KR101616621B1 - Battery case and method for forming a safety valve of the battery case - Google Patents

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Abstract

프레스 성형에 의해 정밀도와 효율이 양호하게 가공할 수 있는, Li 이온 전지에 있어서의 알루미늄 합금제 전지 케이스의 안전 밸브 구조를 제공한다. 안전 밸브(2)로서, 전지 케이스(1)의 벽(3)의 일부(3a)가 외측을 향해 부풀어 오르는 컵 형상의 볼록부 형상으로 프레스 형성되어 이루어지며, 이 안전 밸브(2)의 정상부가 평탄한 박막(4)으로 되며, 박막 정상부(4)의 주연부(4a)가 이 박막 정상부(4)의 측방을 향해 부풀어 오르는 볼록 형상 측벽(6)을 거쳐서 전지 케이스(1)의 벽(3)과 일체로 이어져 있다.Provided is a safety valve structure of an aluminum alloy battery case in a Li-ion battery capable of satisfactorily processing precision and efficiency by press molding. The safety valve 2 is formed by press-forming a part 3a of the wall 3 of the battery case 1 in the shape of a cup-like convex portion bulging outwardly. The top portion of the safety valve 2 And the peripheral portion 4a of the thin film top portion 4 is formed into a flat thin film 4 through the convex side wall 6 that bulges toward the side of the thin film top portion 4 to the wall 3 of the battery case 1 .

Description

전지 케이스 및 전지 케이스의 안전 밸브의 형성 방법{BATTERY CASE AND METHOD FOR FORMING A SAFETY VALVE OF THE BATTERY CASE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of forming a safety valve for a battery case and a battery case,

본 발명은 내부 압력을 개방하는 안전 밸브를 구비한 리튬(Li) 이온 전지 케이스 및 Li 이온 전지 케이스의 안전 밸브의 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium (Li) ion battery case having a safety valve for opening internal pressure and a method for forming a safety valve for a Li-ion battery case.

휴대 전화나 노트형 퍼스널 컴퓨터 등의 전원으로서, 리튬 이온 2차 전지(Li 이온 전지)가 널리 사용되고 있다. 이러한 Li 이온 전지의 케이스(이하, 단순히 "전지 케이스"라고도 함)를 구성하는 판재에는, 그 덮개를 포함하여 금속이 사용되고 있는 경우가 많으며, 특허문헌 1 내지 3에서는 SUS 등의 철합금이, 특허문헌 4 내지 9에서는 알루미늄 합금이 사용된 전지 케이스가 개시되어 있다. 특히, 전지 케이스의 덮개나 본체 등을, 알루미늄 합금판(냉연판) 소재를 프레스 성형한 성형품으로 구성시키면, 내식성이나 경량화 및 가공성이나 비용면에서도 유리하다.2. Description of the Related Art Lithium ion secondary batteries (Li-ion batteries) are widely used as power sources for portable telephones, note-type personal computers and the like. In many cases, a metal plate is used for a plate material constituting a case of such a Li-ion battery (hereinafter simply referred to as a "battery case"), and in Patent Documents 1 to 3, an iron alloy such as SUS, In documents 4 to 9, a battery case using an aluminum alloy is disclosed. Particularly, when a cover, a main body, or the like of the battery case is made of a molded product made of an aluminum alloy plate (cold rolled plate) material by press molding, it is advantageous in terms of corrosion resistance, light weight, workability and cost.

Li 이온 전지의 외장인 전지 케이스(이하, 단순히 "케이스"라고도 함)에는, 과충전이나 과대한 전류가 흐르는 등의 이상 시에, 내부가 고온, 고압이 되었을 때에도, 전지 케이스의 내압을 해방하여 폭발을 방지하기 위한 안전 밸브(방폭 밸브, 방폭 기구)가 마련되어 있다.The battery case (hereinafter simply referred to as "case"), which is an exterior of a Li-ion battery, is provided with a battery case which releases the internal pressure of the battery case even when the inside becomes high temperature and high pressure in the event of an overcharging, (Explosion-proof valve, explosion-proof mechanism) for preventing the explosion of the battery.

이 안전 밸브는 전지 케이스의 벽(전지 케이스의 외면을 형성하는 벽)의 일부에 홈 형상의 박육부(薄肉部)인 노치부를 마련해두고, 이 노치부가 이상 압력 상승으로 절단(파단)되어, 내압을 해방함으로써 기능을 수행한다. 이와 같은 노치부 방식에 의한 안전 밸브에서는, 전지의 설계에도 의하지만, 내압이 O.3㎫ 내지 2㎫ 정도에 도달하면 노치부가 절단되도록 안전 밸브가 작동하여 내압을 해방할 필요가 있다.In this safety valve, a notch portion, which is a thin-walled portion, is provided in a part of the wall of the battery case (wall forming the outer surface of the battery case), and the notch portion is cut (broken) To perform the function. In such a safety valve according to the notched part method, although the safety of the battery is designed, it is necessary to release the internal pressure by operating the safety valve so that the notch portion is cut when the internal pressure reaches about 0.3 MPa to 2 MPa.

이 요건을 만족하기 위해서는, 노치부의 두께를 10㎛ 내지 60㎛ 정도의 얇은 두께로 할 필요가 있다. 또한, 안전 밸브로서 기능하기 위해서는, 이 노치부가 절단 가능하게 되어 있을 뿐만 아니라, 전지 케이스의 벽에 개구부가 크게 벌어져서 내압을 개방할 필요가 있다. 이 때문에, 노치부 방식에 의한 안전 밸브에서는, 노치부의 주연부(주위)에도, 두께 80㎛ 내지 300㎛ 정도의 박육부를 마련할 필요가 있다.In order to satisfy this requirement, it is necessary that the thickness of the notch portion is set to a thin thickness of about 10 to 60 mu m. In addition, in order to function as a safety valve, not only the notch portion is cutable but also the opening portion is widened widely on the wall of the battery case, so that the internal pressure needs to be released. For this reason, in the safety valve using the notched portion method, it is necessary to provide a thin portion having a thickness of about 80 μm to 300 μm on the periphery (periphery) of the notch portion.

그 한편으로, 전지 케이스의 벽의 그 이외의 부분(나머지의 대부분의 벽)은, 강성이나 내구성 등의 기본 특성을 만족하기 위해서, 두께 0.5㎜ 내지 3㎜ 정도의 두께화가 필요하다. 이 때문에, 전지 케이스의 안전 밸브를 제작하려면, 크게 나누어 2개의 어려운 가공이 필요하게 된다. 그 중 하나는, 전지 케이스의 벽이 되는 원래의 소재판의 두께의 1/1O 정도 두께의 박육부를 정밀도 양호하게 형성하는 가공이다. 그리고, 또 하나는, 이 박육부에, 추가로, 잔존 두께를 박육부의 수분의 1 정도까지 얇게 한 노치부를 정밀도 양호하게 형성하는 가공이다.On the other hand, other portions of the wall of the battery case (most of the remaining walls) are required to have a thickness of about 0.5 mm to 3 mm in order to satisfy the basic characteristics such as rigidity and durability. For this reason, in order to manufacture the safety valve of the battery case, it is necessary to roughly divide the safety valve into two. One of them is a process in which a thin wall portion having a thickness of about 1 / 10th of the thickness of the original material plate serving as the wall of the battery case is formed with high precision. The other is a process in which the notch portion in which the remaining thickness is thinned to about one part of the thickness of the thin portion is formed in the thin portion with good precision.

이들 안전 밸브의 가공 방법으로서는, 특허문헌 1, 2에는 관통 구멍을 형성한 판재와 다른 판재를 서로 부착하는 방법이, 특허문헌 3에는 다이와 펀치를 이용한 냉간 단조에 의한 방법이, 특허문헌 4 내지 10에는 프레스 성형 가공 혹은 절삭 가공에 의한 방법이 개시되어 있다.As a method for processing these safety valves, there is a method of attaching a plate material having a through hole and another plate material to each other in Patent Documents 1 and 2. Patent Document 3 describes a method of cold forging using a die and a punch, A method of press forming or cutting is disclosed.

또한, 특허문헌 9, 10 등에는, 알루미늄 합금 냉연판을 소재로 하여, 이것을 드로잉(drawing) 가공, 아이어닝(ironing) 가공을 조합한 복수의 공정의 프레스 성형에 의해 각형 전지 케이스를 제조하는 것이 개시되어 있다.Patent Literatures 9 and 10 disclose a method of manufacturing a prismatic battery case by press molding a plurality of processes using an aluminum alloy cold rolled plate as a raw material and combining it with drawing and ironing Lt; / RTI >

이들 종래의 안전 밸브의 가공 방법의 과제를 보다 구체적으로 설명한다. 예를 들면, 상기 단조 가공 방법을 도 6에 도시한다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 전지 케이스의 외면을 형성하는 상기 두께의 벽(21)의 일부분에, 단조 가공으로 부분적인 박육부(24)를 만들고, 이 박육부(24)의 위에 추가로 노치 가공을 실시해서 노치부(25)를 형성하여, 안전 밸브(2D)로 하는 것이다. 이 방식은, 안전 밸브(2D)와 전지 케이스 벽(21)이 일체 구조로 되어 있으며, 후부착 부품의 준비나, 그것을 전지 케이스에 장착하는 용접 등의 작업이 불필요하기 때문에, 전지 케이스의 제조 비용을 적게 할 수 있는 이점이 있다.The problems of these conventional methods of processing safety valves will be described in more detail. For example, the forging process is shown in Fig. 6, a partial thin-wall portion 24 is made by forging a part of the wall 21 of the thickness forming the outer surface of the battery case, and a notch 24 is further formed on the thin- And a notch 25 is formed by machining to form the safety valve 2D. In this method, since the safety valve 2D and the battery case wall 21 are integrally structured, there is no need to prepare the rear attachment parts and work such as welding them to the battery case, Can be reduced.

