專利名稱：電池的制造方法、在該制造方法中使用的沖壓工具、以及電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池，特別涉及在貫通容器并向該容器的外方突出的狀態(tài)下將電極端 子進(jìn)行固定的電池中、提高容器與電極端子的固定部的密封性的技術(shù)。
背景技術(shù)：
一般而言，作為電池的外裝的容器由收納部、蓋部構(gòu)成。收納部為收納作為電池的 發(fā)電元件的電極體的部件，具有一面開口的有底筒形狀。蓋部為具有與收納部的開口面相 應(yīng)的形狀的平板狀的部件，封塞收納部的開口面。在蓋部設(shè)置一對貫通孔，設(shè)置為各個電極端子(正極端子、負(fù)極端子)分別從該貫 通孔向外方突出。電極端子為用于將在電極體產(chǎn)生的電力取出到外部的正極以及負(fù)極的端子。另外，在容器于厚度方向上設(shè)置有能夠連通的安全閥等安全裝置。例如，安全閥在 由于內(nèi)部短路等電池故障而在電池內(nèi)部產(chǎn)生了大量氣體的情況下進(jìn)行工作，通過使電池內(nèi) 外連通來防止內(nèi)壓上升。在電池為鋰離子二次電池等非水電解質(zhì)電池的情況下，若水分混入電池內(nèi)部則對 性能產(chǎn)生影響，因此需要充分提高電池的密閉度。另外，在由于電池內(nèi)部的不良情況等使內(nèi) 壓上升了的情況下，為了使所述安全裝置可靠地進(jìn)行工作而需要可靠地對其他的部位進(jìn)行 密封。另外，在一般的電池的容器中，收納部和蓋部通過焊接等進(jìn)行了牢固接合，因此在 電極端子和蓋部的固定部中，尋求用于不使電極端子從電池脫落的脫落性(防脫落性)、用 于不使電池內(nèi)部的電解液或在電池內(nèi)部產(chǎn)生的氣體從電極端子的周圍漏出的密封性、以及 電極端子與外裝容器的絕緣性等。S卩，在電池的制造工序中，在將電極端子固定于蓋部的貫通孔時，需要充分確保該 固定部的密封性。在專利文獻(xiàn)1中公開了如下技術(shù)在從電池的蓋部突出地設(shè)置了電極端子的電池 中，在蓋部與電極端子之間插入安裝絕緣部件，在蓋部處的絕緣部件的周邊設(shè)置翻邊部，從 與蓋部的延伸方向平行的方向壓制翻邊部，由此確保蓋部與電極端子之間的密封性。然而，當(dāng)伴隨電池的反復(fù)使用而使冷卻/升溫的冷熱循環(huán)反復(fù)時，壓制部因欲逐 漸回到壓制前的形狀的作用而緩松，其密封性能惡化，因此在電池的密封性不充分這一方 面不利。專利文獻(xiàn)1 日本特開2005-302625號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以提供在貫通容器并向該容器的外方突出的狀態(tài)下將電極端子進(jìn)行固定 的電池中、在容器與電極端子的固定部處的密封性方面優(yōu)良的電池為課題。
作為本發(fā)明的第一方式的制造方法是制造如下電池的方法，所述電池具備具有 貫通孔的容器；電極端子，其在使一部分向所述容器的外方突出的狀態(tài)下固定于所述貫通 孔；以及絕緣部件，其插入安裝于所述容器與所述電極端子之間。在本發(fā)明涉及的電池的制造方法中，在所述貫通孔的周邊設(shè)置向所述容器的外方 突出的翻邊部，并且在所述翻邊部的外周設(shè)置加強(qiáng)該翻邊部向外周側(cè)的強(qiáng)度的加強(qiáng)部件， 在所述翻邊部的內(nèi)側(cè)隔著所述絕緣部件插入所述電極端子，從所述容器的外方側(cè)對所述翻 邊部進(jìn)行沖壓而使其塑性變形，由此將所述電極端子固定于所述貫通孔。在所述電池的制造方法中，優(yōu)選，由與所述容器相比高強(qiáng)度的部件構(gòu)成所述加強(qiáng) 部件。在所述電池的制造方法的一種實施方式中，優(yōu)選，在所述加強(qiáng)部件設(shè)置在從所述 翻邊部的內(nèi)周向外周的方向上厚度不同的部位。另外，雖然優(yōu)選上述厚度在周方向上相同，但通過設(shè)置厚度不同的部位，能夠起到 除密封性以外的效果、例如對旋轉(zhuǎn)方向的耐轉(zhuǎn)矩效果。在所述電池的制造方法的一種實施方式中，優(yōu)選，在對所述翻邊部進(jìn)行沖壓時，使 所述翻邊部的變形量具有分布。由此，能夠起到除密封性以外的效果、例如對旋轉(zhuǎn)方向的耐轉(zhuǎn)矩效果，并且也能夠 良好地應(yīng)用于所述電極端子為圓柱狀(具有圓形剖面的端子)以外的情況。作為本發(fā)明的第二方式的沖壓工具，是在本發(fā)明的第一方式涉及的電池的制造方 法中使用的沖壓工具，具有對所述翻邊部進(jìn)行沖壓的成形刃，并且使所述成形刃的突出量 具有分布。另外，在所述沖壓工具的另一實施方式中，具有對所述翻邊部進(jìn)行沖壓的成形刃， 并且使所述成形刃的按壓面積具有分布。