JPH09199088A - 密閉電池およびその製造方法 - Google Patents
密閉電池およびその製造方法Info
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- JPH09199088A JPH09199088A JP8004283A JP428396A JPH09199088A JP H09199088 A JPH09199088 A JP H09199088A JP 8004283 A JP8004283 A JP 8004283A JP 428396 A JP428396 A JP 428396A JP H09199088 A JPH09199088 A JP H09199088A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Secondary Cells (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 密閉電池の内圧上昇による破裂時にガス
抜き孔となる貫通孔を設け、その貫通孔を金属薄板をレ
ーザ溶接して閉塞するにあたり、大きさが該金属薄板と
同じまたは小い貫通孔を有する金属板を金属薄板上に重
ねてレーザ溶接することにより安定して金属薄板を電池
の貫通孔を閉塞できる。 【効果】 本発明による安全機構は、高信頼性でコスト
的にも優れた密閉電池を製造できる。
抜き孔となる貫通孔を設け、その貫通孔を金属薄板をレ
ーザ溶接して閉塞するにあたり、大きさが該金属薄板と
同じまたは小い貫通孔を有する金属板を金属薄板上に重
ねてレーザ溶接することにより安定して金属薄板を電池
の貫通孔を閉塞できる。 【効果】 本発明による安全機構は、高信頼性でコスト
的にも優れた密閉電池を製造できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、防爆型の密閉電池に関
するものであり、電池の種類は１次電池、２次電池に関
わりなく応用できる。特に、リチウムを吸蔵放出可能な
物質を活物質とする正極及び負極と、リチウムイオン導
電性の非水電解質を用いるエネルギー密度の高い、非水
電解質二次電池に関し有効である。
するものであり、電池の種類は１次電池、２次電池に関
わりなく応用できる。特に、リチウムを吸蔵放出可能な
物質を活物質とする正極及び負極と、リチウムイオン導
電性の非水電解質を用いるエネルギー密度の高い、非水
電解質二次電池に関し有効である。
【０００２】
【従来の技術】リチウム金属またはリチウムを吸蔵放出
可能な物質を活物質とし、電解液に非水電解質を使用し
た非水電解質電池は、高容量、高電圧、高エネルギー密
度に優れているため、さまざまな携帯機器に利用されて
いる。
可能な物質を活物質とし、電解液に非水電解質を使用し
た非水電解質電池は、高容量、高電圧、高エネルギー密
度に優れているため、さまざまな携帯機器に利用されて
いる。
【０００３】しかし、他の電池に比べエネルギー密度が
高いため、防爆に対し十分な安全対策が必要となる。従
来、特許出願公告平５−７６７４０号に示されるよう
に、電池内部の圧力が２０〜３０ｋｇ／ｃｍ2で安全弁
が破断し、防爆機能を持たせるとういうことが行われて
いた。２０〜３０ｋｇ／ｃｍ2の破断圧力は破断の衝撃
から考えて妥当な値と考えられる。しかしながら、この
値は破断の衝撃から検討された値であり、電池内部の圧
力上昇による電池ケースの形状変化を考慮して設定した
値ではない。
高いため、防爆に対し十分な安全対策が必要となる。従
来、特許出願公告平５−７６７４０号に示されるよう
に、電池内部の圧力が２０〜３０ｋｇ／ｃｍ2で安全弁
が破断し、防爆機能を持たせるとういうことが行われて
いた。２０〜３０ｋｇ／ｃｍ2の破断圧力は破断の衝撃
から考えて妥当な値と考えられる。しかしながら、この
値は破断の衝撃から検討された値であり、電池内部の圧
力上昇による電池ケースの形状変化を考慮して設定した
値ではない。
【０００４】携帯機器の小型化が進むと使用する電池も
小型化が要求される。それにともない機器に占める電池
のスペースを有効に活用するため電池形状は筒型から角
形が要求されるようになってきている。従来の破断圧力
は、特許出願公告平５−７６７４０号の実施例から考え
ても圧力による変形の少ない筒型電池を用いて検討され
たと思われる。電池内部の圧力上昇による電池ケースの
形状変化を考慮すると破断圧力は２０ｋｇ／ｃｍ2以下
が好ましい。しかも、落下等の衝撃に対する機械的強度
も要求される。従来、これらの安全性と機械的強度の両
特性を兼ね備え、コスト的にも優れた安全機構を作製す
ることは困難であった。
小型化が要求される。それにともない機器に占める電池
のスペースを有効に活用するため電池形状は筒型から角
形が要求されるようになってきている。従来の破断圧力
は、特許出願公告平５−７６７４０号の実施例から考え
ても圧力による変形の少ない筒型電池を用いて検討され
たと思われる。電池内部の圧力上昇による電池ケースの
形状変化を考慮すると破断圧力は２０ｋｇ／ｃｍ2以下
が好ましい。しかも、落下等の衝撃に対する機械的強度
も要求される。従来、これらの安全性と機械的強度の両
特性を兼ね備え、コスト的にも優れた安全機構を作製す
ることは困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】携帯機器の小型化が進
むと使用する電池も小型化が要求される。それにともな
い機器に占める電池のスペースを有効に活用するため電
池形状は筒型から角形が要求されるようになってきてい
る。角形電池はそれを使用する機器に対して余分な隙間
はできる限り少なく密着するように設置されている。そ
のため、電池ケースの内部圧力による変形は機器に損傷
を与えることになる。
むと使用する電池も小型化が要求される。それにともな
い機器に占める電池のスペースを有効に活用するため電
池形状は筒型から角形が要求されるようになってきてい
る。角形電池はそれを使用する機器に対して余分な隙間
はできる限り少なく密着するように設置されている。そ
のため、電池ケースの内部圧力による変形は機器に損傷
を与えることになる。
【０００６】筒型電池は主に円筒の内壁で電池内部の圧
力を受けとめるため、電池ケースの変形は少ない。それ
に対し、角形電池は主に電池側面となる四平面で圧力を
受けるため、それぞれの平面、特に面積の大きな平面は
変形し易い。すなわち、この変形を考慮して、安全弁の
破断圧力を決定する必要がある。
力を受けとめるため、電池ケースの変形は少ない。それ
に対し、角形電池は主に電池側面となる四平面で圧力を
受けるため、それぞれの平面、特に面積の大きな平面は
変形し易い。すなわち、この変形を考慮して、安全弁の
破断圧力を決定する必要がある。
【０００７】図２に板厚０．３ｍｍのステンレス（ＳＵ
Ｓ３０４）で作製した電池ケース（サイズ幅３０×厚さ
６×高さ５０ｍｍ）の内部圧力に対する膨らみ（３０×
５０ｍｍの面の片側）を示した。実験は図１に示した電
池の貫通孔３がなく電解液注入孔８ａを電解液注入孔蓋
８で閉塞していないものを用いた。電解液注入孔８ａよ
り窒素ガスを導入し、所定の圧力で１分間保持した後、
圧力を解放し電池ケースの膨らみをマイクロメーター測
定した。測定の繰り返し数は各圧力３個づつとした。機
器に損傷を与えない圧力としては片側２ｍｍの膨らみが
限界である。板厚０．３ｍｍのステンレス（ＳＵＳ３０
４）の場合破断圧力は、図２のグラフより２０ｋｇ／ｃ
ｍ2以下（好ましくは１５ｋｇ／ｃｍ2前後）にしなけれ
ばならない。同様の実験を鉄（ＳＰＣ−Ｅ）およびアル
ミニウム（３００３）ケースで行った。その結果、ステ
ンレス同等の強度を持たせるには、鉄の場合０．４ｍｍ
アルミニウムの場合０．５から０．６ｍｍの板厚が必要
であることがわかった。
Ｓ３０４）で作製した電池ケース（サイズ幅３０×厚さ
６×高さ５０ｍｍ）の内部圧力に対する膨らみ（３０×
５０ｍｍの面の片側）を示した。実験は図１に示した電
池の貫通孔３がなく電解液注入孔８ａを電解液注入孔蓋
８で閉塞していないものを用いた。電解液注入孔８ａよ
り窒素ガスを導入し、所定の圧力で１分間保持した後、
圧力を解放し電池ケースの膨らみをマイクロメーター測
定した。測定の繰り返し数は各圧力３個づつとした。機
器に損傷を与えない圧力としては片側２ｍｍの膨らみが
限界である。板厚０．３ｍｍのステンレス（ＳＵＳ３０
４）の場合破断圧力は、図２のグラフより２０ｋｇ／ｃ
ｍ2以下（好ましくは１５ｋｇ／ｃｍ2前後）にしなけれ
ばならない。同様の実験を鉄（ＳＰＣ−Ｅ）およびアル
ミニウム（３００３）ケースで行った。その結果、ステ
ンレス同等の強度を持たせるには、鉄の場合０．４ｍｍ
アルミニウムの場合０．５から０．６ｍｍの板厚が必要
であることがわかった。
【０００８】２０ｋｇ／ｃｍ2以下の破断圧力を実現す
るには電池蓋または電池容器に薄肉部を設ける必要があ
る。薄肉部をもっとも設置し易い電池蓋に設ける場合が
多い。その場合幅３０×厚さ６×高さ５０ｍｍ程度の大
きさの電池では、薄肉部の面積を１０から２５ｍｍ2程
度しかとることができない。実験の結果、１５ｋｇ／ｃ
ｍ2前後で破断するには、特許請求の範囲請求項４、５
および６に示したような薄肉部の厚さ（金属薄板）と薄
肉部の面積（貫通孔の面積）の関係が必要であった。す
なわち、薄肉部の厚さはステンレスの場合１０μｍ以
下、ニッケルの場合１５μｍ以下にしなければならな
い。
るには電池蓋または電池容器に薄肉部を設ける必要があ
る。薄肉部をもっとも設置し易い電池蓋に設ける場合が
多い。その場合幅３０×厚さ６×高さ５０ｍｍ程度の大
きさの電池では、薄肉部の面積を１０から２５ｍｍ2程
度しかとることができない。実験の結果、１５ｋｇ／ｃ
ｍ2前後で破断するには、特許請求の範囲請求項４、５
および６に示したような薄肉部の厚さ（金属薄板）と薄
肉部の面積（貫通孔の面積）の関係が必要であった。す
なわち、薄肉部の厚さはステンレスの場合１０μｍ以
下、ニッケルの場合１５μｍ以下にしなければならな
い。
【０００９】１０から１５μｍの金属薄板と電池容器の
溶接を行うことは、溶接中に金属薄板だけが溶解し孔が
開くことがあるため技術的に非常に困難であった。ま
た、このような金属薄板は、取扱いも非常な注意が必要
であった。所定の面積に切断したものは、変形し易いこ
とおよび傷や孔が生じ易いことのため、パーツフィーダ
ー等で部品自動供給装置で自動供給しにくかった。
溶接を行うことは、溶接中に金属薄板だけが溶解し孔が
開くことがあるため技術的に非常に困難であった。ま
た、このような金属薄板は、取扱いも非常な注意が必要
であった。所定の面積に切断したものは、変形し易いこ
とおよび傷や孔が生じ易いことのため、パーツフィーダ
ー等で部品自動供給装置で自動供給しにくかった。
【００１０】溶接および自動供給を容易にするために金
属薄板を厚め（５０μｍ以上）にしてエッチングやプレ
ス等で局所的に薄肉部を設けたものを用いることも可能
であるが、膜厚制御が困難で製造原価も高いという問題
があった。
属薄板を厚め（５０μｍ以上）にしてエッチングやプレ
ス等で局所的に薄肉部を設けたものを用いることも可能
であるが、膜厚制御が困難で製造原価も高いという問題
があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】密閉電池の内圧上昇によ
る破裂防止のガス抜き孔となる貫通孔Ａを設け、その貫
通孔Ａを金属薄板をレーザ溶接して閉塞するにあたり、
大きさが閉塞する金属薄板より大きくなく貫通孔Ｂを有
する金属板を金属薄板上に重ねてレーザ溶接することに
より確実かつ容易に金属薄板により電池の貫通孔Ａを閉
塞できる。
る破裂防止のガス抜き孔となる貫通孔Ａを設け、その貫
通孔Ａを金属薄板をレーザ溶接して閉塞するにあたり、
大きさが閉塞する金属薄板より大きくなく貫通孔Ｂを有
する金属板を金属薄板上に重ねてレーザ溶接することに
より確実かつ容易に金属薄板により電池の貫通孔Ａを閉
塞できる。
【００１２】図３は金属薄板１１ａに金属薄板１１ａよ
り一回り小さい金属板１２ａを重ねて電池蓋７にシーム
溶接する場合の例である。レーザ溶接箇所としては図３
に示したように、溶接箇所１３（金属板１２外周と貫通
孔との間）または溶接箇所１４（金属板１２外周部）を
溶接する場合がある。溶接箇所１３を溶接する場合は１
５０μｍの金属板１２ａ、１０μｍの金属薄板１１ａ、
電池蓋７を上から同時に溶接するため、発生する熱量が
多く、電池容器の変形が生じる場合がある。一方、溶接
箇所１４を溶接する場合は１５０μｍの金属板１２ａ、
１０μｍの金属薄板１１ａの端部（外周部）を溶接する
