特許 7576653 トップカバー板のプレス一体成形方法およびトップカバー構造の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-23

(45)【発行日】2024-10-31

(54)【発明の名称】トップカバー板のプレス一体成形方法およびトップカバー構造の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/15 20210101AFI20241024BHJP

   H01M 50/176 20210101ALI20241024BHJP

   H01M 50/342 20210101ALI20241024BHJP

   H01M 50/55 20210101ALI20241024BHJP

   H01M 50/586 20210101ALI20241024BHJP

   H01M 50/593 20210101ALI20241024BHJP

   H01M 50/188 20210101ALI20241024BHJP

【ＦＩ】

H01M50/15

H01M50/176

H01M50/342 101

H01M50/55 101

H01M50/586

H01M50/593

H01M50/188

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023073555

(22)【出願日】2023-04-27

(65)【公開番号】P2024059062

(43)【公開日】2024-04-30

【審査請求日】2023-04-27

(31)【優先権主張番号】202211264323.2

(32)【優先日】2022-10-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】521262150

【氏名又は名称】寧波震裕科技股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＮＩＮＧＢＯ ＺＨＥＮＹＵ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｘｉｄｉａｎ， Ｎｉｎｇｈａｉ Ｃｏｕｎｔｙ， Ｎｉｎｇｂｏ Ｃｉｔｙ， Ｚｈｅｊｉａｎｇ ３１５０００ Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100142804

【弁理士】

【氏名又は名称】大上 寛

(72)【発明者】

【氏名】何世亜

(72)【発明者】

【氏名】劉航

【審査官】今井 拓也

(56)【参考文献】

【文献】中国実用新案第２１４６２５１９７（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１１２８２０９８８（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２１１５２９９８７（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国実用新案第２１７５８９１７７（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／００ － ５０／１９８

Ｈ０１Ｍ ５０／３０ － ５０／３９２

Ｈ０１Ｍ ５０／５０ － ５０／５９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トップカバー板（１０）にプレス加工することにより、貫通して設けられた第１の貫通穴（１０４）、および第１の貫通穴（１０４）を囲んで貫通せずに設けられた皿穴（１０３）を成形するステップＳ１１と、
トップカバー板（１０）を下から上に向かってプレス加工することにより、円筒形状の凸状隆起（１０５）を成形し、かつ第１の貫通穴（１０４）を凸状隆起（１０５）の上面に位置させ、皿穴（１０３）を凸状隆起（１０５）の側壁に位置させるステップＳ１２と、
凸状隆起（１０５）を上から下に向かってプレス加工することにより、凸状隆起（１０５）を凸状隆起底部（１０７）と、凸状隆起底部（１０７）を囲んで凸設された凸状隆起壁（１０６）とにプレス成形し、皿穴（１０３）は凸状隆起壁（１０６）の外側壁に反転溝（１２３）として形成されるステップＳ１３と、
凸状隆起壁（１０６）に対して１回目の成形加工を行うことにより、凸状隆起壁（１０６）を凸状隆起接続部（１２１）と、凸状隆起接続部（１２１）に接続され、かつ内側に折り曲げられて設けられた凸状隆起リング（１２２）とに成形し、凸状隆起底部（１０７）と第１の貫通穴（１０４）をそれぞれ極柱位置決め台（１２５）と極柱穴（１２６）に成形するステップＳ１４と、を含むことを特徴とする、トップカバー板のプレス一体成形方法。

【請求項2】

ステップＳ１１では、さらにトップカバー板（１０）にプレス加工することにより、貫通して設けられた第２の貫通穴（１０９）を成形し、ステップＳ１２では、さらに第２の貫通穴（１０９）に対して下から上に向かってプレス加工することにより、第２の貫通穴（１０９）を上方に突出させて弁穴凸台を形成し、ステップＳ１３では、さらにトップカバー板（１０）に上から下に向かってプレス加工して液体注入口（３４）を成形し、ステップＳ１３の後、さらにステップＳ１３１を有し、ステップＳ１３１では、さらに弁穴凸台に対して上から下に向かってプレス処理し、その中央領域を陥没させ、または、
ステップＳ１１では、さらにトップカバー板（１０）に下から上に向かってプレス加工することにより、トップカバー板（１０）に防爆弁凸台（３１２）を成形し、ステップＳ１３では、さらに防爆弁凸台（３１２）に対して上から下に向かってプレス加工することにより、防爆弁凸台（３１２）を下向きにプレスして、弁溝部と、サイドリング部と、サイドリング部に凹設されたリング開口部とに成形し、かつトップカバー板（１０）に上から下に向かってプレス加工することにより液体注入口（３４）を成形し、ステップＳ１３１では、さらに弁溝部にＣ字状の薄肉部を成形することを特徴とする、請求項１に記載のトップカバー板のプレス一体成形方法。

