特開 2024-111807 円筒型バッテリーとその加工方法、加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024111807

(43)【公開日】2024-08-19

(54)【発明の名称】円筒型バッテリーとその加工方法、加工装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/536 20210101AFI20240809BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20240809BHJP

   H01M 50/548 20210101ALI20240809BHJP

   H01M 50/533 20210101ALI20240809BHJP

【ＦＩ】

H01M50/536

H01M10/04 W

H01M50/548 201

H01M50/533

【審査請求】有

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023209520

(22)【出願日】2023-12-12

(31)【優先権主張番号】202310088555.5

(32)【優先日】2023-02-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】202320165745.8

(32)【優先日】2023-02-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】PCT/CN2023/077071

(32)【優先日】2023-02-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】518405050

【氏名又は名称】恵州億緯▲リ▼能股▲フン▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＥＶＥ ＥＮＥＲＧＹ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ． ３８， Ｈｕｉｆｅｎｇ ７ｔｈ Ｒｏａｄ， Ｚｈｏｎｇｋａｉ Ｈｉ－Ｔｅｃｈ Ｚｏｎｅ Ｈｕｉｚｈｏｕ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１６００６， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】王 国乾

(72)【発明者】

【氏名】劉 昇起

(72)【発明者】

【氏名】宋 鵬元

【テーマコード（参考）】

5H028

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H028BB07

5H028CC13

5H043AA04

5H043AA19

5H043CA03

5H043CA12

5H043HA02E

5H043HA11E

5H043JA02E

5H043LA02E

5H043LA03D

5H043LA21E

5H043LA23E

(57)【要約】      （修正有）

【課題】巻コアをハウジングに入れる工程でバッテリーハウジングに掻き傷を付けて金属のくずを生じさせない円筒型バッテリー、その加工方法および加工装置を提供する。
【解決手段】円筒型バッテリーは、巻きコア１０を含み、前記巻きコア１０は極板を含み、前記極板の一端部にタブ１２が設けられ、前記タブ１２と前記極板の巻回開始端とは間隔を置いて配置され、前記タブ１２と前記極板の巻回終了端とは間隔を置いて配置されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

巻きコア（１０）を含み、前記巻きコア（１０）は極板（１１）を含み、前記極板（１１）の一端部にタブ（１２）が設けられ、前記タブ（１２）と前記極板（１１）の巻回開始端（１０１）とは間隔を置いて配置され、前記タブ（１２）と前記極板（１１）の巻回終了端（１０２）とは間隔を置いて配置されている円筒型バッテリー。

【請求項2】

前記円筒型バッテリーはさらに集電板（２０）を含み、前記集電板（２０）はエンドキャップ（２２）と、前記エンドキャップ（２２）の一方側に沿って垂直に延伸する溶接部（２１）とを含み、前記溶接部（２１）の前記エンドキャップ（２２）から遠い一端部は前記タブ（１２）に接触し、前記溶接部（２１）の外側壁は前記タブ（１２）の外周側壁に溶接され、
ここで、前記エンドキャップ（２２）の直径は前記巻きコア（１０）の最大直径以下である、請求項１に記載の円筒型バッテリー。

【請求項3】

前記巻きコア（１０）の巻回中心に巻きコア孔（１４）が設けられ、前記エンドキャップ（２２）の端面に前記集電板（２０）を貫通した溶接孔（２２１）が設けられ、
ここで、前記溶接孔（２２１）の直径は前記巻きコア孔（１４）の直径以上である、請求項２に記載の円筒型バッテリー。

【請求項4】

前記タブ（１２）は離間するように配置された複数のサブタブ（１２０）を含み、前記サブタブ（１２０）は前記巻きコア（１０）の中心軸（１０３）の方向に折り曲げられ、隣接する２つの前記サブタブ（１２０）は前記巻きコア（１０）の中心軸（１０３）に垂直な平面における正投影が少なくとも一部が重なる、請求項１に記載の円筒型バッテリー。

【請求項5】

前記巻きコア（１０）の巻回中心に巻きコア孔（１４）が設けられ、前記サブタブ（１２０）は前記巻きコア（１０）の中心軸（１０３）に垂直な平面における正投影が前記巻きコア孔（１４）の周縁に位置する、請求項４に記載の円筒型バッテリー。

