TWI497798B - 電池殼體用蓋及電池殼體用蓋之製造方法 - Google Patents

電池殼體用蓋及電池殼體用蓋之製造方法 Download PDF

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TWI497798B
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Takayuki Sode
Yukinori Sugiyama
Shinichi Nomura
Masato Kobayashi
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Soode Nagano Co Ltd
Nippon Light Metal Co
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Description

電池殼體用蓋及電池殼體用蓋之製造方法
本發明係關於蓄電池所用的電池殼體用蓋。
蓄電池例如由內部具備電解質的電池殼體和用以堵住電池殼體的開口之電池殼體用蓋所構成。電池殼體用蓋主要具備：熔接在電池殼體的基板部；及防爆閥，其係於電解質發生異常時，用以釋放電池殼體內的內壓。防爆閥係成形為比基板部薄，當超過預定的內壓作用時會斷裂。
以往，於成形該防爆閥時，例如係以熔接來接合基板部和防爆閥。但是，若以熔接來接合基板部和防爆閥，則難以使接合部分的厚度成為一定，因此會有無法使釋放內壓之操作壓力成為一定的問題。又，利用熔接會有接合作業煩瑣的問題。
專利文獻1記載有將一片金屬板沖壓加工以成形防爆閥的方法。關於專利文獻1之成形方法，係記載有在一片金屬板進行印壓加工(coining)，成形比基板部薄的薄板部之後，在薄板部的周圍成形溝部之步驟。該溝部被成形為比薄板部更薄的薄壁，當受到超過預定的內壓時會確實地斷裂。又，關於專利文獻1之成形方法，記載其要旨係於成形溝部之後，為了調整經加工硬化的防爆閥之操作壓力，而進行退火步驟。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1 日本特許3222418號公報
但是，在金屬板進行印壓加工等沖壓加工以成形薄板部之後，於該薄板部形成溝部時，由於被成形金屬板(工件)加工硬化，因此成形溝部時會有裂開的問題。特別是在蓄電池小型化、薄型化進展的近年來，產生了藉由以往的製造方法無法對應這種需求的問題。又，關於專利文獻1之成形方法，由於被成形金屬板加工硬化，因此必須進行退火步驟以使被成形金屬板柔軟來調整防爆閥的操作壓力。因而有製造作業較為煩瑣之問題。又，由於防爆閥較薄，因此必須保護防爆閥避免外力或熱。
就此觀點而言，本發明之課題在於提供一種能抑制被成形金屬板的加工硬化並且能容易製造的電池殼體用蓋及電池殼體用蓋之製造方法。又，本發明之課題在於提供一種電池殼體用蓋，其係容易製造並且能保護防爆閥的周圍。
[解決課題之手段]
用以解決這種課題之本發明係一種電池殼體用蓋，係將金屬板加工所成形，其特徵在於，具有：基板部；以及防爆閥，設置在前述基板部；前述防爆閥具有比前述基板部還薄的薄板部；前述薄板部係在不將前述金屬板限制住之狀態下壓延前述金屬板而成形。
根據該構成，由於係在不將金屬板限制住之狀態下推壓金屬板，因此能使成形時的變形導入量較少，而能抑制被成形金屬板的加工硬化。藉此，例如在薄板部成形溝部時，能防止薄板部裂開。又，由於能抑制被成形金屬板的加工硬化，因而能省略退火步驟。藉此而能減少作業步驟。
又，前述薄板部形成有溝部為佳。根據該構成，由於形成有溝部的部分進一步更為薄壁，因此藉由預定的操作壓力能使其確實地斷裂。
又，前述防爆閥的周圍形成有比前述薄板部厚的筒狀壁部為佳。又，在前述防爆閥的周圍形成有折疊部，前述折疊部係將前述金屬板折疊所成形，且成形為比前述薄板部還厚為佳。根據該構成而能保護薄板部。
又，本發明係一種電池殼體用蓋之製造方法，係製造具備防爆閥的電池殼體用蓋，其特徵在於：包含壓延成形步驟，係從配置在具備凹部的壓延成形用模的金屬板之一側來推壓壓延成形用沖頭，而成形構成前述防爆閥的薄板部；前述凹部的內徑比前述壓延成形用沖頭的外徑還大；前述壓延成形步驟係在不將前述金屬板限制住之狀態下推壓前述壓延成形用沖頭，並利用前述凹部的底面和前述壓延成形用沖頭的推壓面來壓延前述金屬板，而使前述薄板部成形。
根據該製造方法，由於在不將金屬板限制住的狀態下，藉由壓延成形用沖頭推壓金屬板，因此成形時的變形導入量較少而能抑制被成形金屬板的加工硬化。藉此，例如在薄板部成形溝部時，能防止薄板部裂開。又，由於能抑制被成形金屬板的加工硬化，而能省略退火步驟。藉此能減少作業步驟。
又，包含在前述薄板部成形溝部之溝部成形步驟為佳。根據該製造方法，形成有溝部的部分進一步更為薄壁，因此藉由預定的操作壓力能使其確實地斷裂。
又，前述壓延成形步驟中，較佳為在前述薄板部的周 圍形成筒狀壁部；前述筒狀壁部之高度大於前述壓延成形用模的凹部之深度。根據該製造方法，能更抑制成形時的變形導入量。
又，較佳為包含折曲步驟，係在前述壓延成形步驟之後，利用外徑小於前述薄板部外徑的折曲用沖頭，自前述金屬板的另一側來推壓前述薄板部，而將形成在前述薄板部的周圍之筒狀壁部折曲。
