JP2013073804A - Cathode can for lithium battery, lithium battery, and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステンレス鋼材をプレス加工して製缶されたリチウム電池用正極缶、その正極缶を備えたリチウム電池及びリチウム電池の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a positive electrode can for a lithium battery produced by pressing a stainless steel material, a lithium battery provided with the positive electrode can, and a method for producing the lithium battery.
ボビン型リチウム電池は、有底円筒状の正極缶と、正極缶の内周部に配置された筒状の正極合剤と、正極合剤の中空部に配置された有底円筒状のセパレータと、セパレータの内側に配置されたリチウム負極と、正極缶の開口部を閉塞するように配置された封口体とを備える。 The bobbin-type lithium battery includes a bottomed cylindrical positive electrode can, a cylindrical positive electrode mixture disposed on the inner periphery of the positive electrode can, a bottomed cylindrical separator disposed in a hollow portion of the positive electrode mixture, And a lithium negative electrode disposed inside the separator, and a sealing body disposed so as to close the opening of the positive electrode can.
従来、電池缶における胴部を開口部側よりも薄く形成して、電池内容積を増加させるように構成した電池が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また一般に、リチウム電池に用いられる正極缶は、耐腐食性を確保するためにステンレス鋼材をプレス加工することで製缶されている。ここで、ステンレス鋼材をプレス加工すると、加工硬化が生じる。そのため、従来ではプレス工程の後工程として加工硬化を緩和するための焼きなまし(熱処理)を行うことにより、正極缶を軟化させている。この結果、正極缶の開口部が厚く形成されていても、封口加工を行うことが可能となる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a battery has been proposed in which a body portion of a battery can is formed thinner than the opening side to increase the battery internal volume (see, for example, Patent Document 1). In general, a positive electrode can used for a lithium battery is manufactured by pressing a stainless steel material in order to ensure corrosion resistance. Here, when the stainless steel material is pressed, work hardening occurs. Therefore, conventionally, the positive electrode can is softened by performing annealing (heat treatment) for relaxing work hardening as a subsequent process of the pressing process. As a result, even if the opening of the positive electrode can is formed thick, sealing can be performed.
ところが、従来のリチウム電池のように正極缶の製缶後に熱処理を行う場合、処理コストや設備コストが嵩んでしまう。また、熱処理によって正極缶が軟化するため、変形し易くなり寸法精度が悪化するとともに、缶強度のバラツキも大きくなる。よって、製造工程でのトラブルを引き起こしやすくなる。この結果、リチウム電池の生産時における不良率が高まり、電池の製造コストが増大する。 However, when the heat treatment is performed after the positive electrode can is made like the conventional lithium battery, the processing cost and the equipment cost increase. Further, since the positive electrode can is softened by the heat treatment, the positive electrode can is easily deformed, the dimensional accuracy is deteriorated, and the variation in can strength is increased. Therefore, it becomes easy to cause trouble in the manufacturing process. As a result, the defect rate during production of the lithium battery increases, and the manufacturing cost of the battery increases.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、寸法バラツキを改善し、かつ低コストで製造することができるリチウム電池用正極缶を提供することにある。また、別の目的は、上記リチウム電池用正極缶を用いて低コストで製造することができるリチウム電池を提供することにある。さらに、別の目的は、リチウム電池の製造コストを抑えることができるリチウム電池の製造方法を提供することにある。 This invention is made | formed in view of said subject, The objective is to provide the positive electrode can for lithium batteries which can improve a dimensional variation and can be manufactured at low cost. Another object is to provide a lithium battery that can be manufactured at low cost using the positive electrode can for a lithium battery. Furthermore, another object is to provide a method of manufacturing a lithium battery that can suppress the manufacturing cost of the lithium battery.
上記課題を解決するための手段[1]〜[5]を以下に列挙する。 Means [1] to [5] for solving the above problems are listed below.
[1]ステンレス鋼材をプレス加工して、開口部、胴部及び底部を有する筒状に成形したプレス加工品であり、前記開口部に封口体が装着されるリチウム電池用正極缶であって、前記開口部の板厚は、前記胴部の板厚よりも薄いことを特徴とするリチウム電池用正極缶。 [1] A positive electrode can for a lithium battery in which a stainless steel material is pressed and formed into a cylindrical shape having an opening, a body, and a bottom, and a sealing body is attached to the opening. The positive electrode can for a lithium battery, wherein a thickness of the opening is thinner than a thickness of the barrel.
