JP5608142B2 - Battery case lid - Google Patents
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Description
本発明は、二次電池で用いられる電池ケース用蓋に関する。 The present invention relates to a battery case lid used in a secondary battery.
二次電池は、例えば、内部に電解質を備えた電池ケースと電池ケースの開口を塞ぐ電池ケース用蓋で構成されている。電池ケース用蓋は、電池ケースに溶接される基板部と、電解質に異常が発生した場合に電池ケース内の内圧を開放するための防爆弁と、を主に備えている。防爆弁は、基板部よりも薄く成形されており、所定以上の内圧が作用した際に、破断するようになっている。 The secondary battery includes, for example, a battery case provided with an electrolyte therein and a battery case lid that closes the opening of the battery case. The battery case lid mainly includes a substrate portion welded to the battery case, and an explosion-proof valve for releasing the internal pressure in the battery case when an abnormality occurs in the electrolyte. The explosion-proof valve is formed thinner than the substrate portion, and is broken when an internal pressure exceeding a predetermined level is applied.
従来、この防爆弁を成形する場合、例えば、基板部と防爆弁とを溶接で接合していた。しかし、基板部と防爆弁とを溶接で接合すると、接合部分の厚さを一定にすることが困難になるため、内圧を開放する作動圧を一定にすることができないという問題があった。また、溶接では接合作業が煩雑になるという問題があった。 Conventionally, when molding this explosion-proof valve, for example, the substrate portion and the explosion-proof valve are joined by welding. However, when the substrate portion and the explosion-proof valve are joined by welding, it is difficult to make the thickness of the joined portion constant, and thus there is a problem that the operating pressure for releasing the internal pressure cannot be made constant. In addition, there has been a problem that welding is complicated in welding.
特許文献1には、一枚の金属板をプレス加工して、防爆弁を成形する方法が記載されている。特許文献1に係る成形方法は、一枚の金属板にコイニングを行って、基板部よりも薄い薄板部を成形した後、薄板部の周囲に溝部を成形する工程が記載されている。この溝部は、所定以上の内圧を受けた際に、確実に破断するよう薄板部よりもさらに薄肉に成形されている。また、特許文献1に係る成形方法では、溝部を成形した後に、加工硬化した防爆弁の作動圧を整えるために、焼鈍工程を行う旨が記載されている。
しかし、薄板部は薄く成形されているため、外力が作用したり熱が加わったりすると薄板部が損傷するという問題があった。 However, since the thin plate portion is thinly formed, there is a problem that the thin plate portion is damaged when an external force is applied or heat is applied.
このような観点から、本発明は、防爆弁を保護することができる電池ケース用蓋を提供することを課題とする。 From such a viewpoint, an object of the present invention is to provide a battery case lid that can protect an explosion-proof valve.
このような課題を解決する本発明は、金属板を加工して成形された電池ケース用蓋であって、基板部と、前記基板部に設けられた防爆弁と、前記防爆弁の周囲に形成された折重ね部と、を有し、前記防爆弁は、前記基板部よりも薄い薄板部を有し、前記折重ね部は、前記基板部の板厚方向に前記金属板を折重ねて成形されるとともに、前記折重ね部全体の厚さは、前記薄板部よりも厚く成形されており、前記薄板部は、前記基板部の上面と略同等の高さ位置に形成されていることを特徴とする。
また、本発明は、金属板を加工して成形された電池ケース用蓋であって、基板部と、前記基板部に設けられた防爆弁と、前記防爆弁の周囲にリング状に形成された折重ね部と、を有し、前記防爆弁は、前記基板部よりも薄い薄板部を有し、前記折重ね部は、前記基板部の板厚方向に前記金属板を折重ねて成形されるとともに、前記折重ね部全体の厚さは、前記薄板部よりも厚く成形されており、前記折重ね部は、前記金属板が三層に折り重なって成形されていることを特徴とする。
また、本発明は、金属板を加工して成形された電池ケース用蓋であって、基板部と、前記基板部に設けられた防爆弁と、前記防爆弁の周囲に形成された折重ね部と、を有し、前記防爆弁は、前記基板部よりも薄い薄板部を有し、前記折重ね部は、前記基板部の板厚方向に前記金属板を折重ねて成形されるとともに、前記折重ね部全体の厚さは、前記薄板部よりも厚く成形されており、前記折重ね部を構成する前記金属板の各層の厚さは、前記基板部側が最も厚く、前記基板部から離間するにつれて徐々に薄くなっていることを特徴とする。
The present invention for solving such a problem is a battery case lid formed by processing a metal plate, and is formed around a substrate portion, an explosion-proof valve provided on the substrate portion, and the explosion-proof valve. includes a folded portion that is, wherein the explosion-proof valve, the has a thin sheet portion than the substrate portion, before Symbol folded portion by folding said metal plate in the thickness direction of the substrate portion shaped Rutotomoni, the total thickness of the folded portion, the is molded thicker than the thin portion, the thin portion that is formed on the upper surface and the height position of substantially the same the substrate portion Features.
Also, the present invention is a battery case lid formed by processing a metal plate, and is formed in a ring shape around a substrate portion, an explosion-proof valve provided on the substrate portion, and the explosion-proof valve. The explosion-proof valve has a thin plate portion thinner than the substrate portion, and the folded portion is formed by folding the metal plate in the thickness direction of the substrate portion. In addition, the thickness of the entire folded portion is formed to be thicker than that of the thin plate portion, and the folded portion is formed by folding the metal plate into three layers.
