JP2008212995A

JP2008212995A - 電池ケースの成形方法及び成形装置

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Publication number: JP2008212995A
Application number: JP2007054996A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hata; 浩畑; Yoshimichi Miyajima; 美道宮島
Original assignee: Showa Denko Packaging Co Ltd
Current assignee: Resonac Packaging Corp
Priority date: 2007-03-06
Filing date: 2007-03-06
Publication date: 2008-09-18
Anticipated expiration: 2027-03-06
Also published as: KR20080081845A; KR101453559B1; CN101259498B; CN101259498A; JP5101906B2; TW200848178A; TWI490055B

Abstract

【課題】特定の積層構成の成形用フィルム材を成形材料としたプレス成形による深絞り加工において、成形金型のしわ押さえ部材によるしわ押さえ圧力を成形形状の大きさ、深さ等に応じて適正に調整可能とし、もって深い加工も容易に行えて成形形状の適用範囲が拡がる上、しわを生じさせずに深絞り加工できる電池ケースの成形方法を提供する。
【解決手段】この発明の電池ケースの成形方法は、外側層としての樹脂フィルム層と、内側層としての樹脂フィルム層と、これら両フィルム層間に配設されたアルミニウム箔層とを含む成形用フィルム材Ｓを、ダイ２、パンチ１及びしわ押さえ部材５からなるプレス成形金型を用いて所定の形状に成形するに際し、空気圧によって前記しわ押さえ部材５のしわ押さえ圧力を付与することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えばノートパソコン、ビデオカメラ、携帯電話等の携行型電子機器の電源として使用されるリチウムイオン二次電池等の電池ケースの成形方法及び成形装置に関する。

なお、この明細書及び特許請求の範囲において、「アルミニウム」の語は、アルミニウム及びその合金を含む意味で用いる。また、「フィルム」の語は、シートをも含む意味で用いる。

リチウムイオン二次電池等の電池ケース（パッケージ）は、アルミニウム箔と樹脂フィルムのラミネート材からなる成形用フィルム材を、プレス成形による深絞り加工で所定の角函形状に成形して製造されている。

このようなプレス成形による深絞り加工では、プレス成形金型の雌型であるダイとしわ押さえ部材との間で成形用フィルム材を挟持すると共に、ダイのダイ穴（凹形キャビティ）に対し、雄型であるパンチをしわ押さえ部材側から一定のクリアランスを保って相対的に突入させることにより、挟持部分での滑りによる材料のダイ穴への引込みを伴って該成形用フィルム材（成形材料）を立体的に成形するのが一般的である。

しかして、上記しわ押さえ部材は、成形時に成形材料に加わる圧縮・引張応力による絞り外周部のしわ等の変形を抑えるため、ダイ側に対して成形材料の前記滑りを許容する程度の面圧（しわ押さえ圧力）をかけるが、その圧力付与手段として、従来ではしわ押さえ部材の複数ヶ所にコイルスプリングを弾接させていた（特許文献１、２）。
特開平１１−１５１５３１号公報特開２０００−１０２８２４号公報

しかしながら、上記従来技術のようにしわ押さえ部材の圧力付与手段としてコイルスプリングを用いた場合、絞り加工の成形深さが深くなるほど、成形時のコイルスプリングの圧縮度合が大きくなるから、それだけしわ押さえ圧力が増大し、ダイとの間で成形材料が強く挟圧されてダイ穴へ引き込まれにくくなり、材料の引き伸ばしを伴う張出し成形の度合が高まることになる。

従って、従来のプレス成形による深絞り加工では、特に前記ラミネート材からなる成形用フィルム材を成形対象としたとき、材料の引き伸ばしでアルミニウム箔の断裂を生じ易いために深い成形が困難になる上、プレス成形金型のしわ押さえ部材の複数ヶ所にコイルスプリングが弾接するため、しわ押さえ圧力が不均等になってしわの発生を招く恐れがあった。また、コスト面から規格化されたコイルスプリングを使用するから、成形形状に合った最適なしわ押さえ圧力を得ることが困難であると共に、成形形状の大きさ、深さ等に応じてコイルスプリングを適当な強さのものと交換する必要があり、その交換作業に多大な手間と時間を費やすという問題もあった。

