KR20140048109A - 라미네이트식 전지의 외장재의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 라미네이트식 전지의 외장재의 제조 방법은 표리 한쪽의 면에 열 가소성 수지층 (30)이 마련되는 동시에, 표리 다른 쪽의 면에 윤활 피막(31)이 마련된 오스테나이트계의 스테인리스 강박(32)을 소재로 하고, 열 가소성 수지층(30)이 마련된 면이 펀치(42)에 대향하도록 스테인리스 강박(32)을 배치하고, 펀치(42)의 어깨부(42c)가 접촉하는 스테인리스 강박(32)의 환상 영역(32a)을 20℃ 이하로 하는 동시에, 환상 영역(32a)의 외부 영역(32b)을 40℃ 이상 또한 100℃ 이하의 온도로 한 상태에서, 윤활유를 사용하지 않고 스테인리스 강박(32)에 대해서 드로잉 가공을 실시한다.
Description
본 발명은 라미네이트식 전지의 외장재의 제조 방법에 관해서 특히, 표리 한쪽의 면에 열 가소성 수지층이 마련되는 동시에, 표리 다른 쪽의 면에 윤활 피막이 마련된 오스테나이트계의 스테인리스 강박을 소재로 하고, 이 소재에 적합한 온도 조건에서 윤활유을 사용하지 않고 드로잉 가공을 실행하도록 하는 것으로, 전지의 대용량화에 대응할 수 있는 동시에, 라미네이트식 전지의 내부에 불순물이 혼입될 가능성을 저감할 수 있도록 하기 위한 신규의 개량에 관한 것이다.
근래, 예를 들면, 리튬 전지 등의 2차 전지의 형태의 하나로서, 외장재(라미네이트 시트)에 의해 전지 요소를 밀봉하는 라미네이트식 전지가 주목받고 있다. 하기의 특허 문헌1에는 오스테나이트계의 스테인리스 강박을 소재로 하고, 상온의 스테인리스 강박에 대해서 드로잉 가공을 실시하는 것으로, 전지 요소를 수용하기 위한 장출부가 형성된 외장재를 제조하는 것이 개시되어 있다. 이처럼, 스테인리스 강박을 소재로 하는 외장재를 이용하는 것으로, 경량 또는 고강도의 라미네이트식 전지를 구성할 수 있다.
이러한 라미네이트식 전지는 전기 자동차 등에 적용되는 것이며, 전기 자동차의 항속 거리를 길게 하는 등의 목적을 위해서 대용량인 것이 요망된다. 라미네이트식 전지의 용량을 크게 하기 위해서는 보다 큰 전지 요소를 수용할 수 있는 공간을 확보할 필요가 있지만, 상기와 같은 구성에서는 상온의 스테인리스 강박에 대해서 드로잉 가공을 실시하도록 하고 있기 때문에, 깊은 장출부를 형성하고자 하면, 깨짐 등의 성형 불량이 발생해 버린다.
하기의 특허 문헌 2에는 오스테나이트계의 스테인리스 강판에 드로잉 가공을 실시할 때에, 펀치에 접촉하는 스테인리스 강박의 영역을 냉각하는 동시에 그 외부 영역을 가열하고, 윤활유를 공급하면서 펀치를 스테인리스 강박에 밀어넣는 온간(溫間)가공을 실행하는 것으로 딥 드로잉을 실현하는 구성이 개시되어 있다.
