密閉型電池および密閉型電池の製造方法
【課題】本発明は、外装のコストアップをともなうことなく、ケースの開口部への蓋体の圧入による、密封型電池内への金属異物の混入を防止することができる、密閉型電池および密閉型電池の製造方法を提供するものである。
【解決手段】一面が開口する有底角筒形状のケース２と、前記ケース２の開口部２ａを閉塞する蓋体３とで構成される外装１を備えた密閉型電池であって、前記ケース２の開口部２ａにおける周縁部２１の内周面には段差部２２が形成され、前記ケース２の開口部２ａは、前記ケース２の短辺側および長辺側の各辺２ｂ・２ｃのうちの少なくとも一辺において、前記段差部２２と連続する深さにまで前記周縁部２１を切り欠いて形成した凹部２３を備える。
【解決手段】一面が開口する有底角筒形状のケース２と、前記ケース２の開口部２ａを閉塞する蓋体３とで構成される外装１を備えた密閉型電池であって、前記ケース２の開口部２ａにおける周縁部２１の内周面には段差部２２が形成され、前記ケース２の開口部２ａは、前記ケース２の短辺側および長辺側の各辺２ｂ・２ｃのうちの少なくとも一辺において、前記段差部２２と連続する深さにまで前記周縁部２１を切り欠いて形成した凹部２３を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一面が開口するケースと、前記ケースの開口部を閉塞する蓋体とで構成される外装を備えた密閉型電池および密閉型電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リチウムイオン二次電池などの電池においては、一面が開口する有底角筒形状のケースと、平板状に形成され前記ケースの開口部を閉塞する蓋体とで構成される外装に発電要素を封入して構成される、角型の密閉型電池が知られている。
このような角型の密閉型電池の外装においては、有底角筒形状のケースにおける開口部の内周面に段差部を形成し、前記開口部の段差部が形成された部分に蓋体を嵌合して、嵌合した蓋体とケースとを溶接することにより、前記開口部を封口することが行われている。
例えば、特許文献１には、有底角筒形状のケースの開口部における四隅の内周面および長辺側の内周面に段差部を形成し、前記段差部が形成された開口部に蓋体を嵌合して溶接により封口することで構成した密閉型電池が開示されている。
【０００３】
また、有底角筒形状のケースにおける開口部内周面の全周にわたって段差部を形成し、前記開口部の段差部形成部分に蓋体を嵌合するように構成した外装を備える密閉型電池がある。
例えば、図１３に示す密閉型電池の外装１０１は、その一面に開口部１０２ａが形成される有底角筒形状のケース１０２と、ケース１０２の開口部１０２ａに嵌合される蓋体１０３とを備えている。
【０００４】
開口部１０２ａはケース１０２の上面に開口しており、ケース１０２の上面における開口部１０２ａの周縁は周縁部１２１となっている。開口部１０２ａにおける周縁部１２１の内周面には、全周にわたって段差部１２２が形成されている。
段差部１２２は、周縁部１２１の上端よりも所定の寸法だけ内部側（下側）に入った部分が内周側に突出して形成されている。つまり、段差部１２２の外周には、段差部１２２から前記所定の寸法だけ上方に延出する周縁部１２１が配置されている。
【０００５】
蓋体１０３は、ケース１０２の開口部１０２ａに応じた形状および大きさに形成される平板状部材にて構成されている。蓋体１０３は、図１４に示すように、ケース１０２の開口部１０２ａに嵌合して、その下面を段差部１２２に係止することで、開口部１０２ａを閉塞するように構成されている。
【０００６】
図１５に示すように、ケース１０２の長辺方向における外形寸法をＤａとし、ケース１０２の長辺方向における内形寸法（段差部１２２が形成されている部分の内形寸法）をＤｂとし、ケース１０２の長辺方向における開口部１０２ａの内寸法（周縁部１２１の内形寸法）をＤｃとした場合、蓋体１０３の長辺方向の外形寸法Ｄｄは、蓋体１０３が開口部１０２ａに確実に嵌合してケース１０２を封口できるように、ケース１０２の前記内形寸法Ｄｂ以上、かつ開口部１０２ａの内寸法Ｄｃ以下の寸法（Ｄｂ≦Ｄｄ≦Ｄｃ）に設定されている。
【０００７】
しかし、ケース１０２の長辺方向における開口部１０２ａの内寸法Ｄｃや、蓋体１０３の長辺方向の外形寸法Ｄｄの寸法公差により、外形寸法Ｄｄが内寸法Ｄｃよりも大きくなってしまうことがある（例えば、開口部１０２ａの内寸法Ｄｃが寸法公差の下限近くにあり、蓋体１０３の外形寸法Ｄｄが寸法公差の上限近くにある場合）。
このような場合に、蓋体１０３を開口部１０２ａに嵌合すると、蓋体１０３が開口部１０２ａに圧入されることとなるが、蓋体１０３を開口部１０２ａに圧入すると、ケース１０２および蓋体１０３が互いに相手部材により削られて金属異物が発生し、発生した金属異物が外装１０１内に封入される発電要素内部に混入して、密封型電池の内部短絡の原因となるおそれがある。
【０００８】
例えば、ケース１０２の外形寸法Ｄａが１００ｍｍ、ケース１０２の内形寸法Ｄｂが９８ｍｍ、ケース１０２の開口部１０２ａの内寸法Ｄｃが９８．４ｍｍであった（つまり、ケース１０２の外形寸法Ｄａが１００ｍｍで、ケース１０２の周縁部１２１の厚みが０．８ｍｍ、ケース１０２の段差部１２２より下方部分の厚みが１．０ｍｍである）場合、蓋体１０３の外形寸法Ｄｄを９８．３±０．３ｍｍに設定すると、蓋体１０３の外形寸法Ｄｄの最大寸法が９８．６ｍｍとなり、開口部１０２ａの内寸法Ｄｃ（９８．４ｍｍ）より大きくなって、蓋体１０３がケース１０２の開口部１０２ａに圧入される場合がある。
一方、蓋体１０３の外形寸法Ｄｄが開口部１０２ａの内寸法Ｄｃより大きくならないようにするためには、蓋体１０３の外形寸法Ｄｄの寸法公差を小さくする（例えば９８．２±０．２ｍｍとする）ことが考えられるが、外形寸法Ｄｄの寸法公差を小さくすると、蓋体１０３の加工精度を高くする必要があり、外装１０１のコストアップの原因となってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１３５２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明においては、外装のコストアップをともなうことなく、ケースの開口部への蓋体の圧入による、密封型電池内への金属異物の混入を防止することができる、密閉型電池および密閉型電池の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する密閉型電池および密閉型電池の製造方法は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項１記載の如く、一面が開口する有底角筒形状のケースと、前記ケースの開口部を閉塞する蓋体とで構成される外装を備えた密閉型電池であって、前記ケースの開口部における周縁部の内周面には段差部が形成され、前記ケースの開口部は、前記ケースの短辺側および長辺側の各辺のうちの少なくとも一辺において、前記段差部と連続する深さにまで前記周縁部を切り欠いて形成した凹部を備える。
【００１２】
また、請求項２記載の如く、前記蓋体は、前記ケースの開口部を閉塞した際に、前記開口部における前記凹部と対向する部位が、他の部位よりも薄厚に形成される。
【００１３】
また、請求項３記載の如く、前記凹部は、前記ケースの開口部における、前記ケースの短辺側の対向する二辺、または長辺側の対向する二辺に形成される。
【００１４】
また、請求項４記載の如く、前記ケースの開口部の前記蓋体による閉塞は、前記蓋体を前記ケースの開口部に嵌合し、前記蓋体の外周部と前記ケースの開口部とを溶接にて接合することにより行われ、前記蓋体の薄厚に形成された部位と前記ケースの開口部における前記凹部とが、貫通溶接により接合される。
【００１５】
また、請求項５記載の如く、一面が開口する有底角筒形状のケースと、前記ケースの開口部を閉塞する蓋体とで構成される外装を備えた密閉型電池の製造方法であって、前記ケースの開口部における周縁部の内周面に段差部を形成し、前記ケースの開口部に、前記ケースの短辺側および長辺側の各辺のうちの少なくとも一辺において、前記段差部と連続する深さにまで前記周縁部を切り欠いて凹部を形成し、前記ケースの開口部を、前記蓋体により閉塞する。
【００１６】
また、請求項６記載の如く、前記蓋体の、前記ケースの開口部を閉塞した際に、前記開口部における前記凹部と対向する部位を、他の部位よりも薄厚に形成する。
【００１７】