ため比較的低いエネルギーで溶接ができる。ただし、１
５０μｍの金属板１２ａ、１０μｍの金属薄板１１ａの
位置合わせを正確に行う必要がある。
り一回り小さい金属板１２ａを重ねて電池蓋７にシーム
溶接する場合の例である。レーザ溶接箇所としては図３
に示したように、溶接箇所１３（金属板１２外周と貫通
孔との間）または溶接箇所１４（金属板１２外周部）を
溶接する場合がある。溶接箇所１３を溶接する場合は１
５０μｍの金属板１２ａ、１０μｍの金属薄板１１ａ、
電池蓋７を上から同時に溶接するため、発生する熱量が
多く、電池容器の変形が生じる場合がある。一方、溶接
箇所１４を溶接する場合は１５０μｍの金属板１２ａ、
１０μｍの金属薄板１１ａの端部（外周部）を溶接する
ため比較的低いエネルギーで溶接ができる。ただし、１
５０μｍの金属板１２ａ、１０μｍの金属薄板１１ａの
位置合わせを正確に行う必要がある。
【００１３】位置合わせを正確に行った場合でも、レー
ザ溶接時の衝撃や材料の熱膨張で位置がずれることがあ
る。その場合は、抵抗溶接やレーザのスポット溶接で数
点仮止めしてから、本溶接を行えば良い。このような溶
接をすれば溶接の信頼性は格段に向上する。しかし、１
０μｍの金属薄板１１ａの供給と位置出しが非常に困難
である。そこで、１０μｍの金属薄板１１ｂをテープ状
にしリールで供給することを考案した。
ザ溶接時の衝撃や材料の熱膨張で位置がずれることがあ
る。その場合は、抵抗溶接やレーザのスポット溶接で数
点仮止めしてから、本溶接を行えば良い。このような溶
接をすれば溶接の信頼性は格段に向上する。しかし、１
０μｍの金属薄板１１ａの供給と位置出しが非常に困難
である。そこで、１０μｍの金属薄板１１ｂをテープ状
にしリールで供給することを考案した。
【００１４】溶接箇所１３を溶接する場合は、溶接後テ
ープを切断すれば良い。たとえば、電池蓋７に溶接する
場合は図４の点線の部分を切断すれば良い。溶接箇所１
４を溶接する場合は、図５に示すように溶接時に金属板
１２ａからはみでた金属薄板１１ｂが十分薄く、溶解す
るため、電池蓋７への溶接と切断が同時に行える。
ープを切断すれば良い。たとえば、電池蓋７に溶接する
場合は図４の点線の部分を切断すれば良い。溶接箇所１
４を溶接する場合は、図５に示すように溶接時に金属板
１２ａからはみでた金属薄板１１ｂが十分薄く、溶解す
るため、電池蓋７への溶接と切断が同時に行える。
【００１５】この場合テープ状の金属薄板１１ｂは金属
板１２ａより十分に大きいためレーザ溶接時の位置ずれ
を気にしなくともよいため、金属板１２ａだけをずれ防
止機構を施した押さえ治具で固定した状態でレーザ溶接
すればよい。押さえ治具を用いない場合は抵抗溶接やレ
ーザのスポット溶接で数点仮止めしてから、レーザによ
るシーム溶接を行えば良い。
板１２ａより十分に大きいためレーザ溶接時の位置ずれ
を気にしなくともよいため、金属板１２ａだけをずれ防
止機構を施した押さえ治具で固定した状態でレーザ溶接
すればよい。押さえ治具を用いない場合は抵抗溶接やレ
ーザのスポット溶接で数点仮止めしてから、レーザによ
るシーム溶接を行えば良い。
【００１６】本発明で示した方法で金属薄板を溶接し、
貫通孔を閉塞して電池内圧で破断する安全機構とすれ
ば、エッチングやプレス等で局所的に薄肉部を設けた金
属板を用いるより、破断圧のばらつきは格段に減少す
る。エッチングやプレス等で局所的に薄肉部を設ける場
合は薄肉部形成後に膜厚チェックを個々の薄肉部に付い
て行う必要があるが、本発明の金属薄板を用いる方法を
用いれば、金属薄板の元厚のチェックを行っておくだけ
でよく、検査にかかるコストも大幅に削減することがで
きる。
貫通孔を閉塞して電池内圧で破断する安全機構とすれ
ば、エッチングやプレス等で局所的に薄肉部を設けた金
属板を用いるより、破断圧のばらつきは格段に減少す
る。エッチングやプレス等で局所的に薄肉部を設ける場
合は薄肉部形成後に膜厚チェックを個々の薄肉部に付い
て行う必要があるが、本発明の金属薄板を用いる方法を
用いれば、金属薄板の元厚のチェックを行っておくだけ
でよく、検査にかかるコストも大幅に削減することがで
きる。
【００１７】
【作用】一般に厚い材料の上に薄い材料を重ねてレーザ
により溶接する重ね溶接において、薄い方の材料の板厚
の下限はステンレスの場合３０μｍ程度である。溶接の
安定性を考慮すると５０μｍ以上必要である。
により溶接する重ね溶接において、薄い方の材料の板厚
の下限はステンレスの場合３０μｍ程度である。溶接の
安定性を考慮すると５０μｍ以上必要である。
【００１８】重ね合わせ溶接では薄い方の板厚が薄いほ
ど溶接は困難になる。材料どうしに隙間があると、薄い
材料では溶接時の熱の逃げ場がなく、ほぼ瞬間的に材料
が溶解し穴が開く。また、初期的に材料どうしに隙間が
ない場合でも、薄い材料は強度が弱いため、溶接時の衝
撃や溶けた金属の表面張力により変形し、隙間ができ溶
接が失敗することがある。
ど溶接は困難になる。材料どうしに隙間があると、薄い
材料では溶接時の熱の逃げ場がなく、ほぼ瞬間的に材料
が溶解し穴が開く。また、初期的に材料どうしに隙間が
ない場合でも、薄い材料は強度が弱いため、溶接時の衝
撃や溶けた金属の表面張力により変形し、隙間ができ溶
接が失敗することがある。
【００１９】そこで本発明においては、薄い材料の上に
更に板状の材料を重ねることを行った。それにより、薄
い材料の変形を押さえ、熱を放熱することができる。ま
た、図３の溶接箇所１４の部分をレーザによりシーム溶
接すれば、薄い材料の上に何もない部分は、溶接時の熱
の逃げ場がなく切れることになる。この現象を利用する
と図４に示したように、薄い材料の溶接と切断が同時に
行える。
更に板状の材料を重ねることを行った。それにより、薄
い材料の変形を押さえ、熱を放熱することができる。ま
た、図３の溶接箇所１４の部分をレーザによりシーム溶
接すれば、薄い材料の上に何もない部分は、溶接時の熱
の逃げ場がなく切れることになる。この現象を利用する
と図４に示したように、薄い材料の溶接と切断が同時に
行える。
【００２０】
［実施例１］以下、本発明の安全機構を適用し作製した
二次電池について説明する。正極活物質としてＬｉＣｏ
Ｏ2で示されるリチウムとコバルトとホウ素の複合酸化
物８５重量部と、導電剤のグラファイト８重量部を乳鉢
で粉砕・混合したものを、結着剤のポリフッ化ビニリデ