본 출원인은 특허 문헌 1에 기재된 바와 같은 라미네이트식 전지의 외장재를 제조하는데 있어서, 특허 문헌 2에 기재된 바와 같은 드로잉 가공을 적용하는 것을 검토했지만, 이하의 과제가 발생하는 것이 판명되었다. 즉, 상기의 특허 문헌 2에 기재된 방법에서는 윤활유를 공급하면서 드로잉 가공을 실행하므로, 드로잉 가공 후에 탈지 세정을 실행할 필요가 있지만, 해당 드로잉 가공에 의해 제조한 외장재를 이용해서 라미네이트식 전지를 구성한 경우에, 전지 내부에 윤활유나 윤활유에 부착된 먼지 등이 혼입할 가능성이 있어서 문제의 원인이 되어 버린다. 한편으로, 단순히 윤활유를 사용하지 않도록 해도, 재료를 원활하게 이동시킬 수 없게 되어 딥 드로잉을 실현할 수 없다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 그 목적은 전지의 대용량화에 대응할 수 있는 동시에, 라미네이트식 전지의 내부에 불순물이 혼입할 가능성을 저감할 수 있는 라미네이트식 전지의 외장재의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 관한 라미네이트식 전지의 외장재의 제조 방법은 표리 한쪽의 면에 열 가소성 수지층이 마련되는 동시에, 표리 다른 쪽의 면에 윤활 피막이 마련된 오스테나이트계의 스테인리스 강박을 소재로 하고, 열 가소성 수지층이 마련된 면이 펀치에 대향하도록 스테인리스 강박을 배치하고, 펀치의 어깨부가 접촉하는 스테인리스 강박의 환상 영역을 20℃ 이하로 하는 동시에, 환상 영역의 외부 영역을 40℃ 이상 또한 100℃ 이하의 온도로 한 상태에서, 윤활유를 사용하지 않고 스테인리스 강박에 대해 드로잉 가공을 실시하는 것으로, 전지 요소를 수용하기 위한 장출부가 형성된 라미네이트식 전지의 외장재를 제조하는 것이다.
본 발명의 라미네이트식 전지의 외장재의 제조 방법에 따르면, 표리 한쪽의 면에 열 가소성 수지층이 마련되는 동시에, 표리 다른 쪽의 면에 윤활 피막이 마련된 오스테나이트계의 스테인리스 강박을 소재로 하고, 이 소재에 적합한 온도 조건에서 윤활유를 사용하지 않고 드로잉 가공을 실행하므로, 가열에 의해 연화된 열 가소성 수지층 및 윤활 피막이 종래의 윤활유의 기능을 하는 것에 의해, 윤활유를 사용하지 않고 딥 드로잉을 실현할 수 있다. 이것에 의해, 전지의 대용량화에 대응할 수 있는 동시에 라미네이트식 전지의 내부에 불순물이 혼입할 가능성을 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 라미네이트식 전지를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 선Ⅱ-Ⅱ을 따른 단면도이다.
도 3은 도 2의 제 1 및 제 2 외장재의 단면도이다.
도 4는 도 2의 제 2 외장재를 제조하기 위한 라미네이트식 전지의 외장재의 제조 방법의 실시에 이용되는 금형을 나타내는 구성도이다.
도 5는 본 실시 형태의 라미네이트식 전지의 외장재의 제조 방법을 적용한 경우의 드로잉 가공성을 나타내는 설명도이다.
도 6은 윤활유를 이용한 경우의 드로잉 가공성을 나타내는 설명도이다.
도 7은 본 실시 형태의 라미네이트식 전지의 외장재의 제조 방법을 Ni프리 오스테나이트계의 스테인리스 강박에 적용한 경우의 드로잉 가공성을 나타내는 설명도이다.
도 8은 Ni프리 오스테나이트계의 스테인리스 강박에 대해서 윤활유를 이용한 경우의 드로잉 가공성을 나타내는 설명도이다.
도 2는 도 1의 선Ⅱ-Ⅱ을 따른 단면도이다.
도 3은 도 2의 제 1 및 제 2 외장재의 단면도이다.
도 4는 도 2의 제 2 외장재를 제조하기 위한 라미네이트식 전지의 외장재의 제조 방법의 실시에 이용되는 금형을 나타내는 구성도이다.
도 5는 본 실시 형태의 라미네이트식 전지의 외장재의 제조 방법을 적용한 경우의 드로잉 가공성을 나타내는 설명도이다.
도 6은 윤활유를 이용한 경우의 드로잉 가공성을 나타내는 설명도이다.
도 7은 본 실시 형태의 라미네이트식 전지의 외장재의 제조 방법을 Ni프리 오스테나이트계의 스테인리스 강박에 적용한 경우의 드로잉 가공성을 나타내는 설명도이다.
