JP4171719B2

JP4171719B2 - 二次電池の中芯およびその製造方法

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Publication number: JP4171719B2
Application number: JP2004135987A
Authority: JP
Inventors: 廣幸米倉
Original assignee: KOTOBUKI PRECISION CO.,LTD
Current assignee: KOTOBUKI PRECISION CO.,LTD
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2024-04-30
Also published as: JP2005317441A

Description

本発明は、例えばパーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、ミニディスクプレーヤ、携帯電話機などの電源として使用される非水電解質使用の二次電池に係り、詳しくは、この二次電池の巻回電極体の中央穴に挿入される中芯およびその製造方法に関するものである。

従来、この種の非水電解質二次電池としては、図１２に示したものが下記の特許文献１に開示されている。図１２に示した二次電池８０は、渦巻き状に巻回された巻回電極体８２と、この巻回電極体８２の中央穴８３に挿入される中芯８６と、この中芯８６が挿入された巻回電極体８２を収納する有底円筒状の電池缶８１と、この電池缶８１の上面開口に装着される安全弁機能付きの正極端子材８８と、電池缶８１の上面開口と正極端子材８８の間に介装されて電池缶８１を密封するガスケット８９とを備えて構成されている。巻回電極体８２はその上下に配置された絶縁板８５，８４により電池缶８１内の所定高さ位置に支持されている。前記の巻回電極体８２は、帯状に形成された正極および負極と、同じく帯状に形成されたセパレータ（いずれも図示省略）とを有し、これらが負極、セパレータ、正極、およびセパレータの順に積層された積層体を適宜回数巻回することにより渦巻き状に形成される。例えば、正極は厚さ０．０４ｍｍ程度のアルミニウム箔、負極は厚さ０．０５ｍｍ程度の銅箔であり、セパレータは厚さ０．０１８ｍｍ程度の合成樹脂フィルムである。巻回電極体８２の中央穴８３には、中空円筒状の中芯８６が挿入されている。中芯８６は、巻回電極体８２の過充電等によって膨らむ電極の変形を抑制し、その変形による正極と負極の内部ショートを防止することを主な目的としている。この中芯８６は、電池缶８１の底部で発生したガスを筒端開口８７を通過させて巻回電極体８２の上方に逃がす役割も有している。巻回電極体８２の上方に達したガスは正極端子材８８の安全弁を経てガス抜き穴９０から外部へ放出されるようになっている。

中芯８６は、図１３に示すように、中空円筒状に形成されたステンレス鋼製のピン本体９２から主として構成されている。ピン本体９２は、矩形板状のピン原料板１０４（図１５参照）の、対向する一対の第１側面部９３Ａ，９３Ｂを湾曲させて互いに近接させることにより形成される。前記のように近接した第１側面部９３Ａ，９３Ｂにおいて、第１側面部９３Ａにはピン原料板１０４の製造時に生じたバリ部９５Ａがピン本体９２の筒径方向内向きに突出し、第１側面部９３Ｂにはバリ部９５Ｂが筒径方向外向きに突出している。また、一対の第１側面部９３Ａ，９３Ｂの対向方向（図１３における左右方向）と直交方向（図１３における上下方向）に対向する一対の第２側面部９４Ａ，９４Ｂにおいて、第２側面部９４Ａにはピン原料板１０４の製造時に生じたバリ部９７Ａがピン本体９２の筒径方向内向きに突出し、第２側面部９４Ｂにはバリ部９７Ｂが筒径方向外向きに突出している。そして、ピン本体９２は、上端に筒端開口９８Ａを有し下端に筒端開口９８Ｂを有している。また、これらの筒端開口９８Ａ，９８Ｂと連通するように軸心方向に連続するスリット９６が設けられている。