ン（ＰＶＤＦ）７重量部をＮ−メチル−２ピロリドン
（ＮＭＰ）５１.３重量部に溶解した溶液に混合分散
し、正極合剤スラリーを調整した。集電体として厚さ２
０μｍのアルミ箔を用いた。次に先に調整した正極スラ
リーを導電層を設けた集電体の両面に、乾燥・圧延後の
片面の合剤厚さが６０μｍになるように塗布・乾燥し、
ロールプレスを用いて圧延して正極シートを作製した。
こうして作製した正極シートを、２７.５ｍｍ×３９ｍ
ｍのサイズに裁断して正極板とした。
二次電池について説明する。正極活物質としてＬｉＣｏ
Ｏ2で示されるリチウムとコバルトとホウ素の複合酸化
物８５重量部と、導電剤のグラファイト８重量部を乳鉢
で粉砕・混合したものを、結着剤のポリフッ化ビニリデ
ン（ＰＶＤＦ）７重量部をＮ−メチル−２ピロリドン
（ＮＭＰ）５１.３重量部に溶解した溶液に混合分散
し、正極合剤スラリーを調整した。集電体として厚さ２
０μｍのアルミ箔を用いた。次に先に調整した正極スラ
リーを導電層を設けた集電体の両面に、乾燥・圧延後の
片面の合剤厚さが６０μｍになるように塗布・乾燥し、
ロールプレスを用いて圧延して正極シートを作製した。
こうして作製した正極シートを、２７.５ｍｍ×３９ｍ
ｍのサイズに裁断して正極板とした。
【００２１】同様にして負極を作製した。負極活物質と
して市販の一酸化ケイ素（ＳｉＯ）４５重量部と、導電
剤 のグラファイト４０重量部を乳鉢で粉砕・混合した
ものを、結着剤の架橋型アクリル酸樹脂１５重量部を水
３００重量部に溶解した溶液に混合分散し、負極合剤ス
ラリーを調整した。集電体として厚さ１０μｍの銅箔を
用いた。先に調整した負極スラリーを導電層を設けた集
電体の両面に、乾燥・圧延後の片面の合剤厚さが２７μ
ｍになるように塗布し、乾燥後ロールプレスを用いて圧
延を行った。こうして作製した負極シートを、２７.５
×３９ｍｍのサイズに裁断して負極板とした。
して市販の一酸化ケイ素（ＳｉＯ）４５重量部と、導電
剤 のグラファイト４０重量部を乳鉢で粉砕・混合した
ものを、結着剤の架橋型アクリル酸樹脂１５重量部を水
３００重量部に溶解した溶液に混合分散し、負極合剤ス
ラリーを調整した。集電体として厚さ１０μｍの銅箔を
用いた。先に調整した負極スラリーを導電層を設けた集
電体の両面に、乾燥・圧延後の片面の合剤厚さが２７μ
ｍになるように塗布し、乾燥後ロールプレスを用いて圧
延を行った。こうして作製した負極シートを、２７.５
×３９ｍｍのサイズに裁断して負極板とした。
【００２２】電極体２は、正極板１７枚と負極板１８枚
を、リチウムイオン透過性の多孔質フィルムであるポリ
エチレン製のセパレーターを介在して交互に重ね合わせ
た（最外側は合剤を片面のみに塗布した負極）もので、
ステンレス製の電池容器である外装缶１に挿入した。外
装缶１の材質は、０．３ｍｍ厚のステンレス製で負極端
子を兼ねている。
を、リチウムイオン透過性の多孔質フィルムであるポリ
エチレン製のセパレーターを介在して交互に重ね合わせ
た（最外側は合剤を片面のみに塗布した負極）もので、
ステンレス製の電池容器である外装缶１に挿入した。外
装缶１の材質は、０．３ｍｍ厚のステンレス製で負極端
子を兼ねている。
【００２３】電極体２の負極側の金属リード板４は、１
ｍｍ厚のステンレス製電池蓋７に溶接した。また、電極
体２の正極側の金属リード板５は、電池蓋７の中央に設
けられた正極端子６に溶接した。次に、電池蓋７と外装
缶１をレーザによりシーム溶接した。
ｍｍ厚のステンレス製電池蓋７に溶接した。また、電極
体２の正極側の金属リード板５は、電池蓋７の中央に設
けられた正極端子６に溶接した。次に、電池蓋７と外装
缶１をレーザによりシーム溶接した。
【００２４】電解液は、電池蓋７に設けられた電解液注
入孔８ａより注入し、その後、１５０μｍのステンレス
製の電解液注入孔蓋８をレーザでシーム溶接し密閉し
た。完成した角形密閉電池を図１に示した。サイズは幅
３０×厚さ６×高さ５０ｍｍの大きさとした。
入孔８ａより注入し、その後、１５０μｍのステンレス
製の電解液注入孔蓋８をレーザでシーム溶接し密閉し
た。完成した角形密閉電池を図１に示した。サイズは幅
３０×厚さ６×高さ５０ｍｍの大きさとした。
【００２５】電池蓋７に開いた面積１１．１５ｍｍ2の
貫通孔３は、予め電池組立前に図１に示したように、１
０μｍのニッケル箔である金属薄板１１ａと面積１１．
１５ｍｍ2の貫通孔の開いた１５０μｍのステンレス製
の金属板１２ａをレーザでシーム溶接することで電池内
側より閉塞した。溶接箇所は、図３の溶接箇所１４の位
置を溶接した。
貫通孔３は、予め電池組立前に図１に示したように、１
０μｍのニッケル箔である金属薄板１１ａと面積１１．
１５ｍｍ2の貫通孔の開いた１５０μｍのステンレス製
の金属板１２ａをレーザでシーム溶接することで電池内
側より閉塞した。溶接箇所は、図３の溶接箇所１４の位
置を溶接した。
【００２６】このようにして完成した角形密閉電池３個
について電解液注入孔蓋８に穴を開け、そこから窒素ガ
スを封入し、電池内の圧力を高め金属薄板１１ａの破断
する圧力を調べた。昇圧速度は約０．５ｋｇ／秒とし
た。破断圧力は平均値で１５．２ｋｇ／ｃｍ2で最大値
と最小値の差が２．３ｋｇ／ｃｍ2であった。そのとき
の電池の膨らみは片側１．３ｍｍであった。
について電解液注入孔蓋８に穴を開け、そこから窒素ガ
スを封入し、電池内の圧力を高め金属薄板１１ａの破断
する圧力を調べた。昇圧速度は約０．５ｋｇ／秒とし
た。破断圧力は平均値で１５．２ｋｇ／ｃｍ2で最大値
と最小値の差が２．３ｋｇ／ｃｍ2であった。そのとき
の電池の膨らみは片側１．３ｍｍであった。
【００２７】［実施例２］電池内部の構成は実施例１と
同様で安全弁を構成する金属薄板１１ｃを電池の外側に
なるように配置して角形密閉電池を作製した。完成した
角形密閉電池を図６に示した。
同様で安全弁を構成する金属薄板１１ｃを電池の外側に
なるように配置して角形密閉電池を作製した。完成した
角形密閉電池を図６に示した。
【００２８】電池蓋７に開いた面積１１．１５ｍｍ2の
貫通孔３は、１５μｍのニッケル箔である金属薄板１１
ｃと面積２２．５ｍｍ2の貫通孔の開いた１５０μｍの
ステンレス製の金属板１２ｂをレーザでシーム溶接する
ことで閉塞した。溶接箇所は、図３の溶接箇所１４の位
置を狙って溶接した。金属薄板１１ｃを電池の外側に
