JP2863591B2 - 円筒形密閉電池の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、封口構造を改良した円筒形密閉電池の製造
方法に関する。

（従来の技術） 円筒形密閉電池の製造方法としては、従来より正極、
負極の間にセパレータを介在した発電要素を収納する有
底円筒形金属ケースに内径の小さい部分を形成し、絶縁
ガスケットを介して封口蓋体の金属製封口板を支えると
共に、前記ケースの開口端を内方に折り曲げることによ
り前記絶縁ガスケットを径小部との間で圧縮する封口す
る方法が知られている。

また、実公昭37−164号や実公昭61−36070号には予め
有底円筒形金属ケースの開口部を拡口して段部を形成
し、この段部に底部に円形穴が開口された有底円環状を
なし、その立上がり壁を一様な肉厚とした絶縁ガスケッ
トを介して封口蓋体の金属製封口板を載置し、前記金属
ケースの開口部を縮径することにより前記絶縁ガスケッ
トを内方に圧縮すると共に、該開口端を内方に折り曲げ
て前記封口板を支え、封口する円筒形密閉電池の製造方
法が開示されている。これらの円筒形密閉電池では、絶
縁ガスケットとしてナイロン、ポリプロピレン等の常温
で比較的硬く、弾力性を有する樹脂が用いられ、その反
発弾性力により気密かつ液密の封口を図っている。

しかしながら、前者の円筒形密閉電池の製造方法では
金属ケースの開口端に形成される径小部の高さ寸法を小
さくすることが困難であり、また絶縁ガスケットは金属
ケースの径小部と折り曲げられたケースの開口端との間
に挟持された封口蓋体の封口板との間で主に上下方向の
圧縮を受け、その反発弾性力により封口効果を得るよう
にしているため、絶縁ガスケットの肉厚をあまり薄くで
きない。その結果、絶縁ガスケット、封口板を有する封
口蓋体及び金属ケースの径小部からなる密閉部の占める
高さが大きくなり、発電要素の容積率が低下する問題が
あった。

一方、後者の円筒形密閉電池の製造方法では予め拡口
して段部を形成した有底円筒形金属ケースの開口部を縮
径することにより、その開口端に絶縁ガスケットを介し
て封口蓋体の金属製封口板を支える径小部を形成できる
という利点を有する。しかしながら、第４図（ａ）に示
すように金属ケース31の開口部を拡口させることにより
段部32を形成すると共に、該段部32から立上がり部33を
形成し、前記段部32に底部に円形穴が開口された有底円
環状をなし、その立上がり壁34aを一様な肉厚した形状
の絶縁ガスケット34を載置し、更に該ガスケット34に封
口蓋体の金属封口板35を載置した後、該ケース31の立上
がり部33を該ケース31の胴部外径まで縮径すると、該立
上がり部33内壁に上下方向に多数の皺を発生すると共
に、立上がり部33が伸長される。その結果、金属ケース
31の立上がり部33と金属封口板35で挟まれたガスケット
34の立上がり壁34aは内方に圧縮を受けると共に、その
圧縮状態から逃れるように上下方向にスライドするた
め、封口板35に対するガスケット34の反発弾性力を十分
に高められなくなる。また、縮径工程後に第４図（ｂ）
に示すように金属ケース31の立上がり部33の端部（開口
部）付近をバビング型36を用いて内方に折り曲げると、
ガスケット34上部は立上がり部33の内面に沿って矢印方
向にスライドし、引っ張り力を受けるため、封口板35に
対するガスケット34の反発弾性力を十分に高められなく
なる。したがって、密閉性が低下し、耐漏液特性の優れ
た円筒形密閉電池を製造することが困難となる。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記従来の課題を解決するためになされた
もので、密閉性が高く、耐漏液特性が改善され、かつ異
常時においての危険度が小さく、更に発電要素の容積率
を高めることが可能な円筒形密閉電池の製造方法を提供
しようとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明に係る円筒形密閉電池の製造方法は、上部開口
部が外方に拡げられ、該拡口箇所に段部を有する有底円
筒形金属ケース内に発電要素を収納する工程と、前記金
属ケースの段部上に底部に穴が開口された有底円環状を
なし、かつ立上がり壁の上部付近を下部より肉厚とし、
前記肉厚部より上方を肉薄とした形状の絶縁ガスケット
を載置する工程と、このガスケット内に封口蓋体を該蓋
体を構成する金属製封口板の外周縁の上面角部が前記ガ
スケットの立上がり壁の肉厚部に位置するように載置す
る工程と、前記金属ケースの開口部をその開口部内径が
前記ガスケットの立上がり壁底部の外径と等しくなるよ
う縮径して前記ガスケットの立上がり壁の肉厚部を圧縮
する工程と、前記金属ケースの開口端付近を内方に折り
曲げて前記封口蓋体を前記ガスケットで圧縮固定する工
程と、前記金属ケースの開口部を該ケースの胴部外径寸
法まで縮径して前記ガスケットの立上がり壁を内方に圧
縮する工程とを具備したことを特徴とするものである。