根據該製造方法，由於能使筒狀壁部之高度較低，因此能使電池殼體用蓋之高度較低。
又，較佳為包含折疊步驟，係在前述折曲步驟之後，利用折疊用沖頭而自前述金屬板的另一側來推壓由前述折曲步驟折曲前述筒狀壁部所成形的彎曲部，而使前述彎曲部折疊。
根據該製造方法，由於能使筒狀壁部之高度更低，因此能使電池殼體用蓋之高度更低。又，由於能在防爆閥的周圍形成折疊金屬板所成形的厚壁部分，因此能保護防爆閥。
又，前述壓延成形用模的凹部之側面和前述壓延成形用沖頭的間隙，被設定成比前述金屬板的厚度還小為佳。
若凹部的側面和壓延成形用沖頭的間隙和金屬板的厚度同等或比金屬板的厚度更大，則是在將被成形金屬板拉進壓延成形用模之後，進行壓延被成形金屬板以使薄板部薄成形之加工。因此，被成形金屬板之中未被壓延成形用模和壓延成形用沖頭夾住的部分，有時會產生變形(皺折)。
但是，根據該製造方法，由於凹部之側面和壓延成形用沖頭的間隙比金屬板的厚度小，因此壓延成形步驟中， 被成形金屬板最早的動作是被壓延成形用模和壓延成形用沖頭夾住的部分。藉此，能減少被成形金屬板之中未被壓延成形用模和壓延成形用沖頭夾住的部分之變形，而能提升製品之品質。
又，較佳為前述壓延成形用沖頭的推壓面具備球面，且該球面係朝向前述壓延成形用沖頭的推壓方向呈凸狀。
根據該製造方法，由於能從被成形金屬板的中央，以放射狀壓延被成形金屬板，因此能使薄板部的厚度均勻。
又，前述壓延成形用沖頭的側面之前端形成有朝側方突出之突出部為佳。
根據該製造方法，能迴避加工時壓延成形用沖頭的側面和被成形金屬板之摩擦。藉此，能防止摩擦阻力造成被成形金屬板變形。
又，較佳為包含矯正步驟，係於前述壓延成形步驟之後，將前述薄板部矯正成平坦狀。於壓延成形步驟時，有時會有薄板部向沖頭的推壓方向略微呈凸狀的情形，但根據該製造方法，能使薄板部呈平坦狀。
又，本發明係一種電池殼體用蓋，係將金屬板加工所成形的電池殼體用蓋，其特徵在於具有基板部及設置在前述基板部的防爆閥，前述防爆閥具有比前述基板部薄的薄板部，在前述防爆閥的周圍形成有筒狀壁部，該筒狀壁部形成為比前述薄板部厚。
又，本發明係一種電池殼體用蓋，係將金屬板加工所成形，其特徵在於，具有：基板部；以及防爆閥，設置在前述基板部；前述防爆閥具有比前述基板部還薄的薄板部；在前述防爆閥的周圍形成有折疊部，前述折疊部係將 前述金屬板折疊所成形，且成形為比前述薄板部厚。
根據該構成而能保護薄板部。
又，前述薄板部形成有溝部為佳。根據該構成，形成有溝部的部分進一步成為薄壁，因此藉由預定的操作壓力能使其確實地斷裂。
[發明效果]
根據關於本發明之電池殼體用蓋及電池殼體用蓋的製造方法，能抑制被成形金屬板的加工硬化並且能容易地製造電池殼體用蓋。又，根據關於本發明之電池殼體用蓋，能保護防爆閥的周圍。
[實施發明的形態]
參照圖式詳細說明關於本發明之實施形態。首先，說明關於電池殼體用蓋1的構造。如圖1所示，關於本實施形態之電池殼體用蓋1，係用以堵住蓄電池所用的電池殼體P的開口Q之金屬製板狀構件。電池殼體P的內部被充填電解質。將開口Q和電池殼體用蓋1藉由熔接而密閉電池殼體P。此外，說明中的上下左右前後係依照圖1的箭號。
如圖1所示，電池殼體用蓋1係由基板部2、折疊部3及防爆閥4所構成。電池殼體用蓋1係將一片鋁合金板加工所成形。本實施形態中，電池殼體用蓋1的材料係使用鋁合金，但亦可使用例如銅或鐵等其他金屬。
基板部2係平坦的板狀構件，用以堵住電池殼體P的開口Q。基板部2的形狀係對應開口Q而形成俯視為矩形。基板部2的板厚為一定，例如宜設定在1.2mm~3.0mm。基板部2的形狀可對應開口Q的形狀而適當變更。此外，基板部2形成有用於安裝電極的貫通孔或為了注入電解質的注 入孔等，但省略圖示。
如圖2之(a)及(b)所示，折疊部3係於基板部2，將金屬板折疊成三層且成形為環狀的部位。折疊部3係涵蓋防爆閥4外周的全長而形成。折疊部3比基板部2還厚，用以保護(補強)防爆閥4的周圍。構成折疊部3的金屬板各層之厚度係下層最厚，向上層逐漸地變薄。折疊部3的厚度只要比基板部2更為厚壁即可，並無特別限制，但本實施形態中為基板部2的大約兩倍之厚度。折疊部3係藉由後述折疊步驟所成形。
如圖2及圖3所示，防爆閥4係形成在折疊部3的內部，當超過預定的內壓在電池殼體P內作用時，防爆閥4斷裂而釋放內壓。防爆閥4係由薄板部41、各自成形在薄板部41的中央凸部42、第一退避部43、第二退避部44、第一溝部45及第二溝部46所構成。
薄板部41係呈俯視圓形狀，且成形為比基板部2薄。薄板部41的厚度只要依照釋放內壓時的操作壓力而適當設定即可，例如宜設定在0.1mm~1.5mm。薄板部41係形成在與基板部2的上面大致同等之高度位置。
中央凸部42係形成在薄板部41的中央部分。中央凸部42係呈俯視圓形狀，且從薄板部41向上方突出。由於中央凸部42成形在防爆閥4的中央並且向上方突出，因而易受到電池殼體P的內壓。
第一退避部43及第二退避部44係於中央凸部42的周圍形成為環狀，且從薄板部41向上方突出。第一退避部43及第二退避部44係與防爆閥4的中心形成為同心。第一退避部43係形成在比第二退避部44還內側。由於第一退避 部43及第二退避部44係為了讓成形第一溝部45及第二溝部46時的餘厚(被推開的金屬)退避而成形之部位，因而沿著第一溝部45及第二溝部46形成。
