JP5369841B2 - Battery manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、端子挿通孔を有する金属製のケース蓋部材と、端子挿通孔に挿通されてケース蓋部材に固設された金属製の電極端子部材とを備える電池の製造方法に関し、特に、少なくともケース蓋部材と電極端子部材との間に介在してこれらの間を絶縁する樹脂絶縁部材を備える電池の製造方法に関する。 The present invention relates to a battery manufacturing method including a metal case lid member having a terminal insertion hole and a metal electrode terminal member that is inserted into the terminal insertion hole and fixed to the case lid member. The present invention relates to a method of manufacturing a battery including a resin insulating member that is interposed between a case lid member and an electrode terminal member and insulates between them.
従来より、端子挿通孔を有する金属製のケース蓋部材と、端子挿通孔に挿通されてケース蓋部材に固設された金属製の電極端子部材と、ケース蓋部材と電極端子部材との間に介在してこれらの間を絶縁する樹脂絶縁部材とを備える電池が知られている。ケース蓋部材と電極端子部材と樹脂絶縁部材とは、樹脂インサート成形により一体的に形成することが可能である。 Conventionally, a metal case lid member having a terminal insertion hole, a metal electrode terminal member inserted into the terminal insertion hole and fixed to the case lid member, and between the case lid member and the electrode terminal member A battery including a resin insulating member that interposes and insulates them is known. The case lid member, the electrode terminal member, and the resin insulating member can be integrally formed by resin insert molding.
このような電池として、例えば、図12及び図13に示す電池900が挙げられる。この電池900は、箱状(有底四角筒状)をなす金属製のケース本体部材911と、この開口を閉塞する形態で溶接された矩形板状をなす金属製のケース蓋部材913とからなる電池ケース910を備える。ケース蓋部材913には、その長手方向の両端近傍に端子挿通孔913h,913hが穿設されている。そして、これらの端子挿通孔913h,913hには、それぞれ金属製の電極端子部材920,920が挿通されている。これらの電極端子部材920,920は、それぞれ樹脂絶縁部材930,930を介して、ケース蓋部材913に固設されている。
An example of such a battery is a
このような電池900では、ケース蓋部材913と樹脂絶縁部材930,930との界面や、電極端子部材920,920と樹脂絶縁部材930,930との界面に、微小な界面間隙が生じることがあり、使用環境等によっては、ケース蓋部材913または電極端子部材920,920と樹脂絶縁部材930,930との熱膨張差などにより、これらの界面間隙が大きくなることがある。すると、界面間隙に水分等が侵入して、加水分解等により樹脂絶縁部材930,930が劣化するおそれがある。この問題を解決する方法としては、上記の界面間隙に、界面間隙の変動に対して追従性を有する充填剤を装填する方法が挙げられる。例えば、特許文献1にこのような方法が開示されている。
In such a
しかしながら、上記の方法は、ケース蓋部材、電極端子部材及び樹脂絶縁部材を樹脂インサート成形により一体的に形成した後に、そこで生じた微小な界面間隙に充填剤を充填することになるため、工数が多くなるなど、製造工程が複雑になってしまう。このため、製造コストが掛かる。 However, in the above method, since the case lid member, the electrode terminal member, and the resin insulating member are integrally formed by resin insert molding, the filler is filled into the minute interfacial gap generated there, so that the number of steps is reduced. The manufacturing process becomes complicated by increasing the number. For this reason, a manufacturing cost starts.
