特開 2024-81030 治具および電池パッケージ製造方法

(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】P2024081030

(43)【公開日】2024-06-17

(54)【発明の名称】治具および電池パッケージ製造方法

(51)【国際特許分類】

   B65B 67/10 20060101AFI20240610BHJP

   B65B 45/00 20060101ALI20240610BHJP

【ＦＩ】

B65B67/10 Z

B65B45/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022194450

(22)【出願日】2022-12-05

(71)【出願人】

【識別番号】000237721

【氏名又は名称】ＦＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】花村 恵実

(72)【発明者】

【氏名】仁藤 宗一

【テーマコード（参考）】

3E057

【Ｆターム（参考）】

3E057AA09

3E057BA10

3E057BB10

(57)【要約】

【課題】電池パッケージを容易に形成する。
【解決手段】実施形態によれば、複数の筒型電池を並べて収納するブリスター部を形成する正面側の紙部材と、背面側の紙部材とを圧着して電池パッケージを製造する工程に用いる治具であって、治具の圧着面側において、ブリスター部の形状に合わせた折り目またはミシン目を有する正面側の紙部材を挿入した上で、複数の筒型電池を挿入することで、正面側の紙部材に対して複数の筒型電池の端子方向を同じ向きに並べて収納した状態とする穴部と、正面側の紙部材に対して複数の筒型電池を収納した後の、穴部の周囲に延在する正面側の紙部材と、背面側の紙部材とを合わせて圧着を受ける圧着受け部と、を備え、正面側の紙部材に対して複数の筒型電池を収納した後の、穴部における複数の筒型電池の端子方向の内壁面と、正面側の紙部材との間に、圧着時の圧力を受けた正面側の紙部材の外方向への湾曲を許容する隙間を有する。
【選択図】図３Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の筒型電池を並べて収納するブリスター部を形成する正面側の紙部材と、背面側の紙部材とを圧着して電池パッケージを製造する工程に用いる治具であって、
前記治具の圧着面側において、
前記ブリスター部の形状に合わせた折り目またはミシン目を有する前記正面側の紙部材を挿入した上で、前記複数の筒型電池を挿入することで、前記正面側の紙部材に対して前記複数の筒型電池の端子方向を同じ向きに並べて収納した状態とする穴部と、
前記正面側の紙部材に対して前記複数の筒型電池を収納した後の、前記穴部の周囲に延在する前記正面側の紙部材と、前記背面側の紙部材とを合わせて圧着を受ける圧着受け部と、を備え、
前記正面側の紙部材に対して前記複数の筒型電池を収納した後の、前記穴部における前記複数の筒型電池の端子方向の内壁面と、前記正面側の紙部材との間に、圧着時の圧力を受けた前記正面側の紙部材の外方向への湾曲を許容する隙間を有する、
ことを特徴とする治具。

【請求項2】

前記内壁面は、前記穴部の入り口から奥に向かって広がる斜面部を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の治具。

【請求項3】

前記正面側の紙部材と、前記背面側の紙部材とは、１つの紙部材を折り返して形成され、
前記圧着受け部は、前記穴部の周囲に延在する前記正面側の紙部材に、折り返された前記背面側の紙部材とを合わせる、
ことを特徴とする請求項１に記載の治具。

