JP2019075334A - Manufacturing method of battery case body - Google Patents

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Abstract

To provide a manufacturing method of a battery case body of which thermal conductivity is improved.SOLUTION: A manufacturing method of a battery case body includes: a step of obtaining a coated foil 12, where a carbon particle layer 11 is formed partially on the surface 10a scheduled to be coated of an aluminum foil 10, by coating a part of the coating surface 10a scheduled to be coated of the aluminum foil 10 with a coating liquid 5 containing carbon particles 1 and a binder 2, followed by drying; a step of obtaining a laminate 15 by laminating a plurality of coated foils 12 and joining the plurality of coated foils 12 by heating the laminate 15 to obtain a blank 80 which is partly composed of a composite material 60 having aluminum and carbon particles 1 compounded with the remainder composed of aluminum; and a step of molding the blank 80 into a square cylinder with one end open and the other end closed by deforming the same plastically by pressing, followed by finish machining.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

この発明は、角形電池ケースに用いられる電池ケース本体の製造方法に関し、さらに詳しくいえば、一端が開口するとともに他端が閉鎖された角筒状であり、かつ一端開口が閉鎖部材により塞がれて、たとえばリチウムイオン二次電池の角形電池ケースとして用いられる電池ケース本体の製造方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a battery case main body used in a rectangular battery case, and more specifically, it is a square tube having one end opened and the other end closed, and the one end opening is closed by a closing member. For example, the present invention relates to a method of manufacturing a battery case main body used as a rectangular battery case of a lithium ion secondary battery.

この明細書及び特許請求の範囲において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。   In this specification and claims, the term "aluminum" includes aluminum alloys in addition to pure aluminum.

また、この明細書において、「板」という用語には、箔も含むものとする。   Moreover, in this specification, the term "plate" also includes foil.

さらに、この明細書において、板状体の厚さ方向に対して垂直な方向を板状体の面方向というものとする。   Furthermore, in this specification, the direction perpendicular to the thickness direction of the plate is referred to as the plane direction of the plate.

リチウムイオン二次電池は、他の二次電池よりもエネルギー密度が高く、高電圧での動作が可能であり、小型化が比較的容易である等の優れた特性を有しており、ハイブリッド車両(HV)、プラグインハイブリッド車両(PHV)、電気車両(EV)、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ノートブックコンピュータ、デジタルカメラなど多種多様な用途に使用されている。   Lithium ion secondary batteries have superior characteristics such as higher energy density than other secondary batteries, operation at high voltage, and relatively easy miniaturization. (HV), plug-in hybrid vehicles (PHVs), electric vehicles (EVs), smart phones, tablet computers, notebook computers, digital cameras, etc. are used in various applications.

ところで、リチウムイオン二次電池は、充放電時の電池反応や電池の内部抵抗によって発熱し、高温になると電極材料同士の副反応によって劣化が進行するため、温度上昇を抑制する必要がある。   By the way, the lithium ion secondary battery generates heat due to the battery reaction at the time of charge and discharge and the internal resistance of the battery, and the deterioration progresses by the side reaction between the electrode materials at high temperature, so it is necessary to suppress the temperature rise.

リチウムイオン二次電池を冷却する冷却装置として、たとえば特許文献1記載の冷却装置が提案されている。特許文献1記載の冷却装置は、頂壁外面が平坦な伝熱面となっているとともに、内部に冷媒が流通する冷媒通路を有する金属製冷却部材を備えており、リチウムイオン二次電池が冷却部材の伝熱面上に、シリコン樹脂などの合成樹脂からなる熱伝導シートを介して載置され、冷却部材の冷媒通路を流れる冷媒から冷却部材の頂壁及び熱伝導シートを介してリチウムイオン二次電池に伝わる冷熱によってリチウムイオン二次電池が冷却されるようになっている。   As a cooling device for cooling a lithium ion secondary battery, for example, a cooling device described in Patent Document 1 has been proposed. The cooling device described in Patent Document 1 includes a metal cooling member having a flat heat transfer surface on the outer surface of the top wall and having a coolant passage through which the coolant flows, and the lithium ion secondary battery is cooled It is placed on a heat transfer surface of a member via a heat conduction sheet made of synthetic resin such as silicon resin, and from the refrigerant flowing through the refrigerant passage of the cooling member, lithium ion is introduced via the top wall of the cooling member and the heat conduction sheet. The lithium ion secondary battery is cooled by cold heat transmitted to the secondary battery.

上述したような冷却装置により冷却されるリチウムイオン二次電池の電池ケースは、優れた伝熱性を有することが求められており、特許文献1には、リチウムイオン二次電池の電池ケースとして、アルミニウム、ステンレス鋼などの金属製のものを用いることが記載されている。   The battery case of a lithium ion secondary battery cooled by the cooling device as described above is required to have excellent heat conductivity, and Patent Document 1 discloses aluminum as a battery case of a lithium ion secondary battery. Using a metal such as stainless steel is described.

しかしながら、最近では、リチウムイオン二次電池を効率良く冷却するために、電池ケースの熱伝導性をさらに向上させることが求められている。   However, recently, in order to cool a lithium ion secondary battery efficiently, it is required to further improve the thermal conductivity of the battery case.

特許第6020942号公報Patent No. 6020942

この発明の目的は、上記実情に鑑みてなされたものであって、特許文献1記載の電池ケースに比べて熱伝導性が向上した角形電池ケースに用いられる電池ケース本体の製造方法を提供することを目的とする。   The object of the present invention is made in view of the above situation, and provides a method of manufacturing a battery case main body used for a square battery case whose thermal conductivity is improved as compared with the battery case described in Patent Document 1. With the goal.

本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。   The present invention comprises the following aspects in order to achieve the above object.

1)一端が開口するとともに他端が閉鎖された角筒状であり、かつ角形電池ケースに用いられる電池ケース本体を製造する方法であって、
炭素粒子とバインダとを含有する塗工液を、アルミニウム箔の塗工予定面全体のうちの一部分に塗工して乾燥することにより、前記アルミニウム箔の前記塗工予定面に炭素粒子層が部分的に形成された塗工箔を得る工程と、
複数の前記塗工箔を積層して積層体を得るとともに当該積層体を加熱することにより前記複数の塗工箔を接合一体化し、一部がアルミニウムと炭素粒子とが複合化された複合材からなるとともに残部がアルミニウムからなるブランクを得る工程と、
前記ブランクにプレス加工を施して塑性変形させた後に仕上げ加工を施すことにより、一端が開口するとともに他端が閉鎖された角筒状に成形する工程とを含む電池ケース本体の製造方法。
1) A method of manufacturing a battery case main body which has a rectangular tube shape with one end opened and the other end closed and used for a rectangular battery case,
By applying a coating liquid containing carbon particles and a binder to a portion of the entire surface to be coated of the aluminum foil and drying, a carbon particle layer is partially formed on the surface to be coated of the aluminum foil. Obtaining a coated foil formed in the
A plurality of the coated foils are laminated to obtain a laminate and the laminate is heated to join and integrate the plurality of coated foils, and a part of the composite material is a composite of aluminum and carbon particles Obtaining a blank of which the remainder is aluminum, and
And manufacturing the battery case body including the steps of: forming the blank into a rectangular cylindrical shape having one end opened and the other end closed by subjecting the blank to plastic deformation and then finishing.

2)製造すべき電池ケース本体が、4つの側壁部からなる側壁および側壁の一端に一体に設けられた底壁よりなり、側壁の各側壁部と底壁とが丸みを有する部分円筒状の第1連接部を介して連なり、側壁の隣り合う側壁部同士が丸みを有する部分円筒状の第2連接部を介して連なり、さらに側壁の隣り合う2つの側壁部と底壁とが部分球面状の第3連接部を介して連なっており、前記ブランクにおける第2連接部および第3連接部を形成する部分がアルミニウムからなるとともに、側壁の全側壁部、底壁および全第1連接部のうちの少なくとも一部を形成する部分が前記複合材からなる上記1)記載の電池ケース本体の製造方法。   2) A battery case main body to be manufactured includes a side wall consisting of four side wall portions and a bottom wall integrally provided at one end of the side wall, and a partially cylindrical first side wall portion and the bottom wall of the side walls are rounded. (1) Adjacent ones of the side walls are connected, and adjacent side walls of the side walls are connected together via the second part of the partial cylindrical shape having roundness, and two adjacent side walls of the side walls and the bottom wall are partially spherical A portion connected to the third connecting portion and forming the second connecting portion and the third connecting portion of the blank is made of aluminum, and of the side wall, the bottom wall and the entire first connecting portion of the side wall The method for manufacturing a battery case main body according to the above 1), wherein a part forming at least a part is made of the composite material.

3)前記ブランクにおいて、前記第2連接部および前記第3連接部に加えて、側壁の対向する1対の側壁部、および当該両側壁部と底壁との間の2つの第1連接部を形成する部分がアルミニウムからなり、側壁の残りの2つの側壁部、底壁および残りの2つの第1連接部を形成する部分が前記複合材からなる上記2)記載の電池ケース本体の製造方法。   3) In the blank, in addition to the second connecting portion and the third connecting portion, a pair of opposing side wall portions of side walls and two first connecting portions between the both side wall portions and the bottom wall The method of manufacturing the battery case body according to 2), wherein the portion to be formed is made of aluminum, and the remaining two side wall portions of the side wall, the bottom wall and the portion forming the remaining two first connecting portions are made of the composite material.

4)前記ブランクにおいて、前記第2連接部および前記第3連接部を形成する部分のみがアルミニウムからなり、側壁の全側壁部、底壁および全第1連接部を形成する部分が前記複合材からなる上記2)記載の電池ケース本体の製造方法。   4) In the blank, only the portion forming the second connecting portion and the third connecting portion is made of aluminum, and the portion forming the entire side wall portion, bottom wall and all first connecting portion of the side wall is made of the composite material The manufacturing method of the battery case main body according to the above 2).

5)前記ブランクにおいて、前記第2連接部および前記第3連接部に加えて、側壁の全側壁部および全第1連接部を形成する部分がアルミニウムからなり、底壁を形成する部分のみが前記複合材からなる上記2)記載の電池ケース本体の製造方法。   5) In the blank, in addition to the second connecting portion and the third connecting portion, all the side walls of the side walls and the portion forming all the first connecting portions are made of aluminum, and only the portion forming the bottom wall is The manufacturing method of the battery case main body of said 2) description which consists of a composite material.

6)前記ブランクが方形であり、当該ブランクに絞り加工およびしごき加工を含むプレス加工、またはインパクト加工からなるプレス加工を施した後、形成された耳をトリミングする仕上げ加工を施す上記1)〜5)のうちのいずれかに記載の電池ケース本体の製造方法。   6) The blank is rectangular, and the blank is subjected to press processing including drawing processing and ironing processing or impact processing, and then subjected to finishing processing for trimming formed ears. The manufacturing method of the battery case main body in any one of).

7)前記ブランクが楕円形であり、当該ブランクに絞り加工およびしごき加工を含むプレス加工、またはインパクト加工からなるプレス加工を施した後、形成された耳をトリミングする仕上げ加工を施す上記1)〜5)のうちのいずれかに記載の電池ケース本体の製造方法。   7) The blank is oval, and the blank is subjected to press processing including drawing processing and pressing processing including impact processing or impact processing, and then subjected to finishing processing for trimming formed ears. The manufacturing method of the battery case main body in any one of 5).

