KR101527671B1 - 전지 - Google Patents

전지 Download PDF

Info

Publication number
KR101527671B1
KR101527671B1 KR1020137030997A KR20137030997A KR101527671B1 KR 101527671 B1 KR101527671 B1 KR 101527671B1 KR 1020137030997 A KR1020137030997 A KR 1020137030997A KR 20137030997 A KR20137030997 A KR 20137030997A KR 101527671 B1 KR101527671 B1 KR 101527671B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
energizing
battery
external
case
insulating resin
Prior art date
Application number
KR1020137030997A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140004780A (ko
Inventor
노부오 야마모토
마사토 고마츠키
Original Assignee
도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도요타지도샤가부시키가이샤 filed Critical 도요타지도샤가부시키가이샤
Publication of KR20140004780A publication Critical patent/KR20140004780A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101527671B1 publication Critical patent/KR101527671B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/571—Methods or arrangements for affording protection against corrosion; Selection of materials therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/176—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/247—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for portable devices, e.g. mobile phones, computers, hand tools or pacemakers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/562—Terminals characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/564—Terminals characterised by their manufacturing process
    • H01M50/566—Terminals characterised by their manufacturing process by welding, soldering or brazing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

전지(100)는 제1, 제2 케이스 부재(113, 111)를 접합한 전지 케이스(110)와, 전극체(120)와, 통전 단자 부재(150, 160)와, 통전 단자 부재(150, 160)를 제1 케이스 부재(113)에 절연 및 시일을 하면서 고정하는 절연 수지 부재(170)를 구비한다. 이 중 통전 단자 부재(150, 160)는 전지 케이스(110)의 내부에서 전극체(120)에 접속하고, 전지 케이스(110)의 외부로 연장되는 내외 통전 부재(151)와, 이 내외 통전 부재(151)와는 별도의 부재로 되고, 전지 케이스(110)의 외부에 배치된 외부 통전 부재(153)를 갖는다. 그리고, 절연 수지 부재(170)는 제1 케이스 부재(113) 및 내외 통전 부재(151)와 일체 성형되어 이루어진다.

Description

전지{CELL}
본 발명은 전지 케이스와, 이에 수용된 전극체와, 전지 케이스의 내부에서 전극체에 접속하는 한편, 전지 케이스를 관통하여 전지 케이스의 외부로 연장되는 통전 단자 부재와, 이 통전 단자 부재 및 전지 케이스와 일체로 성형되고, 통전 단자 부재와 전지 케이스 사이를 절연하면서 시일하는 절연 수지 부재를 구비하는 전지에 관한 것이다.
종래부터 전지 케이스와, 이에 수용된 전극체와, 전지 케이스의 내부에서 전극체에 접속하는 한편, 전지 케이스를 관통하여 전지 케이스의 외부로 연장되는 통전 단자 부재를 갖는 것 외에, 통전 단자 부재와 전지 케이스 사이에 별도 성형한 절연 수지 부재를 개재시켜서, 이들 사이를 절연하면서 시일하는 전지가 알려져 있다. 또한, 통전 단자 부재를 하나의 금속 부재로 형성함과 함께, 사출 성형에 의해 전지 케이스의 케이스 덮개 부재 및 통전 단자 부재와 일체로 절연 수지 부재를 형성한 전지가 알려져 있다. 예를 들어 특허문헌 1에, 이러한 전지가 개시되어 있다(특허문헌 1의 특허청구범위 및 도 1, 도 2 등을 참조). 이와 같은 전지는 부품 개수가 적어, 공정수도 적게 할 수 있다는 이점이 있다.
일본 특허공개 제2009-104793호 공보
그런데, 통전 단자 부재와 이에 일체화된 절연 수지 부재 사이의 시일성을 높게 하기 위해서, 통전 단자 부재에 있어서 절연 수지 부재와 접촉하는 면적을 크게 취하려고 하면, 통전 단자 부재가 복잡한 형상이 되는 경향이 있다. 또한, 통전 단자 부재에 전지 외의 접속 단자인 전지 외 접속 단자(버스 바나 케이블의 선단에 설치한 압착 단자 등)를 접속하기 용이하게 하거나, 통전 단자 부재와 전지 외 접속 단자의 접촉 저항을 낮게 할 수 있도록 하면, 통전 단자 부재가 복잡한 형상이 되는 경향이 있다.
그러나, 통전 단자 부재가 복잡한 형상이 되면, 전술한 바와 같이 통전 단자 부재를 단일의 금속 부재로 형성하는 경우에는, 통전 단자 부재 자체가 만들기 어려워지는 경우가 있다. 또한, 절연 수지 부재를 사출 성형하는데 앞서서, 통전 단자 부재를 케이스 덮개 부재에 설치한 단자 삽입 관통 구멍에 삽입할 때에, 그 삽입성이 나빠져서, 생산성이 나빠지는 경우가 있다. 이로 인해, 단일 부재로 이루어지는 통전 단자 부재를 사용하여, 절연 수지 부재를 사출 성형하는 종래의 전지에 있어서, 통전 단자 부재와 절연 수지 부재의 시일성을 높게 함과 함께, 통전 단자 부재를 전지 외 접속 단자와의 접속에 적합한 형태로 하는 것은 곤란하였다.
본 발명은 이러한 현 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 통전 단자 부재와 절연 수지 부재의 시일성을 높게 할 수 있음과 함께, 통전 단자 부재를 전지 외 접속 단자와의 접속에 적합한 형태로 할 수 있는 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 형태는, 제1 케이스 부재와 제2 케이스 부재를 접합하여 이루어지는 전지 케이스와, 상기 전지 케이스 내에 수용된 전극체와, 상기 전지 케이스의 내부에서 상기 전극체에 접속하는 한편, 상기 제1 케이스 부재를 관통하여 상기 전지 케이스의 외부로 연장되어 이루어지며, 전지 외의 접속 단자인 전지 외 접속 단자에 접속하여, 상기 전극체와 상기 전지 외 접속 단자 사이의 도통 경로를 구성하는 통전 단자 부재와, 수지로 이루어지고, 상기 통전 단자 부재와 상기 제1 케이스 부재 사이를 절연하면서 시일함과 함께, 상기 통전 단자 부재를 상기 제1 케이스 부재에 고정하여 이루어지는 절연 수지 부재를 구비하는 전지로서, 상기 통전 단자 부재는, 상기 전지 케이스의 내부에서 상기 전극체에 접속하는 한편, 상기 제1 케이스 부재를 관통하여 상기 전지 케이스의 외부로 연장되는 내외 통전 부재와, 상기 내외 통전 부재와는 별도의 부재로 되고, 상기 전지 케이스의 외부에 배치되어 이루어지며, 상기 내외 통전 부재에 접속하는 기초부, 및 상기 전지 외 접속 단자가 체결되는 외부 접속부를 포함하는 외부 통전 부재를 갖고, 상기 절연 수지 부재는, 상기 제1 케이스 부재 및 상기 내외 통전 부재와 일체 성형되어 이루어지는 전지이다.
이 전지에서는, 통전 단자 부재(그 내외 통전 부재)와 절연 수지 부재의 시일성을 높게 할 수 있음과 함께, 내외 통전 부재의 형상이나 내외 통전 부재와 절연 수지 부재의 시일성과는 별개로, 통전 단자 부재(그 외부 통전 부재)를 전지 외 접속 단자와의 접속에 적합한 형태로 할 수 있다.
