JP3597150B2 - 有機電解液二次電池および有機電解液二次電池の負極缶の製造方法 - Google Patents
有機電解液二次電池および有機電解液二次電池の負極缶の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3597150B2 JP3597150B2 JP2001192916A JP2001192916A JP3597150B2 JP 3597150 B2 JP3597150 B2 JP 3597150B2 JP 2001192916 A JP2001192916 A JP 2001192916A JP 2001192916 A JP2001192916 A JP 2001192916A JP 3597150 B2 JP3597150 B2 JP 3597150B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum alloy
- negative electrode
- alloy layer
- peripheral wall
- hard aluminum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
- H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
- H01M50/109—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure of button or coin shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
- H01M50/153—Lids or covers characterised by their shape for button or coin cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/155—Lids or covers characterised by the material
- H01M50/157—Inorganic material
- H01M50/159—Metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/155—Lids or covers characterised by the material
- H01M50/164—Lids or covers characterised by the material having a layered structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/545—Terminals formed by the casing of the cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
- H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
- H01M50/117—Inorganic material
- H01M50/119—Metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
- H01M50/167—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids by crimping
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
- H01M50/171—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids using adhesives or sealing agents
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49108—Electric battery cell making
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子機器の主電源やメモリバックアップ用電源に使用するボタン型やコイン型の小型の有機電解液二次電池および有機電解液二次電池の負極缶の製造方法に関し、より特定的には、硬度の異なる材質を組合せた積層材を曲げ加工することにより得られる有機電解液二次電池の負極缶の製造方法およびこの負極缶を用いた有機電解液二次電池の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２５は、従来の電池を示す部分断面模式図である。図２５を参照して、従来の電池を説明する。
【０００３】
図２５に示す電池はいわゆるマンガン（Ｍｎ）−リチウム（Ｌｉ）二次電池であって、正極端子を兼ねる正極缶１０１と、この正極缶１０１にガスケット１０６を介して接続され、負極端子を兼ねる負極缶１０２と、この正極缶１０１および負極缶１０２により形成される空間に収納された正極１０７、セパレータ１０９およびリチウム金属１０８とを備える。正極缶１０１は耐食性にすぐれたステンレス鋼板の成形加工体からなる。負極缶１０２は、正極缶１０１を構成するステンレス鋼板と同じ材質のステンレス鋼層１０２ａと、このステンレス鋼層１０２ａの内周側に配置された硬質アルミニウム合金層１０２ｂとを含む成形加工体からなる。なお、図２５に示した電池は中心線１１１を中心として対称な構造を備える。
【０００４】
負極缶１０２の外周部には、負極缶１０２上面から一段下がった肩部１０３が形成されている。肩部１０３の外周側には角部１０４が形成されている。この角部１０４からほぼ垂直下向きに伸びるように周壁１０５が形成されている。このように、負極缶１０２は肩部１０３、角部１０４および周壁１０５を含む。
【０００５】
正極缶１０１と負極缶１０２との間において、正極缶１０１上には正極１０７が配置されている。正極１０７を覆うようにセパレータ１０９が配置されている。セパレータ１０９上には、負極缶１０２の硬質アルミニウム合金層１０２ｂと接触するように、負極を構成するリチウム金属１０８が配置されている。この正極１０７とセパレータ１０９とリチウム金属１０８と電解液とから発電セルが構成される。
【０００６】
ガスケット１０６は正極缶１０１と負極缶１０２とを絶縁するとともに、正極１０７、セパレータ１０９およびリチウム金属１０８を、正極缶１０１および負極缶１０２により構成される筐体の内部に密閉する機能を有する。ガスケット１０６を正極缶１０１の外周部における立上部１０１ａの内面と、負極缶１０２の肩部１０３から周壁１０５までの外周面との間に配置した状態で立上部１０１ａを絞ることにより、電池を封止している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
発明者が検討した結果、図２５に示した従来の電池には以下に示すような問題があった。
【０００８】
すなわち、図２５に示した電池における負極缶１０２は、プレス成形を行なうことにより肩部１０３、角部１０４および周壁１０５などを形成している。しかし、負極缶１０２はステンレス鋼層１０２ａと硬質アルミニウム合金層１０２ｂとを含む積層材（クラッド材）からなる。そのため、上記のようなプレス成形を行なうと、実際には図２６に示すように、プレス加工を受けた周壁の端部において、内周側に位置する硬質アルミニウム合金層１０２ｂの端部１２６が、ステンレス鋼層１０２ａの端面１１６より突出した状態になる（硬質アルミニウム合金層１０２ｂの端面１１７は、ステンレス鋼層１０２ａの端面１１６より突出した領域に位置する）。図２６は、図２５に示した電池の問題点を説明するための模式図である。また、図２６からわかるように、硬質アルミニウム合金層１０２ｂの端部１２６は、上記のプレス加工にともなって硬質アルミニウム合金層１０２ｂが端部から押出されるように塑性変形することによって形成されるので、その形状は図２６に示すように緩やかな曲面を有している。
【０００９】
また、負極缶１０２においては、角部１０４の成形を行なうために、この周壁１０５の上下からダイとポンチによりプレス加工を行なう場合がある。このプレス加工により、図２７に示すように、周壁１０５の端縁において硬質アルミニウム合金層１０２ｂの先端部１２７がステンレス鋼層１０２ａの端面を覆うように配置されることになる。図２７は、図２５に示した電池の問題点を説明するための他の模式図である。
【００１０】
図２６に示したように硬質アルミニウム合金層１０２ｂの端部１２６が曲面を有する凸部として突出した状態、あるいは図２７に示したように硬質アルミニウム合金層１０２ｂの端部１２７がステンレス鋼層１０２ａの端面を覆うように配置された状態になると、電池を封止する際に負極缶１０２の周壁１０５をガスケット１０６に固着させる（周壁１０５の端部をガスケット１０６に突き刺して固定する）ことができない場合があった。この結果、電池においてガスケット１０６と負極缶１０２との接合部の密閉性が低下するので、電池の特性が劣化する、あるいは電池の寿命（充放電サイクル寿命）が短くなるなどの問題が発生する場合があった。
【００１１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、特性の劣化を防止するとともに寿命の延長が可能な有機電解液二次電池および有機電解液二次電池の負極缶の製造方法を提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この発明の１の局面における有機電解液二次電池の負極缶の製造方法は、アルミニウム合金層と、このアルミニウム合金層上に形成されたステンレス鋼層とを含み、得られるべき負極缶の大きさに合わせて切断された積層材を準備する工程と、積層材の外周部において、アルミニウム合金層の厚みを薄くする工程と、アルミニウム合金層の厚みを薄くする工程の後、積層材の外周部の端縁を切断することにより、アルミニウム合金層およびステンレス鋼層の側面をほぼ同一平面上に配置する切断工程と、切断工程の後、積層材の外周部を一方向に曲げ起こす工程とを備える。
【００２２】
このようにすれば、切断工程により積層材の外周部においてアルミニウム合金層およびステンレス鋼層の側面の位置を揃える（アルミニウム合金層の側面とステンレス鋼層の側面とにより連続した１つの平面を形成する）ことができる。また、このように側面の位置がそろった後、積層材の外周部を曲げ起こす工程を実施するが、このとき曲げ起こされる外周部ではアルミニウム合金層の厚みが薄くなった状態である。このため、上記曲げ起こす加工を行なう際に、積層材の中央部からこの外周部にアルミニウム合金層を構成する材料が塑性流動して流入することを防止できる。そのため、外周部の端部においてアルミニウム合金層の側面がステンレス鋼層の側面より突出した状態となることを防止できる。したがって、本発明による製造方法で形成された負極缶を電池に適用すれば、アルミニウム合金層の突出部が存在することに起因して、負極缶とガスケットなどとの接合が不完全になることを防止できる。この結果、電池での漏液を防止できる。
【００２３】
上記１の局面における有機電解液二次電池の負極缶の製造方法は、切断工程の後、積層材の外周部を一方向に曲げ起こす工程に先だって、積層材の外周部を一方向に曲げ起こす工程においてアルミニウム合金層の端縁部がステンレス鋼層の側面を超えて延在することを妨げるように、積層材の外周部においてアルミニウム合金層を再加工する工程をさらに備えることが好ましい。
【００２４】
このようにすれば、積層材の外周部を一方向に曲げ起こす工程を実施する際、アルミニウム合金層の端縁部がステンレス鋼層の側面より突出した状態となることを確実に防止できる。
【００２５】
上記１の局面における有機電解液二次電池の負極缶の製造方法では、アルミニウム合金層を再加工する工程が積層材の外周部においてアルミニウム合金層の厚みを薄くする工程を含むことが好ましい。
【００２６】
上記１の局面における有機電解液二次電池の負極缶の製造方法は、積層材の外周部を一方向に曲げ起こす工程の後、積層材の外周部の端面において、ステンレス鋼層よりアルミニウム合金層を後退させる工程をさらに備えていてもよい。
【００２７】
この場合、負極缶を構成する積層材の外周部の端面において、確実にステンレス鋼層をアルミニウム合金層より突出した状態とすることができる。したがって、本発明による製造方法で形成された負極缶を電池に適用すれば、負極缶の端部における気密性を向上させることができる。
【００２８】
この発明のもう一つの局面における有機電解液二次電池の製造方法は、上記１の局面における負極缶の製造方法を用いる。
【００２９】
この場合、負極缶とガスケットとの接合部からの漏液といった問題の発生しない電池を得ることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明による電池の実施の形態１を示す部分断面模式図である。図１を参照して、電池を説明する。
【００３２】