【請求項4】

複数の筒型電池を並べて収納するブリスター部を形成する正面側の紙部材と、背面側の紙部材とを圧着して電池パッケージを製造する工程に用いる治具の穴部に、前記ブリスター部の形状に合わせた折り目またはミシン目を有する前記正面側の紙部材を挿入した上で、前記複数の筒型電池を挿入することで、前記正面側の紙部材に対して前記複数の筒型電池の端子方向を同じ向きに並べて収納した状態とする工程と、
前記正面側の紙部材に対して前記複数の筒型電池を収納した後の、前記穴部の周囲に延在する前記正面側の紙部材と、前記背面側の紙部材とを合わせて圧着する工程と、を有し、
前記正面側の紙部材に対して前記複数の筒型電池を収納した後の、前記穴部における前記複数の筒型電池の端子方向の内壁面と、前記正面側の紙部材との間の隙間により、前記圧着する工程において、圧力を受けた前記正面側の紙部材の外方向への湾曲が形成される、
ことを特徴とする電池パッケージの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、治具および電池パッケージ製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電池の端子部が包装容器に接触しない構造とすることにより、高い湿度の環境下において包装材料が水分を吸湿した場合にも、端子部が包装材料と離れていることによって、端子部に錆が発生することのない電池用包装容器が知られている。このような電池用包装容器については、包装材料のリサイクルや廃棄処理の容易化のために、紙状部材を用いる従来技術がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１－２４００４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記の従来技術では、紙状部材を手で折り込みながら電池の端子部が紙状部材と離れるように形成して電池をセットした上で、プレス機により紙を圧着してケース状にしている。このように、従来技術では、電池の端子部が紙状部材と離れるように形成するために手で織り込むような製造工程が多く且つ煩雑であるという問題がある。

【0005】

１つの側面では、電池パッケージを容易に形成できる治具および電池パッケージ製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

１つの案は、複数の筒型電池を並べて収納するブリスター部を形成する正面側の紙部材と、背面側の紙部材とを圧着して電池パッケージを製造する工程に用いる治具である。治具は、圧着面側において、穴部と、圧着受け部とを備える。穴部は、前記ブリスター部の形状に合わせた折り目またはミシン目を有する前記正面側の紙部材を挿入した上で、前記複数の筒型電池を挿入することで、前記正面側の紙部材に対して前記複数の筒型電池の端子方向を同じ向きに並べて収納した状態とする。圧着受け部は、前記正面側の紙部材に対して前記複数の筒型電池を収納した後の、前記穴部の周囲に延在する前記正面側の紙部材と、前記背面側の紙部材とを合わせて圧着を受ける。前記正面側の紙部材に対して前記複数の筒型電池を収納した後の、前記穴部における前記複数の筒型電池の端子方向の内壁面と、前記正面側の紙部材との間には、圧着時の圧力を受けた前記正面側の紙部材の外方向への湾曲を許容する隙間を有する。

【発明の効果】

【0007】

電池パッケージを容易に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態にかかる電池パッケージの外観を例示する斜視図である。

【図2】図２は、実施形態にかかる電池パッケージを構成する紙材の展開図である。

【図3A】図３Ａは、実施形態にかかる電池パッケージの製造に用いる治具の表面外観図である。

【図3B】図３Ｂは、実施形態にかかる電池パッケージの製造に用いる治具の裏面外観図である。

【図4A】図４Ａは、実施形態にかかる電池パッケージの製造工程の一例を説明する説明図である。

【図4B】図４Ｂは、実施形態にかかる電池パッケージの製造工程の一例を説明する説明図である。

【図4C】図４Ｃは、実施形態にかかる電池パッケージの製造工程の一例を説明する説明図である。

【図4D】図４Ｄは、実施形態にかかる電池パッケージの製造工程の一例を説明する説明図である。

【図5】図５は、実施形態にかかる電池パッケージの製造工程における治具の裏面外観の説明図である。

【図6A】図６Ａは、実施形態にかかる電池パッケージのサイド部の外観を例示する斜視図である。

【図6B】図６Ｂは、実施形態にかかる電池パッケージ内の筒型電池の収納状態を説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して、実施形態にかかる治具および電池パッケージ製造方法を説明する。実施形態において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。なお、以下の実施形態で説明する治具および電池パッケージ製造方法は、一例を示すに過ぎず、実施形態を限定するものではない。また、以下の各実施形態は、矛盾しない範囲内で適宜組みあわせてもよい。

【0010】

図１は、実施形態にかかる電池パッケージの外観を例示する斜視図である。図１に示すように、電池パッケージ１は、複数の筒型電池を並べて収納するブリスター部２０を形成する正面側の紙部材１０と、背面側の紙部材１０ａとを圧着し、糊を溶融させて紙部材１０、１０ａを接合することでケース状としたものである。電池パッケージ１の上部には、商品棚のフック等に掛けるためのフック用穴１１が形成されている。