또한, 상기한 전지로서, 상기 내외 통전 부재는, 그 표면에 상기 수지와의 밀착성을 높이는 화학적인 표면 처리가 실시되어 이루어지고, 상기 절연 수지 부재는, 상기 표면 처리가 실시된 상기 내외 통전 부재와 일체 성형되어 이루어지며, 상기 외부 통전 부재는, 그 상기 외부 접속부 중 적어도 상기 전지 외 접속 단자가 접촉하는 접촉면에 도금층이 형성되어 이루어지는 전지로 하면 된다.
또한, 상기한 전지로서, 상기 내외 통전 부재는, 그 상기 표면에, 상기 표면 처리에 의해 형성되고, 상기 내외 통전 부재를 이루는 금속과 화학 결합함과 함께, 상기 절연 수지 부재를 이루는 상기 수지와도 화학 결합하는 피막을 갖는 전지로 하면 된다.
또한, 상기한 전지로서, 상기 피막은, 1,3,5-트리아진을 함유하는 전지로 하면 된다.
또한, 상기 중 어느 하나에 기재된 전지로서, 상기 내외 통전 부재와 상기 외부 통전 부재의 상기 기초부는, 용접에 의해 서로 접속되어 이루어지는 전지로 하면 된다.
또한, 상기 중 어느 하나에 기재된 전지로서, 상기 전지 케이스의 외부에 배치되고, 상기 전지 외 접속 단자를 상기 외부 접속부에 체결하는 볼트를 구비하고, 상기 외부 접속부에는, 나사 삽입 관통 구멍이 형성되어 이루어지며, 상기 볼트는, 상기 나사 삽입 관통 구멍에 삽입 관통되고, 외주에 수나사가 형성된 수나사부와, 상기 수나사부보다도 직경이 크며, 상기 외부 접속부에 걸림 결합하는 헤드부를 갖고, 상기 절연 수지 부재는, 상기 볼트의 상기 헤드부를 그 축선 주위로 회전 불가능하게 보유 지지하여 이루어지는 전지로 하면 된다.
또한, 상기 중 어느 하나에 기재된 전지로서, 상기 외부 통전 부재는, 금속 판재를 그 두께 방향으로 굴곡 성형하여, 상기 기초부와 상기 외부 접속부와 이들 사이를 연결하는 입상부가 크랭크 형상으로 배치되어 이루어지고, 상기 기초부가, 상기 제1 케이스 부재 중, 상기 내외 통전 부재가 관통하는 관통 면을 따라 연장되고, 입상부가, 상기 기초부의 단부로부터 굴곡하여 상기 제1 케이스 부재로부터 이격되는 방향으로 상승되고, 상기 외부 접속부가, 상기 입상부의 단부로부터 굴곡하여, 상기 기초부와 평행하게 연장되는 형태로 배치되어 이루어지는 전지로 하면 된다.
도 1은 실시 형태 1에 따른 리튬 이온 이차 전지를 나타내는 종단면도이다.
도 2는 실시 형태 1에 따라, 전극체를 나타내는 사시도이다.
도 3은 실시 형태 1에 따라, 정극판 및 부극판을 세퍼레이터를 개재하여 서로 중첩된 상태를 나타내는 부분 평면도이다.
도 4는 실시 형태 1에 따라, 케이스 덮개 부재, 통전 단자 부재, 볼트 및 절연 수지 부재를 나타내는 부분 종단면도이다.
도 5는 실시 형태 1에 따라, 도 4의 상방에서 케이스 덮개 부재, 통전 단자 부재, 볼트 및 절연 수지 부재를 본 평면도이다.
도 6은 실시 형태 1에 따라, 외부 통전 부재를 나타내는 종단면도이다.
도 7은 실시 형태 1에 따라, 외부 통전 부재를 도 6의 상방에서 본 평면도이다.
도 8은 실시 형태 1에 따라, 내외 통전 부재를 나타내는 종단면도이다.
도 9는 실시 형태 1에 따라, 내외 통전 부재를 도 8의 상방에서 본 평면도이다.
도 10은 실시 형태 1에 따라, 케이스 덮개 부재의 단자 삽입 관통 구멍 근방의 부분 평면도이다.
도 11은 실시 형태 1에 따른 리튬 이온 이차 전지의 제조 방법에 관한 것으로, 수지를 사출하여 절연 수지 부재를 일체 성형하고, 케이스 덮개 부재 및 내외 통전 부재를 일체화시킨 모습을 나타내는 종단면도이다.
도 12는 실시 형태 1에 따른 리튬 이온 이차 전지의 제조 방법에 관한 것으로, 도 11의 상방에서 케이스 덮개 부재, 통전 단자 부재 및 절연 수지 부재를 본 평면도이다.
도 13은 실시 형태 2에 따라, 케이스 덮개 부재, 통전 단자 부재, 볼트 및 절연 수지 부재를 나타내는 부분 종단면도이다.
도 14는 실시 형태 2에 따라, 도 13의 상방에서 케이스 덮개 부재, 통전 단자 부재, 볼트 및 절연 수지 부재를 본 평면도이다.
도 15는 실시 형태 2에 따라, 내외 통전 부재를 나타내는 종단면도이다.
도 16은 실시 형태 2에 따른 리튬 이온 이차 전지의 제조 방법에 관한 것으로, 수지를 사출하여 절연 수지 부재를 일체 성형하고, 케이스 덮개 부재 및 내외 통전 부재를 일체화시킨 모습을 나타내는 종단면도이다.
도 17은 실시 형태 2에 따른 리튬 이온 이차 전지의 제조 방법에 관한 것으로, 도 16의 상방에서 케이스 덮개 부재, 통전 단자 부재 및 절연 수지 부재를 본 평면도이다.
도 18은 실시 형태 3에 따라, 케이스 덮개 부재, 통전 단자 부재, 볼트 및 절연 수지 부재를 나타내는 부분 종단면도이다.
도 19는 실시 형태 3에 따라, 도 18의 상방에서 케이스 덮개 부재, 통전 단자 부재, 볼트 및 절연 수지 부재를 본 평면도이다.
도 20은 실시 형태 3에 따라, 외부 통전 부재를 나타내는 종단면도이다.
도 21은 실시 형태 3에 따라, 외부 통전 부재를 도 20의 상방에서 본 평면도이다.
도 22는 실시 형태 3에 따라, 내외 통전 부재를 나타내는 종단면도이다.
도 23은 실시 형태 3에 따라, 내외 통전 부재를 도 22의 상방에서 본 평면도이다.
도 24는 실시 형태 3에 따른 리튬 이온 이차 전지의 제조 방법에 관한 것으로, 수지를 사출하여 절연 수지 부재를 일체 성형하고, 케이스 덮개 부재 및 내외 통전 부재를 일체화시킨 모습을 나타내는 종단면도이다.
도 25는 실시 형태 3에 따른 리튬 이온 이차 전지의 제조 방법에 관한 것으로, 도 24의 상방에서 케이스 덮개 부재, 통전 단자 부재 및 절연 수지 부재를 본 평면도이다.
도 26은 실시 형태 4에 따라, 케이스 덮개 부재, 통전 단자 부재, 볼트 및 절연 수지 부재를 나타내는 부분 종단면도이다.
도 27은 실시 형태 4에 따라, 도 26의 상방에서 케이스 덮개 부재, 통전 단자 부재, 볼트 및 절연 수지 부재를 본 평면도이다.
도 28은 실시 형태 4에 따라, 외부 통전 부재를 나타내는 종단면도이다.
도 29는 실시 형태 4에 따라, 외부 통정 부재를 도 28의 상방에서 본 평면도이다.