【請求項6】

前記サブタブ（１２０）の形状は平行四辺形又は台形である、請求項４に記載の円筒型バッテリー。

【請求項7】

前記サブタブ（１２０）の隣接する両側辺のなす角は鋭角であり、３０°～８０°である、請求項６に記載の円筒型バッテリー。

【請求項8】

前記円筒型バッテリーは集電板（２０）をさらに含み、前記集電板（２０）の前記サブタブ（１２０）に対向する端面は前記サブタブ（１２０）に溶接され、前記集電板（２０）の直径は前記巻きコア（１０）の最大直径以下である、請求項４に記載の円筒型バッテリー。

【請求項9】

前記タブ（１２）と前記極板（１１）の巻回開始端（１０１）との周方向における距離は５ミリ～３００ミリであり、前記タブ（１２）と前記極板（１１）の巻回終了端（１０２）との周方向における距離は５ミリ～３００ミリである、請求項１～８のいずれか一項に記載の円筒型バッテリー。

【請求項10】

前記極板（１１）は前記タブ（１２）と材料領域（１３）を含み、前記タブ（１２）は前記材料領域（１３）の一端部に位置し、前記極板（１１）の前記巻回開始端（１０１）と前記巻回終了端（１０２）はそれぞれ前記材料領域（１３）の両側端である、請求項１～８のいずれか一項に記載の円筒型バッテリー。

【請求項11】

前記タブ（１２）と前記材料領域（１３）との間に余白箔（１１３）が配置され、前記余白箔（１１３）の巻回方向における長さは前記材料領域（１３）の巻回方向における長さと同じである、請求項１０に記載の円筒型バッテリー。

【請求項12】

前記極板（１１）は金属箔からなり、前記材料領域（１３）は前記金属箔の一部の領域にスラリーを塗布することにより構成される、請求項１１に記載の円筒型バッテリー。

【請求項13】

前記巻きコア（１０）は２つの極板（１１）と、セパレータ（１５）とを含み、前記セパレータ（１５）は２つの前記極板（１１）の間に位置し、前記セパレータ（１５）と２つの前記極板（１１）とは積層するように巻回して前記巻きコア（１０）を構成し、ここで、一方の前記極板（１１）の前記タブ（１２）と他方の前記極板（１１）の前記タブ（１２）とはそれぞれ前記巻きコア（１０）の対向する両端に位置する、請求項１～８のいずれか一項に記載の円筒型バッテリー。

【請求項14】

請求項４～８のいずれか一項に記載の、極板（１１）が正極板と負極板とを含む円筒型バッテリーを加工する円筒型バッテリーの加工方法であって、
塗布された正極板と負極板を提供し、前記正極板と前記負極板の一端部に対して型抜きを行いタブ（１２）を構成し、前記タブ（１２）と前記極板（１１）の巻回開始端（１０１）とを間隔を置いて配置し、前記タブ（１２）と前記極板（１１）の巻回終了端（１０２）とを間隔を置いて配置し、前記タブ（１２）が複数のサブタブ（１２０）を含むことと、
順に積層された前記正極板、セパレータ（１５）、前記負極板を巻回させて巻きコア（１０）を構成することと、
前記巻きコア（１０）の両端のサブタブ（１２０）に対し所定の角度までプレス加工を行うことと、
前記サブタブ（１２０）と集電板（２０）を溶接することとを含む、円筒型バッテリーの加工方法。

【請求項15】

請求項４～８のいずれか一項に記載の円筒型バッテリーを加工する円筒型バッテリーの加工装置であって、
上部クランプブロック（３１）と下部クランプブロック（３２）とを含み、前記上部クランプブロック（３１）と前記下部クランプブロック（３２）とが密接するように配置され、前記位置決めクランプブロック（３０）の中間領域に巻きコア固定部（３３）が設けられ、前記巻きコア固定部（３３）が前記円筒型バッテリーの前記巻きコア（１０）を固定するように配置される位置決めクランプブロック（３０）と、
タブ成形部（４１）を含み、前記タブ成形部（４１）は前記円筒型バッテリーのタブ（１２）を収容するように配置され、前記タブ成形部（４１）は円錐面（４１１）を有し、前記円錐面（４１１）は前記円筒型バッテリーの前記タブ（１２）を前記円筒型バッテリーの前記巻きコア（１０）の前記中心軸（１０３）の方向に折り曲げられるプレス機構（４０）と、を含む円筒型バッテリーの加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は２０２３年２月６日に中国特許局に提出された出願番号２０２３１００８８５５５．５、及び２０２３年２月６日に中国特許局に提出された出願番号２０２３２０１６５７４５．８の中国特許出願の優先権を主張し、当該出願のすべての内容は引用により本願に組み込まれる。

