JP2009295418A - Manufacturing method of sealed battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池缶の開口上面を塞ぐ封口板に形成した貫通孔に、出力端子の頭部の下面側に設けた軸部を絶縁パッキングを介在させた状態で挿通させるとともに、封口板の下側に絶縁材を介して押さえ板を配置し、その絶縁材と押さえ板との挿通孔に、出力端子の軸部を挿通させ、上下方向の圧縮力で出力端子をかしめることによって、出力端子と絶縁パッキングと絶縁材と押さえ板とを封口板に固定してなる密閉型電池の製造方法に関する。 The present invention allows a shaft provided on the lower surface side of the head of the output terminal to be inserted into a through hole formed in a sealing plate that closes the upper surface of the opening of the battery can with an insulating packing interposed therebetween, and below the sealing plate. An output terminal is arranged by placing a pressing plate on the side through an insulating material, inserting the shaft portion of the output terminal into the insertion hole between the insulating material and the pressing plate, and caulking the output terminal with a compressive force in the vertical direction. Further, the present invention relates to a method for manufacturing a sealed battery in which an insulating packing, an insulating material, and a pressing plate are fixed to a sealing plate.
前記密閉型電池としては、例えば特許文献1および2に示すものがあり、それらにあっては、例えば図7に示すようにして出力端子15をかしめることになる。まず封口板3の貫通孔14に、絶縁パッキング12を介在させた状態で出力端子15の軸部23を挿通させ、該出力端子15の軸部23を絶縁材13と押さえ板16との挿通孔32・33に挿通させておく。なお、図7では実際のかしめ作業に合わせて天地を逆にしている。
Examples of the sealed battery include those shown in
この状態で、出力端子15に上下方向の圧縮力を加えるためのポンチ40を下降させて、出力端子15の下端面23aを下方に押すとともに、該ポンチ40の山型の膨出部40aを、出力端子15の下端面23aに凹入形成した凹部25に係合させる。
In this state, the
これにて、出力端子15の下端部23cにおいて、押さえ板16の挿通孔33の下側(図7では上側)に突出する部分41が、挿通孔33の径方向の外側に広がる。その広がった出力端子15の突出部分41と出力端子15の頭部(不図示)とで、絶縁パッキング12と押さえ板16と絶縁材13と封口板3とが挟み込まれて、出力端子15と絶縁パッキング12と押さえ板16と絶縁材13とが封口板3に固定される。
As a result, at the
前記かしめ加工にあっては、出力端子15の突出部分41を径方向の外側に広げたときに、その突出部分41の上側(図7では下側)となる出力端子15の軸部23部分が、出力端子15の軸心方向に湾曲変形してしまう。このため、出力端子15の軸部23と押さえ板16の挿通孔33の内面との間、および出力端子15と絶縁パッキング12との間に隙間Sが生じ、これに伴って出力端子15と絶縁パッキング12との間での密封性が不十分になる。この結果、前記隙間Sを介して電池内の電解液が電池外に漏れ出すおそれがある。
In the caulking process, when the
また、前記ポンチ40にあっては、山型の膨出部40aを形成しなければならず、その分だけポンチ40の形状が複雑になって、ポンチ40の作製に手間と費用とが掛かることになる。
Further, in the
本発明は、以上のような密閉型電池の製造方法が抱える問題を解決するためになされたものであり、出力端子と封口板との間の密封性を高く維持できる密閉型電池の製造方法を提供することを目的とする。そのうえで、かしめ加工用のポンチを簡単な形状にできる密閉型電池の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the problems of the above-described method for manufacturing a sealed battery, and provides a method for manufacturing a sealed battery that can maintain high sealing performance between an output terminal and a sealing plate. The purpose is to provide. In addition, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a sealed battery in which a caulking punch can be formed into a simple shape.