8)前記炭素粒子が、カーボンナノチューブ、グラフェン、黒鉛粒子および炭素繊維からなる群より選択される少なくとも1種類からなる上記1)〜7)のうちのいずれかに記載の電池ケース本体の製造方法。   8) The method for producing a battery case body according to any one of the above 1) to 7), wherein the carbon particles are at least one selected from the group consisting of carbon nanotubes, graphene, graphite particles and carbon fibers.

9)前記複合材が、アルミニウムマトリックスおよびアルミニウムマトリックス中に分散した炭素粒子からなる上記1)〜8)のうちのいずれかに記載の電池ケース本体の製造方法。   9) The method for producing a battery case body according to any one of the above 1) to 8), wherein the composite material comprises an aluminum matrix and carbon particles dispersed in the aluminum matrix.

10)前記複合材が、前記アルミニウムマトリックスを構成するアルミニウム材料中に前記炭素粒子が面方向に分散した複数の炭素粒子分散層と、前記アルミニウムマトリックスを構成するアルミニウム材料で形成された複数のアルミニウム層とを有し、前記炭素粒子分散層と前記アルミニウム層とが、前記複合材の厚さ方向に交互に積層状に配列されている上記9)記載の電池ケース本体の製造方法。   10) A plurality of carbon particle dispersed layers in which the carbon particles are dispersed in a surface direction in an aluminum material constituting the aluminum matrix, and a plurality of aluminum layers formed of the aluminum material constituting the aluminum matrix The method according to the above 9), wherein the carbon particle dispersion layer and the aluminum layer are alternately arranged in a stack in the thickness direction of the composite material.

上記1)〜10)の方法により製造された電池ケース本体を用いた電池ケースによれば、ケース本体の側壁及び底壁の全体のうち少なくとも一部が、アルミニウムと炭素粒子とが複合化されることにより形成された複合材からなるので、複合材からなる部分の熱伝導性が、アルミニウム単体からなるものに比べて向上する。したがって、前記複合材からなる部分の電池ケース本体外面側を向いた部分を、伝熱器に熱的に接触させておくことによって、伝熱器からの冷熱または温熱を、複合材を経て電池ケース内部に収納された発電要素に効率良く伝えることが可能になる。その結果、電池の発電要素を冷却する場合、発電要素を効率良く冷却することができる。これとは逆に、電池の発電要素を適正温度まで加熱する必要がある場合、発電要素を効率良く適正温度に加熱することができる。   According to the battery case using the battery case main body manufactured by the method of the above 1) to 10), at least a part of the whole of the side wall and the bottom wall of the case main body is complexed with aluminum and carbon particles As a result, the thermal conductivity of the portion made of the composite material is improved compared to that made of aluminum alone. Therefore, by keeping the portion facing the battery case body outer surface side of the portion made of the composite material in thermal contact with the heat transferer, the cold or heat from the heat transferer is transmitted through the composite material to the battery case It becomes possible to transmit efficiently to the power generation element stored inside. As a result, when the power generation element of the battery is cooled, the power generation element can be cooled efficiently. On the contrary, when it is necessary to heat the power generation element of the battery to the appropriate temperature, the power generation element can be efficiently heated to the appropriate temperature.

しかも、一部がアルミニウムと炭素粒子とが複合化された複合材からなるとともに残部がアルミニウムからなるブランクを、炭素粒子とバインダとを含有する塗工液を、アルミニウム箔の塗工予定面全体のうちの一部分に塗工して乾燥することにより、前記アルミニウム箔の前記塗工予定面に炭素粒子層が部分的に形成された塗工箔を得た後に、複数の前記塗工箔を積層して積層体を得るとともに当該積層体を加熱してバインダを除去することにより前記複数の塗工箔を接合一体化することによりつくることができるので、比較的安価に製造することができる。さらに、ブランクにおける後工程のプレス加工の際の塑性変形の度合いが高い部分を、成形性の高いアルミニウムで形成しておくことによって、熱伝導性に優れているものの伸びが小さい前記複合材を有する電池ケース本体を低コストで簡単に製造することができる。   Moreover, a blank consisting of a composite material in which a part of aluminum and carbon particles are complexed and the balance consisting of aluminum, a coating liquid containing carbon particles and a binder, After obtaining a coated foil in which a carbon particle layer is partially formed on the surface to be coated of the aluminum foil by coating and drying on a part of the inner foil, a plurality of the coated foils are laminated. Since the laminate can be produced by joining and integrating the plurality of coating foils by heating the laminate and removing the binder, the laminate can be manufactured relatively inexpensively. Furthermore, by forming a portion having a high degree of plastic deformation in the post-pressing process of the blank with aluminum having high formability, it has the composite material which is excellent in thermal conductivity but small in elongation. The battery case body can be easily manufactured at low cost.

上記1)の方法により製造すべき電池ケース本体が、4つの側壁部からなる側壁及び側壁の一端に一体に設けられた底壁よりなり、側壁の各側壁部と底壁とが丸みを有する部分円筒状の第1連接部を介して連なり、側壁の隣り合う側壁部同士が丸みを有する部分円筒状の第2連接部を介して連なり、さらに側壁の隣り合う2つの側壁部と底壁とが部分球面状の第3連接部を介して連なっている場合、プレス加工を施す際の塑性変形の度合いが高いのは、ブランクにおける第2連接部及び第3連接部を形成する部分であるが、この場合であっても、上記2)の方法によれば、ブランクにおける第2連接部となる部分及び第3連接部を形成する部分がアルミニウムからなるので、低コストで簡単にプレス加工を施すことができる。   The battery case main body to be manufactured by the method according to the above 1) comprises a side wall comprising four side wall portions and a bottom wall integrally provided at one end of the side wall, and the side wall portions and the bottom wall of the side walls have roundness Adjacent side walls of the side walls are continuous with each other via the cylindrical first connection portion, and the adjacent side wall portions of the side walls are continuous with each other through the partially cylindrical second connection portion having a roundness. In the case of being connected via the partially spherical third connecting portion, the portion forming the second connecting portion and the third connecting portion in the blank has a high degree of plastic deformation at the time of press working, Even in this case, according to the method of the above 2), since the portion to be the second connecting portion and the portion forming the third connecting portion in the blank are made of aluminum, press processing can be easily performed at low cost. Can.

上記3)の方法により製造された電池ケース本体を備えた電池ケースによれば、電池の温度調節を効率良く行うことができる。すなわち、電池は、伝熱器の上に載せられることが一般的であるが、この場合、伝熱器に接触する底壁の少なくとも一部と、電池の中央部の近くに存在する対向する1対の側壁部とが複合材により形成されていると、電池と伝熱器との間での伝熱は、底壁と両側壁部を介して行われることになり、伝熱経路が増えて電池の温度調節を効率良く行うことができる。   According to the battery case provided with the battery case main body manufactured by the method of the above 3), the temperature control of the battery can be efficiently performed. That is, the battery is generally mounted on a heat transferer, but in this case, at least a part of the bottom wall in contact with the heat transferer and the opposing one near the center of the battery 1 When the pair of side wall portions is formed of a composite material, heat transfer between the battery and the heat transferer is performed via the bottom wall and both side wall portions, and the heat transfer path is increased. The temperature control of the battery can be performed efficiently.

上記4)の方法により製造された電池ケース本体を備えた電池ケースによれば、電池ケース本体の側壁の全側壁部及び底壁を介して伝熱器から熱が伝わるので、発熱の度合いが高く高温になりやすい電池の中央部への冷熱の伝熱、及び熱が伝わりにくい電池の中央部への温熱の伝熱を効率良く行うことができる。   According to the battery case provided with the battery case main body manufactured by the method of the above 4), the heat is transmitted from the heat transferer through all the side wall portions and the bottom wall of the side wall of the battery case main body. It is possible to efficiently perform the heat transfer of cold heat to the central portion of the battery that is likely to be a high temperature and the heat transfer to the central portion of the battery where heat is not easily transmitted.

上記5)の方法により製造された電池ケース本体を備えた電池ケースによれば、電池の温度調節を効率良く行うことができる。すなわち、電池は、伝熱器の上に載せられることが一般的であるが、この場合、伝熱器に接触する底壁のみが複合材により形成されていると、伝熱器と電池との間での伝熱が阻害されることはなく、電池の温度調節を効率良く行うことができる。しかも、必要最小部分を複合材で形成しておくだけなので、材料コストが安くなる。   According to the battery case provided with the battery case body manufactured by the method of 5), the temperature control of the battery can be efficiently performed. That is, the battery is generally mounted on a heat transferer, but in this case, if only the bottom wall in contact with the heat transferer is formed of a composite material, the heat transferor and the battery Heat transfer between the layers is not hindered, and the temperature control of the battery can be performed efficiently. In addition, the material cost is reduced because only the necessary minimum portion is formed of the composite material.

上記7)の方法によれば、ブランクに絞り加工及びしごき加工を含むプレス加工、またはインパクト加工からなるプレス加工を施した際に形成される耳の量が少なくなるので、耳をトリミングする仕上げ加工を比較的簡単に行うことができる。   According to the method of the above 7), since the amount of ears formed when the blank is subjected to press processing including drawing processing and ironing processing or impact processing is reduced, finishing processing for trimming the ears is performed Can be done relatively easily.

上記8)の方法によれば、用いられる複合材の熱伝導率を向上させることができ、その結果複合材の熱伝導率を確実に向上させることができる。また、複合材におけるアルミニウムと炭素粒子との複合化を確実に行うことができる。   According to the method of the above 8), the thermal conductivity of the used composite can be improved, and as a result, the thermal conductivity of the composite can be surely improved. In addition, the composite of aluminum and carbon particles in the composite can be reliably performed.

上記9)の方法によれば、用いられる複合材のアルミニウムマトリックス中での炭素粒子の偏りが少なくなり、複合材の熱伝導性の均一化が図られる。   According to the method of the above 9), the deviation of carbon particles in the aluminum matrix of the composite used is reduced, and the thermal conductivity of the composite can be made uniform.

上記10)の方法によれば、用いられる複合材の炭素粒子分散層と前記アルミニウム層とが、前記複合材の厚さ方向に交互に積層状に配列されているので、炭素粒子分散層の厚みをなるべく薄くしつつ、炭素粒子分散層の数を多くすることが可能になり、複合材の熱伝導率を効果的に高めることができる。   According to the method of the above 10), since the carbon particle dispersed layer of the composite material to be used and the aluminum layer are alternately arranged in the form of a laminate in the thickness direction of the composite material, the thickness of the carbon particle dispersed layer It is possible to increase the number of carbon particle dispersion layers while making the thickness of the composite as thin as possible, and the thermal conductivity of the composite material can be effectively increased.