この発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、特定の積層構成の成形用フィルム材を成形材料としたプレス成形による深絞り加工において、プレス成形金型のしわ押さえ部材によるしわ押さえ圧力を成形形状の大きさ、深さ等に応じて適正に調整可能とし、もって深い加工も容易に行えて成形形状の適用範囲が拡がる上、しわ押さえ部材全体に均等な圧力を付与でき、しわを生じさせずに高い寸法精度で成形できる電池ケースの成形方法及び成形装置を提供することを目的とする。

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、プレス成形金型のしわ押さえ部材によるしわ押さえ圧力に空気圧を用いることにより、上記課題を解決できることを見出し、この発明をなすに至った。即ち、本発明は以下の手段を提供する。

［１］外側層としての樹脂フィルム層と、内側層としての樹脂フィルム層と、これら両フィルム層間に配設されたアルミニウム箔層とを含む成形用フィルム材を、ダイ、パンチ及びしわ押さえ部材からなるプレス成形金型を用いて所定の形状に成形するに際し、空気圧によって前記しわ押さえ部材のしわ押さえ圧力を付与することを特徴とする電池ケースの成形方法。

［２］前記しわ押さえ圧力を０．０１〜１．０ＭＰａの範囲に設定する前項１に記載の電池ケースの成形方法。

［３］前記しわ押さえ圧力を０．２〜０．５ＭＰａの範囲に設定する前項１に記載の電池ケースの成形方法。

［４］前記成形用フィルム材が、外側層としての耐熱性樹脂延伸フィルム層と、内側層としての熱可塑性樹脂未延伸フィルム層と、これら両フィルム層間に配設されたアルミニウム箔層とを含むものである前項１〜３のいずれか１項に記載の電池ケースの成形方法。

［５］外側層としての樹脂フィルム層と、内側層としての樹脂フィルム層と、これら両フィルム層間に配設されたアルミニウム箔層とを含む成形用フィルム材を、ダイ、パンチ及びしわ押さえ部材からなるプレス成形金型を用いて所定の形状に成形するための装置であって、前記しわ押さえ部材のしわ押さえ圧力付与手段として空気圧シリンダーが用いられると共に、前記しわ押さえ部材は、前記空気圧シリンダーに複数本の支持ピンを介して支承されてなることを特徴とする電池ケースの成形装置。

［６］前記しわ押さえ部材の押さえ面積に対して、空気圧シリンダーの受圧面積が０．１〜２．０倍である前項５に記載の電池ケースの成形装置。

［７］前記しわ押さえ部材のストロークに対して、空気圧シリンダーのストロークが２〜２０倍である前項５または６に記載の電池ケースの成形装置。

［１］の発明に係る電池ケースの成形方法では、プレス成形金型のしわ押さえ部材のしわ押さえ圧力に空気圧を利用することから、該しわ押さえ圧力を成形形状に合った最適値に容易に調整でき、これによって成形形状の大きさや深さの適用範囲が拡がり、とりわけ深い成形が可能になると共に、コイルスプリングのようにばね圧を変えるための交換が不要であり、それだけ作業性が向上し、しかも絞り部の外周側全体に均等なしわ押さえ圧力を加えることができるため、しわを発生することなく高い寸法精度でシャープな成形が可能になる。また、しわを生じないから、材料歩留りが向上することに加え、巻回した長尺の成形用フィルム材を用いて連続成形する場合には、成形ピッチの短縮による材料節約効果も期待できる。

［２］の発明では、しわ押さえ部材のしわ押さえ圧力を好適な特定範囲に設定するから、しわや破断を生じることなく深い成形を行うことができる。

［３］の発明では、しわ押さえ圧力をより最適な特定範囲に設定するから、より確実にしわのない深い成形を行うことができる。

［４］の発明では、成形用フィルム材の外側層が耐熱性樹脂延伸フィルム層、内側層が熱可塑性樹脂未延伸フィルム層であることから、外側層表面に滑り性成分をコーティングしたり外側層を特に厚くしたりしなくとも優れた深絞り成形性が得られる。

