CN109964334A - 蓄电设备用外包装壳体及其制造方法 - Google Patents

蓄电设备用外包装壳体及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够充分抑制大的形变集中于三面角部而能够抑制皱褶或开裂产生、从而能够充分确保强度的蓄电设备用外包装壳体。其构成为：具备底面开放的大致多棱柱形状的收纳壳体(2)、和从该收纳壳体的底面的开放口的周缘朝向大致水平方向的外侧而延伸的凸缘部，构成收纳壳体的相邻的侧壁(11)经由配置于相互之间的曲面的角壁部(4)而连接，构成收纳壳体的顶壁(12)的各边分别经由曲面的棱线部(5)与侧壁的上边(11a)连接，顶壁(12)的各角缘(12b)分别经由具备曲面的角顶点部(6)与角壁部(4)的上缘(4a)连接，且处于棱线部(5)的曲率半径(R1)＜角顶点部(6)的垂直截面的曲率半径(R2)的关系。

Description

蓄电设备用外包装壳体及其制造方法
技术领域
本发明涉及在智能手机、平板电脑等便携设备中使用的电池或电容器和用于混合动力汽车、电动汽车、风力发电、太阳能发电、夜间电力的蓄电的电池或电容器等蓄电设备用的外包装壳体及其制造方法。
需要说明的是，在本申请的权利要求书及本说明书中，用语“大致长方体形状”以包含“大致立方体形状”的意义使用。
另外，在本申请的权利要求书及本说明书中，用语“大致多棱柱形状”以也包含“底面为大致正多边形的多棱柱形状”的意义使用。另外，所述用语“大致多棱柱形状”也以包含所述“大致长方体形状”的意义使用。
另外，在本说明书中，关于外包装壳体，用语“上方”是指从外包装壳体的底面开放口朝向收纳壳体的顶壁的方向(在图7中为向上的方向)，用语“下方”是指从收纳壳体的顶壁朝向底面开放口的方向(在图7中为向下的方向)，用语“水平”是指与收纳壳体的顶壁的表面平行的方向，用语“垂直”是指与收纳壳体的顶壁的表面垂直的方向。
另外，在本说明书中，关于冲头，用语“上方”是指在成形时使冲头进入冲模的孔内的方向(参照图5)，用语“下方”是指与所述上方完全相反的方向，用语“水平”是指与冲头的顶壁(成形面)的表面平行的方向，用语“垂直”是指与冲头的顶壁的表面垂直的方向。
背景技术
锂离子二次电池作为例如笔记本电脑、摄像机、手机等的电源而被广泛应用。作为该锂离子二次电池，使用以外包装材料包围电池主体部(包含正极、负极及电解质的主体部)的周围而形成的结构。作为对所述电池主体部等蓄电设备主体进行外包装的外包装材料，例如公知一种由耐热性树脂膜构成的外层、铝箔层、由热塑性树脂膜构成的内层按照外层、铝箔层、内层的顺序粘接而一体化的结构(参照专利文献1)。
而且，蓄电设备构成为：外包装壳体从底面开放的长方体形状的收纳壳体的底面开放口的周缘朝向大致水平方向的外侧延伸有密封用周缘部(凸缘部)，在该外包装壳体的所述收纳壳体内收纳蓄电设备主体，在所述收纳壳体的底面侧重叠有平面状外包装材料，通过将所述外包装壳体的密封用周缘部与所述平面状外包装材料的周缘部热熔接接合(热封)而进行密封。通过以这种热封接合进行密封，能够防止电解液漏出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-22336号公报
发明内容
不过，虽然所述外包装壳体能够通过对平面状外包装材料进行深拉深成形等成形而得到(参照专利文献1)，但存在以下问题：在由收纳壳体部的相邻的一对侧壁和顶壁构成的三面角部中，由于在成形时形变会汇集(集中)，所以在外包装壳体的三面角部容易产生皱褶或开裂而难以确保足够的强度。尤其是在进行更深的成形来获得进一步增大了收纳壳体的高度(深度)的外包装壳体的情况下，三面角部处的皱褶或开裂的产生和强度的下降都很明显。
本发明是鉴于所述技术背景而做出的，以提供一种能够充分抑制大的形变集中于三面角部而能够抑制皱褶或开裂产生、从而能够充分确保强度的蓄电设备用外包装壳体及其制造方法为目的。
为了达成所述目的，本发明提供以下方案。
[1]一种蓄电设备用外包装壳体，其具备底面开放的大致多棱柱形状的收纳壳体、和从该收纳壳体的所述底面的开放口的周缘朝向大致水平方向的外侧而延伸的凸缘部，该蓄电设备用外包装壳体的特征在于，
构成所述收纳壳体的相邻的侧壁经由配置于相互之间的曲面的角壁部而连接，构成所述收纳壳体的顶壁的各边分别经由曲面的棱线部与所述侧壁的上边连接，所述顶壁的各角缘分别经由具备曲面的角顶点部与所述角壁部的上缘连接，
在将所述棱线部的曲率半径设为“R1”并将所述角顶点部的垂直截面的曲率半径设为“R2”时处于R1＜R2的关系。
[2]根据前项1所述的蓄电设备用外包装壳体，所述大致多棱柱形状为大致长方体形状。即，该[2]的方案是一种蓄电设备用外包装壳体，其具备底面开放的大致长方体形状的收纳壳体、和从该收纳壳体的所述底面的开放口的周缘朝向大致水平方向的外侧而延伸的凸缘部，且其特征在于，构成所述收纳壳体的相邻的侧壁经由配置于相互之间的曲面的角壁部而连接，构成所述收纳壳体的顶壁的四条边分别经由曲面的棱线部与所述侧壁的上边连接，所述顶壁的四个角缘分别经由具备曲面的角顶点部与所述角壁部的上缘连接，在将所述棱线部的曲率半径设为“R1”并将所述角顶点部的垂直截面的曲率半径设为“R2”时处于R1＜R2的关系。
[3]根据前项1或2所述的蓄电设备用外包装壳体，所述棱线部的大致水平方向的端缘和与该端缘相对的所述角顶点部的端缘经由过渡壁部而连接。
[4]根据前项3所述的蓄电设备用外包装壳体，在俯视时，所述过渡壁部与所述顶壁之间的边界棱线的至少一部分是向外侧凸出的曲线。
[5]根据前项3或4所述的蓄电设备用外包装壳体，所述过渡壁部的水平方向上的长度超过0mm且为5mm以下。
[6]根据前项1～5中任一项所述的蓄电设备用外包装壳体，所述收纳壳体及所述凸缘部均由包含金属箔层和密封剂层的层叠材料构成，该密封剂层层叠于该金属箔层的一个面上。
[7]一种蓄电设备，其特征在于，具备：
蓄电设备主体部；和
外包装部件，其包含前项1～6中任一项所述的蓄电设备用外包装壳体，
所述蓄电设备主体部由所述外包装部件进行外包装。
[8]一种蓄电设备用外包装壳体的制造方法，其使用拉深成形用模具对坯料板进行拉深成形来制造蓄电设备用外包装壳体，该拉深成形用模具具备通过压入坯料板来进行立体成形的大致多棱柱形状的冲头、具有将被所述冲头压入的坯料板容纳的大致多棱柱形状的孔的冲模、和具有供所述冲头插入的孔的压料圈，该方法的特征在于，包括：
用所述冲模的孔的周围的夹紧面与所述压料圈的孔的周围的夹紧面将所述坯料板夹紧的工序；和
成形工序，其通过将所述冲头从所述压料圈的孔插入并进一步使其进入所述冲模的孔内来对所述坯料板进行拉深成形，从而得到蓄电设备用外包装壳体，
作为所述冲头而使用以如下方式构成的冲头：相邻的侧壁经由配置于相互之间的曲面的角壁部而连接，顶壁的各边分别经由曲面的棱线部与所述侧壁的上边连接，所述顶壁的各角缘分别经由具备曲面的角顶点部与所述角壁部的上缘连接，且该冲头在将所述棱线部的曲率半径设为“S1”并将所述角顶点部的垂直截面的曲率半径设为“S2”时处于S1＜S2的关系。
[9]根据前项8所述的蓄电设备用外包装壳体的制造方法，所述大致多棱柱形状为大致长方体形状。即，该[9]的方案是一种蓄电设备用外包装壳体的制造方法，其使用拉深成形用模具对坯料板进行拉深成形来制造蓄电设备用外包装壳体，该拉深成形用模具具备通过压入坯料板来进行立体成形的大致长方体形状的冲头、具有将被所述冲头压入的坯料板容纳的大致长方体形状的孔的冲模、和具有供所述冲头插入的孔的压料圈，该方法的特征在于，包括：用所述冲模的孔的周围的夹紧面与所述压料圈的孔的周围的夹紧面将所述坯料板夹紧的工序；和成形工序，其通过将所述冲头从所述压料圈的孔插入并进一步使其进入所述冲模的孔内来对所述坯料板进行拉深成形，从而得到蓄电设备用外包装壳体，作为所述冲头而使用以如下方式构成的冲头：相邻的侧壁经由配置于相互之间的曲面的角壁部而连接，顶壁的四条边分别经由曲面的棱线部与所述侧壁的上边连接，所述顶壁的四个角缘分别经由具备曲面的角顶点部与所述角壁部的上缘连接，且该冲头在将所述棱线部的曲率半径设为“S1”并将所述角顶点部的垂直截面的曲率半径设为“S2”时处于S1＜S2的关系。
[10]根据前项8或9所述的蓄电设备用外包装壳体的制造方法，在所述冲头中，所述棱线部的大致水平方向的端缘和与该端缘相对的所述角顶点部的端缘经由过渡壁部而连接。
发明效果
在[1]及[2]的方案中，由于构成为在收纳壳体部中设有曲面的角壁部、曲面的棱线部及曲面的角顶点部，并且处于棱线部的曲率半径R1＜角顶点部的垂直截面的曲率半径R2的关系，所以能够提供一种能够充分抑制大的形变集中于收纳壳体部的三面角部(能够使形变分散)来防止三面角部处的皱褶或开裂且具备足够强度的外包装壳体。因此，能够提供一种具备深度深的收纳壳体部的外包装壳体。
在[3]的方案中，由于棱线部的大致水平方向的端缘和与该端缘相对的角顶点部的端缘经由过渡壁部而连接(由过渡壁部连续连接)，所以能够使集中于收纳壳体部的三面角部的形变更充分地分散，从而能够更充分地确保作为外包装壳体的强度。因此，能够提供一种具备更深的收纳壳体部的外包装壳体。
在[4]的方案中，由于在俯视时过渡壁部与顶壁之间的边界棱线的至少一部分是向外侧凸出的曲线，所以尤其能够进一步降低过渡壁部中的应力。
在[5]的方案中，由于过渡壁部的水平方向上的长度超过0mm且为5mm以下，所以能够使集中于收纳壳体部的三面角部的形变更加充分地分散，从而能够进一步提高作为外包装壳体的强度。
在[6]的方案中，能够提供一种具备优异的热封性及优异的气体阻隔性的外包装壳体。
在[7]的方案中，由于利用包含具备防止皱褶或开裂的足够强度的外包装壳体的外包装部件进行外包装，所以能够提供一种耐久性优异的蓄电设备。另外，由于外包装壳体能够毫无问题地形成为深度更深的壳体，所以例如能够进一步增大蓄电设备的电容量(电池容量等)。
在[8]及[9]的方案中，由于使用设有曲面的角壁部、曲面的棱线部及曲面的角顶点部且处于棱线部的曲率半径S1＜角顶点部的垂直截面的曲率半径S2的关系的冲头进行拉深成形，所以能够制造能够充分抑制大的形变集中于收纳壳体部的三面角部(能够使形变分散)来防止三面角部处的皱褶或开裂且具备足够强度的蓄电设备用外包装壳体。
在[10]的方案中，由于冲头的棱线部的大致水平方向的端缘和与该端缘相对的角顶点部的端缘经由过渡壁部而连接，所以能够制造具备更足够的强度的外包装壳体。
附图说明
图1是表示在本发明的制造方法中使用的拉深成形用模具的一个实施方式的分解立体图。
图2是从斜下方侧观察到的表示冲头的一个角壁部及其附近的立体图。
图3是表示冲头的一个角顶点部及其附近的俯视图。
图4是表示冲头的一个角顶点部及其附近的侧视图。
图5是表示使用图1的拉深成形用模具的外包装材料(坯料板)的加工状态的概要剖视图。
图6是表示本发明的蓄电设备用外包装壳体的一个实施方式的立体图。
图7是图6中的B-B线的剖视图。
图8是从斜下方侧观察到的表示图6的蓄电设备用外包装壳体中的收纳壳体的一个角壁部及其附近的立体图(但将凸缘部省略示出)。
图9是表示图6的蓄电设备用外包装壳体中的收纳壳体的一个角顶点部及其附近的俯视图(但将凸缘部省略示出)。
图10是表示图6的蓄电设备用外包装壳体中的收纳壳体的一个角顶点部及其附近的侧视图(但将凸缘部省略示出)。
图11是从斜下方侧观察到的表示本发明的其它实施方式的蓄电设备用外包装壳体中的收纳壳体的一个角壁部及其附近的立体图(但将凸缘部省略示出)。
图12是表示图11的蓄电设备用外包装壳体中的收纳壳体的一个角顶点部及其附近的俯视图(但将凸缘部省略示出)。
图13是表示图11的蓄电设备用外包装壳体中的收纳壳体的一个角顶点部及其附近的侧视图(但将凸缘部省略示出)。
图14是表示在本发明的制造方法中使用的坯料板(外包装材料)的层叠结构的一例的剖视图。
图15是表示本发明的蓄电设备的一个实施方式的剖视图。
具体实施方式
对本发明的蓄电设备用外包装壳体的制造方法进行说明。图1表示在本制造方法中使用的拉深成形用模具40的一个实施方式。
所述拉深成形用模具40具备：通过压入坯料板91而对该坯料板91进行立体成形的冲头43；具有将被所述冲头43压入的坯料板91容纳的大致长方体形状的孔41a的冲模41；和具有供所述冲头43插入的大致长方体形状的孔42a的压料圈42(参照图1)。
所述冲头43为大致长方体形状(参照图1)。所述冲头43具有四个侧壁51、顶壁52和底壁53(参照图2～4)。所述侧壁51、顶壁52及底壁53均为大致矩形。在所述冲头43中，相邻的侧壁51彼此经由配置于相互之间的曲面的角壁部44而连接(连续连接)，所述顶壁52的四条边(构成矩形的四条边)分别经由曲面的棱线部45与所述侧壁51的上边51a连接(连续连接)，所述顶壁52的四个角缘52b分别经由具备曲面的角顶点部46与所述角壁部44的上缘44a连接(连续连接)。所述角壁部44、棱线部45及角顶点部46均具有向外侧凸出的曲面(向外侧鼓起的曲面)(参照图2～4)。另外，所述角壁部44、棱线部45及角顶点部46的表面均在剖视时形成1/4圆弧(圆的四分之一的部分)(参照图2～4)。
另外，所述棱线部45的水平方向(与所述棱线部45的长度方向平行的方向)的端缘45c和与该端缘45c相对的所述角顶点部46的端缘46c经由过渡壁部47而连接(连续连接)。所述过渡壁部47具有向外侧凸出的曲面(向外侧鼓起的曲面)。所述过渡壁部47的上缘与所述顶壁52连接(连续连接)，所述过渡壁部47的下缘与所述侧壁51连接(连续连接)(参照图2～4)。所述过渡壁部47构成为从所述角顶点部46侧朝向所述棱线部45侧而曲率半径逐渐变小。
在本实施方式的冲头43中，在俯视时，所述过渡壁部47与所述顶壁52的边界的棱线(边界棱线)54的至少一部分成为向外侧凸出的曲线(向外侧鼓起的曲线)(参照图3)。另外，在本实施方式中，在俯视时，所述边界棱线54中的所述角顶点部46侧成为直线，所述边界棱线54中的所述棱线部45侧成为向外侧凸出的曲线(向外侧鼓起的曲线)(参照图3)。
在本实施方式的冲头43中，在侧视时，所述过渡壁部47与所述侧壁51的边界的棱线(边界棱线)55的至少一部分成为向上方凸出的曲线(向上方鼓起的曲线)(参照图4)。另外，在本实施方式中，在侧视时，所述边界棱线55中的所述角顶点部46侧成为直线，所述边界棱线55中的所述棱线部45侧成为向上方凸出的曲线(向上方鼓起的曲线)(参照图4)。
在所述冲头43中，在将所述棱线部45的垂直截面的曲率半径设为“S1”并将所述角顶点部46的垂直截面的曲率半径设为“S2”时处于S1＜S2的关系。通过使用处于这种关系的冲头43，能够制造能够充分抑制大的形变集中于收纳壳体部2的三面角部来防止三面角部处的皱褶或开裂且具备足够强度的外包装壳体1。
在所述冲头43中，所述过渡壁部47的水平方向(与所述棱线部45的长度方向平行的方向)上的长度M优选为超过0mm且为6mm以下(参照图3、4)。
在所述冲头43中，所述棱线部45的垂直截面的曲率半径(S1)优选为0.05mm～4mm的范围(参照图3、4)。另外，“S2－S1”(从S2减去S1而得到的值)优选为0.1mm～4mm的范围。另外，所述角壁部44的水平截面的曲率半径(S3)优选为超过0mm且为8mm以下的范围(参照图4)。
在所述冲头43中，优选采用M≥2(S2－S1)/π的关系式成立的结构，在该情况下，能够减少冲头43中的锐角部，从而能够使在成形时施加的力充分分散而不会集中，能够进一步提高成形性。
于是，能够使用上述结构的拉深成形用模具40如下述那样制造本发明的蓄电设备用外包装壳体1。首先，用所述冲模41的孔41a的周围的夹紧面41b与所述压料圈42的孔42a的周围的夹紧面42b将坯料板91夹紧(夹紧工序)。接着，如图5所示，通过将所述冲头43从所述压料圈42的孔42a插入并进一步使其进入所述冲模41的孔41a内对所述坯料板91进行拉深成形，能够制造如图6所示的蓄电设备用外包装壳体1。
在本实施方式中，作为所述坯料板(外包装材料)91而使用了包含作为外侧层的耐热性树脂层92、作为内侧层的密封剂层93、和配置于这两层之间的金属箔层94的层叠材料(参照图14)。另外，在本实施方式中，所述坯料板(外包装材料)91构成为：在金属箔层94的一个面(上表面)上经由第二粘接剂层(外侧粘接剂层)95而层叠一体化有耐热性树脂层(外侧层)92，并且在所述金属箔层94的另一个面(下表面)上经由第一粘接剂层(内侧粘接剂层)96而层叠一体化有密封剂层(内侧层)93(参照图14)。此外，作为所述坯料板(外包装材料)91，也可以使用包含金属箔层94和层叠于该金属箔层94的一个面上的密封剂层(内侧层)93的层叠材料。
所得到的蓄电设备用外包装壳体1具备底面开放的大致长方体形状的收纳壳体2、和从该收纳壳体2的所述底面的开放口13的周缘朝向大致水平方向的外侧而延伸的凸缘部3(参照图6、7)。
所述收纳壳体2具备与所述冲头43的上方部大致相同的形状(参照图6、7)。即，所述收纳壳体2具有四个侧壁11和顶壁12(参照图8～10)。所述侧壁11及顶壁12均为大致矩形。在所述收纳壳体2中，相邻的侧壁11经由配置于相互之间的曲面的角壁部4而连接(连续连接)，所述顶壁12的四条边(构成矩形的四条边)分别经由曲面的棱线部5与所述侧壁11的上边11a连接(连续连接)，所述顶壁12的四个角缘12b分别经由具备曲面的角顶点部6与所述角壁部4的上缘4a连接(连续连接)。所述角壁部4、棱线部5及角顶点部6均具有向外侧凸出的曲面(向外侧鼓起的曲面)(参照图8～10)。另外，所述角壁部4、棱线部5及角顶点部6的表面均在剖视时形成1/4圆弧(圆的四分之一的部分)(参照图8～10)。
另外，所述棱线部5的水平方向(与所述棱线部5的长度方向平行的方向)的端缘5c和与该端缘5c相对的所述角顶点部6的端缘6c经由过渡壁部7而连接(连续连接)。所述过渡壁部7具有向外侧凸出的曲面(向外侧鼓起的曲面)。所述过渡壁部7的上缘与所述顶壁12连接(连续连接)，所述过渡壁部7的下缘与所述侧壁11连接(连续连接)(参照图8～10)。所述过渡壁部7构成为从所述角顶点部6侧朝向所述棱线部5侧而曲率半径逐渐变小。
在本实施方式的外包装壳体1中，在俯视时，所述过渡壁部7与所述顶壁12的边界的棱线(边界棱线)14的至少一部分成为向外侧凸出的曲线(向外侧鼓起的曲线)(参照图9)。另外，在本实施方式中，在俯视时，所述边界棱线14中的所述角顶点部6侧成为直线，所述边界棱线14中的所述棱线部5侧成为向外侧凸出的曲线(向外侧鼓起的曲线)(参照图9)。
在本实施方式的外包装壳体1中，在侧视时，所述过渡壁部7与所述侧壁11的边界的棱线(边界棱线)15的至少一部分成为向上方凸出的曲线(向上方鼓起的曲线)(参照图10)。另外，在本实施方式中，在侧视时，所述边界棱线15中的所述角顶点部6侧成为直线，所述边界棱线15中的所述棱线部5侧成为向上方凸出的曲线(向上方鼓起的曲线)(参照图10)。
在所述外包装壳体1中，在将所述棱线部5的垂直截面的曲率半径设为“R1”并将所述角顶点部6的垂直截面的曲率半径设为“R2”时处于R1＜R2的关系。由于处于这种关系，所以所述外包装壳体1能够充分抑制大的形变集中于收纳壳体2的三面角部来防止三面角部处的皱褶或开裂且具备足够的强度。
在所述外包装壳体1中，所述过渡壁部7的水平方向(与所述棱线部5的长度方向平行的方向)上的长度L优选为超过0mm且为5mm以下，在该情况下，能够使集中于收纳壳体2的三面角部的形变更加充分地分散而得到强度更优异的外包装壳体1。
在所述外包装壳体1中，所述棱线部5的垂直截面的曲率半径(R1)优选为0.1mm～4mm的范围(参照图9、10)。另外，“R2－R1”(从R2减去R1而得到的值)优选为0.1mm～4mm的范围。另外，所述角壁部4的水平截面的曲率半径(R3)优选为0.1mm～8mm的范围(参照图10)。
在所述外包装壳体1中，优选采用L≥2(R2－R1)/π的关系式成立的结构，通过以变成该形状的方式进行成形，能够使在成形时施加的力充分分散而不会集中。
图11～13表示本发明的蓄电设备用外包装壳体1的其它实施方式的三面角部及其附近。在该实施方式中，除过渡壁部7以外的结构与上述实施方式相同。在上述实施方式中，收纳壳体2的过渡壁部7如图8～10所示成为两节结构(即如下结构：在俯视时，边界棱线14中的角顶点部6侧成为直线，边界棱线14中的棱线部5侧成为向外侧凸出的曲线，并且在侧视时，边界棱线15中的角顶点部6侧成为直线，边界棱线15中的棱线部5侧成为向上方凸出的曲线)，但在该实施方式中，在俯视时边界棱线14成为直线，并且在侧视时边界棱线15成为直线(图11～13)。在采用了如上述实施方式所示的两节结构的情况下，由于具有尤其能够进一步降低过渡壁部7中的应力的优点，所以优选采用上述实施方式的结构，但也可以是如图11～13所示的单节结构。因此，针对所述冲头43当然也可以采用与此相同的单节结构。
此外，在上述实施方式的制造方法中冲头43为大致长方体形状(参照图1)，但也可以是大致多棱柱形状(例如高度低的大致多棱柱形状等)。作为这种大致多棱柱形状并不特别限定，但例如可以列举大致五棱柱形状、大致六棱柱形状、大致七棱柱形状、大致八棱柱形状、大致九棱柱形状、大致十棱柱形状等。在该情况下，冲模41的孔41a的俯视形状设为与这些各大致多棱柱形状的底面相同的大致多边形。
于是，通过使用这种大致多棱柱形状的冲头43与上述实施方式同样地进行制造，能够得到如下所述的蓄电设备用外包装壳体1。即，所得到的蓄电设备用外包装壳体1构成为：具备底面开放的大致多棱柱形状的收纳壳体2、和从该收纳壳体2的所述底面的开放口的周缘朝向大致水平方向的外侧而延伸的凸缘部3，构成所述收纳壳体2的相邻的侧壁11经由配置于相互之间的曲面的角壁部4而连接，构成所述收纳壳体2的顶壁12的各边分别经由曲面的棱线部5与所述侧壁11的上边11a连接，所述顶壁12的各角缘12b分别经由具备曲面的角顶点部6与所述角壁部4的上缘4a连接，在将所述棱线部5的垂直截面的曲率半径设为“R1”并将所述角顶点部6的垂直截面的曲率半径设为“R2”时处于R1＜R2的关系。由于处于R1＜R2的关系，所以所述外包装壳体1能够充分抑制大的形变集中于收纳壳体部2的三面角部来防止三面角部处的皱褶或开裂且具备足够的强度。此外，所述收纳壳体2的大致多棱柱形状(例如高度低的大致多棱柱形状等)成为与所述冲头43的大致多棱柱形状(例如高度低的大致多棱柱形状等)对应的形状。作为所述收纳壳体2的大致多棱柱形状并不特别限定，但例如可以列举大致五棱柱形状、大致六棱柱形状、大致七棱柱形状、大致八棱柱形状、大致九棱柱形状、大致十棱柱形状等。例如，在所述收纳壳体2为大致六棱柱形状的情况下，角壁部4存在六处，角顶点部6存在六处，棱线部5也存在六处。
在本发明中，所述密封剂层(内侧层)93对于在锂离子二次电池等中使用的腐蚀性强的电解液等也具备优异的耐化学性，并且发挥对外包装材料赋予热封性的作用。
作为构成所述密封剂层93的树脂并不特别限定，但例如可以列举热熔接性树脂等。作为所述热熔接性树脂并不特别限定，但例如可以列举聚乙烯、聚丙烯、离聚物、乙烯丙烯酸乙酯(EEA)、乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物树脂(EMMA)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂(EVA)、马来酸酐改性聚丙烯、马来酸酐改性聚乙烯等。其中，所述密封剂层93优选由无拉伸聚烯烃形成。
所述密封剂层(内侧层)93的厚度优选设定为15μm～30μm。通过将其设为15μm以上而能够确保足够的热封强度，并且通过将其设定为30μm以下而有助于薄膜化、轻型化。
在本发明中，作为构成所述耐热性树脂层(外侧层)92的耐热性树脂而使用在热封外包装材料时的热封温度下不会熔融的耐热性树脂。作为所述耐热性树脂，优选使用具有比密封剂层93的熔点高10℃以上的熔点的耐热性树脂，尤其优选使用具有比密封剂层93的熔点高20℃以上的熔点的耐热性树脂。
作为所述耐热性树脂层(外侧层)92并不特别限定，但例如可以列举尼龙膜等聚酰胺膜、聚酯膜等，且优选使用它们的拉伸膜。其中，作为所述耐热性树脂层92，尤其优选使用双轴拉伸尼龙膜等双轴拉伸聚酰胺膜、双轴拉伸聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)膜、双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜或双轴拉伸聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜。作为所述尼龙膜并不特别限定，但例如可以列举尼龙6膜、尼龙6,6膜、MXD尼龙膜等。此外，所述耐热性树脂层2既可以以单层形成，或者也可以以例如由聚酯膜/聚酰胺膜构成的多层(由PET膜/尼龙膜构成的多层等)形成。此外，在所述多层的情况下可以将聚酯膜侧配置于最外侧。所述耐热性树脂层92也可以通过耐热性树脂的涂敷、干燥而形成。
所述耐热性树脂层(外侧层)92的厚度优选为2μm～50μm。在使用聚酯膜的情况下厚度优选为5μm～40μm，在使用尼龙膜的情况下厚度优选为15μm～50μm。通过设定为上述优选下限值以上而能够确保作为外包装壳体的足够的强度，并且通过设定为上述优选上限值以下而能够减小成形时的应力，从而能够提高成形性。
在本发明中，所述金属箔层94发挥对外包装壳体1赋予阻止氧气或水分侵入的气体阻隔性的作用。作为所述金属箔层94并不特别限定，但例如可以列举铝箔、SUS箔(不锈钢箔)、铜箔、镍箔、钛箔等，其中优选使用铝箔。所述金属箔层94的厚度优选为15μm～100μm。通过设为15μm以上能够防止在制造金属箔时的轧制时产生针孔，并且通过设为100μm以下能够减小成形时的应力，从而能够提高成形性。其中，所述金属箔层94的厚度更优选为15μm～45μm。另外，作为所述铝箔优选为以JIS H4160：2006规定的A8079-O材料、A8021-O材料。
所述金属箔层94优选为至少内侧的面(第二粘接剂层96侧的面)被实施化学转化处理。通过实施这种化学转化处理，能够充分防止因内容物(电池的电解液等)导致的金属箔表面的腐蚀。作为这种化学转化处理例如可以列举铬酸盐处理等。
作为所述第一粘接剂层(外侧粘接剂层)95并不特别限定，但例如可以列举聚氨酯聚烯烃粘接剂层、聚氨酯粘接剂层、聚酯聚氨酯粘接剂层、聚醚聚氨酯粘接剂层等。所述第一粘接剂层95的厚度优选设定为1μm～6μm。
作为所述第二粘接剂层(内侧粘接剂层)96并不特别限定，但例如能够使用例示为上述第一粘接剂层95的粘接剂，优选使用因电解液导致的膨润少的聚烯烃类粘接剂。其中，尤其优选使用酸改性聚烯烃类粘接剂。作为所述酸改性聚烯烃类粘接剂，例如可以列举马来酸改性聚丙烯粘接剂、富马酸改性聚丙烯粘接剂等。所述第二粘接剂层96的厚度优选设定为1μm～5μm。
图15表示使用本发明的蓄电设备用外包装壳体1构成的蓄电设备30的一个实施方式。该蓄电设备30是锂离子二次电池。在本实施方式中，如图15所示，由蓄电设备用外包装壳体1和平面状外包装材料(不对所述坯料板91进行成形而为平面状)28构成外包装部件29。于是，在本发明的蓄电设备用外包装壳体1的收纳凹部(收纳壳体2)内收纳大致长方体形状的蓄电设备主体部(电化学元件等)31，在该蓄电设备主体部31上，所述平面状外包装材料28将其内侧层93侧作为内侧(下侧)而配置，该平面状外包装材料28的内侧层93的周缘部与所述外包装壳体1的凸缘部(密封用周缘部)3的内侧层93通过热封来密封接合而被密封，由此构成本发明的蓄电设备30(参照图15)。此外，所述外包装壳体1的收纳凹部的内侧表面成为内侧层(密封剂层)93，收纳凹部的外表面成为外侧层(耐热性树脂层)92(参照图15)。
在图15中，附图标记39是所述平面状外包装材料28的周缘部与所述外包装壳体1的凸缘部(密封用周缘部)3接合(熔接)而成的热封部。此外，在所述蓄电设备30中，与蓄电设备主体部31连接的极耳的前端部被导出至外包装部件29的外部，但省略图示。
作为所述蓄电设备主体部31并不特别限定，但例如可以列举电池主体部、电容器主体部、双电层电容器主体部等。
在上述实施方式中，外包装部件29是由外包装壳体1和平面状外包装材料28构成的结构(参照图15)，但并不特别限定于这种结构，例如外包装部件29也可以是由一对外包装壳体1构成的结构。
实施例
接着，对本发明的具体实施例进行说明，但本发明并不特别限定于这些实施例。
＜实施例1＞
使用具备具有图2～4所示的结构的冲头43的图1所示的拉深成形用模具40通过上述外包装壳体的制造方法对坯料板(外包装材料)91进行拉深成形(参照图5)，由此制造了图6所示的蓄电设备用外包装壳体1。此时，将成形深度从3.0mm起以0.5mm为单位改变(增大)来进行拉深成形，从而得到了各成形深度的外包装壳体。此外，将成形深度以0.5mm为单位增大，并在外包装壳体上看到了针孔、开裂的阶段使所述拉深成形结束。
所使用的冲模及压料圈的外径尺寸是长边120mm×短边80mm的长方形，各个孔的长边直线部为50.4mm、短边直线部为29.8mm。另外，所使用的冲头43的棱线部45的垂直截面的曲率半径(S1)为2.0mm、角顶点部46的垂直截面的曲率半径(S2)为4.0mm、过渡壁部47的水平方向上的长度(M)为1.0mm、角壁部44的水平截面的曲率半径(S3)为2.5mm(参照图2～4)。
另外，所使用的坯料板(外包装材料)91是以如下方式构成的层叠材料：在厚度为30μm的铝箔(以JIS H4160-2006规定的A8021的铝箔)94的一个面上经由氨酯类粘接剂(外侧粘接剂)95贴合厚度为25μm的双轴拉伸尼龙膜92，并在所述铝箔94的另一个面上经由二液固化型马来酸改性聚丙烯粘接剂(内侧粘接剂)96贴合厚度为40μm的无拉伸聚丙烯膜93(参照图14)。所述坯料板91是与冲模及压料圈的外径尺寸相同的长边120mm×短边80mm的长方形。
在所得到的蓄电设备用外包装壳体1中，收纳壳体2的棱线部5的垂直截面的曲率半径(R1)为2.0mm，角顶点部6的垂直截面的曲率半径(R2)为4.0mm，过渡壁部7的水平方向上的长度(L)为1.0mm(参照图8～10)。
＜实施例2＞
除了将冲头43的棱线部45的垂直截面的曲率半径S1设定为4.0mm、将角顶点部46的垂直截面的曲率半径S2设定为4.1mm、将过渡壁部47的水平方向上的长度M设定为1.0mm以外，与实施例1同样地制造了图6所示的蓄电设备用外包装壳体1。在所得到的蓄电设备用外包装壳体1中，收纳壳体2的棱线部5的垂直截面的曲率半径R1为4.0mm，角顶点部6的垂直截面的曲率半径R2为4.1mm，过渡壁部7的水平方向上的长度L为1.0mm(参照图8～10)。
＜实施例3＞
除了将冲头中的S1设定为0.5mm、将S2设定为4.0mm、将M设定为1.0mm以外，与实施例1同样地制造了图6所示的蓄电设备用外包装壳体1。在所得到的蓄电设备用外包装壳体1中，收纳壳体2的R1为0.5mm，R2为4.0mm，L为1.0mm(参照图8～10)。
＜实施例4＞
除了将冲头中的S1设定为2.0mm、将S2设定为2.1mm、将M设定为1.0mm以外，与实施例1同样地制造了图6所示的蓄电设备用外包装壳体1。在所得到的蓄电设备用外包装壳体1中，收纳壳体2的R1为2.0mm，R2为2.1mm，L为1.0mm(参照图8～10)。
＜实施例5＞
除了将冲头中的S1设定为2.0mm、将S2设定为6.0mm、将M设定为1.0mm以外，与实施例1同样地制造了图6所示的蓄电设备用外包装壳体1。在所得到的蓄电设备用外包装壳体1中，收纳壳体2的R1为2.0mm，R2为6.0mm，L为1.0mm(参照图8～10)。
＜实施例6＞
除了将冲头中的S1设定为2.0mm、将S2设定为4.0mm、将M设定为0mm以外，与实施例1同样地制造了图6所示的蓄电设备用外包装壳体1。在所得到的蓄电设备用外包装壳体1中，收纳壳体2的R1为2.0mm，R2为4.0mm，L为0mm(参照图8～10)。
＜实施例7＞
除了将冲头中的S1设定为2.0mm、将S2设定为4.0mm、将M设定为6.0mm以外，与实施例1同样地制造了图6所示的蓄电设备用外包装壳体1。在所得到的蓄电设备用外包装壳体1中，收纳壳体2的R1为2.0mm，R2为4.0mm，L为6.0mm(参照图8～10)。
＜比较例1＞
除了将冲头中的S1设定为2.0mm、将S2设定为2.0mm、将M设定为0mm以外，与实施例1同样地制造了蓄电设备用外包装壳体。在所得到的蓄电设备用外包装壳体中，收纳壳体的R1为2.0mm，R2为2.0mm，L为0mm。
＜比较例2＞
除了将冲头中的S1设定为4.0mm、将S2设定为2.0mm、将M设定为1.0mm以外，与实施例1同样地制造了蓄电设备用外包装壳体。在所得到的蓄电设备用外包装壳体中，收纳壳体的R1为4.0mm，R2为2.0mm，L为1.0mm。
[表1]
基于下述评价法对如上述那样得到的各蓄电设备用外包装壳体进行了成形性的评价。表1表示其结果。
＜成形性评价法＞
调查所得到的各外包装壳体(将成形深度以0.5mm为单位改变来进行拉深成形而构成的各外包装壳体)中有无皱褶、针孔及开裂，调查不产生这种皱褶、针孔及开裂的“最大成形深度(mm)”，并基于下述判定基准进行了评价。此外，在暗室内用光透过法调查了有无针孔或开裂。
(判定基准)
“○”…不产生皱褶、针孔及开裂的最大成形深度为6.0mm以上
“△”…不产生皱褶、针孔及开裂的最大成形深度为4.5mm以上且不足6.0mm
“×”…不产生皱褶、针孔及开裂的最大成形深度不足4.5mm。
从表1可知，以本发明的制造方法得到的本发明的实施例1～7的蓄电设备用外包装壳体即使进行成形深度深的成形也不会产生皱褶、针孔及开裂(裂缝)而具备优异的成形性。这样，根据本发明能够提供一种具备深度更深的收纳壳体部的蓄电设备用外包装壳体。
相对于此，在脱离本发明的规定范围的比较例1、2中，当进行成形深度深的成形时产生了皱褶、针孔、开裂。
工业实用性
作为本发明的蓄电设备用外包装壳体及以本发明的制造方法得到的蓄电设备用外包装壳体的具体例，例如被用作：
·锂二次电池(锂离子电池、锂聚合物电池等)等蓄电设备
·锂离子电容器
·双电层电容器
·全固态电池
等各种蓄电设备的外包装壳体。
本申请主张要求2016年11月22日提出申请的日本专利申请特愿2016-226436号的优先权，其公开内容直接构成本申请的一部分。
在此使用的用语及说明用于说明本发明的实施方式，且本发明并不限定于此。只要是在权利要求书内，本发明也允许不脱离其精神的任何设计上的变更。
附图标记说明
1…蓄电设备用外包装壳体
2…收纳壳体
3…凸缘部
4…角壁部
4a…上缘
5…棱线部
5c…端缘
6…角顶点部
6c…端缘
7…过渡壁部
11…侧壁
11a…上边
12…顶壁
12b…角缘
13…底面开口部
14…边界棱线
29…外包装部件
30…蓄电设备
31…蓄电设备主体部
40…拉深成形用模具
41…冲模
41a…孔
41b…夹紧面
42…压料圈
42a…孔
42b…夹紧面
43…冲头
44…角壁部
44a…上缘
45…棱线部
45c…端缘
46…角顶点部
46c…端缘
47…过渡壁部
51…侧壁
51a…上边
52…顶壁
52b…角缘
R1…外包装壳体的棱线部的垂直截面的曲率半径
R2…外包装壳体的角顶点部的垂直截面的曲率半径
L…外包装壳体的过渡壁部的水平方向上的长度
S1…冲头的棱线部的垂直截面的曲率半径
S2…冲头的角顶点部的垂直截面的曲率半径
M…冲头的过渡壁部的水平方向上的长度

Claims (10)

1.一种蓄电设备用外包装壳体，其具备底面开放的大致多棱柱形状的收纳壳体、和从该收纳壳体的所述底面的开放口的周缘朝向大致水平方向的外侧而延伸的凸缘部，该蓄电设备用外包装壳体的特征在于，
构成所述收纳壳体的相邻的侧壁经由配置于相互之间的曲面的角壁部而连接，构成所述收纳壳体的顶壁的各边分别经由曲面的棱线部与所述侧壁的上边连接，所述顶壁的各角缘分别经由具备曲面的角顶点部与所述角壁部的上缘连接，
在将所述棱线部的曲率半径设为“R1”并将所述角顶点部的垂直截面的曲率半径设为“R2”时处于R1＜R2的关系。
2.根据权利要求1所述的蓄电设备用外包装壳体，其特征在于，所述大致多棱柱形状为大致长方体形状。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电设备用外包装壳体，其特征在于，所述棱线部的大致水平方向的端缘和与该端缘相对的所述角顶点部的端缘经由过渡壁部而连接。
4.根据权利要求3所述的蓄电设备用外包装壳体，其特征在于，在俯视时，所述过渡壁部与所述顶壁之间的边界棱线的至少一部分是向外侧凸出的曲线。
5.根据权利要求3或4所述的蓄电设备用外包装壳体，其特征在于，所述过渡壁部的水平方向上的长度超过0mm且为5mm以下。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的蓄电设备用外包装壳体，其特征在于，所述收纳壳体及所述凸缘部均由包含金属箔层和密封剂层的层叠材料构成，该密封剂层层叠于该金属箔层的一个面上。
7.一种蓄电设备，其特征在于，具备：
蓄电设备主体部；和
外包装部件，其包含权利要求1～6中任一项所述的蓄电设备用外包装壳体，
所述蓄电设备主体部由所述外包装部件进行外包装。
8.一种蓄电设备用外包装壳体的制造方法，其使用拉深成形用模具对坯料板进行拉深成形来制造蓄电设备用外包装壳体，该拉深成形用模具具备通过压入坯料板来进行立体成形的大致多棱柱形状的冲头、具有将被所述冲头压入的坯料板容纳的大致多棱柱形状的孔的冲模、和具有供所述冲头插入的孔的压料圈，该方法的特征在于，包括：
用所述冲模的孔的周围的夹紧面与所述压料圈的孔的周围的夹紧面将所述坯料板夹紧的工序；和
成形工序，其通过将所述冲头从所述压料圈的孔插入并进一步使其进入所述冲模的孔内来对所述坯料板进行拉深成形，从而得到蓄电设备用外包装壳体，
作为所述冲头而使用以如下方式构成的冲头：相邻的侧壁经由配置于相互之间的曲面的角壁部而连接，顶壁的各边分别经由曲面的棱线部与所述侧壁的上边连接，所述顶壁的各角缘分别经由具备曲面的角顶点部与所述角壁部的上缘连接，且该冲头在将所述棱线部的曲率半径设为“S1”并将所述角顶点部的垂直截面的曲率半径设为“S2”时处于S1＜S2的关系。
9.根据权利要求8所述的蓄电设备用外包装壳体的制造方法，其特征在于，所述大致多棱柱形状为大致长方体形状。
10.根据权利要求8或9所述的蓄电设备用外包装壳体的制造方法，其特征在于，在所述冲头中，所述棱线部的大致水平方向的端缘和与该端缘相对的所述角顶点部的端缘经由过渡壁部而连接。
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