TW582123B - Secondary battery, negative can for secondary battery and method for making the same - Google Patents

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582123 五、發明說明（1) 【發明所屬技術領域】 本發明係關於使用於電子機器的主電源或記憶體備用 電源之姐扣型或錢幣型的小型二次電池、二次電池的負極 筒及其製造方法，尤其特別關於藉由將組合有不同硬度材 質之積層材加以彎折加工而獲得的二次電池之負極筒、使 用該負極筒之二次電池及其製造方法。 【習知之技術】 第2 5圖係表示習知電池之部分剖面模式圖。參照第2 5 圖，說明習知之電池。 第25圖所示之電池係所謂的錳（Μη )-鋰（Li )二次 電池，具備有：兼具正極端子的正極筒101;隔著墊片106 連接於該正極筒1 0 1，且兼具負極端子的負極筒1 0 2 ;收納 於藉由該正極筒1 0 1及負極筒1 0 2形成的空間之正極1 0 7、 分隔板1 0 9及鋰金屬1 0 8。正極筒1 0 1係由抗蝕性佳的不銹 鋼板之成形加工體構成。負極筒1 0 2係由包含有與構成正 極筒101之不銹鋼板相同材質的不銹鋼層102a及配置於該 不銹鋼層102a的内周側之硬質鋁合金層102b之成形加工體 構成。尚且，第2 5圖所示之電池具有以中心線1 1 1為中心 之對稱構造。 在負極筒102的外周部上，形成由負極筒102上面向下 低一層的肩部1 0 3。在肩部1 0 3的外周侧上，形成角部 104。 該角部104以大致垂直向下延伸之方式形成周壁 105。 如此，負極筒102包含有肩部103、角部104及周壁 105 〇

313689.ptd 第5頁 582123 五、發明說明（2) 於正極筒101與負極筒102之間，在正極筒101上配置 有正極107。以覆蓋正極1〇7之方式配置分隔板109。在分 隔板109上，以與負極筒1〇2的硬質鋁合金層l〇2b接觸之方 式，配置構成負極的鋰金屬108。由該正極1〇7、分隔板 1〇9、鋰金屬108與電解液可構成電池。 墊片106將正極筒1〇1與負極筒102絕緣，同時，具有 將正極107、分隔板109及鋰金屬108密封於由正極筒1〇1及 負極筒1 0 2所構成的框體内部之功能。在將墊片1 0 6配置於 正極筒101的外周部之立起部l〇la的内面與由負極筒102的 肩部1 0 3至周壁1 0 5的外周部之間的狀態下，藉由縮緊立起 部1 0 1 a來密封電池。 發明人檢討的結果，第2 5圖所示之習知電池具有以下 所示之問題。 亦即，第2 5圖所示之電池，藉由衝壓成形形成肩部 1 〇 3、角部1 〇 4及周壁1 〇 5等。然而，負極筒1 〇 2係由包含不 銹鋼層102a與硬質鋁合金層i〇2b之積層材（包覆材）構 成。因此，實際上如第26圖所示，進行上述之衝壓成形 時’於受到衝壓加工之周壁的端部，位於内周側之硬質鋁 合金層102b的端部126為突出於不銹鋼層l〇2a的端面116之 狀態（硬質鋁合金層l〇2b的端面11 7位於突出於不銹鋼層 l〇2a的端面116之區域）。第26圖係用以說明第25圖所示 之電池問題點的模式圖。此外，從第2 6圖可知，硬質鋁合 金層102b的端部126係藉由上述之衝壓加工，使硬質鋁合 金層102b之端部推出之方式進行塑形變形而形成者，所以

、發明說明 其形妝目 "、有如第26圖所千之 此外—&丄間所不之®緩的曲面。 該用麻’在負極筒102中，為了、隹一 & *

Qf壁1〇5的上下藉由鱼=了進灯角部104的成形，由 _所分 田棋，、興衝頭進行#f厭上 1〇二不’藉由衝壓加工，周壁】壓加工。如第27 置 式圖 的端部12了係以F芸不鍤4 、鈿緣中硬質鋁合金層 番一第97面 覆^^不錄鋼層的蠕而+七4 or： 化圖係用以說明第面之方式配 。 τ 丁 1电池問題點的其他模 如第26圖所示，硬質鋁合 曲面的凸部之突出Μ & , a 1 0 2b的端部1 2 6係具有 ,A 出的狀態’或者如第27圖所示，婪你撕所 銘合金層l〇2b的端部197糸以萝# _ , „ 右使硬貝 「127為以覆盍不錄鋼層i〇2a的端面之 —工-己置日寸’則密封電池時無法將負極筒1 〇 2的周壁1 〇 5固 疋於塾片106(使周壁1〇5的端部突出固定於墊片ι〇6)。 結果’電池中塾片1〇6與負極筒1〇2之接合部的密封性降 低，因而產生電池特性惡化、或電池壽命（充放電循環壽 命）變短的問題。 【發明概述】 本lx月的目的係提供一種可防止特性惡化’同時也可 延長壽命之二次電池、二次電池的負極筒及這些的製造方 法0 本發明第1形態的二次電池之負極筒，係由包含有鋁 合金層’與形成於鋁合金層上之不銹鋼層之積層材而構成 的負極筒’其特徵在具備：具有中央平面部；與連接於中 央平面部’並以包圍中央平面部之方式配置的外周側壁 部。而且’外周側壁部之鋁合金層的厚度比中央平面部之