この発明の方法で製造された電池ケース本体を有する電池ケースが用いられた角形リチウムイオン二次電池を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the prismatic lithium ion secondary battery in which the battery case which has a battery case main body manufactured by the method of this invention was used. 図1の角形リチウムイオン二次電池の電池ケースの電池ケース本体を示す一部切り欠き斜視図である。It is a partially cutaway perspective view which shows the battery case main body of the battery case of the square lithium ion secondary battery of FIG. 図2の電池ケース本体の側壁の少なくとも一部を形成する複合材を示す拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a composite forming at least a part of a side wall of the battery case body of FIG. 図2に示す電池ケース本体を製造するのに用いられるブランクの平面図である。It is a top view of the blank used for manufacturing the battery case main body shown in FIG. 図4に示すブランクにプレス加工を施すことにより得られた電池ケース本体の半製品を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the semi-finished product of the battery case main body obtained by giving press work to the blank shown in FIG. 図5に示す半製品に仕上げ加工を施す方法を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the method to finish-process to the semi-finished product shown in FIG. 図4に示すブランクをつくる方法における塗工箔を得る工程を説明する概略図である。It is the schematic explaining the process of obtaining the coating foil in the method of producing the blank shown in FIG. 塗工箔の条材の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the strip material of coating foil. 塗工箔の条材を切断する方法を示す概略図である。It is the schematic which shows the method of cut | disconnecting the strip material of coating foil. 積層体の概略側面図である。It is a schematic side view of a layered product. 複数の塗工箔を加圧加熱焼結装置により接合一体化する場合の概略図である。It is the schematic in the case of joining and integrating several coating foil by a pressure heating sintering apparatus. 図2に示す電池ケース本体を製造するのに用いられるブランクの変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the blank used for manufacturing the battery case main body shown in FIG. 図1の角形リチウムイオン二次電池の電池ケースの電池ケース本体の第1の変形例を示す一部切り欠き斜視図である。It is a partially cutaway perspective view which shows the 1st modification of the battery case main body of the battery case of the square lithium ion secondary battery of FIG. 図13に示す電池ケース本体を製造するのに用いられるブランクの平面図である。It is a top view of the blank used for manufacturing the battery case main body shown in FIG. 図13に示す電池ケース本体を製造するのに用いられるブランクの変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the blank used for manufacturing the battery case main body shown in FIG. 図1の角形リチウムイオン二次電池の電池ケースの電池ケース本体の第2の変形例を示す一部切り欠き斜視図である。It is a partially cutaway perspective view which shows the 2nd modification of the battery case main body of the battery case of the square lithium ion secondary battery of FIG. 図16に示す電池ケース本体を製造するのに用いられるブランクの平面図である。FIG. 17 is a plan view of a blank used to manufacture the battery case main body shown in FIG. 16. 図16に示す電池ケース本体を製造するのに用いられるブランクの変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the blank used for manufacturing the battery case main body shown in FIG. 図1の角形リチウムイオン二次電池の電池ケースの電池ケース本体の第3の変形例を示す一部切り欠き斜視図である。It is a partially cutaway perspective view which shows the 3rd modification of the battery case main body of the battery case of the square lithium ion secondary battery of FIG. 図19に示す電池ケース本体を製造するのに用いられるブランクの平面図である。FIG. 20 is a plan view of a blank used to manufacture the battery case main body shown in FIG. 19; 図19に示す電池ケース本体を製造するのに用いられるブランクの変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of the blank used for manufacturing the battery case main body shown in FIG.

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。この実施形態は、この発明による電池ケースをリチウムイオン二次電池に用いたものである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment uses the battery case according to the present invention for a lithium ion secondary battery.

以下の説明において、全図面を通じて同一物及び同一部分には同一符号を付す。   In the following description, the same components and the same parts are denoted by the same reference symbols throughout the drawings.

図1はこの発明の方法で製造された電池ケース本体が用いられた電池ケースを有する角形リチウムイオン二次電池を示し、図2はこの発明の方法で製造された電池ケース本体を示し、図3は電池ケース本体の少なくとも一部を形成する複合材の詳細な構成を示す。また、図4〜図11は電池ケース本体の製造方法を示す。   FIG. 1 shows a prismatic lithium ion secondary battery having a battery case using a battery case main body manufactured by the method of the present invention, and FIG. 2 shows a battery case main body manufactured by the method of the present invention, These show the detailed structure of the composite material which forms at least one part of a battery case main body. Moreover, FIGS. 4-11 shows the manufacturing method of a battery case main body.

図1において、角形リチウムイオン二次電池100は、角形電池ケース101と、電池ケース101内に収納された発電要素(図示略)とよりなり、上端面に1対の端子102が突出状に設けられている。   In FIG. 1, the prismatic lithium ion secondary battery 100 comprises a prismatic battery case 101 and a power generation element (not shown) housed in the battery case 101, and a pair of terminals 102 is provided on the upper end face in a projecting manner. It is done.

電池ケース101は、上端が開口するとともに下端が閉鎖された角筒状の電池ケース本体103と、電池ケース本体103の上端部にレーザー溶接法などにより接合されて電池ケース本体103の上端開口を閉鎖するアルミニウム製閉鎖部材104とよりなる。   The battery case 101 is joined to the rectangular cylindrical battery case main body 103 with the upper end opened and the lower end closed, and the upper end portion of the battery case main body 103 by laser welding or the like to close the upper end opening of the battery case main body 103 And an aluminum closing member 104.

図2に示すように、電池ケース101の電池ケース本体103は、上下両端が開口した角筒状の側壁105と、側壁105の下端(一端)に一体に設けられて側壁105の下端開口を閉鎖する底壁106とよりなる。   As shown in FIG. 2, the battery case main body 103 of the battery case 101 is integrally provided on a rectangular cylindrical side wall 105 with open upper and lower ends and the lower end (one end) of the side wall 105 to close the lower end opening of the side wall 105 And the bottom wall 106.

電池ケース本体103の側壁105は、互いに対向しかつ上下両辺の長さが側壁105の上下方向の高さよりも長くなっている2つの側壁部107aからなる第1側壁部対107と、互いに対向しかつ上下両辺の長さが側壁105の上下方向の高さよりも短くなっている他の2つの側壁部108aからなる第2側壁部対108とを有しており、側壁105の両側壁部対107,108の各側壁部107a,108aと底壁106とが丸みを有する部分円筒状の第1連接部109を介して連なり、側壁105の隣り合う2つの側壁部107a,108aが丸みを有する部分円筒状の第2連接部110を介して連なり、さらに側壁105の隣り合う2つの側壁部107a,108aと底壁106とが部分球面状の第3連接部111を介して連なっている。   The side walls 105 of the battery case main body 103 face each other with a first side wall portion pair 107 composed of two side wall portions 107 a which are opposed to each other and the lengths of both upper and lower sides are longer than the vertical height of the side wall 105. And a second side wall pair 108 consisting of two other side wall portions 108 a whose lengths on the upper and lower sides are shorter than the height in the vertical direction of the side wall 105. , 108 of the side walls 107a, 108a and the bottom wall 106 are connected via the rounded first cylindrical connecting portion 109, and two adjacent side walls 107a, 108a of the side wall 105 are rounded. The two adjacent side walls 107a and 108a of the side wall 105 and the bottom wall 106 are connected via the third connection 111. There.

図2に網掛けが付されているように、側壁105の第1側壁部対107の2つの側壁部107a、当該両側壁部107aと底壁106との間の第1連接部109、及び底壁106が、アルミニウムと炭素粒子とが複合化されることにより形成された複合材60によって形成され、側壁105の第2側壁部対108の2つの側壁部108a、当該両側壁部108aと底壁106との間の第1連接部109、全第2連接部110及び全第3連接部111がアルミニウムによって形成されている。   As shaded in FIG. 2, the two side wall portions 107 a of the first side wall portion pair 107 of the side wall 105, the first connecting portion 109 between the both side wall portions 107 a and the bottom wall 106, and the bottom The wall 106 is formed of a composite 60 formed by combining aluminum and carbon particles, and the two side walls 108 a of the second side wall pair 108 of the side wall 105, the both side walls 108 a and the bottom wall A first connecting portion 109, an entire second connecting portion 110 and an all third connecting portion 111 between them are formed of aluminum.

図2に示す電池ケース本体103を備えたリチウムイオン二次電池100において、第1側壁部対107の一方の側壁部107a、同他方の側壁部107a、及び底壁106のうちの少なくともいずれか1つが、リチウムイオン二次電池100の発電要素に熱を伝える際の伝熱部となっている。   In the lithium ion secondary battery 100 including the battery case main body 103 shown in FIG. 2, at least one of the side wall 107 a, the other side wall 107 a, and the bottom wall 106 of the first side wall pair 107. One is a heat transfer portion for transferring heat to the power generation element of the lithium ion secondary battery 100.

図3に示すように、複合材60は、アルミニウムマトリックス63、及びアルミニウムマトリックス63中に分散した炭素粒子1を含むものであり、アルミニウムマトリックス63を構成するアルミニウム材料中に炭素粒子1が面方向に分散した複数の炭素粒子分散層61と、アルミニウムマトリックス63を構成するアルミニウム材料で形成された複数のアルミニウム層62と、上下両端の端部アルミニウム層64とを積層状に備えている。   As shown in FIG. 3, the composite material 60 includes an aluminum matrix 63 and carbon particles 1 dispersed in the aluminum matrix 63, and the carbon particles 1 in the surface direction of the aluminum material constituting the aluminum matrix 63. A plurality of dispersed carbon particle dispersion layers 61, a plurality of aluminum layers 62 formed of an aluminum material constituting the aluminum matrix 63, and end aluminum layers 64 at the upper and lower ends are provided in a laminated manner.

炭素粒子分散層61とアルミニウム層62は、複合材60の厚さ方向の全体に亘って交互に積層された状態に配列されている。各炭素粒子分散層61において、炭素粒子1はアルミニウムマトリックス63中において複合材60の面方向に分散しており、複合材60の厚さ方向には殆ど分散していない。各アルミニウム層62中には炭素粒子1は実質的に存在していない。そして、複数の炭素粒子分散層61と複数のアルミニウム層62とが、たとえば焼結複合化により接合一体化されている。炭素粒子分散層61の厚さは、限定されるものではないが、1〜100μmであることが好ましい。アルミニウム層62の厚さは限定されるものではないが、5〜200μmであることが好ましい。複合材60の上下両端の端部アルミニウム層64のうちのいずれか一方は、たとえば焼結により接合一体化されたアルミニウム板65からなる。なお、下端の端部アルミニウム層64は必ずしも必要としない。   The carbon particle dispersion layer 61 and the aluminum layer 62 are arranged in an alternately stacked state over the entire thickness direction of the composite material 60. In each carbon particle dispersed layer 61, the carbon particles 1 are dispersed in the aluminum matrix 63 in the plane direction of the composite material 60, and are hardly dispersed in the thickness direction of the composite material 60. In each aluminum layer 62, carbon particles 1 are substantially absent. Then, the plurality of carbon particle dispersion layers 61 and the plurality of aluminum layers 62 are joined and integrated by, for example, sintering and combining. The thickness of the carbon particle dispersion layer 61 is preferably, but not limited to, 1 to 100 μm. The thickness of the aluminum layer 62 is not limited, but is preferably 5 to 200 μm. One of the upper and lower end aluminum layers 64 of the composite material 60 is made of, for example, an aluminum plate 65 joined and integrated by sintering. The lower end end aluminum layer 64 is not necessarily required.