［５］の発明に係る電池ケースの成形装置では、空気圧シリンダーによってプレス成形金型のしわ押さえ部材のしわ押さえ圧力を付与するから、該しわ押さえ圧力を成形形状に合った最適値に容易に調整でき、また該空気圧シリンダーにしわ押さえ部材が複数本の支持ピンを介して支承されているから、空気圧シリンダーの空気圧をしわ押さえ部材の複数ヶ所に均等に伝達できると共に、しわ押さえ部材の保持姿勢が安定し、もって良好な成形性が得られる。

［６］の発明では、しわ押さえ部材の押さえ面積と、空気圧シリンダーの受圧面積との比率が特定範囲にあることから、成形時に該空気圧シリンダーがしわ押さえ部材の圧力付与手段としての稼働能力を確実に発揮する。

［７］の発明では、しわ押さえ部材のストロークと空気圧シリンダーのストロークとの比率が特定範囲にあることから、安定した成形性が得られる。

図１及び図２に本発明に係る電池ケースの成形装置Ｍの概略構成例を示す。図１は成形開始前の縦断正面図、図２は成形終了時の縦断正面図である。また、図３に、成形材料であるフィルム材（電池ケース用包材）Ｓの断面図を示す。

この成形装置Ｍでは、架台１０上に載置固定された固定金型１１に、直方体形状のパンチ１が上向きに突設されると共に、この固定金型１１の真上に昇降可能に配置された可動金型１２に、矩形のダイ穴２ａを有する厚板状のダイ２が保持される一方、架台１０下で固定金型１１の直下位置に、ピストンロッド３０を上向き垂直に突出させた空気圧シリンダー３が設置されている。前記空気圧シリンダー３のピストンロッド３０の上端に、矩形支持板４が水平姿勢で固着されており、この矩形支持板４の四隅部に同一高さで垂直に立設された支持ピン４ａ…が架台１０及び固定金型１１を貫通し、これら支持ピン４ａ…の頂端に、固定金型１１と可動金型１２との間に配置した厚板状のしわ押さえ部材５が水平姿勢で支承されている。

ダイ２のダイ穴２ａは、成形時に内側に嵌入するパンチ１との間で全周にわたって絞り成形に要する所定のクリアランスを生じるように、該パンチ１よりも一回り大きいサイズに設定されている。また、しわ押さえ部材５は、パンチ１及びダイ２と共にプレス成形金型を構成しており、その中央にパンチ１を挿通させる矩形穴５ａが形成されている。しかして、ダイ２の下面としわ押さえ部材５の上面は、共に水平方向に沿う滑らかな平坦面をなしている。

空気圧シリンダー３は、上下部に給排気口３１，３２を有しており、下部給排気口３２からシリンダー下室３ｂ側への空気供給と、シリンダー上室３ａ側からの上部給排気口３１を通した空気排出により、内部のピストン３３が上昇し、これに伴ってしわ押さえ部材５も一体に上昇する。また、両給排気口３１，３２の空気流通を遮断することにより、ピストンロッド３０にかかる下向きの負荷に対し、ピストン３３の受圧面積とシリンダー下室３ｂ側の内圧に基づくエアクッション作用が発揮される。

リチウムイオン二次電池等の電池ケースの成形に際しては、まず、図１に示すように、ダイ２が上昇位置にある状態で、該しわ押さえ部材５上に成形用フィルム材（電池ケース用包材）Ｓを載せる。この時、成形用フィルム材Ｓの内側層としての樹脂フィルム層７が、しわ押さえ部材５の上面に当接するように載せる。即ち、成形用フィルム材Ｓの内側層としての樹脂フィルム層７が、パンチ１の頂面に向き合うように載せる（図１、３参照）。

