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技術 円筒形集電体の製造方法

出願人 東芝電池株式会社
発明者 松井勉下村敬一
出願日 1993年5月28日 (26年5ヶ月経過) 出願番号 1993-126637
公開日 1994年12月6日 (24年11ヶ月経過) 公開番号 1994-338326
状態 特許登録済
技術分野 電池用電極の担体または集電体 他に分類されない板、線、管の製造と清浄
主要キーワード 半円柱形 メタルトップ 塩化チオニルリチウム電池 外装被覆 多孔質炭素体 ラスメタル 二酸化マンガンリチウム電池 巻き終り
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1994年12月6日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

目的

板状ラスメタルから円筒形集電体を簡便に製造することが可能な方法を提供することを目的とする。

構成

両端付近アール半径がそれぞれr1 ,r2 である(r1 <r2 )湾曲部を有する板状ラスメタルを介して円柱形溶接用電極を前記成形型半円柱形溝内に押し込み、前記アールの半径がr1 である湾曲部を有する一方の立上がり部を第1カール金型押圧して前記電極巻き付け、前記アールの半径がr2 である湾曲部を有する他方の立上がり部を第2カール金型で押圧して前記電極に巻き付けると共に、巻き付け先端側の辺を前記第1カール金型で屈曲された前記一方の立上がり部の巻き付け先端部の辺に重ね、前記電極に巻かれた板状ラスメタルの重ね合せ部を溶接することを特徴とする。

概要

背景

例えば円筒形塩化チオニルリチウム電池や、円筒形の二酸化マンガンリチウム電池は、内周面金属リチウムからなる筒形負極を圧着した有底円筒形外装缶内に、外周面に筒形多孔質炭素体を圧着した円筒形集電体セパレータを介して収納された構造を有する。前記円筒形集電体を保形性が高い板状ラスメタルから製造する場合、まず巻芯に前記板状ラスメタルを巻き始め部と巻き終わり部とが重なるように1周巻き付け、更にこれを数回転がした後、捲回された板状ラスメタルの重ね合せ部を溶接する。

しかしながら、前述した方法において前記板状ラスメタルを前記重ね合せ部が溶接機の直下に位置するように前記巻芯に巻き付けても、前記板状ラスメタルから形成された捲回物が転がされる回数は前記捲回物ごとに異なるため、転がされた回数によっては前記捲回物の重ね合せ部の位置が元の位置からずれる。従って、溶接する前に前記捲回物の前記重ね合せ部を溶接機の直下に移動させなければならないため、製造作業が繁雑になるという問題点がある。

概要

板状ラスメタルから円筒形集電体を簡便に製造することが可能な方法を提供することを目的とする。

両端付近アール半径がそれぞれr1 ,r2 である(r1 <r2 )湾曲部を有する板状ラスメタルを介して円柱形溶接用電極を前記成形型半円柱形溝内に押し込み、前記アールの半径がr1 である湾曲部を有する一方の立上がり部を第1カール金型押圧して前記電極に巻き付け、前記アールの半径がr2 である湾曲部を有する他方の立上がり部を第2カール金型で押圧して前記電極に巻き付けると共に、巻き付け先端側の辺を前記第1カール金型で屈曲された前記一方の立上がり部の巻き付け先端部の辺に重ね、前記電極に巻かれた板状ラスメタルの重ね合せ部を溶接することを特徴とする。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