【0011】

ブリスター部２０は、台紙となる背面側の紙部材１０ａと、正面側の紙部材１０により形成された正面部２１と、上部２２と、サイド部２３と、底部２４とで内部を覆う構成である。このブリスター部２０において、複数の筒型電池は、正極および負極の端子方向を横向き、すなわち端子方向をサイド部２３に向けて収納される。なお、以後の説明において、正面部２１に向かって右側および左側のサイド部２３（図示例では右側が描かれてる）を区別する場合は、右側をサイド部２３ａ、左側をサイド部２３ｂと呼ぶものとする。

【0012】

図２は、実施形態にかかる電池パッケージ１を構成する紙部材の展開図である。図２に示すように、電池パッケージ１を構成する紙部材３は、１枚の厚紙に複数の折り目３０～３７をつけたものである。なお、折り目３０～３７は、紙部材３の折り曲げ加工を容易とするものであればよく、例えば、一部または全部の折り目はミシン目であってもよい。例えば、折り目３０～３７の一部または全部の折り目をミシン目とした場合は、そのミシン目での破断を容易に行うことができる。

【0013】

この紙部材３において、複数の折り目３０～３７の中の折り目３７で折り返す上側が正面側の紙部材１０に相当し、下側が背面側の紙部材１０ａに相当する。すなわち、電池パッケージ１における正面側の紙部材１０と、背面側の紙部材１０ａとは、１つの紙部材３を折り返して形成される。

【0014】

正面側の紙部材１０は、ブリスター部２０の形状に合わせた折り目３０～３７を有する。具体的には、折り目３０、３１は、ブリスター部２０における正面部２１から上部２２にかかる形状に合わせた折り目である。

【0015】

折り目３２ａ、３３ａ、３４ａは、ブリスター部２０における正面部２１からサイド部２３ａにかかる形状に合わせた折り目である。ここで、折り目３２ａから折り目３４ａに至る長さ（寸法）は、筒型電池の直径よりも長くなっている。このため、折り目３２ａから折り目３４ａの紙部材１０により、ブリスター部２０の厚みが筒型電池の直径と同程度となるようにサイド部２３ａを形成した場合、サイド部２３ａは膨らみを帯びる（外方向へ湾曲）こととなる（詳細は後述）。

【0016】

折り目３２ｂ、３３ｂ、３４ｂは、ブリスター部２０における正面部２１からサイド部２３ｂにかかる形状に合わせた折り目である。折り目３５、３６、３７は、正面部２１から底部２４にかかる形状に合わせた折り目である。折り目３２ａから折り目３４ａに至る長さ（寸法）と同様に、折り目３２ｂから折り目３４ｂに至る長さ（寸法）も、筒型電池の直径よりも長くなっている。このため、折り目３２ｂから折り目３４ｂの紙部材１０により、ブリスター部２０の厚みが筒型電池の直径と同程度となるようにサイド部２３ｂを形成した場合、サイド部２３ｂは膨らみを帯びる（外方向へ湾曲）こととなる（詳細は後述）。

【0017】

紙部材１０ａの裏面（図２では裏面側が示されている）には、全面に圧着時に溶解して接合する糊が塗布されている。これにより、紙部材１０ａは、折り目３７等により折り返して紙部材１０ａの裏面と接するところが圧着により接合される。

【0018】

電池パッケージ１の製造工程では、治具を用い、複数の筒型電池を並べて収納するブリスター部２０を形成する正面側の紙部材１０と、背面側の紙部材１０ａとを圧着して電池パッケージ１を製造する。具体的には、電池パッケージ１の製造工程では、紙部材３における正面側の紙部材１０を治具の穴部に嵌め込んでブリスター部２０の形状を整えた上で、そのブリスター部２０内に複数の筒型電池を横向きに並べて収納する。ついで、折り目３７より折り返した紙部材１０ａと、治具の穴部の周囲に延在する正面側の紙部材１０とを合わせて圧着することで、複数の筒型電池をブリスター部２０に収納した電池パッケージ１を製造する。