（作用） 本発明によれば、金属ケースの段部上に底部に円形穴
が開口された有底円環状をなし、かつ立上がり壁の上部
付近を肉厚とし、該肉厚部より上方の外周面を切除して
肉薄とした形状の絶縁ガスケットを載置し、このガスケ
ット内に封口蓋体を該蓋体を構成する金属封口板の外周
縁の上面角部が前記ガスケットの立上がり壁の肉厚部に
位置するように載置した後、前記金属ケースの開口部を
その開口部内径が前記ガスケットの立上がり壁底部の外
径と等しくなるよう縮径して前記ガスケットの立上がり
壁の肉厚部を圧縮する工程において、絶縁ガスケットを
介して封口蓋体をケースの開口部中心に位置させること
ができる。かかる工程の後にケースの開口部の端部付近
を折り曲げる工程により縮径時におけるガスケットの立
上がり壁の上下方向へのスライドを防止して封口板に対
するガスケットの反発弾性力の低下を抑制でき、ひきつ
づいて前記金属ケースの開口部を該ケースの胴部外径寸
法まで縮径することにより前記縮径工程でケースの開口
部中心に位置させたガスケットを内方に均一に圧縮でき
る。従って、内圧上昇時や該ガスケットへの上下方向か
らの力が加わった場合においても該ガスケットの滑りや
ずれを防止でき、密閉性が高く、耐漏液特性が改善され
た円筒形密閉電池を製造できる。

また、絶縁ガスケットを強固に圧縮、固定できため、
短絡により急激な内圧上昇が生じた場合に前記封口板と
共に封口蓋体を構成する安全弁が作動する前に該封口蓋
体が外れるのを防止でき、極めて安全な円筒形密閉電池
を製造できる。

更に、前記絶縁ガスケットへの固定構造によりガスケ
ットの厚さを薄くすることができるため、絶縁ガスケッ
ト、封口蓋体及び金属ケースの径小部からなる密閉部の
占める高さを小さくでき、発電要素の容積率を向上でき
る。

（実施例） 以下、本発明を円筒形ニッケル・カドミウム蓄電池の
製造に適用した例を、第１図（ａ）〜（ｇ）を参照して
詳細に説明する。

実施例 まず、ニッケルメッキが施された負極端子を兼ねる例
えば外径（φ_１）13.8mmで肉厚0.3mmの鉄製の有底円筒
形ケース１の開口部を拡口させることにより段部２を形
成すると共に、該段部２の上方側に立上がり部３を形成
した。なお、前記立上がり部３の外径（φ_２）は15.0mm
とした。つづいて、前記ケース１内に帯状正極４、帯状
負極５をセパレータ６を介在して捲回して作製した発電
要素７を収納した。なお、前記正極４にはリード８が取
り付けられている。ひきつづき、前記ケース１の立上が
り部３の内面に粘着性のシール剤を塗着した後、該ケー
ス１内に所定量のアルカリ性電解液を収容した。更に、
前記ケース１の立上がり部３下の段部２に底部に円形穴
を有する有底円環状の合成樹脂製の絶縁ガスケット９を
載置し、該絶縁ガスケット９に封口蓋体10を載置した。
なお、前記絶縁ガスケット９は立上がり壁9aの上部付近
を肉厚とし、かつ該肉厚部より上方の外周面を切除して
肉薄とした形状になっている。前記封口蓋体10は、外周
縁の上面角部が前記ガスケット９の立上がり壁9aの肉厚
部に位置するように該ガスケット９内に載置され、中央
に穴を有する例えば外径（φ_３）12.6mm、厚さ0.8mmの
ステンレス製封口板11と、この封口板11上に配置された
安全弁12と、前記封口板11上に前記安全弁12を包囲する
ように配置された正極のメタルトップ13とから構成さ
れ、前記封口板11下面には前記ガスケット９への載置前
に前記リード８が接続される。このような発電要素７が
収納され、かつ絶縁ガスケット９、封口蓋体10が載置さ
れた円筒形ケース１を、上下動自在な下型21上にガスケ
ットし、かつ該ケース１上方に円筒穴22を有する絞り型
23を配置する（第１図（ａ）図示）。なお、前記絞り型
23の下端の円筒穴22部分は拡口した呼込みテー パ部24が形成され、該テーパ部24より上方の円筒穴22内
にはナックアウト25が挿入されている。

