(57)【要約】【課題】より亀裂の生じにくい密閉型電池用ガスケットを提供する。【解決手段】型内に樹脂材料を注入して成形される密閉型電池用ガスケット９であって、環状の本体部１０から延出されたエアベント延出部１２内にウエルド部が存在し、エアベント延出部１２は、前記密閉型電池の封止が行われる際、外圧が加わらない位置にある。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
型内に樹脂材料を注入して成形される密閉型電池用ガスケットであって、
環状の本体部から延出された第１延出部内にウエルド部が存在し、
前記第１延出部は、前記密閉型電池の封止が行われる際、外圧が加わらない位置にあることを特徴とする密閉型電池用ガスケット。
【請求項２】
前記本体部から第２延出部が延出され、
前記第２延出部には、ゲート部が存在し、
前記第２延出部は、前記密閉型電池の封止が行われる際、外圧が加わらない位置にあることを特徴とする請求項１記載の密閉型電池用ガスケット。
【請求項３】
前記第１延出部及び前記第２延出部は、舌片状であることを特徴とする請求項２記載の密閉型電池用ガスケット。
【請求項４】
前記延出は、前記環の内方に向かってなされていることを特徴とする請求項３記載の密閉型電池用ガスケット。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれかに記載の密閉型電池用ガスケットを用いて封止された密閉型電池。
【請求項６】
密閉型電池の封止に用いるガスケットの製造方法であって、
前記ガスケットを成形するのに用いる成形型において、
環状の本体部を成形する第１成形空間から前記密閉型電池の封止が行われる際に外圧が加わらない第１付随部を成形する第２成形空間が延出されており、
前記第２成形空間には、エアベント部が設けられており、
前記成形型内に樹脂材料を注入するのに伴い、前記エアベント部から空気を排出してガスケットを成形することを特徴とするガスケットの製造方法。
【請求項７】
さらに、前記成形型において、
前記第１成形空間から前記密閉型電池の封止が行われる際に外圧が加わらない第２付随部を成形する第３成形空間が延出されており、
前記第３成形空間には、ゲート孔が設けられており、
前記ゲート孔から前記樹脂材料を注入してガスケットを成形することを特徴とする請求項６記載のガスケットの製造方法。
【請求項８】
前記注入完了後において、前記第２付随部の全部又は一部を前記本体部から除去することを特徴とする請求項７記載のガスケットの製造方法。
【請求項９】
前記注入完了後において、前記第１付随部の全部又は一部を前記本体部から除去することを特徴とする請求項６記載のガスケットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密閉型電池用ガスケット及びその製造方法に関し、特に、密閉型電池用ガスケットの亀裂を防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、密閉型電池を封止するガスケットは、成形精度の高い射出成形により作成されている。
近年、上記ガスケットの成形においては、製品として使用されずに、取り除かれるランナーなどの無駄な部材が極力発生しないよう、図７に示すように、材料を注入するゲート１１１がガスケット本体１０１を成形する成形空間に直接設けられていることが多い。
【０００３】
その場合、ガスケットにおけるゲート付近は、流動している材料の圧力が激変する箇所であるため、材料が冷却されたとき、ガスケットの内部に残留応力が生じ易い。
密閉型電池を封止する際に、ゲート１１１が設けられている箇所にも、カシメ加工によって外力が加わると、この応力残存箇所から亀裂が生じる場合がある。
【０００４】
従来、このような不具合を解決すべく、図８（ａ）に示すように、ガスケットの本体部１０３から延出部１０４を延出し、この延出部１０４にゲート１１１の位置を設定したガスケット１０２がある。（例えば、特許文献１参照）
このガスケット１０２では、図８（ｂ）及び（ｃ）に示すように、残留応力が生じている箇所が、折り曲げや押圧がなされない延出部１０４内にあるため亀裂が生じにくい。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−５０７９４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平９−５０７９４号公報の技術を用いても、なお、ガスケットの亀裂を完全に防止するところまでには至っておらず、ゲート１１１の位置以外にも亀裂が発生しているものがある。
仮に亀裂が軽度であっても、経時的にこの亀裂が伸展して内部ガスが流失することも考えられ、封止状態が保証されないという問題がある。
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、密閉型電池用ガスケットにおいて、より亀裂の生じにくいガスケット及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る密閉型電池用ガスケットは、型内に樹脂材料を注入して成形される密閉型電池用ガスケットであって、環状の本体部から延出された第１延出部内にウエルド部が存在し、前記第１延出部は、前記密閉型電池の封止が行われる際、外圧が加わらない位置にあることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る密閉型電池は、型内に樹脂材料を注入して成形される密閉型電池用ガスケットであって、環状の本体部から延出された第１延出部内にウエルド部が存在し、前記第１延出部は、前記密閉型電池の封止が行われる際、外圧が加わらない位置にあるものを用いて封止されていることを特徴とする。
また、本発明に係るガスケットの製造方法は、密閉型電池の封止に用いるガスケットの製造方法であって、前記ガスケットを成形するのに用いる成形型において、環状の本体部を成形する第１成形空間から前記密閉型電池の封止が行われる際に外圧が加わらない第１付随部を成形する第２成形空間が延出されており、前記第２成形空間には、エアベント部が設けられており、前記成形型内に樹脂材料を注入するのに伴い、前記エアベント部から空気を排出してガスケットを成形することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（ガスケットの構成）
図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態における密閉型電池を封止するためのガスケット９の外観図である。
このガスケット９には、屈曲して狭着に寄与する環状の本体部１０と、この本体部１０から延出されている部分であって、ゲートが設けられている上記狭着に寄与しない舌片状の延出部１１（以下、「ゲート延出部１１」という。）と、同じく本体部１０から延出されている部分であって、エアベントが設けられている上記狭着に寄与しない舌片状の延出部１２（以下、「エアベント延出部１２」という。）とを有する。
【００１１】
ここで、ガスケットにおいて、成形時にゲートが設けられている部位のことをゲート部という。
（密閉型電池の製造方法）
図２（ａ）に示すように、本発明の実施の形態における密閉型電池２０は、先ず、密閉型電池２０の外郭を構成する有底円筒状の外装缶２１に発電要素２３が収容された後に、外装缶２１に絞り加工を施して、内屈曲部２１（ａ）を形成し、この内屈曲部２１（ａ）の内側座面上にガスケット９を載置して、さらに、その上から安全弁機能を有する封口体２２が載置される。
【００１２】
そして、密閉型電池２０は、外装缶２１の開口縁部をカシメ加工することによって、図２（ｂ）に示すように、ガスケット９の本体部１０上端部が折り曲げられ、封口体２２の外縁部と共に狭着されることにより封止されて完成する。
上記完成状態において、ガスケット９のゲート延出部１１及びエアベント延出部１２は、それぞれ上記カシメ加工により発生する応力が及ばない範囲にある。
（ガスケットにエアベント延出部を設けた理由）
従来、ゲート部における亀裂ばかりが問題にされ、ゲート部における亀裂発生の改善の取り組みが数多くなされてきたが、発明者らは、ゲート部以外にも、亀裂が発生することを認識し、亀裂発生の箇所が、流動している樹脂同士が合流するウエルド部であることを発見した。
【００１３】
なお、成形時に金型内に注入される樹脂は分流してエアベント孔に向かって流れ、エアベント孔付近で合流するので、エアベント孔が設けられていた部位とウエルド部とは一致する。
つまり、ガスケットを成形する従来の金型においては、本体部１０を成形する成形空間に直接エアベントが設けられていた。
【００１４】
上述のように、ゲート部における亀裂ばかりが問題にされる理由として、ゲート部では、目視可能な材料注入痕が残っている場合が多く、この痕が材料の密度変化や残留応力が発生している兆候であると容易に推測できるのに対し、ウエルド部では、目視可能な上述のような痕が殆んど残っておらず、亀裂の発生場所とウエルド部が一致していることに気づき難い点が挙げられる。
【００１５】
発明者らは、ウエルド部においても、ゲート部と同様に残留応力が生じていると考え、鋭意検討した結果、ウエルド部においても、ゲート部の亀裂防止策と同様の対策が有効であることを見いだした。
即ち、発明者らは、本体部１０から延出されたエアベント延出部１２にウエルド部を設けることにより、ウエルド部に外力が加わらないようにすることで、亀裂の発生を防止することができることを発見した。
【００１６】
この他にも、亀裂を回避する方法として、ガラス繊維などのフィラーを材料に充填して、材料そのものの強度を向上させることも考えられるが、この場合、フィラー充填によるコストアップは避けられない。
これに対して、本実施の形態におけるガスケット９のように、エアベント延出部１２にウエルド部を設ける方法では、コストアップが殆んど生じないというメリットがある。
【００１７】
発明者らは、エアベント延出部１２にウエルド部を設けることによる亀裂発生の防止効果を確認するために折り曲げ試験を実施した。
（折り曲げ試験）
図３（ａ）は、折り曲げ試験に仕様したガスケット９の概略図である。
なお、ここでは説明の都合上、ガスケット９を実施例品ということとする。
（実施例品の仕様）
【００１８】
【表１】
2004327284.tif 000003
また、上記実施例品と以下の点のみが異なる、従来品、比較品Ａ及び比較品Ｂについての同様の試験を実施した。
（実施例品と、従来品、比較品Ａ及び比較品Ｂとの差異）
【００１９】
【表２】
2004327284.tif 000004
なお、エアベント延出部なしの場合のエアベント位置は、図３（ａ）中のポイント１４となり、ゲート延出部なしの場合のゲート位置は、図３（ａ）中のポイント１３となる。
（試験方法）
従来品、実施例品、比較品Ａ及び比較品Ｂを各１０００個用意し、これらそれぞれについて、９０℃の温度雰囲気で、図３（ｂ）に示すように、本体部１０のうち、エアベント位置に最も近いと部分と、ゲート位置に最も近い部分とを曲げ治具で挟み込んで１０秒保持した後に開放し、亀裂の有無を確認した。
（試験結果）
【００２０】
【表３】
2004327284.tif 000005
（まとめ）
実施例品の割れ発生率は、０％となっており、この結果は、実施例品が優れていることを示している。
【００２１】
発生した亀裂の位置は、どれもポイント１４とポイント１３に集中しており、亀裂の発生は、これらの位置にエアベント又はゲートが設けられている場合に限られている。
比較品Ａの割れ発生率は、７．３％となっており、従来品の８．４％の値と略同等となっている。
【００２２】
つまり、ゲート位置及びエアベント位置における亀裂発生度合い同程度であることが判明した。
したがって、実施例品のように、エアベント位置が設定されたエアベント延出部１２とゲート位置が設定されたゲート延出部１１との両方を本体部１０に設けることが望ましいが、エアベント位置が設定されたエアベント延出部１２を本体部１０に設け、本体部１０のポイント１３に直接ゲートを設けたとしても、一応の亀裂発生の防止効果は得られる。
【００２３】
なお、ポイント１４とポイント１３にそれぞれエアベントとゲートが設けられている比較品Ｂの割れ発生率は、２８．７％となった。
（ガスケットの製造方法）
以下、ガスケット９の製造方法について説明する。
図４（ａ）〜（ｅ）は、射出成形機３０におけるガスケット９の形成工程を示す図である。
【００２４】
図４（ａ）に示すように、上型３１が下型３２側に降下して、図４（ｂ）に示すように上型３１と下型３２とが密着して、成形空間３４を形成する。
そして、図４（ｃ）に示すように、ゲート延出部１１を成形する成形空間に設けられたゲート孔３３（Ｇ）から加熱された樹脂材料が注入されると、成形空間３４内の空気と注入された樹脂材料とがエアベント延出部１２を成形する成形空間に設けられたエアベント孔３３（Ｖ）から排出される。
【００２５】
続いて、上型３１及び下型３２を冷却した後、成形品３５とゲート内側の樹脂及びエアベント内側の樹脂とが繋がっている部分を分離するために、図４（ｄ）に示すように、ピン３６で成形品３５を下型３２側に押し付けながら、上型３１を上昇させた後、ピン３６を上昇させる。
そして、図４（ｅ）に示すように、ピン３７が上昇することにより、成形品３５が持ち上げられて取り出せる状態となる。
【００２６】
以上のように、本実施の形態によれば、亀裂の発生箇所である、ゲート部及びウエルド部を、ガスケットが封止機能を果たす際に押圧される場所から離れた位置に設けることによって、亀裂発生が防止される。
（変形例）
本実施の形態では、ガスケット９の断面形状を最も単純なＬ字型とし、このＬ字型の端面の延長上にゲート延出部１１及びエアベント延出部１２を設けているが、これはあくまでも一例であってこの構成に限らない。
【００２７】
例えば、図５に示すように、Ｌ字断面形状を有するガスケット４０の場合、Ｌ字断面の端面部において、この端面と直交する方向を延出方向としてゲート延出部４１及びエアベント延出部４２を設けてもよい。
また、図６に示すように、断面がクランク状であるガスケット４５の場合、クランク断面内面から内方に向かってゲート延出部４１及びエアベント延出部４２が延出されていてもよい。
【００２８】
なお、本実施の形態では、金型内の空気を排出する箇所の形状を孔として説明したが、これに限らず、スリットなどの他の形状でもよく、また、例えば、単に上型と下型との間に隙間を設けて、この隙間から空気を逃がしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る密閉型電池用ガスケットは、型内に樹脂材料を注入して成形される密閉型電池用ガスケットであって、環状の本体部から延出された第１延出部内にウエルド部が存在し、前記第１延出部は、前記密閉型電池の封止が行われる際、外圧が加わらない位置にあることを特徴とする。
【００３０】
これにより、ウエルド部に直接外力が加わらないため、ウエルド部からの亀裂の発生が抑制される。
また、前記本体部から第２延出部が延出され、前記第２延出部には、ゲート部が存在し、前記第２延出部は、前記密閉型電池の封止が行われる際、外圧が加わらない位置にあるとしてもよい。
【００３１】
ゲート部に直接外力が加わらないことにより、ゲート部の亀裂の発生が抑制される。
また、亀裂発生箇所が、ゲート部及びウエルド部であることより、この両部位の亀裂の発生が抑制されることで、前記ガスケットにおける亀裂発生が防止される。
【００３２】
また、前記第１延出部及び前記第２延出部は、舌片状であるとしてもよい。
前記延出部を舌片状とすることで、前記延出部の体積が小さく抑えられ、前記ガスケットの材料費が低減される。
また、前記延出は、前記環の内方に向かってなされているとしてもよい。
通常、前記密閉型電池内においては、ガスケットの外方よりも、内方の方が大きな空間が存在しており、前記延出部を内方に延出することにより他の部材との干渉防止が図られる。
【００３３】
また、本発明に係る密閉型電池は、以上に示したガスケットのいずれかを用いて封止されていることを特徴とする。
これにより、密閉型電池からのガス漏れの発生が抑制される。
また、本発明に係るガスケットの製造方法は、密閉型電池の封止に用いるガスケットの製造方法であって、前記ガスケットを成形するのに用いる成形型において、環状の本体部を成形する第１成形空間から前記密閉型電池の封止が行われる際に外圧が加わらない第１付随部を成形する第２成形空間が延出されており、前記第２成形空間には、エアベント部が設けられており、前記成形型内に樹脂材料を注入するのに伴い、前記エアベント部から空気を排出してガスケットを成形することを特徴とする。
【００３４】
これにより、成形されたガスケットにおいて、エアベント部付近に形成されるウエルド部に直接外力が加わらないため、ウエルド部からの亀裂の発生が防止される。
また、さらに、前記成形型において、前記第１成形空間から前記密閉型電池の封止が行われる際に外圧が加わらない第２付随部を成形する第３成形空間が延出されており、前記第３成形空間には、ゲート孔が設けられており、前記ゲート孔から前記樹脂材料を注入してガスケットを成形するとしてもよい。
【００３５】
これにより、成形されたガスケットにおいて、ゲート孔位置近傍のゲート部に直接外力が加わらないため、ウエルド部からの亀裂の発生が防止される。
また、前記注入完了後において、前記第２付随部の全部又は一部を前記本体部から除去するとしてもよい。
ガスケットの封止機能として寄与しない部分を除去することにより、ガスケット重量の低減化が図られると共に、前記ガスケットと前記密閉型電池内部の部材との干渉防止が図られる。
【００３６】
また、前記注入完了後において、前記第１付随部の全部又は一部を前記本体部から除去するとしてもよい。
前記と同様にガスケットの封止機能として寄与しない部分を除去することにより、ガスケット重量の低減化が図られると共に、前記ガスケットと前記密閉型電池内部の部材との干渉防止が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態における密閉型電池を封止するためのガスケットの上面図である。
（ｂ）は、本発明の実施の形態における密閉型電池を封止するためのガスケットの断面図である。
【図２】（ａ）は、密閉型電池のカシメ加工直前の状態を示す断面図である。
（ｂ）は、密閉型電池のカシメ加工後の状態を示す断面図である。
【図３】（ａ）は、折り曲げ試験に使用した実施例品の概略図である。
（ｂ）は、折り曲げ試験の実施状況を示す図である。
【図４】（ａ）は、射出成形機における成形開始直前の状態を示す図である。
（ｂ）は、射出成形機において、上型が下型側に降下し、成形空間を形成している図である。
図である。
（ｃ）は、成形空間内に樹脂材料を注入している図である。
（ｄ）は、上型から成形品を剥離している図である。
（ｅ）は、下型から成形品を剥離している図である。
【図５】ガスケット形状の変形例（その１）を示す図である。
【図６】ガスケット形状の変形例（その２）を示す図である。
【図７】従来のガスケット成形方法（その１）を示す図である。
【図８】（ａ）は、従来のガスケット成形方法（その２）を示す図である。
（ｂ）は、従来のガスケット（その２）の外観図である。
（ｃ）は、従来のガスケット（その２）の部分断面図である。
【符号の説明】
９    密閉型電池用ガスケット
１０    本体部
１１    ゲート延出部
１２    エアベント延出部
１３    ポイント
１４    ポイント
２０    密閉型電池
２１    外装缶
２１（ａ）    内屈曲部
２２    封口体
２３    発電要素
３０    射出成形機
３１    上型
３２    下型
３３    エアベント孔
３３    ゲート孔
３４    成形空間
３５    成形品
３６    ピン
３７    ピン
４０    ガスケット
４１    ゲート延出部
４２    エアベント延出部
４５    ガスケット
【図１】
2004327284.tif 000006
【図２】
2004327284.tif 000007
【図３】
2004327284.tif 000008
【図４】
2004327284.tif 000009
【図５】
2004327284.tif 000010
【図６】
2004327284.tif 000011
【図７】
2004327284.tif 000012
【図８】
2004327284.tif 000013