第7頁 582123 五、發明說明（4) 鋁合金層的厚度薄。在外周側壁部的端緣中，與外周側壁 部的外周面大致垂直的面上，鋁合金層的端面與不銹鋼層 的端面大致排列於一直線上。 如此，在負極筒的外周側壁部之端緣，鋁合金層為沒 有突出於不銹鋼層的狀態。因此，可確實防止因鋁合金層 的突出部之存在所產生之墊片等元件與負極筒的接合不完 全之問題發生。結果，更可提昇負極筒與墊片等元件之接 合部的密接性、氣密性。 此外，中央平面部與外周側壁部之不銹鋼層的厚度大 致相等時，可使外周側壁部的總厚度相對的薄於中央平面 部之總厚度。因此，使用該負極筒形成電池時，在用以連 接·密封正極筒與負極筒的墊片等元件上，容易使負極筒 的外周側壁部突出。因此，可將負極筒確實地固定在墊片 等元件上。因此，使用該負極筒之電池，可提昇負極筒與 墊片之接合部的密封性，並防止電池的電解液等由接合部 產生漏液。結果，可防止電池特性的惡化或壽命縮短的問 題發生。 本發明其他形態的二次電池之負極筒，係由包含有鋁 合金層與形成於該鋁合層上之不銹鋼層之積層材而構成的 負極筒，其特徵在具備：具有中央平面部；與連接於上述 中央平面部並以包圍上述中央平面部之方式配置的外周側 壁部；而且在外周侧壁部的端緣中，與外周側壁部的外周 面大致平行的方向上，不銹鋼層的端面位於突出於鋁合金 層的端面位置之區域。

313689.ptd 第8頁 582123 五、發明說明（5) 此時，在負極筒之外周側壁部的端緣，不銹鋼層的端 部為突出於鋁合金層端部的狀態。因此，將本發明負極筒 應用於例如有機電解液二次電池時，將墊片等的元件與負 極筒的外周側壁部接合時，在該接合部可確實使不銹鋼層 的端面與墊片等元件密接，因此，可使負極筒與墊片等元 件之接合部的密接性、氣密性提昇。結果，可防止電池的 電解液等由接合部漏液。因此，可防止電池特性的惡化或 、 壽命縮短的問題發生。 上述第1形態或其他形態的二次電池之負極筒，其 中，在上述外周側壁部，上述鋁合金層的厚度以隨著接近鲁 上述外周側壁部的端緣而變薄為佳。 此時，可使負極筒外周側壁部的形狀，成為接近其端 緣而厚度變薄之尖銳形狀。因此，藉由墊片等元件可容易 使負極筒的外周側壁部突出。結果，可提昇墊片等元件與 負極筒的外周側壁部之接合部的密閉性。 本發明其他形態之二次電池具備上述第1形態或其他 形態之負極筒。 此時，可防止來自於電池之負極筒與墊片的接合部之 漏液。 本發明其他形態之二次電池之負極筒的製造方法，其 籲 特徵在具備：準備積層材之步驟，係包含有鋁合金層，與 形成於該鋁合金層上之不銹鋼層，並且配合所獲致之負極 ‘ 筒的大小來進行切斷；於積層材的外周部，將鋁合金層的 V 厚度變薄之步驟；切斷步驟，係將鋁合金層的厚度變薄

313689.ptd 第9頁 582123 五、發明說明（6) 之步驟後，藉由切斷積層材的外周部之端緣，使铭合金層 及不銹鋼層的側面大致配置於同一平面上；進行切斷步驟 之後，將積層材的外周部朝一方向彎折之步驟。 如此，藉由切斷步驟，可將積層材的外周部中鋁合金 層及不銹鋼層的側面位置整齊化（透過銘合金層的側面與 不銹鋼層的側面，形成連續的1個平面）。又，在側面的 位置整齊化之後，再實施彎折積層材的外周部之步驟，然 而此時彎折的外周部中鋁合金層的厚度為變薄之狀態。因 此，在進行上述彎折加工時，可防止構成鋁合金層的材料 由積層材的中央部塑性流動流入於其外周部。因此，可抑 制外周部的端部中鋁合金層的側面太過突出於不銹鋼層的 側面。所以，若將本發明製造方法所形成的負極筒應用於 電池，可確實防止因鋁合金層突出部的存在所產生負極筒 與墊片等的接合不完全之問題。結果，可防止電池的漏 液。 上述其他形態的二次電池之負極筒的製造方法，以具 備下列步驟為佳：在切斷步驟之後，實行將上述積層材的 外周部朝一方向彎折之步驟前，預先在將積層材的外周部 朝一方向彎折的步驟中，以將鋁合金層的端緣部超過上述 不銹鋼層的側面而妨礙延伸之方式，於上述積層材的外周 部再加工上述铭合金層之步驟。 如此，在實施將上述積層材的外周部朝一方向彎折之 步驟時，可確實防止鋁合金層的端緣部突出於不銹鋼層的 側面之狀態。

