WO2002052662A1 - Square battery container, method of manufacturing the container, and square battery using the container - Google Patents

Square battery container, method of manufacturing the container, and square battery using the container Download PDF

Info

Publication number
WO2002052662A1
WO2002052662A1 PCT/JP2001/011503 JP0111503W WO02052662A1 WO 2002052662 A1 WO2002052662 A1 WO 2002052662A1 JP 0111503 W JP0111503 W JP 0111503W WO 02052662 A1 WO02052662 A1 WO 02052662A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
battery
thickness
side plate
shape
cup body
Prior art date
Application number
PCT/JP2001/011503
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tomomichi Ueda
Susumu Kitaoka
Katsuhiko Mori
Shoji Yamashita
Kazuyuki Higashi
Tadahiro Tokumoto
Masatoshi Hano
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. filed Critical Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority to US10/181,634 priority Critical patent/US6946221B2/en
Priority to EP01272337A priority patent/EP1347519A4/en
Publication of WO2002052662A1 publication Critical patent/WO2002052662A1/ja

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/117Inorganic material
    • H01M50/119Metals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/131Primary casings; Jackets or wrappings characterised by physical properties, e.g. gas permeability, size or heat resistance
    • H01M50/133Thickness
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183Sealing members
    • H01M50/184Sealing members characterised by their shape or structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183Sealing members
    • H01M50/186Sealing members characterised by the disposition of the sealing members
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04Cells with aqueous electrolyte
    • H01M6/06Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
    • H01M6/10Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with wound or folded electrodes
    • H01M2006/106Elliptic wound cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • Prismatic battery can, method for producing the same, and prismatic battery using the same
  • the present invention is obtained by a prismatic battery can used as an outer case of various prismatic batteries, a production method capable of producing the prismatic battery can using a DI (drawing and ironing) method, and a production method thereof.
  • the present invention relates to a prismatic battery configured using a prismatic battery can.
  • Lithium-ion secondary batteries are among the battery systems that are currently in practical use, not only the energy density per unit volume used as an indicator of battery miniaturization, but also a unit used as an indicator of battery weight reduction. It has the advantage of extremely high energy density per weight.
  • the energy density of a battery is determined mainly by the battery active materials of the positive and negative electrodes that make up the power generation element, but the miniaturization and weight reduction of the battery can that houses the power generation element are also important factors. In other words, if the battery can can be made thin, more battery active materials can be accommodated in a battery can of the same external shape, and the volume energy density of the entire battery can be improved. O The weight of the material is reduced and the weight energy density is improved.o
  • prismatic batteries using a thin rectangular battery can as the outer case must be more suitable for thinner equipment and have higher space efficiency than cylindrical batteries. Therefore, it is regarded as important.
  • a so-called transfer drawing method in which a deep-drawing process using a transfer press machine is repeated several times to produce a battery can having a substantially rectangular cross-sectional shape, or aluminum is used as a material.
  • the impact molding method has already been adopted.
  • the deep drawing method is used. Since the machining is repeated 10 or more times, the productivity is extremely low, for example, about 20 pieces / min. Furthermore, the number of processes is large, and the mold for multi-stage drawing is complicated, resulting in high cost. There are also disadvantages. Furthermore, in the transfer drawing method, when the thickness of the battery can material is reduced for the purpose of increasing the volume energy density and increasing the capacity, the deep drawing is repeated to reduce the thickness. It is necessary to pull in the punches every minute, and in each case, the punch diameter must be reduced, and the clearance from the die must be reduced. Therefore, drawing is very difficult. In addition, the resulting rectangular battery can has a problem that the strength of the periphery of the bottom is insufficient and a required pressure resistance cannot be secured when functioning as a battery.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-1802573 discloses a prismatic battery can in which the can thickness of the long side plate portion is set to be larger than the can thickness of a part of the corner
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-52842 discloses a rectangular battery can in which the can thickness of the long side plate portion is set to be larger than the can thickness of the short side plate portion.
  • these rectangular battery cans can prevent swelling and deformation of the long side plate when the internal pressure of the battery rises.However, since the can thickness of the long side plate with the largest surface area is increased, power generation is not possible. Since the volume for storing the elements is small, it is not possible to improve the volume energy density and the weight energy density.
  • Japanese Patent Publication No. 7-99966 and Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-219180 mention that a fine vertical streak perpendicular to the bottom surface is formed on the inner surface of the can, and the contact area with the power generating element
  • a battery can is disclosed in which the internal resistance of the battery is reduced by increasing the battery can.
  • the vertical streaks of these battery cans hardly provide the function of preventing bulging deformation when the battery internal pressure increases.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-326331 discloses a rectangular battery can in which the thickness of the can at a part of the corner is set to be larger than the can thickness of the long side plate portion and the short side plate portion which are linear portions. Have been. Although this prismatic battery can can improve the storage rate of the power generating element, the swelling deformation of the thin long side plate cannot be prevented only by increasing the strength by the thickened corner portion.
  • the pellets used as the battery can material are crushed with a punch while the material is pushed into the gap between the punch and the die to form the outer periphery of the punch.
  • a rectangular battery can can be formed by extending along the surface, which improves productivity compared to the transfer squeezing process.However, the dimensional accuracy is extremely poor. Run out.
  • the deformation when the internal pressure of the battery rises is larger than that of a cylindrical battery can, which has a stable shape, and the cylinder has a more stable shape.
  • Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 6-333541 discloses that a square tube and a bottom plate are separately formed and processed by laser welding on the bottom of the square tube. It is disclosed that the connection is made airtight.
  • this manufacturing method the number of processes does not decrease so much as compared with the transfer drawing process, and complicated operations such as a precise positioning process of the square tube and the bottom plate and a laser welding process are involved, so that productivity is reduced. Cannot be improved.
  • this manufacturing method cannot provide a rectangular battery can that can simultaneously satisfy the conflicting requirements of high energy density due to thinning and weight reduction and pressure resistance that does not deform when the internal pressure of the battery increases.
  • a method of manufacturing a battery can for a cylindrical battery includes a DI that can manufacture a battery can that can secure a required pressure resistance while improving the volume energy density by reducing the wall thickness, and that can be manufactured with high productivity.
  • the construction method is used.
  • This DI method is a method of continuously drawing and ironing a cup-shaped intermediate product manufactured by deep drawing with a press machine at a stroke, and this allows a predetermined cylindrical battery can to be manufactured.
  • it is possible to improve productivity by reducing the number of processes, improve dimensional accuracy such as wall thickness, reduce weight by reducing the thickness of the peripheral wall on the can side, and increase energy with the increase in capacity. Its advantages include increased density and reduced stress corrosion, and its use is expanding.
  • prismatic battery cans by the DI method described above.
  • the cross-sectional shape is similar to that of an intermediate product that has a circular cross-sectional shape, and the same cross-sectional shape is a circular battery can.
  • the thickness of the entire peripheral wall is uniformly reduced, so that the material flows evenly during processing and deforms smoothly.
  • a prismatic battery can is manufactured by DI processing, it will be a non-similar shape process from an intermediate product with a circular cross section to a battery can with a substantially rectangular cross section.
  • Japanese Patent Application Publication No. Hei 10-59006 discloses that after forming a first intermediate cup body by drawing, the drawing process is repeated a plurality of times on the side peripheral wall portion of the intermediate cup body.
  • the drawing process is repeated a plurality of times on the side peripheral wall portion of the intermediate cup body.
  • impact molding By forming the second intermediate force-up body and finally subjecting the second intermediate force-up body to impact extrusion (impact molding), a square shape that adjusts the can thickness of the bottom plate and the corner to a predetermined value is obtained.
  • a method for manufacturing a battery can is disclosed. However, this manufacturing method requires drawing, multiple stages of DI processing and impact molding, so the number of processes is increased, and the bottom plate becomes the required can thickness by impact molding in the last process.
  • the applicant of the present application has previously proposed a manufacturing method capable of manufacturing a prismatic battery can having a high energy density and a required pressure resistance strength by using the DI method.
  • a hoop material is punched to form an oval-shaped battery can material 1 as shown in FIG. 5A, and then this battery can material 1 is deep-drawn.
  • a first intermediate cup body 2 having a substantially elliptical cross-sectional shape close to a circle is formed.
  • the first intermediate force pump body 2 is subjected to a plurality of continuous re-drawing processes in a second step using a drawing press machine, and as shown in FIG.
  • a second intermediate force body 3 having a substantially elliptical cross-sectional shape having a shorter diameter / longer diameter smaller than the cross-sectional shape of the cup body 2 is formed. It is.
  • the second intermediate cup body 3 is subjected to DI processing in which drawing and ironing are continuously performed, so that the cross-sectional shape is almost as shown in FIG. 5D. It is formed into a rectangular battery can 4 having a substantially rectangular shape, the thickness of the short side plate portion 4a being larger than the thickness of the long side plate portion 4b.
  • a rectangular battery can 4 having a desired shape can be manufactured in three steps, so that the productivity is remarkably improved as compared with the conventional transfer drawing method and the like, and the thickness is increased by using the DI method.
  • a square battery can 4 having high dimensional accuracy can be obtained.
  • this manufacturing method still has a problem to be solved. In other words, if the first intermediate force body 2 is to be DI processed immediately to produce a rectangular battery can, the DI cross section should be changed from a substantially elliptical shape that is almost circular to a substantially rectangular shape. Therefore, breakage and cracking occur.
  • An object of the present invention is to provide a square battery can having a high energy density and a required pressure resistance and a high dimensional accuracy while improving productivity by reducing the number of steps by a DI method and improving the productivity.
  • Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a prismatic battery can which can be easily obtained, and a prismatic battery using the prismatic battery can. Disclosure of the invention
  • the present invention provides a first step of impact-molding a pellet having a predetermined shape to form an intermediate cup, and drawing and ironing the intermediate cup in a continuous manner.
  • a second step of forming a rectangular battery can having a substantially rectangular cross-sectional shape by performing DI processing in step (a).
  • An intermediate cup body with a substantially rectangular cross-section is manufactured at once, and this intermediate cup body is processed into a rectangular battery can by the DI method, so both the first process and the second process can be performed with only one stroke of the punch. Only two processes are required, and the number of processes is significantly reduced, thereby significantly improving productivity.
  • a rectangular battery can having a desired shape can be manufactured easily and reliably, and the dimensional accuracy such as the wall thickness is improved, so that the wall thickness can be reduced as much as possible.
  • a prismatic battery can having sufficient pressure resistance can be manufactured.
  • the invention of the present application for achieving the above object is to form a pellet having a rectangular cross section with a rectangular cross-section by impact-forming a pellet having a predetermined shape, and a long side plate portion in the rectangle,
  • DI processing in which this intermediate cup body is continuously subjected to drawing and ironing in one stroke
  • the rectangular battery has a rectangular cross-sectional shape, and is formed into a shape in which the thickness of each of the long side plate, the short side plate, and a part of the rectangle is large in this order. It is a can.
  • the short side plate having a larger can thickness than the long side plate effectively prevents the outward deformation of the long side plate. Also, since the long side plate is likely to bulge outward with a part of the corner as a fulcrum, a part of the corner with a larger can thickness than the short side plate is outside the long side plate. Effectively prevent bulging deformation.
  • the long side plate is set to the smallest thickness of the can, it is effectively prevented from swelling and deforming as the battery internal pressure rises, ensuring sufficient pressure resistance and
  • the capacity for accommodating the power generating element can be increased.
  • the bulge can be effectively suppressed by the convex bulge, so that the can thickness of the long side plate can be reduced as much as possible.
  • the present invention for achieving the above object provides a first step of forming an intermediate cup by impact-forming a pellet having a predetermined shape, and forming the intermediate cup into a square having a rectangular cross-sectional shape.
  • a DI punch in which processing grooves are formed in a lattice shape on at least the long side surface of the plate material, drawing and ironing are continuously performed at once, and DI processing is performed.
  • a second step of forming a prismatic battery in which a plurality of protruding ridges extending linearly by swelling so that the thickness direction becomes thicker on the inner surface are formed in a lattice-like arrangement.
  • a method for producing a prismatic battery can, characterized in that:
  • the number of steps is significantly reduced, productivity is remarkably improved, and the intermediate cup body is DI-processed, so that a rectangular battery can having a desired shape can be easily and reliably manufactured, and the thickness, etc. Since the dimensional accuracy of the battery can be improved, it is possible to manufacture a prismatic battery can having a sufficient pressure resistance while reducing the wall thickness as much as possible. Furthermore, in the DI processing of the second step, a part of the material on the inner surface side of the can of the intermediate cup body enters the processing groove of the DI punch while being plastically deformed. When the resistance is added between the die and the DI punch, it moves together with the DI punch and the material on the outer surface of the intermediate cup body can is mainly squeezed with a die.
