JP2003297301A - 密閉型電池の製造方法 - Google Patents

密閉型電池の製造方法

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JP2003297301A
JP2003297301A JP2002097143A JP2002097143A JP2003297301A JP 2003297301 A JP2003297301 A JP 2003297301A JP 2002097143 A JP2002097143 A JP 2002097143A JP 2002097143 A JP2002097143 A JP 2002097143A JP 2003297301 A JP2003297301 A JP 2003297301A
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Hideaki Kitatsume
秀明 北爪
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた体積効率を有し、かつ成形性が良好な
密閉型電池の製造方法の提供。 【解決手段】 上端が開口部20になっている金属製の
有底の外装缶2の中に、電極群10を挿入する挿入工程
と、前記挿入工程の後に前記外装缶2の胴部28を縮径
して前記開口部20と前記胴部28の間に段部30を形
成する縮径工程と、前記縮径工程の後に前記段部30に
封口体54を配置したのち前記開口部20と前記封口体
54の間に加締め加工を行なう加締め工程とを具備した
ことを特徴とする密閉型電池の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、密閉型電池の製造
方法に関し、更に詳しくは、優れた体積効率を有し、か
つ成形性が良好な密閉型電池の製造方法に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、密閉型電池は以下のようにして製
造されている。まず、図3のステップS101に示した
ように、金属製の外装缶102を用意する。この外装缶
102は、上端が開口した有底円筒形状になっており、
かつ、下端側の胴部104と、上端側の開口部106と
の間に段部108を有する段付きの外装缶である。 【0003】次に、この外装缶2に電極群110を挿入
する。電極群110は、負極板112と正極板114と
がセパレータ116を介して巻回された円筒形状になっ
ていて、この巻回時に用いられた巻芯を抜脱したときに
残る空洞118が形成されている。そして、開口部10
6を絞り型により縮径することにより、段部108を外
装缶の内側に突出させた後(ステップS102参照)、
この段部108の上に封口体120を配置し、更に、外
装缶102内にアルカリ電解液(図示しない)を注液す
る(ステップS103参照)。 【0004】それから、再び開口部106を縮径して封
口体120の外周と外装缶の内壁を密着させた後(ステ
ップS104参照)、開口部106を加締め加工して外
装缶102を封口体120により密封し(ステップS1
05参照)、最後に開口部106を縮径して(ステップ
S106参照)密閉型電池100が製造される。ところ
で、近年、密閉型電池には単位体積あたりのエネルギー
密度が高いこと、すなわち電池としての体積効率が優れ
ていることが求められている。しかしながら、上記した
従来技術にあっては、外装缶102の胴部104及び電
極群110はいずれも縮径されることがないので、組立
てられた電池100の体積効率は、ステップS101に
おいて準備された外装缶102の胴部104の外径及び
内径、あるいは、ステップS101において胴部104
に挿入可能な電極群110の容積で規定される。したが
って、組立てられた電池の体積効率は、用いる外装缶の
容量と電極群の容量との関係で決まるのみである。 【0005】また、以下の密閉型電池の製造方法も実施
されている。すなわち、まず、図4のステップS201
に示したように、金属製の外装缶202を用意して電極
群204を挿入する。この外装缶202は、上端が開口
した有底円筒形状になっていて、胴部の直径が上端から
下端まで均一なストレート缶である。 【0006】次に、電極群204よりも上側の箇所に外
装缶の外側から溝入れ加工を行ない、外装缶202の内
側に突出した段部206を形成する(ステップS202
参照)。その後、この段部206に封口体208を配置
し、更に、外装缶202内にアルカリ電解液(図示しな
い)を注液し、開口部210を加締め加工する(ステッ
プS203〜S204参照)。 【0007】そして、外装缶202を長手方向に圧縮し
て短尺とした後(ステップS205参照)、更に、外装
缶202を縮径する(ステップS206参照)。この方
法の場合には、前者の方法と比べると、優れた体積効率
を有する密閉型電池200が得られる。なぜならば、外
装缶202と電極群204の双方が縮径されているから
である。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、後者の
方法において、上記した外装缶202の圧縮及び縮径工
程にあっては、外装缶202は、段部206を有し且つ
その内部には互いに強度の異なる電極群204及び封口
体208を収容していることから、外装缶202を外側
から変形させるための強度は、電極群を覆う箇所と、封
口体を覆う箇所とでは大きく異なっている。そのため、
上記したように製造工程の最終段階において外装缶20