し、金属板１２ｂの貫通孔を大きくすることにより、金
属薄板１１ｃの圧力を受ける面積が大きくなった。
貫通孔３は、１５μｍのニッケル箔である金属薄板１１
ｃと面積２２．５ｍｍ2の貫通孔の開いた１５０μｍの
ステンレス製の金属板１２ｂをレーザでシーム溶接する
ことで閉塞した。溶接箇所は、図３の溶接箇所１４の位
置を狙って溶接した。金属薄板１１ｃを電池の外側に
し、金属板１２ｂの貫通孔を大きくすることにより、金
属薄板１１ｃの圧力を受ける面積が大きくなった。
【００２９】このようにして完成した角形密閉電池３個
について電解液注入孔蓋８に穴を開け、そこから窒素ガ
スを封入し、電池内の圧力を高め金属薄板１１ｃの破断
する圧力を調べた。破断圧力は平均値で１７．４ｋｇ／
ｃｍ2で最大値と最小値の差が０．７ｋｇ／ｃｍ2であっ
た。そのときの電池の膨らみは片側１．４ｍｍであっ
た。金属薄板１１ｃの厚さがまして品質が安定したた
め、破断圧力のばらつきが小さくなった。
について電解液注入孔蓋８に穴を開け、そこから窒素ガ
スを封入し、電池内の圧力を高め金属薄板１１ｃの破断
する圧力を調べた。破断圧力は平均値で１７．４ｋｇ／
ｃｍ2で最大値と最小値の差が０．７ｋｇ／ｃｍ2であっ
た。そのときの電池の膨らみは片側１．４ｍｍであっ
た。金属薄板１１ｃの厚さがまして品質が安定したた
め、破断圧力のばらつきが小さくなった。
【００３０】［実施例３］実施例１と同様の構成で外装
缶１の材質を０．４ｍｍ厚のニッケルめっきした鋼板
（ＳＰＣＥ材）にかえて同様に角形密閉電池を作製し
た。完成した角形密閉電池３個について電解液注入孔蓋
８に穴を開け、そこから窒素ガスを封入し、電池内の圧
力を高め金属薄板１１ａの破断する圧力を調べた。破断
圧力は平均値で１５．５ｋｇ／ｃｍ2で最大値と最小値
の差が２．５ｋｇ／ｃｍ2であった。そのときの電池の
膨らみは片側１．４ｍｍであった。
缶１の材質を０．４ｍｍ厚のニッケルめっきした鋼板
（ＳＰＣＥ材）にかえて同様に角形密閉電池を作製し
た。完成した角形密閉電池３個について電解液注入孔蓋
８に穴を開け、そこから窒素ガスを封入し、電池内の圧
力を高め金属薄板１１ａの破断する圧力を調べた。破断
圧力は平均値で１５．５ｋｇ／ｃｍ2で最大値と最小値
の差が２．５ｋｇ／ｃｍ2であった。そのときの電池の
膨らみは片側１．４ｍｍであった。
【００３１】［実施例４］実施例２と同様の構成で外装
缶１の材質を０．４ｍｍ厚のニッケルめっきした鋼板
（ＳＰＣＥ材）にかえて同様に角形密閉電池を作製し
た。完成した角形密閉電池３個について電解液注入孔蓋
８に穴を開け、そこから窒素ガスを封入し、電池内の圧
力を高め金属薄板１１ｃの破断する圧力を調べた。破断
圧力は平均値で１８．１ｋｇ／ｃｍ2で最大値と最小値
の差が２．８ｋｇ／ｃｍ2であった。そのときの電池の
膨らみは片側１．７ｍｍであった。
缶１の材質を０．４ｍｍ厚のニッケルめっきした鋼板
（ＳＰＣＥ材）にかえて同様に角形密閉電池を作製し
た。完成した角形密閉電池３個について電解液注入孔蓋
８に穴を開け、そこから窒素ガスを封入し、電池内の圧
力を高め金属薄板１１ｃの破断する圧力を調べた。破断
圧力は平均値で１８．１ｋｇ／ｃｍ2で最大値と最小値
の差が２．８ｋｇ／ｃｍ2であった。そのときの電池の
膨らみは片側１．７ｍｍであった。
【００３２】［実施例５］実施例２と同様の構成で金属
薄板１１ｃをステンレス製として角形密閉電池を作製し
た。電池蓋７に開いた面積１１．１５ｍｍ2の貫通孔３
は、１０μｍのステンレス製（ＳＵＳ３０４）である金
属薄板１１ｃと面積２２．５ｍｍ2の貫通孔の開いた１
５０μｍのステンレス製（ＳＵＳ３０４）の金属板１２
ｂをレーザでシーム溶接することで閉塞した。溶接箇所
は、図３の溶接箇所１４の位置を狙って溶接した。金属
薄板１１ｃを電池の外側にし、金属板１２ｂの貫通孔を
大きくすることにより、金属薄板１１ｃの圧力を受ける
面積が大きくなった。
薄板１１ｃをステンレス製として角形密閉電池を作製し
た。電池蓋７に開いた面積１１．１５ｍｍ2の貫通孔３
は、１０μｍのステンレス製（ＳＵＳ３０４）である金
属薄板１１ｃと面積２２．５ｍｍ2の貫通孔の開いた１
５０μｍのステンレス製（ＳＵＳ３０４）の金属板１２
ｂをレーザでシーム溶接することで閉塞した。溶接箇所
は、図３の溶接箇所１４の位置を狙って溶接した。金属
薄板１１ｃを電池の外側にし、金属板１２ｂの貫通孔を
大きくすることにより、金属薄板１１ｃの圧力を受ける
面積が大きくなった。
【００３３】このようにして完成した角形密閉電池３個
について電解液注入孔蓋８に穴を開け、そこから窒素ガ
スを封入し、電池内の圧力を高め金属薄板１１ｃの破断
する圧力を調べた。破断圧力は平均値で１８．８ｋｇ／
ｃｍ2で最大値と最小値の差が１．２ｋｇ／ｃｍ2であっ
た。そのときの電池の膨らみは片側１．６ｍｍであっ
た。
について電解液注入孔蓋８に穴を開け、そこから窒素ガ
スを封入し、電池内の圧力を高め金属薄板１１ｃの破断
する圧力を調べた。破断圧力は平均値で１８．８ｋｇ／
ｃｍ2で最大値と最小値の差が１．２ｋｇ／ｃｍ2であっ
た。そのときの電池の膨らみは片側１．６ｍｍであっ
た。
【００３４】［実施例６］電極体２作製までは実施例１
と同様とし、電池容器、電池蓋等をアルミニウム製とし
角形密閉電池を作製した。電極体２は、正極板１８枚と
負極板１７枚を、リチウムイオン透過性の多孔質フィル
ムであるセパレーターを介在して交互に重ね合わせ（最
外側は合剤を片面のみに塗布した正極）もので、アルミ
ニウム製の電池容器である外装缶１に挿入した。外装缶
１の材質は、０．５ｍｍ厚のアルミニウム合金（３００
３）製で正極端子を兼ねている。
と同様とし、電池容器、電池蓋等をアルミニウム製とし
角形密閉電池を作製した。電極体２は、正極板１８枚と
負極板１７枚を、リチウムイオン透過性の多孔質フィル
ムであるセパレーターを介在して交互に重ね合わせ（最
外側は合剤を片面のみに塗布した正極）もので、アルミ
ニウム製の電池容器である外装缶１に挿入した。外装缶
１の材質は、０．５ｍｍ厚のアルミニウム合金（３００
３）製で正極端子を兼ねている。
【００３５】電極体２の正極側の金属リード４は、１ｍ
ｍ厚のアルミニウム（３００３）製電池蓋７に溶接し
た。また、電極体２の負極側の金属リード板５は、電池
蓋７の中央に設けられた負極端子に溶接した。次に、電
