JP5480737B2 - 電池用ケースの製造方法及び電池用ケース - Google Patents

電池用ケースの製造方法及び電池用ケース Download PDF

Info

Publication number
JP5480737B2
JP5480737B2 JP2010156529A JP2010156529A JP5480737B2 JP 5480737 B2 JP5480737 B2 JP 5480737B2 JP 2010156529 A JP2010156529 A JP 2010156529A JP 2010156529 A JP2010156529 A JP 2010156529A JP 5480737 B2 JP5480737 B2 JP 5480737B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rib
laminated steel
pair
steel plates
battery case
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 - Fee Related
Application number
JP2010156529A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2012018866A (ja
Inventor
教昌 三浦
信之 土屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Nisshin Co Ltd filed Critical Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority to JP2010156529A priority Critical patent/JP5480737B2/ja
Publication of JP2012018866A publication Critical patent/JP2012018866A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5480737B2 publication Critical patent/JP5480737B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/723—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered
    • B29C66/7232—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered comprising a non-plastics layer
    • B29C66/72321—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered comprising a non-plastics layer consisting of metals or their alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/18—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/13—Single flanged joints; Fin-type joints; Single hem joints; Edge joints; Interpenetrating fingered joints; Other specific particular designs of joint cross-sections not provided for in groups B29C66/11 - B29C66/12
    • B29C66/131—Single flanged joints, i.e. one of the parts to be joined being rigid and flanged in the joint area
    • B29C66/1312—Single flange to flange joints, the parts to be joined being rigid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/54—Joining several hollow-preforms, e.g. half-shells, to form hollow articles, e.g. for making balls, containers; Joining several hollow-preforms, e.g. half-cylinders, to form tubular articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • B29C66/73921—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/814—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8141—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined
    • B29C66/81427—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined comprising a single ridge, e.g. for making a weakening line; comprising a single tooth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
    • B29C66/814—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
    • B29C66/8141—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined
    • B29C66/81431—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the design of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps characterised by the surface geometry of the part of the pressing elements, e.g. welding jaws or clamps, coming into contact with the parts to be joined comprising a single cavity, e.g. a groove
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/832—Reciprocating joining or pressing tools
    • B29C66/8322—Joining or pressing tools reciprocating along one axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2705/00—Use of metals, their alloys or their compounds, for preformed parts, e.g. for inserts
    • B29K2705/02—Aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2705/00—Use of metals, their alloys or their compounds, for preformed parts, e.g. for inserts
    • B29K2705/08—Transition metals
    • B29K2705/12—Iron
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/712—Containers; Packaging elements or accessories, Packages
    • B29L2031/7146—Battery-cases
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Description

