JP2017035786A - Heat sealer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、対象物の熱溶着に用いられるヒートシーラーの改良に関する。 The present invention relates to an improvement in a heat sealer used for heat welding an object.
熱可塑性樹脂を用いた対象物を熱溶着する装置として、特許文献1には、薄板帯状のリボン式のヒーターを用い、短時間に大電流を流してヒーターを瞬間的に加熱して対象物を溶融し、断電して冷却して固める、いわゆるインパルス式のヒートシーラーが開示されている。 As an apparatus for heat-welding an object using a thermoplastic resin, Patent Document 1 uses a ribbon-shaped heater in a thin strip shape, and a large current is passed in a short time to heat the heater instantaneously. A so-called impulse heat sealer that is melted, disconnected, cooled and solidified is disclosed.
このヒートシーラーでは、ヒーターの上に、窒化アルミ等の熱は良く伝えるが電気的には絶縁体のセラミック薄板を密着して重ねている。このようにセラミック薄板を設けることで、ヒーターの耐久性・寿命を向上しつつ、感電の危険を抑制し、かつ、ヒーターからの熱を素早く伝達させている。 In this heat sealer, heat of aluminum nitride or the like is transmitted well on a heater, but an electrically insulating ceramic thin plate is closely stacked. By providing the ceramic thin plate in this way, the durability and life of the heater are improved, the risk of electric shock is suppressed, and the heat from the heater is quickly transmitted.
しかしながら、ヒーターの発熱部の上に密着してセラミック薄板を直接的に重ねていると、鉄クロム薄板などのヒーター線は熱により膨張、収縮するために、セラミック薄板との間に擦れが生じて、ヒーターの寿命や耐久性を損ねるおそれがある。 However, if the ceramic thin plate is directly stacked on the heating part of the heater, the heater wire such as the iron chrome thin plate expands and contracts due to heat, which causes friction between the ceramic thin plate. The life and durability of the heater may be impaired.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、短時間での熱溶着を可能とするインパルス式のヒートシーラーでありながら、ヒーターの信頼性・耐久性を向上することを主たる目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the main object is to improve the reliability and durability of the heater while being an impulse heat sealer that enables thermal welding in a short time. It is said.
そこで、この発明は、シールヘッドと、このシールヘッド上に支持され、上面に対象物をプレスするプレス面を有するシールトップと、上記シールヘッドの上面と上記シールトップの下面との間に介在し、電流の通電により発熱して上記シールトップを加温する薄板状のヒーターと、を備え、加温したシールトップによるプレスにより対象物を溶融することで溶着を行うヒートシーラーにおいて、上記シールトップと上記ヒーターとの間に介在し、上記ヒーターの上面と接する第1の保護層と、上記ヒーターと上記シールヘッドとの間に介在し、上記ヒーターの下面と接する第2の保護層と、を有している。 Therefore, the present invention is interposed between a seal head, a seal top supported on the seal head and having a press surface for pressing an object on the upper surface, and an upper surface of the seal head and a lower surface of the seal top. A thin plate heater that generates heat by energization of current and heats the seal top, and in a heat sealer that performs welding by melting an object with a press with a heated seal top, A first protective layer interposed between the heater and the upper surface of the heater; and a second protective layer interposed between the heater and the seal head and in contact with the lower surface of the heater. doing.
本発明によれば、第1の保護層と第2の保護層とによりヒーターの上下が覆われているので、加温によりヒーターが膨張・収縮したときに、ヒーターがシールトップやシールヘッドと直接的に摺動することが抑制され、この摺動によってヒーターが擦れることを抑制することができる。この結果、ヒーターの耐久性・寿命が大幅に向上ることができる。 According to the present invention, since the upper and lower sides of the heater are covered with the first protective layer and the second protective layer, when the heater expands and contracts due to heating, the heater directly contacts the seal top and the seal head. Sliding can be suppressed, and the sliding of the heater can be suppressed by this sliding. As a result, the durability and life of the heater can be greatly improved.