【0019】

図３Ａは、実施形態にかかる電池パッケージ１の製造に用いる治具の表面外観図である。図３Ａに示すように、電池パッケージ１は、プレス機等による圧着を行う表面１０１側に、穴部１０２と、圧着受け部１０３、１０５ａ、１０５ｂと、サイドフラップ係止部１０４ａ、１０４ｂと、フック部１０６とを有する。

【0020】

穴部１０２は、ブリスター部２０の形状に合わせた折り目３０～３７を有する正面側の紙部材１０を嵌め込む（挿入する）ことで、ブリスター部２０の形状を整える。この穴部１０２の深さは、筒型電池の直径と同程度である。穴部１０２においては、正面側の紙部材１０を挿入した上で、複数の筒型電池を挿入することで、紙部材１０に対して複数の筒型電池の端子方向を同じ向きに並べて収納した状態とする。

【0021】

圧着受け部１０３、１０５ａ、１０５ｂは、穴部１０２に正面側の紙部材１０を嵌め込んでブリスター部２０の形状を整えた上で、複数の筒型電池を挿入した後に、穴部１０２の周囲に延在する紙部材１０と、背面側の紙部材１０ａとを合わせてプレス機等の圧着を受ける板材である。

【0022】

具体的には、圧着受け部１０３は、折り目３０より穴部１０２の上部側に伸びた紙部材１０と、紙部材１０ａとを合わせて圧着を受ける板材である。圧着受け部１０５ａは、折り目３２ａより横に伸びた紙部材１０であるサイドフラップ４０ａ（図４Ｃ参照）と、紙部材１０ａとを合わせて圧着を受ける板材である。圧着受け部１０５ｂは、折り目３２ｂより横に伸びた紙部材１０であるサイドフラップ４０ｂ（図４Ｃ参照）と、紙部材１０ａとを合わせて圧着を受ける板材である。

【0023】

この圧着受け部１０５ａと、圧着受け部１０５ｂとの間の寸法は、筒型電池の筒長方向における長さ（端子部を含む）と同程度である。したがって、ユーザは、圧着受け部１０５ａと、圧着受け部１０５ｂとの間を介して複数の筒型電池を挿入し、複数の筒型電池の端子方向を同じ向きに並べて収納した状態とすることができる。

【0024】

サイドフラップ係止部１０４ａ、１０４ｂは、紙部材１０と、紙部材１０ａとを圧着する際に、サイドフラップ４０ａ、４０ｂを外側にずれないように係止する板材である。この板材には、例えば、耐熱性硬質ゴム、通常のゴム等、弾性のある素材を適用できる。具体的には、サイドフラップ係止部１０４ａ、１０４ｂは、表面１０１方向において圧着受け部１０５ａ、１０５ｂよりも高くなっている。このため、紙部材１０と、紙部材１０ａとを圧着する際には、サイドフラップ４０ａ、４０ｂの縁がサイドフラップ係止部１０４ａ、１０４ｂに当接し、それ以上外側にずれることがない。

【0025】

フック部１０６は、プレス機等で圧着する際に、フック用穴１１を掛けるための棒材である。プレス機等で圧着する際には、正面側の紙部材１０と、背面側の紙部材１０ａとフック用穴１１に掛けることで、位置合わせを行う。

【0026】

図３Ｂは、実施形態にかかる電池パッケージ１の製造に用いる治具１００の裏面外観図である。図３Ｂに示すように、穴部１０２は、治具１００の裏面１１０まで至る構成となっている。このため、治具１００に紙部材３および複数の筒型電池をセットした後にプレス機等で圧着する際には、治具１００の裏面１１０側を固定された台の上に載せた上で、治具１００の表面１０１側に対して可動式の鉄板等により圧力を加えるとともに、熱を加える。

