JP2863592B2 - 密閉形電池の製造方法 - Google Patents

密閉形電池の製造方法

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JP2863592B2 JP2081869A JP8186990A JP2863592B2 JP 2863592 B2 JP2863592 B2 JP 2863592B2 JP 2081869 A JP2081869 A JP 2081869A JP 8186990 A JP8186990 A JP 8186990A JP 2863592 B2 JP2863592 B2 JP 2863592B2
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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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密閉形電池の製造方法
に関する。
(従来の技術) 従来の密閉形電池としては、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構造のものが知
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、前者の密閉形電池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、後者の密閉形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2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が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2図(b)に示すよ
うに金属ケース31の立上がり部33の端部(開口端)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。従
って、密閉性が低下し、耐漏液特性の優れた円筒形密閉
電池を得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い密閉形電池の製造方法を
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) 本発明に係る密閉形電池の製造方法は、上部開口部が
外方に拡げられ、前記拡口箇所に段部を有する有底筒形
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、環状で、立上がり壁を有する絶縁ガス
ケットを介して封口蓋体の金属製封口板を載置する工程
と、前記金属ケースの段部上方の立上がり部を縮径する
ことにより前記絶縁ガスケットを内方に圧縮する工程
と、前記金属ケースの前記立上がり部の端部付近を内方
に折り曲げる工程と、内面に円弧状の凸部を有する一対
の割り型を前記金属ケースの前記立上がり部の周囲に配
置する工程と、前記各割り型の円弧状の凸部で前記金属
ケースの前記立ち上がり部の外周面を押圧しながら前記
金属ケースを回転させることにより、前記絶縁ガスケッ
トの立上がり壁を前記封口蓋体の封口板との間で内方に
圧縮している前記金属ケースの立上がり部に、内方に向
かう環状括れ部を設ける工程とを具備することを特徴と
するものである。
(作用) 有底筒形金属ケースの立上がり部端部付近を折り曲げ
る工程において、絶縁ガスケットによる封口蓋体の封口
板への圧縮力が減衰する。本発明は、前記絶縁ガスケッ
トの立上がり壁を前記封口蓋体の封口板との間で内方に
圧縮している金属ケースの立上がり部に、内方に向かう
環状括れ部を設けることによって、前記折り曲げる工程
で封口板への圧縮力が弱められた絶縁ガスケットの反発
弾性力を高められるため、該ガスケットによる封口蓋体
の封口板の保持性を著しく向上できる。従って、密閉性
が高く、耐漏液特性が改善された密閉形電池を得ること
ができる。
また、絶縁ガスケットにより封口蓋体の封口板を強固
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
て安全な密閉形電池を得ることができる。
(実施例) 以下、本発明を円筒形ニッケル・カドミウム蓄電池を
例にし、第1図(a)〜(f)の製造方法を併記して詳
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)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の上部側に立上がり部3を形成
した。なお、前記立上がり部3の外径(φ)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
が開口された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は例えば外径が14.0mm
の肉厚の立上がり壁9aを有し、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、前記ガスケット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上にセットし、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の外径が該円筒形ケース1
の胴部外径と等しくなる。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、更にガ
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
れる。
