(57)【要約】      （修正有）【課題】応力が残留しているロール状の金属製板材を平面状に繰り出してプレス加工して負極缶を形成する際に、その負極缶のフランジ部の長さを均一にできるようにする。【解決手段】ボタン型電池における極缶７を製造する際に、ロール状に巻かれた金属製板材２を平面状に繰り出し、その平面状に繰り出された金属製板材２を、中空部４１を有するダイ４に載せるとともに、その金属製板材２の反対面側に、ロール状に巻かれた金属製板材２の短手方向に沿った表面への押圧力よりも長手方向に沿った表面への押圧力を小さくした凹部５１を有する押圧部材５で押圧させ、その状態で押圧部材５に形成された中空部５２から前記ダイ４の中空部４１にパンチ６を貫挿させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボタン型電池における極缶の製造方法において、
金属製板材を円形に打ち抜く工程と、
当該打ち抜かれた金属製板材を中空部を有するダイに載せるとともに、その金属製板材の反対面側に、その金属製板材をプレス加工によって伸びを生じやすい方向に沿った表面方向への押圧力を、他の方向に沿った表面方向への押圧力よりも小さくした押圧部材で押圧させる工程と、
当該押圧部材で金属製板材を押圧した状態で、前記押圧部材の中空部から前記ダイの中空部にパンチを貫挿させる工程と、
を備えたことを特徴とするボタン型電池における極缶の製造方法。
【請求項２】
前記押圧部材が、金属製板材の伸びを生じやすい方向に沿って凹部を形成したものである請求項１に記載のボタン型電池における極缶の製造方法。
【請求項３】
ボタン型電池における極缶の製造装置において、
金属製板材を円形に打ち抜く打ち抜き部と、
当該打ち抜かれた金属製板材を載せる中空部を有するダイと、
当該ダイに載せられた金属製板材の反対面側に設けられ、金属製板材をプレス加工によって伸びを生じやすい方向に沿った表面方向への押圧力を、他の方向に沿った表面方向への押圧力よりも小さくした押圧部材と、
当該押圧部材で金属製板材を押圧させた状態で押圧部材に形成された中空部から前記ダイの中空部に貫挿させるパンチと、
を備えたことを特徴とするボタン型電池における極缶の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイン型電池やボタン型電池などと称される電池（以下、まとめて「ボタン型電池」という）の極缶を製造する方法に関するものであり、より詳しくは、プレス加工によってフランジ部の外周寸法の均一化された極缶を製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なボタン型電極の製造方法について説明する。まず、ボタン型電極を製造する場合は、金属製の板材（以下、「金属製板材」という）を打ち抜きによって円形状に打ち抜くとともに、その打ち抜かれた円形状の金属製板材（以下、「ブランク」という）をプレス加工によって凹状に形成する。このとき、その凹状に形成された部分の外周部分については必要に応じてフランジ部が形成されるが、そのフランジ部については、外側壁面に沿ってＵ字状に折り返すか（特許文献１）、もしくは、外側壁面の延長方向上に延出させ、これを負極缶として使用できるようにする（図４や特許文献２参照）。また、正極缶についても同様に、円形状に打ち抜いた金属板をプレス加工によって凹状に形成し、その内部に、二酸化マンガンを封入させてその表面をセパレーターで覆うようにする。一方、負極缶については、その内部に亜鉛を封入し、ガスケットや吸収体を介して正極缶と一体化させる。正極缶と負極缶を一体化させる場合、正極缶のフランジ部を内側に折り返すことによって、正極缶と負極缶をガスケットで密着させ、これによって亜鉛や二酸化マンガンなどの漏れを防止できるようにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−５０２７４号公報
【特許文献２】特開２００８−２６２９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなプレス加工によってボタン型電池を製造する場合、次のような問題を生じる。
【０００５】
すなわち、このようにボタン型電極の極缶を製造する場合、一般に、ロール状に巻かれた金属製板材を平面状に繰り出し、そこで円形状に打ち抜いてからプレス加工を行うが、ロール状に巻き取られた金属製板材を平面状にすると、金属の伸びの異方性によって、どうしても長手方向と短手方向の伸びに違いを生じてしまう。このため、仮に、打ち抜かれたブランクの中心を正確にプレス加工しても、元の長手方向や短手方向に沿った方向のフランジ部の長さが長くなり、一方、長手方向から４５度傾いた方向に対するフランジ部の長さが短くなってしまう場合がある。このような状況でその極缶を負極缶として使用させる場合は、そのフランジ部の先端部分までの長さが異なるために、ガスケットとの間に隙間を生じてしまい、そこから二酸化マンガンや亜鉛などが漏れてしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、このようなボタン型電池の極缶を製造する場合において、フランジ部の長さを均一にできるようにした極缶の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明は上記課題を解決するために、ボタン型電池における極缶を製造する場合、金属製板材を円形に打ち抜き、その打ち抜かれた金属製板材を中空部を有するダイに載せるとともに、その金属製板材の反対面側に、その金属製板材をプレス加工によって伸びを生じやすい方向に沿った表面方向への押圧力を、他の方向に沿った表面方向への押圧力よりも小さくした押圧部材で押圧、その状態で押圧部材に形成された中空部から前記ダイの中空部にパンチを貫挿させるようにしたものである。
【０００８】
このようにすれば、金属製板材の伸びに異方性が存在する場合であっても、その伸びの異方性を吸収してフランジ部の長さをほぼ均一にさせることができる。
【０００９】
また、このような発明において、押圧部材として、プレス加工する際に伸びを生じる方向に沿って、前記金属製板材の表面から退避する凹部を形成するようにしたものを用いる。
【００１０】
このようにすれば、その凹部によって金属製板材への押圧力を低減させることができ、これによって、その凹部の存在する方向におけるフランジ部の長さを短くして、フランジ部の長さをほぼ均一にさせることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、ボタン型電池における極缶を製造する場合、金属製板材を円形に打ち抜き、その打ち抜かれた金属製板材を中空部を有するダイに載せるとともに、その金属製板材の反対面側に、その金属製板材をプレス加工する際に伸びを生じる方向に沿った表面方向への押圧力を小さくした押圧部材を押圧させ、その状態で押圧部材に形成された中空部から前記ダイの中空部にパンチを貫挿させるようにしたので、金属製板材の伸びに異方性が存在する場合であっても、その伸びの異方性を吸収してフランジ部の長さをほぼ均一にさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態における極缶の製造装置を示す図
【図２】同形態における押圧部材とダイ、パンチを示す図
【図３】同形態における押圧部材の押圧面を示す図
【図４】ボタン型電池の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
この実施の形態におけるボタン型電池の極缶の製造方法は、正極缶や負極缶を製造する際に使用されるものであって、図１に示すように、ロール状に巻き取られた金属製板材２を平面状に繰り出し、そこで打ち抜き部１１で円形に打ち抜いてプレス加工するようにしたものである。そして、特徴的には、そのプレス加工する際に、ダイ４を挟んで金属製板材２の反対面側に、その金属製板材２の伸びを生じやすい方向（本実施の形態ではロール状の金属製板材２の長手方向）に沿った表面方向（法線方向）の押圧力を低減させるようにした凹部５１を有する押圧部材５を設けてそれで押圧させ、その状態で、押圧部材５の中空部５２からダイ４の中空部４１にかけてパンチ６を貫挿させるようにしたものである。以下、本実施の形態におけるボタン型電池の極缶の製造装置１およびその製造方法について説明する。
【００１５】
まず、このボタン型電池を構成する極缶７は、薄い金属製板材２を打ち抜き部で円形に打ち抜いてプレス加工してなるものであって、正極缶を製造する場合は、ステンレス、アルミニウム、チタン、ニッケル、ＳＰＣＣ、ＳＰＥＣなどが使用される。一方、負極缶を製造する場合は、アルミニウム板を含むクラッド板材やステンレスなどが使用される。なお、本実施の形態においては、以下に、負極缶を製造する場合について説明するが、正極缶を製造する場合についても適用することができる。この負極缶（以下、「極缶７」という）を構成する金属製板材２は、ロール状に巻き取られた状態で製造装置１に設置され、そこから、繰出部を介して平面状に繰り出される。このとき、ロール状に巻き取られた状態では内部に応力が残留した状態となり、また、金属の特性によって、長手方向と短手方向における伸びに対して異方性を生じてしまう。具体的には、円形の金属材料をプレス加工してフランジ部を形成する場合、その金属材料がアルミニウムである場合は、円形に打ち抜く前の金属製材料における長手方向から４５度傾いた方向の伸びが最も大きくなって正方形状をなすフランジ部が形成され、また、ＳＵＳ４３０などの材料を用いた場合は、長手方向の伸びが最も大きくなってしまう。
【００１６】
このように異方性を有する金属製板材２からフランジ部７１を有する製品を作る場合は、まず、打ち抜き部１１によって円形状のブランク３を形成する。この打ち抜きの際には、前述の金属製板材２における長手方向と短手方向を判別できる状態としておき、後に押圧部材５で表面を押圧する際に、その方向に合わせて押圧部材５で押圧できるようにしておく。このとき、例えば、長手方向に繰り出された金属製板材２を円形に打ち抜き、そのままの状態で、そのブランク３をダイ４の上に載せるようにしておく。