前記した中芯８６のピン原料板１０４は、図１４に示すせん断プレス機を用いて製造される。このせん断プレス機は、切断のためにピン原料板９９を載置するダイス１０３と、ダイス１０３における搬送方向上流側側面に沿って上下駆動しピン原料板９９をせん断するポンチ１０１と、ピン原料板９９の切断の際にピン原料板９９をダイス１０３上に押し付けて固定する押え部材１０２とから構成されている。
そこで、ダイス１０３上を搬送されてきたピン原料板９９は、その前端がダイス１０３を通過した直後に搬送停止される。その後、ポンチ１０１が下降し、ダイス１０３との間でピン原料板９９を切断する。このとき、ダイス１０３とポンチ１０１のせん断作用により、ダイス１０３上に残ったピン原料板１０４の後端上部にダレ部が生じるとともに後端下部に下向きのバリ部９５Ｂが生じ、ダレ部とバリ部９５Ｂの間が第１側面部９３Ｂとなる。そして、供給側のピン原料板９９はその前端下部にダレ部が生じるとともに前端上部に上向きのバリ部９５Ａが生じ、ダレ部とバリ部９５Ａの間は第１側面部９３Ａとなる。一方、ピン原料板１０４を水平方向に９０度回転させて、前記のせん断プレス機に供給すれば、第１側面部９３Ａ，９３Ｂの対向方向（図１４における左右方向）とは直交する方向（図１４の紙面と直交する方向）に対向する一対の側面部１０７Ａ，１０７Ｂが形成される。

上記のように、せん断プレス機を用いてピン原料板９９を切断することにより、図１５に示すようなピン原料板１０４が得られる。ピン原料板１０４では、第１側面部９３Ａのバリ部９５Ａが上向きに突出し、第１側面部９３Ｂのバリ部９５Ｂが下向きに突出している。また、側面部１０７Ａのバリ部１０８Ａが上向きに突出し、側面部１０７Ｂのバリ部１０８Ｂが下向きに突出している。このピン原料板１０４の第１側面部９３Ａ，９３Ｂの双方を上向きに湾曲させることにより、前記のピン本体９２が得られ、ピン本体９２の両端が先細に縮径加工されて中芯８６となる。このとき、側面部１０７Ａは第２側面部９４Ａとなり、側面部１０７Ｂは第２側面部９４Ｂとなる。

特開２００３−３０８８７３号公報（図１〜図４、段落番号〔００４５〕、〔００４６〕、〔００５８〕）

しかしながら、従来の中芯８６はピン本体９２の外周面に鋭利なバリ部９５Ｂが外向きに突出しているので、巻回電極体８２の中央穴８３に挿入された際にバリ部９５Ｂが巻回電極体８２のセパレータ、正極、あるいは負極を破断して正極と負極を内部ショートさせるおそれがある。また、一方の第２側面部９４Ｂのバリ部９７Ｂは外向きに広がっているので、中芯８６が第２側面部９４Ｂ側から巻回電極体８２の中央穴８３に挿入されると、外向きに広がったバリ部９７Ｂにより巻回電極体８２のセパレータ、正極、あるいは負極が傷付けられるおそれがある。但し、バリ部９７Ｂよりも径方向外側に位置するバリ部９５Ｂの方が不具合を発生させやすいと考えられる。
一方で、バリ部９７Ｂによる破断を避けるため、内向きのバリ部９７Ａを持つ第２側面部９４Ａ側から中芯８６を巻回電極体８２の中央穴８３に挿入することが考えられる。しかしながら、中芯８６は１ロットの製造数が多く一つ一つが比較的小さいことに加え、完成後に炭化水素系洗浄液で洗浄乾燥されて放置されると中芯８６の向きがバラバラになっていることから、中芯８６を一定の方向に揃えることは極めて困難であり現実的でない。

上記のように、巻回電極体８２は負極、セパレータ、正極、およびセパレータを積層し、この積層体を適宜回数巻回するといったデリケートで手間のかかる組立作業により製造されるので、かかる組立作業の後にセパレータなどが破断されて不良品となることは製造者にとってかなりの痛手となる。
そこで、中芯８６をバレル研磨機で研磨処理して外向きのバリ部を除去することが考えられる。しかしながら、かかるバリ除去処理は工程がひとつ増えるため、手間とコストが余分にかかる。