作為本發(fā)明的第三方式的電池，具備具有貫通孔的容器；電極端子，其在使一部 分向所述容器的外方突出的狀態(tài)下固定于所述貫通孔；絕緣部件，其插入安裝于所述容器 與所述電極端子之間；翻邊部，其設(shè)置于所述貫通孔的周邊，向所述容器的外方突出；以及 加強(qiáng)部件，其與所述翻邊部的外周嵌合，加強(qiáng)該翻邊部向外周側(cè)的強(qiáng)度。在本發(fā)明涉及的電池中，所述電極端子和所述貫通孔的固定部，是通過在向所述 貫通孔內(nèi)插入了所述電極端子和所述絕緣部件的狀態(tài)下、從所述容器的外方側(cè)對所述翻邊 部進(jìn)行沖壓來使其塑性變形而形成的。在所述電池中，優(yōu)選，所述加強(qiáng)部件由與所述容器相比高強(qiáng)度的部件構(gòu)成。在所述電池中，優(yōu)選，所述加強(qiáng)部件具有在從所述翻邊部的內(nèi)周向外周的方向上 厚度不同的部位。根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種在貫通容器并向該容器的外方突出的狀態(tài)下將電極端 子進(jìn)行固定的電池中、在容器的蓋部和電極端子的固定部處的密封性方面優(yōu)良的電池。


圖1是表示電池的概略圖。圖2是表示容器與電極端子的固定部的放大剖面圖。圖3是表示電極端子和絕緣部件的放大剖面圖。
圖4是表示加強(qiáng)環(huán)的圖。圖5是表示施加直徑方向外側(cè)的力時加強(qiáng)環(huán)的變形的圖。圖6是表示電池的制造工序的流程圖。圖7是表示插入工序的立體圖。圖8是表示壓制工序的立體圖。圖9是表示在壓制工序中使用的沖壓機(jī)(punch)的立體圖。圖10是表示使用了另一實施方式的加強(qiáng)環(huán)和沖壓機(jī)時的壓制工序的立體圖。圖11是表示沖壓機(jī)的另一實施方式的立體圖。圖12是表示在壓制工序中翻邊部的變形的圖。圖13是表示沖壓機(jī)的又一實施方式的圖。圖14是表示沖壓機(jī)的再一實施方式的圖。圖15是表示使用了另一實施方式的電極端子和絕緣部件時的壓制工序的立體 圖。圖16是表示在使用了另一實施方式的電極端子和絕緣部件的壓制工序中翻邊部 的變形的圖。圖17是表示電池的另一實施方式的圖。符號的說明10 電池30 容器32 蓋部33貫通孔34翻邊部35加強(qiáng)環(huán)(加強(qiáng)部件)40電極端子50絕緣部件
具體實施例方式以下，參照圖1對作為本發(fā)明涉及的電池的一種實施方式的電池10的概略結(jié)構(gòu)進(jìn) 行說明。電池10是鋰離子二次電池、鎳氫電池等二次電池，構(gòu)成為能夠進(jìn)行充放電。如圖1所示，電池10是將發(fā)電元件20收納在容器30內(nèi)而成的。設(shè)置為電極端子 40 · 40從容器30向外方突出。發(fā)電元件20是使層疊或卷繞正極、負(fù)極以及隔離物而成的電極體浸入到電解液 中而成的。在電池10充放電時在發(fā)電元件20發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(嚴(yán)密地講，在正極和負(fù)極之 間發(fā)生經(jīng)由電解液的離子移動)，由此電池10作為能夠進(jìn)行充放電的二次電池發(fā)揮作用。容器30為具有收納部31和蓋部32的外裝。收納部31為一面開口的有底筒狀的 部件，在內(nèi)部收納發(fā)電元件20。蓋部32為具有與收納部31的開口面相應(yīng)的形狀的平板狀 的部件，在封塞了收納部31的開口面的狀態(tài)下與收納部31接合。電極端子40是作為正極端子或負(fù)極端子而構(gòu)成的集電端子，在從容器30的外周部向外方突出的狀態(tài)下固定于容器30。電極端子40經(jīng)由適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)端子與發(fā)電元件20的 正極或負(fù)極電連接，經(jīng)由電極端子40 ·40進(jìn)行電池10內(nèi)部與外部的電力交換。即，電極端 子40 -40是用作與外部的電氣連接的路徑的外部端子。另外，通過螺紋滾軋對電極端子40 的外周部的一部分實施螺紋加工。以下，參照圖2 圖5，對容器30與電極端子40的固定形態(tài)進(jìn)行詳細(xì)說明。電極端子40 · 40經(jīng)由絕緣部件50 · 50固定于容器30的蓋部32，通過各絕緣部 件50確保了電極端子40和容器30的絕緣性。另外，在固定電極端子40時，通過對蓋部32 的一部分進(jìn)行壓制，壓迫電極端子40和絕緣部件50而使其牢固地固定。由此，確保了蓋部 32與電極端子40之間的密封性。如圖2所示，蓋部32具有電極端子40 · 40能夠貫通的一對貫通孔33 · 33。貫通孔33 -33是具有預(yù)定內(nèi)徑的孔，在蓋部32的厚度方向(圖示中為上下方向)上貫通。