ここで、上記の電池900のうち、ケース蓋部材913と電極端子部材920,920と樹脂絶縁部材930,930は、樹脂インサート成形により一体的に形成できる。具体的には、ケース蓋部材913の各端子挿通孔913h,913hにそれぞれ電極端子部材920,920を挿通した状態で、インサート成形により、ケース蓋部材913と電極端子部材920,920との間に樹脂を注入し、樹脂絶縁部材930,930を形成する(図14〜図17参照)。なお、図14〜図17には、一方の電極端子部材920の近傍のみを示してある。また、図14では、後述する3種類の金型KA9,KB9,KC9のうち、金型KA9のみを示し、金型KB9,KC9の図示は省略してある。
Here, in the
詳細には、まず、図14及び図15に示すように、ケース蓋部材913の各端子挿通孔913h,913hにそれぞれ電極端子部材920,920を挿通した状態で、ケース蓋部材913及び電極端子部材920,920を3種類の金型(スライド金型KA9、可動金型KB9及び固定金型KC9)で保持する。
このうち固定金型KC9は、所定位置に固定された金型であり、ケース蓋部材913の裏面913bの所定部位に下方から当接する。可動金型KB9は、上下方向に移動可能な金型であり、ケース蓋部材913の表面913aの所定部位に上方から当接する。スライド金型KA9,KA9は、水平方向(図14及び図15中、左右方向)に移動可能な金型であり、電極端子部材920の所定部位に、図14及び図15中、左側及び右側から当接して、電極端子部材920を狭持する。
Specifically, first, as shown in FIGS. 14 and 15, the
Among these, the fixed mold KC9 is a mold fixed at a predetermined position, and comes into contact with a predetermined portion of the
その後、ケース蓋部材913と電極端子部材920との間(スライド金型KA9、可動金型KB9及び固定金型KC9で囲まれた空間)に、樹脂を注入する。注入後、この樹脂を冷却すると、図16及び図17に示すように、ケース蓋部材913と電極端子部材920との間を接続する樹脂絶縁部材930が形成される。このようなインサート成形工程により、ケース蓋部材913と電極端子部材920,920と樹脂絶縁部材930,930が一体的に形成される。
Thereafter, resin is injected between the
しかしながら、上記のインサート成形工程では、インサート成形の際に注入された樹脂が、ケース蓋部材913や電極端子部材920による熱引きなどにより、不均一に冷却されることがあり、樹脂絶縁部材930に大きな残留応力が生じることがある。その結果、ケース蓋部材913または電極端子部材920と樹脂絶縁部材930との密着性(シール性)が低下するおそれがある。また、樹脂絶縁部材930自身にクラックが生じることにより、ケース蓋部材913と電極端子部材920との間のシール性が低下するおそれもある。
However, in the above-described insert molding process, the resin injected at the time of insert molding may be cooled unevenly due to heat pulling by the
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、端子挿通孔を有するケース蓋部材と、端子挿通孔に挿通される電極端子部材と、ケース蓋部材と電極端子部材との間に介在してこれらの間を絶縁する樹脂絶縁部材とを備える電池において、製造コストを低減できると共に、ケース蓋部材と電極端子部材との間のシール性を向上させることができる電池の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the current situation, and includes a case lid member having a terminal insertion hole, an electrode terminal member inserted into the terminal insertion hole, and a case lid member and an electrode terminal member. In addition, in a battery including a resin insulating member that insulates between them, a manufacturing method of the battery that can reduce the manufacturing cost and improve the sealing performance between the case lid member and the electrode terminal member is provided. For the purpose.
その解決手段は、金属からなり、自身を貫通する端子挿通孔を有するケース蓋部材と、金属からなり、前記端子挿通孔に挿通されて前記ケース蓋部材に固設された電極端子部材と、絶縁性樹脂からなり、少なくとも前記ケース蓋部材と前記電極端子部材との間に介在してこれらの間を絶縁し、自身の内側で前記電極端子部材に密着すると共に、自身の外側で前記ケース蓋部材に密着する樹脂絶縁部材と、を備える電池の製造方法であって、前記電極端子部材のうち、前記端子挿通孔内に配置される予定の孔配置部の外周面を含む第1所定部位、及び、前記ケース蓋部材のうち、前記端子挿通孔の内周面を含む第2所定部位の少なくともいずれかに、予め絶縁性の第1樹脂からなる第1樹脂体を形成する第1成形工程と、前記第1成形工程後、前記ケース蓋部材の前記端子挿通孔に前記電極端子部材を挿通した状態で、インサート成形により、前記ケース蓋部材と前記電極端子部材との間に絶縁性の第2樹脂を注入して、前記第1樹脂体に結合する第2樹脂体を形成し、前記第1樹脂体及び前記第2樹脂体を有する前記樹脂絶縁部材を形成する第2成形工程と、を備え、前記第1成形工程では、前記第1樹脂体を、少なくとも前記電極端子部材の前記第1所定部位に形成し、前記第2成形工程では、前記電極端子部材を金型で直接保持することなく、前記電極端子部材に形成した前記第1樹脂体を金型で保持しながら、前記インサート成形を行う電池の製造方法である。 The solution includes a case lid member made of metal and having a terminal insertion hole penetrating itself, an electrode terminal member made of metal and inserted into the terminal insertion hole and fixed to the case lid member, and an insulating member. Made of a conductive resin, interposed at least between the case lid member and the electrode terminal member to insulate between them, and in close contact with the electrode terminal member inside itself, and on the outside of the case lid member A first insulating portion including a peripheral surface of a hole arrangement portion to be arranged in the terminal insertion hole, of the electrode terminal member; and A first molding step of forming a first resin body made of an insulating first resin in advance in at least one of the second predetermined portions including the inner peripheral surface of the terminal insertion hole in the case lid member; After the first molding step, In the state where the electrode terminal member is inserted into the terminal insertion hole of the case lid member, an insulating second resin is injected between the case lid member and the electrode terminal member by insert molding, Forming a second resin body bonded to one resin body, and forming a resin insulation member having the first resin body and the second resin body, and in the first molding step, The first resin body is formed at least on the first predetermined portion of the electrode terminal member, and in the second molding step, the electrode terminal member is formed on the electrode terminal member without being directly held by a mold. In the battery manufacturing method, the insert molding is performed while the first resin body is held by a mold .