  • the protruding ridge is formed only on the long side plate portion of the rectangular battery can, the processing speed on the long side plate portion can be suppressed, and the overall processing speed can be kept constant. .
  • the manufactured rectangular battery can has the strength to be able to effectively suppress the bulging deformation while the grid-like convex bulging portion functions as a reinforcing bar as thin as possible. Therefore, it has extremely high pressure resistance.
  • the present invention provides a prismatic battery can manufactured by the manufacturing method of the present invention, in which a power generation element including an electrode group and an electrolyte is housed, and the opening is sealed with a sealing plate.
  • productivity can be improved by the amount that the prismatic battery can can be manufactured in a small number of steps, and the thickness of the prismatic battery can that can be formed with high dimensional accuracy can be formed as thin as possible. By doing so, it is possible to achieve sufficient pressure resistance while improving the volume energy density.
  • the present invention provides a prismatic battery can manufactured by the manufacturing method of the present invention, in which a power generation element including an electrode group and an electrolyte is housed, and the opening is sealed with a sealing plate.
  • the long-side plate portion that easily swells and deforms when the internal pressure of the battery rises is effectively suppressed from swelling and deforming by the lattice-shaped ridge swelling portion that functions as a reinforcing bar. It is possible to form the can with a thickness as small as 0.25 mm or less, and the internal volume for accommodating the power generating element is increased, so that a high energy density can be achieved.
  • FIGS. 1A to 1C are schematic longitudinal sectional views sequentially showing a first step in a method for manufacturing a prismatic battery can according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of a second step in the embodiment
  • FIGS. 3B and 3D are perspective views of an intermediate forceps body
  • FIG. 3E is a perspective view of a rectangular battery can. Yes
  • Figure 3F is a longitudinal section of another prismatic battery can
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a prismatic battery configured using the prismatic battery can of the embodiment
  • FIG. 5A is a plan view of a battery can material obtained by a conventional method for manufacturing a rectangular battery can
  • FIG. 5B is a perspective view of a first intermediate force pipe
  • FIG. 5C is a second intermediate force pack
  • FIG. 5D is a partially broken perspective view of the prismatic battery can
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a second step in the method for manufacturing the prismatic battery can according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 7A is a perspective view showing a DI punch used in the second step of the embodiment
  • FIG. 7B is an enlarged view of a part of FIG.
  • FIG. 8 is a partial cross section showing a can making process in a second step in the manufacturing method according to the embodiment
  • FIG. 9A is a perspective view showing a vertical cross-sectional shape showing a prismatic battery can manufactured by the manufacturing method of the embodiment
  • FIG. 9B is an enlarged view of a part of the inner surface of the can of the battery can
  • FIG. 9C is an enlarged sectional view of a part of the battery can.
  • FIG. 10A is a view as seen from the opening of the intermediate force-up body manufactured by the first step in the manufacturing method of the embodiment
  • FIG. FIG. 4 is a plan view of the rectangular battery can seen from an opening.
  • the pellet 7 as a material for the battery can is formed into an oval shape as shown in FIG. 3A or FIG. 3C, which is a plan view shape corresponding to the outer shape of the cross-sectional shape of the rectangular battery can to be manufactured. It is formed in the substantially rectangular shape shown.
  • the pellet 7 is subjected to impact molding to form an intermediate force-up body 8 having a substantially elliptical cross-sectional shape with a small ratio of the short diameter / long diameter shown in FIG. 3B or a substantially rectangular shape shown in FIG. 3D.
  • an intermediate force-up body 8 having the horizontal cross-sectional shape shown in FIG. 3 and subjecting the intermediate force-up body 8 to DI processing in the second step shown in the schematic longitudinal sectional view of FIG.
  • a prismatic battery can 9 having a desired shape as shown in a partially broken perspective view of FIG.
  • the pellet 7 When the pellet 7 is formed in an oval shape, it is possible to prevent the collapse of the shape due to the stress generated at the time of impact molding, and to reliably form the intermediate force-up body 8 into a required shape.
  • the pellet 7 is made to be substantially rectangular, an intermediate power package 8 having an outer shape close to the rectangular battery can 9 to be formed can be formed. The processing burden when manufacturing the prismatic battery can 9 is reduced.
  • FIG. 1A to 1C show a press machine for performing impact molding in a first step
  • FIG. Dice 11 is fixed to chair holder 10.
  • the pellet 7 as a battery can material shown in FIG. 3A or 3C is supplied to the processing hole 1 la of the die 11.
  • the weight of the prismatic battery can 9 to be manufactured can be reduced, and the malleability required for impact molding in the first step can be achieved.
  • the aluminum alloy preferably contains manganese.
  • an aluminum alloy having a chemical composition of No. A100 to No. 850 of H400 in the JIS standard is used.
  • Such an aluminum alloy has extensibility that is extremely suitable for impact molding, and can also provide a desirable Karoe hardness after molding.
  • an aluminum alloy having a chemical composition of No. A30000 may be used, and in this case, the characteristics as a battery can are excellent.
  • the pellet 7 is formed by punching a battery can material made of the above-described aluminum or aluminum alloy so that the shape in plan view as shown in FIG. 3A is close to the cross-sectional shape of the square battery can 9 to be manufactured. It is formed in an oval shape having an oval shape or a substantially rectangular shape shown in FIG. 3C.
  • the pellet 7 having such a shape is subjected to an annealing treatment at a temperature of 250 ° C. to 400 ° C. for 0.5 to 3 hours (preferably around 1 hour). This annealing treatment may be performed on the battery can material before punching the pellet 7, but is preferably performed on the pellet 7 obtained by punching.
  • the punch 13 held by the punch holder 12 is moved close to the die 11 side as shown in FIG. It is driven into the hole 1 1 a.
  • the pellet 7 is crushed by the punch 13 and spreads so as to be pushed into the gap between the punch 13 and the hole wall of the processing hole 11a. It is structured so that it extends along.
  • the bite penetrates the pellet 7, so that the punch 13 is pressed in the subsequent impact molding process. It is held at a predetermined relative position without displacement from 7. Therefore, the material of the pellet 7 that deforms as the machining progresses is punched. Since the fluid flows evenly and smoothly around the periphery, it is possible to form the intermediate cup body 8 with high accuracy without uneven thickness.
  • the uneven surface 13a is formed in a mesh shape such as a mouthlet. Further, the uneven surface 13a is not always necessary, and even if impact molding is performed with a punch having a flat end surface, an intermediate force-up body having a substantially required shape can be obtained.
  • the intermediate cup body 8 having the shape shown in FIG. 3B or 3D is formed.
  • an uneven surface 8d to which the uneven surface 13a of the punch 13 is transferred is formed.
  • the intermediate cup body 8 is obtained by subjecting the pellet 7 which has been subjected to the above-described annealing treatment to have a good elongation property by impact molding. The variation in the thickness of the side wall is small.
  • the intermediate cup body 8 has substantially the same shape as the second intermediate cup body 3 shown in FIG. 5C, and has a desired substantially elliptical or substantially rectangular cross-sectional shape. Therefore, in this manufacturing method, the second intermediate cup body 3 manufactured through the first step of performing deep drawing and the second step of performing redrawing in the manufacturing method of the above-mentioned prior application is described.
  • the equivalent intermediate force pipe 8 can be formed at once by performing the impact forming in the first step.
  • the intermediate cup body 8 is formed in a single step by impact molding, there are some places that have been deformed into distortion, but this is sufficiently corrected in the DI method in the second step described later. There is no problem because you can.
  • the punch 13 that has finished moving by a predetermined stroke moves away from the die 11 toward the original position, as shown in FIG. 1C.
  • the formed intermediate force pipe 8 is pulled out of the processing hole 11a by the punch 13 while being attached to the punch 13 and then removed from the punch 13 by the stripper 14. .
  • the obtained battery can tends to have a crushed shape.
  • a pellet 7 previously formed in an oval or rectangular shape is subjected to impact molding to form an intermediate cup body 8 having a substantially elliptical or substantially rectangular cross section. Since the intermediate cup body 8 is formed and DI-processed, it is possible to form a battery can of a required shape by preventing the collapse by stress or reducing the processing load.
  • the thickness of the intermediate cup body 8 is arbitrarily set by the gap between the punch 13 and the hole wall of the processing hole 1 la of the die 11.
  • the intermediate cup body 8 with a thin side wall requires less processing load during DI processing in the subsequent process, but it is difficult to control to obtain a battery can having the required wall thickness.
  • the thick intermediate cup body 8 facilitates control for obtaining the battery can 9 having the required thickness, but increases the processing burden during DI processing. Therefore, the intermediate cup body 8 has a ratio of the thickness of the long side plate / thickness of the bottom plate of 0.6 to 1.3, and the ratio of the thickness of the short side plate / thickness of the bottom plate is 1.0 to 1.0.
  • the processing load when DI processing the intermediate cup body 8 is reduced, and the control for obtaining the battery can 9 having a required wall thickness is easy. In particular, it is possible to reliably prevent the occurrence of troubles such as tearing of the long side plate.
  • the intermediate cup body 8 is obtained by subjecting the battery can material or the pellet 7 subjected to the above-described annealing treatment to impact molding, it is preferable to perform the annealing treatment again before DI processing.
  • This annealing treatment is performed at a temperature of 250 ° C .; up to 400 ° C. for about 0.5 to 3 hours (preferably about 1 hour).
  • the intermediate cup body 8 is relaxed in the work hardening generated during the impact molding, thereby improving the elongation of the material, and becomes ready for the next step of DI processing.
  • the intermediate cup body 8 is subjected to DI processing in which a single-step drawing and three-step ironing are continuously and simultaneously performed by a drawing and ironing machine.
  • a rectangular battery can 9 having a desired shape is obtained.
  • This drawing and ironing machine is provided with an intermediate product transfer section 17, a die mechanism 18, a stripper 19 and the like.
  • the die mechanism 18 is provided with a drawing die 18 A and first to third ironing dies 18 B to 18 D. These dies 18 A to 18 D are mounted on the axis of the DI punch 20. They are arranged in series to be concentric with the heart.
  • the intermediate product transport section 17 sequentially transports the intermediate cup body 8 to a molding location.
  • the intermediate force guide 8 transported to the molding location and positioned is driven by a flywheel (not shown).
  • the shape of the DI punch 20 is reduced by the drawing die 18 A so as to conform to the outer shape of the DI punch 20.
  • the pressing body having passed through the drawing die 18 A is slightly smaller in each of the major axis direction and the minor axis direction with respect to the intermediate pressing body 8, and is deformed into a body length.
  • the can 9 is formed into a substantially elliptical shape that is close to a substantially rectangular cross-sectional shape, but there is no change in the wall thickness and the like.
  • the cup body having passed through the drawing die 18 A is subjected to the first-stage ironing by the first ironing die 18 B as the pushing of the DI punch 20 proceeds, and The peripheral portion is extended to reduce the thickness, and the hardness is increased by the work hardening.
  • the cup body that has passed through the first ironing die 18B has a smaller ironing hole than the first ironing die 18B due to the further pushing of the DI punch 20.
  • 2nd and 3rd ironing steps with the second ironing die 18C and then the third ironing die 18D with a smaller ironing hole than the second ironing die 18C Are sequentially applied, and the peripheral wall portion is sequentially elongated, so that the wall thickness is further reduced and the hardness is increased by working hardening.
  • a prismatic battery can 9 having a desired shape is completed.
  • the intermediate cup body 8 having a substantially elliptical shape having a small ratio of the minor axis Z and the major axis, that is, an elliptical cross-sectional shape close to a rectangle is DI-processed, the DI battery is easily processed by DI processing to obtain a rectangular battery can having a desired shape. 9 can be manufactured stably.
  • the prismatic battery can 9 was removed from the drawing and ironing machine by the stripper 19, the upper part (ears) of the side became slightly distorted due to the above-described processing.
  • the ears are cut off to form the prismatic battery can 9 shown in FIG. 3E.
  • the uneven surface 8d formed during impact molding remains as it is on the bottom surface of the battery can 9.c
  • an intermediate cup body 8 equivalent to the second intermediate cup body 3 manufactured by passing through the first step by deep drawing and the second step by multiple stages of redrawing is subjected to impact molding.
  • the first step of manufacturing in a single step and the second step of DI processing at an excellent production speed make it possible to manufacture a prismatic battery can 9 having a desired shape, so that the number of steps is smaller than the manufacturing method of the prior application. Dramatically reduced productivity is dramatically improved. Since the intermediate force pump body 8 having the cross-sectional shape is DI-processed, the rectangular battery can 9 having a desired shape can be easily manufactured, and the DI process of forming the DI punch 20 by one stroke of the DI punch 20 serves as the meat. There is an advantage that dimensional accuracy such as thickness is improved.
  • the rectangular battery can 9 of FIG. 3E obtained by this embodiment has a uniform wall thickness as a whole
  • the impact molding in the first step of this embodiment is performed by a punch 13 It has good shape selectivity that can be easily formed into an arbitrary shape by setting the gap between the hole 11 1a and the hole wall of the die 11a.
  • the cross-sectional shape is almost rectangular, and the thickness of the short side plate 4a can be easily made larger than the thickness of the long side plate 4b. It is.
  • a rectangular battery can 21 having a shape as shown in the vertical sectional view of FIG. 3F can be easily manufactured.
  • the prismatic battery can 2.1 has a wall thickness of about 1 in the vicinity of the opening at the short side plate 21a and the long side plate 2lb, that is, around the sealing portion of the rectangular battery.
  • a thin portion 2 1 c having a thickness of 0% is formed.
  • the thin portion 21c can be formed by forming a predetermined portion of the DI punch 13 of the drawing and ironing machine in the second step into a slightly bulged shape.
  • the pellet 7 is an oval shape made of aluminum, having a thickness of 3.6 mm, a major axis of 30.9 mm, and a minor axis. Is 9.8 mm.
  • the intermediate force pump body 8 has a thickness of 0.4 mm, a major axis of 31.lmm, and a minor axis of 10.0 mm.