【0002】

本願はバッテリー技術分野、例えば円筒型バッテリーとその加工方法、加工装置に関する。

【背景技術】

【0003】

円筒型バッテリーは極板が巻回してなる巻きコアを含み、極板の一端部には一条の余白箔が正タブ又は負タブとして残され、巻きコアがバッテリーハウジングに入れられる。タブが外側に曲がりやすいため、ハウジングに入れる工程ではバッテリーハウジングに掻き傷を付けて金属のくずを生じさせやすい。金属のくずは極板やセパレータを傷つけてセルの短絡をもたらす恐れがある。

【0004】

そのため、上記の技術課題を解決するために、円筒型バッテリーを提供する必要がある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

本願の実施例は、巻きコアをハウジングに入れる工程においてタブが外側に曲がりバッテリーハウジングに掻き傷を付ける技術課題を改善するために、円筒型バッテリーとその加工方法、加工装置を提供する。

【0006】

これを実現するために、本願の技術案は以下となる。
第１の方面では、本願の実施例は円筒型バッテリーを提供し、前記円筒型バッテリーは、極板を含む巻きコアであって、前記極板の一端部にタブが設けられ、前記タブと前記極板の巻回開始端とは間隔を置いて配置され、前記タブと前記極板の巻回終了端とは間隔を置いて配置される前記巻きコアを含む。
第２の方面では、本願がさらに提供した円筒型バッテリーの加工方法は、上記の円筒型バッテリーを加工し、前記円筒型バッテリーの極板は正極板と負極板を含み、前記加工方法は、
塗布された正極板と負極板を提供し、前記極板の一端部に対し型抜きを行い、タブを構成し、前記タブと前記極板の巻回開始端とを間隔を置いて配置し、前記タブと前記極板の巻回終了端とを間隔を置いて配置し、前記タブは複数のサブタブを含むことと、
順に積層された前記正極板と、セパレータと、前記負極板とを巻回させて巻きコアを構成することと、
前記巻きコアの両端のサブタブに対して所定の角度までプレス加工を行うことと、
前記サブタブと集電板を溶接することと、を含む。

【0007】

第３の方面では、本願がさらに提供した円筒型バッテリーの加工装置は、上記の円筒型バッテリーを加工し、前記加工装置は、
上部クランプブロックと下部クランプブロックとを含む位置決めクランプブロックであって、前記上部クランプブロックと前記下部クランプブロックが密接するように配置され、前記位置決めクランプブロックの中間領域に巻きコア固定部が設けられ、前記巻きコア固定部が前記円筒型バッテリーの前記巻きコアを固定するように配置される位置決めクランプブロックと、
タブ成形部を含むプレス機構であって、前記タブ成形部が前記円筒型バッテリーの前記タブを収容するように配置され、前記タブ成形部が円錐面を有し、前記円錐面が前記円筒型バッテリーの前記タブを前記円筒型バッテリーの前記巻きコアの中心軸に折り曲げるプレス機構と、を含む。

【0008】

本願の実施例による技術的效果は以下となる。本願は円筒型バッテリーとその加工方法、加工装置を提供し、前記円筒型バッテリーは巻きコアを含み、前記巻きコアは極板を含み、前記極板の一端部にタブが設けられ、前記タブと前記極板の巻回開始端とが間隔を置いて配置され、前記タブと前記極板の巻回終了端とが間隔を置いて配置される。本願はタブと極板の巻回開始端とを特定の距離で離間させるとともに、タブと極板の巻回終了端とを特定の距離で離間させることにより、極板が巻回して巻きコアになると、タブの最外周の直径が巻きコアの他の位置の最外周の直径より小さくなるため、巻きコアをハウジングに入れる工程ではタブが外側に曲がりバッテリーハウジングに掻き傷を付けるという課題を改善した。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は本願の実施例に係る第１種の円筒型バッテリーの巻きコアが開いた概略図である。