この発明は電池用ケースの製造方法及び電池用ケースに係り、特に、熱可塑性樹脂層を含むラミネート鋼板同士をヒートシールすることによって形成される電池用ケースの製造方法及び電池用ケースに関する。
特許文献１には、アルミ等の軟質金属薄膜と熱可塑性樹脂フィルムとを貼り合わせたラミネート鋼板から形成される電池用ケースが記載されている。これによれば、ラミネート鋼板にプレス加工が施されることにより、矩形の箱状に張り出した絞り部が形成される。絞り部の内部には発電要素が収容され、絞り部の周囲にあるフランジ部には、熱可塑性樹脂フィルム同士が対向するようにラミネート鋼板が重ね合わされる。この状態で熱可塑性樹脂フィルム同士を熱融着させることによってラミネート鋼板同士がヒートシールされ、発電要素が電池用ケースの内部に密封される。
特開２００２−２０８３８４号公報
しかしながら、特許文献１に記載の電池用ケースのように、プレス加工によって絞り部を形成する場合、その際の材料の移動量は、例えば絞り部の四辺と四隅の角部とのように部位によって異なるため、絞り部を形成した後のフランジ部にはうねりが生じた状態となる。すなわち、フランジ部にラミネート鋼板を重ね合わせたときに互いに接触していない部分では、ヒートシールを行っても熱融着されないことがあるため、ヒートシール強度が低下し、電池用ケースに加わる衝撃や生じるねじれ等によってヒートシール部分が剥がれてしまうという問題点を有していた。
また、特に近年において、電池用ケースの耐食性や強度等を向上させるため、ラミネート鋼板にステンレス鋼を用いることが提案されている。この場合、ステンレス鋼はアルミ等と比較すると硬い材料であるため、上記のようなヒートシール強度の低下がより顕著になるという問題点を有していた。
この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、ラミネート鋼板同士のヒートシール強度を向上することを実現した電池用ケースの製造方法及び電池用ケースを提供することを目的とする。
この発明に係る電池用ケースの製造方法は、一対のラミネート鋼板の間に発電要素を密封する電池用ケースの製造方法であって、一対のラミネート鋼板を準備する工程と、一対のラミネート鋼板のそれぞれに、発電要素を収容する絞り部を形成する工程と、一対のラミネート鋼板の一方に、絞り部を囲む第一のリブを形成する工程と、一対のラミネート鋼板の他方に、第一のリブに係合する第二のリブを形成する工程と、発電要素を一対のラミネート鋼板の絞り部に収容するとともに、一対のラミネート鋼板を、第一のリブ及び第二のリブが係合するように重ね合わせる工程と、第一のリブ及び第二のリブをヒートシールする工程とを含むことを特徴とするものである。
第一のリブ及び第二のリブは、第一のリブ及び第二のリブを係合させると一対のラミネート鋼板のそれぞれの絞り部同士が互いに対向する位置に配置されるように形成されてもよい。
また、一対のラミネート鋼板の一方に絞り部を形成する工程と、第一のリブを形成する工程とが同時に行われ、一対のラミネート鋼板の他方に絞り部を形成する工程と、第二のリブを形成する工程とが同時に行われてもよい。
また、この発明に係る電池用ケースの製造方法は、一対のラミネート鋼板の間に発電要素を密封する電池用ケースの製造方法であって、一対のラミネート鋼板を準備する工程と、一対のラミネート鋼板のそれぞれに、発電要素を収容する絞り部を形成する工程と、発電要素を一対のラミネート鋼板の絞り部に収容するとともに、一対のラミネート鋼板を重ね合わせる工程と、一対のラミネート鋼板の一方に、絞り部を囲む第一のリブを形成する工程と、一対のラミネート鋼板の他方に、絞り部を囲むとともに第一のリブに係合する第二のリブを形成する工程と、第一のリブ及び第二のリブをヒートシールする工程とを含み、第一のリブを形成する工程、第二のリブを形成する工程、及びヒートシールする工程が同時に行われることを特徴とするものである。
また、この発明に係る電池用ケースは、一対のラミネート鋼板の間に発電要素を密封する電池用ケースであって、一対のラミネート鋼板は、発電要素を収容する絞り部をそれぞれ有し、一対のラミネート鋼板の一方は、絞り部を囲むように形成された第一のリブを有し、一対のラミネート鋼板の他方は、絞り部を囲むように形成されるとともに第一のリブに係合する第二のリブを有し、一対のラミネート鋼板は、発電要素を絞り部に収容するとともに、第一のリブと第二のリブとが係合するように重ね合わされており、第一のリブと第二のリブとがヒートシールされることによって、絞り部に発電要素が密封されることを特徴とするものである。