【００１７】
このダイ４は、中央に円形の中空部４１を有する筒状をなすものであって、その中空部４１に後述するパンチ６を貫挿させることによって極缶７を形成できるようにしたものである。このダイ４における中空部４１の上端側の縁部には、図２に示すように、軽い曲率部４２が形成されており、これによって、パンチ６を貫挿させた際に、その曲率部４２で金属製板材２が切断されないようにする。
【００１８】
一方、押圧部材５は、このダイ４のブランク３を挟んだ反対面側に接離可能に設けられる。この押圧部材５は、ブランク３の外周部分をダイ４で挟むことによってフランジ部７１を形成できるようにしたものであって、その中央に設けられた中空部５２にパンチ６を貫挿させ、これによってフランジ部７１を形成できるようにしている。この押圧部材５におけるブランク３（金属製板材２）の押圧面側には、図３に示すように、元の金属製板材２の伸びやすい方向（ここでは長手方向）に沿ってその表面方向から退避する浅い凹部５１が形成されており、一方、これと異なる方向については、金属製板材２を相対的に強く押圧できるようにしている。ここでは、凹部５１の深さとして、例えば、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度に設定しておき、これによって軽く凹部５１の底面で金属製板材２を押圧できるようにしておく。なお、ここでは最も伸びを生じる方向を長手方向として凹部５１を形成するようにしているが、短手方向にも伸びを生じる場合はその方向に凹部を設け、これによって長手方向から４５度傾いた方向のフランジ部７１のみを強く押圧できるようにしてもよい。
【００１９】
パンチ６は、押圧部材５の中空部５２から挿入されるとともに、ブランク３の中心を押圧してダイ４の中空部４１に貫挿されるものであって、これによってフランジ部７１を形成できるようにしたものである。なお、ここでは、パンチ６によってフランジ部７１を形成する場合について説明したが、フランジ部７１を有さない極缶７を形成する場合については、パンチ６を奥深く貫挿させ、これによってフランジ部７１のない極缶７を形成できるようにしてもよい。
【００２０】
このようにダイ４や押圧部材５で金属製板材２を挟んだ状態でパンチ６を貫挿させると、ブランク３の長手方向の外周部近傍については凹部５１の底面によって軽く押圧された状態となり、一方、それ以外の方向の外周部近傍については押圧部材５で強く押圧された状態となる。このような状態でパンチ６を貫挿させると、その押圧力の違いによって金属製板材２の異方性を吸収して、フランジ部７１の長さをほぼ均一にさせて円形に近いフランジ部７１を形成することができるようになる。
【００２１】
このように上記実施の形態によれば、ボタン型電池における極缶７を製造する際に、ロール状に巻かれた金属製板材２から打ち抜き部１１によって円形のブランク３を形成し、そのブランクを中空部４１を有するダイ４に載せるとともに、そのブランクの反対面側に、ブランクの伸びやすい方向に沿った表面方向への押圧力を、他の方向に沿った表面方向への押圧力よりも小さくした凹部５１を形成した押圧部材５で押圧させ、その状態で押圧部材５に形成された中空部５２から前記ダイ４の中空部４１にパンチ６を貫挿させるようにしたので、その押圧力の違いによって金属製板材２における伸びの異方性を吸収して、フランジ部７１の長さをほぼ均一にさせることができる。
【００２２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。
【００２３】
例えば、上記実施の形態では、押圧部材５に凹部５１を形成して金属製板材２への押圧力を低減させるようにしたが、この凹部５１を滑らかな曲面状に形成し、これによって、伸びを生じやすい方向と伸びを生じにくい方向の違いを吸収できるようにしてもよい。
【００２４】
また、上記実施の形態では、押圧部材５で長手方向の押圧力を小さくするために凹部５１を形成するようにしたが、押圧部材５における押圧面を面一の粗面状態としておき、伸びの生じやすい方向については摩擦力の小さな粗面、伸びの生じにくい方向については摩擦力の大きな粗面とするようにしてもよい。
【００２５】
さらに、上記実施の形態では、金属製板材２から打ち抜きによってブランク３を形成し、そこから極缶７をプレス加工するようにしたが、平面状に繰り出された金属製板材２のブランク３の形成とプレス加工をほぼ同時に行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１・・・製造装置
２・・・ロール状の金属製板材
３・・・ブランク
４・・・ダイ
４１・・・中空部
４２・・・曲率部
５・・・押圧部材
５１・・・凹部
５２・・・中空部
６・・・パンチ
７・・・極缶
７１・・・フランジ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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