【図2】図２は本願の実施例に係る第１種の円筒型バッテリーの巻きコアの構造の概略図である。

【図3】図３は本願の実施例に係る第１種の円筒型バッテリーの構造の概略図である。

【図4】図４は本願の実施例に係る第１種の円筒型バッテリーの巻きコアの巻回を示す概略図である。

【図5】図５は本願の実施例に係る第２種の円筒型バッテリーの巻きコアが開いた概略図である。

【図6】図６は本願の実施例に係る第２種の円筒型バッテリーの巻きコアの構造の概略図である。

【図7】図７は本願の実施例に係る位置決めクランプブロックの構造の概略図である。

【図8】図８は本願の実施例に係るプレス機構の構造の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本願では、特に反対の説明がない限り、使用される「上」や「下」などの方向に関する用語は、通常、装置の実際の使用又は動作状態における上と下を指し、具体的には図面における方向を指す。そして、「内」と「外」という用語は、装置の輪郭に対して使用される。

【0011】

円筒型バッテリーは極板が巻回してなる巻きコアを含み、極板の一端部には一条の空白が正タブ又は負タブとして残され、巻きコアがバッテリーハウジングに入れられる。タブが外側に曲がりやすいため、ハウジングに入れる工程ではバッテリーハウジングに掻き傷を付けて金属のくずを生じさせやすい。金属のくずは極板やセパレータを傷つけてセルの短絡をもたらす恐れがある。そのため、上記の技術課題を解決するために、円筒型バッテリーを提供する必要がある。本願は、上記の技術課題を解決するために、以下の技術案を提案する。
本願の実施例は円筒型バッテリーを提供し、前記円筒型バッテリーは巻きコア１０を含み、前記巻きコア１０は極板１１を含み、前記極板１１の一端部にタブ１２が設けられ、前記タブ１２と前記極板１１の巻回開始端１０１とは間隔を置いて配置され、前記タブ１２と前記極板１１の巻回終了端１０２とは間隔を置いて配置される。

【0012】

本願はタブ１２と極板１１の巻回開始端１０１とを特定の距離で離間させるとともに、タブ１２と極板１１の巻回終了端１０２とを特定の距離で離間させることにより、極板１１が巻回して巻きコア１０になると、タブ１２の最外周の直径が巻きコア１０の他の位置の最外周の直径より小さくなるため、巻きコア１０をハウジングに入れる工程ではタブ１２が外側に曲がりバッテリーハウジングに掻き傷を付けるという課題を改善した。

【0013】

以下、具体的な実施例に基づいて本願の内容を説明する。

【0014】

図１～図４は本願の第１種の実施例を示している。図１は本願の実施例に係る第１種の円筒型バッテリーの巻きコア１０が開いた概略図である。図２は本願の実施例に係る第１種の円筒型バッテリーの巻きコア１０の構造の概略図である。ここで、図２の（ａ）は第１種の円筒型バッテリーの巻きコア１０の正面視構造の概略図であり、図２の（ｂ）は第１種の円筒型バッテリーの巻きコア１０の上面視構造の概略図である。図３は本願の実施例に係る第１種の円筒型バッテリーの構造の概略図である。図４は本願の実施例に係る第１種の円筒型バッテリーの巻きコア１０の巻回を示す概略図である。

【0015】

第１種の実施例では、円筒型バッテリーは極板１１が巻回してなる円筒状の巻きコア１０を含む。図１に示すように、極板１１は材料領域１３とタブ１２とを含み、極板１１は金属箔、例えばアルミニウム箔や銅箔であってもよい。材料領域１３は金属箔にスラリーを塗布することによって構成され、タブ１２は材料領域１３の一端部に余白を残す（即ち、スラリーが塗されず）ことによって構成される。タブ１２と極板１１の巻回開始端１０１とは特定の距離で離間し、タブ１２と極板１１の巻回終了端１０２も特定の距離で離間する。例えば、タブ１２と極板１１の巻回開始端１０１との距離Ｄ１は５ミリ～３００ミリであってもよく、タブ１２と極板１１の巻回終了端１０２との距離Ｄ２は５ミリ～３００ミリであってもよい。なお、Ｄ１とＤ２の長さは需要に応じて調整してもよく、本願はこれを制限しない。

