JP3883884B2

JP3883884B2 - Manufacturing method of sealed battery

Info

Publication number: JP3883884B2
Application number: JP2002054608A
Authority: JP
Inventors: 悟福岡; 誠二森田; 慎一郎上田; 正明栗村; 正雄近藤; 晃大山本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2022-02-28
Also published as: JP2003257382A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有底筒状の外装缶を有する密閉型電池の製造方法に関し、特に、かしめ固定を用いる封止技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に密閉型のリチウム電池などは、有底筒状の金属製外装缶に、電極、セパレータ、電解液などからなる電極体を収納し、外装缶の開口部を封口蓋で封口して製造される。
封口蓋の縁部分と外装缶の開口部周縁との接合には、レーザー溶接などの方法が用いられることもあるが、製造が容易であるという面から外装缶の開口縁部をかしめて封口蓋を固定する方法が多く用いられている。この際、外装缶と封口蓋との間には、封止性を確保するために、通常、ガスケットが介挿される。
【０００３】
さらに、封止部分におけるガスケットおよび外装缶の各々には、封止性を向上させるためにシール剤が塗布される。外装缶の開口縁部には、封口蓋を載置したり、塗布したシール剤が缶底側に垂れ落ちないようにしたりするために、凹凸や段差が設けられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、製造時に上記のような理由から外装缶に凹凸や段差を設けた場合には、完成後の電池における外側側面に凹凸や段差が残ってしまう。このような外側側面に残った凹凸や段差は、規格により外寸が規定されている電池にあって、容積効率を低下させてしまう原因となってしまう。つまり、凹凸や段差が外側側面にある電池では、段差の分、中に収納される電極体の容積が制限されることになり、電池容量が低いものとなってしまう。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、容積効率および封止性に優れる密閉型電池の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、開口部を口広げしてなる口広部を有する有底筒状の外装缶を作製し、当該外装缶の口広部における内面にシール剤を塗布する第１のステップと、内方に電極体が収納されてなる内缶を外装缶の内方に収納し、外装缶の開口側における内缶の端面に封口蓋を載置する第２のステップと、外装缶における口広部よりも缶底側の部分から開口端にかけての領域を成形型で加圧することにより縮径し、封口蓋を内缶と開口部の内面とでかしめ固定する第３のステップとを有する。そして、上記本発明に係る製造方法では、第２のステップの実行により、外装缶の内方に内缶が収納された状態において、外装缶の深さ方向での内缶の上端面が、外装缶における口広部の下端よりも外装缶の缶底側に配されていることを特徴とする。
【０００７】
この密閉型電池の製造方法では、第１のステップで開口部に口広部を設けた有底筒状の外装缶を作製し、外装缶の内面における口広部にシール剤を塗布するので、シール剤が口広部より缶底側の胴体部に垂れることがないとともに、第２のステップで電極体および封口蓋を外装缶に収納する際に電極体および封口蓋にシール剤が付着することがない。
【０００８】
また、上記製造方法の第３のステップでは、口広部よりも缶底側から開口端にかけての領域を縮径するので、外装缶の外側面に口広部とそれよりも缶底側の部分（胴体部）との間の段差が残ることがなく、容積効率に優れた密閉型電池を製造することが出来る。
従って、上記製造方法では、容積効率および封止性に優れる密閉型電池を製造することが出来る。
【０００９】
上記製造方法において、第３のステップでは、縮径しようとする領域を外装缶の内方（断面方向）に向けてくせ付けするサブステップと、くせ付けされた領域を口広部の内面が封口蓋に密着するとともに、口広部とそれよりも缶底側の胴体部との間の段差が曲面になるまで加圧するサブステップとを経て、前記封口蓋をかしめ固定することが望ましい。これは、くせ付けするサブステップで外装缶における縮径しようとする領域を筒の内方に向けてくせ付けすることにより、所定寸法に安定して成形することができる。