本発明の電池の製造方法では、第2成形工程のインサート成形に先だって、第1成形工程において、予め第1樹脂体を形成している。このため、第2成形工程において、注入された第2樹脂は第1樹脂体に接触しているため、従来に比してケース蓋部材や電極端子部材による熱引けを緩和することができるので、第2樹脂の冷却が不均一になるのを従来よりも抑制できる。従って、樹脂絶縁部材(特に第2樹脂体)に生じる残留応力を小さくできる。 In the battery manufacturing method of the present invention, the first resin body is formed in advance in the first molding step prior to the insert molding in the second molding step. For this reason, in the second molding step, since the injected second resin is in contact with the first resin body, heat shrinkage due to the case lid member and the electrode terminal member can be reduced as compared with the conventional case, It can suppress that the cooling of 2nd resin becomes non-uniform | heterogenous than before. Therefore, the residual stress generated in the resin insulating member (particularly the second resin body) can be reduced.
これにより、ケース蓋部材及び電極端子部材と樹脂絶縁部材との密着性(シール性)を向上させることができる。また、樹脂絶縁部材自身にクラックが生じ難くなるので、この点でもケース蓋部材と電極端子部材との間のシール性を向上させることができる。更に、本発明の製造方法によれば、ケース蓋部材、電極端子部材及び樹脂絶縁部材をインサート成形により一体的に形成した後に界面間隙に充填剤を充填する必要がないので、製造工程を簡素化でき、製造コストを低減できる。
なお、「第1樹脂」と「第2樹脂」は、互いに異なる樹脂でもよいし、同じ樹脂でもよい。
Thereby, the adhesiveness (sealability) between the case lid member and the electrode terminal member and the resin insulating member can be improved. Moreover, since it becomes difficult to produce a crack in resin insulation member itself, the sealing performance between a case cover member and an electrode terminal member can be improved also in this respect. Furthermore, according to the manufacturing method of the present invention, since the case lid member, the electrode terminal member, and the resin insulating member are integrally formed by insert molding, it is not necessary to fill the interfacial gap with a filler, thereby simplifying the manufacturing process. Manufacturing costs can be reduced.
The “first resin” and the “second resin” may be different resins or the same resin.
第2成形工程のインサート成形において、電極端子部材を直接金型で把持すると、噛み込み等により電極端子部材から金属粉等が生じることがある。すると、この金属異物が電池に混入し、短絡等を生じさせるおそれがある。
これに対し、本発明の製造方法では、第1成形工程において、電極端子部材に第1樹脂体を形成し、第2成形工程において、電極端子部材を金型で直接保持することなく、この第1樹脂体を金型で保持する。このため、電極端子部材から金属粉等が生じることを防止でき、電池に金属異物が混入することを防止できる。従って、信頼性の高い電池を製造できる。
In the insert molding of the second molding step, when the electrode terminal member is directly held by a mold, metal powder or the like may be generated from the electrode terminal member due to biting or the like. As a result, the metal foreign matter may enter the battery and cause a short circuit or the like.
In contrast, in the manufacturing method of the present invention, the first resin body is formed on the electrode terminal member in the first molding step, and the electrode terminal member is not directly held by the mold in the second molding step. 1 Hold the resin body with a mold. For this reason, it can prevent that metal powder etc. arise from an electrode terminal member, and can prevent that a metal foreign material mixes in a battery. Therefore, a highly reliable battery can be manufactured.