両端付近湾曲され、それら湾曲部のアール半径をそれぞれr1 ,r2 とした時、r1 <r2 を満たす板状ラスメタルを用い、前記板状ラスメタルを上部に半円柱形溝を有する成形型上に前記ラスメタルの湾曲部の辺が前記溝の長さ方向と平行になるように載置する工程と、横置きにした円柱形溶接用電極を前記板状ラスメタルを介して前記成形型の半円柱形溝内に押し込むことにより前記板状ラスメタルを底部が半円筒形に湾曲されると共に、前記湾曲部を含む両側が立上がった形状に成形する工程と、先端面がその幅方向に沿って扇柱状に切除された角柱形の第1カール金型を用い、前記成形されたラスメタルのアールの半径がr1 である湾曲部を有する一方の立上がり部を前記第1カール金型の先端面で押圧して前記立上がり部を前記電極曲面に沿って屈曲させて巻き付ける工程と、先端面がその幅方向に沿って扇柱状に切除された角柱形の第2カール金型を用い、前記成形されたラスメタルのアールの半径がr2 である湾曲部を有する他方の立上がり部を前記第2カール金型の先端面で押圧して前記立上がり部を前記電極の曲面に沿って屈曲させて巻き付けると共に、巻き付け先端側の辺を前記第1カール金型で屈曲された前記一方の立上がり部の巻き付け先端部の辺に重ねる工程と、前記電極に巻かれた板状ラスメタルの重ね合せ部を溶接する工程とを具備したことを特徴とする円筒形集電体の製造方法。

技術分野

0001

本発明は板状ラスメタル円筒形集電体に製造する方法に関するものである。

背景技術

0002

例えば円筒形の塩化チオニルリチウム電池や、円筒形の二酸化マンガンリチウム電池は、内周面金属リチウムからなる筒形負極を圧着した有底円筒形外装缶内に、外周面に筒形多孔質炭素体を圧着した円筒形集電体がセパレータを介して収納された構造を有する。前記円筒形集電体を保形性が高い板状ラスメタルから製造する場合、まず巻芯に前記板状ラスメタルを巻き始め部と巻き終わり部とが重なるように1周巻き付け、更にこれを数回転がした後、捲回された板状ラスメタルの重ね合せ部を溶接する。

0003

しかしながら、前述した方法において前記板状ラスメタルを前記重ね合せ部が溶接機の直下に位置するように前記巻芯に巻き付けても、前記板状ラスメタルから形成された捲回物が転がされる回数は前記捲回物ごとに異なるため、転がされた回数によっては前記捲回物の重ね合せ部の位置が元の位置からずれる。従って、溶接する前に前記捲回物の前記重ね合せ部を溶接機の直下に移動させなければならないため、製造作業が繁雑になるという問題点がある。

発明が解決しようとする課題

0004

本発明は従来の問題を解決するためになされたもので、板状ラスメタルから円筒形集電体を簡便に製造することが可能な方法を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段

0005

本発明は、両端付近湾曲され、それら湾曲部のアール半径をそれぞれr1,r2 とした時、r1 <r2 を満たす板状ラスメタルを用い、前記板状ラスメタルを上部に半円柱形溝を有する成形型上に前記ラスメタルの湾曲部の辺が前記溝の長さ方向と平行になるように載置する工程と、横置きにした円柱形溶接用電極を前記板状ラスメタルを介して前記成形型の半円柱形溝内に押し込むことにより前記板状ラスメタルを底部が半円筒形に湾曲されると共に、前記湾曲部を含む両側が立上がった形状に成形する工程と、先端面がその幅方向に沿って扇柱状に切除された角柱形の第1カール金型を用い、前記成形されたラスメタルのアールの半径がr1 である湾曲部を有する一方の立上がり部を前記第1カール金型の先端面で押圧して前記立上がり部を前記電極曲面に沿って屈曲させて巻き付ける工程と、先端面がその幅方向に沿って扇柱状に切除された角柱形の第2カール金型を用い、前記成形されたラスメタルのアールの半径がr2 である湾曲部を有する他方の立上がり部を前記第2カール金型の先端面で押圧して前記立上がり部を前記電極の曲面に沿って屈曲させて巻き付けると共に、巻き付け先端側の辺(以下、巻き終り部と称す)を前記第1カール金型で屈曲された前記一方の立上がり部の巻き付け先端部の辺(以下、巻き始め部と称す)に重ねる工程と、前記電極に巻かれた板状ラスメタルの重ね合せ部を溶接する工程とを具備したことを特徴とする円筒形集電体の製造方法である。

0006

本発明の製造方法により製造された円筒形集電体を組み込んだ塩化チオニルリチウム電池について図1を参照して説明する。負極端子を兼ねる有底円筒形の外装缶1の内周面には、金属リチウムからなる円筒形の負極2が圧着されている。円筒形アセチレンブラック3が圧着された前記円筒形集電体4は、円筒形セパレータ5及び有底円筒形絶縁紙6を介して前記外装缶1内に収納されている。中央に円形穴が開口された絶縁紙7は、前記円筒形セパレータ5に支持されている。前記外装缶1の上部開口部には中央に円形穴が開口されたメタルトップ8が気密に取り付けられている。円筒形正極端子9は、前記絶縁紙7の前記円形穴及び前記メタルトップ8の前記円形穴の上下に突出した状態で前記メタルトップ8に絶縁材10を介して気密に取り付けられている。前記円筒形正極端子9の下端に取り付けられた正極リード11は、前記円筒形集電体4の上端に取り付けられている。中央に円形切欠部を有する封口材12は、前記メタルトップ8に嵌合されている。電解液は前記円筒形正極端子9から注入されて前記外装缶1内に収納されている。前記外装缶1の外周及び底部周縁、前記メタルトップ8の周縁、前記封口材12の周縁は、外装被覆チューブ13により被覆されている。

0007

本発明によれば、両端付近が湾曲され、それら湾曲部のアールの半径をそれぞれr1 ,r2 とした時、r1 <r2 を満たす板状ラスメタルを用い、前記板状ラスメタルを上部に半円柱形溝を有する成形型上に前記ラスメタルの湾曲部の辺が前記溝の長さ方向と平行になるように載置し、横置きにした円柱形溶接用電極を前記板状ラスメタルを介して前記成形型の半円柱形溝内に押し込むことにより前記板状ラスメタルを底部が半円筒形に湾曲されると共に、前記湾曲部を含む両側が立上がった形状に成形する。このような状態で先端面がその幅方向に沿って扇柱状に切除された角柱形の第1カール金型を用い、前記成形されたラスメタルの一方の立上がり部を前記第1カール金型の先端面で押圧すると、この立上がり部はアールの半径が小さい(r1 )湾曲部を有するため、前記電極の曲面に沿って屈曲させて巻き付けることができる。ひきつづき、先端面がその幅方向に沿って扇柱状に切除された角柱形の第2カール金型を用い、前記他方の立上がり部を前記第2カール金型の先端面で押圧すると、前記成形されたラスメタルの他方の立上がり部はアールの半径が大きい(r2 )湾曲部を有するため、前記電極の曲面に沿って屈曲させて巻き付けることができると共に、巻き終わり部を巻き始め部に重ねることができる。その結果、前記板状ラスメタルから形成された捲回物の重ね合せ部の位置を常に溶接機の直下に固定することができるため、捲回する工程から溶接する工程までを連続して行うことができる。従って、板状ラスメタルを円筒形集電体に製造する作業を著しく簡便化することができる。

0008

本発明の実施例を前述した図1及び図2図7を参照して詳細に説明する。まず、図2に示すように両端付近が湾曲され、それら湾曲部20a,20bのアールの半径がそれぞれr1 (例えば2mm),r2 (例えば5mm)である板状ラスメタル21を用意した。

0009

次いで、図3に示すように前記板状ラスメタル21を上部に半円柱形溝22を有する成形型23上に前記板状ラスメタル21の湾曲部20a,20bの辺が前記溝22の長さ方向と平行になるように載置する。つづいて、横置きにした円柱形溶接用電極24を前記板状ラスメタル21を介して前記半円柱形溝22内に押し込むと、図4に示すように前記板状ラスメタル21は底部が半円筒形に湾曲されると共に、前記湾曲部20a,20bを含む両側が立上がった形状に成形される。

0010

次いで、先端面25がその幅方向に沿って扇柱状に切除された角柱形の第1カール金型26を前記成形されたラスメタル27の立上がり部28aの左側に配置する。なお、前記立上がり部28aには、アールの半径がr1 である湾曲部20aが設けられている。前記第1カール金型26を前記電極24側へ移動させて前記第1カール金型26の先端面25で前記立上がり部28aを押圧し、図5に示すように前記立上がり部28aを前記電極24の曲面に沿って屈曲させて巻き付ける。