図１に示す電池２０はいわゆる有機電解液二次電池の一つであるマンガン（Ｍｎ）−リチウム（Ｌｉ）二次電池であって、正極端子を兼ねる正極缶１と、この正極缶１にガスケット６を介して接続され、負極端子を兼ねる負極缶２と、この正極缶１および負極缶２により形成される空間に収納された正極７、セパレータ９およびリチウム金属８とを備える。正極缶１は耐食性にすぐれたステンレス鋼板の成形加工体からなる。負極缶２は、正極缶１を構成するステンレス鋼板と同じ材質のステンレス鋼層２ａと、このステンレス鋼層２ａの内周側に配置された硬質アルミニウム合金層２ｂとを含む成形加工体からなる。負極缶２の端子部１０においては、負極缶２の全体の厚さＴ３は約０．３ｍｍ程度であり、硬質アルミニウム合金層２ｂの厚さＴ１は約０．２ｍｍ程度、ステンレス鋼層２ａの厚さは約０．１ｍｍ程度である。硬質アルミニウム合金層２ｂは、マンガン（Ｍｎ）を５質量％含む。なお硬質アルミニウム合金層２ｂに代えて硬質アルミニウムを用いてもよい。
【００３３】
負極缶２の外周部には、負極缶２上面から一段下がった肩部３が形成されている。肩部３の外周側には、肩部３から見て所定の角度（たとえば９０°±１０°）で折り曲げられた角部４が形成されている。この角部４からほぼ垂直下向きに伸びるように周壁５が形成されている。負極缶２は中央平面部である端子部１０から肩部３、角部４および周壁５まで延在するように形成されている。
【００３４】
図１からわかるように、端子部１０における硬質アルミニウム合金層２ｂの厚さＴ１より周壁５における硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの厚さＴ２の方が薄くなっている。このため、周壁５の厚さＴ４は約端子部における負極缶２の厚さＴ３より薄くなっている。また、周壁５の端部においては、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂにおいて内周側へと盛り上がった（厚みの厚くなった）凸部２３（図８参照）が形成されている。
【００３５】
正極缶１と負極缶２とにより囲まれた空間において、正極缶１上には正極７が配置されている。正極７を覆うようにセパレータ９が配置されている。セパレータ９上には、負極缶２の硬質アルミニウム合金層２ｂと接触するように、負極を構成するリチウム金属８が配置されている。この正極７とセパレータ９とリチウム金属８と電解液とから発電セルが構成される。
【００３６】
ガスケット６は正極缶１と負極缶２とを絶縁するとともに、正極７、セパレータ９、リチウム金属８および電解液を、正極缶１および負極缶２により構成される筐体の内部に密閉するシール材としての機能を有する。ガスケット６を正極缶１の外周部における立上部１ａの内面と、負極缶２の肩部３から周壁５までの外周面との間に配置した状態で立上部１ａを絞ることにより、電池を封止している。このとき、ガスケット６に負極缶２の周壁５が突き刺さった状態となっている。なお、図１に示した電池は中心線１１を中心として対称な構造を備え、その直径はたとえば約４ｍｍ程度である。
【００３７】
このように、電池２０の負極缶２においては、中央平面部としての端子部１０における硬質アルミニウム合金層２ｂの厚さＴ１より外周側壁部としての周壁５における硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの厚さＴ２の方が薄くなっている。また、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端部側面とステンレス鋼層周壁５ａの端部側面とはほぼ同一平面内に配置されている。このため、ガスケット６に負極缶２の周壁５を容易に突き刺すことができる。したがって、ガスケット６に負極缶２の周壁５を確実に固着することができる。そのため、電池２０において、ガスケット６と負極缶２との接続部の気密性が低下することによる特性の劣化を防止できるとともに、電池の寿命を延長することができる。さらには、負極缶２とガスケット６との接合部から電池内部の電解液などが漏液するといった問題の発生を防止できる。
【００３８】
また、負極缶２の周壁５においては、相対的に機械的強度の大きなステンレス鋼層周壁５ａの厚さが端子部１０におけるステンレス鋼層２ａの厚さとほぼ等しくなっているので、周壁５の機械的強度をステンレス鋼層周壁５ａによりある程度の値に保つことができる。
【００３９】
図２〜８は、図１に示した電池に用いられる負極缶の製造方法を説明するための断面模式図である。図２〜８を参照して、図１に示した本発明による負極缶の製造方法を説明する。
【００４０】
まず、図２に示すようにステンレス鋼層２ａに硬質アルミニウム合金層２ｂが積層されたクラッド材２１を準備する。このクラッド材２１は、負極缶の大きさに合わせて所定の大きさおよび形状に切断されている。
【００４１】
次に、図３に示すように、クラッド材２１をポンチ１２ａとダイ１２ｂとによりプレス成形する。ポンチ１２ａには、クラッド材２１の外周部に当接する部分に凸部１３が形成されている。このため、クラッド材２１の外周部において、図３に示したプレス成形により硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みが薄くなる。硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みが薄くなった薄肉部１９が形成されることにより、硬質アルミニウム合金の一部が薄肉部１９の端部側へ塑性流動する。この結果、押出し部１４が形成される。押出し部１４はポンチ１２ａおよびダイ１２ｂの側面１５より突出した状態となっている。また、ステンレス鋼層２ａの端部１６もポンチ１２ａおよびダイ１２ｂの側面１５より突出した状態となっている。
【００４２】
次に、図４に示すように、ダイ１２ｃに対してクラッド材２１およびポンチ１２ａを矢印で示す方向に相対的に移動させることにより、硬質アルミニウム合金層２ｂの押出し部１４とステンレス鋼層２ａの端部１６とをクラッド材２１から切断、分離する。この結果、硬質アルミニウム合金層２ｂの側面１７とステンレス鋼層２ａの側面１８とはほぼ同一平面上に位置することになる。
【００４３】
次に、図５および６に示すように、ポンチ１２ｄとダイ１２ｅとを用いてプレス成形することによりクラッド材２１の外周部を図中上方向に曲げ起こす。具体的には、クラッド材２１とポンチ１２ｄとを図５の矢印方向においてダイ１２ｅに対して相対的に移動させることにより、図６に示すようにクラッド材２１の外周部を折り曲げる。この結果、図３に示した工程で形成された薄肉部１９が曲げ起こされ、周壁５が形成される。周壁５はステンレス鋼層周壁５ａと硬質アルミニウム合金層周壁５ｂとを含む。硬質アルミニウム合金層周壁５ｂは薄肉部１９（図３参照）がプレス成形された部分であるため、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの厚みは端子部１０における硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みより薄くなっている。そして、図５および６で示したプレス加工において、薄肉部１９が曲げ起こされることにより、周壁５の内周側に位置する硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端部において突出部２２が形成される。突出部２２は、ステンレス鋼層周壁５ａの端面よりわずかに突出した状態になっている。ただし、薄肉部１９における硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの厚みは端子部１０における硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みより薄くなっているので、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂへの材料の流入を少なくすることができる。したがって、この突出部２２の突出量は極めて小さい。
【００４４】
次に、図７に示すように、ポンチ１２ｆとダイ１２ｇとによりクラッド材２１をプレス成形することにより、図８に示すように端子部１０の周囲に肩部３と角部４とが配置された負極缶２を形成する。具体的には、図７においてクラッド材２１とポンチ１２ｆとを矢印の方向においてダイ１２ｇに対して相対的に移動させることにより、クラッド材２１の外周部を図７の上方向に押し上げる。このようにして肩部３（図８参照）を形成する。
【００４５】
このように、図７に示した工程で曲げ起こされるクラッド材２１の外周部では、硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みが薄くなった状態である。このため、図７に示したプレス成形工程において、クラッド材２１の中央部からこの外周部に硬質アルミニウム合金層２ｂを構成する材料が塑性流動して流入することを防止できる。そのため、外周部の端部において硬質アルミニウム合金層５ｂの側面１７がステンレス鋼層２ａの側面１６より大きく突出した状態となることを抑制できる。
【００４６】
次に、図８に示すように、ポンチ１２ｈ、１２ｉを用いてクラッド材２１をプレス成形することにより、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端部に位置する突出部２２（図７参照）を内周側へ延在するように変形させる。具体的には、ポンチ１２ｈ、１２ｉを、周壁５の延びる方向と同じ方向に（周壁５を押厚するように）移動させることにより、ポンチ１２ｈ、１２ｉにより突出部２２を押しつぶす。ポンチ１２ｈ、１２ｉの形状は、突出部２２を内周側に向けて変形させることができるように決定されている。この結果、図８に示すように、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端面とステンレス鋼層周壁５ａの端面との位置をほぼ一致させる（ほぼ同一平面上に位置させる）ことができる。硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端部においては、内周側に突出した（盛り上がった）凸部２３が形成されている。このようにすれば、周壁５をガスケット６へ容易に突き刺すことができるとともに、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端部がステンレス鋼層周壁５ａの端部上に覆い被さることを防止できる。この結果、負極缶２とガスケット６との接合部の気密性を大幅に向上させることができる。
【００４７】
また、図８に示した工程を実施することにより、角部４の先端部の形状をより尖鋭なものにすることもできる。
【００４８】
このようにして製造された負極缶２と、図１に示した正極缶１、正極７、セパレータ９およびリチウム金属８などを用いて、図１に示した電池を製造することができる。
【００４９】
（実施の形態２）
図９は、本発明による電池の実施の形態２を示す部分断面模式図である。図９を参照して、電池を説明する。
【００５０】
図９に示す電池２０はいわゆる有機電解液二次電池の一つであるマンガン（Ｍｎ）−リチウム（Ｌｉ）二次電池であって、基本的に図１に示した電池と同様の構造を備えるが、負極缶２の周壁５の形状が図１に示した電池とは異なる。すなわち、図９に示した電池２０では、負極缶２の周壁５において、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの厚みが、周壁５の端縁（端部）に向かうにしたがって徐々に小さくなっている（硬質アルミニウム合金層周壁５ｂがテーパー状になっている）。なお、周壁５の端部においては、図１に示した電池と同様に硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの先端部に凸部２３が形成されている。
【００５１】
このようにすれば、図１に示した電池と同様の効果を得ることができるとともに、負極缶２の周壁５の形状を、その端縁に向かってテーパー状（尖った形状）にしているので、負極缶２をガスケット６により確実に突き刺すことができる。したがって、負極缶２とガスケット６との接合部の密着性、気密性を向上させることができる。
【００５２】
図１０〜１５は、図９に示した電池に用いられる負極缶の製造方法を説明するための断面模式図である。図１０〜１５を参照して、図９に示した本発明による負極缶の製造方法を説明する。
【００５３】
まず、本発明の実施の形態１における図２に示した工程と同様に、ステンレス鋼層２ａに硬質アルミニウム合金層２ｂが積層されたクラッド材２１（図２参照）を準備する。このクラッド材２１は、負極缶の大きさに合わせて所定の大きさおよび形状に切断されている。
【００５４】
次に、図１０に示すように、クラッド材２１をポンチ１２ａとダイ１２ｂとによりプレス成形する。ポンチ１２ａには、クラッド材２１の外周部に当接する部分に凸部１３が形成されている。この凸部１３においてクラッド材２１に当接する面はクラッド材２１の表面に対して傾斜した形状（テーパー形状）になっている。このため、クラッド材２１の外周部において、図３に示したプレス成形により硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みがクラッド材２１の端縁に向かって徐々に薄くなる。このようにして、硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みがクラッド材２１の端縁（端部）に向かって徐々に薄くなったテーパー状の薄肉部１９が形成される。
