以下、本発明の好適な実施形態を説明す� ��。なお、本明細書において特に言及してい� ��事項(例えば、使用する封口板や電池ケース の形状、材質)以外の事柄であって本発明の� �施に必要な事柄(例えば、プレス加工条件、� ��口板と電池ケースとを溶接する手段、電極� ��ユニットや電解質の構成、電池構築のため� ��種々のプロセス)は、当該分野における従来 技術に基づく当業者の設計事項として把握さ れ得る。本発明は、本明細書に開示されてい る内容と当該分野における技術常識とに基づ いて実施することができる。

 本発明の電池(好ましくは扁平形状の電池 )は、上述のとおり、封口板(具体的には裏面� ��の嵌合凸部)の形状(増肉成形部分)と、それ� ��関連したケース開口部の封口(シール)構造� �よって特徴付けられる電池であり、電解質� �電極体ユニットの種類や構成に限定されな� �。本発明により提供される電池としては、� �の典型的な例としてリチウムイオン電池そ� �他のリチウム二次電池、ニッケル水素二次� �池、電気二重層キャパシタ等が挙げられる� �これらに限定されない。

 用いられる電池ケース及び封口板の材質� ��特に限定されないが、本発明の目的から金� ��製のケース及び封口板が適当である。例え� ��、ステンレス鋼、ニッケルめっき鋼等の鉄� ��やアルミニウム又はその合金製のケース及� ��封口板に対して本発明を好適に適用するこ� ��ができる。また、ケース及び封口板の形状� ��サイズは特に限定されないが、ケース開口� ��の形状が矩形状、特にケース長辺部の長さ� ��ケース短辺部の長さとが著しく異なる扁平� ��状のケースと電極体を備える電池に対して� ��適に本発明を適用し得る。

 以下、車載用組電池に装備される単電池を� ��成するリチウム二次電池(リチウムイオン電 池)を例にして本発明の好適な一実施形態を� �細に説明する。
 図1は、第1の実施形態に係る扁平な矩形状� �電池(リチウムイオン電池)10の外形を示す斜� ��図である。図示されるように、本実施形態� ��係る電池(以下「角形電池」ともいう。)10は 、金属製(例えばアルミ製)の矩形状ケース(以 下「角形ケース」ともいう。)30と封口板20と� ��備える。角形ケース30はケース開口部31から みて対向する一対の長辺部(幅広面)32と、対� �する一対の短辺部(狭小面)36と、図示されて� ��ない底面とから構成される直方体形状の筐� ��であり、一方の面(底面と対向する面)は周� �が上記一対の長辺部32と一対の短辺部36とか� ��成る矩形状の開口部31を構成している。こ� �開口部31よりケース内部に所定の電極体ユニ ット及び電解質を収容することができる。

 ケース内に収容される電極体ユニットは、� ��型的な車載用組電池に装備される単電池を� ��成するのに一般に用いられる電極体ユニッ� ��と同様でよく特に限定されない。本実施形� ��では、予め適当な正極用活物質層が形成さ� ��た長尺状の正極集電体(アルミ箔)と、予め� �当な負極用活物質層が形成された長尺状の� �極集電体(銅箔)とを、長尺状のセパレータ(� �えば多孔質ポリオレフィン系樹脂製シート)� ��ともに捲回し扁平形状に成形して成る捲回� ��極体ユニットが収容される。なお、本発明� ��電極体ユニット(正負極集電体やセパレータ の材質、活物質層の組成等)の構成により特� �付けられるものではないため、電極体ユニ� �トの詳細な説明は省略する。
 また、電極体ユニットとともにケース内に� ��容する電解質としては、従来のリチウム二� ��電池で使用されるものと同様でよく、その� ��容は特に制限されない。例えば、適当な非� ��電解液(例えばLiPF ₆ 等のリチウム塩を適当量含むジエチルカーボ ネートとエチレンカーボネートとの混合溶媒 のような非水電解液)を好適に使用すること� �できる。本発明は電解質の構成により特徴� �けられるものではないため、電解質の詳細� �説明は省略する。