【0016】

本実施例では、タブ１２は巻きコア１０の軸方向に延伸する長さが３ミリ～１５ミリであってもよいが、これに限らない。

【0017】

図２に示すように、タブ１２と極板１１の巻回開始端１０１とは特定の距離で離間するため、巻きコア１０の巻回成形後、この間隔領域にタブ１２が存在せず、巻きコア１０の巻きコア孔１４が塞がれない。これにより、その後の電解液の注入が容易になるとともに、負極タブと円筒型バッテリーのバッテリーハウジングとの溶接に影響を与えることを回避できる。

【0018】

図２に示すように、タブ１２と極板１１の巻回終了端１０２とは間隔特定で離間するため、巻きコア１０の巻回成形後、この間隔領域内にタブ１２が存在せず、これにより、タブ１２の最外周の直径が材料領域１３の最外周の直径より小さくなる。タブ１２の直径が小さいため、ハウジングに入れる時にタブ１２が外側に曲がりバッテリーハウジングに掻き傷を付けるという課題を改善することができる。

【0019】

本実施例では、図３に示すように、円筒型バッテリーは集電板２０をさらに含み、集電板２０は接続するように配置されたエンドキャップ２２と溶接部２１とを含む。前記溶接部２１の前記エンドキャップ２２から遠い一端部は前記タブ１２に接触し、且つ前記溶接部２１の外側壁は前記タブ１２の外周側壁に溶接される。本実施例のタブ１２は平坦化する必要がなく、タブ１２の端面と溶接部２１の端面とを直接に対向して接続し、両者の側壁から溶接を行うため、タブ１２の平坦化工程により金属のくずが巻きコア１０の内部に落ちてバッテリーを短絡させることを回避でき、それと同時に、集電板２０が溶接される際に貫通されて極板１１とセパレータ１５が焼かれる課題も回避できるとともに、プロセスを簡単化させ、生産コストを降下させ、セルの生産効率と良品率を向上させることができる。

【0020】

エンドキャップ２２は円形プレートであり、溶接部２１は円筒体であってもよく、溶接部２１はエンドキャップ２２の中間領域に配置される。エンドキャップ２２の直径は巻きコア１０の最大直径以下であるため、巻きコア１０をハウジングに入れやすくなる。例えば、エンドキャップ２２の直径は巻きコア１０の最大直径より０ミリ～５ミリ小さくされてもよい。

【0021】

集電板２０にエンドキャップ２２と溶接部２１の中間領域を貫通する溶接孔２２１が設けられる。巻きコア１０の巻回中心に巻きコア孔１４が設けられ、溶接孔２２１の直径は巻きコア孔１４の直径以上であり、これにより、タブ１２と溶接部２１の溶接が容易に行われる。

【0022】

本実施例では、図３に示すように、溶接部２１の外周側壁はタブ１２の外周側壁に溶接され、溶接点２１１は溶接部２１の外周側壁に分布していてもよい。溶接の軌跡は鉛直方向、横方向、斜め方向のスポット溶接又はライン溶接であってもよく、溶接方法は超音波溶接、抵抗溶接、レーザー溶接などの方法のうち1つまたは複数の方法を利用してもよく、本願はこれを制限しない。

【0023】

本実施例では、タブ１２と材料領域１３との間に余白箔１１３が配置され、余白箔１１３の巻回方向における長さは材料領域１３の巻回方向における長さと等しく、タブ１２の巻回方向における長さは余白箔１１３の巻回方向における長さより小さい。タブ１２と材料領域１３との間に一条の余白箔１１３を配置することにより、集電板２０が溶接される際に貫通され或いは材料領域１３が焼かれ、極板１１を損傷することを防止することができる。余白箔１１３の巻きコア１０の軸方向に沿って延伸する長さは１．５ミリ～８ミリであってもよく、これに限らない。

