JP3585213B2 - 密閉型電池の製造方法 - Google Patents
密閉型電池の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3585213B2 JP3585213B2 JP23124699A JP23124699A JP3585213B2 JP 3585213 B2 JP3585213 B2 JP 3585213B2 JP 23124699 A JP23124699 A JP 23124699A JP 23124699 A JP23124699 A JP 23124699A JP 3585213 B2 JP3585213 B2 JP 3585213B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sealing
- metal piece
- battery
- laser
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
- B23K26/24—Seam welding
- B23K26/28—Seam welding of curved planar seams
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
- H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
- H01M50/627—Filling ports
- H01M50/636—Closing or sealing filling ports, e.g. using lids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/206—Laser sealing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
- H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
- H01M50/627—Filling ports
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Filling, Topping-Up Batteries (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、密閉型電池に関し、特に気密性が良好な密閉型電池およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
小型の電子機器の電源として各種の電池が用いられている。機器の小型化に対応して、円筒型電池に加えて、小さな空間を有効に利用することができる角型の密閉式電池がひろく用いられている。
例えば、図5に、角型の密閉式電池の一例を示すように、発電要素を金属製の電池缶51に収容して、外装缶を一方の電極である負極端子とするとともに、電池缶の一方の開口部52には、安全弁の作用を果たす薄肉部53を形成した金属板54を溶接し、対向面には、突起状の開口部を形成して、発電要素と結合したアルミニウム等の正極端子55を導出させ、ほぼ中央に貫通孔を有する樹脂製の絶縁材ブッシュ56を正極端子に挿入した後、突起状の開口部の側面から加圧成形してかしめ封口し、電池缶を密閉している。
【0003】
ところが、このような正極端子構造を有する角型電池は、1)正極端子の突起部の高さのために、電池を機器に収納した場合には、体積効率が悪い。2)正極端子が外部からの力に対して弱い。3)安定した気密性を保持することが難しい等の問題点があった。2)、3)については、最適な製造条件や材料の選択によって解決することが可能であるが、正極端子の突起による構造的な問題の解決は困難であった。
【0004】
そこで、本発明者等は、小型の電子機器用の電源として好適な、体積効率が高く、電極端子部の気密性が高い密閉型電池を提案している。
図1は、密閉型電池の一実施例を説明する図であり、斜視図である。
ステンレス鋼、ニッケルめっきを表面に施した軟鋼、あるいはアルミニウム等からなる角筒状の金属容器1(以下、電池缶とも称す)に、発電要素のジェリーロールが収納されており、電池缶1の上端2には、金属板3に設けた凹部3Aに導電接続用端子4を外部絶縁板5、引き出し端子6を介して取り付けて構成した電極ヘッダ7の上面と電池缶の上端2とが同一平面となるように取り付けて封口したものであり、電極ヘッダ7の一部には、電池の内部圧力の異常な上昇時に圧力を開放するために他の部分よりも肉厚が薄い薄肉部8、電解液を注液し、電解液の注液後に電池を封口する注液口9が設けられており、注液口9から電解液を注入した後に、電極ヘッダの材質と同じ材質のステンレス鋼、アルミニウム等の金属からなるピン、球を埋め込み、抵抗溶接して封口している。
【0005】
密閉型電池においては、内部圧力の異常な上昇時には、内部圧力を速やかに開放する薄肉部を設けて内部圧力を開放することが行われているが、内部の圧力上昇時に他の密閉箇所にひび割れを生じたり、内部圧力開放用の薄肉部が作動するよりも低い圧力で破裂することがないようにすることが必要であり、電極ヘッダと電池缶との接合部、注液口の接合部は、充分な強度で接合することが必要となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、密閉型電池の封口を充分な強度で行った密閉電池を提供することを課題とするものであり、とくに、注液口の封口を確実に行った気密性が高い密閉型電池を提供することを課題とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、密閉型電池の製造方法において、注液口に挿入されるテーパ部もしくは球面を下部に有する封口用金属片を抵抗溶接によって固着した後に、金属が溶融しない出力のレーザを接合箇所に照射し、接合箇所に付着した有機物を分解し、次いで金属を溶融する出力のレーザを照射して封口用金属片を溶融接合して密閉する密閉型電池の製造方法である。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明は、電解液の注液口から電解液を注液した後に、注液口を封口して電池を密閉する密閉型電池の製造方法において、注液口の中央部に封口用金属片を載置して抵抗溶接によって固着した後に、注液口の接合部に付着した有機溶剤を除去し、次いで封口用金属片と注液口を溶融して接合したものであり、抵抗溶接のみの場合に比べてより確実な封孔が実現できるとともに、接合部の有機物を除去したので、接合強度が大きくなり充分な強度の封口を形成することができる。
【0009】
以下に、本発明を図面を参照して説明する。
図2は、本発明の密閉型電池の製造方法を説明する図である。
図2(A)は、注液工程を説明する斜視図であり、電池缶1内には、発電要素を挿入した後に、電極ヘッダを電池缶と接合し、注液口9から電解液供給ノズル10によって電解液を注液する。
