JP6066204B2 - 二次電池の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、二次電池の製造方法に関し、二次電池に用いられる外部端子と内部端子とをかしめて接合する技術に関する。
特許文献１には、リベット状の内部端子のリベット部をケース及び外部端子を貫通させた状態で、外部端子側に突出する前記リベット部の突出部をかしめることにより内部端子を外部端子にかしめ接合するとともに、ケースと各端子間に配置されるシール部材を押圧して圧縮することで、ケースの端子取り出し部におけるシール性を確保する技術が開示されている。
特開２０１０−２８２８４８号公報
内部端子のリベット部をかしめて外部端子に固相接合する場合、外部端子側の接合面に酸化皮膜が存在することから、所望の接合強度を出して、導通を保証するために、かしめた後にレーザ溶接で溶融接合を追加していた。
本発明は、ケース内部から取り出される内部端子の先端部を、外部端子を貫通した状態でかしめることにより、前記内部端子を外部端子に接合する工程を含む二次電池の製造方法であって、前記内部端子の先端部をかしめる前に、前記外部端子における内部端子が貫通する部位の周囲に突起を設け、前記内部端子の先端部をかしめる際に、該かしめられて変形する内部端子の先端部を前記突起に側方から接触させ、該突起を側方に向けて塑性変形させる。
本発明によれば、内部端子の外部端子に対するかしめ接合時に、外部端子側の接合面に新生表面を露出させることで、前記接合面の酸化皮膜を除去して、接合強度を大きくすることができる。なお、ここでの接合面とは、外部端子と内部端子の両方の表面のうち、接合された後の表面のことを言う。
二次電池の概略図である。 内部端子及び外部端子とケースとの接合部を示す図である。 かしめ加工を示す図である。
図１に示すように、二次電池１は、ケース２内に充放電要素となる電極体３及び非水電解液等を収納することによって、繰り返し充放電可能な二次電池として構成される。
ケース２の外方には、外部接続用の外部端子４が突出して設けられる。各外部端子４は、絶縁樹脂５を介して絶縁された状態でケース２に固定される。また、外部端子４は、内部端子６によって電極体３と接続されている。内部端子６も同様に絶縁樹脂５及びガスケット７を介してケース２に対して絶縁された状態で固定される。
図２に示すように、内部端子６の一部は、ケース２、ガスケット７、絶縁樹脂５及び外部端子４の一部を貫通した状態でケース２の外方に向けて突出し、その先端部がかしめられて接合されている。このように、内部端子６の一部に接合部１０が形成され、ガスケット７に圧縮力が付与されるとともに、内部端子６と外部端子４が電気的に接続されている。
図３に示すように、内部端子６をかしめる際には、かしめ工具２０を用いて、内部端子６の突出部６ａを突出方向から押圧して径方向に拡張させるように変形させる。これにより、押圧方向に圧縮力が付与されるとともに、突出部６ａが外部端子４の貫通孔４ａの径よりも大きい径を有し、外部端子４の表面に沿って貫通孔４ａの周縁部側に延出されるかしめ部２１として形成される。
内部端子６の突出部６ａを変形させてかしめ部２１を形成することによって、内部端子６が外部端子４の貫通孔４ａに固定されて、内部端子６と外部端子４が接続される。これとともに、かしめ工具２０による押圧方向に圧縮力が加えられることにより、ガスケット７に圧縮力が作用して、ケース２のシール性が確保される。より厳密には、ケース２の内側面側において、内部端子６が貫通する貫通孔２ａと内部端子６との間に介装されるガスケット７に圧縮力が作用することによってこれらが互いに密着した状態で保持され、シール性が確保される。
図３（ａ）に示すように、かしめ対象物である内部端子６の突出部６ａが貫通する部位であり、被かしめ対象物である外部端子４の接合部となる貫通孔４ａの周囲には、突起加工により突起１１が設けられている。突起１１は、外部端子４の外側面から外方に向けて突出して設けられる凸状部である。突起１１は、例えば、外部端子４の貫通孔４ａの内周縁部の一部を外方側に立ち上げて突出させることにより成形される。
図３（ｂ）に示すように、内部端子６の突出部６ａをかしめて変形させる際に、突出部６ａは突起１１の側方に接触した状態を維持しつつ貫通孔４ａの外周側へ延出するため、突起１１の内側面に側方（水平方向）からの押圧力がかかる。突起１１は、この押圧力を受けて外方側（貫通孔４ａの外周側）に向けて塑性変形する。このとき、突起１１が塑性変形して外方側へ移動することによって、外部端子４における、もともと突起１１が存在していた部分の表面に延性破面が形成されて、新生表面１２が露出する。
そして、図３（ｃ）に示すように、かしめ加工が完了してかしめ部２１が形成された後、もともと突起１１が成形されていた外部端子４の表面は、塑性流動によって新生表面１２となり、外部端子４と内部端子６の接合面が全体に亘って新生表面１２となる。
以上のように、内部端子６をかしめ加工して、外部端子４に接合する際に、予め外部端子４の接合部となる部位に設けられた突起１１を塑性変形させて移動させつつ、内部端子６を外部端子４に固相接合させることで、突起１１の塑性流動に伴って外部端子４の表面に露出する新生表面１２と内部端子６が接合することとなる。このため、新生表面１２に発生する酸化皮膜量を抑えながら接合することができ、内部端子６と外部端子４の間の接合強度を向上できる。
１：二次電池、２：ケース、４：外部端子、４ａ：貫通孔、６：内部端子、６ａ：突出部（内部端子の先端部）、１０：接合部、１１：突起、１２：新生表面、２１：かしめ部

Claims (1)

  1. ケース内部から取り出される内部端子の先端部を、外部端子を貫通した状態でかしめることにより、前記内部端子を外部端子に接合する工程を含む二次電池の製造方法であって、
    前記内部端子の先端部をかしめる前に、前記外部端子における内部端子が貫通する部位の周囲に突起を設け、
    前記内部端子の先端部をかしめる際に、該かしめられて変形する内部端子の先端部を前記突起に側方から接触させ、該突起を側方に向けて塑性変形させることを特徴とする二次電池の製造方法。
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