KR101412344B1 - 2차 전지 - Google Patents

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KR101412344B1
KR101412344B1 KR1020120129691A KR20120129691A KR101412344B1 KR 101412344 B1 KR101412344 B1 KR 101412344B1 KR 1020120129691 A KR1020120129691 A KR 1020120129691A KR 20120129691 A KR20120129691 A KR 20120129691A KR 101412344 B1 KR101412344 B1 KR 101412344B1
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고이찌 다니야마
가즈노리 하라구찌
고지 기타다
가오리 나가타
요시오 다가와
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미쯔비시 지도샤 고교 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 비용을 억제하고 안전 밸브가 동작하는 정밀도를 높이는 면에서 유리한 2차 전지를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 전지는 전극체와, 상기 전극체를 수용하는 케이스를 구비하는 2차 전지로서, 상기 케이스는, 금속판이 절곡됨과 함께, 절곡된 상기 금속판의 연부끼리 용접됨으로써 형성되고, 상기 금속판의 연부에 상기 금속판의 다른 부분보다도 두께가 얇은 박육부를 안전 밸브로서 형성한 것을 특징으로 한다.

Description

2차 전지{SECONDARY BATTERY}
본 발명은 2차 전지에 관한 것이다.
모터를 구동원으로 한 전기 자동차나 하이브리드 자동차에 있어서 모터에 전력을 공급하는 배터리로서, 전극체가 케이스에 수용된 리튬 이온 2차 전지가 많이 사용되고 있다.
리튬 이온 2차 전지에서는, 사용 상태에 따라서 전극체로부터 가스가 발생함으로써 케이스 내의 내압이 상승하는 경우가 있다.
따라서, 케이스 내의 내압이 상한을 초과했을 때에 내압을 개방하는 안전 밸브가 케이스에 설치되어 있다.
종래에는, 케이스에 형성한 개구부에 금속박을 부착하고, 내압에 의해 금속박이 파단됨으로써 내압이 개방되도록 한 안전 밸브의 구조가 알려져 있다.
또한, 특허문헌 1에는 케이스의 표면에 레이저 가공 등에 의해 홈 형상의 각인 표시부로 이루어지는 박육부를 구성하고, 이 박육부를 안전 밸브로서 기능시키는 기술이 개시되어 있다.
일본 특허 출원 공개 제2006-155971호 공보
그러나 전자의 종래 기술에서는, 안전 밸브의 구조가 복잡해서 비용을 줄이는 면에서 불리하다.
또한, 후자의 종래 기술에서는, 가공 정밀도를 높이는 면에서 한계가 있으므로 안전 밸브가 동작하는 정밀도를 높이는 면에서 불리하다.
본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 비용을 억제하면서 안전 밸브가 동작하는 정밀도를 높이는 면에서 유리한 2차 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 전극체와, 상기 전극체를 수용하는 케이스를 구비하는 2차 전지로서, 상기 케이스는 금속판이 절곡됨과 함께, 절곡된 상기 금속판의 연부끼리 용접됨으로써 형성되고, 상기 금속판의 연부에 상기 금속판의 다른 부분보다도 두께가 얇은 박육부를 안전 밸브로서 형성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스는, 상기 전극체를 수용하는 개방된 수용 공간을 갖는 본체부와, 상기 전극체에 접속하는 단자가 설치되고 상기 수용 공간을 폐색하는 상기 본체부와는 다른 덮개부를 구비하고, 상기 박육부는 상기 본체부에 설치될 수 있다.
또한, 상기 전극체는 정극과 부극을 포함하여 구성된 띠체가 복수 회 권회된 권회체로 구성되고, 상기 박육부는 상기 권회체의 끝면에 대향하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 박육부에 위치하는 연부는 상기 박육부의 다른 부분보다도 두껍게 형성될 수 있다.
또한, 상기 박육부에 위치하는 연부는 인접한 상기 박육부가 형성되어 있지 않은 연부에 포개어 용접될 수 있다.
본 발명에 따르면, 안전 밸브로서 기능하는 박육부는 용접되는 금속판의 연부에 형성되므로, 가공을 간단하고 고정밀도로 행하는 면에서 유리하고, 비용을 억제하면서 안전 밸브가 동작하는 정밀도를 높이는 면에서 유리하다.
본 발명에 따르면, 단자가 설치된 덮개부가 아닌, 본체부에 박육부가 형성되어 있으므로, 케이스의 내압이 높아져, 박육부가 파단되어 가스가 방출된 경우에, 파단된 박육부로부터 누설된 전해액이 덮개부에 설치된 단자에 접촉하는 사태가 더욱 일어나기 어려워져, 쇼트 등을 야기할 가능성을 보다 저감하는 면에서 유리하다.