도 8은 Ni프리 오스테나이트계의 스테인리스 강박에 대해서 윤활유를 이용한 경우의 드로잉 가공성을 나타내는 설명도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
<실시 형태 1>
도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 의한 라미네이트식 전지를 나타내는 사시도이다. 도면에 있어서, 전지 케이스(2)의 내부에는 전지 요소(1)가 저장되어 있다. 주지와 같이, 전지 요소(1)는 정(positive) 전극, 부(negative) 전극 및 세퍼레이터의 적층체이며, 전해액에 담가져 있는 것이다. 전지 요소(1)에는 한쌍의 탭(3)(정 전극 및 부 전극의 인출 단자)이 접속되어 있다. 탭(3)은 전지 케이스(2)의 외부로 나타나고 있고, 도시하지 않은 외부 전원 또는 외부 부하에 접속된다. 전지 케이스(2)에는 복수의 부착 구멍(2a)이 마련되어 있다. 부착 구멍(2a)은 예를 들면, 전기 자동차 등의 부착 대상에 라미네이트식 전지를 부착하기 위한 것이다.
다음에, 도 2는 도 1 선Ⅱ-Ⅱ를 따른 단면도이다. 도면에 나타내는 바와 같이, 전지 케이스(2)는 평판상의 제 1 외장재(20)와, 장출부(21a)가 마련된 제 2 외장재(21)가 포함되어 있다. 전지 요소(1)는 제 2 외장재(21)의 장출부(21a)와 제 1 외장재(20)에 의해서 형성된 수용 공간(22)에 수용되어 있다. 즉, 장출부(21a)는 전지 요소(1)를 수용하기 위한 것이다. 또한, 후에 도면을 이용해서 자세히 설명하지만, 장출부(21a)는 드로잉 가공에 의해 형성되는 것이다.
다음에, 도 3은 도 2의 제 1 및 제 2 외장재(20,21)의 단면도이다. 도면에 나타내는 바와 같이, 제 1 및 제 2 외장재(20,21)는 표리 한쪽의 면에 열 가소성 수지층(30)(라미네이트층)이 마련되는 동시에 표리 다른 쪽의 면에 윤활 피막(31)이 마련된 스테인리스 강박(32)을 소재로 하고 있다.
열 가소성 수지층(30)은 120∼200℃ 정도까지 가열되면 용융하는 수지에 의해 구성된 60㎛ 정도의 수지층이다. 제 1 및 제 2 외장재(20,21)의 열 가소성 수지층(30)이 서로 중합된 상태에서, 제 1 및 제 2 외장재(20,21)를 누르면서 제 1 및 제 2 외장재(20,21)에 열이 가해져, 제 1 및 제 2 외장재(20,21)의 열 가소성 수지층(30)이 서로 열융착되는(히트 시일되는) 것으로, 도 1에 나타나는 전지 케이스(2)가 형성된다. 이 열 가소성 수지층(30)으로서는 예를 들면, 열융착 절연성 필름인 폴리에틸렌 필름 혹은 폴리프로필렌 필름 등을 단독으로 사용해도 좋고, 또는 스테인리스 강박(32)의 접합 부분에 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 접합하고, 이 필름상에 폴리에틸렌 필름 혹은 폴리프로필렌 필름 등의 열 융착 절연성 필름을 적층하여 형성해도 좋다.
윤활 피막(31)은 우수한 성형성이나 내약품성을 외장재(20,21)에 부여하기 위해 마련된 2㎛ 정도의 층이다. 이 윤활 피막(31)으로서는 예를 들면, 본 출원인이 일본국 특허공개공보 제2008-307092호에서 개시하는 수지 피막, 즉 폴리비닐 알코올 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지에서 선택된 1종 또는 2종 이상으로 성막된 수지 피막으로서, 해당 수지의 총 분자량에 차지하는 OH기의 분자량의 비율이 0.2이상인 것 등을 이용할 수 있다.
스테인리스 강박(32)으로서는 10∼400㎛ 정도의 오스테나이트계의 스테인리스 강판이 이용된다. 오스테나이트계의 스테인리스 강은 상온에서 뒤틀림이 가해지면, 오스테나이트가 불안정한 강종일수록 오스테나이트가 마르텐사이트 변태하기 쉽기 때문에, 가공 경화와 아울러 변태 경화에 의해 현저하게 경질화되는 성질을 가지고 있다. 이 때문에 후술하는 펀치(42)(도 4 참조)의 어깨부(42d)가 접촉하는 스테인리스 강박(32)의 환상 영역을 냉각하여 고강도를 유지하면서, 그 외부 영역을 가열해서 마르텐사이트 변태에 의한 경질화를 억제하도록 하는 것으로, 드로잉 가공성을 대폭 향상할 수 있다.