池蓋７と外装缶１をレーザによりシーム溶接した。
ｍ厚のアルミニウム（３００３）製電池蓋７に溶接し
た。また、電極体２の負極側の金属リード板５は、電池
蓋７の中央に設けられた負極端子に溶接した。次に、電
池蓋７と外装缶１をレーザによりシーム溶接した。
【００３６】電解液は、電池蓋７に設けられた電解液注
入孔８ａより注入し、その後、厚さ２００μｍのアルミ
ニウム製の電解液注入孔蓋８をレーザでシーム溶接し密
閉した。完成した角形密閉電池を図１に示した。サイズ
は幅３０×厚さ６×高さ５０ｍｍの大きさとした。
入孔８ａより注入し、その後、厚さ２００μｍのアルミ
ニウム製の電解液注入孔蓋８をレーザでシーム溶接し密
閉した。完成した角形密閉電池を図１に示した。サイズ
は幅３０×厚さ６×高さ５０ｍｍの大きさとした。
【００３７】電池蓋７に開いた面積１１．１５ｍｍ2の
貫通孔３は、３０μｍのアルミニウム箔（純アルミニウ
ム）である金属薄板１１ａと面積１１．１５ｍｍ2の貫
通孔の開いた２００μｍのアルミニウム（純アルミニウ
ム）製の金属板１２ａをレーザでシーム溶接することで
閉塞した。溶接箇所は、図３の溶接箇所１３の位置を狙
って溶接した。
貫通孔３は、３０μｍのアルミニウム箔（純アルミニウ
ム）である金属薄板１１ａと面積１１．１５ｍｍ2の貫
通孔の開いた２００μｍのアルミニウム（純アルミニウ
ム）製の金属板１２ａをレーザでシーム溶接することで
閉塞した。溶接箇所は、図３の溶接箇所１３の位置を狙
って溶接した。
【００３８】このようにして完成した角形密閉電池３個
について電解液注入孔蓋８に穴を開け、そこから窒素ガ
スを封入し、電池内の圧力を高め金属薄板１１ａの破断
する圧力を調べた。破断圧力は平均値で１４．０ｋｇ／
ｃｍ2で最大値と最小値の差が１．８ｋｇ／ｃｍ2であっ
た。そのときの電池の膨らみは片側１．４ｍｍであっ
た。
について電解液注入孔蓋８に穴を開け、そこから窒素ガ
スを封入し、電池内の圧力を高め金属薄板１１ａの破断
する圧力を調べた。破断圧力は平均値で１４．０ｋｇ／
ｃｍ2で最大値と最小値の差が１．８ｋｇ／ｃｍ2であっ
た。そのときの電池の膨らみは片側１．４ｍｍであっ
た。
【００３９】［比較例１］電池内部の構成は実施例１と
同様でエッチングにより薄肉部を設けた金属薄板を電池
の外側になるように溶接して角形密閉電池を作製した。
電池蓋７に開いた面積１１．１５ｍｍ2の貫通孔３は、
厚さ５０μｍ、面積３５ｍｍ2で中央に幅３００μｍ、
残厚１５μｍの×印のパターンをエッチングを施し薄肉
部を設けたステンレス製（ＳＵＳ３０４ＴＨ）の金属薄
板をレーザでシーム溶接することで閉塞した。このよう
にして完成した角形密閉電池５個について電解液注入孔
蓋８に穴を開け、そこから窒素ガスを封入し、電池内の
圧力を高め金属薄板の破断する圧力を調べた。破断圧力
は平均値で２０．４ｋｇ／ｃｍ2で最大値と最小値の差
が１０．２ｋｇ／ｃｍ2であった。そのときの電池の膨
らみは平均で片側２．２ｍｍであった。膨らみのばらつ
きは１．５から３ｍｍ近くまであり、大きな膨らみのも
のは機器に損傷を与える可能性がある。
同様でエッチングにより薄肉部を設けた金属薄板を電池
の外側になるように溶接して角形密閉電池を作製した。
電池蓋７に開いた面積１１．１５ｍｍ2の貫通孔３は、
厚さ５０μｍ、面積３５ｍｍ2で中央に幅３００μｍ、
残厚１５μｍの×印のパターンをエッチングを施し薄肉
部を設けたステンレス製（ＳＵＳ３０４ＴＨ）の金属薄
板をレーザでシーム溶接することで閉塞した。このよう
にして完成した角形密閉電池５個について電解液注入孔
蓋８に穴を開け、そこから窒素ガスを封入し、電池内の
圧力を高め金属薄板の破断する圧力を調べた。破断圧力
は平均値で２０．４ｋｇ／ｃｍ2で最大値と最小値の差
が１０．２ｋｇ／ｃｍ2であった。そのときの電池の膨
らみは平均で片側２．２ｍｍであった。膨らみのばらつ
きは１．５から３ｍｍ近くまであり、大きな膨らみのも
のは機器に損傷を与える可能性がある。
【００４０】［実施例７］レーザによるシーム溶接時の
金属薄板と貫通孔を設けた金属板のずれ防止について図
７、８により説明する。電池蓋７上に金属薄板１１ｂを
テープ状にしリールで供給した。次に、シーム溶接によ
る衝撃によるずれ防止機構となる突起１５とエアチャッ
ク１４を有する押さえ治具１３で貫通孔のある金属板１
２ａを図７および８の位置まで運ぶ。ずれ防止機構１５
は、金属板１２ａの貫通孔とほぼ同じ形状で、高さが金
属板１２ａの厚さより小さい出っ張りであり、これによ
り金属板１２ａがずれるのを防止する。エアチャック１
４は金属板１２ａを所定の位置まで運ぶときのためのも
のである。図８のように金属板１２ａを固定した状態
で、金属板１２ａの外周に沿ってＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄ方向に
レーザでシーム溶接した。次に、押さえ治具１３を取り
除き、Ｄ→Ａの溶接を行った。これにより、金属板１２
ａがずれることなく確実に溶接することができた。
金属薄板と貫通孔を設けた金属板のずれ防止について図
７、８により説明する。電池蓋７上に金属薄板１１ｂを
テープ状にしリールで供給した。次に、シーム溶接によ
る衝撃によるずれ防止機構となる突起１５とエアチャッ
ク１４を有する押さえ治具１３で貫通孔のある金属板１
２ａを図７および８の位置まで運ぶ。ずれ防止機構１５
は、金属板１２ａの貫通孔とほぼ同じ形状で、高さが金
属板１２ａの厚さより小さい出っ張りであり、これによ
り金属板１２ａがずれるのを防止する。エアチャック１
４は金属板１２ａを所定の位置まで運ぶときのためのも
のである。図８のように金属板１２ａを固定した状態
で、金属板１２ａの外周に沿ってＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄ方向に
レーザでシーム溶接した。次に、押さえ治具１３を取り
除き、Ｄ→Ａの溶接を行った。これにより、金属板１２
ａがずれることなく確実に溶接することができた。
【００４１】このずれ防止機構は、実施例７と多少構成
が違う場合でも、５０から２００μｍ程度の金属板を溶
接する場合であれば有効である。例えば、図３の金属薄
板１１ａと金属板１２ａが予め熱圧着されているような
安全機構（特許出願公開平５−３１４９５９号に示すよ
うなもの）であってもずれることなくレーザでシーム溶
