专利名称：电池用的封口垫圈及其制造方法
技术领域：
本发明涉及用于电池的封口部、介于外壳与封口盖之间的树脂制的封口垫圈及其制造方法。
一般地，在电池的制造中，将用分隔体置于正极和负极之间而形成的电极体插入电池外壳中，在电池外壳的开口部通过环状的树脂制封口垫圈以固定金属制的封口盖进行封口。
这里所使用的封口垫圈通常是用射出成形法来制造的。即，如
图1所示，在金属模内形成垫圈形状的腔部111，从金属模的浇口部112注入熔融树脂，固化后，于浇口部112以拉伸等方法将树脂切断而获得封口垫圈。再者，在图1中，树脂部分划有斜线，没有斜线的部分为金属模。
在该制造方法中所使用的金属模，通常浇口部112设于与环状垫圈的端面相对应的位置(如特开昭61-27061号公报，特开昭61-118961号公报等)，图1的金属模中，浇口部112也是设于腔部111的上端部的。
然而，采用这样的在端部位置设有浇口部的金属模射出成形时的场合，如在冬季构成垫圈的树脂的吸湿率低时，会象图2所示那样在浇口部的切口部分(浇口切口部分)垫圈会发生裂口113，由于这裂口113的发生，使电池的密封性受损，造成电池内的电解液的泄漏等问题。
将包括浇口切口部分的垫圈的截面进行偏光摄影时，如图3所示，在浇口切口部分114发生了具有残余应力的部分115。且在该浇口切口部分114处发现了微小的龟裂，使强度下降。
为了避免垫圈产生裂口，如图4所示，可考虑在与腔部117的内周面对应的位置设置浇口部116。
可是，即使这样，如图5所示由于在垫圈的环状部分在浇口切口部分也会产生具有残余应力的部分118，故不能获得满意的质量。
另一方面，从以射出成形法制造封口垫圈时的套管方式看来，一直以来多采用所谓冷套管方式。图6是据这种冷套管方式的制造方法的说明图。在该图中，以1次的射出成形可制造40个垫圈。
制造时，从树脂注入口注入熔融的树脂。该熔融树脂通过套管121而流入各垫圈部122。然后，使套管部121及垫圈部122的树脂固化后，在套管部121和垫圈部122之间的浇口部将树脂切断而制成垫圈。
采用冷套管方式时，套管部分的树脂将被废弃，通常，1次射出成形所废弃的树脂比用于制品的垫圈的树脂是还要多。于是产生了树脂的废弃量多及废弃作业的问题。
与此相比，也有所谓热套管方式的。采用该方式时，并不象冷套管方式通过套管部，而是如下述那样直接地于垫圈部注入树脂。
如图7所示，在熔融树脂的导出通道123设置体加热器124，以将树脂保持于熔融状态。该熔融树脂通过与导出通道123相连的树脂注入部125而直接导入腔部126。在这种情况下，树脂注入部125的前端部成为通向腔部126的入口浇口部127。
在树脂注入部125设有末端加热器128。于腔部126内注入了熔融树脂后，将该末端加热器128断开，从而使树脂注入部125和腔部126内的树脂固化，然后于浇口部127将树脂切断。接着再将末端加热器128接通，使树脂注入部125的树脂熔化后，再次向腔部126内注入熔融树脂。
可是，由于在该热套管方式中，注入部125的构造变大，故即使如图7所示可于垫圈部的端部注入树脂，但对于垫圈部的内周面直接地注入树脂是困难的。
因此，如要利用热套管方式从垫圈部的内周面注入树脂时，例如，如图8所示，则需要通过二次套管129而注入树脂。这种情形，向腔部130注入树脂，使它固化后，于二次套管129与树脂注入部131之间将树脂切断后，还须如图9所示，在树脂注入部129内的树脂132与垫圈133之间将树脂切断。二次套管129的树脂132作为残留物留下，从而也产生对其处理的问题。
本发明目的是提供一种封口垫圈，该封口垫圈可避免其环状部分产生残余应力及裂口，从而提高电池的可靠性。
根据本发明的电池用封垫圈，通过将树脂从树脂注入部的浇口部注入于腔部而予以制造，其特征在于包括环状部分，是垫圈的主体，呈环状；内突出部分，从所述环状部分的内周面向内突出而形成；在注入树脂时，对腔部的内突出部分从浇口部注入树脂。
另外，根据本发明的封口垫圈的制造方法，该封口垫圈包括作为垫圈主体的环状部分，从该环状部分的内周面向内突出形成的内突出部分，其特征在于，该方法包括以下步骤填充步骤，向一模型的腔部内注入树脂，使树脂充满该腔部，所述模型具有与所述封口垫圈的形状相同的腔部，该腔部的内突出部分设有相对于该内突出部分的浇口部的树脂注入部分；固化步骤，用以使在上述填充步骤所填充的树脂固化。
根据本发明的封口垫圈及其制造方法，于垫圈的环状部分的内周面形成有内突出部分，在注入树脂时，从腔部的浇口部向内突出部分注入熔融树脂以形成封口垫圈。
