电池的制造方法、在该制造方法中使用的冲压工具、以及电池的制作方法

文档序号:7207029阅读:265来源:国知局
专利名称:电池的制造方法、在该制造方法中使用的冲压工具、以及电池的制作方法
技术领域
本发明涉及电池,特别涉及在贯通容器并向该容器的外方突出的状态下将电极端 子进行固定的电池中、提高容器与电极端子的固定部的密封性的技术。
背景技术
一般而言,作为电池的外装的容器由收纳部、盖部构成。收纳部为收纳作为电池的 发电元件的电极体的部件,具有一面开口的有底筒形状。盖部为具有与收纳部的开口面相 应的形状的平板状的部件,封塞收纳部的开口面。在盖部设置一对贯通孔,设置为各个电极端子(正极端子、负极端子)分别从该贯 通孔向外方突出。电极端子为用于将在电极体产生的电力取出到外部的正极以及负极的端子。另外,在容器于厚度方向上设置有能够连通的安全阀等安全装置。例如,安全阀在 由于内部短路等电池故障而在电池内部产生了大量气体的情况下进行工作,通过使电池内 外连通来防止内压上升。在电池为锂离子二次电池等非水电解质电池的情况下,若水分混入电池内部则对 性能产生影响,因此需要充分提高电池的密闭度。另外,在由于电池内部的不良情况等使内 压上升了的情况下,为了使所述安全装置可靠地进行工作而需要可靠地对其他的部位进行 密封。另外,在一般的电池的容器中,收纳部和盖部通过焊接等进行了牢固接合,因此在 电极端子和盖部的固定部中,寻求用于不使电极端子从电池脱落的脱落性(防脱落性)、用 于不使电池内部的电解液或在电池内部产生的气体从电极端子的周围漏出的密封性、以及 电极端子与外装容器的绝缘性等。S卩,在电池的制造工序中,在将电极端子固定于盖部的贯通孔时,需要充分确保该 固定部的密封性。在专利文献1中公开了如下技术在从电池的盖部突出地设置了电极端子的电池 中,在盖部与电极端子之间插入安装绝缘部件,在盖部处的绝缘部件的周边设置翻边部,从 与盖部的延伸方向平行的方向压制翻边部,由此确保盖部与电极端子之间的密封性。然而,当伴随电池的反复使用而使冷却/升温的冷热循环反复时,压制部因欲逐 渐回到压制前的形状的作用而缓松,其密封性能恶化,因此在电池的密封性不充分这一方 面不利。专利文献1 日本特开2005-302625号公报

发明内容
本发明以提供在贯通容器并向该容器的外方突出的状态下将电极端子进行固定 的电池中、在容器与电极端子的固定部处的密封性方面优良的电池为课题。
作为本发明的第一方式的制造方法是制造如下电池的方法,所述电池具备具有 贯通孔的容器;电极端子,其在使一部分向所述容器的外方突出的状态下固定于所述贯通 孔;以及绝缘部件,其插入安装于所述容器与所述电极端子之间。在本发明涉及的电池的制造方法中,在所述贯通孔的周边设置向所述容器的外方 突出的翻边部,并且在所述翻边部的外周设置加强该翻边部向外周侧的强度的加强部件, 在所述翻边部的内侧隔着所述绝缘部件插入所述电极端子,从所述容器的外方侧对所述翻 边部进行冲压而使其塑性变形,由此将所述电极端子固定于所述贯通孔。在所述电池的制造方法中,优选,由与所述容器相比高强度的部件构成所述加强 部件。在所述电池的制造方法的一种实施方式中,优选,在所述加强部件设置在从所述 翻边部的内周向外周的方向上厚度不同的部位。另外,虽然优选上述厚度在周方向上相同,但通过设置厚度不同的部位,能够起到 除密封性以外的效果、例如对旋转方向的耐转矩效果。在所述电池的制造方法的一种实施方式中,优选,在对所述翻边部进行冲压时,使 所述翻边部的变形量具有分布。由此,能够起到除密封性以外的效果、例如对旋转方向的耐转矩效果,并且也能够 良好地应用于所述电极端子为圆柱状(具有圆形剖面的端子)以外的情况。作为本发明的第二方式的冲压工具,是在本发明的第一方式涉及的电池的制造方 法中使用的冲压工具,具有对所述翻边部进行冲压的成形刃,并且使所述成形刃的突出量 具有分布。