接できる。
が違う場合でも、５０から２００μｍ程度の金属板を溶
接する場合であれば有効である。例えば、図３の金属薄
板１１ａと金属板１２ａが予め熱圧着されているような
安全機構（特許出願公開平５−３１４９５９号に示すよ
うなもの）であってもずれることなくレーザでシーム溶
接できる。
【００４２】本実施例では負極活物質として一酸化ケイ
素系（ＬｉxＳｉＯz、０≦ｘ、０≦ｙ≦１、０≦ｚとな
るシリコン含有酸化物）のものを用いたが、炭素系、リ
チウムメタル、その他の化合物等の負極活物質を用いた
場合でも同様の効果が得られることはいうまでもない。
今後は、活物質の改良により角形密閉電池の高容量化が
ますます進むと考えられる。負極活物質であれば、メソ
フェーズピッチカーボン、コークス系カーボンの炭素質
材料系、遷移金属酸化物系、カルコゲン化合物系および
本実施例で示したシリコン含有酸化物系の活物質等であ
る。特に、本発明の実施例で示したＬｉxＳｉＯzや、Ｌ
ｉxＳｉＯzの高容量化、初期ロス（初回の放電容量と２
回目以降の容量の差）改善のためにチタンや錫を添加し
たＬｉxＳｉ1-yＴｉyＯz、ＬｉxＳｉ1-yＳｎyＯz（０≦
ｘ、０≦ｙ≦１、０≦ｚ）等のシリコン含有酸化物は高
容量化が期待できるものである。電池の高容量化にとも
ない、電池のエネルギー密度が高まり、さらなる安全
性、信頼性、工業的には経済性が要求されることにな
る。本発明の安全機構は、低圧で確実に作動する信頼性
の高いものであるため特にエネルギー密度が高い密閉電
池において有効である。しかも本発明の安全機構はコス
ト的にも優れておりその工業的価値は高い。
素系（ＬｉxＳｉＯz、０≦ｘ、０≦ｙ≦１、０≦ｚとな
るシリコン含有酸化物）のものを用いたが、炭素系、リ
チウムメタル、その他の化合物等の負極活物質を用いた
場合でも同様の効果が得られることはいうまでもない。
今後は、活物質の改良により角形密閉電池の高容量化が
ますます進むと考えられる。負極活物質であれば、メソ
フェーズピッチカーボン、コークス系カーボンの炭素質
材料系、遷移金属酸化物系、カルコゲン化合物系および
本実施例で示したシリコン含有酸化物系の活物質等であ
る。特に、本発明の実施例で示したＬｉxＳｉＯzや、Ｌ
ｉxＳｉＯzの高容量化、初期ロス（初回の放電容量と２
回目以降の容量の差）改善のためにチタンや錫を添加し
たＬｉxＳｉ1-yＴｉyＯz、ＬｉxＳｉ1-yＳｎyＯz（０≦
ｘ、０≦ｙ≦１、０≦ｚ）等のシリコン含有酸化物は高
容量化が期待できるものである。電池の高容量化にとも
ない、電池のエネルギー密度が高まり、さらなる安全
性、信頼性、工業的には経済性が要求されることにな
る。本発明の安全機構は、低圧で確実に作動する信頼性
の高いものであるため特にエネルギー密度が高い密閉電
池において有効である。しかも本発明の安全機構はコス
ト的にも優れておりその工業的価値は高い。
【００４３】本実施例では幅３０×厚さ６×高さ５０ｍ
ｍのサイズの電池についてのみ記述したが、他のサイズ
の電池においては、膨らみの上限を使用する機器の設計
値からきめ、そこまでの膨らみで安全機構が作動するよ
うな、外装缶の厚さと破断圧（請求項に掲載した金属薄
板の厚さと面積の式を参考）を決定すれば良い。破断の
衝撃および機器への損傷を考えると、破断圧は２０ｋｇ
／ｃｍ2以下、膨らみは片側２ｍｍ以下が望ましい。
ｍのサイズの電池についてのみ記述したが、他のサイズ
の電池においては、膨らみの上限を使用する機器の設計
値からきめ、そこまでの膨らみで安全機構が作動するよ
うな、外装缶の厚さと破断圧（請求項に掲載した金属薄
板の厚さと面積の式を参考）を決定すれば良い。破断の
衝撃および機器への損傷を考えると、破断圧は２０ｋｇ
／ｃｍ2以下、膨らみは片側２ｍｍ以下が望ましい。
【００４４】また、本実施例では金属板１２ａ、１２ｂ
の厚さを１５０または２００μｍとしたが、実験の結果
では５０から５００μｍまで問題なく使用できることを
確認した。金属板の厚さは、ハンドリング性、溶接性、
つくり易さ等を考慮して５０から５００μｍの間で選択
すれば良い。
の厚さを１５０または２００μｍとしたが、実験の結果
では５０から５００μｍまで問題なく使用できることを
確認した。金属板の厚さは、ハンドリング性、溶接性、
つくり易さ等を考慮して５０から５００μｍの間で選択
すれば良い。
【００４５】尚、実施例では角形密閉電池の場合のみを
示したが、本発明は角形電池に限定されず、上述の発明
の主旨に従い、円筒形、楕円形、多角形等その他の形状
の密閉電池にも同様に適用できる。
示したが、本発明は角形電池に限定されず、上述の発明
の主旨に従い、円筒形、楕円形、多角形等その他の形状
の密閉電池にも同様に適用できる。
【００４６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明による安全
機構は、高信頼性でコスト的にも優れた工業的に価値の
高いものである。
機構は、高信頼性でコスト的にも優れた工業的に価値の
高いものである。
【図１】本発明の安全機構を有する角形密閉電池の断面
図。
図。
【図２】０．３ｍｍの厚さのステンレス（ＳＵＳ３０
４）で作製した電池ケース（サイズ幅３０×厚さ６×高
さ５０ｍｍ）の内部圧力に対する膨らみを示した。
４）で作製した電池ケース（サイズ幅３０×厚さ６×高
さ５０ｍｍ）の内部圧力に対する膨らみを示した。
【図３】本発明のレーザ溶接箇所。
【図４】本発明の金属薄板の供給および切断方法。
【図５】本発明の金属薄板の供給および切断方法。（溶
接と供給を同時に行う）
接と供給を同時に行う）
【図６】本発明の安全機構を有する角形密閉電池の断面
図。（金属薄板を電池の外側になるように溶接）
図。（金属薄板を電池の外側になるように溶接）
【図７】レーザによるシーム溶接時の金属薄板と貫通孔
を設けた金属板のずれ防止機構を説明するための断面
図。
を設けた金属板のずれ防止機構を説明するための断面
図。
【図８】レーザによるシーム溶接時の金属薄板と貫通孔
を設けた金属板のずれ防止機構を説明するための上部よ
り透視した図。
を設けた金属板のずれ防止機構を説明するための上部よ
り透視した図。
