JP2018085190A - 蓄電デバイス用外装ケース及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記収容ケースを構成する隣り合う側壁は、相互間に配置された曲面のコーナー壁部を介して連接され、前記収容ケースを構成する天壁の各辺は、それぞれ前記側壁の上辺と、曲面の稜線部を介して連接され、前記天壁の各角縁は、それぞれ前記コーナー壁部の上縁と、曲面を備えた角頂点部を介して連接され、
前記稜線部の曲率半径を「R1」とし、前記角頂点部の垂直断面の曲率半径を「R2」としたとき、R1<R2の関係にあることを特徴とする蓄電デバイス用外装ケース。
前項1〜6のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装ケースを含む外装部材と、を備え、
前記蓄電デバイス本体部が、前記外装部材で外装されていることを特徴とする蓄電デバイス。
前記素材板を、前記ダイスの穴の周囲の挟み付け面と前記ブランクホルダーの穴の周囲の挟み付け面とで挟み付ける工程と、
前記パンチを前記ブランクホルダーの穴から挿入してさらに前記ダイスの穴に進入させることによって前記素材板を絞り成形して蓄電デバイス用外装ケースを得る成形工程と、を含み、
前記パンチとして、隣り合う側壁が、相互間に配置された曲面のコーナー壁部を介して連接され、天壁の各辺が、それぞれ前記側壁の上辺と、曲面の稜線部を介して連接され、前記天壁の各角縁が、それぞれ前記コーナー壁部の上縁と、曲面を備えた角頂点部を介して連接されてなるパンチであって、前記稜線部の曲率半径を「S1」とし、前記角頂点部の垂直断面の曲率半径を「S2」としたとき、S1<S2の関係にあるパンチを用いることを特徴とする蓄電デバイス用外装ケースの製造方法。
図2〜4に示す構造を有したパンチ43を備えた図1に示す絞り成形用金型40を用いて、上述した外装ケースの製造方法により、素材板(外装材)91に対して絞り成形を行うことによって(図5参照)、図6に示す蓄電デバイス用外装ケース1を製造した。このとき、成形深さを3.0mmから0.5mm単位で変えて(大きくして)絞り成形を行って、各成形深さの外装ケースを得た。なお、成形深さを0.5mm単位で大きくしていって外装ケースにピンホール、割れが認められた段階で前記絞り成形を終了させた。
パンチ43の稜線部45の垂直断面の曲率半径S1を4.0mmに設定し、角頂点部46の垂直断面の曲率半径S2を4.1mmに設定し、移行壁部47の水平方向での長さMを1.0mmに設定した以外は、実施例1と同様にして、図6に示す蓄電デバイス用外装ケース1を製造した。得られた蓄電デバイス用外装ケース1において、収容ケース2の稜線部5の垂直断面の曲率半径R1が4.0mm、角頂点部6の垂直断面の曲率半径R2が4.1mm、移行壁部7の水平方向での長さLが1.0mmであった(図8〜10参照)。
パンチにおけるS1を0.5mmに設定し、S2を4.0mmに設定し、Mを1.0mmに設定した以外は、実施例1と同様にして、図6に示す蓄電デバイス用外装ケース1を製造した。得られた蓄電デバイス用外装ケース1において、収容ケース2のR1が0.5mm、R2が4.0mm、Lが1.0mmであった(図8〜10参照)。
パンチにおけるS1を2.0mmに設定し、S2を2.1mmに設定し、Mを1.0mmに設定した以外は、実施例1と同様にして、図6に示す蓄電デバイス用外装ケース1を製造した。得られた蓄電デバイス用外装ケース1において、収容ケース2のR1が2.0mm、R2が2.1mm、Lが1.0mmであった(図8〜10参照)。
パンチにおけるS1を2.0mmに設定し、S2を6.0mmに設定し、Mを1.0mmに設定した以外は、実施例1と同様にして、図6に示す蓄電デバイス用外装ケース1を製造した。得られた蓄電デバイス用外装ケース1において、収容ケース2のR1が2.0mm、R2が6.0mm、Lが1.0mmであった(図8〜10参照)。
パンチにおけるS1を2.0mmに設定し、S2を4.0mmに設定し、Mを0mmに設定した以外は、実施例1と同様にして、図6に示す蓄電デバイス用外装ケース1を製造した。得られた蓄電デバイス用外装ケース1において、収容ケース2のR1が2.0mm、R2が4.0mm、Lが0mmであった(図8〜10参照)。
パンチにおけるS1を2.0mmに設定し、S2を4.0mmに設定し、Mを6.0mmに設定した以外は、実施例1と同様にして、図6に示す蓄電デバイス用外装ケース1を製造した。得られた蓄電デバイス用外装ケース1において、収容ケース2のR1が2.0mm、R2が4.0mm、Lが6.0mmであった(図8〜10参照)。
パンチにおけるS1を2.0mmに設定し、S2を2.0mmに設定し、Mを0mmに設定した以外は、実施例1と同様にして、蓄電デバイス用外装ケースを製造した。得られた蓄電デバイス用外装ケースにおいて、収容ケースのR1が2.0mm、R2が2.0mm、Lが0mmであった。
パンチにおけるS1を4.0mmに設定し、S2を2.0mmに設定し、Mを1.0mmに設定した以外は、実施例1と同様にして、蓄電デバイス用外装ケースを製造した。得られた蓄電デバイス用外装ケースにおいて、収容ケースのR1が4.0mm、R2が2.0mm、Lが1.0mmであった。