另外,在所述冲压工具的另一实施方式中,具有对所述翻边部进行冲压的成形刃, 并且使所述成形刃的按压面积具有分布。作为本发明的第三方式的电池,具备具有贯通孔的容器;电极端子,其在使一部 分向所述容器的外方突出的状态下固定于所述贯通孔;绝缘部件,其插入安装于所述容器 与所述电极端子之间;翻边部,其设置于所述贯通孔的周边,向所述容器的外方突出;以及 加强部件,其与所述翻边部的外周嵌合,加强该翻边部向外周侧的强度。在本发明涉及的电池中,所述电极端子和所述贯通孔的固定部,是通过在向所述 贯通孔内插入了所述电极端子和所述绝缘部件的状态下、从所述容器的外方侧对所述翻边 部进行冲压来使其塑性变形而形成的。在所述电池中,优选,所述加强部件由与所述容器相比高强度的部件构成。在所述电池中,优选,所述加强部件具有在从所述翻边部的内周向外周的方向上 厚度不同的部位。根据本发明,可以提供一种在贯通容器并向该容器的外方突出的状态下将电极端 子进行固定的电池中、在容器的盖部和电极端子的固定部处的密封性方面优良的电池。


图1是表示电池的概略图。图2是表示容器与电极端子的固定部的放大剖面图。图3是表示电极端子和绝缘部件的放大剖面图。
图4是表示加强环的图。图5是表示施加直径方向外侧的力时加强环的变形的图。图6是表示电池的制造工序的流程图。图7是表示插入工序的立体图。图8是表示压制工序的立体图。图9是表示在压制工序中使用的冲压机(punch)的立体图。图10是表示使用了另一实施方式的加强环和冲压机时的压制工序的立体图。图11是表示冲压机的另一实施方式的立体图。图12是表示在压制工序中翻边部的变形的图。图13是表示冲压机的又一实施方式的图。图14是表示冲压机的再一实施方式的图。图15是表示使用了另一实施方式的电极端子和绝缘部件时的压制工序的立体 图。图16是表示在使用了另一实施方式的电极端子和绝缘部件的压制工序中翻边部 的变形的图。图17是表示电池的另一实施方式的图。符号的说明10 电池30 容器32 盖部33贯通孔34翻边部35加强环(加强部件)40电极端子50绝缘部件
具体实施例方式以下,参照图1对作为本发明涉及的电池的一种实施方式的电池10的概略结构进 行说明。电池10是锂离子二次电池、镍氢电池等二次电池,构成为能够进行充放电。如图1所示,电池10是将发电元件20收纳在容器30内而成的。设置为电极端子 40 · 40从容器30向外方突出。发电元件20是使层叠或卷绕正极、负极以及隔离物而成的电极体浸入到电解液 中而成的。在电池10充放电时在发电元件20发生化学反应(严密地讲,在正极和负极之 间发生经由电解液的离子移动),由此电池10作为能够进行充放电的二次电池发挥作用。容器30为具有收纳部31和盖部32的外装。收纳部31为一面开口的有底筒状的 部件,在内部收纳发电元件20。盖部32为具有与收纳部31的开口面相应的形状的平板状 的部件,在封塞了收纳部31的开口面的状态下与收纳部31接合。电极端子40是作为正极端子或负极端子而构成的集电端子,在从容器30的外周部向外方突出的状态下固定于容器30。电极端子40经由适当的引导端子与发电元件20的 正极或负极电连接,经由电极端子40 ·40进行电池10内部与外部的电力交换。即,电极端 子40 -40是用作与外部的电气连接的路径的外部端子。另外,通过螺纹滚轧对电极端子40 的外周部的一部分实施螺纹加工。以下,参照图2 图5,对容器30与电极端子40的固定形态进行详细说明。电极端子40 · 40经由绝缘部件50 · 50固定于容器30的盖部32,通过各绝缘部 件50确保了电极端子40和容器30的绝缘性。另外,在固定电极端子40时,通过对盖部32 的一部分进行压制,压迫电极端子40和绝缘部件50而使其牢固地固定。由此,确保了盖部 32与电极端子40之间的密封性。如图2所示,盖部32具有电极端子40 · 40能够贯通的一对贯通孔33 · 33。