構成要素には、図１，２と同一の番号を付してある。
本実施形態の電池は、実施の形態１の電池と同様の構成であるが、封口板３１の形状に若干の違いがある。即ち、封口板３１の外表面において、外周に沿って外周側よりも中央側で窪んでいる段差部３１２が形成されている点については共通であるが、実施の形態１の封口板３１では、その外周に沿って溝部３１１が形成されその内面に段差部３１２が形成されていたのに対して、本実施の形態の封口板３１では、その外表面側において、外周輪郭部３１０を除く中央部３１５が全体的に窪んでおり、外周輪郭部３１０と中央部３１５との境界に段差部３１２が形成されている。
【００３７】
また、製造方法についても、封口板３１を製造するところ以外は実施の形態１と同様である。
本実施の形態における封口板３１は、Ａｌ−Ｍｎ系合金の平板において、その厚み方向に押圧力を加えることにより、中央部３１５に相当するところ全体を凹ませると共に、封口板３１の外縁及び貫通孔３１３を打ち抜くことによって作製することができる。
【００３８】
具体的には、上記合金平板に対して、鍛造加工技術（コイニング技術）を用いて、切り欠き部３１４に相当する凹みを形成する。次に、図５に示すように、中央部３１５に相当する大きさのパンチ及びダイで、この平板の中央部３１５に相当するところを外周輪郭部３１０に対して板厚み方向にずらすことによって、中央部３１５の凹みを形成する。その後に、貫通孔３１３の縁に相当するところ及び封口板３１の外縁に相当するところ（図５の矢印Ｃの部分）をパンチ及びダイでせん断することによって作製することができる。
【００３９】
そして、このような加工方法によれば、外周輪郭部３１０の幅Ｔをかなり小さく設定することも比較的容易に行うことができる。
本実施の形態においても、封口板３１には実施の形態１と同様、外周に沿って段差部３１２が形成されているので、レーザ封口時において、溶融池６０から封口板３１の中央部への放熱を低減し、これによってレーザ照射エネルギを低くしてもクラックの発生率を低く抑えることができる。
【００４０】
上記効果を十分得るために好ましい外周輪郭部３１０及び段差部３１２の形状についても、実施の形態１と同様であって、段差部３１２の高低差及び封口板３１の外周端と段差部３１２との間隔Ｔ（外周輪郭部３１０の幅Ｔ）は、溶融池６０がうまく形成できる範囲内でレーザ溶接時における放熱を抑えることを考慮して小さく設定し、段差部３１２の高低差は、封口板に必要な強度を保ち得る範囲内で大きく設定するのがよく、封口板の厚さが０．８ｍｍ程度、レーザ溶接時に照射するスポットの径が０．８ｍｍ程度の場合、間隔Ｔは０．４〜０．４５ｍｍ程度、段差部３１２の高低差は０．２ｍｍ程度に設定するのが望ましいと考えられる。
【００４１】
また、本実施形態１と同様、封口板３１の外周端と段差部３１２との間隔Ｔは封口板の厚さよりも小さく設定できるので、比較的幅の狭い封口板に対しても適用することができる。
［比較例１］
図６は、本比較例に係る角形密閉式電池の電池厚方向断面図である。本比較例の電池は、外周部を折り曲げて立ち上げた封口板１３１を用い、立ち上げ部１３２と外装缶１０の開口縁とがレーザ溶接で封止されている点以外は、本実施形態の電池と同様の構成であって、図６中で、同様の構成要素には、図１，２と同一の番号を付してある。
【００４２】
このような封口板１３１における立ち上げ部１３２は、絞り加工で形成することができる。
［電池幅についての考察］
実施の形態１，２と比較例１の電池における電池幅について比較考察する。
図２，４，６に示すように、電池厚方向において、負極端子３２の頭部３２０の端から封口板の端までの距離をＬ1とすると、
比較例１においては、頭部３２０の横に、封口板１３１の板厚Ｗ2と同等厚さの立ち上げ部１３２が存在しているので、距離Ｌ1はこの板厚Ｗ2よりも大きく設定しなければならないことになる（Ｌ1＞Ｗ2）。
【００４３】
一方、実施の形態１，２でも、距離Ｌ1は上述した間隔Ｔより大きく設定する必要はあるが、板厚Ｗ2よりも大きく設定しなければならないという制約はない。そして、この間隔Ｔは封口板１３１の板厚Ｗ2よりもかなり小さく設定できるので、その分、実施の形態１，２では比較例１と比べて、距離Ｌ1を小さく設定することが可能である。
【００４４】
例えば、上記のように封口板の板厚Ｗ2が０．８ｍｍ、距離Ｔが０．４ｍｍであるとすると、実施の形態１，２では比較例１と比べて、距離Ｌ1を０．４ｍｍ程度小さく設定することが可能ということになる。
これより、実施の形態１，２では比較例１と比べて、電池幅が０．８ｍｍ小さいものに適用できることになる。
【００４５】
なお、比較例１においても、立ち上げ部１３２の外周を削って立ち上げ部１３２の幅を薄くすれば、封口板の幅を小さく設定することは不可能ではないが、製造工程が複雑になると考えられるので、実施の形態１，２の製造方法を用いる方が明らかに有利である。
このような考察に基づいて、実施の形態１，２及び比較例１を適用することのでできる最低電池幅を、以下のように概算できる。
【００４６】
いずれの電池についても、実用上、端子頭部３２０の幅Ｗ3は最低３．７ｍｍ程度、外装缶の開口縁厚みＷ1は最低０．４ｍｍ程度、封口板の板厚Ｗ2は最低０．８ｍｍ程度必要と見なされるので、