도 30은 실시 형태 4에 따른 리튬 이온 이차 전지의 제조 방법에 관한 것으로, 수지를 사출하여 절연 수지 부재를 일체 성형하고, 케이스 덮개 부재 및 내외 통전 부재를 일체화시킨 모습을 나타내는 종단면도이다.
도 31은 실시 형태 4에 따른 리튬 이온 이차 전지의 제조 방법에 관한 것으로, 도 30의 상방에서 케이스 덮개 부재, 통전 단자 부재 및 절연 수지 부재를 본 평면도이다.
도 32는 실시 형태 5에 따른 차량을 나타내는 설명도이다.
도 33은 실시 형태 6에 따른 해머 드릴을 나타내는 설명도이다.
(실시 형태 1)
이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1에, 본 실시 형태 1에 따른 리튬 이온 이차 전지(전지){100: 이하, 단순히 '전지(100)'라고도 함}를 나타낸다. 또한, 도 2 및 도 3에, 이 전지(100)를 구성하는 권회형의 전극체(120) 및 이를 전개한 상태를 나타낸다. 또한, 도 4 및 도 5에, 케이스 덮개 부재(113), 통전 단자 부재(150, 160), 볼트(155) 및 절연 수지 부재(170)의 상세를 나타낸다. 또한, 도 6 및 도 7에 외부 통전 부재(153)를 나타내고, 도 8 및 도 9에 내외 통전 부재(151)를 나타내며, 도 10에 케이스 덮개 부재(113)의 단자 삽입 관통 구멍(113h)의 근방을 나타낸다. 또한, 도 1 및 도 4에 있어서의 상방을 전지(100)의 상측, 하방을 전지(100)의 하측으로서 설명한다.
이 전지(100)는 하이브리드 자동차나 전기 자동차 등의 차량이나, 해머 드릴 등의 전지 사용 기기에 탑재되는 각형 전지이다. 이 전지(100)는 각형의 전지 케이스(110), 이 전지 케이스(110) 내에 수용된 권회형의 전극체(120), 전지 케이스(110)에 지지된 통전 단자 부재{정극 통전 단자 부재(150) 및 부극 통전 단자 부재(160)}, 전지 케이스(110)와 통전 단자 부재(150, 160) 사이를 절연하면서 시일하는 절연 수지 부재(170, 170) 등으로 구성되어 있다. 또한, 이 전지(100)는 통전 단자 부재(150, 160)에, 도 4에서 파선으로 나타내는 버스 바 GT나, 케이블의 선단에 설치한 압착 단자 등의 전지 외 접속 단자를 체결하기 위한 볼트(155, 155)를 구비한다. 또한, 전지 케이스(110) 내에는, 비수계의 전해액(117)이 보유 지지되어 있다.
이 중 전지 케이스(110)는 금속(본 실시 형태 1에서는 알루미늄)에 의해 형성되어 있다. 이 전지 케이스(110)는 상측만이 개구된 상자 형상의 케이스 본체 부재(111: 제2 케이스 부재)와, 이 케이스 본체 부재(111)의 개구(111h)를 폐색하는 형태로 접합(구체적으로는 용접)된 직사각형 판 형상의 케이스 덮개 부재(113: 제1 케이스 부재)로 구성되어 있다(도 1 및 도 10 참조).
이 중 케이스 덮개 부재(113)에는, 전지 케이스(110)의 내압이 소정 압력에 달하였을 때에 파단하는 안전 밸브(113j)가 설치되어 있다(도 1 참조). 또한, 이 케이스 덮개 부재(113)에는, 주액 구멍(113e)이 형성되고, 밀봉 부재(112)로 기밀하게 밀봉되어 있다. 또한, 케이스 덮개 부재(113) 중, 그 길이 방향(도 1, 도 4 및 도 10에서, 좌우 방향)의 양단부 근방의 소정 위치에는, 이 케이스 덮개 부재(113)를 관통하는{상면(113ca) 및 하면(113cb)을 관통하는} 평면에서 보아 직사각 형상인 단자 삽입 관통 구멍(113h, 113h)이 각각 형성되어 있다. 한쪽 단자 삽입 관통 구멍(113h: 도 1에서 좌측)에는, 후술하는 정극 통전 단자 부재(150)가 삽입 관통되고, 다른 쪽 단자 삽입 관통 구멍(113h: 도 1에서 우측)에는, 후술하는 부극 통전 단자 부재(160)가 삽입 관통되어 있다.
또한, 케이스 덮개 부재(113)의 표면(113c)의 전체면에는, 후술하는 절연 수지 부재(170)를 이루는 수지{본 실시 형태 1에서는 PPS(폴리페닐렌술피드)}와의 밀착성을 높이는 화학적인 표면 처리가 실시되어 있다. 구체적으로는, 케이스 덮개 부재(113)의 표면(113c)에는, 후술하는 TRI 처리에 의해 피막(114)이 형성되어 있다. 이 피막(114)은 알루미나를 주성분으로 하고, 1,3,5-트리아진을 함유하는 산화 피막이며, 케이스 덮개 부재(113)를 이루는 금속(본 실시 형태 1에서는 알루미늄)과 화학 결합함과 함께, 절연 수지 부재(170)와의 접촉 부분(접합 부분)에 있어서는 절연 수지 부재(170)를 이루는 수지와도 화학 결합하고 있다. 이로 인해, 케이스 덮개 부재(113)와 절연 수지 부재(170)의 접촉 부분에서의 밀착성이 높고, 이들 사이의 시일성이 높아지고 있다.
다음으로, 전극체(120)에 대하여 설명한다. 이 전극체(120)는 절연 필름을 상측만이 개구된 주머니 형상으로 형성한 절연 필름 포위체(115) 내에 수용되고, 옆으로 넘어진 상태로 전지 케이스(110) 내에 수용되어 있다(도 1 참조). 이 전극체(120)는 띠 형상의 정극판(121)과 띠 형상의 부극판(131)을 띠 형상의 세퍼레이터(141)를 개재하여 서로 중첩하고(도 3 참조), 축선 AX 주위로 권회하여, 편평 형상으로 압축한 것이다(도 2 참조).
정극판(121)은 코어재로서, 띠 형상의 알루미늄박으로 이루어지는 정극 집전박(122)을 갖는다. 이 정극 집전박(122)의 양쪽 주면 중, 폭 방향의 일부이면서 긴 방향으로 연장되는 영역 위에는, 각각 정극 활물질층(123, 123)이 길이 방향(도 3에서 좌우 방향)으로 띠 형상으로 형성되어 있다. 이들 정극 활물질층(123, 123)은 정극 활물질, 도전제 및 결착제로 형성되어 있다.
정극판(121) 중, 자신의 두께 방향으로 정극 집전박(122) 및 정극 활물질층(123, 123)이 존재하는 띠 형상의 부위가, 정극부(121w)이다. 이 정극부(121w)는 전극체(120)를 구성한 상태에 있어서, 그 전역이 세퍼레이터(141)를 개재하여 부극판(131)의 후술하는 부극부(131w)와 대향하고 있다(도 3 참조). 또한, 정극판(121)에 정극부(121w)를 설치한 것에 수반하여, 정극 집전박(122) 중, 폭 방향의 한쪽 단부(도 3에서 상방)는 길이 방향으로 띠 형상으로 연장되고, 자신의 두께 방향으로 정극 활물질층(123)이 존재하지 않는 정극 집전부(121m)로 되어 있다. 이 정극 집전부(121m)의 폭 방향의 일부는, 세퍼레이터(141)로부터 축선 AX 방향의 일방측 SA로 와권 형상을 이뤄 돌출되어 있으며, 후술하는 정극 통전 단자 부재(150)와 접속하고 있다(도 1 참조).