また、請求項７記載の如く、前記凹部を、前記ケースの開口部における、前記ケースの短辺側の対向する二辺、または長辺側の対向する二辺に形成する。
【００１８】
また、請求項８記載の如く、前記ケースの開口部の前記蓋体による閉塞は、前記蓋体を前記ケースの開口部に嵌合し、前記蓋体の外周部と前記ケースの開口部とを溶接にて接合することにより行い、前記蓋体の薄厚に形成された部位と前記ケースの開口部における前記凹部とを、貫通溶接により接合する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、外装のコストダウンを図りながら、密封型電池内への金属異物の混入を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第一の実施形態にかかる外装のケースおよび蓋体を示す斜視図である。
【図２】第一の実施形態にかかる、ケースの開口部を蓋体により閉塞した状態の外装を示す斜視図である。
【図３】第一の実施形態にかかる外装のケースおよび蓋体を示す平面図である。
【図４】第二の実施形態にかかる外装のケースおよび蓋体を示す斜視図である。
【図５】第二の実施形態にかかる、ケースの開口部を蓋体により閉塞した状態の外装を示す斜視図である。
【図６】第二の実施形態にかかる外装のケースおよび蓋体を示す平面図である。
【図７】第三の実施形態にかかる外装のケースおよび蓋体を示す斜視図である。
【図８】第三の実施形態にかかる、ケースの開口部を蓋体により閉塞した状態の外装を示す斜視図である。
【図９】第三の実施形態にかかる外装のケースおよび蓋体を示す平面図である。
【図１０】第四の実施形態にかかる外装のケースおよび蓋体を示す斜視図である。
【図１１】第四の実施形態にかかる、ケースの開口部を蓋体により閉塞した状態の外装を示す斜視図である。
【図１２】第四の実施形態にかかる外装のケースおよび蓋体を示す平面図である。
【図１３】従来の外装のケースおよび蓋体を示す斜視図である。
【図１４】従来の、ケースの開口部を蓋体により閉塞した状態の外装を示す斜視図である。
【図１５】従来の外装のケースおよび蓋体を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態に係る密閉型電池は、例えばリチウムイオン二次電池であり、一面が開口して開口部２ａが形成される有底角筒形状のケース２と、平板状に形成され前記ケース２の開口部２ａを閉塞する蓋体３とで構成される外装１に発電要素（図示略）を封入して構成される、角型の密閉型電池に構成されている。
即ち、本実施形態の密閉型電池の外装１は、その一面に開口部２ａが形成される有底角筒形状のケース２と、ケース２の開口部２ａに嵌合される蓋体３とを備えている。
【００２３】
開口部２ａはケース２の上面に開口しており、ケース２の上面における開口部２ａの周縁（ケース２の各側壁面の上端部）は周縁部２１となっている。開口部２ａにおける周縁部２１の内周面には、全周にわたって段差部２２が形成されている。
段差部２２は、周縁部２１の上端よりも所定の寸法ｄだけ内部側（下側）に入った部分が内周側に突出して形成されている。つまり、段差部２２の外周には、段差部２２から前記所定の寸法ｄだけ上方に延出する周縁部２１が配置されている。
【００２４】
蓋体３は、ケース２の開口部２ａに応じた形状および大きさに形成される平板状部材にて構成されている。蓋体３は、図２に示すように、ケース２の開口部２ａに嵌合して、その下面を段差部２２に係止することで、開口部２ａを閉塞するように構成されている。
【００２５】
ケース２の開口部２ａはケース２の各側壁面により矩形状に形成されており、開口部２ａの矩形状は、短辺側の各辺２ｂ・２ｂおよび長辺側の各辺２ｃ・２ｃにより形成されている（以降、ケース２における辺２ｂが延出する方向を「短辺方向」と、辺２ｃが延出する方向を「長辺方向」と、適宜記載する）。
そして、ケース２は、開口部２ａにおける短辺側の各辺２ｂ・２ｂのうちの一辺において、前記段差部２２と連続する深さにまで周縁部２１を切り欠いて形成した凹部２３を備えている。
【００２６】
つまり、段差部２２の外周における、短辺側の一方（図３における左方）の辺２ｂ、および長辺側の両方（図３における上下方）の辺２ｃ・２ｃの部分には、段差部２２から寸法ｄだけ上方に延出する周縁部２１が形成されている。一方、短辺側の他方（図３における右方）の辺２ｂの部分においては、周縁部２１が切り欠かれていて、段差部２２の上面と凹部２３の上面とが連続した平面（面一）となっている。
このように、本実施形態のケース２においては、開口部２ａは、長辺側の両方の辺２ｃ・２ｃに形成される周縁部２１と、短辺側の一方の辺２ｂに形成される周縁部２１と、短辺側の他方の辺２ｂに形成される凹部２３とで囲まれる範囲となっている。
【００２７】
前記蓋体３においては、蓋体３がケース２の開口部２ａを閉塞した際に、開口部２ａにおける凹部２３と対向する部位が、他の部位よりも薄厚に形成される薄厚部３ａとして構成されている。薄厚部３ａは、蓋体３の長辺方向における他端部（図３における右端部）に形成されている。
薄厚部３ａは、蓋体３の上面側を切り欠くことにより構成されている。蓋体３の上面においては、薄厚部３ａと他部との間に段差が形成されており、蓋体３の下面においては、薄厚部３ａと他部との間に段差が形成されておらず、全面が平面状に形成されている。
【００２８】
蓋体３によるケース２の開口部２ａの閉塞は、蓋体３を開口部２ａに嵌合して、蓋体３の下面をケース２の段差部２２に係止することにより行う。このように、蓋体３の下面がケース２の段差部２２に係止した状態では、同様に蓋体３の薄厚部３ａもケース２の凹部２３に係止する。
また、開口部２ａに嵌合した蓋体３の外周部とケース２の周縁部２１、および蓋体３の薄厚部３ａとケース２の凹部２３（凹部２３に連続する段差部２２も含む）とを溶接することにより、外装１を密封する。特に、蓋体３の薄厚部３ａとケース２の凹部２３および段差部２２との間では貫通溶接が行われる。
このように貫通溶接を行った箇所では、溶接痕のケース２内部への混入を抑制することができるとともに、溶接代を小さくしつつ溶接強度の向上を図ることが可能となる。
【００２９】
ここで、図３に示すように、ケース２の長辺方向における外形寸法をＤａ１とし、ケース２の長辺方向における内形寸法（段差部２２が形成されている部分の内形寸法）をＤｂ１とし、ケース２の長辺方向における開口部２ａの内寸法（ケース２の開口部２ａにおける一方の短辺２ｂに形成される周縁部２１の内周と、他方の短辺２ｂに形成される凹部２３の外周との間の寸法）をＤｃ１とし、蓋体３の長辺方向の外形寸法をＤｄ１とした場合、蓋体３の外形寸法をＤｄ１は、蓋体３により開口部２ａを確実に閉塞することができるとともに、蓋体３がケース２の外形からはみ出さないようにすることが必要であることから、ケース２の内形寸法Ｄｂ１以上、かつ開口部２ａの内寸法Ｄｃ１以下の寸法（Ｄｂ１≦Ｄｄ１≦Ｄｃ１）となるように設定することが好ましい。
【００３０】
つまり、蓋体３の長辺方向の外形寸法Ｄｄ１が、ケース２の内形寸法Ｄｂ１よりも短かった場合は、長辺方向において蓋体３が開口部２ａを完全に塞ぐことができず、逆に開口部２ａの内寸法Ｄｃ１よりも長かった場合は、蓋体３の薄厚部３ａ側端部がケース２の外形からはみ出して、外装１の外形寸法に影響を及ぼすこととなるため、蓋体３の外形寸法Ｄｄ１を上述の範囲（Ｄｂ１≦Ｄｄ１≦Ｄｃ１）に設定している。
【００３１】
例えば、ケース２の外形寸法Ｄａ１が１００ｍｍ、ケース２の内形寸法Ｄｂ１が９８ｍｍ、ケース２の開口部２ａの内寸法Ｄｃ１が９９．２ｍｍである（つまり、ケース２の外形寸法Ｄａ１が１００ｍｍで、ケース２の周縁部２１の厚みが０．８ｍｍ、ケース２の段差部２２が形成されている部分の厚みが１．０ｍｍである）場合に、蓋体３の外形寸法Ｄｄ１を９８．３±０．３ｍｍに設定すると、蓋体３の外形寸法Ｄｄ１の最大寸法は９８．６ｍｍとなるが、開口部２ａの内寸法Ｄｃ１（９９．２ｍｍ）よりも小さく、蓋体３がケース２の開口部２ａに圧入されることはない。
【００３２】
また、蓋体３の外形寸法Ｄｄ１は、Ｄｂ１≦Ｄｄ１≦Ｄｃ１を満たすように設定されるため、９８ｍｍ〜９９．２ｍｍの範囲となる。従って、寸法公差をプラス方向とマイナス方向へ均等に配分して蓋体３の外形寸法Ｄｄ１を設定すると、外形寸法Ｄｄ１は９８．６±０．６ｍｍに設定することが可能となる。
【００３３】