次に、空気圧シリンダー３の稼働によってしわ押さえ部材５が加圧された状態において、可動金型１２を下降させることにより、空気圧シリンダー３の圧力に抗しつつダイ２としわ押さえ部材５との間で成形用フィルム材Ｓを挟持する。

このとき、成形用フィルム材Ｓがダイ２の下面に当接後、更に空気圧シリンダー３の下部給排気口３２から所定量の空気供給を行ってシリンダ下室３ｂ側の内圧を高めることにより、その内圧に対応したしわ押さえ圧力がしわ押さえ部材５を介して成形用フィルム材Ｓに加わるから、該内圧の調整によってしわ押さえ圧力を任意に設定できる。

次に、空気圧シリンダー３の両給排気口３１，３２の空気流通を遮断した状態で、可動金型１２を所定位置まで下降させることにより、図２に示すように、固定金型１１のパンチ１が頂面に接した成形用フィルム材Ｓを引き込みながらダイ２のダイ穴２ａに嵌入し、もって成形用フィルム材Ｓに矩形の電池収容部Ｄが絞り成形される。そして、この成形後に可動金型１２を上昇位置に戻すことにより、電池ケースとしての立体形状の成形物を取り出すことができる。

このような成形装置Ｍを用いた電池ケースの成形方法によれば、プレス成形金型のしわ押さえ部材５によるしわ押さえ圧力を成形形状に合った最適値に容易に調整できるから、電池収容部Ｄとする成形形状の大きさや深さの適用範囲が拡がり、とりわけ深い成形が可能になる。しかも、単一の空気圧シリンダー３による空気圧をしわ押さえ圧力として、４本の支持ピン４…としわ押さえ部材５を介して、成形用フィルム材Ｓにおける絞り部の外周側全体に均等に加えることができるため、しわを発生することなく高い寸法精度でシャープな成形が可能になる。また、この成形装置Ｍでは、しわ押さえ圧力の付与手段としてコイルスプリングを用いた従来構成のような圧力を変えるための部材交換が不要であり、それだけ作業性が向上し、高能率の成形加工が可能となる。

更に、この成形方法では、適度なしわ押さえ圧力により、成形物のしわを確実に防止できるから、材料歩留りが向上する。また、成形用フィルム材Ｓとして巻回した長尺のものを用い、その間欠送りによって連続成形する場合、成形ピッチの短縮による材料節約効果も期待できる。

ここで、しわ押さえ部材５によるしわ押さえ圧力は、０．０１〜１．０ＭＰａの範囲に設定するのがよい。このしわ押さえ圧力が０．０１ＭＰａ未満では、成形用フィルム材Ｓが押さえ力の弱い状態でパンチ１によってダイ穴２ａ内に絞り込まれるから、該成形用フィルム材Ｓが破断したり、成形品のコーナー部分にしわを生じる恐れがある。また、しわ押さえ圧力が１．０ＭＰａを超えると、成形用フィルム材Ｓにおける絞り部の外周側がダイ２としわ押さえ部材５との間で略固定された状態になり、成形が材料の引延しによる張出成形の形になって材料の破断を生じ易いため、より深い成形を行うことが困難になる。しかして、最も好ましいしわ押さえ圧力は０．２〜０．５ＭＰａであり、この圧力範囲では絞り成形と張出成形の両方の作用が適度に働くため、より深い成形を行う場合でもしわのない成形が可能となる。

一方、空気圧シリンダー３に充分な稼働能力を具備させる上で、その受圧面積をしわ押さえ部材５の押さえ面積に対して０．１〜２．０倍に設定することが好ましい。この受圧面積が前記押さえ面積に対して０．１倍より小さいと、稼働能力が弱いため、しわ押さえ部材５の加圧力が不充分になって成形品にしわを生じる恐れがある。また、同受圧面積が前記押さえ面積に対して２．０倍を超えると、成形上では問題はないが、該空気圧シリンダー３が大型化して不経済である。なお、最適な受圧面積は、しわ押さえ部材５の押さえ面積と同程度である。