또한, 부극판(131)은 코어재로서, 띠 형상의 구리박으로 이루어지는 부극 집전박(132)을 갖는다. 이 부극 집전박(132)의 양쪽 주면 중, 폭 방향의 일부이면서 긴 방향으로 연장되는 영역 위에는, 각각 부극 활물질층(133, 133)이 길이 방향(도 3에서, 좌우 방향)으로 띠 형상으로 형성되어 있다. 이들 부극 활물질층(133, 133)은, 부극 활물질, 결착제 및 증점제로 형성되어 있다.
부극판(131) 중, 자신의 두께 방향으로 부극 집전박(132) 및 부극 활물질층(133, 133)이 존재하는 띠 형상의 부위가, 부극부(131w)이다. 이 부극부(131w)는 전극체(120)를 구성한 상태에 있어서, 그 전역이 세퍼레이터(141)와 대향하고 있다. 또한, 부극판(131)에 부극부(131w)를 설치한 것에 수반하여, 부극 집전박(132) 중, 폭 방향의 한쪽 단부(도 3에서 하방)는 길이 방향으로 띠 형상으로 연장되고, 자신의 두께 방향으로 부극 활물질층(133)이 존재하지 않는 부극 집전부(131m)로 되어 있다. 이 부극 집전부(131m)의 폭 방향의 일부는, 세퍼레이터(141)로부터 축선 AX 방향의 타방측 SB로 와권 형상을 이뤄 돌출되어 있으며, 후술하는 부극 통전 단자 부재(160)와 접속하고 있다(도 1 참조).
또한, 세퍼레이터(141)는 수지, 구체적으로는 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE)으로 이루어지는 다공질막이며, 띠 형상을 이룬다.
다음으로, 통전 단자 부재{정극 통전 단자 부재(150) 및 부극 통전 단자 부재(160)}에 대하여 설명한다(도 1, 도 4 내지 도 9를 참조). 정극 통전 단자 부재(150)와 부극 통전 단자 부재(160)는 기본적으로 마찬가지의 구성이므로, 이들을 구성하는 각 부재에는, 정극 통전 단자 부재(150)와 부극 통전 단자 부재(160)로 동일한 부호를 부여하여 설명한다.
통전 단자 부재(150, 160)는, 전극체(120)와, 전지(100)에 접속되는 전지 외 접속 단자(버스 바 GT 등) 사이를 연결하고, 이들 사이에 전류를 흘리는 전류 경로를 구성하는 것이다. 구체적으로는, 정극 통전 단자 부재(150)는 전술한 바와 같이 전지 케이스(110) 내에서 전극체(120)의 정극 집전부(121m)에 접속하는 한편, 전지 케이스(110){케이스 덮개 부재(113)}를 관통하여{단자 삽입 관통 구멍(113h)을 통하여}, 전지 케이스(110)의 외부{케이스 덮개 부재(113) 위}로 연장되어 있다. 또한, 부극 통전 단자 부재(160)는 전술한 바와 같이 전지 케이스(110) 내에 있어서 전극체(120)의 부극 집전부(131m)에 접속하는 한편, 전지 케이스(110){케이스 덮개 부재(113)}를 관통하여{단자 삽입 관통 구멍(113h)을 통하여}, 전지 케이스(110)의 외부{케이스 덮개 부재(113) 위}로 연장되어 있다.
이들 통전 단자 부재(150, 160)는, 서로 별도의 부재로 된 내외 통전 부재(151)와 외부 통전 부재(153)로 구성되어 있다. 내외 통전 부재(151)는 전극체(120)와 외부 통전 부재(153) 사이를 연결하고, 이들 사이에 전류를 흘리는 전류 경로를 구성한다. 또한, 외부 통전 부재(153)는 내외 통전 부재(151)와 전지 외 접속 단자(버스 바 GT 등) 사이를 연결하고, 이들 사이에 전류를 흘리는 전류 경로를 구성한다. 또한, 정극 통전 단자 부재(150){정극용 내외 통전 부재(151) 및 외부 통전 부재(153)}는 전극체(120)의 정극 집전박(122: 알루미늄박)과의 용접을 고려하여, 알루미늄에 의해 형성되어 있다. 한편, 부극 통전 단자 부재(160){부극용 내외 통전 부재(151) 및 외부 통전 부재(153)}는 전극체(120)의 부극 집전박(132: 구리박)의 용접을 고려하여, 구리에 의해 형성되어 있다.
내외 통전 부재(151)는 본체부(151e)와 삽입 관통부(151f)와 코오킹부(151g)로 이루어진다. 본체부(151e)는 전지 케이스(110)의 내부에 배치되고, 전극체(120){그 정극 집전부(121m) 또는 부극 집전부(131m)}에 접속(용접)되는 한편, 후술하는 절연 수지 부재(170)를 관통하고, 단자 삽입 관통 구멍(113h)을 통하여, 케이스 덮개 부재(113) 위로 연장되어 있다
또한, 삽입 관통부(151f)는 원기둥 형상을 이루고, 본체부(151e)와 코오킹부(151g) 사이에 위치하여, 이들로 연결되어 있다. 이 삽입 관통부(151f)는 후술하는 외부 통전 부재(153)의 기초부(153e)의 고정 구멍(153eh)에 삽입 관통되어 있다.
또한, 코오킹부(151g)는 코오킹되고 직경이 확대되어 우산 형상을 이루고, 후술하는 외부 통전 부재(153)의 기초부(153e)에 그 상측에서 접촉함과 함께, 주위 방향의 4개소에 형성된 용접부(151gy, 151gy, …)에 의해 기초부(153e)에 접속되어 있다. 또한, 도 8 및 도 9에 도시한 내외 통전 부재(151)에서는, 코오킹부(151g)를 형성하기 전의 상태인 가공 전 삽입 관통부(151fx)를 기재하고 있다.
이 내외 통전 부재(151)는 그 표면(151c)의 전체면에, 후술하는 절연 수지 부재(170)를 이루는 수지(본 실시 형태 1에서는 PPS)의 밀착성을 높이는 화학적인 표면 처리가 실시되어 있다. 구체적으로는, 내외 통전 부재(151)의 표면(151c)에는, 후술하는 TRI 처리에 의해 피막(152)이 형성되어 있다. 알루미늄으로 이루어지는 정극용 내외 통전 부재(151)에서는, 이 피막(152)은 알루미나를 주성분으로 하고, 1,3,5-트리아진을 함유하는 피막이며, 내외 통전 부재(151)를 이루는 금속(알루미늄)과 화학 결합함과 함께, 절연 수지 부재(170)의 접촉 부분(접합 부분)에 있어서는 절연 수지 부재(170)를 이루는 수지와도 화학 결합하고 있다. 또한, 구리로 이루어지는 부극용 내외 통전 부재(151)에서는, 이 피막(152)은 1,3,5-트리아진을 함유하는 피막이며, 내외 통전 부재(151)를 이루는 금속(구리)과 화학 결합함과 함께, 절연 수지 부재(170)와의 접촉 부분(접합 부분)에 있어서는 절연 수지 부재(170)를 이루는 수지와도 화학 결합하고 있다. 이로 인해, 정극 및 부극 중 어떤 경우에 있어서도, 내외 통전 부재(151)와 절연 수지 부재(170)의 접촉 부분에서의 밀착성이 높아, 이들 사이의 시일성이 높아지고 있다.
