(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状のケース素材を準備する段階と、
前記ケース素材を成形加工することによって、前記ケース素材の一面に対して凹状の電池本体の受入空間を有する電池本体の第１受入部と、前記第１受入部の入口の縁に沿う第１フランジと、前記第１受入部に近接して設けられ、前記電池本体の第１受入部からのガスを受け入れ可能な凹状の空間を有した第１ガス受入部と、前記第１受入部と前記第１ガス受入部とを連結する第１凹状の通路と、前記第１受入部に近接して設けられ、前記ケース素材の前記一面に対して凹状の電池本体の第２受入部と、前記第２受入部の入口の縁に沿う第２フランジと、前記第２受入部に近接して設けられ、前記電池本体の第２受入部からのガスを受け入れ可能な凹状の空間を有した第２ガス受入部と、前記第２受入部と前記第２ガス受入部とを連結する第２凹状の通路と、を形成し、前記電池本体の第１受入部及び前記第１フランジから１の方向に延設され、前記電池本体の第１受入部と前記第１フランジを含む領域と同等の領域を有する第１蓋部の領域と、前記電池本体の第２受入部及び前記第２フランジから１の方向に延設され、前記電池本体の第２受入部と前記第２フランジを含む領域と同等の領域を有する第２蓋部の領域とをそれぞれ画定して、前記電池本体の第１受入部、前記第１フランジ、前記第１ガス受入部、前記第１凹状の通路及び前記第１蓋部からなる第１区画と、前記電池本体の第２受入部、前記第２フランジ、前記第２ガス受入部、前記第２凹状の通路及び前記第２蓋部からなる第２区画とを前記ケース素材に形成する段階と、
前記第１区画及び前記第２区画別に前記ケース素材を切断する段階と、
を備えることを特徴とする二次電池ケース素材の製造方法。
【請求項２】
前記素材の成形加工はプレス加工により遂行されることを特徴とする請求項１に記載の二次電池ケース素材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は二次電池のケース素材の製造方法に係り、さらに詳細には電流を発生させる電池の本体をシーリングする二次電池ケース素材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、リチウム二次電池は陽極板、陰極板及びセパレーターが積層されて電流を生成する電池本体を備える。そして、電池本体には外部との電気的な通路役割をする電極端子が連結され、電池本体と電極端子の一部はそれらに対して絶縁状態のケースにより密封される。
【０００３】
しかしながら、従来は、リチウム二次電池はパウチ形態のケースに電池本体を挿入した後製造されるが、その構造に起因して大量生産が容易でなく、かつ電池が受入れられたケースの受入部を閉鎖する接合面が安定しないという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は大量生産が可能であり、かつ電池が受入れられたケースの受入部を閉鎖する接合面の堅固さが向上された二次電池ケース素材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】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、平面状のケース素材を準備する段階と、ケース素材を成形加工することによって、ケース素材の一面に対して凹状の電池本体の受入空間を有する電池本体の第１受入部と、第１受入部の入口の縁に沿う第１フランジと、第１受入部に近接して設けられ、ケース素材の一面に対して凹状の電池本体の第２受入部と、第２受入部の入口の縁に沿う第２フランジとを形成し、電池本体の第１受入部及び第１フランジから１の方向に延設され、電池本体の第１受入部と第１フランジを含む領域と同等の領域を有する第１蓋部の領域と、電池本体の第２受入部及び第２フランジから１の方向に延設され、電池本体の第２受入部と第２フランジを含む領域と同等の領域を有する第２蓋部の領域とをそれぞれ画定して、電池本体の第１受入部、第１フランジ及び第１蓋部からなる第１区画と、電池本体の第２受入部、第２フランジ及び第２蓋部からなる第２区画とをケース素材に形成する段階と、第１区画及び第２区画別にケース素材を切断する段階とを備えることを特徴とする二次電池ケース素材の製造方法が提供される。
【０００６】
上記素材の成形加工はプレス加工により遂行されてもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電池本体が受入れられる受入部、受入部を閉鎖する蓋部及び、受入部と蓋部との縁に延びた接合部を備えるケース素材を成形等を通じて容易に製作でき、且つ接合部が面接合方式、エンボシング接合方式及びリニア接合方式のうち１つにより接合されることにより、大量生産が可能であり、接合面の堅固さが向上されるという長所がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【０００９】
図１は本発明の一実施の形態による二次電池のケースに対する一例を示した概略的な分解斜視図である。
【００１０】
図面を参照すれば、二次電池は陽極板１、陰極板２及びセパレーター３が積層されて電流を発生させる電池本体４及び、電池本体４を密封するケース１０を備える。
【００１１】
電池本体４は、例えば、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、プラスチックリチウムイオン電池等リチウム二次電池の種類に応じてその構成が異なってできる。そして、電池本体４がケース１０により密封される時外部との電気的な通路の役割をする電極端子５は一端が電池本体４の各極板に連結され、他端はケース１０の外部へ露出される。
【００１２】
本実施の形態によると、ケース１０は電池本体４が受入れられる受入部１１、受入部１１の入口で縁に沿うフランジである第１接合部１２、受入部１１に対して折られることにより受入部１１の入口を覆う蓋部１５及び受入部１１に対して折られる時第１接合部１２と接合されて蓋部１５の縁に沿って水平に延びる第２接合部１４を備えて形成される。
【００１３】
受入部１１は電池本体４を受入れできる空間を有し、開放された上部の入口を除いた５個の面が閉鎖された状態である。蓋部１５は受入部１１の一側上に延びたフランジであり、蓋部が折られた時受入部１１が閉鎖できる。
【００１４】
受入部１１、第１接合部１２、蓋部１５及び第２接合部１４は一体に形成される。電池本体４は受入部１１の開放された上部入口を通じて受入部１１内に受入れられる。
【００１５】
図面に示されたように、蓋部１５が折られなかった状態、即ち、蓋部１５が受入部１１を閉鎖しない状態では第１接合部１２と第２接合部１４が一つの四角形のフランジを形成する。蓋部１５は受入部１１内に電池本体４が受入れられた後に受入部１１の上部入口を閉鎖する。第１接合部１２と第２接合部１４は相接後に垂直方向に曲げられることもある。
【００１６】
図２は図１の二次電池が組み立てられた状態を示す平面図である。
【００１７】
図面を参照すれば、電池本体４が受入部１１に挿入された後電池本体４の各極板（図示せず）と連結された電極端子５がケース１０外へ所定長さ露出されており、蓋部１５は受入部１１を閉鎖している。図面にハッチングされた部位２１は第１接合部１２と第２接合部１４が相接された部位を示す。ここで、蓋部１５が受入部１１から延びる部位では別途に接合部を形成する必要がないので、ケース１０の全体大きさに対する電池本体４の占有比率が大きくなる。従って、このような二次電池は単位体積当たりの電池効率が向上される。
【００１８】
図３は本発明の他の実施の形態による二次電池のケースを概略的に示した分解斜視図である。
【００１９】
図面を参照すれば、二次電池は図１に示された二次電池のように、陽極板１、陰極板２及びセパレーター３が積層されて電流を発生させる電池本体４と、電池本体４を密封するケース３０を備える。ここで、ケース３０は、受入部３１と受入部３１の上面に形成された入口が閉鎖できるように分離されて製作された蓋部３５を備える。
【００２０】
受入部３１は電池本体４を受入れできる空間を有し、開放された上部の入口を除いた５個の面が閉鎖された状態である。受入部３１は第１接合部３２としてフランジを備える。そして、蓋部３５は電池本体４が挿入された後、受入部３１の入口が閉鎖できる板状の形態である。第２接合部３４は蓋部３５のマージン領域である。第２接合部３４は第１接合部３２に対応して接合される。このような受入部３１及び蓋部３５の製作はケース用素材の板状材料に対して金型加工等の成形加工を通じて製作が可能である。
【００２１】
図４は図３の二次電池が組み立てられた状態を示す平面図である。
【００２２】
図面を参照すれば、電池本体４が受入部３１に挿入され、電池本体４の各極板（図示せず）と連結された電極端子５がケース３０の外へ所定長さ露出された状態で蓋部３５が受入部３１を閉鎖する。図面でハッチングされた部位４１は第１接合部３２及び第２接合部３４が相接された接合部位を示す。本実施形態では、第１接合部３２と第２接合部３４の接合力を向上させるために、受入部３１と蓋部３５の材質及び厚さを異ならせて製作できる。
【００２３】
前述したような二次電池のケースの製造方法は次の通りである。
【００２４】
先ず、金属板に成形加工を通じて受入部１１，３１と第１接合部１２，３２を形成し、蓋部１５，３５に第２接合部１４，３４を形成する。この際、蓋部１５，３５及び第２接合部１４，３４は受入部１１，３１及び第１接合部１２に対して一体に形成されるか又は分離形成できる。そして、電池本体４を受入部１１，３１に挿入した後、電池本体４と連結された電極端子５が外部へ露出されるように配置する。そして、受入部１１，３１のフランジである第１接合部１２，３２と蓋部１５，３５のマージン部位である第２接合部１４，３４とを相接させることにより、ケース１０，３０内部に閉鎖空間を形成する。
【００２５】
なお、前述した電池の製造方法は概略的なものであり、実際には電池本体４の受入部の側面にガス受入部を形成し、電池本体４を充放電させる際発生するガスをガス受入部に貯蔵する過程が含まれる。以下、この手順を図５に基づき詳しく説明する。
【００２６】
図５に示したのは板状の素材から図１に示した二次電池のケースを多数形成する方法を概略的に示した斜視図である。
【００２７】
図面を参照すれば、板状の素材５１は点線で表示された線に沿って区画され、各区画別に一つの単位ケース５４が形成できる。各単位ケース５４は電池本体４の受入部５２とガス受入部５５を有する。電池受入部５２から発生するガスは通路５６を通してガス受入部５５に放出される。
【００２８】
電池ケースに電池本体４を受入れて電池を製造するに当って、電池本体４を電池受入部５２に受入れ、引続き蓋部５３を覆って電池本体４の受入部５２とガス受入部５５とを同時にシールする。この際、通路５６は開放された状態を保つ。次いで、電池本体４に対する充電及び放電を繰返すと、電池本体４から発生したガスが電池受入部５２から通路５６を通してガス受入部５５に流動する。ガス受入部５５にガスが集まると通路５６を閉塞する。最後に、ガス受入部５５は切断作業により除去される。
【００２９】
図５に示されたような単位ケース５４はプレス加工のような所定の加工を通して各区画毎に電池本体受入部５２、ガス受入部５５及び通路５６が形成された後、点線に沿って素材を切断することによって単位ケース５４が形成される。
【００３０】
他の例では、素材５１の長手方向に延びた点線に沿って切断する前に別に製作された電池本体４を受入部５２に挿入し、素材５１の幅方向に延びた点線に沿って切断する。次いで、貼り合せられた蓋部５３を同時に折って蓋部５３が受入部５２を閉塞させた状態で接合がなされるようにする。引続き、電池本体４を充放電させ、通路５６を閉塞し、最後に素材５１を長手方向に切断することによってガス受入部５５を取除くと同時に各単位ケースを分離する。
【００３１】
又、他の例では点線で表示された部分を切断するのとは別途に、受入部５２が形成された部分と蓋部５３が形成された部分とが相互分離されるように切断することにより図３に示された電池ケースを製作できる。
【００３２】
図６及び図８は図４でＶＩ−ＶＩ線及びＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って切断した断面図であり、図７は図２でＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切断した断面図である。これらは、各々第１接合部１２，３２と第２接合部１４，３４を接合させる方法を示す。
【００３３】
図６は面接合方式を示し、第１接合部１２，３２と第２接合部１４，３４を変形させずに相互平面の状態で接合させる。接合の方法は多様な方法が採用できるが、アーク溶接が望ましい。
【００３４】
図７はエンボシング方式を示すが、第１接合部１２，３２と第２接合部１４，３４に各々相応するエンボシングを形成することにより接合力を向上させ得る。
【００３５】
又、図８はリニア方式を示すが、これは第１接合部１２，３２と第２接合部１４，３４の長手方向に凸部と凹部を形成して相応されるようにする。この方式では、接合力を向上させ得る。
【００３６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施の形態によるケースを備えた二次電池の一例を示した概略的な分解斜視図である。
【図２】図１の二次電池を組み立てた状態を示す概略的な平面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態によるケースを備えた二次電池の概略的な分解斜視図である。
【図４】図３の二次電池を組み立てた状態を示す概略的な平面図である。
【図５】図１に示された二次電池のケースを製造する方法を示す概略的な斜視図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線に沿って切断した状態を示す断面図である。
【図７】図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切断した状態を示す断面図である。
【図８】図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って切断した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１      陽極板
２      陰極板
３      セパレーター
４      電池本体
５      電極端子
１０，３０      ケース
１１，３１，５２      受入部
１２，３２      第１接合部
１４，３４      第２接合部
１５，３５，５３      蓋部
２１，４１      ハッチングされた部位
５１      素材
５４      単位ケース
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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