【００５５】
また、このような薄肉部１９が形成されることにより、硬質アルミニウム合金の一部が薄肉部１９の端部側へ塑性流動する。この結果、押出し部１４が形成される。押出し部１４はポンチ１２ａおよびダイ１２ｂの側面１５より突出した状態となっている。また、ステンレス鋼層２ａの端部１６もポンチ１２ａおよびダイ１２ｂの側面１５より突出した状態となっている。
【００５６】
次に、図１１に示すように、ダイ１２ｃに対してクラッド材２１およびポンチ１２ａを矢印で示す方向に相対的に移動させることにより、硬質アルミニウム合金層２ｂの押出し部１４とステンレス鋼層２ａの端部１６とをクラッド材２１から切断、分離する。この結果、硬質アルミニウム合金層２ｂの側面１７とステンレス鋼層２ａの側面１８とはほぼ同一平面上に位置することになる。
【００５７】
次に、図１２および１３に示すように、ポンチ１２ｄとダイ１２ｅとを用いてプレス成形することによりクラッド材２１の外周部を図中上方向に曲げ起こす。具体的には、図５および６に示した工程と同様に、クラッド材２１とポンチ１２ｄとを図１２の矢印方向においてダイ１２ｅに対して相対的に移動させることにより、図１３に示すようにクラッド材２１の外周部を折り曲げる。この結果、図１０に示した工程で形成された薄肉部１９が曲げ起こされ、周壁５が形成される。周壁５はステンレス鋼層周壁５ａと硬質アルミニウム合金層周壁５ｂとを含む。硬質アルミニウム合金層周壁５ｂは薄肉部１９（図１０参照）がプレス成形された部分であるため、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの厚みは周壁５の端部に向かって徐々に薄くなっている。そして、図１２および１３で示したプレス加工において、薄肉部１９が曲げ起こされることにより、周壁５の内周側に位置する硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端部において突出部２２が形成される。突出部２２は、ステンレス鋼層周壁５ａの端面よりわずかに突出した状態になっている。ただし、薄肉部１９における硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの厚みは端子部１０における硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みより薄くなっているので、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂへの材料の流入を少なくすることができる。したがって、この突出部２２の突出量は極めて小さい。
【００５８】
次に、図１４に示すように、ポンチ１２ｆとダイ１２ｇとによりクラッド材２１をプレス成形することにより、図１５に示すように端子部１０の周囲に肩部３と角部４とが配置された負極缶２を形成する。具体的には、図１４においてクラッド材２１とポンチ１２ｆとを矢印の方向においてダイ１２ｇに対して相対的に移動させることにより、クラッド材２１の外周部を図１４の上方向に押し上げることにより、肩部３（図１５参照）を形成する。
【００５９】
このように、図１４に示した工程で曲げ起こされるクラッド材２１の外周部では、硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みが薄くなった状態である。このため、図１４に示したプレス成形工程において、クラッド材２１の中央部からこの外周部に硬質アルミニウム合金層２ｂを構成する材料が塑性流動して流入することを防止できる。そのため、外周部の端部において硬質アルミニウム合金層の側面１７がステンレス鋼層２ａの側面１６よりさらに突出した状態となることを抑制できる。
【００６０】
次に、図１５に示すように、ポンチ１２ｈ、１２ｉを用いてクラッド材２１をプレス成形することにより、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端部に位置する突出部２２を内周側へ延在するように変形させる。具体的には、ポンチ１２ｈ、１２ｉを、周壁５の延びる方向と同じ方向に移動させることにより、ポンチ１２ｈ、１２ｉにより突出部２２を押しつぶす。ポンチ１２ｈ、１２ｉの形状は、突出部２２を内周側に向けて変形させることができるように決定されている。この結果、図１５に示すように、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端面とステンレス鋼層周壁５ａの端面との位置をほぼ一致させる（ほぼ同一平面上に位置させる）ことができる。硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端部においては、内周側に突出した（盛り上がった）凸部２３が形成されている。
【００６１】
このようにして製造された負極缶２と、図９に示した正極缶１、正極７、セパレータ９およびリチウム金属８などを用いて、図９に示した電池を製造することができる。
【００６２】
（実施の形態３）
図１６は、本発明による電池の実施の形態３を示す部分断面模式図である。図１６を参照して、電池を説明する。
【００６３】
図１６に示す電池２０はいわゆる有機電解液二次電池の一つであるマンガン（Ｍｎ）−リチウム（Ｌｉ）二次電池であって、基本的に図１に示した電池と同様の構造を備えるが、負極缶２の周壁５の端部の形状が図１に示した電池とは異なる。すなわち、図１６に示した電池２０では、負極缶２の周壁５において、図１に示したように硬質アルミニウム合金層周壁５ｂにて内周側へ盛り上がった（厚みの厚くなった）凸部は形成されていない。つまり、周壁５においては、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの厚みはほぼ一定となっている。
【００６４】
このようにすれば、図１に示した電池と同様の効果を得ることができる。
図１７〜２２は、図１６に示した電池に用いられる負極缶の製造方法を説明するための断面模式図である。図１７〜２２を参照して、図１６に示した本発明による負極缶の製造方法を説明する。
【００６５】
まず、本発明の実施の形態１における図２〜４に示した工程を実施する。この結果、本発明の実施の形態１における負極缶の製造方法と同様に、クラッド材２１の周縁部には硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みが薄くなった薄肉部が形成され、さらに、硬質アルミニウム合金層２ｂの側面とステンレス鋼層２ａの側面とはほぼ同一平面上に位置している。
【００６６】
次に、図１７に示すように、クラッド材２１の端縁部をポンチ１２ｋとダイ１２ｊとによりプレス成形する。ポンチ１２ｋは、クラッド材２１の端縁部に当接する部分の表面が硬質アルミニウム合金層２ｂの表面とほぼ平行な面になっている。このポンチ１２ｋを矢印の方向に移動させることにより、クラッド材２１の硬質アルミニウム合金層２ｂの端部にポンチ１２ｋを押圧する。この結果、図１７に示すように、硬質アルミニウム合金層２ｂの端部において厚みがより薄くなった再圧部２８が形成されると同時に、硬質アルミニウム合金層２ｂの一部が押出された押出し部２６が形成される。
【００６７】
なお、この再圧部２８の大きさや厚みは、クラッド材２１の形状、硬質アルミニウム合金層２ｂおよびステンレス鋼層２ａの厚みやそれぞれの層を構成する材料の強度、さらには後工程での加工の程度などに合わせて、適宜変更可能である。
【００６８】
次に、図１８に示すように、ダイ１２ｐに対してクラッド材２１およびポンチ１２ｋを矢印で示す方向に相対的に移動させることにより、硬質アルミニウム合金層２ｂの押出し部２６とステンレス鋼層２ａの端部２７とをクラッド材２１から切断、分離する。この結果、硬質アルミニウム合金層２ｂの側面１７とステンレス鋼層２ａの側面１８とが再びほぼ同一平面上に位置することになる。
【００６９】
次に、図１９および２０に示すように、ポンチ１２ｄとダイ１２ｅとを用いてプレス成形することによりクラッド材２１の外周部を図中上方向に曲げ起こす。具体的には、図５および６に示した工程と同様に、クラッド材２１とポンチ１２ｄとを図１９の矢印方向においてダイ１２ｅに対して相対的に移動させることにより、図２０に示すようにクラッド材２１の外周部を折り曲げる。この結果、クラッド材２１の周縁部に位置する薄肉部が曲げ起こされ、周壁５が形成される。
【００７０】
周壁５はステンレス鋼層周壁５ａと硬質アルミニウム合金層周壁５ｂとを含む。硬質アルミニウム合金層周壁５ｂは薄肉部がプレス成形された部分であるため、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの厚みは端子部１０における硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みより薄くなっている。そして、硬質アルミニウム合金層２ｂの端縁部には、厚みの薄くなった再圧部２８が形成されている。このため、図１９および２０で示したプレス加工において、薄肉部１９を曲げ起こすことによって硬質アルミニウム合金層２ｂがある程度塑性流動しても、硬質アルミニウム合金層２ｂの端部においては、極めて小さな突出部２２が形成されるだけである。この突出部２２は、ステンレス鋼層周壁５ａの端面より極わずか突出した状態になっている。また、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端部には、再圧部２８とそれ以外の領域との境界部に段差部２９が形成されている。
【００７１】
次に、図２１に示すように、ポンチ１２ｆとダイ１２ｇとによりクラッド材２１をプレス成形することにより、端子部１０の周囲に肩部３と角部４とを形成する（図２２参照）。具体的には、図２１においてクラッド材２１とポンチ１２ｆとを矢印の方向においてダイ１２ｇに対して相対的に移動させることにより、クラッド材２１の外周部を図２１の上方向に押し上げる。この結果、肩部３および角部４が形成される。
【００７２】
このように、図２１に示した工程で曲げ起こされるクラッド材２１の外周部では、硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みが薄くなった状態である。このため、図２１に示したプレス成形工程において、クラッド材２１の中央部からこの外周部に硬質アルミニウム合金層２ｂを構成する材料が塑性流動して流入することを防止できる。そのため、外周部の端部において硬質アルミニウム合金層の端面がステンレス鋼層２ａの端面より大きく突出した状態となることを抑制できる。
【００７３】
次に、図２２に示すように、ポンチ１２ｈ、１２ｉを用いてクラッド材２１をプレス成形することにより、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端部において、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端面とステンレス鋼層周壁５ａの端面とを同一平面上に位置させる。具体的には、ポンチ１２ｈ、１２ｉを、周壁５の延びる方向と同じ方向に移動させることにより、ポンチ１２ｈ、１２ｉにより周壁５の端面を押圧する。ポンチ１２ｈ、１２ｉの形状は、周壁５の端面において、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端面とステンレス鋼層周壁５ａの端面とをそろえることができるように決定されている。この結果、図２２に示すように、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端面とステンレス鋼層周壁５ａの端面との位置をほぼ一致させる（ほぼ同一平面上に位置させる）ことができる。
【００７４】
ここで、図２２に示した工程に先だって、図１７および１８に示した工程において、硬質アルミニウム合金層２ｂの端部に再圧部２８をあらかじめ形成していたので、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端面はステンレス鋼層周壁５ａの端面より大きく突出することはない。このため、図２２に示したような工程を実施しても、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端部がステンレス鋼層周壁５ａの端部上を覆うといった問題の発生を抑制できる。
【００７５】
このようにして製造された負極缶２と、図１６に示した正極缶１、正極７、セパレータ９およびリチウム金属８などを用いて、図１６に示した電池と同様の電池を製造することができる。
【００７６】
また、図２２に示した工程の後に、図２３に示すような工程を実施してもよい。図２３は、本発明による負極缶の製造方法の実施の形態３の変形例を説明するための断面模式図である。
【００７７】