2を圧縮及び縮径した場合、外装缶202の外径形状を
均一に保つことは困難であり、電池200の成形性が悪
いという問題がある。 【0009】本発明は、従来の密閉型電池の製造方法に
おける上記した問題を解決し、優れた体積効率を有し、
かつ成形性が良好な密閉型電池の製造方法の提供を目的
とする。 【0010】 【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、上端が開口部になっている
金属製の有底の外装缶の中に、電極群を挿入する挿入工
程と、前記挿入工程の後に前記外装缶の胴部を縮径して
前記開口部と前記胴部の間に段部を形成する縮径工程
と、前記縮径工程の後に前記段部に封口体を配置したの
ち前記開口部と前記封口体の間に加締め加工を行なう加
締め工程とを具備したことを特徴とする密閉型電池の製
造方法が提供される。 【0011】前記縮径工程は、前記段部を前記外装缶の
内側に突出させるよう前記開口部を縮径する工程を更に
含むことが好ましい。前記段部に前記封口体の配置し、
ついで直ちに、前記外装缶にアルカリ電解液を注液する
ことが好ましい。また、前記加締め工程は、前記段部に
封口体を配置してから前記加締め加工を行なう以前に、
前記開口部を縮径して前記封口体と前記開口部とを密着
させる工程を更に含むことが好ましい。 【0012】そして、前記密閉型電池の製造方法は、前
記加締め加工された前記開口部を縮径する工程を更に含
むことが好ましい。 【0013】 【発明の実施の形態】本発明の密閉型電池の製造方法
は、種々の密閉型電池に適用可能であり、例えば、角型
電池、一次電池、二次電池、アルカリ電池、或いは、電
解質として固体電解質を備えた電池の製造にも適用する
ことができる。そこで以下では、本発明の一実施形態に
係る密閉型電池の製造方法(以下、方法Aという)によ
り、図2のステップS8に示した、円筒形状のニッケル
水素二次電池1を製造した場合について説明する。 【0014】先ず、図1のステップS1に示したよう
に、金属製の外装缶2を用意する。外装缶2は、一端
(上端4)が開口し、他端(下端6)が閉塞した有底円
筒形状になっていて、上端4から下端6まで外径及び内
径が均一なストレート缶である。そして、この外装缶2
に、上端4側から外装缶2の軸心8の方向(長手方向)
に沿って電極群10を挿入する。電極群10は、負極板
12と正極板14とがセパレータ16を介して巻回され
た円筒形状であり、この巻回時に用いられた巻芯に対応
して残置した空洞18を中央に有する。 【0015】次に、電極群10が挿入された外装缶2
を、上端4側の一部(以下、開口部20という)を残す
ようにして、下端6側から軸心8に沿って第1の絞り型
22の穴24にハンマ26を用いて押し込む(ステップ
S2参照)。これにより、開口部20を除く外装缶2の
胴部28及びこの胴部28に内接する電極群10は、軸
心8と直交する外装缶2の半径方向に縮径され、外装缶
2の胴部28と開口部20の間に段部30が形成され
る。 【0016】より詳しくは、電極群10の負極板12が
接触する胴部28における外装缶2の内径及び外径は、
開口部20よりもそれぞれ小さくなる。そして、外装缶
2の内壁と電極群10の外周間は密着すると同時に、電
極群10にあっては、負極板12及び正極板14間の間
隔が狭くなって密になり且つ中央の空洞18の体積が減
少する(ステップS3参照)。したがって、この縮径に
より、得られる電池1の体積効率を向上させることがで
きる。 【0017】次に、絞り型22より取り出された外装缶
2を、下型32上に下端6側で接するように配置する。
そして、円筒穴34およびそこから延びるテーパー部3
6を有する第2の絞り型38を、外装缶2の上端4側か
ら軸芯8方向に沿って、開口部20全体が円筒穴34に
圧入されるまで下降させる(ステップS4参照)。これ
により、開口部20が外装缶2の径方向に縮径され、そ
れに伴って段部30の直下にて外装缶2が括れ、段部3
0の縁40が外装缶2の内側に突出する。したがって、
外装缶2の内部においては、この縁40が規定する穴の
直径が最も小さくなり、この括れた段部30により、外
装缶2内における軸芯8方向での電極群10の変位が抑
制、若しくは位置決めされる。 【0018】そして、図2のステップS5に示したよう
に、ナックアウト42を用いて絞り型38より取り外さ
れた外装缶2の開口部20の内部に、正極リード44、
絶縁ガスケット46、封口板48、弁部材50、および
正極端子52からなる封口体54を、正極リード44を
電極群10の正極板14に溶接した後に配置する。ま
た、この封口体54の開口部20へ配置し、ついで直ち
に、外装缶2内に図示しないアルカリ電解液を注液す
る。 【0019】絶縁ガスケット46が段部30に当接する
ことにより、外装缶2内の軸芯8方向における封口体5
4の位置が規定されている。言い換えれば、段部30に
より封口体54の電極群10側への変位が規制される。
また、絶縁性ガスケット46が開口部20に内接するの
で、外装缶2と正極端子52間は絶縁されている。次
に、封口体54が開口部20に配置された外装缶2を、
下型56上に下端6側で接するように配置する。そし
て、円筒穴58およびそこから延びるテーパー部60を
有する第3の絞り型62を、外装缶2の上端4側から軸
芯8方向に沿って、開口部20全体が円筒穴58に圧入
されるまで下降させる。これにより、開口部20が外装
缶2の幅方向に縮径され、封口体54の絶縁ガスケット
46の外周と開口部20の内壁間が密着状態となる(ス
テップS6参照)。 【0020】その後、ナックアウト64を用いて絞り型
62より取り外された外装缶2を下型66上に下端6側
で接するように配置する。そして加締め加工用の型68
を、外装缶2の上端側から軸芯8方向に沿って下降させ
る。これにより、外装缶2の開口部20の端縁70が絶
縁ガスケット46の端部とともに外装缶の内側に向けて
加締められる。このとき、この開口部20と封口体54
との間の加締め加工によって、開口部20が封口体54
により密封されるまで加締め加工用の型を下降させる
(ステップS7参照)。 【0021】なお、加締め加工用の型68は、内径が開
口部20の外径と略等しい円筒状の凹部72と、この凹
部72の上面に設けられた正極端子52のためのニゲ部
74とを有している。そして、この凹部72の上側の角
76は所定の曲率となるように形成されており、開口端
縁70が外装缶2の内側に向けて屈曲する際のガイドと
して機能する。 【0022】最後に、封口体54により密封された外装
缶2を第4の絞り型78に通して開口部20を縮径し、
外径2が長手方向に亘って略均一であるニッケル水素二
次電池1が製造される(ステップS8参照)。上記した
本発明の密閉型電池の製造方法によれば、電極群10の
みを収容し且つ段付けされていない外装缶2の胴部28
が縮径されるので、縮径された胴部28の形状を均一に
保つことができ、胴部28の成形性が良好である。そし
て、胴部28は開口部20よりも電池1に占める体積割
合が大きいことを考慮すれば、本発明の密閉型電池の製
造方法は成形性が良好であるということができる。 【0023】 【実施例】実施例1,比較例1,2 1.電池の組立て 実施例1として、上記した方法Aにより、AAAサイズ
(高さ44.5mm,外径10.5mm)のニッケル水素二次電池を
組立てた。 【0024】また、比較例1として図4を用いて説明し
た従来技術によりAAAサイズのニッケル水素二次電池
を組立て、比較例2として図3を用いて説明した従来技
術によりAAAサイズのニッケル水素二次電池を組立て
た。このとき、外装缶に挿入した時点での電極群の容積
の比率を、比較例3の場合を100%として百分率で表
1に示した。 【0025】 【表1】 【0026】表1から明らかなように、実施例1の電池
は比較例2の場合よりも容積の大きい電極群を外装缶内
に収容しており、同じサイズの電池を組立てた場合、本
発明の密閉型電池の製造方法を適用すれば、従来技術に
比べて体積効率を向上させることができる。なお、本発
明の密閉型電池の製造方法は種々変形が可能である。例
えば、電池の開口部の外径が胴部の外径よりも大きくて
もよい場合には、段部を括れさせる必要はなく、封口体
としては外径のより大きなものを使用する。またその場
合、開口部の加締め加工後に開口部の外径を縮径しなく
ても良い。 【0027】 【本発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発
明の密閉型電池の製造方法によれば、外装缶と共に電極
群が縮径されるので、優れた体積効率を有する密閉型電
池を提供することができる。また本発明の密閉型電池の
製造方法によれば、電極群のみを収容し且つ段付けされ
ていない外装缶の胴部が縮径されるので、電池の成形性
が良好である。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の密閉型電池の製造方法に係る一実施形
態の説明図である。 【図2】図1に続く説明図である。 【図3】従来の密閉型電池の製造方法の説明図である。 【図4】他の従来の密閉型電池の製造方法の説明図であ
る。 【符号の説明】 1 ニッケル水素二次電池(密閉型電池) 2 外装缶 10 電極群 18 電極群10の空洞部 20 外装缶2の開口部 22 第1の絞り型 38 第2の絞り型 54 封口体 62 第3の絞り型 68 加締め加工用の型 78 第4の絞り型

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 上端が開口部になっている金属製の有底
    の外装缶の中に、電極群を挿入する挿入工程と、前記挿
    入工程の後に前記外装缶の胴部を縮径して前記開口部と
    前記胴部の間に段部を形成する縮径工程と、前記縮径工
    程の後に前記段部に封口体を配置したのち前記開口部と
    前記封口体の間に加締め加工を行なう加締め工程とを具
    備したことを特徴とする密閉型電池の製造方法。
JP2002097143A 2002-03-29 2002-03-29 密閉型電池の製造方法 Pending JP2003297301A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009230991A (ja) * 2008-03-21 2009-10-08 Sanyo Electric Co Ltd 円筒形電池及び円筒形電池の製造方法
US8263251B2 (en) 2008-09-01 2012-09-11 Sony Corporation Insulating plate of nonaqueous electrolyte secondary cell, nonaqueous electrolyte secondary cell, and method for producing insulating plate of nonaqueous electrolyte secondary cell

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