以下、図示実施例により本発明を説明する。先ず、図1及び図2を参照して、本実施例に係るヒートシーラー10(10A)による製造の対象となる対象物として、ラミネート型二次電池であるリチウムイオン二次電池1(以下、単に「電池」という。)の概略構造を示している。この電池1は、例えば電気自動車用のリチウムイオンバッテリの単位セルまたは単電池として用いられる。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to illustrated embodiments. First, referring to FIG. 1 and FIG. 2, as an object to be manufactured by the heat sealer 10 (10A) according to this embodiment, a lithium ion secondary battery 1 (hereinafter simply referred to as a laminate type secondary battery). The schematic structure of “battery”) is shown. The battery 1 is used as a unit cell or a single battery of a lithium ion battery for an electric vehicle, for example.
図1及び図2に示すように、電池1は、正極側の電極端子としてのリード端子(正極端子部)2と負極側の電極端子としてのリード端子(負極端子部)3とが外部に導出された状態で外装フィルムとしての上下二枚のラミネートフィルム4a,4bからなる矩形状のラミネートフィルム外装体4によって収納・密閉されている。ラミネートフィルム外装体4の内部には、発電要素である電極としての正極及び負極と、それら両者の間に介在するセパレータと、を複数組積層してなる積層体5が電解液とともに収容されていて、ラミネートフィルム外装体4の周縁部である4辺の熱溶着部6により気密に封止または封口処理が施されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the battery 1 has a lead terminal (positive electrode terminal portion) 2 as a positive electrode terminal and a lead terminal (negative electrode terminal) 3 as a negative electrode terminal leading out to the outside. In this state, it is housed and sealed by a rectangular laminate film
すなわち、図1,図2に示した電池1にあっては、電極である正極や負極、セパレータおよび電解液を含む電池要素をラミネートフィルム外装体4で包囲し、正極および負極の各集電体に電気的に接続されたそれぞれのリード端子2,3をラミネートフィルム外装体4の外部に導出させた上で、ラミネートフィルム外装体4の周縁部を熱溶着により例えば矩形袋状に封止または封口処理を施すことで、電池1としての気密性を確保してある。なお、ラミネートフィルム外装体4を形成している上下二枚のラミネートフィルム4a,4bとしては、例えばアルミニウム箔の表裏両面を熱溶着性樹脂フィルムで被覆した複合構造のものが使用される。
That is, in the battery 1 shown in FIG. 1 and FIG. 2, battery elements including a positive electrode and a negative electrode that are electrodes, a separator, and an electrolytic solution are surrounded by a laminate film
そして、矩形状のラミネートフィルム外装体4のうち、共通の一辺部から正極側のリード端子2と負極側のリード端子3とが共に外部に導出されている。双方のリード端子2,3は電極タブと称されることもある。正極側のリード端子2としては、例えばアルミニウム製のものが使用され、負極側のリード端子3としては、例えば銅製のものが使用される。また、双方のリード端子2,3は予め所定の表面処理が施された上で、熱溶着性および絶縁性のある樹脂層(図示省略)で被覆されている。なお、リード端子2,3の導出形態としてはこれに限らず、例えば対向する一対の辺部のそれぞれからリード端子2とリード端子3をそれぞれ導出する構成としても良い。
The
矩形状のラミネートフィルム外装体4における四辺の熱溶着は、本実施例に係るヒートシーラー10,10Aにより例えば数工程に分けて行われる。熱溶着時における図1のA−A線に沿う拡大断面図を図3に、B−B線に沿う拡大断面図を図4に示している。
The four sides of the rectangular laminate film
図3,図4に示すように、図2の積層体5の一部を形成している複数枚の正極8の延長部同士を重ね合わせた上で、当該重合部8aを正極側のリード端子2に溶接にて接続してある。なお、この構造は負極とその負極側のリード端子3との関係についても基本的に同様であり、これらの構造は図3では図示省略している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the overlapping portions of the plurality of