得られた各外装ケース(成形深さを0.5mm単位で変えて絞り成形してなる各外装ケース)における皺、ピンホール及び割れの有無を調べ、このような皺、ピンホール及び割れが発生しない「最大成形深さ(mm)」を調べ、下記判定基準に基づいて評価した。なお、ピンホールや割れの有無は、暗室にて光透過法で調べた。
(判定基準)
「○」…皺、ピンホール及び割れが発生しない最大成形深さが6.0mm以上である
「△」…皺、ピンホール及び割れが発生しない最大成形深さが4.5mm以上6.0mm未満である
「×」…皺、ピンホール及び割れが発生しない最大成形深さが4.5mm未満である。
・リチウム2次電池(リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池等)等の蓄電デバイス
・リチウムイオンキャパシタ
・電気2重層コンデンサ
・全固体電池
等の各種蓄電デバイスの外装ケースとして用いられる。
2…収容ケース
3…フランジ部
4…コーナー壁部
4a…上縁
5…稜線部
5c…端縁
6…角頂点部
6c…端縁
7…移行壁部
11…側壁
11a…上辺
12…天壁
12b…角縁
13…底面開口部
14…境界稜線
29…外装部材
30…蓄電デバイス
31…蓄電デバイス本体部
40…絞り成形用金型
41…ダイス
41a…穴
41b…挟み付け面
42…ブランクホルダー
42a…穴
42b…挟み付け面
43…パンチ
44…コーナー壁部
44a…上縁
45…稜線部
45c…端縁
46…角頂点部
46c…端縁
47…移行壁部
51…側壁
51a…上辺
52…天壁
52b…角縁
R1…外装ケースの稜線部の垂直断面の曲率半径
R2…外装ケースの角頂点部の垂直断面の曲率半径
L…外装ケースの移行壁部の水平方向での長さ
S1…パンチの稜線部の垂直断面の曲率半径
S2…パンチの角頂点部の垂直断面の曲率半径
M…パンチの移行壁部の水平方向での長さ
Claims (10)
- 底面が開放された略多角柱形状の収容ケースと、該収容ケースの前記底面の開放口の周縁から略水平方向の外方に向けて延ばされたフランジ部と、を備えた蓄電デバイス用外装ケースであって、
前記収容ケースを構成する隣り合う側壁は、相互間に配置された曲面のコーナー壁部を介して連接され、前記収容ケースを構成する天壁の各辺は、それぞれ前記側壁の上辺と、曲面の稜線部を介して連接され、前記天壁の各角縁は、それぞれ前記コーナー壁部の上縁と、曲面を備えた角頂点部を介して連接され、
前記稜線部の曲率半径を「R1」とし、前記角頂点部の垂直断面の曲率半径を「R2」としたとき、R1<R2の関係にあることを特徴とする蓄電デバイス用外装ケース。 - 前記略多角柱形状は、略直方体形状である請求項1に記載の蓄電デバイス用外装ケース。
- 前記稜線部の略水平方向の端縁と、該端縁と対峙する前記角頂点部の端縁とが、移行壁部を介して連接されている請求項1または2に記載の蓄電デバイス用外装ケース。
- 平面視において前記移行壁部と前記天壁との境界稜線の少なくとも一部は、外方に凸となる曲線である請求項3に記載の蓄電デバイス用外装ケース。
- 前記移行壁部の水平方向での長さが0mmを超えて5mm以下である請求項3または4に記載の蓄電デバイス用外装ケース。
- 前記収容ケースおよび前記フランジ部は、いずれも、金属箔層と、該金属箔層の一方の面に積層されたシーラント層と、を含む積層材からなる請求項1〜5のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装ケース。
- 蓄電デバイス本体部と、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の蓄電デバイス用外装ケースを含む外装部材と、を備え、
前記蓄電デバイス本体部が、前記外装部材で外装されていることを特徴とする蓄電デバイス。 - 素材板を押し込むことにより立体成形する略多角柱形状のパンチと、前記パンチに押し込まれた素材板を受容する略多角柱形状の穴を有するダイスと、前記パンチを挿入する穴を有するブランクホルダーと、を備えた絞り成形用金型を用いて素材板を絞り成形して蓄電デバイス用外装ケースを製造する方法であって、
前記素材板を、前記ダイスの穴の周囲の挟み付け面と前記ブランクホルダーの穴の周囲の挟み付け面とで挟み付ける工程と、
前記パンチを前記ブランクホルダーの穴から挿入してさらに前記ダイスの穴に進入させることによって前記素材板を絞り成形して蓄電デバイス用外装ケースを得る成形工程と、を含み、
前記パンチとして、隣り合う側壁が、相互間に配置された曲面のコーナー壁部を介して連接され、天壁の各辺が、それぞれ前記側壁の上辺と、曲面の稜線部を介して連接され、前記天壁の各角縁が、それぞれ前記コーナー壁部の上縁と、曲面を備えた角頂点部を介して連接されてなるパンチであって、前記稜線部の曲率半径を「S1」とし、前記角頂点部の垂直断面の曲率半径を「S2」としたとき、S1<S2の関係にあるパンチを用いることを特徴とする蓄電デバイス用外装ケースの製造方法。 - 前記略多角柱形状は、略直方体形状である請求項8に記載の蓄電デバイス用外装ケースの製造方法。
- 前記パンチにおいて、前記稜線部の略水平方向の端縁と、該端縁と対峙する前記角頂点部の端縁とが、移行壁部を介して連接されている請求項8または9に記載の蓄電デバイス用外装ケースの製造方法。
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