空気圧シリンダー３のストロークは、しわ押さえ部材５のストロークつまり成形の絞り深さに対して２〜２０倍であるのが好ましい。２倍未満では安定した成形性が得られず、逆に２０倍を超えると効果は変わらないのに広い設置空間を要することになって不経済である。なお、空気圧シリンダー３の最適なストロークは、しわ押さえ部材５のストロークに対して１０〜１５倍である。

なお、電池ケースの成形深さとしては、４〜１０ｍｍが一般的である。

図示の成形装置Ｍはパンチ１側が固定でダイ２側を可動とした構成であるが、逆にパンチ１側が可動でダイ２側を固定とした構成であっても良い。

成形用フィルム材Ｓは、図３に示すように、外側層としての樹脂フィルム層６と、内側層としての樹脂フィルム層７と、これら両フィルム層６，７間に配設されたアルミニウム箔層８と、これらフィルム層間に介在する接着剤層９ａ，９ｂとで構成されている。

しかして、外側層の樹脂フィルム層６は、良好な成形性を確保する役割、つまり成形時のアルミニウム箔層８のネッキングによる破断を防止する役割を担うものであり、１２〜５０μｍの厚さが好ましく、また特に耐熱性樹脂延伸フィルムを用いることが推奨される。

上記耐熱性樹脂延伸フィルムの好適な具体例として、２軸延伸ポリアミドフィルム、２軸延伸ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、２軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等が挙げられる。そして、これらの２軸延伸フィルムを使用すれば、成形性が更に向上し、よりシャープで深い形状の成形が可能となる。

内側層の樹脂フィルム層７は、リチウムイオン二次電池等で用いられる腐食性の強い電解液等に対する優れた耐薬品性とヒートシール性を付与する役割を担うものであり，特に熱可塑性樹脂未延伸フィルムを用いることが推奨される。

しかして、この樹脂フィルム層７に用いる上記の熱可塑性樹脂未延伸フィルムとしては、特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、オレフィン系共重合体、これらの酸変性物及びアイオノマーからなる群より選ばれた少なくとも一種の熱可塑性樹脂からなる未延伸フィルムが好ましい。

また、このような内側層の樹脂フィルム層７の厚さは、２０〜８０μｍの範囲が好適である。２０μｍ以上とすることでピンホールの発生を十分に防止できると共に、８０μｍ以下に設定することで樹脂使用量を低減できてコスト低減を図り得る。中でも、前記内側層の樹脂フィルム層７の厚さは３０〜５０μｍに設定されるのが特に好ましい。

なお、外側層としての樹脂フィルム層６、ならびに内側層としての樹脂フィルム層７は、いずれも単層であっても良いし、複層であっても良い。

前記のアルミニウム箔層８は、電池ケースに酸素や水分の侵入を防止するガスバリヤー性を付与する役割を担うものであり、純ＡｌまたはＡｌ−Ｆｅ系合金からなる厚さ５〜５０μｍの箔が好適に用いられる。

外側層の樹脂フィルム層６とアルミニウム箔層８との間に介在する接着剤層９ａとしては、特に限定されないが、例えばウレタン系接着剤層やアクリル系接着剤層が好適であり、特にシャープな成形を行う上でウレタン系二液反応型接着剤層が推奨される。

内側層の樹脂フィルム層７とアルミニウム箔層８との間に介在する接着剤層９ｂとしては、特に限定されないが、例えば、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレンの如き酸変性ポリオレフィンの他、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、熱可塑性エラストマー含有樹脂等で形成された接着剤層が挙げられる。このような接着剤層９ｂは、例えば外側層の樹脂フィルム層６の片面に接着樹脂フィルム（例えば熱変性ポリオレフィンフィルム等）がラミネートされて形成される。

なお、この発明で成形材料として用いる成形用フィルム材Ｓとしては、接着剤層９ａ，９ｂは必須ではなく、内外の樹脂フィルム層６，７と中間のアルミニウム箔層８のみで構成されるものも使用可能である。