【請求項3】

ステップＳ１４では、さらにトップカバー板（１０）の底面に複数の成形部材用凹穴を成形し、
ステップＳ１４では、さらに凸状隆起接続部（１２１）の外側にプレスして凹状リング（１２４）を形成し、
前記皿穴（１０３）は、少なくとも３つであり、周方向に均一に分布し、ステップＳ１２では、プレス加工後の第１の貫通穴（１０４）を凸状隆起（１０５）の上面中央に位置させることを特徴とする、請求項２に記載のトップカバー板のプレス一体成形方法。

【請求項4】

トップカバー構造を、トップカバー板（１０）と、トップカバー板（１０）に設けられた正極極柱アセンブリ（１０１）または負極極柱アセンブリ（１０２）とを含むように配置し、前記正極極柱アセンブリ（１０１）または負極極柱アセンブリ（１０２）は、シール部材（２２）、極柱（２１）および上側成形部材（２３）を含み、シール部材（２２）、極柱（２１）および上側成形部材（２３）は、トップカバー板（１０）の上方に下から上に向かって順次設けられ、前記極柱（２１）およびシール部材（２２）は、予め製造されてトップカバー板（１０）に組み立てられ、上側成形部材（２３）はトップカバー板（１０）に射出成形されるステップと、
プレス成形加工してトップカバー板（１０）を成形し、トップカバー板（１０）は、請求項１に記載のトップカバー板のプレス一体成形方法により製造されるステップＳ１と、
極柱（２１）とシール部材（２２）をトップカバー板（１０）の極柱取付位置（１１）に組み立てるステップＳ２と、
極柱取付位置（１１）で射出成形処理を行い、冷却定形して上側成形部材（２３）を得て、射出成形過程において、極柱（２１）に圧力を加えることで、シール部材（２２）を冷却定形するまで圧縮変形した状態に維持し、上側成形部材（２３）の射出成形時に反転溝（１２３）に締結具を形成するステップＳ３と、を含むことを特徴とする、トップカバー構造の製造方法。

【請求項5】

前記ステップＳ２とステップＳ３との間は、射出成形接続部（１２）に対して２回目の成形処理を行い、射出成形接続部（１２）を内側に向かってプレス成形して、その口径を極柱（２１）の直径よりも小さくし、または凸状隆起リング（１２２）を折り曲げてその口径を極柱（２１）の直径よりも小さくするステップＳ２１をさらに有することを特徴とする、請求項４に記載のトップカバー構造の製造方法。

【請求項6】

前記ステップＳ３の後、
防爆弁（３０）を組み立て、防爆弁ピース（３２）を下から上に向かってトップカバー板（１０）に設けられた防爆弁穴（３１）に組み立て、かつ溶接して固定し、その後、フィルム（３３）を上から下に向かって防爆弁穴（３１）に貼着するステップＳ３１と、
下側成形部材（４０）を組み立て、下側成形部材（４０）を下から上に向かってトップカバー板（１０）の下面に組み立てるステップＳ４と、をさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載のトップカバー構造の製造方法。

【請求項7】

前記防爆弁穴（３１）は、トップカバー板（１０）の上面に対して凸設されて形成された防爆弁凸台（３１２）を含み、防爆弁凸台（３１２）内には第１の凹部（３１１）が凹設され、防爆弁凸台（３１２）は、防爆弁ピース（３２）をそこに配置できるように、トップカバー板（１０）の上面に対して凹設されるように設けられることを特徴とする、請求項６に記載のトップカバー構造の製造方法。