一対のラミネート鋼板のそれぞれの絞り部は、第一のリブと第二のリブとを係合させると、互いに対向する位置に配置されてもよい。
この発明によれば、絞り部を囲む第一のリブと第二のリブとを形成し、これらが係合した状態でヒートシールを行うことにより、絞り部の周囲にあるフランジ部にうねりが生じていたとしても第一のリブと第二のリブとが確実にヒートシールされるため、ラミネート鋼板同士のヒートシール強度を向上することが可能となる。
この発明の実施の形態１に係る電池用ケースを示す斜視図である。 実施の形態１に係る電池用ケースの構成を示す部分拡大断面側面図であり、（ａ）は一対のラミネート鋼板をヒートシールする前の状態を示し、（ｂ）は一対のラミネート鋼板をヒートシールした状態を示す。 実施の形態１に係る電池用ケースの製造方法を説明するための概略図である。 実施の形態１に係る電池用ケースの製造方法を説明するための概略図である。 実施の形態１に係る電池用ケースの製造方法を説明するための概略図である。 実施の形態１に係る電池用ケースの製造方法を説明するための概略図である。 この発明の実施の形態２に係る電池用ケースの製造方法を説明するための概略図である。 この発明の実施の形態３に係る電池用ケースの製造方法を説明するための概略図である。
以下、この発明の実施の形態について添付図に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１に、この発明の実施の形態１に係る電池用ケース１を示す。尚、電池用ケース１における上下方向を図１に各矢印によって規定する。
電池用ケース１は、第一の外装部材２と第二の外装部材３とを備えている。第一の外装部材２は、矩形の箱状に形成されるとともに上方側に張り出した絞り部２ａと、絞り部２ａの周囲にある平板状のフランジ部２ｂとを有している。一方、第二の外装部材３は、第一の外装部材２の絞り部２ａと同様の形状を有するとともに下方側に張り出した絞り部３ａと、絞り部３ａの周囲にあるフランジ部３ｂとを有している。
後述するように、第一の外装部材２及び第二の外装部材３は、一対のラミネート鋼板にプレス加工を施すことによって形成された部材であり、中空の絞り部２ａ及び絞り部３ａの内部に発電要素が収容されるようになっている。また、第一の外装部材２及び第二の外装部材３を形成するラミネート鋼板は、ステンレス鋼からなる金属層と、金属層の一方の表面に形成された熱可塑性樹脂層とを含んでいる。熱可塑性樹脂層は、第一の外装部材２の下面側と第二の外装部材３の上面側とに位置しており、これらを熱融着させることによって、フランジ部２ｂとフランジ部３ｂとがヒートシールされている。
図２（ａ）に示すように、第一の外装部材２のフランジ部２ｂには、平坦な底部２ｃを有する溝である第一のリブ２ｄが、上方側に張り出すように形成されている。また、第二の外装部材３のフランジ部３ｂにも、平坦な底部３ｃを有する溝である第二のリブ３ｄが、上方側に張り出すように形成されている。第二のリブ３ｄは、第一のリブ２ｄより一回り小さく形成されている。したがって、矢印Ａで示すように第一の外装部材２と第二の外装部材３とを重ね合わせて第一のリブ２ｄと第二のリブ３ｄとを係合させると、第一のリブ２ｄの内周面と、第二のリブ３ｄの外周面とが全面にわたって接触するようになっている（図２（ｂ）参照）。尚、第一のリブ２ｄ及び第二のリブ３ｄは、絞り部２ａ及び３ａの四辺のうちの三辺を囲むように形成されている（図１参照）。絞り部２ａ及び３ａの残りの一辺を囲む部位には、絞り部２ａ及び３ａ内に収容される発電要素と、電池用ケース１の外部とを接続するために、図示しない電極が設けられる。
次に、この実施の形態１に係る電池用ケース１の製造方法について説明する。
まず、図３（ａ）に示される平板状のラミネート鋼板１１が準備され、このラミネート鋼板１１にプレス加工が施される。尚、第一の外装部材２と第二の外装部材３との成形方法は、第一のリブ２ｄ及び第二のリブ３ｄ（図２参照）を形成する際に用いられる工具以外に差異がないため、以下の説明は、ラミネート鋼板１１から第一の外装部材２を形成する場合について説明する。
プレス加工を行うためのプレス加工機２１は、下型２２に設けられたパンチ２３と、パンチ２３の外周部に設けられ、クッションピン２４を介して下型２２に連結されたブランクホルダ２５とを備えている。ブランクホルダ２５の上方には、スペーサ２６を介して上型２７に固定されたダイ２８が設けられている。また、ダイ２８の内周部には、付勢手段２９ａを介して上型２７に連結されたノックアウト２９ｂが配置されている。ラミネート鋼板１１は、パンチ２３の上部に配置されており、パンチ２３の外周側にはみ出した部位がブランクホルダ２５とダイ２８との間に保持されている。