【００１０】
また、加圧するサブステップで口広部と胴体部との間の段差がなくなるまで加圧しているので、封口蓋と外装缶との密着性が確保されるとともに、優れた外観品質が得られる。なお、目視では確認できないほどの微視的な段差は、実質的に封口蓋と外装缶との密着性が確保できると考えられるので許容される。
なお、上記くせ付けとは、後者のサブステップを実施するために、予め縮径しようとする部分を外装缶の内側に向けて少しだけ絞っておくことを指している。
【００１１】
上記第１のステップにおいて外装缶に形成される口広部と胴体部との段差（口広げ方向）は、口広部でのシール剤の保持性とかしめ後の封止性の両面から、０．０２ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下の範囲とすることが望ましい。
また、上記密閉型電池の製造方法においては、封止性の確保という観点から、第２のステップで封口蓋の縁部分にガスケットを取り付けることが望ましい。
【００１２】
上記製造方法は、極板とセパレータとの積層体が有底筒状の内缶に収納されてなる電極体を有する密閉型電池を製造する上で特に効果的である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る円筒型密閉電池の製造方法について、図１および図２を用いて説明する。図１は、外装缶に電極体および封口蓋を収納するまでを示す工程図であり、図２は、かしめ加工による封口工程を示す工程図である。
図１（ａ）に示すように、外装缶１０は、開口部に口広部１１が形成された、薄肉のステンレス板からなる有底円筒体である。この口広部１１は、予め深絞り加工などにより作製された有底筒状体の開口部をプレス加工することにより口広げされた部分である。
【００１４】
口広部１１の形成によって、口広部１１とそれより缶底側の胴体部１２との境目には、外面側に段差１０ａ、内面側に段差１０ｂが生じる。
次に、図１（ｂ）に示すように、上記外装缶１０における口広部１１の内面側にシール剤２０を塗布する。この時、塗布されたシール剤２０は、段差１０ｂによって胴体部１２への垂れ落ちが防がれ、口広部１１に保持される。シール剤２０は、例えば、アスファルトをキシレンで溶かしたものである。
【００１５】
次に、図１（ｃ）に示すように、外装缶１０の内部に電極体３０を収納する。電極体３０を外装缶１０に収納する際には、半径方向における中心軸を外装缶１０の中心軸と一致させながら、内缶３２の底面が外装缶１０の内側底面に着くまで下ろしてゆく。収納する際の電極体３０と外装缶１０との中心軸は、口広部１１に塗布されたシール剤２０が電極体３０に付着しない範囲であれば、少しずれてもよい。
【００１６】
電極体３０は、渦巻き状電極体３１が電解液が含浸された状態で内缶３２に収納されたものである。この渦巻き状電極体３１には、予めリード４５を介して封口蓋４０が接続されている。
封口蓋４０は、内缶３２と略同等の外径の縁部分を有する蓋であり、縁部分にガスケット５０が取り付けられている（詳細図参照）。このガスケット５０の封口蓋４０と接触する部分には、外装缶１０の内面側に塗布されているのと同じシール剤が予め塗布されている（不図示）。
【００１７】
この後、内缶３２の底面と外装缶１０の底面とをスポット溶接し、封口蓋４０の縁部分に取り付けられているガスケット５０の下側の面が内缶３２の上面に密着するように封口蓋４０を配置する（図１（ｄ））。
外装缶１０の高さと電極体３０の高さとの関係は、上記のように内缶３２の底面が外装缶１０の内側底面についた状態（図１（ｄ））で、ガスケット５０の外装缶と向き合う部分とほぼ同じ高さに外装缶１０の段差１０ｂがくるようになっている。
【００１８】
次に、図２に示すかしめ加工により、封口蓋４０をかしめ固定する方法について説明する。
図２（ａ）に示すように、外装缶１０の開口部に対してくせ付け用金型１００を用いてプレスし、段差１０ａ、１０ｂの少し下より外装缶１０の側壁面を径方向の内側に向けてくせ付けする。
【００１９】
外装缶１０に対するくせ付け用金型１００のストロークは、外装缶１０の開口部の端部近傍（口広部１１と胴体部１２の一部）をくせ付けしようとする程度によって設定される。ただし、くせ付けは、段差１０ａが後述するかしめ加工（図２（ｂ））の際にかしめ用金型２００のＲ部２００ｒにあたる位置に来るように行うことが必要である。つまり、ここでいうくせ付けとは、図２（ａ）の状態から図２（ｂ）の状態まで、縮径しようとする部分を外装缶１０の内側に向けて絞り込むことを指している。