【0027】

また、穴部１０２の内壁面１１１は、横方向、すなわち複数の筒型電池を収納した際に、その端子部が向く端子方向において、十分な広がりを有している。具体的には、圧着受け部１０５ａと、圧着受け部１０５ｂとの間の寸法（筒型電池の筒長方向における長さと同程度）よりも横方向に広がりのある寸法となっている。より具体的には、内壁面１１１は、穴部１０２の表面１０１側の入り口における圧着受け部１０５ａの縁から、穴部１０２の奥（図３Ｂの手前方向）に向かって上記の寸法が広がるような傾斜部１１１ａを有する。同様に、内壁面１１１は、穴部１０２の表面１０１側の入り口における圧着受け部１０５ｂの縁から、穴部１０２の奥（図３Ｂの手前方向）に向かって上記の寸法が広がるような傾斜部１１１ｂを有する。

【0028】

このため、治具１００は、正面側の紙部材１０を穴部１０２に嵌め込んだ上で複数の筒型電池２を収納した後の、横方向の内壁面１１１と、紙部材１０との間に、圧着時の圧力を受けた紙部材１０の外方向への湾曲を許容する隙間を有する。

【0029】

図４Ａ～図４Ｄは、実施形態にかかる電池パッケージの製造工程の一例を説明する説明図である。

【0030】

図４Ａに示すように、電池パッケージ１の製造工程では、まず、正面側の紙部材１０における正面部２１を治具１００の穴部１０２にセットする。

【0031】

ついで、電池パッケージ１の製造工程では、図４Ｂに示すように、正面部２１に複数の筒型電池２を横向きに並べて押し込むと同時に、フック部１０６に正面側のフック用穴１１を掛けて位置合わせを行う。

【0032】

ついで、電池パッケージ１の製造工程では、図４Ｃに示すように、穴部１０２から横に伸びたサイドフラップ４０ａ、４０ｂを圧着受け部１０５ａ、１０５ｂに合わせた上で、紙部材１０ａを折り返す。

【0033】

ついで、電池パッケージ１の製造工程では、図４Ｄに示すように、折り返した紙部材１０ａのフック用穴１１をフック部１０６に掛けて紙部材１０ａの位置合わせを行う。ついで、ユーザは、治具１００をプレス機などに挿入する。具体的には、ユーザは、プレス機の固定台に治具１００の裏面１１０側を載せる。ついで、ユーザは、プレス機を駆動させ、治具１００の表面１０１側に対してプレス機の可動式の鉄板等により圧力を加えるとともに、熱を加える。

【0034】

図５は、実施形態にかかる電池パッケージ１の製造工程における治具１００の裏面外観の説明図である。図５に示すように、上記の圧着により、複数の筒型電池２の端子部を覆う紙部材１０（サイド部２３ａ、２３ｂ）が外方向へ湾曲し、ブリスター部２０内に収納した複数の筒型電池２の端子部が紙部材１０と離れる（接触しない）ようにブリスター部２０が形成される。

【0035】

また、圧着後に、表面１０１側の穴部１０２からブリスター部２０を引き抜く際には、外方向へ湾曲した紙部材１０が傾斜部１１１ａ、１１１ｂにより狭まる。したがって、外方向へ湾曲した紙部材１０が穴部１０２の入り口にある圧着受け部１０５ａ、１０５ｂ等に引っかかることなく、ブリスター部２０を引き抜くことができる。

【0036】

図６Ａは、実施形態にかかる電池パッケージ１のサイド部２３ａの外観を例示する斜視図である。図６Ａに示すように、複数の筒型電池２の端子部を覆うサイド部２３ａは、外側に湾曲した形状となっている。より具体的には、サイド部２３ａは、筒型電池２の端子部の直径を底辺とし、折り目３３ａを頂点として外側に出っ張った三角形状となっている。なお、逆側のサイド部２３ｂについてもサイド部２３ａと同様の形状となっている。