  • the short side plate 9a and the long side plate 9b have a thickness of 0.2 mm or less, and the bottom plate has a thickness of 0.2 mm or less.
  • the pellets are made of aluminum and have a rectangular cross section with a rectangular cross section with R at the four corners of the rectangle. It has a thickness of 3.6 mm, a long side of 29.5 mm and a short side of 5.0 mm.
  • the intermediate coil body has a thickness of 0.4 mm, a long side of 30.0 mm, and a short side of 5.5 mm.
  • the short side plate 9a and the long side plate 9b have a thickness of 0.2 mm and a bottom plate
  • the thickness was 0.4 mm
  • the major axis was 29.5 mm
  • the short side was 5 mm.
  • a prismatic battery can 9 having little dimensional distortion and high dimensional accuracy could be manufactured smoothly.
  • by making the cross section at four corners of a rectangle; a substantially rectangular shape having an R it is possible to suppress the swelling of the bottom surface in the DI process, and the bending and drawing ratio is small, and the drawing process in the DI process is easy. It has advantages such as
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a prismatic lithium ion secondary battery constituted by using the prismatic battery can 21 shown in FIG. 3F.
  • a sealing plate 22 is fitted on the inner peripheral edge of the opening of the prismatic battery can 21, and the fitting portion 23 of the prismatic battery can 21 and the sealing plate 22 is integrated by laser welding. It is sealed liquid-tight and air-tight.
  • the sealing plate 22 is formed in a shape in which the center portion is depressed inward, and has a through hole 24 formed therein.
  • the through hole 24 is formed of a mixture of bron asphalt and a mineral oil.
  • An electrolyte-resistant and electrically insulating synthetic resin gasket 27 coated with an agent is attached to the body.
  • a nickel or nickel-plated steel rivet 28 also serving as a negative electrode terminal is fixed to the gasket 27.
  • the rib 28 is inserted into the center of the gasket 27 and fixed by being caulked at the lower end of the gasket 27 with the washer 29 fitted into the lower part. Liquid-tight and air-tight.
  • the gasket 27 of this embodiment is formed integrally with the sealing plate 22 by injection molding.
  • a substantially elliptical exhaust hole 30 is provided between the rod 28 also serving as the negative electrode terminal and the outer edge of the long side of the sealing plate 22, and the exhaust hole 30 is formed in the sealing plate 22.
  • the electrode group 32 is housed in the housing of the power generation element in the c- shaped battery can 21 which is closed by the integrated aluminum foil 31 which is crimped on the inner surface and which has a safety valve for P explosion. I have.
  • this electrode group 32 one positive electrode plate (not shown) and one negative electrode plate (not shown) are wound via a separator 33 made of a microporous polyethylene film, and the outermost periphery is separated by a separator. Three It is wrapped in 3 and its cross section is formed into an oval.
  • the positive electrode lead 34 of the electrode group 32 is connected to the inner surface of the sealing plate 22 by spot welding using a laser beam, and the negative electrode lead plate 37 is connected to the recess 29 by resistance welding.
  • a liquid injection hole 38 is provided in the sealing plate 22, and a predetermined amount of the organic electrolyte is injected from the liquid injection hole 38. After that, the liquid injection hole 38 is covered with a lid plate 39 fitted thereon, and the lid plate 39 and the sealing plate 22 are laser-welded to complete a prismatic battery.
  • the electrode group 32 is wound so as to have an oval cross section has been described.
  • the prismatic battery can 21 is, like a general prismatic cell, separated from the electrode.
  • the present invention can also be applied to a case where a prismatic battery is configured by housing an electrode group configured by laminating a plurality of positive electrode plates and negative electrode plates via 3.
  • this prismatic battery is configured using the prismatic battery can 21 manufactured by the manufacturing method of the above-described embodiment, the productivity can be improved by manufacturing the prismatic battery can 21 with a small number of steps.
  • the thickness and the like of the prismatic battery can 21 can be formed with high dimensional accuracy by the DI method, if the thickness of the prismatic battery can 21 is made as thin as possible, the prismatic battery can have a volume energy It has sufficient pressure resistance while improving the density. Such an effect can be obtained in the same manner when the square battery can 9 shown in FIG. 3E is used, but when the square battery can 21 is used, the sealing plate 22 and the square battery can 2 are used.
  • the sealing plate 22 is supported by the step between the thin-walled portion 2 1c of the prismatic battery can 21 and the other portion when the fitting portion 23 with 1 is laser-welded, so the sealing plate 22 is supported. There is an advantage that laser welding can be easily performed because a means for performing the welding is not required.
  • this intermediate cup body 8 is DI-processed by a drawing and ironing machine c .
  • This drawing and ironing machine differs from that of FIG. 2 only in the configuration of the DI punch 40. That is, the DI punch 40 has the perspective view of FIG. As shown in Fig. 7B, which is an enlarged view of the VKB part in Fig.
  • the cross-sectional shape corresponding to the rectangular battery can to be manufactured has a rectangular plate-like external shape, and both long side surfaces
  • a lattice-shaped machining groove 41 is formed at a position from the lower end to a predetermined position in the.
  • the lattice-shaped machining grooves 41 communicate with each other through intersections 42 intersecting with each other.
  • the DI processing in the second step is basically the same as the second step in the first embodiment, but only different points will be described.
  • the intermediate cup body 8 passes through the drawing die 18 A and the first and second ironing dies 18 B to 18 C, and the drawn and ironed cup body 36 becomes the When passing through the third ironing die 18D, the inner surface of the cup body 36 is strongly pressed against the outer surface of the DI punch 40 by the pressing force of the smallest ironing hole of the third ironing die 18D. You.
  • the material on the inner surface side of the can of the force pump body 36 adds resistance between the DI punch 40 and the material.
  • the material on the outer surface of the can body of the cup body 36 is mainly squeezed by the third ironing die 18D while being moved almost integrally with the DI punch 40 without being processed.
  • Third ironing The phenomenon of excess material between the die 18D and the DI punch 40 can be suppressed, and the material flow can be made smooth.
  • the ridge bulge 43 is formed only on the long side plate of the cup body 36, the processing speed at the long side plate is suppressed, and the overall processing speed is kept constant. can do.
  • this manufacturing method it is possible to manufacture a rectangular battery can having a uniform can thickness without causing a wavy shape on both the inner surface and the outer surface of the can.
  • DI processing is performed using a rectangular plate-shaped DI punch having a long side surface that is flat, the material on the inner surface side and outer surface side of the can of the cup body 36 is aligned with the DI punch and the ironing die. Since the material is not machined, excessive material phenomena occur, and a wavy occurs in which the thickness of the can is thinner than the clearance between the DI punch and the ironing die.
  • the square battery can In the case of I processing, the processing speed of the long side plate part is faster than that of the short side plate part, and the long side plate part is stretched and thinned. By adopting the manufacturing method of this form, the problem can be solved at once.
  • FIG. 9A is a perspective view showing a vertical cross-sectional shape of a rectangular battery can 44 obtained by the manufacturing method of the second embodiment
  • FIG. 9B is an enlarged view of a part of the battery can 44
  • FIG. 9C is a perspective view and FIG. 9C is a partially enlarged sectional view.
  • the rectangular battery can 44 has a rectangular cylindrical shape with a bottom and a rectangular cross section, and the inner surface of the long side plate 44 a has a groove 41 of a DI punch 40.
  • a large number of convex ridges 43 are formed in a lattice shape similar to the lattice, and these convex ridges 43 are interconnected via intersections 47.
  • the prismatic battery can 4 4 has a strength that allows the grid-shaped convex ridge 4 3 to function as a reinforcing member and effectively suppress bulging deformation, while having a wall thickness as small as possible. Therefore, it has extremely high pressure resistance, and both the outer surface and the inner surface of the can are both high-precision flat surfaces without ripples. Further, in the rectangular battery can 44, since the ridges 43 are connected to each other through the intersections 47, the direction in which the strength is increased by the ridges 43 is two or more directions. Thus, it has a higher pressure resistance.
  • the ridge bulge 43 sets the bulge height H, the width W, and the interval K to values within the following ranges. If it is formed on the inner surface, it is possible to obtain a required effect of effectively suppressing swelling and deformation in response to a rise in battery internal pressure, while securing a sufficient energy density.
  • the bulging height H of the ridge bulge 43 should be set to 5 to 50% of the can thickness of the battery can (the can thickness of the long side plate portion 44a for a rectangular battery) D. preferable. If it is less than 5%, the effect of suppressing swelling and deformation is small, and if it is more than 50%, not only the volume of the battery can is reduced and the volume energy density is reduced, but also the battery can itself becomes difficult to make.
  • the more preferable swelling height H is set to a value within the range of 5 to 20% of the can thickness D, and the most preferable ⁇ swelling height H is 5 to 10% of the can thickness D. The specific value is in the range of 0.01 mm to 0.02 mm.
  • the width W of the ridge 43 is set within a range of 1 to 30 times the bulging height H. Is preferred. If it is less than 1 time, it is not possible to form the ridge bulge 43 having a bulging height H that can effectively suppress bulging deformation.If it is more than 30 times, the internal volume of the battery can becomes small and the volume energy becomes small. This leads to a decrease in density.
  • the more preferable width W is set to a value within the range of 5 to 20 times the bulging height H, and the most preferable width W is set to 10 to 5 times the bulging height H: L 5 times. It is to set.
  • the interval K between the ridge bulges 43 is set within a range of 2 to 20 times the width W. If it is less than 2 times, the internal volume of the battery can becomes small and the volume energy density is lowered, and if it is more than 20 times, the effect of suppressing bulging deformation becomes insufficient. More preferably, the interval K is set within a range of 5 to 15 times the width W.
  • FIG. 10A is a view from the opening of the intermediate force pump body 8 manufactured through the first step in the manufacturing method according to the second embodiment
  • FIG. 10B is the second step.
  • FIG. 5 is a view as seen from the opening of a rectangular battery can 44 manufactured by passing through FIG. Fig. 1
  • the OA intermediate force body 8 has a thickness T1 of the long side plate 8a, a thickness T2 of the short side plate 8b, and a thickness T3 of the corner 8c, Tl ⁇ T2. ⁇ T3.
  • the thickness ⁇ ⁇ of the long side plate portion 8 a is 0.4 O mm
  • the thickness T 2 of the short side plate portion 8 b is ⁇ . 55 mm
  • the thickness T 3 of the corner portion 8 c is 0. 75 mm.
  • the thickness of the bottom plate is 0.40 mm.
  • the first impact molding has a good shape selectivity that can be easily formed into an arbitrary shape by setting the gap between the punch 13 and the hole wall of the processing hole 11 a of the die 11. Therefore, the intermediate force pump body 8 having the different thicknesses T1 to T3 of the above-described portions can be easily and quickly manufactured in one process.
  • the intermediate cup body 8 having the above shape, when the DI processing is performed in the next process, the long side plate portion 8a, the short side plate portion 8b, and the corner portion 8c except for the bottom plate portion are wrung at almost the same ratio. Therefore, it is possible to reliably obtain a battery can 44 having a desired required can thickness while reliably preventing the occurrence of defects such as tearing and tearing.
  • the can thickness ti of the long side plate portion 44a, the can thickness 12 of the short side plate portion 44b, and the can thickness t3 of the corner portion 44c are in the middle.
  • the shape of the relative relationship of ti ⁇ t2 ⁇ t3 is maintained.
  • long side plate 4 4a can thickness
  • the ti is 0.20 mm
  • the can thickness 12 of the short side plate 44 b is 0.30 mm
  • the corner part 44. Has a thickness of 0.5 mm. This is a result of forming the entire peripheral side surface of the intermediate cup body 8 so as to be almost uniformly thin by DI processing.
  • the thickness of the bottom plate remains 0.40 mm, which is the same as that of the intermediate cup body 8.
  • the intermediate cup body 8 having a thickness ⁇ 3 having a ratio corresponding to the ratio of the can thicknesses ti ⁇ t3 of the respective portions of the rectangular battery can 44 having a desired shape is previously manufactured by impact molding, In DI processing, control for obtaining a rectangular battery can 44 having a required can thickness ti to t3 becomes easy, and the processing burden is reduced.
  • the bottom plate is formed to a predetermined can thickness at the time of impact molding in the first step, and the thickness of the can does not change even after the DI processing. It can be formed to a thickness. '
  • the battery can 4 having the above-mentioned shape is configured such that when the internal pressure of the battery rises, the long side plate portion 4 4a expands outward and the short side plate portion 4 4b is pressed inward. Since the force to be depressed acts at the same time, the short side plate portion 4 4b with the can thickness 12 larger than the long side plate portion 44a is applied to the outside of the long side plate portion 44a. Effectively prevent bulging deformation. Also, since the long side plate 44a is supposed to bulge outward with the part 4c as a fulcrum, the can thickness ts is made larger than the short side plate 44b. One part 44c effectively prevents the long side plate 44a from bulging outward.
  • the long side plate 44a is effectively prevented from swelling and deforming due to an increase in the internal pressure of the battery, even though the thickness t1 of the can is set to the minimum.
  • the strength can be ensured, and the capacity for accommodating the power generating element can be increased by minimizing the can thickness t1 of the long side plate portion 44a having the largest surface area in the peripheral wall portion.
  • the can thickness 13 of the corner part 44 c is not limited to the thickness of the electrode It does not lead to a decrease in the carrying capacity.
  • the can thickness t1 of the long side plate portion 44a of the rectangular battery can 44 can be made as small as 0.20 mm as described above. This is because the long side plate 4 4 a Since the bulging deformation is effectively suppressed by the protruding portion 43, the can thickness can be formed to be as small as t1 of 0.25 mm or less. In other words, this rectangular battery can 44 has a problem that when the can thickness t1 of the long side plate portion 44a is reduced to 0.25 mm or less, the problem that swelling and deformation easily occur is caused by a lattice-like convexity. This has been solved by forming the bulging portion 43. Industrial applicability
  • the prismatic battery can of the present invention and the method for manufacturing the same, even if the can thickness of the long side plate is made as small as possible, it has sufficient strength to effectively suppress bulging deformation due to an increase in battery internal pressure, When it is required to reduce the size and thickness of the battery can because it can produce a prismatic battery can that improves both the unit density and the energy density per unit weight of a prismatic battery with high space efficiency with high productivity. It is suitable for use in prismatic batteries.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Description