在由此而制成的封口垫圈中所产生的残余应力存在于内突出部分。因此，可避免由于残余应力的影响而造成环状部的强度下降，从而防止垫圈发生裂口。
另外，在以于树脂注入部分具有加热器的热套管方式注入熔融树脂的情形，因为树脂注入部分较大，故对于腔体的环状部分的内周面设置浇口部分是困难的，但根据本发明的制造方法，对腔部的内突出部分设有浇口部，所以也容易适用于热套管方式。
以热套管方式进行制造时，与采用冷套管方式相比，可大量减少在制造时的树脂废弃量。
本发明的其他目的、优点和特征可通过以下结合附图对本发明的具体实施例的说明而变得清楚明了。附图中，图1是表示现有技术的垫圈制造的剖视图；图2是表示以图1的制法制成的垫圈产生了裂口的正面图；图3是以图1的制法制成的垫圈主要部分的剖视图；图4是表示在现有的垫圈的制造方法中，在对应于内周面的位置设置浇口部的剖视图；图5是根据图4的制法的垫圈主要部分的剖视图；图6是表示以冷套管方式制造的现有技术的垫圈的平面图；图7是表示以热套管方式制造的现有技术的垫圈的剖视图；图8是表示以热套管方式制造的现有技术的垫圈的剖视图；图9是表示以图8的方法制造的垫圈的平面图；图10～12是表示本发明的一实例的垫圈制造装置的剖视图；图13是图10的主要部分的扩大图；图14是根据图10～12的制造方法的垫圈的平面图；图15是图14的垫圈的主要部分的剖视图；图16是表示本发明的一实施例的垫圈制造过程的剖视图；图17是以图16的制法制造的垫圈的平面图；图18是表示实施例的垫圈组装入电池时的剖面图。
以下，根据实施例说明本发明。
实施例1图10～12是表示本发明的实施例垫圈的制造装置的剖视图，示出了垫圈制造的工序。图13是图10的主要部分的扩大图。图14是用该装置制造的垫圈的平面图；图15是该垫圈的主要部分的剖视图。
如图14所示，垫圈60由环状部分61、从该环部分61的内周面的一部分向内突出的内突出部分62构成，根据热套管方式的射出成形法制成。
至于树脂，是采用尼龙等具有弹性的热熔融的树脂。
如图10～12所示，垫圈制造装置具有第1金属模10、形成有凹部22的第2金属模20、在对应于凹部22的位置贯通于第1金属模10而设置的圆筒状的芯套管30、插设于第2金属模20的热套管部分40等。
芯套管30被固定于芯板(未图示)，第1金属模10与第2金属模20由未图示的支撑装置以相对于芯套管30可滑动的状态而被支撑着。
通过使第1金属模10相对于第2金属模20滑动，可以使第一金属模10的接触面11与第2金属模20的接触面21呈接触状态(图10)或离开状态(图11，12)。
在接触面11与接触面21相接触的状态下，芯套管30的前端部31、凹部22与接触面11围成一个空间，即它的形状与垫圈60相同的腔部50。
此外，通过使第一金属模10相对于芯套管30滑动，可以使芯套管30的前端部31呈从接触面11突出的状态(图10，11)或前端部31呈从接触面11向后退的状态(图12)。
热套管部分40的构造如下。
在第2金属模20中，形成作为从外部供给的熔融树脂的通道的圆柱状导出通路23。在导出通道23的内部中央，设有用以加热树脂的体加热器41。
在导出通道23连续地形成有圆锥状的树脂注入口24。在树脂注入口24的前端部分(即浇口部分25)连通于凹部22，配合腔部50的内突出部分52的位置而设置。
在树脂注入口24的内部中央处，设有用以加热树脂注入口24内的树脂的末端加热器42。
这样，在树脂注入部分的内部，由于设置有体加热器41和末端加热器42，占了较大的空间，使从浇口部分的相对于腔部50的环状部分51的内周面的直接注入变得困难，但如本实施例那样，使得从浇口部25对于内突出部分52的直接注入可容易地进行。
其次，就采用这种垫圈制造装置，进行垫圈60的射出成形的工序予以说明。
图10示出了从热套管部分40注入熔融树脂的状态。在注入熔融树脂时将体加热器41和末端加热器42导通，以使在导出通道23及树脂注入口24内的树脂保持熔融状态。
从浇口部25注入的熔融树脂通过腔部50的内突出部分52而流入环状部分51，将腔部50全部充满(图13)。
填充了树脂后，将末端加热42断开，以使腔部50内的树脂及树脂注入口42内的树脂固化。形成的垫圈60在浇口部25相连着。
再者，虽然图中没示出，但垫圈60与端部31是呈连接着的形状的。
图11示出了第2金属模20与第1金属模10分离的状态。
树脂固化后，将第1金属模10滑动，使它与第2金属模20分开时，垫圈60以附着于端部31的状态从凹部22离开，同时在浇口部25将固化后的树脂切断。
在固化及切断工序之间，体加热器41保持导通，以使导出通道23内的树脂维持熔融状态。
图12表示垫圈60从端部31脱离后的状态。
将第1金属模10滑动，使端部31从接触面11向后退，于是垫圈60就从端部31脱离出来。
接着，在再次进行射出成形时，再于图10的状态，将末端加热器导通，使树脂注入口24内的树脂熔化，然后如上所述将熔融树脂注入。
观察这样制得的垫圈60的偏光照片时，如图14、15所示，在内突出部分62形成了具有残余应力的部分63，而在环状部分61则没有发现具有残余应力的部分。即，在垫圈60的主体的环状部分61没有发生成为裂口的原因的机械强度弱的部分。图中的标号65表示浇口部25的位置。
实施例2图16是表示本实施例的垫圈制造过程的剖视图；图17是制得的垫圈的平面图。
如图17所示，该垫圈90由环状部分91以及沿环状部分91的内周面的全周而突设的环状内突出部分92所构成。
金属模的浇口部75对应于腔部80的内突出部分82设置，用与实施例1相同的方法，通过射出成形而予以制造。
在该垫圈91中，如图17所示，在内突出部分92也生成了具有应力的部分93，而在环状部分91则没有发现具有应力的部分。再者，图中的标号95表示浇口部75的位置。
图18是表示将上述第1、2实施例中所制得的具有内突出部分62(92)的垫圈60(90)组装于电池后的状态图。
这个电池是将在正极和负极之间设有分隔件而构成的电极体101插入金属制的电池外壳102中，在该电池外壳102的开口部分设置垫圈60(90)，然后将金属制的封口盖103固定，进行封口而制成的。
如图18所示，在垫圈60(90)被组装于电池中的状态下，由于内突出部分62(92)位于电极体101与封口盖103之间的空间位置，所以不会因为设置内突出部分62(92)而损害垫圈60(90)的封口功能及电极体101的功能。
这样，只要将设置于垫圈的内突出部分的突出量配合使用该垫圈的电池的内部空间而设定就行了。
虽然用举例的方式结合附图就本发明已作了详细的说明，但必须注意到对技术领域的技术人员来说各种变更和修改是显而易见的。因此，除非那些变更和修改是离开本发明的范围，否则它们都应包括在本发明的范围内。
权利要求
1.一种电池用封垫圈，通过将树脂从树脂注入部的浇口部注入于腔部而予以制造，其特征在于包括环状部分，是垫圈的主体，呈环状；内突出部分，从所述环状部分的内周面向内突出而形成；在注入树脂时，对腔部的内突出部分从浇口部注入熔融树脂。
2.如权利要求1所述的电池用封口垫圈，其特征在于，所述内突出部分具有带有在制造时的残余应力的残余应力部分。
3.如权利要求1所述的电池用封口垫圈，其特征在于，所述内突出部分的形状使得它在安装于电池中时能被收纳于电池的内部空间。
4.一种封口垫圈的制造方法，该封口垫圈包括垫圈主体的环状部分，从该环状部分的内周面向内突出形成的内突出部分，其特征在于，该方法包括以下步骤填充步骤，向一模型的腔部内注入熔融树脂，使树脂充满该腔部，所述模型具有与所述封口垫圈的形状相同的腔部，该腔部的内突出部分，设有相对于内突出部分的浇口部的树脂注入部分；固化步骤，用以使在上述填充步骤所填充的树脂固化。
5.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于，还具有将固化了的树脂于浇口部予以切断的步骤。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述切断步骤用设于树脂注入部分的加热器将树脂切断。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种封口垫圈，可防止在该封口垫圈的环状部分产生残余应力，从而防止裂口发生，以提高电池的可靠性，本发明的垫圈，在其环状部分的内周面形成有内突出部分，在注入树脂时，通过从浇口部向腔部的内突出部分注入熔融树脂以形成封口垫圈。这样，制成的垫圈所产生的残余应力存在于内突出部分，因此，可避免残余应力造成的环状部分的强度下降，并防止裂口的发生。
文档编号B29C45/00GK1148276SQ9611151
公开日1997年4月23日 申请日期1996年8月3日 优先权日1995年8月4日
发明者山口正义, 藤本幸夫, 大坂博 申请人:三洋电机株式会社