本實施形態係設置有兩條退避部，但亦可不設置。又，由於本實施形態係設置有兩條溝部(第一溝部45及第二溝部46)，因此亦可在第二溝部46的外側設置退避部。又，本實施形態係使退避部向上方突出，但亦可使其向下方突出。
如圖2之(a)及(b)所示，第一溝部45及第二溝部46係於薄板部41的上面形成為環狀之溝。第一溝部45及第二溝部46係與防爆閥4的中心形成為同心。第一溝部45形成在第一退避部43和第二退避部44之間，第二溝部46形成在第二退避部44的外側。
如圖3所示，第一溝部45及第二溝部46係形成為剖視V字形。亦即，第一溝部45及第二溝部46係形成向上方逐漸地擴開。形成有第一溝部45及第二溝部46的部分，其厚度比薄板部41的其他部位更薄。藉此，當受到電池殼體P的內壓時，第一溝部45及第二溝部46的至少一方容易斷裂。形成有第一溝部45的部位之薄板部41的厚度尺寸M1及形成有第二溝部46的部位之薄板部41的厚度尺寸M2，宜配合設定的操作壓力而適當設定。
此外，亦可第一溝部45和第二溝部46的剖面形狀及平面形狀彼此不同。又，亦可第一溝部45及第二溝部46任一方的溝深度比另一方大。又，第一溝部45及第二溝部46的剖面形狀不限定為V字形，其他形狀亦可。又，本實施形態係設置有兩條溝部，但一條亦可，3條以上亦可。
接著，說明關於電池殼體用蓋1之製造方法。
如圖4所示，關於本實施形態之電池殼體用蓋1之製造方法，係進行壓延成形步驟、第一矯正步驟、第二矯正步驟、折曲步驟、預備折疊步驟、正式折疊步驟及溝部成形步驟。
如圖5之(a)所示，關於本實施形態之電池殼體用蓋1之製造方法，係將一片金屬板K加工成形。本實施形態中，金屬板K係使用板狀鋁合金。金屬板K的厚度t係配合蓄電池的用途，例如以1.0~3.0mm適當設定即可。金屬板K的厚度t和電池殼體用蓋1的基板部2的厚度為相等。
<壓延成形步驟>
如圖5之(a)至(d)所示，壓延成形步驟係將金屬板K加工，在被成形金屬板(工件)K1成形基板部2、筒狀壁部31及薄板部41。壓延成形步驟係使用當作下模的壓延成形用模101和當作上模的壓延成形用沖頭102。
如圖5之(a)所示，壓延成形用模101是模具，其係於平坦的上面103具備俯視圓形狀之凹陷的凹部104。凹部104具有底面104a和立設於底面104a之側面104b。側面104b為圓筒狀。由底面104a和側面104b所構成的內角部104c的周緣部為剖視圓弧狀。又，由側面104b和上面103所構成的外角部104d的周緣部為剖視圓弧狀。本實施形態中，凹部104的深度e(從上面103至底面104a最深部的距離)比金屬板K的厚度t還深一些。凹部104的底面104a可以是平坦狀，但本實施形態係由朝下方略微呈凸狀的球面構成。底面104a的球面之曲率半徑R1例如宜設定在1000mm~1500mm之間。
壓延成形用沖頭102是模具，其係對壓延成形用模101朝上下方向移動，且具有本體部105和突出部106。壓延成形用沖頭102和壓延成形用模101的凹部104係於同心軸上進行升降。本體部105係呈圓柱狀，下端形成有推壓面102a。推壓面102a可以是平坦狀，但本實施形態係由朝下方略微呈凸狀的球面構成。推壓面102a的球面之曲率半徑R2例如宜設定在1000mm~1500mm之間。推壓面102a的球面之曲率半徑R2，較佳係設定成和凹部104的底面104a的球面之曲率半徑R1同等，或比底面104a的球面之曲率半徑R1小。
突出部106係於本體部105的前端，涵蓋本體部105的側面105a的全長而朝側方略微地突出。突出部106的剖面形狀係朝外側形成凸狀之半圓狀。本實施形態中，突出部106的剖面之圓弧、內角部104c的剖面之圓弧以及外角部104d的剖面之圓弧係以相同的曲率半徑形成。
如圖5之(a)所示，凹部104的側面104b和突出部106的外周(本實施形態中為包含頂點106a的外周)之間形成有間隙c。本實施形態中，間隙c被設定成比金屬板K的板厚t小。
如圖5之(a)至(d)所示，壓延成形步驟係將金屬板K配置在壓延成形用模101，使壓延成形用沖頭102從金屬板K的一面Ka側朝下方移動。如圖5之(b)所示，一旦金屬板K變形且被成形金屬板K1抵接在底面104a，則如圖5之(c)及(d)所示，使壓延成形用沖頭102進一步朝下方移動。本實施形態係為了將薄板部41成形為例如0.3mm，而使壓延成形用沖頭102下降至底面104a和壓 延成形用沖頭102的推壓面102a之距離成為0.3mm。
一旦使壓延成形用沖頭102下降，則底面104a和推壓面102a之間的被成形金屬板K1即被壓延而逐漸地變薄，並且從壓延成形用沖頭102的中心，以放射狀將金屬逐漸地壓出。被壓出的金屬碰到凹部104的側面104b而改變移動方向朝向垂直方向，流出至垂直方向上方。藉此，在被成形金屬板K1成形基板部2、凹設在基板部2的筒狀壁部31以及成形在筒狀壁部31底面的薄板部41。基板部2係於筒狀壁部31被成形時，以從壓延成形用模101浮起的方式成形。
本實施形態中，筒狀壁部31的高度h係例如大約10mm。高度h係比壓延成形用模101的凹部104的深度e還大。又，壓延成形用沖頭102的推壓距離f(從推壓面102a抵接在金屬板K至最下點的距離)係比壓延成形用模101的凹部104的深度e還大。