313689.ptd 第10頁 582123 五、發明說明（7) 上述其他形態的二次電池之負極筒的製造方法中，再 加工鋁合金層之步驟係以含有在積層材的外周部中使鋁合 金層的厚度變薄之步驟為佳。 上述其他形態的二次電池之負極筒的製造方法，亦可 具備下列步驟：在進行將上述積層材的外周部朝一方向彎 折之步驟之後，於上述積層材的外周部使上述銘合金層比 不銹鋼層後退之步驟。 此時，在構成負極筒之積層材的外周部端面，可確實 使不銹鋼層成為突出於鋁合金層之狀態。因此，若將本發 明的製造方法所形成之負極筒應用於電池，可提昇負極筒 的端部之氣密性。 本發明另一形態之二次電池的製造方法係使用上述其 他形態之負極筒的製造方法。 此時，可獲致一種不會由負極筒與墊片的接合部發生 漏液問題之電池。 【發明之實施形態】 以下，根據圖面說明本發明之實施形態。尚且，以下 圖面中，相同或類似的部分附上相同的參照號碼而不再重 複說明。 (第1實施形態） 參照第1圖，說明電池。 第1圖所示之電池2 0係所謂的有機電解液二次電池之 一的錳（Μη)-鋰（Li)二次電池，具備有：兼具正極端 子的正極筒1;介由墊片6與該正極筒1連接之兼具負極端

313689.ptd 第11頁 582123 五、發明說明（8) 子的負極筒2;收納於藉由該正極筒1及負極筒2形成的空 ，之正極7、分隔板9及鋰金屬8。。電池2〇亦可為例如= 氧化鏟·鋰二次電池。正極筒1係由抗蝕性佳的不銹鋼板 之成形加工體構成。負極筒2係由包含有與構成正極筒i之 不鱗輛板相同材質的不銹鋼層2a及配置於該不銹鋼層2&的 内周側之硬質鋁合金層2b之成形加工體構成。負極^ 端子部10中，負極筒2的整體厚度T3約為〇.3inm左右，硬質 1 呂合金層2b的厚度T1约為（K 2mm左右，而不銹鋼層2a的厚貝 度約為〇· 1mm左右。硬質鋁合金層2b，包含有5質量％的^ (Mn)。尚且，使用硬質鋁來代替硬質鋁合金層2bi可。 在負極筒2的外周部上，形成由負極筒2上面向下低_ ^的肩部3。在肩部3的外周側上，以由肩部3所觀察之預 定的角度（例如：90。± 1 〇。）形成彎折的角部/。、 由該角部4大致垂直向下延伸之方式形成周壁5。負 係以由中央平面部之端子部丨 、^ 2 5之方式形成。 卩心伸至肩…角部4及周壁 山從第1圖可知，周壁5之硬質鋁合金層周壁π的 比端子部10之硬質鋁合金層21)的厚度n薄。 的厚度T4約比端子部之負極筒2的厚度73薄。 °壁5 壁5的端部上，硬質鋁合金層周壁讣形成朝 = (厚度變厚）的凸部2 3 (參照第8圖） 内周側犬起 在正極筒1與負極筒2所包圍的空間中， 上，以與負極筒2的硬質銘合金㈣接觸之方式在=

⑽123 五、發明說明（9) 成負極的鐘全麗a . 構成電4。屬由極7、分隔板9、鋰金屬8與電解液 之ϋί片6將正極筒1與負極筒2絕緣，同時也具有密封材 权社， 極7、分隔板9、鋰金屬8及電解液密封在 正梅筒/αλ及負極筒2構成的框體内部。在將墊片6配置於 至周二R^周部之立起部U的内面與由負極筒2的肩部3 封;二。，周部之間的狀態下，藉由縮緊立起部1 a來密 内’ $時’塾片6上負極筒2的周壁5呈突出的狀態。 的槿、i ^ 1圖所示的電池具有以中心線1 1為中心之對稱 的構&，其直徑約為例如4mm左右。 的硬Ϊ ί人：Ϊ 2岡0的負極筒2中，作為外周側壁部之周壁5 部! b的厚度Τ2比作為中央平面部之端子 周辟5h6fi她〇金層2t>的厚度T1薄。此外，硬質鋁合金層 ‘二3端。p側面與不銹鋼層胃壁一端部心約配置於 6。可確實内將可容易使負極筒2的周壁5突出於墊片 20中的周壁5固定於墊片6。因此，在電池 =性=塾片6與負極筒2連接部之氣密性的降低而導 :特佳的惡化，同時也可延長電池的壽命。 ： 電池内部的電解液從負極 發生。 攸貝桠同」與墊片6的接合部漏液的問題 鋼層：：5，&Π i的周壁5中，相對的機械強度大的不銹 荨，所以藉由不楼細藤田 予又八双相 在某程度的Ϊ 層周壁53可將周壁5的機械強度保持

582123 五、發明說明（ίο) -- 參照第2至8圖’說明繁1网紙+ 士 凡月弟1圖所不之本發明負極筒的製 造方法。 首先，如苐2圖所示 進供 'b Jb4z ^ 丨不旱備一種在不銹鋼層2a上積層 硬質鋁合金層2b之包覆φ ^ x 吸、c i ad )材Z 1。該包覆材2 1，配合 負極筒的大小而切斷成預定的大小及形狀。 繼之，、如第3圖所示，藉由衝頭12a與模具12b將包覆 材21衝壓成形。在衝頭12a上，抵接包覆材21外周部的部 分形成凸部1 3。因此，在包覆材21的外周部，藉由第3圖 所示之衝壓成形，將硬質鋁合金層2b的厚度變薄。藉由形 成硬質鋁合金層2b的厚度變薄而形成薄部19，硬質鋁合金 層的一部份塑性流動於薄侧丨9的端部側。結果，形成押出 部14。押出部14為由衝頭12a與模具12b的侧面15突出的狀 態。此外，不銹鋼層2a的端部16亦為由衝頭12a及模具12b 的側面1 5突出的狀態。 接著，如第4圖所示，藉由使包覆材21及衝頭12&對模 具12c相對移動於箭頭所示之方向，可使硬質鋁合金層2b 的押出部14與不銹鋼層2a的端部16由包覆材21切斷、分 離。結果’硬質銘合金層2b的侧面1 7與不銹鋼層2a的側面 18位於同一平面上。 如第5圖及第6圖所示，藉由使用衝頭i2ci與模具i2e進 行衝壓成形，以將包覆材2 1的外周部彎折於圖中上方。具 體而言，藉由使包覆材21及衝頭12d對模具12e相對移動於 第5圖的箭頭方向，如第6圖所示，可彎折包覆材21的外周 部。結果，如第3圖所示之步驟中將形成的薄部丨9彎折以

