JP2002245975A - 角型電池 - Google Patents
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 充電時に電池缶側面の膨張が小さな電池を得
る。 【解決手段】 正極電極および負極電極をセパレータを
介して積層した電池要素あるいは正極電極および負極電
極をセパレータを介して巻回した扁平状の電池要素を収
納した角型電池において、電池要素の積層面あるいは扁
平面に平行な電池缶側面の少なくともいずれか一方の面
には、少なくとも電池缶の底面側の端部には段差を有さ
ない傾斜面と平面部が結合した凹部を有する角型電池。
る。 【解決手段】 正極電極および負極電極をセパレータを
介して積層した電池要素あるいは正極電極および負極電
極をセパレータを介して巻回した扁平状の電池要素を収
納した角型電池において、電池要素の積層面あるいは扁
平面に平行な電池缶側面の少なくともいずれか一方の面
には、少なくとも電池缶の底面側の端部には段差を有さ
ない傾斜面と平面部が結合した凹部を有する角型電池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、角型電池に関し、
特にセパレータを介して正極および負極を対向させて巻
回して製造した電池要素を角型形状の電池缶に収納して
密閉した角型電池に関し、とくにリチウムイオン電池等
の密閉型の角型電池に関する。
特にセパレータを介して正極および負極を対向させて巻
回して製造した電池要素を角型形状の電池缶に収納して
密閉した角型電池に関し、とくにリチウムイオン電池等
の密閉型の角型電池に関する。
【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。携帯電話、ノートパソコン、カムコ
ーダ等の電源としては、小型で大容量の密閉型電池であ
るリチウムイオン二次電池等の非水電解液電池が用いら
れている。これらの非水電解液電池としては、円筒型、
角型の構造を有したものが用いられている。小型の電子
機器の電源として用いられているリチウムイオン電池に
おいては、正極集電体および負極集電体にそれぞれ活物
質を塗布した後に、セパレータを介在させて巻回して電
池缶内に収納して密閉したものが用いられている。
が用いられている。携帯電話、ノートパソコン、カムコ
ーダ等の電源としては、小型で大容量の密閉型電池であ
るリチウムイオン二次電池等の非水電解液電池が用いら
れている。これらの非水電解液電池としては、円筒型、
角型の構造を有したものが用いられている。小型の電子
機器の電源として用いられているリチウムイオン電池に
おいては、正極集電体および負極集電体にそれぞれ活物
質を塗布した後に、セパレータを介在させて巻回して電
池缶内に収納して密閉したものが用いられている。
【０００３】電池使用機器は一般には直方体状の形状の
電池収納部を有しており、このような電池収納部に収納
する電池としては、円筒形状の電池では無効な容積が大
きくなるという問題があった。さらに、電池収納部分の
厚さによって円筒型の電池の径が制限を受けるので、小
型、あるいは薄型の機器においては、厚みの薄い角柱状
の角型電池が用いられている。これらの電池において
は、電池の充電放電時には活物質として使用した物質の
変化を伴うために、電池の電極の厚みが変化するという
問題点があった。
電池収納部を有しており、このような電池収納部に収納
する電池としては、円筒形状の電池では無効な容積が大
きくなるという問題があった。さらに、電池収納部分の
厚さによって円筒型の電池の径が制限を受けるので、小
型、あるいは薄型の機器においては、厚みの薄い角柱状
の角型電池が用いられている。これらの電池において
は、電池の充電放電時には活物質として使用した物質の
変化を伴うために、電池の電極の厚みが変化するという
問題点があった。
【０００４】例えば、リチウムイオン電池においては、
充電時には、負極電極の活物質の結晶格子中にリチウム
がドープされるために、負極活物質の膨張を生じる。金
属製の電池缶を外装容器とした角型電池においては、正
極活物質、負極活物質の膨張によって正極電極あるいは
負極電極の活物質層の厚さが大きくなり、電池缶の側面
が膨らむことが避けられなかった。電池缶の膨らみが大
きくなると、電池使用機器への電池の装着が困難となる
等の問題が生じたり、予め膨張を見越して空間を準備す
るために無効な空間が増加する等の問題点があった。
充電時には、負極電極の活物質の結晶格子中にリチウム
がドープされるために、負極活物質の膨張を生じる。金
属製の電池缶を外装容器とした角型電池においては、正
極活物質、負極活物質の膨張によって正極電極あるいは
負極電極の活物質層の厚さが大きくなり、電池缶の側面
が膨らむことが避けられなかった。電池缶の膨らみが大
きくなると、電池使用機器への電池の装着が困難となる
等の問題が生じたり、予め膨張を見越して空間を準備す
るために無効な空間が増加する等の問題点があった。
【０００５】ニカド電池等において初期活性化の際の電
池の変形を防止するために、電池の外装缶の発電要素が
当接する側面を凹ませた角型密閉型電池が記載されてい
る。例えば、特開昭６２−１２６５６６号公報には、正
極板と負極板をセパレータを介して交互に積層した極板
群を電槽に収納した後に、積層方向に電槽をプレス加工
することによって、電槽自体がエンドプレートとして働