図２３に示した工程は、基本的に図２２に示した工程と同様の工程であるが、ポンチ１２ｎの形状が図２２に示したポンチ１２ｈの形状と異なる。図２３に示した工程において用いるポンチ１２ｎでは、周壁５の端面に当接する部分に段差が形成されている。このようなポンチ１２ｎを用いて、図２２に示した工程と同様にプレス成形加工を行なうことにより、図２４に示すような形状の負極缶２を得ることができる。図２４は、図２３に示した工程により製造される負極缶の部分断面模式図である。
【００７８】
図２４を参照して、負極缶２は、基本的には図１６に示した電池２０の負極缶２と同様の構造を備えるが、周壁５の端部の形状が異なる。すなわち、図２４に示した負極缶２では、周壁５の端部において、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端面がステンレス鋼層周壁５ａの端面より後退している（ステンレス鋼層周壁５ａの端面が、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端面より突出した状態となっている）。このような段差部２５を有する負極缶２を電池に適用すれば、負極缶２とガスケット６（図１６参照）との接合部の密着性、気密性を向上させることができる。なお、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの後退した端面の位置は、負極缶２の仕様に合わせて適宜変更可能である。
【００７９】
なお、図２２に示した工程に代えて、図２３に示した工程を実施してもよい。今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００８０】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、負極缶の外周側壁部をガスケットなどの封止材と確実に密着・固定することができるので、この負極缶を用いた電池の特性の劣化や寿命の短縮を防止できるとともに、漏液の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電池の実施の形態１を示す部分断面模式図である。
【図２】図１に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第１工程を説明するための断面模式図である。
【図３】図１に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第２工程を説明するための断面模式図である。
【図４】図１に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第３工程を説明するための断面模式図である。
【図５】図１に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第４工程を説明するための断面模式図である。
【図６】図１に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第５工程を説明するための断面模式図である。
【図７】図１に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第６工程を説明するための断面模式図である。
【図８】図１に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第７工程を説明するための断面模式図である。
【図９】本発明による電池の実施の形態２を示す部分断面模式図である。
【図１０】図９に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第１工程を説明するための断面模式図である。
【図１１】図９に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第２工程を説明するための断面模式図である。
【図１２】図９に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第３工程を説明するための断面模式図である。
【図１３】図９に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第４工程を説明するための断面模式図である。
【図１４】図９に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第５工程を説明するための断面模式図である。
【図１５】図９に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第６工程を説明するための断面模式図である。
【図１６】本発明による電池の実施の形態３を示す部分断面模式図である。
【図１７】図１６に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第１工程を説明するための断面模式図である。
【図１８】図１６に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第２工程を説明するための断面模式図である。
【図１９】図１６に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第３工程を説明するための断面模式図である。
【図２０】図１６に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第４工程を説明するための断面模式図である。
【図２１】図１６に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第５工程を説明するための断面模式図である。
【図２２】図１６に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第６工程を説明するための断面模式図である。
【図２３】本発明による負極缶の製造方法の実施の形態３の変形例を説明するための断面模式図である。
【図２４】図２３に示した工程により製造される負極缶の部分断面模式図である。
【図２５】従来の電池を示す部分断面模式図である。
【図２６】図２５に示した電池の問題点を説明するための模式図である。
【図２７】図２５に示した電池の問題点を説明するための他の模式図である。
【符号の説明】
１ 正極缶、１ａ 立上部、２ 負極缶、２ａ ステンレス鋼層、２ｂ 硬質アルミニウム合金層、３ 肩部、４ 角部、５ａ ステンレス鋼層周壁、５ｂ 硬質アルミニウム合金層周壁、５ 周壁、６ ガスケット、７ 正極、８ リチウム金属、９ セパレータ、１０ 端子部、１１ 中心線、１２ａ，１２ｄ，１２ｆ ポンチ、１２ｂ，１２ｃ，１２ｅ，１２ｇ ダイ、１３ 凸部、１４，２６ 押出し部、１５，１７，１８ 側面、１６，２７ 端部、１９ 薄肉部、２０ 電池、２１ クラッド材、２２ 突出部、２３ 凸部、２５，２９ 段差部、２８ 再圧部。
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子機器の主電源やメモリバックアップ用電源に使用するボタン型やコイン型の小型の有機電解液二次電池および有機電解液二次電池の負極缶の製造方法に関し、より特定的には、硬度の異なる材質を組合せた積層材を曲げ加工することにより得られる有機電解液二次電池の負極缶の製造方法およびこの負極缶を用いた有機電解液二次電池の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２５は、従来の電池を示す部分断面模式図である。図２５を参照して、従来の電池を説明する。
【０００３】
図２５に示す電池はいわゆるマンガン（Ｍｎ）−リチウム（Ｌｉ）二次電池であって、正極端子を兼ねる正極缶１０１と、この正極缶１０１にガスケット１０６を介して接続され、負極端子を兼ねる負極缶１０２と、この正極缶１０１および負極缶１０２により形成される空間に収納された正極１０７、セパレータ１０９およびリチウム金属１０８とを備える。正極缶１０１は耐食性にすぐれたステンレス鋼板の成形加工体からなる。負極缶１０２は、正極缶１０１を構成するステンレス鋼板と同じ材質のステンレス鋼層１０２ａと、このステンレス鋼層１０２ａの内周側に配置された硬質アルミニウム合金層１０２ｂとを含む成形加工体からなる。なお、図２５に示した電池は中心線１１１を中心として対称な構造を備える。
【０００４】
負極缶１０２の外周部には、負極缶１０２上面から一段下がった肩部１０３が形成されている。肩部１０３の外周側には角部１０４が形成されている。この角部１０４からほぼ垂直下向きに伸びるように周壁１０５が形成されている。このように、負極缶１０２は肩部１０３、角部１０４および周壁１０５を含む。
【０００５】
正極缶１０１と負極缶１０２との間において、正極缶１０１上には正極１０７が配置されている。正極１０７を覆うようにセパレータ１０９が配置されている。セパレータ１０９上には、負極缶１０２の硬質アルミニウム合金層１０２ｂと接触するように、負極を構成するリチウム金属１０８が配置されている。この正極１０７とセパレータ１０９とリチウム金属１０８と電解液とから発電セルが構成される。
【０００６】
ガスケット１０６は正極缶１０１と負極缶１０２とを絶縁するとともに、正極１０７、セパレータ１０９およびリチウム金属１０８を、正極缶１０１および負極缶１０２により構成される筐体の内部に密閉する機能を有する。ガスケット１０６を正極缶１０１の外周部における立上部１０１ａの内面と、負極缶１０２の肩部１０３から周壁１０５までの外周面との間に配置した状態で立上部１０１ａを絞ることにより、電池を封止している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
発明者が検討した結果、図２５に示した従来の電池には以下に示すような問題があった。
【０００８】
すなわち、図２５に示した電池における負極缶１０２は、プレス成形を行なうことにより肩部１０３、角部１０４および周壁１０５などを形成している。しかし、負極缶１０２はステンレス鋼層１０２ａと硬質アルミニウム合金層１０２ｂとを含む積層材（クラッド材）からなる。そのため、上記のようなプレス成形を行なうと、実際には図２６に示すように、プレス加工を受けた周壁の端部において、内周側に位置する硬質アルミニウム合金層１０２ｂの端部１２６が、ステンレス鋼層１０２ａの端面１１６より突出した状態になる（硬質アルミニウム合金層１０２ｂの端面１１７は、ステンレス鋼層１０２ａの端面１１６より突出した領域に位置する）。図２６は、図２５に示した電池の問題点を説明するための模式図である。また、図２６からわかるように、硬質アルミニウム合金層１０２ｂの端部１２６は、上記のプレス加工にともなって硬質アルミニウム合金層１０２ｂが端部から押出されるように塑性変形することによって形成されるので、その形状は図２６に示すように緩やかな曲面を有している。
【０００９】
また、負極缶１０２においては、角部１０４の成形を行なうために、この周壁１０５の上下からダイとポンチによりプレス加工を行なう場合がある。このプレス加工により、図２７に示すように、周壁１０５の端縁において硬質アルミニウム合金層１０２ｂの先端部１２７がステンレス鋼層１０２ａの端面を覆うように配置されることになる。図２７は、図２５に示した電池の問題点を説明するための他の模式図である。
【００１０】
図２６に示したように硬質アルミニウム合金層１０２ｂの端部１２６が曲面を有する凸部として突出した状態、あるいは図２７に示したように硬質アルミニウム合金層１０２ｂの端部１２７がステンレス鋼層１０２ａの端面を覆うように配置された状態になると、電池を封止する際に負極缶１０２の周壁１０５をガスケット１０６に固着させる（周壁１０５の端部をガスケット１０６に突き刺して固定する）ことができない場合があった。この結果、電池においてガスケット１０６と負極缶１０２との接合部の密閉性が低下するので、電池の特性が劣化する、あるいは電池の寿命（充放電サイクル寿命）が短くなるなどの問題が発生する場合があった。
【００１１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、特性の劣化を防止するとともに寿命の延長が可能な有機電解液二次電池および有機電解液二次電池の負極缶の製造方法を提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この発明の１の局面における有機電解液二次電池の負極缶の製造方法は、アルミニウム合金層と、このアルミニウム合金層上に形成されたステンレス鋼層とを含み、得られるべき負極缶の大きさに合わせて切断された積層材を準備する工程と、積層材の外周部において、アルミニウム合金層の厚みを薄くする工程と、アルミニウム合金層の厚みを薄くする工程の後、積層材の外周部の端縁を切断することにより、アルミニウム合金層およびステンレス鋼層の側面をほぼ同一平面上に配置する切断工程と、切断工程の後、積層材の外周部を一方向に曲げ起こす工程とを備える。
【００２２】