本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、巻回電極体に挿入されるときの巻回電極体の破断を抑制し、二次電池の製品歩留りを向上化することのできる二次電池の中芯および製造方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る二次電池の中芯は、原料金属板を切断して得たピン原料板の対向する一対の第１側面部を湾曲して互いを対面させることにより中空筒状に形成されていて、二次電池の巻回電極体の中央穴に挿入される中芯において、前記一対の第１側面部に切断時に生じたバリ部が、前記一対の第１側面部が対面した状態でいずれも揃って筒径内向きに突出している構成にしてある。

また、前記構成のピン原料板において一対の第１側面部の対向方向とは略直交方向に対向する一対の第２側面部に切断時に生じたバリ部が、いずれも筒径内向きに突出しているものである。

そして、本発明に係る二次電池の中芯の製造方法は、原料金属板を切断することにより、対向する一対の第１側面部にそれぞれ同じ突出方向のバリ部が形成されたピン原料板を得るピン原料板第１製造工程と、前記ピン原料板の第１側面部をバリ部の突出方向に湾曲し両方の第１側面部を近接させて中空筒状の中芯を得る筒形成工程とを備えているものである。

更に、前記製造方法の構成において、少なくとも前記筒形成工程の実施に先立って、原料金属板を切断することにより、一対の第１側面部の対向方向とは略直交方向に対向する一対の第２側面部に、前記第１側面部のバリ部と同じ突出方向のバリ部がそれぞれ形成されたピン原料板を得るピン原料板第２製造工程を備えるものである。

請求項１の発明に係る二次電池の中芯によれば、ピン外周面にある一対の第１側面部のバリ部がいずれも筒径内向きに突出しているので、この中芯を巻回電極体の中央穴に挿入した場合に巻回電極体のセパレータなどが第１側面部のバリ部によって破断されることがない。従って、二次電池の製品歩留りを向上化することができる。

また、請求項２の発明に係る二次電池の中芯によれば、中芯の両側の筒端開口に位置する一対の第２側面部のバリ部がいずれも筒径内向きに突出しているので、中芯をいずれの筒端開口側から巻回電極体の中央穴に挿入した場合でも、巻回電極体のセパレータなどが第２側面部のバリ部によって破断されることがない。従って、巻回電極体の破断を確実に防ぐことができ、二次電池の製品歩留りをよりいっそう向上化することができる。

そして、請求項３の発明に係る中芯の製造方法によれば、前述のように優れた効果を奏する請求項１の発明に係る中芯を実際に製造することができる。この場合、ピン原料板第１製造工程と筒形成工程とにより、いずれも簡単な操作で中芯を製造することができる。

更に、請求項４の発明に係る中芯の製造方法によれば、前述のように優れた効果を奏する請求項２の発明に係る中芯を実際に製造することができる。その場合、少なくとも前記筒形成工程の実施に先立って実施されるピン原料板第２製造工程により、簡単な操作で中芯を製造することができる。

本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下に述べる実施形態は本発明を具体化した一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものでない。ここに、図１は本発明の一実施形態に係る中芯を示した図であって、（ａ）は外観図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
図において、この実施形態に係る中芯１は中空円筒状に形成されたステンレス鋼製のピン本体２から主として構成されている。ピン本体２は、矩形板状のピン原料板１５（後で詳述する）の、対向する一対の第１側面部３Ａ，３Ｂを湾曲させて互いに近接させることにより形成され、外径が例えば２．５〜３．５ｍｍ程度である。そして、近接した一対の第１側面部３Ａ，３Ｂは、ピン原料板１５Ａ，１５Ｂの製造時に生じたバリ部５Ａ，５Ｂが、いずれもピン本体２の筒径方向内向きに突出している。

また、ピン本体２において、一対の第１側面部３Ａ，３Ｂの対向方向（図１における左右方向）とは直交方向（図１における上下方向）に対向する一対の第２側面部４Ａ，４Ｂには、ピン原料板１５の製造時に生じたバリ部７Ａ，７Ｂがいずれもピン本体２の筒径方向内向きに突出している。そして、ピン本体２は、上端に筒端開口８Ａを有し下端に筒端開口８Ｂを有している。これらの筒端開口８Ａ，８Ｂと連通するように軸心方向に連続するスリット６が設けられている。
かかる中芯１は二次電池８０の巻回電極体８２の中央穴８３（いずれも図１２参照）に挿入されるようになっている。中芯１は、電池内部の圧力異常時に、巻回電極体８２の潰れを防止しまたは抑制して内部ショートの発生を防止するとともに、電池缶８１の底部に溜まったガスを筒端開口８Ｂから取り込んだり或いは巻回電極体８２で発生したガスをスリット６から取り込んで上部の安全弁側へ移動させる役割を有している。