き、極板群を均一に且つ緊密に圧迫するようにした電池
が記載されている。また、特開平７−１８３０１０号公
報には、角形の外装缶に発電要素の端板と当接する側面
に予め凹部を形成し、凹部を形成した外装缶に発電要素
を挿入した角形密閉電池が記載されている。
池の変形を防止するために、電池の外装缶の発電要素が
当接する側面を凹ませた角型密閉型電池が記載されてい
る。例えば、特開昭６２−１２６５６６号公報には、正
極板と負極板をセパレータを介して交互に積層した極板
群を電槽に収納した後に、積層方向に電槽をプレス加工
することによって、電槽自体がエンドプレートとして働
き、極板群を均一に且つ緊密に圧迫するようにした電池
が記載されている。また、特開平７−１８３０１０号公
報には、角形の外装缶に発電要素の端板と当接する側面
に予め凹部を形成し、凹部を形成した外装缶に発電要素
を挿入した角形密閉電池が記載されている。
【０００６】図６は、従来の電池缶の変形を防止する電
池缶を説明する図であり、特開平７−１８３０１０号公
報に記載の電池の製造方法を説明する図である。図６
（Ａ）は電池缶を説明する斜視図である。電池缶１の側
面２に凹部３を形成したものであり、先に凹部を形成す
ることによって、電池要素を電池缶内に収納した場合に
は、電池要素の端板、すなわち板状の複数の電極を積層
した場合の端部の電極が、凹部の形成によって内部に突
出した部分において保持されるものとすることにより、
長側面の内面の電極板の下端部が、電池缶の底部に形成
される曲面部が崩れてしまうという問題点を解決するも
のである。電池缶の缶壁面への凹部３の形成は、電池缶
の内部に凹部を有する雌型金型を配置し、電池缶の外部
から凸部を有する雄型金型を配置してプレス成型によっ
て行われるが、電池缶の開口幅４が小さな小型あるいは
扁平な角型の電池缶においては、プレス成形によって形
成することは極めて困難である。
池缶を説明する図であり、特開平７−１８３０１０号公
報に記載の電池の製造方法を説明する図である。図６
（Ａ）は電池缶を説明する斜視図である。電池缶１の側
面２に凹部３を形成したものであり、先に凹部を形成す
ることによって、電池要素を電池缶内に収納した場合に
は、電池要素の端板、すなわち板状の複数の電極を積層
した場合の端部の電極が、凹部の形成によって内部に突
出した部分において保持されるものとすることにより、
長側面の内面の電極板の下端部が、電池缶の底部に形成
される曲面部が崩れてしまうという問題点を解決するも
のである。電池缶の缶壁面への凹部３の形成は、電池缶
の内部に凹部を有する雌型金型を配置し、電池缶の外部
から凸部を有する雄型金型を配置してプレス成型によっ
て行われるが、電池缶の開口幅４が小さな小型あるいは
扁平な角型の電池缶においては、プレス成形によって形
成することは極めて困難である。
【０００７】すなわち、図６（Ｂ）に雌型の金型の斜視
図を示すように、電池缶内に凹部を有する雌型金型５を
配置し、電池缶の外部から雌型金型の凹状部６に対応し
た凸状部を有する雄型金型を用いてプレス成形を行う
が、プレス成形の後には、雌型の引出方向７と反対方向
に位置する雌型金型の壁部８が側面２への凹部３の形成
によって電池缶の内部へ突出する。このため雌型金型を
抜き出すことが困難となる。無理に引き抜こうとした場
合には、電池缶の内部に傷を生じたり、あるいは電池缶
を変形するおそれがあった。また、電池缶の内部に入れ
る金型として、複数個に分割可能なものを用いることに
よって、金型を分割して取り出す方法も考えられるが、
開口幅４が小さな電池においては、金型として、複数個
に分割可能なものを用いることは、金型の機械的強度等
の面で事実上実施することは不可能であった。
図を示すように、電池缶内に凹部を有する雌型金型５を
配置し、電池缶の外部から雌型金型の凹状部６に対応し
た凸状部を有する雄型金型を用いてプレス成形を行う
が、プレス成形の後には、雌型の引出方向７と反対方向
に位置する雌型金型の壁部８が側面２への凹部３の形成
によって電池缶の内部へ突出する。このため雌型金型を
抜き出すことが困難となる。無理に引き抜こうとした場
合には、電池缶の内部に傷を生じたり、あるいは電池缶
を変形するおそれがあった。また、電池缶の内部に入れ
る金型として、複数個に分割可能なものを用いることに
よって、金型を分割して取り出す方法も考えられるが、
開口幅４が小さな電池においては、金型として、複数個
に分割可能なものを用いることは、金型の機械的強度等
の面で事実上実施することは不可能であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、角型電池の
充電時の電池要素の膨張による電池缶の側面の膨張を防
止した、電池壁面に凹部を設けた角型電池を提供するこ
とを課題とするものであり、特に電池缶の開口部の大き
さが小さく、厚みの薄い電池において凹部を形成するこ
とを課題としたものである。
充電時の電池要素の膨張による電池缶の側面の膨張を防
止した、電池壁面に凹部を設けた角型電池を提供するこ
とを課題とするものであり、特に電池缶の開口部の大き
さが小さく、厚みの薄い電池において凹部を形成するこ
とを課題としたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、正極電
極および負極電極をセパレータを介して積層した電池要
素あるいは正極電極および負極電極をセパレータを介し
て巻回した扁平状の電池要素を収納した角型電池におい