【請求項8】

前記防爆弁ピース（３２）は、トップカバー板（１０）に一体成形されるように形成され、トップカバー板（１０）の周囲には、トップカバー板（１０）の上面に対して凸設された防爆弁凸台（３１２）が設けられ、防爆弁凸台（３１２）には排気溝（３１４）が開設され、フィルム（３３）は防爆弁凸台（３１２）に貼着されることを特徴とする、請求項６に記載のトップカバー構造の製造方法。

【請求項9】

前記トップカバー板（１０）は、一体型トップカバー板であり、その両側にはそれぞれ１つの極柱取付位置（１１）が設けられ、２つの極柱取付位置（１１）の間には防爆弁（３０）および液体注入口（３４）が設けられ、または、前記トップカバー板（１０）は、分離型トップカバー板であり、正極トップカバー板および負極トップカバー板を含み、正極トップカバー板には正極極柱アセンブリ（１０１）と液体注入口（３４）が設けられ、負極トップカバー板には負極極柱アセンブリ（１０２）と防爆弁（３０）が設けられ、前記トップカバー板（１０）の下方にはさらに下側成形部材（４０）が設けられることを特徴とする、請求項５に記載のトップカバー構造の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、新エネルギーリチウム電池の部材の分野に属し、具体的にはトップカバー板のプレス一体成形方法および電池トップカバー構造並びにその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

動力電池は新エネルギー自動車の重要な構成部品であり、既存の新エネルギー電池のほとんどはその動力電池としてリチウムイオン電池を使用している。動力リチウム電池では、セルやＢＭＳなどの主要な部品に加え、電池ケース構造も電池の安全性に関連する要因の１つである。ここで、極柱は、電池モジュールの構成要素であり、電気伝導を行うためにモジュール内のセルの正極と負極に接続されるだけでなく、自動車の応用要件を満たすために対応する構造強度と密閉性も必要とする。

【0003】

そのため、極柱を固定した電池トップカバーの構造は特に重要である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】中国実用新案第207038571号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、プレスして一体的に成形されたトップカバー板のプレス一体成形方法、および電池トップカバー構造並びに電池トップカバー構造の製造方法を提供することである。

【0006】

トップカバー板のプレス一体成形方法であって、
トップカバー板にプレスすることにより、貫通して設けられた第１の貫通穴、および第１の貫通穴を囲んで貫通せずに設けられた皿穴を成形するステップＳ１１と、
トップカバー板を下から上に向かってプレス加工することにより、円筒形状の凸状隆起を成形し、かつ第１の貫通穴を凸状隆起の上面に位置させるステップＳ１２と、
凸状隆起を上から下に向かって逆方向プレス加工することにより、凸状隆起を凸状隆起底部と、凸状隆起底部を囲んで凸設された凸状隆起壁とにプレス成形し、皿穴は凸状隆起壁の外側壁に反転溝として形成されるステップＳ１３と、
凸状隆起壁に対して１回目の成形加工を行うことにより、凸状隆起壁を凸状隆起接続部と、凸状隆起接続部に接続され、かつ内側に折り曲げられて設けられた凸状隆起リングとに成形し、凸状隆起底部と第１の貫通穴をそれぞれ極柱位置決め台と極柱穴に成形するステップＳ１４と、を含む。

【0007】

上述したトップカバー板のプレス一体成形方法によれば、ステップＳ１１では、さらにトップカバー板にプレス加工することにより、貫通して設けられた第２の貫通穴を成形し、ステップＳ１２では、さらに第２の貫通穴に対して下から上に向かってプレス加工することにより、第２の貫通穴を上方に突出させて弁穴凸台を形成し、ステップＳ１３では、さらにトップカバー板に上から下に向かってプレス加工して液体注入口を成形し、ステップＳ１３の後、さらにステップＳ１３１を有し、ステップＳ１３１では、さらに弁穴凸台に対して上から下に向かってプレス処理し、その中央領域を陥没させる。