つまり、従来のケース１０２のように、開口部１０２ａの全周にわたって周縁部１２２が形成されていると、ケース１０２の外形寸法Ｄａが１００ｍｍ、ケース１０２の周縁部１２１の厚みが０．８ｍｍ、ケース１０２の段差部１２２より下方部分の厚みが１．０ｍｍである（ケース１０２の内形寸法Ｄｂが９８ｍｍ、ケース１０２の開口部１０２ａの内寸法Ｄｃが９８．４ｍｍである）と、蓋体１０３の外形寸法Ｄｄを９８．３±０．３ｍｍに設定した場合でも、蓋体１０３がケース１０２の開口部１０２ａに圧入されてしまうことがある。
しかし、本実施形態における外装１では、蓋体３の外形寸法Ｄｄ１を、従来よりも寸法公差の大きい９８．６±０．６ｍｍに設定した場合でも、蓋体３がケース２の開口部２ａに圧入されてしまうことはない。
従って、蓋体３の加工精度を従来よりも低く設定して外装のコストダウンを図りながら、密封型電池内への金属異物の混入を防止することが可能となる。
【００３４】
なお、本実施形態においては、開口部２ａの凹部２３の上面は段差部２２の上面と連続した平面となっているため、仮に蓋体３の外形寸法Ｄｄ１が、開口部２ａの内寸法Ｄｃ１よりも大きくなったとしても、（蓋体３の薄厚部３ａ側端部がケース２の外形から突出するが）蓋体３が開口部２ａに圧入されることはない。
【００３５】
次に、外装１の第二の実施形態について説明する。
外装１のケース２は、開口部２ａに形成される凹部２３を、短辺側の両方の辺２ｂ・２ｂに形成することができる。
【００３６】
図４〜図６に示す第二の実施形態の外装１においては、ケース２の開口部２ａにおける短辺側の各辺２ｂ・２ｂに、段差部２２と連続する深さにまで周縁部２１を切り欠いて形成した凹部２３・２３が形成されている。
つまり、段差部２２の外周における、長辺側の両方（図６における上下方）の辺２ｃ・２ｃの部分には、段差部２２から寸法ｄだけ上方に延出する周縁部２１が形成されている。一方、短辺側の両方（図６における左右方）の辺２ｂ・２ｂの部分においては、周縁部２１が切り欠かれていて、段差部２２の上面と凹部２３の上面とが連続した平面（面一）となっている。
このように、本実施形態のケース２においては、開口部２ａは、長辺側の両方の辺２ｃ・２ｃに形成される周縁部２１と、短辺側の両方の辺２ｂ・２ｂに形成される凹部２３・２３とで囲まれる範囲となっている。
【００３７】
また、第二の実施形態の外装１における蓋体３は、蓋体３がケース２の開口部２ａを閉塞した際に、開口部２ａにおける凹部２３・２３と対向する部位が、他の部位よりも薄厚に形成される薄厚部３ａ・３ａとして構成されている。薄厚部３ａ・３ａは、蓋体３の長辺方向における両端部（図６における左右端部）に形成されている。
薄厚部３ａ・３ａは、蓋体３の上面側を切り欠くことにより構成されている。蓋体３の上面においては、薄厚部３ａ・３ａと他部との間に段差が形成されており、蓋体３の下面においては、薄厚部３ａ・３ａと他部との間に段差が形成されておらず、全面が平面状に形成されている。
【００３８】
蓋体３がケース２の開口部２ａに嵌合し、蓋体３の下面が段差部２２に係止した、蓋体３によりケース２の開口部２ａを閉塞した状態では、同様に蓋体３の薄厚部３ａ・３ａもケース２の凹部２３・２３に係止する。
また、本実施形態においても、開口部２ａに嵌合した蓋体３の外周部とケース２の周縁部２１、および蓋体３の薄厚部３ａ・３ａとケース２の凹部２３・２３（凹部２３・２３に連続する段差部２２・２２も含む）とを溶接することにより外装１が密封され、特に、蓋体３の薄厚部３ａ・３ａとケース２の凹部２３・２３および段差部２２・２２との間で貫通溶接が行われる。
【００３９】
ここで、図６に示すように、ケース２の長辺方向における外形寸法をＤａ２とし、ケース２の長辺方向における内形寸法（段差部２２が形成されている部分の内形寸法）をＤｂ２とし、ケース２の長辺方向における開口部２ａの内寸法（ケース２の開口部２ａにおける一方の短辺２ｂに形成される凹部２３の外周と、他方の短辺２ｂに形成される凹部２３の外周との間の寸法）をＤｃ２とし、蓋体３の長辺方向の外形寸法をＤｄ２とした場合、蓋体３の外形寸法をＤｄ２は、蓋体３により開口部２ａを確実に閉塞することができるとともに、蓋体３がケース２の外形からはみ出さないようにすることが必要であることから、ケース２の内形寸法Ｄｂ２以上、かつ開口部２ａの内寸法Ｄｃ２以下の寸法（Ｄｂ２≦Ｄｄ２≦Ｄｃ２）となるように設定することが好ましい。
【００４０】
つまり、蓋体３の長辺方向の外形寸法Ｄｄ２が、ケース２の内形寸法Ｄｂ２よりも短かった場合は、長辺方向において蓋体３が開口部２ａを完全に塞ぐことができず、逆に開口部２ａの内寸法Ｄｃ２よりも長かった場合は、蓋体３の薄厚部３ａ・３ａが形成される端部がケース２の外形からはみ出して、外装１の外形寸法に影響を及ぼすこととなるため、蓋体３の外形寸法Ｄｄ２を上述の範囲（Ｄｂ２≦Ｄｄ２≦Ｄｃ２）に設定している。
【００４１】
例えば、ケース２の外形寸法Ｄａ２が１００ｍｍ、ケース２の内形寸法Ｄｂ２が９８ｍｍ、ケース２の開口部２ａの内寸法Ｄｃ２が１００ｍｍである（つまり、ケース２の外形寸法Ｄａ２が１００ｍｍで、ケース２の段差部２２が形成されている部分の厚みが１．０ｍｍである）場合に、蓋体３の外形寸法Ｄｄ２を９８．３±０．３ｍｍに設定すると、蓋体３の外形寸法Ｄｄ２の最大寸法は９８．６ｍｍとなるが、開口部２ａの内寸法Ｄｃ２（１００ｍｍ）よりも小さく、蓋体３がケース２の開口部２ａに圧入されることはない。
【００４２】
また、蓋体３の外形寸法Ｄｄ２は、Ｄｂ２≦Ｄｄ２≦Ｄｃ２を満たすように設定されるため、９８ｍｍ〜１００ｍｍの範囲となる。従って、寸法公差をプラス方向とマイナス方向へ均等に配分して蓋体３の外形寸法Ｄｄ２を設定すると、外形寸法Ｄｄ２は９９．０±１．０ｍｍに設定することが可能となる。
つまり、本実施形態における外装１では、蓋体３の外形寸法Ｄｄ２を、従来（９８．３±０．３ｍｍ）よりも寸法公差の大きい９９．０±１．０ｍｍに設定した場合でも、蓋体３がケース２の開口部２ａに圧入されてしまうことはない。
従って、蓋体３の加工精度を従来よりも低く設定して外装のコストダウンを図りながら、密封型電池内への金属異物の混入を防止することが可能となる。
【００４３】
次に、外装１の第三の実施形態について説明する。
外装１のケース２は、開口部２ａに形成される凹部２３を、長辺側の一方の辺２ｃに形成することができる。
【００４４】
図７〜図９に示す第三の実施形態の外装１においては、ケース２の開口部２ａにおける長辺側の各辺２ｃ・２ｃのうちの一辺において、前記段差部２２と連続する深さにまで周縁部２１を切り欠いて形成した凹部２３が形成されている。
つまり、段差部２２の外周における、長辺側の一方（図９における上方）の辺２ｃ、および短辺側の両方（図９における左右方）の辺２ｂ・２ｂの部分には、段差部２２から寸法ｄだけ上方に延出する周縁部２１が形成されている。一方、長辺側の他方（図９における下方）の辺２ｃの部分においては、周縁部２１が切り欠かれていて、段差部２２の上面と凹部２３の上面とが連続した平面（面一）となっている。
このように、本実施形態のケース２においては、開口部２ａは、短辺側の両方の辺２ｂ・２ｂに形成される周縁部２１と、長辺側の一方の辺２ｃに形成される周縁部２１と、長辺側の他方の辺２ｃに形成される凹部２３とで囲まれる範囲となっている。
【００４５】
また、第三の実施形態の外装１における蓋体３は、蓋体３がケース２の開口部２ａを閉塞した際に、開口部２ａにおける凹部２３と対向する部位が、他の部位よりも薄厚に形成される薄厚部３ａとして構成されている。薄厚部３ａは、蓋体３の短辺方向における他端部（図９における下端部）に形成されている。
薄厚部３ａは、蓋体３の上面側を切り欠くことにより構成されている。蓋体３の上面においては、薄厚部３ａと他部との間に段差が形成されており、蓋体３の下面においては、薄厚部３ａと他部との間に段差が形成されておらず、全面が平面状に形成されている。
【００４６】
蓋体３がケース２の開口部２ａに嵌合し、蓋体３の下面が段差部２２に係止した、蓋体３によりケース２の開口部２ａを閉塞した状態では、同様に蓋体３の薄厚部３ａもケース２の凹部２３に係止する。
また、本実施形態においても、開口部２ａに嵌合した蓋体３の外周部とケース２の周縁部２１、および蓋体３の薄厚部３ａとケース２の凹部２３（凹部２３に連続する段差部２２も含む）とを溶接することにより外装１が密封され、特に、蓋体３の薄厚部３ａとケース２の凹部２３および段差部２２との間で貫通溶接が行われる。
【００４７】
