(57)【要約】【課題】有底円筒形の電池缶に形状の安定化と厚みの均一性を保持してビード形成を行う。【解決手段】電池缶３の外周部に突き当てられてビード４を形成する突当て部６０が移動方向に対して次第に曲率が小さくされるとともに突当て量が次第に大きくなるように形成されたブレード１３が用いられる。ブレード１３を電池缶載置駆動機構１１に位置決め載置されて回転駆動される電池缶３に対して、その開口部から所定の高さ位置において突き当てるとともに突当て状態を保持しながらブレード駆動機構１５によって接線方向へと移動させてビード形成を行う。【選択図】  図４
2004220940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間部に電池素子が装填されるとともに開口部を電池蓋によって封口される有底円筒状の電池缶の外周部に、上記内部空間部に突出して上記電池素子と上記電池蓋とを隔離した状態に保持する隔壁凸部を構成するビードを全周に亘って形成する円筒型電池のビード形成装置において、
上記電池素子が装填された上記電池缶を位置決め載置するとともに回転駆動する電池缶載置駆動機構と、
上記電池缶に対してその開口部から所定の高さ位置において外周部に突き当てられて上記ビードを形成するブレードが設けられたブレード機構と、
上記ブレードが上記電池缶に対してその外周部に沿って接線方向に移動するように上記ブレード機構を駆動するブレード駆動機構とを備え、
上記ブレードの上記電池缶の外周部に突き当てられて上記ビードを形成する突当て部が、移動方向に対して次第に曲率が小さくされるとともに突当て量が次第に大きくなるようにして形成され、
上記電池缶の外周部に大きな曲率で浅い円弧溝から次第に小さな曲率でかつ上記内部空間へと大きく突出する円弧溝に変化させながら上記ビードを形成することを特徴とする円筒型電池のビード形成装置。
【請求項２】
上記電池缶載置駆動機構が、上記ブレード駆動機構と連結されることによって上記ブレードの移動動作に連動して上記電池缶を回転駆動することを特徴とする請求項１に記載の円筒型電池のビード形成装置。
【請求項３】
上記電池缶載置駆動機構と対向して設けられて上記電池缶を軸方向に押圧する電池缶押圧機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の円筒型電池のビード形成装置。
【請求項４】
上記電池缶押圧機構が、上記ブレード駆動機構と連結されることによって上記ブレードの移動動作に連動して回転しながら軸方向に移動動作することにより、上記電池缶を保持しながら軸方向に押圧することを特徴とする請求項３に記載の円筒型電池のビード形成装置。
【請求項５】
一対の上記ブレード機構が備えられ、これらブレード機構が上記電池缶を中心として対称位置に配置されるとともに上記ブレード駆動機構によって互いに反対方向に移動されることを特徴とする請求項１に記載の円筒型電池のビード形成装置。
【請求項６】
一対の上記ブレード機構が、中間歯車を介して互いに連結されることによって、上記ブレード駆動機構により互いに連動して移動動作することを特徴とする請求項５に記載の円筒型電池のビード形成装置。
【請求項７】
内部空間部に電池素子が装填されるとともに開口部を電池蓋によって封口される有底円筒状の電池缶の外周部に、上記内部空間部に突出して上記電池素子と上記電池蓋とを隔離した状態に保持する隔壁凸部を構成するビードを全周に亘って形成する円筒型電池のビード形成方法において、
上記電池缶を位置決め載置するとともに回転駆動する電池缶載置駆動機構と、移動方向に対して次第に曲率が小さくなるとともに突出量が大きくなる断面円弧状の突当て部を有して上記電池缶の外周部に上記ビードを形成するブレードを設けたブレード機構と、上記電池缶に対して外周部に上記突当て部が突き当てられた状態で上記ブレードが接線方向に移動するように上記ブレード機構を駆動するブレード駆動機構とを備えるビード形成装置が用いられ、
内部空間に上記電池素子を充填した状態で上記電池缶載置駆動機構に上記電池缶を載置する工程と、
上記電池缶を回転駆動しながら、その開口部から所定の高さ位置に上記突当て部が位置合わせされた上記ブレードを移動動作させる工程とを経て、
上記ブレードにより、上記電池缶の外周部に、大きな曲率で浅い円弧溝から次第に小さな曲率でかつ上記内部空間へと大きく突出する円弧溝に変化させながらビード形成が行われることを特徴とする円筒型電池のビード形成方法。
【請求項８】
上記ビード形成装置に、上記電池缶載置駆動機構と対向して上記電池缶を軸方向に押圧する電池缶押圧機構が設けられ、
上記ブレード機構が駆動されて上記ブレードによるビード形成動作に同期して上記電池缶が上記電池缶押圧機構によって軸方向に押圧されることを特徴とする請求項７に記載の円筒型電池のビード形成方法。
【請求項９】
上記ビード形成装置に、上記電池缶を中心としてその対称位置に配置された一対の上記ブレード機構が備えられ、
上記電池缶を回転駆動しながら一対の上記ブレードが互いに反対方向に移動してビード形成動作を行うことを特徴とする請求項７に記載の円筒型電池のビード形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部空間部に電池素子が装填されるとともに開口部が電池蓋により封口される有底円筒状の電池缶を有する円筒型電池に対して、電池缶の外周部に内部空間部に突出して電池素子と電池蓋とを隔離した状態に保持する隔壁凸部を構成するビードを全周に亘って形成する円筒型電池のビード形成装置及びビード形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電池は、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話機、或いは携帯型音響機器等の各種の携帯型電子機器の電源として広く用いられており、例えば形状的に円筒型、角筒型、フラット型或いはボタン型等に区分される。電池は、例えば一度放電することによって使用不能となる一次電池と、放電後に再充電を行うことによって繰り返し使用が可能な二次電池とに区分される。二次電池としては、例えば鉛電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池或いはリチウムイオン電池等が提供されている。
【０００３】
リチウムイオン二次電池は、体積当たりの容量密度が高く、ニッケルカドミウム電池と比較して約３倍もの高電圧特性を有しており、電池内においてリチウムがイオン状態で存在することから安全性も極めて高いといった種々の特徴を有しており、各種の携帯型電子機器の電源として汎用されている。リチウムイオン二次電池１００は、図８に示すように、シート状の負極材１０１と正極材１０２とをそれぞれセパレータ１０３，１０４を介して重ね合わすとともに渦巻き状に巻回して電池素子１０５を構成し、この電池素子１０５が非水電解液とともに電池缶１０６内に装填されてなる。リチウムイオン二次電池１００は、負極を構成する電池缶１０６の上端開口部に正極を構成する電池蓋１０７をナイロン等の合成樹脂からなるガスケット１０８を介してかしめ付けることにより、電池素子１０５と非水電解液とを電池缶１０６内に密封する。