複合材60に用いられる炭素粒子の種類は限定されるものではないが、なるべく高い熱伝導率を有するもの、即ち高熱伝導性のものを用いることが望ましい。特に、炭素粒子としては、天然黒鉛粒子及び人造黒鉛粒子が用いられることが好ましい。天然黒鉛粒子としては、鱗片状黒鉛粒子等が用いられる。人造黒鉛粒子としては、等方性黒鉛粒子、異方性黒鉛粒子、熱分解黒鉛粒子等が用いられる。炭素粒子が天然黒鉛粒子及び人造黒鉛粒子である場合、平均粒子径が10μm以上3mm以下の天然黒鉛粒子及び人造黒鉛粒子が好適に用いられる。   The type of carbon particles used for the composite material 60 is not limited, but it is desirable to use one having as high thermal conductivity as possible, that is, one having high thermal conductivity. In particular, as the carbon particles, natural graphite particles and artificial graphite particles are preferably used. As natural graphite particles, scaly graphite particles and the like are used. As artificial graphite particles, isotropic graphite particles, anisotropic graphite particles, pyrolytic graphite particles and the like are used. When the carbon particles are natural graphite particles and artificial graphite particles, natural graphite particles and artificial graphite particles having an average particle diameter of 10 μm or more and 3 mm or less are suitably used.

また、複合材60の炭素粒子としては、炭素繊維、カーボンナノチューブ及びグラフェンからなる群より選択される少なくとも一種が用いられることもある。 炭素繊維としては、ピッチ系炭素繊維、PAN系炭素繊維などが用いられる。
カーボンナノチューブとしては、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、気相成長炭素繊維(VGCF(登録商標))等が用いられる。炭素粒子が炭素繊維である場合、平均繊維長が10μm以上2mm以下の短炭素繊維が特に好適に用いられる。炭素粒子がカーボンナノチューブである場合、平均長さが1μm以上10μm以下のカーボンナノチューブが特に好適に用いられる。
Further, as the carbon particles of the composite material 60, at least one selected from the group consisting of carbon fibers, carbon nanotubes, and graphene may be used. As carbon fibers, pitch-based carbon fibers, PAN-based carbon fibers and the like are used.
As the carbon nanotubes, single-walled carbon nanotubes, multi-walled carbon nanotubes, vapor grown carbon fibers (VGCF (registered trademark)) and the like are used. When the carbon particles are carbon fibers, short carbon fibers having an average fiber length of 10 μm or more and 2 mm or less are particularly preferably used. When the carbon particles are carbon nanotubes, carbon nanotubes having an average length of 1 μm to 10 μm are particularly preferably used.

電池ケース本体103の製造方法について、図4〜図11を参照して説明する。   The method of manufacturing the battery case main body 103 will be described with reference to FIGS.

電池ケース本体103は、図4に示すようなブランク80に絞り加工及びしごき加工を含むプレス加工を施すことにより、図5に示すような耳82を有する角筒状の半製品81を成形し、その後、図6に示すように、半製品81にトリミングを含む仕上げ加工を施して耳82を有する一定長さ部分を切除することにより製造される。   The battery case main body 103 forms a rectangular cylindrical semi-finished product 81 having the ears 82 as shown in FIG. 5 by subjecting the blank 80 as shown in FIG. 4 to pressing including drawing and ironing. Thereafter, as shown in FIG. 6, the semifinished product 81 is finished by finishing including trimming, and cut out by cutting a fixed length portion having the ear 82.

ブランク80は方形状であって、側壁105の第1側壁部対107の2つの側壁部107a、当該両側壁部107aと底壁106との間の第1連接部109、及び底壁106を形成する第1部分83(網掛けを付した部分)が複合材60からなり、側壁105の第2側壁部対108の2つの側壁部108a、当該両側壁部108aと底壁106との間の第1連接部109、全第2連接部110及び全第3連接部111を形成する第2部分84がアルミニウムからなる。   The blank 80 is rectangular and forms two side walls 107a of the first side wall 107 of the side wall 105, a first connecting portion 109 between the both side walls 107a and the bottom wall 106, and a bottom wall 106. First portion 83 (hatched portion) is made of the composite material 60, and the two side wall portions 108a of the second side wall portion pair 108 of the side wall 105, between the both side wall portions 108a and the bottom wall 106 The second portion 84 forming the one connecting portion 109, the entire second connecting portion 110, and the all third connecting portion 111 is made of aluminum.

ブランク80の製造方法は、図7に示すように、アルミニウム箔10の塗工予定面10aに炭素粒子層11が部分的に形成された塗工箔12を得る工程Aと、複数の塗工箔12が積層された状態の積層体15を形成する工程Bと、積層体15を加熱することにより複数の塗工箔12を接合一体化する工程Cと、を含む。   In the method of manufacturing the blank 80, as shown in FIG. 7, the step A of obtaining the coated foil 12 in which the carbon particle layer 11 is partially formed on the coating planned surface 10a of the aluminum foil 10, and a plurality of coated foils The process B of forming the laminated body 15 of the state by which 12 was laminated | stacked, and the process C which joins and integrates the several coating foil 12 by heating the laminated body 15 are included.

塗工箔12を得る工程Aでは、塗工箔12は、所定の塗工液5をアルミニウム箔10の塗工予定面10a全体のうちの一部分に塗工し乾燥することにより得られる。   In the step A of obtaining the coating foil 12, the coating foil 12 is obtained by applying and drying a predetermined coating solution 5 on a part of the entire coating planned surface 10 a of the aluminum foil 10.

アルミニウム箔10は複合材60のアルミニウムマトリックス63を形成するものである。アルミニウム箔10は高い熱伝導率を有しており、得られる複合材60の熱伝導率を高めることができる。   The aluminum foil 10 forms the aluminum matrix 63 of the composite 60. The aluminum foil 10 has high thermal conductivity, and can increase the thermal conductivity of the resulting composite material 60.

アルミニウム箔10の厚さは限定されるものではなく、5〜500μmであることが望ましく、10〜50μmであることが特に望ましい。   The thickness of the aluminum foil 10 is not limited, and is preferably 5 to 500 μm, and particularly preferably 10 to 50 μm.

図7においては、アルミニウム箔10としてアルミニウム箔10の帯状条材10A(即ち帯状の長尺なアルミニウム箔10)が用いられている。塗工液5が部分的に塗工されるアルミニウム箔10の条材10Aの塗工予定面10aは、アルミニウム箔10の条材10Aの厚さ方向の両側の表面のうち片側の表面である。   In FIG. 7, a strip material 10 </ b> A of the aluminum foil 10 (that is, a strip-shaped long aluminum foil 10) is used as the aluminum foil 10. The planned application surface 10a of the strip 10A of the aluminum foil 10 to which the coating liquid 5 is partially applied is one of the surfaces on both sides in the thickness direction of the strip 10A of the aluminum foil 10.

塗工液5は、炭素粒子1とバインダ2とバインダ2用溶剤3とを混合状態に含有するものであり、例えば次のようにして得られる。   The coating liquid 5 contains the carbon particles 1, the binder 2 and the solvent 3 for the binder 2 in a mixed state, and can be obtained, for example, as follows.

すなわち、図7に示すように、塗工液5は、炭素粒子1とバインダ2と溶剤3とを混合容器41内に入れこれらを撹拌混合器42により撹拌混合することにより、得られる。なお必要に応じて、塗工液5には分散剤(図示せず)、表面調整剤(図示せず)などが添加される。   That is, as shown in FIG. 7, the coating liquid 5 is obtained by putting the carbon particles 1, the binder 2 and the solvent 3 in the mixing container 41 and stirring and mixing them with the stirring and mixing device 42. In addition, a dispersing agent (not shown), a surface control agent (not shown), etc. are added to the coating liquid 5 as needed.

炭素粒子1としては例えば、鱗片状黒鉛粉末などの鱗片状黒鉛粒子を使用できる。   As the carbon particles 1, for example, scale-like graphite particles such as scale-like graphite powder can be used.

炭素粒子1の平均粒径を「d」とすると、dは100μm以上であることが好ましい。その理由は、dが100μm以上であることにより複合材60の内部において炭素粒子1とアルミニウムマトリックス63との間の界面熱抵抗を確実に小さくすることができ、これにより複合材60の熱伝導率を確実に高めることができるからである。dの上限は限定されるものではないが1000μmであることが望ましい。その理由は、塗工液5の塗工時における炭素粒子1の割れを確実に抑制できるからである。   Assuming that the average particle diameter of the carbon particles 1 is “d”, d is preferably 100 μm or more. The reason is that, because d is 100 μm or more, the interface thermal resistance between the carbon particles 1 and the aluminum matrix 63 can be reliably reduced in the interior of the composite material 60, whereby the thermal conductivity of the composite material 60 This is because it is possible to increase the The upper limit of d is not limited but is preferably 1000 μm. The reason is that the crack of the carbon particle 1 at the time of application of the coating liquid 5 can be reliably suppressed.

炭素粒子1の平均アスペクト比は限定されるものではない。しかるに、一般に炭素粒子1のアスペクト比が大きい方が炭素粒子1の熱伝導率は高いことから、炭素粒子1の平均アスペクト比はなるべく大きい方が望ましく、30以上であることが特に望ましい。平均アスペクト比の望ましい上限は限定されるものではないが100であることが望ましい。その理由は、塗工液5の塗工時における炭素粒子1の割れを確実に抑制できるからである。   The average aspect ratio of the carbon particles 1 is not limited. However, since the thermal conductivity of the carbon particles 1 is generally higher as the aspect ratio of the carbon particles 1 is larger, the average aspect ratio of the carbon particles 1 is preferably as large as possible, and particularly preferably 30 or more. A desirable upper limit of the average aspect ratio is not limited but is preferably 100. The reason is that the crack of the carbon particle 1 at the time of application of the coating liquid 5 can be reliably suppressed.

ここで、炭素粒子1の粒径とは、電子顕微鏡等の観察手段で観察される炭素粒子1の面方向の円相当直径を意味する。炭素粒子1の平均粒径dは、多数の炭素粒子1の中から任意に選択された100個の炭素粒子1の粒径の算術平均で算出される。また、炭素粒子1の厚さは電子顕微鏡等の観察手段で観察して測定される。炭素粒子1の平均厚さは、多数の炭素粒子1の中から任意に選択された 100個の炭素粒子1の厚さの算術平均で算出される。炭素粒子1の平均アスペクト比は炭素粒子1の「平均粒径/平均厚さ」により算出される。   Here, the particle diameter of the carbon particles 1 means the equivalent circle diameter in the surface direction of the carbon particles 1 observed by an observation means such as an electron microscope. The average particle diameter d of the carbon particles 1 is calculated by an arithmetic average of the particle diameters of 100 carbon particles 1 arbitrarily selected from a large number of carbon particles 1. Moreover, the thickness of the carbon particle 1 is observed and measured by observation means, such as an electron microscope. The average thickness of the carbon particles 1 is calculated by an arithmetic mean of the thickness of 100 carbon particles 1 arbitrarily selected from a large number of carbon particles 1. The average aspect ratio of the carbon particles 1 is calculated by the “average particle diameter / average thickness” of the carbon particles 1.

バインダ2は、炭素粒子1にアルミニウム箔10の条材10Aの塗工予定面10aへの付着力を付与して炭素粒子1が塗工予定面10aから脱落するのを抑制するためのものである。バインダ2は通常、有機樹脂等の樹脂からなる。具体的には、バインダ2として、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール、アクリル系樹脂などを使用できる。   The binder 2 is for giving adhesion to the coating planned surface 10a of the strip material 10A of the aluminum foil 10 to the carbon particles 1, and suppressing that the carbon particles 1 fall off from the coating planned surface 10a. . The binder 2 is usually made of a resin such as an organic resin. Specifically, polyethylene oxide, polyvinyl alcohol, acrylic resin or the like can be used as the binder 2.