313689.ptd 第14頁 582123 五、發明說明（li) ' -- 形成周壁5。周壁5包含有不銹鋼層周壁5a與硬質鋁合金層 周壁5b。因為硬質鋁合金層周壁讣為衝壓成形薄部19 (參 照第3圖）的一部分，所以硬質鋁合金層周壁5b的厚度比 端子部10之硬質鋁合金層“的厚度薄。而且，在第5^及 第6圖所示之衝壓加工中，藉由彎折薄部丨9，可將位於周 壁5内周側之硬質鋁合金層周壁5b的端部形成突出部。 突出部22係稍微突出於不銹鋼層周壁5a端面之狀態。然 而，薄部19之硬質鋁合金層周壁5b的厚度比端子部1〇之硬 質鋁合金層2b的厚度薄，所以可使流入硬質鋁合金層周壁 5b的材料變少。因此，該突出部22的突出量極小。 如第7圖所示，透過衝頭12f與模具12g將包覆材以衝 壓成形，如第8圖所示，可在端子部1〇的周圍形成配置有 肩4 3與角邓4的負極筒2。具體而言，使第7圖中包覆材 及衝頭12f對於模具12g相對移動於箭頭的方向，據此可將 覆蓋材21的外周部朝第7圖的上方推起。如此形成肩部3 (參照第8圖）。 如上述，第7圖所示之步驟中，在彎折的包覆材以的 ^卜周部，硬質鋁合金層2b的厚度為變薄的狀態。因此，第 ^衝壓成形步驟中，可防止構成硬質銘合金層2b 的材料由包覆材21的中央部塑性流動流入於其外周部。因 ί: Z抑制外周部的端部巾硬f銘合金層5b的侧面17太過 犬出於不銹鋼層2a的側面1 6。 二如第8圖所示，藉由使用衝頭12h、12i將包覆 1 '形，可將位於硬質鋁合金層周壁51)的端部之突

(12)582123 五、發明說明 出部2 2變 言，使衝 向（推押 22。衝頭 形之方式 周壁5b的 (約位於 形成突出 容易突出 的端部覆 昇負極筒 又， 形狀形成 形（參照第7圖）俾使朝内周側延伸。且 頭12h、12ι移動於與周壁5的延伸方向相同之方 周壁5) ’據此透過衝頭12h、Ui壓扁突出部 12h、12i的形狀係以可使突出部22朝向内周側變 決定。結果’如第8圖所示，可使硬質紹合金層 端面與不銹鋼層周壁5a的端面之位置約略一致 同一平面上）。在硬質鋁合金層周壁“的端部， 於内周側（突起）的凸部23。如此，可使周壁5 於墊片6，同時，也可防止硬質鋁合金層周壁51) 蓋於不銹鋼層周壁5a的端部上。結果，可大幅提 2與墊片6的接合部之氣密性。 可藉由實施第8圖所示之步驟，將角部4前端部的 較尖銳的形狀。 可使用如此製造的負極筒2、第1圖所示之正極筒1、 正極7、分隔板9及鋰金屬8等來製造第1圖所示之電池。 (第2實施形態） 參照第9圖，以說明電池。 第9圖所示之電池20係所謂的有機電解液二次電池之 一的短（Mn)-鐘（Li)二次電池，基本上具備有與第1圖 所不之電池相同的構造，然而負極筒2之周壁5之形狀與第 1圖所示的電池不同。亦即，第9圖所示的電池2〇中，硬質 1呂合金層周壁5b的厚度隨著接近周壁5的端緣（端部）而 漸漸變小（硬質鋁合金層周壁5b變成推拔狀）。尚且，周 壁5的端部中，與第1圖所示的電池相同，在硬質鋁合金層

313689.ptd 第16頁 582123 五、發明說明（13) 周壁5b的前端部形成凸部23。 如此一來，可獲致與第1圖所示之電池相同的效果， 同時，因為負極筒2的周壁5的形狀，形成朝向其端緣之推 拔狀（尖銳形狀），可使負極筒2確實突出於墊片6。因 此，得以提昇負極筒2與墊片6的接合部之密接性、氣密 性。 參照第1 〇圖至第1 5圖，說明第9圖所示之本發明負極 筒的製造方法。 首先，與本發明第1實施形態中第2圖所示之步驟相 同’準備一種在不銹鋼層2a上積層硬質鋁合金層2b之包覆 (clad)材21 (參照第2圖）。該包覆材係配合負極筒的 大小而切斷成預定的大小及形狀。 繼之’如第10圖所示，藉由衝頭12a與模具12b將包覆 材21衝壓成形。在衝頭12a上，抵接包覆材21外周部的部 分形成凸部1 3。該凸部1 3中抵接於包覆材2 1的面形成相對 於包覆材21的表面之傾斜形狀（推拔形）。因此，在包覆 材21的外周部中，藉由第3圖所示之衝壓成形，硬質鋁合 金層2b的厚度隨著接近包覆材21的端緣而漸漸變薄。如 此’硬質銘合金層2b的厚度形成朝向包覆材21a的端緣 (端部）而漸漸變薄的推拔狀薄部i 9。 又’藉由形成如此的薄部19，硬質銘合金層的一部份 塑性流動於薄部1 9的端部侧。結果，形成押出部1 4。押出 部14為由衝頭12a與模具12b的側面15突出的狀態。此外， 不銹鋼層2a的端部16亦為由衝頭12a及模具i2b的側面15突