手段1に記載の発明によると、ステンレス鋼材をプレス加工して筒状に製缶する場合、ステンレス鋼材の加工硬化が生じる。このため、開口部の板厚が厚く開口部の強度が大きくなると、封口加工が難しくなり、製缶後の焼きなまし(熱処理)が必要となる。本発明では、従来技術とは異なり、胴部よりも開口部が薄く形成されるため、熱処理をしなくても開口部を適度な強度とすることができ、封口加工を行うことが可能となる。また、開口部の厚みを薄くしても、プレス加工時の加工硬化によって強度が増しているため、封口加工後の強度を十分に確保することができる。さらに、従来技術のような熱処理を行う必要がないため、正極缶の寸法バラツキや強度バラツキを低減することができる。また、熱処理の処理コストや設備コストを低減できるので、正極缶を低コストで製造することができる。 According to the invention described in Means 1, when a stainless steel material is pressed to form a cylinder, work hardening of the stainless steel material occurs. For this reason, when the plate | board thickness of an opening part is thick and the intensity | strength of an opening part becomes large, a sealing process will become difficult and the annealing (heat processing) after can-making will be needed. In the present invention, unlike the prior art, the opening is formed thinner than the body, so that the opening can have an appropriate strength without heat treatment and can be sealed. . Moreover, even if the thickness of the opening is reduced, the strength is increased by work hardening at the time of press working, so that the strength after the sealing process can be sufficiently secured. Furthermore, since there is no need to perform heat treatment as in the prior art, it is possible to reduce dimensional variation and strength variation of the positive electrode can. In addition, since the heat treatment cost and equipment cost can be reduced, the positive electrode can can be manufactured at low cost.
[2]手段1において、前記開口部の板厚は、前記胴部の板厚の0.5倍以上0.8倍以下であることを特徴とするリチウム電池用正極缶。 [2] The lithium battery positive electrode can according to [1], wherein the thickness of the opening is not less than 0.5 times and not more than 0.8 times the thickness of the barrel.
手段2に記載の発明によると、開口部の板厚を上記の好適範囲に設定しているため、封口加工性や封口加工後の強度を確保することができる。 According to the invention described in Means 2, since the plate thickness of the opening is set in the above-mentioned preferable range, the sealing processability and the strength after the sealing process can be ensured.
[3]手段1または2おいて、プレス加工による製缶後のビッカース硬度Hvが250以上であることを特徴とするリチウム電池用正極缶。 [3] A positive electrode can for a lithium battery according to means 1 or 2, wherein the can has a Vickers hardness Hv of 250 or more after canning by press working.
手段3に記載の発明によると、製缶後のビッカース硬度Hvが250以上であるので、開口部を薄くすることにより、封口加工を確実に行うことができる。また、開口部を薄くしても十分な強度を確保することができる。 According to the invention described in the means 3, since the Vickers hardness Hv after canning is 250 or more, the sealing process can be reliably performed by thinning the opening. Moreover, sufficient strength can be ensured even if the opening is thinned.
具体的には、開口部の板厚は、0.12mm以上0.2mm以下であることが好ましい、またこの場合、製缶後のビッカース硬度Hvが300〜400であることがより好ましい。このようにすると、開口部の薄肉化による強度の低下を製缶時の加工硬化によって相殺することが可能となる。 Specifically, the plate thickness of the opening is preferably 0.12 mm or more and 0.2 mm or less, and in this case, the Vickers hardness Hv after canning is more preferably 300 to 400. If it does in this way, it will become possible to cancel the strength fall by thinning of an opening by work hardening at the time of can making.
[4]手段1乃至3のいずれか1項に記載の正極缶を備えたことを特徴とするリチウム電池。 [4] A lithium battery comprising the positive electrode can according to any one of means 1 to 3.
手段4に記載の発明によると、寸法バラツキの少ない正極缶を用いることができるため、リチウム電池の生産歩留まりが向上する。この結果、リチウム電池の製造コストを低く抑えることができる。 According to the invention described in the means 4, since the positive electrode can with little dimensional variation can be used, the production yield of the lithium battery is improved. As a result, the manufacturing cost of the lithium battery can be kept low.