본 발명에 따르면, 박육부는 권회체의 끝면에 대향하여 형성되어 있으므로, 박육부가 파단되었을 때에 권회체로부터 발생하는 가스가 원활하게 박육부의 파단 부분으로부터 바깥쪽으로 유출되므로, 안전 밸브로서의 기능을 가장 효과적으로 발휘시키는 면에서 유리하다.
본 발명에 따르면, 박육부에 위치하는 연부는 박육부의 다른 부분보다도 두껍게 형성되어 있으므로, 박육부의 용접의 작업성을 확보하는 면에서 유리하다.
본 발명에 따르면, 박육부에 위치하는 연부는 박육부가 형성되어 있지 않은 연부에 포개서 용접되어 있으므로, 박육부의 용접의 작업성을 확보하는 면에서 유리하다.
도 1의 (A)는 제1 실시 형태에 있어서의 2차 전지(10)의 사시도, (B)는 금속판(24)이 절곡되어 용접됨으로써 형성된 케이스(14)의 본체부(16)의 사시도, (C)는 절곡하기 전의 금속판(24)의 평면도이다.
도 2의 (A)는 박육부(30)의 연부(3002)와 절반부 끝면부(26)의 연부를 맞대어 용접하는 제1 예를 나타내는 도 1의 (A)의 AA선 단면도, (B)는 박육부(30)의 연부(3002)와 절반부 끝면부(26)의 연부를 맞대어 용접하는 제2 예를 나타내는 도 1의 (A)의 AA선 단면도, (C)는 박육부(30)의 연부(3002)와 절반부 끝면부(26)의 연부를 맞대어 용접하는 제3 예를 나타내는 도 1의 (A)의 AA선 단면도이다.
도 3은 박육부(30)의 연부(3002)와 절반부 끝면부(26)의 연부를 포개서 용접하는 제4 예를 나타내는 사시도이다.
도 4는 박육부(30)의 형상의 변형예를 나타내는 2차 전지(10)의 사시도이다.
도 5의 (A)는 제2 실시 형태에 있어서의 2차 전지(10)의 사시도, (B)는 금속판(24)이 절곡되어 용접됨으로써 형성된 케이스(14)의 본체부(16)의 사시도, (C)는 절곡하기 전의 금속판(24)의 평면도이다.
도 6의 (A)는 제3 실시 형태에 있어서의 2차 전지(10)의 사시도, (B)는 금속판(24)이 절곡되어 용접됨으로써 형성된 케이스(14)의 본체부(16)의 사시도, (C)는 절곡하기 전의 금속판(24)의 평면도이다.
도 7의 (A)는 제4 실시 형태에 있어서의 2차 전지(10)의 사시도, (B)는 금속판(24)이 절곡되어 용접됨으로써 형성된 케이스(14)의 본체부(16)의 사시도, (C)는 절곡하기 전의 금속판(24)의 평면도이다.
도 8의 (A)는 제5 실시 형태에 있어서의 2차 전지(10)의 사시도, (B)는 금속판(24)이 절곡되어 용접됨으로써 형성된 케이스(14)의 본체부(16)의 사시도, (C)는 절곡하기 전의 금속판(24)의 평면도이다.
도 9의 (A)는 제1 실시 형태에 있어서의 박육부(30)와 권회체(12A)의 끝면과의 위치 관계를 도시하는 평면도, (B)는 제2 실시 형태에 있어서의 박육부(30)와 권회체(12A)의 끝면과의 위치 관계를 도시하는 평면도, (C)는 제2 실시 형태의 변형예에 있어서의 박육부(30)와 권회체(12A)의 끝면과의 위치 관계를 도시하는 평면도, (D)는 제3 실시 형태에 있어서의 박육부(30)와 권회체(12A)의 끝면과의 위치 관계를 도시하는 평면도, (E)는 제4 실시 형태에 있어서의 박육부(30)와 권회체(12A)의 끝면과의 위치 관계를 도시하는 평면도, (F)는 제5 실시 형태에 있어서의 박육부(30)와 권회체(12A)의 끝면과의 위치 관계를 도시하는 평면도이다.
(제1 실시 형태)
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 도면을 참조해서 설명한다.
본 실시 형태에서는 2차 전지가 리튬 이온 2차 전지로 구성되어 있는 경우에 대해서 설명하지만, 본 발명은 리튬 이온 2차 전지 이외의 2차 전지에도 적용 가능하다.
도 1의 (A)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 2차 전지(10)는 전극체(12)와, 상기 전극체(12)를 수용하는 케이스(14)를 구비하고 있다.
케이스(14)는 가로로 긴 직사각 판 형상을 나타내고, 본체부(16)와, 덮개부(18)를 구비하고 있다.