그러나, 상기 박육부(24)를 냉간 단조로 성형할 때에, 박육부(24)의 중앙부의 재료를 소성 변형에 의해 주변부(26)를 향해 이동시키는 가공이 필요하게 된다. 그러나, 그 주변부(26)의 이동처의 후육부(厚肉部)에도, 재료는 이미 존재하기 때문에, 재료를 면 내로 압축하는, 재료 저항이 큰 가공이 되어 버린다. 이와 같은 가공에는 다대한 성형력이 필요하게 되기 때문에, 가공으로서의 난도가 높아져, 박육부(24)의 두께를, 그 연장되는 전체 영역에 걸쳐서, 균일화, 일정화 등의 안정화시킬 수 없어서, 두께 변동(변화)을 초래한다. 그 결과, 안전 밸브(20)로서의 작동압도 두께 변동에 영향을 받아 일정하지 않아서 안정되지 않는다는 문제가 있었다.However, when forming the thin portion 24 by cold forging, it is necessary to move the material of the central portion of the thin portion 24 toward the peripheral portion 26 by plastic deformation. However, since the material already exists in the thick portion of the moving destination of the peripheral portion 26, the material resistance is large, which compresses the material into the surface. Since such a machining requires a large forming force, the difficulty as machining becomes high, and the thickness of the thin portion 24 can not be stabilized such as uniformity and uniformity over the entire extended region, (Change). As a result, there is a problem that the operating pressure as the safety valve 20 is not constant because it is influenced by the thickness variation.

또한, 안전 밸브의 다른 가공 방법으로서, 도 7에 도시하는 바와 같이, 전지 케이스의 외면을 형성하는 벽(21)의 일부에, 두께가 얇은 판상 부품(27)을 접합하여 박육부(24)로 하는 동시에, 이 박육부(24)[판상 부품(27)]의 위에 추가로 노치 가공을 실시해서 노치부(25)를 형성하여, 안전 밸브(20)로 하는 것이다. 이 방법에서는, 미리, 박육부(24)[판상 부품(27)]를 별도 부분적으로 제작할 수 있으므로, 박육부(24)나 노치부(25)의 치수가 균일화되어 작동압도 안정된다. 다만, 박육부(24)로서 별도 부품을 준비하거나, 전지 케이스 벽(21)에 받침대(28)를 가공, 형성하여, 박육부(24)[판상 부품(27)]를 설치하고, 받침대(28)에서 접합한다고 하는 여분의 공정이 필요하므로, 제조 비용이 비싸지는 문제가 있었다.7, a thin plate-like component 27 is joined to a part of the wall 21 forming the outer surface of the battery case to form a thin-walled portion 24 And the notched portion 25 is formed by further performing a notch process on the thin portion 24 (the plate-like component 27), thereby forming the safety valve 20. [ In this method, since the thin portions 24 (the plate members 27) can be partially formed in advance, the dimensions of the thin portions 24 and the notches 25 are made uniform, and the operating pressure is stabilized. Alternatively, a separate part may be prepared as the thin section 24, or the pedestal 28 may be formed and formed on the battery case wall 21 to provide the thin section 24 (plate-shaped part 27) ), There is a problem that the manufacturing cost is high.

이에 대하여 특허문헌 9 혹은 특허문헌 10 등에도 기재되어 있는 알루미늄 합금 냉연판 소재의 프레스 성형을, 전지 케이스뿐만 아니라, 안전 밸브의 형성에 적용할 수 있으면, 프레스 성형 특유의 재현성 혹은 효율화를 얻을 수 있어서, 이들의 모든 문제는 해결할 수 있다.On the other hand, if press molding of an aluminum alloy cold rolled sheet material, which is also disclosed in Patent Document 9 or Patent Document 10, can be applied not only to a battery case but also to a safety valve, reproducibility or efficiency specific to press molding can be obtained , All of these problems can be solved.

일본 특허 공개 제 1993-314959 호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 1993-314959 일본 특허 공개 제 2002-83578 호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2002-83578 일본 특허 공개 제 2005-251447 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-251447 일본 특허 공개 제 2001-35467 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-35467 일본 특허 공개 제 2001-345083 호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2001-345083 일본 특허 공개 제 2001-143664 호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2001-143664 일본 특허 공개 제 1999-204093 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 1999-204093 일본 특허 공개 제 2003-297323 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-297323 일본 특허 공개 제 2009-4271 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-4271 일본 특허 공개 제 2009-249708 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-249708

그러나, 상기 도 6에 도시하는 바와 같은 전지 케이스의 두께 0.5㎜ 내지 3㎜ 정도의 벽의 부분을, 이 두께의 1/10 정도의 두께의 박육부까지 박육화하는 가공이나, 추가로, 그 위에 잔존 두께를 박육부의 수분의 1 정도까지 얇게 한 노치부를 형성해가는 홈 가공은 프레스 성형에 있어서도 극히 어려운 가공인 것에는 변함이 없다. 즉, 프레스 성형에서도, 상기 박육부(24)를 성형할 때는, 상기 냉간 단조와 마찬가지로, 박육부(24)의 중앙부(24a)의 재료를 소성 변형에 의해 주변부(26)를 향해 이동시키는 것이 필요하게 된다.However, it is also possible to reduce the thickness of the wall portion of the battery case of 0.5 mm to 3 mm in thickness as shown in Fig. 6 to a thickness of about 1/10 of the thickness of the battery case, The groove process for forming the notch portion in which the thickness is thinned to about one part of the water content of the thin portion is not extremely difficult in the press forming process. That is, in forming the thin portion 24, it is necessary to move the material of the central portion 24a of the thin portion 24 toward the peripheral portion 26 by plastic deformation, similarly to the cold forging, .

이 때문에, 상기한 바와 같이, 주변부(26)에는 두꺼운 재료가 이미 존재하기 때문에, 재료를 면 내로 압축하는 재료 저항이 큰 가공이 된다. 이 때문에, 다대한 성형력을 필요로 하여 가공 난이도가 높아져, 박육부(24)의 두께를, 그 연장하는 전체 영역에 걸쳐서 균일화, 일정화 등의 안정화시킬 수 없어서 두께 변동(변화)을 초래한다. 그 결과, 안전 밸브로서 필요한 파단용 오목홈인 노치부나 박육부의 마이크로한 두께(두께)가 되는 잔존 두께의 정밀도나 형상 정밀도의 확보가 어렵다.Because of this, as described above, since the thick material already exists in the peripheral portion 26, the material resistance for compressing the material into the surface becomes large. For this reason, a large forming force is required to increase machining difficulty, and it is impossible to stabilize the thickness of the thinned portion 24 over the whole area where the thinned portion 24 is extended, thereby changing the thickness (change) . As a result, it is difficult to secure the precision and the shape accuracy of the remaining thickness, which is a micro thickness (thickness) of the notch portion or the thin portion, which is the concave groove for breaking necessary as the safety valve.

특히, 강성이 높은 상기 SUS 등의 철합금이나 구리에 대하여, 연질이며 또한 탄성 계수가 낮은 특성을 갖는 알루미늄 합금판에서는, 프레스 성형에 있어서, 특히, 상기한 마이크로한 두께(두께)가 되는 잔존 두께의 정밀도나 오목홈의 형상 정밀도의 확보가 매우 곤란해진다.Particularly, in an aluminum alloy sheet which is soft and has a low elastic modulus with respect to an iron alloy or copper such as SUS, which has high rigidity, in the press forming, in particular, the remaining thickness (thickness) And it becomes very difficult to secure the shape precision of the concave groove.

본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, Li 이온 전지에 있어서의 알루미늄 합금제 전지 케이스라도, 프레스 성형에 의해 정밀도 양호하고 또한 효율적으로 가공할 수 있는 안전 밸브 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a safety valve structure that can be processed with good precision and efficiency by press forming even in an aluminum alloy battery case in a Li ion battery.

상기 목적 달성을 위해서, 본 발명의 Li 이온 전지 케이스의 요지는, 알루미늄 합금판을 프레스 성형한 성형품으로 이루어지며, 안전 밸브를 구비한 Li 이온 전지 케이스로서,To achieve the above object, a lithium ion battery case of the present invention is a lithium ion battery case made of a molded product formed by pressing an aluminum alloy plate and having a safety valve,

상기 안전 밸브는, 상기 전지 케이스의 벽의 일부를 프레스 성형된 컵 형상의 볼록부로 형성되며,The safety valve includes a cup-shaped projection formed by press-forming a part of a wall of the battery case,

상기 컵 형상의 볼록부는,The cup-

상기 전지 케이스의 벽에 마련된 개구부와,An opening provided in the wall of the battery case,

상기 개구부의 주위로부터 일어나고, 상기 개구부로부터 멀어질수록 측방으로 넓어지도록 압궤되며, 상기 전지 케이스의 벽보다 얇은 측벽과,A side wall which is thinner than the wall of the battery case and which is crushed so as to be widened laterally from the periphery of the opening,

상기 측벽의 선단측에 마련되고, 주위의 상기 전지 케이스의 벽의 외면에 대하여 평행하고 또한 상기 개구부보다 확대되어 내압을 받는 면적이 상기 개구부의 면적보다 넓은 동시에, 상기 측벽보다 얇아지도록 눌려 넓혀진 정상부와,A top portion which is provided at a distal end side of the side wall and which is parallel to the outer surface of the peripheral wall of the battery case and which is wider than the opening portion so as to have an internal pressure larger than an area of the opening portion, ,

상기 정상부의 외표면의 일부에 형성되는 노치부를 구비하여 이루어지는 것이다.And a notch portion formed on a part of the outer surface of the top portion.