ここで、図９に示すように、ケース２の短辺方向における外形寸法をＤａ３とし、ケース２の短辺方向における内形寸法（段差部２２が形成されている部分の内形寸法）をＤｂ３とし、ケース２の短辺方向における開口部２ａの内寸法（ケース２の開口部２ａにおける一方の長辺２ｃに形成される周縁部２１の内周と、他方の長辺２ｃに形成される凹部２３の外周との間の寸法）をＤｃ３とし、蓋体３の短辺方向の外形寸法をＤｄ３とした場合、蓋体３の外形寸法をＤｄ３は、蓋体３により開口部２ａを確実に閉塞することができるとともに、蓋体３がケース２の外形からはみ出さないようにすることが必要であることから、ケース２の内形寸法Ｄｂ３以上、かつ開口部２ａの内寸法Ｄｃ３以下の寸法（Ｄｂ３≦Ｄｄ３≦Ｄｃ３）となるように設定することが好ましい。
【００４８】
つまり、蓋体３の短辺方向の外形寸法Ｄｄ３が、ケース２の内形寸法Ｄｂ３よりも短かった場合は、短辺方向において蓋体３が開口部２ａを完全に塞ぐことができず、逆に開口部２ａの内寸法Ｄｃ３よりも長かった場合は、蓋体３の薄厚部３ａ側端部がケース２の外形からはみ出して、外装１の外形寸法に影響を及ぼすこととなるため、蓋体３の外形寸法Ｄｄ３を上述の範囲（Ｄｂ３≦Ｄｄ３≦Ｄｃ３）に設定している。
【００４９】
このように、ケース２における開口部２ａの凹部２３を一方の長辺２ｃに形成した場合も、凹部２３を一方の短辺２ｂに形成した場合と同様に、蓋体３の短辺側における外形寸法Ｄｄ３の寸法公差を、従来よりも大きく設定した場合でも、蓋体３がケース２の開口部２ａに圧入されてしまうことを防止できる。
従って、蓋体３の加工精度を従来よりも低く設定して外装のコストダウンを図りながら、密封型電池内への金属異物の混入を防止することが可能となる。
【００５０】
次に、外装１の第四の実施形態について説明する。
外装１のケース２は、開口部２ａに形成される凹部２３を、長辺側の両方の辺２ｃ・２ｃに形成することができる。
【００５１】
図１０〜図１２に示す第四の実施形態の外装１においては、ケース２の開口部２ａにおける長辺側の各辺２ｃ・２ｃに、段差部２２と連続する深さにまで周縁部２１を切り欠いて形成した凹部２３・２３が形成されている。
つまり、段差部２２の外周における、短辺側の両方（図１２における左右方）の辺２ｂ・２ｂの部分には、段差部２２から寸法ｄだけ上方に延出する周縁部２１が形成されている。一方、長辺側の両方（図１２における上下方）の辺２ｃ・２ｃの部分においては、周縁部２１が切り欠かれていて、段差部２２の上面と凹部２３の上面とが連続した平面（面一）となっている。
このように、本実施形態のケース２においては、開口部２ａは、短辺側の両方の辺２ｂ・２ｂに形成される周縁部２１と、長辺側の両方の辺２ｃ・２ｃに形成される凹部２３・２３とで囲まれる範囲となっている。
【００５２】
また、第四の実施形態の外装１における蓋体３は、蓋体３がケース２の開口部２ａを閉塞した際に、開口部２ａにおける凹部２３・２３と対向する部位が、他の部位よりも薄厚に形成される薄厚部３ａ・３ａとして構成されている。薄厚部３ａ・３ａは、蓋体３の短辺方向における両端部（図１２における上下端部）に形成されている。
薄厚部３ａ・３ａは、蓋体３の上面側を切り欠くことにより構成されている。蓋体３の上面においては、薄厚部３ａ・３ａと他部との間に段差が形成されており、蓋体３の下面においては、薄厚部３ａ・３ａと他部との間に段差が形成されておらず、全面が平面状に形成されている。
【００５３】
蓋体３がケース２の開口部２ａに嵌合し、蓋体３の下面が段差部２２に係止した、蓋体３によりケース２の開口部２ａを閉塞した状態では、同様に蓋体３の薄厚部３ａ・３ａもケース２の凹部２３・２３に係止する。
また、本実施形態においても、開口部２ａに嵌合した蓋体３の外周部とケース２の周縁部２１、および蓋体３の薄厚部３ａ・３ａとケース２の凹部２３・２３（凹部２３・２３に連続する段差部２２・２２も含む）とを溶接することにより外装１が密封され、特に、蓋体３の薄厚部３ａ・３ａとケース２の凹部２３・２３および段差部２２・２２との間で貫通溶接が行われる。
【００５４】
ここで、図１２に示すように、ケース２の短辺方向における外形寸法をＤａ４とし、ケース２の短辺方向における内形寸法（段差部２２が形成されている部分の内形寸法）をＤｂ４とし、ケース２の短辺方向における開口部２ａの内寸法（ケース２の開口部２ａにおける一方の長辺２ｃに形成される凹部２３の外周と、他方の長辺２ｃに形成される凹部２３の外周との間の寸法）をＤｃ４とし、蓋体３の短辺方向の外形寸法をＤｄ４とした場合、蓋体３の外形寸法をＤｄ４は、蓋体３により開口部２ａを確実に閉塞することができるとともに、蓋体３がケース２の外形からはみ出さないようにすることが必要であることから、ケース２の内形寸法Ｄｂ４以上、かつ開口部２ａの内寸法Ｄｃ４以下の寸法（Ｄｂ４≦Ｄｄ４≦Ｄｃ４）となるように設定することが好ましい。
【００５５】
つまり、蓋体３の短辺方向の外形寸法Ｄｄ４が、ケース２の内形寸法Ｄｂ４よりも短かった場合は、短辺方向において蓋体３が開口部２ａを完全に塞ぐことができず、逆に開口部２ａの内寸法Ｄｃ４よりも長かった場合は、蓋体３の薄厚部３ａ・３ａが形成される端部がケース２の外形からはみ出して、外装１の外形寸法に影響を及ぼすこととなるため、蓋体３の外形寸法Ｄｄ４を上述の範囲（Ｄｂ４≦Ｄｄ４≦Ｄｃ４）に設定している。
【００５６】
このように、ケース２における開口部２ａの凹部２３を両方の長辺２ｃ・２ｃに形成した場合も、凹部２３を両方の短辺２ｂ・２ｂに形成した場合と同様に、蓋体３の短辺側における外形寸法Ｄｄ４の寸法公差を、従来よりも大きく設定した場合でも、蓋体３がケース２の開口部２ａに圧入されてしまうことを防止できる。
従って、蓋体３の加工精度を従来よりも低く設定して外装のコストダウンを図りながら、密封型電池内への金属異物の混入を防止することが可能となる。
【符号の説明】
【００５７】
１ 外装
２ ケース
２ａ 開口部
３ 蓋体
３ａ 薄厚部
２１ 周縁部
２２ 段差部
２３ 凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一面が開口するケースと、前記ケースの開口部を閉塞する蓋体とで構成される外装を備えた密閉型電池および密閉型電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リチウムイオン二次電池などの電池においては、一面が開口する有底角筒形状のケースと、平板状に形成され前記ケースの開口部を閉塞する蓋体とで構成される外装に発電要素を封入して構成される、角型の密閉型電池が知られている。
このような角型の密閉型電池の外装においては、有底角筒形状のケースにおける開口部の内周面に段差部を形成し、前記開口部の段差部が形成された部分に蓋体を嵌合して、嵌合した蓋体とケースとを溶接することにより、前記開口部を封口することが行われている。
例えば、特許文献１には、有底角筒形状のケースの開口部における四隅の内周面および長辺側の内周面に段差部を形成し、前記段差部が形成された開口部に蓋体を嵌合して溶接により封口することで構成した密閉型電池が開示されている。
【０００３】
また、有底角筒形状のケースにおける開口部内周面の全周にわたって段差部を形成し、前記開口部の段差部形成部分に蓋体を嵌合するように構成した外装を備える密閉型電池がある。
例えば、図１３に示す密閉型電池の外装１０１は、その一面に開口部１０２ａが形成される有底角筒形状のケース１０２と、ケース１０２の開口部１０２ａに嵌合される蓋体１０３とを備えている。
【０００４】
開口部１０２ａはケース１０２の上面に開口しており、ケース１０２の上面における開口部１０２ａの周縁は周縁部１２１となっている。開口部１０２ａにおける周縁部１２１の内周面には、全周にわたって段差部１２２が形成されている。
段差部１２２は、周縁部１２１の上端よりも所定の寸法だけ内部側（下側）に入った部分が内周側に突出して形成されている。つまり、段差部１２２の外周には、段差部１２２から前記所定の寸法だけ上方に延出する周縁部１２１が配置されている。
【０００５】
蓋体１０３は、ケース１０２の開口部１０２ａに応じた形状および大きさに形成される平板状部材にて構成されている。蓋体１０３は、図１４に示すように、ケース１０２の開口部１０２ａに嵌合して、その下面を段差部１２２に係止することで、開口部１０２ａを閉塞するように構成されている。
【０００６】