외부 통전 부재(153)는 금속 판재를 그 두께 방향으로 굴곡 성형한 것이며, 기초부(153e)와 입상부(153f)와 외부 접속부(153g)를 포함하여 크랭크 형상(Z자 형상)을 이룬다. 이 외부 통전 부재(153)는 전지 케이스(110)의 외부(케이스 덮개 부재(113) 위)에 배치되어 있다. 이 중 기초부(153e)는 직사각형 판 형상을 이루고, 케이스 덮개 부재(113)를 따라 연장되고, 후술하는 절연 수지 부재(170)를 개재하여 케이스 덮개 부재(113)에 고정되어 있다. 이 기초부(153e)에는, 자신을 관통하는 둥근 구멍의 고정 구멍(153eh)이 형성되고, 전술한 바와 같이 내외 통전 부재(151)의 삽입 관통부(151f)가 삽입 관통되어 있다. 또한, 이 기초부(153e)에는, 전술한 바와 같이 내외 통전 부재(151)의 코오킹부(151g)가 용접부(151gy, 151gy, …)에 의해 접합되어 있다.
입상부(153f)는 직사각형 판 형상을 이루고, 기초부(153e)의 단부로부터 굴곡하여 상승되고, 케이스 덮개 부재(113)로부터 이격되는 방향으로 연장되어 있다.
외부 접속부(153g)는 판 형상을 이루고, 입상부(153f)의 단부로부터 굴곡하여, 기초부(153e)와 평행하게 연장되어 있다. 이 외부 접속부(153g)에는, 후술하는 볼트(155)의 수나사부(155e)가 관통하는 나사 삽입 관통 구멍(153gh)이 형성되어 있으며, 후술하는 볼트(155)의 헤드부(155f)가 걸림 결합한다. 또한, 이 외부 접속부(153g)에는, 버스 바 GT 등의 전지 외 접속 단자가 접속된다(도 4 참조).
외부 접속부(153g) 중, 버스 바 GT 등의 전지 외 접속 단자가 접촉하는 접촉면(153gc)에는, 두께 4㎛의 도금층(154)이 형성되어 있다. 이 도금층(154)은 외부 접속부(153g)를 이루는 금속(본 실시 형태 1에서는 알루미늄 또는 구리)보다도 내산화성이 높은(양호한) 금속, 구체적으로는 주석 도금으로 이루어진다. 이로 인해, 외부 접속부(153g)의 접촉면(153gc)은 산화되기 어렵다. 또한, 주석은 비교적 부드러운 금속이므로, 도금층(154)과 버스 바 GT 등의 전지 외 접속 단자와의 접속(접촉)이 양호해진다. 따라서, 외부 접속부(153g)와 버스 바 GT 등의 전지 외 접속 단자와의 접촉 저항을 낮게 할 수 있다.
다음으로, 볼트(155)에 대하여 설명한다(도 1, 도 4 및 도 5를 참조). 이 볼트(155)는 전술한 바와 같이, 통전 단자 부재(150, 160)에 전지 외 접속 단자(버스 바 GT 등)를 체결하기 위한 체결 부재이다. 이 볼트(155)는 통전 단자 부재(150, 160)의 외부 통전 부재(153) 중 외부 접속부(153g)에 버스 바 GT 등의 전지 외 접속 단자를 너트 등으로 체결할 때, 외부 접속부(153g)에 접속 가능(접촉 가능)하게, 케이스 덮개 부재(113) 위에 배치되어 있다. 이 볼트(155)는 자신의 외주에 수나사가 형성된 수나사부(155e)와, 이보다도 직경이 큰 헤드부(155f)로 이루어진다.
이 중 수나사부(155e)는 외부 접속부(153g)의 나사 삽입 관통 구멍(153gh)에 삽입 관통되어 있으며, 케이스 덮개 부재(113)에 직교하는 방향(상하 방향)으로 연장되어 있다. 또한, 헤드부(155f)는 육각 기둥 형상을 이루고, 외부 접속부(153g)보다도 케이스 덮개 부재(113) 측(하측)에 배치되어 있으며, 후술하는 절연 수지 부재(170){그 헤드부용 오목부(170fn)}에 끼워 맞춰, 절연 수지 부재(170)에 보유 지지되어 있다.
다음으로, 절연 수지 부재(170, 170)에 대하여 설명한다(도 1, 도 4 및 도 5를 참조). 이 절연 수지 부재(170)는 PPS(폴리페닐렌술피드)로 이루어지고, 후술하는 바와 같이 사출 성형에 의해, 케이스 덮개 부재(113) 및 내외 통전 부재(151)와 일체 성형되어 있다. 이 절연 수지 부재(170)는 전지 케이스(110)의 외부{케이스 덮개 부재(113) 위}, 케이스 덮개 부재(113)의 단자 삽입 관통 구멍(113h) 내, 및 전지 케이스(110)의 내부에 배치되어 있으며, 통전 단자 부재(150, 160)와 케이스 덮개 부재(113) 사이를 절연함과 함께, 이들 사이를 시일하면서, 통전 단자 부재(150, 160)를 케이스 덮개 부재(113)로 고정하고 있다.
전술한 바와 같이, 케이스 덮개 부재(113)의 표면(113c)에는, 후술하는 TRI 처리에 의해 피막(114)이 형성되어 있다. 또한, 내외 통전 부재(151)의 표면(151c)에도, TRI 처리에 의해 피막(152)이 형성되어 있다. 이들 피막(114, 152)은, 케이스 덮개 부재(113) 또는 내외 통전 부재(151)를 이루는 금속(본 실시 형태 1에서는 알루미늄 또는 구리)에 화학 결합함과 함께, 이 절연 수지 부재(170)를 이루는 수지(본 실시 형태 1에서는 PPS)에도 화학 결합하고 있다. 이로 인해, 케이스 덮개 부재(113)와 절연 수지 부재(170)의 접촉 부분(접합 부분) 및 내외 통전 부재(151)와 절연 수지 부재(170)의 접촉 부분(접합 부분)에서의 밀착성이 각각 높아, 이들 사이의 시일성이 높아지고 있다.
또한, 절연 수지 부재(170)는 볼트(155)의 헤드부(155f)와 케이스 덮개 부재(113) 사이를 절연하면서, 볼트(155)의 헤드부(155f)를 보유 지지하고 있다. 구체적으로는, 볼트(155)의 헤드부(155f)가 절연 수지 부재(170)에 설치된 평면에서 보아 육각 형상의 헤드부용 오목부(170fn)에 약간의 간극을 개재하여 끼워 맞춤(헐겁게 끼움)하고 있으며, 이에 의해, 볼트(155)의 헤드부(155f)를 절연 수지 부재(170)에 보유 지지시키고 있다. 이에 의해, 볼트(155)가 그 축선 BX 방향으로 이동 가능함과 함께, 축선 BX 주위로 회전 불가능한 상태로 되어 있다. 따라서, 통전 단자 부재(150, 160)의 외부 접속부(153g)에 버스 바 GT를 너트 등으로 체결하였을 때에는, 볼트(155)가 축선 BX 방향의 선단측(상측)으로 이동하여, 그 헤드부(155f)가 외부 접속부(153g)에 접촉한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태 1에 따른 전지(100)는 제1 케이스 부재(113: 케이스 덮개 부재)와 제2 케이스 부재(111: 케이스 본체 부재)를 접합하여 이루어지는 전지 케이스(110)와, 전지 케이스(110) 내에 수용된 전극체(120)와, 전지 케이스(110)의 내부에서 전극체(120)에 접속하는 한편, 제1 케이스 부재(113)를 관통하여 전지 케이스(110)의 외부로 연장되어 이루어지고, 전지 외의 접속 단자인 전지 외 접속 단자 GT에 접속하여, 전극체(120)와 전지 외 접속 단자 GT 사이의 도통 경로를 구성하는 통전 단자 부재(150, 160)를 구비한다. 또한, 이 전지(100)는 수지로 이루어지고, 통전 단자 부재(150, 160)와 제1 케이스 부재(113) 사이를 절연하면서 시일함과 함께, 통전 단자 부재(150, 160)를 제1 케이스 부재(113)에 고정하여 이루어지는 절연 수지 부재(170, 170)를 구비한다.
이 중 통전 단자 부재(150, 160)는, 전지 케이스(110)의 내부에서 전극체(120)에 접속하는 한편, 제1 케이스 부재(113)를 관통하여 전지 케이스(110)의 외부로 연장되는 내외 통전 부재(151)와, 이 내외 통전 부재(151)와는 별도의 부재로 되고, 전지 케이스(110)의 외부에 배치되어 이루어지며, 내외 통전 부재(151)에 접속하는 기초부(153e) 및 전지 외 접속 단자(버스 바 GT)가 체결되는 외부 접속부(153g)를 포함하는 외부 통전 부재(153)를 갖는다. 그리고, 절연 수지 부재(170)는 제1 케이스 부재(113) 및 내외 통전 부재(151)와 일체 성형되어 있다.
이 전지(100)의 통전 단자 부재(150, 160)는, 서로 별도의 부재로 된 내외 통전 부재(151)와 외부 통전 부재(153)를 갖고, 이 중 내외 통전 부재(151)만이, 절연 수지 부재(170) 등과 일체 성형되어 있다. 이로 인해, 통전 단자 부재(150, 160){그 내외 통전 부재(151)}와 절연 수지 부재(170)의 접촉 면적을 크게 하는 등, 내외 통전 부재(151)에 시일성 향상을 위한 형태를 채용하여도, 후술하는 바와 같이 전지(100)의 생산성을 손상시키는 경우가 없어, 통전 단자 부재(150, 160){그 내외 통전 부재(151)}와 절연 수지 부재(170) 사이의 시일성을 높게 할 수 있다. 또한, 내외 통전 부재(151)의 형상이나 내외 통전 부재(151)와 절연 수지 부재(170)의 시일성과는 별개로, 외부 통전 부재(153)의 형태가 정해지므로, 통전 단자 부재(150, 160){그 외부 통전 부재(153)}를 전지 외 접속 단자(버스 바 GT 등)와의 접속에 적합한 형태로 할 수 있다.
또한 본 실시 형태 1에서는, 내외 통전 부재(151)는 그 표면(151c)에 절연 수지 부재(170)를 이루는 수지와의 밀착성을 높이는 화학적인 표면 처리가 실시되어 있다. 또한, 절연 수지 부재(170)는 이 표면 처리가 실시된 내외 통전 부재(151)와 일체 성형되어 있다. 또한, 외부 통전 부재(153)는 그 외부 접속부(153g) 중 적어도 전지 외 접속 단자(버스 바 GT)가 접촉하는 접촉면(153gc)에 도금층(154)이 형성되어 있다.
이 전지(100)에서는, 통전 단자 부재(150, 160) 중, 내외 통전 부재(151)의 표면(151c)에, 화학적인 표면 처리를 실시하고 있으며, 이 표면 처리된 내외 통전 부재(151)와 절연 수지 부재(170)를 일체 성형하고 있다. 이로 인해, 통전 단자 부재(150, 160){내외 통전 부재(151)}와 절연 수지 부재(170)의 접촉 부분(접합 부분)에서의 밀착성이 높아, 이들 사이의 시일성을 특히 높게 할 수 있다. 한편, 외부 통전 부재(153)의 외부 접속부(153g) 중, 버스 바 GT 등의 전지 외 접속 단자와의 접촉면(153gc)에는, 산화 방지를 위한 도금층(154)을 형성하고 있으므로, 버스 바 GT 등의 전지 외 접속 단자와의 접촉 저항을 낮게 할 수 있다.
또한, 외부 통전 부재(153)는 내외 통전 부재(151)와는 별도의 부재이며, 후술하는 바와 같이 외부 통전 부재(153)에 표면 처리를 행할 필요가 없다. 이로 인해, 도금층(154)의 형성 후에 표면 처리를 행함으로써 도금층(154)이 박리되는 등의 문제점을 방지할 수 있다. 또한, 도금층(154)의 형성 전에 표면 처리를 행함으로써, 도금층(154)을 형성하기 어려워지거나, 또는 표면 처리에 의해 외부 접속부(153g)의 접촉면(153gc)의 저항이 커지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 이 전지(100)에서는, 통전 단자 부재(150, 160)와 절연 수지 부재(170)의 시일성을 특히 높일 수 있음과 함께, 통전 단자 부재(150, 160)와 버스 바 GT 등의 접촉 저항을 낮게 할 수 있다.
또한 본 실시 형태 1에서는, 내외 통전 부재(151)는 그 표면(151c)에, 상기 표면 처리에 의해 형성되며, 내외 통전 부재(151)를 이루는 금속과 화학 결합함과 함께, 절연 수지 부재(170)를 이루는 수지와도 화학 결합하는 피막(152)을 갖는다. 이러한 피막(152)을 내외 통전 부재(151)와 절연 수지 부재(170) 사이에 개재시킴으로써, 내외 통전 부재(151)와 절연 수지 부재(170)의 밀착성을 특히 높게 할 수 있어, 이들 사이의 시일성을 특히 높게 할 수 있다.
또한 본 실시 형태 1에서는, 피막(152)은 1,3,5-트리아진을 함유한다. 이1,3,5-트리아진은, 직접 또는 관능기 등을 개재하여 간접적으로, 내외 통전 부재(151)를 이루는 금속과 화학 결합함과 함께, 절연 수지 부재(170)를 이루는 수지와도 화학 결합하고 있다. 이로 인해, 내외 통전 부재(151)와 절연 수지 부재(170)의 밀착성을 특히 높게 할 수 있어, 이들 사이의 시일성을 특히 높게 할 수 있다.
또한 본 실시 형태 1에서는, 내외 통전 부재(151)와 외부 통전 부재(153)의 기초부(153e)는, 용접에 의해 서로 접속되어 있다. 이로 인해, 내외 통전 부재(151)와 외부 통전 부재(153)의 접속 부분의 저항을 작게 할 수 있다. 또한, 외부 통전 부재(153)의 외부 접속부(153g)에 버스 바 GT 등을 너트 등으로 체결할 때 등, 외부 통전 부재(153)에 큰 외력이 걸렸을 때이더라도, 내외 통전 부재(151)와 외부 통전 부재(153)의 접속 부분이 파단되기 어려워, 내외 통전 부재(151)와 외부 통전 부재(153)의 접속 신뢰성을 높게 할 수 있다.
나아가 본 실시 형태 1에 따른 전지(100)는 전지 케이스(110)의 외부에 배치되고, 전지 외 접속 단자(버스 바 GT)를 외부 접속부(153g)에 체결하는 볼트(155)를 구비한다. 또한, 외부 접속부(153g)에는, 나사 삽입 관통 구멍(153gh)이 형성되어 있다. 또한, 볼트(155)는 나사 삽입 관통 구멍(153gh)에 삽입 관통되고, 외주에 수나사가 형성된 수나사부(155e)와, 수나사부(155e)보다도 직경이 크며, 외부 접속부(153g)에 걸림 결합하는 헤드부(155f)를 갖는다. 그리고, 절연 수지 부재(170)는 볼트(155)의 헤드부(155f)를 그 축선 BX 주위로 회전 불가능하게 보유 지지하고 있다.