贯通孔33 -33是具有预定内径的孔,在盖部32的厚度方向(图示中为上下方向)上贯通。在贯通孔33的周边形成了翻边部34。翻边部34为在贯通孔33的周边以从容器30的内方侧向外方侧(图示中为上方) 垂直突出的方式设置的部位。即,翻边部34为从盖部32的外侧面突出设置的突出部位,通 过内周面形成了贯通孔33。翻边部34通过对盖部32的一部分(设置有贯通孔33的部位周边)进行塑性加 工而形成,可以通过公知的翻边处理、深冲压、筑提法等而适当形成。在翻边部34的外周部嵌合了加强环35。加强环35为由与构成容器30(特别是盖部32)的材料相比高强度的金属材料成 形的环状的部件,为加强对翻边部34的径向上的外力的强度的加强部件。加强环35的内 径形成为与翻边部;34的外径大致相同。另外,加强环35的轴心方向(翻边部34的延伸方 向)上的厚度与翻边部;34的突出量相应地设定,在本实施方式中,设定为与翻边部34的突 出量同等程度或大于该突出量。加强环35例如通过由适当的冲压装置对金属制的平板进行冲孔的穿孔加工来制 造。在将电池10设为了锂离子二次电池的情况下,作为容器30(收纳部31以及盖部32) 的材料,一般较多地使用铝。与此相对,加强环35的材料优选采用与铝相比作为高强度的材料的铁或在其表 面实施电镀而成的材料等、具有足够强度且具有适当的延展特性的材料。在本实施方式中,所谓“高强度”是指在机械性能上优良,特别指抗张强度、延展性 以及硬度优良。电极端子40为具有圆形剖面的圆端子,如图2所示,具有突出部41、大径部42、固 定部43。突出部41为在电极端子40的一端部(电池10的外方侧的端部、图示中的上端 部)设置的部位,为从容器30向外方突出的圆柱状的部位。突出部41作为与电池外部的 装置(例如电源、利用电池1的电力的装置、其他的电池等)连接的连接部而使用,在突出 部41连接/固定所述外部的装置的连接端子。从突出部41作为与外部连接的连接部起作 用的观点来看,根据需要对外周的一部分或全部实施螺纹加工。大径部42为与突出部41连续地设置的部位,为沿径向突出的圆柱状的部位。大径部42与突出部41和固定部43相比形成为较大直径,成为在将外部的连接端子连接于突 出部41时与该连接端子面接触而降低连接阻力的部分。大径部42为电极端子40的最大 直径的部位,其外径根据盖部32的贯通孔33的内径来设定。例如,大径部42的外径优选 为与贯通孔33的内径同等程度、并与绝缘部件50的外径同等程度,设定为尽量大的面积。 在大径部42的下端面接合了绝缘部件50。固定部43为在电极端子40的另一端部(电池10的内方侧的端部、图示中的下端 部)设置的部位,为固定于盖部32并且与连接于发电元件20的所述引导端子连接的大致 圆柱状的部位。固定部43的轴向的长度设定得比盖部32的厚度(翻边部34的长度)足 够大,并且设定得与绝缘部件50的轴向的长度同等程度或比其大。在固定部43的外周配 置绝缘部件50以使其覆盖外周全周(严密地讲,外周的轴向的一部分的全周)。在盖部32的翻边部34与电极端子40的固定部43之间插入安装使容器30与电 极端子40电绝缘的绝缘部件50。绝缘部件50为具有与翻边部34和固定部43的形态相应形状的绝缘体,在本实施 方式中具有圆筒形状。绝缘部件50卷绕安装于固定部43的外周部。另外,绝缘部件50的轴向的长度设定得与固定部43的轴向的长度同等程度或比 其大。即,绝缘部件50的轴向的长度,以在将电极端子40固定于盖部32时、在电极端子40 的外周部(特别是大径部42以及固定部43)与翻边部34之间空出用于绝缘所需要的足够 的间隔的方式而设定。作为绝缘部件50的材料,优选在高温蠕变方面优良的材料、即具有对电池10的冷 热循环的长期的耐蠕变性的材料,例如举例有PEEK(聚醚醚酮)等。绝缘部件50除了具有上述绝缘性,还为用于确保电池10内部的密封性的部件。如图2所示,通过从电池10的外方侧(图2中的上方)按压翻边部34的突出侧 端面的内周部,从而对全周进行压制(换言之,通过冲压使材料塑性流动)。如此一来,在翻边部34的内周侧形成为压制部34a向内侧鼓出。在此,通过在翻 边部34的外周侧配置由与翻边部34相比高强度的材料构成的加强环35,从而防止了压制 时按压力向外侧缓和,因此压制部3 形成为向内侧(电极端子40侧)鼓出。向内侧鼓出的压制部3 压迫绝缘部件50,该压力被提供为对绝缘部件50的面 压。在绝缘部件50中通过压制部3 赋予上述面压的地方向内侧弹性变形,由于该弹性变 形产生的外力被提供为对固定部43的面压。如此,从上方对翻边部34的上端面的内周部进行冲压、将其压制,由此形成向内 侧鼓出的压制部34a,来自压制部3 的面压经由绝缘部件50传递到固定部43。形成为如 下结构通过该面压压迫固定部43,使电极端子40固定于容器30的盖部32。此时,由于压制部3 的塑性变形以及绝缘部件50的弹性变形,翻边部34、绝缘部 件50以及固定部43之间没有了间隙,在它们之间产生高粘着力,因此确保了容器30与电 极端子40之间的密封性,确保了电池10内的密封性。另外,以冲压的方向与鼓出的方向成 约90°的角度的方式对压制部3 进行压制,由此,通过作用于鼓出部的强的面压和/或摩 擦力进行了冲压的面不容易恢复(即压制部3 没有缓和)。如上所述,将加强环35在与翻边部34的周围接触的状态下进行配置,由此提高了 电池10的密封性。
而且,加强环35使得电池10的耐压性得以提高,并且使得电池10的制品寿命保 持地长久。具体而言如下所述。在电池10发生了内部短路等异常而使得容器30内的内压上升、对翻边部34附近 施加了压力的情况下,翻边部34会向外侧变形。然而,由于翻边部34紧贴于加强环35,防 止了翻边部34向外侧变形。由此,提高了盖部32的贯通孔33附近的耐压性。因此,即使在电池10长期反复冷热循环的情况下,也能够良好地维持容器30在固 定电极端子40的部位处的密封性,能够提高电池10的寿命。另外,即使在电池10的内部发生了异常的情况下,也不会从容器30的某部泄漏出 内部气体,可以通过电池10所具备的安全阀等适当的安全装置来释放内部气体,确保了电 池10在设计上的安全性。另外,因为翻边部34 -34为通过使盖部32塑性变形而形成的部位、即由与盖部32 相同的材料构成,所以不会由电池10内部的环境(电解液、内部气体等)腐蚀,不会缩短电 池10的寿命。因为加强环35由与盖部32的材料相比高强度的材料构成,所以在对翻边部34施 加向径向外侧的应力的情况下,翻边部34先于加强环35而变形,从施力源处嵌入加强环 35。由此,防止了翻边部34超过加强环35而向径向外侧鼓出,不会产生翻边部34整体的 外径变化。从而能够进一步提高电池10的耐压性。另外,如图3所述,固定部43优选具有沟44和滚花45。沟44为沿固定部43的外周设置的凹部,至少在电池10的外方侧(沟44的上部 侧)具有棱(edge)44a。沟44例如通过一般的沟加工方法来设置,沟剖面形成为R形状。棱4 为沟44的周边部,具有形成为直角或钝角等的尖端形状。棱4 被配置于 从压制部3 的内周侧端部延伸出的主应力线上(参照图3所示的箭头)。S卩,以棱4 存 在于对压制部3 施加的按压力最容易传递到的场所的方式,设定棱4 的形成场所。如此,通过在固定部43设置具有棱44a的沟44,压制时最大限度地受到来自压制 部Ma的按压力的绝缘部件50的一部分紧贴于棱44a,提高了固定部43与绝缘部件50之 间的粘着(接合)度。进而,能够提高电池10的密封性。滚花45为在固定部43的外周面设置的接合突起。滚花45设置在比沟44靠里的 电池的内方侧(下方侧)、且固定部43中压制部43a接受的面压起作用的范围内。滚花45 为通过对固定部43的外周面进行滚花处理而设置的凹凸形状,通过公知的滚花工具等来 形成。由此,绝缘部件50由于从压制部3 接受的面压而紧贴于滚花45,通过滚花45提 高了电极端子40与绝缘部件50之间的摩擦力,提高了转矩耐性。上述滚花处理能够在对电极端子40进行螺纹滚轧时同时进行。如图4所示,在加强环35设置有缺口部35a · 35a。缺口部3 为形成为以直线状切除了形成为环状的加强环35的外周的一部分的 边形状的部位。即,加强环35变为在外周面具有由于缺口部35a -35a而与沿翻边部34的 外周的内周面之间的距离不为一定的部位,在加强环35存在在从翻边部34的内周向外周 的方向上(加强环35的径向)厚度不同的地方。另外,缺口部35a· 3 设置于对角上。以各缺口部3 位于盖部32的宽度窄的方向的端部的方式,将加强环35配置于翻边部34的外周(参照图7、图8)。通过如此将缺口部35a·3 配置于盖部32的宽度窄的方向,在加强环35由于压 制时的翻边部34的变形而变形时,能够抑制加强环35对盖部32的缘部造成干扰等。如图5所示,由于加强环35的径向的厚度产生差异,在施加向加强环35的径向外 侧的力时(压制翻边部34时),在加强环35产生的周向的面压发生分布。与该面压分布相 应地,加强环35的周向的变形量产生差异,加强环35从圆形状变形为非圆形状。跟随加强环35的变形,翻边部34以及绝缘部件50也从圆形状变形,因此在对具 有圆形剖面的电极端子40施加了转矩时,变形后的翻边部34以及绝缘部件50的形状制止 了旋转,能够抑制电极端子40旋转。因此,能够提高电极端子40的脱落性(防脱落性),并且能够提高电极端子40处 的密封性。例如,即使在将外部装置的连接端子连接/固定于电极端子40的突出部41时 对电极端子40施加了转矩,电极端子40也不会旋转,因此能够防止在电极端子40与其周 围之间形成微小间隙,能够确保电池10的密封性。电极端子40与绝缘部件50之间的转矩耐性也通过如上所述在电极端子40的固 定部43的外周面形成的滚花45而得以确保。在本实施方式中,在加强环35设置了两个缺口部35a · 35a、在形成为环状的加强 环35设置了两个边部,但并不限于此。即,只要是使加强环35的径向的厚度具有变化、压 制时使周向的面压具有分布的结构即可,例如也可以是设置一个或三个以上的缺口部35a 的结构、或者以曲线切除加强环35的外周部的一部分的结构等。以下,参照图6 图9,对制造如上述那样构成的电池10的制造工序Sl进行说明。如图6所示,制造工序Sl包括插入工序S11、压制工序S12、组装工序S13。在实施插入工序Sll之前,预先对盖部32的贯通孔33 ·33实施翻边处理,在各贯 通孔33处形成翻边部34。如图7所示,在插入工序Sll中,将加强环35嵌合于翻边部34的外周,将在固定 部43卷装了绝缘部件50的电极端子40插入贯通孔33内适当位置。具体而言,以在绝缘部件50的上下端部与翻边部34的上下端部之间分别空出足 够的间隔的方式插入电极端子40和绝缘部件50。另外,以使电极端子40的沟44处的棱 4 处于预定位置的方式进行插入。即,以使棱4 配置在从压制部3 的内周侧上端部向 下方倾斜约45°的直线上的方式插入电极端子40,所述压制部3 通过后续工序的压制工 序S12成形。如图8所示,在压制工序S12中使用冲压机60从上方压制翻边部34。如图9所示,冲压机60为在成形侧端面(图示中的下面)具有开口 61和成形刃 62的冲压型。开口 61具有与翻边部34相应的圆形剖面。开口 61为具有与翻边部34的 内径相同的内径、且具有预定的深度(上下长度)的凹部。另外,在开口 61的底部设置了 电极端子40能够贯通的孔部63。在开口 61的内周侧形成从端面向下方突出的成形刃62。 成形刃62为在径向上具有预定的厚度、且具有预定的突出长度的凸部。S卩,按压冲压机60直至抵达开口 61的底部,由成形刃62对翻边部34的内周部施 加压力,由此使材料塑性流动来进行压制。具体而言,使用冲压机60,从上方对翻边部34的内周部进行冲压,贯之翻边部34的内周部的全周而形成压制部Ma。