このようにすれば、切断工程により積層材の外周部においてアルミニウム合金層およびステンレス鋼層の側面の位置を揃える（アルミニウム合金層の側面とステンレス鋼層の側面とにより連続した１つの平面を形成する）ことができる。また、このように側面の位置がそろった後、積層材の外周部を曲げ起こす工程を実施するが、このとき曲げ起こされる外周部ではアルミニウム合金層の厚みが薄くなった状態である。このため、上記曲げ起こす加工を行なう際に、積層材の中央部からこの外周部にアルミニウム合金層を構成する材料が塑性流動して流入することを防止できる。そのため、外周部の端部においてアルミニウム合金層の側面がステンレス鋼層の側面より突出した状態となることを防止できる。したがって、本発明による製造方法で形成された負極缶を電池に適用すれば、アルミニウム合金層の突出部が存在することに起因して、負極缶とガスケットなどとの接合が不完全になることを防止できる。この結果、電池での漏液を防止できる。
【００２３】
上記１の局面における有機電解液二次電池の負極缶の製造方法は、切断工程の後、積層材の外周部を一方向に曲げ起こす工程に先だって、積層材の外周部を一方向に曲げ起こす工程においてアルミニウム合金層の端縁部がステンレス鋼層の側面を超えて延在することを妨げるように、積層材の外周部においてアルミニウム合金層を再加工する工程をさらに備えることが好ましい。
【００２４】
このようにすれば、積層材の外周部を一方向に曲げ起こす工程を実施する際、アルミニウム合金層の端縁部がステンレス鋼層の側面より突出した状態となることを確実に防止できる。
【００２５】
上記１の局面における有機電解液二次電池の負極缶の製造方法では、アルミニウム合金層を再加工する工程が積層材の外周部においてアルミニウム合金層の厚みを薄くする工程を含むことが好ましい。
【００２６】
上記１の局面における有機電解液二次電池の負極缶の製造方法は、積層材の外周部を一方向に曲げ起こす工程の後、積層材の外周部の端面において、ステンレス鋼層よりアルミニウム合金層を後退させる工程をさらに備えていてもよい。
【００２７】
この場合、負極缶を構成する積層材の外周部の端面において、確実にステンレス鋼層をアルミニウム合金層より突出した状態とすることができる。したがって、本発明による製造方法で形成された負極缶を電池に適用すれば、負極缶の端部における気密性を向上させることができる。
【００２８】
この発明のもう一つの局面における有機電解液二次電池の製造方法は、上記１の局面における負極缶の製造方法を用いる。
【００２９】
この場合、負極缶とガスケットとの接合部からの漏液といった問題の発生しない電池を得ることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明による電池の実施の形態１を示す部分断面模式図である。図１を参照して、電池を説明する。
【００３２】
図１に示す電池２０はいわゆる有機電解液二次電池の一つであるマンガン（Ｍｎ）−リチウム（Ｌｉ）二次電池であって、正極端子を兼ねる正極缶１と、この正極缶１にガスケット６を介して接続され、負極端子を兼ねる負極缶２と、この正極缶１および負極缶２により形成される空間に収納された正極７、セパレータ９およびリチウム金属８とを備える。正極缶１は耐食性にすぐれたステンレス鋼板の成形加工体からなる。負極缶２は、正極缶１を構成するステンレス鋼板と同じ材質のステンレス鋼層２ａと、このステンレス鋼層２ａの内周側に配置された硬質アルミニウム合金層２ｂとを含む成形加工体からなる。負極缶２の端子部１０においては、負極缶２の全体の厚さＴ３は約０．３ｍｍ程度であり、硬質アルミニウム合金層２ｂの厚さＴ１は約０．２ｍｍ程度、ステンレス鋼層２ａの厚さは約０．１ｍｍ程度である。硬質アルミニウム合金層２ｂは、マンガン（Ｍｎ）を５質量％含む。なお硬質アルミニウム合金層２ｂに代えて硬質アルミニウムを用いてもよい。
【００３３】
負極缶２の外周部には、負極缶２上面から一段下がった肩部３が形成されている。肩部３の外周側には、肩部３から見て所定の角度（たとえば９０°±１０°）で折り曲げられた角部４が形成されている。この角部４からほぼ垂直下向きに伸びるように周壁５が形成されている。負極缶２は中央平面部である端子部１０から肩部３、角部４および周壁５まで延在するように形成されている。
【００３４】
図１からわかるように、端子部１０における硬質アルミニウム合金層２ｂの厚さＴ１より周壁５における硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの厚さＴ２の方が薄くなっている。このため、周壁５の厚さＴ４は約端子部における負極缶２の厚さＴ３より薄くなっている。また、周壁５の端部においては、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂにおいて内周側へと盛り上がった（厚みの厚くなった）凸部２３（図８参照）が形成されている。
【００３５】
正極缶１と負極缶２とにより囲まれた空間において、正極缶１上には正極７が配置されている。正極７を覆うようにセパレータ９が配置されている。セパレータ９上には、負極缶２の硬質アルミニウム合金層２ｂと接触するように、負極を構成するリチウム金属８が配置されている。この正極７とセパレータ９とリチウム金属８と電解液とから発電セルが構成される。
【００３６】
ガスケット６は正極缶１と負極缶２とを絶縁するとともに、正極７、セパレータ９、リチウム金属８および電解液を、正極缶１および負極缶２により構成される筐体の内部に密閉するシール材としての機能を有する。ガスケット６を正極缶１の外周部における立上部１ａの内面と、負極缶２の肩部３から周壁５までの外周面との間に配置した状態で立上部１ａを絞ることにより、電池を封止している。このとき、ガスケット６に負極缶２の周壁５が突き刺さった状態となっている。なお、図１に示した電池は中心線１１を中心として対称な構造を備え、その直径はたとえば約４ｍｍ程度である。
【００３７】
このように、電池２０の負極缶２においては、中央平面部としての端子部１０における硬質アルミニウム合金層２ｂの厚さＴ１より外周側壁部としての周壁５における硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの厚さＴ２の方が薄くなっている。また、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端部側面とステンレス鋼層周壁５ａの端部側面とはほぼ同一平面内に配置されている。このため、ガスケット６に負極缶２の周壁５を容易に突き刺すことができる。したがって、ガスケット６に負極缶２の周壁５を確実に固着することができる。そのため、電池２０において、ガスケット６と負極缶２との接続部の気密性が低下することによる特性の劣化を防止できるとともに、電池の寿命を延長することができる。さらには、負極缶２とガスケット６との接合部から電池内部の電解液などが漏液するといった問題の発生を防止できる。
【００３８】
また、負極缶２の周壁５においては、相対的に機械的強度の大きなステンレス鋼層周壁５ａの厚さが端子部１０におけるステンレス鋼層２ａの厚さとほぼ等しくなっているので、周壁５の機械的強度をステンレス鋼層周壁５ａによりある程度の値に保つことができる。
【００３９】
図２〜８は、図１に示した電池に用いられる負極缶の製造方法を説明するための断面模式図である。図２〜８を参照して、図１に示した本発明による負極缶の製造方法を説明する。
【００４０】
まず、図２に示すようにステンレス鋼層２ａに硬質アルミニウム合金層２ｂが積層されたクラッド材２１を準備する。このクラッド材２１は、負極缶の大きさに合わせて所定の大きさおよび形状に切断されている。
【００４１】
次に、図３に示すように、クラッド材２１をポンチ１２ａとダイ１２ｂとによりプレス成形する。ポンチ１２ａには、クラッド材２１の外周部に当接する部分に凸部１３が形成されている。このため、クラッド材２１の外周部において、図３に示したプレス成形により硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みが薄くなる。硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みが薄くなった薄肉部１９が形成されることにより、硬質アルミニウム合金の一部が薄肉部１９の端部側へ塑性流動する。この結果、押出し部１４が形成される。押出し部１４はポンチ１２ａおよびダイ１２ｂの側面１５より突出した状態となっている。また、ステンレス鋼層２ａの端部１６もポンチ１２ａおよびダイ１２ｂの側面１５より突出した状態となっている。
【００４２】
次に、図４に示すように、ダイ１２ｃに対してクラッド材２１およびポンチ１２ａを矢印で示す方向に相対的に移動させることにより、硬質アルミニウム合金層２ｂの押出し部１４とステンレス鋼層２ａの端部１６とをクラッド材２１から切断、分離する。この結果、硬質アルミニウム合金層２ｂの側面１７とステンレス鋼層２ａの側面１８とはほぼ同一平面上に位置することになる。
【００４３】
次に、図５および６に示すように、ポンチ１２ｄとダイ１２ｅとを用いてプレス成形することによりクラッド材２１の外周部を図中上方向に曲げ起こす。具体的には、クラッド材２１とポンチ１２ｄとを図５の矢印方向においてダイ１２ｅに対して相対的に移動させることにより、図６に示すようにクラッド材２１の外周部を折り曲げる。この結果、図３に示した工程で形成された薄肉部１９が曲げ起こされ、周壁５が形成される。周壁５はステンレス鋼層周壁５ａと硬質アルミニウム合金層周壁５ｂとを含む。硬質アルミニウム合金層周壁５ｂは薄肉部１９（図３参照）がプレス成形された部分であるため、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの厚みは端子部１０における硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みより薄くなっている。そして、図５および６で示したプレス加工において、薄肉部１９が曲げ起こされることにより、周壁５の内周側に位置する硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端部において突出部２２が形成される。突出部２２は、ステンレス鋼層周壁５ａの端面よりわずかに突出した状態になっている。ただし、薄肉部１９における硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの厚みは端子部１０における硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みより薄くなっているので、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂへの材料の流入を少なくすることができる。したがって、この突出部２２の突出量は極めて小さい。
【００４４】
次に、図７に示すように、ポンチ１２ｆとダイ１２ｇとによりクラッド材２１をプレス成形することにより、図８に示すように端子部１０の周囲に肩部３と角部４とが配置された負極缶２を形成する。具体的には、図７においてクラッド材２１とポンチ１２ｆとを矢印の方向においてダイ１２ｇに対して相対的に移動させることにより、クラッド材２１の外周部を図７の上方向に押し上げる。このようにして肩部３（図８参照）を形成する。
【００４５】
このように、図７に示した工程で曲げ起こされるクラッド材２１の外周部では、硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みが薄くなった状態である。このため、図７に示したプレス成形工程において、クラッド材２１の中央部からこの外周部に硬質アルミニウム合金層２ｂを構成する材料が塑性流動して流入することを防止できる。そのため、外周部の端部において硬質アルミニウム合金層５ｂの側面１７がステンレス鋼層２ａの側面１６より大きく突出した状態となることを抑制できる。
【００４６】
次に、図８に示すように、ポンチ１２ｈ、１２ｉを用いてクラッド材２１をプレス成形することにより、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端部に位置する突出部２２（図７参照）を内周側へ延在するように変形させる。具体的には、ポンチ１２ｈ、１２ｉを、周壁５の延びる方向と同じ方向に（周壁５を押厚するように）移動させることにより、ポンチ１２ｈ、１２ｉにより突出部２２を押しつぶす。ポンチ１２ｈ、１２ｉの形状は、突出部２２を内周側に向けて変形させることができるように決定されている。この結果、図８に示すように、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端面とステンレス鋼層周壁５ａの端面との位置をほぼ一致させる（ほぼ同一平面上に位置させる）ことができる。硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端部においては、内周側に突出した（盛り上がった）凸部２３が形成されている。このようにすれば、周壁５をガスケット６へ容易に突き刺すことができるとともに、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端部がステンレス鋼層周壁５ａの端部上に覆い被さることを防止できる。この結果、負極缶２とガスケット６との接合部の気密性を大幅に向上させることができる。
【００４７】
また、図８に示した工程を実施することにより、角部４の先端部の形状をより尖鋭なものにすることもできる。