図１５に示すように、ケース１０２の長辺方向における外形寸法をＤａとし、ケース１０２の長辺方向における内形寸法（段差部１２２が形成されている部分の内形寸法）をＤｂとし、ケース１０２の長辺方向における開口部１０２ａの内寸法（周縁部１２１の内形寸法）をＤｃとした場合、蓋体１０３の長辺方向の外形寸法Ｄｄは、蓋体１０３が開口部１０２ａに確実に嵌合してケース１０２を封口できるように、ケース１０２の前記内形寸法Ｄｂ以上、かつ開口部１０２ａの内寸法Ｄｃ以下の寸法（Ｄｂ≦Ｄｄ≦Ｄｃ）に設定されている。
【０００７】
しかし、ケース１０２の長辺方向における開口部１０２ａの内寸法Ｄｃや、蓋体１０３の長辺方向の外形寸法Ｄｄの寸法公差により、外形寸法Ｄｄが内寸法Ｄｃよりも大きくなってしまうことがある（例えば、開口部１０２ａの内寸法Ｄｃが寸法公差の下限近くにあり、蓋体１０３の外形寸法Ｄｄが寸法公差の上限近くにある場合）。
このような場合に、蓋体１０３を開口部１０２ａに嵌合すると、蓋体１０３が開口部１０２ａに圧入されることとなるが、蓋体１０３を開口部１０２ａに圧入すると、ケース１０２および蓋体１０３が互いに相手部材により削られて金属異物が発生し、発生した金属異物が外装１０１内に封入される発電要素内部に混入して、密封型電池の内部短絡の原因となるおそれがある。
【０００８】
例えば、ケース１０２の外形寸法Ｄａが１００ｍｍ、ケース１０２の内形寸法Ｄｂが９８ｍｍ、ケース１０２の開口部１０２ａの内寸法Ｄｃが９８．４ｍｍであった（つまり、ケース１０２の外形寸法Ｄａが１００ｍｍで、ケース１０２の周縁部１２１の厚みが０．８ｍｍ、ケース１０２の段差部１２２より下方部分の厚みが１．０ｍｍである）場合、蓋体１０３の外形寸法Ｄｄを９８．３±０．３ｍｍに設定すると、蓋体１０３の外形寸法Ｄｄの最大寸法が９８．６ｍｍとなり、開口部１０２ａの内寸法Ｄｃ（９８．４ｍｍ）より大きくなって、蓋体１０３がケース１０２の開口部１０２ａに圧入される場合がある。
一方、蓋体１０３の外形寸法Ｄｄが開口部１０２ａの内寸法Ｄｃより大きくならないようにするためには、蓋体１０３の外形寸法Ｄｄの寸法公差を小さくする（例えば９８．２±０．２ｍｍとする）ことが考えられるが、外形寸法Ｄｄの寸法公差を小さくすると、蓋体１０３の加工精度を高くする必要があり、外装１０１のコストアップの原因となってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１３５２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明においては、外装のコストアップをともなうことなく、ケースの開口部への蓋体の圧入による、密封型電池内への金属異物の混入を防止することができる、密閉型電池および密閉型電池の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する密閉型電池および密閉型電池の製造方法は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項１記載の如く、一面が開口する有底角筒形状のケースと、前記ケースの開口部を閉塞する蓋体とで構成される外装を備えた密閉型電池であって、前記ケースの開口部における周縁部の内周面には段差部が形成され、前記ケースの開口部は、前記ケースの短辺側および長辺側の各辺のうちの少なくとも一辺において、前記段差部と連続する深さにまで前記周縁部を切り欠いて形成した凹部を備える。
【００１２】
また、請求項２記載の如く、前記蓋体は、前記ケースの開口部を閉塞した際に、前記開口部における前記凹部と対向する部位が、他の部位よりも薄厚に形成される。
【００１３】
また、請求項３記載の如く、前記凹部は、前記ケースの開口部における、前記ケースの短辺側の対向する二辺、または長辺側の対向する二辺に形成される。
【００１４】
また、請求項４記載の如く、前記ケースの開口部の前記蓋体による閉塞は、前記蓋体を前記ケースの開口部に嵌合し、前記蓋体の外周部と前記ケースの開口部とを溶接にて接合することにより行われ、前記蓋体の薄厚に形成された部位と前記ケースの開口部における前記凹部とが、貫通溶接により接合される。
【００１５】
また、請求項５記載の如く、一面が開口する有底角筒形状のケースと、前記ケースの開口部を閉塞する蓋体とで構成される外装を備えた密閉型電池の製造方法であって、前記ケースの開口部における周縁部の内周面に段差部を形成し、前記ケースの開口部に、前記ケースの短辺側および長辺側の各辺のうちの少なくとも一辺において、前記段差部と連続する深さにまで前記周縁部を切り欠いて凹部を形成し、前記ケースの開口部を、前記蓋体により閉塞する。
【００１６】
また、請求項６記載の如く、前記蓋体の、前記ケースの開口部を閉塞した際に、前記開口部における前記凹部と対向する部位を、他の部位よりも薄厚に形成する。
【００１７】
また、請求項７記載の如く、前記凹部を、前記ケースの開口部における、前記ケースの短辺側の対向する二辺、または長辺側の対向する二辺に形成する。
【００１８】
また、請求項８記載の如く、前記ケースの開口部の前記蓋体による閉塞は、前記蓋体を前記ケースの開口部に嵌合し、前記蓋体の外周部と前記ケースの開口部とを溶接にて接合することにより行い、前記蓋体の薄厚に形成された部位と前記ケースの開口部における前記凹部とを、貫通溶接により接合する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、外装のコストダウンを図りながら、密封型電池内への金属異物の混入を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第一の実施形態にかかる外装のケースおよび蓋体を示す斜視図である。
【図２】第一の実施形態にかかる、ケースの開口部を蓋体により閉塞した状態の外装を示す斜視図である。
【図３】第一の実施形態にかかる外装のケースおよび蓋体を示す平面図である。
【図４】第二の実施形態にかかる外装のケースおよび蓋体を示す斜視図である。
【図５】第二の実施形態にかかる、ケースの開口部を蓋体により閉塞した状態の外装を示す斜視図である。
【図６】第二の実施形態にかかる外装のケースおよび蓋体を示す平面図である。
【図７】第三の実施形態にかかる外装のケースおよび蓋体を示す斜視図である。
【図８】第三の実施形態にかかる、ケースの開口部を蓋体により閉塞した状態の外装を示す斜視図である。
【図９】第三の実施形態にかかる外装のケースおよび蓋体を示す平面図である。
【図１０】第四の実施形態にかかる外装のケースおよび蓋体を示す斜視図である。
【図１１】第四の実施形態にかかる、ケースの開口部を蓋体により閉塞した状態の外装を示す斜視図である。
【図１２】第四の実施形態にかかる外装のケースおよび蓋体を示す平面図である。
【図１３】従来の外装のケースおよび蓋体を示す斜視図である。
【図１４】従来の、ケースの開口部を蓋体により閉塞した状態の外装を示す斜視図である。
【図１５】従来の外装のケースおよび蓋体を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態に係る密閉型電池は、例えばリチウムイオン二次電池であり、一面が開口して開口部２ａが形成される有底角筒形状のケース２と、平板状に形成され前記ケース２の開口部２ａを閉塞する蓋体３とで構成される外装１に発電要素（図示略）を封入して構成される、角型の密閉型電池に構成されている。
即ち、本実施形態の密閉型電池の外装１は、その一面に開口部２ａが形成される有底角筒形状のケース２と、ケース２の開口部２ａに嵌合される蓋体３とを備えている。
【００２３】
開口部２ａはケース２の上面に開口しており、ケース２の上面における開口部２ａの周縁（ケース２の各側壁面の上端部）は周縁部２１となっている。開口部２ａにおける周縁部２１の内周面には、全周にわたって段差部２２が形成されている。
段差部２２は、周縁部２１の上端よりも所定の寸法ｄだけ内部側（下側）に入った部分が内周側に突出して形成されている。つまり、段差部２２の外周には、段差部２２から前記所定の寸法ｄだけ上方に延出する周縁部２１が配置されている。
【００２４】
蓋体３は、ケース２の開口部２ａに応じた形状および大きさに形成される平板状部材にて構成されている。蓋体３は、図２に示すように、ケース２の開口部２ａに嵌合して、その下面を段差部２２に係止することで、開口部２ａを閉塞するように構成されている。
【００２５】
ケース２の開口部２ａはケース２の各側壁面により矩形状に形成されており、開口部２ａの矩形状は、短辺側の各辺２ｂ・２ｂおよび長辺側の各辺２ｃ・２ｃにより形成されている（以降、ケース２における辺２ｂが延出する方向を「短辺方向」と、辺２ｃが延出する方向を「長辺方向」と、適宜記載する）。