【０００４】
リチウムイオン二次電池１００は、電池缶１０６が底部において図示しない負極リードを介して負極材１０１と接続されて負極を構成するとともに、電池蓋１０７６が正極リード１０９を介して正極材１０２と接続されて正極を構成する。リチウムイオン二次電池１００は、電池缶１０６の内部に絶縁シートにより絶縁を保持されて電池素子１０５が収納される。リチウムイオン二次電池１００は、ビード１１０によって区割りされた電池缶１０６の上部空間に電池蓋１０７とともに電流遮断素子（ＰＣＴ）１１１や安全弁１１２が組み付けられる。リチウムイオン二次電池１００は、正極リード１０９が安全弁１１２に溶接によって固定されかつこの安全弁１１２を介して電池蓋１０７と接続されてなる。
【０００５】
リチウムイオン二次電池１００には、例えばＳＰＣＥ材（アルミキルド鋼板）等の鋼板を素材として、絞り加工を施して有底円筒状に形成された電池缶１０６が用いられる。電池缶１０６は、素材に対して、例えばトランスファ型プレス機による深絞り加工と抜き加工とを連続して繰り返すトランスファ絞り工程によって所定の形状に形成される。また、電池缶１０６は、素材に対してプレス機による深絞り加工を施して中間体を製作し、この中間体に対して絞りダイスを用いた絞り加工及び複数のしごきダイスを用いたしごき加工とを施すいわゆるＤＩ加工（ｄｒａｗｉｎｇ−ｉｒｏｎｇ）によって所定の形状に形成される。
【０００６】
電池缶１０６は、上述した工程を経て製作された中間体を複数のしごきダイスとカップリングパンチとを多段に配置したしごきラインを通過させて所定の厚みまで圧延されて完成される。電池缶１０６には、例えばバレルめっき処理が施されて、表面全体を被覆して防錆性に優れたニッケル層が形成される。
【０００７】
電池缶１０６は、電池素子１０５を内部空間に装填した状態で外周部にビード加工が施されて開口部から所定の高さ位置において内方へと凹ませるビード１１０が全周に亘って形成され、装填した電池素子１０５が保持されるようにする。電池缶１０６には、リード溶接や非水電解液の充填等を経て、開口部を閉塞するようにして電池蓋１０７がガスケット１０８を重ね合わせて組み付けられる。電池缶１０６は、開口縁を全周に亘って内方へと折曲して先端部で電池蓋１０７とガスケット１０８とを圧着してかしめ付けが行われる。
【０００８】
ところで、リチウムイオン二次電池１００においては、上述したように電池缶１０６に対して図９に示したビード形成装置１２０を用いてビード加工を施し、外周部に開口部から所定の高さ位置において全周に亘ってビード１１０が形成される。ビード形成装置１２０は、電池缶１０６を位置決めして載置する基台部１２１と、この基台部１２１に対して昇降自在な上型部１２２と、電池缶１０６の外周部に突き当てられるブレード１２３を備える。ビード形成装置１２０は、詳細を省略するが図示しない駆動機構によって基台部１２１と上型部１２２とが互いに同期して回転駆動される。
【０００９】
ビード形成装置１２０は、ブレード１２３を、詳細を省略する駆動機構によって回転駆動するとともに、電池缶１０６の外周部に対して接離動作されるように支持する。ブレード１２３は、例えば特殊工具鋼等によって所定の厚みを有する円盤状に形成され、外周部が電池缶１０６に形成するビード１１０の溝形状に対応して所定の曲率を有する円弧状に形成されている。
【００１０】
ビード形成装置１２０は、内部空間に電池素子１０５を装填して供給された電池缶１０６を基台部１２１上に位置決め載置する。ビード形成装置１２０は、基台部１２１に対して上型部１２２が下降動作することによって、電池缶１０６の開口部を保持する。ビード形成装置１２０は、基台部１２１と上型部１２２とが電池缶１０６を保持した状態で互いに同期して回転駆動されることによって、電池缶１０６も一体に回転駆動する。
【００１１】
ビード形成装置１２０は、回転する電池缶１０６に対して、外周部の側方から回転するブレード１２３を突き当てる。ビード形成装置１２０は、図１０に示すようにブレード１２３が次第に電池缶１０６側へと移動されることによって、外周部に次第に深さが大きな凹溝を形成していく。ビード加工機１２０は、電池缶１０６の外周部にブレード１２３によって凹溝を形成するとともに基台部１２１に対して上型部１２２が次第に下降して凹溝を押し潰すことにより、電池缶１０６の外周部に全周に亘ってビード１１０を形成する。なお、ビード形成装置１２０は、電池缶１０６とブレード１２３とを互いに逆方向に回転駆動する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来のビード形成装置１２０においては、上述したように回転駆動される電池缶１０６の側方から逆方向に回転駆動されるブレード１２３を突き当てるとともにこのブレード１２３を電池缶１０６側へと次第に移動させることによって、電池缶１０６の外周部にビード１１０を形成する。また、ビード形成装置１２０においては、電池缶１０６に形成するビード１１０を構成する凹溝の幅に等しい厚みを有するブレード１２３が用いられる。したがって、ビード形成装置１２０においては、上型部１２２による押圧力とブレード１２３の押込み量とにより肉厚制御が行われてビード１１０が形成される。
【００１３】
しかしながら、かかる従来のビード形成装置１２０においては、電池缶１０６の外周部に厚みの小さなブレード１２３を突き当てて凹溝を形成するとともにこの凹溝から上型部１２２による押圧力によって外周部に塑性変形を生じさせる際に、電池缶１０６の硬さのバラツキによって変形位置にバラツキを生じさせることがあった。ビード形成装置１２０は、このために電池缶１０６に、ビード１１０の肉厚や形状が高精度に形成されないといった問題を生じさせていた。電池缶１０６は、ビード１１０が開口部にかしめ付けされるガスケット１０８の受け部位を構成することから、ビード１１０の肉厚にバラツキがある場合にガスケット１０８をかしめ付けるかしめ力が全周に亘って均一に保持し得なくなる。また、電池缶１０６は、ビード１１０の肉厚が小さい場合に、ガスケット１０８による密閉性を低下させるといった問題を発生させる。
【００１４】
