JPH1147956A5 - - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品、特に携帯電話等に使用されている角型電池（Ｎｉ−ＭＨ電池、リチウムイオン電池などの二次電池）のケースなどにおいて必要とされる金属材料からなる容器本体と蓋材の接合において、内容物に熱履歴を与えることなく、超音波接合により質の良い金属接合部を得るに有利な方法及びそれを製造するための装置並びに該方法により製造された角型電池ケースに関する。

【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
［１］ 金属材料からなる容器本体及び蓋材とを、これらの接合部の全面を一度に加圧できる形状を有する超音波ホーンとアンビルの間にセットし、かつ容器本体及び蓋材を確実に固定する治具でクランプし、超音波接合することを特徴とする金属容器の超音波接合方法、
［２］ 容器本体が若干のテーパーフランジ部を有する時、接合部のみを接合する超音波ホーンを用い、超音波接合する上記［１］に記載の金属容器の超音波接合方法、
［３］ 容器本体が完全なフランジ部を有する時、ワークの固定はフランジ部も確実にクランプして超音波接合する上記［１］に記載の金属容器の超音波接合方法、
［４］ 超音波接合する時、超音波振動は接合面に平行な超音波振動を与える上記［１］ないし［３］のいずれかに記載の金属容器の超音波接合方法、
［５］ 金属材料がアルミニウムまたはアルミニウム合金である上記［１］ないし［４］のいずれかに記載の金属容器の超音波接合方法、
［６］ 超音波接合が、周波数２０〜４０ＫＨｚ、振幅３〜８０μｍ、加圧力３〜５０ｋｇｆ／ｃｍ^２ 、最大出力７００〜３０００ワットで行う上記［１］ないし［５］のいずれかに記載の金属容器の超音波接合方法、

［７］ 容器本体と蓋材の接合部の全面を一度に加圧できる形状を有する超音波ホーンとアンビル及び容器本体及び蓋材を確実に固定する治具を備えた金属容器接合のための超音波接合装置、
［８］ 超音波ホーンの加工面が、蓋材の中央部に接触しない加工面とした請求項７に記載の金属容器接合のための超音波接合装置、
［９］ 容器本体と蓋材の接合部の全面を一度に加圧できる形状を有する超音波ホーンとアンビル及び容器本体及び蓋材を確実に固定する治具を備えた角型電池ケースのための超音波接合装置、
［１０］ 上記［１］ないし［６］のいずれかに記載の金属容器の超音波接合方法により容器本体と蓋体が接合された金属容器、
［１１］ 金属材料からなる容器本体及び蓋材とを、これらの接合部の全面を一度に加圧できる形状を有する超音波ホーンとアンビルの間にセットし、かつ容器本体及び蓋材を確実に固定する治具でクランプし、超音波接合することを特徴とする金属容器の製造方法、及び
［１２］ 上記［１］ないし［６］のいずれか項に記載の金属容器の超音波接合方法により製造された角型電池ケース、を開発することにより上記の目的を達成した。

（実施例１）
容器本体の金属材料として、０．５ｍｍ厚の長さ４０ｍｍ、幅８ｍｍ、高さ５０ｍｍのＡ３００３−Ｏ材（アルミニウム合金材）を用い、これに蓋材として、同材質の厚さ１．５ｍｍの長さ４０ｍｍ、幅８ｍｍを用いた。
本発明の基本的な実施の形態として、その模式図を図１に示す。
本実施例において超音波ホーン３及びアンビル４は、容器本体１及び蓋材２の接合部１０全面を一度に加圧できる形状を有する。特に超音波ホーン３の加工面は図２に示すように蓋材の中央部には端子があることを考慮して、接合部１０以外の蓋材部分２とは接触しない形状とし、超音波ホーン３の中央部は凹部（非接触面７）としておく。超音波ホーン３及びアンビル４の加工面６は、超音波振動を確実に伝えるために一定のピッチで加工された凹凸面としてある。
また容器本体１及び蓋材２の共振を防止するように拘束金型５でクランプし、超音波ホーンの接する幅の中心が金属容器の接合幅の中心になるようにして超音波接合を行った。この結果共振も起こさず、気密性の良い超音波接合ができた。合格率（ヘリウムガス充填：５ｋｇ／ｃｍ^２ ）は９５％以上を確保できた。
本実施例においては容器本体の内部に嵌合可能なタイプの蓋材を用いたが、容器本体内部に嵌合せずに容器本体上面に単に載置するタイプの蓋材（単なる板材）であっても同様に超音波接合できた。気密試験合格率は９４％以上であった。

Claims (12)

1. 金属材料からなる容器本体及び蓋材とを、これらの接合部の全面を一度に加圧できる形状を有する超音波ホーンとアンビルの間にセットし、かつ容器本体及び蓋材を確実に固定する治具でクランプし、超音波接合することを特徴とする金属容器の超音波接合方法。
2. 容器本体が若干のテーパーフランジ部を有する時、接合部のみを接合する超音波ホーンを用い、超音波接合する請求項１記載の金属容器の超音波接合方法。
3. 容器本体が完全なフランジ部を有する時、ワークの固定はフランジ部も確実にクランプして超音波接合する請求項１記載の金属容器の超音波接合方法。
4. 超音波接合する時、超音波振動は接合面に平行な超音波振動を与える請求項１ないし３のいずれかに記載の金属容器の超音波接合方法。
5. 金属材料がアルミニウムまたはアルミニウム合金である請求項１ないし４のいずれかに記載の金属容器の超音波接合方法。
6. 超音波接合が、周波数２０〜４０ＫＨｚ、振幅３〜８０μｍ、加圧力３〜５０ｋｇｆ／ｃｍ^２ 、最大出力７００〜３０００ワットで行う請求項１ないし５のいずれかに記載の金属容器の超音波接合方法。
7. 容器本体と蓋材の接合部の全面を一度に加圧できる形状を有する超音波ホーンとアンビル及び容器本体及び蓋材を確実に固定する治具を備えた金属容器接合のための超音波接合装置。
8. 超音波ホーンの加工面が、蓋材の中央部に接触しない加工面とした請求項７に記載の金属容器接合のための超音波接合装置。
9. 容器本体と蓋材の接合部の全面を一度に加圧できる形状を有する超音波ホーンとアンビル及び容器本体及び蓋材を確実に固定する治具を備えた角型電池ケースのための超音波接合装置。
10. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の金属容器の超音波接合方法により容器本体と蓋体が接合された金属容器。
11. 金属材料からなる容器本体及び蓋材とを、これらの接合部の全面を一度に加圧できる形状を有する超音波ホーンとアンビルの間にセットし、かつ容器本体及び蓋材を確実に固定する治具でクランプし、超音波接合することを特徴とする金属容器の製造方法。
12. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の金属容器の超音波接合方法により製造された角型電池ケース。