본체부(16)는 1매의 금속판(20)이 절곡됨과 함께, 절곡된 금속판(20)의 연부끼리가 용접됨으로써 형성되어 있다. 또, 본 명세서에 있어서「용접」이란, 레이저 빔 등을 사용한 용접이나 납땜에 의한 접합 등을 모두 포함하는 것으로 한다.
금속판(20)의 재료로서는, 스테인리스, 알루미늄, 스틸 등 종래 공지의 여러 가지 금속 재료가 사용 가능하다.
도 1의 (C)에 절곡하기 전의 금속판(20)을 도시한다.
금속판(20)은 저면부(22)와, 한 쌍의 측면부(24)와, 4개의 절반부 끝면부(26)를 구비하고 있다.
저면부(22)는 가로로 긴 직사각 형상을 나타내고 있다.
한 쌍의 측면부(24)는, 각각 가로로 긴 직사각 형상을 나타내고, 저면부(22)의 대향하는 긴 변에 각각 접속하고 있다.
각 절반부 끝면부(26)는 한 쌍의 측면부(24)의 짧은 변에 각각 접속되어 있다.
도 1의 (B)에 도시한 바와 같이, 금속판(20)은 그들 저면부(22)와 측면부(24)와의 경계 개소, 측면부(24)와 절반부 끝면부(26)와의 경계 개소가 직각으로 절곡된다. 그리고, 서로 대향하는 절반부 끝면부(26)의 연부끼리가 맞대어져 용접에 의해 접합되고, 또한 절반부 끝면부(26)와 저면부(22)의 짧은 변을 이루는 연부가 맞대어져 용접에 의해 접합되어 있다.
이와 같이 절곡되어 용접됨으로써 상부가 개방된 수용 공간(S)을 갖는 본체부(16)가 형성된다.
또한, 절반부 끝면부(26)의 연부끼리가 용접됨으로써 본체부(16)의 끝면부(28)가 형성된다.
　본 실시 형태에서는, 4개의 절반부 끝면부(26) 중 1개의 절반부 끝면부(26)에 박육부(30)가 형성되어 있다.
이 박육부(30)는 나머지 금속판(20)의 부분보다도 두께가 얇게 형성되어 있다.
박육부(30)는 전극체(12)로부터 발생한 내압을 방출하는 2차 전지(10)의 안전 밸브(32)로서 기능한다.
박육부(30)는 절반부 끝면부(26)의 연부에 형성되고, 보다 상세하게는 용접되는 상대측의 절반부 끝면부(26)의 연부에 맞대어지는 개소에 형성되어 있다.
따라서, 본 실시 형태에서는 안전 밸브(32)는 케이스(14)의 끝면부(28)의 폭 방향의 중간에 배치되어 있다.
박육부(30)는 절반부 끝면부(26)의 개소를 압연하고, 연삭하는 등 종래 공지의 여러 가지 가공 방법이 사용 가능하다.
이 경우에, 박육부(30)는 절반부 끝면부(26)의 연부를 포함하여 형성되므로, 그들의 가공을 간단하고 고정밀도로 행하는 면에서 유리해진다.
예를 들어, 금속판(20)을 압연해서 박육부(30)를 형성하는 경우는, 압연 과정에서 발생한 박육 부분 중 박육부(30)로서 이용하지 않는 부분을 쉽게 절단할 수 있어 간단하게 박육부(30)를 형성할 수 있다.
또한, 박육부(30)는 절반부 끝면부(26)의 연부를 포함하여 형성되므로, 박육부(30)의 두께를 간단하면서 또한 고정밀도로 측정할 수 있어, 박육부(30)의 두께 정밀도를 높이는 면에서 유리해진다.
이에 반해, 박육부(30)를 금속판(24)의 연부 이외의 부분에 고정밀도로 형성하는 것은 어렵고, 또한 그러한 부분에 형성한 박육부(30)의 두께를 간단하면서 또한 고정밀도로 측정하는 것은 어렵다.
도 2의 (A), (B)에 도시한 바와 같이, 박육부(30)의 연부(3002)는 상기 연부(3002)가 용접되는 절반부 끝면부(26)의 연부(2602)에 맞대어져 용접된다.
이 경우, 도 2의 (A)에 도시한 바와 같이, 박육부(30)가 상기 박육부(30)를 제외한 본체부(16)의 외면보다도 내측으로 편위하도록 형성되어 있어도 되고, 도 2의 (B)에 도시한 바와 같이, 박육부(30)가 상기 박육부(30)를 제외한 본체부(16)의 내면보다도 외측으로 편위하도록 형성되어 있어도 된다.
또한, 박육부(30)의 연부와 절반부 끝면부(26)의 연부를 맞대어 용접하는 경우, 박육부(30)의 두께와 절반부 끝면부(26)의 두께와의 차가 클수록, 또한 박육부(30)의 두께가 작을수록 박육부(30)의 용접 작업이 어려워진다.
따라서, 도 2의 (C)에 도시한 바와 같이 박육부(30)에 위치하는 연부(3002)를, 박육부(30)의 다른 부분보다도 두껍게 형성하면, 박육부(30)의 용접의 작업성을 확보하는 면에서 유리해진다.
또한, 박육부(30)의 연부(3002)를 절반부 끝면부(26)의 연부(2602)에 맞대어 용접하는 대신에, 도 3에 도시한 바와 같이, 박육부(30)에 위치하는 연부(3002)를, 상기 연부(3002)가 용접되는 상대측의 연부(2602), 즉 박육부(30)가 형성되어 있지 않은 연부(2602)에 포개어 용접하여도 된다. 즉, 박육부(30)에 위치하는 연부를, 이 연부에 인접하는 박육부(30)가 위치하고 있지 않은 연부보다도 돌출하여 형성해 두고, 이 돌출 부분을 용접 재료로서 사용하도록 하면, 박육부(30)의 용접의 작업성을 확보하는 면에서 유리해진다.
또한, 박육부(30)의 연부(3002)가 절반부 끝면부(26)의 연부(2602)에 용접되면, 용접된 박육부(30)의 연부(3002)의 강도가 박육부(30)의 나머지 부분보다도 높아진다.
박육부(30)의 강도가 지나치게 높으면, 케이스(14) 내의 내압이 상승했을 때에 박육부(30)가 파단되기 어려워진다. 바꾸어 말하면, 박육부(30)의 윤곽의 길이 중, 연부(3002)를 제외한 윤곽 부분의 길이가 차지하는 비율을 증가시킬수록, 박육부(30)가 파단되기 쉬워진다.
예를 들어, 도 1의 (A)에 도시한 바와 같이, 박육부(30)의 윤곽이 반경 치수가 R인 반원형인 경우와, 도 4에 도시한 바와 같이 박육부(30)의 윤곽이 짧은 변이 R이고 긴 변이 2R이며 긴 변이 연부(3002)를 구성하는 직사각형인 경우에 대해서 고려한다.
그러면, 박육부(30)의 주위의 길이 중, 연부(3002)를 제외한 주위의 길이가 연부(3002)의 길이에 대하여 차지하는 비율은, 직사각형 쪽이 반원형보다도 커지고, 따라서, 직사각형 쪽이 박육부(30)의 강도를 내리기 쉬워, 박육부(30)가 파단되기 쉬워진다.
이와 같이, 필요로 되는 박육부(30)의 파단 용이함의 정도에 따라서, 박육부(30)의 윤곽 형상이나 크기를 적절하게 선택할 수 있다.
전극체(12)는, 도 1의 (A)에 도시한 바와 같이, 본체부(16)의 수용 공간(S)에 수용되어 있다.
전극체(12)는 정극과 부극 사이에 세퍼레이터가 개재된 띠체가 복수 회 권회된 권회체(12A)로 구성되어 있다.
보다 상세하게는, 전극체(12)는 정극과 부극과 2매의 세퍼레이터로 구성되어 있다.
정극은 폭보다도 큰 길이를 갖는 띠 형상을 나타내고 있다.
정극은 3층 구조이며, 두께 방향의 중앙에 위치하는 정극 집전박과, 그 양면에 형성된 정극 활물질로 구성되어 있다. 정극 집전박은 도시하지 않은 접속 부재를 통해 후술하는 플러스측 단자에 접속되어 있다.
정극 집전박으로서는 알루미늄박이 사용되고, 정극 활물질로서는 코발트산 리튬 등이 사용된다.
부극은 폭보다도 큰 길이를 갖는 띠 형상을 나타내고 있다.
부극은 3층 구조이며, 두께 방향의 중앙에 위치하는 부극 집전박과, 그 양면에 형성된 부극 활물질로 구성되어 있다. 부극 집전박은 도시하지 않은 접속 부재를 통해 후술하는 마이너스측 단자에 접속되어 있다.
부극 집전박으로서는 동박이 사용되고, 부극 활물질로서는 탄소 재료 등이 사용된다.
2매의 세퍼레이터는 폭보다도 큰 길이를 갖는 띠 형상을 나타내고, 리튬 이온을 이동할 수 있는 다공질의 절연 필름으로 구성되어 있다.
전극체(12)는 정극과 부극을 2매의 세퍼레이터를 개재하여 포개어 복수 회 권회함으로써 구성되고, 단면이 편평한 긴 원 형상을 나타내고 있다.
구체적으로는, 세퍼레이터와, 정극과, 세퍼레이터와, 부극이 이 순서로 포개어 지며 세퍼레이터를 외측으로 하고, 부극을 내측으로 하여 복수 회 권회되어 있다.