次いで、前記下型21を矢印方向に上昇させ、円筒形ケ
ース１を前記絞り型23の円筒穴22内に押し上げて縮径し
た。この縮径工程により同図（ｂ）に示すように前記円
筒形ケース１の立上がり部３の内径（φ_４）が前記絶縁
ガスケット９下部の外径と等しくなる。また、円筒形ケ
ース１の段部２は内方に屈曲して内径φ_５の環状屈曲部
14が形成されると共に、前記封口蓋体10の封口板11は前
記立上がり部３の中心に位置するように前記ガスケット
９内に支持されると共に、封口板11の外周縁の上面角部
に接するガスケット９の立上がり壁9aの肉厚部が弱い圧
力で圧縮された。

次いで、前記下型21を下降させ、円筒形ケース１を絞
り型23から離脱させた後、円筒形ケース１の上方に上下
動自在なバンピング型26を配置した（同図（ｃ）図
示）。つづいて、バンピング型26を矢印に示すように円
筒形ケース１側に下降させた。この工程により、同図
（ｄ）に示すように円筒形ケース１の立上がり部３の上
端付近が内方に折り曲げられ、開口端に内径φ_６の径小
部15が形成されると共に、ガスケット９の上端も内方に
折り曲げられて封口蓋体10の封口板11が固定された。ま
た、環状屈曲部14は更に内方に屈曲されてその内径はφ
_７となった。

次いで、前記バンピング型26を上昇させて円筒形ケー
ス１を該バンピング型26から離脱した後、該ケース１の
上方に該ケース１の外径（φ_１）と同じ径の円筒穴27を
有する絞り型28を配置した（同図（ｅ）図示）。なお、
前記絞り型28の下端の円筒穴27部分は拡口した呼込みテ
ーパ部29が形成され、該テーパ部29より上方の円筒穴27
内にはナックアウト30が挿入されている。つづいて、前
記下型21を矢印方向に上昇させて円筒形ケース１を前記
絞り型28の円筒穴27内に内部のナックアウト30下面に当
接するまで押し上げて縮径した。この縮径工程により同
図（ｆ）に示すように前記円筒形ケース１の立上がり部
３の外径が該ケース１の外径（φ_１）と等しくなると共
に、ケース１の開口端に形成される縮小部15も更に縮径
されて内径がφ_８となった。また、円筒形ケース１の環
状屈曲部14は更に内方に屈曲されて内径がφ_９となっ
た。この後、前記絞り部28及び下型21から円筒形ケース
１を離脱することにより同図（ｇ）に示す円筒形ニッケ
ル・カドミウム蓄電池を製造した。

比較例１ 第５図に示す底部に円形穴が開口された有底円環状を
なし、その立上がり壁34aを一様な肉厚した形状の絶縁
ガスケット34を用い、円筒形ケースをその胴部外径まで
縮径する工程、実施例と同様にバンピング型を用いてケ
ースの開口端付近を折り曲げる工程により円筒形ニッケ
ル・カドミウム蓄電池を製造した。

比較例２ 第５図に示す絶縁ガスケット34を用いた以外、実施例
と同様な工程により円筒形ニッケル・カドミウム蓄電池
を製造した。

比較例３ 第６図に示す底部に円形穴が開口された有底円環状を
なし、その立上がり壁34a′の上部付近まで一様な肉厚
とし、該肉厚部より上方の外周面を切除して肉薄とした
形状の絶縁ガスケット34′を用い、円筒形ケースをその
胴部外径まで縮径する工程、実施例と同様にバンピング
型を用いてケースの開口端付近を折り曲げる工程により
円筒形ニッケル・カドミウム蓄電池を製造した。