[5]手段4に記載のリチウム電池の製造方法であって、ステンレス鋼材を用いてプレス加工を行って、開口部、胴部及び底部を有し前記胴部の板厚よりも前記開口部の板厚のほうが薄い筒状の正極缶を製造する製缶工程と、前記製缶工程の後工程として、熱処理を行わずに前記開口部に封口体を配置してその開口部を封口加工する封口工程とを含むことを特徴とするリチウム電池の製造方法。 [5] A method for manufacturing a lithium battery as described in means 4, wherein a pressing process is performed using a stainless steel material, and the opening portion, the body portion, and the bottom portion are provided, and the opening portion has a thickness greater than the plate thickness of the body portion. A can manufacturing process for manufacturing a cylindrical positive electrode can with a thinner plate thickness, and a sealing process for placing the sealing body in the opening and sealing the opening without performing heat treatment as a subsequent process of the can manufacturing process A process for producing a lithium battery comprising the steps of:
手段5に記載の発明によると、ステンレス鋼材を用いているため、正極缶の製缶工程後において加工硬化が生じるが、正極缶の開口部の板厚を薄く形成することで、熱処理を行わずに封口工程を行うことができる。この場合、熱処理を行う必要がなくなることで、熱処理の処理コストや設備コストを低減することができるとともに、正極缶の寸法バラツキや強度バラツキを低減することができる。従って、寸法バラツキや強度バラツキが少ない正極缶を用いてリチウム電池を製造することができ、リチウム電池の生産歩留まりが向上する。この結果、リチウム電池の製造コストを低く抑えることができる。 According to the invention described in means 5, since a stainless steel material is used, work hardening occurs after the can manufacturing process of the positive electrode can, but heat treatment is not performed by forming a thin plate thickness of the opening of the positive electrode can. The sealing step can be performed. In this case, since it is not necessary to perform heat treatment, it is possible to reduce heat treatment costs and equipment costs, and it is possible to reduce dimensional variation and strength variation of the positive electrode can. Therefore, a lithium battery can be manufactured using a positive electrode can with little dimensional variation and strength variation, and the production yield of the lithium battery is improved. As a result, the manufacturing cost of the lithium battery can be kept low.
以上詳述したように、手段1〜3に記載の発明によると、寸法バラツキを改善し、かつ低コストでリチウム電池用正極缶を製造することができる。また、手段4または5に記載の発明によると、リチウム電池の製造コストを抑えることができる。 As described above in detail, according to the inventions described in the means 1 to 3, the dimensional variation can be improved and a positive electrode can for a lithium battery can be manufactured at a low cost. Moreover, according to the invention described in the means 4 or 5, the manufacturing cost of the lithium battery can be suppressed.
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図1は、本実施の形態におけるリチウム電池の概略構成を示す断面図である。また、図2は、そのリチウム電池に用いられる正極缶を示す断面図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a lithium battery in the present embodiment. Moreover, FIG. 2 is sectional drawing which shows the positive electrode can used for the lithium battery.