【００４８】
このようにして製造された負極缶２と、図１に示した正極缶１、正極７、セパレータ９およびリチウム金属８などを用いて、図１に示した電池を製造することができる。
【００４９】
（実施の形態２）
図９は、本発明による電池の実施の形態２を示す部分断面模式図である。図９を参照して、電池を説明する。
【００５０】
図９に示す電池２０はいわゆる有機電解液二次電池の一つであるマンガン（Ｍｎ）−リチウム（Ｌｉ）二次電池であって、基本的に図１に示した電池と同様の構造を備えるが、負極缶２の周壁５の形状が図１に示した電池とは異なる。すなわち、図９に示した電池２０では、負極缶２の周壁５において、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの厚みが、周壁５の端縁（端部）に向かうにしたがって徐々に小さくなっている（硬質アルミニウム合金層周壁５ｂがテーパー状になっている）。なお、周壁５の端部においては、図１に示した電池と同様に硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの先端部に凸部２３が形成されている。
【００５１】
このようにすれば、図１に示した電池と同様の効果を得ることができるとともに、負極缶２の周壁５の形状を、その端縁に向かってテーパー状（尖った形状）にしているので、負極缶２をガスケット６により確実に突き刺すことができる。したがって、負極缶２とガスケット６との接合部の密着性、気密性を向上させることができる。
【００５２】
図１０〜１５は、図９に示した電池に用いられる負極缶の製造方法を説明するための断面模式図である。図１０〜１５を参照して、図９に示した本発明による負極缶の製造方法を説明する。
【００５３】
まず、本発明の実施の形態１における図２に示した工程と同様に、ステンレス鋼層２ａに硬質アルミニウム合金層２ｂが積層されたクラッド材２１（図２参照）を準備する。このクラッド材２１は、負極缶の大きさに合わせて所定の大きさおよび形状に切断されている。
【００５４】
次に、図１０に示すように、クラッド材２１をポンチ１２ａとダイ１２ｂとによりプレス成形する。ポンチ１２ａには、クラッド材２１の外周部に当接する部分に凸部１３が形成されている。この凸部１３においてクラッド材２１に当接する面はクラッド材２１の表面に対して傾斜した形状（テーパー形状）になっている。このため、クラッド材２１の外周部において、図３に示したプレス成形により硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みがクラッド材２１の端縁に向かって徐々に薄くなる。このようにして、硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みがクラッド材２１の端縁（端部）に向かって徐々に薄くなったテーパー状の薄肉部１９が形成される。
【００５５】
また、このような薄肉部１９が形成されることにより、硬質アルミニウム合金の一部が薄肉部１９の端部側へ塑性流動する。この結果、押出し部１４が形成される。押出し部１４はポンチ１２ａおよびダイ１２ｂの側面１５より突出した状態となっている。また、ステンレス鋼層２ａの端部１６もポンチ１２ａおよびダイ１２ｂの側面１５より突出した状態となっている。
【００５６】
次に、図１１に示すように、ダイ１２ｃに対してクラッド材２１およびポンチ１２ａを矢印で示す方向に相対的に移動させることにより、硬質アルミニウム合金層２ｂの押出し部１４とステンレス鋼層２ａの端部１６とをクラッド材２１から切断、分離する。この結果、硬質アルミニウム合金層２ｂの側面１７とステンレス鋼層２ａの側面１８とはほぼ同一平面上に位置することになる。
【００５７】
次に、図１２および１３に示すように、ポンチ１２ｄとダイ１２ｅとを用いてプレス成形することによりクラッド材２１の外周部を図中上方向に曲げ起こす。具体的には、図５および６に示した工程と同様に、クラッド材２１とポンチ１２ｄとを図１２の矢印方向においてダイ１２ｅに対して相対的に移動させることにより、図１３に示すようにクラッド材２１の外周部を折り曲げる。この結果、図１０に示した工程で形成された薄肉部１９が曲げ起こされ、周壁５が形成される。周壁５はステンレス鋼層周壁５ａと硬質アルミニウム合金層周壁５ｂとを含む。硬質アルミニウム合金層周壁５ｂは薄肉部１９（図１０参照）がプレス成形された部分であるため、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの厚みは周壁５の端部に向かって徐々に薄くなっている。そして、図１２および１３で示したプレス加工において、薄肉部１９が曲げ起こされることにより、周壁５の内周側に位置する硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端部において突出部２２が形成される。突出部２２は、ステンレス鋼層周壁５ａの端面よりわずかに突出した状態になっている。ただし、薄肉部１９における硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの厚みは端子部１０における硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みより薄くなっているので、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂへの材料の流入を少なくすることができる。したがって、この突出部２２の突出量は極めて小さい。
【００５８】
次に、図１４に示すように、ポンチ１２ｆとダイ１２ｇとによりクラッド材２１をプレス成形することにより、図１５に示すように端子部１０の周囲に肩部３と角部４とが配置された負極缶２を形成する。具体的には、図１４においてクラッド材２１とポンチ１２ｆとを矢印の方向においてダイ１２ｇに対して相対的に移動させることにより、クラッド材２１の外周部を図１４の上方向に押し上げることにより、肩部３（図１５参照）を形成する。
【００５９】
このように、図１４に示した工程で曲げ起こされるクラッド材２１の外周部では、硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みが薄くなった状態である。このため、図１４に示したプレス成形工程において、クラッド材２１の中央部からこの外周部に硬質アルミニウム合金層２ｂを構成する材料が塑性流動して流入することを防止できる。そのため、外周部の端部において硬質アルミニウム合金層の側面１７がステンレス鋼層２ａの側面１６よりさらに突出した状態となることを抑制できる。
【００６０】
次に、図１５に示すように、ポンチ１２ｈ、１２ｉを用いてクラッド材２１をプレス成形することにより、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端部に位置する突出部２２を内周側へ延在するように変形させる。具体的には、ポンチ１２ｈ、１２ｉを、周壁５の延びる方向と同じ方向に移動させることにより、ポンチ１２ｈ、１２ｉにより突出部２２を押しつぶす。ポンチ１２ｈ、１２ｉの形状は、突出部２２を内周側に向けて変形させることができるように決定されている。この結果、図１５に示すように、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端面とステンレス鋼層周壁５ａの端面との位置をほぼ一致させる（ほぼ同一平面上に位置させる）ことができる。硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端部においては、内周側に突出した（盛り上がった）凸部２３が形成されている。
【００６１】
このようにして製造された負極缶２と、図９に示した正極缶１、正極７、セパレータ９およびリチウム金属８などを用いて、図９に示した電池を製造することができる。
【００６２】
（実施の形態３）
図１６は、本発明による電池の実施の形態３を示す部分断面模式図である。図１６を参照して、電池を説明する。
【００６３】
図１６に示す電池２０はいわゆる有機電解液二次電池の一つであるマンガン（Ｍｎ）−リチウム（Ｌｉ）二次電池であって、基本的に図１に示した電池と同様の構造を備えるが、負極缶２の周壁５の端部の形状が図１に示した電池とは異なる。すなわち、図１６に示した電池２０では、負極缶２の周壁５において、図１に示したように硬質アルミニウム合金層周壁５ｂにて内周側へ盛り上がった（厚みの厚くなった）凸部は形成されていない。つまり、周壁５においては、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの厚みはほぼ一定となっている。
【００６４】
このようにすれば、図１に示した電池と同様の効果を得ることができる。
図１７〜２２は、図１６に示した電池に用いられる負極缶の製造方法を説明するための断面模式図である。図１７〜２２を参照して、図１６に示した本発明による負極缶の製造方法を説明する。
【００６５】
まず、本発明の実施の形態１における図２〜４に示した工程を実施する。この結果、本発明の実施の形態１における負極缶の製造方法と同様に、クラッド材２１の周縁部には硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みが薄くなった薄肉部が形成され、さらに、硬質アルミニウム合金層２ｂの側面とステンレス鋼層２ａの側面とはほぼ同一平面上に位置している。
【００６６】
次に、図１７に示すように、クラッド材２１の端縁部をポンチ１２ｋとダイ１２ｊとによりプレス成形する。ポンチ１２ｋは、クラッド材２１の端縁部に当接する部分の表面が硬質アルミニウム合金層２ｂの表面とほぼ平行な面になっている。このポンチ１２ｋを矢印の方向に移動させることにより、クラッド材２１の硬質アルミニウム合金層２ｂの端部にポンチ１２ｋを押圧する。この結果、図１７に示すように、硬質アルミニウム合金層２ｂの端部において厚みがより薄くなった再圧部２８が形成されると同時に、硬質アルミニウム合金層２ｂの一部が押出された押出し部２６が形成される。
【００６７】
なお、この再圧部２８の大きさや厚みは、クラッド材２１の形状、硬質アルミニウム合金層２ｂおよびステンレス鋼層２ａの厚みやそれぞれの層を構成する材料の強度、さらには後工程での加工の程度などに合わせて、適宜変更可能である。
【００６８】
次に、図１８に示すように、ダイ１２ｐに対してクラッド材２１およびポンチ１２ｋを矢印で示す方向に相対的に移動させることにより、硬質アルミニウム合金層２ｂの押出し部２６とステンレス鋼層２ａの端部２７とをクラッド材２１から切断、分離する。この結果、硬質アルミニウム合金層２ｂの側面１７とステンレス鋼層２ａの側面１８とが再びほぼ同一平面上に位置することになる。
【００６９】
次に、図１９および２０に示すように、ポンチ１２ｄとダイ１２ｅとを用いてプレス成形することによりクラッド材２１の外周部を図中上方向に曲げ起こす。具体的には、図５および６に示した工程と同様に、クラッド材２１とポンチ１２ｄとを図１９の矢印方向においてダイ１２ｅに対して相対的に移動させることにより、図２０に示すようにクラッド材２１の外周部を折り曲げる。この結果、クラッド材２１の周縁部に位置する薄肉部が曲げ起こされ、周壁５が形成される。
【００７０】
周壁５はステンレス鋼層周壁５ａと硬質アルミニウム合金層周壁５ｂとを含む。硬質アルミニウム合金層周壁５ｂは薄肉部がプレス成形された部分であるため、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの厚みは端子部１０における硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みより薄くなっている。そして、硬質アルミニウム合金層２ｂの端縁部には、厚みの薄くなった再圧部２８が形成されている。このため、図１９および２０で示したプレス加工において、薄肉部１９を曲げ起こすことによって硬質アルミニウム合金層２ｂがある程度塑性流動しても、硬質アルミニウム合金層２ｂの端部においては、極めて小さな突出部２２が形成されるだけである。この突出部２２は、ステンレス鋼層周壁５ａの端面より極わずか突出した状態になっている。また、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端部には、再圧部２８とそれ以外の領域との境界部に段差部２９が形成されている。
【００７１】
次に、図２１に示すように、ポンチ１２ｆとダイ１２ｇとによりクラッド材２１をプレス成形することにより、端子部１０の周囲に肩部３と角部４とを形成する（図２２参照）。具体的には、図２１においてクラッド材２１とポンチ１２ｆとを矢印の方向においてダイ１２ｇに対して相対的に移動させることにより、クラッド材２１の外周部を図２１の上方向に押し上げる。この結果、肩部３および角部４が形成される。
【００７２】
このように、図２１に示した工程で曲げ起こされるクラッド材２１の外周部では、硬質アルミニウム合金層２ｂの厚みが薄くなった状態である。このため、図２１に示したプレス成形工程において、クラッド材２１の中央部からこの外周部に硬質アルミニウム合金層２ｂを構成する材料が塑性流動して流入することを防止できる。そのため、外周部の端部において硬質アルミニウム合金層の端面がステンレス鋼層２ａの端面より大きく突出した状態となることを抑制できる。