또한, 상기 목적 달성을 위해서, 본 발명의 Li 이온 전지 케이스의 안전 밸브의 형성 방법의 요지는, 알루미늄 합금판으로 이루어지는 전지 케이스의 벽의 일부를 컵 형상의 볼록부로 프레스 성형하여 상기 안전 밸브로 하는 것을 포함하며,In order to achieve the above object, a method of forming a safety valve of a Li-ion battery case of the present invention is characterized in that a part of a wall of a battery case made of an aluminum alloy plate is press- ≪ / RTI >

상기 전지 케이스의 벽의 일부를 프레스 성형하여 상기 벽에 개구부를 마련하는 동시에, 상기 개구부의 주위로부터 일어나는 측벽과 상기 측벽의 선단측에 마련된 정상부로 이루어지는 컵 형상의 볼록부를 형성하는, 제 1 박육화 공정과,Wherein a portion of the wall of the battery case is press-formed to form an opening in the wall and a cup-shaped convex portion formed of a sidewall extending from the periphery of the opening and a top portion provided at a tip end side of the sidewall, and,

상기 컵 형상의 볼록부를 추가로 프레스 성형하여, 상기 측벽을 상기 개구부로부터 멀어질수록 측방으로 넓어지도록 압궤하는 동시에, 상기 정상부를 주위의 상기 전지 케이스의 벽의 외면에 대하여 평행하며 또한 상기 개구부보다 확대되어 내압을 받는 면적이 상기 개구부의 면적보다 넓고 상기 측벽보다 얇아지도록 눌러 넓혀서 박막화하는, 제 2 박육화 공정과,Shaped convex portion is further press-molded so that the side wall is crushed to widen laterally as it gets further away from the opening, and the top portion is parallel to the outer surface of the peripheral wall of the battery case, A second thinning step in which an area subjected to internal pressure is made wider than the area of the opening and widened so as to be thinner than the side wall,

상기 박막화된 정상부의 외표면의 일부에 노치부를 마련하는 노치 형성 공정을 구비하는 것이다.And a notch forming step of providing a notch on a part of the outer surface of the thinned top part.

본 발명은 안전 밸브측의 형상을 고안하여, 종래의 안전 밸브 형상과는 전혀 다른, 프레스 성형하기 쉽고, 또한, 종래의 오목홈형 안전 밸브의 기능을 손상시키는 일이 없는, 볼록형(컵 형상 볼록부)의 안전 밸브측 구조로 했다. 그 결과, 상기 알루미늄 합금제 전지 케이스라도, 프레스 성형에 의해, 박막 형상의 안전 밸브를 노치부도 포함하여 정밀도 양호하게 가공할 수 있다. 그 결과, 전지 케이스가 파열되기 전에, 전지 케이스의 안전 밸브를 확실하게 개열할 수 있다.The present invention contemplates the shape of the safety valve side so that it is possible to form a convex (cup-like convex portion) which is easy to press form and which does not impair the function of the conventional concave- ) As the safety valve side structure. As a result, even in the case of the aluminum alloy battery case, the safety valve including the thin-walled safety valve can be processed with good precision by press forming. As a result, the safety valve of the battery case can be reliably opened before the battery case is ruptured.

도 1은 본 발명의 Li 이온 전지 케이스의 일 태양의 전체를 나타내는 사시도,
도 2는 도 1의 안전 밸브 부분의 요부를 확대하여 나타내는 단면도,
도 3은 도 2의 안전 밸브의 프레스 성형의 제 1 박육화 공정을 나타내는 프레스 장치의 단면도,
도 4의 도 1의 안전 밸브의 프레스 성형의 제 2 박육화 공정을 나타내는 프레스 장치의 단면도,
도 5는 도 1의 안전 밸브의 프레스 성형의 노치 형성 공정을 나타내는 프레스 장치의 단면도,
도 6은 종래의 안전 밸브의 단조 가공을 나타내는 전지 케이스의 단면도,
도 7은 종래의 안전 밸브 부재의 조립 공정을 나타내는 전지 케이스의 단면도.1 is a perspective view showing the whole of one embodiment of a Li-ion battery case of the present invention,
Fig. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a main portion of the safety valve portion of Fig. 1,
Fig. 3 is a sectional view of the press apparatus showing the first thinning process of the press forming of the safety valve of Fig. 2,
Fig. 4 is a cross-sectional view of the press apparatus showing the second thinning step of the press forming of the safety valve of Fig. 1 of Fig. 4,
5 is a cross-sectional view of a press apparatus showing a notch forming step in the press forming of the safety valve of Fig. 1,
6 is a sectional view of a battery case showing a conventional forging process of a safety valve,
7 is a sectional view of a battery case showing a conventional assembling process of a safety valve member.

이하에 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that, in the present specification and drawings, constituent elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

도 1에 본 발명의 Li 이온 전지 케이스의 전체도를 사시도로 도시한다. 또한, 도 2에, 도 1의 안전 밸브의 실시형태를 요부 단면도로 도시한다. 이와 같은 본 발명의 Li 이온 전지 케이스는 상기한 휴대 전화나 노트형 퍼스널 컴퓨터 혹은 자동차용 등의 탑재 전원이 된다.1 is a perspective view of a Li-ion battery case of the present invention. Fig. 2 is a sectional view of the safety valve in Fig. 1 according to the embodiment of the present invention. The Li-ion battery case of the present invention as described above is a power source for the above-mentioned portable telephone, notebook type personal computer, automobile or the like.

전지 케이스의 기본 구조Basic structure of battery case

도 1 및 도 2의 본 발명의 Li 이온 전지 케이스(1)는, 알루미늄 합금 박판(냉연판) 소재를, 복수의 공정으로 이루어지는 드로잉 가공 및 아이어닝 가공을 조합한 통상의 프레스 성형에 의해 각형 전지 케이스로 하고 있다. 보다 구체적으로는, 전반의 드로잉 가공에서는, 원형 혹은 타원형 등의 소정 형상으로 미리 타발한 알루미늄 합금 박판(소재 블랭크)을, 다단의 프레스 장치에 의해, 장방형의 균일한 횡단면 형상을 그 높이 방향에 걸쳐서 갖고 스트레이트한 외관 형상인 중간 컵체로 완전히 드로잉한다. 이어서, 이 중간 컵체를, 또한 펀치와 복수 단으로 배치한 아이어닝 다이스(다이스 열)로 후반의 아이어닝 가공을 실행하여 박육화(감육화)한 후에, 장방형의 균일한 횡단면 형상을 그 높이 방향에 걸쳐서 갖고 스트레이트한 외관 형상인 최종 각형 전지 케이스로 성형한다.The Li-ion battery case 1 of the present invention shown in Figs. 1 and 2 can be manufactured by a conventional press forming method in which an aluminum alloy thin plate (cold rolled plate) material is combined with a drawing process and an ironing process, Case. More specifically, in the drawing processing in the first half, a thin aluminum alloy sheet (blank) preliminarily formed in a predetermined shape such as a circular or elliptical shape is pressed by a multi-stage pressing apparatus in such a manner that a rectangular cross- Draw it completely with the middle cup shape, which is the straight outer shape. Subsequently, the intermediate cup body is further thinned (thinned) by performing ironing processing of the latter half with an ironing die (die heat) which is further arranged with a punch and a plurality of steps, and then a rectangular uniform cross- And then molded into a final prismatic battery case having a straight outer shape.

도 1에 있어서, 전지 케이스(1)의 본체는 그 전체 형상이 각형이며, 정면(1a) 및 배면(1b)이 양측면(1c, 1c) 및 저면(1b)에 비해 넓은 면인, 상면을 제외한 5면으로 구성된 편평형의 직방체를 이루고 있다. 이와 같은 전지 케이스(1)의 본체에 있어서, 덮개(9)가 접합되는 상면(1e)측만 개방된 공간으로 된 상자체로 되어 있다. 이들 도 1 및 도 2의 태양에서는, 본 발명에 따른 안전 밸브(2)는, 전지 케이스(1)의 상면(1e)이 되는 덮개(9)의 외표면측의 중앙부 위치에 형성되어 있다.1, the main body of the battery case 1 has a square shape as a whole, and the front face 1a and the back face 1b are formed in a shape of a rectangle, which is a wider face than the both side faces 1c and 1c and the bottom face 1b, Plane rectangular parallelepiped. In such a body of the battery case 1, the box body is formed as a space which is opened only on the upper surface 1e side where the lid 9 is joined. 1 and 2, the safety valve 2 according to the present invention is formed at a central position on the outer surface side of the lid 9 serving as the upper surface 1e of the battery case 1.

전지 케이스(1)의 크기, 형상 등은 통상의 Li 이온 2차 전지 등의 사양에 따라서 다양하게 선택된다. 이 점에서, 전지 케이스의 벽(외벽)의 두께는 0.5㎜ 내지 3㎜의 범위로부터 선택하는 것으로 한다. 전지 케이스(1)의 두께가 0.5㎜ 미만에서는, 비교적 고강도인 알루미늄 합금 박판을 덮개의 소재로서 이용했다고 해도, 요구되는 강성이나 강도가 부족하다. 한편, 전지 케이스의 두께가 3㎜를 초과하면, 중량이 무거워지는 동시에 두께가 두꺼워져서, 박육부나 파단용 오목홈 등의 안전 밸브의 정밀도 양호한 가공이 어려워진다.The size, shape, and the like of the battery case 1 are variously selected in accordance with specifications of a conventional Li ion secondary battery or the like. In this respect, the thickness of the wall (outer wall) of the battery case is selected from the range of 0.5 mm to 3 mm. When the thickness of the battery case 1 is less than 0.5 mm, even if a thin aluminum alloy sheet having relatively high strength is used as the material of the cover, the required rigidity and strength are insufficient. On the other hand, when the thickness of the battery case exceeds 3 mm, the weight becomes heavy and the thickness becomes thick, so that it is difficult to make the safety valve of the thin wall portion, the concave groove for fracture and the like with good precision.