【0008】

上述したトップカバー板のプレス一体成形方法によれば、ステップＳ１１では、さらにトップカバー板に下から上に向かってプレス加工することにより、トップカバー板に防爆弁凸台を成形し、ステップＳ１３では、さらに防爆弁凸台に対して上から下に向かってプレス加工することにより、防爆弁凸台を下向きにプレスして、弁溝部と、サイドリング部と、サイドリング部に凹設されたリング開口部とに成形し、かつトップカバー板に上から下に向かってプレス加工することにより液体注入口を成形し、ステップＳ１３１では、さらに弁溝部にＣ字状の薄肉部を成形する。

【0009】

上述したトップカバー板のプレス一体成形方法によれば、ステップＳ１４では、さらにトップカバー板の底面に複数の成形部材用凹穴を成形する。ステップＳ１４では、さらに凸状隆起接続部の外側にプレスして凹状リングを形成する。

【0010】

上述したトップカバー板のプレス一体成形方法によれば、前記皿穴は、少なくとも３つであり、周方向に均一に分布する。

【0011】

上述したトップカバー板のプレス一体成形方法によれば、ステップＳ１２では、プレス加工後の第１の貫通穴を凸状隆起の上面中央に位置させる。

【0012】

トップカバー構造の製造方法であって、以下のステップを含む。

【0013】

前記トップカバー構造を、トップカバー板と、トップカバー板に設けられた正極極柱アセンブリまたは負極極柱アセンブリとを含むように配置し、前記正極極柱アセンブリまたは負極極柱アセンブリは、シール部材、極柱および上側成形部材を含み、シール部材、極柱および上側成形部材は、トップカバー板の上方に下から上に向かって順次設けられ、前記極柱およびシール部材は、予め製造されてトップカバー板に組み立てられ、上側成形部材はトップカバー板に射出成形される。

【0014】

ステップＳ１では、プレス成形加工してトップカバー板を成形し、ここで、トップカバー板は、上記いずれか一項に記載のトップカバー板のプレス一体成形方法により製造される。

【0015】

ステップＳ２では、極柱とシール部材をトップカバー板の極柱取付位置に組み立てる。

【0016】

ステップＳ３では、極柱取付位置で射出成形処理を行い、冷却定形して上側成形部材を得て、射出成形過程において、極柱に圧力を加えることで、シール部材を冷却定形するまで圧縮変形した状態に維持し、上側成形部材の射出成形時に反転溝に締結具を形成する。

【0017】

上述したトップカバー構造の製造方法によれば、前記ステップＳ２とステップＳ３との間はステップＳ２１をさらに含む。ステップＳ２１では、射出成形接続部に対して２回目の成形処理を行い、射出成形接続部を内側に向かってプレス成形して、その口径を極柱の直径よりも小さくし、または凸状隆起リングを折り曲げてその口径を極柱の直径よりも小さくする。

【0018】

上述したトップカバー構造の製造方法によれば、前記ステップＳ３の後に、さらにステップＳ３１とステップＳ４が設けられる。

【0019】

ステップＳ３１では、防爆弁を組み立て、防爆弁ピースを下から上に向かってトップカバー板に設けられた防爆弁穴に組み立て、かつ溶接して固定し、その後、フィルムを上から下に向かって防爆弁穴に貼着する。

【0020】

ステップＳ４では、下側成形部材を組み立て、下側成形部材を下から上に向かってトップカバー板の下面に組み立てる。

【0021】

上述したトップカバー構造の製造方法によれば、前記防爆弁穴は、トップカバー板の上面に対して凸設されて形成された防爆弁凸台を含み、防爆弁凸台内には第１の凹部が凹設され、防爆弁凸台は、防爆弁ピースをそこに配置できるように、トップカバー板の上面に対して凹設されるように設けられる。

【0022】

上述したトップカバー構造の製造方法によれば、前記防爆弁ピースは、トップカバー板に一体成形されるように形成され、トップカバー板の周囲には、トップカバー板の上面に対して凸設された防爆弁凸台が設けられ、防爆弁凸台には排気溝が開設され、フィルムは防爆弁凸台に貼着される。

【0023】

上述したトップカバー構造の製造方法によれば、前記トップカバー板は、一体型トップカバー板であり、その両側にはそれぞれ１つの極柱取付位置が設けられ、２つの極柱取付位置の間には防爆弁および液体注入口が設けられる。