て、電池要素の積層面あるいは扁平面に平行な電池缶側
面の少なくとも一方の面には、少なくとも電池缶の底面
側の端部には段差を有さない凹部を有する角型電池によ
って解決することができる。凹部の電池缶の開口部側の
端部には段差を設けた前記の角型電池である。前記側面
の凹部の上部の側面には、内部圧力の増大によって開裂
する薄肉部を設けた前記の角型電池である。凹部を複数
個設けたものである前記の角型電池である。電池缶の開
口の方向へ複数個の凹部を設けたものである前記の角型
電池である。
極および負極電極をセパレータを介して積層した電池要
素あるいは正極電極および負極電極をセパレータを介し
て巻回した扁平状の電池要素を収納した角型電池におい
て、電池要素の積層面あるいは扁平面に平行な電池缶側
面の少なくとも一方の面には、少なくとも電池缶の底面
側の端部には段差を有さない凹部を有する角型電池によ
って解決することができる。凹部の電池缶の開口部側の
端部には段差を設けた前記の角型電池である。前記側面
の凹部の上部の側面には、内部圧力の増大によって開裂
する薄肉部を設けた前記の角型電池である。凹部を複数
個設けたものである前記の角型電池である。電池缶の開
口の方向へ複数個の凹部を設けたものである前記の角型
電池である。
【００１０】また、正極電極および負極電極をセパレー
タを介して積層した電池要素あるいは正極電極および負
極電極をセパレータを介して巻回した扁平状の電池要素
を収納した角型電池の製造方法において、電池要素の扁
平面に平行な電池缶側面に対して、電池缶側面および電
池缶の底部側には開放した凹部を有した雌型金型を配置
して、電池缶の外側より雌型金型の凹部に嵌合する雄型
金型を配置してプレス成形を行うことによって、少なく
とも電池缶の底面の端部には段差を有さない傾斜面を有
した凹部を形成する角型電池の製造方法によって解決す
ることができる。
タを介して積層した電池要素あるいは正極電極および負
極電極をセパレータを介して巻回した扁平状の電池要素
を収納した角型電池の製造方法において、電池要素の扁
平面に平行な電池缶側面に対して、電池缶側面および電
池缶の底部側には開放した凹部を有した雌型金型を配置
して、電池缶の外側より雌型金型の凹部に嵌合する雄型
金型を配置してプレス成形を行うことによって、少なく
とも電池缶の底面の端部には段差を有さない傾斜面を有
した凹部を形成する角型電池の製造方法によって解決す
ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は、正極電極と負極電極を
セパレータを介して積層した電池要素、あるいは正極電
極と負極電極をセパレータを介して巻回した扁平状の電
池要素を電池缶内に収納した密閉型電池において、充電
時に電池要素の積層面あるいは扁平面と垂直な方向への
膨張を原因とする電池缶の変形を、電池缶の開口幅が小
さな薄型の電池においても電池缶の側面の少なくとも一
方の面に凹部を形成することによって可能としたもので
あり、凹部を形成するための金型の形状を工夫すること
によって、板材からのトランスファー成形による一連の
製造工程によって、形状および寸法精度が安定した電池
缶を製造することを可能としたものである。
セパレータを介して積層した電池要素、あるいは正極電
極と負極電極をセパレータを介して巻回した扁平状の電
池要素を電池缶内に収納した密閉型電池において、充電
時に電池要素の積層面あるいは扁平面と垂直な方向への
膨張を原因とする電池缶の変形を、電池缶の開口幅が小
さな薄型の電池においても電池缶の側面の少なくとも一
方の面に凹部を形成することによって可能としたもので
あり、凹部を形成するための金型の形状を工夫すること
によって、板材からのトランスファー成形による一連の
製造工程によって、形状および寸法精度が安定した電池
缶を製造することを可能としたものである。
【００１２】すなわち、電池缶の側面に凹部を形成する
ために電池缶の内部に挿入する金型として、金型の取り
出し方向の反対側には、凹部が開放した部分を有し、プ
レス成形の後に金型の取り出しを容易としたものであ
る。なお、本発明において、凹部は、底部が電池缶の側
面に平行な面を有するものに限らず、断面が三角形状等
の多角形状、円状、楕円状、その他の曲面状のものも意
味する。
ために電池缶の内部に挿入する金型として、金型の取り
出し方向の反対側には、凹部が開放した部分を有し、プ
レス成形の後に金型の取り出しを容易としたものであ
る。なお、本発明において、凹部は、底部が電池缶の側
面に平行な面を有するものに限らず、断面が三角形状等
の多角形状、円状、楕円状、その他の曲面状のものも意
味する。
【００１３】以下に図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の角型電池の一実施例を説明する図であ
る。図１（Ａ）は、側面図を示し、図１（Ｂ）は、図１
（Ａ）におけるＡ−Ａ’線の断面図を示す。正極電極と
負極電極をセパレータを介して積層した電池要素、ある
いは正極電極と負極電極をセパレータを介して巻回して
作製した扁平状の電池要素を収納した電池缶１の、電池
用要素の積層面あるいは扁平面と平行な側面２に凹部３
を形成したものであり、電池缶１の側面２に形成した凹
部３の上端部９には段差１０が形成されている。一方、
凹部の下端部１１には段差は形成されておらず、滑らか
な傾斜面１２が形成されている。凹部３の幅は、電池缶