比較例４ 第６図に示す絶縁ガスケット34′を用いた以外、実施
例と同様な工程により円筒形ニッケル・カドミウム蓄電
池を製造した。

他以外実施例と同様な工程により円筒形ニッケル・カ
ドミウム蓄電池を製造した。

本実施例及び比較例１〜４で製造した50個の蓄電池に
ついて、60℃、相対湿度90％中に１か月間放置した際の
漏液発生数を調べた。その結果を下記第１表に示した。

上記第１表から明らかなように本実施例により製造さ
れた蓄電池では優れた耐漏液性を有することがわかる。
これに対し、円筒形ケースをその胴部外径まで縮径する
工程、実施例と同様にバンピング型を用いてケースの開
口端付近を折り曲げる工程を採用した比較例１、３では
既述した従来技術で説明した第４図（ａ）、（ｂ）の問
題点から密閉性が低下し、漏液発生個数が増大した。ま
た、比較例２においても密閉性が低く、50個中７個の電
池に漏液を生じる。これは、第５図に示すようにガスケ
ット34の立上がり壁34aが一様な肉厚を有しているた
め、折り曲げ工程でその度合いを大きくすると、ケース
の段部が大きくないため、ケースの開口端を折り曲げる
際にガスケットを介した封口板が環状屈曲部から脱落し
たり、傾いて固定され、次工程で縮径される時にガスケ
ット圧縮力に偏りが生じ、密閉性が低下することに起因
する。更に、比較例３においても50個中２個の電池に漏
液を生じる。これは、第６図に示す形状のガスケットを
用いると、折り曲げ工程において封口板の外周縁の上面
角部に位置するガスケットが受ける圧縮力が小さいた
め、次工程で縮径される時に内方に圧縮されるガスケッ
ト部分が上下方向に逃げ易く、封口板に傾きを生じ、こ
れによりガスケット圧縮力に偏りが生じて密閉性が低下
することに起因する。

なお、本発明の円筒形密閉電池の製造に使用される絶
縁ガスケットは実施例に示す形状に限定されない。例え
ば、第２図に示すように底部に円形穴が開口された有底
円環状をなし、かつ立上がり壁9aの上部付近を角状の肉
厚とし、該肉厚部より上方の外周面を斜めに切除して肉
薄とした形状の絶縁ガスケット９、又は第３図に示すよ
うに立上がり壁9aの上部付近を膨出させて肉厚とし、該
肉厚部より上方の外周面を斜めに切除して肉薄とした形
状の絶縁ガスケット９を用いてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明によれば密閉性が高く、耐
漏液特性が改善され、かつ異常時においての危険度が小
さく、更に発電要素の容積率を高めることが可能な円筒
形密閉電池の製造方法を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｇ）は本発明の実施例における円筒形
ニッケル・カドミウム蓄電池の製造工程を示す部分断面
図、第２図、第３図はそれぞれ本発明の電池に用いられ
る絶縁ガスケットの他の形態を示す断面図、第４図
（ａ）、（ｂ）は従来法による円筒形密閉電池を製造す
る際の問題点を説明するための断面図、第５図、第６図
はそれぞれ従来法に用いられる絶縁ガスケットを示す断
面図である。 １……円筒形ケース、２……段部、３……立上がり部、
７……発電要素、９……絶縁ガスケット、9a……立上が
り壁、10……封口蓋体、11……封口板、12……安全弁、
14……環状屈曲部、15……径小部、21……下型、23、28
……絞り型、26……バンビング型。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上部開口部が外方に拡げられ、該拡口箇所
   に段部を有する有底円筒形金属ケース内に発電要素を収
   納する工程と、 前記金属ケースの段部上に底部に穴が開口された有底円
   環状をなし、かつ立上がり壁の上部付近を下部より肉厚
   とし、前記肉厚部より上方を肉薄とした形状の絶縁ガス
   ケットを載置する工程と、 このガスケット内に封口蓋体を該蓋体を構成する金属製
   封口板の外周縁の上面角部が前記ガスケットの立上がり
   壁の肉厚部に位置するように載置する工程と、 前記金属ケースの開口部をその開口部内径が前記ガスケ
   ットの立上がり壁底部の外径と等しくなるよう縮径して
   前記ガスケットの立上がり壁の肉厚部を圧縮する工程
   と、 前記金属ケースの開口端付近を内方に折り曲げて前記封
   口蓋体を前記ガスケットで圧縮固定する工程と、 前記金属ケースの開口部を該ケースの胴部外径寸法まで
   縮径して前記ガスケットの立上がり壁を内方に圧縮する
   工程と を具備したことを特徴とする円筒形密閉電池の製造方
   法。