次いで、図2(B)に電極ヘッダの注液口の部分を部分切り欠き断面図で示すように、注液口9から電解液を注入した後に、注液口9に封口用金属片11を挿入する。
図2(C)に示すように、封口用金属片11に抵抗溶接用電極12を押し当てて、電池缶との間に通電して封口用金属片11を注液口9に溶接する。
【0010】
次に、図2(D)に示すように、封口用金属片の周囲の接合面に付着した電解液を除去するために、電極ヘッダの金属が溶融しない程度の強度が小さいレーザ13を照射する。電解液の除去には、出力の小さなレーザを短いパルス間隔で照射することが好ましい。
さらに、図2(E)に示すように、封口用金属片と注液口の接合部の金属を溶融させることができる強度が大きいレーザ14を照射して封口用金属片の周囲の接合部を溶融して封口を行う。
以上の工程によって、封口部の強度が大きく、大量に生産した場合にも製品間のばらつきが小さな密閉型電池を得ることができる。
【0011】
図3には、本発明の注液口の封口に用いる封口用金属片の形状の一例を示す。封口用金属片11は、図2(A)に示すような、封口用金属片は下部がテーパー15を有するもの。あるいは図2(B)に示すように、封口用金属片の下部が球面16を有するもの等を用いることが好ましい。とくに、このような形状の封口用金属片を用いることによって、自動組立機によって、注液口の中央部への封口用金属片の挿入を容易に行うことができる。
【0012】
また、図4は、レーザ溶接による注液口の溶接工程を説明する図である。
レーザ溶接の際には、注液口に抵抗溶接によって取り付けた封口用金属片の周囲をレーザで照射するが、レーザの照射前の封口用金属片11の電極ヘッダの上面からの高さが小さいことが好ましく、図4(A)に示すように封口用金属片の高さが大きくなると、封口用金属片の接合部にレーザ17を照射しようとしても、封口用金属片11によって遮られて接合部18に充分な強度のレーザが照射されなくなる。図4(B)に示すように、封口用金属片の高さが低い場合には、接合部18へ充分な強度でレーザが照射されることとなり、電極ヘッダーおよび封口用金属片の両者が溶解して充分な接合強度を得ることができる。
アルミニウムを接合する場合には、レーザ照射時の注液口面から封口用金属片の上面までの高さは、0.4mm以下とすることによって充分な強度で注液口を封口することができる。
【0013】
【実施例】
以下に実施例を示し本発明を説明する。
実施例1
縦30mm、横6mm、高さ48mmの角型のアルミニウム製の電池の電極ヘッダに設けた大きさが直径1.1mmの注液口に、直径1.1mm、円筒部の長さ0.3mm、テーパー部の長さ0.3mmのアルミニウム製の封口用金属片を抵抗溶接によって固着した。封口用金属片の上面の注液口の電極ヘッド面からの高さは、0.35mmであった。
次いで、YAGレーザによって、強度が0.4J/パルスのレーザを封口用金属片の周囲の電極ヘッダ面に照射して、付着した電解液を除去した。
次いで、5.8J/パルスのレーザを照射して、封口用金属片と注液口の接合部を溶融して封口した。
【0014】
作製した電池の10個の封口強度を、電池缶の底部に設けた5mmの穴に、バースト試験機から供給する圧力油を1秒間に1kg/cm2 の圧力で供給し、漏洩によって圧力が低下する圧力を漏洩圧力とした。いずれも20kg/cm2 以上であり、封口部からの漏洩はなく薄肉部が先に開口した。
【0015】
比較例1
レーザ溶接を行わず抵抗溶接のみで封口用金属片を接合した点を除き、実施例1と同様にして10個の電池を作製して封口部の強度を測定したところ、2個の電池に4kg/cm2 で漏れが発生した。
【0016】
【発明の効果】
本発明の密閉型電池は、注液口の封口を充分な強度で、しかも信頼性が高いものを形成することができるので、信頼性が大きな密閉型電池を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、密閉型電池の一実施例を説明する図である。
【図2】図2は、本発明の密閉型電池の製造方法を説明する図である。
【図3】図3は、本発明の注液口の封口に用いる封口用金属片の形状の一例を示す図である
【図4】図4は、レーザ溶接による注液口の溶接工程を説明する図である。
【図5】図5は、角型の密閉式電池の一例を示す図である。
【符号の説明】
1…金属容器、電池缶、2…電池缶の上端、3…金属板、3A…凹部、4…導電接続用端子、5…外部絶縁板、6…引き出し端子、7…電極ヘッダ、8…薄肉部、9…注液口、10…電解液供給ノズル、11…封口用金属片、12…抵抗溶接用電極、13…強度が小さいレーザ、14…強度が大きいレーザ、15…テーパー、16…球面、17…レーザ、18…接合部、51…電池缶、52…開口部、53…薄肉部、54…金属板、55…正極端子、56…絶縁材ブッシュ
Claims (1)
- 密閉型電池の製造方法において、注液口に挿入されるテーパ部もしくは球面を下部に有する封口用金属片を抵抗溶接によって固着した後に、金属が溶融しない出力のレーザを接合箇所に照射し、接合箇所に付着した有機物を分解し、次いで金属を溶融する出力のレーザを照射して封口用金属片を溶融接合して密閉することを特徴とする密閉型電池の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23124699A JP3585213B2 (ja) | 1999-08-18 | 1999-08-18 | 密閉型電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23124699A JP3585213B2 (ja) | 1999-08-18 | 1999-08-18 | 密閉型電池の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001057207A JP2001057207A (ja) | 2001-02-27 |
JP3585213B2 true JP3585213B2 (ja) | 2004-11-04 |
Family
ID=16920623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23124699A Expired - Lifetime JP3585213B2 (ja) | 1999-08-18 | 1999-08-18 | 密閉型電池の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3585213B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002239762A (ja) * | 2001-02-19 | 2002-08-28 | Sony Corp | 容器における注入口の封止方法および密閉容器 |
DE102008010827A1 (de) * | 2008-02-23 | 2009-08-27 | Daimler Ag | Galvanische Flachzelle und Verfahren zum Verschließen einer Elektrolyteinfüllöffnung der galvanischen Flachzelle |