【0024】

上述したトップカバー構造の製造方法によれば、前記トップカバー板は、分離型トップカバー板であり、正極トップカバー板および負極トップカバー板を含み、正極トップカバー板には正極極柱アセンブリと液体注入口が設けられ、負極トップカバー板には負極極柱アセンブリと防爆弁が設けられる。

【0025】

上述したトップカバー構造の製造方法によれば、前記トップカバー板の下方には、下側成形部材がさらに設けられる。

【0026】

電池トップカバー構造であって、前記電池トップカバー構造は、上述したトップカバー構造の製造方法によって製造される。

【0027】

本発明に係るトップカバー板のプレス一体成形方法および電池トップカバー構造並びにその製造方法は、以下の有益な効果を有する。
１． トップカバー板に対応する穴部を予め開けて、順方向プレス、逆方向プレスおよび成形加工を順に行うことにより、所定構造を有する電池トップカバー板が得られる。

【0028】

２． 極柱およびシール部材をトップカバー板に組み立てた後、射出成形接続部に対して２回目の成形処理を行い、射出成形により上側成形部材を形成することで、極柱をトップカバー板に確実に固定し、最後に防爆弁構造または下側成形部材を組み立て、よって、トップカバー構造が得られる。

【0029】

３． トップカバー板に一体的に形成され、またはトップカバー板に溶接された防爆弁構造は、トップカバー板に対して凸設された防爆弁凸台を有することで、電解液が注入時に防爆弁内に入り込むことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の実施例１に係る電池トップカバー構造を示す構造模式図であり、ここで、断面Ａ－Ａの位置を理解しやすいために、断面Ａ－Ａの線の途中部を破線で結んでいる。

【図2】図１の構造を示す分解図である。

【図3】図１におけるトップカバー板の構造の一部を示す模式図である。

【図4】図１の実施例において、上側成形部材を取り外した後の断面Ａ－Ａに沿った断面図である。

【図5】図１の実施例に係るトップカバー板の成形過程における各ステップを示す上面図である。

【図6】図５の構造を示す斜視図であり、ここで、Ｂ－Ｂ断面線の途中を同様に破線で結んである。

【図7】工程Ｓ１１のトップカバー板の１つの極柱取付位置におけるＢ－Ｂ断面に沿った断面図である。

【図8】工程Ｓ１２のトップカバー板の１つの極柱取付位置におけるＢ－Ｂ断面に沿った断面図である。

【図9】工程Ｓ１３のトップカバー板の１つの極柱取付位置におけるＢ－Ｂ断面に沿った断面図である。

【図10】工程Ｓ１３１のトップカバー板の１つの極柱取付位置におけるＢ－Ｂ断面に沿った断面図である。

【図11】工程Ｓ１３２のトップカバー板の１つの極柱取付位置におけるＢ－Ｂ断面に沿った断面図であり、この工程では、図１０に対して極柱取付位置の形状は変化していない。

【図12】工程Ｓ１４のトップカバー板の１つの極柱取付位置におけるＢ－Ｂ断面に沿った断面図である。

【図13】図１の実施例に係る工程Ｓ１４を実施したトップカバー板の防爆弁穴の断面図であり、図６のＢ－Ｂ断面線が中央に向かって防爆弁穴に平行移動した断面図である。

【図14】本発明の実施例２に係るトップカバー板の成形過程における各ステップを示す斜視図であり、その全体構造は実施例１と同様であるが、本実施例では防爆弁穴に防爆弁ピースが一体的に成形されている点が異なる。

【図15】図１４の実施例における工程Ｓ１４を実施したトップカバー板の防爆弁の構造の一部を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

当業者に本発明をよりよく理解させるために、本発明が特許請求している保護範囲をより明確に限定するが、以下は本発明のいくつかの具体的な実施例について本発明を詳細に説明する。なお、以下は本発明の構想に基づくいくつかの具体的な実施形態であり、本発明の実施例の一部に過ぎず、その中の関連構造についての具体的かつ直接的な記述は、本発明を容易に理解させるためのものに過ぎず、各具体的な特徴は本発明の実施範囲を事実上かつ直接的に限定するものではない。当業者によって本発明の構想に基づいて行われた従来の選択と置換は、いずれも本発明が特許請求している保護範囲に含まれると考えられるべきである。

【実施例1】

【0032】

図１に示すように、電池のトップカバー構造は、トップカバー板１０と、トップカバー板１０に設けられた防爆弁３０と、液体注入口３４と、正極極柱アセンブリ１０１と、負極極柱アセンブリ１０２とを含む。本実施例では、同一のトップカバー板１０には、それぞれ２つの極柱アセンブリ（すなわち正極極柱アセンブリ１０１、負極極柱アセンブリ１０２）、防爆弁３０および液体注入口３４が設けられることにより、一体型トップカバー構造、すなわち電池の正極、負極が同一のトップカバー板に配置されたトップカバー構造が形成される。もちろん、他の実施例では、上記４者も、それぞれ２つのトップカバー板１０に設けられて、正極、負極が別々に設けられた分離型トップカバー構造を形成してもよい。例えば、液体注入口３４と負極極柱アセンブリ１０２は一方のトップカバー板１０に設けられ、防爆弁３０と正極極柱アセンブリ１０１は他方のトップカバー板１０に設けられる。

【0033】

本実施例では、前記トップカバー板１０の下方には下側成形部材４０がさらに設けられ、それは、トップカバー板１０を電池ケースに絶縁して接続するように、絶縁成形材料で構成される。図２に示すように、前記下側成形部材４０には複数の下側成形接続部材４１が設けられ、下側成形部材４０を予め成形しておき、その上面に設けられた下側成形接続部材４１を加熱してトップカバー板１０の下方に嵌合することにより、下側成形接続部材４１はトップカバー板１０の下面の対応する凹穴に冷却定形されて両者の熱融着固定を実現する。ここで、トップカバー板１０の下面に設けられた成形部材用凹穴は、Ｔ字型の内部空洞を有してもよく、それにより、下側成形接続部材４１は冷却した後にそこに固定される。

【0034】

図２に示すように、トップカバー板１０には、正極極柱と負極極柱をそれぞれ嵌合して正極極柱アセンブリ１０１と負極極柱アセンブリ１０２を形成するように、２つの極柱取付位置１１が設けられ、防爆弁３０および液体注入口３４は、２つの極柱取付位置１１の間に設けられる。

【0035】

図２に示すように、前記正極極柱アセンブリ１０１および負極極柱アセンブリ１０２は、シール部材２２、極柱２１および上側成形部材２３を含み、それらはいずれもトップカバー板１０の上方に下から上に向かって順次設けられる。ここで、前記極柱２１とシール部材２２は、予め製造されてトップカバー板１０に組み立てられるものであり、上側成形部材２３は、トップカバー板１０に直接射出成形により形成される。

【0036】

極柱２１とシール部材２２を極柱取付位置１１に取り付けた後、凸状隆起リング１２２に２回目の成形プレスをかけて、図４に示した嵌合状態を形成する。この時、極柱２１と射出成形接続部１２との間には隙間２４が形成され、隙間２４は、極柱２１とトップカバー板１０を絶縁させるために、射出成形中に充填されて上側成形部材２３の一部を形成している。

【0037】

その後、極柱２１への圧力を維持しながら射出成形を行って、上側成形部材２３をその上に形成する。前記上側成形部材２３は、隙間２４を充填して形成された部分と、射出成形接続部１２の外側に形成された部分とを含むことにより、射出成形接続部１２がここに完全に内包され、また、射出成形接続部１２の外側壁の反転溝１２３に締結具が形成されることにより、上側成形部材２３はトップカバー板１０に確実に成形される。

【0038】

したがって、当該電池トップカバー構造の製造方法は、以下のステップＳ１～Ｓ４を含む。

【0039】

Ｓ１では、トップカバー板１０をプレス成形加工により成形する。

【0040】

Ｓ２では、極柱２１とシール部材２２をトップカバー板１０の極柱取付位置１１に組み立てる。ここで、シール部材２２と極柱２１を極柱取付位置１１に順次組み立ててもよいし、シール部材２２を極柱２１に組み立ててから、両者全体を極柱取付位置１１に組み立ててもよい。組立前に、射出成形接続部１２の口部の内径寸法は極柱２１の外径寸法以上であり、これにより、極柱２１は射出成形接続部１２の内部に嵌合することができる。

