JP2008166190A - 電池缶の製造方法及び密閉型電池の製造方法 - Google Patents

電池缶の製造方法及び密閉型電池の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2008166190A
JP2008166190A JP2006356296A JP2006356296A JP2008166190A JP 2008166190 A JP2008166190 A JP 2008166190A JP 2006356296 A JP2006356296 A JP 2006356296A JP 2006356296 A JP2006356296 A JP 2006356296A JP 2008166190 A JP2008166190 A JP 2008166190A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
molded body
blade
manufacturing
cutting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006356296A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4989962B2 (ja
JP2008166190A5 (ja
Inventor
Katsuhiko Mori
克彦 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2006356296A priority Critical patent/JP4989962B2/ja
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to CN2007800017693A priority patent/CN101361207B/zh
Priority to PCT/JP2007/073264 priority patent/WO2008081671A1/ja
Priority to EP07849969A priority patent/EP2045850B1/en
Priority to US12/095,077 priority patent/US8268020B2/en
Priority to KR1020097008721A priority patent/KR20090095547A/ko
Publication of JP2008166190A publication Critical patent/JP2008166190A/ja
Publication of JP2008166190A5 publication Critical patent/JP2008166190A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4989962B2 publication Critical patent/JP4989962B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D21/00Machines or devices for shearing or cutting tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00Making hollow objects
    • B21D51/16Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/18Making hollow objects characterised by the use of the objects vessels, e.g. tubs, vats, tanks, sinks, or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/117Inorganic material
    • H01M50/119Metals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/545Terminals formed by the casing of the cells
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D21/00Machines or devices for shearing or cutting tubes
    • B23D21/006Machines or devices for shearing or cutting tubes and sealing, crushing or chamfering the tubes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/102Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49108Electric battery cell making

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Punching Or Piercing (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

【課題】電池缶の端面に発生したバリが、電池の組み立て工程において電池缶内に混入するのを抑制して、信頼性の高い電池を提供することにある。
【解決手段】金属板を絞り加工して、薄肉化した有底筒状に成型した成形体10した後、成形体10の開口端近傍11を、成形体10の軸に対して垂直方向に切断して電池缶を製造する。成形体10を切断は、成形体10の内周に沿って第1の刃31を当接した状態で、成形体10の外周に沿って配設した第2の刃30を、成形体10に対して成形体10の軸側に相対的に移動させることによって実行される。これにより、成形体10の切断面12に、成形体10の側面と垂直な方向に、かつ内側に向かって内バリ13が発生する。
【選択図】図1