【0037】

図６Ｂは、実施形態にかかる電池パッケージ１内の筒型電池２の収納状態を説明する説明図である。図６Ｂに示すように、複数の筒型電池２の端子部を覆うサイド部２３ａ、２３ｂは、筒型電池２の端子部の直径を底辺とし、折り目３３ａ、３３ｂを頂点として外側に出っ張った三角形状となっていることから、端子部がサイド部２３ａ、２３ｂの紙面に直接接触することがない。したがって、電池パッケージ１は、内部に収納する筒型電池２の端子部に錆が発生することを抑止できる。

【0038】

以上のように、治具１００は、複数の筒型電池２を並べて収納するブリスター部２０を形成する正面側の紙部材１０と、背面側の紙部材１０ａとを圧着して電池パッケージ１を製造する工程に用いる治具である。治具１００は、圧着面（表面１０１）側において、穴部１０２と、圧着受け部１０３、１０５ａ、１０５ｂとを備える。穴部１０２は、ブリスター部２０の形状に合わせた折り目３０～３７を有する紙部材１０を挿入した上で、複数の筒型電池２を挿入することで、紙部材１０に対して複数の筒型電池２の端子方向を同じ向きに並べて収納した状態とする。圧着受け部１０３、１０５ａ、１０５ｂは、紙部材１０に対して複数の筒型電池２を収納した後の、穴部１０２の周囲に延在する紙部材１０と、背面側の紙部材１０ａとを合わせて圧着を受ける。治具１００において、正面側の紙部材１０に対して複数の筒型電池２を収納した後の、穴部１０２における複数の筒型電池２の端子方向の内壁面１１１と、正面側の紙部材１０との間に、圧着時の圧力を受けた正面側の紙部材１０の外方向への湾曲を許容する隙間を有する。

【0039】

これにより、治具１００は、正面側の紙部材１０と、背面側の紙部材１０ａとを圧着した際に複数の筒型電池２の端子部を覆う紙部材１０（サイド部２３）が外方向へ湾曲し、ブリスター部２０内に収納した複数の筒型電池２の端子部が紙部材１０と離れる（接触しない）ように電池パッケージ１を製造できる。すなわち、治具１００を用いて電池パッケージ１を製造することで、手で織り込むような製造工程を経ることなく、容易に、複数の筒型電池２の端子部が紙部材１０と接触しない形状とすることができる。

【0040】

また、穴部１０２における複数の筒型電池２の端子方向の内壁面１１１は、穴部１０２の入り口から奥に向かって広がる傾斜部１１１ａ、１１１ｂを有する。これにより、圧着後に正面側の紙部材１０を穴部１０２から引き抜く際には、外方向へ湾曲した紙部材１０が傾斜部１１１ａ、１１１ｂにより狭まる。したがって、引っかかりなく正面側の紙部材１０を穴部１０２から引き抜くことができる。また、引き抜く際に挟まった紙部材１０の折り目３３ａ、３３ｂ部分は、引き抜いた後に、紙の復元力により元の三角形状に復元される。

【0041】

また、正面側の紙部材１０と、背面側の紙部材１０ａとは、１つの紙部材３を折り返して形成される。圧着受け部１０３は、穴部１０２の周囲に延在する正面側の紙部材１０に、折り返された背面側の紙部材１０ａとを合わせる。これにより、治具１００は、１つの紙部材３から電池パッケージ１を製造することができる。

【符号の説明】

【0042】

１…電池パッケージ
２…筒型電池
３…紙部材
１０…紙部材
１０ａ…紙部材
１１…フック用穴
２０…ブリスター部
２１…正面部
２２…上部
２３、２３ａ、２３ｂ…サイド部
２４…底部
３０～３７…折り目
４０ａ、４０ｂ…サイドフラップ
１００…治具
１０１…表面
１０２…穴部
１０３、１０５ａ、１０５ｂ…圧着受け部
１０４ａ、１０４ｂ…サイドフラップ係止部
１０６…フック部
１１０…裏面
１１１…内壁面
１１１ａ、１１１ｂ…傾斜部

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図5】

【図6A】

【図6B】