【0024】

本実施例では、図４に示すように、円筒型バッテリーは積層されたの第１の極板１１１と、セパレータ１５と、第２の極板１１２とを含み、セパレータ１５は前記第１の極板１１１と前記第２の極板１１２との間に位置し、前記第１の極板１１１の一端部に第１のタブ１２１が設けられ、前記第２の極板１１２の一端部に第２のタブ１２２が設けられ、第１の極板１１１、セパレータ１５、第２の極板１１２は積層されて巻きコア１０となるように巻回し、前記第１のタブ１２１と前記第２のタブ１２２はそれぞれ前記巻きコア１０の両端に位置する。第１のタブ１２１と第２のタブ１２２は円筒型バッテリーの正タブと負タブとされる。

【0025】

本願の第２種の円筒型バッテリーでは、図５と図６に示すように、図５は本願の実施例に係る第２種の円筒型バッテリーの巻きコア１０が開いた概略図である。図６は本願の実施例に係る第２種の円筒型バッテリーの巻きコア１０の構造の概略図である。第２種の円筒型バッテリーのタブ１２の配置は第１種の円筒型バッテリーと異なり、第１種の円筒型バッテリーのタブ１２は全タブであり、第２種の円筒型バッテリーのタブ１２は複数タブである。以下、第２種の円筒型バッテリーの技術方案を説明する。

【0026】

本実施例では、図５に示すように、巻きコア１０は、一端部にタブ１２が設けられた極板１１を含み、前記タブ１２と前記極板１１の巻回開始端１０１は間隔を置いて配置され、前記タブ１２と前記極板１１の巻回終了端１０２は間隔を置いて配置されている。タブ１２と極板１１の巻回開始端１０１は特定の距離Ｄ１で離間し、タブ１２と極板１１の巻回終了端１０２も特定の距離Ｄ２で離間し、Ｄ１、Ｄ２の配置については第１種の円筒型バッテリーの配置を参照すればよく、ここで重複しない。

【0027】

タブ１２は離間するように配置された複数のサブタブ１２０を含む。サブタブ１２０の形状は、平行四辺形、台形などであってもよく、これに限らない。サブタブ１２０の極板１１の巻回方向に沿った周方向の長さは１ミリ～５ミリであり、サブタブ１２０の材料領域１３から遠い側と材料領域１３に近い側との間の距離は１．５ミリ～５ミリである。一例では、サブタブ１２０は四角形であり、サブタブ１２０の隣接する両側辺のなす角は鋭角であり、３０°～８０°であってもよい。サブタブ１２０の数は極板１１の長さに応じて調整すればよい。

【0028】

図６に示すように、前記サブタブ１２０は前記巻きコア１０の中心軸１０３の方向に折り曲げられ、サブタブ１２０の巻きコア１０の中心軸１０３に近い側の平面は巻きコア１０の端面に近接し、隣接する２つの前記サブタブ１２０は前記巻きコア１０の中心軸１０３に垂直な平面における正投影が少なくとも一部が重なる。サブタブ１２０を折り曲げることにより、円筒型バッテリーの軸方向の長さを短くすることができる。

【0029】

一例では、前記巻きコア１０の巻回中心に巻きコア孔１４が設けられ、前記サブタブ１２０は前記巻きコア１０の中心軸１０３に垂直な平面における正投影が前記巻きコア孔１４の周縁に位置し、即ち、成形後のサブタブ１２０は巻きコア１０の巻きコア孔１４を塞ぐことがない。

【0030】

一例では、前記円筒型バッテリーは集電板２０をさらに含み、前記集電板２０の前記サブタブ１２０に対向する端面は前記サブタブ１２０に溶接され、前記集電板２０の直径は前記巻きコア１０の最大直径以下である。

【0031】

一例では、前記タブ１２と前記極板１１との間に余白箔１１３が配置され、前記余白箔１１３の巻回方向における長さは材料領域１３の巻回方向における長さと同じである。タブ１２と材料領域１３との間に一条の余白箔１１３を配置することにより、集電板２０が溶接される際に貫通され或いは材料領域１３が焼かれ、極板１１を損傷することを防止することができ、プレス機構４０でタブ１２に対してプレス加工を行う際に材料領域１３をプレスして壊してしまうことも防止することができる。巻きコア１０の軸方向に延伸する余白箔１１３の長さは１．５ミリ～８ミリであってもよく、これに限らない。

【0032】

一例では、前記円筒型バッテリーは第１の極板１１１と、第２の極板１１２と、セパレータ１５とを含み、前記第１の極板１１１の一端部に第１のタブ１２１が設けられ、第１のタブ１２１は複数のサブタブ１２０を含み、前記第２の極板１１２の一端部に第２のタブ１２２が設けられ、第２のタブ１２２は複数のサブタブ１２０を含み、前記セパレータ１５は前記第１の極板１１１と前記第２の極板１１２との間に位置する。ここで、前記第１の極板１１１と、前記セパレータ１５と、前記第２の極板１１２とが積層するように配置され巻きコア１０となるように巻回し、前記第１のタブ１２１と前記第２のタブ１２２はそれぞれ前記巻きコア１０の両端に位置する。

【0033】

本願は第２種の円筒型バッテリーを加工する円筒型バッテリーの加工方法を提供し、前記円筒型バッテリーの極板１１は正極板と負極板を含み、前記加工方法は以下のステップを含む。

【0034】

Ｓ１０、塗布された正極板と負極板を提供し、前記極板１１の一端部に対して型抜きを行い、複数のタブ１２を構成し、前記タブ１２と前記極板１１の巻回開始端１０１とが間隔を置いて配置され、前記タブ１２と前記極板１１の巻回終了端１０２とが間隔を置いて配置され、前記タブ１２が複数のサブタブ１２０を含む。

【0035】

ステップＳ１０では、極板１１に対して型抜きを行いタブ１２と複数のサブタブ１２０を構成することは同一の工程での型抜きで完成してもよく、工程を分けて行ってもよい。工程を分ける場合、型抜きの前後順序は制限されない。

【0036】

正極板の箔はアルミニウム箔であってもよく、負極板の箔は銅箔であってもよいが、これに限らない。

【0037】

Ｓ２０、順に積層された前記正極板、セパレータ１５、前記負極板を巻回させ、巻きコア１０を構成する。

【0038】

ステップＳ２０では、正極板、セパレータ１５、負極板は積層するように配置され、正極板のタブ１２と負極板のタブ１２はそれぞれ巻きコア１０の両端に位置する。

【0039】

Ｓ３０、前記巻きコア１０両端のサブタブ１２０に対し所定の角度までプレス加工を行う。

【0040】

ステップＳ３０では、巻きコア１０の中間領域を固定し、巻きコア１０両端のタブ１２を露出させ、プレス機構４０で巻きコア１０の両端のタブ１２に対してプレス加工を行う。具体的に、プレス機構４０で巻きコア１０に対して２回又は複数回の予備プレスを行ってから、最終的に完全なプレス加工を行ってもよい。所定の角度は需要に応じて配置されてもよく、例えば、プレス加工後のサブタブ１２０の表面は巻きコア１０の中心軸１０３に垂直となってもよく、所定の角度は他の角度であってもよいが、これを制限しない。プレス機構４０は空気圧伝達手段で制御してもよく、これにより、予備プレスをより正確に行うことができる。巻きコア１０に対して最終的なプレス加工を行うことはサーボ電極によって駆動されてもよい。タブ１２に対して予備プレスを行うことによりタブ１２に比較的に大きな摩擦力を生じず、タブ１２を損傷することを回避でき、ひいては金属のくずが生じて巻きコア１０の内部に落ちて巻きコア１０が短絡することを回避できる。それだけではなく、予備プレス後の巻きコア１０のタブ１２の平坦度が良くなり、タブ１２が集電板２０に溶接される時に貫通して巻きコア１０を損傷することで短絡することを回避でき、巻きコア１０のタブ１２の成形平坦度や、円筒型バッテリーの良品率を向上させ、生産コストを降下させることができる。

【0041】

Ｓ４０、前記サブタブ１２０と集電板２０を溶接する。

【0042】

ステップＳ４０では、サブタブ１２０に対しプレス加工を行った後、サブタブ１２０の端面を集電板２０の端面に溶接する。

【0043】

本願は円筒型バッテリーの加工装置をさらに提供し、前記加工装置は第２種の円筒型バッテリーを加工するように配置される。前記加工装置は、位置決めクランプブロック３０とプレス機構４０を含む。図７～図８に示すように、図７は本願の実施例に係る位置決めクランプブロック３０の構造の概略図であり、図７の（ａ）は位置決めクランプブロック３０の正面視構造の概略図であり、図７の（ｂ）は位置決めクランプブロック３０の上面視構造の概略図である。図８は本願の実施例に係るプレス機構４０の構造の概略図である。図８の（ａ）はプレス機構４０の正面視構造の概略図であり、図８の（ｂ）はプレス機構４０の上面視構造の概略図である。