在貫通孔33的周邊形成了翻邊部34。翻邊部34為在貫通孔33的周邊以從容器30的內(nèi)方側(cè)向外方側(cè)(圖示中為上方) 垂直突出的方式設(shè)置的部位。即，翻邊部34為從蓋部32的外側(cè)面突出設(shè)置的突出部位，通 過內(nèi)周面形成了貫通孔33。翻邊部34通過對蓋部32的一部分(設(shè)置有貫通孔33的部位周邊)進(jìn)行塑性加 工而形成，可以通過公知的翻邊處理、深沖壓、筑提法等而適當(dāng)形成。在翻邊部34的外周部嵌合了加強(qiáng)環(huán)35。加強(qiáng)環(huán)35為由與構(gòu)成容器30(特別是蓋部32)的材料相比高強(qiáng)度的金屬材料成 形的環(huán)狀的部件，為加強(qiáng)對翻邊部34的徑向上的外力的強(qiáng)度的加強(qiáng)部件。加強(qiáng)環(huán)35的內(nèi) 徑形成為與翻邊部；34的外徑大致相同。另外，加強(qiáng)環(huán)35的軸心方向(翻邊部34的延伸方 向)上的厚度與翻邊部；34的突出量相應(yīng)地設(shè)定，在本實施方式中，設(shè)定為與翻邊部34的突 出量同等程度或大于該突出量。加強(qiáng)環(huán)35例如通過由適當(dāng)?shù)臎_壓裝置對金屬制的平板進(jìn)行沖孔的穿孔加工來制 造。在將電池10設(shè)為了鋰離子二次電池的情況下，作為容器30(收納部31以及蓋部32) 的材料，一般較多地使用鋁。與此相對，加強(qiáng)環(huán)35的材料優(yōu)選采用與鋁相比作為高強(qiáng)度的材料的鐵或在其表 面實施電鍍而成的材料等、具有足夠強(qiáng)度且具有適當(dāng)?shù)难诱固匦缘牟牧稀Ｔ诒緦嵤┓绞街?，所謂“高強(qiáng)度”是指在機(jī)械性能上優(yōu)良，特別指抗張強(qiáng)度、延展性 以及硬度優(yōu)良。電極端子40為具有圓形剖面的圓端子，如圖2所示，具有突出部41、大徑部42、固 定部43。突出部41為在電極端子40的一端部(電池10的外方側(cè)的端部、圖示中的上端 部)設(shè)置的部位，為從容器30向外方突出的圓柱狀的部位。突出部41作為與電池外部的 裝置(例如電源、利用電池1的電力的裝置、其他的電池等)連接的連接部而使用，在突出 部41連接/固定所述外部的裝置的連接端子。從突出部41作為與外部連接的連接部起作 用的觀點來看，根據(jù)需要對外周的一部分或全部實施螺紋加工。大徑部42為與突出部41連續(xù)地設(shè)置的部位，為沿徑向突出的圓柱狀的部位。大徑部42與突出部41和固定部43相比形成為較大直徑，成為在將外部的連接端子連接于突 出部41時與該連接端子面接觸而降低連接阻力的部分。大徑部42為電極端子40的最大 直徑的部位，其外徑根據(jù)蓋部32的貫通孔33的內(nèi)徑來設(shè)定。例如，大徑部42的外徑優(yōu)選 為與貫通孔33的內(nèi)徑同等程度、并與絕緣部件50的外徑同等程度，設(shè)定為盡量大的面積。 在大徑部42的下端面接合了絕緣部件50。固定部43為在電極端子40的另一端部(電池10的內(nèi)方側(cè)的端部、圖示中的下端 部)設(shè)置的部位，為固定于蓋部32并且與連接于發(fā)電元件20的所述引導(dǎo)端子連接的大致 圓柱狀的部位。固定部43的軸向的長度設(shè)定得比蓋部32的厚度(翻邊部34的長度)足 夠大，并且設(shè)定得與絕緣部件50的軸向的長度同等程度或比其大。在固定部43的外周配 置絕緣部件50以使其覆蓋外周全周(嚴(yán)密地講，外周的軸向的一部分的全周)。在蓋部32的翻邊部34與電極端子40的固定部43之間插入安裝使容器30與電 極端子40電絕緣的絕緣部件50。絕緣部件50為具有與翻邊部34和固定部43的形態(tài)相應(yīng)形狀的絕緣體，在本實施 方式中具有圓筒形狀。絕緣部件50卷繞安裝于固定部43的外周部。另外，絕緣部件50的軸向的長度設(shè)定得與固定部43的軸向的長度同等程度或比 其大。即，絕緣部件50的軸向的長度，以在將電極端子40固定于蓋部32時、在電極端子40 的外周部(特別是大徑部42以及固定部43)與翻邊部34之間空出用于絕緣所需要的足夠 的間隔的方式而設(shè)定。作為絕緣部件50的材料，優(yōu)選在高溫蠕變方面優(yōu)良的材料、即具有對電池10的冷 熱循環(huán)的長期的耐蠕變性的材料，例如舉例有PEEK(聚醚醚酮)等。絕緣部件50除了具有上述絕緣性，還為用于確保電池10內(nèi)部的密封性的部件。如圖2所示，通過從電池10的外方側(cè)(圖2中的上方)按壓翻邊部34的突出側(cè) 端面的內(nèi)周部，從而對全周進(jìn)行壓制(換言之，通過沖壓使材料塑性流動)。如此一來，在翻邊部34的內(nèi)周側(cè)形成為壓制部34a向內(nèi)側(cè)鼓出。在此，通過在翻 邊部34的外周側(cè)配置由與翻邊部34相比高強(qiáng)度的材料構(gòu)成的加強(qiáng)環(huán)35，從而防止了壓制 時按壓力向外側(cè)緩和，因此壓制部3 形成為向內(nèi)側(cè)(電極端子40側(cè))鼓出。向內(nèi)側(cè)鼓出的壓制部3 壓迫絕緣部件50，該壓力被提供為對絕緣部件50的面 壓。在絕緣部件50中通過壓制部3 賦予上述面壓的地方向內(nèi)側(cè)彈性變形，由于該彈性變 形產(chǎn)生的外力被提供為對固定部43的面壓。如此，從上方對翻邊部34的上端面的內(nèi)周部進(jìn)行沖壓、將其壓制，由此形成向內(nèi) 側(cè)鼓出的壓制部34a，來自壓制部3 的面壓經(jīng)由絕緣部件50傳遞到固定部43。形成為如 下結(jié)構(gòu)通過該面壓壓迫固定部43，使電極端子40固定于容器30的蓋部32。此時，由于壓制部3 的塑性變形以及絕緣部件50的彈性變形，翻邊部34、絕緣部 件50以及固定部43之間沒有了間隙，在它們之間產(chǎn)生高粘著力，因此確保了容器30與電 極端子40之間的密封性，確保了電池10內(nèi)的密封性。另外，以沖壓的方向與鼓出的方向成 約90°的角度的方式對壓制部3 進(jìn)行壓制，由此，通過作用于鼓出部的強(qiáng)的面壓和/或摩 擦力進(jìn)行了沖壓的面不容易恢復(fù)(即壓制部3 沒有緩和)。如上所述，將加強(qiáng)環(huán)35在與翻邊部34的周圍接觸的狀態(tài)下進(jìn)行配置，由此提高了 電池10的密封性。
而且，加強(qiáng)環(huán)35使得電池10的耐壓性得以提高，并且使得電池10的制品壽命保 持地長久。具體而言如下所述。在電池10發(fā)生了內(nèi)部短路等異常而使得容器30內(nèi)的內(nèi)壓上升、對翻邊部34附近 施加了壓力的情況下，翻邊部34會向外側(cè)變形。然而，由于翻邊部34緊貼于加強(qiáng)環(huán)35，防 止了翻邊部34向外側(cè)變形。由此，提高了蓋部32的貫通孔33附近的耐壓性。因此，即使在電池10長期反復(fù)冷熱循環(huán)的情況下，也能夠良好地維持容器30在固 定電極端子40的部位處的密封性，能夠提高電池10的壽命。另外，即使在電池10的內(nèi)部發(fā)生了異常的情況下，也不會從容器30的某部泄漏出 內(nèi)部氣體，可以通過電池10所具備的安全閥等適當(dāng)?shù)陌踩b置來釋放內(nèi)部氣體，確保了電 池10在設(shè)計上的安全性。另外，因為翻邊部34 -34為通過使蓋部32塑性變形而形成的部位、即由與蓋部32 相同的材料構(gòu)成，所以不會由電池10內(nèi)部的環(huán)境(電解液、內(nèi)部氣體等)腐蝕，不會縮短電 池10的壽命。因為加強(qiáng)環(huán)35由與蓋部32的材料相比高強(qiáng)度的材料構(gòu)成，所以在對翻邊部34施 加向徑向外側(cè)的應(yīng)力的情況下，翻邊部34先于加強(qiáng)環(huán)35而變形，從施力源處嵌入加強(qiáng)環(huán) 35。由此，防止了翻邊部34超過加強(qiáng)環(huán)35而向徑向外側(cè)鼓出，不會產(chǎn)生翻邊部34整體的 外徑變化。從而能夠進(jìn)一步提高電池10的耐壓性。另外，如圖3所述，固定部43優(yōu)選具有溝44和滾花45。溝44為沿固定部43的外周設(shè)置的凹部，至少在電池10的外方側(cè)(溝44的上部 側(cè))具有棱(edge)44a。溝44例如通過一般的溝加工方法來設(shè)置，溝剖面形成為R形狀。棱4 為溝44的周邊部，具有形成為直角或鈍角等的尖端形狀。棱4 被配置于 從壓制部3 的內(nèi)周側(cè)端部延伸出的主應(yīng)力線上(參照圖3所示的箭頭)。S卩，以棱4 存 在于對壓制部3 施加的按壓力最容易傳遞到的場所的方式，設(shè)定棱4 的形成場所。如此，通過在固定部43設(shè)置具有棱44a的溝44，壓制時最大限度地受到來自壓制 部Ma的按壓力的絕緣部件50的一部分緊貼于棱44a，提高了固定部43與絕緣部件50之 間的粘著(接合)度。進(jìn)而，能夠提高電池10的密封性。滾花45為在固定部43的外周面設(shè)置的接合突起。滾花45設(shè)置在比溝44靠里的 電池的內(nèi)方側(cè)(下方側(cè))、且固定部43中壓制部43a接受的面壓起作用的范圍內(nèi)。滾花45 為通過對固定部43的外周面進(jìn)行滾花處理而設(shè)置的凹凸形狀，通過公知的滾花工具等來 形成。由此，絕緣部件50由于從壓制部3 接受的面壓而緊貼于滾花45，通過滾花45提 高了電極端子40與絕緣部件50之間的摩擦力，提高了轉(zhuǎn)矩耐性。上述滾花處理能夠在對電極端子40進(jìn)行螺紋滾軋時同時進(jìn)行。如圖4所示，在加強(qiáng)環(huán)35設(shè)置有缺口部35a · 35a。缺口部3 為形成為以直線狀切除了形成為環(huán)狀的加強(qiáng)環(huán)35的外周的一部分的 邊形狀的部位。即，加強(qiáng)環(huán)35變?yōu)樵谕庵苊婢哂杏捎谌笨诓?5a -35a而與沿翻邊部34的 外周的內(nèi)周面之間的距離不為一定的部位，在加強(qiáng)環(huán)35存在在從翻邊部34的內(nèi)周向外周 的方向上(加強(qiáng)環(huán)35的徑向)厚度不同的地方。另外，缺口部35a· 3 設(shè)置于對角上。以各缺口部3 位于蓋部32的寬度窄的方向的端部的方式，將加強(qiáng)環(huán)35配置于翻邊部34的外周(參照圖7、圖8)。通過如此將缺口部35a·3 配置于蓋部32的寬度窄的方向，在加強(qiáng)環(huán)35由于壓 制時的翻邊部34的變形而變形時，能夠抑制加強(qiáng)環(huán)35對蓋部32的緣部造成干擾等。如圖5所示，由于加強(qiáng)環(huán)35的徑向的厚度產(chǎn)生差異，在施加向加強(qiáng)環(huán)35的徑向外 側(cè)的力時(壓制翻邊部34時)，在加強(qiáng)環(huán)35產(chǎn)生的周向的面壓發(fā)生分布。與該面壓分布相 應(yīng)地，加強(qiáng)環(huán)35的周向的變形量產(chǎn)生差異，加強(qiáng)環(huán)35從圓形狀變形為非圓形狀。跟隨加強(qiáng)環(huán)35的變形，翻邊部34以及絕緣部件50也從圓形狀變形，因此在對具 有圓形剖面的電極端子40施加了轉(zhuǎn)矩時，變形后的翻邊部34以及絕緣部件50的形狀制止 了旋轉(zhuǎn)，能夠抑制電極端子40旋轉(zhuǎn)。因此，能夠提高電極端子40的脫落性(防脫落性)，并且能夠提高電極端子40處 的密封性。例如，即使在將外部裝置的連接端子連接/固定于電極端子40的突出部41時 對電極端子40施加了轉(zhuǎn)矩，電極端子40也不會旋轉(zhuǎn)，因此能夠防止在電極端子40與其周 圍之間形成微小間隙，能夠確保電池10的密封性。電極端子40與絕緣部件50之間的轉(zhuǎn)矩耐性也通過如上所述在電極端子40的固 定部43的外周面形成的滾花45而得以確保。在本實施方式中，在加強(qiáng)環(huán)35設(shè)置了兩個缺口部35a · 35a、在形成為環(huán)狀的加強(qiáng) 環(huán)35設(shè)置了兩個邊部，但并不限于此。即，只要是使加強(qiáng)環(huán)35的徑向的厚度具有變化、壓 制時使周向的面壓具有分布的結(jié)構(gòu)即可，例如也可以是設(shè)置一個或三個以上的缺口部35a 的結(jié)構(gòu)、或者以曲線切除加強(qiáng)環(huán)35的外周部的一部分的結(jié)構(gòu)等。以下，參照圖6 圖9，對制造如上述那樣構(gòu)成的電池10的制造工序Sl進(jìn)行說明。如圖6所示，制造工序Sl包括插入工序S11、壓制工序S12、組裝工序S13。在實施插入工序Sll之前，預(yù)先對蓋部32的貫通孔33 ·33實施翻邊處理，在各貫 通孔33處形成翻邊部34。如圖7所示，在插入工序Sll中，將加強(qiáng)環(huán)35嵌合于翻邊部34的外周，將在固定 部43卷裝了絕緣部件50的電極端子40插入貫通孔33內(nèi)適當(dāng)位置。具體而言，以在絕緣部件50的上下端部與翻邊部34的上下端部之間分別空出足 夠的間隔的方式插入電極端子40和絕緣部件50。另外，以使電極端子40的溝44處的棱 4 處于預(yù)定位置的方式進(jìn)行插入。即，以使棱4 配置在從壓制部3 的內(nèi)周側(cè)上端部向 下方傾斜約45°的直線上的方式插入電極端子40，所述壓制部3 通過后續(xù)工序的壓制工 序S12成形。如圖8所示，在壓制工序S12中使用沖壓機(jī)60從上方壓制翻邊部34。如圖9所示，沖壓機(jī)60為在成形側(cè)端面(圖示中的下面)具有開口 61和成形刃 62的沖壓型。開口 61具有與翻邊部34相應(yīng)的圓形剖面。開口 61為具有與翻邊部34的 內(nèi)徑相同的內(nèi)徑、且具有預(yù)定的深度(上下長度)的凹部。另外，在開口 61的底部設(shè)置了 電極端子40能夠貫通的孔部63。在開口 61的內(nèi)周側(cè)形成從端面向下方突出的成形刃62。 成形刃62為在徑向上具有預(yù)定的厚度、且具有預(yù)定的突出長度的凸部。S卩，按壓沖壓機(jī)60直至抵達(dá)開口 61的底部，由成形刃62對翻邊部34的內(nèi)周部施 加壓力，由此使材料塑性流動來進(jìn)行壓制。具體而言，使用沖壓機(jī)60，從上方對翻邊部34的內(nèi)周部進(jìn)行沖壓，貫之翻邊部34的內(nèi)周部的全周而形成壓制部Ma。如上所述，壓制部34a由于加強(qiáng)環(huán)35的存在而阻止了其向外側(cè)(加強(qiáng)環(huán)35側(cè)) 鼓出，而向內(nèi)側(cè)(電極端子40側(cè))鼓出。由于壓制部34a向內(nèi)側(cè)鼓出，從而經(jīng)由絕緣部件 50對電極端子40施加壓迫力。由此，分別在翻邊部34 (壓制部34a)與絕緣部件50之間、 絕緣部件50與電極端子40(固定部4 之間產(chǎn)生壓迫力，將電極端子40固定于貫通孔33 內(nèi)。此時，因為在設(shè)置于翻邊部34的外周的加強(qiáng)環(huán)35上設(shè)置了缺口部35a ·35a，所以 在通過沖壓機(jī)60進(jìn)行沖壓時，在形成缺口部3 -35a的部位和其他的部位處，加強(qiáng)環(huán)35與 翻邊部34之間產(chǎn)生的面壓產(chǎn)生差異。由此，從翻邊部34傳遞到絕緣部件50的壓迫力也產(chǎn) 生差異，翻邊部34以及絕緣部件50的剖面形狀從圓形狀變形為略橢圓形狀(參照圖5)。另外，因為在電極端子40形成了具有棱4 的溝44，所以在絕緣部件50中最大承 受了來自壓制部3 的壓迫力的地方緊貼于棱44a，提高了絕緣部件50與電極端子40之間 的粘著(接合)力。如此，在壓制工序S12中，通過使用沖壓機(jī)60從上方對翻邊部34進(jìn)行壓制，能夠 將插入到翻邊部34內(nèi)的絕緣部件50和電極端子40牢固地固定。在組裝工序S13中，經(jīng)由所述引導(dǎo)端子等組裝發(fā)電元件20和電極端子40 ·40。由 此，發(fā)電元件20、蓋部32、以及電極端子40 · 40被一體地固定。在組裝工序S13結(jié)束之后，通過接合蓋部32與收納部31的工序、向容器30內(nèi)注 入電解液的工序等、適當(dāng)?shù)南吕m(xù)工序來制造電池10。如上所述，根據(jù)壓制工序S12，能夠牢固地固定翻邊部34、絕緣部件50、電極端子 40。即，根據(jù)包括壓制工序S12的制造工序Si，能夠制造在連通容器30內(nèi)外的孔部、即蓋部 32的貫通孔33 · 33處的密封性方面優(yōu)良的電池10。另外，因為在形成于各貫通孔33的翻邊部34的外周部設(shè)置了由與翻邊部34相比 高強(qiáng)度的材料形成的加強(qiáng)環(huán)35，所以即使在對貫通孔33附近施加高壓力的情況下，也能夠 通過加強(qiáng)環(huán)35的存在而確保貫通孔33處的耐壓性。另外，通過在加強(qiáng)環(huán)35形成缺口部35a · 35a、使加強(qiáng)環(huán)35的徑向的厚度具有變 化，從而在壓制工序S12中進(jìn)行壓制時，翻邊部34和絕緣部件50變形為非圓形狀。由此， 能夠提高電極端子40的轉(zhuǎn)矩耐性。在以上的實施方式中，通過在加強(qiáng)環(huán)35設(shè)置缺口部3 ·3 ，從而形成加強(qiáng)環(huán)35 的周向的厚度不為一定的地方，在壓制時產(chǎn)生的面壓中設(shè)置差異，使翻邊部34和絕緣部件 50的形狀從圓形變形為非圓形。由此，可以提高電極端子40對旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的耐性。提高具有圓形剖面的電極端子40的轉(zhuǎn)矩耐性的方法并不限于此，例如，如圖10所 示，在插入工序Sll中，在翻邊部34的外周部嵌裝了周向的厚度均勻的加強(qiáng)環(huán)70的狀態(tài) 下，使用沖壓機(jī)80，同樣實施壓制工序S12，由此也能夠?qū)崿F(xiàn)提高電極端子40的轉(zhuǎn)矩耐性。加強(qiáng)環(huán)70為在周向具有均勻厚度的環(huán)狀的部件，為除了具有缺口部35a · 35a這 一點以外與加強(qiáng)環(huán)35相同形態(tài)的部件。如圖11所示，沖壓機(jī)80為在成形側(cè)端面(圖示中的下側(cè)面)具有開口 81和成形 刃82的沖壓型。開口 81為與沖壓機(jī)60的開口 61大致相同形態(tài)的凹部。成形刃82為在 徑向上具有預(yù)定厚度的凸部。
成形刃82具有在成形方向上以預(yù)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為相對于成形方向 而以一定的突出量形成的臺階部，第二刃部84 · 84形成于在周向上彼此相對的位置。使用沖壓機(jī)80，在實施壓制工序S12時，如圖12所示，因為由第二刃部84 · 84形 成的壓入量比由第一刃部83 · 83形成的壓入量大，所以翻邊部34在由第二刃部84 · 84按 壓的地方的變形量(壓制時的塑性流動量)大。即，在使用沖壓機(jī)80對翻邊部34進(jìn)行了 壓制的情況下，翻邊部34的圓形狀變形為非圓形狀。由此，因為使翻邊部34和絕緣部件50變形為非圓形狀，所以能夠起到與對于嵌裝 了加強(qiáng)環(huán)35的翻邊部34而使用沖壓機(jī)60時同樣的效果。如上所述，在壓制工序S12中，通過使用在成形刃82的突出量上設(shè)置了差異的沖 壓機(jī)80，從而能夠提高具有圓形剖面的電極端子40對旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的耐性。雖然將第二刃部84設(shè)為了臺階形狀，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狀即可，例如可以將第二刃部84設(shè)為錐形(參照圖 13(a))、或波形(圖13(b))等。另外，也可以不是如沖壓機(jī)80那樣通過在成形刃的突出量上設(shè)置差異來使壓入 量具有分布的結(jié)構(gòu)，而是在成形刃的壓入面積(接觸面積)上設(shè)置差異來使壓入量具有分 布的結(jié)構(gòu)，例如，可以使用圖14所示的沖壓機(jī)90。如圖14所示，沖壓機(jī)90為具有第一刃部93 · 93和第二刃部94 · 94的沖壓型，所 述第一刃部93 · 93在徑向上具有預(yù)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作為大寬度部位而形成，為具有比第一刃部93的按壓面積 大的按壓面積的部位。由此，使用沖壓機(jī)90，在實施壓制工序S12時，由第二刃部94 ·94形成的壓入量比 由第一刃部93 -93形成的壓入量大，因此翻邊部34的變形量(壓制時的塑性流動量)大。 即，在使用沖壓機(jī)90對翻邊部34進(jìn)行了壓制的情況下，也能夠與使用了沖壓機(jī)80的情況 同樣地，使翻邊部34的圓形狀變形為非圓形狀。在以上的實施方式中，對將具有圓形剖面的電極端子40固定于容器30的方式進(jìn) 行了說明，但電極端子的形態(tài)并不限于此，例如，對于將具有圖15所示那樣的略長方形剖 面(長圓剖面)的電極端子140固定于容器30 (蓋部32)的方式，本發(fā)明也能夠適用。電極端子140為具有與電極端子40同樣功能的電極部件。電極端子140形成為 扁平狀，為具有略長方形剖面的平形端子。換言之，在電極端子140形成至少在一部分上具 有直線相的平面部141 · 141。如圖15所示，電極端子140經(jīng)由絕緣部件150固定于蓋部32。絕緣部件150具有 圓柱形狀，并且具有電極端子140能夠貫通的略長方形狀的孔部151。在壓制工序S12中，在將電極端子140插入了絕緣部件150的孔部151的狀態(tài)下， 對翻邊部34進(jìn)行壓制。即，需要在絕緣部件150的外周部與孔部151的端子之間的距離產(chǎn) 生了差異的狀態(tài)下進(jìn)行壓制來固定電極端子140，因此，需要對距離長的部位產(chǎn)生比對距離 短的部位施加的面壓大的面壓。在本實施方式中，在該壓制工序S12中，通過采用(1)對于在翻邊部34的外周嵌 裝了加強(qiáng)環(huán)35的形態(tài)而使用沖壓機(jī)60來進(jìn)行壓制的方法、或( 對于在翻邊部34的外周嵌裝了加強(qiáng)環(huán)70的形態(tài)而使用沖壓機(jī)80或沖壓機(jī)90來進(jìn)行壓制的方法等，在絕緣部件 150與電極端子140之間產(chǎn)生適當(dāng)?shù)拿鎵?，將電極端子140牢固地固定于蓋部32。關(guān)于上述方法(1)，因為加強(qiáng)環(huán)35形成缺口部35a · 35a的地方的變形量大，所以 在以使缺口部35a · 3 與電極端子140的平面部141 · 141相對的方式嵌裝了加強(qiáng)環(huán)35 的狀態(tài)下，由沖壓機(jī)60對翻邊部34進(jìn)行壓制，由此在絕緣部件150與電極端子140之間產(chǎn) 生適當(dāng)?shù)拿鎵?參照圖16)。關(guān)于上述方法( ，因為在沖壓機(jī)80的成形刃82中形成第二刃部84 · 84的地方 的變形量大，所以以使由第二刃部84 · 84成形的地方與電極端子140的平面部141 · 141 相對的方式，由沖壓機(jī)80對翻邊部34進(jìn)行壓制，由此在絕緣部件150與電極端子140之間 產(chǎn)生適當(dāng)?shù)拿鎵?參照圖16)。另外，使用沖壓機(jī)90的情況也與上述同樣，因此省略詳細(xì)的說明。如上所述，本發(fā)明涉及的壓制工序S12也能夠良好地適用于具有一般的圓端子 (具有圓形剖面的電極端子40)以外的非普通形狀剖面的電極端子140。S卩，能夠確保對通 過制造工序Sl制造的電池的電極端子的形態(tài)的普遍適用性。在實施方式中，對具備角型形狀的容器30、從其一面向外方突出兩個電極端子 40 ·40(或電極端子140 ·140)的電池10的制造工序Sl進(jìn)行了說明，但適用本發(fā)明的電池 并不限于此，例如，如圖17所示，對于具備圓筒形狀的容器230、從其一面向外方突出一個 電極端子MO的電池210，本發(fā)明也能夠適用。電池210為公知的圓筒型電池，省略關(guān)于其 構(gòu)成的說明。本發(fā)明能夠在向容器的外方突出電極端子的電池中利用，特別適用于用于確保電 極端子貫通容器的貫通孔處的密封性的技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種電池的制造方法，該制造方法為制造如下電池的方法，所述電池具備 具有貫通孔的容器；電極端子，其在使一部分向所述容器的外方突出的狀態(tài)下固定于所述貫通孔；以及 絕緣部件，其插入安裝于所述容器與所述電極端子之間， 在所述制造方法中，在所述貫通孔的周邊設(shè)置向所述容器的外方突出的翻邊部，并且在所述翻邊部的外周 設(shè)置加強(qiáng)該翻邊部向外周側(cè)的強(qiáng)度的加強(qiáng)部件，在所述翻邊部的內(nèi)側(cè)隔著所述絕緣部件插入所述電極端子，從所述容器的外方側(cè)對所述翻邊部進(jìn)行沖壓來使其塑性變形，由此將所述電極端子固 定于所述貫通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池的制造方法，其中， 由與所述容器相比高強(qiáng)度的部件構(gòu)成所述加強(qiáng)部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池的制造方法，其中，在所述加強(qiáng)部件設(shè)置在從所述翻邊部的內(nèi)周向外周的方向上厚度不同的部位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3的任一項所述的電池的制造方法，其中， 在對所述翻邊部進(jìn)行沖壓時，使所述翻邊部的變形量具有分布。
5.一種在權(quán)利要求4所述的電池的制造方法中使用的沖壓工具，該沖壓工具具有對所 述翻邊部進(jìn)行沖壓的成形刃，并且使所述成形刃的突出量具有分布。
6.一種在權(quán)利要求4所述的電池的制造方法中使用的沖壓工具，該沖壓工具具有對所 述翻邊部進(jìn)行沖壓的成形刃，并且使所述成形刃的按壓面積具有分布。
7.一種電池，具備 具有貫通孔的容器；電極端子，其在一部分向所述容器的外方突出的狀態(tài)下固定于所述貫通孔； 絕緣部件，其插入安裝于所述容器與所述電極端子之間； 翻邊部，其設(shè)置于所述貫通孔的周邊，向所述容器的外方突出；以及 加強(qiáng)部件，其與所述翻邊部的外周嵌合，加強(qiáng)該翻邊部向外周側(cè)的強(qiáng)度， 所述電極端子和所述貫通孔的固定部，是通過在向所述貫通孔內(nèi)插入了所述電極端子 和所述絕緣部件的狀態(tài)下、從所述容器的外方側(cè)對所述翻邊部進(jìn)行沖壓來使其塑性變形而 形成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池，其中，所述加強(qiáng)部件由與所述容器相比高強(qiáng)度的部件構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的電池，其中，所述加強(qiáng)部件具有在從所述翻邊部的內(nèi)周向外周的方向上厚度不同的部位。
全文摘要
本發(fā)明提出一種制造電池(10)的制造工序(S1)，所述電池(10)具備具有貫通孔(33·33)的容器(30)；電極端子(40·40)，其在一部分向容器(30)的外方突出的狀態(tài)下固定于貫通孔(33·33)；以及絕緣部件(50·50)，其插入安裝于容器(30)與電極端子(40·40)之間。在制造工序(S1)中，在貫通孔(30)的周邊設(shè)置向容器(30)的外方突出的翻邊部(34)，并且在翻邊部(34)的外周設(shè)置加強(qiáng)翻邊部(34)的向外周側(cè)的強(qiáng)度的加強(qiáng)部件(35)，在翻邊部(34)的內(nèi)側(cè)隔著絕緣部件(50)插入電極端子(40)，從容器(30)的外方側(cè)對翻邊部(34)進(jìn)行沖壓而使其塑性變形，由此將電極端子(40)固定于貫通孔(30)。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供在容器與電極端子的固定部處的密封性方面優(yōu)良的電池。
文檔編號H01M2/06GK102057517SQ20098012183
公開日2011年5月11日 申請日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者上田香織, 大島貴博, 山田圭悟, 永松茂隆, 角博康, 高城茂 申請人:豐田自動車株式會社