Description

本発明は、一次電池または二次電池等の密閉型電池に用いられる電池缶の製造方法、及びこの方法により製造された電池缶を用いた密閉型電池の製造方法に関する。
一次電池または二次電池等の密閉型電池は、一般に、有底筒状に成形された電池缶に、正極、負極、及び電解液からなる発電要素を収納した後、電池缶の開口端を蓋体及びガスケットで封口することによって組み立てられる。
上記の組み立て工程において、電池缶内に金属等の異物が混入した場合、例えば、正極と負極との内部短絡が起きると、電池の出力電圧が降下したり、異常ガスが発生したりするおそれがある。そのため、電池の組み立て工程において、電池缶内への異物の混入を防止して、電池の信頼性の向上を図っている。
ところで、上記電池缶は、金属板を絞り加工して、薄肉化した有底筒状の成形体を形成した後、成形体の開口端近傍をその外周に沿って切断することによって製造される。この成形体の切断は、通常、ポンチとダイとをかみ合わせたプレス加工によって行われる。しかしながら、このようなプレス加工は、ポンチとダイとに一定の隙間(クリアランス)が設けられているため、このクリアランスにより、切断面には必然的にバリが発生する。それ故、クリアランスを最適化することによって、バリの発生を抑制することはできるが、完全になくすことはできない。
成形体の切断面、すなわち、電池缶の端面にバリが発生していると、電池缶に発電要素を収納する際、例えば、正極または負極の表面に形成された活物質を含む合剤層がバリと接触することによって、合剤層の一部が剥がれ、それが電池缶内に混入すると内部短絡を引き起こすおそれがある。また、電池缶の端面に発生したバリが剥がれて電池缶と蓋体(封口板)とがショート(外部短絡)することによって、電圧降下を引き起こすおそれがある。さらに、電池缶の開口端にガスケットをはめ込む際に、バリがガスケットに接触することによって、ガスケットの一部が傷つき、これにより電池缶の密閉度が低下するおそれもある。
このような問題に対して、電池缶の製造工程において、有底筒状に成型された成形体を切断する際、バリをできるだけ発生させない対策も必要であるが、バリが発生することを前提に、バリに起因する異物が電池缶内に混入しないような対策を講じることは、実際的な解決手段として重要である。
その対策の一つとして、有底筒状に成型された電池缶の開口端部を、電池缶の主部の内径より広げたテーパ状にする方法が特許文献1に記載されている。電池缶の開口端部をテーパ状にすることによって、電池缶の開口端を封口する工程において、電池缶の開口端部に発生したバリがガスケットと接触するのを回避することができる。また、同様に、電池缶に発電要素を収納する際にも、合剤層がバリと接触するのを回避することができ、異物が電池缶内に混入するのを防止することができる。
また、他の対策として、電池缶の開口端部をテーパ状にするのに加えて、開口端部の端面に丸みを形成する方法が特許文献2、3に記載されている。これにより、電池缶の開口端部によってガスケットが傷つけられることを防止できるとともに、合剤層を傷つけて異物が電池缶内に混入するのを防止することができる。なお、開口端部の端面に丸みをつける方法は、以下のような方法で行われる。すなわち、図7(b)に示すように、有底筒状に成型された成形体100を、その開口端部において、成形体100の主要部の内径d1より大きな内径d2を持つように広がったテーパ部101と、さらに大きな内径d3を持つように広がったテーパ部102とを形成する。そして、テーパ部102を、成形体100の側面と平行な方向(図中の矢印Aの方向)に切断することによって、図7(a)に示すように、開口端部の内側の端面に丸みを形成することができる。
特開2001−52656号公報 特開平9−161736号公報 特開平10−321198号公報
上記従来の対策は、電池缶の端面に発生したバリの影響を低減する上で有用であるが、製造工程のバラツキ等により、バリに起因した異物が電池缶に混入して内部短絡を引き起こす畏れは依然としてある。特に、近年の電池の小型、高容量化に伴い、正極や負極のみならず、これらを分離するセパレータの薄膜化が進み、従来問題とはなっていなかったような微小な異物でも、それが電池缶内に混入すると、電池の特性を低下させる要因になり得る。また、電池缶の端面に発生したバリが剥がれて電池缶と蓋体とが外部短絡すると、電圧降下を引き起こす要因にもなり得る。
ところで、上記従来の対策は、電池の組み立て工程において、電池缶の端面に発生したバリと、正極または負極の表面に形成された合剤層、またはガスケット等とが接触する工程に着目してなされたものである。
本願発明者は、電池の組み立て工程において、電池缶の端面に発生したバリの影響を詳細に検討した結果、従来の観点とは異なる知見を得た。以下、かかる知見について説明する。
図8は、電池の一般的な組み立て工程を示したフローチャートである。まず金属板を用意して、これを絞り加工(S1)して、薄肉化した有底筒状の成形体100を形成する。そして、成形体100の開口端近傍を切断処理(S2))して電池缶200を形成する。次に、電池缶200に発電要素を収納して(S2)した後、電池缶200の開口端近傍にビート加工(S4)を施す。その後、電池缶200の開口端に、封口部材止(蓋体及びガスケット)を取り付け(S5)、かしめ加工(S6)により電池缶200を封口することによって、電池の組み立てを完了する。