313689.ptd 第17頁 582123 五、發明說明（14) 出的狀態。 接著’如第11圖所示，藉由使包覆材21及衝頭i2a對 模具1 2 c相對移動於箭頭所示之方向’可使硬質銘合金層 2b的押出部14與不銹铜層2a的端部16由包覆材21切斷、分 離。結果，硬質鋁合金層2b的侧面1 7與不銹鋼層2a的側面 18約位於同一平面上。 接著’如第12圖及第13圖所示，藉由使用衝頭i2d與 模具1 2 e進行衝壓成形，以將包覆材2 1的外周部彎折於圖 中上方。具體而言，與第5圖及第6圖所示之步驟相同，藉 由使包覆材21及衝頭12d對模具12e相對移動於第12圖的箭 頭方向，如第13圖所示，彎折包覆材21的外周部。結果， 將第10圖所示之步驟中形成的薄部19彎折以形成周壁5。 周壁5包含有不銹鋼層周壁5a與硬質鋁合金層周壁51b。因 為硬質铭合金層周壁5b為衝壓成形薄部19 (參照第1〇圖） 的一部分，所以硬質鋁合金 5的端部而漸漸變薄。而且， 壓加工中，藉由彎折薄部j 9 合金層周壁5b的端部形成突 鋼層周壁5a稱微突出的狀態 層周壁5b的厚度比端子部1〇 所以可使流入硬質鋁合金層 突出部2 2的突出量極小。 接著，如第14圖所示， 材21衝壓成形，如第15圖所 滑周壁5b的厚度隨著接近周壁 在第12圖及第13圖所示之衝 ’可在周壁5内周侧之硬質銘 出部22。突出部22係呈比不銹 。然而，薄部1 9之硬質鋁合金 之硬質銘合金層2b的厚度薄， 周壁5b的材料變少。因此，該 透過衝頭12f與模具i2g將包覆 不’可在端子部1〇的周圍形成

582123 i、發明說明（15) 配置肩部3與角部4的負極筒2。具體而言’使第14圖中之 包覆材21及衝頭12f對於模具12g相對移動於箭頭的方向 據此可將包覆材2 1的外周部 成肩部3 (參照第1 5圖）。 如此，第14圖所示之步 中，硬質鋁合金層2b的厚度 所示之衝壓成形步驟中，可 料由包覆材2 1的中央部塑性 可抑制外周部的端部中硬質 鋼層2 a的側面1 8突出的狀態 接者’如第15圖所示， 材21衝壓成形，可將置於硬 出部2 2變形俾使向内周側延 12i扁移動於與周壁5的延伸 頭12h、12i壓扁突出部22。 突出部2 2朝向内周側變形之 示，可使硬質鋁合金層周壁 端面之位置約略一致（約置 金層5b的端面中，形成突出 使用如此製造的負極筒 極7、分隔板9及鋰金屬8等 (第3實施形態） 朝第1 4圖的上方推起。如此形 驟彎折的包覆材2 1的外周部 為變薄的狀態。因此，第1 4圖 防止構成硬質鋁合金層2b的材 流動流入於其外周部。因此， 銘合金層的侧面17變成由不錄 〇 藉由使用衝頭12h、12i將包覆 質鋁合金層周壁51)的端部之突 伸。具體而言，使衝頭12^1、 方向相同之方向，據此透過衝 衝頭1 2 h、1 2 i的形狀係以可使 方式決定。結果，如第15圖所 5b的端面與不銹鋼層周壁5&的 於同一平面上）。在硬質鋁合 於内周側（突起）的凸部23。 2、第9圖所示之正極筒丨、正 可製造第9圖所示之電池。 參照第1 6圖，說明電池。 第16圖所示之電池20係所謂的有機電解液二次電池之

582123

一的錳（Μη )-鋰（Li )二次電池，美太μ目m 示之電池相同的構造，然而負極筒2 辟八與第1圖所 第1圖所示的電池不同。亦即、，第 二:、端部形狀與 極筒2的周壁5中，如第i圖所示二=◦之負 沒有形成朝内周側突起（厚度變厚）的凸部'亦層周壁二 壁5中硬質銘合金層周壁5b的厚度大致一定。 口 如此，可獲致與第1圖所示之電池相同的效果。 參照第17圖至第22圖，說明第16 筒的製造方法。 + S明負極

首先，實施本發明第丨實施形態中第2圖至第4圖所示 之步驟。結果，與本發明第丨實施形態中負極筒之製造方 法，同*於包覆材21的周緣部形成硬質鋁合金層2b的厚度 變薄之溥邛，再者，硬質鋁合金層以的側面與不銹鋼層h 的側面大致位於同一平面上。