引続き、上記した構成の中芯１を製造する態様を説明する。この中芯１は、図３、図４、図６に示した製造装置２６を用い、図２に示した工程に沿って製造される。製造装置２６は、後でそれぞれ詳述する、スリッタ装置１０、コイルホルダの枢支軸２７、ガイド２８、基台２９、せん断プレス機３１、第１曲げプレス機３２、第２曲げプレス機３３、第３曲げプレス機３４、筒端絞り機３５、およびシュート３６とから構成されている。また、製造工程は、ピン原料板第１製造工程Ｓ１、コイリング工程Ｓ２、ピン原料板第２製造工程Ｓ３、１次湾曲工程Ｓ４、２次湾曲工程Ｓ５、３次湾曲工程Ｓ６、および筒端縮径工程Ｓ８とから構成されている。

まず、ピン原料板第１製造工程Ｓ１においては、図３および図４に示したスリッタ装置１０により、中芯１のピン原料板１５Ａ，１５Ｂが製造される。スリッタ装置１０は、水平軸心回りに回転駆動する上部回転体１１と、上部回転体１１の下方で上部回転体１１と平行の軸心回りに回転駆動する下部回転体１２とから構成されている。
上部回転体１１においては、ローラ刃１３Ａ，１３Ａの対が回転駆動軸１８にその軸心方向にピッチＰ２を隔てて複数対固定配置されている。下部回転体１２でもローラ刃１３Ｂ，１３Ｂの対が回転駆動軸１８にその軸心方向にピッチＰ２を隔てて複数対固定配置されている。ローラ刃１３Ａ，１３Ａまたはローラ刃１３Ｂ，１３Ｂが回転駆動軸１８の軸心方向に占めるピッチは、前記したピッチＰ２よりも幾分狭いＰ１である。ピッチＰ２で示すローラ刃１３Ａ，１３Ａの対間はローラ刃１３Ａよりも外径の小さな小径部１４Ａであり、ローラ刃１３Ｂ，１３Ｂの対間はローラ刃１３Ｂよりも外径の小さな小径部１４Ｂとなっている。上部回転体１１のローラ刃１３Ａ，１３Ａの外周端は下部回転体１２のローラ刃１３Ｂ，１３Ｂの対間に入り込み、下部回転体１２のローラ刃１３Ｂ，１３Ｂの外周端は上部回転体１１のローラ刃１３Ａ，１３Ａの対間に入り込んでいる。

このスリッタ装置１０では、矢印１７方向に搬送された例えばステンレス鋼製で厚さ０．２５ｍｍの原料金属板１６が上部回転体１１と下部回転体１２の間に送り込まれると、ローラ刃１３Ａとローラ刃１３Ｂとの間で原料金属板１６がせん断により切断されて、それぞれ長尺のピン原料板１５Ａとピン原料板１５Ｂとが回転駆動軸１８軸心方向に交互に得られる。ピン原料板１５Ａは、対向する一対の第１側面部３Ａ，３Ｂ（図５参照）にいずれも下向き（図５では矢印２５，２５方向）に突出したバリ部５Ａ，５Ｂが形成されている。一方、ピン原料板１５Ｂは、対向する一対の第１側面部３Ａ，３Ｂにいずれも上向き（矢印２５，２５方向と逆方向）に突出したバリ部５Ａ，５Ｂが形成されている。これらバリ部５Ａ，５Ｂの突出高さは例えば０．０２〜０．０５ｍｍ程度である。