図1に示されるように、本実施の形態のリチウム電池10では、正極缶11の内部に、円筒状の正極合剤12が装填され、その正極合剤12の中空部分にセパレータ13を介してリチウム負極14が配置されている。なお、本実施の形態のリチウム電池10は、直径が16mm、高さが30mmのサイズを有するボビン型の一次電池である。
As shown in FIG. 1, in the
正極缶11の内部には、正極合剤12及びリチウム負極14の上方まで非水電解液15が注液されている。非水電解液15は、例えば、過塩素酸リチウムを溶質とし、プロピレンカーボネート(PC)及び1,2−ジメトキシエタン(DME)を溶媒とした溶液などからなる。
Inside the positive electrode can 11, a
正極合剤12は、例えば、二酸化マンガン、黒鉛、及びバインダとしての粉末フッ素樹脂を混合した正極合剤粉を円筒状にプレス成形することで作製される。本実施の形態では、正極缶11の内部においてその軸方向に沿って2つの正極合剤12が積層装填されている。なお、正極合剤12の真上には、正極リング30をスペーサーとして配置している。
The
リチウム負極14は、リチウム金属の金属板を用い、円筒状にロール加工(曲げ加工)して作製されている。また、セパレータ13は、ポリプロピレン製の不織布からなるセパレータ原紙を二重巻きにした後、底部となる一方の端部を折り重ねた状態で底部及び胴部の一部を熱融着加工することで有底円筒状に形成されている。
The lithium
正極缶11は、例えばSUS304などのステンレス鋼材をプレス加工することで製造されたプレス加工品であり、開口部16、胴部17及び底部18を有する有底筒状に成形されている。正極缶11の底部18の中央に正極端子19が突設されている。正極缶11のビッカース硬度Hvは、300〜400程度となっている。また、正極缶11の開口部16は、金属製の負極端子21、金属製の封口板22、及び樹脂製のガスケット23からなる封口体24によって封口されている。
The positive electrode can 11 is a pressed product manufactured by, for example, pressing a stainless steel material such as SUS304, and is formed into a bottomed cylindrical shape having an
詳しくは、正極缶11の開口部16には、正極缶11の外周面に沿って溝状のビード部26が形成されている。そして、正極缶11のビード部26の上方に、リング状のガスケット23、封口板22及び負極端子21の順で嵌め込む。その状態で、正極缶11の開口部16を缶内側にかしめることにより、正極缶11が密閉封口されている。なお、本実施の形態において、負極端子21及び封口板22は、正極缶11と同様にステンレス鋼材を用いて形成され、ガスケット23は、ポリプロピレンを用いて形成されている。
Specifically, a groove-
また、リチウム負極14の内側面には、負極集電体27が設けられている。負極集電体27のリード部27aは、リチウム負極14の上端面から突出し、ガスケット23の中央開口部23aを挿通して、封口板22の下面に溶接にて接続されている。
A negative electrode
負極端子21において、略中央部には電池内側に向けて突出した刃突起29が設けられている。この刃突起29は、負極端子21の一部を切り欠くとともにその切り欠いた部分を下方に折り曲げることで形成される。
In the
リチウム電池10では、誤使用等によって電池内部が異常な状態になったとき、電池内部でガスが発生する場合がある。この場合、電池内圧が所定の圧力に達すると、圧力によって封口板22が外側に押しひろげられ負極端子21の刃突起29に接触する。そして、封口板22において刃突起29の接触部に孔が開けられ、その孔を通じて電池内のガスが電池外部に放出される。このように、封口板22と刃突起29とが安全弁機構として機能して、リチウム電池10の破裂が未然に防止される。
In the
次に、本実施の形態のリチウム電池10に使用されている正極缶11の構成について詳述する。
Next, the configuration of the positive electrode can 11 used in the
図2に示されるように、正極缶11は、開口部16の内径D1よりも胴部17の内径D2のほうが小さくなるよう形成されている。また、正極缶11において、開口部16の板厚T1は、胴部17の板厚T2よりも薄くなっている。具体的には、開口部16の板厚T1は、例えば0.2mmであり、胴部17の板厚T2は、例えば0.25mmである。この正極缶11において、開口部16と胴部17との境界部分は、胴部17側(図2では下側)ほど縮径するよう傾斜している。より詳しくは、開口部16と胴部17との境界部分において、正極缶11の内面側及び外面側に傾斜面28a,28bが形成されており、開口部16の内径D1よりも胴部17の内径D2のほうが小さくなっている。
As shown in FIG. 2, the positive electrode can 11 is formed such that the inner diameter D <b> 2 of the
また、正極缶11において、正極合剤12が配置される胴部17の内面は、表面粗さRaが開口部16よりも大きく、例えば、表面粗さRaが3μ〜7μmとなるよう表面が粗化されている。このように胴部17の表面を粗くすることによって、正極合剤12と正極缶11との接触面積が増し、リチウム電池10の放電性能が高められている。
In addition, in the positive electrode can 11, the inner surface of the
次に、本実施の形態におけるリチウム電池10の製造方法を説明する。
Next, the manufacturing method of the
まず、正極合剤12、セパレータ13、リチウム負極14、非水電解液15、封口体24(負極端子21、封口板22、及びガスケット23)を予め作製して準備する。