１ 外装缶 ２ 電極体 ３ 貫通孔 ４ 金属リード板 ５ 金属リード板 ６ 正極端子 ７ 電池蓋 ８ 電解液注入孔蓋 ８ａ 電解液注入孔 ９ ガラス製絶縁材 １０ 絶縁材 １１ 金属薄板 １２ 金属板 １３ 押さえ治具 １４ エアチャック １５ ずれ防止機構となる突起 １６ レーザビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千田 宏 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコー電子工業株式会社内 (72)発明者 小野寺 英晴 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコー電子工業株式会社内
Claims (13)
- 【請求項１】 電池容器に電池蓋が溶接またはかしめ等
の方法により密閉されている密閉電池の電池蓋または電
池容器に少なくとも１個の貫通孔Ａを設け、該貫通孔Ａ
を金属薄板で閉塞して電池内圧で破断する安全機構を持
たせた密閉電池において、大きさが該金属薄板より大き
くなく、少なくとも１個の貫通孔Ｂを有する金属板を該
金属薄板上に重ねて、電池蓋または電池容器にシーム溶
接したことを特徴とする密閉電池。 - 【請求項２】 該貫通孔Ｂを有する金属板の厚さが、該
金属薄板の厚さより薄くないことを特徴とする請求項１
記載の密閉電池。 - 【請求項３】 前記金属薄板がステンレス、ニッケル、
ニッケル合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銅ま
たは銅合金であることを特徴とする請求項１または２記
載の密閉電池。 - 【請求項４】 前記金属薄板がニッケルまたはニッケル
合金から成り、該金属薄板の厚さＴ（μｍ）と該金属薄
板の電池に対して外側となる貫通孔Ａもしくは貫通孔Ｂ
の面積Ｓ（ｍｍ2）の関係が Ｔ＝ａＳ＋５ （ただし、０．３＜ａ＜０．７） となることを特徴とする請求項３記載の密閉電池。 - 【請求項５】 前記金属薄板がステンレスから成り、該
金属薄板の厚さＴ（μｍ）と該金属薄板の電池に対して
外側となる貫通孔Ａもしくは貫通孔Ｂの面積Ｓ（ｍ
ｍ2）の関係が Ｔ＝ａＳ＋５ （ただし、０．１＜ａ＜０．４） となることを特徴とする請求項３記載の密閉電池。 - 【請求項６】 前記金属薄板がアルミニウム、アルミニ
ウム合金、銅または銅合金から成り、該金属薄板の厚さ
Ｔ（μｍ）と該金属薄板の電池に対して外側となる貫通
孔Ａもしくは貫通孔Ｂの面積Ｓ（ｍｍ2）の関係が Ｔ＝ａＳ＋５ （ただし、１．５＜ａ＜３．０） となることを特徴とする請求項３記載の密閉電池。 - 【請求項７】 電池容器が角形、コーナー部に大きな曲
面をもつ角形、楕円形もしくは円筒形であることを特徴
とする請求項１または２記載の密閉電池。 - 【請求項８】 前記密閉電池の活物質が、正極は少なく
ともリチウム含有酸化物を含み、負極は炭素質材料、遷
移金属酸化物、カルコゲン化合物、ＬｉxＳｉＯz、Ｌｉ
xＳｉ1-yＴｉyＯz、ＬｉxＳｉ1-yＳｎyＯz（０≦ｘ、０
≦ｙ≦１、０≦ｚ）等のシリコン含有酸化物の少なくと
もひとつを含むことを特徴とする請求項１、２、３、
４、５、６、７のいずれか一項記載の密閉電池。 - 【請求項９】 少なくとも、前記金属薄板がテープ状で
電池蓋または電池容器の少なくとも１個の貫通孔Ａ上に
供給される工程と、 大きさが該金属薄板より大きくなく、少なくとも１個の
貫通孔Ｂを有する金属板と共に電池蓋または電池容器に
レーザでシーム溶接される工程と、を有することを特徴
とする請求項１または２記載の密閉電池の製造方法。 - 【請求項１０】 前記レーザによるシーム溶接におい
て、 前記少なくとも１個の貫通孔Ｂを設けた金属板をシーム
溶接による衝撃によるずれ防止機構を施した押さえ治具
で固定する工程と、 固定した状態でレーザによるシーム溶接する工程と、 を有することを特徴とする請求項９記載の密閉電池の製
造方法。 - 【請求項１１】 前記レーザによるシーム溶接におい
て、 前記少なくとも１個の貫通孔Ｂを設けた金属板をレーザ
溶接による衝撃によるずれを防止するための抵抗溶接、
レーザによるスポット溶接等の方法で固定する工程と、 固定した状態でレーザによるシーム溶接する工程と、 を有することを特徴とする請求項９記載の密閉電池の製
造方法。 - 【請求項１２】 前記レーザによるシーム溶接時におい
て、 前記少なくとも１個の貫通孔Ｂを設けた金属板の外周部
に沿ってレーザ溶接することにより前記金属薄板の電池
蓋または電池容器への溶接とテープからの切断を同時に
行う工程を有することを特徴とする請求項９、１０、１
１のいずれか一項記載の密閉電池の製造方法。 - 【請求項１３】 前記密閉電池の製造において、 正極活物質を、少なくともリチウム含有酸化物を含む活
物質で製造する工程と、 負極活性物質を炭素質材料、遷移金属酸化物、カルコゲ
ン化合物、ＬｉxＳｉＯz、ＬｉxＳｉ1-yＴｉyＯz、Ｌｉ
xＳｉ1-yＳｎyＯz（０≦ｘ、０≦ｙ≦１、０≦ｚ）等の
シリコン含有酸化物の少なくともひとつ含む活物質で製
造する工程と、を有することを特徴とする請求項９、１
０、１１、１２のいずれか一項記載の密閉電池の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8004283A JPH09199088A (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | 密閉電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8004283A JPH09199088A (ja) | 1996-01-12 | 1996-01-12 | 密閉電池およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09199088A true JPH09199088A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=11580216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
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| JP (1) | JPH09199088A (ja) |
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