JPH03283257A - 円筒形密閉電池の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、封口構造を改良した円筒形密閉電池の製造方
法に関する。

（従来の技術） 円筒形密閉電池の製造方法としては、従来より正極、負
極の間にセパレータを介在した発電要素を収納する有底
円筒形金属ケースに内径の小さい部分を形成し、絶縁ガ
スケットを介して封口蓋体の金属製封目板を支えると共
に、前記ケースの開口端を内方に折り曲げることにより
前記絶縁ガスケットを径小部との間で圧縮する封口する
方法が知られている。

また、実公昭３７−１６４号や実公昭６１−３８０７０
号ニハ予め有底円筒形金属ケースの開口部を拡口して段
部を形成し、この段部に底部に円形穴が開口された有底
円環状をなし、その立上がり壁を−様な肉厚とした絶縁
ガスケットを介して封口蓋体の金属製封口板を載置し、
前記金属ケースの開口部を縮径することにより前記絶縁
ガスケットを内方に圧縮すると共に、該開口端を内方に
折り曲げて前記封目板を支え、封口する円筒形密閉電池
の製造方法が開示されている。これらの円筒形密閉電池
では、絶縁ガスケットとしてナイロン、ポリプロピレン
等の常温で比較的硬く、弾力性を有する樹脂が用いられ
、その反発弾性力により気密かつ液密の封口を図ってい
る。

しかしながら、前者の円筒形密閉電池の製造方法では金
属ケースの開口端に形成される径小部の高さ寸法を小さ
くすることが困難であり、また絶縁ガスケットは金属ケ
ースの径小部と折り曲げられたケースの開口端との間に
挟持された封口蓋体の封目板との間で主に上下方向の圧
縮を受け、その反発弾性力により封口効果を得るように
しているため、絶縁ガスケットの肉厚をあまり薄くでき
ない。その結果、絶縁ガスケット、封口板を有する封口
蓋体及び金属ケースの径小部からなる密閉部の占める高
さが大きくなり、発電要素の容積率が低下する問題があ
った。

一方、後者の円筒形密閉電池の製造方法では予め蛇口し
て段部を形成した有底円筒形金属ケースの開口部を縮径
することにより、その開口端に絶縁ガスケットを介して
封口蓋体の金属製封口板を支える径小部を形成できると
いう利点を有する。

しかしながら、第４図（ａ）に示すように金属ケース３
１の開口部を蛇口させることにより段部３２を形成する
と共に、該段部３２から立上がり部３３を形成し、前記
段部３２に底部に円形穴が開口された有底円環状をなし
、その立上がり壁３４ａを−様な肉厚した形状の絶縁ガ
スケット３４を載置し、更に該ガスケット３４に封口蓋
体の金属封口板３５を載置した後、該ケース３１の立上
がり部３３を該ケース３Ｉの胴部外径まで縮径すると、
該立上がり部３３内壁に上下方向に多数の皺を発生する
と共に、立上がり部３３が伸長される。その結果、金属
ケース３１の立上がり部３３と金属封口板３５で挟まれ
たがスヶット３４の立上がり壁３４ａは内方に圧縮を受
けると共に、その圧縮状態から逃れるように上下方向に
スライドするため、封口板３５に対するガスケット３４
の反発弾性力を十分に高められなくなる。また、縮径工
程後に第４図（ｂ）に示すように金属ケース３１の立上
がり部３３の端部（開口端）付近をバビング型３６を用
いて内方に折り曲げると、ガスケット３４上部は立上が
り部３３の内面に沿って矢印方向にスライドし、引っ張
り力を受けるため、封口板３５に対するガスケット３４
の反発弾性力を十分に高められなくなる。したがって、
密閉性が低下し、耐漏液特性の優れた円筒形密閉電池を
製造することが困難となる。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたも
ので、密閉性が高く、耐漏液特性が改善され、かつ異常
時においての危険度が小さく、更に発電要素の容積率を
高めることが可能な円筒形密閉電池の製造方法を提供し
ようとするものである。

〔発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、上部開口部が外方に拡げられ、該蛇口箇所に
段部を有する有底円筒形金属ケース内に発電要素を収納
する工程と、前記金属ケースの段部上に底部に円形穴が
開口された有底円環状をなし、かつ立上がり壁の上部付
近を肉厚とし、該肉厚部より上方の外周面を切除して肉
薄とした形状の絶縁ガスケットを載置する工程と、この
ガスケット内に封口蓋体を該蓋体を構成する金属製封口
板の外周縁の上面角部が前記ガスケットの立上がり壁の
肉厚部に位置するように載置する工程と、前記金属ケー
スの開口部をその開口部内径が前記ガスケットの立上が
り壁底部の外径と等しくなるよう縮径して前記ガスケッ
トの立上がり壁の肉厚部を圧縮する工程と、前記金属ケ
ースの開口端付近を内方に折り曲げて前記封口蓋体を前
記ガスケットで圧縮固定する工程と、前記金属ケースの
開口部を該ケースの胴部外径寸法まで縮径して前記ガス
ケットの立上がり壁を内方に圧縮する工程とを具備した
円筒形密閉電池の製造方法である。

（作用） 本発明によれば、金属ケースの段部上に底部に円形穴が
開口された有底円環状をなし、かつ立上がり壁の上部付
近を肉厚とし、該肉厚部より上方の外周面を切除して肉
薄とした形状の絶縁ガスケットを載置し、このガスケッ
ト内に封口蓋体を該蓋体を構成する金属製封目板の外周
縁の上面角部が前記ガスケットの立上がり壁の肉厚部に
位置するように載置した後、前記金属ケースの開口部を
その開口部内径が前記ガスケットの立上がり壁底部の外
径と等しくなるよう縮径して前記ガスケットの立上がり
壁の肉厚部を圧縮する工程において、絶縁ガスケットを
介して封口蓋体をケースの開口部中心に位置させること
ができる。かかる工程の後にケースの開口部の端部付近
を折り曲げる工程により縮径時におけるガスケットの立
上がり壁の上下方向へのスライドを防止して封口板に対
するガスケットの反発弾性力の低下を抑制でき、ひきつ
づいて前記金属ケースの開口部を該ケースの胴部外径寸
法まで縮径することにより前記縮径工程でケースの開口
部中心に位置させたガスケット内 時や該ガスケットへの上下方向からの力が加わった場合
においても該ガスケットの滑りやずれを防止でき、密閉
性が高く、耐漏液特性か改善された円筒形密閉電池を製
造できる。

また、絶縁ガスケットを強固に圧縮、固定できため、短
絡により急激な内圧上昇が生じた場合に前記封口板と共
に封口蓋体を構成する安全弁が作動する前に該封口蓋体
が外れるのを防止でき、極めて安全な円筒形密閉電池を
製造できる。

更に、前記絶縁ガスケットへの固定構造によりガスケッ
トの厚さを薄くすることができるため、絶縁ガスケット
、封口蓋体及び金属ケースの径小部からなる密閉部の占
める高さを小さくてき、発電要素の容積率を向上できる
。

（実施例） 以下、本発明を円筒形ニッケル・カドミウム蓄電池の製
造に適用した例を、第１図（ａ）〜（ｇ）を参照して詳
細に説明する。

実施例 まず、ニッケルメッキが施された負極端子を兼ねる例え
ば外径（φ１）　１３．８ａｍで肉厚０．３１１１ｍの
鉄製の有底円筒形ケースｌの開口部を蛇口させることに
より段部２を形成すると共に、該段部２の上方側に立上
がり部３を形成した。なお、前記立上がり部３の外径（
φ２）は１５．０ｍｍとした。つづいて、前記ケース１
内に帯状正極４、帯状負極５をセパレータ　６を介在し
て捲回して作製した発電要素７を収納した。なお、前記
正極４にはリード８が取り付けられている。ひきつづき
、前記ケース１の立上がり部３の内面に粘着性のシール
剤を塗着した後、該ケース１内に所定量のアルカリ性電
解液を収容した。更に、前記ケース　１の立上がり部３
下の段部２に底部に円形穴を有する有底円環状の合成樹
脂製の絶縁ガスケット　９を載置し、該絶縁ガスケット
　９に封口蓋体１０を載置した。なお、前記絶縁ガスケ
ット　９は立上がり壁９ａの上部付近を肉厚とし、かつ
該肉厚部より上方の外周面を切除して肉薄とした形状に
なっている。前記封口蓋体１０は、外周縁の上面角部が
前記ガスケット　９の立上がり壁９ａの肉厚部に位置す
るように該ガスケット　９内に載置され、中央に穴を有
する例えば外径（φ３）　１２．ｅｉＩ、厚さ　０．８
＋ｎａ＋のステンレス製封口板１１と、この封口板１１
上に配置された安全弁１２と、前記封口板ＩＩ上に前記
安全弁１２を包囲するように配置された正極のメタルト
ップ１３とから構成され、前記封口板１１下面には前記
ガスケット　９への載置前に前記リード８が接続される
。このような発電要素７か収納され、かつ絶縁ガスケッ
ト、９、封口蓋体１０か載置された円筒形ケース　ｌを
、上下動自在な下型２１上にセットし、かつ該ケース　
１上方に円筒穴２２を有する絞り型２３を配置する（第
１図（ａ）図示）。なお、前記絞り型２３の下端の円筒
穴２２部分は蛇口した呼込みテーパ部２４が形成され、
該テーパ部２４より上方の円筒穴２２内にはナックアウ
ト２５が挿入されている。