이와 같은 전지 케이스의 본체에 대하여, 그 상면(1e)측의 공간에 평판 형상의 덮개(9)가 세트되지만, 이 덮개(9)에는 안전 밸브(2)가 미리 프레스 성형에 의해 형성되어 있다. 세트된 덮개(9)는, 평면에서 보아 직사각형(사각형)의 덮개(9)의 네 주위(주연)이 전지 케이스(1)의 정면(1a) 및 배면(1b), 양측면(1c, 1c)의 각 상면(1e)측 단부와 각각 레이저 용접 등의 용접에 의해 접합된다. 이에 의해, 덮개(9)의 네 주위의 용접 비드(9a)로 나타내는 바와 같이, 전지 케이스(1)를 기밀 상태로 보지한다. 이 덮개(9)의 두께(판 두께)는 구체적으로 정해지는 전지 케이스(1) 본체의 두께보다 다소 두꺼워도 좋지만, 수치 범위로서는 전지 케이스(1) 본체와 마찬가지로 0.5㎜ 내지 3㎜의 범위로 한다.A plate-like lid 9 is set in the space on the upper surface 1e side of the main body of the battery case. The safety valve 2 is formed in the lid 9 by press forming in advance. The set lid 9 has a structure in which the four peripheries of the rectangular lid 9 as viewed from the top face the front face 1a and the back face 1b of the battery case 1 and the two side faces 1c, And is welded to each end of the upper surface 1e by welding such as laser welding. As a result, the battery case 1 is held in a hermetic state, as indicated by the welding bead 9a around the four lids of the lid 9. The thickness (plate thickness) of the lid 9 may be somewhat larger than the thickness of the body of the battery case 1 to be specifically determined, but the numerical range is set in the range of 0.5 mm to 3 mm similarly to the case of the battery case 1 .

이러한 전지 케이스(1)에는, 도시하지는 않지만, 통상의 외부 전극, 전해액의 주입구나 커버 등의 다른 필요 부품이나 부위가 장착된다.In this battery case 1, although not shown, other necessary parts and parts such as an ordinary external electrode, an electrolyte injection port and a cover are mounted.

안전 밸브(2)Safety valves (2)

도 2에, 본 발명의 Li 이온 전지 케이스에 있어서, 형성된 안전 밸브(2)를 확대하여 요부로 도시한다.2, the safety valve 2 formed in the Li-ion battery case of the present invention is enlarged and shown as a main part.

안전 밸브(2)는, 이들 도 1 및 도 2의 태양에서는, 전지 케이스(1)의 상면을 구성하는 덮개(9)의 외표면측 중앙부 부위에 형성되어 있다. 즉, 전지 케이스의 덮개(9)의 벽(3)에 있어서의, 점선으로 나타내는 직선적인 벽 부분(3a)의 영역(부분)을, 도 2의 상방을 향하는 화살표로 나타내는 바와 같이, 전지 케이스(1)[덮개(9)]의 외측을 향해 부풀어 오르는 컵 형상의 볼록부(통 형상의 볼록부, 볼록 형상, 돌기 형상)로 프레스 성형하여 이루어진다. 여기서, 안전 밸브(2)는 평판상의 형상을 갖고 있는 덮개(9)에 미리 프레스 성형되어 있다. 그리고, 이 안전 밸브(2)가 형성된 덮개(9)가 전지 케이스(1)의 상면 (1e)측에 접합되어 있다.1 and 2, the safety valve 2 is formed at the center portion on the outer surface side of the lid 9 constituting the upper surface of the battery case 1. [ That is, the region (portion) of the straight wall portion 3a shown by the dotted line in the wall 3 of the lid 9 of the battery case is divided into a region (Convex, convex, and projecting in the form of a cylinder) that bulges upward toward the outside of the lid (lid 9). Here, the safety valve 2 is press-formed in advance on the lid 9 having a plate-like shape. The lid 9 on which the safety valve 2 is formed is joined to the upper surface 1e side of the battery case 1.

다만, 성형 가능하면, 이러한 컵 형상의 볼록부를, 방향이 반대인 도 2의 하방으로 전지 케이스의 내측을 향해 부풀어 오르는 컵 형상의 볼록부로 프레스 성형해도 좋다.However, if possible, such cup-shaped convex portions may be press-formed into cup-shaped convex portions which swell up toward the inside of the battery case toward the lower side of Fig. 2 opposite in direction.

도 2에 있어서, 안전 밸브(2)는 전지 케이스(1)의 덮개(9)의 벽(3)의 일부(3a)를 프레스 성형하여 형성된 컵 형상의 볼록부로서 구성되어 있다. 이 컵 형상의 볼록부는, 개략, 벽(3)에 마련된, 개구부(3c), 측벽(6), 정상부(4), 노치(5)로 이루어진다.2, the safety valve 2 is formed as a cup-shaped convex portion formed by press-forming a part 3a of the wall 3 of the lid 9 of the battery case 1. [ This cup-shaped convex portion is roughly composed of an opening portion 3c, a side wall 6, a top portion 4 and a notch 5 provided in the wall 3.

이와 같이, 안전 밸브(2)는 전지 케이스(1)의 벽(3)의 일부를 프레스 성형하여 형성된 컵 형상의 볼록부로 구성되지만, 안전 밸브(2)를 형성하는 벽으로서는, 상기 덮개(9)의 벽뿐만 아니라, 전지 케이스(1)의 본체측의 각 면의 벽을 선택할 수 있다. 즉, 전지 케이스의 덮개(9)의 벽(3) 이외에도, 전지 케이스(1)의 본체측의, 저면(하면)(1d), 정면(1a), 배면(1b), 측면(1c, 1c)으로부터 선택되는 부위의 벽의 일부를 직접 프레스 성형하여 안전 밸브(2)를 성형할 수 있다. 이들 안전 밸브(2)를 성형하는(마련하는) 부위나 그 위치는 통상의 Li 이온 2차 전지의 사양에 따라서 다양하게 선택된다.As described above, the safety valve 2 is constituted by a cup-shaped convex portion formed by press molding a part of the wall 3 of the battery case 1. However, as the wall forming the safety valve 2, The wall of each side of the battery case 1 on the side of the main body can be selected. The bottom face 1d, the front face 1a, the back face 1b, the side faces 1c and 1c of the main body side of the battery case 1 in addition to the wall 3 of the lid 9 of the battery case, The safety valve 2 can be molded by directly press-molding a part of the wall of the portion selected from the above. The portions for forming (preparing) these safety valves 2 and their positions are variously selected in accordance with the specifications of ordinary Li ion secondary batteries.

또한, 전지 케이스(1)의 본체측의 각 면의 벽에의 안전 밸브(2)의 형성은, 전지 케이스(1)의 본체의 성형을 드로잉과 아이어닝 가공을 조합한 가공으로 실행하는 경우에는, 이 전지 케이스(1)의 본체의 성형 전에 실행하는 것은 곤란하다. 따라서, 전지 케이스(1)의 본체의 성형 후에, 선택되는 각 면의 벽에 안전 밸브(2)를 성형하는 것이 바람직하다.In the case where the safety valve 2 is formed on the wall of each side of the battery case 1 on the side of the main body 1 when the main body of the battery case 1 is formed by a combination of drawing and ironing , It is difficult to carry out the process before molding the main body of the battery case 1. Therefore, it is preferable to form the safety valve 2 on the wall of each selected surface after the main body of the battery case 1 is formed.

이하의 설명에서는, 덮개(9)의 벽(3)에의 안전 밸브(2)의 형성을 중심으로 하지만, 도 2에 있어서의 벽(3)을, 전지 케이스(1)의 본체의 저면(1d), 정면(1a), 배면(1b), 측면(1c, 1c) 등의 면으로부터 선택되는 부위의 벽(3)으로 치환하면, 점선으로 나타내는 직선적인 벽 부분(3a)의 영역을, 도 2의 상방(전지 케이스 외측)이나 하방(전지 케이스 내측) 중 어느 하나를 향해 부풀어 오르는 컵 형상의 볼록부로 프레스 성형하여 마찬가지로 형성할 수 있다. 이하에, 안전 밸브(2)인 컵 형상의 볼록부를 구성하는 각 요건의 의의에 대해 도 2를 이용하여 설명한다.The wall 3 in Fig. 2 is formed on the bottom surface 1d of the main body of the battery case 1 while the safety valve 2 is formed on the wall 3 of the lid 9 in the following description. The area of the straight wall portion 3a indicated by the dotted line is replaced with the wall 3b of the portion selected from the front face 1a, the back face 1b and the side faces 1c and 1c, Shaped convex portion that bulges upward toward either the upper side (the outer side of the battery case) or the lower side (the inner side of the battery case). Hereinafter, the significance of each requirement for constituting the cup-shaped convex portion as the safety valve 2 will be described with reference to Fig.

[개구부(3c)][Openings (3c)]

전지 케이스 내부의 가스의 외측으로의 출구가 되는 개구부(3c)는, 벽(3)의 일부(3a)가 후술하는 프레스 성형됨으로써 형성된다. 이 개구부(3c)[성형되는 벽(3)의 일부(3a)]의 크기, 형상 등은 Li 이온 2차 전지 등의 사양에 따라서, 내부 가스를 개방하기 위해 필요한 크기(면적), 형상이 설계된다. 본 발명에서는, 이 개구부(3c)의 크기(면적), 형상은 안전 밸브(2)를 형성하는 컵 형상의 볼록부의 크기나 형상을 규정하므로, 이 안전 밸브(2)의 설계 조건도 부가하여, 상기 설계된다. 이 점에서, 안전 밸브(2)를 형성하는 컵 형상의 볼록부를 프레스 성형하기 쉬운 평면에서 본 형상으로서, 타원형이나 타원, 이것에 유사한 원형이나 다각형 형상으로 하는 것이 바람직하다. 다만, 성형이 가능하면, 이외의 평면에서 본 형상으로서, 대략 사각형(대략 직사각형), 진원형, 원형에 유사한 다각형 형상으로 형성되어도 좋다.An opening 3c serving as an outlet to the outside of the gas inside the battery case is formed by press molding a part 3a of the wall 3 to be described later. The size and shape of the opening 3c (a part 3a of the wall 3 to be molded) can be appropriately selected depending on the specification such as a Li-ion secondary battery, the size (area) do. In the present invention, the size (area) and shape of the opening portion 3c define the size and shape of the cup-shaped convex portion forming the safety valve 2, so that the design condition of the safety valve 2 is added, Described above. In this regard, it is preferable that the cup-shaped convex portion forming the safety valve 2 is formed in a planar shape which is easy to be press-molded, and is formed into an elliptical shape, an elliptical shape, or a circular or polygonal shape similar thereto. However, if it is possible to form it, it may be formed in a polygonal shape similar to a circular shape, a circular shape, or a circular shape as seen from other planes.