明 細 書 角形電池缶およびその製造方法並びにそれを用いた角形電池 技術分野
本発明は、各種の角形電池の外体ケースとして用いられる角形電池缶およびこの角 形電池缶を D I (drawingと ironing ) 工法を用いて製作することのできる製造方法 およびその製造方法により得られた角形電池缶を用いて構成する角形電池に関する ものである。 背景技術
リチウムイオン二次電池は、現在実用化されている電池系のなかで、電池の小型化 の指標として用いられる単位体積当'たりのエネルギー密度は勿論、電池の軽量化の指 標として用いられる単位重量当たりのエネルギー密度が抜群に高い長所を有してい る。電池のエネルギー密度を決定するのは、発電要素を構成する正極や負極の電池活 物質が中心であるが、発電要素を収納する電池缶の小型化および軽量化も重要な要素 となる。すなわち、電池缶を薄肉にできれば、 同一外形の電池缶により多くの電池活 物質を収容して電池全体での体積エネルギー密度を向上させることができ、電池缶を 軽量な材料で形成できれば、電池全体の重量が低減して重量エネルギー密度が向上す る o
上述のような電池の動向のなかで、特に、薄型の角形電池缶を外体ケースとして用 いた角形電池は、 円筒型電池に比較して、機器の薄型化に適し、且つスペース効率が 高いことから、 重要視されている。従来、角形電池缶の製造方法としては、 トランス ファプレス機による深絞り加工を 1 0数工程繰り返すことにより、横断面形状がほぼ 長方形の電池缶を製作する、いわゆるトランスファ絞り工法、或いはアルミニウムを 材料としたィンパクト成形による工法がすでに採用されている。
しかしながら、 トランスファ絞り工法を用いる角形電池缶の製造方法では、深絞り 加工を 1 0数回繰り返すことから、 例えば、 2 0個/分程度と生産性が非常に悪く、 しかも、工程数が多い上に多段絞りのための金型が複雑であるため、 コスト高となる 欠点もある。さらに、 トランスファ絞り工法では、体積エネルギー密度を高めて高容 量化を図ることを目的として電池缶素材の肉厚を薄くする場合、深絞り加工を繰り返 して薄肉化するので、絞り加工の回数分のパンチの抜け入れが必要であり、その都度 パンチ径を小さくし、 さらにダイスとのクリアランスを小さくとっていくことから、 底周辺部の厚い部分から側面と同じ薄さにする必要があり、そのための絞り加工が非 常に難しい。 また、 それにより得られた角形電池缶は、底周辺部の強度が不足し、 電 池として機能したときに所要の耐圧強度を確保できないという問題もある。
また、特開 2 0 0 0— 1 8 2 5 7 3号公報には、長辺側板部の缶厚みをコーナ一部 の缶厚みよりも大きく設定した角形電池缶が開示されており、 また、特開平 6— 5 2 8 4 2号公報には、長辺側板部の缶厚みを短辺側板部の缶厚みよりも大きく設定した 角形電池缶が開示されている。 ところが、 これらの角形電池缶は、電池内圧が上昇し たときの長辺側板部の膨らみ変形を防止することができるが、表面積が最も大きい長 辺側板部の缶厚みを大きくすることから、発電要素を収納する容積が小さくなって体 積ェネルギー密度および重量エネルギー密度の向上を図ることができない。
さらに、 特公平 7— 9 9 6 8 6号並びに特開平 9— 2 1 9 1 8 0号の各公報には、 底面に垂直な細かい縦筋を缶内面に形成して発電要素との接触面積の増大を図るこ とにより、電池としたときの内部抵抗の低減を図った電池缶が開示されている。 しか し、 これらの電池缶の縦筋では、電池内圧が上昇した時の膨らみ変形を防止する機能 が殆ど得られない。また、特開平 7— 3 2 6 3 3 1号公報には、 コーナ一部の缶厚み を直線部分である長辺側板部および短辺側板部の缶厚みよりも大きく設定した角形 電池缶が開示されている。この角形電池缶は、発電要素の収納率の向上を図ることは できるが、肉厚となったコーナー部による強度の増強のみでは薄い長辺側板部の膨ら み変形を防止することができない。
一方、 インパクト成形による角形電池缶の製造は、 電池缶素材となるペレットを、 パンチで押し潰しながらパンチとダイスの隙間に材料を押し延ばしてパンチの外周 面に沿いながら延出させることにより角形電池缶を形成できるので、 トランスファ絞 り工程に比較して生産性が向上するが、極めて寸法精度が悪い上に、薄肉化した場合 には側面部の強度が不足する。特に、角形電池缶の場合には、電池として機能したと きに、電池内圧が上昇した場合の変形が、安定な形状である円筒型電池缶に比較して 大きく、より安定な形状である円筒状に向けて面積の広い長辺側板部が膨らむように 変形するので、電解液の漏液や発電素子の短絡により機器の損傷が生じるおそれがあ る。そのため、 インパクト成形による角形電池缶の製造では、電池内圧上昇時の変形 を確実に防止できる強度を確保するために、薄肉化や軽量化をやむなく犠牲にした形 状とする必要があり、体積エネルギー密度および重量エネルギー密度の向上を図るこ とができない。
また、角形電池缶の他の製造方法として、特開平 6— 3 3 3 5 4 1号公報には、角 筒と底板を別々に成形加工して、角筒の底部に底板をレーザ溶接によつて気密に接合 することが開示されている。 しかし、 この製造方法では、 トランスファ絞り工程に比 較して工程数がさほど減少しない上に、角筒と底板との正確な位置決め工程やレーザ 溶接工程などの面倒な作業が介在するので、生産性の向上を図ることができない。 し かも、 この製造方法では、薄肉化および軽量化による高エネルギー密度と電池内圧上 昇時に変形しない耐圧強度との相反する要件を同時に満足できる角形電池缶を得る ことができない。
ところで、 円筒型電池の電池缶の製造方法には、薄肉化して体積エネルギー密度の 向上を図りながら所要の耐圧強度を確保できる電池缶を製作でき、且つ高い生産性で 製造することが可能な D I工法が用いられている。この D I工法は、 プレス'機による 深絞り加工によって製作したカツプ状中間製品に対して絞り加工としごき加工とを 連続的に一挙に行う工法であり、これにより、所定の円筒型の電池缶を製作しており、 トランスファ絞り工法に比較して、工程数の低減による生産性の向上、肉厚などの寸 法精度の向上、缶側周壁の肉厚減少による軽量化および容量ァップに伴ぅェネルギ一 密度の向上、 応力腐食の低減などの長所があり、 その使用が拡大している。
そこで、上記の D I工法によって角形電池缶を製造することが考えられる。 ところ が、 D I工法により円筒型電池缶を製作する場合には、横断面形状が円形の力ップ状 中間製品から同じ横断面形状が円形の電池缶への相似形加工であって、 D I加工時に おけるしごき工程において周壁全体の肉厚が均等に減少するので、加工時に材料が均 一に流れてスムーズに変形する。これに対し、 D I加工により角形電池缶を製作しよ うとすれば、横断面形状が円形の力ップ状中間製品から横断面形状がほぼ長方形の電 池缶への非相似形加工となるので、加工時の材料の流れが不均一となり、偏心による 偏肉、剪断、亀裂などが生じ易 成形時に作用する加工応力が均等でないことから、 応力集中に伴って加工が困難となり、安定した加工が行えないために高精度な成形が 困難となり、特に角形における面積の小さい短辺側板部に割れや破断が生じ易く、歪 な形状となる箇所が生じるなどの問題が発生する。
また、特閧平 1 0— 5 9 0 6号公報には、絞り加工によって第 1の中間カップ体を 成形したのち、この中間カツプ体の側周壁部に対し複数回の絞り加工を繰り返して第 2の中間力ップ体を成形し、最後に第 2の中間力ップ体を衝撃押し出し加工(ィンパ クト成形)することにより、底板部とコーナー部との缶厚みを所定値に調整する角形 電池缶の製造方法が開示されている。 しかし、 この製造方法では、 絞り加工、複数段 の D I加工およびインパクト成形を必要とするので、工程が多ぐなり、 しかも、最後 の工程でインパクト成形することによって底板部を所要の缶厚みになるよう調整し ているので、底板部および側周壁部の缶厚みの調整が非常に難しくなり、各部を所要 の缶厚みとした形状の角形電池缶を高精度に得ることができない。これに対し、本件 出願人は、 D I工法を用いて高エネルギー密度と所要の耐圧強度とを有する角形電池 缶を製造することのできる製造方法を先に提案している。この製造方法は、第 1のェ 程において、 フープ材を打ち抜き加工して、図 5 Aに示すような小判形の電池缶素材 1を形成したのちに、 この電池缶素材 1を深絞り加工して、 図 5 Bに示すような、横 断面形状が円形に近い略楕円形状の第 1の中間カップ体 2を成形する。つぎに、第 1 の中間力ヅプ体 2は、絞りプレス機を用いた第 2の工程による複数段の連続的な再絞 り加工を経て、図 5 Cに示すように、第 1の中間カップ体 2の横断面形状よりも短径 /長径の比が小さい略楕円形の横断面形状を有する第 2の中間力ヅプ体 3に成形さ れる。最後に、 第 2の中間カップ体 3は、 第 3の工程において、 絞り加工としごき加 ェとを連続的に行う D I加工する.ことにより、図 5 Dに示すように、横断面形状がほ ぼ長方形であって、その短辺側板部 4 aの厚みが長辺側板部 4 bの厚みよりも大きな 形状を有する角形電池缶 4に成形される。
この製造方法では、 3工程で所望形状の角形電池缶 4を製作することができるので、 従来のトランスファ絞り工法などに比較して生産性が格段に向上するとともに、 D I 工法を用いることによって肉厚などの寸法精度の高い角形電池缶 4を得ることがで きる。 しかしながら、 この製造方法には、 なお解決すべき問題が残存している。すな わち、第 1の中間力ヅプ体 2をいきなり D I加工して角形電池缶を製作しょうとする と、横断面形状が円形に近い略楕円形からほぼ長方形になるよう D I加工することに なるので、破断や割れが生じる。そのため、 第 2の工程を介在する必要があるが、 こ の第 2の工程では、短径が徐々に短くなるように絞って短径方向の寸法を短縮しなが ら、 その絞りに伴う変形分の材料を長径方向に逃がすように流動させ、 さらに、長径 方向を所定の寸法に短縮して修正する。 したがって、第 2の工程では、複数段の再絞 り加工を行うことになるので、 工程数が多くなる。
本発明が目的と るところは、高エネルギー密度と所要の耐圧強度を有する角形電 池缶およびこの角形電池缶を D I工法により工程数を低減して生産性の向上を図り ながら高い寸法精度で、且つ容易に得ることができる角形電池缶の製造方法およびこ の角形電池缶を用いた角形電池を提供することにある。 発明の開示
上記目的を達成するための本願発明は、所定形状のペレツトをインパクト成形して、 中間カップ体を成形する第 1の工程と、前記中間カップ体を、絞り加工としごき加工 とを連続的に一挙に行う D I加工することにより、横断面形状が略長方形の角形電池 缶を成形する第 2の工程とを有していることを特徴とする角形電池缶の製造方法で ある。
上記製造方法によれば、任意の形状を一工程で製作可能なィンパクト成形によって 横断面形状が略長方形の中間カップ体を一挙に製作し、この中間カップ体を D I工法 により角形電池缶に加工するので、共にパンチの 1ストロークの移動のみで成形でき る第 1の工程および第 2の工程を有するだけであり、工程数が格段に少なくなつて生 産性が著しく向上する。また、 中間カップ体を D I加工するので、所望形状の角形電 池缶を容易、 且つ確実に製作できるとともに、 肉厚などの寸法精度が向上するので、 肉厚を可及的に薄くしながらも十分な耐圧強度を有する角形電池缶を製造できる。 また、上記目的を達成するための本願発明は、所定形状のペレツトをインパクト成 形することにより、長方形の横断面形状を有する有底角筒状であって、その長方形に おける長辺側板部、短辺側板部およびコーナー部の順に各々の板厚が大きい形状を有 する中間カップ体を成形したのち、 この中間カップ体を、絞り加工としごき加工とを 連続的に一挙に行う D I加工することにより、横断面形状が長方形であって、その長 方形の長辺側板部、短辺側板部およびコーナ一部の順に各々の板厚が大きい形状に形 成されてなることを特徴とする角形電池缶である。
上記構成によれば、電池内圧の上昇時には、長辺側板部を外方へ膨らみ変形させよ うとする力と、短辺側板部を内方に凹ませようとする力とが同時に作用するのに対し、 長辺側板部よりも大きな缶厚みとした短辺側板部が長辺側板部の外方への膨らみ変 形を効果的に阻止する。また、長辺側板部はコ一ナ一部を恰も支点として外方へ膨ら み変形しょうとするので、短辺側板部よりもさらに缶厚みを大きくしたコーナ一部は 長辺側板部の外方への膨らみ変形を効果的に阻止する。 したがって、 長辺側板部は、 缶厚みを最も小さく設定しながらも、電池内圧の上昇に伴い外方へ膨らみ変形しょう とするのが効果的に防止されて、十分な耐圧強度を確保できるとともに、周壁部分に おいて最も表面積の大きい長辺側板部の缶厚みを最小としたことによって発電要素 を収容する容積を大きくできる。特に、長辺側板部に格子状の凸条膨出部を形成する 場合には、凸条膨出部によって膨らみ変形を効果的に抑制できるので、長辺側板部の 缶厚みを可及的に薄くできる。また、 コーナー部の缶厚みは、電池缶に収納する電極 群との間に生じる空隙分だけ内方に膨出させた形状で肉厚にしても、電極群の収容量 の減少を招かない。 また、上記目的を達成するための本願発明は、所定形状のペレツトをインパクト成 形して、 中間カップ体を形成する第 1の工程と、前記中間カップ体を、長方形の横断 面形状を有する角形板材の少なくとも長辺側面に加工溝が格子状に形成された D I パンチを用いて、絞り加工としごき加工とを連続的に一挙に行う D I加工することに より、その少なくとも長辺側板部の缶内面に厚み方向が肉厚となるように膨出して線 状に延びる複数の凸条膨出部が格子状の配置で形成された角形電池缶を成形する第 2の工程とを有していることを特徴とする角形電池缶の製造方法である。