の幅の３０％〜９０％とすることが好ましく、電池缶の
側面の中央部に設けることが好ましい。また、電池缶の
変形を防止する点では、電池缶の角部に近い部分に凹部
を生成することが好ましいが、中央部に凹部を形成する
方が電池要素の変形を防止する点では好ましい。また、
電池缶１の側面の凹部の上端部と開口端部との間には、
電池缶の内部での圧力の増大の際に内部圧力を開放する
圧力開放弁として作用する薄肉部１３を形成することが
できる。このような目的で形成する薄肉部は、電池缶の
材料がアルミニウムの場合には厚さ０．０５〜０．２ｍ
ｍ、電池缶の幅の３０〜６０％とすることが好ましい。
図１は、本発明の角型電池の一実施例を説明する図であ
る。図１（Ａ）は、側面図を示し、図１（Ｂ）は、図１
（Ａ）におけるＡ−Ａ’線の断面図を示す。正極電極と
負極電極をセパレータを介して積層した電池要素、ある
いは正極電極と負極電極をセパレータを介して巻回して
作製した扁平状の電池要素を収納した電池缶１の、電池
用要素の積層面あるいは扁平面と平行な側面２に凹部３
を形成したものであり、電池缶１の側面２に形成した凹
部３の上端部９には段差１０が形成されている。一方、
凹部の下端部１１には段差は形成されておらず、滑らか
な傾斜面１２が形成されている。凹部３の幅は、電池缶
の幅の３０％〜９０％とすることが好ましく、電池缶の
側面の中央部に設けることが好ましい。また、電池缶の
変形を防止する点では、電池缶の角部に近い部分に凹部
を生成することが好ましいが、中央部に凹部を形成する
方が電池要素の変形を防止する点では好ましい。また、
電池缶１の側面の凹部の上端部と開口端部との間には、
電池缶の内部での圧力の増大の際に内部圧力を開放する
圧力開放弁として作用する薄肉部１３を形成することが
できる。このような目的で形成する薄肉部は、電池缶の
材料がアルミニウムの場合には厚さ０．０５〜０．２ｍ
ｍ、電池缶の幅の３０〜６０％とすることが好ましい。
【００１４】図２は、本発明の角型電池の他の実施例を
説明する図である。図２（Ａ）は、側面図を示し、図２
（Ｂ）は、図２（Ａ）におけるＢ−Ｂ’線の断面図を示
す。正極電極と負極電極をセパレータを介して積層した
電池要素、あるいは正極電極と負極電極をセパレータを
介して巻回して作製した扁平状の電池要素を収納した電
池缶１の積層面あるいは扁平面と平行な側面２に凹部３
を形成したものであり、電池缶１の側面２に形成した凹
部３の上端部９および下端部１１のいずれにも段差は形
成されておらず、滑らかな傾斜面１２が形成されてい
る。このように、上端部にも段差を形成せずに滑らかな
傾斜面を形成することによって、電池缶内部への電池要
素の挿入をより円滑に行うことが可能となる。
説明する図である。図２（Ａ）は、側面図を示し、図２
（Ｂ）は、図２（Ａ）におけるＢ−Ｂ’線の断面図を示
す。正極電極と負極電極をセパレータを介して積層した
電池要素、あるいは正極電極と負極電極をセパレータを
介して巻回して作製した扁平状の電池要素を収納した電
池缶１の積層面あるいは扁平面と平行な側面２に凹部３
を形成したものであり、電池缶１の側面２に形成した凹
部３の上端部９および下端部１１のいずれにも段差は形
成されておらず、滑らかな傾斜面１２が形成されてい
る。このように、上端部にも段差を形成せずに滑らかな
傾斜面を形成することによって、電池缶内部への電池要
素の挿入をより円滑に行うことが可能となる。
【００１５】図３は、本発明の角型電池の他の実施例を
説明する図である。図３（Ａ）は、側面図を示し、図３
（Ｂ）は、図３（Ａ）におけるＣ−Ｃ’線の断面図を示
す。正極電極と負極電極をセパレータを介して積層した
電池要素、あるいは正極電極と負極電極をセパレータを
介して巻回して作製した扁平状の電池要素を収納した電
池缶１の積層面あるいは扁平面と平行な側面２に複数個
の凹部３ａ、３ｂを形成したものであり、電池缶１の側
面２に形成した凹部３の上端部９および下端部１１のい
ずれにも段差は形成されておらず、滑らかな傾斜面１２
が形成されている。
説明する図である。図３（Ａ）は、側面図を示し、図３
（Ｂ）は、図３（Ａ）におけるＣ−Ｃ’線の断面図を示
す。正極電極と負極電極をセパレータを介して積層した
電池要素、あるいは正極電極と負極電極をセパレータを
介して巻回して作製した扁平状の電池要素を収納した電
池缶１の積層面あるいは扁平面と平行な側面２に複数個
の凹部３ａ、３ｂを形成したものであり、電池缶１の側
面２に形成した凹部３の上端部９および下端部１１のい
ずれにも段差は形成されておらず、滑らかな傾斜面１２
が形成されている。
【００１６】複数個の凹部３ａおよび３ｂは電池缶２の
側面の中央から等間隔の位置に設けられていることが好
ましい。また、凹部３ａおよび３ｂの幅は、電池缶の厚
みが０．３ｍｍ前後の場合には、０．４ｍｍ〜１．０ｍ
ｍとすることが好ましい。また、電池缶の肉厚が０．６
ｍｍ前後の場合には、０．７ｍｍ〜１．０ｍｍとするこ
とが好ましい。また、設ける個数は１個〜３個とするこ
とが好ましい。次に、本発明の角型電池の電池缶の製造
方法を説明する。一般に、電池缶は、板材を出発材料と
して、絞り加工をはじめとする各種の工程を連続的に施
して製造されている。本発明の電池缶は、凹部形成工程
を一連の連続的な工程の一つとして組み入れることによ
って製造することができる。
側面の中央から等間隔の位置に設けられていることが好
ましい。また、凹部３ａおよび３ｂの幅は、電池缶の厚