次いで、前記下型２１を矢印方向に上昇させ、円筒形ケ
ース　１を前記絞り型２３０円筒穴２２内に押し上げて
縮径した。この縮径工程により同図（ｂ）に示すように
前記円筒形ケース１の立上がり部３の内径（φ４）が前
記絶縁ガスケット　９下部の外径と等しくなる。また、
円筒形ケース　１の段部２は内方に屈曲して内径φ５の
環状屈曲部１４が形成されると共に、前記封口蓋体１０
の封口板１１は前記立上がり部３の中心に位置するよう
に前記ガスケット　９内に支持されると共に、封口板１
１の外周縁の上面角部に接するガスケット　９の立上が
り壁９ａの肉厚部が弱い圧力で圧縮された。

次いで、前記下型２１を下降させ、円筒形ケース１を絞
り型２３から離脱させた後、円筒形ケース　１の上方に
上下動自在なパンピング型２６を配置した（同図（Ｃ）
図示）。つづいて、パンピング型２６を矢印に示すよう
に円筒形ケース１側に下降させた。この工程により、同
図（ｄ）に示すように円筒形ケース１の立上がり部３の
上端付近が内方に折り曲げられ、開口端に内径φ６の径
小部１５が形成されると共に、ガスケット　９の上端も
内方に折り曲げられて封口蓋体１０の封口板１１が固定
された。

また、環状屈曲部１４は更に内方に屈曲されてその内径
はφ７となった。

次いて、前記パンピング型２Ｂを上昇させて円筒形ケー
ス　１を該パンピング型２６から離脱した後、該ケース
１の上方に該ケース１の外径（φ１）と同じ径の円筒穴
２７を有する絞り型２ｇを配置した（同図（ｅ）図示）
。なお、前記絞り型２８の下端の円筒穴２７部分は蛇口
した呼込みテーパ部２９が形成され、該テーパ部２９よ
り上方の円筒穴２７内にはナックアウト３０が挿入され
ている。つづいて、前記下型２１を矢印方向に上昇させ
て円筒形ケース　ｌを前記絞り型２８の円筒穴２７内に
内部のナックアウト３０下面に当接するまで押し上げて
縮径した。この縮径工程により同図（ｆ）に示すように
前記円筒形ケース１の立上がり部３の外径が該ケースｌ
の外径（φ１）と等しくなると共に、ケース１の開口端
に形成される縮小部１５も更に縮径されて内径がφ８と
なった。また、円筒形ケース　１の環状屈曲部１４は更
に内方に屈曲されて内径がφ９となった。この後、前記
絞り型２８及び下型２１から円筒形ケース　１を離脱す
ることにより同図（ｇ）に示す円筒形ニッケル・カドミ
ウム蓄電池を製造した。

比較例１ 第５図に示す底部に円形穴か開口された有底円環状をな
し、その立上がり壁３４ａを−様な肉厚した形状の絶縁
ガスケット３４を用い、円筒形ケースをその胴部外径ま
で縮径する工程、実施例と同様にパンピング型を用いて
ケースの開口端付近を折り曲げる工程により円筒形ニッ
ケル・カドミウム蓄電池を製造した。

比較例２ 第５図に示す絶縁ガスケット３４を用いた以外、実施例
と同様な工程により円筒形ニッケル・カドミウム蓄電池
を製造した。

比較例３ 第６図に示す底部に円形穴が開口された有底円環状をな
し、その立上がり壁３４ａ′　の上部付近まで−様な肉
厚とし、該肉厚部より上方の外周面を切除して肉薄とし
た形状の絶縁ガスケット３４′　を用い、円筒形ケース
をその胴部外径まで縮径する工程、実施例と同様にパン
ピング型を用いてケースの開口端付近を折り曲げる工程
により円筒形ニッケル・カドミウム蓄電池を製造した。

比較例４ 第６図に示す絶縁ガスケット３４゛　を用いた以外、実
施例と同様な工程により円筒形ニッケル・カドミウム蓄
電池を製造した。

他以外実施例と同様な工程により円筒形ニッケル・カド
ミウム蓄電池を製造した。

本実施例及び比較例１〜４で製造した５０個の蓄電池に
ついて、６０℃、相対湿度９０％中に１か月間放置した
際の漏液発生数を調べた。その結果を下記第１表に示し
た。

矛 １ 表 上記第１表から明らかなように本実施例により製造され
た蓄電池では優れた耐漏液性を有することがわかる。こ
れに対し、円筒形ケースをその胴部外径まで縮径する工
程、実施例と同様にパンピング型を用いてケースの開口
端付近を折り曲げる工程を採用した比較例１．３では既
述した従来技術で説明した第４図（ａ）、（ｂ）の問題
点から密閉性が低下し、漏液発生個数が増大した。また
、比較例２においても密閉性が低（，５０個中７個の電
池に漏液を生じる。これは、第５図に示すようにガスケ
ット３４の立上がり壁３４ａが−様な肉厚を有している
ため、折り曲げ工程でその度合いを大きくすると、ケー
スの段部が大きくないため、ケースの開口端を折り曲げ
る際にガスケットを介した封目板が環状屈曲部から脱落
したり、傾いて固定され、次工程で縮径される時にガス
ケット圧縮力に偏りが生じ、密閉性が低下することに起
因する。更に、比較例３においても５０個中２個の電池
に漏液を生じる。これは、第６図に示す形状のガスケッ
トを用いると、折り曲げ工程において封口板の外周縁の
上面角部に位置するガスケットが受ける圧縮力が小さい
ため、次工程で縮径される時に内方に圧縮されるガスケ
ット部分が上下方向に逃げ易く、封目板に傾きを生じ、
これによりガスケット圧縮力に偏りが生じて密閉性が低
下することに起因する。

なお、本発明の円筒形密閉電池の製造に使用される絶縁
ガスケットは実施例に示す形状に限定されない。例えば
、第２図に示すように底部に円形穴が開口された有底円
環状をなし、かつ立上がり壁９ａの上部付近を角状の肉
厚とし、該肉厚部より上方の外周面を斜めに切除して肉
薄とした形状の絶縁ガスケット　９、又は第３図に示す
ように立上がり壁９ａの上部付近を膨出させて肉厚とし
、該肉厚部より上方の外周面を斜めに切除して肉薄とし
た形状の絶縁ガスケット　９を用いてもよい。

Ｅ発明の効果コ 以上詳述した如く、本発明によれば密閉性が高く、耐漏
液特性が改善され、がっ異常時においての危険度が小さ
く、更に発電要素の容積率を高めることが可能な円筒形
密閉電池の製造方法を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｇ）は本発明の実施例における円筒形
ニッケル・カドミウム蓄電池の製造工程を示す部分断面
図、第２図、第３図はそれぞれ本発明の電池に用いられ
る絶縁ガスケットの他の形態を示す断面図、第４図（ａ
）、（ｂ）は従来法による円筒形密閉電池を製造する際
の問題点を説明するための断面図、第５図、第６図はそ
れぞれ従来法に用いられる絶縁ガスケットを示す断面図
である。 ■・・・円筒形ケース、２・・・段部、３・・・立上が
り部、７・・・発電要素、９・・・絶縁ガスケット、９
ａ・・・立上がり壁、１ｏ・・封口蓋体、１１・・・封
目板、１２・・・安全弁、１４・・・環状屈曲部、１５
・・径小部、２１・・下型、２３．２８・・・絞り型、
２Ｂ・・・パンピング型。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上部開口部が外方に拡げられ、該拡口箇所に段部を有す
   る有底円筒形金属ケース内に発電要素を収納する工程と
   、前記金属ケースの段部上に底部に円形穴が開口された
   有底円環状をなし、かつ立上がり壁の上部付近を肉厚と
   し、該肉厚部より上方の外周面を切除して肉薄とした形
   状の絶縁ガスケットを載置する工程と、このガスケット
   内に封口蓋体を該蓋体を構成する金属製封口板の外周縁
   の上面角部が前記ガスケットの立上がり壁の肉厚部に位
   置するように載置する工程と、前記金属ケースの開口部
   をその開口部内径が前記ガスケットの立上がり壁底部の
   外径と等しくなるよう縮径して前記ガスケットの立上が
   り壁の肉厚部を圧縮する工程と、前記金属ケースの開口
   端付近を内方に折り曲げて前記封口蓋体を前記ガスケッ
   トで圧縮固定する工程と、前記金属ケースの開口部を該
   ケースの胴部外径寸法まで縮径して前記ガスケットの立
   上がり壁を内方に圧縮する工程とを具備した円筒形密閉
   電池の製造方法。