図4に示すように、ヒートシーラー10,10Aは、互いに接近離間可能に対向配置された下側のヒートシーラー10と上側のヒートシーラー10Aと、を有している。双方のヒートシーラー10,10Aは、熱溶着を司る部分が平面視ではラミネートフィルム外装体4の熱溶着部6(図1参照)の長手方向に延び、かつ、幅寸法がラミネートフィルム外装体4の熱溶着部6の幅寸法よりもわずかに大きい寸法に設定されている。
As shown in FIG. 4, the
そして、図2の積層体5を包囲するラミネートフィルム外装体4となるべき上下二枚のラミネートフィルム4a,4bを図示外の支持部材で支えた状態で、上下のヒートシーラー10,10Aを接近動作させて、上下二枚のラミネートフィルム4a,4bを上下から加圧拘束することで熱溶着部6を熱溶着し、ラミネートフィルム外装体4として仕上げられることになる。
Then, the upper and
なお、ラミネートフィルム外装体4のうち、上下二枚のラミネートフィルム4a,4b同士が直接熱溶着される部分と、上下二枚のラミネートフィルム4a,4b同士の間に正極側のリード端子2が介在していてそれらのラミネートフィルム4a,4bと正極側のリード端子2とが熱溶着される部分とでは、必然的に厚みが異なるため、両者の境界部分では段差の発生が不可避となる。この段差に対応するために、図示していないが、ラミネートフィルム4a,4bとの接触面となるプレス面12aも所定の段差を有したものとなっている。
In addition, the
熱溶着の際には、上下のヒートシーラー10,10Aが相互に離間している状態で、図2の積層体5を包囲するラミネートフィルム外装体4となるべき上下二枚のラミネートフィルム4a,4bを図示外の支持部材で支えて、これらのラミネートフィルム4a,4bの熱溶着部6を上下のヒートシーラー10,10Aの間に配置・位置決めし、両者を接近動作させて、上下二枚のラミネートフィルム4a,4bを上下から加圧拘束する。そして、この加圧拘束状態のままでそれぞれのヒーター13にインパルス通電して熱溶着を施す。なお、従来のいわゆる熱板方式のヒーターでは溶着完了までに13秒程度を要するのに対して、上記のようなインパルス方式のヒーター13では4秒程度で熱溶着が完了する。なお、通電完了後も所定時間だけ加圧状態のままとして冷却させることになる。
At the time of heat welding, two upper and
次に、ヒートシーラーの具体的な構造について、図3〜図8に示す下側のヒートシーラー10を用いて詳細に説明する。なお、上側のヒートシーラー10Aは下側のヒートシーラー10と上下を反転させただけで同じ構造のものであり、ここでは説明を省略する。
Next, the specific structure of the heat sealer will be described in detail using the
ここで本明細書では、シールヘッドやシールトップの相対的な位置関係を説明するために、便宜上、シールヘッドを下、シールトップを上に配置したものとして説明しているが、実際の使用形態におけるシールヘッドやシールトップの鉛直方向の位置を意味するものではない。例えば上側のヒートシーラー10Aの場合、使用形態ではシールヘッド11が鉛直上側、シールトップ12が鉛直下側に配置されることとなる。
Here, in this specification, in order to explain the relative positional relationship between the seal head and the seal top, for the sake of convenience, it is assumed that the seal head is disposed below and the seal top is disposed above. It does not mean the vertical position of the seal head or the seal top. For example, in the case of the
各ヒートシーラー10は、シールヘッド11と、このシールヘッド11上に支持され、上面に対象物としてのラミネートフィルム外装体4の熱溶着部6をプレスするプレス面12aを有するシールトップ12と、シールヘッド11の上面とシールトップ12の下面との間に介在し、電流の通電により発熱してシールトップ12を加温する薄板状のヒーター13と、を備えている。
Each
ヒーター13は、耐熱ガラス繊維で織り上げられた布の中に鉄クロム等のヒーター線を均一に組み込んだリボン状の薄板帯状をなすインパルス式のヒーターである。なお、図3〜図5では、分かり易くするために、ヒーター13をある程度厚さのあるものとして描いているが、実際には厚さが1mm以下の極めて薄いものである。
The
シールトップ12は、上述した熱溶着時の加圧(プレス)に対する剛性を確保しつつ、熱容量量を最小化して熱溶着部6への熱伝導性を向上するために、極力シンプルなほぼ直方体の形状をなす薄板状の形状とされている。シールトップ12の幅寸法はヒーター13の幅寸法よりも大きく設定されている。
The