本発明は、電池缶1の開口上面を塞ぐ封口板3に形成した円形の貫通孔14に、出力端子15の頭部21の下面側に設けた円柱状の軸部23を絶縁パッキング12を介在させた状態で挿通させるとともに、封口板3の下側に絶縁材13を介して押さえ板16を配置し、その絶縁材13と押さえ板16との挿通孔32・33に、出力端子15の軸部23を挿通させ、上下方向の圧縮力で出力端子15をかしめることによって、出力端子15と絶縁パッキング12と絶縁材13と押さえ板16とを封口板3に固定してなる密閉型電池の製造方法を対象とする。押さえ板16の下側に出力端子15の軸部23の下端部23cを突出させた状態で、上下方向の圧縮力で出力端子15の軸部23の下端部23cを、その上下中間が該軸部23の径方向の外側に膨れるように上下に押し潰して、該押し潰した出力端子15の軸部23の下端部23cを、押さえ板16の挿通孔33の径方向の外側にはみ出させて、該はみ出し部分37で押さえ板16を絶縁材13を介して封口板3に押し付けることで、絶縁パッキング12と封口板3と絶縁材13と押さえ板16とが、出力端子15のはみ出し部分37と頭部21とによって挟み込まれることを特徴とする。
ここでの出力端子15は、負極端子の場合と正極端子の場合とが含まれる。
In the present invention, a
The
かしめ前の自由状態で出力端子15の軸部23の下端面23aの中央に凹部25が凹入形成されるとともに、出力端子15の軸部23の下端面23aの外周縁23bが径方向に円弧状に湾曲しており、出力端子15に上下方向の圧縮力を加えるポンチ36は、出力端子15の軸部23の下端面23aに押し当たる押圧面36aが平面状に形成されており、ポンチ36の押圧面36aが、かしめ前の自由状態の出力端子15の軸部23の下端面23aおよび該下端面23aの外周縁23bに押し当たることで、下端面23aの外周縁23bがポンチの36の押圧面36aを滑るようにして出力端子15の軸部23の軸心側に押されて、出力端子15の軸部23の下端部23cが上下に押し潰されるものとすることができる。
In a free state before caulking, a
本発明に係る密閉型電池の製造方法においては、出力端子15の軸部23の下端部23cの上下中間が軸部23の径方向の外側に膨れるようにして、出力端子15の軸部23の下端部23cが上下に押し潰されるので、その際には下端部23c以外の出力端子15の軸部23部分も、径方向の外側に膨れようとする。そして、出力端子15の軸部23が、押さえ板16の挿通孔33および絶縁材13の挿通孔32の内面側に強く押し付けられ、また絶縁パッキング12を介して封口板3の貫通孔14の内面に強く押し付けられる。
In the manufacturing method of the sealed battery according to the present invention, the upper and lower middles of the
これによって、出力端子15と封口板3の貫通孔14との間の密封性が確実に得られ、また出力端子15と押さえ板16および絶縁材13の挿通孔との間の密封性も得られる。これにて電池缶1内の電解液が、出力端子15と封口板3の貫通孔14との間等を通って電池外に漏れ出すことを確実に防止できる。
As a result, the sealing performance between the
押さえ板16の挿通孔33の径方向の外側にはみ出した部分37が、押さえ板16を絶縁材13を介して封口板3に押し付けるので、押さえ板16および絶縁材13は封口板3に確実に固定される。
The
出力端子15の軸部23の下端面23aの中央に凹部25が凹入形成されると、上下方向の圧縮力で出力端子15の軸部23の下端部23cを容易に押し潰すことができる。そのうえで、出力端子15に上下方向の圧縮力を加えるポンチ36の押圧面36aが、平面状に形成されているので、その分だけポンチ36の形状が単純化し、ポンチ36の作製の手間と費用とを低減できる。出力端子15の軸部23の下端面23aの外周縁23bが径方向に円弧状に湾曲しているので、その湾曲に沿って前記外周縁23bが、ポンチの36の押圧面36aを滑るようにして出力端子15の軸部23の軸心側に押される。これにて、出力端子15の軸部23の下端部23cの上下中間を、確実に軸部23の径方向の外側に膨れさせた状態で、その軸部23の下端部23cを押し潰すことができる。
When the
本発明に係る密閉型電池は、図3に示すように、上面に左右横長の開口を有する有底筒形状の電池缶1と、電池缶1内に収容された電極体2および非水電解液と、電池缶1の開口上面を塞いで密封する左右横長の封口板3と、封口板3の内側に配置される合成樹脂製の絶縁体5とを有する。電池缶1の左右幅寸法は34mm、上下高さ寸法は46mm、前後厚み寸法は4mmである。電池缶1と封口板3とによって電池ケース6が形成される。
As shown in FIG. 3, the sealed battery according to the present invention includes a bottomed cylindrical battery can 1 having a horizontally long opening on an upper surface, an
電池缶1は、アルミニウムまたはその合金からなる板材を深絞り加工することで形成され、封口板3は、アルミニウム合金等の板材をプレス加工することで形成される。そして、封口板3が、レーザによって電池缶1の開口周縁にシーム溶接される。絶縁体5は、封口板3の下側に配置される。電極体2は、帯状の正極と帯状の負極とを帯状のセパレータを挟んで渦巻状に巻回してなり、全体が扁平状に形成される。