【００２０】
このように縮径しようとする部分がくせ付けされた外装缶１０は、かしめ用金型２００を用いてプレスされる。この時用いるかしめ用金型２００には、外装缶１０を絞り込むＲ部２００ｒが設けられている。
かしめ用金型２００を外装缶１０に対して下ろしてきた場合に、外装缶１０の段差１０ａがかしめ用金型２００のＲ部２００ｒに当る。そのまま、段差１０ａがＲ部２００ｒに沿って内側に誘い込まれていくまで、かしめ用金型２００を下ろしてゆく。このように段差１０ａが内側に誘い込まれていくことにより、圧力を受ける外装缶１０のかしめ部分は、ガスケット５０に沿うようにして縮径される。このとき、ガスケット５０は、圧力を受けて厚み方向に圧縮される。
【００２１】
段差１０ａは、上記縮径に伴いガスケット５０の上面に位置するように変形（縮径）される。
かしめ用金型２００のＲ部２００ｒまで誘い込まれた段差１０ａは、かしめ用金型２００の圧力を受けて、外装缶１０の径方向および高さ方向に塑性変形を生じる。そして、段差１０ａおよび段差１０ｂは、曲面となる。ここでいう曲面とは、目視上段差の残っていない状態をいうものである。
【００２２】
かしめ加工の終了した状態の円筒型密閉電池を、図２（ｃ）に示す。ここで示すように、上述のような工程を経て封口された円筒型密閉電池は、外装缶１０の外側側面に段差１０ａが残っておらず、電池の外周部に無駄な空間が無く、容積効率に優れるとともに、外観品質の点からも優れる。
また、この円筒型密閉電池では、封口後の封口部分において、かしめ加工前にあった段差１０ｂも曲面となるまで塑性変形しているので、外装缶１０とガスケット５０とが確実に密着され、封止性にも優れている。
【００２３】
なお、上記実施の形態では、渦巻き状電極体３１を有する円筒型密閉電池を一例に説明したが、電極体の形態や電池の形状は、これに限定を受けるものではない。例えば、極板とセパレータがスタックされた電極体を有するような密閉型電池であってもよく、電池の外観形状も楕円形のものであってもよい。
また、上記では、くせ付け工程とかしめ工程の２つの工程を経て封口を行ったが、用いる金型の種類や工程数などは、これに限定を受けるものではない。
（確認実験）
次に、以下の実験によって、段差の程度と工程性および電池の封止性との関係について確認を行った。
【００２４】
この実験においては、対象としてＣＲ−１／３Ｎ（ＪＩＳＣ８５１２）の規格の密閉電池を用いた。この密閉電池の規格外寸は、外径がφ１１．６ｍｍで、全高が１０．８ｍｍである。
電極体は、二酸化マンガンを主成分とする正極活物質を有する正極板にセパレータを熱溶着し、リチウムを主成分とする負極活物質を重ねて巻回して渦巻き状電極体を形成し、これを内缶に収納した後、電解液槽に浸漬して作製される。これに上述のように封口蓋を接合して、図３（ａ）または（ｂ）に示すような形状の口広部を有する外装缶（ステンレス製）に収納し、上述の方法を用いて封口を行った。
【００２５】
外装缶の口広部の形状は、実施例１〜３および比較例１のものを図３（ａ）に示すように段差付きとし、比較例２、３のものを図３（ｂ）に示すように段差なしとした。
外装缶へのシール剤の塗布については、実施例１〜３と比較例１、２で外装缶の開口部から深さ１．４ｍｍのところまでとし、比較例３のものはなしとした。
【００２６】
電池は、各実験用に各５０個作製した。
なお、実施例１〜３および比較例１の口広部の深さは、全てｄ＝１．４ｍｍである。そしてすべての実施例、比較例で用いた外装缶の缶胴体部の材厚０．２６ｍｍである。
（実施例１）
口広部：段差ｇ＝０．０２ｍｍ
（実施例２）
口広部：段差ｇ＝０．０５ｍｍ
（実施例３）
口広部：段差ｇ＝０．１０ｍｍ
（比較例１）
口広部：段差ｇ＝０．１５ｍｍ
（比較例２）
口広部なし（図３（ｂ））。
（比較例３）
口広部なし（図３（ｂ））。
【００２７】
シール剤の塗布なし。
電極体の高さは、上記実施例１〜３および比較例１、２と同一とした。
（実験１）シール剤の垂れ実験
封口前において、口広部における外装缶の内面にシール剤（アスファルトをキシレンで溶かしたもの）を塗布した際に、シール剤が下部に垂れた個数をカウントし、全個数（５０個）に対するシール剤が垂れた個数の割合を、表１に示す。
【００２８】
【表１】