【0041】

もちろん、極柱２１または射出成形接続部１２を円形以外の他の形状にした場合、組立時に互いの相対的な位置関係によって組み立ての目的を実現してもよい。

【0042】

Ｓ２１では、射出成形接続部１２に２回目の成形処理を行う。つまり、射出成形接続部１２を、さらに、その口径が極柱２１の直径よりも小さくなるように、内向きにプレス成形してもよく、または、凸状隆起リング１２２をさらに折り曲げて、その口径を極柱２１の直径よりも小さくしてもよい。

【0043】

Ｓ３では、極柱取付位置１１で射出成形処理を行い、冷却定形して上側成形部材２３を得る。射出成形の全過程において、極柱２１に圧力を加えることで、射出成形時にシール部材２２は圧力を受けて圧縮されて変形した状態にあり、かつ上側成形部材２３が冷却されてもその状態が維持され、それにより、極柱２１とトップカバー板１０との間の良好なシール効果を確保することができる。

【0044】

Ｓ３１では、防爆弁３０を組み立てる。防爆弁ピース３２を下から上に向かってトップカバー板１０上の防爆弁穴３１に組み立て、かつ溶接して固定し、その後、フィルム３３を上から下に向かって防爆弁穴３１に貼着して防爆弁穴３１を覆う。

【0045】

Ｓ４では、下側成形部材４０を組み立てる。このプロセスは、好ましくは、熱融着により実現される。

【0046】

ここで、ステップＳ１であるトップカバー板１０をプレス成形するステップは、本発明にとって特に重要であり、図５、６に示すように、以下の具体的なステップＳ１１～ステップＳ１４を含む。

【0047】

ステップＳ１１では、図７に示すように、プレスにより第１の貫通穴１０４および第２の貫通穴１０９を成形し、そのうち、第１の貫通穴１０４はその後、極柱穴１２６として成形するために使用され、第２の貫通穴１０９はその後、防爆弁穴３１として成形するために使用される。また、前記第１の貫通穴１０４の周囲には、さらに、貫通せずに設けられた皿穴１０３が囲まれて成形され、皿穴１０３は周方向に均一に分布する。皿穴１０３が位置する領域は、極柱穴加工位置として形成される。

【0048】

ステップＳ１２では、図８に示すように、極柱穴加工位置を下から上に向かってプレス処理し、円筒形状の凸状隆起１０５を成形する。ここで、プレスした後の第１の貫通穴１０４は、凸状隆起１０５の円筒の上面に位置し、皿穴１０３は円筒の外側壁、好ましくは外側壁の底部に位置する。このステップでは、さらに第２の貫通穴の周辺領域に対して下から上に向かってプレスすることにより、第２の貫通穴を上方に突出させて弁穴凸台を形成する。

【0049】

ステップＳ１３では、図９に示すように、凸状隆起１０５を逆方向プレス、すなわち上から下に向かってプレスして、凸状隆起１０５の上面を凸状隆起底部１０７としてプレス成形し、凸状隆起１０５の側壁または側壁の一部はそのままで凸状隆起壁１０６として形成される。このステップでは、さらにトップカバー板１０に上から下に向かってプレスして液体注入口３４を成形する。

【0050】

ステップＳ１３１では、図１０に示すように、凸状隆起底部１０７および凸状隆起壁１０６をプレス成形して、凸状隆起底部１０７の中央の極柱穴を拡大する。このステップでは、さらに弁穴凸台を上から下に向かってプレス処理して、その中央領域を陥没させる。

【0051】

ステップＳ１３２では、図１１に示すように、弁穴凸台をさらに成形加工し、防爆弁穴３１のサイズを調整し、トップカバー板１０に対して成形加工、例えば面取り加工を行う。

【0052】

ステップＳ１４では、図１２に示すように、凸状隆起壁１０６に対して１回目の成形処理とも呼ばれる成形加工を行って、凸状隆起壁１０６を凸状隆起接続部１２１と、凸状隆起接続部１２１に接続され、かつ内側に向かって設けられた凸状隆起リング１２２とに成形する。ここで、図４に示すように、凸状隆起接続部１２１と凸状隆起リング１２２を射出成形接続部１２として形成する。さらに、図３に示すように、凸状隆起底部１０７および第１の貫通穴１０４を、それぞれ極柱位置決め台１２５および極柱穴１２６として成形する。このステップでは、さらに弁穴凸台の防爆弁穴３１を成形処理することで、防爆弁穴３１を拡大する。さらに、トップカバー板１０の底面に複数の成形部材用凹穴を成形する。