The battery can 1 is formed by deep drawing a plate made of aluminum or an alloy thereof, and the
封口板3の左側には、開裂ベント9が形成される。開裂ベント9は、電池内圧が異常上昇したときに開裂して電池内圧を解放する。封口板3の右側には、電池ケース6内に非水電解液を注入するための注液孔10が形成され、非水電解液の注入後の注液孔10が、封止栓11で塞がれてレーザによって封口される。
A cleavage vent 9 is formed on the left side of the
封口板3の左右方向の中央には、図1および図2に示すように、上下貫通状に円形の貫通孔14が形成されており、該貫通孔14に、負極端子(出力端子)15が絶縁パッキング12を介在させた状態で挿通している。封口板3の下側には、絶縁材13および押さえ板16が上下に重ねて配置してある。押さえ板16は、負極端子15の下端部に接触することで負極端子15と導通する。絶縁パッキング12と絶縁材13とは、ポリプロピレン等の絶縁性を有する合成樹脂成形品からなり、押さえ板16は、左右横長のニッケル製の薄板からなる。そして、負極端子15は、絶縁パッキング12によって封口板3から絶縁される。
As shown in FIGS. 1 and 2, a circular through
絶縁材13は、負極端子15側から開裂ベント9側へ向けて伸びており、押さえ板16は、封口板3に沿って負極端子15側から開裂ベント9側へ向けて横方向に伸びている。つまり、絶縁材13は、押さえ板16と封口板3との間に介在し、絶縁材13によって押さえ板16が封口板3から絶縁される。負極端子15を上下方向にかしめることで、負極端子15と絶縁パッキング12と絶縁材13と押さえ板16とが、封口板3に一体的に固定される。
The
電極体2の負極には、図3に示す負極集電リード18の下端が接続されており、負極集電リード18の上端が押さえ板16の下面に溶接される。電極体2の正極には、正極集電リード19の下端が接続されており、正極集電リード19の上端が、封口板3の下面において負極端子15と注液孔10との間のスペースに溶接される。これにて、負極端子15が電極体2の負極と同電位になり、封口板3と電池缶1とが電極体2の正極と同電位になる。
The lower end of the negative electrode
負極端子15は、図2および図4に示すように、絶縁パッキング12の上面に露出する左右横長の扁平四角形状の頭部21と、該頭部21の下面中央で下方へ突出する段部22と、該段部22を介して頭部21の下面側から下方に向けて延出する円柱状の軸部23と、かしめ前の自由状態において該軸部23の下端面23aの中央に凹入形成された円柱形状の凹部25(図4)とを有する。負極端子15は、表面に銅ニッケルメッキを施した鉄材等からなる。負極端子15の軸部23の下端面23aの外周縁23bは、図4に示すように、径方向に円弧状に湾曲している。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
凹部25を形成したことによって周壁の厚みが薄くなった負極端子15の軸部23の下端部23cは、負極端子15と絶縁パッキング12と絶縁材13と押さえ板16とを封口板3に組み付けたときに、図5に示すように押さえ板16の外方(図5では上側)にほぼ位置するようになっている。
The
絶縁パッキング12は、図2および図4に示すように、封口板3の上面中央に設けた凹み26に受け止められる左右横長のフランジ部27と、負極端子15の軸部23が挿通する挿通孔30を設けた円筒状の筒部28とを有する。絶縁パッキング12のフランジ部27の上面には、負極端子15の頭部21を受け止める受座29を形成してある。絶縁パッキング12の挿通孔30の上部は、フランジ部27の受座29の中央まで伸びている。その挿通孔30の上部の径は大きくなっていて、該挿通孔30の上部に負極端子15の段部22が係合する(図2の状態)。封口板3の貫通孔14は、凹み26の下面中央に設けられる。
As shown in FIGS. 2 and 4, the insulating packing 12 includes a horizontally
絶縁材13には、負極端子15の軸部23および絶縁パッキング12の筒部28の下端部が挿通する円形の挿通孔32が形成され、押さえ板16には、負極端子15の軸部23が挿通する円形の挿通孔33が形成される。
A
負極端子15と絶縁パッキング12と絶縁材13と押さえ板16とは、図5に示す負極端子15を上下方向に圧縮するためのダイ35およびポンチ36を用いて、封口板3にかしめ固定される。すなわち、まず負極端子15の天地を逆にして、負極端子15の頭部21をダイ35の平面状の上面に載置する(図5の状態)。その状態で、負極端子15の軸部23を絶縁パッキング12の挿通孔30に挿通させるとともに、その絶縁パッキング12の筒部28を封口板3の貫通孔14に挿通させる。
The
次に、封口板3の外方(図5では上側)へ突出している絶縁パッキング12の筒部28および負極端子15の軸部23を、絶縁材13の挿通孔32に挿通させるとともに、その絶縁材13の外方へ突出している負極端子15の軸部23を、押さえ板16の挿通孔33に挿通させる。このとき、負極端子15の軸部23の下端部23cは、押さえ板16の外方へ突出している。
Next, the