上記製造方法によれば、工程数が格段に少なくなつて生産性が著しく向上し、中間 カップ体を D I加工するので、所望形状の角形電池缶を容易、且つ確実に製作できる とともに、肉厚などの寸法精度が向上するので、肉厚を可及的に薄くしながらも十分 な耐圧強度を有する角形電池缶を製造できる。さらに、第 2の工程の D I加工におい. て、中間カヅプ体の缶内面側の材料の一部が塑性変形されながら D Iパンチの加工溝 内に入り込むので、中間カップ体の缶内面側の材料が、 D Iパンチとの間に抵抗を付 加された状態となることによって D Iパンチと一体的に移動するとともに、中間カツ プ体の缶外面側の材料がダイスで主にしごかれるので、ダイスと D Iパンチとの間で の材料余りの現象を抑制して材料の流れを円滑にすることができる。また、角形電池 缶の長辺側板部のみに凸条膨出部を形成するようにすれば、長辺側板部での加工速度 を抑制して、全体の加工速度を一定ィ匕することができる。その結果、 この製造方法で は、缶内面および缶外面に共に波打ち形状が生じない均一な缶厚みを有する角形電池 缶を製缶することができる。さらに、製缶された角形電池缶は、可及的に薄い肉厚と しながらも、格子状の凸条膨出部が恰も補強桟として機能して膨らみ変形を効果的に 抑制できる強度を有するので、 極めて高い耐圧強度を有したものとなる。
上記目的を達成するための本願発明は、前記発明の製造方法によって製造された角 形電池缶の内部に、電極群および電解液からなる発電要素を収納し、且つ開口部を封 口板で液密に封止してなることを特徴とする角形電池である。
上記構成によれば、角形電池缶を少ない工程数で製作できる分だけ生産性が向上し、 また、肉厚などを高い寸法精度で形成できる角形電池缶の肉厚を可及的に薄く形成す ることにより、体積エネルギー密度の向上を図りながらも十分な耐圧強度を有するも のとなる。
上記目的を達成するための本願発明は、前記発明の製造方法によって製造された角 形電池缶の内部に、電極群および電解液からなる発電要素を収納し、且つ開口部を封 口板で液密に封止してなることを特徴とする角形電池である。
上記構成によれば、電池内圧の上昇時に膨らみ変形し易い長辺側板部が、恰も補強 桟として機能する格子状の凸条膨出部によって膨らみ変形が効果的に抑制されるの で、例えば、 0 . 2 5 mm以下の可及的に小さい缶厚みに形成することが可能となり、 発電要素収容するための内容積が大きくなつて高エネルギー密度を図ることができ る。 図面の簡単な説明
図 1 A〜図 1 Cは本発明の第 1の実施の形態に係る角形電池缶の製造方法におけ る第 1の工程を順に示した概略縦断面図であり、
図 2は同実施の形態における第 2の工程の概略縦断面図であり、
図 3 A及び図 3 Cは同上実施の形態におけるペレツトの斜視図であり、図 3 B及び 図 3 Dは中間力ップ体の斜視図であり、図 3 Eは角形電池缶の斜視図であり、図 3 F は他の角形電池缶の縦断面図であり、
図 4は同実施の形態の角形電池缶を用いて構成した角形電池を示す縦断面図であ り、
図 5 Aは従来の角形電池缶の製造方法による電池缶素材の平面図であり、図 5 Bは 第 1の中間力ヅプ体の斜視図であり、 図 5 Cは第 2の中間力ヅプ体の斜視図であり、 図 5 Dは角形電池缶の一部破断した斜視図であり、
図 6は本発明の第 2の実施の形態に係る角形電池缶の製造方法における第 2のェ 程の概略横断面図であり、
図 Ί Aは同実施の形態の第 2の工程で用いられる D Iパンチを示す斜視図であり、 図 7 Bは図 7 Aの ΥΠΒ部の拡大図であり、 図 8は同実施の形態の製造方法における第 2の工程における製缶過程を示す一部 の断面部であり、
図 9 Aは同実施の形態の製造方法によって製造された角形電池缶を示す縦断面形 状を示す斜視図であり、図 9 Bはその電池缶の缶内面の一部を拡大して示した斜視図 であり、 図 9 Cはその電池缶の一部の拡大断面図であり、
図 1 0 Aは同実施の形態の製造方法における第 1の工程によって製作された中間 力ップ体の開口部から見た図であり、図 1 0 Bは第 2の工程を経ることにより製造さ れた角形電池缶の開口部から見た平面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。先 ず、第 1の実施の形態の角形電池缶の製造方法における製造工程を概略的に説明する この角形電池缶の製造方法では、図 1 A〜図 1 Cの概略縦断面図に示す第 1の工程に おいて、電池缶素材としてのペレツト 7は、製造すべき角形電池缶の横断面形状の外 形に対応する平面視形状である図 3 Aに示すような小判形または図 3 Cに示す略長 方形に形成する。そして、 このペレツト 7をィンパクト成形することにより、 図 3 B に示す短径 /長径の比の小さい略楕円形状の横断面形状を有する中間力ップ体 8ま たは図 3 Dに示す略長方形の横断面形状を有する中間力ップ体 8を形成し、この中間 力ヅプ体 8を、図 2の概略縦断面図に示す第 2の工程において D I加工することによ り、 図 3 Eの一部破断した斜視図に示す所望形状の角形電池缶 9を製作する。 以下、 第 1および第 2の工程について順次詳述する。
上記ペレツト 7を小判形とした場合には、インパクト成形時に生じる応力に起因す る形状の潰れを防止して、中間力ップ体 8を所要形状に確実に成形加工することがで きる。一方、 ペレツト 7を略長方形とした場合には、形成すべき角形電池缶 9に近い 外形を有する中間力ヅプ体 8を形成できるから、この中間力ヅプ体 8を D I加工して 所定の角形電池缶 9を製作するときの加工負担が軽減される。
図 1 A〜図 1 Cは、第 1の工程においてインパクト成形を行うプレス機を示し、 ダ イスホルダ 1 0にダイス 1 1が固定されている。このダイス 1 1の加工孔 1 l aには、 図 3 Aまたは図 3 Cに示した電池缶素材としてのペレヅト 7が供給される。ペレヅト 7の材料としては、製造すべき角形電池缶 9の軽量化を図れることと、 この第 1の工 程におけるインパクト成形に要求される展伸性を有していることとにより、アルミ二 ゥムまたはアルミニウム合金を用いる。特に、 アルミニウム合金はマンガンを含んで いることが好ましい。具体的には、 J I S規格の H 4 0 0 0の A 1 0 0 0番〜八5 0 0 0番の化学成分を有するアルミニウム合金を用いる。このようなアルミニウム合金 はィンパクト成形に極めて適した展伸性を有しているとともに、成形後に好ましいカロ ェ硬ィ匕を得ることができる。さらに好ましくは、 A 3 0 0 0番の化学成分を有するァ ルミニゥム合金を用いれば良く、この場合には電池缶としての特性が優れたも.のとな る。
また、ペレット 7は、上述のアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる電池缶 素材を打ち抜き加工することにより、図 3 Aに明示するような平面視形状が製造すぺ き角形電池缶 9の横断面形状に近い楕円形を有する小判形または図 3 Cに示す略長 方形に形成されている。 このような形状としたペレツト 7には、 2 5 0 °C;〜 4 0 0 °C の温度で 0 . 5時間〜 3時間 (好ましくは 1時間前後) のァニール処理が施される。 このァニール処理は、ペレツト 7を打ち抜き加工する前の電池缶素材に対し施しても よいが、 打ち抜き加工により得られたペレツト 7に対し施すことが好ましい。
上記ペレツト 7がダイス 1 1の加工孔 1 1 aに挿入されると、図 1 Bに示すように、 パンチホルダ 1 2に保持されたパンチ 1 3はダイス 1 1側に近接移動されて、ダイス 1 1の加工孔 1 1 a内に打ち込まれる。それにより、 ペレツト 7は、 パンチ 1 3によ つて押し潰されて、パンチ 1 3と加工孔 1 1 aの孔壁との隙間に押し込まれるように 展延されながら、 パンチ 1 3の外周面に沿って伸び上がっていくように鎵造される。 上記のインパクト成形では ンチ 1 3の先端面に形成された凹凸面 1 3 aがペレ ヅト 7に当接した時点でペレヅト 7に食い込むことにより、以後のィンパクト成形過 程においてパンチ 1 3がペレツト 7に対し位置ずれすることなく所定の相対位置に 保持される。そのため、加工の進行に伴って変形するペレヅト 7の材料がパンチ 1 3 の周囲に均等に、且つ円滑に流動するので、偏肉のない高精度な中間カップ体 8を確 実に成形加工することができる。
なお、上記凹凸面 1 3 aは口一レツトのような網目状に形成するのが好ましい。ま た、凹凸面 1 3 aは必ずしも必要なものでなく、先端面が平面となったパンチでイン パクト成形しても、ほぼ所要の形状の中間力ップ体を得ることが可能である。パンチ 1 3が所定のストロ一クだけ移動し終えたときには、図 3 Bまたは図 3 Dに示す形状 の中間カップ体 8が成形される。この中間カップ体 8の底面には、パンチ 1 3の凹凸 面 1 3 aが転写された凹凸面 8 dが形成される。この中間力ヅプ体 8は上述したァニ —ル処理が施されて良好な伸び性となったペレヅト 7をィンパクト成形して得られ たものであるから、 この点からも、 中間カップ体 8は、 その側面部の肉厚のばらつき がー層小さいものとなる。
上記中間カップ体 8は、 図 5 Cに示す第 2の中間カップ体 3と略同形状であって、 横断面形状が所望の略楕円形状または略長方形の形状を有している。 したがって、 こ の製造方法では、上述した先願の製造方法において深絞り加工を行う第 1の工程と再 絞り加工を行う第 2の工程とを経て製作していた第 2の中間カップ体 3と同等の中 間力ヅプ体 8を、第 1の工程のィンパクト成形を行うことによって一挙に成形加工す ることができる。但し、 この中間カップ体 8は、 インパクト成形による一工程で形成 されたものであるから、歪に変形した箇所が若干存在するが、 これは、後述する第 2 の工程における D I工法において十分に修正できるので、 何ら問題がない。
つぎに、 所定のストロークだけ移動し終えたパンチ 1 3は、 図 1 Cに示すように、 ダイス 1 1から離間して元の位置に向け移動する。このとき、成形加工された中間力 ヅプ体 8は、パンチ 1 3に付着した状態でパンチ 1 3によって加工孔 1 1 aから引き 出されたのちに、 ストリッパ 1 4によってパンチ 1 3から取り外される。
ところで、後述の第 2の工程における D I加工する場合では、材料が中心方向に集 まろうとする応力が作用することから、得られる電池缶が潰れた形状になる傾向があ る。 これに対し、 この実施の形態では、予め小判形または長方形に形成したペレツト 7をィンパクト成形して略楕円形または略長方形の横断面形状の中間カップ体 8を 形成して、 この中間カップ体 8を D I加工するので、応力による潰れを防止して、 あ るいは加工負担を軽減して、 所要形状の電池缶を成形加工することができる。
上記中間カップ体 8の厚みは ンチ 1 3とダイス 1 1の加工孔 1 l aの孔壁との 隙間によって任意に設定される。側面部の肉厚が薄い中間カップ体 8は、後工程の D I加工時の加工負担が少なくてすむ反面、所要の肉厚を有する電池缶を得るためのコ ントロールが難しくなり、逆に側面部の肉厚が厚い中間カップ体 8は、所要の肉厚を 有する電池缶 9を得るためのコント口ールを容易に行える反面、 D I加工時の加工負 担が大きくなる。そこで、 中間カップ体 8は、長辺側板部の厚み/底板部の厚みの比 が 0 . 6〜 1 . 3で、 短辺側板部の厚み/底板部の厚みの比が 1 . 0 ~ 1 . 8の範囲 内となる形状に形成しておけば、この中間カップ体 8を D I加工するときの加工負担 が少なくなるとともに、所要の肉厚を有する電池缶 9を得るためのコントロールが容 易となり、特に、長辺側板部の引きちぎれといつた不具合の発生を確実に防止できる。 上記中間カップ体 8は、上述のァニール処理を施した電池缶素材またはペレツト 7 をインパクト成形して得られたものである場合においても、再度ァニール処理を施し てから D I加工することが好ましい。このァニール処理は、 2 5 0 °C;〜 4 0 0 °Cの温 度で 0 . 5時間〜 3時間(好ましくは 1時間前後)程度行ゔ。 これにより、 中間カツ プ体 8は、ィンパクト成形時に生じた加工硬ィ匕が緩和されて材料の伸び性が良好とな り、 次工程の D I加工を行い易い状態となる。