溶剤3はバインダ2を溶解するものである。具体的には、溶剤3として、親水性溶剤(例:イソプロピルアルコール、水)、有機溶剤などを使用できる。   The solvent 3 dissolves the binder 2. Specifically, as the solvent 3, a hydrophilic solvent (example: isopropyl alcohol, water), an organic solvent or the like can be used.

撹拌混合器42としては、ディスパー、プラネタリーミキサー、ビーズミルなどを使用できる。   As the stirring mixer 42, a disper, a planetary mixer, a bead mill or the like can be used.

塗工液5をアルミニウム箔10の条材10Aの塗工予定面10aに塗工するための塗工方法は限定されるものではない。好ましくは、塗工液5の塗工は、図7に示すように、アルミニウム箔10の条材10Aを巻き出す巻出しロール31とアルミニウム箔10の条材10Aを巻き取る巻取りロール32とを用いたロールtoロール方式により行われる。   The coating method for coating the coating liquid 5 on the coating planned surface 10a of the strip 10A of the aluminum foil 10 is not limited. Preferably, as shown in FIG. 7, the coating liquid 5 is coated with an unwinding roll 31 for unwinding the strip 10A of the aluminum foil 10 and a winding roll 32 for unwinding the strip 10A of the aluminum foil 10. It is performed by the used roll-to-roll method.

さらに、同図では、巻出しロール31と巻取りロール32との間に、三本ロール型のオフセット印刷装置20と乾燥装置としての乾燥炉35とがアルミニウム箔10の条材10Aの送り方向Fに並んで設置されている。   Furthermore, in the same figure, between the unwinding roll 31 and the winding roll 32, the three-roll type offset printing device 20 and the drying furnace 35 as the drying device are in the feed direction F of the strip 10A of the aluminum foil 10. It is installed side by side.

オフセット印刷装置20は、塗工液5をアルミニウム箔10の条材10Aの塗工予定面10aに塗工するものであり、三本ロールとして、インキロール21、転写ロール22及びバックアップロール23を備えており、更に、インキパンとしての塗工液パン25などを備えている。   The offset printing apparatus 20 applies the coating liquid 5 to the coating planned surface 10a of the strip 10A of the aluminum foil 10, and comprises an ink roll 21, a transfer roll 22 and a backup roll 23 as three rolls. And a coating liquid pan 25 as an ink pan.

インキロール21はその周面21aの周方向の一部が塗工液パン25内の塗工液5に漬けられた状態に配置されている。転写ロール22の周面22aは平滑に形成されている。転写ロール22の回転方向はアルミニウム箔10の条材10Aの送り方向Fと同じ方向に設定されている。バックアップロール23は転写ロール22と対向して配置されている。   The ink roll 21 is disposed in a state in which a part of the circumferential surface 21 a in the circumferential direction is immersed in the coating liquid 5 in the coating liquid pan 25. The circumferential surface 22a of the transfer roll 22 is formed smooth. The rotation direction of the transfer roll 22 is set to the same direction as the feeding direction F of the strip 10A of the aluminum foil 10. The backup roll 23 is disposed to face the transfer roll 22.

オフセット印刷装置20では、パン25内の塗工液5は、インキロール21の回転によりインキロール21の周面21aから転写ロール22の周面22aに供給付着されたのち転写ロール22の回転によりアルミニウム箔10の条材10Aの塗工予定面10aに転写塗工される。   In the offset printing apparatus 20, the coating liquid 5 in the pan 25 is supplied and attached from the circumferential surface 21 a of the ink roll 21 to the circumferential surface 22 a of the transfer roll 22 by the rotation of the ink roll 21 and then aluminum is rotated by the rotation of the transfer roll 22. Transfer coating is performed on the planned coating surface 10 a of the strip 10 A of the foil 10.

乾燥炉35は、オフセット印刷装置20に対してアルミニウム箔10の条材10Aの送り方向Fの下流側に設置されており、アルミニウム箔10の条材10Aの塗工予定面10aに塗工された塗工液5を加熱乾燥することで塗工液5中の溶剤3を塗工液5から蒸発除去するものである。   The drying furnace 35 is disposed downstream of the offset printing apparatus 20 in the feed direction F of the strip 10A of the aluminum foil 10 in the feeding direction F, and is applied to the coating planned surface 10a of the strip 10A of the aluminum foil 10 The solvent 3 in the coating liquid 5 is evaporated and removed from the coating liquid 5 by heating and drying the coating liquid 5.

巻出しロール31から巻き出されたアルミニウム箔10の条材10Aは、オフセット印刷装置20の転写ロール22とバックアップロール23との間と、乾燥炉35とを順次通過したのち巻取りロール32に巻き取られる。   The strip 10A of the aluminum foil 10 unwound from the unwinding roll 31 is sequentially wound between the transfer roll 22 and the backup roll 23 of the offset printing apparatus 20 and the drying furnace 35 and then wound around the winding roll 32. To be taken.

塗工液5は、アルミニウム箔10の条材10Aが転写ロール22とバックアップロール23との間を通過する際に、転写ロール22によってアルミニウム箔10の条材10Aの塗工予定面10aに塗工される。   When the strip 10A of the aluminum foil 10 passes between the transfer roll 22 and the backup roll 23, the coating liquid 5 is coated by the transfer roll 22 on the planned surface 10a of the strip 10A of the aluminum foil 10 Be done.

塗工液5を塗工する前には、アルミニウム箔10の条材10Aの塗工予定面10aを部分的に樹脂シート等からなるマスキングシート(図示せず)で覆い、この状態で塗工液5の塗工を行う。これにより、塗工形5が塗工予定面10aにおけるマスキングシートで覆われていない部分に塗工される。   Before applying the coating liquid 5, the coating planned surface 10a of the strip 10A of the aluminum foil 10 is partially covered with a masking sheet (not shown) made of a resin sheet or the like, and in this state the coating liquid Apply 5 Thereby, the coating form 5 is coated on the part which is not covered with the masking sheet in the coating plan surface 10a.

その後、塗工予定面10aに塗工された塗工液5は、乾燥炉35を通過することによって塗工液5から溶剤3が蒸発除去される。次いで、塗工予定面10aからマスキングシートを除去する。これにより、アルミニウム箔10の条材10Aの塗工予定面10aに部分的に炭素粒子層11が形成され、すなわち塗工箔12の条材12Aが得られる。塗工予定面10aにおける炭素粒子層11が形成された部分は、塗工予定面10aにおける塗工液5が塗工された部分、すなわち塗工予定面10aにおけるマスキングシートで覆われていなかった部分である。   Thereafter, the coating solution 5 applied to the planned coating surface 10 a passes through the drying furnace 35 and the solvent 3 is removed by evaporation from the coating solution 5. Next, the masking sheet is removed from the planned coating surface 10a. As a result, the carbon particle layer 11 is partially formed on the planned coating surface 10 a of the strip 10 A of the aluminum foil 10, that is, the strip 12 A of the coated foil 12 is obtained. The portion where the carbon particle layer 11 is formed in the planned coating surface 10a is the portion where the coating liquid 5 is coated in the planned coating surface 10a, that is, the portion not covered by the masking sheet in the planned coating surface 10a It is.

上述したような三本ロール型のオフセット印刷装置20による塗工液5の塗工方法では、転写ロール22の周面22aがアルミニウム箔10の条材10Aの塗工予定面10aに当接したとき、転写ロール22の周面22a上の塗工液が塗工予定面10aに付着する。そして、転写ロール22の周面22aが塗工予定面10aから離れることにより、塗工液5が塗工予定面10aに転写塗工される。その際に図8に示すように塗工液5中の炭素粒子1同士が重ならないように塗工液5が塗工予定面10aに塗工されることが望ましい。その理由について以下に説明する。   In the coating method of the coating liquid 5 by the three-roll type offset printing apparatus 20 as described above, when the circumferential surface 22 a of the transfer roll 22 abuts on the coating planned surface 10 a of the strip 10 A of the aluminum foil 10 The coating liquid on the circumferential surface 22a of the transfer roll 22 adheres to the planned surface 10a. Then, when the circumferential surface 22a of the transfer roll 22 separates from the planned surface 10a, the coating liquid 5 is transferred onto the planned surface 10a. At that time, as shown in FIG. 8, it is desirable that the coating liquid 5 be coated on the coating planned surface 10 a so that the carbon particles 1 in the coating liquid 5 do not overlap. The reason is described below.

すなわち、炭素粒子1同士が重なった状態で塗工液5が塗工予定面10aに塗工された場合、塗工液5を乾燥炉(乾燥装置)35により乾燥することにより、炭素粒子1同士が重なった状態の炭素粒子層が塗工予定面10aに形成される。このような炭素粒子層を有する塗工箔の条材では、接合一体化する工程Cにおいて複数の塗工箔を良好に接合一体化することが非常に困難である。そこで、複数の塗工箔を良好に接合一体化できるようにするため、図8に示すように塗工液5中の炭素粒子1同士が重ならないように塗工液5が塗工予定面10aに塗工されることが良い。   That is, when the coating liquid 5 is applied to the planned coating surface 10 a in a state where the carbon particles 1 overlap with each other, the carbon particles 1 are dried by drying the coating liquid 5 using a drying furnace (drying device) 35. A carbon particle layer in a state of overlapping is formed on the surface 10a to be coated. In the strip material of the coating foil which has such a carbon particle layer, it is very difficult to join and integrate several coating foil favorably in process C to join and integrate. Therefore, as shown in FIG. 8, the coating liquid 5 is to be coated on the intended coating surface 10 a so that the carbon particles 1 in the coating liquid 5 do not overlap, as shown in FIG. It is good to be coated on

塗工予定面10a上に塗工される単位面積当たりの炭素粒子1の塗工量は限定されない。特に、炭素粒子1の塗工量が1〜80g/mになるように塗工液5が塗工予定面10aに塗工されることが望ましい。その理由は次のとおりである。 The coating amount of the carbon particles 1 per unit area to be coated on the planned coating surface 10a is not limited. In particular, it is desirable that the coating liquid 5 be applied to the planned surface 10 a so that the coating amount of the carbon particles 1 is 1 to 80 g / m 2 . The reason is as follows.

炭素粒子1の塗工量が1g/m未満の場合、炭素粒子1による複合材60の熱伝導率を高める効果が小さい。 When the coating amount of the carbon particles 1 is less than 1 g / m 2, the effect of increasing the thermal conductivity of the composite material 60 by the carbon particles 1 is small.