如上所述,压制部34a由于加强环35的存在而阻止了其向外侧(加强环35侧) 鼓出,而向内侧(电极端子40侧)鼓出。由于压制部34a向内侧鼓出,从而经由绝缘部件 50对电极端子40施加压迫力。由此,分别在翻边部34 (压制部34a)与绝缘部件50之间、 绝缘部件50与电极端子40(固定部4 之间产生压迫力,将电极端子40固定于贯通孔33 内。此时,因为在设置于翻边部34的外周的加强环35上设置了缺口部35a ·35a,所以 在通过冲压机60进行冲压时,在形成缺口部3 -35a的部位和其他的部位处,加强环35与 翻边部34之间产生的面压产生差异。由此,从翻边部34传递到绝缘部件50的压迫力也产 生差异,翻边部34以及绝缘部件50的剖面形状从圆形状变形为略椭圆形状(参照图5)。另外,因为在电极端子40形成了具有棱4 的沟44,所以在绝缘部件50中最大承 受了来自压制部3 的压迫力的地方紧贴于棱44a,提高了绝缘部件50与电极端子40之间 的粘着(接合)力。如此,在压制工序S12中,通过使用冲压机60从上方对翻边部34进行压制,能够 将插入到翻边部34内的绝缘部件50和电极端子40牢固地固定。在组装工序S13中,经由所述引导端子等组装发电元件20和电极端子40 ·40。由 此,发电元件20、盖部32、以及电极端子40 · 40被一体地固定。在组装工序S13结束之后,通过接合盖部32与收纳部31的工序、向容器30内注 入电解液的工序等、适当的下续工序来制造电池10。如上所述,根据压制工序S12,能够牢固地固定翻边部34、绝缘部件50、电极端子 40。即,根据包括压制工序S12的制造工序Si,能够制造在连通容器30内外的孔部、即盖部 32的贯通孔33 · 33处的密封性方面优良的电池10。另外,因为在形成于各贯通孔33的翻边部34的外周部设置了由与翻边部34相比 高强度的材料形成的加强环35,所以即使在对贯通孔33附近施加高压力的情况下,也能够 通过加强环35的存在而确保贯通孔33处的耐压性。另外,通过在加强环35形成缺口部35a · 35a、使加强环35的径向的厚度具有变 化,从而在压制工序S12中进行压制时,翻边部34和绝缘部件50变形为非圆形状。由此, 能够提高电极端子40的转矩耐性。在以上的实施方式中,通过在加强环35设置缺口部3 ·3 ,从而形成加强环35 的周向的厚度不为一定的地方,在压制时产生的面压中设置差异,使翻边部34和绝缘部件 50的形状从圆形变形为非圆形。由此,可以提高电极端子40对旋转转矩的耐性。提高具有圆形剖面的电极端子40的转矩耐性的方法并不限于此,例如,如图10所 示,在插入工序Sll中,在翻边部34的外周部嵌装了周向的厚度均勻的加强环70的状态 下,使用冲压机80,同样实施压制工序S12,由此也能够实现提高电极端子40的转矩耐性。加强环70为在周向具有均勻厚度的环状的部件,为除了具有缺口部35a · 35a这 一点以外与加强环35相同形态的部件。如图11所示,冲压机80为在成形侧端面(图示中的下侧面)具有开口 81和成形 刃82的冲压型。开口 81为与冲压机60的开口 61大致相同形态的凹部。成形刃82为在 径向上具有预定厚度的凸部。
成形刃82具有在成形方向上以预定的突出量突出的第一刃部83 · 83、和具有比 第一刃部83 -83的突出量大的突出量的第二刃部84 ·84。第二刃部84为相对于成形方向 而以一定的突出量形成的台阶部,第二刃部84 · 84形成于在周向上彼此相对的位置。使用冲压机80,在实施压制工序S12时,如图12所示,因为由第二刃部84 · 84形 成的压入量比由第一刃部83 · 83形成的压入量大,所以翻边部34在由第二刃部84 · 84按 压的地方的变形量(压制时的塑性流动量)大。即,在使用冲压机80对翻边部34进行了 压制的情况下,翻边部34的圆形状变形为非圆形状。由此,因为使翻边部34和绝缘部件50变形为非圆形状,所以能够起到与对于嵌装 了加强环35的翻边部34而使用冲压机60时同样的效果。如上所述,在压制工序S12中,通过使用在成形刃82的突出量上设置了差异的冲 压机80,从而能够提高具有圆形剖面的电极端子40对旋转转矩的耐性。虽然将第二刃部84设为了台阶形状,但并不限于此,只要是在成形刃82中形成突 出量比其他部位的突出量大的部位的形状即可,例如可以将第二刃部84设为锥形(参照图 13(a))、或波形(图13(b))等。另外,也可以不是如冲压机80那样通过在成形刃的突出量上设置差异来使压入 量具有分布的结构,而是在成形刃的压入面积(接触面积)上设置差异来使压入量具有分 布的结构,例如,可以使用图14所示的冲压机90。如图14所示,冲压机90为具有第一刃部93 · 93和第二刃部94 · 94的冲压型,所 述第一刃部93 · 93在径向上具有预定的厚度,所述第二刃部94 · 94具有比第一刃部93的 厚度大的厚度。即,第二刃部94作为大宽度部位而形成,为具有比第一刃部93的按压面积 大的按压面积的部位。由此,使用冲压机90,在实施压制工序S12时,由第二刃部94 ·94形成的压入量比 由第一刃部93 -93形成的压入量大,因此翻边部34的变形量(压制时的塑性流动量)大。 即,在使用冲压机90对翻边部34进行了压制的情况下,也能够与使用了冲压机80的情况 同样地,使翻边部34的圆形状变形为非圆形状。在以上的实施方式中,对将具有圆形剖面的电极端子40固定于容器30的方式进 行了说明,但电极端子的形态并不限于此,例如,对于将具有图15所示那样的略长方形剖 面(长圆剖面)的电极端子140固定于容器30 (盖部32)的方式,本发明也能够适用。电极端子140为具有与电极端子40同样功能的电极部件。电极端子140形成为 扁平状,为具有略长方形剖面的平形端子。换言之,在电极端子140形成至少在一部分上具 有直线相的平面部141 · 141。如图15所示,电极端子140经由绝缘部件150固定于盖部32。绝缘部件150具有 圆柱形状,并且具有电极端子140能够贯通的略长方形状的孔部151。在压制工序S12中,在将电极端子140插入了绝缘部件150的孔部151的状态下, 对翻边部34进行压制。即,需要在绝缘部件150的外周部与孔部151的端子之间的距离产 生了差异的状态下进行压制来固定电极端子140,因此,需要对距离长的部位产生比对距离 短的部位施加的面压大的面压。在本实施方式中,在该压制工序S12中,通过采用(1)对于在翻边部34的外周嵌 装了加强环35的形态而使用冲压机60来进行压制的方法、或( 对于在翻边部34的外周嵌装了加强环70的形态而使用冲压机80或冲压机90来进行压制的方法等,在绝缘部件 150与电极端子140之间产生适当的面压,将电极端子140牢固地固定于盖部32。关于上述方法(1),因为加强环35形成缺口部35a · 35a的地方的变形量大,所以 在以使缺口部35a · 3 与电极端子140的平面部141 · 141相对的方式嵌装了加强环35 的状态下,由冲压机60对翻边部34进行压制,由此在绝缘部件150与电极端子140之间产 生适当的面压(参照图16)。关于上述方法( ,因为在冲压机80的成形刃82中形成第二刃部84 · 84的地方 的变形量大,所以以使由第二刃部84 · 84成形的地方与电极端子140的平面部141 · 141 相对的方式,由冲压机80对翻边部34进行压制,由此在绝缘部件150与电极端子140之间 产生适当的面压(参照图16)。另外,使用冲压机90的情况也与上述同样,因此省略详细的说明。如上所述,本发明涉及的压制工序S12也能够良好地适用于具有一般的圆端子 (具有圆形剖面的电极端子40)以外的非普通形状剖面的电极端子140。S卩,能够确保对通 过制造工序Sl制造的电池的电极端子的形态的普遍适用性。在实施方式中,对具备角型形状的容器30、从其一面向外方突出两个电极端子 40 ·40(或电极端子140 ·140)的电池10的制造工序Sl进行了说明,但适用本发明的电池 并不限于此,例如,如图17所示,对于具备圆筒形状的容器230、从其一面向外方突出一个 电极端子MO的电池210,本发明也能够适用。电池210为公知的圆筒型电池,省略关于其 构成的说明。本发明能够在向容器的外方突出电极端子的电池中利用,特别适用于用于确保电 极端子贯通容器的贯通孔处的密封性的技术。
权利要求
1.一种电池的制造方法,该制造方法为制造如下电池的方法,所述电池具备 具有贯通孔的容器;电极端子,其在使一部分向所述容器的外方突出的状态下固定于所述贯通孔;以及 绝缘部件,其插入安装于所述容器与所述电极端子之间, 在所述制造方法中,在所述贯通孔的周边设置向所述容器的外方突出的翻边部,并且在所述翻边部的外周 设置加强该翻边部向外周侧的强度的加强部件,在所述翻边部的内侧隔着所述绝缘部件插入所述电极端子,从所述容器的外方侧对所述翻边部进行冲压来使其塑性变形,由此将所述电极端子固 定于所述贯通孔。
2.根据权利要求1所述的电池的制造方法,其中, 由与所述容器相比高强度的部件构成所述加强部件。
3.根据权利要求1或2所述的电池的制造方法,其中,在所述加强部件设置在从所述翻边部的内周向外周的方向上厚度不同的部位。
4.根据权利要求1 3的任一项所述的电池的制造方法,其中, 在对所述翻边部进行冲压时,使所述翻边部的变形量具有分布。
5.一种在权利要求4所述的电池的制造方法中使用的冲压工具,该冲压工具具有对所 述翻边部进行冲压的成形刃,并且使所述成形刃的突出量具有分布。
6.一种在权利要求4所述的电池的制造方法中使用的冲压工具,该冲压工具具有对所 述翻边部进行冲压的成形刃,并且使所述成形刃的按压面积具有分布。
7.一种电池,具备 具有贯通孔的容器;电极端子,其在一部分向所述容器的外方突出的状态下固定于所述贯通孔; 绝缘部件,其插入安装于所述容器与所述电极端子之间; 翻边部,其设置于所述贯通孔的周边,向所述容器的外方突出;以及 加强部件,其与所述翻边部的外周嵌合,加强该翻边部向外周侧的强度, 所述电极端子和所述贯通孔的固定部,是通过在向所述贯通孔内插入了所述电极端子 和所述绝缘部件的状态下、从所述容器的外方侧对所述翻边部进行冲压来使其塑性变形而 形成的。
8.根据权利要求7所述的电池,其中,所述加强部件由与所述容器相比高强度的部件构成。
9.根据权利要求7或8所述的电池,其中,所述加强部件具有在从所述翻边部的内周向外周的方向上厚度不同的部位。
全文摘要
本发明提出一种制造电池(10)的制造工序(S1),所述电池(10)具备具有贯通孔(33·33)的容器(30);电极端子(40·40),其在一部分向容器(30)的外方突出的状态下固定于贯通孔(33·33);以及绝缘部件(50·50),其插入安装于容器(30)与电极端子(40·40)之间。在制造工序(S1)中,在贯通孔(30)的周边设置向容器(30)的外方突出的翻边部(34),并且在翻边部(34)的外周设置加强翻边部(34)的向外周侧的强度的加强部件(35),在翻边部(34)的内侧隔着绝缘部件(50)插入电极端子(40),从容器(30)的外方侧对翻边部(34)进行冲压而使其塑性变形,由此将电极端子(40)固定于贯通孔(30)。根据本发明,能够提供在容器与电极端子的固定部处的密封性方面优良的电池。
文档编号H01M2/06GK102057517SQ20098012183
公开日2011年5月11日 申请日期2009年7月24日 优先权日2009年7月24日
发明者上田香织, 大岛贵博, 山田圭悟, 永松茂隆, 角博康, 高城茂 申请人:丰田自动车株式会社
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