(実施形態1)
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図1に、本実施形態1のリチウム二次電池(電池)100を示す。また、図2に、このリチウム二次電池100のうち、一体化されたケース蓋部材113、電極端子部材120及び樹脂絶縁部材130を示す。なお、図1及び図2における上方をリチウム二次電池100の上側、下方をリチウム二次電池100の下側として説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a lithium secondary battery (battery) 100 according to the first embodiment. FIG. 2 shows an integrated
このリチウム二次電池100は、ハイブリッドカー、電気自動車等の車両や、ハンマードリル等の電池使用機器に搭載される角型電池である。リチウム二次電池100は、角型の電池ケース110、この電池ケース110内に収容された図示しない電極体(発電要素)、電池ケース110に支持された2つの電極端子部材120,120、電池ケース110と電極端子部材120,120との間を絶縁する樹脂絶縁部材130,130等から構成されている。また、電池ケース110の内部には、電解液が注入されている。
The lithium
このうち、電池ケース110は、金属(具体的には純アルミニウム)からなり、直方体状に形成されている。この電池ケース110は、上側のみが開口した箱状(有底四角筒状)をなし、電極体を収容するケース本体部材111と、このケース本体部材111の開口111hを閉塞する形態で溶接された矩形板状のケース蓋部材113とから構成されている。
ケース本体部材111は、ケース蓋部材113に対向する矩形板状のケース底壁部111bと、ケース蓋部材113とケース底壁部111bとの間を結ぶ矩形板状の4つのケース側壁部111c,111c,…とからなる。
Among these, the
The
ケース蓋部材113は、金属(本実施形態1では純アルミニウム)からなり、表面113a及び裏面113bを有する矩形板状をなす。このケース蓋部材113には、その長手方向の両端近傍の所定位置に、このケース蓋部材113を貫通する平面視矩形状の端子挿通孔113h,113hがそれぞれ形成されている(図1の他、図2も参照)。一方の端子挿通孔113hには、正極用の電極端子部材120(図1中、左側)が挿通され、他方の端子挿通孔113hには、負極用の電極端子部材120(図1中、右側)が挿通されている。
The
ケース蓋部材113の長手方向中央には、平面視矩形状をなす非復帰型の安全弁部117が設けられている。この安全弁部117は、ケース蓋部材113と一体的に形成されてケース蓋部材113の一部をなす。安全弁部117には、V字溝をなす溝部117vが所定形状に形成されている。この安全弁部117は、電池ケース110内部の内圧が所定圧力に達した際に作動して開弁する。即ち、内圧が所定圧力に達したときに、安全弁部117が溝部117vを起点として破断し、電池内部のガスを電池外部に放出する。
A non-returnable
次に、電極端子部材120,120について説明する。正極用の電極端子部材120は、電池ケース110の内部において電極体の正極集電箔と電気的かつ機械的に接続する一方、電池ケース110(ケース蓋部材113)に形成された端子挿通孔113hを通じて、電池ケース110の外部(ケース蓋部材113上)に延出している。また、負極用の電極端子部材120は、電池ケース110の内部において電極体の負極集電箔と電気的かつ機械的に接続する一方、電池ケース110(ケース蓋部材113)に形成された端子挿通孔113hを通じて、電池ケース110の外部(ケース蓋部材113上)に延出している。これらの電極端子部材120,120は、金属(本実施形態1では純銅)から形成されている。
Next, the
これらの電極端子部材120,120は、それぞれ樹脂絶縁部材130,130を介してケース蓋部材113に固設されている。樹脂絶縁部材130は、樹脂(本実施形態1ではPPS樹脂)からなる。この樹脂絶縁部材130は、概略筒状をなし、ケース蓋部材113(端子挿通孔113h)と電極端子部材120との間に介在すると共に、電池ケース110の内部から外部に延出している。樹脂絶縁部材130は、自身の内側で電極端子部材120に密着すると共に、自身の外側でケース蓋部材113に密着して、電極端子部材120とケース蓋部材113とを接続すると共に、電極端子部材120とケース蓋部材113との間を電気的に絶縁している。
These electrode
更に具体的には、この樹脂絶縁部材130は、内側樹脂体131と外側樹脂体135とから構成されている。なお、本実施形態1では、内側樹脂体131が本発明の第1樹脂体に相当し、外側樹脂体135が本発明の第2樹脂体に相当する。
このうち内側樹脂体131は、四角筒状をなし、電極端子部材120のうちの端子被覆部121の外周面121dを覆ってこれに密着している。この端子被覆部121の外周面121dは、ケース蓋部材113の端子挿通孔113h内に配置された孔配置部121eの外周面121edと、この孔配置部121eの上側(電池ケース110の外部)に位置する上側部121fの外周面121fdと、孔配置部121eの下側(電池ケース110の内部)に位置する下側部121gの外周面121gdとからなる。なお、本実施形態1では、この端子被覆部121の外周面121dが、本発明の第1所定部位に相当する。
More specifically, the
Among these, the inner
外側樹脂体135は、筒状をなし、内側樹脂体131の周囲を覆うと共に、自身の外側でケース蓋部材113の蓋被覆面113dを覆ってこれに密着している。更に具体的には、外側樹脂体135は、内側樹脂体131の樹脂上部131sを上側に向けて突出させた状態で、内側樹脂体131の周囲を覆っている。また、外側樹脂体135が密着する蓋被覆面113dは、端子挿通孔113hの内周面113hnと、ケース蓋部材113の表面113aのうち、端子挿通孔113hの周囲をなす表面孔周囲部113adと、ケース蓋部材113の裏面113bのうち、端子挿通孔113hの周囲をなす裏面孔周囲部113bdとからなる。