 図1に示すように、電極体ユニット及び電解 質を収容した後にケース開口部31を塞ぐ封口� ��20が該ケース開口部31上に装着される。
 図1及び図2に示すように、本実施形態に係� �封口板20は、ケースの底面と同一のサイズ・ 形状であってケース開口部31上に配置されて� ��形ケース30の一面を構成する矩形プレート� �の本体部(基体)22と、その本体部22の裏面側� �形成された凸部24であって封口板20をケース� ��口部に装着した際にケース開口部の内方に� ��り込む嵌合凸部24とから構成される。
 また、図1に示すように、封口板20には外部� ��続用の正極端子12と負極端子14とが設けられ ており、それら端子12,14の一部は封口板20の� �面側に突出している。正極端子12及び負極端 子14は、それぞれ、ケース内部に収容された� ��極体ユニットの正極集電体及び負極集電体� ��電気的に接続される。

 次に封口板20の裏面側について図2~図4を参� �しつつ詳細に説明する。図2は、封口板20の� �面側を示す平面図である。
 図2に示すように、嵌合凸部24は大まかにい� ��てケース開口部31周縁(周壁の内壁面)に接す る外周部分25,27とそれよりも内側(中央側)の� �方部分28とから構成されている。図3に示す� �うに、この嵌合凸部24の表面(頂面)は、本体� ��22(裏面)から所定の高さ(例えばこの種の電� �で0.5~1mm)に設定されており、後述する増肉成 形部27A及び減肉成形部28A(図4)を除いて全体に フラットに形成されている。

 図2に示すように、嵌合凸部24の外周部分は� ��ケース長辺部32に対向する部分(以下「凸部� ��辺部」という。)27と、ケース短辺部36に対� �する部分(以下「凸部短辺部」という。)25と� ��ら構成されている。
 そして図示されるように、一対の凸部長辺� ��27それぞれの両端部分には、本実施形態に� �る増肉成形部分27A(一辺当たり2箇所の合計4� �所)が形成されている。また、当該増肉成形� ��分27Aに隣接する内方部分28には、本実施形� �に係る減肉成形部分28A(合計2箇所)が形成さ� �ている。
 図4に示すように、本実施形態に係る増肉成 形部分27Aは、隣接する内方部分28Aをプレス加 工により減肉すると同時に当該減肉成形部分 28Aに隣接する両方の凸部長辺部27が増肉され� ��形成された部分である。この増肉成形及び� ��肉成形処理は従来のプレス加工によって容� ��に形成することができる。概略すれば、予� ��所定の形状に成形された薄板状の封口板(即 ち増肉・減肉成形前の嵌合凸部と本体部とか ら成る。)20を増肉用金型にセットし、所定形 状のパンチで嵌合凸部内方部分28の一部28Aを� ��レスする。これにより当該プレスされた部� ��28Aが減肉される。このとき、当該プレスと� ��型の間であって当該プレスされた内方部分2 8Aに隣接する外周部分27Aの上方に所定の空隙� ��設けておくことによって、封口板20の構成� �分の一部が当該空隙に進入するようにプレ� �成形され、結果、当該外周部分の一部27Aの� �み(嵌合段差)が増した増肉成形部分27Aが形成 される。なお、かかるプレス加工法(増肉法)� ��体は、従来の増肉プレス加工法と同様に行� ��ばよくこれ以上の詳細な説明は省略する。

 このように嵌合凸部24の凸部長辺部27の一 部が増肉成形され、他の外周部分よりも肉厚 (典型的には、増肉成形されていない他の嵌� �凸部24外周部分との比較において1.2~3倍程度� ��典型的には1.5~2倍程度)となったことにより� ��その部分において上記嵌合段差を大きく確� ��することができ、ケース開口部31に封口板20 を装着した際の位置決めをより正確に行うこ とができる。かかる位置決めの精度向上によ って所定の位置に正しく溶接を行うことが容 易となり、溶接強度の向上(具体的には溶接� �良の発生率の低減)を実現することができる( 後述する試験例参照)。また、増肉成形部分27 Aをプレス加工(ここでは減肉成形部分28Aの形� ��と引き替え)によって形成しているため、封 口板20それ自体の材料増量や肉厚化を伴わな� ��。従って、コストの増大を防止しつつ上記� ��接強度の向上(溶接不良発生率低減)等を好� �に実現することができる。