次に、この発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。なお、実施例等で用いた成形用フィルム材Ｓ及びプレス成形金型の構成は次のとおりである。

［成形用フィルム材］
厚さ３μｍの無水マレイン酸変性ポリプロピレン層と厚さ１２μｍの未変性ポリプロピレン層とを共押出する一方、この共押出物９ｂを中央として、その一方の面側から厚さ４０μｍのアルミニウム箔（ＡＡ８０７９−Ｏ材）８を供給すると共に、他方の面側から厚さ３０μｍのポリプロピレン未延伸フィルム７を供給して、これらを一対の加熱加圧ロール間に挟み込んでヒートラミネートして積層フィルムを得た。次に、得られた積層フィルムのアルミニウム箔８の表面にウレタン系樹脂接着剤９ａをグラビアロールで塗布し、加熱によりある程度乾燥させた後、その接着剤面にナイロンからなる厚さ２５μｍの２軸延伸フィルム６をラミネートして、図３に示す構成の成形用フィルム材（電池ケース用包材）Ｓを得た。

［プレス成形金型］
（パンチ１）…長辺６０ｍｍ、短辺４５ｍｍ、コーナーＲ：１．５ｍｍ、パンチ肩Ｒ：１．５ｍｍ、表面粗度：鏡面仕上げ（Ｒａ＝０．３μｍ以下）
（ダイ２）…ダイ穴２ａの長辺６０．５ｍｍ、短辺４５．５ｍｍ、ダイ肩Ｒ：０．５ｍｍ、表面粗度：鏡面仕上げ（Ｒａ＝０．３μｍ以下）
（しわ押さえ部材５）…縦２００ｍｍ、横１５０ｍｍ、厚さ２０ｍｍ、矩形穴５ａ：ダイ穴２ａと同寸法、表面粗度：鏡面仕上げ（Ｒａ＝０．３μｍ以下）。

＜実施例１＞
上記構成からなるプレス成形金型（成形高さフリー）を備えた図１、２に示す成形装置Ｍにおいて、表１に記載の装置仕様及び成形条件により、１１０×１８０ｍｍのブランク形状とした成形用フィルム材Ｓを成形材料として、成形高さ５ｍｍの深絞り１段成形及び成形高さ６ｍｍの深絞り１段成形をそれぞれ行うことによって電池ケースを作製した。

＜実施例２＞
しわ押さえ圧力を０．５ＭＰａに設定した以外は、実施例１と同様にして電池ケースを作製した。

＜実施例３＞
しわ押さえ圧力を０．１ＭＰａに設定した以外は、実施例１と同様にして電池ケースを作製した。

＜実施例４＞
しわ押さえ圧力を１．０ＭＰａに設定した以外は、実施例１と同様にして電池ケースを作製した。

＜実施例５＞
しわ押さえ部材の押さえ面積に対する空気圧シリンダーの受圧面積の比率を０．０８に設定した以外は、実施例１と同様にして電池ケースを作製した。

＜実施例６＞
しわ押さえ部材の押さえ面積に対する空気圧シリンダーの受圧面積の比率を２．５に設定した以外は、実施例１と同様にして電池ケースを作製した。

＜実施例７＞
しわ押さえ部材のストロークに対する空気圧シリンダーのストロークの比率を１．５に設定した以外は、実施例１と同様にして電池ケースを作製した。

＜実施例８＞
しわ押さえ部材のストロークに対する空気圧シリンダーのストロークの比率を２２に設定した以外は、実施例１と同様にして電池ケースを作製した。

＜実施例９＞
しわ押さえ圧力を１．５ＭＰａに設定した以外は、実施例１と同様にして電池ケースを作製した。

＜比較例１＞
しわ押さえ部材への圧力付与手段として、空気圧シリンダーに代えて従来のコイルスプリングを用いた以外は、実施例１と同様にして電池ケースを作製した。

上記のようにして得られた成形品（電池ケース）の成形性及びしわの有無を下記評価法に基づいて評価した。

＜成形性評価法＞
各成形高さ（５ｍｍ、６ｍｍ）毎に、深絞り成形における成形性について、下記基準に基づいて４段階評価した。即ち、微小な割れも含めて成形品に割れが全く発生しなかったものを「◎」、微小な割れが稀に生じる場合があるが成形品に割れが実質的になかったものを「○」、微小な割れがごく一部に発生するものの実用上問題のない程度であったものを「△」、割れがほぼ全面に発生したものを「×」とした。評価結果を表１に示す。