このシールトップ12は金属材料により形成されており、その材質には、銅,アルミ合金,ステンレス等を用いることができるが、好ましくは熱伝導率が低く、言い換えると蓄熱性が高く、かつ熱膨張率が低い炭素鋼(S45C)やステンレス鋼(SUS)、より好ましくは剛性に優れたステンレス鋼が用いられる。
The
プレス面12aを有するシールトップ12の上面の両縁部には、対象物としてのラミネートフィルム外装体4の表面を傷つけることのないように、所定の曲率半径を有する面取り部14が形成されている。
シールヘッド11はシールトップ12と同様に金属材料により形成されており、その材質には、銅,アルミ合金,ステンレス等の金属材料を用いることができるが、好ましくは熱伝導率が低く、言い換えると蓄熱性が高く、かつ熱膨張率が低い炭素鋼(S45C)やステンレス鋼(SUS)が用いられる。この実施例では、シールヘッド11はシールトップ12ほど高い剛性・強度が要求されないので、比較的安価な炭素鋼を用いている。
The
シールトップ12の表面には、その全面にわたって、第1保護層16がコーティング処理により形成されている。また、シールヘッド11には、後述する深底部19の底面及び両側面に、第2保護層17がコーティング処理により形成されている。つまり、ヒーター13の上下両面を含めた全面の周囲を保護層16,17で覆う形となっている。なお、シールヘッド11に対するシールトップ12の位置精度を向上するために、シールトップ12を収容・保持する浅底部18の底面及び両側面には、マスク処理等により第2保護層17を設けないようにしている。
A first
これらの保護層16,17の材質は、摩擦係数が低いものが好ましくは、典型的には、フッ素樹脂などの摩擦係数が0.05〜0.15の合成樹脂材料が好ましい。この実施例ではPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル重合体)が保護層16,17の材質として用いられている。
The material of these
また、シールヘッド11に比してシールトップ12に効率良く熱が伝わるように、第1保護層16と第2保護層17のうち、第1保護層16の厚さが相対的に薄く設定されている。一例として、第1保護層16の厚さが30μ、第2保護層17の厚さが50μに設定される。
Further, the thickness of the first
シールヘッド11の上面側には、シールトップ12を収容・保持する浅底部18と、ヒーター13を収容・保持する深底部19、とが凹設されている。つまり、チャンネル形状に凹設された浅底部18の底面に、更に深く窪んだチャンネル形状の深底部19が二段階に凹設されている。組付の際には、ヒーター13を深底部19に収容・配置した状態で、その上方からシールヘッド11が浅底部18の底面に載置される。そして、後述する保持機構23(図6〜図8参照)によりシールトップ12をシールヘッド11上に押し付けて固定することで、ヒーター13が深底部19内でシールヘッド11とシールトップ12との間に保持される。
On the upper surface side of the
深底部19の高さ寸法H1は、ヒーター13の厚さH2と、シールヘッド11の深底部19の底面に設けられた第2保護層17の厚さH3、とを加算した寸法(H2+H3)とほぼ同等に設定されている。従って、図5及び図6にも示すように、ヒーター13は、上下方向に関して実質的に隙間なく深底部19内に収容配置されており、ヒーター13の上下両面が第1,第2保護層16,17に実質的に接触している状態(わずかな隙間を介して対向している状態を含む)に保持される。なお、ヒーター13との隙間をより確実に埋めるように、必要に応じて保護層16,17の表面に更にサーマルジョイントを塗布するようにしても良い。
The height dimension H1 of the
深底部19の幅寸法は、ヒーター13の幅寸法よりわずかに大きく設定されている。従って、ヒーター13の両側には、深底部19の両側面との間に、ヒーター13の幅方向の膨張・伸縮を許容・吸収する僅かな間隙22が確保されている。
The width dimension of the
シールトップ12の幅寸法は、深底部19よりも大きく、かつ、浅底部18よりも小さく設定されている。従って、シールトップ12は、深底部19に入り込むことなく、浅底部18の底面上に載置され、このシールトップ12の下面がヒーター13の上方を覆う構造となっている。
The width of the
シールトップ12は、シールヘッド11の幅方向両側に設けられた保持機構23によって、シールヘッド11上に着脱可能に保持・固定される。この保持機構23は、板状の基部25の上端にほぼ直角に折れ曲がる爪部26が折曲形成されたL字状をなす保持部材24と、この保持部材24の基部25の下端部をシールヘッド11に固定する固定具としてのボルト27と、を有している。
The
保持部材24は、適度な可撓性を有する金属材料もしくは合成樹脂材料により一体的に形成されている。基部25はボルト27によってシールヘッド11の側面に沿って上下方向に延在する形で、シールトップ12の幅方向に沿うボルト締結方向F1に締結・固定される。爪部26は、基部25の上端よりボルト締結方向F1と同方向に延在し、その先端がシールヘッド11の幅方向の両側面に凹設された溝部28に嵌合するようになっている。
The holding
