JP2000113863A - 円筒形電池の成形方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】溝部成形時にローラ部材と電池缶との間に摩擦
力が発生することがなく、高品質な電池を効率的に製造
することを可能にする。 【解決手段】電池缶１２を軸方向に押圧した状態で回転
させるための電池缶押圧機構１４と、この電池缶１２の
開口部１２ａの近傍に環状溝部１６を形成するための溝
部形成機構１８と、前記溝部形成機構１８を構成するロ
ーラ部材２０の突出部３６に潤滑剤としてドデカン４０
を塗布する潤滑剤塗布機構２２とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池缶の外周部に
ローラ部材を介して溝部を形成する円筒形電池の成形方
法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、リチウムイオン電池のような二
次電池を製造する際、先ず、正極板と負極板をセパレー
タを介して巻回した極板群（巻回体）が形成された後、
この極板群が有底円筒形状の電池缶内に挿入される。そ
の際、極板群の負極リード（金属リード）が電池缶の内
底面に当接する一方、正極リード（金属リード）が前記
電池缶の開口から外方に突出している。

【０００３】次いで、一対の溶接電極により電池缶の底
部と負極リードの溶接部位とが挟持された状態で溶接電
流が供給されることによって、前記一対の溶接電極を介
して前記負極リードが前記電池缶の内底面にスポット溶
接される。そして、電池缶内には、極板群の上方に上部
絶縁板が挿入された後、この電池缶の外周部に前記極板
群を固定するための溝部が形成される。

【０００４】具体的には、電池缶が上下両方向から押圧
されながら高速で回転された状態で、回転自在なビーデ
ィング用ローラが前記電池缶の側部から所定の速度で該
電池缶に押圧される。これにより、電池缶の上部外周部
には、所定の溝部が形成されて極板群が固定されること
になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電池缶に
は、錆等の発生を防止するために、通常、この電池缶の
表面にニッケルメッキ等によるコーティング処理が施さ
れている。このため、上記の溝部形成時にビーディング
用ローラと電池缶との間に滑りが発生すると、摩擦力が
生じて前記電池缶の外周部にコーティングされているメ
ッキ層が剥がれる場合がある。これにより、電池缶に錆
が発生し易くなるとともに、この電池缶内に剥がれたメ
ッキ層が混入して短絡するという問題が指摘されてい
る。

【０００６】本発明はこの種の問題を解決するものであ
り、溝部形成時にローラ部材と電池缶との間に滑りが発
生してもメッキ層の剥がれを可及的に阻止することがで
き、高品質な電池を効率的に製造することが可能な円筒
形電池の成形方法および装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る円筒形電池
の成形方法および装置では、ビーディング用ローラ部材
または電池缶の外周部に、電池缶内に混入しても電池性
能に影響を与えない飽和炭化水素系（Ｃ_n Ｈ_2n+2）の潤
滑剤が塗布された後、前記ローラ部材を介して前記電池
缶の外周部にビーディング処理が施される。

【０００８】このため、ローラ部材と電池缶の外周部と
の間に滑りが発生しても、摩擦力の発生を可及的に阻止
し、前記電池缶の外周部にコーティングされているメッ
キ層の剥がれを惹起することがない。従って、メッキ層
の剥がれにより電池缶に錆が発生することや、剥がれた
メッキ層が電池缶内に混入して短絡が発生することを確
実に阻止し、高品質な電池を効率的に得ることが可能に
なる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施形態
に係る円筒形電池の成形装置１０の概略構成説明図であ
る。成形装置１０は、電池缶１２を軸方向（矢印Ａ方
向）に押圧した状態で回転させるための電池缶押圧機構
１４と、前記電池缶１２の開口部１２ａの近傍に環状溝
部１６を形成するための溝部形成機構１８と、前記溝部
形成機構１８を構成するビーディング用ローラ部材２０
に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布機構２２とを備える。電
池缶１２内には、正極板および負極板がセパレータを介
して巻回された巻回体２４が収容されている。

【００１０】電池缶押圧機構１４は、電池缶１２の底部
１２ｂを支持する受け部材２６と、この受け部材２６を
上方向に押圧する第１ばね２８と、前記電池缶１２の開
口部１２ａ側を支持して矢印Ｂ方向に回転自在なマンド
レル３０と、このマンドレル３０を下方向に押圧する第
２ばね３２とを備える。

【００１１】溝部形成機構１８は、カムやボールねじ等
の図示しない送り手段によって電池缶１２の外周面に向
かって矢印Ｃ方向に移動自在な本体部３４と、この本体
部３４に回転自在に支持されるローラ部材２０とを備え
る。このローラ部材２０の外周側には、径方向外方に突
出する幅狭な突出部３６が設けられている。ローラ部材
２０は、超硬材料で構成されるとともに、その表面にチ
タンコーティングによる処理が施されている。