また、従来のビード形成装置１２０は、ブレード１２３を回転駆動するとともに基台部１２１に位置決め載置された電池缶１０６側に移動動作させてビード１１０を形成する。したがって、ビード形成装置１２０は、ブレード１２３の駆動機構が複雑となり精密に駆動することが困難となって電池缶１０６に上述した肉厚のバラツキを生じさせてしまう。また、ビード形成装置１２０は、単一のブレード１２３によってビード１１０を形成することから汎用性を有しておらず、任意の形状の凹溝を形成する場合にはブレード交換が必要となる。
【００１５】
したがって、本発明は、電池缶に形状の安定化と厚みの均一性を保持してビード形成を行う円筒型電池のビード形成装置及びビード形成方法を提供することを目的に提案されたものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成する本発明にかかる円筒型電池のビード形成装置は、内部空間部に電池素子が装填されるとともに開口部を電池蓋によって封口される有底円筒状の電池缶の外周部に、内部空間部に突出して電池素子と電池蓋とを隔離した状態に保持する隔壁凸部を構成するビードを全周に亘って形成する。ビード形成装置は、電池素子が装填された電池缶を位置決め載置するとともに回転駆動する電池缶載置駆動機構と、電池缶に対してその開口部から所定の高さ位置において外周部に突き当てられて移動されることによりこの電池缶にビードを形成するブレードと、このブレードを電池缶に対してその外周部に沿って接線方向に移動させるブレード駆動機構とを備える。ビード形成装置は、ブレードの電池缶の外周部に突き当てられてビードを形成する突当て部が、移動方向に対して次第に曲率が小さくされるとともに突当て量が次第に大きくなるようにして形成される。
【００１７】
以上のように構成された本発明にかかる円筒型電池のビード形成装置においては、電池缶載置駆動機構に位置決め載置されて回転駆動される電池缶に対して、その開口部から所定の高さ位置においてブレードが突き当てられ、このブレードが突当てた状態を保持されながらブレード駆動機構によって接線方向へと移動される。ビード形成装置においては、ブレードの突当て部の形状に倣って、電池缶の外周部に大きな曲率で浅い円弧状の凹溝から次第に小さな曲率でかつ内部空間へと大きく突出する円弧状の凹溝へと変化するようにして所定形状の凹溝が形成されてビード形成が行われる。ビード形成装置によれば、上述した形状のブレードの突当て部によって無理な力が加わること無く凹溝形成が行われることで、電池缶の外周部に安定した形状でかつ均一な肉厚のビードを形成することが可能となる。したがって、ビード形成装置によれば、電池缶が開口部を安定して封口され、信頼性の向上を図った円筒型電池が製造されるようにする。
【００１８】
上述した目的を達成する本発明にかかる円筒型電池のビード形成方法は、内部空間部に電池素子が装填されるとともに開口部を電池蓋によって封口される有底円筒形状の電池缶の外周部に、内部空間部に突出して電池素子と電池蓋とを隔離した状態に保持する隔壁凸部を構成するビードを全周に亘って形成する。ビード形成方法は、電池缶を位置決め載置するとともに回転駆動する電池缶載置駆動機構と、移動方向に対して次第に曲率が小さくなるとともに突出量が大きくなる断面円弧状の突当て部を有して電池缶の外周部にビードを形成するブレードと、電池缶に対して外周部に突当て部が突き当てられた状態でブレードを接線方向に移動させるブレード駆動機構とを備えるビード形成装置が用いられる。ビード形成方法は、内部空間に電池素子を充填した状態で電池缶載置駆動機構に電池缶を位置決め載置する工程と、電池缶を回転駆動しながらその開口部から所定の高さ位置に突当て部を位置合わせされたブレードを移動動作させる工程とを有する。
【００１９】
以上の工程を有する本発明にかかる円筒型電池のビード形成方法によれば、電池缶載置駆動機構に位置決め載置されて回転駆動される電池缶に対して、その開口部から所定の高さ位置においてブレードが突き当てられ、このブレードが突当て状態を保持されながらブレード駆動機構によって接線方向へと移動される。ビード形成方法によれば、電池缶の外周部に、ブレードの突当て部の形状に倣って大きな曲率で浅い円弧状の凹溝から次第に小さな曲率でかつ内部空間へと大きく突出する円弧状の凹溝へと変化するようにして所定形状の凹溝が形成される。ビード形成方法によれば、ブレードの突当て部の形状により無理な力が加わること無く凹溝形成が行われることで、電池缶の外周部に安定した形状でかつ均一な肉厚のビードを形成することが可能となる。したがって、ビード形成方法によれば、電池缶が開口部を安定して封口され、信頼性の向上を図った円筒型電池が製造されるようになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態として示したビード形成装置１は、円筒型リチウムイオン二次電池（以下電池と略称する。）の製造工程、詳細には電池缶３の製造工程中に設置されてその外周部にビード４を形成する。電池は、詳細を省略するが電池缶３の内部に電池素子が非水電解液とともに充填され、電池缶３の開口部をガスケットを介して電池蓋によって封口してなる。電池は、電池缶３が負極リードを介して負極材と接続されて負極を構成するとともに、電池蓋が正極リードを介して正極材と接続されて正極を構成する。
【００２１】
電池には、電池缶３の内部に絶縁シートによって絶縁を保持された状態で電池素子が収納される。電池には、ビード４によって区割りされた電池缶３の上部空間に電池蓋とともに電流遮断素子や安全弁が組み付けられる。電池は、正極リードが安全弁に溶接によって固定されかつこの安全弁を介して電池蓋と接続されてなる。なお、電池素子は、負極材と正極材とがセパレータを介して重ね合わされるとともに渦巻き状に巻回されてなる。
【００２２】
電池缶３は、絞り工程等を経て電池缶中間体を形成し、この電池缶中間体の開口部から内部空間に電池素子や非水電解液等を充填した後に、詳細を後述するようにビード形成装置１により開口部から所定の高さ位置にビード４が全周に形成される。電池缶３は、ビード４によって区割りされた上部空間部に電池蓋やその他の構成部材を組み込んだ後に、開口部にかしめ処理が施されて電池を製造する。ビード４は、電池缶３の内部に充填された電池素子を係止するとともに、電池蓋や安全弁等の部材を保持する作用を奏する。
【００２３】
電池缶３には、開口縁に全周に亘ってかしめ部が形成されるとともに、このかしめ部に対してかしめ処理が施されることによって電池蓋により開口部が封口される。電池蓋は、金属板を素材として電池缶３の内径とほぼ等しい外径を有して形成され、中央領域が台座状に膨出形成されてなる。ガスケットは、例えば気密性や水密性を有しかつ塑性変形特性を有するナイロン樹脂等を素材として、電池缶３の内径よりもやや大径のリング状に形成されてなる。
【００２４】