＜外観評価法（しわの有無の評価）＞
各成形高さ（５ｍｍ、６ｍｍ）毎に、成形品におけるしわ発生の有無に関する外観評価を下記基準に基づいて４段階評価した。即ち、しわの発生が全く認められなかったものを「◎」、目視で確認し難い極小のしわが僅かにあったが実質的にないと認められたものを「○」、目視で確認できるしわがごく一部に認められたものの実用上問題のない程度であったものを「△」、しわが多数発生したものを「×」とした。評価結果を表１に示す。

表１から明らかなように、この発明の実施例１〜９の成形方法及び成形装置によれば、深い成形においても良好な成形性が得られていると共に、得られた成形品は実用上問題のない良好な外観を有していた。

これに対し、しわ押さえ圧力にコイルスプリングのばね圧を利用した比較例１の成形方法及び成形装置では、割れがほぼ全面に発生していて良好な成形性は得られなかった。

この発明に係る電池ケースの成形装置の一実施形態における成形開始前の縦断正面図である。同成形装置の成形終了時の縦断正面図である。成形用フィルム材の一実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１…パンチ
２…ダイ
２ａ…ダイ穴
３…空気圧シリンダー
３ａ…シリンダー上室
３ｂ…シリンダー下室
３０…ピストンロッド
３１…上部給排気口
３２…下部給排気口
３３…ピストン
４…矩形支持板
４ａ…支持ピン
５…しわ押さえ部材
５ａ…矩形穴
６…樹脂フィルム層（外側層）
７…樹脂フィルム層（内側層）
８…アルミニウム箔層
Ｄ…電池収容部
Ｍ…成形装置
Ｓ…成形用フィルム材

Claims

外側層としての樹脂フィルム層と、内側層としての樹脂フィルム層と、これら両フィルム層間に配設されたアルミニウム箔層とを含む成形用フィルム材を、ダイ、パンチ及びしわ押さえ部材からなるプレス成形金型を用いて所定の形状に成形するに際し、空気圧によって前記しわ押さえ部材のしわ押さえ圧力を付与することを特徴とする電池ケースの成形方法。
前記しわ押さえ圧力を０．０１〜１．０ＭＰａの範囲に設定する請求項１に記載の電池ケースの成形方法。
前記しわ押さえ圧力を０．２〜０．５ＭＰａの範囲に設定する請求項１に記載の電池ケースの成形方法。
前記成形用フィルム材が、外側層としての耐熱性樹脂延伸フィルム層と、内側層としての熱可塑性樹脂未延伸フィルム層と、これら両フィルム層間に配設されたアルミニウム箔層とを含むものである請求項１〜３のいずれか１項に記載の電池ケースの成形方法。
外側層としての樹脂フィルム層と、内側層としての樹脂フィルム層と、これら両フィルム層間に配設されたアルミニウム箔層とを含む成形用フィルム材を、ダイ、パンチ及びしわ押さえ部材からなるプレス成形金型を用いて所定の形状に成形するための装置であって、前記しわ押さえ部材のしわ押さえ圧力付与手段として空気圧シリンダーが用いられると共に、前記しわ押さえ部材は、前記空気圧シリンダーに複数本の支持ピンを介して支承されてなることを特徴とする電池ケースの成形装置。
前記しわ押さえ部材の押さえ面積に対して、空気圧シリンダーの受圧面積が０．１〜２．０倍である請求項５に記載の電池ケースの成形装置。
前記しわ押さえ部材のストロークに対して、空気圧シリンダーのストロークが２〜２０倍である請求項５または６に記載の電池ケースの成形装置。