다음에, 도 4는 도 2의 제 2 외장재(21)를 제조하기 위한 라미네이트식 전지의 외장재의 제조 방법의 실시에 이용되는 금형(4)을 나타내는 구성도이다. 도면에 나타나듯이, 금형(4)에는 스테인리스 강박(32)을 사이에 두도록 배치된 하부틀(40) 및 상부틀(45)이 마련되어 있다. 하부틀(40)에는 베드(41)와, 베드(41)에 고정된 펀치(42)와, 펀치(42)의 외주 위치에 배치되는 동시에 쿠션 핀(43)을 통해서 베드(41)에 연결된 블랭크 홀더(44)가 마련되어 있다. 상부틀(45)에는 슬라이드(46)와, 블랭크 홀더(44)의 위쪽에 배치되는 동시에 스페이서(47)를 통해서 슬라이드(46)에 고정된 다이(48)가 마련되어 있다.
슬라이드(46)에는 도시하지 않는 서보 모터가 접속되어 있다. 슬라이드(46), 스페이서(47) 및 다이(48), 즉 상부틀(45)은 서보 모터로부터의 구동력에 의해, 하부틀(40)에 대해서 접근하는 방향 및 멀어지는 방향으로 일체로 구동된다. 상부틀(45)이 하부틀(40)에 대해서 접근하는 방향으로 변위하는 것으로, 펀치(42)가 스테인리스 강박(32)과 함께 다이(48)의 내측으로 밀어넣어지고 드로잉 가공이 실시된다.
펀치(42)에는 도시하지 않은 외부 냉매계에 접속된 도입로(42a)와, 도입로(42a)를 통해서 냉매가 도입되는 냉각실(42b)과, 냉각실(42b)로부터의 냉매를 배출하는 배출로(42c)가 마련되어 있다. 즉, 펀치(42)는 냉각실(42b)로의 냉매의 도입에 의해 냉각 가능하게 되어 있다. 이 냉각된 펀치(42)가 스테인리스 강박(32)에 접촉되는 것에 의해, 펀치(42)의 어깨부(42d)가 접촉하는 스테인리스 강박(32)의 환상 영역(32a)이 냉각된다. 또한, 스테인리스 강박(32)의 냉각 범위는 적어도 환상 영역(32a)이 냉각되면 좋고, 환상 영역(32a) 뿐만 아니라 환상 영역(32a)의 내측 영역을 포함시켜 냉각해도 좋다. 본 실시 형태에서는 펀치(42)에 의해 스테인리스 강박(32)을 냉각하도록 구성하고 있기 때문에, 환상 영역(32a) 뿐만 아니라 환상 영역(32a)의 내부 영역까지 냉각된다.
또한, 도시하고 있지 않지만, 스프링 등을 통해서 슬라이드에 연결된 카운터 펀치를 펀치에 대향하는 위치에 배치하는 동시에, 냉매가 도입되는 냉각실을 카운터 펀치에 마련하는 것으로, 스테인리스 강판(32)의 냉각 효과를 더욱 높일 수 있다.
블랭크 홀더(44) 및 다이(48)에는 이들 블랭크 홀더(44) 및 다이(48)를 가열하기 위한 히터(44a,48a)가 내장되어 있다. 이들 가열된 블랭크 홀더(44) 및 다이(48)에 의해서 스테인리스 강박(32)이 협지되는 것에 의해, 환상 영역(32a)의 외부 영역(32b)이 가열된다.
다음에, 도 4의 금형(4)을 이용하여 라미네이트식 전지의 외장재의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 2에 나타내는 장출부(21a)를 갖는 제 2 외장재(21)를 제조하는 경우, 상부틀(45)이 하부틀(40)에서 이간되어 있는 상태일 때에, 열 가소성 수지층(30)이 마련된 면이 펀치(42)에 대향하도록 스테인리스 강박(32)을 펀치(42) 및 블랭크 홀더(44)의 위에 탑재하고, 그 후에 블랭크 홀더(44) 및 다이(48)에 의해 스테인리스 강박(32)이 협지되는 위치까지 상부틀(45)을 강하시킨다. 스테인리스 강박(32)의 탑재 방향을 열 가소성 수지층(30)이 마련된 면이 펀치(42)에 대향하는 방향으로 하는 것은 도 2에서 나타내듯이, 제 1 외장재(20)와 제 2 외장재(21)를 열 가소성 수지층(30)에 의해 열융착하기 때문이다. 또한, 펀치(42)를 위쪽으로 배치하는 동시에, 다이(48)를 아래쪽에 배치하고 있는 경우에는 스테인리스 강박(32)은 다이(48)상에 탑재된다.