繼之’如第17圖所示，藉由衝頭i2k與模具12 j將包覆 緣部衝壓成形。衝頭12k抵接於包覆材21的端緣 =之部分表面大致平行於硬質鋁合金層2b的表面。藉由使 衝頭12k移動於箭頭方向，使衝頭m推壓包覆材21之硬質 銘合金層2b的端部。結果，如第17圖所示，在硬質鋁合金 層2b的端部’形成厚度較薄的再壓部2 8，同時亦形成硬質 銘合金層2 b的一部份被押出的押出部2 6。 尚且’該再壓部28的大小及厚度，可配合包覆材21的 开）狀、硬質銘合金層2b及不銹鋼層2a的厚度及分別構成各 層的材料之強度，以及後續步驟的加工程度來進行適當的

582123 五、發明說明（17) --- 變更。 ^接著，如第18圖所示，藉由使包覆材21及衝頭12k對 模具12p相對移動於箭頭所示之方向，可使硬質鋁合金層 2b的押出部26與不銹鋼層2a的端部27由包覆材以切斷、分 離。結果，硬質鋁合金層2b的側面17與不銹鋼層2a的側面 18再度位於同一平面上。 · 接著’如第19圖及第2〇圖所示，藉由使用衝頭i2d與 · 模具12e進行衝壓成形，將包覆材21的外周部由圖中上方 幫折。具體而言，與第5圖及第6圖所示的步驟相同，藉由 使包覆材21及衝頭12d對模具I2e相對移動於第19圖的箭頭春 方向’如第20圖所示’可彎折包覆材21的外周部。結果， 彎折位於包覆材2 1的周緣部之薄部以形成周壁5。 周壁5包含有不銹鋼層周壁5 a與硬質鋁合金層周壁 5b。因為硬質鋁合金層周壁5b為衝壓成形薄部的部分，所 以硬質鋁合金層周壁5b的厚度比端子部1〇之硬質鋁合金層 2b的厚度薄。而且，在硬質鋁合金層&的端緣部，形成厚 度變薄之再壓部28。所以，在第19圖及第2〇圖所示之衝壓 加工中，藉由彎折薄部19，即使硬質鋁合金層⑼有某種程 度的塑性流動’在硬質銘合金層2b的端部亦僅形成極小的 犬出部22°該突出部22係稍微突出於不銹鋼層周壁5a的端鲁 面之狀態。此外，在硬質鋁合金層周壁5b的端部，再壓部 2 8與以外的領域之交界部形成段差部2 9。 · 繼之，如第21圖所示，藉由衝頭12f與模具12g將包覆. 材2 1衝壓成形，據此在端子部1 〇的周圍形成肩部3與角部4

582123 五、發明說明（18) 2(ιίΞ第圖）。具體而言’在第21圖中’藉由使包覆材 模具12g相對移動於箭頭方向，可將包覆材 ==往上推至第21圖所示…。結果，形成肩部 外周部如1V/Λ圖/示之步驟中，在彎折的包覆材21的 21Η所-I 層2b的厚度為變薄的狀態。因此，第 的==成形步驟令，可防止構成硬質銘合金層2b 此，Ϊ Γ S 的中央部塑性流動流入於其外周部。因 可抑制外周部的端部中硬質鋁合金 於不銹鋼層2a的端面。 扪鳊面太過大出 蓋材所示，藉由使用衝頭i2h、12i將包覆 質紹人全展η V，硬質鋁合金層周壁5b的端部，可使硬 二承曰周壁5b的端面與不銹鋼層周壁。的端面位於同 、面上。具體而言，藉由使衝頭12h、12i移動於與周壁 的延伸方向相同的方向，可透過12]1、12i推壓周壁5的端 =。衝頭12h、12ι的形狀，在周壁5的端面，係以可使硬 、銘a f層周壁5b的端面與不錄鋼層周壁的端面對齊之 方式決定。結果’如第22圖所示，硬質鋁合金層周壁5b的 端面與不錄鋼層周壁5a的端面之位置約略一致（約置於同 一平面上）。 於此’在第22圖所示的步驟之前，事先在第17圖及第 18圖所不之步驟中’於硬質鋁合金層2b的端部預先形成再 堅部28’所以硬質銘合金層周壁㉛的端面不會過於突出不 錄鋼層周壁5a的端面。因此，即使實施第22圖所示之步 582123

驟，亦可抑制硬質鋁合金層周壁5 周壁5a的端部上之問題產生。 鈿邛覆盍於不銹鋼層 使用如此製造的負極筒2、第u 極7、分隔板9及鐘金屬8等，來製：不=極、正 相同的電池。 、弟1 b圖所不之電池 再者’亦可在第22圖所示之步驟祕 电 Η 之步驟。 夕騍後，實施第23圖所示 第23圖所示之步驟，基本上係與 同，然而衝頭12η的形狀與第22圖所、-夕—斤不V驟相 同。第23圖所示的步驟中使用之衝不—，:2[1的形狀不 端面的部分形成段差。使用該衝頭丨 氐接於周壁5 ’丨2n，藉由進行盥篦 圖所示之步驟相同之衝壓成形加工，可獲致如第24圖 之形狀的負極筒2。第24圖係根據第23圖的步驟而製造的、 負極筒之部分剖面模式圖。 參照第24圖’負極筒2基本上具備與第16圖所示之電 池20的負極筒2相同的構造，然而周壁5端部的形狀不同。 亦即，第24圖所示之負極筒2，的周壁5的端部中，不錄鋼 層周壁5a的端面比硬質鋁合金層周壁5b的端面後退（不鱗 鋼層周壁5a的端面係為突出於硬質紹合金層周壁5b的端面 之狀態。）。若將具有此段差部25的負極筒2應用於電 池，可提昇負極筒2與墊片6 (參照第1 6圖）之接合部的密 接性、氣密性。尚且，硬質鋁合金層周壁5 b之後退的端面 位置可配合負極筒2的規格來作適當的變更。 尚且，亦可實施第23圖所示之步驟來代替第22圖所示