【００２９】
表１に示すように、シール剤は、外装缶に口広部が形成されている場合にはその段差の大きさに関わらず、垂れ落ちないことがわかる。
これに対して、外装缶に口広部を設けなかった比較例２では、９０％のサンプルでシール剤の垂れ落ちが観察された。
（実験２）シール剤の付着実験
外装缶に電極体を収納する際に、内缶にシール剤が付着した個数をカウントし、その割合を表２に示す。ただし、実験に際しては、シール剤を塗布した際にシール材の垂れ落ちがなかったものだけ各５０個使用した。
【００３０】
【表２】

【００３１】
表２に示すように、実施例１〜３および比較例１、つまり、外装缶に口広部を設けたものでは、電極体へのシール剤の付着が観察されなかった。
これに対して、比較例２では、６％のサンプルでシール剤の付着が観察された。（比較例３は、シール剤を塗布していないので、電極体へのシール剤の付着はなし。）
（実験３）段差残存実験
封口後の外装缶を観察し、かしめ加工前に段差が形成されていた箇所に、段差あるいは凹凸が残っているか否かを調べた。外装缶に凹凸が残っていた割合を表３に示す。
【００３２】
【表３】

【００３３】
実施例１〜３では、封口後に段差が残っているものは観察されなかったが、比較例１（段差ｇ＝０．１５ｍｍ）では、６０％のサンプルで段差が残っているのが観察された。
（実験４）温度サイクル試験
封口後の電池を以下の条件で温度サイクル試験をし、２０日経過時点、５０日経過時点、１００日経過時点における漏液発生個数をカウントし、その割合を表４に示す。
【００３４】
試験条件）
１サイクル：（６０℃キープ→降温→−１０℃キープ→昇温）／１時間
６サイクル／日
【００３５】
【表４】