First, the
また、板状のステンレス鋼材を用意し、段階的に深絞りを行う多段絞り加工によって正極缶11を製造する(製缶工程)。なお、多段絞り加工において、金型のクリアランスを調整することで、開口部16の板厚T1よりも胴部17の板厚T2のほうが薄くなるよう正極缶11が製缶される。
Further, a plate-like stainless steel material is prepared, and the positive electrode can 11 is manufactured by multistage drawing processing in which deep drawing is performed in stages (can making process). In the multistage drawing process, the positive electrode can 11 is manufactured by adjusting the mold clearance so that the plate thickness T2 of the
その後、円筒状に成形された正極合剤12を有底筒状の正極缶11内に挿入し、その上に正極リング30をはめる。なお、ここで用いた正極缶11は、製缶工程の後工程として、焼きなまし(熱処理)を行っていないものを用いている。さらに、セパレータ13内に円筒状のリチウム負極14を挿入し、一体となったセパレータ13とリチウム負極14とを正極缶11の正極合剤12の中空部分に挿入配置する。そして、正極缶11において、開口部16付近の側面に円盤状ローラーを押しつけ、正極缶周を回転させることで、ビード部26を形成する。
Thereafter, the
次いで、正極缶11のビード部26の上方にガスケット23を載置し、負極集電体27のリード部27aに封口板22をスポット溶接にて接続する。その後、正極缶11の内部に、正極合剤12及びリチウム負極14の上方まで非水電解液15を注入する。さらに、正極缶11のビード部26に載置したガスケット23上に、封口板22、及び負極端子21を配置して、正極缶11の開口端部にカール及び絞り加工を施すことにより、正極缶11を封口する(封口工程)。これにより、図1のリチウム電池10が完成する。
Next, the
以下、実施例について説明する。ここでは、仕様の異なる正極缶11を用いて上記構成のリチウム電池10を数種類試作した。ここで用いた正極缶11の仕様(ナンバー1〜8の8種類の仕様)を表1に示している。なお、ナンバー8のサンプルは、現在製品化されている現行品と同じ仕様である。
表1に示されるように、各サンプルでは、胴部17の厚み(板厚T2)を全て0.25mmとし、開口部16の厚み(板厚T1)を0.10mm〜0.25mmに設定している。具体的には、開口部16の板厚T1を、ナンバー1のサンプルでは0.1mm、ナンバー2のサンプルでは0.12mm、ナンバー3,4のサンプルでは0.15mm、ナンバー5,6のサンプルでは0.2mmとし、胴部17よりも薄くしている。また、ナンバー7のサンプル及びナンバー8のサンプルでは、開口部16の板厚T1を、胴部17の板厚T2と同じ0.25mmとしている。
As shown in Table 1, in each sample, the thickness of the body portion 17 (plate thickness T2) is set to 0.25 mm, and the thickness of the opening portion 16 (plate thickness T1) is set to 0.10 mm to 0.25 mm. ing. Specifically, the plate thickness T1 of the
さらに、ナンバー8のサンプルでは、従来技術と同様の熱処理(1010℃〜1150℃の温度範囲、0.5時間〜2時間程度)を実施した正極缶11を用い、他のナンバー1〜7のサンプルでは、熱処理を実施してない正極缶11を用いた。ナンバー1〜7のサンプルでは、プレス加工の加工硬化によって正極缶11のビッカース硬度Hvは300〜400程度となっていた。これに対して、ナンバー8のサンプルでは、熱処理を行うことで正極缶11の加工硬化が緩和され、ビッカース硬度Hvは200となっていた。この硬度は、プレス加工前のステンレス鋼材とほぼ同じ硬度である。 Furthermore, in the sample of No. 8, the positive electrode can 11 which has been subjected to the same heat treatment as the prior art (temperature range of 1010 ° C. to 1150 ° C., about 0.5 hours to 2 hours) is used. Then, the positive electrode can 11 which was not heat-processed was used. In the samples of Nos. 1 to 7, the Vickers hardness Hv of the positive electrode can 11 was about 300 to 400 by work hardening of press working. On the other hand, in the sample of No. 8, the work hardening of the positive electrode can 11 was relaxed by performing the heat treatment, and the Vickers hardness Hv was 200. This hardness is almost the same as that of the stainless steel material before press working.