次のコイリング工程Ｓ２において、図５に示すように、例えばピン原料板１５Ａはバリ部５Ａ，５Ｂを内向き（下向き）にした状態で汎用の巻取り機（図示省略）で巻き取られてコイル体２０にされる。一方、ピン原料板１５Ｂも上下反転されることによりバリ部５Ａ，５Ｂを内向き（下向き）にして巻き取られコイル体２０にされる。コイル体２０はその中央穴２１が製造装置２６のコイルホルダの枢支軸２７（図６参照）に回動自在に装着されて枢支される。

製造装置２６におけるコイルホルダの搬送方向（矢印３０方向）下流側には、図６に示すように、円弧状のガイド２８が架台上に配備され、ガイド２８の下流側に基台２９が傾斜配置されている。基台２９上には、せん断プレス機３１、第１曲げプレス機３２、第２曲げプレス機３３、第３曲げプレス機３４、および筒端絞り機３５が当該順に配置されている。筒端絞り機３５の下流側には、完成した中芯１を製品受箱へ案内するシュート３６が設置されている。

そこで、ピン原料板第２製造工程Ｓ３においては、図７に示すせん断プレス機３１が使用される。このせん断プレス機３１は、ピン原料板１５Ａの搬送方向（矢印３０方向）に離間配置されたダイス３７およびダイス３８と、ダイス３７における搬送方向上流側側面に沿って上下駆動しピン原料板１５Ａをせん断するポンチ３９と、ダイス３８における搬送方向下流側側面に沿って上下駆動しピン原料板１５Ａの前端近傍をせん断するポンチ４０を備えている。
ダイス３７およびダイス３８上を搬送されてきたピン原料板１５Ａは、その前端がダイス３８の搬送方向下流側側面を通過した直後に搬送停止される。その後、ポンチ３９およびポンチ４０が同時に下降（矢印７３方向）し、ダイス３７およびダイス３８との間でピン原料板１５Ａをせん断により切断する。
ピン原料板１５Ａはダイス３７とポンチ３９のせん断作用により、ダイス３７上に残ったピン原料板１５の後端上部にダレ部４１が生じるとともに後端下部に下向きのバリ部７Ｂが生じ、ダレ部材４１とバリ部７Ｂの間が第２側面部４Ｂとなる。このとき、供給側のピン原料板１５Ａの前端下部にダレ部材４４が生じるとともに前端上部に上向きのバリ部４３が生じ、ダレ部材４４とバリ部４３の間は側面部４２となる。

一方、ダイス３８とポンチ４０のせん断作用により、ダイス３８上に残るピン原料板１５の前端上部にダレ部４５が生じるとともに前端下部に下向きのバリ部７Ａが生じ、ダレ部４５とバリ部７Ａの間は第２側面部４Ａとなる。前回の切断により生じた上向きのバリ部４３を有するピン原料板１５Ａの先端部分はポンチ４０により切断され切りかす４６として回収される。
尚、切断に際し、ダイス３７とダイス３８上のピン原料板１５Ａを押え部材（図外）などで上方から押し付けて固定する場合は、ポンチ３９とポンチ４０の下降時期をずらすことができる。
上記のように、せん断プレス機３１を用いてピン原料板（原料金属板）１５Ａを切断することにより、一対の第１側面部３Ａ，３Ｂの対向方向（左右方向）とは直交する方向（矢印３０で表わす前後方向）に対向する一対の第２側面部４Ａ，４Ｂに、第１側面部３Ａ，３Ｂのバリ部５Ａ，５Ｂと同じ突出方向（下向き）のバリ部７Ａ，７Ｂがそれぞれ形成されたピン原料板１５が得られる。これらバリ部７Ａ，７Ｂの突出高さも例えば０．０２〜０．０５ｍｍ程度である。