みが０．３ｍｍ前後の場合には、０．４ｍｍ〜１．０ｍ
ｍとすることが好ましい。また、電池缶の肉厚が０．６
ｍｍ前後の場合には、０．７ｍｍ〜１．０ｍｍとするこ
とが好ましい。また、設ける個数は１個〜３個とするこ
とが好ましい。次に、本発明の角型電池の電池缶の製造
方法を説明する。一般に、電池缶は、板材を出発材料と
して、絞り加工をはじめとする各種の工程を連続的に施
して製造されている。本発明の電池缶は、凹部形成工程
を一連の連続的な工程の一つとして組み入れることによ
って製造することができる。
【００１７】板材から電池缶の形状が形成された後に電
池缶の側面の少なくとも一方の面に凹部が形成可能な凹
状の雌型金型を挿入し、電池缶の外部から形成すべき凹
部に合致した雄型の金型でプレス成形を行うことによっ
て、少なくともいずれか一方の面に凹部が形成される。
凹部が形成されて電池缶の側面が内側に突出すると、凹
部の形成に使用した雌型の金型を取り出すことが困難と
なり、金型の取り出しの際に電池缶に傷が生じたり、電
池缶を変形させる等の問題があったが、本発明において
は、使用する金型の形状を工夫することによって凹部を
プレス成形したことを可能としたものである。
池缶の側面の少なくとも一方の面に凹部が形成可能な凹
状の雌型金型を挿入し、電池缶の外部から形成すべき凹
部に合致した雄型の金型でプレス成形を行うことによっ
て、少なくともいずれか一方の面に凹部が形成される。
凹部が形成されて電池缶の側面が内側に突出すると、凹
部の形成に使用した雌型の金型を取り出すことが困難と
なり、金型の取り出しの際に電池缶に傷が生じたり、電
池缶を変形させる等の問題があったが、本発明において
は、使用する金型の形状を工夫することによって凹部を
プレス成形したことを可能としたものである。
【００１８】図４は、本発明の電池缶の成形方法を説明
する図である。図４（Ａ）は、プレス成形工程を電池缶
の高さ方向に直角の面で切断した断面図であり、図４
（Ｂ）は、Ｄ−Ｄ’線で切断した断面図であり、図４
（Ｃ）は、Ｅ−Ｅ’線で切断した断面図である。電池缶
１内に、電池要素の積層面あるいは扁平面と平行な側面
２の内面側に雌型金型５の凹状部６を向けるようにして
挿入した後に、電池缶１の側面２に、両側から２個の雄
型金型１４をその凸状部１５を雌型金型５の凹状部６に
対応するように配置してプレス成形を行う。次いで、プ
レス成形後に、電池缶の内部に挿入した雌型金型５を引
出方向７へ引き出すが、図４（Ｃ）に示すように、雌型
金型の引出方向と反対側の端部１６の凹状部の延長部
は、凹状部の底部間の間隔と同じかその間隔よりも小さ
な厚みを有する雌型金型５であるので、プレス成形によ
って電池缶の側面２に凹部が形成されて電池缶内部へ突
出した部分が生じた後であっても、電池缶に傷を生じた
り、あるいは電池缶を変形させることなく雌型金型５を
引き出すことが可能となる。
する図である。図４（Ａ）は、プレス成形工程を電池缶
の高さ方向に直角の面で切断した断面図であり、図４
（Ｂ）は、Ｄ−Ｄ’線で切断した断面図であり、図４
（Ｃ）は、Ｅ−Ｅ’線で切断した断面図である。電池缶
１内に、電池要素の積層面あるいは扁平面と平行な側面
２の内面側に雌型金型５の凹状部６を向けるようにして
挿入した後に、電池缶１の側面２に、両側から２個の雄
型金型１４をその凸状部１５を雌型金型５の凹状部６に
対応するように配置してプレス成形を行う。次いで、プ
レス成形後に、電池缶の内部に挿入した雌型金型５を引
出方向７へ引き出すが、図４（Ｃ）に示すように、雌型
金型の引出方向と反対側の端部１６の凹状部の延長部
は、凹状部の底部間の間隔と同じかその間隔よりも小さ
な厚みを有する雌型金型５であるので、プレス成形によ
って電池缶の側面２に凹部が形成されて電池缶内部へ突
出した部分が生じた後であっても、電池缶に傷を生じた
り、あるいは電池缶を変形させることなく雌型金型５を
引き出すことが可能となる。
【００１９】また、雌型金型５の凹状部傾斜面１７の傾
き、雄型金型１４の凸状部傾斜面１８の傾き、および両
者の大きさの違いによってプレス成形によって形成され
る凹部の壁面の傾斜を調整することができる。傾斜面と
側面とがなす角度が小さくなると、変形部には厚みが厚
い部分が生じることもあり、電池缶に使用する材料の種
類、材料の厚さ等によって適宜調整することが好まし
い。以上の説明では、電池缶の両側に凹部を形成する場
合について述べたが、片面のみに凹部を有する雌形金型
を用いることによっていずれか一方の面に凹部を形成し
ても良い。
き、雄型金型１４の凸状部傾斜面１８の傾き、および両
者の大きさの違いによってプレス成形によって形成され
る凹部の壁面の傾斜を調整することができる。傾斜面と
側面とがなす角度が小さくなると、変形部には厚みが厚
い部分が生じることもあり、電池缶に使用する材料の種
類、材料の厚さ等によって適宜調整することが好まし
い。以上の説明では、電池缶の両側に凹部を形成する場
合について述べたが、片面のみに凹部を有する雌形金型
を用いることによっていずれか一方の面に凹部を形成し
ても良い。
【００２０】図５は、本発明の角型電池の製造に使用す
ることが可能な雌型金型の例を説明する図である。雌形
金型はいずれも電池缶の両側面に同時に凹状部を形成す
ることが可能な雌形金型である。図５（Ａ）に示す雌型
金型５は、引出方向７と反対側の下端部１１は凹状部６
が開放したものである。雄型金型によって電池缶の側面