313689.ptd 第23頁 582123

313689.ptd 第24頁 582123 圖式簡單說明 【圖面之簡單說明】 第1圖係根據本發明之電池的第1實施形態之部分剖視 模式圖。 第2圖係用以說明第1圖所示之電池中使用的負極筒製 造方法的第1步驟之剖視模式圖。 第3圖係用以說明第1圖所示之電池中使用的負極筒製 造方法的第2步驟之剖視模式圖。 第4圖係用以說明第1圖所示之電池中使用的負極筒製 造方法的第3步驟之剖視模式圖。 第5圖係用以說明第1圖所示之電池中使用的負極筒製 造方法的第4步驟之剖視模式圖。 第6圖係用以說明第1圖所示之電池中使用的負極筒製 造方法的第5步驟之剖視模式圖。 第7圖係用以說明第1圖所示之電池中使用的負極筒製 造方法的第6步驟之剖視模式圖。 第8圖係用以說明第1圖所示之電池中使用的負極筒製 造方法的第7步驟之剖視模式圖。 第9圖係表示本發明之電池的第2實施形態之部分剖視 模式圖。 第1 0圖係用以說明第9圖所示之電池中使用的負極筒 製造方法的第1步驟之剖視模式圖。 第1 1圖係用以說明第9圖所示之電池中使用的負極筒 製造方法的第2步驟之剖視模式圖。 第1 2圖係用以說明第9圖所示之電池中使用的負極筒

313689.ptd 第25頁 582123 圖式簡單說明 製造方法的第3步驟之剖視模式圖。 第1 3圖係用以說明第9圖所示之電池中使用的負極筒 製造方法的第4步驟之剖視模式圖。 第1 4圖係用以說明第9圖所示之電池中使用的負極筒 製造方法的第5步驟之剖視模式圖。 第1 5圖係用以說明第9圖所示之電池中使用的負極筒 製造方法的第6步驟之剖視模式圖。 第1 6圖係根據本發明之電池的第3實施形態之部分剖 視模式圖。 第1 7圖係用以說明第1 6圖所示之電池中使用的負極筒 製造方法的第1步驟之剖視模式圖。 第1 8圖係用以說明第1 6圖所示之電池中使用的負極筒 製造方法的第2步驟之剖視模式圖。 第1 9圖係用以說明第1 6圖所示之電池中使用的負極筒 製造方法的第3步驟之剖視模式圖。 第2 0圖係用以說明第1 6圖所示之電池中使用的負極筒 製造方法的第4步驟之剖視模式圖。 第2 1圖係用以說明第1 6圖所示之電池中使用的負極筒 製造方法的第5步驟之剖視模式圖。 第2 2圖係用以說明第1 6圖所示之電池中使用的負極筒 製造方法的第6步驟之剖視模式圖。 第2 3圖係用以說明根據本發明之負極筒製造方法的第 3實施形態的變形例之剖視模式圖。 第24圖係藉由第23圖所示之步驟所製造之負極筒的部

313689.ptd 第26頁 582123 圖式簡單說明 分剖視模式圖。 第2 5圖係表示習知電池之部分剖視模式圖。 第2 6圖係用以說明第2 5圖所示之電池問題點之模式 圖。 第2 7圖係用以說明第2 5圖所示之電池問題點之其他模 式圖。 【元件符號說明】 1 、 101a 正極筒 2、 102 負極 筒 2a 、 102a 不銹鋼層 2b 、102b 硬質鋁合金層 3^103 肩部 4、 104 角部 5^105 周壁 5 a 不銹 鋼層周壁 5b 硬質鋁合金層周壁 6^106 墊片 Ί、 107 正極 8^108 鋰金屬 9、 109 分隔 板 10 端子部、中央平面 部 12a 、 12h 、 12i 、 12n 、 12f 衝頭 12b 、 12g 模具 14 押出 部 15 側面 16 端部 17 硬質鋁合金層2 b的側面 18 不銹鋼層2 a的側面 19 薄部 20 電池 21 包覆材 22 突出部 23 凸出 部 25 ^ 29 段差部 26 壓出 部 27 端部 28 再壓 部

313689.ptd 第27頁 582123

313689.ptd 第28頁

Claims (1)