炭素粒子1の塗工量が80g/mを超える場合、炭素粒子1同士が5〜10層程度重なり、その結果塗工箔を積層して積層体15を形成し、積層体15を加熱して複数の塗工箔12を接合一体化する工程Cにおいて、炭素粒子の重なり部分にアルミニウムが入り込まず、接合が不十分になる虞があることから、塗工液5を塗工予定面10aに塗工し得る炭素粒子1の塗工量の望ましい上限は約80g/mである。複数の塗工箔12の接合が不十分であると、複合材60の熱伝導率の向上も見込めず、また深絞りなどの塑性変形を伴う加工が困難になる。 When the coating amount of the carbon particles 1 exceeds 80 g / m 2 , the carbon particles 1 overlap each other by about 5 to 10 layers, and as a result, the coated foils are laminated to form the laminate 15 and the laminate 15 is heated. In step C of bonding and integrating the plurality of coating foils 12, aluminum may not enter the overlapping portion of the carbon particles, and there is a possibility that the bonding will be insufficient. The desirable upper limit of the coating amount of the carbon particles 1 that can be applied is about 80 g / m 2 . If bonding of the plurality of coating foils 12 is insufficient, improvement in the thermal conductivity of the composite material 60 can not be expected, and processing with plastic deformation such as deep drawing becomes difficult.

したがって、炭素粒子1の塗工量が1〜80g/mになるように塗工液5が塗工予定面10aに塗工されることにより、複数の塗工箔12を良好に接合一体化することができて、複合材60の熱伝導率を確実に高めることができる。 Therefore, by coating the coating liquid 5 on the planned surface 10a so that the coating amount of the carbon particles 1 is 1 to 80 g / m 2 , the plurality of coating foils 12 are joined and integrated well. The thermal conductivity of the composite 60 can be reliably increased.

さらに、塗工液5の塗工が三本ロール型のオフセット印刷装置20により行われることにより、炭素粒子1同士が重ならないように塗工液5を塗工予定面10aに容易に且つ確実に塗工することができる。その理由は次のとおりである。   Furthermore, the coating of the coating liquid 5 is performed by the three-roll type offset printing apparatus 20 so that the coating liquid 5 can be easily and surely applied to the coating planned surface 10 a so that the carbon particles 1 do not overlap with each other. It can be coated. The reason is as follows.

すなわち、三本ロール型のオフセット印刷装置20では、インキロール21の周面21aから転写ロール22の周面22aに付着する塗工液5の量は、インキロール21の周面21aに付着した塗工液5の量よりも少なく、また、インキロール21−転写ロール22間の加圧条件を変更することにより容易に調節可能である。このことから、インキロール21の周面21aに付着する塗工液5の量と、インキロール21−転写ロール22間の加圧条件とをそれぞれ適切に調節することにより、塗工液5を塗工予定面10aに薄く塗工することができる。そのため、炭素粒子1同士が重ならないように塗工液5を塗工予定面10aに容易に且つ確実に塗工することができる。   That is, in the three-roll offset printing apparatus 20, the amount of the coating liquid 5 attached from the circumferential surface 21 a of the ink roll 21 to the circumferential surface 22 a of the transfer roll 22 is the coating applied to the circumferential surface 21 a of the ink roll 21. The amount is smaller than the amount of the processing liquid 5, and can be easily adjusted by changing the pressure condition between the ink roll 21 and the transfer roll 22. From this, the coating liquid 5 is applied by appropriately adjusting the amount of the coating liquid 5 adhering to the circumferential surface 21 a of the ink roll 21 and the pressure condition between the ink roll 21 and the transfer roll 22. It can be thinly coated on the planned work surface 10a. Therefore, the coating liquid 5 can be easily and reliably applied to the planned surface 10a so that the carbon particles 1 do not overlap with each other.

また、炭素粒子1同士が重ならないように塗工液5を確実に塗工するには、塗工装置として、グラビア印刷装置を用いても良い。   Moreover, in order to apply | coat the coating liquid 5 reliably so that carbon particle 1 comrades do not overlap, you may use a gravure printing apparatus as a coating apparatus.

一方、その他の一般的な塗工装置として、インクジェット、ナイフコーター、ダイコーター、スプレーコーター、カーテンコーター等が知られているが、このような塗工装置では、フィラーとしての炭素粒子1が大きすぎるため、塗工液5を塗工予定面10aに薄く塗工することが困難であり、その結果、炭素粒子1同士が重なるように塗工液5が塗工され易い。したがって、炭素粒子1同士が重ならないように塗工液5を塗工するには、塗工装置として、上述した三本ロール型のオフセット印刷装置20又はグラビア印刷装置を用いることが望ましい。   On the other hand, ink jet, knife coater, die coater, spray coater, curtain coater etc. are known as other common coating devices, but in such a coating device, carbon particle 1 as a filler is too large Therefore, it is difficult to thinly coat the coating liquid 5 on the planned coating surface 10a, and as a result, the coating liquid 5 is easily coated so that the carbon particles 1 overlap with each other. Therefore, in order to apply the coating liquid 5 so that the carbon particles 1 do not overlap with each other, it is desirable to use the above-described three-roll offset printing device 20 or a gravure printing device as the coating device.

図9に示すように、積層体15を形成する工程Bでは、巻取りロール32から巻き解られた塗工箔12の条材12Aを切断機39により所定形状に切断する。これにより、塗工箔12の条材12Aから所定形状(例:略四角形状)の塗工箔12を複数切り出す。   As shown in FIG. 9, in step B of forming the laminate 15, the strip material 12A of the coated foil 12 unwound from the winding roll 32 is cut into a predetermined shape by a cutting machine 39. As a result, a plurality of coating foils 12 of a predetermined shape (e.g. substantially square shape) are cut out from the strip material 12A of the coating foil 12.

次いで、図10に示すように複数の塗工箔12を積層することにより、複数の塗工箔12が積層された状態の積層体15を形成する。この積層体15はプリフォーム(焼結素材)として用いられるものである。この積層体15では、積層体15を構成する複数の塗工箔12は、塗工箔12における炭素粒子層11が形成された部分が重なるように且つ塗工箔12における炭素粒子層11が形成されていない部分が重なるように積層されている。   Next, as shown in FIG. 10, a plurality of coating foils 12 are laminated to form a laminate 15 in a state in which the plurality of coating foils 12 are laminated. The laminate 15 is used as a preform (sintered material). In this laminate 15, the plurality of coating foils 12 constituting the laminate 15 have the carbon particle layers 11 in the coating foil 12 formed such that the portions of the coating foil 12 on which the carbon particle layers 11 are formed overlap. It is laminated so that the part which is not done may overlap.

積層体15を形成するための塗工箔12の積層枚数は限定されるものではなく、所望する複合材60の厚さなどに対応して設定され、例えば10〜1000枚である。   The number of laminated layers of the coating foil 12 for forming the laminated body 15 is not limited, and is set according to the desired thickness of the composite material 60, and is, for example, 10 to 1000.

積層体15の塗工箔12を接合一体化する工程Cでは、積層体15を加圧加熱焼結装置などによって所定の焼結雰囲気(例:非酸化雰囲気)中にて加熱することにより焼結し、これにより複数の塗工箔12を一括して接合一体化(詳述すると焼結一体化)する。   In step C of joining and integrating the coated foils 12 of the laminate 15, the laminate 15 is sintered by heating in a predetermined sintering atmosphere (eg, non-oxidizing atmosphere) using a pressure heating and sintering apparatus or the like. As a result, a plurality of coating foils 12 are collectively joined and integrated (sintered and integrated).

積層体15の焼結方法は、真空ホットプレス法、放電プラズマ焼結法(SPS法)、熱間静水圧焼結法(HIP法)、圧延法などから選択される。なお、放電プラズマ焼結法はパルス通電焼結法とも呼ばれている。   The sintering method of the laminate 15 is selected from vacuum hot pressing, spark plasma sintering (SPS), hot isostatic sintering (HIP), rolling and the like. The discharge plasma sintering method is also called a pulse current sintering method.

具体的には、図11に示すように、例えば、加圧加熱焼結装置(例:真空ホットプレス装置、放電プラズマ焼結装置)50の焼結室51内に積層体15およびアルミニウム板65(図3参照)を配置し、そして焼結装置50によって所定の焼結雰囲気中にて積層体15を塗工箔12の積層方向(即ち積層体15の厚さ方向)に加圧しながら所定の焼結条件で加熱することにより積層体15を焼結し、これにより複数の塗工箔12を一括して接合一体化(焼結一体化)するとともに、アルミニウム板65を接合一体化(焼結一体化)する。その結果、図3に示す態様の複合材60が得られる。   Specifically, as shown in FIG. 11, for example, the laminate 15 and the aluminum plate 65 (in the sintering chamber 51 of a pressure heating and sintering apparatus (eg: vacuum hot press apparatus, discharge plasma sintering apparatus) 50) 3) and pressing the laminate 15 in the direction of lamination of the coated foil 12 (that is, in the thickness direction of the laminate 15) in a predetermined sintering atmosphere by the sintering apparatus 50, while performing predetermined baking The laminate 15 is sintered by heating under the sintering conditions, whereby the plurality of coating foils 12 are collectively joined and integrated (sintered and integrated), and the aluminum plate 65 is integrally joined (sintered and integrated) ). As a result, the composite material 60 of the aspect shown in FIG. 3 is obtained.

積層体15への加圧は、例えば、焼結装置50に備えられた一対のパンチ52、52で積層体15をその厚さ方向に挟んで加圧することにより行われる。   Pressurization to the laminated body 15 is performed, for example, by sandwiching the laminated body 15 in the thickness direction with a pair of punches 52 and 52 provided in the sintering device 50 and pressing the laminated body 15.

積層体15を焼結するための積層体15の加熱温度、即ち積層体15の焼結温度は限定されるものではなく、通常、アルミニウム箔10を形成するアルミニウム材料の融点以下であり、特に、アルミニウム材料の融点と当該融点よりも約50℃低い温度との間の温度に設定されることが望ましい。その理由は、積層体15を確実に焼結できる(即ち複数の塗工箔12を確実に接合一体化できる)からである。具体的には、アルミニウム箔10が例えばアルミニウム箔である場合、積層体15の焼結温度は550〜620℃に設定されることが望ましい。   The heating temperature of the laminate 15 to sinter the laminate 15, ie, the sintering temperature of the laminate 15 is not limited, and is usually not higher than the melting point of the aluminum material forming the aluminum foil 10, in particular It is desirable to set the temperature between the melting point of the aluminum material and the temperature about 50 ° C. lower than the melting point. The reason is that the laminate 15 can be surely sintered (that is, the plurality of coating foils 12 can be surely joined and integrated). Specifically, when the aluminum foil 10 is, for example, an aluminum foil, the sintering temperature of the laminate 15 is desirably set to 550 to 620 ° C.

ここで、積層体15の焼結温度とは、複数の塗工箔12を接合一体化する温度(即ち複数の塗工箔12を焼結一体化する温度)を意味する。   Here, the sintering temperature of the laminate 15 means a temperature at which the plurality of coating foils 12 are joined and integrated (that is, a temperature at which the plurality of coating foils 12 are sintered and integrated).

積層体15中に存在するバインダ2は、この工程Cでの積層体15への加熱により積層体15から除去される。詳述すると、積層体15中に存在するバインダ2は、この工程Cにおいて積層体15の温度が略室温から積層体15の焼結温度まで上昇するように積層体15を加熱する途中で昇華又は分解等により消失して積層体15から除去される。   The binder 2 present in the laminate 15 is removed from the laminate 15 by heating the laminate 15 in this step C. Specifically, the binder 2 present in the laminate 15 is sublimated or reduced during heating of the laminate 15 so that the temperature of the laminate 15 rises from approximately room temperature to the sintering temperature of the laminate 15 in this step C. It disappears by decomposition etc. and is removed from layered product 15.