【0044】

図７に示すように、位置決めクランプブロック３０は上部クランプブロック３１と下部クランプブロック３２を含み、前記上部クランプブロック３１と前記下部クランプブロック３２は密接するように配置され、上部クランプブロック３１と下部クランプブロック３２は接続部材５０によって固定的に接続されてもよい。接続部材５０はボルトなどであってもよい。前記位置決めクランプブロック３０の中間領域に巻きコア固定部３３が設けられ、前記巻きコア固定部３３は前記円筒型バッテリーの巻きコア１０を固定するように配置される。巻きコア固定部３３は上部クランプブロック３１に配置された第一固定部と下部クランプブロック３２に配置された第二固定部とを含み、第一固定部と第二固定部は密接し、第一固定部と第二固定部の互いに近接する表面は凹んで巻きコア１０を収容するための円筒形腔室を構成する。巻きコア固定部３３の材料の硬さは位置決めクランプブロック３０の他の部分の材料の硬さより小さいため、巻きコア固定部３３の材料があまり硬すぎて巻きコア１０を損傷することを回避できる。

【0045】

位置決めクランプブロック３０の幅の寸法は巻きコア１０の長さより小さく、巻きコア１０を巻きコア固定部３３に載置した後、巻きコア１０の両端のタブ１２は位置決めクランプブロック３０の両側から露出するため、プレス機構４０を用いてタブ１２に対してプレス加工を行いやすくなる。

【0046】

図８に示すように、プレス機構４０はタブ成形部４１を含み、前記タブ成形部４１は前記円筒型バッテリーのタブ１２を収容するように配置され、前記タブ成形部４１は円錐面４１１を有し、前記円錐面４１１は前記円筒型バッテリーのタブ１２を前記円筒型バッテリーの巻きコア１０の中心軸１０３の方向に折り曲げることができる。ここで、円錐面４１１の角度はタブ１２のプレス加工での所定の角度に応じて調整することができる。タブ成形部４１の直径はタブ１２の最外周の直径より大きいため、巻きコア１０全体のタブ１２を収容することができる。タブ成形部４１の中間領域に貫通孔が設けられたため、タブ成形部４１とタブ１２で予備プレスを行う時、ガスが貫通孔から排出することができる。

【0047】

タブ成形部４１は接続部材５０によってプレス機構４０に接続されてもよく、タブ成形部４１は取り外し可能であるため、円筒型バッテリーのサイズに応じて異なるタブ成形部４１に接続することが可能になり、プレス機構４０の互換性が向上する。

【0048】

タブ成形部４１は２対であってもよいため、同時に巻きコア１０の両端のタブ１２に対してプレス加工を行うことができる。タブ成形部４１は複数対であってもよいため、同時に複数の巻きコア１０のタブ１２に対してプレス加工を行うことができ、生産効率が向上し、また、本願はこれを制限しない。

【0049】

加工装置は空気圧伝達部、サーボモーター、制御部などをさらに含むため、プレス機構４０を所定方向に移動するように駆動し、円筒型バッテリーのタブ１２に対してプレス加工を行うことができる。

【符号の説明】

【0050】

巻きコア１０、極板１１、タブ１２、材料領域１３、巻回開始端１０１、巻回終了端１０２、集電板２０、溶接部２１、溶接点２１１、エンドキャップ２２、巻きコア孔１４、溶接孔２２１、サブタブ１２０、中心軸１０３、余白箔１１３、第１の極板１１１、第１のタブ１２１、第２の極板１１２、第２のタブ１２２、セパレータ１５、位置決めクランプブロック３０、上部クランプブロック３１、下部クランプブロック３２、巻きコア固定部３３、プレス機構４０、タブ成形部４１、円錐面４１１、接続部材５０

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】