【００７３】
次に、図２２に示すように、ポンチ１２ｈ、１２ｉを用いてクラッド材２１をプレス成形することにより、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端部において、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端面とステンレス鋼層周壁５ａの端面とを同一平面上に位置させる。具体的には、ポンチ１２ｈ、１２ｉを、周壁５の延びる方向と同じ方向に移動させることにより、ポンチ１２ｈ、１２ｉにより周壁５の端面を押圧する。ポンチ１２ｈ、１２ｉの形状は、周壁５の端面において、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端面とステンレス鋼層周壁５ａの端面とをそろえることができるように決定されている。この結果、図２２に示すように、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端面とステンレス鋼層周壁５ａの端面との位置をほぼ一致させる（ほぼ同一平面上に位置させる）ことができる。
【００７４】
ここで、図２２に示した工程に先だって、図１７および１８に示した工程において、硬質アルミニウム合金層２ｂの端部に再圧部２８をあらかじめ形成していたので、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端面はステンレス鋼層周壁５ａの端面より大きく突出することはない。このため、図２２に示したような工程を実施しても、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端部がステンレス鋼層周壁５ａの端部上を覆うといった問題の発生を抑制できる。
【００７５】
このようにして製造された負極缶２と、図１６に示した正極缶１、正極７、セパレータ９およびリチウム金属８などを用いて、図１６に示した電池と同様の電池を製造することができる。
【００７６】
また、図２２に示した工程の後に、図２３に示すような工程を実施してもよい。図２３は、本発明による負極缶の製造方法の実施の形態３の変形例を説明するための断面模式図である。
【００７７】
図２３に示した工程は、基本的に図２２に示した工程と同様の工程であるが、ポンチ１２ｎの形状が図２２に示したポンチ１２ｈの形状と異なる。図２３に示した工程において用いるポンチ１２ｎでは、周壁５の端面に当接する部分に段差が形成されている。このようなポンチ１２ｎを用いて、図２２に示した工程と同様にプレス成形加工を行なうことにより、図２４に示すような形状の負極缶２を得ることができる。図２４は、図２３に示した工程により製造される負極缶の部分断面模式図である。
【００７８】
図２４を参照して、負極缶２は、基本的には図１６に示した電池２０の負極缶２と同様の構造を備えるが、周壁５の端部の形状が異なる。すなわち、図２４に示した負極缶２では、周壁５の端部において、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端面がステンレス鋼層周壁５ａの端面より後退している（ステンレス鋼層周壁５ａの端面が、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの端面より突出した状態となっている）。このような段差部２５を有する負極缶２を電池に適用すれば、負極缶２とガスケット６（図１６参照）との接合部の密着性、気密性を向上させることができる。なお、硬質アルミニウム合金層周壁５ｂの後退した端面の位置は、負極缶２の仕様に合わせて適宜変更可能である。
【００７９】
なお、図２２に示した工程に代えて、図２３に示した工程を実施してもよい。今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００８０】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、負極缶の外周側壁部をガスケットなどの封止材と確実に密着・固定することができるので、この負極缶を用いた電池の特性の劣化や寿命の短縮を防止できるとともに、漏液の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電池の実施の形態１を示す部分断面模式図である。
【図２】図１に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第１工程を説明するための断面模式図である。
【図３】図１に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第２工程を説明するための断面模式図である。
【図４】図１に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第３工程を説明するための断面模式図である。
【図５】図１に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第４工程を説明するための断面模式図である。
【図６】図１に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第５工程を説明するための断面模式図である。
【図７】図１に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第６工程を説明するための断面模式図である。
【図８】図１に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第７工程を説明するための断面模式図である。
【図９】本発明による電池の実施の形態２を示す部分断面模式図である。
【図１０】図９に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第１工程を説明するための断面模式図である。
【図１１】図９に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第２工程を説明するための断面模式図である。
【図１２】図９に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第３工程を説明するための断面模式図である。
【図１３】図９に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第４工程を説明するための断面模式図である。
【図１４】図９に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第５工程を説明するための断面模式図である。
【図１５】図９に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第６工程を説明するための断面模式図である。
【図１６】本発明による電池の実施の形態３を示す部分断面模式図である。
【図１７】図１６に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第１工程を説明するための断面模式図である。
【図１８】図１６に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第２工程を説明するための断面模式図である。
【図１９】図１６に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第３工程を説明するための断面模式図である。
【図２０】図１６に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第４工程を説明するための断面模式図である。
【図２１】図１６に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第５工程を説明するための断面模式図である。
【図２２】図１６に示した電池に用いられる負極缶の製造方法の第６工程を説明するための断面模式図である。
【図２３】本発明による負極缶の製造方法の実施の形態３の変形例を説明するための断面模式図である。
【図２４】図２３に示した工程により製造される負極缶の部分断面模式図である。
【図２５】従来の電池を示す部分断面模式図である。
【図２６】図２５に示した電池の問題点を説明するための模式図である。
【図２７】図２５に示した電池の問題点を説明するための他の模式図である。
【符号の説明】
１ 正極缶、１ａ 立上部、２ 負極缶、２ａ ステンレス鋼層、２ｂ 硬質アルミニウム合金層、３ 肩部、４ 角部、５ａ ステンレス鋼層周壁、５ｂ 硬質アルミニウム合金層周壁、５ 周壁、６ ガスケット、７ 正極、８ リチウム金属、９ セパレータ、１０ 端子部、１１ 中心線、１２ａ，１２ｄ，１２ｆ ポンチ、１２ｂ，１２ｃ，１２ｅ，１２ｇ ダイ、１３ 凸部、１４，２６ 押出し部、１５，１７，１８ 側面、１６，２７ 端部、１９ 薄肉部、２０ 電池、２１ クラッド材、２２ 突出部、２３ 凸部、２５，２９ 段差部、２８ 再圧部。
Claims (4)
- アルミニウム合金層と、前記アルミニウム合金層上に形成されたステンレス鋼層とを含み、得られるべき負極缶の大きさに合わせて切断された積層材を準備する工程と、
前記積層材の外周部において、前記アルミニウム合金層の厚みを薄くする工程と、
前記アルミニウム合金層の厚みを薄くする工程の後、前記積層材の外周部の端縁を切断することにより、前記アルミニウム合金層およびステンレス鋼層の側面をほぼ同一平面上に配置する切断工程と、
前記切断工程の後、前記積層材の外周部を一方向に曲げ起こす工程とを備える、有機電解液二次電池の負極缶の製造方法。 - 前記切断工程の後、前記積層材の外周部を一方向に曲げ起こす工程に先だって、前記積層材の外周部を一方向に曲げ起こす工程において前記アルミニウム合金層の端縁部が前記ステンレス鋼層の側面を超えて延在することを妨げるように、前記積層材の外周部において前記アルミニウム合金層を再加工する工程をさらに備える、請求項１に記載の有機電解液二次電池の負極缶の製造方法。
- 前記積層材の外周部を一方向に曲げ起こす工程の後、前記積層材の外周部の端面において、前記ステンレス鋼層より前記アルミニウム合金層を後退させる工程をさらに備える、請求項１または２に記載の有機電解液二次電池の負極缶の製造方法。
- 請求項１〜３のいずれか１項に記載の負極缶の製造方法を用いた有機電解液二次電池の製造方法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001192916A JP3597150B2 (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-26 | 有機電解液二次電池および有機電解液二次電池の負極缶の製造方法 |
| TW091110606A TW582123B (en) | 2001-06-08 | 2002-05-21 | Secondary battery, negative can for secondary battery and method for making the same |
| KR10-2002-0031284A KR100471130B1 (ko) | 2001-06-08 | 2002-06-04 | 2차전지, 2차전지의 부극캔 및 그 제조방법 |
| US10/162,595 US6846337B2 (en) | 2001-06-08 | 2002-06-06 | Secondary battery, anode can thereof, and method of manufacturing the same |
| DE60201048T DE60201048T2 (de) | 2001-06-08 | 2002-06-07 | Sekundärbatterie, Anodenbecher und Herstellungsverfahren dafür |
| HU0201932A HUP0201932A3 (en) | 2001-06-08 | 2002-06-07 | Secondary battery, anode can thereof and method of manufacturing the same |
| EP02012709A EP1265299B1 (en) | 2001-06-08 | 2002-06-07 | Secondary battery, anode can thereof, and method of manufacturing the same |
| CNB021243034A CN1198343C (zh) | 2001-06-08 | 2002-06-10 | 蓄电池、蓄电池负极壳及它们的制造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-174639 | 2001-06-08 | ||
| JP2001174639 | 2001-06-08 | ||
