特許ウォッチ

公開番号2025093083
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-23
出願番号2023208591
出願日2023-12-11
発明の名称電池用端子部品の製造方法
出願人株式会社プロテリアル
代理人弁理士法人信栄事務所
主分類H01M 50/564 20210101AFI20250616BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】低延性導体層で構成される有底穴部の内壁面における高延性導体層の露出を抑制する。
【解決手段】高延性導体層31Aと低延性導体層31Bとが厚さ方向に積層接合されて成るクラッド個片31の低延性導体層31Bの側の中央部から突出する軸部33Cを有する第一中間体33を形成する工程と、平坦な先端部を含む第一凸部を有するパンチ75で第一中間体33から中間有底穴部34Dを有する第二中間体34を形成する工程と、平坦な先端部を含む第二凸部を有するパンチ85で第二中間体34から有底穴部35Dを有する第三中間体35を形成する工程と、を有し、パンチ75の第一凸部の先端部の外周縁部における曲率半径R1をパンチ85の第二凸部の先端部の外周縁部の曲率半径R2よりも小さくする、端子部品の製造方法である。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
高延性導体層と、前記高延性導体層よりも延性が低い低延性導体層とが、厚さ方向に積層接合されて成るクラッド板を用いて、前記クラッド板の厚さ方向に沿って延びる軸部と、前記軸部から前記厚さ方向との直交方向に延びる鍔部と、前記軸部の一端側に設けられた有底穴部と、を有する、電池用端子部品を製造する製造方法であって、
前記クラッド板を前記厚さ方向に打ち抜きクラッド個片を形成する工程（１）と、
前記クラッド個片の前記低延性導体層の側の中央部から突出する前記軸部を有する第一中間体を形成する工程（２）と、
前記第一中間体を用いて、平坦な先端部を含む第一凸部を有する第一成形型により、中間有底穴部を有する第二中間体を形成する工程（３）と、
前記第二中間体を用いて、平坦な先端部を含む第二凸部を有する第二成形型により、有底穴部を有する第三中間体を形成する工程（４）と、を有し、
前記工程（３）は、前記第一中間体の前記軸部の一端側に前記第一成形型の前記第一凸部を押し当てて前記第一中間体を塑性変形させて、前記軸部の一端側に前記第一凸部の形状が転写された前記中間有底穴部を形成する工程であり、
前記工程（４）は、前記第二中間体の前記中間有底穴部の底面に前記第二成形型の前記第二凸部を押し当てて前記第二中間体を塑性変形させて、前記中間有底穴部から前記第二凸部の形状が転写された前記有底穴部を形成する工程であり、
前記第一凸部の先端部の外周縁部の曲率半径が、前記第二凸部の先端部の外周縁部の曲率半径よりも小さい、端子部品の製造方法。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
前記第三中間体の前記有底穴部の底面と内周壁部とがなす角部の曲率半径は、前記第二中間体の前記中間有底穴部の底面と内周壁部とがなす角部の曲率半径よりも大きい、請求項１に記載の端子部品の製造方法。
【請求項３】
前記工程（４）において、前記第二成形型の前記第二凸部を押し当てて、前記第二中間体の前記中間有底穴部の底面と内周壁部とがなす角部と前記第二成形型の前記第二凸部の先端部の外周縁部との間の隙間を前記低延性導体層が埋めるように、前記第二中間体を塑性変形させる、請求項２に記載の端子部品の製造方法。
【請求項４】
前記工程（４）において、前記中間有底穴部を前記有底穴部に形成するのと同時に、前記軸部の前記一端側とは反対の他端側をプレスすることで前記軸部から前記直交方向に延びる前記鍔部を形成する、請求項１～３のいずれか一項に記載の端子部品の製造方法。
【請求項５】
前記鍔部の最外周部のトリミングを行って前記端子部品を得る工程（５）を有する、請求項４に記載の端子部品の製造方法。
【請求項６】
前記工程（１）～（５）をトランスファープレス成形により行う、請求項５に記載の端子部品の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池用端子部品の製造方法に関し、例えば、リチウムイオン二次電池などの二次電池モジュールに用いられる電池用端子部品の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、アルミニウム箔から構成された正極と、銅箔から構成された負極と、正極と負極との間のセパレータと、電解液とを備え、正極、負極、セパレータおよび電解液がケース内に収容されたリチウムイオン二次電池（ＬＩＢ）が記載されている。ＬＩＢにおいて、正極は、ケース内の正極集電体と接続され、正極集電体はケースを貫通する正極端子と電気的に接続されている。また、正極端子は、ケース外で、バスバーに接続されている。一方、負極は、ケース内の負極集電体と接続され、負極集電体はケースを貫通する負極端子と電気的に接続される。また、負極端子は、ケース外で、バスバーに接続されている。
【０００３】