前記のピン原料板第２製造工程Ｓ３において製造された平面矩形状のピン原料板１５は、次の１次湾曲工程Ｓ４において、図８に示す第１次曲げプレス機３２により曲げ加工が施される。この第１次曲げプレス機３２は、左右の肩部が丸みを帯びた台形状の突型部５１を上面に有する下型４９と、突型部５１との間で型空間を形成する凹型部５２を下面に有して上下駆動する上型５０と、下型４９の左右上面に設置されて突型部５１上のピン原料板１５を前方に案内するとともに上型５０を上下に案内する左右のガイド４７，４８とから構成されている。
この第１次曲げプレス機３２では、上型５０の凹型部５２が下型４９の突型部５１から上方に離れて待機している状態で、図８（ａ）に示すように、ピン原料板１５が突型部５１上に搬送される。そこで、上型５０が下降駆動する。すると、ピン原料板１５は突型部５１と凹型部５２との間で塑性変形されて、同図（ｂ）に示すように、左右の第１側面部３Ａ，３Ｂがバリ部５Ａ，５Ｂの突出方向（下向き）に湾曲したピン原料板１５ａとなる。

そして、前記の１次湾曲工程Ｓ４において製造されたピン原料板１５ａは、次の２次湾曲工程Ｓ５において、図９に示す第２次曲げプレス機３３により曲げ加工が施される。この第２次曲げプレス機３３は、正面からみて上部が楕円形状で下部がくびれた突型部５７を上面に有する下型５５と、突型部５７との間で型空間を形成する凹型部５８を下面に有して上下駆動する上型５６と、下型５５の左右上面に設置されて突型部５７上のピン原料板１５ａを前方に案内するとともに上型５６を上下に案内する左右のガイド５３，５４とから構成されている。
この第２曲げプレス機３３では、上型５６の凹型部５８が下型５５の突型部５７から上方に離れて待機している状態で、図９（ａ）に示すように、ピン原料板１５ａが突型部５７上に搬送される。次に、上型５６が下降駆動する。すると、ピン原料板１５ａは突型部５７と凹型部５８との間で塑性変形されて、同図（ｂ）に示すように、左右の肩部５９Ａ，５９Ｂが下向きに湾曲したピン原料板１５ｂとなる。

前記の２次湾曲工程Ｓ５において製造されたピン原料板１５ｂは、次の３次湾曲工程Ｓ６において、図１０に示す第３次曲げプレス機３４により曲げ加工が施される。この第３次曲げプレス機３４は、基台２９の上面に設けられた摺動面６０上を左右近接離間自在に移動する一対の割型６１，６１と、割型６１，６１の上方に配備されて割型６１，６１を近づける方向に駆動する押え部材６２とから構成されている。割型６１，６１の対向面には、左右外向きに陥没した正面視半円状の凹型部６３，６３がそれぞれ形成されている。割型６１，６１の肩部には左右外向きに下る傾斜面６４，６４がそれぞれ形成されている。押え部材６２の下面には、割型６１，６１の上部を収容可能な凹部６５が設けられている。凹部６５の左右内壁はそれぞれ左右外向きに広がる傾斜面６６，６６となっている。傾斜面６６，６６の傾斜角度は割型６１，６１における傾斜面６４，６４の傾斜角度と同じである。

この第３曲げプレス機３４では、割型６１，６１が左右に離間し、押え部材６２が割型６１，６１上方に離れて待機している状態で、図１０（ａ）に示すように、ピン原料板１５ｂが凹型部６３，６３間に搬送される。そこで、押え部材６２が下降駆動し、傾斜面６６が傾斜面６４上を摺動する。これにより、割型６１，６１が近接する。すると、ピン原料板１５ｂは両側の凹型部６３，６３により塑性変形されて両方の第１側面部３Ａ，３Ｂが近接し、同図（ｂ）に示すように、中空円筒状のピン本体２が得られる。第１側面部３Ａ，３Ｂは非接触に近接しており、これらの間はスリット６となっている。スリット６はピン本体２の両側の筒端開口８Ａ，８Ｂと連通するように軸心方向に連続している。
すなわち、この実施形態における、１次湾曲工程Ｓ４、２次湾曲工程Ｓ５、および３次湾曲工程Ｓ６から成る工程が、本発明にいう筒形成工程の一例（Ｓ７）である。尚、本発明にいう筒形成工程は、ピン原料板の第１側面部３Ａ，３Ｂをバリ部５Ａ，５Ｂの突出方向に湾曲し両方の第１側面部３Ａ，３Ｂを近接させて中空筒状のピン本体２を得る工程であればよく、前記した工程Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６の組み合わせに限定されない。