【0053】

また、トップカバー板１０の上面には、極柱取付位置１１に対応する極柱の極性を示すための「＋」と「－」がそれぞれ刻印され、さらに、凸状隆起接続部１２１の外側には、上側成形部材２３を射出成形時に嵌合するように、凹状リング１２４がプレス加工により形成される。このステップでは、防爆弁穴をさらに成形して、最終的に防爆弁ピース３２を設置するための防爆弁穴３１を形成する。

【0054】

本実施例では、前記上側成形部材２３は、射出成形時に反転溝１２３に締結具が形成されることにより、そのねじり性能は著しく向上する。

【0055】

また、図１３に示すように、前記防爆弁穴３１の上面の周囲には、フィルム３３を貼着する時にそこに嵌め込むための第１の凹部３１１が形成され、それにより、フィルム３３はより正確に位置決めして取り立てられる。トップカバー板１０の上面に対して凸設された防爆弁凸台３１２により、電解液が注入時に防爆弁３０に入り込むことを防止することもできる。防爆弁穴３１の下面に設けられた第２の凹部３１３は、防爆弁ピース３２をトップカバー板１０の下面に対して陥没させるように取り付けることができ、よって、防爆弁ピース３２をセルとの衝突などによる損傷からより確実に保護することができる。

【実施例2】

【0056】

図１４に示すように、電池のトップカバー構造であって、その主要な構造は実施例１と同様であり、本実施例では前記防爆弁ピース３２がトップカバー板１０に一体成形するように形成されている点が異なる。

【0057】

したがって、ステップＳ１１～Ｓ１４における防爆弁の成形プロセスは異なる。

【0058】

本実施例では、各ステップにおける極柱穴と液体注入口の処理工程は実施例１と完全に同様であり、再度の説明を省略するが、次に本実施例における防爆弁ピースの成形プロセスについて説明する。

【0059】

ステップＳ１１では、下から上に向かってプレス加工することにより、トップカバー板１０に防爆弁凸台を成形する。

【0060】

ステップＳ１２では、Ｓ１１で成形された防爆弁凸台の処理は変化せず、つまり、それを加工しない。

【0061】

ステップＳ１３では、上から下に向かってプレスすることにより、防爆弁凸台の内側をプレスして弁溝部とサイドリング部として成形し、かつサイドリング部にリング開口部を設ける。

【0062】

ステップＳ１３１では、弁溝部にＣ字状の薄肉部、例えばスコッチを成形する。

【0063】

ステップＳ１３２とステップＳ１４では、防爆弁に対して何の処理も行わない。

【0064】

図１５に示すように、本実施例では、トップカバー板１０に一体成形するように形成された防爆弁ピース３２の外側には、トップカバー板１０の上面に対して凸設された防爆弁凸台３１２が形成され、防爆弁凸台３１２には排気溝３１４が開設され、フィルム３３は、防爆弁ピース３２を覆うように防爆弁凸台３１２に貼着される。

【符号の説明】

【0065】

トップカバー板１０、極柱取付位置１１、射出成形接続部１２、極柱２１、シール部材２２、上側成形部材２３、隙間２４、防爆弁３０、防爆弁穴３１、防爆弁ピース３２、フィルム３３、液体注入口３４、下側成形部材４０、下側成形接続部材４１、正極極柱アセンブリ１０１、負極極柱アセンブリ１０２、皿穴１０３、第１の貫通穴１０４、凸状隆起１０５、凸状隆起壁１０６、凸状隆起底部１０７、第２の貫通穴１０９、凸状隆起接続部１２１、凸状隆起リング１２２、反転溝１２３、凹状リング１２４、極柱位置決め台１２５、極柱穴１２６、第１の凹部３１１、防爆弁凸台３１２、第２の凹部３１３、排気溝３１４。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】