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技術 電池缶の製造方法

出願人 松下電器産業株式会社
発明者 森克彦岩瀬彰徳本忠寛北岡進米野永
出願日 1995年3月17日 (25年1ヶ月経過) 出願番号 1995-058579
公開日 1996年10月1日 (23年7ヶ月経過) 公開番号 1996-255598
状態 特許登録済
技術分野 中空体の製造 特定物品の製造 電池の電槽・外装及び封口
主要キーワード 成形箇所 シゴキ加工 シゴキ 封口強度 フープ材 ニカド電池 中間製品 耐圧強度
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(1996年10月1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 (5)

目的

カップ状中間製品製作する深絞り工程時の不良品発生率を極力低下させることができると共に、電池缶耐圧強度封口強度を十分に確保することができる電池缶の製造方法を提供する。

構成

ニッケルメッキ鋼板電池缶素材として用い、この電池缶素材から深絞り工程でカップ状中間製品1を製作し、その後シゴキ工程で前記カップ状中間製品の側周部1aを展延させて所定形状の電池缶2を製作する電池缶の製造方法において、電池缶素材として硬度HV80〜90のものを用い、シゴキ工程によって電池缶2の側周部2aの硬度がHV200以上となるようにシゴキ加工を施すことを特徴とする。

概要

背景

電池缶の製造方法として、電池缶素材から深絞り工程でカップ状中間製品製作し、その後シゴキ工程で前記カップ状中間製品の側周部を展延させて所定形状の電池缶を製作する方法が知られている(特開平5−89861号公報参照。)。

そして従来は、上記製造方法において、電池缶の耐圧強度や封口部の強度を確保するため、電池缶素材として比較的高硬度ニッケルメッキ鋼板(通常ヴィカース硬度HVが100〜120のもの)が用いられていた。

概要

カップ状中間製品を製作する深絞り工程時の不良品発生率を極力低下させることができると共に、電池缶の耐圧強度や封口強度を十分に確保することができる電池缶の製造方法を提供する。

ニッケルメッキ鋼板を電池缶素材として用い、この電池缶素材から深絞り工程でカップ状中間製品1を製作し、その後シゴキ工程で前記カップ状中間製品の側周部1aを展延させて所定形状の電池缶2を製作する電池缶の製造方法において、電池缶素材として硬度がHV80〜90のものを用い、シゴキ工程によって電池缶2の側周部2aの硬度がHV200以上となるようにシゴキ加工を施すことを特徴とする。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
4件

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請求項1

ニッケルメッキ鋼板電池缶素材として用い、この電池缶素材から深絞り工程でカップ状中間製品製作し、その後シゴキ工程で前記カップ状中間製品の側周部を展延させて所定形状の電池缶を製作する電池缶の製造方法において、電池缶素材として硬度HV80〜90のものを用い、シゴキ工程によって電池缶の側周部の硬度がHV200以上となるようにシゴキ加工を施すことを特徴とする電池缶の製造方法。

請求項2

電池缶の総高/外径が3.5以上のものである請求項1記載の電池缶の製造方法。

技術分野

0001

本発明は一次電池二次電池ケース缶となる電池缶の製造方法に関するものである。

背景技術

0002

電池缶の製造方法として、電池缶素材から深絞り工程でカップ状中間製品製作し、その後シゴキ工程で前記カップ状中間製品の側周部を展延させて所定形状の電池缶を製作する方法が知られている(特開平5−89861号公報参照。)。

0003

そして従来は、上記製造方法において、電池缶の耐圧強度や封口部の強度を確保するため、電池缶素材として比較的高硬度ニッケルメッキ鋼板(通常ヴィカース硬度HVが100〜120のもの)が用いられていた。

発明が解決しようとする課題

0004

ところが例えばAAAサイズのニカド電池に用いられる電池缶のように、径に比較して総高(胴長全長さ)が極めて大きい電池缶、例えば総高/外径が3.5以上の電池缶を製造する際に、深絞り工程においても、径に比較して総高の比が大のカップ状中間製品を製作する必要があるが、従来の方法においては、このようなカップ状中間製品を製作する過程割れなどが生じ、不良品発生率が大きくなるという問題があった。

課題を解決するための手段

0005

本発明は上記従来例における問題点を解消するため、ニッケルメッキ鋼板を電池缶素材として用い、この電池缶素材から深絞り工程でカップ状中間製品を製作し、その後シゴキ工程で前記カップ状中間製品の側周部を展延させて所定形状の電池缶を製作する電池缶の製造方法において、電池缶素材として硬度がHV80〜90のものを用い、シゴキ工程によって電池缶の側周部の硬度がHV200以上となるようにシゴキ加工を施すことを特徴とする。

0006

特に本発明を総高/外径が3.5以上の電池缶を製造する方法に適用すると好適である。

0007

本発明によれば、加工性の良好なHV80〜90の低硬度の電池缶素材から深絞り工程でカップ状中間製品を製作するので、径に比較して総高の比が大のカップ状中間製品を製作する場合でも、絞り時の変形が容易で、深絞り工程時に割れなどが生ずる確率を格段に低下させ、不良品の発生率を極めて低い値におさえることができる。

0008

又本発明は、シゴキ工程によって電池缶の側周部の硬度が飛躍的に高められることに着目してなされたものであり、シゴキ率を所定値以上に設定することにより、電池缶素材の段階ではHV80〜90の低硬度のものであったものを、シゴキ工程完了の段階では電池缶の側周部の硬度を、加工硬化によりHV200以上の高硬度のものとすることができる。従って製作された電池缶の側周部には十分な耐圧強度が付与されると共に、封口部の封口強度を十分なものとすることができる。