その状態でポンチ36を下降させると、該ポンチ36の平面状の押圧面36aが、負極端子15の軸部23の下端面23a(図4参照)に当接する。このままポンチ36を下降させることで、ポンチ36の押圧面36aが、負極端子15の軸部23の下端の外周縁23bにも押し当たり、その湾曲状の外周縁23bが、ポンチ36の押圧面36aを滑るようにして軸部23の軸心側に押し込まれる。これにて、図6(a)に示すように、負極端子15の軸部23の下端部23cは、その上下中間部が外側に膨れるように湾曲し、図6(b)に示すように、その上下中間部で折れ曲がって上下に押し潰される。
When the
これによって、該押し潰された負極端子15の下端部23cが、図1および図2に示すように、押さえ板16の挿通孔33の下側において、該挿通孔33の径方向の外側にはみ出し、該はみ出し部分37で押さえ板16を封口板3側に押し付ける。この結果、絶縁パッキング12と封口板3と絶縁材13と押さえ板16とが、負極端子15の前記はみ出し部分と頭部21とによって挟み込まれて、負極端子15と絶縁パッキング12と絶縁材13と押さえ板16と封口板3とが一体化する。
As a result, the crushed
また、ポンチ36による上下方向の圧縮力によって、負極端子15の軸部23が上下方向に僅かに縮まる一方で径方向の外側へ僅かに膨れる。これにて軸部23の外周側面が、絶縁パッキング12の筒部28を封口板3の貫通孔14の内面側に押し、負極端子15の軸部23と絶縁パッキング12の筒部28と、および封口板3の貫通孔14の内面と絶縁パッキング12の筒部28とが確りと密着する。つまり、負極端子15の軸部23と封口板3の貫通孔14の内面との間が、絶縁パッキング12によって確実に密封される。
Further, due to the compressive force in the vertical direction by the
電池の組み立てに際しては、電極体2および絶縁体5を電池缶1内に収容したのちに、前述の負極端子15と絶縁パッキング12と絶縁板13と押さえ板16とをかしめ固定した封口板3に対して、電極体2の負極集電リード18を押さえ板16に、電極体2の正極集電リード19を封口板3にそれぞれ溶接する。次いで、電池缶1の開口周縁に前記封口板3をシーム溶接したのちに、電池缶1内を真空減圧して注液孔10から非水電解液を注入する。
When assembling the battery, after the
非水電解液の注入完了後に、封止栓11を注液孔10に圧入し、封止栓11を封口板3の注液孔10の周縁部にレーザ溶接する(図3の状態)。これにて、注液孔10が封止栓11で密封され、本発明の密閉型電池が完成する。
After completion of the injection of the non-aqueous electrolyte, the sealing
このように、負極端子15の軸部23の下端部23cの上下中間が軸部23の径方向の外側に膨れるようにして、負極端子15の軸部23の下端部23cが上下に押し潰されるので、その際には下端部23c以外の負極端子15の軸部23部分も、径方向の外側に膨れようとする。このため、負極端子15の軸部23が、押さえ板16の挿通孔33および絶縁材13の挿通孔32の内面側に強く押し付けられ、また絶縁パッキング12を介して封口板3の貫通孔14の内面に強く押し付けられる。
In this way, the
これによって、負極端子15と封口板3の貫通孔14との間の密封性が確実に得られ、また負極端子15と押さえ板16および絶縁材13の挿通孔との間の密封性も得られる。これにて電池缶1内の電解液が、負極端子15と封口板3の貫通孔14との間等を通って電池外に漏れ出すことを確実に防止できる。
Thereby, the sealing performance between the
1 電池缶
3 封口板
12 絶縁パッキング
13 絶縁材
14 貫通孔
15 負極端子
16 押さえ板
21 頭部
23 軸部
23a 下端面
23b 外周縁
23c 下端部
25 凹部
32・33 挿通孔
36 ポンチ
36a 押圧面
37 はみ出し部分
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記押さえ板の下側に前記出力端子の軸部の下端部を突出させた状態で、前記上下方向の圧縮力で前記出力端子の軸部の下端部を、その上下中間が該軸部の径方向の外側に膨れるように上下に押し潰して、該押し潰した前記出力端子の軸部の下端部を、前記押さえ板の挿通孔の径方向の外側にはみ出させ、該はみ出し部分で前記押さえ板を前記絶縁材を介して前記封口板に押し付けることで、前記絶縁パッキングと前記封口板と前記絶縁材と前記押さえ板とが、前記出力端子の前記はみ出し部分と前記頭部とによって挟み込まれることを特徴とする密閉型電池の製造方法。 The cylindrical plate provided on the lower surface side of the head of the output terminal is inserted into the circular through hole formed in the sealing plate that closes the upper surface of the opening of the battery can with the insulating packing interposed therebetween, and the sealing plate A pressing plate is arranged on the lower side through an insulating material, and the shaft portion of the output terminal is inserted into the insertion hole between the insulating material and the pressing plate, and the output terminal is caulked with a compressive force in the vertical direction. In the manufacturing method of the sealed battery formed by fixing the output terminal, the insulating packing, the insulating material, and the pressing plate to the sealing plate,