이 때, 펀치(42)를 냉각하는 동시에, 블랭크 홀더(44) 및 다이(48)를 가열하는 것으로, 스테인리스 강박(32)의 환상 영역(32a)을 20℃ 이하 또한 0℃ 이상으로 하는 동시에, 스테인리스 강박(32)의 외부 영역(32b)을 40℃ 이상 또한 100℃ 이하, 바람직하게는 60℃ 이상 또한 100℃ 이하, 더욱 바람직하게는 60℃ 이상 또한 80℃ 이하로 한다.
환상 영역(32a)을 20℃ 이하로 하고 있는 것은 20℃ 보다도 높게 하면, 마르텐사이트 변태에 의한 펀치부의 파단 강도의 상승이 얻어지지 않게 되기 때문이다. 또, 환상 영역(32a)을 0℃ 이상으로 하고 있는 것은 환상 영역을 0℃ 미만으로 하면, 펀치(42)나 환상 영역에 서리가 부착하여 성형품의 형상성을 손상시키기 때문임과 동시에, 이형시에 온도 수축에 의해 성형품이 찌부러질 우려가 있다.
외부 영역(32b)을 40℃ 이상으로 하고 있는 것은 외부 영역(32b)의 온도를 40℃ 미만으로 하면, 마르텐사이트 변태에 의한 경질화를 억제하는 효과가 충분히 얻어지지 않기 때문이다. 또, 외부 영역(32b)을 100℃ 이하로 하고 있는 것은 외부 영역의 온도를 100℃보다도 높게 하면, 열 가소성 수지층(30)이 용융되어 버릴 우려가 있기 때문이다. 열 가소성 수지층(30)의 용융을 회피하는 것으로, 제 1 외장재(20)와 제 2 외장재(21)의 히트 시일 성능을 유지할 수 있다. 또한, 외부 영역의 온도를 40℃ 이상 또한 100℃ 이하로 하는 것으로, 열 가소성 수지층(30)을 용융시키지 않고 연화시킨 상태로 할 수 있기 때문이다. 이처럼 열 가소성 수지층(30)을 연화시키는 것으로, 열 가소성 수지층(30)의 윤활성을 인출하고 있다.
환상 영역(32a) 및 외부 영역(32b)의 온도를 상술한 바와 같은 온도로 한 후에, 상부틀(45)을 또한 강하시킨다. 이것에 의해, 펀치(42)가 스테인리스 강박(32)과 함께 다이(48)의 내측으로 밀어 넣어지고 드로잉 가공이 실시되어, 장출부(21a)를 갖는 제 2 외장재(21)가 제조된다. 이러한 드로잉 가공의 전체를 통해서 윤활유는 사용하지 않는다.
다음에, 도 5는 본 실시 형태의 라미네이트식 전지의 외장재의 제조 방법을 적용한 경우의 드로잉 가공성을 나타내는 설명도이다. 본 출원인은 도 4에 나타내는 구성으로 원형 상의 금형(4)을 이용해서 φ40의 장출부(21a)를 갖는 외장재(21)의 제조를 각종 드로잉비(소재의 직경/가공품의 직경)의 조건으로 시도했다. 또한, 열 가소성 수지층(30)으로서는 60㎛의 폴리프로필렌 필름(산 변성 폴리프로필렌(두께 30㎛, 융점 120℃)+단독 중합 폴리프로필렌(두께 30㎛, 융점 160℃)을 이용하고, 윤활 피막(31)으로서는 왁스를 10% 첨가한 2㎛의 수계 우레탄 수지막을 이용하고, 스테인리스 강박(32)으로서는 판두께 100㎛의 오스테나이트계의 스테인리스 강박(SUS304)을 이용했다. 또, 펀치(42)의 직경을 40.0㎜로 하고, 펀치 어깨부 R을 2.5㎜로 하고, 다이(48)의 구멍 직경을 40.4㎜로 하고, 다이어깨 R을 2.0㎜로 했다.