[측벽(6)][Side wall (6)]

컵 형상의 볼록부로 이루어지는 안전 밸브(2)의 측벽(6)은, 후술하는 일련의 프레스 성형에 의해 형성되어 있다. 이 측벽(6)은, 도 2 에 도시하는 바와 같이, 전지 케이스(1)[덮개(9)]의 벽(3)의 개구부(3c)의 주위로부터 일어나며, 이 개구부(3c)로부터 멀어질수록 측방으로 넓어지도록 압궤되며, 벽(3)보다 얇게 형성되어 있다. 도 2의 예에서는, 이 측벽(6)은, 박막 정상부(4)의 주연부(4a)와 일체로 이어지며, 박막 정상부(4)의 측방(도 1의 좌우 방향)을 향해 볼록 형상으로 부풀어 오르는 동시에, 볼록 형상의 되접힘부(부풀어 오른 정상부)(6a)를 갖는, 볼록 형상 측벽(부풀어 오른 형상 측벽, 되접힘 형상 측벽)(6)으로서 형성되어 있다. 이 볼록 형상 측벽(6)의 두께는 벽(3)보다 얇으며, 박막 정상부(4)의 두께보다도 두껍게 되도록 마련되어 있다.The side wall 6 of the safety valve 2 constituted by the cup-shaped convex portion is formed by a series of press forming described later. 2, the side wall 6 is formed from the periphery of the opening 3c of the wall 3 of the battery case 1 (lid 9), and the further from the opening 3c And is formed to be thinner than the wall (3). 2, the side wall 6 extends integrally with the peripheral edge portion 4a of the thin film top portion 4 and extends in a convex shape toward the side of the thin film top portion 4 (left and right direction in FIG. 1) At the same time, it is formed as a convex side wall (bulged side wall, back folded side wall) 6 having a convexly folded back portion (bulged top portion) 6a. The thickness of the convex side wall 6 is thinner than the wall 3 and is made thicker than the thickness of the thin film top 4. [

이 측벽(6)에 의해, 박막 정상부(4)는, 그 주연부(4a)가 그 볼록 형상 측벽(6)을 거쳐서 안전 밸브(2) 주위의 전지 케이스(1) 본체 혹은 덮개(9) 등의 벽(3)과 일체로 이어져서, 안전 밸브(2)로서의 컵 형상의 볼록부 형상(돌기 형상)을 형성하는(완성하는) 것이 된다. 측벽(6)은 정상부(4)의 주연에 걸쳐서 연장되며, 그의 평면에서 본 형상은 박막 정상부(4)의 평면에서 본 형상에 대응한 동심적인 형상인, 예컨대, 원형, 타원형 등의 대략 원형의 형상이 선택된다.The peripheral portion 4a of the thin film top portion 4 is fixed to the main body of the battery case 1 or the cover 9 around the safety valve 2 by the convex side wall 6 (Convex shape) as the safety valve 2 is formed by connecting with the wall 3 integrally. The sidewall 6 extends over the periphery of the top 4 and the shape viewed from the plane is concentric with the shape seen from the plane of the thin film top 4. For example, Shape is selected.

이 측벽(6)은, 박막 정상부(4)의 프레스 성형 과정에서, 박막 정상부(4)[원래의 벽(3a)]의 박육화 중에, 박막 정상부(4)의 주연 외측으로 배출(이동)된 재료를 그 배출된 만큼만 자신의 측벽의 일부 혹은 전부로 하여 수용하는(취입하는), 중요한 기능을 수행한다. 이와 같은 수용 기능에 의해, 재료의 면 내로의 압축이 경감되어, 재료 저항이 작아져서, 성형력이 작아도 충분하기 때문에, 박막 정상부(4)의 두께(두께)를, 그 연장되는 전체 영역에 걸쳐서, 균일화, 일정화 등의 안정화시킬 수 있다. 그 결과, 안전 밸브(2)로서의 작동압도 두께 변동에 영향받는 일 없이 일정화되어 안정화된다.The sidewall 6 is a part of the thin film top portion 4 that has been discharged (moved) to the outside of the periphery of the thin film top portion 4 during the thinning of the thin film top portion 4 (original wall 3a) (Accepts) only as much of its sidewall as part or all of its sidewall. This accommodating function reduces the compression of the material into the surface and reduces the material resistance so that the forming force is small enough. Therefore, the thickness (thickness) of the thin film top portion 4 can be reduced , Homogenization, stabilization, and the like can be stabilized. As a result, the operating pressure as the safety valve 2 is stabilized and stabilized without being influenced by thickness variations.

따라서, 측벽(6)은, 평면에서 보아, 그 직경(면적)은 개구부(3c)나 정상부(4)의 직경(면적)보다 크지만, 실제의 벽의 높이(길이)는 박막 정상부(4)의 크기(직경), 환언하면, 박막 정상부(4)의 프레스 성형 과정으로 박막 정상부(4)의 주연 외측으로 배출(이동)되는 재료의 양에 의해서도 규정된다.Therefore, the side wall 6 has a diameter (area) larger than the diameter (area) of the opening portion 3c and the top portion 4 as viewed from the plane, but the actual height (length) (Moved) to the outside of the periphery of the thin film top portion 4 in the press forming process of the thin film top portion 4, in other words, the size (diameter) of the thin film top portion 4.

[박막 정상부(4)][Thin-film top (4)]

컵 형상의 볼록부로 이루어지는 안전 밸브(2)의 정상부(4)는, 측벽(6)의 선단측에 마련되고, 주위의 전지 케이스(1) 본체 혹은 덮개(9) 등의 벽(3)의 외 면(3b)에 대하여 평행하며 또한 개구부(3c)보다 확대된 면적을 갖는 동시에, 측벽(6)보다 얇아지도록 눌려 넓혀지며, 벽(3)의 두께보다 얇은 평탄한 박막으로 성형되어 있다. 안전 밸브의 기능 발휘를 위해서는, 후술하는 노치부(5)가 절단 가능하게 되어 있을 뿐만 아니라, 벽(3) 자체에, 개구부(3c)가 크게 벌어져서 내압을 개방할 필요가 있다. 이 때문에, 노치부 방식에 의한 안전 밸브에서는 이와 같은 박막 정상부가 필요하다.The top portion 4 of the safety valve 2 formed of the cup-shaped convex portion is provided at the tip end side of the side wall 6 and is provided outside the wall 3 of the battery case 1 or the cover 9, Is formed in a flat thin film which is parallel to the surface 3b and which has an area larger than the opening 3c and which is pressed so as to be thinner than the side wall 6 and thinner than the thickness of the wall 3. [ Not only the notch portion 5 to be described later is cutable but also the opening portion 3c is widened in the wall 3 itself to open the internal pressure. Therefore, such a thin film top portion is required for the safety valve by the notched portion method.

박막 정상부(4)[안전 밸브(2)]를 마련하는 전지 케이스의 부위와, 그 부위에 있어서의 위치도, 그 부위의 중앙부로 하지 않고도, 전지 케이스(1)의 평면 형상이나 크기(면적), 혹은 전지 케이스(1)로의 다른 장착 부품의 장착 위치에 따라서, 단부측으로 하는 등, 임의의 위치를 적절히 선택 가능하다.The surface shape and size (area) of the battery case 1 can be adjusted without changing the position of the battery case where the thin film top portion 4 (safety valve 2) is provided, Or to the end side depending on the mounting position of the other mounting parts to the battery case 1, or the like.

박막 정상부(4)의 평면에서 보았을 때의 크기(직경)은, 상기한 안전 밸브로서의 개구부가 되어 내압을 개방하는 역할을 수행하기 위해서, 전지 케이스(1)의 용량이나 내압 등의 조건으로부터 정해지는 안전 밸브의 설계 조건으로부터 결정된다. 또한, 그것을 마련하는 전지 케이스의 부위(저면, 정면, 배면, 측면 혹은 덮개)의 면적이나 폭에 의해 규정된다.The size (diameter) in the plane of the thin film top 4 as viewed from the plane is determined by the conditions such as the capacity and internal pressure of the battery case 1 in order to serve as an opening as the above- It is determined from the design conditions of the safety valve. It is also defined by the area and width of the portion (bottom, front, back, side, or cover) of the battery case in which it is provided.

박막 정상부(4)의 평면에서 보았을 때의 형상은 프레스 성형하기 쉬운 타원형이나 타원의 형상, 혹은 이것에 유사한 원형이나 다각형 형상으로 하지만, 성형 가능하면, 그 외의 평면에서 본 형상으로서, 대략 사각형(대략 직사각형), 진원형, 원형에 유사한 다각형 형상으로 형성해도 좋다.The shape of the thin film top portion 4 as seen in the plane is an elliptical shape or an elliptical shape which is easy to be pressed or a circular or polygonal shape similar thereto, Rectangle), a circular shape, or a polygonal shape similar to a circular shape.

박막 정상부(4)의 두께는 80㎛ 내지 500㎛의 범위로부터 선택한다. 또한, 측벽(6)의 두께는, 이 80㎛ 내지 500㎛의 범위로부터, 박막 정상부(4)보다 두꺼워지도록, 또한 벽(3)보다 얇아지도록 선택한다. 박막 정상부(4)나 측벽(6)이 안전 밸브로서 기능하기 위해서는, 두께를 500㎛ 이하의 박막으로 할 필요가 있다. 박막 정상부(4) 측벽(6)의 두께가 500㎛를 초과하면, 전지 케이스의 내부 압력 상승에 대하여, 전지 케이스가 파열하지 않는 정도의 내부 압력에서 개열하지 않아서, 안전 밸브의 기점이 될 수 없게 된다. 또한, 후에 가공되는 노치부(파단용 오목홈)(5)의 두께를 충분히 얇게 하는 가공이 곤란하다.The thickness of the thin film top 4 is selected from the range of 80 탆 to 500 탆. The thickness of the side wall 6 is selected so as to be thicker than the thin film top portion 4 and thinner than the wall 3 from the range of 80 to 500 탆. In order for the thin film top portion 4 and the side wall 6 to function as a safety valve, it is necessary to form a thin film having a thickness of 500 탆 or less. If the thickness of the sidewall 6 of the thin film top portion 4 exceeds 500 mu m, the battery case is not cleared at an internal pressure that does not rupture against the internal pressure rise of the battery case, do. Further, it is difficult to sufficiently reduce the thickness of the notch (groove for fracture) 5 to be machined later.