 而して、このような増肉成形部分27Aを設け� ��嵌合凸部24をケース開口部31内に挿入しつつ 当該開口部31上に封口板20(本体部22)を配置す� ��。このとき、本実施形態に係る封口板20に� �、凸部短辺部25側に過剰に肉厚な増肉成形部 分が形成されていないため、封口板20装着時� ��かじりが発生するのを防止することができ� ��。
 そして、封口板20とケース開口部31の周壁(� �ース長辺部32及び短辺部36)との境界をレーザ 溶接することにより、ケース30の封口が行わ� ��る。なお、溶接の技法自体は、従来の電池� ��ースと封口板とを溶接する場合に用いる手� ��(例えばYAGレーザ、CO ₂ レーザ等を熱源とするレーザ溶接)と同様で� �く、特に本発明を特徴付けるものではない� �で詳細な説明は省略する。

 以上、本発明の好適な一実施形態を図1~図4� ��参照しつつ説明したが、本発明を上述した� ��状の封口板に限定することを意図したもの� ��はない。
 図示するような矩形状の扁平な電池ケース1 0に本発明を適用する場合には、本実施形態� �ように、嵌合凸部の外周部分の長辺側(凸部� ��辺部)の両端部に増肉成形部分27Aを設けても よいし、或いは長辺側の全域にわたって増肉 成形部分を設けてもよい。

 或いは、第2の実施形態として図5及び図6に� ��すような位置に増肉成形部分47Aを設けても� ��い。即ち、図示されるように、第2の実施形 態に係る封口板40では、上記実施形態の封口� ��20と同様、矩形プレート状の本体部(基体)42� ��、その本体部42の裏面側に形成された嵌合� �部44とから構成される。
 図5に示すように、嵌合凸部44の外周部分は� ��凸部長辺部47と、凸部短辺部45とから構成さ れている。そして一対の凸部長辺部47それぞ� ��の中央部分には、本実施形態に係る増肉成� ��部分47A(一辺当たり1箇所の合計2箇所)が形成 されている。また、当該増肉成形部分47Aに隣 接する内方部分48には、本実施形態に係る減� ��成形部分48A(1箇所)が形成されている。

 図6に示すように、本実施形態に係る増肉成 形部分47Aも上記第1の実施形態と同様、隣接� �る内方部分48Aをプレス加工により減肉する� �同時に当該減肉成形部分48Aに隣接する両方� �凸部長辺部47が増肉されて形成された部分で ある。
 このように長辺部47の中央寄りに増肉成形� �分47Aを設けた場合も、第1の実施形態と同様� ��効果を奏することができる。即ち、当該部� ��において嵌合段差を大きく確保することが� ��き、ケース開口部31に封口板40を装着した際 の位置決めをより正確に行うことができるの で、かかる位置決めの精度向上によって所定 の位置に正しく溶接を行うことが容易となり 、溶接強度の向上(具体的には溶接不良の発� �率の低減)を実現することができる。また、� ��肉成形部分47Aをプレス加工(ここでは減肉成 形部分48Aの形成と引き替え)によって形成し� �いるため、封口板40それ自体の材料増量や肉 厚化を伴わず、コストの増大を防止しつつ上 記溶接強度の向上(溶接不良発生率低減)等を� ��適に実現することができる。

 以下、本発明に関する試験例につき説明す� ��が、本発明をかかる具体例に示すものに限� ��することを意図したものではない。
 サイズが150mm(長辺部)×30mm(短辺部)×100mm(高� �)であり、厚みが全周にわたって1mmであるア� ��ミニウム製の角形ケースを用意した(図1参� �)。また、サイズが150mm(長辺部)×30mm(短辺部)� ��あり、厚みが3mm(具体的には、本体部の厚さ が2.5mm、嵌合凸部厚さが0.5mm)であるアルミニ� ��ム製の封口板を用意した。本試験例では、� ��合凸部の形状が相互に異なる以下の計4種類 の封口板を使用した。

 第1に実施例1として上述の第1実施形態、� ��ち図2~図4に示す嵌合凸部24を有する封口板20 を使用した。具体的には、凸部長辺部27の両� ��部に増肉成形部分27Aを設けた封口板20を使� �した。この封口板20の段差(即ち本体部22から 嵌合凸部24の頂面までの高さ)は、増肉成形部 分27Aにおいて0.9mmであり、その他の部分は0.5m mである。