若凹部104的側面104b和壓延成形用沖頭102的間隙c和金屬板K的厚度t為同等或比金屬板K的厚度t更大，則被成形金屬板K1於被拉進壓延成形用模101之後，進行壓延被成形金屬板K1可使薄板部41加工成形為較薄。因此，被成形金屬板K1之中未被壓延成形用模101和壓延成形用沖頭102夾住的部分，亦即構成筒狀壁部31的部分，會產生變形(皺折)。一旦產生變形，於下一步驟移行中，對加工穩定性會有不良影響。
但是，根據本實施形態，由於凹部104的側面104b和壓延成形用沖頭102的間隙c，比金屬板K的厚度t小，因此壓延成形步驟中，被成形金屬板K1最早的動作是形成被 壓延成形用模101和壓延成形用沖頭102夾住的部分、亦即形成構成薄板部41的部分。藉此，能減少被成形金屬板K1之中未被壓延成形用模101和壓延成形用沖頭102夾住的部分之變形。藉此，能提升下一步驟移行中的加工穩定性，而提升製品品質。此外，於間隙c和板厚t的關係為0.8t≒c之情形，筒狀壁部31的高度h形成大約10mm。
圖6係藉由壓延成形步驟所成形的被成形金屬板。如圖6所示，被成形金屬板K1的基板部2係藉由回彈而對水平面朝向斜上方傾斜。筒狀壁部31形成有較為厚壁的基端部32和從基端部32的端部朝向薄板部41逐漸地變薄的錐部33。錐部33和薄板部41的內角部33a的周緣部係形成為剖視圓弧狀。於藉由壓延成形步驟成形薄板部41時，由於隨著薄板部41變薄而從凹部104流出的金屬也逐漸地變少，因此錐部33逐漸地變薄。
薄板部41的中央部分係朝向壓延成形用沖頭102的推壓方向(圖6中為下方)略微形成凸狀。
<第一矯正步驟>
如圖7之(a)及(b)所示，第一矯正步驟係將被成形金屬板K1的薄板部41矯正成平坦狀。第一矯正步驟係使用當作下模的第一矯正用模111和當作上模的第一矯正用沖頭112。
第一矯正用模111是模具，其係上面113具備凹部114，該凹部114係形成為比薄板部41的外徑稍大的俯視圓形狀。凹部114比筒狀壁部31的高度還淺。凹部114的底面形成為平坦狀。
第一矯正用沖頭112係呈圓柱狀之模具。第一矯正用 沖頭112的外徑比筒狀壁部31的內徑還小一些。第一矯正用沖頭112和第一矯正用模111的凹部114，係於同心軸上進行升降。第一矯正用沖頭112的推壓面112a形成為平坦狀。
第一矯正步驟係使被成形金屬板K1的一面Ka朝向上方，並且將薄板部41配置在凹部114。而且，如圖7之(b)所示，藉由第一矯正用沖頭112推壓薄板部41，將薄板部41矯正成平坦狀。
<第二矯正步驟>
如圖8之(a)及(b)所示，第二矯正步驟係將筒狀壁部31矯正成相對於被成形金屬板K1的基板部2而呈垂直狀。如圖8之(a)所示，第二矯正步驟係使用第二矯正用模121和第二矯正用沖頭122。
第二矯正用模121是模具，其係於平坦的上面123具備突設部124。突設部124係呈圓柱狀，且其外徑形成為比筒狀壁部31的內徑小一些。突設部124的上面形成為平坦狀。突設部124的高度和筒狀壁部31的高度為大致同等。
第二矯正用沖頭122係呈圓筒狀的模具。第二矯正用沖頭122的內部係形成為中空，其內徑比筒狀壁部31的外徑還大。第二矯正用沖頭122和第二矯正用模121的突設部124係於同心軸上進行升降。
第二矯正步驟係將被成形金屬板K1的表背倒置，使另一面Kb朝向上方，並且將被成形金屬板K1配置在第二矯正用模121，並使薄板部41位於突設部124的上方。而且，藉由第二矯正用沖頭122推壓被成形金屬板K1。如圖8之(b)所示，藉由進行第二矯正步驟，將筒狀壁部31矯正 成相對於被成形金屬板K1的基板部2而呈垂直狀。
<折曲步驟>
如圖9之(a)及(b)所示，折曲步驟係折曲被成形金屬板K1的薄板部41。折曲步驟係使用當作下模的折曲用模131和折曲用沖頭132。
折曲用模是模具，其係於平坦的上面133形成有突設部134。突設部134係呈大致圓柱狀。突設部134的外徑形成為比筒狀壁部31的內徑小。突設部134的上面134a形成為平坦狀。突設部134的高度為筒狀壁部31的高度之大約四分之一。
折曲用沖頭132係呈大致圓柱狀的模具。折曲用沖頭132具有本體部135和形成在本體部135下端的狹幅部136。狹幅部136係形成為朝向下方逐漸地變成狹幅。折曲用沖頭132和折曲用模的突設部134係於同心軸上進行升降。本體部135的外徑形成比筒狀壁部31的內徑小。狹幅部136的推壓面136a形成比薄板部41的內徑小。
折曲步驟係使被成形金屬板K1的另一面Kb朝向上方，並且將被成形金屬板K1配置在折曲用模131，並使薄板部41位於突設部134的上方。而且，如圖9之(b)所示，藉由折曲用沖頭132將薄板部41朝下方推壓至薄板部41抵接在突設部134。藉此，薄板部41的高度位置相較於折曲步驟前，大約為三分之二。又，將筒狀壁部31的錐部33朝內側折曲，並且將基端部32朝外側擴開一些。將錐部33折曲而將彎曲的部分當作彎曲部34。彎曲部34形成為俯視環狀。
<預備折疊步驟>
如圖10之(a)及(b)所示，預備折疊步驟係將被成形金屬板K1的彎曲部34朝外側擴展開，同時朝基板部2方向折疊至途中。亦即，預備折疊步驟係為了確實地折疊筒狀壁部31而預備地進行。預備折疊步驟係使用當作下模的預備折疊用模141、當作上模的預備折疊用沖頭142以及夾持手段G。