【００３６】
表４に示すように、漏液が確認されたのは、比較例２、３の電池における５０日経過時点と、１００日経過時点においてである。
実施例１〜３および比較例１の電池では、経過日数に関わらず、漏液は確認されなかった。
（実験の考察）
上記実験１〜４の結果より、シール剤を塗布時におけるシール剤の垂れ落ちは、外装缶に少しでも段差が形成されるように口広部を設けておけば、防止されるが、比較例１のように段差ｇ＝０．１５ｍｍまで大きくすると、封口後の外装缶に段差の痕跡が残り外観品質上好ましくなく、また外装缶とガスケットとの間に隙間があるので、封止性が低下するおそれがある。
【００３７】
外装缶に電極体を収納する際の電極体へのシール剤の付着に関しては、表２に示すように、外装缶に段差を設けておけば防止できる。
温度サイクル試験での漏液の発生は、実施例１〜３および比較例１では無かったのに対して、比較例２、３では日数の経過とともに発生割合が増加してゆく。これは、比較例２のようにシール剤を外装缶に塗布したものでも、垂れ落ちたり、電極体を収納する際の電極体への付着したりして、封口時にシール剤が封口部に十分残っていなかったためであると考えられる。外装缶にシール剤を塗布しなかった比較例３の電池における漏液の発生が一番多いことからも明らかである。
【００３８】
以上のことから、外装缶に口広部を形成して側部内面に段差を設け、その部分にシール剤を塗布して封口することが、封止性の面から効果的であることがわかる。特に、段差ｇを０．０２ｍｍ以上０．１０ｍｍ以下の範囲となるように、口広部を形成することが、封止性および外観品質などの面から望ましい。
【００３９】
【発明の効果】
以上で説明してきたように、本発明の密閉型電池の製造方法は、開口部を口広げして口広部が形成されてなる有底筒状の外装缶を作製し、外装缶の内面における口広部にシール剤を塗布する第１のステップと、電極体およびその上に載置された封口蓋とを外装缶に収納する第２のステップと、外装缶における封口蓋が収納された部分から開口部にかけての部分を成形型で加圧することにより縮径し、封口蓋をかしめ固定する第３のステップとを有することを特徴とする。
【００４０】
この密閉型電池の製造方法では、第１のステップで開口部に口広部を設けた有底筒状の外装缶を作製し、外装缶の内面における口広部にシール剤を塗布するので、シール剤が胴体部に垂れることがないとともに、第２のステップで電極体および封口蓋を外装缶に収納する際に電極体および封口蓋にシール剤が付着することがない。
【００４１】
また、上記製造方法の第３のステップでは、口広部よりも缶底側の胴体部から縮径するので、外装缶の外側面に口広部と胴体部との間の段差が残ることがなく、容積効率に優れた密閉型電池を製造することが出来る。
従って、上記製造方法では、容積効率および封止性に優れる密閉型電池を製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る円筒型密閉電池の製造方法を示す概略工程図である。
【図２】封口工程を示す概略工程図である。
【図３】外装缶における開口端部の断面図である。
【符号の説明】
１０．外装缶
１０ａ、１０ｂ．段差
１１．口広部
１２．胴体部
２０．シール剤
３０．電極体
４０．封口蓋
５０．ガスケット
１００．くせ付け用金型
２００．かしめ用金型[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a sealed battery having a bottomed cylindrical outer can, and more particularly to a sealing technique using caulking.
[0002]
[Prior art]
Generally, a sealed lithium battery is manufactured by storing an electrode body composed of electrodes, separators, electrolytes, etc. in a bottomed cylindrical metal outer can and sealing the opening of the outer can with a sealing lid. Is done.
For joining the edge portion of the sealing lid and the periphery of the opening of the outer can, a method such as laser welding may be used, but the opening lid of the outer can is caulked from the viewpoint of easy manufacture. Many methods are used to fix the. At this time, a gasket is usually interposed between the outer can and the sealing lid in order to ensure sealing performance.
[0003]
Furthermore, a sealing agent is applied to each of the gasket and the outer can in the sealing portion in order to improve the sealing performance. The opening edge of the outer can is provided with irregularities and steps to place a sealing lid and prevent the applied sealing agent from dripping down to the bottom of the can.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when unevenness and a level | step difference are provided in the exterior can for the above reasons at the time of manufacture, an unevenness | corrugation and level | step difference will remain in the outer side surface in the battery after completion. Such irregularities and steps remaining on the outer side surface are in a battery whose outer dimensions are defined by the standard, and cause a reduction in volumetric efficiency. That is, in a battery having irregularities and steps on the outer side surface, the volume of the electrode body housed therein is limited by the amount of the step, resulting in a low battery capacity.
[0005]
The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a method for producing a sealed battery that is excellent in volumetric efficiency and sealing performance.
[0006]
To achieve the above object, the present invention is to produce a bottomed cylindrical outer can having a wide-port portion formed by widening the mouth opening, a sealing agent applied to the inner surface of the wide-port portion of the outer can And a second step in which an inner can in which an electrode body is accommodated inside is accommodated inside the outer can, and a sealing lid is placed on the end face of the inner can on the opening side of the outer can. And the diameter of the outer can from the wide side of the outer can to the opening end is reduced by pressing with a molding die, and the sealing lid is caulked and fixed between the inner can and the inner surface of the opening. Steps. In the manufacturing method according to the present invention, in the state where the inner can is housed inside the outer can by the execution of the second step, the upper end surface of the inner can in the depth direction of the outer can is It is arrange | positioned rather than the lower end of the wide part in a can at the can bottom side of an exterior can .
[0007]
In this sealed battery manufacturing method, a bottomed cylindrical outer can with an opening provided in the first step is produced, and a sealing agent is applied to the outer opening on the inner surface of the outer can. The sealing agent does not hang down on the body part on the bottom side of the can from the wide portion, and the sealing agent adheres to the electrode body and the sealing lid when the electrode body and the sealing lid are stored in the outer can in the second step. There is no.
[0008]
In the third step of the manufacturing method, since the region from the can bottom side to the opening end is narrower than the wide portion, the wide portion and the portion on the can bottom side from the wide portion are formed on the outer surface of the outer can. A stepped portion with the ( body part ) does not remain, and a sealed battery excellent in volumetric efficiency can be manufactured.
Therefore, in the above manufacturing method, a sealed battery excellent in volumetric efficiency and sealing performance can be manufactured.