1. 582123 丨孙 价、；>:一^案號91110606 年/月厶曰 修正革 ^ Γ7·ιί">Γ ΊΤ—. - ' " ——_....- -- - 1 i- —’專利範圍 1. 一種二次電池之負極筒，係由包含有鋁合金層，與形 成於上述鋁合金層上之不銹鋼層之積層材而構成的負 極筒，其特徵在具備： 中央平面部；以及 連接於上述中央平面部，並以包圍上述中央平面 部之方式配置的外周側壁部；同時， 上述外周側壁部之鋁合金層的厚度，比上述中央 平面部之鋁合金層的厚度薄； 在上述外周側壁部的端緣中，與上述外周側壁部 的外周面大致垂直的面上，上述铭合金層的端面與上 述不銹鋼層的端面大致排列於一直線上。 2. 如申請專利範圍第1項之二次電池之負極筒，其中，在 上述外周側壁部，上述紹合金層的厚度隨著接近上述 外周側壁部的端緣而變薄。 3. —種二次電池，係具備： 負極筒； • 隔著墊片而固定於上述負極筒之正極筒；以及 配置在由上述負極筒與正極筒所包圍之空間之發 電單元；其中， 上述負極筒係由包括紹合金層、以及形成在上述 鋁合金層上的不鎸鋼層之積層材所構成，而且 上述負極筒係具備： 中央平面部；以及 連接於上述中央平面部，並以包圍上述中央平面

   3]36S9.ptc 第]頁 2003. 12. 3]. 028 582123 六、申請專利範圍 部之方式配置 上述外周 中央平面部之 在上述外 的外周面大致 述不銹鋼層的 4. 一種二次電池 於上述紹合金 筒，其特徵在 中央平面 連接於上 部之方式配置 在上述外 的外周面大致 於突出於上述 5. 如申請專利範 上述外周側壁 外周側壁部的 6. —種二次電池 負極筒； 隔著墊片 Si置在由 電單元；其中 上述負極 案號 91110606 修正 的外周側壁部；同時， 側壁部之上述鋁合金層的厚度，比上述 鋁合金層的厚度薄； 周側壁部的端緣中，與上述外周側壁部 垂直的面上，上述紹合金層的端面與上 端面大致排列於一直線上。 之負極筒，係由包含有鋁合金層與形成 層上之不銹鋼層之積層材而構成的負極 具備= 部；以及 述中央平面部，並以包圍上述中央平面 的外周側壁部；同時， 周側壁部的端緣中，與上述外周側壁部 平行的方向上，上述不錢鋼層的端面位 紹合金層的端面位置之區域。 圍第4項之二次電池之負極筒，其中，在 部，上述鋁合金層的厚度隨著接近上述 端緣而變薄。 ，係具備： 而固定於上述負極筒之正極筒；以及 上述負極筒與正極筒所包圍之空間之發 5 筒係由包括紹合金層、以及形成在上述

   313689.pic 第2頁 2003. 12. 3]. 029 582123 修正 案號 91110606 六、申請專利範圍 在呂合金層上的不錢鋼層之積層材所構成，而且 上述負極筒係具備： 中央平面部；以及 連接於上述中央平面部，並以包圍上述中央平面 部之方式配置的外周側壁部；同時， 在上述外周側壁部的端緣中，與上述外周側壁部 的外周面大致平行的方向上，上述不銹鋼層之端面係 位於較上述鋁合金層之端面之位置更為突出之區域。 7. —種二次電池之負極筒的製造方法，其特徵在具備： 準備積層材之步驟，係包含有鋁合金層與形成於 上述紹合金層上之不銹鋼層，並且配合所獲致之負極 筒的大小來進行切斷； 於上述積層材的外周部，將上述鋁合金層的厚度 變薄之步驟； 切斷步驟，係將上述鋁合金層的厚度變薄之後， 藉由切斷上述積層材的外周部之端緣，使上述鋁合金 層及不銹鋼層的側面大致配置於同一平面上；以及 進行上述切斷步驟之後，將上述積層材的外周部 朝一方向彎折之步驟。 8. 如申請專利範圍第7項之二次電池之負極筒的製造方 法，其中，係具備：在上述切斷步驟之後，實行將上 述積層材的外周部朝一方向彎折之步驟前，預先在將 上述積層材的外周部朝一方向彎折的步驟中，以將上 述鋁合金層的端緣部超過上述不銹鋼層的側面兩妨礙

   3l3689.ptc 2003.12.31.030 第3頁 582123 案號 91110606 年/月 曰 修正 合 鋁 述 上 工 加 再 β, itD 周 外 的 材 層 積 述 上 於 式 圍方 々巳 S之 專中 請J 申延 % 六 方 造 製 的 筒 極 負 之 池 電 次 二 之 第 圍 。範 驟利 步專 之請 層申 金如 9 朝端 部之 周部 外周 的外。 材的驟 層材步 積層之 述積退 上述後 將上層 行於鋼 進，銹 在後不 ••之比 備驟層 具步金 係之合 ，折鋁 中彎述 其向上 ，方使 法一面 以 用 備 準 備 具， 在中 徵其 特， 其驟 ，步 法之 方筒 造極 製負 之之 池池 電電 次次 二二 種成 一構 於 成 形 與 層 金 合 :鋁 括有 包含 係包 驟係 步， 之驟 筒步 極之 負材 述層 上積 備備 準準 層 部 鋼 周 錄·，外 不斷的 之切材 上行層 層進積 金來述 合小上 Is大於 述的 上筒 極 負 之 致 獲 所 合 配 且 並 度 厚 的 層 金 合 Is 述 上 將 ，金 後合 之18 薄述 變上 度使 厚 ， 的緣 層端 金之 合部 鋁周 述外 上的 將材 係層 ， 積 •，驟述 驟步上 步斷斷 之切切 薄 由 變 籍 β, it口 周 外 ;的 上材 面層 平積 一述 同上 於將 置， 配後 致之 大驟。 面步驟 側斷步 的切之 層述折 鋼上彎 銹行向 不進方 及 一 層 朝

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   313689.ptc 第4頁 2003. 12. 31.031