次いで、図３（ｂ）の矢印Ｂで示すように、上型２７及びダイ２８を下降させると、ブランクホルダ２５もダイ２８に対して下降し、それにより、絞り部２ａが形成される。ここで、絞り部２ａは、ブランクホルダ２５とダイ２８との間に保持された部位の材料が移動することによって形成されるが、材料の移動量には、絞り部２ａの四辺（図１参照）に位置する部位と四隅の角部に位置する部位とで差異が生じる。この材料の移動量の差異に起因して、絞り部２ａを形成した後のフランジ部２ｂには、うねりが生じた状態となる。尚、付勢手段２９ａを介して上型２７に連結されているノックアウト２９ｂは、絞り部２ａの成形中にラミネート鋼板１１をパンチ２３に対して保持するとともに、成形後のラミネート鋼板１１をダイ２８から離すものである。
次に、図４（ａ）に示されるように、ブランクホルダ２５がブランクホルダ３１に交換され、ダイ２８がダイ３２に交換される。ブランクホルダ３１の上部表面には、第一のリブ２ｄ（図２参照）を形成するための凸部３１ａが形成されている。また、ダイ３２において、ブランクホルダ３１の凸部３１ａに対向する部位には、凸部３１ａと協同して第一のリブ２ｄを形成するための凹部３２ａが形成されている。したがって、図４（ｂ）の矢印Ｃで示されるように上型２７を下方側に移動させると、ブランクホルダ３１の凸部３１ａ及びダイ３２の凹部３２ａによって第一のリブ２ｄが形成され、ラミネート鋼板１１が第一の外装部材２となる。尚、絞り部２ａを形成した後、フランジ部２ｂの外周部にある不要部を切断するトリミングが行われることがあるが、第一のリブ２ｄの形成とトリミングとの順番は特に限定されるものではなく、いずれかを先に行うことも双方を同時に行うことも可能である。
ここで、上述したように、絞り部２ａを形成した後のフランジ部２ｂには、絞り部２ａを形成した際の材料の移動に伴って、うねりが生じた状態となっている。しかしながら、第一のリブ２ｄは、フランジ部２ｂをブランクホルダ３１の凸部３１ａとダイ３２の凹部３２ａとによって再度変形させることによって形成されているため、フランジ部２ｂにうねりが残っていたとしても、第一のリブ２ｄ自体にはうねりが生じていない状態となっている。また、第一のリブ２ｄを形成する際、絞り部２ａはパンチ２３に保持された状態となっており、第一のリブ２ｄは、絞り部２ａの位置を基準として、絞り部２ａの内周部における側部壁面２ｆから所定の距離ｄ離れた部位に形成されている。
以上のように第一の外装部材２を形成した後、同様の方法によって第二の外装部材３が形成される。第一の外装部材２を形成する方法と、第二の外装部材３を形成する方法との差異は、トリミングを行う際に用いられたブランクホルダ３１及びダイ３２において、凸部３１ａと凹部３２ａとの配置が逆になるだけである。すなわち、図３と同様に絞り部を形成した後、図５に示されるように、ブランクホルダ２５及びダイ２８が、それぞれブランクホルダ３３及びダイ３４に交換される。ブランクホルダ３３の上部表面には凹部３３ａが形成されており、ダイ３４の下部表面には凸部３４ａが形成されている。これらの凹部３３ａ及び凸部３４ａにより、第二の外装部材３の第二のリブ３ｄが形成される。また、第一のリブ２ｄを形成したときと同様に、フランジ部３ｂにうねりが生じていたとしても、第二のリブ３ｄ自体にはうねりが生じていない状態となっている。さらに、絞り部３ａの側部壁面と第二のリブ３ｄとの間は、第一の外装部材２の第一のリブ２ｄと同様に、絞り部３ａから距離ｄ（図４（ｂ）参照）離れた部位に形成される。
次いで、図６に示されるヒートシールバー３５を用いることによって、第一の外装部材２と第二の外装部材３とがヒートシールされる。ヒートシールバー３５は、第一の外装部材２のフランジ部２ｂに当接される上型３６と、第二の外装部材３のフランジ部３ｂに当接される下型３７とを備えている。上型３６には、第一のリブ２ｄの外部表面に沿った形状を有する凹部３６ａが形成されており、下型３７には、第二のリブ３ｄの内部表面に沿った形状を有する凸部３７ａが形成されている。また、上型３６の内部には、電熱線等からなるヒータ３８が設けられており、ヒータ３８には、上型３６の外部に設けられた電源３９に接続されている。
第一の外装部材２と第二の外装部材３とは、その絞り部２ａ及び３ａの内部に図示しない発電要素を収容するとともに、第一のリブ２ｄと第二のリブ３ｄとが互いに係合するように重ね合わせられる。次いで、上型３６と下型３７との間にフランジ部２ｂ及びフランジ部３ｂを保持されると、ヒートシールバー３５によってフランジ部２ｂ及び３ｂが加熱され、これらの熱可塑性樹脂層が熱融着される。ここで、第一のリブ２ｄ及び第二のリブ３ｄは、それぞれ絞り部２ａ及び絞り部３ａの位置を基準として距離ｄ離れた部位に形成されている。したがって、第一のリブ２ｄと第二のリブ３ｄとを係合させれば、絞り部２ａと絞り部３ａとが互いに対向する位置に、より具体的には、絞り部２ａの開口周縁部２ｅと絞り部３ａの開口周縁部３ｅとが接触する位置に配置されるようになっている。すなわち、例えばフランジ部２ｂ及び３ｂの外周部の一辺を基準として第一の外装部材２と第二の外装部材３とを重ね合わせた場合と比較すると、絞り部２ａと絞り部３ａとの位置がすれることがなく、正確な位置決めを行えるようになっている。
また、第一のリブ２ｄ及び第二のリブ３ｄにはうねりが生じておらず、これらが全面にわたって接触しているため、第一のリブ２ｄと第二のリブ３ｄとが確実に熱融着してヒートシールされた状態となっている。すなわち、電池用ケース１において、フランジ部２ｂとフランジ部３ｂとの間にうねりに起因する隙間が生じていたとしても、第一のリブ２ｄと第二のリブ３ｄとによって所定のヒートシール強度が得られているため、電池用ケース１に衝撃が加わるか、または電池用ケース１にねじれが生じたとしても、第一の外装部材２と第二の外装部材３とが剥がれることが防止されている。
このように、ラミネート鋼板から形成される第一の外装部材２及び第二の外装部材３において、その絞り部２ａ及び３ａをそれぞれ囲む第一のリブ２ｄと第二のリブ３ｄとを形成し、これらが係合した状態でヒートシールを行うことにより、絞り部２ａ及び絞り部３ａの周囲にあるフランジ部２ｂ及び３ｂにうねりが生じていたとしても、第一のリブ２ｄと第二のリブ３ｄとが確実にヒートシールされる。したがって、電池用ケース１の製造方法及び電池用ケース１において、ラミネート鋼板同士のヒートシール強度を向上することが可能となる。
また、第一のリブ２ｄ及び第二のリブ３ｄを、第一のリブ２ｄ及び第二のリブ３ｄを係合させると、絞り部２ａ及び絞り部３ａ同士が互いに対向する位置に配置されるように形成したので、第一のリブ２ｄ及び第二のリブ３ｄを係合させれば、絞り部２ａと絞り部３ａとが正確に位置決めされる。
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係る電池用ケースの製造方法について説明する。
この実施の形態２に係る電池用ケースの製造方法は、実施の形態１に対し、絞り部の成形とリブの成形とを同時に行うように構成したものである。尚、以下の実施の形態において、図１〜６の参照符号と同一の符号は、同一または同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
図７に示すように、プレス加工機４１は、ブランクホルダ４２とダイ４３とを備えている。ブランクホルダ４２は、実施の形態１におけるブランクホルダ２５に対して、第一のリブ２ｄを成形するための凸部４２ａを上部表面に形成したものである。また、ダイ４３は、実施の形態１におけるダイ２８に対して、ブランクホルダ４２の凸部４２ａと協同して第一のリブ２ｄを形成するための凹部４３ａを下部表面に形成したものである。凸部４２ａ及び凹部４３ａは、実施の形態１におけるブランクホルダ３１の凸部３１ａ及びダイ３２の凹部３２ａ（図４（ａ）参照）と同様に構成されている。
また、第二の外装部材３の第二のリブ３ｄを形成するためには、ブランクホルダ４２の凸部４２ａとダイ４３の凹部４３ａとを逆に形成したものが用いられる。尚、プレス加工機４１を用いて第一の外装部材２を形成する場合、凸部４２ａ及び凹部４３ａによって、絞り部２ａを形成する際の材料の移動量が制限されてしまう場合があるため、材料の移動量が大きい絞り部２ａの四隅の角部の周囲には第一のリブ２ｄが形成されないように構成することも可能である。
以上のようなプレス加工機４１を用いた場合、第一の外装部材２を例として説明すると、絞り部２ａの形成と第一のリブ２ｄの形成とが同時に行うことが可能となる。また、この場合においても、第一のリブ２ｄは、フランジ部２ｂを変形させることによって形成されるため、確実に第一のリブ２ｄをうねりが生じていない平坦な溝路とすることができ、実施の形態１と同様に、ラミネート鋼板同士のヒートシール強度を向上することが可能となる。
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３に係る電池用ケースの製造方法について説明する。