이러한 조건 하에, 환상 영역(32a)(펀치(42))의 온도를 10℃로 하고, 외부 영역(32b)(블랭크 홀더(44) 및 다이(48))의 온도를 상온(25℃)에서 100℃까지 변화시켜 드로잉 가공을 실행했다. 도 5에 나타나듯이, 상온에서는 드로잉비 2.1의 가공을 실행한 경우에도 성형 불량이 생겼다. 그러나, 외부 영역(32b)의 온도를 40℃ 이상 또한 100℃ 이하의 범위로 한 경우에는 더욱 큰 드로잉비의 가공을 실행한 경우에도 성형이 가능했다. 이 결과로부터, 본 실시 형태의 온도 조건을 적용하는 것에 의해, 윤활유를 사용하지 않고 딥 드로잉을 실현할 수 있는 것을 알수 있었다.
다음에, 도 6은 윤활유를 이용한 경우의 드로잉 가공성을 나타내는 설명도이다. 본 출원인은 비교 예로서, 열 가소성 수지층(30) 및 윤활 피막(31)이 마련되어 있지 않은 판두께 100㎛의 오스테나이트계의 스테인리스 강박(SUS304)에 대해서, 종래 기술과 같이 윤활유를 공급하면서 드로잉 가공을 실시하였다. 도 6에 나타나듯이, 윤활유를 이용한 경우에는 본 실시 형태의 방법을 적용한 경우에 비교해, 성형 가능한 드로잉비의 상한이 낮았다. 이것은 본 실시 형태의 온도 범위에 있어서는 가열에 의해 연화된 열 가소성 수지층(30) 및 윤활 피막(31)이, 윤활유보다도 우수한 윤활성을 가지고 있기 때문이라고 생각된다. 이 결과로부터, 열 가소성 수지층(30) 및 윤활 피막(31)이 마련된 오스테나이트계의 스테인리스 강박(32)을 소재로 하고, 이 소재에 대해서 온간 가공을 실시하는 것의 우위성을 알수 있었다.
다음에, 도 7은 본 실시 형태의 라미네이트식 전지의 외장재의 제조 방법을 Ni프리 오스테나이트계의 스테인리스 강박에 적용한 경우의 드로잉 가공성을 나타내는 설명도이다. 본 출원인은 스테인리스 강박(32)으로서, 판두께 100㎛의 Ni프리 오스테나이트계의 스테인리스 강박(16Cr-2.5Ni-3Mn-3Cu)을 이용한 경우에 대해서도 가공성을 조사했다. 도 7에 나타내듯이, 상온에서는 드로잉비 2.1의 가공을 실행한 경우에도 성형 불량이 생겼지만, 외부 영역(32b)의 온도를 40℃ 이상 또한 100℃ 이하의 범위로 한 경우에는 더욱 큰 드로잉비의 가공을 실행한 경우에도 성형이 가능했다. 이 결과로부터, 본 실시 형태의 온도 조건을 적용하는 것에 의해, Ni프리 오스테나이트계의 스테인리스 강박이라도 윤활유를 사용하지 않고 딥 드로잉을 실현할 수 있는 것을 알수 있었다. 또한, 도 7에서 나타내는 실시 예의 가공 조건은 스테인리스 강박(32)의 소재를 제외하고, 도 5에서 나타나는 실시 예의 가공 조건과 동일하다.
다음에, 도 8은 Ni프리 오스테나이트계의 스테인리스 강박에 대해서 윤활유를 이용한 경우의 드로잉 가공성을 나타내는 설명도이다. 도 6의 비교예와 마찬가지로, 열 가소성 수지층(30) 및 윤활 피막(31)이 마련되어 있지 않은 판두께100㎛의 Ni프리 오스테나이트계의 스테인리스 강박에 대해서, 종래 기술과 같이 윤활유를 공급하면서 드로잉 가공을 실시하였다. 도 8에 나타나듯이, 윤활유를 이용한 경우에는 본 실시 형태의 방법을 적용한 경우에 비해, 성형할 수 있는 드로잉비의 상한이 낮았다. 이것은 본 실시 형태의 온도 범위에 있어서는 가열에 의해 연화된 열 가소성 수지층(30) 및 윤활 피막(31)이 윤활유보다도 우수한 윤활성을 가지고 있기 때문이라고 생각된다. 이 결과로부터, Ni프리 오스테나이트계의 스테인리스 강박을 소재로 한 경우에도 온간 가공을 실시하는 것이 우위인 것을 알 수 있었다.