권회체(12A)는, 그 축 방향을 끝면부(28)에 직교시켜서 수용 공간(S)에 수용되어 있다.
본 실시 형태에서는, 도 9의 (A)에 도시한 바와 같이, 박육부(30)는 권회체(12A)의 끝면(1202)에 대향하여 형성되어 있다.
덮개부(18)는 수용 공간(S)을 폐색하도록 본체부(16)에 용접에 의해 접합되어 있다. 덮개부(18)에는 전극체(12)에 접속하는 플러스측의 단자(34) 및 마이너스측의 단자(36)가 설치되어 있다.
덮개부(18)를 전극체(12)가 수용된 본체부(16)에 접합함으로써 가로로 긴 직사각 판 형상을 나타내는 케이스(14)가 조립된다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시 형태에 따르면, 안전 밸브(32)로서 기능하는 박육부(30)는 절반부 끝면부(26)의 연부를 포함하여 형성되므로, 박육부(30)의 가공을 간단하고 고정밀도로 행하는 면에서 유리해진다. 따라서, 비용을 억제하면서 안전 밸브(32)가 동작하는 정밀도를 높이는 면에서 유리해진다.
또한, 권회체(12A)로부터 발생하는 가스의 압력[케이스(14) 내의 내압]에 의해 박육부(30)가 파단된 경우, 가스는 권회체(12A)의 축 방향을 향해 흐르기 쉽고, 권회체(12A)의 축 방향과 직교하는 방향으로는 흐르기 어렵다. 이것은 전술한 바와 같이 권회체(12A)가 정극과 부극 사이에 세퍼레이터가 개재된 띠체가 복수 회 권회된 구조이기 때문이다.
권회체(12A)로부터 발생하는 가스는 권회체(12A)의 축 방향으로 흐른다. 본 실시 형태에서는, 도 9의 (A)에 도시한 바와 같이, 박육부(30)는 권회체(12A)의 끝면(1202)에 대향하여 형성되어 있다. 그 때문에, 권회체(12A)로부터 발생하는 가스의 방출 방향에 박육부(30)가 위치하고 있다. 따라서, 박육부(30)가 파단되었을 때에 가스는 최단 거리를 통해 보다 원활하게 박육부(30)의 파단 부분으로부터 바깥쪽으로 유출한다. 따라서, 안전 밸브(32)로서의 기능을 가장 효과적으로 발휘시키는 면에서 보다 유리해진다.
또한, 본 실시 형태에서는 단자(34, 36)가 설치된 덮개부(18)가 아닌, 본체부(16)에 박육부(30)가 형성되어 있으므로, 케이스(14)의 내압이 높아져, 박육부(30)가 파단되어 가스가 방출된 경우에, 파단된 박육부(30)로부터 누설된 전해액이 덮개부(18)의 단자(34, 36)에 닿는 사태가 더욱 일어나기 어려워져, 쇼트 등을 야기할 가능성을 보다 저감하는 면에서 유리해진다.
(제2 실시 형태)
다음에 제2 실시 형태에 대해서 설명한다.
제1 실시 형태에서는, 안전 밸브(32)가 케이스(14)의 끝면부(28)의 폭 방향의 중간에 배치되어 있었지만, 제2 실시 형태에서는 안전 밸브(32)가 케이스(14)의 끝면부(28)의 폭 방향의 단부에 배치되어 있는 점이 제1 실시 형태와 다르다.
또, 이하의 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 마찬가지이거나 동일한 부분, 부재에 대해서는 동일한 번호를 부여하여 그 설명을 생략하고, 혹은 간단하게 설명한다.
도 5의 (C)에 절곡하기 전의 금속판(20)을 도시한다.
금속판(20)은 저면부(22)와, 한 쌍의 측면부(24)와, 한 쌍의 끝면부(28)를 구비하고 있다.
저면부(22)는 가로로 긴 직사각 형상을 나타내고 있다.
한 쌍의 측면부(24)는 각각 가로로 긴 직사각 형상을 나타내고, 저면부(22)의 대향하는 긴 변에 각각 접속하고 있다.
한 쌍의 끝면부(28)는, 한 쌍의 측면부(24) 중 한쪽 측면부(24)의 짧은 변에 각각 접속되어 있다.
도 5의 (B)에 도시한 바와 같이, 금속판(20)은 그들 저면부(22)와 측면부(24)와의 경계 개소, 측면부(24)와 끝면부(28)와의 경계 개소가 직각으로 절곡된다.
그리고 끝면부(28)와 측면부(24)의 연부가 맞대어져 용접에 의해 접합되고, 끝면부(28)와 저면부(22)의 짧은 변을 이루는 연부가 맞대어져 용접에 의해 접합된다.
이와 같이 절곡되어 용접됨으로써 상부가 개방된 수용 공간(S)을 갖는 본체부(16)가 형성된다.
제2 실시 형태에서는, 박육부(30)는 끝면부(28)의 용접되는 연부에 형성되고, 보다 상세하게는 용접되는 상대측의 측면부(24)의 짧은 변에 맞대어지는 개소에 형성되어 있다.
따라서, 안전 밸브(32)가 케이스(14)의 끝면부(28) 중 끝면부(28)와 한쪽의 측면부(24)와의 경계선에 접하여 배치되어 있다.
또한, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 권회체(12A)는 그 축 방향을 끝면부(28)에 직교시켜서 수용 공간(S)에 수용되어 있다.
제2 실시 형태에서는, 도 9의 (B)에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 박육부(30)가 권회체(12A)의 끝면(1202)에 대향하여 형성되는 경우와, 도 9의 (C)에 도시한 바와 같이, 박육부(30)가 권회체(12A)의 끝면(1202)의 근방에 형성되어 있지만, 박육부(30)가 끝면(1202)에 대향하고 있지 않은 경우와의 2개의 구성이 가능하다.
이와 같은 제2 실시 형태에 따르면, 안전 밸브(32)로서 기능하는 박육부(30)는 끝면부(28)의 연부를 포함하여 형성되므로, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 박육부(30)의 가공을 간단하고 고정밀도로 행하는 면에서 유리해진다. 따라서, 비용을 억제하면서 안전 밸브(32)가 동작하는 정밀도를 높이는 면에서 유리해진다.
또한, 도 9의 (B)에 도시한 바와 같이, 박육부(30)가 권회체(12A)의 끝면(1202)에 대향하여 형성된 경우에는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 박육부(30)가 파단되었을 때에 가스는 최단 거리를 통해 원활하게 박육부(30)의 파단 부분으로부터 바깥쪽으로 유출할 수 있어, 안전 밸브(32)로서의 기능을 가장 효과적으로 발휘시키는 면에서 유리해진다.
또한, 도 9의 (C)에 도시한 바와 같이, 박육부(30)가 권회체(12A)의 끝면(1202)에 대향하고 있지 않지만 끝면(1202)의 근방에 형성되어 있는 경우에는, 권회체(12A)로부터 발생하는 가스는 권회체(12A)의 축 방향으로 흐르므로, 박육부(30)가 파단되었을 때에 가스는 원활하게 박육부(30)의 파단 부분으로부터 바깥쪽으로 유출할 수 있어, 안전 밸브(32)로서의 기능을 충분히 발휘시키는 면에서 유리해진다.
또한, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 단자(34, 36)가 설치된 덮개부(18)가 아닌, 본체부(16)에 박육부(30)가 형성되어 있으므로, 파단된 박육부(30)로부터 누설된 전해액에 기인하는 단자(34, 36)의 쇼트 등의 가능성을 저감하는 면에서 유리해진다.
(제3 실시 형태)
다음에 제3 실시 형태에 대해서 설명한다.
제3 실시 형태에서는, 안전 밸브(32)가 케이스(14)의 2개의 측면부(24) 중 한쪽 측면부(24)의 연부를 포함하는 개소에 형성되어 있는 점이 제1, 제2 실시 형태와 다르다.
도 6의 (C)에 절곡하기 전의 금속판(20)을 도시한다.
금속판(20)은 제2 실시 형태와 마찬가지로, 저면부(22)와, 한 쌍의 측면부(24)와, 한 쌍의 끝면부(28)를 구비하고, 도 6의 (B)에 도시한 바와 같이, 본체부(16)의 조립도 제2 실시 형태와 마찬가지로 이루어지므로 설명을 생략한다.
제3 실시 형태에서는, 박육부(30)는 측면부(24)의 용접되는 연부에 형성되고, 보다 상세하게는 용접되는 상대측의 끝면부(28)에 맞대어지는 개소에 형성되어 있다.
따라서, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 권회체(12A)는 그 축 방향을 끝면부(28)에 직교시켜서 수용 공간(S)에 수용되어 있으므로, 도 9의 (D)에 도시한 바와 같이, 박육부(30)는 권회체(12A)의 끝면(1202)에 대향하고 있지 않지만, 끝면(1202)의 근방에 형성되어 있다.
이와 같은 제3 실시 형태에 따르면, 안전 밸브(32)로서 기능하는 박육부(30)는 한쪽 측면부(24)의 연부를 포함하여 형성되므로, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 박육부(30)의 가공을 간단하고 고정밀도로 행하는 면에서 유리해진다. 따라서, 비용을 억제하면서 안전 밸브(32)가 동작하는 정밀도를 높이는 면에서 유리해진다.
또한, 도 9의 (D)에 도시한 바와 같이, 박육부(30)가 권회체(12A)의 끝면(1202)에 대향하고 있지 않지만 끝면(1202)의 근방에 형성되어 있으므로, 권회체(12A)로부터 발생하는 가스는 권회체(12A)의 축 방향으로 흐르므로, 박육부(30)가 파단되었을 때에 가스는 원활하게 박육부(30)의 파단 부분으로부터 바깥쪽으로 유출할 수 있어, 안전 밸브(32)로서의 기능을 충분히 발휘시키는 면에서 유리해진다.
또한, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 단자(34, 36)가 설치된 덮개부(18)가 아닌, 본체부(16)에 박육부(30)가 형성되어 있으므로, 파단된 박육부(30)로부터 누설된 전해액에 기인하는 단자(34, 36)의 쇼트 등의 가능성을 저감하는 면에서 유리해진다.
(제4 실시 형태)
다음에 제4 실시 형태에 대해서 설명한다.
제4 실시 형태에서는, 안전 밸브(32)가 케이스(14)의 저면부(22)의 연부를 포함하는 개소에 형성되어 있는 점이 제1, 제2 실시 형태와 다르다.
도 7의 (C)에 절곡하기 전의 금속판(20)을 도시한다.
금속판(20)은, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 저면부(22)와, 한 쌍의 측면부(24)와, 4개의 절반부 끝면부(26)를 구비하고, 도 7의 (B)에 도시한 바와 같이, 본체부(16)의 조립은 제1 실시 형태와 마찬가지로 이루어지므로 설명을 생략한다.
제4 실시 형태에서는, 박육부(30)는 저면부(22)의 연부에 형성되고, 보다 상세하게는 용접되는 상대측의 끝면부(28)[2개의 절반부 끝면부(26)]의 짧은 변에 맞대어지는 개소에 형성되어 있다.
또한, 권회체(12A)는 그 축 방향을 끝면부(28)에 직교시켜서 수용 공간(S)에 수용되어 있으므로, 도 9의 (E)에 도시한 바와 같이, 박육부(30)는 권회체(12A)의 끝면(1202)에 대향하고 있지 않지만, 끝면(1202)의 근방에 형성되어 있다.
덮개부(18)는 수용 공간(S)을 폐색하도록 본체부(16)에 용접에 의해 접합되어 있다. 덮개부(18)에는, 전극체(12)에 접속하는 플러스측의 단자(34) 및 마이너스측의 단자(36)가 설치되어 있다.
덮개부(18)를 전극체(12)가 수용된 본체부(16)에 접합함으로써 가로로 긴 직사각 판 형상을 나타내는 케이스(14)가 조립된다.
이와 같은 제4 실시 형태에 따르면, 안전 밸브(32)로서 기능하는 박육부(30)는 저면부(22)의 연부를 포함하여 형성되므로, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 그들 박육부(30)의 가공을 간단하고 고정밀도로 행하는 면에서 유리해진다. 따라서, 비용을 억제하면서 안전 밸브(32)가 동작하는 정밀도를 높이는 면에서 유리해진다.
또한, 도 9의 (E)에 도시한 바와 같이, 박육부(30)가 권회체(12A)의 끝면(1202)에 대향하고 있지 않지만 끝면(1202)의 근방에 형성되어 있으므로, 권회체(12A)로부터 발생하는 가스는 권회체(12A)의 축 방향으로 흐르므로, 박육부(30)가 파단되었을 때에 가스는 원활하게 박육부(30)의 파단 부분으로부터 바깥쪽으로 유출할 수 있어, 안전 밸브(32)로서의 기능을 충분히 발휘시키는 면에서 유리해진다.
또한, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 단자(34, 36)가 설치된 덮개부(18)가 아닌, 본체부(16)에 박육부(30)가 형성되어 있으므로, 파단된 박육부(30)로부터 누설된 전해액에 기인하는 단자(34, 36)의 쇼트 등의 가능성을 저감하는 면에서 유리해진다.
(제5 실시 형태)
다음에 제5 실시 형태에 대해서 설명한다.
제1 내지 제4 실시 형태에서는, 케이스(14)가 편평한 직사각 판 형상인 경우에 대해서 설명했지만, 제5 실시 형태에서는 케이스(14)가 원기둥 형상인 경우에 대해서 설명한다.
도 8의 (C)에 절곡하기 전의 금속판(40)을 도시한다.
금속판(40)은 저면부(42)와 측면부(44)를 구비한다.
저면부(42)는 원판 형상을 나타내고 있다.
측면부(44)는 직사각 형상을 나타내고 있다.
박육부(30)는 측면부(44)의 한쪽 짧은 변을 이루는 연부에 형성되고, 보다 상세하게는 용접되는 측면부(44)의 다른 쪽 짧은 변을 이루는 연부에 맞대어지는 개소에 형성되어 있다.
도 8의 (B)에 도시한 바와 같이, 측면부(44)가 원통 형상으로 절곡되고, 측면부(44)의 짧은 변을 이루는 연부끼리가 맞대어져 용접에 의해 접합된다.
또한, 측면부(44)의 한쪽 긴 변을 이루는 연부와 저면부(22)의 원주를 이루는 연부가 맞대어져 용접에 의해 접합된다.
이와 같이 절곡되어 용접됨으로써 상부가 개방된 수용 공간(S)을 갖는 본체부(16)가 형성된다.
권회체(12A)는, 그 축 방향을 원통을 이루는 측면부(44)의 직경 방향에 합치시켜 수용 공간(S)에 수용되어 있다.
그리고 도 9의 (F)에 도시한 바와 같이, 박육부(30)는 권회체(12A)의 끝면(1202)에 대향하여 형성되어 있다.
덮개부(46)는 수용 공간(S)을 폐색하도록 본체부(16)에 용접에 의해 접합되어 있다. 덮개부(46)에는 전극체(12)에 접속하는 플러스측의 단자(34) 및 마이너스측의 단자(36)가 설치되어 있다.
덮개부(46)를 전극체(12)가 수용된 본체부(16)에 접합함으로써 원기둥 형상을 나타내는 케이스(14)가 조립된다.
이와 같은 제5 실시 형태에 따르면, 안전 밸브(32)로서 기능하는 박육부(30)는 측면부(42)의 연부에 형성되므로, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 그들 박육부(30)의 가공을 간단하고 고정밀도로 행하는 면에서 유리해진다. 따라서, 비용을 억제하면서 안전 밸브(32)가 동작하는 정밀도를 높이는 면에서 유리해진다.
또한, 도 9의 (F)에 도시한 바와 같이, 박육부(30)가 권회체(12A)의 끝면(1202)에 대향하여 형성되어 있으므로, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 박육부(30)가 파단되었을 때에 가스는 최단 거리를 통해 보다 원활하게 박육부(30)의 파단 부분으로부터 바깥쪽으로 유출할 수 있어, 안전 밸브(32)로서의 기능을 가장 효과적으로 발휘시키는 면에서 보다 유리해진다.
또한, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 단자(34, 36)가 설치된 덮개부(46)가 아닌, 본체부(16)에 박육부(30)가 형성되어 있으므로, 파단된 박육부(30)로부터 누설된 전해액에 기인하는 단자(34, 36)의 쇼트 등의 가능성을 저감하는 면에서 유리해진다.
상술한 실시 형태에서는, 케이스(14)가 편평한 직사각 판 형상 혹은 원기둥 형상을 나타내는 경우에 대해서 설명했지만, 케이스(14)의 형상은 직사각 판 형상 혹은 원기둥 형상에 한정되지 않고, 본 발명은 종래 공지의 여러 가지 형상의 케이스를 갖는 2차 전지에 적용 가능하다.
10 : 2차 전지
12 : 전극체
14 : 케이스
16 : 본체부
18 : 덮개부
20 : 금속판
22 : 저면부
24 : 측면부
26 : 절반부 끝면부
28 : 끝면부
30 : 박육부
3002 : 연부
32 : 안전 밸브
42 : 저면부
44 : 측면부
46 : 덮개부

Claims (7)

  1. 전극체와, 상기 전극체를 수용하는 케이스를 구비하는 2차 전지로서,
    상기 케이스는, 금속판이 절곡됨과 함께, 절곡된 상기 금속판의 연부끼리 용접됨으로써 형성되고, 상기 전극체를 수용하는 개방된 수용 공간을 갖는 본체부와,
    상기 전극체에 접속하는 단자가 설치되고 상기 수용 공간을 폐색하는 상기 본체부와 다른 덮개부를 구비하고,
    상기 금속판의 다른 부분보다도 두께가 얇은 박육부를 안전 밸브로서, 상기 본체부의 절곡된 상기 금속판의 연부끼리 맞대어지는 개소에 상기 덮개부와 이격되어 형성한 것을 특징으로 하는 2차 전지.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전극체는 정극과 부극을 포함하여 구성된 띠체가 복수 회 권회된 권회체로 구성되고,
    상기 박육부는 상기 권회체의 끝면에 대향하여 형성되는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 박육부에 위치하는 연부는 상기 박육부의 다른 부분보다도 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 박육부에 위치하는 연부는 상기 박육부의 다른 부분보다도 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 박육부에 위치하는 연부는 인접한 상기 박육부가 형성되어 있지 않은 연부에 포개어 용접되는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 박육부에 위치하는 연부는 인접한 상기 박육부가 형성되어 있지 않은 연부에 포개어 용접되는 것을 특징으로 하는 2차 전지.
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