JP5197701B2 (ja) | 2010-09-21 | 2013-05-15 | 株式会社東芝 | 密閉型二次電池の製造装置及び製造方法 |
JP6045783B2 (ja) * | 2011-01-25 | 2016-12-14 | 株式会社東芝 | 二次電池及び二次電池の製造方法 |
JP5706172B2 (ja) * | 2011-01-25 | 2015-04-22 | 株式会社東芝 | 二次電池の製造装置 |
JP5850519B2 (ja) | 2011-05-09 | 2016-02-03 | ネッパジーン株式会社 | モルフォリノ搭載バブルリポソームを有効成分としてなる筋ジストロフィー治療薬 |
JP5932323B2 (ja) * | 2011-12-19 | 2016-06-08 | 株式会社東芝 | 二次電池及び二次電池の製造方法 |
US9147865B2 (en) | 2012-09-06 | 2015-09-29 | Johnson Controls Technology Llc | System and method for closing a battery fill hole |
JP7475587B2 (ja) * | 2020-08-19 | 2024-04-30 | ナグシステム株式会社 | 蓄電体の注液口の封止方法 |
-
1999
- 1999-08-18 JP JP23124699A patent/JP3585213B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001057207A (ja) | 2001-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8632907B2 (en) | Method and design for externally applied laser welding of internal connections in a high power electrochemical cell | |
KR100276017B1 (ko) | 밀폐전지 및 그 제조방법 | |
US20160329535A1 (en) | Sealed bipolar battery assembly | |
KR20080089160A (ko) | 밀폐형 전지와 그 제조 방법 | |
JP4588331B2 (ja) | 角形電池とその製造方法 | |
US20080233472A1 (en) | Battery Pack | |
CN100492717C (zh) | 电池组 | |
JP3585213B2 (ja) | 密閉型電池の製造方法 | |
KR20000076884A (ko) | 전해액 주입공이 양호하게 밀폐된 밀폐식 배터리 | |
JP2001210352A (ja) | 改良型電気化学的電池およびその製造方法 | |
JP2011124024A (ja) | 組電池および単電池 | |
KR101029841B1 (ko) | 각형 이차전지의 제조방법 | |
US5279623A (en) | Method of fabricating flat type electrochemical device | |
KR20090097804A (ko) | 밀폐형 전지 및 그 제조 방법 | |
CN106537651A (zh) | 二次电池 | |
JP3652069B2 (ja) | 角形密閉式蓄電池およびその製造方法 | |
JP2007035343A (ja) | 密閉型電池 | |
JP2007066600A (ja) | 密閉型電池 | |
JP2002358948A (ja) | 密閉型電池 | |
JP2005190776A (ja) | 密閉型電池 | |
CN211879492U (zh) | 一种动力电池 | |
JP2012114438A (ja) | リードフレーム及びその製造装置、並びに固体電解コンデンサ及びその製造方法 | |
JP3976148B2 (ja) | 角形密閉式蓄電池およびその製造方法 | |
JP2004327214A (ja) | 密閉型電池の製造方法 | |
KR20060067253A (ko) | 각형 전지의 전기 절연성 탑 캡 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040507 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040705 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040730 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040802 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3585213 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090813 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090813 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100813 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100813 Year of fee payment: 6 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100813 Year of fee payment: 6 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100813 Year of fee payment: 6 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100813 Year of fee payment: 6 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110813 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110813 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120813 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130813 Year of fee payment: 9 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |