JPH11273640A - 密閉型電池の封口板及びその製造方法 - Google Patents
密閉型電池の封口板及びその製造方法Info
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- JPH11273640A JPH11273640A JP10092613A JP9261398A JPH11273640A JP H11273640 A JPH11273640 A JP H11273640A JP 10092613 A JP10092613 A JP 10092613A JP 9261398 A JP9261398 A JP 9261398A JP H11273640 A JPH11273640 A JP H11273640A
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 密閉型電池の容器の開口部を閉塞する封口板
に関し、簡単な構造で、容器内の圧力が過大となったと
きには確実に破断して外部に連通し得る封口板及びその
製造方法を提供する。 【解決手段】 容器１に装着する封口板２を金属板で構
成し、その表面に、所定の領域を囲繞する輪郭に沿って
溝２２を形成すると共に、溝２２の内側に膨出部２３を
形成する。溝２２部分の金属板の肉厚を適宜設定するこ
とによって封口板２の溝２２部分での破断圧力を調整す
ることができる。封口板２の製造方法としては、プレス
加工によって金属板を圧縮して溝２２を形成すると共に
膨出部２３を形成する。更に、金属板を焼鈍することと
すれば、破断圧力を容易に調整することができる。ま
た、溝２２及び膨出部２３を包含する領域に凹部２１を
形成し、この凹部２１の底面に溝２２及び膨出部２３を
形成することとしてもよい。
に関し、簡単な構造で、容器内の圧力が過大となったと
きには確実に破断して外部に連通し得る封口板及びその
製造方法を提供する。 【解決手段】 容器１に装着する封口板２を金属板で構
成し、その表面に、所定の領域を囲繞する輪郭に沿って
溝２２を形成すると共に、溝２２の内側に膨出部２３を
形成する。溝２２部分の金属板の肉厚を適宜設定するこ
とによって封口板２の溝２２部分での破断圧力を調整す
ることができる。封口板２の製造方法としては、プレス
加工によって金属板を圧縮して溝２２を形成すると共に
膨出部２３を形成する。更に、金属板を焼鈍することと
すれば、破断圧力を容易に調整することができる。ま
た、溝２２及び膨出部２３を包含する領域に凹部２１を
形成し、この凹部２１の底面に溝２２及び膨出部２３を
形成することとしてもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、密閉型電池の封口
板及びその製造方法に関し、特に電池内の圧力が過大と
なったときに外部に連通する弁機能を有する封口板及び
該封口板の製造方法に係る。
板及びその製造方法に関し、特に電池内の圧力が過大と
なったときに外部に連通する弁機能を有する封口板及び
該封口板の製造方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】密閉型電池内の圧力が過大となることを
防止するため、容器に装着する種々の安全弁装置が提案
されている。例えば実開平５−９０８０９号には、電極
群を収納する外装缶の開口部を封口板で閉塞し、外装缶
の一部を薄くして、内圧で破損する薄肉破壊安全弁を設
けた電池の改良を目的として、外装缶を角型とし、封口
部以外の陵の一部を薄くした装置が提案されている。
防止するため、容器に装着する種々の安全弁装置が提案
されている。例えば実開平５−９０８０９号には、電極
群を収納する外装缶の開口部を封口板で閉塞し、外装缶
の一部を薄くして、内圧で破損する薄肉破壊安全弁を設
けた電池の改良を目的として、外装缶を角型とし、封口
部以外の陵の一部を薄くした装置が提案されている。
【０００３】また、実開平５−５９７４５号には、密閉
型電池の容器に貫通孔を設け、該貫通孔を金属箔で密閉
した安全弁装置を従来技術とし、金属箔の破壊圧を低圧
に設定することが困難な点に鑑み、電池容器の底壁に平
坦面を有する凹部を形成すると共に、凹部の底面に貫通
孔を設け、弱化部を設けたダイヤフラムを、凹部の平坦
面に貫通孔を閉塞して載置し且つその弱化部近傍におい
て、平坦面にスポット溶接すると共に、ダイヤフラムの
周縁部全周を平坦面に溶接した安全弁装置が提案されて
いる。
型電池の容器に貫通孔を設け、該貫通孔を金属箔で密閉
した安全弁装置を従来技術とし、金属箔の破壊圧を低圧
に設定することが困難な点に鑑み、電池容器の底壁に平
坦面を有する凹部を形成すると共に、凹部の底面に貫通
孔を設け、弱化部を設けたダイヤフラムを、凹部の平坦
面に貫通孔を閉塞して載置し且つその弱化部近傍におい
て、平坦面にスポット溶接すると共に、ダイヤフラムの
周縁部全周を平坦面に溶接した安全弁装置が提案されて
いる。
【０００４】更に、特開平６−３３３５４８号では、弁
体を備えた封口板を用いて電池ケースを密閉したもの、
及び電池ケース底面部等に薄肉部を設けたものを従来技
術に挙げ、底面部に溝状薄肉部を設けまたは底面部全体
を薄肉化した電池ケースを用い、弁孔を備えた蓋板と、
排気孔を備えたキャップ状端子板と、両者間に介在し蓋
板の弁孔を常時閉塞する弁体を含む防爆封口板により密
閉し、電池内に発生したガス圧による電池ケースの溝状
薄肉部または薄肉底面の破断圧力が、防爆封口板の弁体
の破断圧力よりも大きく、かつ電池封口部の耐圧より小
さくなるようにした防爆型電池が提案されている。
体を備えた封口板を用いて電池ケースを密閉したもの、
及び電池ケース底面部等に薄肉部を設けたものを従来技
術に挙げ、底面部に溝状薄肉部を設けまたは底面部全体
を薄肉化した電池ケースを用い、弁孔を備えた蓋板と、
排気孔を備えたキャップ状端子板と、両者間に介在し蓋
板の弁孔を常時閉塞する弁体を含む防爆封口板により密
閉し、電池内に発生したガス圧による電池ケースの溝状
薄肉部または薄肉底面の破断圧力が、防爆封口板の弁体
の破断圧力よりも大きく、かつ電池封口部の耐圧より小
さくなるようにした防爆型電池が提案されている。
【０００５】防爆封口板に関しては、特開平５−７４４
３４号において、封口板の破損圧が安定することを目的
とし、封口板を構成した後、封口板の弁孔から、薄板の
弁体が破損する圧力以下の圧力で弁体を上方に膨らませ
るとともに、刃突起に当接させる工程を有した電池用防
爆封口板の製造法が提案されている。このような防爆封
口板について、特開平６−３３８３０５号には、安定し
た作動圧となるように可撓性の金属製防爆弁を金属製帯
状端子板に溶着する等、特殊な構造の防爆封口板が開示
されている。更に、金属製防爆弁の薄肉部の形成方法と
して、金属刻印等を打ちつけてＣ字状に断面角形あるい
は楔状のアンダーカットをつける方法、及び鋼球によっ
て適度の荷重を加えて局部的に半球状の薄肉部分を形成
する方法が開示されている。
３４号において、封口板の破損圧が安定することを目的
とし、封口板を構成した後、封口板の弁孔から、薄板の
弁体が破損する圧力以下の圧力で弁体を上方に膨らませ
るとともに、刃突起に当接させる工程を有した電池用防
爆封口板の製造法が提案されている。このような防爆封
口板について、特開平６−３３８３０５号には、安定し
た作動圧となるように可撓性の金属製防爆弁を金属製帯
状端子板に溶着する等、特殊な構造の防爆封口板が開示
されている。更に、金属製防爆弁の薄肉部の形成方法と
して、金属刻印等を打ちつけてＣ字状に断面角形あるい
は楔状のアンダーカットをつける方法、及び鋼球によっ
て適度の荷重を加えて局部的に半球状の薄肉部分を形成
する方法が開示されている。
【０００６】そして、特開平７−１３０３４６号には、
密閉型電池の非水電解液二次電池に関し、異常発生時に
電池内圧を開放する安全弁として、貫通孔を有する支持
部材と、該支持部材の貫通孔を塞いで張設される開裂膜
を備え、貫通孔の開口形状を、貫通孔の内方に向かって
突出する尖頭部を有する形状とする構成が提案されてい
る。
密閉型電池の非水電解液二次電池に関し、異常発生時に
電池内圧を開放する安全弁として、貫通孔を有する支持
部材と、該支持部材の貫通孔を塞いで張設される開裂膜
を備え、貫通孔の開口形状を、貫通孔の内方に向かって
突出する尖頭部を有する形状とする構成が提案されてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平７−１３０
３４６号においては、非水電解液二次電池に関し、内圧
開放が行なわれる圧力としては５kgf/cm2 以上のできる
だけ低い値であることが望ましいが、従来の、アルミニ
ウムの薄膜を用いた安全弁では強度が大きすぎるため
に、安全弁に溝を設けるなどの加工を施しても、安全弁
が開放されるまでには３０kgf/cm2 程度の内圧を必要と
する旨記載されている。
３４６号においては、非水電解液二次電池に関し、内圧
開放が行なわれる圧力としては５kgf/cm2 以上のできる
だけ低い値であることが望ましいが、従来の、アルミニ
ウムの薄膜を用いた安全弁では強度が大きすぎるため
に、安全弁に溝を設けるなどの加工を施しても、安全弁
が開放されるまでには３０kgf/cm2 程度の内圧を必要と
する旨記載されている。
【０００８】換言すれば、少くとも密閉型電池の分野に
おいては、アルミニウム等の金属板に溝を形成するもの
では低圧で破断するように設定することができないた
め、実用に供し得ないことが示唆されている。従って、
前掲の特開平６−３３８３０５号に開示された前述の金
属製防爆弁の薄肉部の形成方法では３０kgf/cm2 以下の
低圧で開放（破断）するように設定することは困難とい
うことになる。
おいては、アルミニウム等の金属板に溝を形成するもの
では低圧で破断するように設定することができないた
め、実用に供し得ないことが示唆されている。従って、
前掲の特開平６−３３８３０５号に開示された前述の金
属製防爆弁の薄肉部の形成方法では３０kgf/cm2 以下の
低圧で開放（破断）するように設定することは困難とい
うことになる。
【０００９】一方、前掲の特開平６−３３３５４８号に
おいては、電池ケースの強度を確保するため、ケース底
部の薄肉部破断圧力は１５kgf/cm2 以上が好ましいとし
ている。もっとも、薄肉部破断圧力を１５kgf/cm2 以下
とし得る技術についての具体的な開示は無く、先の特開
平７−１３０３４６号におけるアルミニウムの薄膜に溝
を設けても３０kgf/cm2 程度の内圧を必要とする旨の記
載と齟齬が生じているが、仮に薄肉部破断圧力を低く設
定し得るとしても、ケース本体に対し脆弱な薄肉部を形
成することは回避すべきである。
おいては、電池ケースの強度を確保するため、ケース底
部の薄肉部破断圧力は１５kgf/cm2 以上が好ましいとし
ている。もっとも、薄肉部破断圧力を１５kgf/cm2 以下
とし得る技術についての具体的な開示は無く、先の特開
平７−１３０３４６号におけるアルミニウムの薄膜に溝
を設けても３０kgf/cm2 程度の内圧を必要とする旨の記
載と齟齬が生じているが、仮に薄肉部破断圧力を低く設
定し得るとしても、ケース本体に対し脆弱な薄肉部を形
成することは回避すべきである。
【００１０】そこで、本発明は、密閉型電池の容器の開
口部を閉塞する封口板において、簡単な構造で、容器内
の圧力が過大となったときには確実に破断して外部に連
通し得る密閉型電池の封口板を提供することを課題とす
る。
口部を閉塞する封口板において、簡単な構造で、容器内
の圧力が過大となったときには確実に破断して外部に連
通し得る密閉型電池の封口板を提供することを課題とす
る。
【００１１】また、本発明は、簡単な手段で密閉型電池
の封口板を製造することができ、その破断圧力を容易に
調整し得る製造方法を提供することを課題とする。
の封口板を製造することができ、その破断圧力を容易に
調整し得る製造方法を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の密閉型電池の封口板は、請求項１に記載の
ように、密閉型電池の容器の開口部を閉塞する金属板か
ら成り、該金属板の表面に、所定の領域を囲繞する輪郭
に沿って溝を形成すると共に、該溝の内側に、前記金属
板の表面側に膨出する膨出部を形成するように構成した
ものである。この封口板によれば、密閉型電池の内圧が
過大になり膨出部で受圧する圧力が所定の圧力を越える
と、封口板は溝部分で破断し、膨出部が開放され外部空
間と連通する。この封口板においては、溝部分の金属板
の肉厚を適宜設定することによって破断圧力が調整され
る。
め、本発明の密閉型電池の封口板は、請求項１に記載の
ように、密閉型電池の容器の開口部を閉塞する金属板か
ら成り、該金属板の表面に、所定の領域を囲繞する輪郭
に沿って溝を形成すると共に、該溝の内側に、前記金属
板の表面側に膨出する膨出部を形成するように構成した
ものである。この封口板によれば、密閉型電池の内圧が
過大になり膨出部で受圧する圧力が所定の圧力を越える
と、封口板は溝部分で破断し、膨出部が開放され外部空
間と連通する。この封口板においては、溝部分の金属板
の肉厚を適宜設定することによって破断圧力が調整され
る。
【００１３】更に、前記封口板を、請求項２に記載のよ
うに、前記金属板の表面の前記溝及び膨出部を包含する
領域に凹部を形成すると共に、該凹部の底面に、前記溝
及び膨出部を形成するように構成するとよい。この封口
板においては、凹部及び溝部分の金属板の肉厚を適宜設
定することによって破断圧力が調整される。
うに、前記金属板の表面の前記溝及び膨出部を包含する
領域に凹部を形成すると共に、該凹部の底面に、前記溝
及び膨出部を形成するように構成するとよい。この封口
板においては、凹部及び溝部分の金属板の肉厚を適宜設
定することによって破断圧力が調整される。
【００１４】前記請求項１又は２に記載の封口板におい
ては、請求項３に記載のように、前記金属板を圧縮して
前記溝を形成すると共に前記膨出部を形成し、且つ前記
金属板を焼鈍するように構成するとよい。この封口板に
おいては、焼鈍処理と、溝部分の金属板の肉厚を適宜設
定することによって破断圧力が調整される。
ては、請求項３に記載のように、前記金属板を圧縮して
前記溝を形成すると共に前記膨出部を形成し、且つ前記
金属板を焼鈍するように構成するとよい。この封口板に
おいては、焼鈍処理と、溝部分の金属板の肉厚を適宜設
定することによって破断圧力が調整される。
【００１５】また、本発明に係る密閉型電池の封口板の
製造方法としては、請求項４に記載のように、金属板の
表面に、所定の領域を囲繞する輪郭に沿って圧縮加工し
て溝を形成すると共に、該溝の内側に、前記金属板の表
面側に膨出する膨出部を形成することとしたものであ
る。この製造方法においては、封口板の溝部分での破断
圧力が、溝部分の金属板の肉厚を適宜設定することによ
って調整される。
製造方法としては、請求項４に記載のように、金属板の
表面に、所定の領域を囲繞する輪郭に沿って圧縮加工し
て溝を形成すると共に、該溝の内側に、前記金属板の表
面側に膨出する膨出部を形成することとしたものであ
る。この製造方法においては、封口板の溝部分での破断
圧力が、溝部分の金属板の肉厚を適宜設定することによ
って調整される。
【００１６】また、本発明に係る密閉型電池の封口板の
製造方法としては、請求項５に記載のように、金属板に
対し第１の所定領域を圧縮加工して前記金属板の表面に
凹部を形成し、該凹部の底面に、第２の所定領域を囲繞
する輪郭に沿って圧縮加工して溝を形成すると共に、該
溝の内側に、前記金属板の表面側に膨出する膨出部を形
成することとしたものである。この製造方法において
は、封口板の溝部分での破断圧力が、凹部及び溝部分の
金属板の肉厚を順次適宜設定することによって調整され
る。
製造方法としては、請求項５に記載のように、金属板に
対し第１の所定領域を圧縮加工して前記金属板の表面に
凹部を形成し、該凹部の底面に、第２の所定領域を囲繞
する輪郭に沿って圧縮加工して溝を形成すると共に、該
溝の内側に、前記金属板の表面側に膨出する膨出部を形
成することとしたものである。この製造方法において
は、封口板の溝部分での破断圧力が、凹部及び溝部分の
金属板の肉厚を順次適宜設定することによって調整され
る。
【００１７】前記請求項４又は５に記載の封口板の製造
方法において、更に、請求項６に記載のように、前記金
属板を焼鈍処理することが望ましい。この製造方法にお
いては、封口板の溝部分での破断圧力が、焼鈍処理と、
溝部分の金属板の肉厚を適宜設定することによって調整
される。
方法において、更に、請求項６に記載のように、前記金
属板を焼鈍処理することが望ましい。この製造方法にお
いては、封口板の溝部分での破断圧力が、焼鈍処理と、
溝部分の金属板の肉厚を適宜設定することによって調整
される。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しながら説明する。図１及び図２は一実施形態に係
る封口板を備えた密閉型電池を示すもので、金属製の容
器１の開口部１ａに封口板２が嵌合され、容器１と封口
板２は開口部１ａの全周に亘ってレーザ溶接によって気
密的に接合されている。本実施形態の容器１は、アルミ
ニウム合金製の板材を深絞り加工によって直方体に形成
したもので、その内部に例えば非水電解液電池の構成要
素（図示せず）が収容される。
参照しながら説明する。図１及び図２は一実施形態に係
る封口板を備えた密閉型電池を示すもので、金属製の容
器１の開口部１ａに封口板２が嵌合され、容器１と封口
板２は開口部１ａの全周に亘ってレーザ溶接によって気
密的に接合されている。本実施形態の容器１は、アルミ
ニウム合金製の板材を深絞り加工によって直方体に形成
したもので、その内部に例えば非水電解液電池の構成要
素（図示せず）が収容される。
【００１９】本実施形態の封口板２はアルミニウム合金
製で、容器１の開口部１ａの形状に合致するように矩形
に形成され、全周にフランジ部２ａが形成されている。
図２に示すように、封口板２の中央には孔２ｂが穿設さ
れており、この孔２ｂにガスケット３が嵌着され、リベ
ット端子４によってカシメ結合されている。従って、孔
２ｂはガスケット３によって密封されている。尚、容器
１及び封口板２は何れも他の金属材料で形成することと
してもよい。
製で、容器１の開口部１ａの形状に合致するように矩形
に形成され、全周にフランジ部２ａが形成されている。
図２に示すように、封口板２の中央には孔２ｂが穿設さ
れており、この孔２ｂにガスケット３が嵌着され、リベ
ット端子４によってカシメ結合されている。従って、孔
２ｂはガスケット３によって密封されている。尚、容器
１及び封口板２は何れも他の金属材料で形成することと
してもよい。
【００２０】封口板２の表面には、孔２ｂを中心として
長手方向の何れか一方側に画定された第１の所定領域
に、凹部２１が形成されている。この凹部２１の底面
に、更に第２の所定領域が画定され、これを囲繞する輪
郭に沿って溝２２が形成されている。尚、本実施形態で
は、第１及び第２の所定領域、即ち凹部２１及び溝２２
は図１に示すように、夫々平面視小判形状に形成され、
相似形とされている。そして、凹部２１内の溝２２の内
側には膨出部２３が形成されているが、これについては
後述する。これらの凹部２１及び溝２２はアルミニウム
合金製の素板が圧縮されて形成されると共に、この素板
が焼鈍されて溝２２部分における封口板２の破断圧力が
調整される。以下、封口板２の製造工程を説明しつつ、
凹部２１、溝２２及び膨出部２３について詳細に説明す
る。
長手方向の何れか一方側に画定された第１の所定領域
に、凹部２１が形成されている。この凹部２１の底面
に、更に第２の所定領域が画定され、これを囲繞する輪
郭に沿って溝２２が形成されている。尚、本実施形態で
は、第１及び第２の所定領域、即ち凹部２１及び溝２２
は図１に示すように、夫々平面視小判形状に形成され、
相似形とされている。そして、凹部２１内の溝２２の内
側には膨出部２３が形成されているが、これについては
後述する。これらの凹部２１及び溝２２はアルミニウム
合金製の素板が圧縮されて形成されると共に、この素板
が焼鈍されて溝２２部分における封口板２の破断圧力が
調整される。以下、封口板２の製造工程を説明しつつ、
凹部２１、溝２２及び膨出部２３について詳細に説明す
る。
【００２１】図３は本発明の一実施形態に係る封口板２
の製造方法における工程を示すもので、白抜矢印は工程
の流れを示す。先ず、絞り加工の工程（Ｄ）において、
所謂プレス機械及び金型を含みプレス加工を行なうプレ
ス装置（図示せず）によって、アルミニウム合金製の素
板Ｍに対し絞り加工が行なわれ、封口板２の本体部Ｍ１
と、後にフランジ部２ａを構成する部分Ｍ２との間に段
差が形成される。続いて、第１の圧縮加工の工程（Ｃ
１）において、素板Ｍ上に設定する第１の所定領域Ｒ１
に対しプレス装置によって圧縮加工が行なわれる。具体
的には、コイニング（圧印加工）が行なわれ、図４乃至
図６に示すように小判形状の凹部２１が形成される。こ
の段階での凹部２１の底面は平坦に形成され薄板部２ｃ
とされている。
の製造方法における工程を示すもので、白抜矢印は工程
の流れを示す。先ず、絞り加工の工程（Ｄ）において、
所謂プレス機械及び金型を含みプレス加工を行なうプレ
ス装置（図示せず）によって、アルミニウム合金製の素
板Ｍに対し絞り加工が行なわれ、封口板２の本体部Ｍ１
と、後にフランジ部２ａを構成する部分Ｍ２との間に段
差が形成される。続いて、第１の圧縮加工の工程（Ｃ
１）において、素板Ｍ上に設定する第１の所定領域Ｒ１
に対しプレス装置によって圧縮加工が行なわれる。具体
的には、コイニング（圧印加工）が行なわれ、図４乃至
図６に示すように小判形状の凹部２１が形成される。こ
の段階での凹部２１の底面は平坦に形成され薄板部２ｃ
とされている。
【００２２】次に、剪断加工の工程（Ｓ）にて、フラン
ジ部２ａの外形に沿ってプレス装置によって剪断加工が
行なわれ、素板Ｍから封口板２が打ち抜かれる。この封
口板２に対し、第２の圧縮加工の工程（Ｃ２）におい
て、プレス装置によって再度コイニングが行なわれ、凹
部２１の底面に、第２の所定領域Ｒ２を囲繞する輪郭に
沿って溝２２が形成される。このとき、封口板２の薄板
部２ｃは、コイニングによる溝２２の形成に伴い凹部２
１の開口部側に膨出する。具体的には、図７及び図９に
２点鎖線で示すように下面に環状の突条部を有する上型
ＵＤと上面が平面の下型ＬＤによって封口板２が圧縮さ
れる。このとき、薄板部２ｃの上方（凹部２１の開口部
側）は上型ＵＤによって押圧されていないので、薄板部
２ｃは図７乃至図９の上方に膨出し、上方の開口部側が
凸部で下方の受圧側が凹部の膨出部２３が形成される。
このように、膨出部２３の受圧側は曲面凹部形状に形成
されるので、図４の薄板部２ｃの平坦な面より大きな面
積を有する。
ジ部２ａの外形に沿ってプレス装置によって剪断加工が
行なわれ、素板Ｍから封口板２が打ち抜かれる。この封
口板２に対し、第２の圧縮加工の工程（Ｃ２）におい
て、プレス装置によって再度コイニングが行なわれ、凹
部２１の底面に、第２の所定領域Ｒ２を囲繞する輪郭に
沿って溝２２が形成される。このとき、封口板２の薄板
部２ｃは、コイニングによる溝２２の形成に伴い凹部２
１の開口部側に膨出する。具体的には、図７及び図９に
２点鎖線で示すように下面に環状の突条部を有する上型
ＵＤと上面が平面の下型ＬＤによって封口板２が圧縮さ
れる。このとき、薄板部２ｃの上方（凹部２１の開口部
側）は上型ＵＤによって押圧されていないので、薄板部
２ｃは図７乃至図９の上方に膨出し、上方の開口部側が
凸部で下方の受圧側が凹部の膨出部２３が形成される。
このように、膨出部２３の受圧側は曲面凹部形状に形成
されるので、図４の薄板部２ｃの平坦な面より大きな面
積を有する。
【００２３】以上の工程により、封口板２に凹部２１が
形成されると共に、その底面の溝２２の内側に膨出部２
３が形成される。而して、この状態の封口板２が容器１
に装着されると、凹部２１、溝２２及び膨出部２３によ
って所定の弁機能が確保される。即ち、膨出部２３が受
圧部として機能し、封口板２は溝２２部分で肉厚が最小
となっているので、容器１の内圧が過大となり、膨出部
２３に加わる圧力が所定の圧力を越えると、封口板２は
溝２２部分で破断し、膨出部２３が脱落する。これによ
り第２の所定領域Ｒ２が開放され、容器１内が外部空間
と連通し、一気に内圧が低下する。このときの封口板２
の破断圧力は、凹部２１（薄板部２ｃ）の肉厚を適宜設
定すると共に、溝２２部分の封口板２の肉厚を適宜設定
することによって調整することができる。而して、例え
ば、破断圧力を９．５kgf/cm2 近傍の低い値に調整する
ことができ、図１７の上段に示すように良好な実験結果
が得られた。尚、図１７の横軸は試料番号、縦軸は破断
圧力の測定値を表し、上段は後述の焼鈍工程（Ａ）を行
なわなかった場合の封口板２の破断圧力の測定結果を示
し、下段は焼鈍工程（Ａ）を行なった場合の封口板２の
破断圧力の測定結果を示す。
形成されると共に、その底面の溝２２の内側に膨出部２
３が形成される。而して、この状態の封口板２が容器１
に装着されると、凹部２１、溝２２及び膨出部２３によ
って所定の弁機能が確保される。即ち、膨出部２３が受
圧部として機能し、封口板２は溝２２部分で肉厚が最小
となっているので、容器１の内圧が過大となり、膨出部
２３に加わる圧力が所定の圧力を越えると、封口板２は
溝２２部分で破断し、膨出部２３が脱落する。これによ
り第２の所定領域Ｒ２が開放され、容器１内が外部空間
と連通し、一気に内圧が低下する。このときの封口板２
の破断圧力は、凹部２１（薄板部２ｃ）の肉厚を適宜設
定すると共に、溝２２部分の封口板２の肉厚を適宜設定
することによって調整することができる。而して、例え
ば、破断圧力を９．５kgf/cm2 近傍の低い値に調整する
ことができ、図１７の上段に示すように良好な実験結果
が得られた。尚、図１７の横軸は試料番号、縦軸は破断
圧力の測定値を表し、上段は後述の焼鈍工程（Ａ）を行
なわなかった場合の封口板２の破断圧力の測定結果を示
し、下段は焼鈍工程（Ａ）を行なった場合の封口板２の
破断圧力の測定結果を示す。
【００２４】上記の工程（Ｄ）、工程（Ｃ１）、工程
（Ｓ）及び工程（Ｃ２）は全てプレス加工であり、プレ
ス装置（図示せず）による連続した加工によって封口板
２に凹部２１が形成されると共に、その底面に溝２２が
形成され、この溝２２の形成に伴い、その内側に膨出部
２３が形成されるので、弁機能を有する封口板２を単一
の部品で形成することができる。而して、密閉型電池に
対する安全弁として機能し得る封口板を安価に提供する
ことができる。
（Ｓ）及び工程（Ｃ２）は全てプレス加工であり、プレ
ス装置（図示せず）による連続した加工によって封口板
２に凹部２１が形成されると共に、その底面に溝２２が
形成され、この溝２２の形成に伴い、その内側に膨出部
２３が形成されるので、弁機能を有する封口板２を単一
の部品で形成することができる。而して、密閉型電池に
対する安全弁として機能し得る封口板を安価に提供する
ことができる。
【００２５】上記のようにプレス加工のみによって封口
板２を形成する場合には、図１７のグラフの上段に示す
ように、製品毎の破断圧力にバラツキがみられる。これ
は、封口板２の溝２２部分が２回の圧縮工程を経て硬化
しているからであり、このバラツキは許容範囲である
が、破断圧力を低い値に調整することは必ずしも容易で
はない。このため、本実施形態では、図３に示すよう
に、更に第２の圧縮加工の工程（Ｃ２）の後、封口板２
に対し熱処理が行なわれる。即ち、焼鈍工程（Ａ）が設
けられており、所定の温度で加熱された後所定の時間で
冷却される。
板２を形成する場合には、図１７のグラフの上段に示す
ように、製品毎の破断圧力にバラツキがみられる。これ
は、封口板２の溝２２部分が２回の圧縮工程を経て硬化
しているからであり、このバラツキは許容範囲である
が、破断圧力を低い値に調整することは必ずしも容易で
はない。このため、本実施形態では、図３に示すよう
に、更に第２の圧縮加工の工程（Ｃ２）の後、封口板２
に対し熱処理が行なわれる。即ち、焼鈍工程（Ａ）が設
けられており、所定の温度で加熱された後所定の時間で
冷却される。
【００２６】これにより、例えば図１７のグラフの下段
に示すように、封口板２の溝２２部分の破断圧力を平均
６．５kgf/cm2 という低い値に容易に調整することがで
きる。しかも、製品毎の破断圧力のバラツキも小さく抑