が押圧された場合には、電池缶の側面の凹部に対応した
部分が変形し、凹状部の下端部側には滑らかな傾斜が形
成された電池缶を得ることができ、凹状部の下端部が開
放しているので、電池缶内に挿入した雌型金型は電池缶
の内面に突出した部分によって影響を受けることなく電
池缶の外部へ取り出すことができる。
ることが可能な雌型金型の例を説明する図である。雌形
金型はいずれも電池缶の両側面に同時に凹状部を形成す
ることが可能な雌形金型である。図５（Ａ）に示す雌型
金型５は、引出方向７と反対側の下端部１１は凹状部６
が開放したものである。雄型金型によって電池缶の側面
が押圧された場合には、電池缶の側面の凹部に対応した
部分が変形し、凹状部の下端部側には滑らかな傾斜が形
成された電池缶を得ることができ、凹状部の下端部が開
放しているので、電池缶内に挿入した雌型金型は電池缶
の内面に突出した部分によって影響を受けることなく電
池缶の外部へ取り出すことができる。
【００２１】図５（Ｂ）に示す雌型金型５は、引出方向
７と反対側の下端部１１は凹状部６が開放するととも
に、凹状部の延長部分のみではなくその他の部分も全て
の厚さが凹状部と同じ厚さとしたものである。図５
（Ｃ）に示す雌型金型５は、引出方向７およびその反対
側の下端部１１が共に凹状部６の延長部分が開放したも
のである。図４（Ｃ）に示す雌型金型を用いることによ
って図２に示す電池缶を製造することができる。図５
（Ｄ）に示す雌型金型５は、電池缶の側面の一方の面の
凹部を形成する部分のみに凹状部６を形成し、凹状部６
の引出方向７およびその反対側の下端部１１は、いずれ
も凹状部と同じ厚さとしたものである。
７と反対側の下端部１１は凹状部６が開放するととも
に、凹状部の延長部分のみではなくその他の部分も全て
の厚さが凹状部と同じ厚さとしたものである。図５
（Ｃ）に示す雌型金型５は、引出方向７およびその反対
側の下端部１１が共に凹状部６の延長部分が開放したも
のである。図４（Ｃ）に示す雌型金型を用いることによ
って図２に示す電池缶を製造することができる。図５
（Ｄ）に示す雌型金型５は、電池缶の側面の一方の面の
凹部を形成する部分のみに凹状部６を形成し、凹状部６
の引出方向７およびその反対側の下端部１１は、いずれ
も凹状部と同じ厚さとしたものである。
【００２２】図５（Ｅ）に示す雌型金型５は、電池缶の
側面の一方の面に複数個の凹部を形成するものであり、
複数個の凹状部６ａ、６ｂを形成し、凹状部６の引出方
向７およびその反対側の下端部１１は、いずれも凹状部
と同じ厚さとしたものである。図５（Ｆ）に示す雌型金
型５は、電池缶の側面の一方の面に複数個の凹部を形成
するものであり、断面が三角形状の複数個の凹状部６
ａ、６ｂを形成し、凹状部６ａ、６ｂの引出方向７およ
びその反対側の下端部１１は、いずれも凹状部と同じ厚
さとしたものである。電池缶の側面の一方の面には、２
個の突起状の部分が形成され、突起状の部分によって電
池要素の膨張が制限される。また、断面が三角形状の凹
条部により電池缶の内面に形成される突起状の部分の電
池缶の開口と平行な面との断面は電池缶の壁面とは傾斜
面で結合している。その結果、滑らかな傾斜面が形成さ
れているので、電池缶内部への電池要素の挿入をより円
滑に行うことが可能となる。
側面の一方の面に複数個の凹部を形成するものであり、
複数個の凹状部６ａ、６ｂを形成し、凹状部６の引出方
向７およびその反対側の下端部１１は、いずれも凹状部
と同じ厚さとしたものである。図５（Ｆ）に示す雌型金
型５は、電池缶の側面の一方の面に複数個の凹部を形成
するものであり、断面が三角形状の複数個の凹状部６
ａ、６ｂを形成し、凹状部６ａ、６ｂの引出方向７およ
びその反対側の下端部１１は、いずれも凹状部と同じ厚
さとしたものである。電池缶の側面の一方の面には、２
個の突起状の部分が形成され、突起状の部分によって電
池要素の膨張が制限される。また、断面が三角形状の凹
条部により電池缶の内面に形成される突起状の部分の電
池缶の開口と平行な面との断面は電池缶の壁面とは傾斜
面で結合している。その結果、滑らかな傾斜面が形成さ
れているので、電池缶内部への電池要素の挿入をより円
滑に行うことが可能となる。
【００２３】図５（Ｇ）に示す雌型金型５は、電池缶の
側面の一方の面に複数個の凹部を形成するものであり、
断面が三角形状の複数個の凹状部６ａ、６ｂを形成し、
両凹状部の間に凹状部６ａあるいは６ｂよりも深さが浅
い底面が平坦な凹状部６ｃを形成したものである。引出
方向７およびその反対側の下端部１１は、いずれも凹状
部と同じ厚さとしたものである。電池缶の側面の一方の
面には、２個の突起状の部分が形成され、突起状の部分
によって電池要素の膨張が制限される。図５（Ｈ）に示
す雌型金型５は、電池缶の側面の一方の面に複数個の凹
部を形成するものであり、断面が三角形状の複数個の凹
状部６ａ、６ｂ、６ｄを形成し、それぞれの凹状部の間
に凹状部６ａ、６ｂあるいは６ｄよりも深さが浅い底面
が平坦な凹状部６ｃを形成したものである。引出方向７
およびその反対側の下端部１１は、いずれも凹状部と同
じ厚さとしたものである。電池缶の側面の一方の面に
は、３個の突起状の部分が形成され、突起状の部分によ
って電池要素の膨張が制限される。
側面の一方の面に複数個の凹部を形成するものであり、
断面が三角形状の複数個の凹状部６ａ、６ｂを形成し、
両凹状部の間に凹状部６ａあるいは６ｂよりも深さが浅
