(57)【要約】【課題】電極端子の端面に樹脂廻りが発生するのを防止して外部端子溶接工程の溶接精度を向上させ、品質を安定化させることができる封口板を提供する。【解決手段】高分子材料よりなる封口板本体２に電極端子３をインサート成形により一体化してなる封口板であって、電極端子３の端面部３ｂ，３ｃの外周縁部を径方向外方へ向けて突出させることで封口板本体２を密着させる突起１０を設けることにした。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子材料よりなる封口板本体（２）に電極端子（３）をインサート成形により一体化してなる封口板（１）であって、
前記電極端子（３）の端面部（３ｂ）（３ｃ）の外周縁部を径方向外方へ向けて突出させることで前記封口板本体（２）を密着させる突起（１０）を設けたことを特徴とする封口板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池（一次電池および二次電池を含む）またはコンデンサー（電解コンデンサーおよび電気二重層コンデンサーを含む）等において、電池素子や電解液等の収容物を収容する圧力容器（ケース）の開口部を閉塞するために用いられる封口板に関するものであり、また、高分子材料よりなる電子部品の封口板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図１１に示すように、樹脂等の高分子材料（以下、単に樹脂とも称する）よりなる円板状の封口板本体５２を有し、この封口板本体５２にアルミニウム等の導電体よりなる一対の電極端子５３をインサート成形により一体化した封口板５１が知られている。各電極端子５３の外周面には、封口板本体５２の肉厚内に埋設されて抜け止め作用および界面シール作用をなす環状の鍔部５４が一体成形されている。また、電極端子５３の外端部にはツメ端子またはラグ端子等の外部端子５５が取り付けられており、この外部端子５５はカシメにより、または必要に応じて溶接によって電極端子５３に固定されている。
【０００３】
しかしながら、上記従来の封口板５１には、以下のような不都合がある。
【０００４】
すなわち先ず、上記封口板５１において、電極端子５３の上下端面５３ａ，５３ｂにはそれぞれ、この上下端面５３ａ，５３ｂを覆うように樹脂廻りｄが発生する。この樹脂廻りｄは、封口板本体５２の表面５２ａ，５２ｂの高さ位置と電極端子５３の端面５３ａ，５３ｂの高さ位置とが本来同じであるべきところ、電極端子５３に寸法誤差があるために、電極端子５３の端面５３ａ，５３ｂの金型への密着力がばらつくことで発生する。その一方で、この電極端子５３の外端部に外部端子５５を溶接する場合には、この電極端子５３の下側端面５３ｂが電極端子５３の受け面とされる。したがって電極端子５３の端面５３ａ，５３ｂに樹脂廻りｄが発生すると、溶接工程において廻り込んだ樹脂が絶縁体となるために溶接不良が発生し、これを原因として機能上の不都合を引き起こす虞がある。上記樹脂廻りｄの発生原因は、図１２に示すように電極端子５３の端面５３ａ，５３ｂと金型５８の間に寸法誤差である隙間ｃがあるため、樹脂を注入した際にこの部分に樹脂が入り込むからであり、また図１３に示すように電極端子５３の端面５３ａ，５３ｂの外周縁部の角がＲもしくは面取りされているので、樹脂を注入した際にこの形状に沿うようにして樹脂が入り込むからである（注入した樹脂の流れを矢印Ａで示す）。
【０００５】
また、上記封口板５１においては、封口板本体５２と電極端子５３の界面シールを主に上記したように環状の鍔部５４で行なっているが、封口板本体５２がその厚さ方向（天地方向）に変形すると、鍔部５４に対する封口板本体５２の密着性が低下するために、界面漏れを引き起こす虞がある。
【０００６】