預備折疊用模141係具備平坦的上面143之模具。夾持手段G係與上面143夾持被成形金屬板K1之構件。
預備折疊用沖頭142係呈圓柱狀的模具，相對於預備折疊用模141進行升降。預備折疊用沖頭142具有本體部144和形成在本體部144下端的下端部145。本體部144形成比筒狀壁部31的基端部32的外徑大。下端部145係呈朝向下方形成狹幅的圓錐梯形狀。下端部145的上端部145a的直徑形成比基端部32的外徑大一些，下端部145的推壓面145b的直徑和薄板部41的直徑為大致同等。
預備折疊步驟係將被成形金屬板K1配置在預備折疊用模141上，並使被成形金屬板K1的另一面Kb朝向上方，藉由上面143和夾持手段G將被成形金屬板K1限制成不能移動。而且，藉由預備折疊用沖頭142的下端部145的錐面145c，將彎曲部34朝外側擴展開，同時藉由推壓面145b朝下方推壓薄板部41。藉此，如圖10之(b)所示，基端部32和錐部33係面接觸，並且從基板部2至彎曲部34的前端之高度相較於進行預備重疊步驟之前，大約為一半之高度。又，薄板部41的下面之高度位置和基板部2的上面之高度為大致同等。
<正式折疊步驟>
如圖11之(a)及(b)所示，正式折疊步驟係將被成形金屬板K1的彎曲部34進一步朝外側擴展開，同時完全地折疊在基板部2。正式折疊步驟係使用當作下模的正式折疊用模151、當作上模的正式折疊用沖頭152以及夾持手段G。
正式折疊用模151係具備平坦的上面153之模具。夾持手段G係與上面153夾持被成形金屬板K1之構件。
正式折疊用沖頭152係呈大致圓柱狀的模具。正式折疊用沖頭152係相對於正式折疊用模151進行升降。正式折疊用沖頭152具有本體部154和形成在本體部154的下面154a的凸狀部155。本體部154的外徑形成比基端部32的外徑大。本體部154的下面154a形成為平坦狀。
凸狀部155係從本體部154的下面154a朝下方突出，呈大致圓柱狀。凸狀部155的推壓面155a形成為平坦狀。凸狀部155的下端之周緣部形成為剖視圓弧狀。凸狀部155的高度和基板部2的板厚為大致同等。
正式折疊步驟係將被成形金屬板K1的另一面Kb配置在正式折疊用模151上且使其朝向上方，藉由上面153和夾持手段G將被成形金屬板K1限制成不能移動。而且，藉由正式折疊用沖頭152的下面154a將彎曲部34朝外側擴展開，同時藉由凸狀部155的推壓面155a朝下方推壓薄板部41。藉此，基端部32和基板部2形成面接觸。又，薄板部41的上面和基板部2的上面係形成在大致同一面上。藉由正式折疊步驟將折疊部3形成在薄板部41的周圍。
<溝部成形步驟>
如圖12之(a)及(b)所示，溝部成形步驟係將溝部 等成形於薄板部41。溝部成形步驟係使用當作下模的溝部成形用模161和當作上模的溝部成形用沖頭162。
溝部成形用模161係於平坦的上面163具備突設部164之模具。突設部164係呈大致圓柱狀，如參照圖2，其上面形成有凹凸，用以成形中央凸部42、第一退避部43、第二退避部44、第一溝部45及第二溝部46。
溝部成形用沖頭162是模具，其係與溝部成形用模161的突設部164在同心軸上進行升降。如參照圖2，溝部成形用沖頭162的推壓面162a形成有凹凸，用以成形中央凸部42、第一退避部43、第二退避部44、第一溝部45及第二溝部46。
溝部成形步驟係使被成形金屬板K1的另一面Kb朝向上方，並且將薄板部41配置在突設部164上方。而且，對溝部成形用模161推壓溝部成形用沖頭162，而在薄板部41成形中央凸部42、第一退避部43、第二退避部44、第一溝部45及第二溝部46。藉由以上步驟來形成電池殼體用蓋1。
根據以上說明的電池殼體用蓋1之製造方法，由於在不將金屬板K限制住之狀態下，藉由壓延成形用沖頭102推壓金屬板K，因此成形時的變形導入量變少，而能抑制被成形金屬板K1的加工硬化。藉此，在薄板部41成形第一溝部45及第二溝部46時，能防止薄板部41裂開。又，由於僅在金屬板K推壓壓延成形用沖頭102即可，因此在成形薄板部41時的成形作業較為容易。又，由於能抑制被成形金屬板K1的加工硬化，因而可省略退火步驟。藉此而能減少作業步驟。
又，壓延成形步驟係使薄板部41漸薄，同時藉由使被底面104a和壓延成形用沖頭102壓出的金屬，流動至凹部104的側面104b和壓延成形用沖頭102的間隙c，而能將從間隙c流出的金屬引導至垂直方向。藉此，能成形對薄板部41大致垂直的筒狀壁部31。又，本實施形態中，由於凹部104的內角部104c及壓延成形用沖頭102的突出部106為圓弧狀，因此能使金屬順暢地流出。
又，由於壓延成形用模101的凹部104的側面104b和壓延成形用沖頭102的間隙c，比金屬板K的厚度t還小，因此在壓延成形步驟中，被成形金屬板K1最早的動作是被壓延成形用模101和壓延成形用沖頭102夾住的部分。藉此，能使被成形金屬板K1之中未被壓延成形用模101和壓延成形用沖頭102夾住的部分，亦即構成筒狀壁部31的部分之變形減少，因此能提高加工穩定性。
又，由於壓延成形用沖頭102的推壓面102a係朝向推壓方向形成為呈凸狀之球面，因此能從被成形金屬板K1的中央，以放射狀壓延被成形金屬板K1，故而能使薄板部41的厚度均勻。
又，由於壓延成形用沖頭102係於側面105a的前端形成有朝側方突出的突出部106，因此能迴避加工時壓延成形用沖頭102的側面105a和被成形金屬板K1之摩擦。藉此，能防止因為與壓延成形用沖頭102之摩擦阻力而使被成形金屬板K1變形。
又，由於藉由進行折曲步驟能使筒狀壁部31的高度較低，因此能使電池殼體用蓋1的高度較低。又，藉由進行折疊步驟能形成折疊部3並且能使筒狀壁部31的高度更 低。
又，由於在防爆閥4的周圍形成折疊金屬板K所成形的厚壁之折疊部3，因此能保護防爆閥4的周圍。又，由於能利用折疊部3隔斷熔接等造成的熱，因此能降低對防爆閥4輸入熱量。又，於成形折疊部3時，只要折疊被成形金屬板K1即可，因此製造作業較容易。
又，電池殼體用蓋1的溝部(第一溝部45及第二溝部46)係隨著朝向電池殼體P的內壓作用之方向(本實施形態中為上方)，其溝幅擴開。因此，內壓作用時，在溝部之溝寬擴開的方向容易變形，因此能確實地斷裂。又，由於電池殼體用蓋1具備退避部(第一退避部43及第二退避部44)，因此能讓成形溝部時的餘厚有效率地退避而防止發生變形。
以上說明關於本發明之實施形態，但於不違反本發明之宗旨的範圍內，可適當變更設計。圖13係顯示防爆閥的溝部之變形例的放大剖視圖。圖13所示之薄板部41A形成有第一溝部45A和第二溝部46A。第一溝部45A及第二溝部46A係由形成為寬幅的擴大部51和形成在擴大部51的底面之狹小部52所構成。如此地，亦可以兩段階構成溝部的深度。
又，本實施形態中，防爆閥4形成為俯視圓形狀，但並非限制形狀者。防爆閥4例如也可以是俯視橢圓狀或長圓狀。又，實施形態所記載的尺寸完全是例示，並非限定本發明者。
又，如圖4所示，本實施形態係於正式折疊步驟之後進行溝部成形步驟，但並非限定於此者。溝部成形步驟亦 可在壓延成形步驟、第一矯正步驟、第二矯正步驟、折曲步驟及預備折疊步驟之任一者之後進行。
圖14係顯示電池殼體用蓋的第一變形例之剖視圖。如圖14所示，關於第一變形例之電池殼體用蓋1A，係於壓延成形步驟後的薄板部41，藉由進行前述溝部成形步驟，而成形中央凸部42、第一退避部43、第二退避部44、第一溝部45及第二溝部46。
圖15係顯示電池殼體用蓋的第二變形例之剖視圖。如圖15所示，關於第二變形例之電池殼體用蓋1B，係於第一矯正步驟後的薄板部41，藉由進行前述溝部成形步驟，而成形中央凸部42、第一退避部43、第二退避部44、第一溝部45及第二溝部46。
圖16係顯示電池殼體用蓋的第三變形例之剖視圖。如圖16所示，關於第三變形例之電池殼體用蓋1C，係於第二矯正步驟後的薄板部41，藉由進行前述溝部成形步驟，而成形中央凸部42、第一退避部43、第二退避部44、第一溝部45及第二溝部46。
圖17係顯示電池殼體用蓋的第四變形例之剖視圖。如圖17所示，關於第四變形例之電池殼體用蓋1D，係於折曲步驟後的薄板部41，藉由進行前述溝部成形步驟，而成形中央凸部42、第一退避部43、第二退避部44、第一溝部45及第二溝部46。
圖18係顯示電池殼體用蓋的第五變形例之剖視圖。如圖18所示，關於第五變形例之電池殼體用蓋1E，係於預備折疊步驟後的薄板部41，藉由進行前述溝部成形步驟，而成形中央凸部42、第一退避部43、第二退避部44、一溝部 45及第二溝部46。
根據第一變形例1A~第四變形例1D，由於形成有比薄板部41還厚壁的筒狀壁部31，因此能保護薄板部41。又，根據第五變形例1E，由於藉由預備折疊步驟折疊基端部32、錐部33及彎曲部34，而形成比薄板部41還厚壁，因此能保護薄板部41。
又，本實施形態係藉由壓延成形步驟來成形薄板部41，但並非限定於此者。取代壓延成形步驟，例如亦可進行沖壓加工或拉伸加工，或亦可進行能將金屬板成形為有底筒狀之其他加工。又，亦可對經進行該等加工之後所成形的薄板部進行前述溝部成形步驟以設置凹溝，並成形電池殼體用蓋。
又，如圖2所示，本實施形態係於電池殼體用蓋1的外側(內壓作用之面的相反面)形成有折疊部3，但亦可在內側設置折疊部3。
1、1A、1B、1C‧‧‧電池殼體用蓋2基板部
3‧‧‧折疊部
4‧‧‧防爆閥
31‧‧‧筒狀壁部
32‧‧‧基端部
33‧‧‧錐部
33a‧‧‧內角部
34‧‧‧彎曲部
41‧‧‧薄板部
41A‧‧‧薄板部
42‧‧‧中央凸部
43‧‧‧第一退避部
44‧‧‧第二退避部
45‧‧‧第一溝部(溝部)
45A‧‧‧第一溝部
46‧‧‧第二溝部(溝部)
46A‧‧‧第二溝部
51‧‧‧擴大部
52‧‧‧狹小部
101‧‧‧壓延成形用模
102‧‧‧壓延成形用沖頭
102a‧‧‧推壓面
103‧‧‧上面
104‧‧‧凹部
104a‧‧‧底面
104b‧‧‧側面
104c‧‧‧內角部
104d‧‧‧外角部
105‧‧‧本體部
105a‧‧‧側面
106‧‧‧突出部
106a‧‧‧頂點
111‧‧‧第一矯正用模
112‧‧‧第一矯正用沖頭
112a‧‧‧推壓面
113‧‧‧上面
114‧‧‧凹部
121‧‧‧第二矯正用模
122‧‧‧第二矯正用沖頭
123‧‧‧上面
124‧‧‧突設部
131‧‧‧折曲用模
132‧‧‧折曲用沖頭
133‧‧‧上面
134‧‧‧突設部
134a‧‧‧上面
135‧‧‧本體部
136‧‧‧狹幅部
136a‧‧‧推壓面
141‧‧‧預備折疊用模
142‧‧‧預備折疊用沖頭
144‧‧‧本體部
145‧‧‧下端部
145a‧‧‧上端部
145b‧‧‧推壓面
145c‧‧‧錐面
151‧‧‧正式折疊用模
152‧‧‧正式折疊用沖頭
153‧‧‧上面
154‧‧‧本體部
154a‧‧‧下面
155‧‧‧凸狀部
155a‧‧‧推壓面
161‧‧‧溝部成形用模
162‧‧‧溝部成形用沖頭
162a‧‧‧推壓面
163‧‧‧上面
K‧‧‧金屬板
K1‧‧‧被成形金屬板
Ka‧‧‧一面
Kb‧‧‧另一面
c‧‧‧間隙
e‧‧‧凹部的深度
t‧‧‧金屬板的厚度
P‧‧‧電池殼體
Q‧‧‧開口
G‧‧‧夾持手段
圖1係顯示關於本實施形態之電池殼體及電池殼體用蓋的立體圖。
圖2(a)及(b)係顯示關於本實施形態之電池殼體用蓋之圖，圖2(a)為俯視圖，圖2(b)為剖視圖。
圖3係顯示關於本實施形態之第一溝部及第二溝部的放大剖視圖。
圖4係顯示關於本實施形態之製造方法的流程圖。
圖5(a)至(d)係階段性地顯示關於本實施形態之壓延成形步驟的剖視圖。
圖6係顯示關於本實施形態之壓延成形步驟後的被成 形金屬板之剖視圖。
圖7(a)及(b)係顯示關於本實施形態之第一矯正步驟的剖視圖，圖7(a)顯示矯正前、圖7(b)顯示矯正後的被成形金屬板。
圖8(a)及(b)係顯示關於本實施形態之第二矯正步驟的剖視圖，圖8(a)顯示矯正前、圖8(b)顯示矯正後的被成形金屬板。
圖9(a)及(b)係顯示關於本實施形態之折曲步驟的剖視圖，圖9(a)顯示折曲前，圖9(b)顯示折曲後。
圖10(a)及(b)係顯示關於本實施形態之預備折疊步驟的剖視圖，圖10(a)顯示預備折疊前，圖10(b)顯示預備折疊後。
圖11(a)及(b)係顯示關於本實施形態之正式折疊步驟的剖視圖，圖11(a)顯示正式折疊前，圖11(b)顯示正式折疊後。
圖12(a)及(b)係顯示關於本實施形態之溝部成形步驟的剖視圖，圖12(a)顯示成形前，圖12(b)顯示成形後。
圖13係顯示防爆閥的溝部之變形例的放大剖視圖。
圖14係顯示電池殼體用蓋的第一變形例之剖視圖。
圖15係顯示電池殼體用蓋的第二變形例之剖視圖。
圖16係顯示電池殼體用蓋的第三變形例之剖視圖。
圖17係顯示電池殼體用蓋的第四變形例之剖視圖。
圖18係顯示電池殼體用蓋的第五變形例之剖視圖。
1‧‧‧電池殼體用蓋
2‧‧‧基板部
3‧‧‧折疊部
4‧‧‧防爆閥
P‧‧‧電池殼體
Q‧‧‧開口

Claims (19)

  1. 一種電池殼體用蓋，係將金屬板加工而成形，其特徵在於，具有：基板部；以及防爆閥，設置在前述基板部；前述防爆閥具有比前述基板部還薄的薄板部；前述薄板部係在不將前述金屬板限制住之狀態下壓延前述金屬板而成形；在前述防爆閥的周圍形成有折疊部，前述折疊部係將前述金屬板折疊所成形，且成形為比前述薄板部還厚。
  2. 如申請專利範圍第1項之電池殼體用蓋，其中在前述薄板部形成有溝部。
  3. 一種電池殼體用蓋，係將金屬板加工而成形，其特徵在於，具有：基板部；以及防爆閥，設置在前述基板部；前述防爆閥具有比前述基板部還薄的薄板部；前述薄板部係在不將前述金屬板限制住之狀態下壓延前述金屬板而成形；在前述防爆閥的周圍形成有成形為比前述薄板部還厚的筒狀壁部；在筒狀壁部形成有從前述基板部上升的基端部以及從前述基端部的端部朝向前述薄板部逐漸地變薄的錐部，且前述錐部和前述薄板部的內角部係形成為剖視圓弧狀。
  4. 如申請專利範圍第3項之電池殼體用蓋，其中在前述薄板部形成有溝部。
  5. 一種電池殼體用蓋之製造方法，係製造具備防爆閥的電池殼體用蓋，其特徵在於：包含壓延成形步驟，係從配置在具備凹部的壓延成形用模的金屬板之一側來推壓壓延成形用沖頭，而成形構成前述防爆閥的薄板部；前述凹部的內徑比前述壓延成形用沖頭的外徑還大；前述壓延成形步驟係在不將前述金屬板限制住之狀態下推壓前述壓延成形用沖頭，並利用前述凹部的底面和前述壓延成形用沖頭的推壓面來壓延前述金屬板，而使前述薄板部成形；前述壓延成形用模的凹部之側面和前述壓延成形用沖頭的外周側面之前端的間隙被設定成比前述金屬板的厚度還小。
  6. 如申請專利範圍第5項之電池殼體用蓋之製造方法，其中包含在前述薄板部成形溝部之溝部成形步驟。
  7. 如申請專利範圍第5項之電池殼體用蓋之製造方法，其中前述壓延成形步驟係於前述薄板部的周圍形成筒狀壁部；前述筒狀壁部之高度大於前述壓延成形用模的凹部之深度。
  8. 一種電池殼體用蓋之製造方法，係製造具備防爆閥的電池殼體用蓋，其特徵在於：包含壓延成形步驟，係從配置在具備凹部的壓延成形用模的金屬板之一側來推壓壓延成形用沖頭，而成形構成前述防爆閥的薄板部；前述凹部的內徑比前述壓延成形用沖頭的外徑還大；前述壓延成形步驟係在不將前述金屬板限制住之狀態 下推壓前述壓延成形用沖頭，並利用前述凹部的底面和前述壓延成形用沖頭的推壓面來壓延前述金屬板，而使前述薄板部成形；該電池殼體用蓋之製造方法還包含折曲步驟，係在前述壓延成形步驟之後，利用其外徑小於前述薄板部的外徑的折曲用沖頭，自前述金屬板的另一側來推壓前述薄板部，而將形成在前述薄板部的周圍之筒狀壁部折曲。
  9. 如申請專利範圍第8項之電池殼體用蓋之製造方法，其中包含折疊步驟，係在前述折曲步驟之後，利用折疊用沖頭而自前述金屬板的另一側來推壓由前述折曲步驟折曲前述筒狀壁部所成形的彎曲部，而使前述彎曲部折疊。
  10. 如申請專利範圍第6項之電池殼體用蓋之製造方法，其中在前述溝部成形步驟中，從具備突設部的溝部成形用模所配置的前述金屬板的另一側推壓溝部成形用沖頭。
  11. 一種電池殼體用蓋之製造方法，係製造具備防爆閥的電池殼體用蓋，其特徵在於：包含壓延成形步驟，係從配置在具備凹部的壓延成形用模的金屬板之一側來推壓壓延成形用沖頭，而成形構成前述防爆閥的薄板部；前述凹部的內徑比前述壓延成形用沖頭的外徑還大；前述壓延成形步驟係在不將前述金屬板限制住之狀態下推壓前述壓延成形用沖頭，並利用前述凹部的底面和前述壓延成形用沖頭的推壓面來壓延前述金屬板，而使前述薄板部成形；前述壓延成形用沖頭的推壓面具備球面，該球面係朝向前述壓延成形用沖頭的推壓方向呈凸狀。
  12. 一種電池殼體用蓋之製造方法，係製造具備防爆閥的電池殼體用蓋，其特徵在於：包含壓延成形步驟，係從配置在具備凹部的壓延成形用模的金屬板之一側來推壓壓延成形用沖頭，而成形構成前述防爆閥的薄板部；前述凹部的內徑比前述壓延成形用沖頭的外徑還大；前述壓延成形步驟係在不將前述金屬板限制住之狀態下推壓前述壓延成形用沖頭，並利用前述凹部的底面和前述壓延成形用沖頭的推壓面來壓延前述金屬板，而使前述薄板部成形；在前述壓延成形用沖頭的側面之前端形成有朝側方突出之突出部。
  13. 一種電池殼體用蓋之製造方法，係製造具備防爆閥的電池殼體用蓋，其特徵在於：包含壓延成形步驟，係從配置在具備凹部的壓延成形用模的金屬板之一側來推壓壓延成形用沖頭，而成形構成前述防爆閥的薄板部；前述凹部的內徑比前述壓延成形用沖頭的外徑還大；前述壓延成形步驟係在不將前述金屬板限制住之狀態下推壓前述壓延成形用沖頭，並利用前述凹部的底面和前述壓延成形用沖頭的推壓面來壓延前述金屬板，而使前述薄板部成形；該電池殼體用蓋之製造方法還包含矯正步驟，係於前述壓延成形步驟之後，將前述薄板部矯正成平坦狀。
  14. 一種電池殼體用蓋，係將金屬板加工所成形其特徵在於，具有： 基板部；以及防爆閥，設置在前述基板部；前述防爆閥具有比前述基板部還薄的薄板部；在前述防爆閥的周圍形成有折疊部，前述折疊部係將前述金屬板折疊所成形，且成形為比前述薄板部還厚。
  15. 如申請專利範圍第14項之電池殼體用蓋，其中構成前述折疊部的前述金屬板的各層之厚度係前述基板部側為最厚，且伴隨著從前述基板部分離而逐漸地變薄。
  16. 如申請專利範圍第14項或第15項之電池殼體用蓋，其中在前述薄板部形成有溝部。
  17. 一種電池殼體用蓋之製造方法，係製造具備防爆閥的電池殼體用蓋，其特徵在於，包含：壓延成形步驟，係從配置在具備凹部的壓延成形用模的金屬板之一側來推壓壓延成形用沖頭，而成形構成前述防爆閥的薄板部及從該薄板部上升的筒狀壁部；以及溝部成形步驟，在前述薄板部成形溝部；前述凹部的內徑比前述壓延成形用沖頭的外徑還大；前述壓延成形用模的凹部之側面和前述壓延成形用沖頭的外周側面之前端的間隙被設定成比前述金屬板的厚度小；前述壓延成形步驟係在不將前述金屬板限制住之狀態下推壓前述壓延成形用沖頭，並利用前述凹部的底面和前述壓延成形用沖頭的推壓面來壓延前述金屬板而使前述薄板部及前述筒狀壁部成形，且推壓前述壓延成形用沖頭直至於前述金屬板與前述壓延成形用沖頭的外周側面之前端之間產生間隙。
  18. 一種電池殼體用蓋之製造方法，係製造具備防爆閥的電池殼體用蓋，其特徵在於，包含：壓延成形步驟，係從配置在具備凹部的壓延成形用模的金屬板之一側來推壓壓延成形用沖頭，而成形構成前述防爆閥的薄板部及從該薄板部上升的筒狀壁部；以及溝部成形步驟，在前述薄板部成形溝部；前述凹部的內徑比前述壓延成形用沖頭的外徑還大；前述壓延成形用模的凹部之側面和前述壓延成形用沖頭的外周側面之前端的間隙被設定成比前述金屬板的厚度小；前述壓延成形步驟係在不將前述金屬板限制住之狀態下推壓前述壓延成形用沖頭，並利用前述凹部的底面和前述壓延成形用沖頭的推壓面來壓延前述金屬板而使前述薄板部及前述筒狀壁部成形，且推壓前述壓延成形用沖頭直至前述薄板部的厚度比前述凹部的側面與前述壓延成形用沖頭的外周側面之前端之間的間隙還小。
  19. 一種電池殼體用蓋之製造方法，係製造具備防爆閥的電池殼體用蓋，其特徵在於，包含：壓延成形步驟，係從配置在具備凹部的壓延成形用模的金屬板之一側來推壓壓延成形用沖頭，而成形構成前述防爆閥的薄板部；以及溝部成形步驟，在前述薄板部成形溝部；前述凹部的內徑比前述壓延成形用沖頭的外徑還大；前述凹部的外角部的周緣部係形成為剖視圓弧狀；前述壓延成形用沖頭的外周側面之前端係形成有朝側方突出之剖視圓弧狀的突出部； 前述壓延成形步驟係在不將前述金屬板限制住之狀態下推壓前述壓延成形用沖頭，並利用前述凹部的底面和前述壓延成形用沖頭的推壓面來壓延前述金屬板而使前述薄板部成形，且在前述金屬板被前述凹部的外角部的剖視圓弧狀的周緣部與突出於前述壓延成形用沖頭的外周側面的前端側方的剖視圓弧狀的突出部挾持之狀態下推壓前述壓延成形用沖頭。
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