Further, the present invention is a battery case lid formed by processing a metal plate, a substrate portion, an explosion-proof valve provided on the substrate portion, and a folded portion formed around the explosion-proof valve And the explosion-proof valve has a thin plate portion thinner than the substrate portion, and the folded portion is formed by folding the metal plate in the plate thickness direction of the substrate portion, and The thickness of the entire folded portion is formed to be thicker than that of the thin plate portion, and the thickness of each layer of the metal plate constituting the folded portion is the thickest on the substrate portion side and is separated from the substrate portion. It is characterized by becoming gradually thinner.
かかる構成によれば、薄板部の周囲に薄板部よりも厚く形成された折重ね部があるため、外力や熱から薄板部を保護することができる。 According to this configuration, since the folded portion formed thicker than the thin plate portion is provided around the thin plate portion, the thin plate portion can be protected from external force and heat.
また、本発明は、金属板を加工して成形された電池ケース用蓋であって、基板部と、前記基板部に設けられた防爆弁と、を有し、前記防爆弁は、前記基板部よりも薄い薄板部を有し、前記防爆弁の周囲に前記薄板部よりも厚く形成された筒状壁部が形成されているとともに、前記筒状壁部には、前記基板部から立ち上がる基端部と、前記基端部の端部から前記薄板部に向けて徐々に薄くなるテーパー部とが形成されており、前記テーパー部と前記薄板部との入隅部は断面円弧状になっていることを特徴とする。 In addition, the present invention is a battery case lid formed by processing a metal plate, and includes a substrate portion and an explosion-proof valve provided on the substrate portion, and the explosion-proof valve includes the substrate portion. A cylindrical wall portion that is thinner than the thin plate portion is formed around the explosion-proof valve, and the cylindrical wall portion includes a base end that rises from the substrate portion. And a taper portion that gradually decreases from the end of the base end portion toward the thin plate portion, and a corner portion of the taper portion and the thin plate portion has an arcuate cross section. It is characterized by that.
かかる構成によれば、薄板部の周囲に薄板部よりも厚く形成された筒状壁部があるため、外力や熱から薄板部を保護することができる。 According to this configuration, since the cylindrical wall portion formed thicker than the thin plate portion is provided around the thin plate portion, the thin plate portion can be protected from external force and heat.
また、前記薄板部には溝部が形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、溝部が形成された部分がさらに肉薄になるため、所定の作動圧で確実に破断させることができる。 Moreover, it is preferable that a groove is formed in the thin plate portion. According to such a configuration, the portion where the groove is formed becomes thinner, so that it can be reliably broken at a predetermined operating pressure.
本発明に係る電池ケース用蓋によれば、防爆弁の周囲を保護することができる。 According to the battery case lid of the present invention, the periphery of the explosion-proof valve can be protected.
本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。まずは、電池ケース用蓋1の構成について説明する。図1に示すように、本実施形態に係る電池ケース用蓋1は、二次電池で用いられる電池ケースPの開口Qを塞ぐ金属製の板状部材である。電池ケースPの内部には電解質が充填される。開口Qと電池ケース用蓋1とを溶接することにより電池ケースPを密閉する。なお、説明における上下左右前後は図1の矢印にしたがう。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the configuration of the
電池ケース用蓋1は、図1に示すように、基板部2と、折重ね部3と、防爆弁4とで構成されている。電池ケース用蓋1は、一枚のアルミニウム合金板を加工して成形されている。電池ケース用蓋1の材料は、本実施形態ではアルミニウム合金を用いたが、例えば銅や鉄等の他の金属であってもよい。
As shown in FIG. 1, the
基板部2は、平坦な板状部材であって電池ケースPの開口Qを塞ぐ。基板部2の形状は、開口Qに対応して平面視矩形になっている。基板部2の板厚は一定になっており、例えば、1.2mm〜3.0mmに設定すればよい。基板部2の形状は、開口Qの形状に応じて適宜変更が可能である。なお、基板部2には、電極を取り付けるための貫通孔や電解質を注入するための注入孔等が形成されているが図示は省略する。
The
折重ね部3は、図2の(a)及び(b)に示すように、基板部2において金属板が三層に折り重なってリング状に成形された部位である。折重ね部3は、防爆弁4の外周の全長に亘って形成されている。折重ね部3は、基板部2よりも厚くなっており、防爆弁4の周囲を保護(補強)している。折重ね部3を構成する金属板の各層の厚さは、下層が最も厚く、上層に向けて徐々に薄くなっている。折重ね部3の厚さは、基板部2よりも肉厚であれば特に制限されないが、本実施形態では基板部2の二倍程度の厚さになっている。折重ね部3は、後記する折重ね工程によって成形される。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the folded
防爆弁4は、図2及び図3に示すように、折重ね部3の内部に形成されており、電池ケースP内で所定以上の内圧が作用した際に破断して、内圧を開放するための弁である。防爆弁4は、薄板部41と、薄板部41にそれぞれ成形された中央凸部42、第一逃し部43、第二逃し部44、第一溝部45、第二溝部46とで構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the explosion-
薄板部41は、平面視円形状を呈し、基板部2よりも薄く成形されている。薄板部41の厚さは、内圧を開放する際の作動圧に応じて適宜設定すればよく、例えば、0.1mm〜1.5mmに設定すればよい。薄板部41は、基板部2の上面と略同等の高さ位置に形成されている。
The
中央凸部42は、薄板部41の中央部分に形成されている。中央凸部42は、平面視円形状を呈し、薄板部41から上方に向けて突出している。中央凸部42は、防爆弁4の中央に成形されるとともに上方に突出しているため、電池ケースPの内圧を受けやすくなっている。
The central
第一逃し部43及び第二逃し部44は、中央凸部42の周囲にリング状に形成されており、薄板部41から上方に向けて突出している。第一逃し部43及び第二逃し部44は、防爆弁4の中心と同心になっている。第一逃し部43は、第二逃し部44よりも内側に形成されている。第一逃し部43及び第二逃し部44は、第一溝部45及び第二溝部46を成形する際の余肉(押し退けられた金属)を逃すために成形された部位であるため、第一溝部45及び第二溝部46に沿って形成されている。
The
逃し部は、本実施形態では二条設けたが設けなくてもよい。また、本実施形態では、二条の溝部(第一溝部45及び第二溝部46)が設けられているため、第二溝部46の外側にも逃し部を設けてもよい。また、逃し部は、本実施形態では、上方に突出させたが、下方に突出させてもよい。
In the present embodiment, two escape portions are provided, but they may not be provided. Moreover, in this embodiment, since the two groove parts (the
第一溝部45及び第二溝部46は、図2の(a)及び(b)に示すように、薄板部41の上面にリング状に形成された溝である。第一溝部45及び第二溝部46は、防爆弁4の中心と同心になっている。第一溝部45は、第一逃し部43と第二逃し部44との間に形成されており、第二溝部46は、第二逃し部44の外側に形成されている。
The
第一溝部45及び第二溝部46は、図3に示すように、断面視V字状に形成されている。つまり、第一溝部45及び第二溝部46は、上方に向けて徐々に拡開するようになっている。第一溝部45及び第二溝部46が形成された部分は、薄板部41の他の部位よりもさらに厚さが薄くなっている。これにより、電池ケースPの内圧を受けると、第一溝部45及び第二溝部46の少なくとも一方が破断しやすくなっている。第一溝部45が形成された部位の薄板部41の厚さ寸法M1及び第二溝部46が形成された部位の薄板部41の厚さ寸法M2は、設定する作動圧に応じて適宜設定すればよい。
As shown in FIG. 3, the
なお、第一溝部45と第二溝部46の断面形状及び平面形状は互いに異なってもよい。また、第一溝部45及び第二溝部46のいずれか一方の溝深さを他方より大きくしてもよい。また、第一溝部45及び第二溝部46の断面形状はV字状に限定するものではなく、他の形状であってもよい。また、本実施形態では二条の溝部を設けたが、1条であってもよいし、3条以上であってもよい。
In addition, the cross-sectional shape and planar shape of the
次に、電池ケース用蓋1の製造方法について説明する。
本実施形態に係る電池ケース用蓋1の製造方法は、図4に示すように、延し成形工程と、第一矯正工程と、第二矯正工程と、折返し工程と、予備折重ね工程と、本折重ね工程と、溝部成形工程と、を行う。
Next, a method for manufacturing the
As shown in FIG. 4, the manufacturing method of the
本実施形態に係る電池ケース用蓋1の製造方法では、図5の(a)に示すように、一枚の金属板Kを加工して成形する。金属板Kは、本実施形態では、板状のアルミニウム合金を用いている。金属板Kの厚さtは、二次電池の用途に応じて、例えば1.0〜3.0mmで適宜設定すればよい。金属板Kの厚さtと電池ケース用蓋1の基板部2の厚さは同等になる。
In the method for manufacturing the
<延し成形工程>
延し成形工程では、図5の(a)乃至(d)に示すように、金属板Kを加工して、被成形金属板(ワーク)K1に基板部2と筒状壁部31と薄板部41とを成形する。延し成形工程では、下型となる延し成形用ダイ101と、上型となる延し成形用パンチ102とを用いる。
<Extension molding process>
In the stretch forming process, as shown in FIGS. 5A to 5D, the metal plate K is processed, and the
延し成形用ダイ101は、図5の(a)に示すように、平坦な上面103に平面視円形状に窪んだ凹部104を備えた金型である。凹部104は、底面104aと底面104aに立設する側面104bとを有する。側面104bは、円筒状になっている。底面104aと側面104bとで構成される入隅部104cの周縁部は、断面視円弧状になっている。また、側面104bと上面103とで構成される出隅部104dの周縁部は、断面視円弧状になっている。凹部104の深さe(上面103から底面104aの最深部までの距離)は、本実施形態では金属板Kの厚さtよりも若干深くなっている。凹部104の底面104aは、平坦でもよいが、本実施形態では下方に向けてわずかに凸状となる球面で構成されている。底面104aの球面の曲率半径R1は例えば1000mm〜1500mmの間で設定すればよい。
As shown in FIG. 5A, the extension molding die 101 is a mold including a
延し成形用パンチ102は、延し成形用ダイ101に対して上下方向に移動する金型であって、本体部105と突出部106とを有する。延し成形用パンチ102は、延し成形用ダイ101の凹部104と同心軸上で昇降する。本体部105は、円柱状を呈し、下端には押圧面102aが形成されている。押圧面102aは、平坦でもよいが、本実施形態では下方にわずかに凸状となる球面で構成されている。押圧面102aの球面の曲率半径R2は例えば1000mm〜1500mmの間で設定すればよい。押圧面102aの球面の曲率半径R2は、凹部104の底面104aの球面の曲率半径R1と同等か、底面104aの球面の曲率半径R1よりも小さく設定されることが好ましい。
The
突出部106は、本体部105の先端において、本体部105の側面105aの全長に亘って側方にわずかに突出している。突出部106の断面形状は、外側に向けて凸状となる半円状になっている。本実施形態では、突出部106の断面の円弧と、入隅部104cの断面の円弧と、出隅部104dの断面の円弧は、同じ曲率半径で形成されている。
The protruding
図5の(a)に示すように、凹部104の側面104bと突出部106の外周(本実施形態では、頂点106aを含む外周)との間には、隙間cが形成されている。隙間cは、本実施形態では、金属板Kの板厚tよりも小さく設定されている。
As shown in FIG. 5A, a gap c is formed between the
延し成形工程では、図5の(a)乃至(d)に示すように、延し成形用ダイ101に金属板Kを配置して、金属板Kの一方面Ka側から延し成形用パンチ102を下方に移動させる。図5の(b)に示すように、金属板Kが変形して底面104aに被成形金属板K1が当接したら、図5の(c)及び(d)に示すように、延し成形用パンチ102をさらに下方に移動させる。本実施形態では、薄板部41を例えば0.3mmに成形するため、底面104aと延し成形用パンチ102の押圧面102aとの距離が0.3mmになるまで延し成形用パンチ102を下降させる。
In the stretch forming process, as shown in FIGS. 5A to 5D, a metal plate K is disposed on the
延し成形用パンチ102を下降させると、底面104aと押圧面102aとの間の被成形金属板K1が圧延されて徐々に薄くなるとともに、金属が延し成形用パンチ102の中心から放射状に徐々に押し退けられる。押し退けられた金属は、凹部104の側面104bに当って鉛直方向に移動方向を変えられて鉛直方向上方に流出する。これにより、被成形金属板K1には、基板部2と基板部2に凹設された筒状壁部31と筒状壁部31の底面に成形された薄板部41が成形される。基板部2は、筒状壁部31が成形される際に、延し成形用ダイ101から浮き上がるように成形される。
When the extended forming
筒状壁部31の高さhは、本実施形態では例えば10mm程度になっている。高さhは、延し成形用ダイ101の凹部104の深さeよりも大きくなっている。また、延し成形用パンチ102の押込み距離f(押圧面102aが金属板Kに当接してから最下点までの距離)は、延し成形用ダイ101の凹部104の深さeよりも大きくなっている。
In this embodiment, the height h of the
仮に、凹部104の側面104bと延し成形用パンチ102(突出部106)との隙間cが、金属板Kの厚さtと同等か、それよりも大きいと、被成形金属板K1が延し成形用ダイ101に引き込まれた後に、被成形金属板K1を圧延して薄板部41を薄く成形する加工が行われる。そのため、被成形金属板K1のうち延し成形用ダイ101と延し成形用パンチ102(突出部106)とで挟まれていない部分、つまり、筒状壁部31を構成する部分に歪み(シワ)が発生してしまう。歪みが発生してしまうと、次工程移行で加工安定性に悪影響が出てしまう。
If the gap c between the
しかし、本実施形態によれば、凹部104の側面104bと延し成形用パンチ102(突出部106)との隙間cが、金属板Kの厚さtよりも小さいため、延し成形工程における被成形金属板K1の最初の動きだしは、延し成形用ダイ101と延し成形用パンチ102とで挟まれた部分、つまり、薄板部41を構成する部分になる。これにより、被成形金属板K1のうち延し成形用ダイ101と延し成形用パンチ102(突出部106)とで挟まれていない部分の歪みを少なくすることができる。これにより、次工程移行での加工安定性を向上させることができ、製品の質を高めることができる。なお、隙間cと板厚tとの関係が、0.8t≒cの場合、筒状壁部31の高さhが10mm程度になる。
However, according to the present embodiment, the gap c between the
図6は、延し成形工程で成形された被成形金属板である。図6に示すように、被成形金属板K1の基板部2は、スプリングバックによって水平面に対して斜め上方に向けて傾斜している。筒状壁部31には比較的肉厚の基端部32と、基端部32の端部から薄板部41に向けて徐々に薄くなるテーパー部33とが形成されている。テーパー部33と薄板部41との入隅部33aの周縁部は断面視円弧状になっている。テーパー部33は、延し成形工程で薄板部41を成形する際に、薄板部41が薄くなるにつれて凹部104から流出される金属も徐々に少なくなるため徐々に薄くなっている。
FIG. 6 shows a metal sheet to be formed that is formed in the stretch forming process. As shown in FIG. 6, the board |
薄板部41の中央部分は、延し成形用パンチ102の押し込み方向(図6では下方)に向けてわずかに凸状になっている。
The central portion of the
<第一矯正工程>
第一矯正工程では、図7の(a)及び(b)に示すように、被成形金属板K1の薄板部41を平坦に矯正する。第一矯正工程では、下型となる第一矯正用ダイ111と、上型となる第一矯正用パンチ112とを用いる。
<First correction process>
In the first straightening step, as shown in FIGS. 7A and 7B, the
第一矯正用ダイ111は、上面113に薄板部41の外径よりもやや大きく形成された平面視円形状の凹み部114を備えた金型である。凹み部114は、筒状壁部31の高さよりも浅くなっている。凹み部114の底面は平坦になっている。
The first correcting
第一矯正用パンチ112は、円柱状を呈する金型である。第一矯正用パンチ112の外径は、筒状壁部31の内径よりも若干小さくなっている。第一矯正用パンチ112は、第一矯正用ダイ111の凹み部114と同心軸上で昇降する。第一矯正用パンチ112の押圧面112aは、平坦になっている。
The
第一矯正工程では、被成形金属板K1の一方面Kaが上方を向くようにするとともに、薄板部41を凹み部114に配置する。そして、第一矯正用パンチ112で薄板部41を押圧し、図7の(b)に示すように、薄板部41を平坦に矯正する。
In the first straightening step, the one surface Ka of the metal plate K <b> 1 is directed upward, and the
<第二矯正工程>
第二矯正工程では、図8の(a)及び(b)に示すように、被成形金属板K1の基板部2に対して筒状壁部31が垂直になるように矯正する。第二矯正工程では、図8の(a)に示すように、第二矯正用ダイ121と、第二矯正用パンチ122とを用いる。
<Second straightening process>
In the second correction step, as shown in FIGS. 8A and 8B, correction is performed so that the
第二矯正用ダイ121は、平坦な上面123に突設部124を備えた金型である。突設部124は、円柱状を呈し、筒状壁部31の内径よりも若干小さい外径になっている。突設部124の上面は平坦になっている。突設部124の高さは、筒状壁部31の高さと略同等になっている。
The second correction die 121 is a mold having a projecting
第二矯正用パンチ122は、円筒状を呈する金型である。第二矯正用パンチ122の内部は、中空になっており、その内径が筒状壁部31の外径よりも大きくなっている。第二矯正用パンチ122は、第二矯正用ダイ121の突設部124と同心軸上で昇降する。
The
第二矯正工程では、被成形金属板K1の表裏を逆にして他方面Kbが上方を向くようにするとともに、薄板部41が突設部124の上方に位置するように第二矯正用ダイ121に被成形金属板K1を配置する。そして、第二矯正用パンチ122で被成形金属板K1を押圧する。第二矯正工程を行うことにより、図8の(b)に示すように、被成形金属板K1の基板部2に対して筒状壁部31が垂直になるように矯正される。
In the second straightening step, the second straightening die 121 is arranged so that the metal plate K1 is turned upside down so that the other surface Kb faces upward and the
<折返し工程>
折返し工程では、図9の(a)及び(b)に示すように、被成形金属板K1の薄板部41を折り返す。折返し工程では、下型となる折返し用ダイ131と、折返し用パンチ132とを用いる。
<Returning process>
In the folding process, as shown in FIGS. 9A and 9B, the
折返し用ダイ131は、平坦な上面133に突設部134が形成された金型である。突設部134は略円柱状を呈する。突設部134の外径は、筒状壁部31の内径よりも小さくなっている。突設部134の上面134aは平坦になっている。突設部134の高さは、筒状壁部31の高さの四分の一程度になっている。
The folding die 131 is a mold in which a projecting
折返し用パンチ132は、略円柱状を呈する金型である。折返し用パンチ132は、本体部135と、本体部135の下端に形成された幅狭部136とを有する。幅狭部136は、下方に向けて徐々に幅狭になるように形成されている。折返し用パンチ132は、折返し用ダイ131の突設部134と同心軸上で昇降する。本体部135の外径は、筒状壁部31の内径よりも小さくなっている。幅狭部136の押圧面136aは、薄板部41の内径よりも小さくなっている。
The
折返し工程では、被成形金属板K1の他方面Kbが上方を向くようにするとともに、薄板部41が突設部134の上方に位置するように折返し用ダイ131に被成形金属板K1を配置する。そして、図9の(b)に示すように、突設部134に薄板部41が当接するまで、折返し用パンチ132で薄板部41を下方に押圧する。これにより、薄板部41の高さ位置は、折返し工程前に比べて、三分の二程度になる。また、筒状壁部31のテーパー部33が内側に折り返されるとともに、基端部32が外側に若干拡げられる。テーパー部33が折り返されて湾曲した部分を湾曲部34とする。湾曲部34は、平面視してリング状に形成される。
In the folding step, the metal plate K1 is disposed on the folding die 131 so that the other surface Kb of the metal plate K1 faces upward and the
<予備折重ね工程>
予備折重ね工程では、図10の(a)及び(b)に示すように、被成形金属板K1の湾曲部34を外側に押し拡げつつ基板部2方向に途中まで折り重ねる。つまり、予備折重ね工程は、筒状壁部31を確実に折り重ねるために予備的に行う。予備折重ね工程では、下型となる予備折重ね用ダイ141と、上型となる予備折重ね用パンチ142と挟持手段Gとを用いる。
<Preliminary folding process>
In the preliminary folding step, as shown in FIGS. 10A and 10B, the
予備折重ね用ダイ141は、平坦な上面143を備えた金型である。挟持手段Gは、円筒状を呈する。挟持手段Gと上面143とで被成形金属板K1を挟持することができる。
The pre-folding die 141 is a mold having a flat
予備折重ね用パンチ142は、円柱状を呈する金型であって、予備折重ね用ダイ141に対して昇降する。予備折重ね用パンチ142は、本体部144と、本体部144の下端に形成された下端部145とを有する。本体部144は、筒状壁部31の基端部32の外径よりも大きくなっている。下端部145は、下方に向けて幅狭となる円錐台形状を呈する。下端部145の上端部145aの直径は、基端部32の外径よりも若干大きくなっており、下端部145の押圧面145bの直径は、薄板部41の直径と略同等になっている。
The
予備折重ね工程では、被成形金属板K1の他方面Kbが上方を向くように被成形金属板K1を予備折重ね用ダイ141上に配置して、上面143と挟持手段Gとで被成形金属板K1を移動不能に拘束する。そして、予備折重ね用パンチ142の下端部145のテーパー面145cで湾曲部34を外側に押し広げつつ、押圧面145bで薄板部41を下方に押し込む。これにより、図10の(b)に示すように、基端部32とテーパー部33とが面接触するとともに、基板部2から湾曲部34の先端までの高さが、予備重ね工程を行う前に比べて半分程度の高さになる。また、薄板部41の下面の高さ位置は、基板部2の上面の高さと略同等になる。
In the pre-folding step, the metal plate K1 is placed on the pre-folding die 141 so that the other surface Kb of the metal plate K1 faces upward, and the metal to be formed is formed by the
<本折重ね工程>
本折重ね工程では、図11の(a)及び(b)に示すように、被成形金属板K1の湾曲部34をさらに外側に押し拡げつつ基板部2に完全に折り重ねる。本折重ね工程では、下型となる本折重ね用ダイ151と、上型となる本折重ね用パンチ152と、挟持手段Gとを用いる。
<Main folding process>
In this folding process, as shown in FIGS. 11A and 11B, the
本折重ね用ダイ151は、平坦な上面153を備えた金型である。挟持手段Gは、円筒状を呈する。挟持手段Gと上面153とで被成形金属板K1を挟持することができる。
The folding die 151 is a mold having a flat
本折重ね用パンチ152は、略円柱状を呈する金型である。本折重ね用パンチ152は、本折重ね用ダイ151に対して昇降する。本折重ね用パンチ152は、本体部154と、本体部154の下面154aに形成された凸状部155とを有する。本体部154の外径は、基端部32の外径よりも大きくなっている。本体部154の下面154aは平坦になっている。
The
凸状部155は、本体部154の下面154aから下方に突出しており、略円柱状を呈する。凸状部155の押圧面155aは、平坦になっている。凸状部155の下端の周縁部は、断面視円弧状になっている。凸状部155の高さは、基板部2の板厚と略同等になっている。
The
本折重ね工程では、被成形金属板K1の他方面Kbが上方を向くように本折重ね用ダイ151上に配置して、上面153と挟持手段Gとで被成形金属板K1を移動不能に拘束する。そして、本折重ね用パンチ152の下面154aで湾曲部34を外側に押し広げつつ、凸状部155の押圧面155aで薄板部41を下方に押し込む。これにより、基端部32が基板部2に面接触する。また、薄板部41の上面と、基板部2の上面とが略同一面上になる。本折重ね工程によって、薄板部41の周囲に折重ね部3が形成される。
In the final folding step, the metal plate K1 is placed on the main folding die 151 so that the other surface Kb of the metal plate K1 faces upward, and the metal plate K1 cannot be moved by the
<溝部成形工程>
溝部成形工程では、図12の(a)及び(b)に示すように、薄板部41に溝部等を成形する。溝部成形工程では、下型となる溝部成形用ダイ161と、上型となる溝部成形用パンチ162とを用いる。
<Groove forming process>
In the groove forming step, a groove or the like is formed in the
溝部成形用ダイ161は、平坦な上面163に突設部164を備えた金型である。突設部164は、略円柱状を呈し、その上面には図2を参照するように、中央凸部42、第一逃し部43、第二逃し部44、第一溝部45、第二溝部46を成形するための凸凹が形成されている。
The
溝部成形用パンチ162は、溝部成形用ダイ161の突設部164と同心軸上で昇降する金型である。溝部成形用パンチ162の押圧面162aには図2を参照するように、中央凸部42、第一逃し部43、第二逃し部44、第一溝部45、第二溝部46を成形するための凸凹が形成されている。
The
溝部成形工程では、被成形金属板K1の他方面Kbが上方を向くようにするとともに、薄板部41を突設部164の上に配置する。そして、溝部成形用ダイ161に対して溝部成形用パンチ162を押圧して、薄板部41に中央凸部42、第一逃し部43、第二逃し部44、第一溝部45、第二溝部46を成形する。以上の工程によって、電池ケース用蓋1が形成される。
In the groove forming step, the other surface Kb of the metal plate K1 is directed upward, and the
以上説明した電池ケース用蓋1の製造方法によれば、金属板Kを拘束しない状態で、延し成形用パンチ102で金属板Kを押し込むため、成形時の歪みの導入量が少なくなり被成形金属板K1の加工硬化を抑制することができる。これにより、薄板部41に第一溝部45及び第二溝部46を成形する際に、薄板部41が割れるのを防ぐことができる。また、金属板Kに延し成形用パンチ102を押し込むだけでよいため、薄板部41を成形する際の成形作業が容易である。また、被成形金属板K1の加工硬化を抑制できるため、焼鈍工程を省略することが可能となる。これにより、作業工程を少なくすることができる。
According to the method for manufacturing the
また、延し成形工程では、薄板部41を徐々に薄くしつつ、底面104aと延し成形用パンチ102とで押し退けられた金属を、凹部104の側面104bと延し成形用パンチ102との隙間cに流動させることにより、隙間cから流出した金属を鉛直方向に導くことができる。これにより、薄板部41に対して略垂直な筒状壁部31を成形することができる。また、本実施形態では、凹部104の入隅部104c及び延し成形用パンチ102の突出部106が円弧状になっているため、スムーズに金属を流出させることができる。
Further, in the stretch forming process, the
また、延し成形用ダイ101の凹部104の側面104bと延し成形用パンチ102との隙間cが、金属板Kの厚さtよりも小さいため、延し成形工程における被成形金属板K1の最初の動きだしは、延し成形用ダイ101と延し成形用パンチ102とで挟まれた部分になる。これにより、被成形金属板K1のうち延し成形用ダイ101と延し成形用パンチ102とで挟まれていない部分、つまり、筒状壁部31を構成する部分の歪みを少なくすることができるため、加工安定性を高めることができる。
In addition, since the gap c between the
また、延し成形用パンチ102の押圧面102aが押圧方向に向けて凸状を呈する球面になっているので被成形金属板K1の中央から放射状に被成形金属板K1を圧延することができるため、薄板部41の厚さを均一にすることができる。
In addition, since the
また、延し成形用パンチ102には、側面105aの先端に、側方に突出した突出部106が形成されているので、加工時に延し成形用パンチ102の側面105aと被成形金属板K1との摩擦を回避することができる。これにより、延し成形用パンチ102との摩擦抵抗によって被成形金属板K1が変形するのを防止することができる。
In addition, since the extended forming
また、折返し工程を行うことで、筒状壁部31の高さを低くすることができるため、電池ケース用蓋1の高さを低くすることができる。また、折重ね工程を行うことで、折重ね部3を形成できるとともに筒状壁部31の高さをより低くすることができる。
Moreover, since the height of the
また、防爆弁4の周囲に、金属板Kを折重ねて成形された肉厚の折重ね部3が形成されるため、防爆弁4の周囲を保護することができる。また、溶接等による熱を折重ね部3で遮断することができるため、防爆弁4への入熱を低減することができる。また、折重ね部3を成形する際は、被成形金属板K1を折重ねるだけでよいため、製造作業が容易である。
Further, since the thick folded
また、電池ケース用蓋1の溝部(第一溝部45及び第二溝部46)は、電池ケースPの内圧が作用する方向(本実施形態では上方)に向かうにつれて、その溝幅が拡開するようになっている。これにより、内圧が作用すると、溝部の溝幅が開く方向に変形しやすいため、確実に破断することができる。また、電池ケース用蓋1には、逃し部(第一逃し部43及び第二逃し部44)を備えているため、溝部を成形する際の余肉を効率よく逃して歪みの発生を防ぐことができる。
Moreover, the groove width (the
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲において、適宜設計変更が可能である。図13は、防爆弁の溝部の変形例を示した拡大断面図である。図13に示す薄板部41Aには、第一溝部45Aと第二溝部46Aとが形成されている。第一溝部45A及び第二溝部46Aは、幅広に形成された拡大部51と拡大部51の底面に形成された狭小部52とで構成されている。このように、溝部の深さを二段階で構成してもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described above, design changes can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention. FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view showing a modified example of the groove portion of the explosion-proof valve. In the
また、防爆弁4は、本実施形態では平面視円形状に形成されているが、形状を制限するものではない。防爆弁4は、例えば、平面視して楕円状又は長円状であってもよい。また、実施形態で記載した寸法はあくまで例示であって、本発明を限定するものではない。
Moreover, although the explosion-
また、本実施形態では、図2で示すように、電池ケース用蓋1の外側(内圧が作用する面とは反対の面)に折重ね部3を形成したが、内側に折重ね部3を設けてもよい。
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 2, although the
また、本実施形態では、図4で示すように、本折重ね工程の後に溝部成形工程を行ったがこれに限定されるものではない。溝部成形工程は、延し成形工程、第一矯正工程、第二矯正工程、折返し工程、予備折重ね工程のいずれかの後に行ってもよい。 Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 4, although the groove part formation process was performed after this folding process, it is not limited to this. The groove forming step may be performed after any one of the stretch forming step, the first straightening step, the second straightening step, the folding step, and the preliminary folding step.
図14は、電池ケース用蓋の第一変形例を示した断面図である。図14に示すように、第一変形例に係る電池ケース用蓋1Aは、延し成形工程後の薄板部41に、前記した溝部成形工程を行うことにより、中央凸部42、第一逃し部43、第二逃し部44、第一溝部45及び第二溝部46を成形している。図14の第一溝部45及び第二溝部46は、図3に示すものと同等である。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a first modification of the battery case lid. As shown in FIG. 14, the
図15は、電池ケース用蓋の第二変形例を示した断面図である。図15に示すように、第二変形例に係る電池ケース用蓋1Bは、第一矯正工程後の薄板部41に、前記した溝部成形工程を行うことにより、中央凸部42、第一逃し部43、第二逃し部44、第一溝部45及び第二溝部46を成形している。図15の第一溝部45及び第二溝部46は、図3に示すものと同等である。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a second modification of the battery case lid. As shown in FIG. 15, the
図16は、電池ケース用蓋の第三変形例を示した断面図である。図16に示すように、第三変形例に係る電池ケース用蓋1Cは、第二矯正工程後の薄板部41に、前記した溝部成形工程を行うことにより、中央凸部42、第一逃し部43、第二逃し部44、第一溝部45及び第二溝部46を成形している。図16の第一溝部45及び第二溝部46は、図3に示すものと同等である。
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a third modification of the battery case lid. As shown in FIG. 16, the
図17は、電池ケース用蓋の第四変形例を示した断面図である。図17に示すように、第四変形例に係る電池ケース用蓋1Dは、折返し工程後の薄板部41に、前記した溝部成形工程を行うことにより、中央凸部42、第一逃し部43、第二逃し部44、第一溝部45及び第二溝部46を成形している。図17の第一溝部45及び第二溝部46は、図3に示すものと同等である。
FIG. 17 is a cross-sectional view showing a fourth modification of the battery case lid. As shown in FIG. 17, the
図18は、電池ケース用蓋の第五変形例を示した断面図である。図18に示すように、第五変形例に係る電池ケース用蓋1Eは、予備折重ね工程後の薄板部41に、前記した溝部成形工程を行うことにより、中央凸部42、第一逃し部43、第二逃し部44、第一溝部45及び第二溝部46を成形している。図18の第一溝部45及び第二溝部46は、図3に示すものと同等である。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a fifth modification of the battery case lid. As shown in FIG. 18, the
前記した実施形態では折重ね部3を設けていたが、これに限定されるものではなく、第一変形例1A〜第4変形例1Dのように折重ね部3を備えていない形態を電池ケース用蓋として使用してもよい。第一変形例1A〜第四変形例1Dによれば、薄板部41よりも肉厚の筒状壁部31が形成されているため、薄板部41を保護することができる。また、第五変形例1Eによれば、薄板部41よりも肉厚の筒状壁部31が形成されるとともに、予備折重ね工程によって基端部32、テーパー部33及び湾曲部34が折り重なりさらに肉厚になるため、薄板部41を保護することができる。
In the above-described embodiment, the folded
また、本実施形態では、延し成形工程で薄板部41を成形したが、これに限定されるものではない。延し成形工程に代えて、例えば、プレス加工又は絞り加工を行ってもよいし、あるいは金属板を有底筒状に成形可能な他の加工を行ってもよい。また、これらの加工を行った後に成形された薄板部に対して前記した溝部成形工程を行って凹溝を設け、電池ケース用蓋を成形してもよい。
Moreover, in this embodiment, although the
1 電池ケース用蓋
2 基板部
3 折重ね部
4 防爆弁
31 筒状壁部
32 基端部
33 テーパー部
34 湾曲部
41 薄板部
42 中央凸部
43 第一逃し部
44 第二逃し部
45 第一溝部(溝部)
46 第二溝部(溝部)
101 延し成形用ダイ
102 延し成形用パンチ
104 凹部
104a底面
104b側面
131 折返し用ダイ
132 折返し用パンチ
141 予備折重ね用ダイ
142 予備折重ね用パンチ
151 本折重ね用ダイ
152 本折重ね用パンチ
161 溝部成形用ダイ
162 溝部成形用パンチ
K 金属板
K1 被成形金属板
Ka 一方面
Kb 他方面
c 隙間
e 凹部の深さ
t 金属板の厚さ
DESCRIPTION OF
46 Second groove (groove)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
基板部と、
前記基板部に設けられた防爆弁と、
前記防爆弁の周囲に形成された折重ね部と、を有し、
前記防爆弁は、前記基板部よりも薄い薄板部を有し、
前記折重ね部は、前記基板部の板厚方向に前記金属板を折重ねて成形されるとともに、前記折重ね部全体の厚さは、前記薄板部よりも厚く成形されており、
前記薄板部は、前記基板部の上面と略同等の高さ位置に形成されているとともに、
前記薄板部の上面には溝部が形成されていることを特徴とする電池ケース用蓋。 A battery case lid formed by processing a metal plate,
A substrate section;
An explosion-proof valve provided in the substrate part;
And a folded portion formed around the explosion-proof valve,
The explosion-proof valve has a thin plate portion thinner than the substrate portion,
The folded portion is formed by folding the metal plate in the thickness direction of the substrate portion, and the thickness of the entire folded portion is formed thicker than the thin plate portion,
The thin plate portion is formed at a height position substantially equal to the upper surface of the substrate portion ,
A lid for a battery case, wherein a groove is formed on an upper surface of the thin plate portion .
基板部と、
前記基板部に設けられた防爆弁と、
前記防爆弁の周囲にリング状に形成された折重ね部と、を有し、
前記防爆弁は、前記基板部よりも薄い薄板部を有し、
前記折重ね部は、前記基板部の板厚方向に前記金属板を折重ねて成形されるとともに、前記折重ね部全体の厚さは、前記薄板部よりも厚く成形されており、
前記折重ね部は、前記金属板が三層に折り重なって成形されているとともに、前記三層の上層は前記薄板部に繋がっており、
前記薄板部の上面には溝部が形成されていることを特徴とする電池ケース用蓋。 A battery case lid formed by processing a metal plate,
A substrate section;
An explosion-proof valve provided in the substrate part;
And a folded portion formed in a ring shape around the explosion-proof valve,
The explosion-proof valve has a thin plate portion thinner than the substrate portion,
The folded portion is formed by folding the metal plate in the thickness direction of the substrate portion, and the thickness of the entire folded portion is formed thicker than the thin plate portion,
The folded portion is formed by folding the metal plate into three layers, and the upper layer of the three layers is connected to the thin plate portion,
A lid for a battery case, wherein a groove is formed on an upper surface of the thin plate portion .
基板部と、
前記基板部に設けられた防爆弁と、
前記防爆弁の周囲に形成された折重ね部と、を有し、
前記防爆弁は、前記基板部よりも薄い薄板部を有し、
前記折重ね部は、前記基板部の板厚方向に前記金属板を折重ねて成形されるとともに、前記折重ね部全体の厚さは、前記薄板部よりも厚く成形されており、
前記折重ね部を構成する前記金属板の各層の厚さは、前記基板部側が最も厚く、前記基板部から離間するにつれて徐々に薄くなっていることを特徴とする電池ケース用蓋。 A battery case lid formed by processing a metal plate,
A substrate section;
An explosion-proof valve provided in the substrate part;
And a folded portion formed around the explosion-proof valve,
The explosion-proof valve has a thin plate portion thinner than the substrate portion,
The folded portion is formed by folding the metal plate in the thickness direction of the substrate portion, and the thickness of the entire folded portion is formed thicker than the thin plate portion,
The battery case lid, wherein the thickness of each layer of the metal plate constituting the folded portion is the thickest on the substrate portion side and gradually decreases as the distance from the substrate portion increases.
基板部と、
前記基板部に設けられた防爆弁と、を有し、
前記防爆弁は、前記基板部よりも薄い薄板部を有し、
前記防爆弁の周囲に前記薄板部よりも厚く形成された筒状壁部が形成されているとともに、
前記筒状壁部には、前記基板部から立ち上がる基端部と、前記基端部の端部から前記薄板部に向けて徐々に薄くなるテーパー部とが形成されており、前記テーパー部と前記薄板部との入隅部は断面円弧状になっていることを特徴とする電池ケース用蓋。 A battery case lid formed by processing a metal plate,
A substrate section;
An explosion-proof valve provided on the substrate part,
The explosion-proof valve has a thin plate portion thinner than the substrate portion,
A cylindrical wall portion formed thicker than the thin plate portion is formed around the explosion-proof valve,
The cylindrical wall portion is formed with a base end portion rising from the substrate portion, and a taper portion gradually thinning from the end portion of the base end portion toward the thin plate portion, and the taper portion and the A lid for a battery case, wherein a corner portion with a thin plate portion has an arc shape in cross section.
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