이와 같은, 라미네이트식 전지의 외장재의 제조 방법에서는 표리 한쪽의 면에 열 가소성 수지층(30)이 마련되는 동시에, 표리 다른 쪽의 면에 윤활 피막(31)이 마련된 오스테나이트계의 스테인리스 강박(32)을 소재로 하고, 이 소재에 적합한 온도 조건으로 윤활유를 사용하지 않고 드로잉 가공을 실행하도록 하는 것으로, 전지의 대용량화에 대응할 수 있는 동시에, 라미네이트식 전지의 내부에 불순물이 혼입할 가능성을 저감할 수 있다. 또, 충분한 깊이의 장출부(21a)가 마련된 외장재(21)를 제조할 수 있기 때문에, 평판 형상의 제 1 외장재(20)와 접착해도 충분한 수용 공간(22)을 확보할 수 있다. 드로잉 가공을 실시하는 것에 의해 외장재에 왜곡이 생기기 때문에, 장출부를 갖는 외장재끼리를 접착하고자 하면, 왜곡에 의해 접착 불량이 발생하는 경우도 있지만, 본 실시 형태와 같이 한 쪽의 외장재(20)를 평판 형상으로 하는 것으로, 접착 불량이 발생할 가능성을 저감할 수 있다.
또한, 실시 형태에서는 펀치(42)를 냉각하는 동시에, 블랭크 홀더(44) 및 다이(48)를 가열하는 것으로, 스테인리스 강박(32)의 환상 영역(32a)을 20℃ 이하 또는 0℃ 이상으로 하는 동시에, 스테인리스 강박(32)의 외부 영역(32b)을 40℃ 이상 또한 100℃ 이하로 하도록 설명하고 있지만, 환상 영역 및 외부 영역의 온도를 소정 온도로 하는 방법은 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 소재로 되는 스테인리스 강박 전체를 가열한 후에, 펀치와는 별도의 냉각체를 환상 영역에 꽉 누르는 등의 방법도 취할 수 있다.
1; 전지 요소 2; 전지 케이스
2a; 부착 구멍 3; 탭
4; 금형 20; 제 1 외장재
21; 제 2 외장재 21a; 장출부
22; 수용 공간 30; 수지층
31; 윤활 피막 32; 강박
32a; 환상 영역 42; 펀치
42b; 냉각실 42c; 배출로
42d; 어깨부 44; 블랭크 홀더
45; 상부틀 46; 슬라이드
47; 스페이서 48; 다이
2a; 부착 구멍 3; 탭
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21; 제 2 외장재 21a; 장출부
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32a; 환상 영역 42; 펀치
42b; 냉각실 42c; 배출로
42d; 어깨부 44; 블랭크 홀더
45; 상부틀 46; 슬라이드
47; 스페이서 48; 다이
Claims (1)
- 표리 한쪽의 면에 열 가소성 수지층(30)이 마련되는 동시에, 표리 다른 쪽의 면에 윤활 피막(31)이 마련된 오스테나이트계의 스테인리스 강박(32)을 소재로 하고, 상기 열 가소성 수지층(30)이 마련된 면이 펀치(42)에 대향 하도록 상기 스테인리스 강박(32)을 배치하고, 상기 펀치(42)의 어깨부(42d)가 접촉하는 상기 스테인리스 강박(32)의 환상 영역(32a)을 20℃ 이하로 하는 동시에, 상기 환상 영역(32a)의 외부 영역(32b)을 40℃ 이상 또한 100℃ 이하의 온도로 한 상태에서, 윤활유를 사용하지 않고 상기 스테인리스 강박(32)에 대해서 드로잉 가공을 실시하는 것으로, 전지 요소(1)를 수용하기 위한 장출부(21a)가 형성된 라미네이트식 전지의 외장재(21)를 제조하는 것을 특징으로 하는 라미네이트식 전지의 외장재의 제조 방법.
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