[노치부(5)][Notch section (5)]

이 박막 정상부의 중앙 부분에는, 박막 정상부(4)의 일부로서, 그 외표면에, 파단용 오목홈인 노치부(5)가, 후술하는 일련의 프레스 성형 혹은 코이닝(coining) 가공에 의해 마련되어 있다. 이 노치부(5)의 길이나 오목홈 깊이도, 전지 케이스(1)의 용량이나 내압 등의 조건으로부터 정해지는 안전 밸브의 설계 조건으로부터 결정되며, 마련되는 부위(정면, 배면, 측면 혹은 덮개)의 면적(크기)에 의해 규정된다.A notch portion 5, which is a concave groove for breaking, is provided on the outer surface of the thin film top portion 4 as a part of the thin film top portion 4 by a series of press forming or coining processes to be described later have. The depth of the notch 5 and the depth of the concave groove are determined from the design conditions of the safety valve determined from the conditions such as the capacity and the withstand pressure of the battery case 1, (Size).

이 점에서, 노치부(5)의 두께(오목홈 형성 후의 잔존 두께)를 10㎛ 내지 60㎛ 정도의 얇은 두께로 하는 것이 바람직하다. 노치부(5)의 두께가 10㎛ 미만이면, 비교적 고강도인 알루미늄 합금판을 소재로서 이용했다고 해도, 전지 케이스로서 요구되는 강성이나 강도가 부족하다. 한편, 노치부(5)의 두께가 60㎛를 초과하면, 전지 케이스의 내부 압력 상승에 대하여, 전지 케이스의 파열을 방지하기 위해, 파열하지 않는 정도의 내부 압력에서 개열하지 않아서, 안전 밸브의 기점이 될 수 없다.In this regard, it is preferable that the thickness of the notched portion 5 (the thickness remaining after the formation of the recessed groove) is set to a thin thickness of about 10 탆 to 60 탆. If the thickness of the notch portion 5 is less than 10 mu m, even if a relatively high strength aluminum alloy plate is used as the material, the rigidity and strength required for the battery case are insufficient. On the other hand, if the thickness of the notched portion 5 exceeds 60 탆, the internal pressure of the battery case does not rise at an inner pressure of a degree that does not rupture in order to prevent the battery case from rupturing, Can not be.

노치부(5)의 평면에서 본 형상은 박막 정상부(4)의 평면에서 본 형상에 대응하여 원형이나 타원형의 환상이어도, 박막 정상부(4)의 중앙부에 따른 형상으로 직선 형상으로 형성해도 좋다. 이와 같이, 진원 형상, 타원 형상 등의 환상으로 하거나, 직선 형상 혹은 곡선 형상으로 하거나, 연속시키거나, 단속적으로 마련하거나 하는 등, 성형이 가능하면 적절히 선택할 수 있다.The shape viewed from the plane of the notched portion 5 may be a circular or elliptic annular shape corresponding to the shape seen from the plane of the thin film top portion 4 or may be formed in a straight shape along the central portion of the thin film top portion 4. As described above, it is possible to appropriately select, if the molding is possible, such as a round shape such as a round shape, an ellipse shape, a straight shape or a curved shape, a continuous shape, or an intermittent shape.

도 1 및 도 2의 전지 케이스(1)의 실시형태에서는, 안전 밸브(2)는, 세로(높이)(50㎜)×가로(폭)(50㎜)×안길이(측벽의 폭)(1O㎜)의 직방체인 전지 케이스(1)의, 덮개(9)의 중앙부의 벽(3)에 성형되어 이루어진다. 덮개(9)의 벽(3)의 두께(판 두께)는 1.5㎜, 전지 케이스(1)의 벽(3)의 두께(판 두께)는 전부 1.1㎜, 박막 정상부(4)는 측면 길이 방향의 장직경이 10㎜, 폭 방향의 단직경이 6㎜인 타원형이며, 두께(판 두께)는 110㎛이다. 또한, 노치부(5)(파단용 오목홈)는 박막 정상부(4)에 전지 케이스 측면 폭 방향에 걸쳐서 길이 7㎜로 마련되며, 그 폭이 50㎛, 잔존 두께가 20㎛이다.In the embodiment of the battery case 1 shown in Figs. 1 and 2, the safety valve 2 has a height (50 mm) x width (width) (50 mm) x depth (width of the side wall) (3) of the battery case (1), which is a rectangular parallelepiped, of the lid (9). The thickness (thickness) of the wall 3 of the battery case 1 is 1.1 mm, the thickness of the wall 3 of the cover 9 is 1.5 mm, And has a long diameter of 10 mm and an end diameter in the width direction of 6 mm, and the thickness (plate thickness) is 110 占 퐉. The notched portion 5 (concave groove for fracture) is provided in the thin-film top portion 4 with a length of 7 mm across the width direction of the battery case, and has a width of 50 탆 and a remaining thickness of 20 탆.

이상과 같은, 도 1과 같은 형상, 구성의 안전 밸브(2)로 함으로써, 전지 케이스(1)의 벽(3)의 외표면과, 박막 정상부(4)나 노치부(5)를 일체로 하면서, 박막 정상부(4)나 노치부(5)의 치수, 두께를 안정시켜서, 안전 밸브(2)의 작동압도 안정시킬 수 있다.1, the outer surface of the wall 3 of the battery case 1 and the thin film top portion 4 and the notch portion 5 are integrally formed with each other , The dimensions and thickness of the thin film top portion 4 and the notch portion 5 can be stabilized and the operating pressure of the safety valve 2 can be stabilized.

전지 케이스의 안전 밸브의 형성 방법Method of forming safety valve of battery case

이하에, 도 1의 안전 밸브를 프레스 성형으로 형성하는 태양(공정)을 순차적으로 시계열적으로 도 3, 도 4 및 도 5의 프레스 성형 장치의 단면도에 나타낸다.Hereinafter, an embodiment (steps) of forming the safety valve of Fig. 1 by press molding is sequentially and time-sequentially shown in a sectional view of the press molding apparatus of Figs. 3, 4 and 5.

(도 3)(Fig. 3)

먼저, 도 3은 제 1 박육화 공정을 도시하며, 전지 케이스[덮개(9)]의 벽(3)의 일부(3a)를 프레스 성형하여 벽(3)에 개구부(3c)를 마련하는 동시에, 이 개구부(3c)의 주위로부터 일어나는 측벽(7)과, 이 측벽(7)의 선단측에 마련된 정상부(8)로 이루어지는, 전지 케이스의 외측을 향해 부풀어 오르는 컵 형상(통 형상)의 볼록부를 형성한다. 이때, 이 컵 형상 볼록부의 정상부(8)를, 전지 케이스[덮개(9)]의 벽(3)의 외면에 대하여 평행하며 또한 전지 케이스의 벽(3)보다 얇은 평탄한 박막으로 성형한다.3 shows a first thinning process, in which a portion 3a of the wall 3 of the battery case (lid 9) is press-formed to provide an opening 3c in the wall 3, A cup-shaped (cylindrical) convex portion formed by the sidewall 7 rising from the periphery of the opening portion 3c and the top portion 8 provided at the tip end side of the opening portion 3c and bulging up toward the outside of the battery case is formed . At this time, the top portion 8 of the cup-shaped convex portion is formed into a flat thin film which is parallel to the outer surface of the wall 3 of the battery case (lid 9) and thinner than the wall 3 of the battery case.

여기서, 도 3에 있어서, 안전 밸브(1)에 성형하는 벽(3)을, 알루미늄 합금판을 프레스 성형한 성형품인, 전지 케이스(1)의 본체의 저면(d), 정면(1a), 배면(1b), 측면(1c, 1c) 등의 면으로부터 선택되는 부위로 하는 경우는, 이들 면 혹은 면에 상당하는 벽(3)으로 치환되어, 동일하게 성형한다. 또한, 상기한 바와 같이, 전지 케이스의 내측(내부)를 향해 부풀어 오르는 컵 형상의 볼록부를 형성해도 좋다.3, the wall 3 to be molded into the safety valve 1 is divided into a bottom surface d, a front surface 1a and a rear surface of the main body of the battery case 1, which is a molded product formed by pressing an aluminum alloy plate. The side faces 1c and 1c, the wall 3 is replaced with the wall 3 corresponding to these faces or faces and molded in the same manner. As described above, a cup-shaped convex portion that bulges toward the inside (inside) of the battery case may be formed.

보다 구체적으로, 도 3에 있어서, 주위의 전지 케이스[덮개(9)]의 벽(3)을 블랭크 홀더(12)와 다이스(13)로 협지하면서, 제 1 펀치(10)에 의해 벽(3)에 개구부(3c)를 마련하는 동시에, 이 개구부(3c)의 주위로부터 일어나는 측벽(7)과, 이 측벽(7)의 선단측에 마련된 정상부(8)로 이루어지는, 전지 케이스의 외측을 향해 부풀어 오르는 컵 형상의 볼록부(볼록 형상, 볼록 형상 부분)를 형성한다. 서로 대향하는 다이스(13)와 블랭크 홀더(12)는 안전 밸브(2)를 성형하는 전지 케이스[덮개(9)]의 벽 부위(3a)의, 주위의 벽(3)의 상면측과 하면측을 각각 협지한다. 그 후에, 도면의 하측으로부터, 펀치(펀치)(10)에 의해, 벽 부위(3a)를 도면의 상방을 향해 밀어올리도록 성형하여, 도 4의 안전 밸브의 전신이 되는, 도면의 상방으로 돌출한, 측벽(7)과 정상부(8)를 갖는 컵 형상의 볼록부를 형성한다.3, the wall 3 of the surrounding battery case (lid 9) is sandwiched between the blank holder 12 and the die 13, And the top portion 8 provided at the tip end side of the side wall 7. The opening portion 3c is formed in the opening portion 3c of the battery case 1, Thereby forming cup-shaped convex portions (convex portions, convex portions) rising. The dies 13 and the blank holders 12 facing each other are located on the upper side and the lower side of the peripheral wall 3 of the wall portion 3a of the battery case (lid 9) for molding the safety valve 2 Respectively. Thereafter, from the lower side of the drawing, the wall portion 3a is molded so as to be pushed upwards by the punch (punch) 10 to protrude upward in the drawing, which is the whole body of the safety valve in Fig. A cup-shaped convex portion having the side wall 7 and the top portion 8 is formed.