| JP2001192916A JP3597150B2 (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-26 | 有機電解液二次電池および有機電解液二次電池の負極缶の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003059466A JP2003059466A (ja) | 2003-02-28 |
| JP3597150B2 true JP3597150B2 (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=26616647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001192916A Expired - Lifetime JP3597150B2 (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-26 | 有機電解液二次電池および有機電解液二次電池の負極缶の製造方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6846337B2 (ja) |
| EP (1) | EP1265299B1 (ja) |
| JP (1) | JP3597150B2 (ja) |
| KR (1) | KR100471130B1 (ja) |
| CN (1) | CN1198343C (ja) |
| DE (1) | DE60201048T2 (ja) |
| HU (1) | HUP0201932A3 (ja) |
| TW (1) | TW582123B (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4505569B2 (ja) * | 2003-01-31 | 2010-07-21 | 日伸工業株式会社 | 絞り加工方法 |
| KR100542187B1 (ko) * | 2003-08-21 | 2006-01-10 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 및 이의 제조 방법 |
| JP2006278267A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質電池 |
| JP5294248B2 (ja) * | 2007-03-20 | 2013-09-18 | 日立マクセル株式会社 | 扁平形電池 |
| EP3982897A4 (en) * | 2019-06-13 | 2024-04-10 | Fenwood Labs Inc | BATTERIES DEACTIVATING IN A CONDUCTIVE AQUEOUS MEDIUM AND METHODS FOR THEIR PRODUCTION |
| CA3191021A1 (en) | 2020-08-26 | 2022-03-03 | Bryan Laulicht | Safely ingestible batteries that rapidly deactivate in biological environments and methods of making same |
| CN112736335A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-04-30 | 广东维都利新能源有限公司 | 一种采用复合材料的正极壳盖、负极壳盖及锂电池 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63102158A (ja) | 1986-10-20 | 1988-05-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 有機電解液電池 |
| JPH04206444A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉電池 |
| DE4317578C2 (de) | 1993-05-27 | 1995-11-02 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur Aufarbeitung von Zink und Blei enthaltenden Hüttenwerks-Reststoffen |
| JPH0757706A (ja) * | 1993-08-06 | 1995-03-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉電池 |
| JPH0718346U (ja) * | 1993-09-08 | 1995-03-31 | 松下電器産業株式会社 | 密閉電池 |
| JP3857818B2 (ja) | 1997-09-08 | 2006-12-13 | 松下電器産業株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
| JP3399801B2 (ja) | 1997-09-25 | 2003-04-21 | 松下電器産業株式会社 | 有機電解液二次電池 |
| JP2000040496A (ja) | 1998-07-23 | 2000-02-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉電池 |
| JP3773744B2 (ja) * | 2000-02-29 | 2006-05-10 | 三洋電機株式会社 | 偏平型非水電解液二次電池 |
-
2001
- 2001-06-26 JP JP2001192916A patent/JP3597150B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-05-21 TW TW091110606A patent/TW582123B/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-06-04 KR KR10-2002-0031284A patent/KR100471130B1/ko active IP Right Grant
- 2002-06-06 US US10/162,595 patent/US6846337B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-06-07 HU HU0201932A patent/HUP0201932A3/hu unknown
- 2002-06-07 DE DE60201048T patent/DE60201048T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-06-07 EP EP02012709A patent/EP1265299B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-06-10 CN CNB021243034A patent/CN1198343C/zh not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1265299B1 (en) | 2004-08-25 |
| CN1391299A (zh) | 2003-01-15 |
| TW582123B (en) | 2004-04-01 |
| KR100471130B1 (ko) | 2005-03-10 |
| HU0201932D0 (ja) | 2002-08-28 |
| US6846337B2 (en) | 2005-01-25 |
| JP2003059466A (ja) | 2003-02-28 |
| CN1198343C (zh) | 2005-04-20 |
| HUP0201932A2 (hu) | 2003-01-28 |
| DE60201048D1 (de) | 2004-09-30 |
| HUP0201932A3 (en) | 2003-03-28 |
| KR20020093567A (ko) | 2002-12-16 |
| US20020187392A1 (en) | 2002-12-12 |
| DE60201048T2 (de) | 2005-09-08 |
| EP1265299A1 (en) | 2002-12-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6893773B2 (en) | Flat square battery | |
| JP5425526B2 (ja) | 密閉電池 | |
| JP4037046B2 (ja) | 偏平角形電池 | |
| JP5503101B2 (ja) | 電池ケース | |
| WO2000069004A1 (en) | Square cell container and method of manufacturing the cell container | |
| KR102115861B1 (ko) | 접속체, 접속체의 제조 방법, 축전 소자 및 축전 소자의 제조 방법 | |
| JP3597150B2 (ja) | 有機電解液二次電池および有機電解液二次電池の負極缶の製造方法 | |
| JPWO2013031889A1 (ja) | 電池用電極の製造方法 | |
| JP2003208876A (ja) | 角形電池缶およびその製造方法並びにそれを用いた角形電池 | |
| JP4020580B2 (ja) | 偏平角形電池 | |
| JP2002270148A (ja) | 円筒密閉型リチウム二次電池の製造方法及びリチウム二次電池 | |
| JP2008078158A (ja) | コイン形電池 | |
| WO2022247177A1 (zh) | 电池外壳和锂电池 | |
| JP4070136B2 (ja) | コイン形電池 | |
| JP2000030673A (ja) | 電池及びその電池缶の製造方法 | |
| JP3846154B2 (ja) | 電池缶及びその製造方法と電池 | |
| CN102637841B (zh) | 防爆阀片生产方法、锂离子电池及其防爆盖板 | |
| CN213878223U (zh) | 一种新型纽扣电池 | |
| CN105977408B (zh) | 电池外壳、电池电芯、电池及其装配方法 | |
| EP2768042B1 (en) | Electrochemical cell | |
| EP1271670A1 (en) | A thin battery | |
| JP2002331309A (ja) | 薄板の折り曲げ成形方法、金型および密閉二次電池の製造方法 | |
| JP2001313008A (ja) | 電池缶およびその製造方法並びに電池 | |
| CN205376655U (zh) | 二次电池 | |
| CN218896796U (zh) | 电芯及电池包 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040608 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040805 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040831 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040907 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3597150 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080917 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080917 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090917 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100917 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100917 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110917 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120917 Year of fee payment: 8 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120917 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130917 Year of fee payment: 9 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |