JPH113689A - 電池用封口体の製造方法 - Google Patents
電池用封口体の製造方法Info
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Abstract
く、かつ不要部分への樹脂材料の付着のない、ガスケッ
ト一体封口板を成形する方法を提供する。 【解決手段】 金属封口板を吸着する磁石または真空吸
引口を設けた凹型と、凸型との間に金属封口板を挿入
し、凹型と凸型とを弾性体により相互に圧接させた状態
いおいて、封口板の周縁部にガスケットを一体成形す
る。
Description
部にガスケットをインサート成形によって一体に成形す
る電池用封口体の製造方法に関するものである。
し、その開口部を金属封口板(容器ということもある)
およびガスケットからなる封口体によって閉塞する電
池、具体的には電解液として非水電解液、アルカリ性電
解液、酸性電解液を使用する一次および二次電池があ
る。この封口体は、金属封口板とガスケットを別々に成
形加工したものを使用し、これらを一体化するための組
立工程が必要であった。また、一般にアルカリ性電解液
を使用する電池系では、電解液の特性として自然に金属
表面を這い上がるクリープ性が顕著であるため、耐漏液
性能が他の電池系に比べて劣っている。
成形加工したもの一体化する前工程として、耐電解液性
の封止材を金属封口板とガスケットとの間に介在させる
工程が必要であった。このため、電池部品の組立工数が
さらに増えることから電池のコストが一層上昇すること
となり、スケールメリットで成り立つ電池業界にとって
は大きな痛手であった。これらの問題を解決する方法と
して、金属封口板の周縁部にガスケットをインサート成
形によって一体化する試みがあった(特開昭50ー91
720号公報)。このインサート成形によって金属封口
板とガスケットを一体化して封口体を得るには、封口体
の上面部に沿う凹部を有する凹型と、封口体の下面部に
沿う凸部を有する凸型との間に金属封口板を挿入し、型
締めして金属封口板の周縁部にガスケットの樹脂材料を
注入する方法をとるのが普通である。
従来の金型を使用すると、金属封口板の微妙な形状のバ
ラツキ、あるいは金型温度、成形圧、型締め圧、冷却水
の温度、成形樹脂原材料ロットの変化、成形サイクル等
の成形環境の変化に起因して、金属封口板の不必要な部
分へ樹脂が流出したり、金属封口板の金型からの離脱や
位置ずれが生じたりする等の工程不良が避けられなかっ
た。また、金属封口板へ封止材を塗布する場合、金型へ
付着する等の問題があった。特に、電池の発電要素と接
触する金属封口板内面への樹脂の流出は、電池の導通を
遮断する致命的な欠陥である。本発明は、以上の問題を
解決し、金属封口板の金型からの離脱や位置ずれがな
く、かつ不要部分への樹脂材料の付着のない、ガスケッ
ト一体封口板を成形する方法を提供することを目的とす
る。
その周縁部に一体成形された合成樹脂製ガスケットから
なる封口体の製造方法において、前記封口体の上面部に
沿う凹部を有し、この凹部の中央に前記金属封口板を吸
着する磁石または真空吸引口を設けた凹型と、前記封口
体の下面部に沿う凸部を有する凸型との間に金属封口板
を挿入し、前記凹型と凸型とを弾性体により相互に圧接
させた状態いおいて、前記封口板の周縁部にガスケット
を一体成形することを特徴とする。
真空吸引により凹型に吸着されるから、金型からの離脱
や位置ずれがなくなる。また、弾性体の付勢力によっ
て、金属封口板は凹型と凸型に密着するから、不要部分
への樹脂材料の付着がない。凹型に磁石を上下動自在に
設け、さらに磁石を金属封口板へ付勢する弾性体を設け
る構成によれば、金属封口板への金型の密着度合いはさ
らに良好となり、高精度の金型を用いなくとも不要部分
への樹脂材料の付着がないガスケット一体封口板を得る
ことができる。
する。 《実施の形態1》まず、図3および図4に示す成形装置
を説明する。なお、図では金型の要部のみを示してい
る。10は凹型、11は凸型をそれぞれ示す。凹型10
は下面に封口体の上面の形状に沿う凹部12を有し、中
央には磁石16およびこれを下方へ付勢するバネ17を
上下動自在に設けている。また、凸型11は封口体の下
面の形状に沿う凸部13を有する。この凸型11には、
これと協働する可動コアー14が嵌合され、さらに可動
コアー14を上方へ付勢するバネ15が設けてある。凹
型10には、ガスケットの樹脂材料を導くゲート18お
よびランナー19が設けてあり、ランナー19は、図示
しないスプルーブッシュのスプルーに連なっている。
は、まず金属封口板1を凸型11の凸部13上に載せ、
凹型10を下降させる。そして、磁石16により金属封
口板1を固定し、さらに凹型10を下降させることによ
り、バネ15の弾力に抗して可動コアー14を下降させ
る。こうして凹型10と凸型11の間に金属封口板1を
固定し、バネ14の弾力により両型10、11を相互に
圧接し、バネ16により封口板1を押圧する。凹型10
の段部12a、凸型11の凸部11の側面、凸部11に
連なる肩部13a、および可動コアー14の上端面で囲
まれた部分に、ガスケット2を形成する空隙部が形成さ
れる。この状態において、ランナー19およびゲート1
8を通じて樹脂材料が前記空隙部に供給されてガスケッ
ト2が封口板1の周縁部に一体に成形される。
よれば、金属封口板は、磁石により固定されるので、脱
落や位置ずれがない。また、金属封口板の厚みにバラツ
キがあっても、バネ15により凹型10と凸型11を相
互に圧接し、さらにバネ17により磁石16が金属封口
板を押圧するので、金型と金属封口板とはよく密着し、
樹脂材料は限定された部分以外へ流出することもない。
従って、金属封口板に所定のガスケットを形成すること
ができる。
態を示す。この例では、凹型20が図3のものと異なっ
ている。ここに用いた凹型20は、封口体の形状に合わ
せた凹部22、段部22aを有し、中央には真空ポンプ
に連通する吸引口21を設けている。また、凹型20の
上には、凹型20を下方へ付勢するバネ23を設けてい
る。
可動コアー14を設けたが、可動コアーを設けずに凸型
11の肩部13aでその役割を果たすようにすることも
できる。なお、バネ15、17にはコイルスプリングを
用いた。バネ17には皿バネを用いることもできる。
コイン形二酸化マンガンリチウム一次電池の要部断面図
である。負極端子を兼ねる金属封口板1は、その周縁部
にポリプロピレン樹脂からなるガスケット2が一体成形
されている。正極端子を兼ねる筒形の正極容器6内に
は、二酸化マンガンを活物質とする正極5、ポリプロピ
レン製の不織布からなるセパレータ4、および厚み0.
25mm、直径20mmの円盤状リチウムからなる負極
活物質3が収容され、その開口部は金属封口板1とガス
ケット2からなる封口体により密閉されている。正極5
のペレットは、400℃で熱処理された二酸化マンガン
100重量部と導電材の黒鉛7重量部の混合物430m
gを直径15.7mmの成形金型を用いて成形圧力4t
/cm2で成形した後、250℃の温度で乾燥したもの
である。電解液としては、プロピレンカーボネートとジ
メトキシエタンの混合溶媒に0.5mol/l濃度の過
塩素酸リチウムを溶質として溶解したものを使用した。
に示した装置により1ロット5,000個単位で5ロッ
ト成形した。また、比較例として、磁石を設けず、かつ
凹型と凸型のみの組み合わせからなる金型を用いて同様
に封口体を成形した。表1に封口体の歩留まり(良品
率)の比較を示す。
た電池、および金属封口板とガスケトを別々に成形し、
それらを組み合わせた封口体を用いた電池を各々1ロッ
ト1,000個単位で5ロット作製し、耐漏液試験を実
施した。試験の条件は、70℃の恒温槽に1時間放置し
た後、15℃の恒温槽に1時間放置する操作を1サイク
ルとして100サイクル実施するものである。その結果
を表2に示す。
設けた金属封口板1に、実施の形態1に用いた装置によ
りガスケット2を成形して封口体を作製した。また、比
較例として、磁石を設けず、かつ凹型と凸型のみの組み
合わせからなる金型を用いて同様に封口体を成形した。
表3に封口体の歩留まり(良品率)の比較を示す。な
お、封止材層は、マレイン酸で変成したポリプロピレン
樹脂(東洋化成(株)のハードレン)のトルイン溶液を
金属封口板に塗布し、130℃で30秒間焼き付けて形
成した。
に示す構成の電池、および別々に成形した金属封口板と
ガスケット2’を間にブロンアスファルト層7’を介在
させて組み合わせた封口体を使用した図6に示す構成の
電池を各々1ロット1,000個単位で5ロット作製
し、前記と同様な条件で耐漏液試験を実施した。その結
果を表4に示す。
よれば、封口体の生産性および歩留まりが極めて良好で
あり、耐漏液性に優れた電池を提供することができる。
ガスケット材とするリチウム電池を説明したが、ガスケ
ット材としては、ポリエチレン、ポリフェニレンスルフ
ィドなどがリチウム電池に、またポリアミドなどがアル
カリ電池にそれぞれ適用することができる。また、金属
封口板とガスケットとの間に介在させる封止材として
は、エポキシ樹脂、シランカップリング剤等の耐熱性に
優れる有機珪素化合物が有効である。
板の金型からの離脱や位置ずれなどによる工程不良がな
くなるとともに、樹脂材料の不要な部分への付着がない
一定品質の封口体を得ることができる。従って、封口体
の製造コストの低減化、および品質の安定化を図れると
ともに、耐漏液性の向上した、信頼性の高い電池を提供
することが可能となる。
截した断面図である。
断面図である。
面図である。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 金属封口板とその周縁部に一体成形され
た合成樹脂製ガスケットからなる封口体の製造方法であ
って、前記封口体の上面部に沿う凹部を有し、この凹部
の中央に前記金属封口板を吸着する磁石または真空吸引
口を設けた凹型と、前記封口体の下面部に沿う凸部を有
する凸型との間に金属封口板を挿入し、前記凹型と凸型
とを弾性体により相互に圧接させた状態いおいて、前記
封口板の周縁部にガスケットを一体成形することを特徴
とする電池用封口体の製造方法。 - 【請求項2】 金属封口板とその周縁部に一体成形され
た合成樹脂製ガスケットからなる封口体の製造方法であ
って、前記封口体の上面部に沿う凹部を有し、この凹部
の中央に前記金属封口板を吸着する磁石を弾性体により
金属封口板を押圧するように付勢させて設けた凹型と、
前記封口体の下面部に沿う凸部を有する凸型との間に金
属封口板を挿入し、前記凹型と凸型とを弾性体により相
互に圧接させた状態いおいて、前記封口板の周縁部にガ
スケットを一体成形することを特徴とする電池用封口体
の製造方法。 - 【請求項3】 前記金属封口板の周縁部に、ガスケット
を成形するに先だって、封止材を形成する工程を有する
請求項1または2記載の電池用封口体の製造方法。
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US09/092,219 US6090322A (en) | 1997-06-09 | 1998-06-05 | Method for producing sealing member for battery |
Applications Claiming Priority (1)
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JP15121997A JP3815852B2 (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 電池用封口体の製造方法 |
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