With the lower end portion of the shaft portion of the output terminal protruding below the holding plate, the lower end portion of the shaft portion of the output terminal is compressed by the vertical compression force, and the middle of the shaft portion is the diameter of the shaft portion. Squeezed up and down so as to swell outward in the direction, the lower end portion of the squeezed shaft portion of the output terminal protrudes outward in the radial direction of the insertion hole of the pressing plate, and the pressing plate at the protruding portion Is pressed against the sealing plate through the insulating material, so that the insulating packing, the sealing plate, the insulating material, and the pressing plate are sandwiched between the protruding portion of the output terminal and the head. A method for producing a sealed battery, which is characterized.
前記出力端子に上下方向の圧縮力を加えるポンチは、前記出力端子の軸部の下端面に押し当たる押圧面が平面状に形成されており、前記ポンチの押圧面が、かしめ前の自由状態の前記出力端子の軸部の下端面および該下端面の外周縁に押し当たることで、前記下端面の外周縁が前記ポンチの押圧面を滑るようにして前記軸部の軸心側に押されて、前記出力端子の軸部の下端部が上下に押し潰される請求項1記載の密閉型電池の製造方法。 A concave portion is formed in the center of the lower end surface of the shaft portion of the output terminal in a free state before caulking, and the outer peripheral edge of the lower end surface of the shaft portion of the output terminal is curved in an arc shape in the radial direction. ,
The punch that applies a compressive force in the vertical direction to the output terminal has a flat pressing surface that presses against the lower end surface of the shaft portion of the output terminal, and the pressing surface of the punch is in a free state before caulking. By pressing against the lower end surface of the shaft portion of the output terminal and the outer peripheral edge of the lower end surface, the outer peripheral edge of the lower end surface is pushed toward the shaft center side of the shaft portion so as to slide on the pressing surface of the punch. The method for manufacturing a sealed battery according to claim 1, wherein a lower end portion of the shaft portion of the output terminal is crushed up and down.
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