積層体15が上述のように加熱されることにより、塗工箔12における炭素粒子層11が形成された部分では、アルミニウム箔10のアルミニウム材料の一部が炭素粒子層11内に浸透して炭素粒子層11内に存在する微細な空隙(例:炭素粒子層11中の炭素粒子1間の隙間)に充填されて、当該空隙が略消滅する。これにより、複合材60の密度が上昇するとともに複合材60の強度が向上する。   By heating the laminated body 15 as described above, in the portion of the coated foil 12 where the carbon particle layer 11 is formed, a part of the aluminum material of the aluminum foil 10 penetrates into the carbon particle layer 11 to carbon The fine voids existing in the particle layer 11 (eg, the gaps between the carbon particles 1 in the carbon particle layer 11) are filled, and the voids substantially disappear. As a result, the density of the composite material 60 is increased and the strength of the composite material 60 is improved.

また、アルミニウム箔10のアルミニウム材料の一部が炭素粒子層11内に浸透することによって、塗工箔12における炭素粒子層11が形成された部分では、炭素粒子層11中の炭素粒子1は複合材60のアルミニウムマトリックス63中に複合材60の面方向に分散した状態になり、炭素粒子層11は、図3に示す複合材60の炭素粒子分散層61になる。また、アルミニウム箔10は複合材60のアルミニウム層62になる。   In addition, carbon particles 1 in the carbon particle layer 11 are a composite in a portion where the carbon particle layer 11 is formed in the coating foil 12 by a part of the aluminum material of the aluminum foil 10 penetrating into the carbon particle layer 11. The carbon particle layer 11 is dispersed in the aluminum matrix 63 of the material 60 in the surface direction of the composite material 60, and the carbon particle layer 11 becomes the carbon particle dispersion layer 61 of the composite material 60 shown in FIG. Also, the aluminum foil 10 becomes the aluminum layer 62 of the composite material 60.

したがって、複合材60においては、炭素粒子分散層61とアルミニウム層62は、上述したように複合材30の厚さ方向の全体に亘って交互に積層された状態に配列する。   Therefore, in the composite material 60, the carbon particle dispersion layer 61 and the aluminum layer 62 are arranged in a state of being alternately stacked over the entire thickness direction of the composite material 30 as described above.

また、積層体15が上述のように加熱されることにより、塗工箔12における炭素粒子層11が形成されていない部分では、厚さ方向に互いに重なるアルミニウム箔10の部分が接合一体化(詳述すると焼結一体化)される。   Moreover, by heating the laminated body 15 as mentioned above, in the part in which the carbon particle layer 11 in the coating foil 12 is not formed, the part of the aluminum foil 10 which mutually overlaps in a thickness direction joins and integrates. It is sintered and integrated).

こうして、一部が複合材60からなるとともに残部がアルミニウムからなるブランク80が得られる。   In this way, a blank 80 which is partially composed of the composite material 60 and the remainder is composed of aluminum is obtained.

その後、上述したように、ブランク80に絞り加工及びしごき加工を含むプレス加工を施すことにより、図5に示すような耳82を有する角筒状の半製品81を成形し、その後、図6に示すように、半製品81にトリミングを含む仕上げ加工を施して耳82を有する開口側の一定長さ部分を切除することによって、電池ケース本体103が製造される。   Thereafter, as described above, the blank 80 is subjected to press processing including drawing processing and ironing processing to form a rectangular cylindrical semi-finished product 81 having the ears 82 as shown in FIG. 5 and thereafter, as shown in FIG. As shown, the battery case body 103 is manufactured by applying finishing including trimming to the semi-finished product 81 and cutting out the opening-side fixed length portion having the ear 82.

図12は図2に示す電池ケース本体103を製造するのに用いられるブランクの変形例を示す。   FIG. 12 shows a modification of the blank used to manufacture the battery case main body 103 shown in FIG.

図12に示すブランク80Aは、図4に示すブランク80の第1部分83および第2部分84の一部を切除することにより楕円形に成形したものである。この場合、ブランク80に絞り加工及びしごき加工を含むプレス加工を施して作られる耳82を有する角筒状の半製品81における耳の高さを低くすることができる。   The blank 80A shown in FIG. 12 is formed into an elliptical shape by cutting a part of the first portion 83 and the second portion 84 of the blank 80 shown in FIG. In this case, it is possible to reduce the height of the ears in the rectangular tubular semi-finished product 81 having the ears 82 formed by subjecting the blank 80 to pressing processing including drawing processing and ironing processing.

図13はこの発明の方法により製造される電池ケース本体の第1の変形例を示す。   FIG. 13 shows a first modification of the battery case main body manufactured by the method of the present invention.

図13に示す電池ケース本体120は、図13に網掛けが付されているように、側壁105の第2側壁部対108の2つの側壁部108a、当該両側壁部108aと底壁106との間の第1連接部109、及び底壁106が、アルミニウムと炭素粒子とが複合化されることにより形成された複合材60によって形成され、側壁105の第1側壁部対107の2つの側壁部107a、当該両側壁部107aと底壁106との間の第1連接部109、全第2連接部110及び全第3連接部111がアルミニウムによって形成されている。   The battery case body 120 shown in FIG. 13 has two side walls 108a of the second side wall pair 108 of the side wall 105, the both side walls 108a, and the bottom wall 106, as shaded in FIG. Between the first connecting portion 109 and the bottom wall 106 are formed of a composite material 60 formed by combining aluminum and carbon particles, and the two side wall portions of the first side wall portion 107 of the side wall 105 are formed. 107a, a first connecting portion 109 between the both side walls 107a and the bottom wall 106, an entire second connecting portion 110 and an all third connecting portion 111 are formed of aluminum.

図14は図13に示す電池ケース本体120を製造するのに用いられるブランクを示す。   FIG. 14 shows a blank used to manufacture the battery case main body 120 shown in FIG.

図14において、ブランク85は方形状であって、側壁105の第2側壁部対108の両側壁部108a、当該両側壁部108aと底壁106との間の第1連接部109、及び底壁106を形成する第1部分86(網掛けを付した部分)が複合材60からなり、側壁105の第1側壁部対107の2つの側壁部107a、当該両側壁部107aと底壁106との間の第1連接部109、全第2連接部110及び全第3連接部111を形成する第2部分87がアルミニウムによって形成されている。   In FIG. 14, the blank 85 has a square shape, and both side wall portions 108 a of the second side wall portion pair 108 of the side wall 105, the first connecting portion 109 between the both side wall portions 108 a and the bottom wall 106, and the bottom wall The first portion 86 (hatched portion) forming the portion 106 is made of the composite material 60, and the two side wall portions 107a of the first side wall portion pair 107 of the side wall 105, the both side wall portions 107a and the bottom wall 106 The first connecting portion 109, the second connecting portion 110, and the second portion 87 forming the third connecting portion 111 are made of aluminum.

ブランク85の製造方法は、図4に示すブランク80の製造方法と同様であり、アルミニウム箔10の塗工予定面10aに炭素粒子層11が形成された塗工箔12を得る工程における塗工液5の塗工部分が異なるだけである。   The method of manufacturing the blank 85 is the same as the method of manufacturing the blank 80 shown in FIG. 4, and the coating liquid in the step of obtaining the coated foil 12 in which the carbon particle layer 11 is formed on the coating planned surface 10 a of the aluminum foil 10 Only the coated part of 5 is different.

図15は図13に示す電池ケース本体120を製造するのに用いられるブランクの変形例を示す。   FIG. 15 shows a modification of the blank used to manufacture the battery case main body 120 shown in FIG.

図15に示すブランク85Aは、図14に示すブランク85の第1部分86および第2部分87の一部を切除することにより楕円形に成形したものである。この場合、ブランク85に絞り加工及びしごき加工を含むプレス加工を施して作られる耳を有する角筒状の半製品における耳の高さを低くすることができる。   The blank 85A shown in FIG. 15 is formed into an elliptical shape by cutting a part of the first portion 86 and the second portion 87 of the blank 85 shown in FIG. In this case, it is possible to reduce the height of the ear in the rectangular tubular semifinished product having the ear formed by subjecting the blank 85 to press processing including drawing processing and ironing processing.

図16はこの発明の方法により製造される電池ケース本体の第2の変形例を示す。   FIG. 16 shows a second modification of the battery case main body manufactured by the method of the present invention.

図16に示す電池ケース本体121は、図16に網掛けが付されているように、側壁105の両側壁部対107,108の各側壁部107a,108a、すべての側壁部107a,108aと底壁106との間の第1連接部109、及び底壁106が、アルミニウムと炭素粒子とが複合化されることにより形成された複合材60によって形成され、全第2連接部110及び全第3連接部111がアルミニウムによって形成されている。   The battery case main body 121 shown in FIG. 16 has the side wall portions 107a and 108a of all the side wall portions 107 and 108, all the side wall portions 107a and 108a and the bottom, as shaded in FIG. A first connecting portion 109 between the wall 106 and the bottom wall 106 is formed of a composite material 60 formed by combining aluminum and carbon particles, and all the second connecting portions 110 and all the third portions are formed. The connecting portion 111 is formed of aluminum.

図17は図16に示す電池ケース本体121を製造するのに用いられるブランクを示す。   FIG. 17 shows a blank used to manufacture the battery case main body 121 shown in FIG.

図17において、ブランク90は方形状であって、側壁105の両側壁部対107,108の各側壁部107a,108a、すべての側壁部107a,108aと底壁106との間の第1連接部109、及び底壁106を形成する第1部分91(網掛けを付した部分)が複合材60からなり、全第2連接部110及び全第3連接部111を形成する第2部分92がアルミニウムからなる。   In FIG. 17, the blank 90 has a square shape, and each side wall 107a, 108a of the side wall pair 107, 108 of the side wall 105, a first connecting portion between all the side walls 107a, 108a and the bottom wall 106. 109, and the first portion 91 (hatched portion) forming the bottom wall 106 is made of the composite material 60, and the second portion 92 forming all the second connecting portions 110 and all the third connecting portions 111 is aluminum. It consists of

ブランク90の製造方法は、図4に示すブランク80の製造方法と同様であり、アルミニウム箔10の塗工予定面10aに炭素粒子層11が形成された塗工箔12を得る工程における塗工液5の塗工部分が異なるだけである。   The method of manufacturing the blank 90 is the same as the method of manufacturing the blank 80 shown in FIG. 4, and the coating liquid in the step of obtaining the coated foil 12 in which the carbon particle layer 11 is formed on the coating planned surface 10 a of the aluminum foil 10 Only the coated part of 5 is different.

図18は図16に示す電池ケース本体121を製造するのに用いられるブランクの変形例を示す。   FIG. 18 shows a modification of the blank used to manufacture the battery case main body 121 shown in FIG.

図18に示すブランク90Aは、図17に示すブランク90の第1部分91および第2部分92の一部を切除することにより楕円形に成形したものである。この場合、ブランク90Aに絞り加工及びしごき加工を含むプレス加工を施して作られる耳を有する角筒状の半製品における耳の高さを低くすることができる。   The blank 90A shown in FIG. 18 is formed into an elliptical shape by cutting a part of the first portion 91 and the second portion 92 of the blank 90 shown in FIG. In this case, it is possible to reduce the height of the ear in the rectangular tubular semifinished product having the ear formed by subjecting the blank 90A to press processing including drawing processing and ironing processing.

図19はこの発明の方法により製造される電池ケース本体の第3の変形例を示す。   FIG. 19 shows a third modification of the battery case main body manufactured by the method of the present invention.

図19に示す電池ケース本体122は、図19に網掛けが付されているように、底壁106が、アルミニウムと炭素粒子とが複合化されることにより形成された複合材60によって形成され、側壁105の両側壁部対107,108の各側壁部107a,108a、及びすべての第1〜第3連接部109,11,111がアルミニウムによって形成されている。   In the battery case main body 122 shown in FIG. 19, the bottom wall 106 is formed of a composite material 60 formed by combining aluminum and carbon particles, as shaded in FIG. Each side wall 107a, 108a of the pair of side walls 107, 108 of the side wall 105 and all the first to third connecting portions 109, 11, 111 are formed of aluminum.

図20は図19に示す電池ケース本体122を製造するのに用いられるブランクを示す。   FIG. 20 shows a blank used to manufacture the battery case body 122 shown in FIG.

図20において、ブランク95は方形状であって、底壁106を形成する第1部分96(網掛けを付した部分)が複合材60からなり、側壁105の全側壁部107a,108a、全第1連接部109、全第2連接部110及び全第3連接部111を形成する第2部分97がアルミニウムからなる。   In FIG. 20, the blank 95 has a rectangular shape, and the first portion 96 (hatched portion) forming the bottom wall 106 is made of the composite material 60, and all the side wall portions 107a and 108a of the side wall 105 The second portion 97 forming the one connecting portion 109, the entire second connecting portion 110, and the all third connecting portion 111 is made of aluminum.

ブランク95の製造方法は、図4に示すブランク80の製造方法と同様であり、アルミニウム箔10の塗工予定面10aに炭素粒子層11が形成された塗工箔12を得る工程における塗工液5の塗工部分が異なるだけである。   The method of manufacturing the blank 95 is the same as the method of manufacturing the blank 80 shown in FIG. 4, and the coating liquid in the step of obtaining the coated foil 12 in which the carbon particle layer 11 is formed on the coating planned surface 10 a of the aluminum foil 10 Only the coated part of 5 is different.

図21は図19に示す電池ケース本体122を製造するのに用いられるブランクの変形例を示す。   FIG. 21 shows a modification of the blank used to manufacture the battery case main body 122 shown in FIG.

図21に示すブランク95Aは、図20に示すブランク80の第2部分97の一部を切除することにより楕円形に成形したものである。この場合、ブランク95Aに絞り加工及びしごき加工を含むプレス加工を施して作られる耳を有する角筒状の半製品81における耳の高さを低くすることができる。   The blank 95A shown in FIG. 21 is formed into an elliptical shape by cutting off a part of the second portion 97 of the blank 80 shown in FIG. In this case, it is possible to reduce the height of the ear in the rectangular tubular semi-finished product 81 having the ear formed by subjecting the blank 95A to press processing including drawing processing and ironing processing.

この発明による方法は、たとえば角形リチウムイオン二次電池の電池ケースに電池ケース本体の製造に好適に用いられる。   The method according to the present invention is suitably used, for example, for producing a battery case main body in a battery case of a prismatic lithium ion secondary battery.

1:炭素粒子
2:バインダ
5:塗工液
10:アルミニウム箔
10a:塗工予定面
11:炭素粒子層
12:塗工箔
15:積層体
60:複合材
80,80A,85,85A,90,90A,95,95A:ブランク
103,120,12,122:電池ケース本体
105:側壁
106:底壁
107a,108a:側壁部
109:第1連接部
110:第2連接部
111:第3連接部
1: Carbon particle 2: Binder 5: Coating liquid 10: Aluminum foil 10a: Coating planned surface 11: Carbon particle layer 12: Coating foil 15: Laminated body 60: Composite material 80, 80A, 85, 85A, 90, 90A, 95, 95A: Blanks 103, 120, 12, 122: Battery case body 105: Side wall 106: Bottom wall 107a, 108a: Side wall portion 109: first connecting portion 110: second connecting portion 111: third connecting portion

Claims (10)

一端が開口するとともに他端が閉鎖された角筒状であり、かつ角形電池ケースに用いられる電池ケース本体を製造する方法であって、
炭素粒子とバインダとを含有する塗工液を、アルミニウム箔の塗工予定面全体のうちの一部分に塗工して乾燥することにより、前記アルミニウム箔の前記塗工予定面に炭素粒子層が部分的に形成された塗工箔を得る工程と、
複数の前記塗工箔を積層して積層体を得るとともに当該積層体を加熱することにより前記複数の塗工箔を接合一体化し、一部がアルミニウムと炭素粒子とが複合化された複合材からなるとともに残部がアルミニウムからなるブランクを得る工程と、
前記ブランクにプレス加工を施して塑性変形させた後に仕上げ加工を施すことにより、一端が開口するとともに他端が閉鎖された角筒状に成形する工程とを含む電池ケース本体の製造方法。
A method of manufacturing a battery case main body which has an open-ended one end and a closed other end, and is used for a rectangular battery case,
By applying a coating liquid containing carbon particles and a binder to a portion of the entire surface to be coated of the aluminum foil and drying, a carbon particle layer is partially formed on the surface to be coated of the aluminum foil. Obtaining a coated foil formed in the
A plurality of the coated foils are laminated to obtain a laminate and the laminate is heated to join and integrate the plurality of coated foils, and a part of the composite material is a composite of aluminum and carbon particles Obtaining a blank of which the remainder is aluminum, and
And manufacturing the battery case body including the steps of: forming the blank into a rectangular cylindrical shape having one end opened and the other end closed by subjecting the blank to plastic deformation and then finishing.
製造すべき電池ケース本体が、4つの側壁部からなる側壁および側壁の一端に一体に設けられた底壁よりなり、側壁の各側壁部と底壁とが丸みを有する部分円筒状の第1連接部を介して連なり、側壁の隣り合う側壁部同士が丸みを有する部分円筒状の第2連接部を介して連なり、さらに側壁の隣り合う2つの側壁部と底壁とが部分球面状の第3連接部を介して連なっており、前記ブランクにおける第2連接部および第3連接部を形成する部分がアルミニウムからなるとともに、側壁の全側壁部、底壁および全第1連接部のうちの少なくとも一部を形成する部分が前記複合材からなる請求項1記載の電池ケース本体の製造方法。 A battery case main body to be manufactured includes a side wall comprising four side wall portions and a bottom wall integrally provided at one end of the side wall, and a partial cylindrical first connection having rounded side walls and bottom wall of the side wall The adjacent side wall portions of the side walls are connected via the second portion, and the adjacent side wall portions and the bottom wall of the side wall are further formed of a partially spherical third shape. A portion connected to the connecting portion and forming a second connecting portion and a third connecting portion of the blank is made of aluminum, and at least one of all side wall portions, a bottom wall and an entire first connecting portion of the side wall The method for manufacturing a battery case body according to claim 1, wherein a portion forming the portion is made of the composite material. 前記ブランクにおいて、前記第2連接部および前記第3連接部に加えて、側壁の対向する1対の側壁部、および当該両側壁部と底壁との間の2つの第1連接部を形成する部分がアルミニウムからなり、側壁の残りの2つの側壁部、底壁および残りの2つの第1連接部を形成する部分が前記複合材からなる請求項2記載の電池ケース本体の製造方法。 In the blank, in addition to the second connecting portion and the third connecting portion, a pair of opposing side walls of side walls and two first connecting portions between the both side walls and the bottom wall are formed. The method for manufacturing a battery case body according to claim 2, wherein the portion is made of aluminum, and the remaining two side wall portions of the side wall, the bottom wall and the portion forming the remaining two first connecting portions are made of the composite material. 前記ブランクにおいて、前記第2連接部および前記第3連接部を形成する部分のみがアルミニウムからなり、側壁の全側壁部、底壁および全第1連接部を形成する部分が前記複合材からなる請求項2記載の電池ケース本体の製造方法。 In the blank, only the portion forming the second connecting portion and the third connecting portion is made of aluminum, and the portion forming the entire side wall portion, bottom wall and all first connecting portion of the side wall is made of the composite material. The manufacturing method of the battery case main body of Claim 2. 前記ブランクにおいて、前記第2連接部および前記第3連接部に加えて、側壁の全側壁部および全第1連接部を形成する部分がアルミニウムからなり、底壁を形成する部分のみが前記複合材からなる請求項2記載の電池ケース本体の製造方法。 In the blank, in addition to the second connecting portion and the third connecting portion, all the side walls of the side wall and the portion forming all the first connecting portions are made of aluminum, and only the portion forming the bottom wall is the composite The manufacturing method of the battery case main body of Claim 2 which consists of. 前記ブランクが方形であり、当該ブランクに絞り加工およびしごき加工を含むプレス加工、またはインパクト加工からなるプレス加工を施した後、形成された耳をトリミングする仕上げ加工を施す請求項1〜5のうちのいずれかに記載の電池ケース本体の製造方法。 The blank according to any one of claims 1 to 5, wherein the blank is rectangular, and the blank is subjected to press processing including drawing processing and ironing processing or impact processing, and then trimming formed ears. The manufacturing method of the battery case main body in any one of. 前記ブランクが楕円形であり、当該ブランクに絞り加工およびしごき加工を含むプレス加工、またはインパクト加工からなるプレス加工を施した後、形成された耳をトリミングする仕上げ加工を施す請求項1〜5のうちのいずれかに記載の電池ケース本体の製造方法。 The blank according to any one of claims 1 to 5, wherein said blank is oval, and said blank is subjected to press processing including drawing processing and ironing processing or impact processing, and then trimming formed ears. The manufacturing method of the battery case main body in any one of the above. 前記炭素粒子が、カーボンナノチューブ、グラフェン、黒鉛粒子および炭素繊維からなる群より選択される少なくとも1種類からなる請求項1〜7のうちのいずれかに記載の電池ケース本体の製造方法。 The method for producing a battery case body according to any one of claims 1 to 7, wherein the carbon particles are at least one selected from the group consisting of carbon nanotubes, graphene, graphite particles and carbon fibers. 前記複合材が、アルミニウムマトリックスおよびアルミニウムマトリックス中に分散した炭素粒子からなる請求項1〜8のうちのいずれかに記載の電池ケース本体の製造方法。 The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the composite material comprises an aluminum matrix and carbon particles dispersed in the aluminum matrix. 前記複合材が、前記アルミニウムマトリックスを構成するアルミニウム材料中に前記炭素粒子が面方向に分散した複数の炭素粒子分散層と、前記アルミニウムマトリックスを構成するアルミニウム材料で形成された複数のアルミニウム層とを有し、前記炭素粒子分散層と前記アルミニウム層とが、前記複合材の厚さ方向に交互に積層状に配列されている請求項9記載の電池ケース本体の製造方法。 The composite material includes a plurality of carbon particle dispersed layers in which the carbon particles are dispersed in a plane direction in an aluminum material constituting the aluminum matrix, and a plurality of aluminum layers formed of the aluminum material constituting the aluminum matrix The method of manufacturing a battery case body according to claim 9, wherein the carbon particle dispersed layer and the aluminum layer are alternately arranged in a laminated shape in a thickness direction of the composite material.
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