比較例１では、電池幅Ｌとして最低必要な値は、（３．７＋０．４×２＋０．８×２）＝６．１ｍｍ程度となる。
【００４７】
一方、実施の形態１，２では、距離Ｔの最低値を０．４ｍｍとすれば、電池幅Ｌとして最低必要な値は（３．７＋０．４×２＋０．４×２）＝５．３ｍｍ程度ということになるが、更に、開口縁厚みＷ1、幅Ｗ3、距離Ｔを若干削減することによって、電池幅Ｌを４．９ｍｍ程度まで削減することが可能である。
【００４８】
【実施例】
〔実施例１〕
上記実施の形態１に基づいて、厚さ０．８ｍｍのアルミニウム合金板を用いて封口板を作製し、それを用いて角形密閉電池を作製した。
電池サイズは（高さ４０ｍｍ×幅３０ｍｍ×厚さ８ｍｍ）とし、封口板の外周端と溝部との間隔Ｔは０．４ｍｍ、溝部の深さは０．３ｍｍ、溝部の開口幅は０．４ｍｍとした。
【００４９】
〔比較例２〕
封口板に溝部３１１を形成しない以外は、実施例１と同様にして、封口板とそれを用いた角形密閉電池を作製した。
実施例１では、比較例２と比べて、照射エネルギを７５％まで低下させてもレーザ溶接を行うことができることがわかった。
【００５０】
〔実験１〕  エアリークテスト
実施例１及び比較例２の封口板を多数準備して、空の外装缶に装着して、レーザ溶接で封止を行った。
そして、封口板の貫通孔からエアを送り込んで、内部を４ｋｇ／ｃｍ2に加圧し、溶接部でのリーク発生率を調べた。
【００５１】
【表１】
0004278222.tif 000002
【００５２】
表１はその結果を示す表である。
この表から、実施例１の方が比較例２よりもリーク発生率が低いことが明らかである。これは、実施例１のように封口板の外表面に外周輪郭部に沿って溝を形成することによって、レーザ溶接時における照射エネルギを低くしてもクラックの発生を低く抑えられることを示している。
【００５３】
〔実験２〕  電池の保存試験
実施例１及び比較例２の電池を、温度７０℃、湿度９０％の条件で保存し、１０日後、２０日後において、電池重量が初期からどれだけ変化しているかを測定した。
【００５４】
【表２】
0004278222.tif 000003
【００５５】
表２はその結果を示す表である。
この表から、実施例１の方が比較例２よりも重要変化が少ないことがわかる。これは、比較例２では、実施例１と比べて、レーザ溶接時における放熱が大きいので、負極端子ガスケットの弾性が失われ、気密性が低下したためと考えられる。
【００５６】
（その他の事項）
上記実施の形態では、リチウム二次電池の場合を例にとって説明したが、本発明は、ニッケル−水素電池などの二次電池、あるいは一次電池においても適用可能である。
また、上記実施の形態では、外装缶や封口板の材質として、クラック発生の問題が生じやすいアルミニウム合金を用いる場合について説明したが、本発明は、ステンレス等を用いる場合にも適用可能である。
【００５７】
また、上記実施の形態では、角形密閉式電池について説明を行なったが、本発明は、円筒形密閉式電池に対しても適用することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、密閉式電池の外装缶開口部に装着されレーザ溶接によって封止される封口板において、その外側表面に、板厚み方向に押圧して溝状に凹ませたり、板厚み方向に押圧してずらすといった方法で、外周に沿って段差を形成することによって、レーザ照射のエネルギーを低くしてもクラックの発生率を低く抑えることを可能とした。
【００５９】
これは、密閉式電池の歩留り向上並びに生産性向上に寄与することになる。
封口板への段差形成は、鍛造加工の技術を用いて容易に行うことができる。そして、比較的薄形の角形密閉式電池に対しても、容易に適用することができる。特に、外装缶及び封口板が、アルミニウム合金で形成されている場合は、本発明によりクラックの発生を抑える効果が大きい。
【００６０】
よって、本発明は、アルミ製の外装缶及び封口板を用いた薄形の角形密閉式電池に対して特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る角形密閉式電池の斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ’線及びＢ−Ｂ’線断面図である。
【図３】実施の形態２に係る角形密閉式電池の斜視図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ’線及びＢ−Ｂ’線断面図である。
【図５】実施の形態２において封口板の作製方法を説明するための図である。
【図６】比較例１に係る角形密閉式電池の電池厚方向断面図である。
【符号の説明】
１０    外装缶
１１    開口縁部
２０    渦巻電極体
３０    封口体
３１    封口板
３２    負極端子
３３    ガスケット
６０    溶融池
３１０    外周輪郭部
３１１    溝部
３１２    段差部
【図１】
0004278222.tif 000004
【図２】
0004278222.tif 000005
【図３】
0004278222.tif 000006
【図４】
0004278222.tif 000007
【図５】
0004278222.tif 000008
【図６】
0004278222.tif 000009