0011

次いで、アールの半径がr2 である湾曲部20bを有する立上がり部28bの右側に、先端面29がその幅方向に沿って扇柱状に切除された角柱形の第2カール金型30を配置する。つづいて、前記第2カール金型30の先端面29で前記立上がり部28bを押圧して、前記立上がり部28bを前記電極24の曲面に沿って屈曲させて巻き付けると共に、巻き終わり部を巻き始め部に重ねる。この重ね合せを行う直前に前記第1カール金型26を前記板状ラスメタル21の捲回物31から取り外す。

0012

前記ラスメタル27の立上がり部28a,28bを前記電極24に巻き付ける工程において、前記ラスメタル27の前記立上がり部28a,28bの上端はいずれも前記第1カール金型26及び前記第2カール金型30で押圧して前記電極24の曲面に沿って屈曲させることができないため、予め前記湾曲部20a,20bが設ける必要がある。前記立上がり部28a,28bのうちアールの半径が小さい前記湾曲部20aを有する前記立上がり部28aを先に前記電極24に巻き付けると、前記アールの半径が大きい場合に比べて前記電極24の曲面全体に密着させて巻き付けることができる。つづいて、前記立上がり部28bを前記電極24に巻き付ける。前記立上がり部28bの前記湾曲部20bのアールの半径は大きいため、前記立上がり部28bを前記電極24の曲面全体に密着させて巻き付けることができると共に、前記巻き終わり部を前記巻き始め部に重ねることができる。これに対し、前記立上がり部28bの前記湾曲部20bのアールの半径が小さいと、板状ラスメタルの側辺は髭状の金属繊維が多数突き出しているため、前記巻き始め部に前記巻き終わり部が突き刺さり前記板状ラスメタルはハート形に成形される。

0013

次いで、図6に示すように前記第2カール金型30で前記板状ラスメタル21から形成された捲回物31の重ね合せ部を押さえながら、前記重ね合せ部上方に配置された抵抗溶接機32により前記捲回物31の重ね合せ部を溶接する。この後、前記第2カール金型30及び前記成形型23から図7に示す円筒形ラスメタル33を取り外す。

0014

次いで、金属リチウムからなる円筒形の負極が圧着された有底円筒形外装缶内に、外周に円筒形アセチレンブラックが圧着された前記円筒形ラスメタルをセパレータを介して収納した後、正極活物質を兼ねる電解液を収容し、前述した図1に示す構造の円筒形塩化チオニルリチウム電池を組み立てた。

0015

このような製造方法によれば、前記板状ラスメタル21を前記電極24に巻き付けることにより形成された捲回物31の重ね合せ部の位置を常に前記溶接機32の直下に固定することができるため、前記板状ラスメタル21の巻き付け工程後、前記捲回物31の重ね合せ部を溶接する工程を連続して行うことができる。従って、前記板状ラスメタル21から円筒形集電体を極めて簡便に製造することができる。

発明の効果

0016

以上詳述したように本発明によれば、板状ラスメタルから円筒形集電体を簡便に製造することが可能な方法を提供することができる。

図面の簡単な説明

0017

図1本発明の方法により製造された円筒形集電体を備えた塩化チオニルリチウム電池を示す断面図。
図2本発明の製造方法において用いられる板状ラスメタルを示す断面図。
図3本発明の製造方法を示す斜視図。
図4本発明の製造方法を示す斜視図。
図5本発明の製造方法を示す斜視図。
図6本発明の製造方法を示す斜視図。
図7本発明の方法により製造された円筒形ラスメタルを示す斜視図。

--

0018

20a,b…湾曲部、21…板状ラスメタル、22…半円柱形溝、23…成形型、24…円柱形溶接用電極、25…先端面、26…第1カール金型、27…成形されたラスメタル、28a,b…立上がり部、29…先端面、30…第2カール金型、33…円筒形ラスメタル。

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