えることができ、焼鈍工程（Ａ）を行なわなかった場合
（図１７の上段に示す）に比べ、格段の安定性をもって
破断圧力を低い値に調整することができる。
に示すように、封口板２の溝２２部分の破断圧力を平均
６．５kgf/cm2 という低い値に容易に調整することがで
きる。しかも、製品毎の破断圧力のバラツキも小さく抑
えることができ、焼鈍工程（Ａ）を行なわなかった場合
（図１７の上段に示す）に比べ、格段の安定性をもって
破断圧力を低い値に調整することができる。
【００２７】尚、焼鈍工程（Ａ）は、製造工程中のどの
段階で行なってもよいが、図３に示すように第２の圧縮
加工の工程（Ｃ２）の後に行なうこととすれば、破断圧
力の調整が更に容易となり、破断圧力のバラツキが小さ
い安定した製品を提供することができる。また、焼鈍工
程（Ａ）の前段階で封口板２に孔２ｂが穿設されるが、
他の工程で穿設することとしてもよい。更に、剪断加工
の工程（Ｓ）は第２の圧縮加工の工程（Ｃ２）あるいは
焼鈍工程（Ａ）の後に行なうこととしてもよい。
段階で行なってもよいが、図３に示すように第２の圧縮
加工の工程（Ｃ２）の後に行なうこととすれば、破断圧
力の調整が更に容易となり、破断圧力のバラツキが小さ
い安定した製品を提供することができる。また、焼鈍工
程（Ａ）の前段階で封口板２に孔２ｂが穿設されるが、
他の工程で穿設することとしてもよい。更に、剪断加工
の工程（Ｓ）は第２の圧縮加工の工程（Ｃ２）あるいは
焼鈍工程（Ａ）の後に行なうこととしてもよい。
【００２８】上記の実施形態においては、圧縮加工が２
回行なわれているが（Ｃ１，Ｃ２）、これを１回のみと
しても焼鈍工程（Ａ）の付加によって、許容範囲のバラ
ツキで、破断圧力を低い値に調整することができる。即
ち、圧縮加工については、第１の圧縮加工の工程（Ｃ
１）を割愛して第２の圧縮加工の工程（Ｃ２）のみと
し、素板Ｍ（必要に応じ絞り加工の工程（Ｄ）を付加）
に対し、所定の領域（例えば、上記第２の所定領域Ｒ２
と同じ領域）を囲繞する輪郭に沿ってコイニングを行な
い溝２２を形成すると共に、これを焼鈍処理するという
方法によっても、従来方法に比べ、許容範囲のバラツキ
で破断圧力を低い値に調整することができる。
回行なわれているが（Ｃ１，Ｃ２）、これを１回のみと
しても焼鈍工程（Ａ）の付加によって、許容範囲のバラ
ツキで、破断圧力を低い値に調整することができる。即
ち、圧縮加工については、第１の圧縮加工の工程（Ｃ
１）を割愛して第２の圧縮加工の工程（Ｃ２）のみと
し、素板Ｍ（必要に応じ絞り加工の工程（Ｄ）を付加）
に対し、所定の領域（例えば、上記第２の所定領域Ｒ２
と同じ領域）を囲繞する輪郭に沿ってコイニングを行な
い溝２２を形成すると共に、これを焼鈍処理するという
方法によっても、従来方法に比べ、許容範囲のバラツキ
で破断圧力を低い値に調整することができる。
【００２９】これに対し、図１０は、本発明の他の実施
形態に係る封口板の製造方法における工程を示すもの
で、図３に示す製造工程における第１の圧縮加工の工程
（Ｃ１）を更に２工程とし、図１４乃至図１６に示す封
口板２を形成することとしたものである。尚、図１０で
は絞り加工の工程（Ｄ）が省略されているが、前述の製
造工程と同様に行なわれる。もっとも、図３及び図１０
の何れの製造工程においても絞り加工の工程（Ｄ）を省
略し、封口板２を平板状に形成することとしてもよい。
図１０の製造工程においては、第１の圧縮加工の前段の
工程（Ｃ１１）にて、素板Ｍ上に設定する第１の所定領
域Ｒ１に対しコイニングが行なわれ、先ず図４乃至図６
に示すように小判形の凹部２１が形成される。続いて第
１の圧縮加工の後段の工程（Ｃ１２）において、凹部２
１の内径に沿って所定幅で全周に亘るコイニングが行な
われると、図１１乃至図１３に示すように封口板２の底
面は開口部方向に膨出し、凹部２１の底面に曲面形状の
膨出部２３が形成される。
形態に係る封口板の製造方法における工程を示すもの
で、図３に示す製造工程における第１の圧縮加工の工程
（Ｃ１）を更に２工程とし、図１４乃至図１６に示す封
口板２を形成することとしたものである。尚、図１０で
は絞り加工の工程（Ｄ）が省略されているが、前述の製
造工程と同様に行なわれる。もっとも、図３及び図１０
の何れの製造工程においても絞り加工の工程（Ｄ）を省
略し、封口板２を平板状に形成することとしてもよい。
図１０の製造工程においては、第１の圧縮加工の前段の
工程（Ｃ１１）にて、素板Ｍ上に設定する第１の所定領
域Ｒ１に対しコイニングが行なわれ、先ず図４乃至図６
に示すように小判形の凹部２１が形成される。続いて第
１の圧縮加工の後段の工程（Ｃ１２）において、凹部２
１の内径に沿って所定幅で全周に亘るコイニングが行な
われると、図１１乃至図１３に示すように封口板２の底
面は開口部方向に膨出し、凹部２１の底面に曲面形状の
膨出部２３が形成される。
【００３０】次に、剪断加工の工程（Ｓ）にて、フラン
ジ部２ａの外形に沿ってプレス装置（図示せず）によっ
て剪断加工が行なわれ、素板Ｍから封口板２が打ち抜か
れる。尚、本実施形態においても、剪断加工の工程
（Ｓ）はこれより後段において行なうこととしてもよ
い。そして、第２の圧縮加工の工程（Ｃ２）に進み、打
ち抜かれた封口板２に対し、プレス装置によって更にコ
イニングが行なわれ、図１４乃至図１６に示すように凹
部２１の底面に、膨出部２３の裾近傍の第２の所定領域
Ｒ２を囲繞する輪郭に沿って溝２２が形成される。これ
に伴い、封口板２の底面は開口部方向に更に膨出し、図
１４乃至図１６に示すように膨出部２３の裾近傍に段部
２ｄが形成される。この結果、図７に示す膨出部２３よ
り更に開口部方向に膨出することなる。従って、膨出部
２３の受圧面積がそれだけ拡大されることになるので、
低い圧力で破断し得るように容易に調整することができ
る。
ジ部２ａの外形に沿ってプレス装置（図示せず）によっ
て剪断加工が行なわれ、素板Ｍから封口板２が打ち抜か
れる。尚、本実施形態においても、剪断加工の工程
（Ｓ）はこれより後段において行なうこととしてもよ
い。そして、第２の圧縮加工の工程（Ｃ２）に進み、打
ち抜かれた封口板２に対し、プレス装置によって更にコ
イニングが行なわれ、図１４乃至図１６に示すように凹
部２１の底面に、膨出部２３の裾近傍の第２の所定領域
Ｒ２を囲繞する輪郭に沿って溝２２が形成される。これ
に伴い、封口板２の底面は開口部方向に更に膨出し、図
１４乃至図１６に示すように膨出部２３の裾近傍に段部
２ｄが形成される。この結果、図７に示す膨出部２３よ
り更に開口部方向に膨出することなる。従って、膨出部
２３の受圧面積がそれだけ拡大されることになるので、
低い圧力で破断し得るように容易に調整することができ
る。
【００３１】このように圧縮加工された封口板２に対
し、図１０の焼鈍工程（Ａ）において熱処理、具体的に
は焼鈍処理が行なわれる。即ち、封口板２が所定の温度
で加熱された後所定時間冷却される。これにより、封口
板２の溝２２部分の肉厚は計３回の圧縮加工と焼鈍処理
によって設定されることになるので、破断圧力の微調整
が可能となり、破断圧力を低い値に容易に調整すること
ができ、しかも製品毎のバラツキを小さく抑えることが
できる。
し、図１０の焼鈍工程（Ａ）において熱処理、具体的に
は焼鈍処理が行なわれる。即ち、封口板２が所定の温度
で加熱された後所定時間冷却される。これにより、封口
板２の溝２２部分の肉厚は計３回の圧縮加工と焼鈍処理
によって設定されることになるので、破断圧力の微調整
が可能となり、破断圧力を低い値に容易に調整すること
ができ、しかも製品毎のバラツキを小さく抑えることが
できる。
【００３２】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で以下に記載の効果を奏する。即ち、請求項１に記載の
密閉型電池の封口板においては、金属板の表面に、所定
の領域を囲繞する輪郭に沿って溝を形成すると共に、こ
の溝の内側に、金属板の表面側に膨出する膨出部を形成
するように構成されているので、溝部分の金属板の肉厚
を適宜設定することによって封口板の溝部分での破断圧
力を容易に調整することができる。特に、この封口板
は、金属板で形成された単一の部品のみによって構成さ
れているので安価であり、密閉型電池に対する安全弁装
置を安価に提供することができる。
で以下に記載の効果を奏する。即ち、請求項１に記載の
密閉型電池の封口板においては、金属板の表面に、所定
の領域を囲繞する輪郭に沿って溝を形成すると共に、こ
の溝の内側に、金属板の表面側に膨出する膨出部を形成
するように構成されているので、溝部分の金属板の肉厚
を適宜設定することによって封口板の溝部分での破断圧
力を容易に調整することができる。特に、この封口板
は、金属板で形成された単一の部品のみによって構成さ
れているので安価であり、密閉型電池に対する安全弁装
置を安価に提供することができる。
【００３３】更に、請求項２に記載の封口板において
は、金属板の表面の溝及び膨出部を包含する領域に凹部
を形成すると共に、この凹部の底面に、前記溝及び膨出
部を形成するように構成されているので、凹部及び溝部
分の金属板の肉厚を適宜設定することによって封口板の
溝部分での破断圧力を一層容易に調整することができ
る。
は、金属板の表面の溝及び膨出部を包含する領域に凹部
を形成すると共に、この凹部の底面に、前記溝及び膨出
部を形成するように構成されているので、凹部及び溝部
分の金属板の肉厚を適宜設定することによって封口板の
溝部分での破断圧力を一層容易に調整することができ
る。
【００３４】更に、請求項３に記載の封口板において
は、金属板を圧縮して溝を形成すると共に、焼鈍するよ
うに構成されているので、封口板の溝部分での破断圧力
を低い値に設定することができると共に、容易に調整す
ることができる。
は、金属板を圧縮して溝を形成すると共に、焼鈍するよ
うに構成されているので、封口板の溝部分での破断圧力
を低い値に設定することができると共に、容易に調整す
ることができる。
【００３５】また、請求項４に記載の封口板の製造方法
においては、金属板に対し溝を圧縮加工によって形成す
ると共に、該溝の内側に、金属板の表面側に膨出する膨
出部を形成することとしており、単一の部品に対するプ
レス加工のみによって封口板を製造することができるの
で、安価に製造することができる。しかも、溝部分の金
属板の肉厚を容易に設定することができ、従って溝部分
での破断圧力を容易に調整することができるので、封口
板を低コストで製造することができる。
においては、金属板に対し溝を圧縮加工によって形成す
ると共に、該溝の内側に、金属板の表面側に膨出する膨
出部を形成することとしており、単一の部品に対するプ
レス加工のみによって封口板を製造することができるの
で、安価に製造することができる。しかも、溝部分の金
属板の肉厚を容易に設定することができ、従って溝部分
での破断圧力を容易に調整することができるので、封口
板を低コストで製造することができる。
【００３６】更に、請求項５に記載の製造方法によれ
ば、金属板に対し凹部及び溝を圧縮加工によって形成す
ると共に、該溝の内側に、金属板の表面側に膨出する膨
出部を形成することとしており、凹部及び溝部分の金属
板の肉厚を順次適宜設定することによって、溝部分での
破断圧力を一層容易に調整することができる。
ば、金属板に対し凹部及び溝を圧縮加工によって形成す
ると共に、該溝の内側に、金属板の表面側に膨出する膨
出部を形成することとしており、凹部及び溝部分の金属
板の肉厚を順次適宜設定することによって、溝部分での
破断圧力を一層容易に調整することができる。
【００３７】そして、請求項６に記載の封口板の製造方
法においては、上記の圧縮加工に加え、金属板に対し焼
鈍処理することとしているので、破断圧力の調整が更に
容易となり、破断圧力を低い値に設定しても、バラツキ
が小さい安定した製品を提供することができる。
法においては、上記の圧縮加工に加え、金属板に対し焼
鈍処理することとしているので、破断圧力の調整が更に
容易となり、破断圧力を低い値に設定しても、バラツキ
が小さい安定した製品を提供することができる。
【図１】本発明の一実施形態に係る封口板を備えた密閉
型電池の平面図である。
型電池の平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る封口板を備えた密閉
型電池の断面図であって、電池構成要素を省略した断面
図である。
型電池の断面図であって、電池構成要素を省略した断面
図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る封口板の製造方法を
示す工程図である。
示す工程図である。
【図４】本発明の一実施形態において封口板に凹部を形
成した状態を示す正断面図である。
成した状態を示す正断面図である。
【図５】本発明の一実施形態において封口板に凹部を形
成した状態を示す平面図である。
成した状態を示す平面図である。
【図６】本発明の一実施形態において封口板に凹部を形
成した状態を示す側断面図である。
成した状態を示す側断面図である。
【図７】本発明の一実施形態において封口板に凹部、溝
及び膨出部を形成した状態を示す正断面図である。
及び膨出部を形成した状態を示す正断面図である。
【図８】本発明の一実施形態において封口板に凹部、溝
及び膨出部を形成した状態を示す平面図である。
及び膨出部を形成した状態を示す平面図である。
【図９】本発明の一実施形態において封口板に凹部、溝
及び膨出部を形成した状態を示す側断面図である。
及び膨出部を形成した状態を示す側断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る封口板の製造方
法を示す工程図である。
法を示す工程図である。
【図１１】本発明の他の実施形態において封口板に凹部
及び膨出部を形成した状態を示す正断面図である。
及び膨出部を形成した状態を示す正断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態において封口板に凹部
及び膨出部を形成した状態を示す平面図である。
及び膨出部を形成した状態を示す平面図である。
【図１３】本発明の他の実施形態において封口板に凹部
及び膨出部を形成した状態を示す側断面図である。
及び膨出部を形成した状態を示す側断面図である。
【図１４】本発明の他の実施形態において封口板に凹
部、溝及び膨出部を形成した状態を示す正断面図であ
る。
部、溝及び膨出部を形成した状態を示す正断面図であ
る。
【図１５】本発明の他の実施形態において封口板に凹
部、溝及び膨出部を形成した状態を示す平面図である。
部、溝及び膨出部を形成した状態を示す平面図である。
【図１６】本発明の他の実施形態において封口板に凹
部、溝及び膨出部を形成した状態を示す側断面図であ
る。
部、溝及び膨出部を形成した状態を示す側断面図であ
る。
【図１７】本発明における実施例の破断圧力の測定結果
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１ 容器 ２ 封口板 ２ａ フランジ部 ２ｂ 孔 ２ｃ 薄板部 ３ ガスケット ４ リベット端子 ２１ 凹部 ２２ 溝 ２３ 膨出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉田 晴夫 愛知県知立市逢妻町金山18番地１ ミヤマ ツール株式会社内 (72)発明者 三窪 正一 愛知県知立市逢妻町金山18番地１ ミヤマ ツール株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 密閉型電池の容器の開口部を閉塞する金
属板から成り、該金属板の表面に、所定の領域を囲繞す
る輪郭に沿って溝を形成すると共に、該溝の内側に、前
記金属板の表面側に膨出する膨出部を形成して成る密閉
型電池の封口板。 - 【請求項２】 前記金属板の表面の前記溝及び膨出部を
包含する領域に凹部を形成すると共に、該凹部の底面
に、前記溝及び膨出部を形成して成ることを特徴とする
請求項１記載の密閉型電池の封口板。 - 【請求項３】 前記金属板を圧縮して前記溝を形成する
と共に前記膨出部を形成し、且つ前記金属板を焼鈍して
成ることを特徴とする請求項１又は２記載の密閉型電池
の封口板。 - 【請求項４】 金属板の表面に、所定の領域を囲繞する
輪郭に沿って圧縮加工して溝を形成すると共に、該溝の
内側に、前記金属板の表面側に膨出する膨出部を形成す
ることを特徴とする密閉型電池の封口板の製造方法。 - 【請求項５】 金属板に対し第１の所定領域を圧縮加工
して前記金属板の表面に凹部を形成し、該凹部の底面
に、第２の所定領域を囲繞する輪郭に沿って圧縮加工し
て溝を形成すると共に、該溝の内側に、前記金属板の表
面側に膨出する膨出部を形成することを特徴とする密閉
型電池の封口板の製造方法。 - 【請求項６】 前記金属板を焼鈍処理することを特徴と
する請求項４又は５記載の密閉型電池の封口板の製造方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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