また、上記封口板５１はアルミニウム等よりなるケース５６に対して着座した状態でカシメ固定されるが（着座部を符号５７で示す）、カシメ力により着座部５７が支点となって封口板５１がケース５６に対して内側に撓むことがあり（撓み方向を矢印Ｂで示す）、この場合、電極端子５３の鍔部５４の外周縁部が角張った形状であるために、この電極端子５３の鍔部５４の外周縁部に応力集中が発生する。したがって、この応力集中を原因としてカシメ時に初期破損が発生したり、使用中の振動によって疲労破損が発生したりする虞がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑みて、電極端子の端面に樹脂廻りが発生するのを防止することができ、もって外部端子溶接工程を行なう場合にその溶接精度を向上させて品質を安定化させることができる封口板を提供することを目的とする。
【０００８】
またこれに加えて、電極端子に対する封口板本体の密着性を向上させることができ、もってシール性を向上させることができる封口板を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の封口板は、高分子材料よりなる封口板本体に電極端子をインサート成形により一体化してなる封口板であって、前記電極端子の端面部の外周縁部を径方向外方へ向けて突出させることで前記封口板本体を密着させる突起を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
上記構成を備えた本発明の封口板において、突起は例えば、電極端子を成形する際の金型に突起部を設けること、あるいは電極端子を切削加工することにより形成されるが、どのような方法であれ上記突起を設けることにより、電極端子端面と封口板本体表面とが接触するため、樹脂廻りが発生しにくくなる。そして、更に上記突起を塑性変形する、あるいは電極端子を塑性変形させて突起を形成してから樹脂を注入することにより、電極端子端面と封口板本体表面とが密着するため、樹脂廻りが発生しなくなる。
【００１１】
また、この突起に対して封口板本体が密着する構成であるために、電極端子に対する封口板本体の密着性を向上させることが可能となり、電極端子の上下端面部にそれぞれ突起が設けられる場合には、上下の突起間に封口板本体が挟み込まれてクサビ作用を発揮するために、上記密着性を一層向上させることが可能となる。
【００１２】
尚、本件出願には、以下の技術的事項が含まれる。
【００１３】
すなわち、上記目的を達成するため、本件出願が提案する一の封口板は以下の内容を備えている。
【００１４】
▲１▼　樹脂に埋没している電極端子と封口板本体に段差を設ける構造とする。段差は電極端子の端面部とする。また、電極端子の端面部を段差とするのは例えば金型にて塑性変形させるものとする。
▲２▼　電極端子の応力集中部に角アール部を設け、必要によっては封口板本体の反撓み側にリブを設ける構造とする。
▲３▼　電極端子の端面部を段差にすることで、電極端子の鍔部と突起との間に、樹脂が物理的に抜け止め（アンダーカット）の状態になる構造とする。
【００１５】
そして、上記構成によれば、以下の作用効果を奏することが可能である。
【００１６】
▲１▼　電極端子の端面部を段差にすることで、溶接不良の問題を解決することができる。また、段差をインサート成形時に金型にて塑性変形させる場合には、コストアップを伴うことがない。
▲２▼　電極端子の鍔部の外周縁部に角アール部を設けることで、初期破損および耐久性を向上させることができ、より信頼性が高く安全な製品の提供が可能となる。
▲３▼　電極端子の端面部を段差とし、電極端子の端面部を塑性変形させることにより突起が形成される場合には、樹脂が電極端子の鍔部との間に挟まれる状態となり、電極端子への樹脂の密着性がアップするため、更にシール性の向上が可能となる。
【００１７】
また、本件提案のポイントは、これを以下のようにも捉えることができる。
【００１８】
（１）　電極端子の端面部に封口板本体との段差を設け、この段差を塑性変形させることにより、電極端子端面部の樹脂廻りを防止することで溶接の作業性が向上するとともに、安定した品質を確保できることで歩留まりが向上する。また、塑性変形させた段差部は鋭角となり、この鋭角部により樹脂が囲まれる状態になるため、電極端子への樹脂の密着性が向上する。
【００１９】
（２）　また、電極端子の鍔部の応力集中部を角アールとすることで、封口板をアルミケースにカシメ固定する際に鍔部に発生する応力集中による破損および、実使用上コンデンサーが上下左右に振動した際に生じる疲労破壊を回避することができる。よって寿命向上が図れる。
【００２０】
（３）　更に、上記２つの構成（塑性変形による鋭角・電極端子の鍔部）を組み合わせることで、電極端子に密着している樹脂部が物理的な抜け止めとなるクサビ効果を発揮することから、更に密封性の向上が図れる。また、クサビ効果によって電極端子への樹脂の密着力が均一化されるため、実使用上（ｅｘ．熱収縮）の経時変化による密封性が低下することがなく信頼性が向上できる。
【００２１】
電極端子の端面部段差のつぶし込み量について、段差量は０．３〜０．８ｍｍ、より好ましくは０．５ｍｍが好適である。０．３ｍｍを下回ると樹脂の変形に対する束縛力が低下、すなわち電極端子端面と封口板本体表面との密着性が低下し、０．８ｍｍを上回ると電極端子の割れ、すなわちクラックが発生する虞がある。
【００２２】
また、電極端子の応力集中部に設ける角部のアールの範囲について、角アールの大きさはＲ０．１ｍｍ〜Ｒ０．５ｍｍ、より好ましくはＲ０．５ｍｍが好適である（何故ならばアール寸法が大きいほど低応力であるため）。但し、スペースの制約がある場合には、Ｒ０．１５ｍｍ前後が好適である。
【００２３】
（４）電極端子端面と封口板本体表面とを密着させることで、電極端子の端面と封口板本体表面との間に樹脂廻りが発生するのを防止する。電極端子端面と封口板本体表面とを密着させるための方法として、電極端子の端面に突起を設け、電極端子端面および金型間の隙間への樹脂廻りを発生しにくくする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施例に係る封口板１の断面を示しており、その要部拡大図が図２に示されている。
【００２６】
当該実施例に係る封口板１は、以下のように構成されている。
【００２７】
すなわち先ず、高分子材料としてフェノール樹脂またはＰＰＳ樹脂等の耐熱性樹脂によってプレート状に成形された封口板本体２が設けられており、この封口板本体２に、アルミニウム等の導電体よりなる一対の電極端子３が厚さ方向に貫通するように埋設されており、電極端子３の外端部にＳＰＣＣ等の鋼板よりなるツメ端子またはラグ端子等の外部端子４が取り付けられている。
【００２８】
封口板本体２は、上記したようにフェノール樹脂またはＰＰＳ樹脂等の耐熱性樹脂によってプレート状に成形されており、例えば円板状に成形されて、コンデンサー等のケース５の開口部にカシメ手段によって封着される。
【００２９】
一対の電極端子３はそれぞれ、封口板本体２に対してインサート成形により一体化されている。また、この電極端子３にはそれぞれ、円筒状を呈するその外周面３ａに環状の鍔部６が一体成形されており、その上面６ａの外周縁部には上記したところの応力集中部である角アール部７が設けられている。この角アール部７は、上方へ向けて突出する突起状に形成されており、その断面形状は丸みをもった半円形ないし略半円形または円弧形ないし略円弧形に形成されている。また鍔部６の下面６ｂには環状の溝８が設けられており、その外周側には、上記角アール部７と上下一対の凸部をなす環状の凸部９が設けられている。この鍔部６はその全部が封口板本体２の肉厚内に埋設されている。
【００３０】
また、電極端子３の上下端面部３ｂ，３ｃはそれぞれ封口板本体２に対して表面露出しており、この上下端面部３ｂ，３ｃにそれぞれ外部端子または内部端子接続用の小径突起状の接続部３ｄ、３ｅが設けられており、更にこの上下端面部３ｂ，３ｃの外周縁部にそれぞれ、径方向外方へ向けて突出するとともに封口板本体２の樹脂が密着する突起１０が一体成形されている。この突起１０はそれぞれ、図３に示すように電極端子３の端面部３ｂ，３ｃの外周縁部に封口板本体２の表面２ａ，２ｂよりも高さｈの高い段差部１１を設けてこの段差部１１を塑性変形させることにより環状に形成されており、封口板本体２を成形するための金型（図示せず）による型締め力によって下方向または上方向に押圧されて塑性変形せしめられる結果として（押圧方向を矢印Ｂで示す）、径方向外方へ向けて突出しかつ先端（外周縁）を尖らせた断面三角形状ないし略三角形状のものとして形成されており、この突起１０に対して封口板本体２の樹脂が密着している。
【００３１】
当該封口板１の製造手順は、以下のとおりである。
【００３２】
すなわち先ず、封口板本体２の成形に先立って電極端子３を成形する際に、図３に示したように電極端子３の上下端面部３ｂ，３ｃにそれぞれ段差部１１を形成する。
【００３３】
次いで、封口板本体２の成形に際して、封口板本体２を成形するための金型のキャビティ空間に電極端子３を挿入し、金型を型締めするときにその型締め力によって、図４に示すように段差部１１をそれぞれ塑性変形させて突起１０を形成し、そのまま連続的に図５に示すようにインサート成形を実施し、すなわち金型のキャビティ空間に樹脂を注入して封口板本体２を成形する。封口板本体２の樹脂は成形圧力によって電極端子３に密着し、特に上側の突起１０と鍔部６との間および鍔部６と下側の突起１０との間にそれぞれクサビのように侵入してこれらの間隔を押し広げようとするため、その反発力によって密着力が高められる。
【００３４】
次いで、図６に示すように電極端子３の端子取付部３ｄに外部端子４をカシメ手段によって接合する。更に、カシメ固定だけでは電極端子３と外部端子４との固定強度が不十分なことがあるため、必要に応じて固定強度を高めるべく両端子３，４間を溶接する。
【００３５】
尚、段差部１１を塑性変形させる結果として、上下の端面部３ｂ，３ｃにはそれぞれ、封口板本体２の表面２ａ，２ｂと面一状に平面状の被押圧面１２が形成される。また、この被押圧面１２の内周側には円筒面状の立ち上がり面１３が形成されるが、この立ち上がり面１３は塑性変形の都合によって図７に示すように先細状のテーパ面状（円錐面状）となることもある。
【００３６】
上記構成の封口板１においては、上記したように電極端子３の上下端面部３ｂ，３ｃの外周縁部をそれぞれ金型の型締め力により塑性変形させることによって径方向外方へ向けて突出する突起１０が設けられるために、この突起１０と金型との間に樹脂廻りが発生するような隙間が形成されるのが防止されることになる。したがって、電極端子３の端面部３ｂ，３ｃに樹脂廻りが発生せず、外部端子４の溶接工程の溶接精度を向上させることができるために、封口板１の品質を安定化させることができる。
【００３７】
また、上記突起１０に対して封口板本体２の樹脂が密着し、特に上側の突起１０と鍔部６との間および鍔部６と下側の突起１０との間にそれぞれ樹脂がクサビのごとく侵入してこれらの間隔を押し広げようとするため、その反発力によって密着力が高められる。したがって、樹脂が電極端子３から剥がれにくく、よって両者の界面シール性を向上させることができる。
【００３８】
また、封口板本体２に応力集中を発生させ易い電極端子３の鍔部６の上面６ａの外周縁部に上記形状を備えた角アール部７が設けられているために、封口板本体２に応力集中が発生するのを抑えることができ、初期破損や使用による疲労破損が発生するのを抑えることができる。
【００３９】
尚、封口板本体２の強度を更に高めるべく必要によっては、図８（Ａ）または（Ｂ）に示すように、封口板本体２の反撓み側の面（上面部２ａ）に強度補強用のリブ１４を設けることにしても良い。
【００４０】
また、上記突起１０の形成方法は、金型による塑性変形の他、例えば電極端子３を成形する際の金型に突起部を設けること、あるいは電極端子３を切削加工することであっても良い。そして、これらの場合には、図９に示すように、電極端子３に寸法誤差ｃがあったとしても電極端子３端面に突起１０を設けることにより、注入した樹脂がこの突起１０に当たり（注入した樹脂の流れを矢印Ａで示す）、その力により突起１０先端が持ち上げられ、これにより電極端子３の端面部の外周縁部と金型１５間の隙間ｃを塞ぐことができるため、樹脂廻りを発生しにくくすることができる。また、図１０に示すように、突起１０が電極端子３の外周面３ａより鍔部６側に出ていることにより、注入した樹脂の流れが電極端子３の端面の外周縁部の角形状（Ｒや面取り）に沿うことがないため、樹脂廻りを発生しにくくすることができる。尚、図９および図１０における点線は従来形状の図１２および図１３に相当するものである。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００４２】
すなわち、上記構成を備えた本発明の封口板においては、電極端子の端面部の外周縁部を径方向外方へ向けて突出させることで封口板本体を密着させる突起を設けたことにより、電極端子端面と封口板本体表面とが接触し、あるいは電極端子端面と封口板本体表面とが密着するために、樹脂廻りの発生を抑えることができる。したがって、電極端子の端面部に樹脂廻りが発生せず、外部端子溶接工程を行なう場合にその溶接精度を向上させることができるために、封口板の品質を安定化させることができる。
【００４３】
また、この突起に対して封口板本体が密着するために、電極端子に対する封口板本体の密着性を向上させることができ、また、電極端子の上下端面部の外周縁部にそれぞれ突起が設けられる場合には、上下の突起間に封口板本体が挟み込まれてクサビ作用を発揮するために、上記密着性を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る封口板の断面図
【図２】図１の要部拡大図
【図３】同封口板の製造工程を示す断面図
【図４】同封口板の製造工程を示す断面図
【図５】同封口板の製造工程を示す断面図
【図６】同封口板の製造工程を示す断面図
【図７】本発明の他の実施例に係る封口板の要部断面図
【図８】（Ａ）および（Ｂ）とも本発明の他の実施例に係る封口板の平面図
【図９】（Ａ）および（Ｂ）とも本発明の他の実施例に係る封口板の製造工程を示す断面図
【図１０】本発明の他の実施例に係る封口板の製造工程を示す断面図
【図１１】従来例に係る封口板の断面図
【図１２】従来例に係る封口板の製造工程を示す断面図
【図１３】従来例に係る封口板の製造工程を示す断面図
【符号の説明】
１　封口板
２　封口板本体
２ａ，２ｂ　表面
３　電極端子
３ａ　外周面
３ｂ，３ｃ　端面部
３ｄ，３ｅ　端子接続部
４　外部端子
５　ケース
６　鍔部
６ａ　上面
６ｂ　下面
７　角アール部
８　溝
９　凸部
１０　突起
１１　段差部
１２　被押圧面
１３　立ち上がり面
１４　リブ
１５　金型
【図１】
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【図２】
2004047310.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004047310.tif 000009
【図８】
2004047310.tif 000010
【図９】
2004047310.tif 000011
【図１０】
2004047310.tif 000012
【図１１】
2004047310.tif 000013
【図１２】
2004047310.tif 000014
【図１３】
2004047310.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成14年8月6日(2002.8.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004047310.tif 000016
【図２】
2004047310.tif 000017
【図３】
2004047310.tif 000018
【図４】
2004047310.tif 000019
【図５】
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【図６】
2004047310.tif 000021
【図７】
2004047310.tif 000022
【図８】
2004047310.tif 000023
【図９】
2004047310.tif 000024
【図１０】
2004047310.tif 000025
【図１１】
2004047310.tif 000026
【図１２】
2004047310.tif 000027
【図１３】
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