なお、図7に示すように、基部25には、ボルト27が挿通する貫通孔29が貫通形成され、シールヘッド11の幅方向の両側面には、ボルト27が螺合するねじ孔30が形成されている。また、シールヘッド11の幅方向両側の上端部には、爪部26との干渉を回避するための切欠溝31が形成されている。
As shown in FIG. 7, the
図8は、互いに嵌合する爪部26と溝部28とを模式的に示している。図8(A)に示すように、爪部26の先端部は、先端へ向かうに従って下面側が上方へ傾斜して先細りするテーパ形状となっており、その下面側には、ボルト締結方向F1へ向かうに従って上方へ傾斜する傾斜面部32(第2の傾斜面)が形成されている。この傾斜面部32と対応するように、溝部28の下面側にも、ボルト締結方向F1へ向かうに従って上方へ傾斜するテーパ形状の傾斜面部33が形成されている。両傾斜部32,33は、互いに面接触するようにほぼ同じ角度で傾斜する傾斜面となっている。また、溝部28の上下寸法L1は、爪部26の上下寸法L2よりも十分に大きく(例えば2倍以上に)設定されている。従って、溝部28の傾斜面部33は爪部26の傾斜面部32よりも大きいものとなっている。
FIG. 8 schematically shows the
ボルト27により保持部材24をシールヘッド11のねじ孔30に締め付けていくと、爪部26が溝部28に向かってボルト締結方向F1へ移動していき、先ず、図8(B)に示すように、爪部26の傾斜面部32が溝部28の傾斜面部33の下側部分に接触する。このとき、未だボルト27は完全に締め付けられておらず、ボルト締結方向F1へある程度移動する余地が残されている。
When the holding
その後、更にボルト27を締め付けていくと、図8(C)に示すように、爪部26の先端がボルト締結方向F1に押し込まれて、保持部材24の撓み変形を伴いつつ溝部28内に入り込んでいく。この際、爪部の傾斜面部32が溝部28の傾斜面部33の上を斜め上方に上っていく形で摺動し、このときの傾斜面部32,33の傾斜によって、保持部材24からシールトップ12に下向きの力が作用し、シールトップ12がその下方のシールヘッド11側に押し付けられる。これによって、シールトップ12がシールヘッド11の深底部19の底面上に後述のシム21を介して押し付けられて固定される。
Thereafter, when the
なお、爪部26の先端形状は必ずしも傾斜面部32を有するものである必要はなく、例えば図8(A)の破線32Aで示すように、爪部26の先端形状が傾斜面部32のない矩形の形状の場合であっても、溝部の傾斜面部33により下向きの力は得られる。
Note that the tip shape of the
再び図6を参照して、シールトップ12の底面と浅底部18の底面との間には、隙調整部材として、適宜枚数の薄板状のシム21が介装されている。このシム21の厚さや枚数を調整することにより、シールヘッド11に対するシールトップ12の高さ位置を調整可能となっている。なお、図5及び図7等ではシム21を省略して描いている。また、シールトップ12の高さを低くすることも可能なように、調整前に予め複数(図示の例では2枚)のシム21が介装されている。
Referring to FIG. 6 again, between the bottom surface of the
このようなシム21による高さの変動を考慮して、保持機構23にあっては、溝部28の開口部分の上下寸法L1が爪部26の上下寸法L2よりも十分に大きく(例えば2倍以上に)設定されているとともに、溝部28のボルト軸方向F1の深さも十分に大きく設定されている。このため、シム21による高さの調整にかかわらず、爪部26を溝部28内に良好に入り込ませていくことができるとともに、ボルト締結時に爪部26の先端を大きく開いた溝部28の開口部から溝部28内に確実に入り込ませることができる。
In consideration of such height variation due to the
シールトップ12の幅方向の両側に配置されるシム21の厚さや枚数を異ならせることで、シールトップ12の高さを幅方向で異ならせる、つまり幅方向に傾けることが可能である。また、シールトップ12の長手方向の一側にのみシム21を配置することで、シールトップの高さを長手方向で異ならせる、つまり長手方向に傾けることも可能である。従って、設備の各部の寸法精度の誤差やばらつきや、型の加工精度によるばらつき等によって、対象物の上下に配置されたヒートシーラー10のプレス面12aが長手方向や幅方向に傾斜しているような場合であっても、このような傾斜を含めたシールトップ12の位置調整を行うことが可能となり、対象物であるラミネートフィルム外装体4の封止厚みを精度良く均一にすることができる。
By varying the thickness and number of
図9は、比較例に係るシールトップの保持構造を示している。ヒーター13Hを挟んでシールトップ12Hをシールヘッド11Hの上に下方向に押し付けて固定する構造としては、一般的には図9に示す比較例のように、この下方向をボルト27Hの締結方向F2として両者を共締め固定することが考えられる。しかしながら、この場合、シールトップ12Hに、シールヘッド11H側のボルトボス部34とともに共締め固定されるボルト挿通用のフランジ35などを設ける必要があり、シールトップ12Hが大型で複雑な形状となる。このため、加圧に対する剛性の確保が難しく、また、大型化により熱容量が増加し、熱エネルギーの損失が大きくなる。
FIG. 9 shows a seal top holding structure according to a comparative example. As a structure for pressing and fixing the
このような比較例に対し、本実施例のシールトップ12の保持構造では、ボルト締結方向F1をシールトップ12の幅方向とし、爪部26と溝部28との嵌合部分に設定した傾斜面部33,34によって下方向の力を作用させる構造としたので、シールヘッド11の形状を、側面に溝部28が設けられることを除き、極めてシンプルなほぼ直方体の形状とすることができる。このため、剛性・強度の向上を図りつつ、その体積を少なくして熱容量を低下させることで、ヒーター13による加温時間や加温エネルギーを抑制することができる。
In contrast to such a comparative example, in the holding structure of the
以上のように本実施例では、シールヘッド11とシールトップ12との間にヒーター13を介在するとともに、シールヘッド11の深底部19に収容配置されたヒーター13に直接的に圧力が作用しない構造としているために、ヒーター13の耐久性・寿命を向上することができる。
As described above, in this embodiment, the
また、第1保護層16と第2保護層17によりヒーター13の上下両面を覆い、ヒーター13がシールヘッド11やシールトップ12に直接的に接触せずに、摩擦係数の低い保護層16,17に接するように構成している。従って、加温によりヒーター13が膨張・収縮したときに、ヒーター13がシールトップ12やシールヘッド11と直接的に摺動することがなく、この摺動によるヒーター13の擦れを防止することができる。この結果、ヒーター13の耐久性が更に向上し、基本的にヒーター13の交換を不要とすることが可能となる。
Further, the upper and lower surfaces of the
ここで、仮に保護層16,17とヒーター13との間にある程度の空間が存在していると、ヒーター13の加熱によりこの空間部分が空焚き状態となって、その周辺の温度が過度に高くなり、表面が白く濁る、いわゆる白化現象を招くおそれがある。本実施例では、保護層16,17とヒーター13との間に空間が生じることのないように両者を実質的に接触した状態としたために、上記の空焚きに起因する白化現象の発生を抑制することができる。
Here, if a certain amount of space exists between the
更に、第2保護層17の厚さを厚くして、熱伝導率を相対的に低くすることによって、ヒーター13からシールヘッド11への伝熱を抑制する一方、第1保護層16の厚さを薄くして、熱伝導率を相対的に高くすることによって、ヒーター13からシールトップ12への伝熱を促進し、シールトップ12の加温を効率よく行うことができる。
Further, by increasing the thickness of the second
なお、第1保護層16と第2保護層17の材質を変えることで、両者の熱伝導率に差を持たせるようにしても良い。つまり、第1保護層16を熱伝導率の高い材質とし、第2保護層17を熱伝導率の低い材質としても良い。
In addition, you may make it give a difference in thermal conductivity of both by changing the material of the 1st
また、第1保護層16をシールトップ12の表面の全面にコーティングしているために、プレス面12aにも第1保護層16が設けられることとなり、熱溶着の対象物であるラミネートフィルム4a,4bとの貼り付きを防止する効果も併せて得ることができる。
Further, since the first
更に、シールトップ12がステンレス鋼等の金属製であるために、溶着時に熱を伝え易く、また、熱膨張も少ないので、溶着品質が安定する。
Furthermore, since the
仮にシールトップを省略し、ヒーター(もしくはヒーターをシールヘッドに貼り付けるガラステープ)を直接的に対象物であるラミネートフィルムに押し付ける構造とした場合、プレス面の両側に適宜な曲率半径の面取り部を設けることが困難であり、ラミネートフィルムを傷つけるおそれがある。本実施例では、ヒーター13に比して幅広で厚肉な金属製のシールトップ12をヒーター13の上に設け、このシールトップ12にプレス面12aを設けているために、このプレス面12aの両側縁部に所定の曲率半径の面取り部14を加工により容易に形成することが可能である。
If the seal top is omitted and the heater (or the glass tape that attaches the heater to the seal head) is pressed directly against the laminate film, the chamfered part with an appropriate radius of curvature is provided on both sides of the press surface. It is difficult to provide and there is a risk of damaging the laminate film. In the present embodiment, a
そしてヒーター13と金属製のシールトップ12の間に介在する第1保護層16によって、両者の絶縁性を確保できるので、感電を招くことなく、通電により安全かつ確実にシールトップ12を昇温させることができる。
And since the insulation of both can be ensured by the 1st
以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形・変更を含むものである。例えば、上記実施例では保護層16,17をコーティング処理により形成しているが、保護層を設ける方法としてはこれに限らず、例えばシールヘッド11やシールトップ12とは別体の薄い保護層をヒーター13との間に介装させるようにしても良い。
As described above, the present invention has been described based on the specific embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications and changes. For example, in the above embodiment, the
また上記実施例では、同じ構造の上下一対のヒートシーラーに本発明を適用しているが、上下のヒートシーラーを異なる構造のものとし、一方のヒートシーラーにのみ本発明を適用することもできる。 In the above embodiment, the present invention is applied to a pair of upper and lower heat sealers having the same structure. However, the upper and lower heat sealers may have different structures, and the present invention may be applied to only one heat sealer.
1…ラミネート型リチウムイオン二次電池(対象物)
10…ヒートシーラー
11…シールヘッド
12…シールトップ
13…ヒーター
14…面取り部
16…第1保護層
17…第2保護層
18…浅底部
19…深底部
23…保持機構
1. Laminate type lithium ion secondary battery (object)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
このシールヘッド上に支持され、上面に対象物をプレスするプレス面を有するシールトップと、
上記シールヘッドの上面と上記シールトップの下面との間に介在し、電流の通電により発熱して上記シールトップを加温する薄板状のヒーターと、を備え、
加温したシールトップによるプレスにより対象物を溶融することで溶着を行うヒートシーラーにおいて、
上記シールトップと上記ヒーターとの間に介在し、上記ヒーターの上面と接する第1の保護層と、
上記ヒーターと上記シールヘッドとの間に介在し、上記ヒーターの下面と接する第2の保護層と、
を有することを特徴とするヒートシーラー。 A seal head;
A seal top supported on the seal head and having a pressing surface for pressing an object on the upper surface;
A thin plate-like heater interposed between the upper surface of the seal head and the lower surface of the seal top and generating heat by energizing current to heat the seal top,
In a heat sealer that welds by melting the object by pressing with a heated seal top,
A first protective layer interposed between the seal top and the heater and in contact with the upper surface of the heater;
A second protective layer interposed between the heater and the seal head and in contact with the lower surface of the heater;
A heat sealer characterized by comprising:
上記第1の保護層及び第2の保護層が絶縁性を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のヒートシーラー。 The seal top is made of metal,
The heat sealer according to claim 1 or 2, wherein the first protective layer and the second protective layer have insulating properties.
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