上記のように３次湾曲工程Ｓ６で製造されたピン本体２は、次の筒端縮径工程Ｓ８において、図１１に示す筒端絞り機３５により両端の絞り加工が施される。この筒端絞り機３５は、摺動面６０上を前後近接離間自在に移動する一対の合せ型６７，６７と、合せ型６７，６７の上方に配備されて合せ型６７，６７を近づける方向に駆動する一対の押え部材６８，６８と、合せ型６７，６７の間にピン本体２を中空保持する棚部を有した支持部材７２とから構成されている。合せ型６７，６７の対向面には、それぞれ奥細のテーパ穴７０，７０が陥没して形成されている。前側の合せ型６７の前上部には前向きに下る傾斜面６９が形成され、後側の合せ型６７の後上部にも後向きに下る傾斜面６９が形成されている。一方、前側の押え部材６８の後下部には前向きに下る傾斜面７１が形成され、後側の押え部材６８の前下部には後向きに下る傾斜面７１が形成されている。傾斜面７１，７１の傾斜角度は合せ型６７，６７の傾斜面６９，６９の傾斜角度と同じである。

この筒端絞り機３５では、合せ型６７，６７が前後に離間し、押え部材６８，６８が合せ型６７，６７上方の離れた位置に待機している状態で、図１１（ａ）に示すように、ピン本体２が支持部材７２に搬送され支持部材７２の棚部に支持される。そこで、押え部材６８，６８が下降駆動し、傾斜面７１，７１が傾斜面６９，６９上を摺動する。これにより、合せ型６７，６７が近接する。すると、ピン本体２の第２側面部４Ａ，４Ｂは両側のテーパ穴７０，７０の内周面により塑性変形されて、同図（ｂ）に示すように、それぞれ縮径されて先細部１９Ａ，１９Ｂが形成される。これにより、中芯１ができ上がる。

上記のように製造された中芯１は、ピン本体２の外周面にある第１側面部３Ａ，３Ｂのバリ部５Ａ，５Ｂ、およびピン本体２の両端開口にある第２側面部４Ａ，４Ｂのバリ部７Ａ，７Ｂがいずれも筒径内向きに突出しているので、中芯１を巻回電極体８２の中央穴８３に挿入した場合に、第１側面部３Ａ，３Ｂのバリ部５Ａ，５Ｂおよび第２側面部４Ａ，４Ｂのバリ部７Ａ，７Ｂはいずれも中央穴８３の内周面に触れない。従って、巻回電極体８２の破断を確実に防ぐことができ、二次電池の製品歩留りを格段に高めることができる。一方で、第２側面部４Ａ，４Ｂのバリ部７Ａ，７Ｂがいずれも内向きとなっていることにより、中芯１を巻回電極体８２の中央穴８３に挿入する際に、中芯１の向きを一定の方向に揃えておく必要がなく、洗浄乾燥後ただちに巻回電極体８２へのピン挿入工程を実施することができる。すなわち、デリケートで手間のかかる組立作業により製造された折角の巻回電極体８２を無駄にすることなく、二次電池を製造できるのである。無論、バレル研磨機などによるバリ除去処理も不要である。

尚、上記の実施形態では、中芯１の直前原料であるピン原料板１５を製造するにあたり、まず、左右の第１側面部３Ａ，３Ｂを形成（ピン原料板第１製造工程）したのちに、前後の第２側面部４Ａ，４Ｂを形成（ピン原料板第２製造工程）するようにしたが、本発明はそれに限定されるものでなく、少なくとも筒形成工程の前であれば、例えば前後の第２側面部４Ａ，４Ｂを形成（ピン原料板第２製造工程）したのちに、左右の第１側面部３Ａ，３Ｂを形成（ピン原料板第１製造工程）するようにしても構わない。