そして、 この中間カップ体 8は、 図 2に示す第 2の工程において、絞り兼しごき加 ェ機によって 1段の絞り加工と 3段のしごき加工とを連続的に一挙に施す D I加工 されることにより、所望形状の角形電池缶 9となる。この絞り兼しごき加工機は、 中 間製品搬送部 1 7、ダイス機構 1 8およびストリッパ 1 9などを備えて構成されてい る。ダイス機構 1 8には、絞りダイス 1 8 Aおよび第 1ないし第 3のしごきダイス 1 8 B〜1 8 Dが配設され、 これらダイス 1 8 A〜l 8 Dは、 D Iパンチ 2 0の軸心と 同心となるように直列に配置されている。
中間製品搬送部 1 7は、中間カップ体 8を順次成形箇所に搬送する。成形箇所に搬 送されて位置決めされた中間力ヅプ体 8は、 はずみホイール(図示せず)によって駆 動される D Iパンチ 2 0の押動により、絞りダイス 1 8 Aによってその形状が D Iパ ンチ 2 0の外形状に沿った形状になるように絞られる。この絞りダイス 1 8 Aを通過 し終えた力ップ体は、中間力ップ体 8に対し長径方向および短径方向の各寸法を若干 小さく、且つ胴長に変形されて、所望の角形電池缶 9の横断面形状である略長方形に 近い略楕円形状に成形されるが、 その肉厚などに変化がない。
つぎに、絞りダイス 1 8 Aを通過し終えたカップ体は、 D Iパンチ 2 0の押動が進 むことにより、第 1のしごきダイス 1 8 Bによって第 1段のしごき加工が施され、側 周部が展伸されてその肉厚が小となるとともに加工硬ィ匕によって硬度が高められる。 この第 1のしごきダイス 1 8 Bを通過し終えたカップ体は、 D Iパンチ 2 0の押動が さらに進むことにより、第 1のしごきダイス 1 8 Bよりも小さいしごき加工孔を有す る第 2のしごきダイス 1 8 C、次いで第 2のしごきダイス 1 8 Cよりも更に小さいし ごき加工孔を有する第 3のしごきダイス 1 8 Dによって、第 2段および第 3段のしご き加工が順次施され、 その周壁部は順次延伸され、肉厚が更に小となるとともに加工 硬ィ匕によって硬度が高められる。第 3のしごきダイス 1 8 Dを通過し終えると、所望 形状の角形電池缶 9が出来上がる。 この場合、 短径 Z長径の比が小さい略楕円形状、 つまり長方形に近い楕円形状の横断面形状とした中間カップ体 8を D I加工するの で、 無理なく D I加工して所望形状の角形電池缶 9を安定に製作できる。
この角形電池缶 9は、ストリッパ 1 9によって絞り兼しごき加工機から取り外され たのちに、 その側上部(耳部)が上記の各加工を経たことによって多少歪な形状にな つているので、 その耳部が切断されて、 図 3 Eに示す角形電池缶 9となる。 この電池 缶 9の底面には、インパクト成形時に形成された凹凸面 8 dがそのまま残存している c この実施の形態の角形電池缶 9の製造方法では、上述した先願の角形電池缶の製造 方法では深絞り加工による第 1の工程と複数段の再絞り加工による第 2の工程を経 ることによって製作していた第 2の中間カップ体 3と同等の中間カップ体 8をイン パクト成形による一工程で製作する第 1の工程と、生産速度に優れた D I加工による 第 2の工程とにより、所望形状の角形電池缶 9を製作できるので、先願の製造方法に 比較して工程数が大幅に低減して生産性が格段に向上し、長方形に近い楕円形状の横 断面形状とした中間力ヅプ体 8を D I加工するので、所望形状の角形電池缶 9を容易 に製作することができる上に、 D Iパンチ 2 0の 1ストロークの作動で成形する D I 加工によって肉厚などの寸法精度が向上する利点がある。
なお、 この実施の形態により得られた図 3 Eの角形電池缶 9は、全体に均等な肉厚 を有しているが、 この実施の形態の第 1の工程のインパクト成形は、パンチ 1 3とダ イス 1 1の加工孔 1 1 aの孔壁との隙間の設定によって任意の形状に容易に成形で きる良好な形状選択性を有しているから、先願の製造方法により得られる図 5 Dの角 形電池缶 4のように、横断面形状がほぼ長方形であって、その短辺側板部 4 aの厚み が長辺側板部 4 bの厚みよりも大きな形状に形成することも容易である。
さらに、 この製造方法では、図 3 Fの縦断面図に示すような形状の角形電池缶 2 1 をも容易に製作することができる。この角形電池缶 2 .1は、短辺側板部 2 1 aおよび 長辺側板部 2 l bにおける開口部周辺、 つまり角形電池としたときの封口部周辺に、 他の部分よりも肉厚が約 1 0 %薄い薄肉部 2 1 cが形成されている。この薄肉部 2 1 cは、第 2の工程における絞り兼しごき加工機の D Iパンチ 1 3の所定部分を僅かに 大きな径に膨らんだ形状とすることによって形成できる。
つぎに、上述の実施の形態に係る角形電池缶 9、 2 1の製造方法に係る具体例につ いて説明する。 先ず、 第 1の工程を実施したときの実測値を示すと、 ペレット 7は、 アルミニウムを材料とした小判形であって、 その厚みが 3 . 6 mm, 長径が 3 0 . 9 mm、短径が 9 . 8 mmである。中間力ヅプ体 8は、厚みが 0 . 4 mm、長径が 3 1 . l mm、短径が 1 0 . 0 mmである。続いて、第 2の工程を経て製作した図 3 Eに示 す角形電池缶 9は、 短辺側板部 9 aおよび長辺側板部 9 bの厚みが 0 . 2 mm以下、 底板部の厚みが 0 . 4 mm、 長辺が 2 9 . 5 mm、 短辺が 5 . 3 mmである。 このよ うな形状の変換を経ることにより、歪な変形が殆ど無く、高い寸法精度を有する角形 電池缶 9を円滑に製作することができた。
また、同様の角形電池缶を他のペレヅト形状にて製造した製造方法に係る具体例に ついて説明する。 先ず、 第 1の工程を実施したときの実測値を示すと、 ペレットは、 アルミニウムを材料とした横断面形状が長方形の四隅に Rを有する略長方形の小判 形であって、その厚みが 3 . 6 mm、長辺が 2 9 . 5 mm、短辺が 5 . 0 mmである。 中間力ヅプ体は、厚みが 0 . 4 mm、長辺が 3 0 . 0 mm、短辺が 5 . 5 mmである。 続いて、第 2の工程を経て先の図 3 Eに示す角形電池缶 9と同様の電池缶、短辺側 板部 9 aおよび長辺側板部 9 bの厚みが 0 . 2 mm、底板部の厚みが 0 . 4 mm、 長 径が 2 9 . 5 mm、短辺が 5 mmを作製した。このような形状の変換を経ることによ り、歪な変形が殆ど無く、高い寸法精度を有する角形電池缶 9を円滑に製作すること ができた。特に、横断面形状が長方形の四隅に; Rを有する略長方形とすることにより、 D I工程において、底面の膨れを抑制でき、 また、 曲げ、 絞り加工率が小さく、 D I 工程での絞り加工が容易になる等の利点を有する。
図 4は、図 3 Fに示す角形電池缶 2 1を用いて構成した角形のリチウムイオン二次 電池を示す縦断面図である。この角形電池は、角形電池缶 2 1の開口部内周縁部に封 口板 2 2が嵌着され、この角形電池缶 2 1と封口板 2 2の嵌合部 2 3はレーザ溶接に より一体化されて、液密且つ気密に封口されている。封口板 2 2は、 その中央部が内 方へ凹む形状に形成され、 且つ貫通孔 2 4が形成ざれており、 この貫通孔 2 4には、 ブロンアスファルトと鉱物油との混合物からなる封止剤を塗布した耐電解液性で、且 つ電気絶縁性の合成樹脂製ガスケヅト 2 7がー体に取り付けられている。
上記ガスケヅト 2 7には、負極端子を兼ねるニッケルまたはニッケルめっき鋼製の リぺット 2 8が固着されている。このリぺヅト 2 8は、ガスケヅト 2 7の中央部に揷 入されて、その下部にヮッシャ 2 9を嵌合させた状態において先端部がかしめ加工さ れることによって固定され、 ガスケヅ ト 2 7に対し液密且つ気密に密着されている。 なお、 この実施の形態のガスケヅト 2 7は、射出成形によって封口板 2 2と一体形成 されている。負極端子を兼ねるリぺット 2 8と封口板 2 2の長辺側の外縁との間には 略楕円形の排気孔 3 0が設けられ、 この排気孔 3 0は、封口板 2 2の内面に圧着して 一体化されたアルミニウム箔 3 1により閉塞されて、 P方爆用安全弁が形成されている c 角形電池缶 2 1における発電要素の収納部には電極群 3 2が収納されている。この 電極群 3 2は、微多孔性ポリエチレンフィルムからなるセパレ一夕 3 3を介して各 1 枚の正極板(図示せず)および負極板(図示せず) を卷回し、 最外周をセパレー夕 3 3で包んで横断面が長円形に形成されている。 この電極群 3 2の正極リード 3 4は、 封口板 2 2の内面に対しレーザビームによるスポヅト溶接により接続され、負極リー ド板 3 7は、 ヮヅシャ 2 9に対し抵抗溶接により接続されている。
封口板 2 2には注液孔 3 8が設けられており、この注液孔 3 8から所定量の有機電 解液が注入される。そののち、注液孔 3 8は蓋板 3 9を嵌着して施蓋され、蓋板 3 9 と封口板 2 2とをレーザ溶接することにより、角形電池が出来上がる。なお、電極群 3 2は、横断面が長円形になるように卷回したものを用いる場合について説明したが、 この角形電池缶 2 1は、一般的な角形セルのように、セパレ一夕 3 3を介して複数枚 の正極板および負極板を積層して構成された電極群を収納して角形電池を構成する 場合にも適用できる。
この角形電池は、上記実施の形態の製造方法により製作される角形電池缶 2 1を用 いて構成するので、角形電池缶 2 1を少ない工程数で製作できる分だけ生産性が向上 する。また、角形電池缶 2 1は D I工法によって肉厚などを高い寸法精度で形成でき るから、角形電池缶 2 1の肉厚を可及的に薄く形成すれば、 この角形電池は、体積ェ ネルギ一密度の向上を図りながら十分な耐圧強度を有するものとなる。このような効 果は、図 3 Eの角形電池缶 9を用いた場合にも同様に得ることができるが、角形電池 缶 2 1を用いた場合には、封口板 2 2と角形電池缶 2 1との嵌合部 2 3をレーザ溶接 するに際し、封口板 2 2が角形電池缶 2 1の薄肉部 2 1 cと他の部分との段部に支持 されるから、封口板 2 2を支持するための手段が不要となってレーザ溶接を容易に行 える利点がある。
つぎに、本発明の第 2の実施の形態に係る角形電池缶の製造方法について説明する c この製造方法では、 図 1に示す第 1の工程においてィンパクト成形することにより、 第 1の実施の形態と同様の中間カップ体 8を成形加工し、 この中間カップ体 8を、図 6に示す第 2の工程において、絞り兼しごき加工機によって D I加工するものである c 図 6において、図 2と同一若しくは同等のものには同一の符号を付して、重複する説 明を省略する。この絞り兼しごき加工機が図 2のものと相違するのは、 D Iパンチ 4 0の構成が異なるのみである。すなわち、 D Iパンチ 4 0は、図 7 Aの斜視図および 図 7 Aの VKB部の拡大図である図 7 Bに示すように、製造すべき角形電池缶に対応し た横断面形状が略長方形の角形板材状の外形を有し、その両長辺側面における下端か ら所定位置までの箇所に格子状の加工溝 4 1が形成されている。この格子状の加工溝 4 1は、 互いに交差する交点 4 2を介して相互に連通されている。
この第 2の工程における D I加工は、基本的に第 1の実施の形態の第 2の工程と同. 様であるが、異なる点についてのみ説明する。図 8に示すように、 中間カップ体 8が 絞りダイス 1 8 Aおよび第 1ないし第 2のしごきダイス 1 8 B〜1 8 Cを通過して 絞り加工およびしごき加工されたカップ体 3 6が第 3のしごきダイス 1 8 Dを通過 するときには、この第 3のしごきダイス 1 8 Dの最も小さいしごき加工孔による加圧 力によってカップ体 3 6の缶内面が D Iパンチ 4 0の外面に強く圧接される。これに より、そのカップ体 3 6の缶内面側の材料の一部が塑性変形されながら D Iパンチ 4 0の加工溝 4 1内に押し込められ、加工溝 4 1がカップ体 3 6の缶内面に転写されて、 加工溝 4 1に対応する格子状の凸条膨出部 4 3が形成される。
上記の力ヅプ体 3 6の缶内面に凸条膨出部 4 3が形成されるときには、力ヅプ体 3 6の缶内面側の材料が、 D Iパンチ 4 0との間に抵抗を付加された状態となることに よって殆ど加工されずに D Iパンチ 4 0と一体的に移動するとともに、カツプ体 3 6 の缶外面側の材料が第 3のしごきダイス 1 8 Dで主にしごかれるので、第 3のしごき ダイス 1 8 Dと D Iパンチ 4 0との間での材料余りの現象を抑制して材料の流れを 円滑にすることができる。しかも、カップ体 3 6の長辺側板部のみに凸条膨出部 4 3 を形成するようにしているので、長辺側板部での加工速度を抑制して、全体の加工速 度を一定化することができる。
その結果、 この製造方法では、缶内面および缶外面に共に波打ち形状が生じない均 一な缶厚みを有する角形電池缶を製缶することができる。換言すると、仮に、長辺側 面が平面となった角形板材状の D Iパンチで D I加工した場合には、カップ体 3 6の 缶内面側および缶外面側の材料が D Iパンチおよびしごきダイスにそって加工され ないため、材料余りの現象が生じて、 D Iパンチとしごきダイスとの間のクリアラン スよりも細い缶厚みが部分的に生じる波打ちが生じてしまう。また、角形電池缶を D I加工する場合には、その長辺側板部の加工速度が短辺側板部よりも速くなつてしま い、長辺側板部が延伸して薄くなつてしまうが、 このような不具合は、 この実施の形 態の製造方法を採用することによって一挙に解消することができる。
図 9 Aは上記第 2の実施の形態の製造方法によって得られた角形電池缶 4 4の縦 断面形状を示す斜視図、図 9 Bはその電池缶 4 4の一部を拡大して示した斜視図、図 9 Cは一部の拡大断面図である。この角形電池缶 4 4は、横断面形状が長方形となつ た有底角筒状の外形を有し、その長辺側板部 4 4 aの缶内面に、 D Iパンチ 4 0の加 ェ溝 4 1の格子状と同様の格子状となった多数の凸条膨出部 4 3が形成されており、 これら各凸条膨出部 4 3は交点 4 7を介して相互に連結されている。
この角形電池缶 4 4は、.可及的に薄い肉厚としながらも、.格子状の凸条膨出部 4 3 が恰も補強棧として機能して膨らみ変形を効果的に抑制できる強度を有するので、極 めて高い耐圧強度を有したものとなり、 しかも、缶外面および缶内面が共に波打ちの 無い高精度な平面になっている。さらに、 この角形電池缶 4 4は、 凸条膨出部 4 3が 交点 4 7を介して相互に連結されているから、凸条膨出部 4 3によって強度が増大す る方向が 2方向以上となって、 一層高い耐圧強度を有するものになっている。
図 9 Cを参照しながら具体的に説明すると、 凸条膨出部 4 3は、膨出高さ H、幅 W および間隔 Kをつぎのような範囲内の値に設定して電池缶の缶内面に形成すれば、十 分なエネルギー密度を確保しながらも、電池内圧の上昇に対し膨らみ変形を効果的に 抑制できる所要の効果を得られる。
すなわち、 凸条膨出部 4 3の膨出高さ Hは、電池缶の缶厚み(角形電池では長辺側 板部 4 4 aの缶厚み) Dの 5〜5 0 %に設定するのが好ましい。 5 %未満では膨らみ 変形を抑制する効果が少なく、 5 0 %以上では、電池缶の容積が減少して体積エネル ギー密度の低下を招くだけでなく、電池缶の製缶自体が困難となる。より好ましい膨 出高さ Hは、缶厚み Dの 5〜2 0 %の範囲内の値に設定することであり、最も好まし ぃ膨出高さ Hは、缶厚み Dの 5〜1 0 %の範囲内に設定することであり、具体的な数 値は 0 . 0 1 mm〜0 . 0 2 mmである。
また、凸条膨出部 4 3の幅 Wは、上記膨出高さ Hの 1〜3 0倍の範囲内に設定する ことが好ましい。 1倍以下では膨らみ変形を効果的に抑制できる膨出高さ Hを有する 凸条膨出部 4 3を形成することができず、 3 0倍以上では電池缶の内容積が小さくな つて体積エネルギー密度の低下を招く。より好ましい幅 Wは膨出高さ Hの 5〜 2 0倍 の範囲内の値に設定することであり、最も好ましい幅 Wは膨出高さ Hの 1 0〜: L 5倍 の範囲内に設定することである。
さらに、凸条膨出部 4 3の間隔 Kは、上記幅 Wの 2〜2 0倍の範囲内に設定するこ とが好ましい。 2倍以下では電池缶の内容積が小さくなって体積エネルギー密度の低 下を招き、 2 0倍以上では膨らみ変形を抑制する効果が不十分となる。より好ましい 間隔 Kは幅 Wの 5〜 1 5倍の範囲内に設定することである。
また、図 1 0 Aは上記第 2の実施の形態の製造方法における第 1の工程を経て製作 された中間力ヅプ体 8の開口部から見た図、図 1 0 Bは第 2の工程を経ることにより 製造された角形電池缶 4 4の開口部から見た図である。図 1 O Aの中間力ヅプ体 8は、 長辺側板部 8 aの厚み T 1、 短辺側板部 8 bの厚み T 2、 コーナ一部 8 cの厚み T 3 が、 T l < T 2 < T 3の相対関係となった形状を有している。具体的には、長辺側板部 8 aの厚み Τ ιが 0 . 4 O mm、 短辺側板部 8 bの厚み T 2が◦. 5 5 mm、 コーナ —部 8 cの厚み T 3が 0 . 7 5 mmである。 なお、 底板部の厚みは 0 . 4 0 mmであ る。第 1のインパクト成形は、上述したように、パンチ 1 3とダイス 1 1の加工孔 1 1 aの孔壁との隙間の設定によつて任意の形状に容易に成形できる良好な形状選択 性を有しているから、 上記した各部の厚み T 1〜 T 3が異なる形状の中間力ヅプ体 8 を容易、 且つ一工程で迅速に製作することができる。
上記形状とした中間カップ体 8は、次工程で D I加工されるときに、底板部を除く 長辺側板部 8 a、短辺側板部 8 bおよびコーナー部 8 cがほぼ同じ比率でしごかれる ので、破れや引きちぎれといった不具合の発生が確実に防止されながら、 目的とする 所要の缶厚み有する電池缶 4 4を確実に得ることができる。
図 1 0 Bの角形電池缶 4 4は、 長辺側板部 4 4 aの缶厚み t i、 短辺側板部 4 4 b の缶厚み 1 2、 コーナー部 4 4 cの缶厚み t 3が、 中間カップ体 8と同様に、 t i < t 2 < t 3の相対関係の形状を保持している。 具体的には、 長辺側板部 4 4 aの缶厚み t iが 0 . 2 0 mm、 短辺側板部 4 4 bの缶厚み 1 2が 0 . 3 0 mm、 コ一ナ一部 4 4。の缶厚みセ3が0 . 5 0 mmである。 これは、 中間カップ体 8の周側面の全体が D I加工によってほぼ均等に薄くなるよう成形された結果である。なお、底板部の厚 みは中間カップ体 8と同じ 0 . 4 0 mmのままである。
したがって、 所望形状の角形電池缶 4 4の各部の缶厚み t i〜t 3の比率に対応し た比率の厚み Τ ι〜Τ 3を有する中間カップ体 8をィンパクト成形によって予め製作 しておけば、 D I加工では、 所要の缶厚み t i〜t 3を有する角形電池缶 4 4を得る ためのコントロールが容易となり、且つ加工負担が小さくなる。 また、底板部は、第 1の工程のィンパクト成形した時点で所定の缶厚みに成形され、且つその缶厚みが D I加工を経ても変化しないので、可及的に少ない工程で確実に所定の缶厚みに形成す ることがでる。'
. 上記形状とした電池缶 4 4は、電池内圧の上昇時に、長辺側板部 4 4 aを外方へ膨 らみ変形させようとする力と、短辺側板部 4 4 bを内方に凹ませようとする力とが同 時に作用するので、 長辺側板部 4 4 aよりも大きな缶厚み 1 2とした短辺側板部 4 4 bが長辺側板部 4 4 aの外方への膨らみ変形を効果的に阻止する。また、長辺側板部 •4 4 aはコ一ナ一部 4 4 cを恰も支点として外方へ膨らみ変形しょうとするので、短 辺側板部 4 4 bよりもさらに缶厚み t sを大きくしたコ一ナ一部 4 4 cは長辺側板 部 4 4 aの外方への膨らみ変形を効果的に阻止する。
したがって、 長辺側板部 4 4 aは、 缶厚み t 1を最も小さく設定しながらも、 電池 内圧の上昇に伴い外方へ膨らみ変形しょうとするのが効果的に防止されて、十分な耐 圧強度を確保できるとともに、周壁部分において最も表面積の大きい長辺側板部 4 4 aの缶厚み t 1を最小としたことによって発電要素を収容する容積を大きくできる。 また、 コーナ一部 4 4 cの缶厚み 1 3は、 電池缶 4 4に収納する電極群との間に生じ る空隙分だけ内方に膨出させた形状で肉厚にしても、電極群の収容量の減少を招かな い。
また、上記角形電池缶 4 4の長辺側板部 4 4 aの缶厚み t 1は、上述したように 0 . 2 0 mmと可及的に薄くできる。何故ならば、長辺側板部 4 4 aは、格子状の凸条膨 出部 4 3によって膨らみ変形が効果的に抑制されるので、 0 . 2 5 mm以下の可及的 に小さい缶厚み t 1に形成することができる。 換言すれば、 この角形電池缶 4 4は、 長辺側板部 4 4 aの缶厚み t 1を 0 . 2 5 mm以下に薄くした場合に膨らみ変形が生 じ易くなる課題を、格子状の凸条膨出部 4 3を形成することによつて解消したもので ある。 産業上の利用可能性
本発明の角形電池缶およびその製造方法によれば、長辺側板部の缶厚みを可及的に 薄くしても電池内圧の上昇による膨らみ変形を効果的に抑制できる十分な強度を有 し、且つスペース効率の高い角形電池における単位体積および単位重量当たりのエネ ルギ一密度を共に向上させる角形電池缶を生産性よく製造することができることか ら、電池缶の小型化および薄型化が求められる場合の角形電池に使用することに適し ている。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 所定形状のペレヅ ト (7) をインパクト成形して、 中間カップ体 (8) を成形する第 1の工程と、
前記中間カップ体(8)を、絞り加工としごき加工とを連続的に一挙に行う D I加 ェすることにより、横断面形状が略長方形の角形電池缶(9、 44)を成形する第 2 の工程とを有することを特徴とする角形電池缶の製造方法。
2. 先端面が凹凸面(13a)となったパンチ(13)を用いてペレツト(7) をインパクト成形することにより、 中間カップ体(8)を成形するようにした請求の 範囲第 1項に記載の角形電池缶の製造方法。
3. ペレット (7)をインパクト成形することにより、横断面形状が長方形 の有底角筒状であって、その長方形における長辺側板部( 8 a)、短辺側板部(8 b) およびコーナ一部(8 c)の板厚を順に Τι、 Τ2、 Τ3としたとき、 Τιく Τ2<Τ 3 となるような形状を有する中間カップ体 (8) を成形し、
前記中間力ヅプ体( 8 )を D I加工することにより、横断面形状が長方形であって、 その長方形の長辺側板部 (44 a)、 短辺側板部 (44b)およびコーナ一部 (44 c)の板厚を j噴に t i、 t2、 13としたとき、 t l<t 2<t 3となるような形状を有 する角形電池缶(44)を成形するようにした請求の範囲第 1項に記載の角形電池缶 の製造方法。
4. ペレット (7) をインパクト成形することにより、 長辺側板部 (8a) の厚み (Ti) に対する底板部の厚みの比が 0. 6〜: 1. 3で、 且つ短辺側板部 (8 b)の厚み (T2) に対する底板部の厚みの比が 1. 0〜1. 8の形状を有する中間 力ツプ体 ( 8 )を成形するようにした請求の範囲第 3項に記載の角形電池缶の製造方 法。
5. 所定形状のペレット (7)をインパクト成形することにより、横断面形 状が長方形の有底角筒状であって、 その長方形における長辺側板部 (8 a) 短辺側 板部(8b)およびコーナ一部 (8 c)の板厚を順に Τι、 Τ2、 Τ3としたとき、 Τ 1く Τ 2く Τ 3となるような形状を有する中間カップ体(8)を成形したのち、 この中 間カップ体(8)を、絞り加工としごき加工とを連続的に一挙に行う D I加工するこ とにより、横断面形状が長方形であって、 その長方形の長辺側板部(44a)、 短辺 側板部 (44 b)およびコーナ一部 (44 c)の板厚を順に t i、 t2、 13としたと き、 tiく t 2く tsとなるような形状に成形されてなることを特徴とする角形電池缶 c 6. 所定形状のペレヅト (7) をインパクト成形して、 中間力ヅプ体 (8) を成形する第 1の工程と、
前記中間カップ体(8)を、長方形の横断面形状を有する角形板材の少なくとも長 辺側面に加工溝が格子状に形成された D Iパンチ(40)を用いて、絞り加工としご • き加工とを連続的に一挙に行う D I加工することにより、その少なくとも長辺側板部 (44 a)の缶内面に厚み方向が肉厚となるように膨出して線状に延びる複数の凸条 膨出部(43)が格子状の配置で形成された角形電池缶(44)を成形する第 2のェ 程とを有していることを特徴とする角形電池缶の製造方法。
7. 請求の範囲第 1項に記載の製造方法によって製造された角形電池缶( 9、 44)の内部に、 電極群(32)および電解液からなる発電要素を収納し、 且つ開口 部を封口板 (22)で液密に封止してなることを特徴とする角形電池。
8. 請求の範囲第 6項に記載の製造方法によって製造された角形電池缶(4 4)の内部に、 電極群(32)および電解液からなる発電要素を収納し、且つ開口部 を封口板 (22) で液密に封止してなることを特徴とする角形電池。
PCT/JP2001/011503 2000-12-26 2001-12-26 Square battery container, method of manufacturing the container, and square battery using the container WO2002052662A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/181,634 US6946221B2 (en) 2000-12-26 2001-12-26 Square battery container, method of manufacturing the container, and square battery using the container
EP01272337A EP1347519A4 (en) 2000-12-26 2001-12-26 SQUARE BATTERY HOUSING, MANUFACTURING METHOD, AND SQUARE BATTERY USING THE SAME