The
次いで、上記リチウム二次電池100の製造方法について説明する(図3〜図7参照)。まず、電極端子部材120,120を用意する。そして、第1成形工程において、電極端子部材120のうち、端子被覆部121の外周面(第1所定部位)121dに、絶縁性の第1樹脂からなる内側樹脂体131を形成する(図3参照)。具体的には、絶縁性の第1樹脂(本実施形態1ではPPS樹脂)を用いた樹脂インサート成形により、電極端子部材120の端子被覆部121の外周面121dに、四角筒状の内側樹脂体131を形成する。
Next, a method for manufacturing the lithium
次に、第2成形工程を行う。即ち、ケース蓋部材113を用意する。そして、ケース蓋部材113の各端子挿通孔113h,113hにそれぞれ電極端子部材120,120を挿通した状態で、インサート成形により、ケース蓋部材113と電極端子部材120,120との間に絶縁性の第2樹脂を注入し、内側樹脂体131,131に結合する外側樹脂体135,135を形成し、内側樹脂体131及び外側樹脂体135からなる樹脂絶縁部材130,130を形成する(図4〜図7参照)。なお、図4〜図7では、一方の電極端子部材120の近傍のみを示してある。また、図4及び図6では、後述する3種類の金型KA1,KB1,KC1のうち、金型KA1のみを示し、金型KB1,KC1の図示は省略してある。
Next, a 2nd shaping | molding process is performed. That is, the
具体的には、まず、図4及び図5に示すように、ケース蓋部材113の各端子挿通孔113h,113hにそれぞれ電極端子部材120,120を挿通した状態で、ケース蓋部材113及び電極端子部材120,120を3種類の金型(スライド金型KA1、可動金型KB1及び固定金型KC1)で保持する。
このうち固定金型KC1は、所定位置に固定された金型である。この固定金型KC1は、ケース蓋部材113の裏面113bのうち、裏面孔周囲部113bdの周囲をなす裏面外側周囲部113beに下方から当接する。また、この固定金型KC1は、内側樹脂体131の下端面131knの径方向外側部分にも下方から当接する。一方、この固定金型KC1は、電極端子部材120とは僅かな間隙L2を介して離間する。
Specifically, first, as shown in FIGS. 4 and 5, the
Among these, the fixed mold KC1 is a mold fixed at a predetermined position. The fixed mold KC1 abuts from below on the back surface outer peripheral portion 113be that forms the periphery of the back surface hole peripheral portion 113bd in the
可動金型KB1は、上下方向に移動可能な金型である。この可動金型KB1は、ケース蓋部材113の表面113aのうち、表面孔周囲部113adの周囲をなす表面外側周囲部113aeに上方から当接する。これにより、ケース蓋部材113は、固定金型KC1と可動金型KB1により狭持されてこれらに保持される。また、この可動金型KB1は、内側樹脂体131の上端面131snの径方向外側部分にも上方から当接する。一方、この可動金型KB1は、電極端子部材120とは僅かな間隙L1を介して離間する。また、この可動金型KB1には、スライド金型KA1を挿通可能な金型挿通孔KB1hが穿設されている。
The movable mold KB1 is a mold that can move in the vertical direction. The movable mold KB1 abuts on the surface outer peripheral portion 113ae surrounding the surface hole peripheral portion 113ad from the upper side of the
スライド金型KA1は、水平方向(図4及び図5中、左右方向)に移動可能な金型であり、1つの電極端子部材120に対して、2つのスライド金型KA1,KA1を有する。各スライド金型KA1,KA1は、可動金型KB1の金型挿通孔KB1h,KB1h内にそれぞれ挿入され、内側樹脂体131の樹脂上部131sに、図4及び図5中、左側及び右側から当接し、内側樹脂体131の樹脂上部131sを狭持する。これにより、内側樹脂体131、及び、これと一体化された電極端子部材120が、スライド金型KA1に保持される。
The slide mold KA1 is a mold that can move in the horizontal direction (left and right directions in FIGS. 4 and 5), and has two slide molds KA1 and KA1 for one
なお、本実施形態1では、スライド金型KA1,KA1が電極端子部材120に直接当接しないので、スライド金型KA1,KA1が電極端子部材120を直接保持することはない。 従って、スライド金型KA1,KA1による噛み込み等により電極端子部材120から金属粉等が生じるのを確実に防止できる。
In the first embodiment, since the slide molds KA1 and KA1 do not directly contact the
その後、ケース蓋部材113と電極端子部材120との間(スライド金型KA1、可動金型KB1及び固定金型KC1で囲まれた空間)に、絶縁性の第2樹脂(本実施形態1ではPPS樹脂)を注入する。注入後、第2樹脂を冷却すると、図6及び図7に示すように、内側樹脂体131に結合(熱溶融結合)する外側樹脂体135が形成され、内側樹脂体131及び外側樹脂体135からなる樹脂絶縁部材130が形成される。その際、第2樹脂は、内側樹脂体131に接触しているため、熱引けを緩和することができるので、第2樹脂の冷却が不均一になるのを、従来よりも抑制できる。その結果、樹脂絶縁部材130(特に外側樹脂体135)に生じる残留応力を小さくできる。