また、ピン原料板第２製造工程を実施することなくピン原料板第１製造工程のみを実施する場合も、本発明に含まれる。すなわち、第１側面部３Ａ，３Ｂのバリ部５Ａ，５Ｂの双方を筒径方向内向きにしておけば、中芯１を巻回電極板８２の中央穴８３に挿入する際に、中芯１の外周面が巻回電極板８２を損傷することを防止できる。このような場合でも、従来の中芯と同様、第２側面部４Ａ，４Ｂのバリ部の少なくとも一方は筒径方向内向きに突出しているので、バリ部が内向きに突出している第２側面部側から中芯を巻回電極板８２の中央穴８３に挿入すれば、中芯先端による巻回電極板８２の損傷を防ぐことができる。
そして、本発明に係る中芯はその技術的範囲を逸脱しない限り、各部の寸法・形状（例えば、筒心方向長さ、外径、板厚、スリット幅、筒形状、その他）が上述した実施形態の内容に限定されるものでない。

本発明の一実施形態に係る中芯を示した図であって、（ａ）は外観図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。前記中芯の製造工程を示した工程図である。前記中芯の製造に用いるスリッタ装置の要部外観図である。前記スリッタ装置の要部を前から見た部分正面図である。前記スリッタ装置により製造されたピン原料板を巻いたコイル体を示す外観図である。前記中芯を製造する製造装置の一部を示す側面図である。せん断プレス機によるせん断動作を側方から示す説明図である。１次曲げプレス機による湾曲動作を正面から示す説明図である。２次曲げプレス機による湾曲動作を正面から示す説明図である。３次曲げプレス機による湾曲動作を正面から示す説明図である。筒端絞り機による絞り動作を側面から示す説明図である。一般的な非水電解質二次電池の一部概略記載した側断面図である。前記二次電池に使用される従来の中芯を示した図であって、（ａ）は平断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。前記従来の中芯のピン原料板をせん断プレス機により得る場合を示し、（ａ）はせん断前の状態を示す説明図、（ｂ）はせん断後の状態を示す説明図である。前記従来の中芯のピン原料板を示し、（ａ）は外観図、（ｂ）は（ａ）におけるＤ−Ｄ線断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＥ−Ｅ線断面図である。

符号の説明

１中芯
２ピン本体
３Ａ，３Ｂ第１側面部
４Ａ，４Ｂ第２側面部
５Ａ，５Ｂ，７Ａ，７Ｂバリ部
１０スリッタ装置
１５，１５Ａ，１５Ｂ，１５ａ，１５ｂピン原料板
１６原料金属板
２５矢印
２６製造装置
３１せん断プレス機
３２第１曲げプレス機
３３第２曲げプレス機
３４第３曲げプレス機
８０二次電池
８２巻回電極体
８３中央穴
Ｓ１ピン原料板第１製造工程
Ｓ３ピン原料板第２製造工程
Ｓ７筒形成工程

Claims

原料金属板を切断して得たピン原料板の対向する一対の第１側面部を湾曲して互いを対面させることにより中空筒状に形成されていて、二次電池の巻回電極体の中央穴に挿入される中芯において、前記一対の第１側面部に切断時に生じたバリ部が、前記一対の第１側面部が対面した状態でいずれも揃って筒径内向きに突出していることを特徴とする二次電池の中芯。
前記ピン原料板において一対の第１側面部の対向方向とは略直交方向に対向する一対の第２側面部に切断時に生じたバリ部が、いずれも筒径内向きに突出している請求項１に記載の二次電池の中芯。
原料金属板を切断することにより、対向する一対の第１側面部にそれぞれ同じ突出方向のバリ部が形成されたピン原料板を得るピン原料板第１製造工程と、前記ピン原料板の第１側面部をバリ部の突出方向に湾曲し両方の第１側面部を近接させて中空筒状の中芯を得る筒形成工程とを備えていることを特徴とする二次電池の中芯の製造方法。
少なくとも前記筒形成工程の実施に先立って、原料金属板を切断することにより、一対の第１側面部の対向方向とは略直交方向に対向する一対の第２側面部に、前記第１側面部のバリ部と同じ突出方向のバリ部がそれぞれ形成されたピン原料板を得るピン原料板第２製造工程を備える請求項３に記載の二次電池の中芯の製造方法。