い底面が平坦な凹状部６ｃを形成したものである。引出
方向７およびその反対側の下端部１１は、いずれも凹状
部と同じ厚さとしたものである。電池缶の側面の一方の
面には、２個の突起状の部分が形成され、突起状の部分
によって電池要素の膨張が制限される。図５（Ｈ）に示
す雌型金型５は、電池缶の側面の一方の面に複数個の凹
部を形成するものであり、断面が三角形状の複数個の凹
状部６ａ、６ｂ、６ｄを形成し、それぞれの凹状部の間
に凹状部６ａ、６ｂあるいは６ｄよりも深さが浅い底面
が平坦な凹状部６ｃを形成したものである。引出方向７
およびその反対側の下端部１１は、いずれも凹状部と同
じ厚さとしたものである。電池缶の側面の一方の面に
は、３個の突起状の部分が形成され、突起状の部分によ
って電池要素の膨張が制限される。
【００２４】図５（Ｉ）に示す雌型金型５は、電池缶の
側面の一方の面に１個の凹部を形成するものであり、断
面が三角形状の複数個の凹状部６ａを形成し、凹状部６
ａの引出方向７およびその反対側の下端部１１は、いず
れも凹状部と同じ厚さとしたものである。電池缶の側面
の一方の面には、１個の突起状の部分が形成され、突起
状の部分によって電池要素の膨張が制限される。特にこ
の形状は製造が容易である。図５（Ｊ）に示す雌型金型
５は、電池缶の側面の一方の面に底面が平坦な凹部６ｃ
を形成し、さらに底面に断面が三角形状の複数個の凹状
部６ａを形成したものである。凹状部６ａの引出方向７
およびその反対側の下端部１１は、いずれも凹状部と同
じ厚さとしたものである。電池缶の側面の一方の面に
は、凹状部とその中央部に１個の突起状の部分が形成さ
れ、突起状の部分によって電池要素の膨張が制限され
る。
側面の一方の面に１個の凹部を形成するものであり、断
面が三角形状の複数個の凹状部６ａを形成し、凹状部６
ａの引出方向７およびその反対側の下端部１１は、いず
れも凹状部と同じ厚さとしたものである。電池缶の側面
の一方の面には、１個の突起状の部分が形成され、突起
状の部分によって電池要素の膨張が制限される。特にこ
の形状は製造が容易である。図５（Ｊ）に示す雌型金型
５は、電池缶の側面の一方の面に底面が平坦な凹部６ｃ
を形成し、さらに底面に断面が三角形状の複数個の凹状
部６ａを形成したものである。凹状部６ａの引出方向７
およびその反対側の下端部１１は、いずれも凹状部と同
じ厚さとしたものである。電池缶の側面の一方の面に
は、凹状部とその中央部に１個の突起状の部分が形成さ
れ、突起状の部分によって電池要素の膨張が制限され
る。
【００２５】
【実施例】以下に本発明の実施例を示し、本発明を説明
する。 実施例１ 縦４８ｍｍ、横３０ｍｍ、厚さ４．８ｍｍ、板厚０．３
ｍｍのアルミニウム板（Ａ３００３）からなる電池缶
に、凹部の下部が開放した雌型金型を用いて電池缶の側
面のそれぞれの面の中央に、幅１０ｍｍ、長さ２０ｍ
ｍ、深さ０．１５ｍｍの凹部を形成した。電池缶内に、
マンガン酸リチウム（Ｌｉ1+xＭｎ2-xＯ4 ）粉末９２重
量部、カーボンブラック５重量部、ポリフッ化ビニリデ
ン３重量部からなる混合物を、アルミニウム箔に塗布し
て乾燥した正極と、黒鉛化メソカーボンマイクロビーズ
（大阪ガス製 ＭＣＭＢ）９１重量部、カーボンブラッ
ク１重量部、ポリフッ化ビニリデン８重量部からなる混
合物を銅箔上に塗布して乾燥した負極を微多孔性ポリプ
ロピレン膜のセパレータを介して積層し、渦巻状に巻回
して作製した電池要素を電池缶に収容した。
する。 実施例１ 縦４８ｍｍ、横３０ｍｍ、厚さ４．８ｍｍ、板厚０．３
ｍｍのアルミニウム板（Ａ３００３）からなる電池缶
に、凹部の下部が開放した雌型金型を用いて電池缶の側
面のそれぞれの面の中央に、幅１０ｍｍ、長さ２０ｍ
ｍ、深さ０．１５ｍｍの凹部を形成した。電池缶内に、
マンガン酸リチウム（Ｌｉ1+xＭｎ2-xＯ4 ）粉末９２重
量部、カーボンブラック５重量部、ポリフッ化ビニリデ
ン３重量部からなる混合物を、アルミニウム箔に塗布し
て乾燥した正極と、黒鉛化メソカーボンマイクロビーズ
（大阪ガス製 ＭＣＭＢ）９１重量部、カーボンブラッ
ク１重量部、ポリフッ化ビニリデン８重量部からなる混
合物を銅箔上に塗布して乾燥した負極を微多孔性ポリプ
ロピレン膜のセパレータを介して積層し、渦巻状に巻回
して作製した電池要素を電池缶に収容した。
【００２６】電池缶内に、エチレンカーボネート３０容
量部、ジエチルカーボネート７０容量部からなる混合溶
媒に濃度１．０ｍｏｌ／ｌとなるようにＬｉＰＦ6 を溶
解して作製した電解液を注入してリチウムイオン二次電
池を作製した。得られた電池の１００個の充電を行った
ところ、電池缶の側面の厚みの最大部分の厚みの平均値
は４．９６ｍｍであった。
量部、ジエチルカーボネート７０容量部からなる混合溶
媒に濃度１．０ｍｏｌ／ｌとなるようにＬｉＰＦ6 を溶
解して作製した電解液を注入してリチウムイオン二次電
池を作製した。得られた電池の１００個の充電を行った
ところ、電池缶の側面の厚みの最大部分の厚みの平均値
は４．９６ｍｍであった。
【００２７】比較例１ 雌型金型として下部が開放していないものを用いた点を
除いて実施例１と同様にして電池を作製した。得られた
電池の２７０個の充電を行ったところ、電池缶の側面の
厚みの最大部分の厚みの平均値は５．１０ｍｍであっ
た。
除いて実施例１と同様にして電池を作製した。得られた
電池の２７０個の充電を行ったところ、電池缶の側面の
厚みの最大部分の厚みの平均値は５．１０ｍｍであっ
た。