この第2成形工程により、図2に示したように、ケース蓋部材113と電極端子部材120,120と樹脂絶縁部材130,130が一体的に形成される。
Thereafter, an insulating second resin (in the first embodiment, PPS) is interposed between the
By this second molding step, as shown in FIG. 2, the
第2成形工程を終えた後は、電極体を用意し、この電極体の軸方向の両端に、正極用の電極端子部材120と負極用の電極端子部材120を溶接する。次に、このうちの電極体を、別途用意したケース本体部材111内に挿入すると共に、ケース蓋部材113をケース本体部材111の開口111h上に配置する。そして、ケース蓋部材113の周縁とケース本体部材111の開口周縁とをレーザ溶接する。その後、ケース蓋部材113の注液口部(不図示)から電池ケース110内に電解液を注入する。かくして、リチウム二次電池100が完成する。
After finishing the second molding step, an electrode body is prepared, and the positive
以上で説明したように、本実施形態1のリチウム二次電池100の製造方法では、第2成形工程のインサート成形に先だって、第1成形工程において、予め、電極端子部材120に内側樹脂体131を形成している。このため、第2成形工程のインサート成形の際、この内側樹脂体131が無い場合に比して、注入された第2樹脂が不均一に冷却されるのを抑制できるので、樹脂絶縁部材130(特に外側樹脂体135)に生じる残留応力を小さくできる。
As described above, in the method for manufacturing the lithium
これにより、ケース蓋部材113及び電極端子部材120,120と樹脂絶縁部材130,130との密着性(シール性)を向上させることができる。また、樹脂絶縁部材130自身にクラックが生じ難くなるので、この点でもケース蓋部材113と電極端子部材120,120との間のシール性を向上させることができる。また、本実施形態1の製造方法では、ケース蓋部材113、電極端子部材120,120及び樹脂絶縁部材130,130をインサート成形により一体的に形成した後に、従来のように界面間隙に充填剤を充填する必要がないので、製造工程を簡素化でき、製造コストを低減できる。
Thereby, the adhesiveness (sealability) between the
更に、本実施形態1の製造方法では、第1成形工程において、電極端子部材120に内側樹脂体131を形成し、第2成形工程において、電極端子部材120をスライド金型KA1,KA1で直接保持することなく、この内側樹脂体131をスライド金型KA1,KA1で保持することにより、内側樹脂体131及び電極端子部材120を保持する。このため、スライド金型KA1,KA1による噛み込み等により電極端子部材120から金属粉等が生じるのを確実に防止でき、リチウム二次電池100に金属異物が混入することを確実に防止できる。従って、信頼性の高いリチウム二次電池100を製造できる。
Furthermore, in the manufacturing method of the first embodiment, the
(参考形態)
次いで、参考形態について説明する。本参考形態のリチウム二次電池100は、上記実施形態1のリチウム二次電池100と同様な形態であるが、その製造方法、具体的には、樹脂絶縁部材130の形成方法が上記実施形態1と異なる。それ以外は、基本的に上記実施形態1と同様であるので、上記実施形態1と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。
( Reference form )
Next, a reference form will be described. The lithium
本参考形態に係るリチウム二次電池100の製造方法について説明する(図8〜図11参照)。本参考形態では、まず、ケース蓋部材113を用意する。そして、第1成形工程において、ケース蓋部材113のうちの蓋被覆面113d,113dに、絶縁性の第1樹脂からなる外側樹脂体135,135を形成する(図8参照)。具体的には、絶縁性の第1樹脂(本参考形態ではPPS樹脂)を用いた樹脂インサート成形により、ケース蓋部材113の蓋被覆面113d,113dに、外側樹脂体135,135を形成する。なお、本参考形態では、ケース蓋部材113の蓋被覆面113dが本発明の第2所定部位に相当し、外側樹脂体135が本発明の第1樹脂体に相当する。
A method for manufacturing the lithium
次に、第2成形工程を行う。即ち、電極端子部材120,120を用意する。そして、ケース蓋部材113の各端子挿通孔113h,113h(外側樹脂体135,135の内側)にそれぞれ電極端子部材120,120を挿通した状態で、インサート成形により、ケース蓋部材113と電極端子部材120,120との間に第2樹脂を注入し、外側樹脂体135,135に結合する内側樹脂体131,131を形成し、外側樹脂体135及び内側樹脂体131からなる樹脂絶縁部材130,130を形成する(図9〜図11参照)。なお、図9〜図11では、一方の電極端子部材120の近傍のみを示してある。また、図9では、後述する3種類の金型KA2,KB2,KC2のうち、金型KA2のみを示し、金型KB2,KC2の図示は省略してある。
Next, a 2nd shaping | molding process is performed. That is,
具体的には、まず、図9及び図10に示すように、ケース蓋部材113の各端子挿通孔113h,113h(外側樹脂体135,135の内側)にそれぞれ電極端子部材120,120を挿通した状態で、ケース蓋部材113及び電極端子部材120,120を3種類の金型(スライド金型KA2、可動金型KB2及び固定金型KC2)で保持する。
このうち固定金型KC2は、所定位置に固定された金型である。この固定金型KC2は、ケース蓋部材113の裏面113bのうちの裏面外側周囲部113beに下方から当接する。また、この固定金型KC2は、電極端子部材120のうち、端子被覆部121の下側部分122にもその径方向外側から当接する。
Specifically, first, as shown in FIGS. 9 and 10, the
Among these, the fixed mold KC2 is a mold fixed at a predetermined position. The fixed mold KC2 comes into contact with the rear outer peripheral portion 113be of the
可動金型KB2は、上下方向に移動可能な金型である。この可動金型KB2は、ケース蓋部材113の表面113aのうちの表面外側周囲部113aeに上方から当接する。これにより、ケース蓋部材113は、固定金型KC2と可動金型KB2により狭持されてこれらに保持される。一方、この可動金型KB2は、電極端子部材120とは僅かな間隙L3を介して離間する。また、この可動金型KB2には、スライド金型KA2を挿通可能な金型挿通孔KB2hが穿設されている。
The movable mold KB2 is a mold that can move in the vertical direction. This movable mold KB2 abuts on the outer surface peripheral portion 113ae of the
スライド金型KA2は、水平方向(図9及び図10中、左右方向)に移動可能な金型であり、1つの電極端子部材120に対して、2つのスライド金型KA2,KA2を有する。各スライド金型KA2,KA2は、可動金型KB2の金型挿通孔KB2h,KB2h内にそれぞれ挿入され、電極端子部材120のうち、端子被覆部121よりも上側に位置する上側部分123に、図9及び図10中、左側及び右側から当接し、電極端子部材120の上側部分123を狭持する。これにより、電極端子部材120が、スライド金型KA2,KA2に保持される。
The slide mold KA2 is a mold that can move in the horizontal direction (left and right directions in FIGS. 9 and 10), and has two slide molds KA2 and KA2 for one
その後、ケース蓋部材113と電極端子部材120との間(スライド金型KA2、可動金型KB2及び固定金型KC2で囲まれた空間)に、絶縁性の第2樹脂(本参考形態ではPPS樹脂)を注入する。注入後、第2樹脂を冷却すると、図11に示すように、外側樹脂体135に結合(熱溶融結合)する内側樹脂体131が形成され、外側樹脂体135及び内側樹脂体131からなる樹脂絶縁部材130が形成される。その際、第2樹脂は、外側樹脂体135に接触しているため、熱引けを緩和することができるので、第2樹脂の冷却が不均一になるのを、従来よりも抑制できる。その結果、樹脂絶縁部材130(特に内側樹脂体131)に生じる残留応力を小さくできる。
第2成形工程後は、上記実施形態1と同様にして、リチウム二次電池100を完成させる。
Thereafter, an insulating second resin (PPS resin in the present embodiment ) is inserted between the
After the second molding step, the lithium
以上で説明したように、本参考形態のリチウム二次電池100の製造方法では、第2成形工程のインサート成形に先だって、第1成形工程において、予め、ケース蓋部材113に外側樹脂体135を形成している。このため、第2成形工程のインサート成形の際、この外側樹脂体135が無い場合に比して、注入された第2樹脂が不均一に冷却されるのを抑制できるので、樹脂絶縁部材130(特に内側樹脂体131)に生じる残留応力を小さくできる。
As described above, in the method for manufacturing the lithium
これにより、ケース蓋部材113及び電極端子部材120,120と樹脂絶縁部材130,130との密着性(シール性)を向上させることができる。また、樹脂絶縁部材130自身にクラックが生じ難くなるので、この点でもケース蓋部材113と電極端子部材120,120との間のシール性を向上させることができる。また、本参考形態の製造方法では、ケース蓋部材113、電極端子部材120,120及び樹脂絶縁部材130,130をインサート成形により一体的に形成した後に、従来のように界面間隙に充填剤を充填する必要がないので、製造工程を簡素化でき、製造コストを低減できる。その他、上記実施形態1と同様な部分は、上記実施形態1と同様な作用効果を奏する。
Thereby, the adhesiveness (sealability) between the
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態1に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態1及び参考形態では、第1樹脂と第2樹脂を同じ樹脂(具体的にはPPS樹脂)としたが、ケース蓋部材113や電極端子部材120との密着性や、ケース蓋部材113や電極端子部材120との熱膨張係数の差などを考慮して、互いに異なる樹脂とすることもできる。
In the above, the present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described first embodiment , and it is needless to say that the present invention can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof.
For example, in the first embodiment and the reference embodiment , the first resin and the second resin are the same resin (specifically, PPS resin), but the adhesion to the
100 リチウム二次電池(電池)
110 電池ケース
111 ケース本体部材
113 ケース蓋部材
113d 蓋被覆面(第2所定部位)
113h 端子挿通孔
120 電極端子部材
121 端子被覆部
121d 外周面(第1所定部位)
121e 孔配置部
121ed 外周面
130 樹脂絶縁部材
131 内側樹脂体(第1樹脂体,第2樹脂体)
131s 樹脂上部
135 外側樹脂体(第2樹脂体,第1樹脂体)
KA1,KA2 スライド金型
KB1,KB2 可動金型
KB1h,KB2h 金型挿通孔
KC1,KC2 固定金型
100 Lithium secondary battery (battery)
110
113h
121e hole arrangement part 121ed outer
131s Resin
KA1, KA2 Slide mold KB1, KB2 Movable mold KB1h, KB2h Mold insertion hole KC1, KC2 Fixed mold
Claims (1)
金属からなり、前記端子挿通孔に挿通されて前記ケース蓋部材に固設された電極端子部材と、
絶縁性樹脂からなり、少なくとも前記ケース蓋部材と前記電極端子部材との間に介在してこれらの間を絶縁し、自身の内側で前記電極端子部材に密着すると共に、自身の外側で前記ケース蓋部材に密着する樹脂絶縁部材と、を備える
電池の製造方法であって、
前記電極端子部材のうち、前記端子挿通孔内に配置される予定の孔配置部の外周面を含む第1所定部位、及び、前記ケース蓋部材のうち、前記端子挿通孔の内周面を含む第2所定部位の少なくともいずれかに、予め絶縁性の第1樹脂からなる第1樹脂体を形成する第1成形工程と、
前記第1成形工程後、前記ケース蓋部材の前記端子挿通孔に前記電極端子部材を挿通した状態で、インサート成形により、前記ケース蓋部材と前記電極端子部材との間に絶縁性の第2樹脂を注入して、前記第1樹脂体に結合する第2樹脂体を形成し、前記第1樹脂体及び前記第2樹脂体を有する前記樹脂絶縁部材を形成する第2成形工程と、を備え、
前記第1成形工程では、
前記第1樹脂体を、少なくとも前記電極端子部材の前記第1所定部位に形成し、
前記第2成形工程では、
前記電極端子部材を金型で直接保持することなく、前記電極端子部材に形成した前記第1樹脂体を金型で保持しながら、前記インサート成形を行う
電池の製造方法。 A case lid member made of metal and having a terminal insertion hole penetrating itself,
An electrode terminal member made of metal, inserted into the terminal insertion hole and fixed to the case lid member,
It is made of an insulating resin and is interposed between at least the case lid member and the electrode terminal member to insulate between them, and is in close contact with the electrode terminal member inside itself, and the case lid outside itself A resin insulation member in close contact with the member, comprising:
Among the electrode terminal members, a first predetermined portion including an outer peripheral surface of a hole arrangement portion to be arranged in the terminal insertion hole, and an inner peripheral surface of the terminal insertion hole among the case lid member. A first molding step of forming a first resin body made of an insulating first resin in advance in at least one of the second predetermined portions;
After the first molding step, an insulating second resin is formed between the case lid member and the electrode terminal member by insert molding in a state where the electrode terminal member is inserted into the terminal insertion hole of the case lid member. And forming a second resin body bonded to the first resin body and forming the resin insulating member having the first resin body and the second resin body, and a second molding step ,
In the first molding step,
Forming the first resin body at least on the first predetermined portion of the electrode terminal member;
In the second molding step,
The method for manufacturing a battery , wherein the insert molding is performed while holding the first resin body formed on the electrode terminal member with a mold without directly holding the electrode terminal member with a mold .
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