そして、ケース２は、開口部２ａにおける短辺側の各辺２ｂ・２ｂのうちの一辺において、前記段差部２２と連続する深さにまで周縁部２１を切り欠いて形成した凹部２３を備えている。
【００２６】
つまり、段差部２２の外周における、短辺側の一方（図３における左方）の辺２ｂ、および長辺側の両方（図３における上下方）の辺２ｃ・２ｃの部分には、段差部２２から寸法ｄだけ上方に延出する周縁部２１が形成されている。一方、短辺側の他方（図３における右方）の辺２ｂの部分においては、周縁部２１が切り欠かれていて、段差部２２の上面と凹部２３の上面とが連続した平面（面一）となっている。
このように、本実施形態のケース２においては、開口部２ａは、長辺側の両方の辺２ｃ・２ｃに形成される周縁部２１と、短辺側の一方の辺２ｂに形成される周縁部２１と、短辺側の他方の辺２ｂに形成される凹部２３とで囲まれる範囲となっている。
【００２７】
前記蓋体３においては、蓋体３がケース２の開口部２ａを閉塞した際に、開口部２ａにおける凹部２３と対向する部位が、他の部位よりも薄厚に形成される薄厚部３ａとして構成されている。薄厚部３ａは、蓋体３の長辺方向における他端部（図３における右端部）に形成されている。
薄厚部３ａは、蓋体３の上面側を切り欠くことにより構成されている。蓋体３の上面においては、薄厚部３ａと他部との間に段差が形成されており、蓋体３の下面においては、薄厚部３ａと他部との間に段差が形成されておらず、全面が平面状に形成されている。
【００２８】
蓋体３によるケース２の開口部２ａの閉塞は、蓋体３を開口部２ａに嵌合して、蓋体３の下面をケース２の段差部２２に係止することにより行う。このように、蓋体３の下面がケース２の段差部２２に係止した状態では、同様に蓋体３の薄厚部３ａもケース２の凹部２３に係止する。
また、開口部２ａに嵌合した蓋体３の外周部とケース２の周縁部２１、および蓋体３の薄厚部３ａとケース２の凹部２３（凹部２３に連続する段差部２２も含む）とを溶接することにより、外装１を密封する。特に、蓋体３の薄厚部３ａとケース２の凹部２３および段差部２２との間では貫通溶接が行われる。
このように貫通溶接を行った箇所では、溶接痕のケース２内部への混入を抑制することができるとともに、溶接代を小さくしつつ溶接強度の向上を図ることが可能となる。
【００２９】
ここで、図３に示すように、ケース２の長辺方向における外形寸法をＤａ１とし、ケース２の長辺方向における内形寸法（段差部２２が形成されている部分の内形寸法）をＤｂ１とし、ケース２の長辺方向における開口部２ａの内寸法（ケース２の開口部２ａにおける一方の短辺２ｂに形成される周縁部２１の内周と、他方の短辺２ｂに形成される凹部２３の外周との間の寸法）をＤｃ１とし、蓋体３の長辺方向の外形寸法をＤｄ１とした場合、蓋体３の外形寸法をＤｄ１は、蓋体３により開口部２ａを確実に閉塞することができるとともに、蓋体３がケース２の外形からはみ出さないようにすることが必要であることから、ケース２の内形寸法Ｄｂ１以上、かつ開口部２ａの内寸法Ｄｃ１以下の寸法（Ｄｂ１≦Ｄｄ１≦Ｄｃ１）となるように設定することが好ましい。
【００３０】
つまり、蓋体３の長辺方向の外形寸法Ｄｄ１が、ケース２の内形寸法Ｄｂ１よりも短かった場合は、長辺方向において蓋体３が開口部２ａを完全に塞ぐことができず、逆に開口部２ａの内寸法Ｄｃ１よりも長かった場合は、蓋体３の薄厚部３ａ側端部がケース２の外形からはみ出して、外装１の外形寸法に影響を及ぼすこととなるため、蓋体３の外形寸法Ｄｄ１を上述の範囲（Ｄｂ１≦Ｄｄ１≦Ｄｃ１）に設定している。
【００３１】
例えば、ケース２の外形寸法Ｄａ１が１００ｍｍ、ケース２の内形寸法Ｄｂ１が９８ｍｍ、ケース２の開口部２ａの内寸法Ｄｃ１が９９．２ｍｍである（つまり、ケース２の外形寸法Ｄａ１が１００ｍｍで、ケース２の周縁部２１の厚みが０．８ｍｍ、ケース２の段差部２２が形成されている部分の厚みが１．０ｍｍである）場合に、蓋体３の外形寸法Ｄｄ１を９８．３±０．３ｍｍに設定すると、蓋体３の外形寸法Ｄｄ１の最大寸法は９８．６ｍｍとなるが、開口部２ａの内寸法Ｄｃ１（９９．２ｍｍ）よりも小さく、蓋体３がケース２の開口部２ａに圧入されることはない。
【００３２】
また、蓋体３の外形寸法Ｄｄ１は、Ｄｂ１≦Ｄｄ１≦Ｄｃ１を満たすように設定されるため、９８ｍｍ〜９９．２ｍｍの範囲となる。従って、寸法公差をプラス方向とマイナス方向へ均等に配分して蓋体３の外形寸法Ｄｄ１を設定すると、外形寸法Ｄｄ１は９８．６±０．６ｍｍに設定することが可能となる。
【００３３】
つまり、従来のケース１０２のように、開口部１０２ａの全周にわたって周縁部１２２が形成されていると、ケース１０２の外形寸法Ｄａが１００ｍｍ、ケース１０２の周縁部１２１の厚みが０．８ｍｍ、ケース１０２の段差部１２２より下方部分の厚みが１．０ｍｍである（ケース１０２の内形寸法Ｄｂが９８ｍｍ、ケース１０２の開口部１０２ａの内寸法Ｄｃが９８．４ｍｍである）と、蓋体１０３の外形寸法Ｄｄを９８．３±０．３ｍｍに設定した場合でも、蓋体１０３がケース１０２の開口部１０２ａに圧入されてしまうことがある。
しかし、本実施形態における外装１では、蓋体３の外形寸法Ｄｄ１を、従来よりも寸法公差の大きい９８．６±０．６ｍｍに設定した場合でも、蓋体３がケース２の開口部２ａに圧入されてしまうことはない。
従って、蓋体３の加工精度を従来よりも低く設定して外装のコストダウンを図りながら、密封型電池内への金属異物の混入を防止することが可能となる。
【００３４】
なお、本実施形態においては、開口部２ａの凹部２３の上面は段差部２２の上面と連続した平面となっているため、仮に蓋体３の外形寸法Ｄｄ１が、開口部２ａの内寸法Ｄｃ１よりも大きくなったとしても、（蓋体３の薄厚部３ａ側端部がケース２の外形から突出するが）蓋体３が開口部２ａに圧入されることはない。
【００３５】
次に、外装１の第二の実施形態について説明する。
外装１のケース２は、開口部２ａに形成される凹部２３を、短辺側の両方の辺２ｂ・２ｂに形成することができる。
【００３６】
図４〜図６に示す第二の実施形態の外装１においては、ケース２の開口部２ａにおける短辺側の各辺２ｂ・２ｂに、段差部２２と連続する深さにまで周縁部２１を切り欠いて形成した凹部２３・２３が形成されている。
つまり、段差部２２の外周における、長辺側の両方（図６における上下方）の辺２ｃ・２ｃの部分には、段差部２２から寸法ｄだけ上方に延出する周縁部２１が形成されている。一方、短辺側の両方（図６における左右方）の辺２ｂ・２ｂの部分においては、周縁部２１が切り欠かれていて、段差部２２の上面と凹部２３の上面とが連続した平面（面一）となっている。
このように、本実施形態のケース２においては、開口部２ａは、長辺側の両方の辺２ｃ・２ｃに形成される周縁部２１と、短辺側の両方の辺２ｂ・２ｂに形成される凹部２３・２３とで囲まれる範囲となっている。
【００３７】
また、第二の実施形態の外装１における蓋体３は、蓋体３がケース２の開口部２ａを閉塞した際に、開口部２ａにおける凹部２３・２３と対向する部位が、他の部位よりも薄厚に形成される薄厚部３ａ・３ａとして構成されている。薄厚部３ａ・３ａは、蓋体３の長辺方向における両端部（図６における左右端部）に形成されている。
薄厚部３ａ・３ａは、蓋体３の上面側を切り欠くことにより構成されている。蓋体３の上面においては、薄厚部３ａ・３ａと他部との間に段差が形成されており、蓋体３の下面においては、薄厚部３ａ・３ａと他部との間に段差が形成されておらず、全面が平面状に形成されている。
【００３８】
蓋体３がケース２の開口部２ａに嵌合し、蓋体３の下面が段差部２２に係止した、蓋体３によりケース２の開口部２ａを閉塞した状態では、同様に蓋体３の薄厚部３ａ・３ａもケース２の凹部２３・２３に係止する。
また、本実施形態においても、開口部２ａに嵌合した蓋体３の外周部とケース２の周縁部２１、および蓋体３の薄厚部３ａ・３ａとケース２の凹部２３・２３（凹部２３・２３に連続する段差部２２・２２も含む）とを溶接することにより外装１が密封され、特に、蓋体３の薄厚部３ａ・３ａとケース２の凹部２３・２３および段差部２２・２２との間で貫通溶接が行われる。
【００３９】
ここで、図６に示すように、ケース２の長辺方向における外形寸法をＤａ２とし、ケース２の長辺方向における内形寸法（段差部２２が形成されている部分の内形寸法）をＤｂ２とし、ケース２の長辺方向における開口部２ａの内寸法（ケース２の開口部２ａにおける一方の短辺２ｂに形成される凹部２３の外周と、他方の短辺２ｂに形成される凹部２３の外周との間の寸法）をＤｃ２とし、蓋体３の長辺方向の外形寸法をＤｄ２とした場合、蓋体３の外形寸法をＤｄ２は、蓋体３により開口部２ａを確実に閉塞することができるとともに、蓋体３がケース２の外形からはみ出さないようにすることが必要であることから、ケース２の内形寸法Ｄｂ２以上、かつ開口部２ａの内寸法Ｄｃ２以下の寸法（Ｄｂ２≦Ｄｄ２≦Ｄｃ２）となるように設定することが好ましい。