[0009]
In the above manufacturing method, in the third step, a region to be reduced in diameter of the outer can inside the sub-steps of attaching habit towards the (cross direction), imprint area of the inner surface of the wide-port portion sealing It is desirable that the sealing lid is caulked and fixed through a sub-step in which the step is pressed until the step between the wide portion and the body portion on the can bottom side becomes a curved surface while being in close contact with the lid. This can be stably molded to a predetermined size by applying the area of the outer can where the diameter is to be reduced toward the inside of the cylinder in the sub-step of applying.
[0010]
In addition, since pressurization is performed until the step between the wide portion and the body portion disappears in the sub-step of pressurization, adhesion between the sealing lid and the outer can is ensured, and excellent appearance quality is obtained. It should be noted that a microscopic level difference that cannot be visually confirmed is allowed because it is considered that the adhesion between the sealing lid and the outer can can be substantially secured.
In addition, the above-mentioned wrinkle indicates that the portion to be reduced in diameter is narrowed slightly toward the inside of the outer can in order to perform the latter substep.
[0011]
In the first step, the step between the wide portion and the body portion (in the widening direction) formed on the outer can is 0 from both the retention of the sealing agent at the wide portion and the sealing property after caulking. Desirably, the range is from 0.02 mm to 0.10 mm.
Moreover, in the said manufacturing method of a sealed battery, it is desirable to attach a gasket to the edge part of a sealing lid at a 2nd step from a viewpoint of ensuring sealing performance.
[0012]
The above manufacturing method is particularly effective in manufacturing a sealed battery having an electrode body in which a laminated body of an electrode plate and a separator is housed in a bottomed cylindrical inner can.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A method for manufacturing a cylindrical sealed battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a process diagram showing the process until the electrode body and the sealing lid are housed in the outer can, and FIG. 2 is a process diagram showing the sealing process by caulking.
As shown to Fig.1 (a), the armored can 10 is a bottomed cylindrical body which consists of a thin stainless steel plate in which the wide part 11 was formed in the opening part. The wide portion 11 is a portion that has been widened by pressing an opening of a bottomed cylindrical body that has been prepared in advance by deep drawing or the like.
[0014]
Due to the formation of the wide portion 11, a step 10a is formed on the outer surface side and a step 10b is formed on the inner surface side at the boundary between the wide portion 11 and the body portion 12 on the bottom side of the can.
Next, as shown in FIG. 1B, a sealing agent 20 is applied to the inner surface side of the wide portion 11 in the outer can 10. At this time, the applied sealing agent 20 is prevented from dripping onto the body portion 12 by the step 10 b and is held in the wide portion 11. The sealing agent 20 is obtained by, for example, dissolving asphalt with xylene.
[0015]
Next, as shown in FIG. 1C, the electrode body 30 is housed inside the outer can 10. When the electrode body 30 is housed in the outer can 10, the inner can 32 is lowered until the bottom surface of the inner can 32 reaches the inner bottom surface of the outer can 10 while keeping the central axis in the radial direction coincident with the central axis of the outer can 10. The central axis of the electrode body 30 and the outer can 10 when housed may be slightly shifted as long as the sealing agent 20 applied to the wide portion 11 does not adhere to the electrode body 30.
[0016]
The electrode body 30 is housed in an inner can 32 in a state where a spiral electrode body 31 is impregnated with an electrolytic solution. A sealing lid 40 is connected to the spiral electrode body 31 via a lead 45 in advance.
The sealing lid 40 is a lid having an edge portion having an outer diameter substantially equal to that of the inner can 32, and a gasket 50 is attached to the edge portion (refer to a detailed view). The same sealing agent as that applied to the inner surface side of the outer can 10 is applied in advance to the portion of the gasket 50 that contacts the sealing lid 40 (not shown).
[0017]
Thereafter, the bottom surface of the inner can 32 and the bottom surface of the outer can 10 are spot welded so that the lower surface of the gasket 50 attached to the edge portion of the sealing lid 40 is in close contact with the upper surface of the inner can 32. The lid 40 is disposed (FIG. 1 (d)).
The relationship between the height of the outer can 10 and the height of the electrode body 30 is that the bottom of the inner can 32 is attached to the inner bottom of the outer can 10 as described above (FIG. 1 (d)). The step 10b of the outer can 10 comes to be approximately the same height as the facing part.
[0018]
Next, a method for caulking and fixing the sealing lid 40 by caulking shown in FIG. 2 will be described.
As shown in FIG. 2 (a), the opening of the outer can 10 is pressed by using a caulking die 100, and the side wall surface of the outer can 10 is radially inwardly slightly below the

steps

10a and 10b. Squeeze toward.
[0019]
The stroke of the brazing die 100 with respect to the outer can 10 is set according to the degree to which the vicinity of the end of the opening of the outer can 10 (part of the wide portion 11 and the body portion 12) is to be attached. However, it is necessary to perform the caulking so that the step 10a comes to a position corresponding to the R portion 200r of the caulking die 200 in the caulking process (FIG. 2B) described later. In other words, the term “crimping” here refers to narrowing the portion to be reduced in diameter from the state of FIG. 2A to the state of FIG.
[0020]
Thus, the outer can 10 with the portion to be reduced in diameter is pressed using a caulking die 200. The caulking die 200 used at this time is provided with an R portion 200r for narrowing down the outer can 10.
When the caulking die 200 is lowered with respect to the outer can 10, the step 10 a of the outer can 10 hits the R portion 200 r of the caulking die 200. The caulking die 200 is lowered until the step 10a is drawn inward along the R portion 200r. In this way, the stepped portion 10a is drawn inward, so that the caulked portion of the outer can 10 that receives pressure is reduced in diameter along the gasket 50. At this time, the gasket 50 receives pressure and is compressed in the thickness direction.
[0021]
The step 10a is deformed (reduced diameter) so as to be positioned on the upper surface of the gasket 50 along with the reduced diameter.
The step 10 a that is guided to the R portion 200 r of the caulking die 200 receives the pressure of the caulking die 200 and causes plastic deformation in the radial direction and the height direction of the outer can 10. And the level | step difference 10a and the level | step difference 10b become a curved surface. The curved surface here means a state in which no step remains visually.
[0022]
FIG. 2 (c) shows the cylindrical sealed battery in the state where the caulking has been completed. As shown here, the cylindrical sealed battery sealed through the above-described steps does not have a step 10a on the outer side surface of the outer can 10, and there is no useless space on the outer periphery of the battery, and the volumetric efficiency. In addition to being excellent in appearance quality.
Further, in this cylindrical sealed battery, since the step 10b before the caulking process is plastically deformed until it becomes a curved surface in the sealed portion after sealing, the outer can 10 and the gasket 50 are securely adhered and sealed. Excellent stopping properties.
[0023]
In the above-described embodiment, the cylindrical sealed battery having the spiral electrode body 31 has been described as an example. However, the form of the electrode body and the shape of the battery are not limited thereto. For example, a sealed battery having an electrode body in which an electrode plate and a separator are stacked may be used, and the external shape of the battery may be elliptical.
Moreover, in the above, sealing was performed through two steps, a squeezing step and a caulking step, but the types of molds used and the number of steps are not limited thereto.
(Confirmation experiment)
Next, the following experiment confirmed the relationship between the level of the step, the processability, and the battery sealing performance.
[0024]
In this experiment, a CR-1 / 3N (JIS C8512) standard sealed battery was used as an object. The outside dimensions of this sealed battery are an outer diameter of 11.6 mm and an overall height of 10.8 mm.
The electrode body is formed by forming a spiral electrode body by thermally welding a separator on a positive electrode plate having a positive electrode active material mainly composed of manganese dioxide, and winding and winding a negative electrode active material mainly composed of lithium. After being housed in the inner can, it is produced by immersing in an electrolyte bath. A sealing lid is joined to this as mentioned above, and it accommodates in the exterior can (made of stainless steel) which has a wide part of the shape as shown to Fig.3 (a) or (b), and seals using the above-mentioned method Went.
[0025]
As for the shape of the lip portion of the outer can, steps of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 are stepped as shown in FIG. 3 (a), and those of Comparative Examples 2 and 3 are shown in FIG. 3 (b). There was no level difference.
About application | coating of the sealing agent to an exterior can, it was set to the place of the depth of 1.4 mm from the opening part of an exterior can in Examples 1-3 and Comparative Examples 1 and 2, and the thing of the comparative example 3 was nothing.
[0026]
50 batteries were prepared for each experiment.
In addition, the depths of the wide portions in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 are all d = 1.4 mm. And the material thickness of the can body part of the outer can used in all Examples and Comparative Examples is 0.26 mm.
Example 1
Wide part: step g = 0.02 mm
(Example 2)
Wide part: level difference g = 0.05 mm
(Example 3)
Wide part: level difference g = 0.10 mm
(Comparative Example 1)
Wide part: step g = 0.15 mm
(Comparative Example 2)
There is no lip portion (FIG. 3B).
(Comparative Example 3)
There is no lip portion (FIG. 3B).
[0027]
No sealant applied.
The height of the electrode body was the same as in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2.
(Experiment 1) Dripping of the sealing agent Before the sealing, when the sealing agent (asphalt dissolved in xylene) was applied to the inner surface of the outer can in the wide mouth part, the number of the sealing agent dripped at the bottom was counted. Table 1 shows the ratio of the number of the sealant dripping to the total number (50).
[0028]
[Table 1]

[0029]
As shown in Table 1, it can be seen that the sealant does not sag regardless of the size of the step when the lip portion is formed in the outer can.
On the other hand, in Comparative Example 2 in which the outer can was not provided with the lip portion, the sealant sagging was observed in 90% of the samples.
(Experiment 2) Adhesion experiment of sealing agent When the electrode body was housed in the outer can, the number of the adhering sealing agent to the inner can was counted, and the ratio is shown in Table 2. However, in the experiment, 50 pieces were used each of which the sealant did not sag when the sealant was applied.
[0030]
[Table 2]

[0031]
As shown in Table 2, adhesion of the sealing agent to the electrode body was not observed in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, that is, the outer can provided with the wide portion.
On the other hand, in Comparative Example 2, adhesion of the sealing agent was observed in 6% of the samples. (Since Comparative Example 3 does not have a sealing agent applied thereto, the sealing agent does not adhere to the electrode body.)
(Experiment 3) A step remaining test was observed on the outer can after sealing, and it was examined whether or not a step or unevenness remained in a portion where the step was formed before caulking. Table 3 shows the ratio of unevenness remaining in the outer can.
[0032]
[Table 3]

[0033]
In Examples 1 to 3, no remaining step was observed after sealing, but in Comparative Example 1 (step g = 0.15 mm), it was observed that a step was left in 60% of the samples. .
(Experiment 4) Temperature cycle test The battery after sealing was subjected to a temperature cycle test under the following conditions, and the number of leaked liquids was counted when 20 days passed, 50 days passed, and 100 days passed. Shown in
[0034]
Test conditions)
1 cycle: (keep 60 ° C. → decrease in temperature → keep at −10 ° C. → heat up) / 1 hour 6 cycles / day
[Table 4]