この実施の形態３に係る電池用ケースの製造方法は、実施の形態１、２に係る製造方法において第一のリブ２ｄ及び第二のリブ３ｄを形成した後にこれらをヒートシールしていたのに対し、リブの形成とヒートシールとを同時に行うようにしたものである。
図８（ａ）に、この実施の形態３に係る製造方法で用いられる加工機５１の構成を概略的に示す。加工機５１は、第二の外装部材３の絞り部３ａが載置される載置部５２を備えており、載置部５２の周囲には、絞り部３ａを囲む下型５３が設けられている。また、下型５３の上方には、第一の外装部材２の絞り部２ａを囲む上型５４が、矢印Ｄ１で示される上下方向に沿って移動可能となるように設けられている。下型５３は、第二の外装部材３のフランジ部３ｂに当接するように上方側に突出しており、その上部表面には、実施の形態１に係る製造方法で用いたヒートシールバー３５における下型３７の凸部３７ａ（図６参照）と同様に、第二のリブ３ｄの内部表面に沿った形状を有する凸部５３ａが形成されている。一方、上型５４の下部表面には、ヒートシールバー３５における上型３６の凹部３６ａと同様に、第一のリブ２ｄの外部表面に沿った形状を有する凹部５４ａが形成されている。また、上型５４の内部には、電熱線等からなるヒータ５５が設けられており、ヒータ５５には、上型５４の外部に設けられた電源５６に接続されている。
次に、この実施の形態３に係る製造方法について説明する。
まず、実施の形態１と同様に、第一の外装部材２及び第二の外装部材３となる一対のラミネート鋼板１１が準備され、これらに絞り部２ａ及び３ａがそれぞれ形成される（図３参照）。次いで、図８（ａ）に示されるように、第一の外装部材２と第二の外装部材３とは、そのフランジ部２ｂ及び３ｂが平坦な状態、すなわち第一のリブ２ｄ及び第二のリブ３ｄが形成されていない状態で重ね合わされ、加工機５１の載置部５２上に載置される。尚、この状態において、絞り部２ａ及び絞り部３ａの内部には、図示しない発電要素が収容される。
次に、図８（ｂ）の矢印Ｄ２で示されるように上型５４が下降され、フランジ部２ｂ及びフランジ部３ｂが下型５３と上型５４との間に挟まれる。上型５４は、フランジ部２ｂ及びフランジ部３ｂを所定の荷重で押圧し続けるようになっており、それにより、下型５３の凸部５３ａと上型５４の凹部５４ａとが第一のリブ２ｄ及び第二のリブ３ｄを形成する。また、上型５４がフランジ部２ｂ及びフランジ部３ｂを押圧するのと同時に、電源５６はヒータ５５を駆動しており、ヒータ５５がフランジ部２ｂ及び３ｂを加熱することによって、これらのヒートシールが行われるようになっている。すなわち、この実施の形態３に係る製造方法は、第一のリブ２ｄの形成、第二のリブ３ｄの形成及びこれらのヒートシールを同時に行うものとなっている。
このように、第一のリブ２ｄの形成、第二のリブ３ｄの形成及びこれらのヒートシールを同時に行うようにした場合においても、第一のリブ２ｄ及び第二のリブ３ｄを平坦に形成することができるため、実施の形態１と同様に、ラミネート鋼板同士のヒートシール強度を向上することが可能となる。さらに、第一のリブ２ｄ及び第二のリブ３ｄは、形成されるのと同時にヒートシールされるため、製造工程の短縮による製造コストの低減が可能となる。
また、ヒートシールにより熱を加えながらリブの形成をおこなうため、温間加工による加工負荷の低減効果が得られる。特に、加工硬化し易いＳＵＳ３０４等のオーステナイト系ステンレス鋼においては、温間加工により加工中に発生する加工誘起マルテンサイトの生成が抑制されるため、加工後のスプリングバック低減や上型、下型の摩耗低減の効果が得られる。
実施の形態１〜３において、第一の外装部材及び第二の外装部材の両方が、発電要素を収容するための絞り部を有するように構成されたが、この構成に限定されるものではない。例えば、第二の外装部材を、第二のリブを有する平板状の部材として第一の外装部材の絞り部を塞ぐように構成することも可能である。この場合においても、第一のリブと第二のリブとが熱融着されるため、第一の外装部材のフランジ部にうねりが生じていたとしても、シール性を向上できるという効果を有する。
また、実施の形態１、２において、第一のリブと第二のリブとを熱融着させるためにヒートシールバーが用いられたが、熱融着させるための方法を限定するものではない。熱可塑性樹脂同士が融着可能となるまでラミネート鋼板を加熱できれば、他の方法を用いることも可能である。
１ 電池用ケース、２ａ，３ａ 絞り部、２ｄ 第一のリブ、３ｄ 第二のリブ。

Claims (6)

  1. 一対のラミネート鋼板の間に発電要素を密封する電池用ケースの製造方法であって、
    前記一対のラミネート鋼板を準備する工程と、
    前記一対のラミネート鋼板のそれぞれに、前記発電要素を収容する絞り部を形成する工程と、
    前記一対のラミネート鋼板の一方に、前記絞り部を囲む第一のリブを形成する工程と、
    前記一対のラミネート鋼板の他方に、前記絞り部を囲むとともに前記第一のリブに係合する第二のリブを形成する工程と、
    前記発電要素を前記一対のラミネート鋼板の前記絞り部に収容するとともに、前記一対のラミネート鋼板を、前記第一のリブ及び前記第二のリブが係合するように重ね合わせる工程と、
    前記第一のリブ及び前記第二のリブをヒートシールする工程と
    を含むことを特徴とする電池用ケースの製造方法。
  2. 前記第一のリブ及び前記第二のリブは、前記第一のリブ及び前記第二のリブを係合させると、前記一対のラミネート鋼板のそれぞれの前記絞り部同士が互いに対向する位置に配置されるように形成される請求項１に記載の電池用ケースの製造方法。
  3. 前記一対のラミネート鋼板の一方に前記絞り部を形成する工程と、前記第一のリブを形成する工程とが同時に行われ、
    前記一対のラミネート鋼板の他方に前記絞り部を形成する工程と、前記第二のリブを形成する工程とが同時に行われる請求項１または２に記載の電池用ケースの製造方法。
  4. 一対のラミネート鋼板の間に発電要素を密封する電池用ケースの製造方法であって、
    前記一対のラミネート鋼板を準備する工程と、
    前記一対のラミネート鋼板のそれぞれに、前記発電要素を収容する絞り部を形成する工程と、
    前記発電要素を前記一対のラミネート鋼板の前記絞り部に収容するとともに、前記一対のラミネート鋼板を重ね合わせる工程と、
    前記一対のラミネート鋼板の一方に、前記絞り部を囲む第一のリブを形成する工程と、
    前記一対のラミネート鋼板の他方に、前記絞り部を囲むとともに前記第一のリブに係合する第二のリブを形成する工程と、
    前記第一のリブ及び前記第二のリブをヒートシールする工程と
    を含み、
    前記第一のリブを形成する工程、前記第二のリブを形成する工程、及び前記ヒートシールする工程が同時に行われることを特徴とする電池用ケースの製造方法。
  5. 一対のラミネート鋼板の間に発電要素を密封する電池用ケースであって、
    前記一対のラミネート鋼板は、前記発電要素を収容する絞り部をそれぞれ有し、
    前記一対のラミネート鋼板の一方は、前記絞り部を囲むように形成された第一のリブを有し、
    前記一対のラミネート鋼板の他方は、前記絞り部を囲むように形成されるとともに前記第一のリブに係合する第二のリブを有し、
    前記一対のラミネート鋼板は、前記発電要素を前記絞り部に収容するとともに、前記第一のリブと前記第二のリブとが係合するように重ね合わされており、
    前記第一のリブと前記第二のリブとがヒートシールされることによって、前記絞り部に前記発電要素が密封されることを特徴とする電池用ケース。
  6. 前記一対のラミネート鋼板のそれぞれの前記絞り部は、前記第一のリブと前記第二のリブとを係合させると、互いに対向する位置に配置される請求項５に記載の電池用ケース。
JP2010156529A 2010-07-09 2010-07-09 電池用ケースの製造方法及び電池用ケース Expired - Fee Related JP5480737B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010156529A JP5480737B2 (ja) 2010-07-09 2010-07-09 電池用ケースの製造方法及び電池用ケース

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010156529A JP5480737B2 (ja) 2010-07-09 2010-07-09 電池用ケースの製造方法及び電池用ケース

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012018866A JP2012018866A (ja) 2012-01-26
JP5480737B2 true JP5480737B2 (ja) 2014-04-23

Family

ID=45603974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010156529A Expired - Fee Related JP5480737B2 (ja) 2010-07-09 2010-07-09 電池用ケースの製造方法及び電池用ケース

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5480737B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102137757B1 (ko) * 2017-12-21 2020-07-24 주식회사 엘지화학 파우치 케이스 실링 장치
JP7303458B2 (ja) 2019-10-03 2023-07-05 日本製鉄株式会社 電池セルケースおよびそれを用いた電池の製造方法
WO2021106691A1 (ja) * 2019-11-27 2021-06-03 京セラ株式会社 電気化学セル

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012018866A (ja) 2012-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5851785B2 (ja) 電池とその製造方法
JP3990592B2 (ja) 燃料電池用セパレータ
JP6734432B2 (ja) フィルム成形体及びそれを用いたフィルム包装体、フィルム成形体の製造方法及びフィルム包装体の製造方法
JP5480737B2 (ja) 電池用ケースの製造方法及び電池用ケース
JPS63224927A (ja) 熱可塑性樹脂部材の積層方法
JP5480726B2 (ja) 電池用ケースの製造方法
JP2012094374A5 (ja) ラミネート式電池の外装材、ラミネート式電池の外装材製造方法及びラミネート式電池の製造方法
JP2005343554A (ja) ケースブランク及びその製造方法、並びにケースブランクを用いた折畳式プラスチック製段ボール通函及びその製造方法
JP2008146942A (ja) 薄型電池、薄型電池の製造方法および製造装置
JP5887306B2 (ja) ラッピング化粧板
JP2006035244A (ja) 冷間圧接方法及び金属接合体
JP2018103572A (ja) シート状積層体の製造方法、シート状積層体を成形する金型、及びシート状積層体
JP2009234122A (ja) シール装置
JP4235463B2 (ja) 中空樹脂板材の端部処理方法および端部処理装置
JP2006156161A (ja) 密閉型電池
JP5898567B2 (ja) 中空構造体の製造方法、製造装置及び端面封止構造
JP2008218287A (ja) 燃料電池用ガスケットの製造方法及びガスケット一体型ｍｅａの製造方法
JP2007242376A (ja) 組電池の製造方法および製造装置、ならびに組電池
JP2006168734A (ja) 密封容器
JP2009214924A (ja) 密閉容器、その製造方法、それを製造する金型及び接続構造
JP4669872B2 (ja) 樹脂板の接合方法
JP4339088B2 (ja) 樹脂ボードの端末構造及び端末処理方法
JP6825813B2 (ja) シール装置及び二次電池の製造方法
JP2007115445A (ja) 燃料電池
JP2012096506A (ja) 中空構造板及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130517

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140117

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: 20140128

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140214

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5480737

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees