(57)【要約】【課題】出力端子と封口板との間の密封性を高く維持できる密閉型電池の製造方法を得る。【解決手段】本発明は、封口板３の円形の貫通孔１４に、負極端子１５の円柱状の軸部２３を絶縁パッキング１２を介在させた状態で挿通させ、封口板３の下側の絶縁材１３と押さえ板１６との挿通孔３２・３３に、負極端子１５の軸部２３を挿通させる。そして、上下方向の圧縮力で、押さえ板１６の下側に突出する負極端子１５の軸部２３の下端部２３ｃを、その上下中間が軸部２３の径方向の外側に膨れるように上下に押し潰して、該押し潰した負極端子１５の軸部２３の下端部２３ｃを、押さえ板１６の挿通孔３３の径方向の外側にはみ出させて、該はみ出し部分３７で押さえ板１６を絶縁材１３を介して封口板３に押し付ける。これにて、負極端子１５と絶縁パッキング１２と絶縁材１３と押さえ板１６とが封口板３に固定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池缶の開口上面を塞ぐ封口板に形成した円形の貫通孔に、出力端子の頭部の下面側に設けた円柱状の軸部を絶縁パッキングを介在させた状態で挿通させるとともに、前記封口板の下側に絶縁材を介して押さえ板を配置し、その絶縁材と押さえ板との挿通孔に、前記出力端子の軸部を挿通させ、上下方向の圧縮力で前記出力端子をかしめることによって、前記出力端子と前記絶縁パッキングと前記絶縁材と前記押さえ板とを前記封口板に固定してなる密閉型電池の製造方法において、
前記押さえ板の下側に前記出力端子の軸部の下端部を突出させた状態で、前記上下方向の圧縮力で前記出力端子の軸部の下端部を、その上下中間が該軸部の径方向の外側に膨れるように上下に押し潰して、該押し潰した前記出力端子の軸部の下端部を、前記押さえ板の挿通孔の径方向の外側にはみ出させ、該はみ出し部分で前記押さえ板を前記絶縁材を介して前記封口板に押し付けることで、前記絶縁パッキングと前記封口板と前記絶縁材と前記押さえ板とが、前記出力端子の前記はみ出し部分と前記頭部とによって挟み込まれることを特徴とする密閉型電池の製造方法。
【請求項２】
かしめ前の自由状態で前記出力端子の軸部の下端面の中央に凹部が凹入形成されるとともに、前記出力端子の軸部の下端面の外周縁が径方向に円弧状に湾曲しており、
前記出力端子に上下方向の圧縮力を加えるポンチは、前記出力端子の軸部の下端面に押し当たる押圧面が平面状に形成されており、前記ポンチの押圧面が、かしめ前の自由状態の前記出力端子の軸部の下端面および該下端面の外周縁に押し当たることで、前記下端面の外周縁が前記ポンチの押圧面を滑るようにして前記軸部の軸心側に押されて、前記出力端子の軸部の下端部が上下に押し潰される請求項１記載の密閉型電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池缶の開口上面を塞ぐ封口板に形成した貫通孔に、出力端子の頭部の下面側に設けた軸部を絶縁パッキングを介在させた状態で挿通させるとともに、封口板の下側に絶縁材を介して押さえ板を配置し、その絶縁材と押さえ板との挿通孔に、出力端子の軸部を挿通させ、上下方向の圧縮力で出力端子をかしめることによって、出力端子と絶縁パッキングと絶縁材と押さえ板とを封口板に固定してなる密閉型電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
前記密閉型電池としては、例えば特許文献１および２に示すものがあり、それらにあっては、例えば図７に示すようにして出力端子１５をかしめることになる。まず封口板３の貫通孔１４に、絶縁パッキング１２を介在させた状態で出力端子１５の軸部２３を挿通させ、該出力端子１５の軸部２３を絶縁材１３と押さえ板１６との挿通孔３２・３３に挿通させておく。なお、図７では実際のかしめ作業に合わせて天地を逆にしている。
【０００３】
この状態で、出力端子１５に上下方向の圧縮力を加えるためのポンチ４０を下降させて、出力端子１５の下端面２３ａを下方に押すとともに、該ポンチ４０の山型の膨出部４０ａを、出力端子１５の下端面２３ａに凹入形成した凹部２５に係合させる。
【０００４】
これにて、出力端子１５の下端部２３ｃにおいて、押さえ板１６の挿通孔３３の下側（図７では上側）に突出する部分４１が、挿通孔３３の径方向の外側に広がる。その広がった出力端子１５の突出部分４１と出力端子１５の頭部（不図示）とで、絶縁パッキング１２と押さえ板１６と絶縁材１３と封口板３とが挟み込まれて、出力端子１５と絶縁パッキング１２と押さえ板１６と絶縁材１３とが封口板３に固定される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１２９４８８号公報（図１）
【特許文献２】特開２００３−０４５４０７号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記かしめ加工にあっては、出力端子１５の突出部分４１を径方向の外側に広げたときに、その突出部分４１の上側（図７では下側）となる出力端子１５の軸部２３部分が、出力端子１５の軸心方向に湾曲変形してしまう。このため、出力端子１５の軸部２３と押さえ板１６の挿通孔３３の内面との間、および出力端子１５と絶縁パッキング１２との間に隙間Ｓが生じ、これに伴って出力端子１５と絶縁パッキング１２との間での密封性が不十分になる。この結果、前記隙間Ｓを介して電池内の電解液が電池外に漏れ出すおそれがある。
【０００７】
また、前記ポンチ４０にあっては、山型の膨出部４０ａを形成しなければならず、その分だけポンチ４０の形状が複雑になって、ポンチ４０の作製に手間と費用とが掛かることになる。
【０００８】
本発明は、以上のような密閉型電池の製造方法が抱える問題を解決するためになされたものであり、出力端子と封口板との間の密封性を高く維持できる密閉型電池の製造方法を提供することを目的とする。そのうえで、かしめ加工用のポンチを簡単な形状にできる密閉型電池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】
【０００９】
本発明は、電池缶１の開口上面を塞ぐ封口板３に形成した円形の貫通孔１４に、出力端子１５の頭部２１の下面側に設けた円柱状の軸部２３を絶縁パッキング１２を介在させた状態で挿通させるとともに、封口板３の下側に絶縁材１３を介して押さえ板１６を配置し、その絶縁材１３と押さえ板１６との挿通孔３２・３３に、出力端子１５の軸部２３を挿通させ、上下方向の圧縮力で出力端子１５をかしめることによって、出力端子１５と絶縁パッキング１２と絶縁材１３と押さえ板１６とを封口板３に固定してなる密閉型電池の製造方法を対象とする。押さえ板１６の下側に出力端子１５の軸部２３の下端部２３ｃを突出させた状態で、上下方向の圧縮力で出力端子１５の軸部２３の下端部２３ｃを、その上下中間が該軸部２３の径方向の外側に膨れるように上下に押し潰して、該押し潰した出力端子１５の軸部２３の下端部２３ｃを、押さえ板１６の挿通孔３３の径方向の外側にはみ出させて、該はみ出し部分３７で押さえ板１６を絶縁材１３を介して封口板３に押し付けることで、絶縁パッキング１２と封口板３と絶縁材１３と押さえ板１６とが、出力端子１５のはみ出し部分３７と頭部２１とによって挟み込まれることを特徴とする。
ここでの出力端子１５は、負極端子の場合と正極端子の場合とが含まれる。
【００１０】
かしめ前の自由状態で出力端子１５の軸部２３の下端面２３ａの中央に凹部２５が凹入形成されるとともに、出力端子１５の軸部２３の下端面２３ａの外周縁２３ｂが径方向に円弧状に湾曲しており、出力端子１５に上下方向の圧縮力を加えるポンチ３６は、出力端子１５の軸部２３の下端面２３ａに押し当たる押圧面３６ａが平面状に形成されており、ポンチ３６の押圧面３６ａが、かしめ前の自由状態の出力端子１５の軸部２３の下端面２３ａおよび該下端面２３ａの外周縁２３ｂに押し当たることで、下端面２３ａの外周縁２３ｂがポンチの３６の押圧面３６ａを滑るようにして出力端子１５の軸部２３の軸心側に押されて、出力端子１５の軸部２３の下端部２３ｃが上下に押し潰されるものとすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る密閉型電池の製造方法においては、出力端子１５の軸部２３の下端部２３ｃの上下中間が軸部２３の径方向の外側に膨れるようにして、出力端子１５の軸部２３の下端部２３ｃが上下に押し潰されるので、その際には下端部２３ｃ以外の出力端子１５の軸部２３部分も、径方向の外側に膨れようとする。そして、出力端子１５の軸部２３が、押さえ板１６の挿通孔３３および絶縁材１３の挿通孔３２の内面側に強く押し付けられ、また絶縁パッキング１２を介して封口板３の貫通孔１４の内面に強く押し付けられる。
【００１２】
これによって、出力端子１５と封口板３の貫通孔１４との間の密封性が確実に得られ、また出力端子１５と押さえ板１６および絶縁材１３の挿通孔との間の密封性も得られる。これにて電池缶１内の電解液が、出力端子１５と封口板３の貫通孔１４との間等を通って電池外に漏れ出すことを確実に防止できる。
【００１３】
押さえ板１６の挿通孔３３の径方向の外側にはみ出した部分３７が、押さえ板１６を絶縁材１３を介して封口板３に押し付けるので、押さえ板１６および絶縁材１３は封口板３に確実に固定される。
【００１４】
出力端子１５の軸部２３の下端面２３ａの中央に凹部２５が凹入形成されると、上下方向の圧縮力で出力端子１５の軸部２３の下端部２３ｃを容易に押し潰すことができる。そのうえで、出力端子１５に上下方向の圧縮力を加えるポンチ３６の押圧面３６ａが、平面状に形成されているので、その分だけポンチ３６の形状が単純化し、ポンチ３６の作製の手間と費用とを低減できる。出力端子１５の軸部２３の下端面２３ａの外周縁２３ｂが径方向に円弧状に湾曲しているので、その湾曲に沿って前記外周縁２３ｂが、ポンチの３６の押圧面３６ａを滑るようにして出力端子１５の軸部２３の軸心側に押される。これにて、出力端子１５の軸部２３の下端部２３ｃの上下中間を、確実に軸部２３の径方向の外側に膨れさせた状態で、その軸部２３の下端部２３ｃを押し潰すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係る密閉型電池は、図３に示すように、上面に左右横長の開口を有する有底筒形状の電池缶１と、電池缶１内に収容された電極体２および非水電解液と、電池缶１の開口上面を塞いで密封する左右横長の封口板３と、封口板３の内側に配置される合成樹脂製の絶縁体５とを有する。電池缶１の左右幅寸法は３４ｍｍ、上下高さ寸法は４６ｍｍ、前後厚み寸法は４ｍｍである。電池缶１と封口板３とによって電池ケース６が形成される。
【００１６】
電池缶１は、アルミニウムまたはその合金からなる板材を深絞り加工することで形成され、封口板３は、アルミニウム合金等の板材をプレス加工することで形成される。そして、封口板３が、レーザによって電池缶１の開口周縁にシーム溶接される。絶縁体５は、封口板３の下側に配置される。電極体２は、帯状の正極と帯状の負極とを帯状のセパレータを挟んで渦巻状に巻回してなり、全体が扁平状に形成される。
【００１７】
封口板３の左側には、開裂ベント９が形成される。開裂ベント９は、電池内圧が異常上昇したときに開裂して電池内圧を解放する。封口板３の右側には、電池ケース６内に非水電解液を注入するための注液孔１０が形成され、非水電解液の注入後の注液孔１０が、封止栓１１で塞がれてレーザによって封口される。
【００１８】
封口板３の左右方向の中央には、図１および図２に示すように、上下貫通状に円形の貫通孔１４が形成されており、該貫通孔１４に、負極端子（出力端子）１５が絶縁パッキング１２を介在させた状態で挿通している。封口板３の下側には、絶縁材１３および押さえ板１６が上下に重ねて配置してある。押さえ板１６は、負極端子１５の下端部に接触することで負極端子１５と導通する。絶縁パッキング１２と絶縁材１３とは、ポリプロピレン等の絶縁性を有する合成樹脂成形品からなり、押さえ板１６は、左右横長のニッケル製の薄板からなる。そして、負極端子１５は、絶縁パッキング１２によって封口板３から絶縁される。
【００１９】
絶縁材１３は、負極端子１５側から開裂ベント９側へ向けて伸びており、押さえ板１６は、封口板３に沿って負極端子１５側から開裂ベント９側へ向けて横方向に伸びている。つまり、絶縁材１３は、押さえ板１６と封口板３との間に介在し、絶縁材１３によって押さえ板１６が封口板３から絶縁される。負極端子１５を上下方向にかしめることで、負極端子１５と絶縁パッキング１２と絶縁材１３と押さえ板１６とが、封口板３に一体的に固定される。
【００２０】
電極体２の負極には、図３に示す負極集電リード１８の下端が接続されており、負極集電リード１８の上端が押さえ板１６の下面に溶接される。電極体２の正極には、正極集電リード１９の下端が接続されており、正極集電リード１９の上端が、封口板３の下面において負極端子１５と注液孔１０との間のスペースに溶接される。これにて、負極端子１５が電極体２の負極と同電位になり、封口板３と電池缶１とが電極体２の正極と同電位になる。
【００２１】
負極端子１５は、図２および図４に示すように、絶縁パッキング１２の上面に露出する左右横長の扁平四角形状の頭部２１と、該頭部２１の下面中央で下方へ突出する段部２２と、該段部２２を介して頭部２１の下面側から下方に向けて延出する円柱状の軸部２３と、かしめ前の自由状態において該軸部２３の下端面２３ａの中央に凹入形成された円柱形状の凹部２５（図４）とを有する。負極端子１５は、表面に銅ニッケルメッキを施した鉄材等からなる。負極端子１５の軸部２３の下端面２３ａの外周縁２３ｂは、図４に示すように、径方向に円弧状に湾曲している。
【００２２】
凹部２５を形成したことによって周壁の厚みが薄くなった負極端子１５の軸部２３の下端部２３ｃは、負極端子１５と絶縁パッキング１２と絶縁材１３と押さえ板１６とを封口板３に組み付けたときに、図５に示すように押さえ板１６の外方（図５では上側）にほぼ位置するようになっている。
【００２３】
絶縁パッキング１２は、図２および図４に示すように、封口板３の上面中央に設けた凹み２６に受け止められる左右横長のフランジ部２７と、負極端子１５の軸部２３が挿通する挿通孔３０を設けた円筒状の筒部２８とを有する。絶縁パッキング１２のフランジ部２７の上面には、負極端子１５の頭部２１を受け止める受座２９を形成してある。絶縁パッキング１２の挿通孔３０の上部は、フランジ部２７の受座２９の中央まで伸びている。その挿通孔３０の上部の径は大きくなっていて、該挿通孔３０の上部に負極端子１５の段部２２が係合する（図２の状態）。封口板３の貫通孔１４は、凹み２６の下面中央に設けられる。
【００２４】
絶縁材１３には、負極端子１５の軸部２３および絶縁パッキング１２の筒部２８の下端部が挿通する円形の挿通孔３２が形成され、押さえ板１６には、負極端子１５の軸部２３が挿通する円形の挿通孔３３が形成される。
【００２５】
負極端子１５と絶縁パッキング１２と絶縁材１３と押さえ板１６とは、図５に示す負極端子１５を上下方向に圧縮するためのダイ３５およびポンチ３６を用いて、封口板３にかしめ固定される。すなわち、まず負極端子１５の天地を逆にして、負極端子１５の頭部２１をダイ３５の平面状の上面に載置する（図５の状態）。その状態で、負極端子１５の軸部２３を絶縁パッキング１２の挿通孔３０に挿通させるとともに、その絶縁パッキング１２の筒部２８を封口板３の貫通孔１４に挿通させる。
【００２６】
次に、封口板３の外方（図５では上側）へ突出している絶縁パッキング１２の筒部２８および負極端子１５の軸部２３を、絶縁材１３の挿通孔３２に挿通させるとともに、その絶縁材１３の外方へ突出している負極端子１５の軸部２３を、押さえ板１６の挿通孔３３に挿通させる。このとき、負極端子１５の軸部２３の下端部２３ｃは、押さえ板１６の外方へ突出している。
【００２７】
その状態でポンチ３６を下降させると、該ポンチ３６の平面状の押圧面３６ａが、負極端子１５の軸部２３の下端面２３ａ（図４参照）に当接する。このままポンチ３６を下降させることで、ポンチ３６の押圧面３６ａが、負極端子１５の軸部２３の下端の外周縁２３ｂにも押し当たり、その湾曲状の外周縁２３ｂが、ポンチ３６の押圧面３６ａを滑るようにして軸部２３の軸心側に押し込まれる。これにて、図６（ａ）に示すように、負極端子１５の軸部２３の下端部２３ｃは、その上下中間部が外側に膨れるように湾曲し、図６（ｂ）に示すように、その上下中間部で折れ曲がって上下に押し潰される。
【００２８】
これによって、該押し潰された負極端子１５の下端部２３ｃが、図１および図２に示すように、押さえ板１６の挿通孔３３の下側において、該挿通孔３３の径方向の外側にはみ出し、該はみ出し部分３７で押さえ板１６を封口板３側に押し付ける。この結果、絶縁パッキング１２と封口板３と絶縁材１３と押さえ板１６とが、負極端子１５の前記はみ出し部分と頭部２１とによって挟み込まれて、負極端子１５と絶縁パッキング１２と絶縁材１３と押さえ板１６と封口板３とが一体化する。
【００２９】
また、ポンチ３６による上下方向の圧縮力によって、負極端子１５の軸部２３が上下方向に僅かに縮まる一方で径方向の外側へ僅かに膨れる。これにて軸部２３の外周側面が、絶縁パッキング１２の筒部２８を封口板３の貫通孔１４の内面側に押し、負極端子１５の軸部２３と絶縁パッキング１２の筒部２８と、および封口板３の貫通孔１４の内面と絶縁パッキング１２の筒部２８とが確りと密着する。つまり、負極端子１５の軸部２３と封口板３の貫通孔１４の内面との間が、絶縁パッキング１２によって確実に密封される。
【００３０】
電池の組み立てに際しては、電極体２および絶縁体５を電池缶１内に収容したのちに、前述の負極端子１５と絶縁パッキング１２と絶縁板１３と押さえ板１６とをかしめ固定した封口板３に対して、電極体２の負極集電リード１８を押さえ板１６に、電極体２の正極集電リード１９を封口板３にそれぞれ溶接する。次いで、電池缶１の開口周縁に前記封口板３をシーム溶接したのちに、電池缶１内を真空減圧して注液孔１０から非水電解液を注入する。
【００３１】
非水電解液の注入完了後に、封止栓１１を注液孔１０に圧入し、封止栓１１を封口板３の注液孔１０の周縁部にレーザ溶接する（図３の状態）。これにて、注液孔１０が封止栓１１で密封され、本発明の密閉型電池が完成する。
【００３２】
このように、負極端子１５の軸部２３の下端部２３ｃの上下中間が軸部２３の径方向の外側に膨れるようにして、負極端子１５の軸部２３の下端部２３ｃが上下に押し潰されるので、その際には下端部２３ｃ以外の負極端子１５の軸部２３部分も、径方向の外側に膨れようとする。このため、負極端子１５の軸部２３が、押さえ板１６の挿通孔３３および絶縁材１３の挿通孔３２の内面側に強く押し付けられ、また絶縁パッキング１２を介して封口板３の貫通孔１４の内面に強く押し付けられる。
【００３３】
これによって、負極端子１５と封口板３の貫通孔１４との間の密封性が確実に得られ、また負極端子１５と押さえ板１６および絶縁材１３の挿通孔との間の密封性も得られる。これにて電池缶１内の電解液が、負極端子１５と封口板３の貫通孔１４との間等を通って電池外に漏れ出すことを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る密閉型電池の要部の拡大断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】密閉型電池の縦断正面図である。
【図４】密閉型電池の要部の分解斜視図である。
【図５】負極端子のかしめ工程を示す縦断面図である。
【図６】（ａ）は負極端子のかしめ工程の途中、（ｂ）は負極端子のかしめ工程の完了を示す縦断面図である。
【図７】従来の負極端子のかしめ工程を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  電池缶
３  封口板
１２  絶縁パッキング
１３  絶縁材
１４  貫通孔
１５  負極端子
１６  押さえ板
２１  頭部
２３  軸部
２３ａ  下端面
２３ｂ  外周縁
２３ｃ  下端部
２５  凹部
３２・３３  挿通孔
３６  ポンチ
３６ａ  押圧面
３７  はみ出し部分
【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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