かしめ部は、電池缶３の開口部に例えばロールプレス加工を多段に施すことによって先端側を基端から次第に丸めるようにして形成され、開口縁を内方側に向けた断面略Ｃ字状を呈している。かしめ部は、加工途中において曲げ基端と開口縁との間隔がガスケットと電池蓋との厚みよりもやや大きな状態とされ、また全体が円弧状に折曲されることによって取り扱い上の安全性が図られている。電池缶３は、詳細を後述するようにビード形成装置１によって安定した形状と均一な厚みを有するビード４が形成されることによって、上述したかしめ部により開口部を安定した状態で封口される。
【００２５】
負極材は、フィルム状の銅箔等からなる負極集電体の両面或いは片面に負極活物質が塗布され、所定形状に裁断されて形成される。負極材は、負極活物質として例えばリチウムイオンをドープ・脱ドープ可能な炭素材料やポリアセチレン，ポリピロール等の高分子材料或いはＳｎＯ２等の酸化物が用いられ、これにポリフッ化ビニリデン等の結合材を混合するとともにｎ−メチルピロドリン等の有機溶媒に分散してスラリー状とした負極塗料が用いられる。負極材は、この負極塗料を例えばドクターブレード法等により負極集電体上に均一に塗布した後に、高温乾燥処理を施して分散媒の残留有機溶媒を蒸発させ、さらにロールプレスによる加圧処理を施して負極活物質を負極集電体上に高密度化して成膜形成してなる。
【００２６】
正極材は、フィルム状のアルミニウム箔等からなる正極集電体の両面或いは片面に正極活物質が塗布され、所定形状に裁断されて形成される。正極材は、正極活物質として例えばＬｉｘＭＯ２（Ｍ：一種類以上の遷移金属、ｘ：電池の放電状態により異にし、通常０．０５以上１．１０以下）で表される高電圧の発生或いはエネルギー密度に優れた特性を有するリチウム複合酸化物やその他の金属酸化物、金属硫化物が用いられる。正極材は、この正極活物質にポリフッ化ビニリデン等の結合材を混合するとともにｎ−メチルピロドリン等の有機溶媒に分散してスラリー状とした正極塗料が用いられる。正極材１０は、正極塗料を例えばドクターブレード法等によって正極集電体上に均一に塗布した後に、高温乾燥処理を施して有機溶媒を飛ばし、さらにロールプレスによる加圧処理を施して正極活物質を正極集電体上に高密度化して成膜形成してなる。
【００２７】
非水電解液には、電解質を有機溶媒中に溶解させた溶液が用いられる。有機溶媒としては、例えばプロピレンカーボネート，エチレンカーボネート，ブチレンカーボネート，ビニレンカーボネート，γ−ブチロラクトン，スルホラン，１・２−ジメトキシエタン，１・２−ジエトキシエタン，２−メチルテトラヒドロフラン，３−メチル−１・３−ジオキソラン，プロピオン酸メチル，酪酸メチル，ジメチルカーボネート，ジエチルカーボネート，ジプロピルカーボネート等が用いられる。有機溶媒は、これらのなかから１種類単独で、或いは２種類以上を混合して用いられる。電解質は、上述した有機溶媒に溶解可能でありかつイオン伝導性を有するリチウムイオン塩、例えばＬｉＰＦ６，ＬｉＣｌＯ４，ＬｉＢＦ４，ＬｉＣＦ３ＳＯ３或いはＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２等が用いられる。
【００２８】
電池素子は、負極材及びや正極材と、それぞれが例えば微小孔が形成されたポリエチレン（ＰＥ）シートを負極材８正極材よりもやや大きな幅で切断したセパレータが、巻取ロール上の外周部上で重ね合わされて製作される。電池素子は、絶縁シートを装着した電池缶３の内部に装填され、負極材が負極リードを介して電池缶３の底面に接続されるるとともに正極材が電池缶３の内部に組み付けられた安全弁と接続される。
【００２９】
以上のように構成される電池は、上述した電池缶３の素材として、例えば鋼板母材に対して例えば電気めっき法によってニッケルめっきを施して表面全体を被覆するニッケルめっき層を成膜形成してなる表面処理鋼板が用いられる。表面処理鋼板は、めっき処理後にさらに熱処理を施すことにより、鋼板母材とニッケルめっき層との間で相互拡散を生じさせて鉄−ニッケル合金層を形成する。表面処理鋼板は、この鉄−ニッケル合金層によって電池缶３を形成して負極リードの溶接を行う際に、ニッケルめっき層を流れる無効電流を小さくしかつ鋼板母材を流れる有効電流を増加させて溶接強度が向上しかつ安定した溶接が行われるようにする。
【００３０】
電池の製造工程は、素材メーカから供給された表面処理鋼板に対して、例えば絞り加工工程と、仕上げ処理工程と、開口部のトリミング処理工程とを施して有底円筒形状の電池缶中間体を製作する。電池の製造工程は、この電池缶中間体の内部に電池素子を装填する電池素子装填工程と、電池缶中間体にビード４を形成するビード加工工程を経て電池缶３を製作する。電池１の製造工程は、非水電解液充填工程と、構成部材組付工程と、封口処理工程及び洗浄処理工程等の工程を経て電池１を製造する。
【００３１】
絞り加工工程は、平板の表面処理鋼板を例えばトランスファ型プレス機に供給して絞り量を次第に大きくする深絞り加工等からなり、全体カップ形状の中間体を製作する。なお、絞り加工工程は、プレス機による深絞り加工を行って製作したカップ形状の中間体に対して、さらに絞りダイスを用いた絞り加工或いはしごきダイスを用いたしごき加工等を施こす工程であってもよい。
【００３２】
電池の製造工程は、仕上げ処理工程において、カップ状中間体をしごきダイスとカップリングパンチとを多段に配置したしごきラインを通過させることによって所定の形状仕上げを行う。仕上げ処理工程は、厚みが約１．０ｍｍ乃至０．２ｍｍ程度まで圧延して所定形状の有底円筒形状の中間缶体を製作する。電池の製造工程は、トリミング処理工程において、中間缶体に対して開口部の形状を整えるとともにバリ等を除去するトリミング処理を施すことによって、電池缶中間体を製作する。
【００３３】
電池の製造工程においては、電池素子装填工程において、上述した工程を経て形成された電池缶中間体に対して、その開口部から内部空間内に電池素子が装填される。電池素子組付工程は、電池缶中間体の底面に負極リードの溶接を行った後に、内部空間に電池素子とスペーサとを装填する。電池の製造工程においては、ビード加工工程において、詳細を後述するビード形成装置１を用いて電池缶中間体の開口部から所定の高さ位置に全周に亘ってビード４を形成する。
【００３４】
電池の製造工程においては、非水電解液充填工程において電池缶３の内部に定量の非水電解液を充填する。電池の製造工程においては、構成部材組付工程において、ビード４上に保持するようにして安全弁や電流遮断素子の組み付が行われる。電池の製造工程においては、構成部材組付工程において、さらに正極リードの溶接を行ってガスケットや電池蓋の組み付けが行われる。
【００３５】
電池の製造工程においては、封口処理工程において、電池缶３の開口部を封口するかしめ処理が行われる。封口処理工程は、開口部に例えば多段のロールプレス加工をして開口縁を内方側に向けた断面略Ｃ字状のかしめ部を形成する。封口処理工程は、内部空間にガスケットの外周部を巻き込んで外周縁部位を電池蓋の外周部の上面に覆い被させ、開口縁によってガスケットの外周縁部位を圧着することにより、ガスケットによって電池缶３に対して電池蓋の外周部が全周に亘って密閉されて開口部を封口して電池を完成する。
【００３６】
上述したビード加工工程に用いられるビード形成装置１は、図１乃至図４に示すように、基台１０と、電池缶３を位置決め載置して回転駆動する電池缶載置駆動機構１１と、電池缶３を押圧する電池缶押圧機構１２と、電池缶３にビード４を形成するブレード１３Ａ，１３Ｂを備える一対のブレード機構１４Ａ，１４Ｂと、ブレード機構１４Ａ，１４Ｂを駆動するブレード駆動機構１５とを備える。なお、ブレード１３Ａ，１３Ｂを含むブレード機構１４Ａ，１４Ｂは、詳細を後述するように電池缶載置駆動機構１１を中心として基台１０上に左右対称に配置され主たる部位を同様に構成されることから、以下特に個別について説明する場合を除いて代表して説明するものとする。
【００３７】
基台１０は、図２に示すように、底面部１６と、この底面部１６の長さ方向の両端部に互いに平行に対峙するようにして一体に立ち上がり形成された側面部１７，１８とからなるチャンネル状を呈している。基台１０は、底面部１６の略中央部において電池缶載置駆動機構１１を支持するとともに、側面部１７，１８の内面側にブレード機構１４Ａ，１４Ｂをそれぞれ幅方向に移動自在に支持する。側面部１７には、内面にそれぞれ上下に離間して幅方向の一対のガイドレール１９Ａ，１９Ｂが設けられている。側面部１８にも、内面にそれぞれ上下に離間して幅方向の一対のガイドレール２０Ａ，２０Ｂが設けられている。
【００３８】
電池缶載置駆動機構１１は、図１及び図４に示すように、支持部材２１と、回転支軸２２と、ピニオン２３と、電池缶保持筒部材２４とを備える。支持部材２１は、支柱部２５と、この支柱部２５に上下に離間しかつ互いに平行に対峙するようにして一体に突出形成された下プレート部２６及び上プレート部２７とからなる。支持部材２１は、支柱部２５が基台１０の底面部１６上に立設されることによって、底面部１６と下プレート部２６及び上プレート部２７とが互いに所定の間隔を以って高さ方向に対峙する。なお、支持部材２１は、後述するように上プレート部２７が電池缶押圧機構１２の支持部を構成する。
【００３９】
下プレート部２６には、支柱部２５を挟んだ一方の領域に組込孔２８が形成されており、この組込孔２８に回転支軸２２の上端側が貫通される。回転支軸２２は、下端側が基台１０の底面部１６に軸受２９を介して回転自在に支持される。回転支軸２２には、下プレート部２６の軸受２９を貫通した上端部に電池缶保持筒部材２４が固定されるとともに、下プレート部２６と基台１０との間にピニオン２３と第１伝達歯車３０とが回転方向に固定されて軸装されている。
【００４０】
電池缶保持筒部材２４は、内径が電池缶３の外径よりもやや大径とされた有底円筒状の部材であり、下プレート部２６の組込孔２８内に回転自在に組み込まれている。電池缶保持筒部材２４には、コイルスプリング３１が内蔵されている。電池缶保持筒部材２４には、図４に示すように内部に電池缶３がその開口部位を外方に臨ませて収納されるとともに、セットネジ３２を締め付けることによって位置決めする。電池缶保持筒部材２４は、後述するように電池缶押圧機構１２によって電池缶３が押圧される際に、コイルスプリング３１が押圧力を調整する。
【００４１】
以上のように構成された電池缶載置駆動機構１１は、電池缶保持筒部材２４内に電池缶３が装填され、セットネジ３２を調整することによって電池缶３を位置決め載置する。電池缶載置駆動機構１１は、詳細を後述するようにブレード駆動機構１５を共通駆動源として電池缶保持筒部材２４に保持した電池缶３を回転駆動する。電池缶載置駆動機構１１は、ピニオン２３が各ブレード機構１４Ａ，１４Ｂにそれぞれ設けたラック４８Ａ，４８Ｂと噛み合って回転駆動される。電池缶載置駆動機構１１は、ピニオン２３と一体に回転支軸２２が回転して電池缶保持筒部材２４を回転させることにより、電池缶３を位置決め載置した状態で回転駆動する。
【００４２】
電池缶押圧機構１２は、上述したように支柱部材２１の上プレート部２７に組み付けられるとともに電池缶載置駆動機構１１を介してブレード駆動機構１５を共通駆動源として駆動される。電池缶押圧機構１２は、図１及び図４に示すように、電池缶３を押圧する電池缶押圧部材３３と、この電池缶押圧部材３３を回転駆動するカム歯車３４とを備える。電池缶押圧機構１２は、カム歯車３４と上述した電池缶載置駆動機構１１の第１伝達歯車３０との間を連結する伝達機構３５を備える。電池缶押圧機構１２は、後述するブレード機構１４のスライド動作に伴って、詳細を後述するカム機構３６Ａ，３６Ｂによってカム歯車３４が押圧されて電池缶押圧部材３３が回転しながら下降動作する。
【００４３】
電池缶押圧部材３３は、電池缶３の外径よりやや大径とされた円柱状の部材からなり、上プレート部２７に上述した下プレート部２６の軸孔２８と同軸上に位置して形成された組付孔３７に、軸受３８を介して回転自在に組み合わされている。電池缶押圧部材３３には、下端部に、電池缶３の内径よりも小径とされた規制ガイド凸部３９が一体に形成されている。規制ガイド凸部３９は、後述するように電池缶押圧部材３３が下降動作する際に、電池缶３の内部に嵌合されることによって先行ガイド作用を奏するとともに、ビード４の形成量を規制する。
【００４４】
電池缶押圧部材３３には、上プレート部２７から突出された上端部にカム歯車３４が固定される。カム歯車３４は、伝達機構３５の駆動歯車４０と噛合されることによって、ブレード１３の移動動作と電池缶３の回転動作とに同期して回転駆動される。また、カム歯車３４は、ブレード機構１４のスライド動作に同期してカム機構３６により押圧されて電池缶押圧部材３３と一体に下降動作する。
【００４５】
伝達機構３５は、駆動歯車４０と、伝達支軸４１と、第２伝達歯車４２とを備える。駆動歯車４０は、上述したように上下方向に移動するカム歯車３４が噛合状態を保持するに足る厚みを有しており、伝達支軸４１の上端部に固定される。伝達支軸４１は、基台１０の底面部１６に設けた第１軸受４３と、支持部材２１の下プレート部２６に設けた第２軸受４４と、上プレート部２７に設けた第３軸受４５を貫通して回転自在に支持される。伝達支軸４４には、底面部１６と下プレート部２６との間に位置して、電池缶載置駆動機構１１の第１伝達歯車３０と噛合する第２伝達歯車４２が固定されている。
【００４６】
以上のように構成された伝達機構３５は、ブレード駆動機構１５によって回転駆動される第１伝達歯車３０と噛合された第２伝達歯車４２が回転駆動される。伝達機構３５は、第２伝達歯車４２の回転動作に伴って伝達支軸４４が一体に回転し、この伝達支軸４４の回転動作に伴って駆動歯車４０が回転駆動される。伝達機構３５は、ブレード１３の移動動作に伴って、駆動歯車４０によりカム歯車３４を回転駆動させる。
【００４７】
ブレード機構１４は、上述したように電池缶載置駆動機構１１を挟んでその両側に位置されるとともに基台１０の側面部１７，１８と対向して配置された第１のブレード機構１４Ａと第２のブレード機構１４Ｂとからなる。第１のブレード機構１４Ａと第２のブレード機構１４Ｂとは、基本的な構成をほぼ同様とすることから、以下、特徴部位を除いてブレード機構１４として代表して説明する。
【００４８】
ブレード機構１４は、図２及び図３に示すように、ブレード駆動機構１５の支持部材を兼用する基板部材４６と、この基板部材４６の電池缶載置駆動機構１１と対向する側面（内側面）に設けられたブレード取付部４７に交換自在に取り付けられるブレード１３とを備える。基板部材４６は、上述した上下方向に離間する電池缶載置駆動機構１１の第１伝達歯車３０とカム機構３６のカム歯車３４とに対向するに足る高さを有する略板状の部材からなる。基板部材４６には、内側面にラック４８と、上述したカム機構３６を構成するカム部４９とが形成されている。基板部材４６には、外側面に、上下一対に設けられたスライドガイド部５０，５１が形成されている。
【００４９】
なお、第１の基板部材４６Ａ側には、詳細を後述するようにブレード駆動機構１５を構成するウォーム筒部５２が一体に形成されている。ウォーム筒部５２には、基台１０の側面部１７に配置された駆動モータ５３によって回転駆動されるウォーム軸５４が噛合される。
【００５０】
スライドガイド部５０，５１は、それぞれ基板部材４６の外側面に幅方向の全域に亘り、上下に所定の間隔を以って一体に突出形成されてなる。スライドガイド部５０，５１は、図２に示すようにそれぞれが所定の間隔を以って対向する水平方向の一対のガイド壁からなる。基板部材４６は、これらスライドガイド部５０，５１に基台１０の側面部１７，１８に設けたガイドレール１９，２０がそれぞれ嵌合することによって、側面部１７，１８に対して幅方向にスライド自在に組み合わされて支持される。
【００５１】
ブレード取付部４７は、基板部材４６の内側面に一体に突出形成された水平方向の凸壁からなる。ブレード取付部４７は、基板部材４６が基台１０に組み合わされた状態において、取り付けられたブレード１３を電池缶３の開口部から所定の高さ位置に対向位置させる。ブレード取付部４７は、図示しないが長さ方向に離間して少なくとも２個以上のねじ孔が形成され、これらねじ孔にねじ込む取付ねじを介してブレード１３を取り付けるようにする。
【００５２】
ラック４８は、基板部材４６の内側面に水平に取り付けた板状部材の端面に全長に亘って送り歯を形成してなる。ラック４８は、基板部材４６が基台１０に組み合わされた状態において、上述したように電池缶載置駆動機構１１のピニオン２３と噛合してこれを回転駆動する。
【００５３】
カム部４９は、図４に詳細を示すように、基板部材４６の内側面に形成された傾斜カム溝５５を有している。カム部４９は、傾斜カム溝５５が、基板部材４６のスライド方向に対して次第に下方へと傾斜するようにして形成されている。なお、カム部４９は、後述するように第１の基板部材４６Ａと第２の基板部材４６Ｂとが電池缶３を挟んで互いに逆方向にスライド動作することから、それぞれの傾斜カム溝５５Ａ，５５Ｂが互いに逆向きの傾斜を付されて形成されている。
【００５４】
カム部４９は、基板部材４６が基台１０に組み合わされた状態において、電池缶押圧機構１２のカム歯車３４と対向位置される。カム部４９とカム歯車３４との間には、カム部材５６が配置されている。カム部材５６は、詳細を省略するが基端部を支持部材２１の上プレート部２７に回動自在に支持されている。カム部材５６には、一方側面にカム歯車３４の上面を押圧する第１カムピン５７が一体に形成されるとともに、他方側面に傾斜カム溝５５に嵌合する第２カムピン５８が一体に形成されている。カム部材５６は、図示を省略するが支持部に組み付けたトーションスプリング等の弾性部材により、第１カムピン５７のカム歯車３４への当接習性が付与される。
【００５５】
以上のように構成されたカム機構３６は、後述するようにブレード駆動機構１５が駆動されて基板部材４６がスライド動作すると、カム部材５６の第２カムピン５８が傾斜カム溝５５内を図４において最上位のａ位置から次第に下方のｂ位置へと向かって移動する。カム機構３６は、これによってカム部材５６が回動動作し、第１カムピン５７によってカム歯車３４を下方へと押圧する。なお、カム歯車３４は、上述したように一体化された電池缶押圧部材３３を下方へと移動させることにより、電池缶３を押圧する。
【００５６】
第１のブレード機構１４Ａには、基板部材４６Ａの外側面にブレード駆動機構１５が付設されている。ブレード駆動機構１５は、上述したように基板部材４６Ａの外側面に形成されたウォーム筒部５２と、基台側面部１７側に取り付けられた駆動モータ５３と、この駆動モータ５３によって回転駆動されるウォーム軸５４とからなる。ブレード駆動機構１５は、ウォーム軸５４がウォーム筒部５２内に嵌挿され、それぞれの外周部と内周部とに形成したウォーム歯を噛合させる。
【００５７】
以上のように構成されたブレード駆動機構１５は、駆動モータ５３によってウォーム軸５４が回転駆動されると、このウォーム軸５４の軸線に沿って噛合状態にあるウォーム筒部５２を軸方向へと移動させる。ブレード駆動機構１５は、ウォーム筒部５２が基板部材４６Ａに一体に形成されていることにより、基板部材４６Ａを基台側面部１７に沿って移動させる。ブレード駆動機構１５は、基板部材４６Ａにブレード取付部４７Ａを介してブレード１３Ａが取り付けられていることから、ブレード１３Ａを電池缶３に対して移動させる。
【００５８】
ブレード駆動機構１５は、上述したように基板部材４６Ａにラック４８Ａが一体化されるとともにこのラック４８Ａをピニオン２３と噛合させてこのピニオン２３を回転駆動させる。ブレード駆動機構１５は、ピニオン２３に上述したように第２のブレード機構１４Ｂ側のラック４８Ｂが噛合されており、このラック４８Ｂを一体化した基板部材４６Ｂを基台側面部１８に沿って移動させる。ブレード駆動機構１５は、基板部材４６Ｂにブレード取付部４７Ｂを介してブレード１３Ｂが取り付けられていることから、ブレード１３Ｂを電池缶３に対して移動させる。
【００５９】
ブレード駆動機構１５は、上述したように電池缶３を回転駆動する電池缶載置駆動機構１１の駆動源とともに、電池缶押圧部材３３によって電池缶３を押圧する電池缶押圧機構１２の駆動源も兼用する。ブレード駆動機構１５は、上述したように基板部材４６Ａのラック４８Ａによってピニオン２３を回転駆動させることによって、このピニオン２３を固定した回転支軸２２を回転駆動させる。したがって、ブレード駆動機構１５は、回転支軸２２に電池缶保持筒部材２４が固定されていることによって、この電池缶保持筒部材２４に位置決め保持された電池缶３を回転駆動する。
【００６０】
ブレード駆動機構１５は、上述したようにピニオン２３を介して回転支軸２２を回転駆動させることによって、この回転支軸２２に固定された第１伝達歯車３０を回転駆動する。ブレード駆動機構１５は、第１伝達歯車３０の回転を、第２伝達歯車４２−伝達支軸４１−駆動歯車４０の経路でカム歯車３４へと伝達し、このカム歯車３４を回転駆動させる。ブレード駆動機構１５は、カム歯車３４を介して一体化された電池押圧部材３３を電池缶保持筒部材２４と同期して回転駆動させる。
【００６１】
一方、ブレード駆動機構１５は、上述したようにブレード機構１４の基板部材４６をスライド動作させることによって、カム機構３６を駆動させる。したがって、ブレード駆動機構１５は、カム部材５６によって押圧されるカム歯車３４を介して、電池押圧部材３３を電池缶保持筒部材２４と同期して回転駆動させながらこの電池缶保持筒部材２４に保持された電池缶３を押圧させる。
【００６２】
なお、ブレード駆動機構１５は、上述した構造に限定されるものでは無いことは勿論である。ブレード駆動機構１５は、例えば支持基板４６の外側面に軸受部を介して複数個のウォームホィールを水平線上に設けるとともにウォーム軸５４と噛合させ、ウォーム軸５４の回転にしたがって支持基板４６をスライド動作させるように構成してもよい。また、ブレード駆動機構１５は、駆動モータ５３によって回転駆動されるピニオンと、支持基板４６側に設けたウォームとによって構成するようにしてもよい。
【００６３】
ブレード駆動機構１５は、上述したように電池缶載置駆動機構１１の駆動源とともに電池缶押圧機構１２の駆動源も兼用することによって構成部材を減らして装置全体の簡易化、小型化を図るようにする。勿論、ビード形成装置１は、電池缶載置駆動機構１１や電池缶押圧機構１２をそれぞれ個別の駆動源によって駆動するようにしてもよい。ビード形成装置１は、この場合に各駆動源が互いに関連動作するように適宜制御される。
【００６４】
ブレード機構１４には、上述したようにブレード取付部４７にブレード１３が取り付けられている。ブレード１３は、例えば特殊工具鋼材を用いて所定の形状に切削した後に、焼き入れを施して形成してなる。ブレード１３は、図５に示すように、ブレード取付部４７上に取り付けられる矩形の基部５９と、この基部５９の長手方向の一側部に全長に亘って沿って一体に形成された突当て部６０とから構成される。ブレード１３は、全長が電池缶３の外周長よりもやや大きく形成されている。
【００６５】
ブレード１３は、電池缶３の外周部を押圧してビード４を形成する突当て部６０が、スライド方向に対して先端側が曲率が大きくかつ厚みの大きな大径突当て部６１とされるとともに、後端側が曲率が小さくかつ厚みが小さな小径突当て部６２とされてなる。ブレード１３は、基部５９に長手方向に離間して複数個（図５では２個）の取付孔６３が形成され、図示しない取付ネジによってブレード取付部４７上に取り付けられるようにする。なお、ブレード１３は、取り付けた状態において突当て部６０が電池缶３の開口部から所定の高さ位置に対向される。
【００６６】
大径突当て部６１は、後述するビード形成動作時にブレード１３がスライド動作して電池缶３の外周部に最初に押し当てられて部位であり、形成するビード４の溝形状よりも大きな曲率を有する断面円弧状に形成されている。小径突当て部６２は、形成するビード４の溝形状とほぼ等しい小さな曲率を有する断面円弧状に形成されている。ブレード１３は、図５に示すように大径突当て部６１側の厚み（高さ）をｈ１、幅をｗ１とし、小径突当て部６２側の厚みをｈ２、幅をｗ２としたときに、ｈ１＞ｈ２，ｗ１＜ｗ２となるように形成されている。
【００６７】
すなわち、ブレード１３は、突当て部６０が、大径突当て部６１から小径突当て部６２に向かって次第に曲率が小さくなるようにするとともに、厚みも小さくなるように形成されている。また、ブレード１３は、大径突当て部６１から小径突当て部６２に向かって次第に幅が大きくなるように形成されている。ブレード１３は、かかる突当て部６０の形状から後述するビード形成動作に際して、電池缶３の外周部に、最初の段階では曲率が大きく浅い円弧状の凹溝から次第に曲率が小さく深いを円弧状の凹溝に変化するようにして所定形状の凹溝を形成するようにする。
【００６８】
以上のよう構成された第１ブレード１３Ａと第２ブレード１３Ｂとは、第１ブレード機構１４Ａと第２１ブレード機構１４Ｂとを介して図６に示すように電池缶３に対して中心対称の両側に配置され、ブレード駆動機構１５によってそれぞれ接線方向にスライド動作される。第１ブレード１３Ａと第２ブレード１３Ｂとは、初期位置においてそれぞれの大径突当て部６１Ａ，６１Ｂが向き合った状態にあり、これら大径突当て部６１Ａ，６１Ｂの間隔が電池缶３の外径よりも同等若しくはやや小さく位置されている。
【００６９】
第１ブレード１３Ａと第２ブレード１３Ｂとは、ブレード駆動機構１５によって互いに同期して、図６矢印で示すように電池缶３を挟んでそれぞれが接線方向でかつ互いに逆方向へとそれぞれスライド動作される。第１ブレード１３Ａと第２ブレード１３Ｂとは、スライド動作するにしたがって、それぞれが電池缶３を大径突当て部６１Ａ，６１Ｂから次第に小径突当て部６２Ａ，６２Ｂによって押圧して、その外周部に凹溝を形成していく。第１ブレード１３Ａと第２ブレード１３Ｂとは、このようにして電池缶３を大径突当て部６１Ａ，６１Ｂから小径突当て部６２Ａ，６２Ｂにより次第に押圧することで、電池缶３に無理な力が加わること無く凹溝形成を行って、電池缶３の外周部に安定した形状でかつ均一な肉厚のビードを形成する。第１ブレード１３Ａと第２ブレード１３Ｂとは、互いに同期してスライド動作しながら電池缶３に凹溝形成を行うことから、安定した凹溝を形成する。
【００７０】
なお、ブレード１３は、大径突当て部６１と小径突当て部６２とが、電池缶３の外径仕様や形成する所定のビード４の形状に応じて曲率や厚み或いは幅を異にしたものが適宜選択して用いられる。ブレード１３は、ブレード取付部４７にねじ止めするようにしたが、例えばキー等の適宜の取付構造によって取り付けるようにしてもよい。
【００７１】
以上のように構成されたビード形成装置１は、ビード形成工程に設置されて絞り加工工程等を経て内部に電池素子が装填された電池缶３が供給され、この電池缶３にビード４を形成する工程を施す。ビード形成装置１には、各ブレード機構１４にそれぞれ所定の仕様に形成されたブレード１３が取り付けられる。ビード形成装置１は、供給された電池缶３を電池缶載置駆動機構１１の電池缶保持筒部材２４に装填して位置決め載置する。
【００７２】
ビード形成装置１は、駆動モータ５３に電源が投入されるとブレード駆動機構１５が駆動され、このブレード駆動機構１５によってブレード機構１４がスライド動作されるとともに、伝達機構３５を介して電池缶載置駆動機構１１とカム機構３６とが同期して駆動される。ビード形成装置１は、電池缶載置駆動機構１１によって位置決め載置した電池缶３を回転駆動する。ビード形成装置１は、カム機構３６によって電池缶押圧機構１２が駆動されて電池缶押圧部材３３が回転しながら下降動作し、その規制ガイド凸部３９を電池缶３の開口部から内部へと嵌合させる。
【００７３】
ビード形成装置１は、第１ブレード１３Ａと第２ブレード１３Ｂとがスライド動作して、電池缶３の外周部にそれぞれの大径突当て部６１Ａ，６１Ｂを突き当てる。ビード形成装置１は、初期段階では、大きな曲率でかつ突出量も小さく、厚みも大きい大径突当て部６１Ａ，６１Ｂを最初に電池缶３の外周部に突き当てることによって、図７（Ａ）に示すように電池缶３の外周部に大きな円弧で浅い凹溝４Ａを形成する。したがって、電池缶３には、無理な力が作用されずに安定した形状の凹溝４Ａが形成される。
【００７４】
ビード形成装置１は、第１ブレード１３Ａと第２ブレード１３Ｂとがスライド動作するにしたがって図７（Ｂ）に示すように次第に小さくなる曲率でかつ突出量も大きくなり、厚みも小さくなる突当て部６０によって電池缶３の外周部を押圧し、やや小さな円弧でやや深い凹溝４Ｂを形成する。電池缶３は、電池缶凹圧機構１２によって押圧されることで次第に高さ方向にすぼまっていく。
【００７５】
ビード形成装置１は、第１ブレード１３Ａと第２ブレード１３Ｂとがスライド動作の終期段階では、図７（Ｃ）に示すように小さな曲率でかつ突出量も大きくかつ厚みも小さい小径突当て部６２Ａ，６２Ｂによって電池缶３の外周部を押圧することで、小さな円弧で深い凹溝４Ｃを形成する。電池缶３は、電池缶凹圧機構１２によって押圧されることで、凹溝４Ｃが無理なく高さ方向にすぼめられて所定形状のビード４が形成される。
【００７６】
ビード形成装置１は、上述したように電池缶３にビード４を形成すると、駆動モータ５３が停止されて、電池缶保持筒部材２４から電池缶３の取り出しが行われる。電池缶３は、次工程へと送られて非水電解液の充填や構成部材の組付が行われた後に、封口処理が行われる。電池缶３は、上述したビード形成装置１によって無理な力が加えられずかつ安定した形状のビード４が形成されることから、ガスケットによる安定した封口が行われるようになる。
【００７７】
ビード形成装置１は、上述したように電池缶載置駆動機構１１によって電池缶３を固定した位置で回転駆動するとともに、この電池缶３に対してブレード機構１４に設けたブレード１３をブレード駆動機構１５によって基台１０に対して移動させてビード形成を行うように構成されている。ビード形成装置１は、例えば電池缶載置駆動機構１１を基台１０に対して移動動作させるとともにブレード１３を基台１０に固定してビード形成を行うように構成してもよい。
【００７８】
ビード形成装置１は、電池缶３を中心としてその両側に移動自在に配置した一対のブレード１３Ａ，１３Ｂによってビード形成を行うようにしたが、１個のブレード１３によってビード形成を行うことも可能である。ビード形成装置１は、電池缶３に対してブレード機構１４をブレード駆動機構１５によって接線方向に移動させてビード形成を行うようにしたが、ブレード機構１４を電池缶３に対して直径方向に調整移動可能とするように基台１０に取り付けることにより、外径を異にする電池缶３に対しての互換性が図られるようになる。
【００７９】
ビード形成装置１は、円筒型リチウムイオン二次電池の製造工程に適用したが、その他の円筒型電池にも広く適用可能であることは勿論である。
【００８０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、電池缶の外周部に突き当てられてビードを形成する突当て部が移動方向に対して次第に曲率が小さくされるとともに突当て量が次第に大きくなるように形成されたブレードが用いられ、このブレードを電池缶載置駆動機構に位置決め載置されて回転駆動される電池缶に対して、その開口部から所定の高さ位置において突き当てるとともに突当て状態を保持しながらブレード駆動機構によって接線方向へと移動させてビード形成を行うようにする。したがって、本発明によれば、ブレードの突当て部の形状に倣って電池缶の外周部に大きな曲率で浅い円弧状の凹溝形状から次第に小さな曲率でかつ内部空間へと大きく突出する円弧状の凹溝形状へと変化させながら所定形状の凹溝が形成されてビード形成が行われることから、ブレードの突当て部によって無理な力が加わること無く凹溝形成が行われるようになり電池缶の外周部に安定した形状でかつ均一な肉厚のビードを形成することが可能となる。本発明によれば、電池缶が開口部を安定して封口され、信頼性の向上を図った円筒型電池を製造することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態として示すビード形成装置の一部切欠き斜視図である。
【図２】ビード形成装置の正面図である。
【図３】電池缶載置駆動機構と電池缶押圧機構の構成を説明する要部縦断面図である。
【図４】ブレード機構とブレード駆動機構を構成する基板部材の側面図である。
【図５】ブレードの斜視図である。
【図６】ブレードによるビード形成動作の説明図である。
【図７】ブレードによるビード形成動作の説明図である。
【図８】リチウムイオン二次電池の一部切欠き要部斜視図である。
【図９】従来のビード形成装置の構成説明図である。
【図１０】従来のビード形成装置によるビード形成動作の説明図である。
【符号の説明】
１  ビード形成装置、３  電池缶、４  ビード、１０  基台、１１  電池缶載置駆動機構、１２  電池缶押圧機構、１３  ブレード、１４  ブレード機構、１５  ブレード駆動機構、２１  支持部材、２３  ピニオン、２４  電池缶保持筒部材、３０  第１伝達歯車、３３  電池缶押圧部材、３４  カム歯車、３６  カム機構、４０  駆動歯車、４２  第２伝達歯車、４６  基板部材、４７  ブレード取付部、４８  ラック、４９  カム部、５０，５１  スライドカイド部、５２ウォーム筒部、５３  駆動モータ、５４  ウォーム軸、５５  傾斜カム溝、５６  カム部材、６０  突当て部、６１  大径突当て部、６２  小径突当て部
【図１】
2004220940.tif 000003
【図２】
2004220940.tif 000004
【図３】
2004220940.tif 000005
【図４】
2004220940.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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