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、立上がり部3の上端(開
口端)に内径φ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。
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、更に円筒形ケース
1を下型21から取りだした後、該ケース1の下部を回転
自在なホルダ27に保持させると共に、互いに水平方向に
開閉可能な一対の割り型281、282を該ケース1の立上が
り部3周囲を覆うように配置した。なお、前記割り型28
1、282は円弧状の内面291、292を有し、かつ前記立上が
り部3の中間部に対応する前記各円弧状の内面291、292
に円弧状の凸部301、302を形成した形状になっている。
つづいて、前記割り型281、282を点線に示す状態から矢
印方向に移動させて閉じ、各割り型281、282の内面2
91、292に形成した円弧状の凸部301、302を円筒形ケー
スの立上がり部3の外周面に押圧しながら、ホルダ27を
矢印方向に回転させて該ホルダ27に保持されたケース1
を回転した。この工程により同図(e)に示すように前
記円筒形ケース1の立上がり部3に内方に向かう環状括
れ部16が形成されると共に、該環状括れ部16により前記
絶縁ガスケット9の立上がり壁9aも内方に圧縮された。
この後、前記割り型281、282を開き、円筒形ケースをホ
ルダ27から離脱することにより同図(f)に示す円筒形
ニッケル・カドミウム蓄電池を製造した。
このような円筒形ニッケル・カドミウム蓄電池は、同
図(f)に示すように負極端子を兼ねる有底円筒形ケー
ス1と、このケース1内に収納された帯状正極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と、前記ケース1の上端側に形成され、環状屈曲
部14と開口端に形成された径小部15の間に介在して保持
された絶縁ガスケット9と、このガスケット9により保
持された封口板11、安全弁12及びメタルトップ13からな
る封口蓋体10と、前記正極4と前記封口板11を接続する
リード8と、前記円筒形ケース1の立上がり部3に設け
られた環状括れ部16から構成されている。
比較例 前記実施例の円筒形ケースの立上がり部上端付近の折
り曲げ工程(第1図(d)の工程)まで行った後、バン
ピング型及び下型から円筒形ケースを取り出すことによ
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の蓄電池で
は、優れた耐漏液性を有することがわかる。これは、第
1図(d)の折り曲げ工程により円筒形ケース1の立上
がり部3上端(開口端)に径小部15を形成する際に絶縁
ガスケット9による封口蓋体10の封口板11への圧縮力が
一旦弱められるが、この後の同図(e)の工程によりケ
ース1の立上がり部3に環状括れ部16を設けることによ
って絶縁ガスケット9の立上がり壁9a部分に内方に向か
う圧縮力が加わるため、封口板11へのガスケット9の反
発弾性力が高められ、良好に密閉されることによるもの
である。これに対し、実施例における円筒形ケースの立
上がり部上端付近の折り曲げ工程(第1図(d)の工
程)まで行なう比較例にでは、密閉性が低く、50個中15
個の電池に漏液を生じる。これは、第1図(d)の折り
曲げ工程において絶縁ガスケット9が同図の矢印方向に
引っ張られて圧縮力が弱められ、封口板11へのガスケッ
ト9の反発弾性力が低下し、密閉性が低下することに起
因するものである。
なお、本発明に係わる密閉形電池は上記実施例のよう
に円筒形のものに限定されず、角形の密閉電池にも同様
に適用できる。
[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
さく安全な密閉性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)〜(f)は本発明の実施例における円筒形
ニッケル・カドミウム蓄電池を得るための製造工程を示
す部分断面図、第2図(a)、(b)は従来の密閉形電
池を製造する際の問題点を説明するための断面図であ
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、16……環状括れ部、
21……下型、23……絞り型、26……バンビング型、27…
…ホルダ、281、282……割り型、301、302……円弧状の
凸部。

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、前記拡口箇
    所に段部を有する有底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と、環状で、立上がり壁を有す
    る絶縁ガスケットを介して封口蓋体の金属製封口板を載
    置する工程と、 前記金属ケースの段部上方の立上がり部を縮径すること
    により前記絶縁ガスケットを内方に圧縮する工程と、 前記金属ケースの前記立上がり部の端部付近を内方に折
    り曲げる工程と、 内面に円弧状の凸部を有する一対の割り型を前記金属ケ
    ースの前記立上がり部の周囲に配置する工程と、 前記各割り型の円弧状の凸部で前記金属ケースの前記立
    ち上がり部の外周面を押圧しながら前記金属ケースを回
    転させることにより、前記絶縁ガスケットの立上がり壁
    を前記封口蓋体の封口板との間で内方に圧縮している前
    記金属ケースの立上がり部に、内方に向かう環状括れ部
    を設ける工程と を具備することを特徴とする密閉形電池の製造方法。
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