【００４０】
つまり、蓋体３の長辺方向の外形寸法Ｄｄ２が、ケース２の内形寸法Ｄｂ２よりも短かった場合は、長辺方向において蓋体３が開口部２ａを完全に塞ぐことができず、逆に開口部２ａの内寸法Ｄｃ２よりも長かった場合は、蓋体３の薄厚部３ａ・３ａが形成される端部がケース２の外形からはみ出して、外装１の外形寸法に影響を及ぼすこととなるため、蓋体３の外形寸法Ｄｄ２を上述の範囲（Ｄｂ２≦Ｄｄ２≦Ｄｃ２）に設定している。
【００４１】
例えば、ケース２の外形寸法Ｄａ２が１００ｍｍ、ケース２の内形寸法Ｄｂ２が９８ｍｍ、ケース２の開口部２ａの内寸法Ｄｃ２が１００ｍｍである（つまり、ケース２の外形寸法Ｄａ２が１００ｍｍで、ケース２の段差部２２が形成されている部分の厚みが１．０ｍｍである）場合に、蓋体３の外形寸法Ｄｄ２を９８．３±０．３ｍｍに設定すると、蓋体３の外形寸法Ｄｄ２の最大寸法は９８．６ｍｍとなるが、開口部２ａの内寸法Ｄｃ２（１００ｍｍ）よりも小さく、蓋体３がケース２の開口部２ａに圧入されることはない。
【００４２】
また、蓋体３の外形寸法Ｄｄ２は、Ｄｂ２≦Ｄｄ２≦Ｄｃ２を満たすように設定されるため、９８ｍｍ〜１００ｍｍの範囲となる。従って、寸法公差をプラス方向とマイナス方向へ均等に配分して蓋体３の外形寸法Ｄｄ２を設定すると、外形寸法Ｄｄ２は９９．０±１．０ｍｍに設定することが可能となる。
つまり、本実施形態における外装１では、蓋体３の外形寸法Ｄｄ２を、従来（９８．３±０．３ｍｍ）よりも寸法公差の大きい９９．０±１．０ｍｍに設定した場合でも、蓋体３がケース２の開口部２ａに圧入されてしまうことはない。
従って、蓋体３の加工精度を従来よりも低く設定して外装のコストダウンを図りながら、密封型電池内への金属異物の混入を防止することが可能となる。
【００４３】
次に、外装１の第三の実施形態について説明する。
外装１のケース２は、開口部２ａに形成される凹部２３を、長辺側の一方の辺２ｃに形成することができる。
【００４４】
図７〜図９に示す第三の実施形態の外装１においては、ケース２の開口部２ａにおける長辺側の各辺２ｃ・２ｃのうちの一辺において、前記段差部２２と連続する深さにまで周縁部２１を切り欠いて形成した凹部２３が形成されている。
つまり、段差部２２の外周における、長辺側の一方（図９における上方）の辺２ｃ、および短辺側の両方（図９における左右方）の辺２ｂ・２ｂの部分には、段差部２２から寸法ｄだけ上方に延出する周縁部２１が形成されている。一方、長辺側の他方（図９における下方）の辺２ｃの部分においては、周縁部２１が切り欠かれていて、段差部２２の上面と凹部２３の上面とが連続した平面（面一）となっている。
このように、本実施形態のケース２においては、開口部２ａは、短辺側の両方の辺２ｂ・２ｂに形成される周縁部２１と、長辺側の一方の辺２ｃに形成される周縁部２１と、長辺側の他方の辺２ｃに形成される凹部２３とで囲まれる範囲となっている。
【００４５】
また、第三の実施形態の外装１における蓋体３は、蓋体３がケース２の開口部２ａを閉塞した際に、開口部２ａにおける凹部２３と対向する部位が、他の部位よりも薄厚に形成される薄厚部３ａとして構成されている。薄厚部３ａは、蓋体３の短辺方向における他端部（図９における下端部）に形成されている。
薄厚部３ａは、蓋体３の上面側を切り欠くことにより構成されている。蓋体３の上面においては、薄厚部３ａと他部との間に段差が形成されており、蓋体３の下面においては、薄厚部３ａと他部との間に段差が形成されておらず、全面が平面状に形成されている。
【００４６】
蓋体３がケース２の開口部２ａに嵌合し、蓋体３の下面が段差部２２に係止した、蓋体３によりケース２の開口部２ａを閉塞した状態では、同様に蓋体３の薄厚部３ａもケース２の凹部２３に係止する。
また、本実施形態においても、開口部２ａに嵌合した蓋体３の外周部とケース２の周縁部２１、および蓋体３の薄厚部３ａとケース２の凹部２３（凹部２３に連続する段差部２２も含む）とを溶接することにより外装１が密封され、特に、蓋体３の薄厚部３ａとケース２の凹部２３および段差部２２との間で貫通溶接が行われる。
【００４７】
ここで、図９に示すように、ケース２の短辺方向における外形寸法をＤａ３とし、ケース２の短辺方向における内形寸法（段差部２２が形成されている部分の内形寸法）をＤｂ３とし、ケース２の短辺方向における開口部２ａの内寸法（ケース２の開口部２ａにおける一方の長辺２ｃに形成される周縁部２１の内周と、他方の長辺２ｃに形成される凹部２３の外周との間の寸法）をＤｃ３とし、蓋体３の短辺方向の外形寸法をＤｄ３とした場合、蓋体３の外形寸法をＤｄ３は、蓋体３により開口部２ａを確実に閉塞することができるとともに、蓋体３がケース２の外形からはみ出さないようにすることが必要であることから、ケース２の内形寸法Ｄｂ３以上、かつ開口部２ａの内寸法Ｄｃ３以下の寸法（Ｄｂ３≦Ｄｄ３≦Ｄｃ３）となるように設定することが好ましい。
【００４８】
つまり、蓋体３の短辺方向の外形寸法Ｄｄ３が、ケース２の内形寸法Ｄｂ３よりも短かった場合は、短辺方向において蓋体３が開口部２ａを完全に塞ぐことができず、逆に開口部２ａの内寸法Ｄｃ３よりも長かった場合は、蓋体３の薄厚部３ａ側端部がケース２の外形からはみ出して、外装１の外形寸法に影響を及ぼすこととなるため、蓋体３の外形寸法Ｄｄ３を上述の範囲（Ｄｂ３≦Ｄｄ３≦Ｄｃ３）に設定している。
【００４９】
このように、ケース２における開口部２ａの凹部２３を一方の長辺２ｃに形成した場合も、凹部２３を一方の短辺２ｂに形成した場合と同様に、蓋体３の短辺側における外形寸法Ｄｄ３の寸法公差を、従来よりも大きく設定した場合でも、蓋体３がケース２の開口部２ａに圧入されてしまうことを防止できる。
従って、蓋体３の加工精度を従来よりも低く設定して外装のコストダウンを図りながら、密封型電池内への金属異物の混入を防止することが可能となる。
【００５０】
次に、外装１の第四の実施形態について説明する。
外装１のケース２は、開口部２ａに形成される凹部２３を、長辺側の両方の辺２ｃ・２ｃに形成することができる。
【００５１】
図１０〜図１２に示す第四の実施形態の外装１においては、ケース２の開口部２ａにおける長辺側の各辺２ｃ・２ｃに、段差部２２と連続する深さにまで周縁部２１を切り欠いて形成した凹部２３・２３が形成されている。
つまり、段差部２２の外周における、短辺側の両方（図１２における左右方）の辺２ｂ・２ｂの部分には、段差部２２から寸法ｄだけ上方に延出する周縁部２１が形成されている。一方、長辺側の両方（図１２における上下方）の辺２ｃ・２ｃの部分においては、周縁部２１が切り欠かれていて、段差部２２の上面と凹部２３の上面とが連続した平面（面一）となっている。
このように、本実施形態のケース２においては、開口部２ａは、短辺側の両方の辺２ｂ・２ｂに形成される周縁部２１と、長辺側の両方の辺２ｃ・２ｃに形成される凹部２３・２３とで囲まれる範囲となっている。
【００５２】
また、第四の実施形態の外装１における蓋体３は、蓋体３がケース２の開口部２ａを閉塞した際に、開口部２ａにおける凹部２３・２３と対向する部位が、他の部位よりも薄厚に形成される薄厚部３ａ・３ａとして構成されている。薄厚部３ａ・３ａは、蓋体３の短辺方向における両端部（図１２における上下端部）に形成されている。
薄厚部３ａ・３ａは、蓋体３の上面側を切り欠くことにより構成されている。蓋体３の上面においては、薄厚部３ａ・３ａと他部との間に段差が形成されており、蓋体３の下面においては、薄厚部３ａ・３ａと他部との間に段差が形成されておらず、全面が平面状に形成されている。
【００５３】
蓋体３がケース２の開口部２ａに嵌合し、蓋体３の下面が段差部２２に係止した、蓋体３によりケース２の開口部２ａを閉塞した状態では、同様に蓋体３の薄厚部３ａ・３ａもケース２の凹部２３・２３に係止する。
また、本実施形態においても、開口部２ａに嵌合した蓋体３の外周部とケース２の周縁部２１、および蓋体３の薄厚部３ａ・３ａとケース２の凹部２３・２３（凹部２３・２３に連続する段差部２２・２２も含む）とを溶接することにより外装１が密封され、特に、蓋体３の薄厚部３ａ・３ａとケース２の凹部２３・２３および段差部２２・２２との間で貫通溶接が行われる。