[0036]
As shown in Table 4, the liquid leakage was confirmed at the time when 50 days passed and at the time when 100 days passed in the batteries of Comparative Examples 2 and 3.
In the batteries of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, no leakage was confirmed regardless of the number of days elapsed.
(Experimental considerations)
From the results of the above experiments 1 to 4, dripping of the sealing agent at the time of applying the sealing agent can be prevented by providing a wide portion so that even a slight step is formed on the outer can, but the comparative example If the step g is increased to 0.15 mm as shown in Fig. 1, traces of the step remain in the outer can after sealing, which is not preferable in terms of appearance quality, and there is a gap between the outer can and the gasket, so that the sealing performance is lowered. There is a risk.
[0037]
As shown in Table 2, the adhesion of the sealing agent to the electrode body when the electrode body is housed in the outer can can be prevented by providing a step in the outer can.
The occurrence of liquid leakage in the temperature cycle test was not found in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, whereas in Comparative Examples 2 and 3, the rate of occurrence increased with the passage of days. Even if the sealing agent is applied to the outer can as in Comparative Example 2, the sealing agent may drip off or adhere to the electrode body when the electrode body is stored, and the sealing agent is sufficient in the sealing portion at the time of sealing. This is probably because it did not remain. It is clear from the fact that the leakage of the battery of Comparative Example 3 in which the sealing agent was not applied to the outer can is the largest.
[0038]
From the above, it can be seen that it is effective from the viewpoint of sealing performance to form a wide part in the outer can and provide a step on the inner surface of the side part, and to apply the sealing agent to the part and seal it. . In particular, it is desirable from the viewpoints of sealing properties and appearance quality that the wide portion is formed so that the step g is in the range of 0.02 mm to 0.10 mm.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, the method for manufacturing a sealed battery according to the present invention produces a bottomed cylindrical outer can formed by widening an opening to form a widened portion, and the inner surface of the outer can A first step of applying a sealant to the wide portion, a second step of storing the electrode body and the sealing lid placed thereon in an outer can, and a portion in which the sealing lid of the outer can is stored And a third step of reducing the diameter by pressing with a molding die and caulking and fixing the sealing lid.
[0040]
In the manufacturing method of this sealed battery, since the bottomed cylindrical outer can provided with a wide portion in the opening in the first step, and a sealing agent is applied to the wide portion on the inner surface of the outer can, The sealing agent does not hang down on the body portion, and the sealing agent does not adhere to the electrode body and the sealing lid when the electrode body and the sealing lid are stored in the outer can in the second step.
[0041]
Further, in the third step of the manufacturing method, since the diameter is reduced from the body part on the can bottom side with respect to the wide part, a step between the wide part and the body part may remain on the outer surface of the outer can. In other words, it is possible to manufacture a sealed battery excellent in volumetric efficiency.
Therefore, in the above manufacturing method, a sealed battery excellent in volumetric efficiency and sealing performance can be manufactured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic process diagram showing a method for manufacturing a cylindrical sealed battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic process diagram showing a sealing process.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an opening end portion of the outer can.
[Explanation of symbols]
10.

Exterior cans

10a, 10b. Step 11 Wide part 12. Body part 20. Sealant 30. Electrode body 40. Sealing lid 50. Gasket 100. Kake-up mold 200. Caulking mold

Claims

Openings to form a bottomed cylindrical outer can having a wide-port portion formed by widened mouth, a first step of applying a sealant on the inner surface of the wide-port portion of the outer can,
A second step of accommodating an inner can in which an electrode body is accommodated inwardly in the outer can, and placing a sealing lid on an end surface of the inner can on the opening side of the outer can;
The outer can is reduced in diameter by pressurizing a region from the bottom side of the outer can to the opening end with a molding die, and the sealing lid is fixed by crimping the inner can and the inner surface of the opening. And a third step to
When the inner can is housed inside the outer can by the execution of the second step, the upper end surface of the inner can in the depth direction of the outer can is the lower end of the wide portion. A method for producing a sealed battery, wherein the sealed battery is disposed closer to the bottom of the outer can .

In the third step,
A sub-step of attaching the region to be reduced in diameter toward the inside of the outer can;
The imprint area, together with the inner surface of the opening is in close contact with the sealing lid, substeps step is pressurized to a curved surface between the wide-port portion and the body portion of the can bottom side thereof The method for producing a sealed battery according to claim 1, wherein the sealing lid is fixed by caulking.

3. The hermetic seal according to claim 2, wherein, in the first step, a wide portion is formed so as to have a step of 0.02 mm or more and 0.10 mm or less in the widening direction with the body portion. Type battery manufacturing method.