上記した従来の対策は、電池の組み立て工程において、電池缶200の端面に発生したバリと、正極または負極の表面に形成された合剤層が接触する工程(S3)、あるいはガスケット等とが接触する工程(S5)に着目してなされたものといえる。
本願発明者は、上記組み立て工程において、電池缶200を固定治具等で固定した上で、電池缶200の所定の部位を押圧部材等で押圧することによって実行される工程、すなわち、ビート加工(S4)、及びかしめ加工(S6)に注目した。
図9は、ビート加工(S4)の一般的な方法を説明する図である。まず、電池缶200を固定治具300で固定する。そして、電池缶200の端部を押さえ治具302で当接した状態で、電池缶200の外周に沿って押圧部材(ダイ)301を電池缶200の軸側(図中の矢印Aの方向)に押圧するとともに、固定治具300とともに電池缶200の底部を電池缶200の軸方向(図中の矢印Bの方向)に押圧することによって、電池缶200の外周に沿ったくびれ(ビート部)201が形成される。
また、図10(a)、(b)は、かしめ加工(S6)の一般的な方法を説明する図である。なお、電池缶200の開口端にはめ込まれたガスケット及び蓋体は省略している。図10(a)に示すように、電池缶200のビート部の部分を固定治具400で固定した状態で、電池缶200の端部を押圧部材(かしめ治具)401で矢印Aの方向に押圧することによって、図10(b)に示すように、電池缶200の端部をかしめることによって、電池缶200の開口端が封口される。
図9及び図10(a)、(b)に示すように、ビート加工(S4)及びかしめ加工(S6)において、電池缶200の端部は、押さえ治具302、かしめ治具301によって押圧されるため、電池缶200の端面に発生したバリは、これらの治具によって削り取られて、電池缶200内に混入するおそれがある。また、削り取られたバリが、直接電池缶200内に混入しなくても、治具301、302にバリが付着したままの状態で、ビート加工(S4)やかしめ加工(S6)が繰り返されれば、途中で治具301、302に付着したバリが剥がれて電池缶200内に混入することも考えられる。然るに、従来、ビート加工(S4)またはかしめ加工(S6)において、電池缶200の端面に発生したバリに起因する電池缶200内への異物の混入に関してほとんど考慮されていなかった。
本発明は、かかる知見に基づきなされたもので、その主な目的は、電池缶の端面に発生したバリが、電池の組み立て工程(ビート加工やかしめ加工等)において、電池缶内に混入するのを効果的に抑制することのできる電池缶の製造方法を提供することにある。
本願発明者は、上記課題を解決するために、その原因となるバリの発生状態について検討した。図11(a)は、成形体100の開口端110近傍を切断する方法を示した図で、図11(b)は、切断後の成形体100の切断面120aに生じたバリ130aの状態を示した図である。
図11(a)に示した切断方法は、図7(b)に示した方法によるもので、成形体100の外側に配したポンチ(例えば、内径が成形体100の外径よりも大きい円筒状のもの)500を、成形体100の内側に配したダイ(例えば、外径が成形体100の内径よりも小さい円筒状のもの)501側に打ち抜くことによって行われる。このような方法で切断された成形体100の切断面120aには、図11(b)に示すように、成形体100の側面と平行な方向にバリ(以下、「上バリ」という)130aが発生する。
このような状態で成形体(電池缶)100の端面に上バリ130aが発生していると、図9、または図10(a)、(b)に示すようなビート加工やかしめ加工において、上バリ130aが、治具22、32に真っ先に当たって、押しつぶされるおそれが大きい。
図11(a)は、成形体100の開口端110近傍を、成形体100の側面と平行な方向に切断したが、それ以外に、成形体100の側面と垂直な方向に切断することも可能である。この場合、通常、成形体100の内側に配したポンチ(例えば、外径が成形体100の内径より小さな円筒状のもの)503を、成形体100の外側に配したダイ(例えば、内径が成形体100の外径よりも大きい円筒状のもの)502側に打ち抜くことによって行われる。このような方法で切断された成形体100の切断面120bには、図12(b)に示すように、成形体100の側面と垂直な方向に外側に向かってバリ(以下、「外バリ」という)130bが発生する。
このような状態で成形体(電池缶)100の端面に外バリ130bが発生していると、上バリ130aと同様に、ビート加工やかしめ加工において、外バリ130bが、治具22、32に真っ先に当たって、押しつぶされるおそれが大きい。
本願発明者は、上記のようなバリの発生状況を検討した結果、電池の組み立て工程(ビート加工またはかしめ加工等)で使用される治具との関係において、切断面におけるバリの発生方向が、これらの治具と接触することによって削り取られ、これが異物として電池缶内に混入するおそれが大きいことに気が付いた。そして、図12(a)とは逆の方向、すなわち、成形体100の外側に配したポンチを、成形体100の内側に配したダイ側に打ち抜くことによって、成形体100の側面と垂直な方向に内側に向かってバリ(以下、「内バリ」という)を発生させれば、ビート加工またはかしめ加工で使用される治具との接触を最小限に押さえることができることに思い至った。
すなわち、本発明に係わる電池缶の製造方法は、金属板を絞り加工して有底筒状の成形体を形成する工程と、成形体の開口端近傍を成形体の軸に対して垂直方向に切断する工程とを備え、成形体を切断する工程は、成形体の内側に第1の刃を配設し、成形体の外側であって第1の刃より開口端側に第2の刃を配設し、成形体の内周に沿って第1の刃を当接した状態で、第2の刃を成形体に対して成形体の軸側に相対的に移動させて成形体を切断することを特徴とする。
このような方法により、成形体の切断面、すなわち電池缶の端面に発生した内バリが、電池の組み立て工程において、電池缶内に混入するのを効果的に抑制することができる。
ここで、第1の刃は、成形体の内径よりも小さい外径を有する丸刃で構成され、第2の刃は、成形体に当接する部位が、成形体の外径よりも大きな内径を有する略円弧状をなしていることが好ましい。
また、成形体を切断する工程は、成形体をその軸を中心に回転させながら、さらには、成形体を、第2の刃の略円弧状をなす部位に沿った軌道を移動させながら行われることが好ましい。
本発明の電池缶の製造方法によれば、電池缶の端面に発生したバリが、電池の組み立て工程において電池缶内に混入して、正極と負極とが内部短絡するのを効果的に抑制することができ、これにより、信頼性の高い電池を安定して製造することができる。また、電池缶の端面に発生したバリが剥がれて、電池缶と蓋体とが外部短絡するのを効果的に抑制することができ、これにより、安定した性能を有する電池を製造することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下の図面においては、説明の簡略化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
図1(a)〜(c)は、本実施形態における電池缶の製造方法を模式的に示した図である。図1(a)は、金属板を絞り加工して、薄肉化した有底筒状に成型した成形体10の断面図で、成形体10の開口端近傍11を、成形体10の軸に対して垂直方向(図中の点線に沿って)に切断することによって、電池缶を製造する。
成形体10を切断する工程は、図1(b)の部分拡大図に示すように、成形体10の内周に沿って第1の刃31を当接した状態で、成形体10の外周に沿って配設した第2の刃30を、成形体10に対して成形体10の軸側(図中の矢印Aの方向)に相対的に移動させて、成形体10を切断することによって実行される。そして、切断後は、図1(c)に示すように、成形体10の切断面12に、成形体10の側面と垂直な方向に、かつ内側に向かって内バリ13が発生する。
このように、成形体10の切断面(すなわち、電池缶の端面)に発生したバリが、常に成形体10の側面と垂直な方向に、かつ内側に向かって発生していれば、ビート加工またはかしめ加工で使用される治具との接触を最小限に押さえることができる。これにより、電池缶の端面に発生したバリが、電池の組み立て工程において、電池缶内に混入するのを効果的に抑制することができる。
図2は、本実施形態における成形体10の具体的な切断方法を模試的に示した図である。図2に示すように、成形体10の内側に、外径が成形体10の内径より小さな円筒状のポンチ(第1の刃)31を配置し、成形体10の外側に、成形体10に当接する部位が、成形体10の外径よりも大きな内径を有する略円弧状をなしたダイ(第2の刃)30を配置する。そして、成形体10の内周に沿ってポンチ31を当接した状態で、成形体10をその軸を中心に図中の矢印Aの方向に回転させながら、同時に、ポンチ31を図中の矢印Bの方向に移動させて、成形体10を切断する。
このように、成形体10自身を回転させることによって、ダイ30を成形体10の全周に亘って配置させなくても、ダイ30を成形体10の軸方向に移動させるだけで、成形体10を所定の方向に切断することができる。なお、ダイ30は、図2に示したような形状の代わりに、円形のもの(丸刃)を用いてもよい。
図3は、本実施形態における成形体10を他の切断方法を模式的に示した図である。図3に示すように、成形体10の内側に、外径が成形体10の内径より小さな円筒状のポンチ(第1の刃)41を配置し、成形体10の外側に、成形体10に当接する部位が、成形体10の外径よりも大きな内径を有する略円弧状をなしたダイ(第2の刃)40を配置する。そして、成形体10の内周に沿ってポンチ41を当接した状態で、成形体10をその軸を中心に回転させながら、同時に、成形体10を、ダイ40の略円弧状をなす部位40aに沿った軌道を移動させて、成形体10を切断する。
この方法によれば、複数の成形体10を、ダイ40の略円弧状をなす部位40aに沿った軌道を連続的に移動させることによって、複数の成形体10を連続的に切断することができる。これにより、量産工程において、効率よく電池缶を製造することができる。
なお、本発明における成形体10の切断方法は、上記実施形態において説明した方法に限定されず、成形体10の切断面12に成形体10の側面と垂直な方向に、かつ内側に向かってバリ13が発生するものであれば、どのような態様の方法であっても構わない。例えば、図1(b)において、第2の刃30を固定した状態で、成形体10に第1の刃31を当接した状態で、成形体10を第2の刃30の方向に移動させることによって、成形体10を切断するようにしてもよい。
図4は、本発明により形成された電池缶の端面の部分写真を示す。本発明における成形体10の切断が、成形体10の外側に配置した第2の刃30を、成形体10の内側に移動させることによって行われることから、図4に示すように、電池缶の端面は、端面の外周側に切断面20a、内周側に破断面20bを有していることが特徴となる。また、電池缶の端面の外周側が湾曲形状をなしていることが特徴となる。
図5は、本発明の電池缶の製造方法によって製造された電池缶を用いて製造した円筒形の密閉型電池の構成を示した断面図である。なお、本発明における密閉型電池は、図8に示した通常の製造工程により製造することができる。すなわち、電池缶内に、セパレータを介して正負の発電要素を挿入した後、電池缶の開口端近傍に、電池缶の外周に沿ったくびれを有するビード部を形成し、然る後、電池缶の開口端に、蓋体及びガスケットを配置して電池缶の端部をかしめて電池缶を封口することによって密閉型電池を完成する。
図5に示した密閉型電池は、アルカリ乾電池の例を示したものである。電池缶(正極端子を兼ねる)20の内部には、セパレータ23を介して、ペレット状の正極合剤21とゲル状負極22とが収容されている。電池缶20の開口端近傍には、ビート部27が形成され、このビート部27に位置合わせされて、電池缶20の開口端に、ガスケット24及び負極集電子25が一体化された蓋体(負極端子を兼ねる)26が配置されている。そして、電池缶20の端部28がガスケット24を介して蓋体26にかしめつけられ、電池缶20の開口端が封口されている。
電池の組み立て工程において、電池缶20の端面に発生したバリが剥がれて、電池缶20内に混入したり、電池缶20と蓋体26とが短絡するのを抑制するという本発明の効果は、電池の量産工程において最も顕著に発揮する。図6に、本発明の効果を示す一例として、量産工程で製造されたニッケル水素蓄電池の電圧降下の発生率を、ロット間で比較した結果を示したグラフである。なお、この電圧降下は、電池缶20の端面に発生したバリが剥がれて、電池缶20と蓋体26とが短絡したことによるものである。
ロット1〜7は、本発明の方法により製造された電池缶(端面に内バリが発生)を用いて製造した電池である。これに対して、ロット8は、図12(a)に示した方法で製造された電池缶(端面に外バリが発生)を用いて製造した電池である。図6に示すように、本発明の方法を用いて製造した電池の電圧降下の発生率は、本発明の方法を用いないで製造した電池よりも、1桁程度低減されていることが分かる。
このように、本発明による方法は、電池の量産工程に適用することによって、顕著にその効果が発揮され、これにより、量産工程で製造される電池の信頼性を向上させることができる。また、電池の小型、高容量化に伴い、微小な異物の混入でも電池の特性に影響が出やすくなるため、本発明を適用することによって、量産工程における歩留まりも向上させることができる。
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。また、本発明が適用される密閉型電池は、その種類に特に制限はなく、マンガン乾電池、リチウム電池等の一次電池や、リチウムイオン電池、ニッケル水素蓄電池等の二次電池に適用することができる。
本発明は、信頼性を要求される密閉型電池に有用で、一次電池、二次電池等に適用することができる。
本発明の実施形態における電池缶の製造方法を示した図で、(a)は、成形体の断面図、(b)は、成形体の切断方法を示した部分拡大図、(c)成形体の切断面の状態を示した図である。 本実施形態における成形体の具体的な切断方法を示した図である。 本実施形態における成形体の他の具体的な切断方法を示した図である。 本実施形態における電池缶の端面を示した部分写真である。 本発明における円筒形の密閉型電池の構成を示した断面図である。 本発明における電池の電圧降下発生率を示したグラフである。 (a)、(b)は、従来の成形体の切断方法を説明した図である。 従来の電池の組み立て工程を説明したフォローチャートである。 従来のビート部を形成する方法を説明した断面図である。 (a)、(b)は、従来のかしめ工程を説明した断面図である。 (a)、(b)は、従来の成形体の切断で発生するバリの発生状態を説明した図である。 (a)、(b)は、従来の成形体の切断で発生するバリの発生状態を説明した図である。
符号の説明
10 成形体
12 切断面
13 バリ
20 電池缶
20a 切断面
20b 破断面
21 正極合剤
22 ゲル状負極
22、32 治具
23 セパレータ
24 ガスケット
25 負極集電子
26 蓋体
27 ビート部
30、40 ダイ(第2の刃)
31、41 ポンチ(第1の刃)

Claims (14)

  1. 金属板を絞り加工して、有底筒状の成形体を形成する工程と、
    前記成形体の開口端近傍を、該成形体の軸に対して垂直方向に切断する工程と
    を備え、
    前記成形体を切断する工程は、
    前記成形体の内側に第1の刃を配設し、前記成形体の外側であって、前記第1の刃より前記開口端側に第2の刃を配設し、
    前記成形体の内周に沿って前記第1の刃を当接した状態で、前記第2の刃を、前記成形体に対して該成形体の軸側に相対的に移動させて、前記成形体を切断することを特徴とする、電池缶の製造方法。
  2. 前記第1の刃は、前記成形体の内径よりも小さい外径を有する丸刃で構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の電池缶の製造方法。
  3. 前記第2の刃は、前記成形体に当接する部位が、前記成形体の外径よりも大きな内径を有する略円弧状をなしていることを特徴とする、請求項1に記載の電池缶の製造方法。
  4. 前記成形体を切断する工程において、前記成形体をその軸を中心に回転させながら、前記成形体を切断することを特徴とする、請求項1〜3の何れかに記載の電池缶の製造方法。
  5. 前記成形体を切断する工程において、前記成形体を、前記第2の刃の略円弧状をなす部位に沿った軌道を移動させながら、前記成形体を切断することを特徴とする、請求項3に記載の電池缶の製造方法。
  6. 複数の前記成形体を、前記第2の刃の略円弧状をなす部位に沿った軌道を連続的に移動させながら、前記各成形体を切断することを特徴とする、請求項5に記載の電池缶の製造方法。
  7. 前記成形体を切断する工程において、前記第2の刃を固定した状態で、前記成形体を、該成形体に前記第1の刃を当接した状態で、前記第2の刃の方向に移動させることによって、前記成形体を切断することを特徴とする、請求項1に記載の電池缶の製造方法。
  8. 前記成形体の開口端近傍を切断した形成された電池缶の端面は、該端面の外周側に切断面、内周側に破断面を有していることを特徴とする、請求項1に記載の電池缶の製造方法。
  9. 前記電池缶の端面の外周側が湾曲形状をなしていることを特徴とする、請求項8に記載の電池缶の製造方法。
  10. 前記金属板の絞り加工は、絞りしごき加工を含むことを特徴とする、請求項1に記載の電池缶の製造方法。
  11. 請求項1〜10の何れかに記載の電池缶の製造方法によって製造された電池缶。
  12. 円筒形の密閉型電池の製造方法であって、
    請求項1〜10の何れかに記載の電池缶の製造方法によって製造された電池缶を用意する工程と、
    前記電池缶内に、セパレータを介して正負の発電要素を挿入する工程と、
    前記電池缶の開口端に、蓋体及び、該蓋体と前記電池缶との間にガスケットを配置する工程と、
    前記電池缶の端部にかしめ具を押圧して、前記電池缶の端部をかしめて、前記ガスケットに密着させる工程と
    を有することを特徴とする、密閉型電池の製造方法。
  13. 電池缶の開口端近傍に、該電池缶の外周に沿ったくびれを有するビード部を形成する工程をさらに備え、
    前記ビード部を形成する工程は、前記電池缶の端部を押さえ具で当接した状態で、前記電池缶の外周に沿ってダイを前記電池缶の軸側に押圧するとともに、前記電池缶の底部を該電池缶の軸方向に押圧することによって、前記電池缶の外周に沿ったくびれを形成することを特徴とする、請求項12に記載の密閉型電池の製造方法。
  14. 請求項12または13に記載の密閉型電池の製造方法によって製造された密閉型電池。
JP2006356296A 2006-12-28 2006-12-28 電池缶の製造方法及び密閉型電池の製造方法 Expired - Fee Related JP4989962B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006356296A JP4989962B2 (ja) 2006-12-28 2006-12-28 電池缶の製造方法及び密閉型電池の製造方法
PCT/JP2007/073264 WO2008081671A1 (ja) 2006-12-28 2007-11-26 電池缶の製造方法及び密閉型電池の製造方法
EP07849969A EP2045850B1 (en) 2006-12-28 2007-11-26 Process for producing battery can and process for producing hermetically sealed battery
US12/095,077 US8268020B2 (en) 2006-12-28 2007-11-26 Method for manufacturing battery case and method for manufacturing hermetic battery
CN2007800017693A CN101361207B (zh) 2006-12-28 2007-11-26 电池罐的制造方法及密封式电池的制造方法
KR1020097008721A KR20090095547A (ko) 2006-12-28 2007-11-26 전지 케이스의 제조방법 및 밀폐형 전지의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006356296A JP4989962B2 (ja) 2006-12-28 2006-12-28 電池缶の製造方法及び密閉型電池の製造方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2008166190A true JP2008166190A (ja) 2008-07-17
JP2008166190A5 JP2008166190A5 (ja) 2009-02-12
JP4989962B2 JP4989962B2 (ja) 2012-08-01

Family

ID=39588355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006356296A Expired - Fee Related JP4989962B2 (ja) 2006-12-28 2006-12-28 電池缶の製造方法及び密閉型電池の製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8268020B2 (ja)
EP (1) EP2045850B1 (ja)
JP (1) JP4989962B2 (ja)
KR (1) KR20090095547A (ja)
CN (1) CN101361207B (ja)
WO (1) WO2008081671A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009107318A1 (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 パナソニック株式会社 電池缶、その製造方法および製造装置、並びにそれを用いた電池
KR101258154B1 (ko) 2009-04-22 2013-04-25 주식회사 엘지화학 원통형 전지용 캔의 제조 방법 및 그에 따른 원통형 전지용 캔
JP2015020236A (ja) * 2013-07-18 2015-02-02 株式会社富士機械工作所 管体切断装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5461267B2 (ja) * 2010-03-26 2014-04-02 三菱重工業株式会社 電極板製造装置、及び電極板製造方法
KR101173869B1 (ko) * 2010-08-26 2012-08-14 삼성에스디아이 주식회사 스웨이징 장치
KR102319240B1 (ko) 2014-12-04 2021-10-28 삼성에스디아이 주식회사 케이스를 갖는 이차 전지
DE102016121089A1 (de) * 2016-11-04 2018-05-09 Schuler Pressen Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines prismatischen Batteriezellenbehälters
WO2019163179A1 (ja) * 2018-02-20 2019-08-29 パナソニックIpマネジメント株式会社 円筒形電池
CN116330682A (zh) * 2023-05-23 2023-06-27 因湃电池科技有限公司 一种电池包膜方法、电池以及电池包膜生产线

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08321286A (ja) * 1996-05-20 1996-12-03 Toyo Kohan Co Ltd 側壁薄肉化金属缶
JPH09161736A (ja) * 1995-12-01 1997-06-20 Kishimoto Akira 電池用缶とその製造方法
JPH10321198A (ja) * 1997-05-20 1998-12-04 Kishimoto Akira 電池用缶およびその製造方法
JP2001052656A (ja) * 1999-08-12 2001-02-23 Fuji Elelctrochem Co Ltd 円筒形アルカリ電池の組立方法および正極缶
JP2005071710A (ja) * 2003-08-21 2005-03-17 Sanyo Electric Co Ltd 電池の製造方法および電池

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3864995A (en) * 1973-01-24 1975-02-11 Kaiser Aluminium Chem Corp Can trimmer device
US3802363A (en) * 1973-01-24 1974-04-09 Kaiser Aluminium Chem Corp Can trimmer device
US4030432A (en) * 1975-01-24 1977-06-21 Gulf & Western Manufacturing Company (Hastings) Can trimming apparatus
GB1555114A (en) * 1976-06-11 1979-11-07 Metal Box Co Ltd Trimming hollow vessels
JPS59173945A (ja) * 1983-03-22 1984-10-02 Seiko Instr & Electronics Ltd アルカリマンガン電池の製造方法
JPS6127058A (ja) * 1984-07-17 1986-02-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池用正極缶の切断法
US4557167A (en) * 1984-08-03 1985-12-10 Cvacho Daniel S Apparatus for trimming a scrap ring from a cylindrical container body and method of operation
JP3022771B2 (ja) 1996-05-23 2000-03-21 富士電気化学株式会社 筒形電池用ケースの製造方法
JP3694506B2 (ja) 2003-02-04 2005-09-14 石崎プレス工業株式会社 プレス加工を用いた電池用負極缶の製造方法
JP4623263B2 (ja) * 2004-03-31 2011-02-02 東洋製罐株式会社 金属缶用トリマー装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09161736A (ja) * 1995-12-01 1997-06-20 Kishimoto Akira 電池用缶とその製造方法
JPH08321286A (ja) * 1996-05-20 1996-12-03 Toyo Kohan Co Ltd 側壁薄肉化金属缶
JPH10321198A (ja) * 1997-05-20 1998-12-04 Kishimoto Akira 電池用缶およびその製造方法
JP2001052656A (ja) * 1999-08-12 2001-02-23 Fuji Elelctrochem Co Ltd 円筒形アルカリ電池の組立方法および正極缶
JP2005071710A (ja) * 2003-08-21 2005-03-17 Sanyo Electric Co Ltd 電池の製造方法および電池

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009107318A1 (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 パナソニック株式会社 電池缶、その製造方法および製造装置、並びにそれを用いた電池
KR101110996B1 (ko) * 2008-02-25 2012-02-15 파나소닉 주식회사 전지 케이스, 그 제조방법 및 제조장치, 및 그것을 이용한 전지
US8202646B2 (en) 2008-02-25 2012-06-19 Panasonic Corporation Battery can with cutting-edge portion higher than cutting start portion, manufacturing method and manufacturing device therefore, and battery using the same
KR101258154B1 (ko) 2009-04-22 2013-04-25 주식회사 엘지화학 원통형 전지용 캔의 제조 방법 및 그에 따른 원통형 전지용 캔
JP2015020236A (ja) * 2013-07-18 2015-02-02 株式会社富士機械工作所 管体切断装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090095547A (ko) 2009-09-09
US8268020B2 (en) 2012-09-18
WO2008081671A1 (ja) 2008-07-10
JP4989962B2 (ja) 2012-08-01
EP2045850A1 (en) 2009-04-08
CN101361207B (zh) 2011-09-21
US20100167119A1 (en) 2010-07-01
EP2045850A4 (en) 2011-02-16
EP2045850B1 (en) 2012-02-01
CN101361207A (zh) 2009-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4989962B2 (ja) 電池缶の製造方法及び密閉型電池の製造方法
US10079370B2 (en) Secondary battery
JP5449961B2 (ja) 二次電池
JP5011664B2 (ja) 密閉型二次電池
JP5856858B2 (ja) 角形二次電池の製造方法
JP2009259524A (ja) 電池ケース蓋、電池、及び、これらの製造方法
EP3537496B1 (en) Battery can for a battery
JP5974531B2 (ja) 密閉型電池の製造方法
JP2003272597A (ja) 密閉型電池
JP2017168349A (ja) 蓄電装置
JP2003132876A (ja) 密閉型電池および注液孔の封止方法
JP2011054380A (ja) 円筒型電池
JP6086210B2 (ja) 蓄電素子の製造方法
JP2002063888A (ja) 安全弁付密閉部品とその製造方法
JP2002170531A (ja) 円筒形二次電池
JP6364752B2 (ja) 封止部材キャップ、蓄電素子、蓄電素子の製造方法
CN110268545B (zh) 电池
JPH09293487A (ja) 密閉型角型電池及びその容器の製造法
JP2016110701A (ja) 電流遮断機構の製造方法
JPH1197031A (ja) 有機電解液電池およびその負極集電板の製造方法
JP2018037187A (ja) 密閉型電池の製造方法
JP6879124B2 (ja) 電流遮断装置
JP5084215B2 (ja) 円筒型電池
JP4561199B2 (ja) 密閉電池の製造方法
JP2017195164A (ja) 蓄電素子

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081224

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081224

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20120120

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120403

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120501

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150511

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees