JPS63259962A - 安全弁装置を備えた密閉型電池の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ）産業上の利用分野 本発明は安全弁ａｔ＋ｉｉを備えた密閉型電電の製造方
法に関するものでるる。

に）従来の技術 長期間安定した密閉注倉要求されるｄ池に２いて、代表
的なものとしては第６図に示す如くガラス或いはセラミ
ックなどの絶Ｒｆｓ材ｕＪ金用いたハーメチックシール
構造を採用し、金属蓋（４４１の透孔に位置する絶縁部
材ＡＪ中に一極注端子ビンにｔ貫通固定すると共に他極
性端子を兼ねる外装缶（４Ｇと金属蓋−とをレーザー溶
接等により固着するものがるる。

このハーメチックシール構造はコスト高となる欠点があ
るため、第７図に示す如く樹脂製の？３縁部材（４？）
ｔ−用い、この絶縁部材ｔＸｄＡする一極性端子ビン（
ハ）の下部に金属ワッシャ１４！Ｊ’ｋ　表合し固定す
ると共に、他極性端子兼用外装缶［Ｆ］偉と金属蓋６ｖ
とを第６図と同様固着する構成が一般に採用されている
（実開昭６０−２２７５３号公報参照〕。

ところで、このようなシ池においてはその密閉性の高さ
ゆえ、誤使用や異常環境下で［池円圧が上昇すると、電
電破壊の危険性がろるため、種々の安全弁機構が付設さ
れている。

第６図のＷＬ池構造では外装缶咽の一部６２を薄肉とし
て電池内圧の異常上昇時に薄肉都が破れて電池の破壊を
未然に防止するものであるが、この場合薄肉都の厚みを
管理するのが困膳であり、作勘圧設足が難しく充分な安
全性を得ることができない。

又、第７図のｔａ＃ＩＩ造は別途安全弁装ａｔ−設けて
いないが、ｔａ内圧の上昇を引き起こすｔａ湿温度異常
上昇時には、樹脂製絶縁部材が溶融して形成される開口
ｆＲ５あるいは絶縁部材と金属部材との接合部若しくは
絶縁部材の亀裂部を介して電池内のガスを外部に排気し
て、′Ｉ／Ｌ題円圧の上昇を抑え、＃１．池の破壊を防
止することが可能である。しかしながら、この場合も電
池内のガスを外部に排気する電池内圧の設定が難しく、
充分な安全性を得ることはでさない。

一部、高梢健の安全弁を備える電電構造とじては第８図
に示す如く、弁孔５３を設けた封口蓋図と、ガス抜孔（
ト）及び切片＠を設は之皿板６７）と、常時弁孔０ｔ−
閉一するｇＪ錦注性薄板ト）と、弾性ムμ材６優とエフ
なる安全弁を付設し九−極性端子兼用の封ロ敬団ｔ、他
極性端子兼用の外装缶６υの開口部に杷縁部材暢４を介
して装膚し次ものがある。

第８図に示す電電構造では高精度の安全弁が得らｎるも
のの、イ池組立に際し、電解液の注入後、外装缶６υの
開口縁を１ｉ８越部材鰺の外面にかしめ付けているもの
であるｔめ、絶鍬部材關と外装缶６υとの接合部あるい
は封口蓋６１と接合部に液溜り曽が存在し易くなり漏液
が生じることがるる。

また、外装缶６υの開口縁によるかしめ付けによる封口
は、Ｈ述し友溶接による封口に比べて密閉性が労り、特
にこの１を池碍成でに外装缶６υの開口縁による力島し
め付Ｃすの径が太さいため密閉性に蛾がるる。

１号　＠９１が解決しようとする問題点高密閉性に’ｆ
ｆ　Ｌ、且り＾確度の安全弁を有する安全性の優ｎ７′
ｃ缶閉型螺亀の製造方法全提供し工つとするものである
。

に）問題点を解決するための手段 本発明による密閉型電池の＆ｌ造方法は、まず金属板七
絞り加工して開口縁につば部を有する有底筒状体を形成
し、この有底筒状体の底部ｔｍ状部から切り離した後、
このｒ４１Ｊり離しにより形成し九開口から前記筒状部
門に治具を挿入して筒状部の内径がつげＳ側の開口の内
径より径大なるようにし、ａ配径大なる筒状部とつげ５
Ｉｉｌｌの開口とをつなぐ連結部分がつば部に轟妥衷た
は近接するように加工して金属蓋を得、欠いて別叱金４
蓋の筒状ｆｌｓＰ３に絶縁部材を介して安全９Ｆ機構き
有する一極性端子兼用の封口椴を配置し、ｆｆａ記筒状
部を前記絶縁部材の外面にかしめ付けることにより封口
板を固定し友後、発成ｉ！！累金内蔵した他極性端子兼
用の外装缶の開口部にＨｆ１ｉ：、並属蓋ｔ−４を的に
固着レー封口することｔ要旨とするものでるる。

（ホ）作　用 本発明方法に］れば、金属蓋の形成時に３いて、Ｎ１図
（ｄＪに示すＬうに開口縁につば都）２）を有する有底
筒状体（５）の底部１３１　ｔ−筒状部（４）から切り
層下ことによりて、この切り離しにＬり形成した開口（
６）からｓｔＩ配筒状部（４）円に治具を挿入すること
がでさるＬうにしているため、筒状部（４）の内径をつ
ば部側の開口（７１０円径より容易に径大にすることが
でさると共に、予め極大なる筒状部（４）とつば部側の
開口（７１とをつなぐ連結部分（８７’にりば！ｌ５（
２Ｊに当接１７ｔは近接するようにｕロエしているので
、ｌ！ｌＩ配筒状部内に絶一部材を介して封口蓋を固定
するために、筒状部の開放端ｔ−円万にかしめ付（する
よう力を加几ｆ１．＃ｓ合には、筒状部の連結部分側の
端部ｔつは都に当接させようとする方向にかかる力が、
はとんど全てかしめに利用さｎるので、かしめ付Ｃすに
よる密閉が確実に行なえる。

また、この金属蓋、封口取及び絶縁部材の一体化にＬる
かしめ付（すの径が第８因に示す従来ｔａに比べて小さ
くなると共に、このかしめ付（すによる一体化を行なっ
た後に、電解液ｔ−圧注入た外装缶の開口部に金属蓋ｔ
−装着しているので、かしめ付（ナエ相に２いて液溜り
が生じることがなく、更に外装缶と金属蓋とｔ−′＃Ｉ
接にエフ強固に固定しているため、高密閉性を有し、且
つ耐漏液性の優れｆｃ成池が得られる。また、この電池
には封口板に高装置の安全弁を付設することができ安全
性にも優ｎるものである。

（へ）＊雄側 第１図に示す工うに５ＵＳ３０４刀為らなる金属板（υ
を絞り工程に於いて５回に分（すて偽）−（ｂ）→（り
の工うに順次絞りて行さ、（Ｃ］に示すような開口縁に
つは都（２）　を有し且つ底部（３）及び筒状部（４）
を有する有底筒状体１５３　ＹＩ：形成し友後、中抜工
程に於いて前記Ｍ底筒状体（５）の底部（３）を打ち抜
さ、（ロ）のように筒状５（４）から底＠　（３Ｊ　を
分離する。次いで、筒状部の前記中抜工程で戚１ｆｌＳ
　（３）ｔ−分離し次側の部分（６）のＩ７３径（Ａ）
？、口広げ工程に於いて（ｅＪのようにりは都（２）側
の開口（，７ｊの内径（均より径大なるように広げ、成
形工程において、力の１うに前記径大なる筒状部（４）
とつば都（２）とをつなぐ連結ｆＲｓ　（８７がつば部
（２）に当接または近接するように加工する。そして、
この後プランキング工程に於いて（２）の工うにりば部
（２）の周辺を切断することにより、余剰部分（９Ｊ　
ｔ一つば部から収り商さ、外周絞り工程に於いて（６）
のようにりはｆｔ１Ｓ（２Ｊの外周を筒状部（４）が位
置する■に立ち上がらせて立ち上が９部（１（ｌＩｔ−
形成し、これにより、安全弁装着前の金Ｓ蓋αυを完成
する。

第２図（ａ）及び（切は＃述した金属蓋α１［ｆ−得る
ために行なった一連の工程のうち第１凶（ｅＪ及び（ｆ
）で示す口広げ工程と成形工程に於ｇｊる加工方法を示
す１口でるる。本発明は金ＪＮ４蓋はυに？３縁バッキ
ング金介して安全ｆｆｔ−かしめに工つて固定しようと
するものでるり、金属蓋を論の役割を果た丁っは部（２
）と、安全弁ｔ″刀為めによりて固定する役割を来友丁
筒状ｍ　（４７とを備えた構成にしている。

ところが、率にりは都（２〕と筒状部（４）とｔ第１図
（ｄ）のように一体に形成するだＣデでは、かしめによ
りて筒状部（４）円に安全ｙＰｋｔｌｆＵ定することは
でさない。り衷９、安全１ｆｔ−かしめに工つて固定す
るには筒状部（４）の下端に絶縁バッキング及び安全弁
を支持する部分を形成する必失がるる。この次め、前述
し次ようにつば部（２）の開口（ＢＪの円径より筒状部
＋４１の内径（８）を大さくし。つば部（２）と筒状部
（４Ｊの内径に優ｔも友せて、この連Ｍｓ分に庄じる段
差に絶縁バッキング及び安全弁を支持させるのであるが
、′ｐＪ２図（ａＪ及び（ｂ）はこの段追ｔ＃或する好
ましい方法を示している。

つまり、予め開口縁につば部（２Ｊ’を有する有底筒状
体の′ｒＮ伏都（４２から底部ｔ３Ｊｋ切り離して２く
ことで、この切り騙しにより形成した開口から筒状部（
４１円に治具を挿入でξる工うにして容易に筒状部（４
）の径き大きくすること’ｉ　ｏｒ　餌にしている。具
体的に説明すると、第２１１（ａＪに示す工うに、予め
底部を切り罐して形成した戴属かうなるつば部（２Ｊ七
有する筒状体ａ′ｊＪｔ受Ｃナダイ０上に大体の位置決
めを行なって載置し友後、絞りダイα舎及び絞りパンを
側を上方から問ｄピクば部【２」を有する筒状体１４の
１同へ降下させ、筒状体ｕ４のつば部（２）金絞りダイ
ａ４と受（アダイσＪとの間で挾持する。このとき絞り
ダイα４Ｉはａ数のバネ部材σ６１により下方に弾性力
が加えられ、この弾性力にエフ受（ナダイαＪとの間に
前記つば都（２］倉挟持する。また、絞りパンｔａ９は
先端部分１７）の外径が、ｆＮＮ配状状体α４底部を切
り層下ことにより形成し次開口α８の内径と同一るるい
は若干小さくなりており、且つ先端周縁にはテーバ四か
つ４Ｆ？６るため、絞りパンｆ（１ｓｔ−降下させたと
きに絞りパンｔｕＳの先端部分叩がｓ１ｒ配筒状体（１
２）の開口ｕ８Ｖｃｍ人し易く、この先端部分（１７）
の開口α急への挿入により、筒状体ｕ４の正確な位置決
めがなさｎる。この後、絞りパン？ｔｌ！１９ｔ−史に
降下させると、絞りパンデσシの先端部分叩から徐々に
径大なるよう形成した傾斜壁［株］に沿りて、前記筒状
体０の筒状部（４３は関口α＄慴から徐々に内径が拡大
されて行さ、第１＠（６ＪＯように成形される。久いで
、第２図（句に示すＬうに第２図（勾の絞りパンチ１１
５１ｏ前配傾斜壁［株］の部分を成形工程に於いて成形
する最終的な形状に合りた形に変更した絞りパンチｆｆ
１ｌｔ−用いて同様にしてｊｇ１図（Ｄのように成形さ
れる。

ｆｒａ記一連の工程を経て炸裂し次金Ｊ１１１蓋αυに
は次いで安全弁ｔ−装着する。この金属蓋σ〃に安全９
Ｆを鉄屑する方法ｔ−ｊｇ３図を用いて説明する。

ここに於いて用い九安全弁囚は弁孔＠を設Ｃすた封口蓋
（ハ）と、ガス抜孔＠及びａ片＠を設けた皿板（至）と
、可撓性薄板（２）と、弾性部材間とを備えている。こ
の安全片の金前配金属蓋συの筒状部（４）内の連結部
（８）上に樹脂製絶縁バッキング１３１）ｔ−介して載
置し、この安全弁七戟直し九金ｆｉ蓋のをカシメダイ（
至）の凹所部内に配置した後、押え治具図及びカシメパ
ンチ（ト）を上刃からｆｉｒＪ把金属蓋συの方向へ降
下させ、安全ｆｆ−の上面を押え治具（至）にＬって押
えつける。このとき押え治具図はバネ部材（至）により
下方に弾性力が加えられ、この弾性力にエフ安全弁（２
）が浮き上がることが防止でさる几め、安全＊Ｃ！！Δ
の浮き上がりに起因するカシメ不良が生じることがない
。久いで、安全５ＰＱ２１の上Ｉｆｉｔ押兄治具圓によ
りて押えつけ几状悪でカシメバンチ命が更に降下すると
、カシメパンチ四の凹Ｓ缶の内壁Ｃ（７）に宿って金属
蓋ｎｏ１４伏都（４１が開放端から内方に折曲されて行
さ、第５図に示す工うに金属蓋σＤの筒状部（４）円に
安全弁のが絶縁バッキング１３１）ｔ−介して強固に固
定される。

尚、このかしめの際に金属蓋αυに第１図（ｅ）に示す
ように筒状部（４１の下端部とりば都ｔ２Ｊとの間に大
さな隙間がるると、カシメパンを田ｔ−降下させ、筒状
５（４）の開放端を内ガにかしめ付Ｇするよう力を加え
た時に、まず筒状部（４）はその下端部（至）がつば部
（２）に当接するよでカシメパンチ四と共に−下し、そ
の後かしめが行なわ几ることになり、第４図に示す工う
に、筒状部（４）の開放端の内方折曲部分０！Ｊが坦く
なす、安全Ｎｕシを金属蓋１ｖに充分な力で固定するこ
とができなくなる。

また、前述のように筒状５（４）の下端部とつば部（２
）との間に大きな隙間がめると、かしめ付Ｃすの削仮に
於いて安全片■の位置なども変化するため、かしめによ
るｆ勤が数多く生じ、これらを利■したり、寸法誤ｉ！
’にな（丁ことか雌しくなり好ましくない。

こうして安全弁αΔを鉄層した笠属蓋αυは、正負極及
びセパレータからなる発″ｌＩＬ景索を収容し、且つ電
解液の注７１終えた８０８３０４からなる外装缶ｆ４０
の開口部にＭ５図に示す工うにｆｃ着され、レーザーに
よって外装缶ｕ０の開口端Ｉと金属蓋αυの立ち上が９
ｓｃＬｌｊの先端ｔ４ａ！−溶接して１１ｔ、ａｔ完成
する。

（ト］発鴫の効果 本発明の製造方法によると、電解液の注液とは別に、か
しめ付けにエフで安全弁を絶縁部材を介して金属蓋に固
定することができる之め、安全弁や金属蓋と！＃５縁部
材との間に電解液の液溜りが生じることがなく、ρ為し
め付Ｃアの径も従来電池エク小嘔くなるので高密閉性で
耐漏液性の優ルた電池が得られ、且つ高稍匿の安全片を
付設することができる九め、安全性にも優れ九ｍ：ａに
することかでさる。′ｔた、金属蓋の成形及び金属蓋へ
の安全弁の固定も容易に、且つ確実に行なうことかでさ
、その工業的価値は極めて大で６る。

【図面の簡単な説明】

第１図（勾乃至（６）は本発明にｐ＋する貧Ａ４蓋の艮
造工４を示す図面、第２図（＆）及び（ｂＪは第１図（
６３及び（ｆＪの各工程における加工方法を示す図面、
第３図は金属蓋に安全片倉かしめ付≦１に工９ｉｉ！ｉ
１定する方法を示す図面、第４図は比較のためｆｌｌ：
委した安全９Ｐｖｉ−鉄層した金属蓋の断面図、第５図
は本発明にエフ作表したｄｔ池の要部断面図、第６図乃
至第８因は夫々従来ｔｏの要部断面図である。 （ＩＪ・・・金Ｊ！ｌｉ板、（２）・・・つば都、（３
）・・・底部、（４Ｊ・・・筒状部、（５〕・・・Ｍ底
筒状体、（６）・・・切り離しにエフ形成し次開口、（
７）・・・つば部側の開口、（８ｊ・・・連結部、１１
１１・・・釡属板、α力・・・筒状体、■・・・女至升
（封口板］、８υ・・・絶縁バッキング（＋ｅ越部材］
、包１・・・外装缶。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属板を絞り加工して開口縁につば部を有する有
   底筒状体を形成し、この有底筒状体の底部を筒状部から
   切り離した後、この切り離しにより形成した開口から前
   記筒状部内に治具を挿入して筒状部の内径がつば部側の
   開口の内径より径大なるようにし、前記径大なる筒状部
   とつば部側の開口とをつなぐ連絡部がつば部に当接また
   は近接するように加工して金属蓋を得、次いで前記金属
   蓋の筒状部内に絶縁部材を介して安全弁機構を有する一
   極性端子兼用の封口板を配置し、前記筒状部を前記絶縁
   部材の外面にかしめ付けることにより封口板を固定した
   後、発電要素を内蔵した他極性端子兼用の外装缶の開口
   部に前記金属蓋を導電的に固着し、封口することを特徴
   とする安全弁装置を備えた密閉型電池の製造方法。