そして、各サンプルについて、封口加工性、高温保存漏液性、封口耐圧値、放電性能をそれぞれ評価した。その結果を表2に示す。
表2に示されるように、ナンバー1のサンプルでは、開口部16の板厚T1が0.1mmと薄いため、波状に加工されてしまう。このため、封口加工を確実に行うことができなくなる。また、ナンバー7のサンプルでは、硬度が大きく、開口部16の板厚T1が0.25mmと厚いため、封口加工を行うことができなかった。これに対して、ナンバー2〜6のサンプルでは、硬度は大きいが、開口部16の板厚T1が薄いため、封口加工に適した強度となり、十分な封口加工性を得ることができた。なお、ナンバー8のサンプルでは、開口部16の板厚T1が0.25mmと厚いが、熱処理によって硬度が小さくなっているため、十分な封口加工性が得られた。
As shown in Table 2, the sample No. 1 is processed into a wave shape because the plate thickness T1 of the
高温保存漏液性、封口耐圧値、放電性能については、封口加工を行うことができたナンバー2〜6,8のサンプルを評価した。ここで、高温保存漏液性は、70℃の恒温槽内でリチウム電池10(試験サンプル数30)を100日間保存し、漏液の有無を確認した。ナンバー2〜6,8のサンプルでは、30個の全てのリチウム電池10で漏液が確認されなかった。
Regarding the high temperature storage liquid leakage, the sealing pressure resistance value, and the discharge performance, the samples of Nos. 2 to 6 and 8 that could be sealed were evaluated. Here, the high-temperature storage leakage property was confirmed by storing the lithium battery 10 (30 test samples) in a constant temperature bath at 70 ° C. for 100 days to check for leakage. In the samples Nos. 2 to 6 and 8, no leakage was confirmed in all 30
また、封口耐圧値は、次のような方法で測定した。すなわち、電池内容物(正極合剤12、リチウム負極14、非水電解液15など)を正極缶11内に収容しない状態で開口部16を封口加工する。その後、底部18等に形成した試験用貫通孔(図示略)を介して正極缶11内に圧力を加えることで封口耐圧値を測定した。なお、試験サンプル数は10個であり、10個の平均値として封口耐圧値を求めている。ナンバー8のサンプルの封口耐圧値を100とした場合、ナンバー2〜6のサンプルで95〜97の耐圧値であった。このように、ナンバー2〜6のサンプルにおいて、封口耐圧値は、ナンバー8のサンプル(現行品)とほぼ同じ耐圧値であり、封口部分の信頼性は十分に確保されていることが確認された。
Further, the sealing pressure resistance value was measured by the following method. That is, the
放電性能の評価では、試験温度:20℃のもと、各サンプルのリチウム電池10に1KΩの抵抗を接続して連続放電を行い、電池電圧が初期値の3Vから所定電圧2V以下に低下するまでの放電時間を測定した。ここで、ナンバー8のサンプル(現行品)の放電時間を100とした場合、ナンバー2〜6のサンプルは、同じ放電時間であり、十分な放電性能が確保されていた。
In the evaluation of the discharge performance, under the test temperature of 20 ° C., a 1 KΩ resistor is connected to the
以上の結果により、開口部16の板厚T1を0.12mm以上0.20mm以下(胴部17の板厚T2の0.5倍以上0.8倍以下)に設定することが、好適であることがわかった。
Based on the above results, it is preferable to set the plate thickness T1 of the
従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。 Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1)本実施の形態のリチウム電池10では、胴部17の板厚T2を0.25mmとし、開口部16の板厚T1を0.12mm以上0.20mm以下(胴部17の板厚T2の0.5倍以上0.8倍以下)としている。このように、正極缶11において胴部17よりも開口部16を薄く形成すると、熱処理をしなくても開口部16が適度な強度となるため、正極缶11の封口加工を行うことができる。また、開口部16を薄くしても、加工硬化によって強度が増しているため、封口加工後における封口部分の強度を十分に確保することができる。
(1) In the
(2)本実施の形態のリチウム電池10の製造方法では、正極缶11の製缶工程後において従来技術のような熱処理を行っていない。このため、熱処理の処理コストや設備コストを低減することができ、正極缶11及びリチウム電池10を低コストで製造することができる。また、熱処理を行わないため、正極缶11の寸法バラツキや強度バラツキを低減することができる。従って、寸法バラツキや強度バラツキが少ない正極缶11を用いてリチウム電池10を製造することにより、リチウム電池10の生産歩留まりが向上する。この結果、リチウム電池10の製造コストを低く抑えることができる。
(2) In the manufacturing method of the
(3)本実施の形態の正極缶11では、開口部16の内径D1のほうが胴部17の内径D2よりも大きいので、開口部16側から正極缶11内に正極合剤12や封口体24等を挿入し易くなり、リチウム電池10を容易に製造することができる。
(3) In the positive electrode can 11 of the present embodiment, since the inner diameter D1 of the
なお、本発明の実施の形態は以下のように変更してもよい。 In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
・本実施の形態の正極缶11では、開口部16と胴部17との境界部分において、内面側及び外面側に傾斜面28a,28bを形成して、胴部17の板厚T2よりも開口部16の板厚T1を薄くしていたが、これに限定されるものではない。例えば、開口部16と胴部17との境界部分において、内面側のみを傾斜させて胴部17の板厚T2よりも開口部16の板厚T1を薄くしてもよいし、外面側のみを傾斜させて胴部17の板厚T2よりも開口部16の板厚T1を薄くしてもよい。
In the positive electrode can 11 of the present embodiment, inclined surfaces 28 a and 28 b are formed on the inner surface side and the outer surface side at the boundary portion between the opening
・上記実施の形態において、リチウム電池10は一次電池であったが、リチウム二次電池に本発明を適用させてもよい。
In the above embodiment, the
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。 Next, in addition to the technical ideas described in the claims, the technical ideas grasped by the embodiments described above are listed below.
(1)手段1乃至3のいずれか1項において、プレス加工による製缶後のビッカース硬度Hvが300〜400であることを特徴とするリチウム電池用正極缶。 (1) The positive electrode can for a lithium battery according to any one of the means 1 to 3, wherein the Vickers hardness Hv after canning by pressing is 300 to 400.
(2)手段1乃至3のいずれか1項において、前記開口部の板厚は、0.12mm以上0.2mm以下であることを特徴とするリチウム電池用正極缶。 (2) The positive electrode can for a lithium battery according to any one of the means 1 to 3, wherein a thickness of the opening is 0.12 mm or more and 0.2 mm or less.
(3)手段1乃至3のいずれか1項において、前記開口部には、その開口部を塞ぐ封口体を載置するためのビード部が形成されることを特徴とするリチウム電池用正極缶。 (3) The positive electrode can for a lithium battery according to any one of the means 1 to 3, wherein a bead portion for mounting a sealing body for closing the opening portion is formed in the opening portion.
(4)手段1乃至3のいずれか1項において、前記開口部の内径よりも前記胴部の内径のほうが小さいことを特徴とするリチウム電池用正極缶。 (4) The positive electrode can for a lithium battery according to any one of the means 1 to 3, wherein an inner diameter of the body is smaller than an inner diameter of the opening.
(5)手段1乃至3のいずれか1項において、深絞り加工によって製造されたことを特徴とするリチウム電池用正極缶。 (5) The positive electrode can for a lithium battery according to any one of the means 1 to 3, which is manufactured by deep drawing.
10…リチウム電池
11…リチウム電池用正極缶としての正極缶
16…開口部
17…胴部
24…封口体
T1…開口部の板厚
T2…胴部の板厚
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記開口部の板厚は、前記胴部の板厚よりも薄いことを特徴とするリチウム電池用正極缶。 A stainless steel material is press-processed and formed into a cylindrical shape having an opening, a body and a bottom, and is a positive electrode can for a lithium battery in which a sealing body is attached to the opening,
The positive electrode can for a lithium battery, wherein a thickness of the opening is thinner than a thickness of the barrel.
ステンレス鋼材を用いてプレス加工を行って、開口部、胴部及び底部を有し前記胴部の板厚よりも前記開口部の板厚のほうが薄い筒状の正極缶を製造する製缶工程と、
前記製缶工程の後工程として、熱処理を行わずに前記開口部に封口体を配置してその開口部を封口加工する封口工程と
を含むことを特徴とするリチウム電池の製造方法。 It is a manufacturing method of the lithium battery according to claim 4,
A can-making process for producing a cylindrical positive electrode can which is pressed using a stainless steel material and has an opening, a body and a bottom, and the plate thickness of the opening is thinner than the plate thickness of the body. ,
A method for manufacturing a lithium battery, comprising: a sealing step in which a sealing body is disposed in the opening without sealing and the opening is sealed as a subsequent step of the can making step.
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