이 컵 형상 볼록부의 성형 시에, 이 컵 형상 볼록부의 정상부(8)를, 이 정상부(8) 내측으로부터의 제 1 펀치와, 이 정상부(8)의 외측으로부터의 카운터 펀치(11)로 협지 가압하면서, 전지 케이스(1)[덮개(9)]의 벽(3)의 외면(3b)에 대하여 평행하며 또한 전지 케이스(1)[덮개(9)]의 벽(3)보다 얇은 평탄한 박막으로 동시에 성형한다. 이때, 제 1 편치(10)와 대향하는 벽 부위(3a)의 상측의 면을 카운터 펀치(11)로 도면의 하측을 향해 가압하면서 성형한다.The cup-shaped convex portion is formed so that the top portion 8 of the cup-shaped convex portion is held between the first punch from the inside of the top portion 8 and the counter punch 11 from the outside of the top portion 8, (Thinner than the wall 3 of the battery case 1 (lid 9)) parallel to the outer surface 3b of the wall 3 of the battery case 1 (lid 9) . At this time, the upper surface of the wall portion 3a opposed to the first setting tool 10 is molded with the counter punch 11 while pressing it downward in the drawing.

이와 같은 가공 방법으로 함으로써, 후술하는 박막 정상부(4)의 전신이 되는 정상부(8)는, 면 외에는 압축 응력, 면 내에는 인장 응력을 받기 때문에, 소성 변형하기 쉬워져서, 용이하게 박육(박막)화 한다. 또한, 정상부(8)의 박육화로, 정상부(8)의 주위(주연측)를 향해 배출된 (알루미늄 합금) 재료는, 컵 형상 볼록부(7)의 측벽으로서, 후술하는 볼록 형상 측벽(되접힘 형상 측벽)(6)의 전신이 되는, 상방으로 일어나는, 비교적 긴(높은) 측벽(7) 부분을 형성한다. 즉, 박육부(8)의 박육화로 배출된 재료는 거의 모두가 돌출부(7)의 상기 측벽에 흡수된다. 또한, 환언하면, 박육부(8)의 박육화로 배출된 재료가 상기 컵 형상 볼록부(7)의 측벽에 흡수되도록, 비교적 긴(높은) 측벽 부분을 형성한다. 이 때문에, 이 컵 형상 볼록부(7)의 주변의 벽(3)의 재료와 간섭하는 일이 없어서, 가공력이 작아도 되며, 정상부(8)의 두께가 안정된다.By using such a processing method, the top portion 8, which will become a whole body of the thin film top portion 4 to be described later, undergoes compressive stress outside the surface and tensile stress in the surface, I am angry. The (aluminum alloy) material discharged toward the periphery (peripheral side) of the top portion 8 due to the thinning of the top portion 8 is a sidewall of the cup-shaped convex portion 7, and the convex side wall Relatively high (high) sidewall 7 portion, which will be the entire body of the sidewall 6, That is, almost all of the material discharged through the thinning of the thin portion 8 is absorbed by the side wall of the protrusion 7. In other words, a comparatively long (high) sidewall portion is formed so that the material discharged by the thinning of the thin portion 8 is absorbed by the side wall of the cup-shaped convex portion 7. Therefore, the material does not interfere with the material of the peripheral wall 3 of the cup-shaped convex portion 7, so that the processing force is small and the thickness of the top portion 8 is stabilized.

(도 4)(Figure 4)

다음에, 도 4는 제 2 박육화 공정을 도시하며, 상기 컵 형상의 볼록부를 추가로 프레스 형성하여, 상기 측벽(7)을 상기 개구부(3c)로부터 멀어질수록 측방으로 넓어지도록 압궤해서 볼록 형상의 측벽(6)을 형성한다. 이와 동시에, 상기 정상부(8)를 주위의 상기 전지 케이스[덮개(9)]의 벽(3)의 외면(3b)에 대하여 평행하며 또한 상기 개구부(3c)보다 확대된 면적으로, 형성하는 측벽(6)보다 얇아지도록 눌러 넓혀서, 박막 정상부(4)로서 박막화한다. 이에 의해, 이러한 최종적인 컵 형상 볼록부의 정상부(4)를 상기 정상부(8)보다 더욱 박육화하는 동시에, 컵 형상 볼록부(7)의 측벽(6)을 박막 정상부(4)의 측방(횡방향)을 향해 볼록 형상으로 부풀어 오르는 동시에, 되접힘부(6a)를 갖고, 주위의 전지 케이스[덮개(9)]의 벽(3)과 일체로 이어지는, 박막 정상부(4)보다도 두꺼운 볼록 형상 측벽(6)을 형성한다.Next, Fig. 4 shows a second thinning step, in which the cup-shaped convex portion is further press-formed to crush the side wall 7 so as to become laterally wider as it gets further away from the opening portion 3c, Thereby forming the side wall 6. At the same time, the top portion 8 is formed in a side wall (not shown) which is parallel to the outer surface 3b of the surrounding wall 3 of the battery case (lid 9) and which is larger than the opening 3c 6) so as to be thinned as the thin film top portion 4. As a result, the top portion 4 of the final cup-shaped convex portion is made thinner than the top portion 8 and the side wall 6 of the cup-shaped convex portion 7 is formed laterally (laterally) And a convex sidewall 6 (see Fig. 1) which is thicker than the thin film top portion 4 and which is integrally formed with the wall 3 of the peripheral battery case (lid 9) and has a folded back portion 6a. ).

도 4에서는, 이것을, 이 주위의 전지 케이스(1)의 벽(3)을 하형(14)으로 보지(지지)하면서, 상기 정상부(8) 내측으로부터의 제 2 펀치(16)와 상기 정상부(8) 외측으로부터의 상형(15)으로 협지 가압하여, 최종의 박막 정상부(4)의 형상, 크기, 두께로 한다. 또한, 컵 형상의 볼록부인 안전 밸브(2)의 박막 정상부(4)로서, 주위의 전지 케이스(1)의 벽(3)의 외면(3b)에 대하여 평행하며 또한 전지 케이스(1)의 벽(3)보다 얇은 평탄한 박막을 형성한다.4 shows a state in which the second punch 16 and the top portion 8 from the inside of the top portion 8 are held in contact with the wall 3 of the battery case 1 around the bottom portion 14 And the shape of the final thin film top portion 4, the size, and the thickness thereof. The thin film top portion 4 of the safety valve 2 which is a cup-shaped convex portion is parallel to the outer surface 3b of the peripheral wall 3 of the battery case 1, 3) A thinner thin film is formed.

이때에도, 제 2 펀치(16)와 상형(15) 사이에서, 상기 박육부(8)의 재료를 압축하여, 박막 정상부(4)로 두께를 얇게 하므로, 이 과정에서도 재료가 배출되지만, 이 재료도 볼록 형상 측벽(6)을 형성하는 재료의 일부로서 흡수된다.At this time as well, the material of the thin portion 8 is compressed between the second punch 16 and the upper die 15 by thinning the thin film portion 4, so that the material is also discharged in this process. However, Are also absorbed as part of the material forming the convex sidewalls 6.

즉, 박막 정상부(4)의 성형과 동시에, 상기 볼록부(7)의 정상부(8)를 가압하여 압궤 변형함으로써, 볼록 형상 측벽(6)이 형성될 때에, 상기 정상부(8)로부터 재료가 배출된다. 이 배출 재료는 볼록 형상으로 부풀어 올라 상기 볼록부(7)의 측벽보다 길이가 길어지는, 볼록 형상 측벽(6)을 형성하는 재료의 일부가 된다. 이 볼록 형상 측벽(6)은 박막 정상부(4)의 측방(도면의 좌우 방향)을 향해 볼록 형상으로 부풀어 오르는 동시에, 주위의 전지 케이스의 벽(3)과 일체로 이어진, 박막 정상부(4)보다 두꺼운 측벽으로서 형성된다. 이 볼록 형상 측벽(6)은 박막 정상부(4)의 주연부(4a)에 걸쳐서, 상기한 평면에서 본 형상으로 연장하고, 볼록 형상의 되접힘부(볼록 형상의 팽창부의 정상부 혹은 변곡점)(6a)를 갖는다.That is, when the convex side wall 6 is formed by pressing the top portion 8 of the convex portion 7 by collapsing, simultaneously with the formation of the thin film top portion 4, the material is discharged from the top portion 8 do. This discharge material becomes a part of the material forming the convex side wall 6 which bulges in a convex shape and becomes longer than the side wall of the convex portion 7. This convex sidewall 6 protrudes in a convex shape toward the side (left and right direction in the drawing) of the thin film top portion 4 and is thicker than the thin film top portion 4 which is integrally formed with the peripheral wall 3 of the battery case Is formed as a thick side wall. The convex side wall 6 extends over the peripheral edge portion 4a of the thin film top portion 4 in a shape seen from the above plane and is provided with a convex convexly folded portion 6a at the top of the convexly- .

(도 5)(Fig. 5)

또한, 도 5에 도시하는 노치 형성 공정에 있어서, 상기 박막 정상부(4)의 외표면의 일부에 노치부를 마련한다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 볼록 형상 안전 밸브(2)의 박막 정상부(4)의 중앙부에, 도면의 상방으로부터 상형 지그(18)와, 도면의 하방으로부터의 하형 지그(17)로 박막 정상부(4)를 협지, 가압함으로써, 박막 정상부(4)의 외표면에 노치 가공을 실시하여, 박막 정상부(4)의 직경 방향에 걸쳐서 직선 형상의 노치부(5)를 형성한다. 이 상형 지그(18)는 그 하부에 하방으로 돌출하여 도면의 전후 방향[박막 정상부(4)의 평면에서 보았을 때의 직경 방향]으로 연장되며, 가압에 의해 노치부(5)를 형성하는 볼록 형상의 돌기(19)를 갖는다. 그리고, 최종적으로 상기 도 1의 전지 케이스를 제조한다.Further, in the notch forming step shown in Fig. 5, a notch portion is provided on a part of the outer surface of the thin film top portion 4. [ 5, the upper mold jig 18 and the lower mold jig 17 from the lower side of the drawing are provided at the central portion of the thin film top portion 4 of the convex type safety valve 2, 4 is formed by notching the outer surface of the thin film top portion 4 by sandwiching and pressing the thin film top portion 4 so as to form a linear notched portion 5 in the radial direction of the thin film top portion 4. [ The upper jig 18 protrudes downward below the upper jig 18 and extends in the front-rear direction of the figure (radial direction when viewed from the plane of the thin film top 4) As shown in Fig. Finally, the battery case shown in Fig. 1 is manufactured.

알루미늄 합금Aluminum alloy

전지 케이스 본체나 덮개에 사용하는 알루미늄 합금판은 이들 전지 케이스의 벽(외벽)이나 덮개의 두께에 대응한, 0.5㎜ 내지 3㎜의 범위의 판 두께를 갖는 것으로 한다. 전지 케이스 본체(1)의 박육화는 내부 용적의 증가에 직결되어, 전지 특성의 고용량화를 도모하는 중요한 요소가 되지만, 전지 케이스 본체(1)는 이 박육화에 의해서도 필요한 내압성을 유지할 수 있으며, 또한 프레스 성형도 가능하게 할 필요가 있다. 이 때문에, 그 재료 강도는 하기 합금의 냉연판이나 필요에 따라 그것을 용체화 및 담금질 처리나 시효 경화 처리 혹은 풀림 등의 조질(調質)한 후의 0.2% 내력으로, 1000계 알루미늄 합금이면, 30㎫ 내지 120㎫의 범위, 3000계 합금이면 50㎫ 내지 180㎫ 정도로 하는 것이 바람직하다.The aluminum alloy plate used for the battery case body or the cover is assumed to have a thickness in the range of 0.5 mm to 3 mm corresponding to the wall (outer wall) of the battery case or the thickness of the lid. Thinning of the battery case main body 1 is an important factor for increasing the capacity of the battery in direct connection with an increase in the internal volume. However, the battery case main body 1 can maintain the necessary pressure resistance even by this thinning, It is also necessary to make it possible. For this reason, the strength of the material is determined by a cold-rolled sheet of the following alloy, 0.2% proof stress after tempering such as solution and quenching treatment, age hardening treatment or annealing if necessary, To 120 MPa, and in the case of a 3000-based alloy, about 50 MPa to 180 MPa.

이들을 만족하는 알루미늄 합금으로써는, 전지 케이스 본체(1)에는 JIS 내지 AA에 규격되는 3000(Al-Mn)계 알루미늄 합금, 그 중에서도 A3003 알루미늄 합금이 바람직하다. 또한, 덮개재는 JIS 내지 AA에 규격되는 1000계 알루미늄 합금, 그 중에서도, 레이저 용접을 이용하여 밀봉되는 경우에는 순 알루미늄 합금인 A1050 합금이 바람직하다. 이들 합금은 내식성의 면에서도 바람직하다. 다만, 사용 조건이나 성형 조건에 따라서는, 이들 합금의 내 크리프(creep)성(내 크리프 변형성) 등을 보다 개량한 합금이나, 이들의 보다 고강도인 5000계나 6000계 알루미늄 합금을 이용해도 좋다.As the aluminum alloy satisfying these requirements, a 3000 (Al-Mn) based aluminum alloy standardized in JIS to AA is preferable for the battery case body 1, and among them, A3003 aluminum alloy is preferable. The cover material is preferably a 1000-series aluminum alloy specified in JIS to AA, more preferably an A1050 alloy which is pure aluminum alloy when sealed by laser welding. These alloys are also preferable in terms of corrosion resistance. However, depending on the use conditions and the molding conditions, alloys having improved creep resistance (creep deformation resistance) and the like of these alloys, and alloys of 5000 series or 6000 series having higher strength may be used.

이상, 본 발명은, Li 이온 전지에 있어서의 알루미늄 합금제 전지 케이스라도, 프레스 성형에 의해 정밀도 양호하게 그리고 효율적으로 가공할 수 있는 안전 밸브를 제공할 수 있다. 이 때문에, 정밀도 양호하게 그리고 효율적으로 안전 밸브를 가공하고 싶은 리튬 이온 2차 전지나, 그 제조 공정에 바람직하게 사용할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention can provide a safety valve that can be processed with good precision and efficiency by press molding even in an aluminum alloy battery case in a Li-ion battery. Therefore, it can be suitably used in a lithium ion secondary battery and a manufacturing process thereof in which a safety valve is desired to be processed with good precision and efficiency.

1 : 전지 케이스 2 : 안전 밸브
3 : 전지 케이스 벽 4 : 박막 정상부
5 : 노치부 6 : 볼록 형상 측벽
7 : 돌출부 8 : 박육부
9 : 덮개 9a : 용접 비드
10 : 제 1 펀치 11 : 카운터 펀치
12 : 블랭크 홀더 13 : 다이스
14 : 하형 15 : 상형
16 : 제 2 펀치 17 : 하형 지그
18 : 상형 지그 19 : 노치부 형성용 돌기1: Battery case 2: Safety valve
3: battery case wall 4: thin film top
5: Notch portion 6: Convex side wall
7: protruding portion 8: thin wall portion
9: lid 9a: weld bead
10: first punch 11: counter punch
12: Blank holder 13: Dice
14: lower mold 15: upper mold
16: second punch 17: lower die jig
18: Upper jig 19: Notch forming projection

Claims (2)

알루미늄 합금판을 프레스 성형한 성형품으로 이루어지며, 안전 밸브를 구비한 리튬(Li) 이온 전지 케이스에 있어서,
상기 안전 밸브는, 상기 전지 케이스의 벽의 일부가 프레스 성형된 컵 형상의 볼록부로 형성되며,
상기 컵 형상의 볼록부는,
상기 전지 케이스의 벽에 마련된 개구부와,
상기 개구부의 주위로부터 일어나고, 상기 개구부로부터 멀어질수록 측방으로 넓어지도록 압궤되며, 상기 전지 케이스의 벽보다 얇은 측벽과,
상기 측벽의 선단측에 마련되고, 주위의 상기 전지 케이스의 벽의 외면에 대하여 평행하며 또한 상기 개구부보다 확대되어 내압을 받는 면적이 상기 개구부의 면적보다 넓은 동시에, 상기 측벽보다 얇아지도록 눌려 넓혀진 정상부와,
상기 정상부의 외표면의 일부에 형성되는 노치부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는
리튬 이온 전지 케이스.1. A lithium (Li) ion battery case comprising a molded product in which an aluminum alloy plate is press-molded, and having a safety valve,
Wherein the safety valve is formed by a cup-shaped convex portion of a part of a wall of the battery case,
The cup-
An opening provided in the wall of the battery case,
A side wall which is thinner than the wall of the battery case and which is crushed so as to be widened laterally from the periphery of the opening,
A top portion which is provided at the tip end side of the side wall and which is parallel to the outer surface of the peripheral wall of the battery case and which is larger than the opening portion and is subjected to internal pressure is wider than the area of the opening portion, ,
And a notch portion formed on a part of an outer surface of the top portion
Lithium ion battery case. 리튬(Li) 이온 전지 케이스의 안전 밸브의 프레스 성형에 의한 형성 방법에 있어서,
알루미늄 합금판으로 이루어지는 전지 케이스의 벽의 일부를 컵 형상의 볼록부로 프레스 성형하여 상기 안전 밸브로 하는 것을 포함하며,
상기 전지 케이스의 벽의 일부를 프레스 성형하여 상기 벽에 개구부를 마련하는 동시에, 상기 개구부의 주위로부터 일어나는 측벽과 상기 측벽의 선단측에 마련된 정상부로 이루어지는 컵 형상의 볼록부를 형성하는, 제 1 박육화 공정과,
상기 컵 형상의 볼록부를 추가로 프레스 성형하여, 상기 측벽을 상기 개구부로부터 멀어질수록 측방으로 넓어지도록 압궤하는 동시에, 상기 정상부를 주위의 상기 전지 케이스의 벽의 외면에 대하여 평행하며 또한 상기 개구부보다 확대되어 내압을 받는 면적이 상기 개구부의 면적보다 넓고 상기 측벽보다 얇아지도록 눌러 넓혀서 박막화하는, 제 2 박육화 공정과,
상기 박막화된 정상부의 외표면의 일부에 노치부를 마련하는 노치 형성 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는
리튬 이온 전지 케이스의 안전 밸브의 형성 방법.In a method for forming a safety valve of a lithium (Li) ion battery case by press forming,
And a part of the wall of the battery case made of an aluminum alloy plate is press-molded into a cup-shaped convex portion to form the safety valve,
Wherein a portion of the wall of the battery case is press-formed to form an opening in the wall and a cup-shaped convex portion formed of a sidewall extending from the periphery of the opening and a top portion provided at a tip end side of the sidewall, and,
Shaped convex portion is further press-molded so that the side wall is crushed to widen laterally as it gets further away from the opening, and the top portion is parallel to the outer surface of the peripheral wall of the battery case, A second thinning step in which an area subjected to internal pressure is made wider than the area of the opening and widened so as to be thinner than the side wall,
And a notch forming step of providing a notch portion in a part of the outer surface of the thinned top portion
A method of forming a safety valve for a lithium ion battery case.
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