0009

本発明をAAAサイズニカド電池用の電池缶の製造方法に適用した実施例につき図面を参照しつつ説明する。

0010

電池缶素材として、厚さ0.25mm、硬度HV85のニッケルメッキ鋼板を用いた。この電池缶素材をフープ材としてプレス機に供給し、プレス機において周知の深絞り工程で、電池缶素材を所定形状に打抜き、深絞りを行うことで、図1に示すような外径D1 が16.5mm、総高L1 が20.44mmのカップ状中間製品1を得る。この際のカップ状中間製品1の側周部1a及び底部1bの肉厚p1 、q1 は前記電池缶素材のそれと基本的に同一で、0.25mmである。

0011

次に図2に示す絞り兼シゴキ機を用いてカップ状中間製品1に、1段の絞り加工、及び3段のシゴキ加工を一挙に施して、図3に示す電池缶2を製作する。この絞り兼シゴキ機は、中間製品搬送部3、パンチ4、ダイス機構5、ストリッパー6等を備えている。

0012

前記中間製品搬送部3は、先ずカップ状中間製品1を順次成形箇所に搬送する。ダイス機構5には、絞りダイス5a、第1シゴキダイス5b、第2シゴキダイス5c及び第3シゴキダイス5dが配設され、これらダイス5a〜5dはパンチ4の軸心と同心となるように直列に配されている。成形箇所に搬送され位置決めされた中間製品1ははずみホイールによって駆動されるパンチ4の押動により、絞りダイス5aによって、その形状がパンチ4の外形状に沿った形状になるように絞られる。この絞り加工によって、中間製品1は若干小径かつ胴長に変形されるが、その肉厚等における変化はほとんどない。

0013

パンチ4の押動が進むと、中間製品1は、第1シゴキダイス5bによって、第1段のシゴキ加工が施される。この第1段のシゴキ加工により、中間製品1の側周部1aは展延され、その肉厚が小となると共に硬度が高められる。更にパンチ4の押動が進むと、中間製品1は、第1シゴキダイス5bより内径が小の第2シゴキダイス5c、次いで第2シゴキダイス5cより内径が小の第3シゴキダイス5dによって、第2段及び第3段のシゴキ加工が順次施され、その側周部1aは順次展延され、更に肉厚が小となると共に硬度が高められる。

0014

シゴキ加工後、ストリッパー6によって絞り兼シゴキ機から取外された製品は端部を切断されて、図3に示す電池缶2となる。

0015

本実施例では、上記工程で得られた電池缶2の側周部2aの肉厚p2 が0.17mmとなるよう、シゴキ工程におけるシゴキ率を32%としている。又上記電池缶2の外径D2 は9.98mm、総高L2 は43.50mm、底部2bの肉厚q2 は0.25mmである。

0016

上記電池缶2の側周部2aの硬度を測定したところ、HV202であった。このように最初HV85であったニッケルメッキ鋼板が、上記のようにシゴキ率32%のシゴキ工程を経ることによって、HV202にまで硬度が高められた。この硬度の向上度は、何段階のシゴキを施すか、或いはシゴキ率の割合いを各段階のシゴキにどのように分配するかで、若干の差異が生ずるが、基本的にはシゴキ率によって左右される。

0017

上記実施例と同様の電池缶素材から、同様の工程を経て電池缶2を製造するに際して、シゴキ率を25%、35%、45%とした際には、次のような硬度の変化が見られた。

0018

シゴキ率25%………HV85→HV195
シゴキ率35%………HV85→HV205
シゴキ率45%………HV85→HV215
従って、シゴキ率が所定値以上でなければ、電池缶2の側周部2aの硬度をHV200以上とすることができず、電池缶素材の硬度がHV85のときはシゴキ率が30%程度以上であることが必要である。電池缶素材の硬度が上記実施例のものより低く、例えばHV80の場合には限界シゴキ率が上記実施例のものより高くなければならず、逆に電池缶素材の硬度が上記実施例のものより高く、例えばHV90の場合には限界シゴキ率が上記実施例のものよりも低くてよいことになり、ケースバイケースで最適なシゴキ率を設定する必要がある。

0019

カド乾電池10は、図4に示すように構成されるが、その製造法概要は以下のとおりである。すなわち上記電池缶2に正極シート12、セパレータ13、及び負極シート14を巻回したものを装入し、これらを先に装入した負極集電体導出部15に接触させる。次いで電解液注入した後、安全弁16と一体化したキャップ17を正極集電体導出部18に溶接する。その後キャップ17等をガスケット19と共に電池缶2の封口部2dに装入し、この封口部2dを変形させることでキャップ17等を組込む。最後に電池缶2の側周部2aにラベル外装を装着することでニカド乾電池10が作成される。これらの具体的工程は周知の工程であるので、その説明を省略する。なお、電池缶2の側周部2aやその封口部2dの肉厚は、上記実施例ではシゴキ工程によって0.17mmと薄いものとなっているが、その硬度がHV202と高硬度となっているため、十分な耐圧強度や封口強度が得られている。

発明の効果

0020

本発明によれば、カップ状中間製品を製作する深絞り工程時の不良品の発生率を極力低下させることができると共に、電池缶の耐圧強度や封口強度を十分に確保することができる電池缶の製造方法を提供することができる。

図面の簡単な説明

0021

図1本発明の実施例におけるカップ状中間製品を示す断面図。
図2本発明の実施例における絞り兼シゴキ機の概略断面図。
図3本発明の実施例における電池缶を示す一部切欠断面図。
図4本発明の実施例におけるニカド乾電池を示す一部切欠断面図。

--

0022

1カップ状中間製品
1a側周部
2電池缶
2a 側周部
4パンチ
5b〜5dシゴキダイス

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