【００１２】潤滑剤塗布機構２２は、タンク３８を備え
ており、このタンク３８には、飽和炭化水素として、例
えば、ｎ＝１２のドデカン、すなわち、ＣＨ₃ （Ｃ
Ｈ₂ ）₁₀ＣＨ₃ の分子式を有する油状パラフィン系化合
物４０（以下、単にドデカン４０という）が貯留されて
いる。

【００１３】タンク３８には、ＰＴＦＥ（ポリテトラフ
ルオロエチレン）製の第１チューブ４２の一端が配置さ
れており、この第１チューブ４２の他端がポンプ４４の
導入口側に接続されている。ポンプ４４の導出口側に
は、同様にＰＴＦＥ製の第２チューブ４６の一端が連結
されるとともに、この第２チューブ４６の他端がノズル
４８に接続される。

【００１４】ノズル４８は、可動型のブラケット５０に
対して鉛直下方向に向かって固定されている。このノズ
ル４８の先端に設けられたノズルチップ５２は、常時、
ローラ部材２０の突出部３６に対応する位置に配置され
ている。ノズルチップ５２からドデカン４０が不要に液
垂れした際に、ローラ部材２０以外に前記ドデカン４０
が付着することを阻止するためである。第１の実施形態
では、ノズルチップ５２は、電池缶１２に対して一缶当
たり０．００２ｃｃ以下程度のドデカン４０を塗布する
ように設定されている。

【００１５】このように構成される第１の実施形態に係
る成形装置１０の動作について、本発明に係る成形方法
との関連で以下に説明する。

【００１６】先ず、図１に示すように、溝部形成機構１
８を構成するローラ部材２０が後退位置に配置された状
態で、潤滑剤塗布機構２２が駆動される。すなわち、ポ
ンプ４４が駆動されてタンク３８内に貯留されているド
デカン４０が第１チューブ４２から第２チューブ４６を
介してノズル４８に送られる。このため、ノズルチップ
５２からローラ部材２０の突出部３６には、所定量のド
デカン４０が塗布される。

【００１７】次いで、電池缶１２が、受け部材２６およ
びマンドレル３０に作用する第１および第２ばね２８、
３２を介して軸方向（矢印Ａ方向）に圧縮力を付与され
た状態で、前記マンドレル３０を介して矢印Ｂ方向に回
転される。一方、溝部形成機構１８では、ローラ部材２
０が本体部３４と一体的に電池缶１２の外周側に向かっ
て矢印Ｃ方向に移動する。これにより、図２に示すよう
に、電池缶１２の開口部１２ａの近傍には、ローラ部材
２０の先端部に設けられている突出部３６が当接し、こ
の突出部３６の形状に対応した環状溝部１６が形成され
る。

【００１８】電池缶１２にビーディング処理が終了した
後、溝部形成機構１８を構成するローラ部材２０がこの
電池缶１２から離間する方向に移動する。そして、ロー
ラ部材２０の突出部３６には、必要に応じて潤滑剤塗布
機構２２の作用下にドデカン４０の塗布が行われるとと
もに、電池缶押圧機構１４では、ビーディング処理後の
電池缶１２が取り外されて、新たな電池缶１２が配置さ
れる。

【００１９】この場合、第１の実施形態では、電池缶１
２の外周面に押し付けられるローラ部材２０の突出部３
６に、潤滑剤塗布機構２２を構成するノズル４８からド
デカン４０が所定量（本実施形態では、０．００２ｃｃ
／缶）だけ塗布された後、このローラ部材２０を前記電
池缶１２の外周面に押し付けている。

【００２０】このため、ローラ部材２０と電池缶１２と
の間に滑りが発生しても、この間に介在しているドデカ
ン４０の作用下に摩擦力の発生を可及的に阻止すること
ができる。これにより、電池缶１２の外周面にコーティ
ングされているニッケルメッキ等のメッキ層の剥がれを
惹起することがなく、このメッキ層の剥がれによる錆や
この剥がれたメッキ層が電池缶１２内に混入することに
よる電池使用時の短絡を惹起することがない。従って、
高品質な電池を効率的に製造することが可能になるとい
う効果が得られる。

【００２１】なお、ローラ部材２０を超硬材料で形成す
るとともに、その表面にチタンコーティング処理を施す
ことによって、前記ローラ部材２０の耐用性を有効に向
上させることができる。

【００２２】図３は、本発明の第２の実施形態に係る成
形装置６０の概略構成説明図である。なお、第１の実施
形態に係る成形装置１０と同一の構成要素には、同一の
参照符号を付してその詳細な説明は省略する。

【００２３】この成形装置６０は、潤滑剤塗布機構６２
を備えている。潤滑剤塗布機構６２は、ドデカン４０を
貯留するタンク６４と、このドデカン４０に一端を浸漬
するドデカン供給部材６６とを備える。ドデカン供給部
材６６の他端側には、ローラ部材２０の突出部３６に接
触する接触部６８が設けられるとともに、この他端側が
鉄板等の押し付け板７０を介してボルト７２によりタン
ク６４の上端に固定されている。

【００２４】このドデカン供給部材６６は、毛管現象に
よってタンク６４内のドデカン４０をローラ部材２０の
突出部３６に一定量だけ供給し得るものであれば如何な
る材質を使用してもよく、例えば、フェルト材等が使用
される。押し付け板７０は、ドデカン供給部材６６から
多量のドデカン４０が供給されることを阻止する絞り機
能を有している。

【００２５】このように構成される第２の実施形態に係
る成形装置６０では、ローラ部材２０が電池缶１２にビ
ーディング処理を施す前、および前記電池缶１２にビー
ディング処理を施した後、所定の待機位置に配置される
と、ドデカン供給部材６６の接触部６８がこのローラ部
材２０の突出部３６に接触する。従って、タンク６４内
のドデカン４０は、毛管現象によってドデカン供給部材
６６に沿って移動し、接触部６８から突出部３６に一定
量だけ供給される。

【００２６】これにより、第２の実施形態では、ローラ
部材２０と電池缶１２との間で滑りによる摩擦力の発生
を可及的に阻止することができる等、第１の実施形態と
同様の効果が得られる。

【００２７】図４は、本発明の第３の実施形態に係る成
形装置８０の概略構成説明図である。なお、第１、第２
の実施形態に係る成形装置１０、６０と同一の構成要素
には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略す
る。

【００２８】この成形装置８０では、ドデカン供給部材
６６の接触部６８が電池缶１２の外周部に接触してお
り、この電池缶１２にドデカン４０が一定量だけ供給さ
れるように構成されている。この接触部６８が接触する
位置は、ローラ部材２０の突出部３６が押し付けられる
位置に対応している。

【００２９】従って、第３の実施形態では、ローラ部材
２０の突出部３６と電池缶１２との間に一定量のドデカ
ン４０が確実に供給され、このローラ部材２０とこの電
池缶１２との間に摩擦力が発生することを確実に阻止で
きる等、第１および第２の実施形態と同様の効果が得ら
れる。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係る円筒形電池の成形方法およ
び装置では、ビーディング用ローラ部材または電池缶の
外周部に、飽和炭化水素系の潤滑剤が塗布された後、前
記ローラ部材を介して前記電池缶の外周部にビーディン
グ処理が施される。このため、ローラ部材と電池缶との
間に滑りが発生しても摩擦力の発生を可及的に阻止する
ことができ、前記電池缶にコーティングされているメッ
キ層の剥がれを有効に阻止することが可能になる。これ
により、電池缶に錆が発生したり、電池缶内に剥がれた
メッキ層が混入して短絡が発生したりすることを確実に
阻止し、高品質な電池を効率的に製造することが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る円筒形電池の成
形装置の概略構成説明図である。

【図２】前記成形装置を構成するローラ部材によりビー
ディング処理を施す際の動作説明図である。

【図３】本発明の第２の実施形態に係る成形装置の概略
構成説明図である。

【図４】本発明の第３の実施形態に係る成形装置の概略
構成説明図である。

【符号の説明】

１０、６０、８０…成形装置 １２…電池缶 １６…環状溝部 １８…溝部形成機
構 ２０…ローラ部材 ２２、６２…潤滑
剤塗布機構 ２４…巻回体 ３６…突出部 ３８、６４…タンク ４０…ドデカン ４２、４６…チューブ ４４…ポンプ ４８…ノズル ５２…ノズルチッ
プ ６６…ドデカン供給部材 ６８…接触部 ７０…押し付け板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】正極板および負極板がセパレータを介して
   巻回された巻回体を収容する電池缶の外周部に、ビーデ
   ィング用ローラ部材を介して前記巻回体を固定するため
   の溝部を形成する円筒形電池の成形方法であって、 前記ローラ部材または前記電池缶の外周部に、飽和炭化
   水素系の潤滑剤を塗布する工程と、 前記潤滑剤の塗布後に、前記ローラ部材を介して前記電
   池缶の外周部にビーディング処理を施す工程と、 を有することを特徴とする円筒形電池の成形方法。
2. 【請求項２】正極板および負極板がセパレータを介して
   巻回された巻回体を収容する電池缶の外周部に、ローラ
   部材を介して前記巻回体を固定するための溝部を形成す
   る円筒形電池の成形装置であって、 前記ローラ部材または前記電池缶の外周部に、飽和炭化
   水素系の潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布機構を備えること
   を特徴とする円筒形電池の成形装置。