 第2に実施例2として上述の第2実施形態、� ��ち図5~図6に示す嵌合凸部44を有する封口板40 を使用した。具体的には、凸部長辺部47の中� ��部に増肉成形部分47Aを設けた封口板40を使� �した。この封口板40の段差(即ち本体部42から 嵌合凸部44の頂面までの高さ)は、増肉成形部 分47Aにおいて0.9mmであり、その他の部分は0.5m mである。

 第3に比較例1として図7~図8に示す嵌合凸� �64を有する封口板60を使用した。具体的には� ��図7に示すように、嵌合凸部64の外周部分は� ��凸部長辺部67と、凸部短辺部65とから構成さ れている。そして一対の凸部短辺部65それぞ� ��の中央部分には、増肉成形部分65A(一辺当た り1箇所の合計2箇所)が形成されている。また 、当該増肉成形部分65Aに隣接する内方部分68� ��は、減肉成形部分68Aが形成されている。図8 に示すように、比較例1の増肉成形部分65Aも� �記第1及び第2の実施形態(実施例1,2)と同様、� ��接する内方部分68Aをプレス加工により減肉� ��ると同時に当該減肉成形部分68Aに隣接する� ��方の凸部短辺部65が増肉されて形成された� �分である。この封口板60の段差(即ち本体部62 から嵌合凸部64の頂面までの高さ)は、増肉成 形部分65Aにおいて0.9mmであり、その他の部分� ��0.5mmである。

 第4に比較例2として図9に示す嵌合凸部84を� �する封口板80を使用した。具体的には、凸部 長辺部87及び凸部短辺部85のいずれにも増肉� �形部分を設けていない(即ちプレス増肉加工� ��施していない)封口板80を使用した。この封� ��板80の段差(即ち本体部82から嵌合凸部84の頂 面までの高さ)は、外周部分85,87及び内方部分 88の全域にわたって0.5mmである(図3が参考にな る。)。
 而して、これら4種類の封口板を用いて装着 時のかじりの発生の有無ならびにレーザ溶接 後の耐圧強度を調べた。なお、本試験例は本 発明を特徴付ける封口板による角形ケース開 口部の封口(シール)構造に関する試験例であ� ��、かかる試験目的に関して電極体ユニット� ��び電解質は不要であるため、ケース内には� ��れら電池構成物は収容していない。

<かじりの発生の有無>
 先ず、角形ケースの開口部の長辺部中央部� ��を外方向に撓ませつつケース開口部の長辺� ��間の間隔を広げておき、嵌合凸部をケース� ��口部内に挿入しつつ当該開口部上に封口板� ��装着した。装着工程完了後、角形ケース内� ��落下したかじり粉の有無を目視にて確認し� ��。封口板毎に計10回の装着操作を行った。� �果を表1に示す。
 表に示すように、実施例1、実施例2及び比� �例2ではかじり粉の発生は計10回の装着操作� �おいて全く認められなかった(表中の○)。他 方、比較例1では計10回の装着操作において常 にかじり粉の発生が認められた(表中の×)。

<耐圧強度>
 上記装着した封口板と角形ケースをレーザ� ��接した。具体的には、封口板を所定位置に� ��着した角形ケース(図1参照)をXYZステージに� ��定し、ケースと封口板の境界部分に全周に� ��たってレーザ(例えばYAGパルスレーザとCWレ� ��ザとのハイブリッドレーザ)を照射し、溶接 を行った。次いで、封口板に穴を開けてオイ ル(シリコンオイル等)をケース内に注入して� ��き、溶接部分に亀裂が生じる(即ち注入した オイルが漏出する)までの限界内部圧力(即ち� ��入した油圧)を測定した。実施例1、実施例2� ��比較例1及び比較例2についてそれぞれ計10個 の溶接ケースについて上記耐圧強度試験を行 い、平均値を求めた。結果を表1に示す。
 表に示すように、凸部長辺部側に増肉成形� ��分を形成した実施例1及び実施例2について� �に高い耐圧強度を示した。他方、比較例1及� ��比較例2では耐圧強度は低かった。本試験例 のような扁平な形状の矩形ケースを使用する 場合には、封口板の凸部短辺部側に増肉成形 部分を形成することは溶接強度の向上に関し て効果が認められなかった。

 上記試験例からも明らかなように、本発� ��によると、封口板とケース(本体)との高い� �接強度を実現することができる。このため� �信頼性の高い電池(例えば扁平な形状の電極� ��ユニット及び電池ケースを備える矩形状(角 形)の電池)を提供することができる。