【００５４】
ここで、図１２に示すように、ケース２の短辺方向における外形寸法をＤａ４とし、ケース２の短辺方向における内形寸法（段差部２２が形成されている部分の内形寸法）をＤｂ４とし、ケース２の短辺方向における開口部２ａの内寸法（ケース２の開口部２ａにおける一方の長辺２ｃに形成される凹部２３の外周と、他方の長辺２ｃに形成される凹部２３の外周との間の寸法）をＤｃ４とし、蓋体３の短辺方向の外形寸法をＤｄ４とした場合、蓋体３の外形寸法をＤｄ４は、蓋体３により開口部２ａを確実に閉塞することができるとともに、蓋体３がケース２の外形からはみ出さないようにすることが必要であることから、ケース２の内形寸法Ｄｂ４以上、かつ開口部２ａの内寸法Ｄｃ４以下の寸法（Ｄｂ４≦Ｄｄ４≦Ｄｃ４）となるように設定することが好ましい。
【００５５】
つまり、蓋体３の短辺方向の外形寸法Ｄｄ４が、ケース２の内形寸法Ｄｂ４よりも短かった場合は、短辺方向において蓋体３が開口部２ａを完全に塞ぐことができず、逆に開口部２ａの内寸法Ｄｃ４よりも長かった場合は、蓋体３の薄厚部３ａ・３ａが形成される端部がケース２の外形からはみ出して、外装１の外形寸法に影響を及ぼすこととなるため、蓋体３の外形寸法Ｄｄ４を上述の範囲（Ｄｂ４≦Ｄｄ４≦Ｄｃ４）に設定している。
【００５６】
このように、ケース２における開口部２ａの凹部２３を両方の長辺２ｃ・２ｃに形成した場合も、凹部２３を両方の短辺２ｂ・２ｂに形成した場合と同様に、蓋体３の短辺側における外形寸法Ｄｄ４の寸法公差を、従来よりも大きく設定した場合でも、蓋体３がケース２の開口部２ａに圧入されてしまうことを防止できる。
従って、蓋体３の加工精度を従来よりも低く設定して外装のコストダウンを図りながら、密封型電池内への金属異物の混入を防止することが可能となる。
【符号の説明】
【００５７】
１ 外装
２ ケース
２ａ 開口部
３ 蓋体
３ａ 薄厚部
２１ 周縁部
２２ 段差部
２３ 凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面が開口する有底角筒形状のケースと、前記ケースの開口部を閉塞する蓋体とで構成される外装を備えた密閉型電池であって、
前記ケースの開口部における周縁部の内周面には段差部が形成され、
前記ケースの開口部は、前記ケースの短辺側および長辺側の各辺のうちの少なくとも一辺において、前記段差部と連続する深さにまで前記周縁部を切り欠いて形成した凹部を備える、
ことを特徴とする密閉型電池。
【請求項２】
前記蓋体は、前記ケースの開口部を閉塞した際に、前記開口部における前記凹部と対向する部位が、他の部位よりも薄厚に形成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の密閉型電池。
【請求項３】
前記凹部は、前記ケースの開口部における、前記ケースの短辺側の対向する二辺、または長辺側の対向する二辺に形成される、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の密閉型電池。
【請求項４】
前記ケースの開口部の前記蓋体による閉塞は、
前記蓋体を前記ケースの開口部に嵌合し、前記蓋体の外周部と前記ケースの開口部とを溶接にて接合することにより行われ、
前記蓋体の薄厚に形成された部位と前記ケースの開口部における前記凹部とが、貫通溶接により接合される、
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の密閉型電池。
【請求項５】
一面が開口する有底角筒形状のケースと、前記ケースの開口部を閉塞する蓋体とで構成される外装を備えた密閉型電池の製造方法であって、
前記ケースの開口部における周縁部の内周面に段差部を形成し、
前記ケースの開口部に、前記ケースの短辺側および長辺側の各辺のうちの少なくとも一辺において、前記段差部と連続する深さにまで前記周縁部を切り欠いて凹部を形成し、
前記ケースの開口部を、前記蓋体により閉塞する、
ことを特徴とする密閉型電池の製造方法。
【請求項６】
前記蓋体の、前記ケースの開口部を閉塞した際に、前記開口部における前記凹部と対向する部位を、他の部位よりも薄厚に形成する、
ことを特徴とする請求項５に記載の密閉型電池の製造方法。
【請求項７】
前記凹部を、前記ケースの開口部における、前記ケースの短辺側の対向する二辺、または長辺側の対向する二辺に形成する、
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の密閉型電池の製造方法。
【請求項８】
前記ケースの開口部の前記蓋体による閉塞は、
前記蓋体を前記ケースの開口部に嵌合し、前記蓋体の外周部と前記ケースの開口部とを溶接にて接合することにより行い、
前記蓋体の薄厚に形成された部位と前記ケースの開口部における前記凹部とを、貫通溶接により接合する、
ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の密閉型電池の製造方法。
【請求項１】
一面が開口する有底角筒形状のケースと、前記ケースの開口部を閉塞する蓋体とで構成される外装を備えた密閉型電池であって、
前記ケースの開口部における周縁部の内周面には段差部が形成され、
前記ケースの開口部は、前記ケースの短辺側および長辺側の各辺のうちの少なくとも一辺において、前記段差部と連続する深さにまで前記周縁部を切り欠いて形成した凹部を備える、
ことを特徴とする密閉型電池。
【請求項２】
前記蓋体は、前記ケースの開口部を閉塞した際に、前記開口部における前記凹部と対向する部位が、他の部位よりも薄厚に形成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の密閉型電池。
【請求項３】
前記凹部は、前記ケースの開口部における、前記ケースの短辺側の対向する二辺、または長辺側の対向する二辺に形成される、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の密閉型電池。
【請求項４】
前記ケースの開口部の前記蓋体による閉塞は、
前記蓋体を前記ケースの開口部に嵌合し、前記蓋体の外周部と前記ケースの開口部とを溶接にて接合することにより行われ、
前記蓋体の薄厚に形成された部位と前記ケースの開口部における前記凹部とが、貫通溶接により接合される、
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の密閉型電池。
【請求項５】
一面が開口する有底角筒形状のケースと、前記ケースの開口部を閉塞する蓋体とで構成される外装を備えた密閉型電池の製造方法であって、
前記ケースの開口部における周縁部の内周面に段差部を形成し、
前記ケースの開口部に、前記ケースの短辺側および長辺側の各辺のうちの少なくとも一辺において、前記段差部と連続する深さにまで前記周縁部を切り欠いて凹部を形成し、
前記ケースの開口部を、前記蓋体により閉塞する、
ことを特徴とする密閉型電池の製造方法。
【請求項６】
前記蓋体の、前記ケースの開口部を閉塞した際に、前記開口部における前記凹部と対向する部位を、他の部位よりも薄厚に形成する、
ことを特徴とする請求項５に記載の密閉型電池の製造方法。
【請求項７】
前記凹部を、前記ケースの開口部における、前記ケースの短辺側の対向する二辺、または長辺側の対向する二辺に形成する、
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の密閉型電池の製造方法。
【請求項８】
前記ケースの開口部の前記蓋体による閉塞は、
前記蓋体を前記ケースの開口部に嵌合し、前記蓋体の外周部と前記ケースの開口部とを溶接にて接合することにより行い、
前記蓋体の薄厚に形成された部位と前記ケースの開口部における前記凹部とを、貫通溶接により接合する、
ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の密閉型電池の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−１１４７９８（Ｐ２０１３−１１４７９８Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７６８２（Ｐ２０１１−２５７６８２）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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