【００２８】
【発明の効果】電池缶の側面に、少なくとも電池缶の底
面側の端部には段差を有さない傾斜面と平面部が結合し
た凹部を形成したことにより、凹部の形成に使用する雌
型金型の取り出しが容易であり、薄型の電池においても
電池缶に傷を生じたり、電池缶を変形することがない。
このようにして作製した電池缶を用いた電池は、凹部に
よって電池缶の側面の膨張を防止することが可能とな
る。
面側の端部には段差を有さない傾斜面と平面部が結合し
た凹部を形成したことにより、凹部の形成に使用する雌
型金型の取り出しが容易であり、薄型の電池においても
電池缶に傷を生じたり、電池缶を変形することがない。
このようにして作製した電池缶を用いた電池は、凹部に
よって電池缶の側面の膨張を防止することが可能とな
る。
【図１】図１は、本発明の角型電池の一実施例を説明す
る図である。
る図である。
【図２】図２は、本発明の角型電池の他の実施例を説明
する図である。
する図である。
【図３】図３は、本発明の角型電池の他の実施例を説明
する図である。
する図である。
【図４】図４は、本発明の電池缶の成形方法を説明する
図である。
図である。
【図５】図５は、本発明の角型電池の製造に使用するこ
とが可能な雌型金型の例を説明する図である。
とが可能な雌型金型の例を説明する図である。
【図６】図６は、従来の電池缶の変形を防止する電池缶
を説明する図である。
を説明する図である。
１…電池缶、２…側面、３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ…
凹部、４…開口幅、５…雌型金型、６，６ａ，６ｂ，６
ｄ…凹状部、６ｃ…平坦な凹状部、７…引出方向、８…
雌型金型の壁部、９…上端部、１０…段差、１１…下端
部、１２…傾斜面、１３…薄肉部、１４…雄型金型、１
５…凸状部、１６…反対側の端部、１７…凹状部傾斜
面、１８…凸状部傾斜面
凹部、４…開口幅、５…雌型金型、６，６ａ，６ｂ，６
ｄ…凹状部、６ｃ…平坦な凹状部、７…引出方向、８…
雌型金型の壁部、９…上端部、１０…段差、１１…下端
部、１２…傾斜面、１３…薄肉部、１４…雄型金型、１
５…凸状部、１６…反対側の端部、１７…凹状部傾斜
面、１８…凸状部傾斜面
Claims (1)
- 【請求項１】 正極電極および負極電極をセパレータを
介して積層した電池要素あるいは正極電極および負極電
極をセパレータを介して巻回した扁平状の電池要素を収
納した角型電池において、電池要素の積層面あるいは扁
平面に平行な電池缶側面の少なくとも一方の面には、少
なくとも電池缶の底面側の端部には段差を有さない傾斜
面からなる凹部を有することを特徴とする角型電池。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001038433A JP3725433B2 (ja) | 2001-02-15 | 2001-02-15 | 角型電池およびその製造方法 |
| TW091102065A TW529192B (en) | 2001-02-15 | 2002-02-06 | Square battery |
| CNB021046638A CN1246924C (zh) | 2001-02-15 | 2002-02-10 | 方形电池 |
| KR1020020007906A KR20020067648A (ko) | 2001-02-15 | 2002-02-14 | 각형 전지 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001038433A JP3725433B2 (ja) | 2001-02-15 | 2001-02-15 | 角型電池およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002245975A true JP2002245975A (ja) | 2002-08-30 |
| JP3725433B2 JP3725433B2 (ja) | 2005-12-14 |
Family
ID=18901403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001038433A Expired - Lifetime JP3725433B2 (ja) | 2001-02-15 | 2001-02-15 | 角型電池およびその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3725433B2 (ja) |
| KR (1) | KR20020067648A (ja) |
| CN (1) | CN1246924C (ja) |
| TW (1) | TW529192B (ja) |
Cited By (17)
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|---|---|---|---|---|
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| KR100788555B1 (ko) | 2006-02-27 | 2007-12-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차전지 |
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