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000-394153 2000-12-26
JP2000394153 2000-12-26
JP2001-341469 2001-11-07
JP2001341469 2001-11-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2002052662A1 true WO2002052662A1 (en) 2002-07-04

Family

ID=26606605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2001/011503 WO2002052662A1 (en) 2000-12-26 2001-12-26 Square battery container, method of manufacturing the container, and square battery using the container

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6946221B2 (ja)
EP (1) EP1347519A4 (ja)
KR (1) KR100576894B1 (ja)
CN (1) CN1216428C (ja)
TW (1) TW535310B (ja)
WO (1) WO2002052662A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7282725B2 (en) 2002-12-26 2007-10-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing semiconductor device, semiconductor manufacturing apparatus, and stencil mask

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6929880B1 (en) * 1999-05-07 2005-08-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Square cell container and method of manufacturing the cell container
JP3740048B2 (ja) * 2001-10-12 2006-01-25 松下電器産業株式会社 電池缶およびそれを用いた電池
JP3694506B2 (ja) 2003-02-04 2005-09-14 石崎プレス工業株式会社 プレス加工を用いた電池用負極缶の製造方法
KR101030835B1 (ko) * 2008-12-03 2011-04-22 삼성에스디아이 주식회사 전지용 케이스의 제조 방법 및 이에 의해 제조되는 전지용 케이스
US8691426B2 (en) * 2009-03-25 2014-04-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery having a wall with varying thicknesses
CN101704050B (zh) * 2009-10-26 2012-10-10 无锡市金杨新型电源有限公司 一种阶梯模具冲压薄壁电池壳的工艺及阶梯模具
TWI482331B (zh) * 2011-09-16 2015-04-21 Changs Ascending Entpr Co Ltd Battery box sealing method
ES2426319B1 (es) * 2012-04-19 2014-09-02 Expal Systems, S.A. Proceso y sistema de conformado de una lámina metálica
CN102820437B (zh) * 2012-08-16 2015-02-25 绥中正国新能源科技有限公司 一种锂电池壳的制造方法
KR102296130B1 (ko) * 2014-08-13 2021-08-31 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR101657361B1 (ko) * 2014-10-27 2016-09-13 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 캔의 제조 방법 및 이를 이용한 이차 전지
CN104362292B (zh) * 2014-11-19 2017-03-01 东莞新能源科技有限公司 一种锂二次电池
JP6731176B2 (ja) * 2016-01-21 2020-07-29 株式会社Gsユアサ 蓄電素子、及び蓄電素子の製造方法
US10115997B2 (en) * 2016-05-12 2018-10-30 Bosch Battery Systems Llc Prismatic electrochemical cell
DE102016121089A1 (de) * 2016-11-04 2018-05-09 Schuler Pressen Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines prismatischen Batteriezellenbehälters
US10697479B1 (en) 2017-06-09 2020-06-30 JARP Industries, Inc. Pressure vessel and method of welding a pressure vessel sidewall and end cap together
DE102017117276A1 (de) * 2017-07-31 2019-01-31 Schuler Pressen Gmbh Presse und Verfahren zum Kaltumformen eines Ausgangsteils in einen Hohlkörper
DE102017220115A1 (de) * 2017-11-13 2019-05-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Zellengehäuses für eine Batteriezelle und Batteriezelle
JP7014655B2 (ja) * 2018-03-22 2022-02-01 本田技研工業株式会社 バッテリモジュール及びバッテリモジュールの製造方法
KR20200112246A (ko) * 2019-03-21 2020-10-05 주식회사 엘지화학 박판 타입의 모듈 하우징을 갖는 배터리 모듈과 이를 포함하는 배터리 팩
KR20200134634A (ko) * 2019-05-23 2020-12-02 상신이디피(주) 이차전지 캔 성형 방법 및 이에 의하여 제조된 이차전지 캔
CN110405055A (zh) * 2019-06-18 2019-11-05 李可 圆柱电池钢壳自动化冲压生产线
CN110935789B (zh) * 2019-12-12 2021-12-24 武汉市杰精精密电子有限公司 一种锂铔电池外壳拉伸和冲制翻边孔工艺、及其冲压装置
JP7333001B2 (ja) * 2019-12-26 2023-08-24 トヨタ自動車株式会社 組電池および電池ホルダー
CN112157175A (zh) * 2020-09-15 2021-01-01 苏州斯莱克精密设备股份有限公司 一种电池罐罐体拉伸用冲头、模具及其拉伸工艺
CN112191725A (zh) * 2020-09-29 2021-01-08 马鞍山市凯通新能源科技有限公司 新能源汽车电池盒的压制工艺
CN113828715B (zh) * 2021-08-24 2023-05-05 桂林理工大学 含钪高锌铝合金硬盘盒体矩形通道转角挤压成形方法
CN113828722B (zh) * 2021-09-05 2023-05-30 桂林理工大学 一种硬盘盒体挤压模具的设计方法
CN114759303A (zh) * 2022-05-20 2022-07-15 欣旺达电动汽车电池有限公司 电芯外壳、电芯以及电池包
CN115464340A (zh) * 2022-09-15 2022-12-13 上海联擎动力技术有限公司 一种用于椭圆形深孔加工的电极制作方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06285580A (ja) * 1993-04-05 1994-10-11 Toyota Tsusho Kk 金属製角形超薄肉背高ケースの製造方法とそのための金型
JPH105906A (ja) * 1996-06-26 1998-01-13 Fuji Hatsujo Kk 有底容器の製造方法
JPH105907A (ja) * 1996-06-21 1998-01-13 Masayuki Okano 有底容器の製造方法およびその金型
JPH1064487A (ja) * 1996-08-20 1998-03-06 Japan Storage Battery Co Ltd 電 池
JP2000015371A (ja) * 1998-06-26 2000-01-18 Takeuchi Press Ind Co Ltd 変形容器の製造方法
JP2000107831A (ja) * 1998-09-30 2000-04-18 K D K Kk 偏平薄型有底角筒体、その製造方法及び製造用パンチ、並びに該角筒体を使用した電池もしくはコンデンサー
JP2000176588A (ja) * 1998-12-09 2000-06-27 Miyamoto Kogyo Kk 有底容器の衝撃押出し成形装置および衝撃押出し成形方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3984259A (en) * 1975-08-22 1976-10-05 Aluminum Company Of America Aluminum cartridge case
JPH0799686B2 (ja) 1984-02-28 1995-10-25 松下電器産業株式会社 電 池
JP2563185B2 (ja) * 1987-10-08 1996-12-11 東芝電池株式会社 角形密閉電池
JP3114768B2 (ja) 1992-07-29 2000-12-04 株式会社ユアサコーポレーション 角形密閉式電池用電槽缶
JPH06333541A (ja) 1993-05-19 1994-12-02 Toshiba Corp 角型電池缶とその製造方法及び角型電池缶用角筒の成形装置
EP0629009B1 (en) * 1993-06-04 1997-08-06 Katayama Special Industries, Ltd. Battery can, sheet for forming battery can, and method for manufacturing sheet
JP3015667B2 (ja) * 1994-05-31 2000-03-06 三洋電機株式会社 密閉形の角形電池
EP0732758A1 (en) * 1995-03-15 1996-09-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. A method to manufacture cell-cans
JP3402047B2 (ja) * 1996-02-08 2003-04-28 松下電器産業株式会社 電 池
JP3339287B2 (ja) * 1996-02-20 2002-10-28 松下電器産業株式会社 密閉された角型蓄電池
JP3604879B2 (ja) * 1997-08-05 2004-12-22 松下電器産業株式会社 電池の製造方法
JP3857818B2 (ja) * 1997-09-08 2006-12-13 松下電器産業株式会社 リチウムイオン二次電池
JP4088732B2 (ja) 1998-12-11 2008-05-21 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション 二次電池

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06285580A (ja) * 1993-04-05 1994-10-11 Toyota Tsusho Kk 金属製角形超薄肉背高ケースの製造方法とそのための金型
JPH105907A (ja) * 1996-06-21 1998-01-13 Masayuki Okano 有底容器の製造方法およびその金型
JPH105906A (ja) * 1996-06-26 1998-01-13 Fuji Hatsujo Kk 有底容器の製造方法
JPH1064487A (ja) * 1996-08-20 1998-03-06 Japan Storage Battery Co Ltd 電 池
JP2000015371A (ja) * 1998-06-26 2000-01-18 Takeuchi Press Ind Co Ltd 変形容器の製造方法
JP2000107831A (ja) * 1998-09-30 2000-04-18 K D K Kk 偏平薄型有底角筒体、その製造方法及び製造用パンチ、並びに該角筒体を使用した電池もしくはコンデンサー
JP2000176588A (ja) * 1998-12-09 2000-06-27 Miyamoto Kogyo Kk 有底容器の衝撃押出し成形装置および衝撃押出し成形方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1347519A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7282725B2 (en) 2002-12-26 2007-10-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing semiconductor device, semiconductor manufacturing apparatus, and stencil mask

Also Published As

Publication number Publication date
TW535310B (en) 2003-06-01
CN1216428C (zh) 2005-08-24
KR20020080441A (ko) 2002-10-23
KR100576894B1 (ko) 2006-05-03
CN1406395A (zh) 2003-03-26
EP1347519A1 (en) 2003-09-24
US20030003355A1 (en) 2003-01-02
EP1347519A4 (en) 2007-05-02
US6946221B2 (en) 2005-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2002052662A1 (en) Square battery container, method of manufacturing the container, and square battery using the container
JP4119612B2 (ja) 角形電池缶およびその製造方法
JP3740048B2 (ja) 電池缶およびそれを用いた電池
JP3689667B2 (ja) 角形電池缶およびその製造方法並びにそれを用いた角形電池
US6893773B2 (en) Flat square battery
KR101616621B1 (ko) 전지 케이스 및 전지 케이스의 안전 밸브의 형성 방법
WO2014171293A1 (ja) 電池ケース
US6586907B1 (en) Cell tube and method of manufacturing the cell tube
WO2007142270A1 (ja) 電池缶及びその製造方法
US20220320675A1 (en) Sealing plate equipped with gas discharge valve and secondary battery using the same
CN216563419U (zh) 电池壳体
WO2021192622A1 (ja) 電池ケースの製造方法
JP2743636B2 (ja) ボタン形空気電池の製造方法
KR101030835B1 (ko) 전지용 케이스의 제조 방법 및 이에 의해 제조되는 전지용 케이스
JP2001307686A (ja) 電池缶及びその製造方法と電池
KR102666014B1 (ko) 이차 전지용 원통형 캔의 제조 방법 및 이를 포함한 이차 전지
JP4622268B2 (ja) 密閉型円筒電池用安全弁およびその製造方法
JP2001313008A (ja) 電池缶およびその製造方法並びに電池
JP2002015712A (ja) 電池缶およびその製造方法
JP3247570B2 (ja) 電池缶の製造方法
JP6060514B2 (ja) 蓄電装置及び二次電池並びに蓄電装置の製造方法
KR20230131574A (ko) 원통형 이차전지 캔 및 그 제조방법
JP2003242940A (ja) 円筒形電池缶およびそれを用いた円筒形電池

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10181634

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020027011147

Country of ref document: KR

Ref document number: 018056601

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2001272337

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020027011147

Country of ref document: KR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2001272337

Country of ref document: EP

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1020027011147

Country of ref document: KR