近年、軽量化のため、アルミニウムやアルミニウム合金から成るバスバー（Ａｌバスバー）が用いられる。そのため、ＬＩＢにおいて、アルミニウムやアルミニウム合金から成る正極集電体とＡｌバスバーとの接続には、アルミニウムやアルミニウム合金から成る正極端子が用いられている。一方、負極集電体には、銅や銅合金が用いられている。そのため、特許文献１には、負極端子において、負極集電体と接触する部分を銅または銅合金とし、Ａｌバスバーと接触する部分をアルミニウムまたはアルミニウム合金とすることが記載されている。
【０００４】
具体的には、特許文献１の負極端子は、軸部と、前記軸部から放射方向に放射状の広がりを持つ鍔部と、軸部の一端側に設けられた有底穴部とを有し、アルミニウムまたはアルミニウム合金から成る高延性導体層と、銅または銅合金から成る低延性導体層とが接合されたクラッド材から構成されている。特許文献１では、２種類の金属で構成される２層構造のクラッド個片をプレス成形することによって端子部品の外形が成形される。具体的には、クラッド材を、軸部に対応する凹部が設けられた下型内に、低延性導体層が下向きとなるように配置し、高延性導体層の側から上型により鍛造プレスする。これにより、低延性導体層の側の中央部が突出した軸部が形成される。さらに、軸部の一端側に有底穴部が形成され、クラッド材の残りの部分が鍔部となるように電池用端子が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第６５８１４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の負極端子は、例えば、軸部が、電池のケースの外側から内側に向かって、ケースおよびケース内の負極集電体を貫通した状態で、軸部の有底穴部の端部が軸方向に対する直交方向に曲げ広げられることによって、かしめられる。これにより、負極端子は、負極集電体と電気的に接続された状態になるとともに、負極集電体をケースへ固定している。
【０００７】
ところで、高延性導体層と低延性導体層とが厚さ方向に積層接合されて成る２層構造のクラッド個片を鍛造プレスする際に、軸部に有底穴部を形成する方法として、軸部の先端部にパンチ等を押し当てて軸部を塑性変形させて、有底穴部を形成する方法がある。このとき、有底穴部の内壁面を形成する低延性導体層の塑性流動に引っ張られるように、軸部の内部に存在する高延性導体層が歪に塑性流動し、有底穴部の内壁面から露出する場合がある。高延性導体層を構成する高延性導体が、例えば、アルミニウムである場合、有底穴部の内壁面から露出した電池用端子を負極集電体にかしめると、アルミニウムが電池内の電解液と接触して孔食が生じるおそれがある。このため、アルミニウムが有底穴部の内壁面から露出した電池用端子は不良品として取り扱う必要があり、良品率が低下する。
【０００８】
本発明の課題は、高延性導体層と低延性導体層とが厚さ方向に積層接合されて成るクラッド板から、クラッド板の厚さ方向に沿って低延性導体層側に延びる軸部と、軸部からクラッド板の厚さ方向と直交方向に延びる鍔部と、軸部の一端側に設けられた有底穴部と、を有する、電池用端子部品の製造方法において、有底穴部の内壁面から高延性導体層を構成する高延性導体が露出するのを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明の第一の態様は、高延性導体層と、前記高延性導体層よりも延性が低い低延性導体層とが、厚さ方向に積層接合されて成るクラッド板を用いて、前記クラッド板の厚さ方向に沿って延びる軸部と、前記軸部から前記厚さ方向との直交方向に延びる鍔部と、前記軸部の一端側に設けられた有底穴部と、を有する、電池用端子部品を製造する製造方法であって、
前記クラッド板を前記厚さ方向に打ち抜きクラッド個片を形成する工程（１）と、
前記クラッド個片の前記低延性導体層の側の中央部から突出する前記軸部を有する第一中間体を形成する工程（２）と、
前記第一中間体を用いて、平坦な先端部を含む第一凸部を有する第一成形型により、中間有底穴部を有する第二中間体を形成する工程（３）と、
前記第二中間体を用いて、平坦な先端部を含む第二凸部を有する第二成形型により、有底穴部を有する第三中間体を形成する工程（４）と、を有し、
前記工程（３）は、前記第一中間体の前記軸部の一端側に前記第一成形型の前記第一凸部を押し当てて前記第一中間体を塑性変形させて、前記軸部の一端側に前記第一凸部の形状が転写された中間有底穴部を形成する工程であり、
前記工程（４）は、前記第二中間体の前記中間有底穴部の底面に前記第二成形型の前記第二凸部を押し当てて前記第二中間体を塑性変形させて、前記中間有底穴部から前記第二凸部の形状が転写された前記有底穴部を形成する工程であり、
前記第一凸部の先端部の外周縁部の曲率半径が、前記第二凸部の先端部の外周縁部の曲率半径よりも小さい、端子部品の製造方法である。
【００１０】
前記第三中間体の前記有底穴部の底面と内周壁部とがなす角部の曲率半径は、前記第二中間体の前記中間有底穴部の底面と内周壁部とがなす角部の曲率半径よりも大きいことが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許