이와 같이 전지(100)에 볼트(155)를 구비함으로써, 버스 바 GT 등의 전지 외 접속 단자를 너트 등을 사용하여 외부 접속부(153g)에 용이하게 체결할 수 있다. 게다가, 그 체결 시에, 볼트(155)의 축선 BX 주위의 회전을 규제할 수 있으므로, 버스 바 GT 등을 외부 접속부(153g)에 확실하게 접속할 수 있다. 또한, 수지 절연 부재(170)에 의해 볼트(155)의 축선 BX 주위 회전을 규정하고 있으므로, 구조가 간단하여 부품 개수가 적어도 된다. 본 실시 형태 1에서는, 볼트(155)가 축선 BX 방향으로 이동 가능하므로, 버스 바 GT 등을 외부 접속부(153g)에 확실하게 접속(체결)할 수 있다.
나아가 본 실시 형태 1에서는, 외부 통전 부재(153)는 금속 판재를 그 두께 방향으로 굴곡 성형하여, 기초부(153e)와 외부 접속부(153g)와 이들 사이를 연결하는 입상부(153f)가 크랭크 형상으로 배치되어 있다. 그리고, 기초부(153e)가 제1 케이스 부재(113) 중, 내외 통전 부재(151)가 관통하는 관통면(113ca, 113cb: 상면 및 하면)을 따라 연장되고, 입상부(153f)가 기초부(153e)의 단부로부터 굴곡하여 제1 케이스 부재(113)로부터 이격되는 방향으로 상승되고, 외부 접속부(153g)가, 입상부(153f)의 단부에서 굴곡하여, 기초부(153e)와 평행하게 연장되는 형태로 배치되어 있다.
외부 통전 부재(153)를 이러한 형태로 함으로써, 외부 접속부(153g)가 케이스 덮개 부재(113)의 상면(113ca) 및 하면(113cb)과 평행할 뿐만 아니라, 케이스 덮개 부재(113)로부터 이격된 위치에 배치되므로, 버스 바 GT 등의 전지 외 접속 단자를 외부 접속부(153g)에 접속하는 것이 용이해진다.
계속해서, 상기 전지(100)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 우선, 별도 형성한 띠 형상의 정극판(121) 및 부극판(131)을 띠 형상의 세퍼레이터(141)를 개재하여 서로 중첩하고(도 3 참조), 권취 코어를 사용하여 축선 AX 주위로 권회한다. 그 후, 이것을 편평 형상으로 압축하여 전극체(120)를 형성한다(도 2 참조).
또한, 케이스 덮개 부재(113)와 내외 통전 부재(151)를 준비한다(도 8 내지 도 10 참조). 본 실시 형태 1에서는, 전술한 바와 같이, 통전 단자 부재(150, 160)를, 내외 통전 부재(151)와 외부 통전 부재(153)의 2가지 부재로 나누고 있으므로, 내외 통전 부재(151)를 용이하게 형성(가공)할 수 있다. 그리고, 이들 케이스 덮개 부재(113) 및 내외 통전 부재(151)에, 각각 절연 수지 부재(170)를 형성하는 수지(본 실시 형태 1에서는 PPS)와의 밀착성을 높이는 화학적인 표면 처리(본 실시 형태 1에서는 TRI 처리)를 행한다.
구체적으로는, 알루미늄으로 이루어지는 케이스 덮개 부재(113) 및 정극용 내외 통전 부재(151)에 대해서는, 예를 들어 일본 특허공개 제2009-144198호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 우선 이들 부재(113, 151)를 수산화나트륨 등의 알칼리 수용액 내에 침지하고, 케이스 덮개 부재(113)의 표면(113c) 및 내외 통전 부재(151)의 표면(151c)을 알칼리 에칭한다. 그 후, 이들 부재(113, 151)를 황산 등의 산 수용액 중에 침지하여 산 처리(중화 처리)를 행한다.
그 후, 이들 부재(113, 151)를, 트리아진 화합물(본 실시 형태 1에서는 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리티올·모노나트륨)을 함유하고, 황산을 함유하는 전해질 수용액 중에 침지한다. 또한, 이 전해질 수용액 중에 백금판을 침지한다. 그리고, 부재(113, 151)를 양극, 백금판을 음극으로 하고, 양극 간에 전압을 인가하여 전착 공정을 행한다.
이에 의해, 케이스 덮개 부재(113)의 표면(113c)에, 알루미나를 주성분으로 하고, 1,3,5-트리아진을 함유하는 피막(114)이 형성된다. 이 피막(114)은 케이스 덮개 부재(113)를 이루는 알루미늄과 화학 결합하고 있다. 마찬가지로, 내외 통전 부재(151)의 표면(151c)에, 알루미나를 주성분으로 하고, 1,3,5-트리아진을 함유하는 피막(152)이 형성된다. 이 피막(152)은 내외 통전 부재(151)를 이루는 알루미늄과 화학 결합하고 있다. 그 후, 이들 부재(113, 151)를 수세한다.
또한, 구리로 이루어지는 부극용 내외 통전 부재(151)에 대해서는, 예를 들어 일본 특허 제3823189호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 우선 내외 통전 부재(151)를 세정한다. 그 후, 이것을 트리아진 화합물(본 실시 형태 1에서는 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리티올·모노나트륨)을 함유하는 용액 중에 침지한다. 이에 의해, 내외 통전 부재(151)의 표면(151c)에, 1,3,5-트리아진을 함유하는 피막이 형성된다. 이 피막은, 내외 통전 부재(151)를 이루는 구리와 화학 결합하고 있다.
나아가서는, 그 후 이 구리로 이루어지는 내외 통전 부재(151)를 예를 들어 1,10-디아미노데칸의 에탄올 용액에 침지하여, 전술한 피막에 1,10-디아미노데칸을 반응(또는 흡착)시키고, 피막의 반응성을 장기간 유지할 수 있도록 한다. 이와 같이 하여, 내외 통전 부재(151)의 표면(151c)에, 1,3,5-트리아진을 함유하고, 내외 통전 부재(151)를 이루는 구리와 화학 결합한 피막(152)이 형성된다.
다음으로, 케이스 덮개 부재(113)와 정극 및 부극용 내외 통전 부재(151, 151)를 사출 성형용 금형에 세트한다. 그 때, 본 실시 형태 1에서는, 내외 통전 부재(151)와 외부 통전 부재(153)가 서로 별도의 부재로 되어 있으며, 이 중 내외 통전 부재(151)만을 사출 성형에 사용하므로, 내외 통전 부재(151)를 케이스 덮개 부재(113)의 단자 삽입 관통 구멍(113h)에 용이하게 삽입할 수 있다.
그 후, 수지(본 실시 형태 1에서는 PPS)를 사출하여 절연 수지 부재(170, 170)를 일체 성형하여, 케이스 덮개 부재(113)와 내외 통전 부재(151, 151)를 일체화시킨다(도 11 및 도 12 참조). 그 때, 케이스 덮개 부재(113)의 표면(113c)에 형성된 피막(114)은 절연 수지 부재(170)를 이루는 수지에 화학 결합한다. 또한, 정극용 내외 통전 부재(151)의 표면(151c)에 형성된 피막(152) 및 부극용 내외 통전 부재(151)의 표면(151c)에 형성된 피막(152)도, 각각 절연 수지 부재(170)를 이루는 수지에 화학 결합한다.
다음으로, 일체 성형된 케이스 덮개 부재(113), 내외 통전 부재(151, 151) 및 절연 수지 부재(170, 170) 중, 정극용 내외 통전 부재(151)를 전극체(120)의 정극 집전부(121m)에 용접함과 함께, 부극용 내외 통전 부재(151)를 전극체(120)의 부극 집전부(131m)에 용접한다. 그 후, 케이스 본체 부재(111) 및 절연 필름 포위체(115)를 준비하고, 케이스 본체 부재(111) 내에 절연 필름 포위체(115)를 개재하여 전극체(120)를 수용함과 함께, 케이스 본체 부재(111)의 개구(111h)를 케이스 덮개 부재(113)로 막는다. 그리고, 레이저 용접에 의해, 케이스 본체 부재(111)와 케이스 덮개 부재(113)를 용접하여, 전지 케이스(110)를 형성한다.
또한, 별도로 외부 통전 부재(153)를 준비한다. 본 실시 형태 1에서는, 전술한 바와 같이, 통전 단자 부재(150, 160)를, 내외 통전 부재(151)와 외부 통전 부재(153)의 2가지 부재로 나누고 있으므로, 이 외부 통전 부재(153)도 용이하게 형성(가공)할 수 있다. 그리고, 이 외부 통전 부재(153)의 외부 접속부(153g) 중, 버스 바 GT 등의 전지 외 접속 단자가 접촉하는 접촉면(153gc)에, 도금층(154)을 형성한다. 구체적으로는, 전해 도금에 의해, 접촉면(153gc)이 주석 도금으로 이루어지는 도금층(154)을 형성한다(도 6 및 도 7 참조).
다음으로, 볼트(155)를 준비하고, 절연 수지 부재(170)의 헤드부용 오목부(170fn)에, 볼트(155)의 헤드부(155f)를 끼워 맞추게 한다(도 4 참조). 그 후, 도금층(154)이 형성된 외부 통전 부재(153)를 케이스 덮개 부재(113) 위(절연 수지 부재(170) 위)에 배치하고, 기초부(153e)의 고정 구멍(153eh)에 내외 통전 부재(151)의 가공 전 삽입 관통부(151fx)를 삽입 관통함과 함께, 외부 접속부(153g)의 나사 삽입 관통 구멍(153gh)에 볼트(155)의 수나사부(155e)를 삽입 관통한다.
그 후, 내외 통전 부재(151)의 가공 전 삽입 관통부(151fx)를 코오킹하여 코오킹부(151g)를 형성하고, 내외 통전 부재(151)와 외부 통전 부재(153)를 서로 접속한다. 또한, 코오킹부(151g)의 주위 방향의 4개소에 레이저 용접(스폿 용접)을 행하여 용접부(151gy, 151gy, …)를 형성하고, 코오킹부(151g)와 기초부(153e)를 서로 접합한다. 이어서, 주액 구멍(113e)으로부터 전지 케이스(110) 내에 전해액(117)을 주액하고, 그 후 밀봉 부재(112)로 주액 구멍(113e)을 기밀하게 밀봉한다. 이렇게 하여, 전지(100)가 완성한다.
또한, 본 실시 형태 1에서는, 전술한 바와 같이, 일체 성형된 케이스 덮개 부재(113), 내외 통전 부재(151) 및 절연 수지 부재(170) 중 내외 통전 부재(151)에, 전극체(120)를 접속하고, 이 전극체(120)를 케이스 본체 부재(111)에 수용하고, 또한 케이스 덮개 부재(113)를 케이스 본체 부재(111)에 용접한다. 그 후, 절연 수지 부재(170)에 볼트(155)를 배치하고, 나아가 내외 통전 부재(151)에 외부 통전 부재(153)를 접속하고 있지만, 이 순서에 한정되지 않는다. 예를 들어, 일체 성형된 케이스 덮개 부재(113), 내외 통전 부재(151) 및 절연 수지 부재(170) 중 절연 수지 부재(170)에, 먼저 볼트(155)를 배치하고, 나아가 내외 통전 부재(151)에 외부 통전 부재(153)를 접속한다. 그 후, 내외 통전 부재(151)에 전극체(120)를 접속하고, 이 전극체(120)를 케이스 본체 부재(111)에 수용하여, 케이스 덮개 부재(113)를 케이스 본체 부재(111)에 용접하여도 된다.
(실시 형태 2)
계속해서, 제2 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 실시 형태 2에 따른 리튬 이온 이차 전지(200: 전지)에서는, 통전 단자 부재(250, 260) 중 내외 통전 부재(251)의 형태가, 상기 실시 형태 1에 따른 내외 통전 부재(151)의 형태와 상이하다(도 13 내지 도 17 참조). 그 이외에는, 상기 실시 형태 1과 마찬가지이므로, 상기 실시 형태 1과 마찬가지인 부분의 설명은, 생략 또는 간략화한다.
본 실시 형태 2에 따른 내외 통전 부재(251)는 본체부(251e)와 삽입 관통부(251f)로 이루어지고, 코오킹부를 갖지 않는다. 이들 본체부(251e) 및 삽입 관통부(251f)는 각각 상기 실시 형태 1에 따른 내외 통전 부재(151)의 본체부(151e) 및 삽입 관통부(151f)와 마찬가지의 형태를 갖는다. 또한, 내외 통전 부재(251)의 표면(251c)의 전체면에는, 상기 실시 형태 1과 마찬가지로 피막(252)이 형성되어 있다. 단, 본 실시 형태 2에서는, 삽입 관통부(251f)와 외부 통전 부재(153)의 기초부(153e) 사이에, 삽입 관통부(251f)의 전체 둘레에 걸쳐 평면에서 보아 원환상의 용접부(251fy)가 형성되어 있으며, 이 용접부(251fy)에 의해 내외 통전 부재(251){그 삽입 관통부(251f)}와 외부 통전 부재(153){그 기초부(153e)}가 서로 접합되어 있다.
본 실시 형태 2에 따른 전지(200)도, 통전 단자 부재(250, 260)가, 서로 별도의 부재로 된 내외 통전 부재(251)와 외부 통전 부재(153)를 갖고, 이 중 내외 통전 부재(251)만이, 절연 수지 부재(170) 등과 일체 성형되어 있다. 이로 인해, 통전 단자 부재(250, 260){그 내외 통전 부재(251)}와 절연 수지 부재(170)의 시일성을 높일 수 있음과 함께, 이들 내외 통전 부재(251) 및 절연 수지 부재(170)의 형태와는 별개로, 통전 단자 부재(250, 260){그 외부 통전 부재(153)}를 전지 외 접속 단자(버스 바 GT 등)의 접속에 적합한 형태로 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태 2에서도, 내외 통전 부재(251)의 표면(251c)에, 화학적인 표면 처리인 TRI 처리가 실시되어 있으며, 그 피막(252)에는, 1,3,5-트리아진이 함유되어 있다. 그리고, 이 표면 처리된 내외 통전 부재(251)와 절연 수지 부재(170)를 일체 성형하고 있으므로, 통전 단자 부재(250, 260){내외 통전 부재(251)}와 절연 수지 부재(170)의 접촉 부분(접합 부분)에서의 밀착성이 높아, 이들 사이의 시일성을 특히 높게 할 수 있다. 한편, 외부 통전 부재(153)의 외부 접속부(153g) 중, 버스 바 GT 등의 전지 외 접속 단자와의 접촉면(153gc)에는, 산화 방지를 위한 도금층(154)을 형성하고 있으므로, 버스 바 GT 등의 접촉 저항을 낮게 할 수 있다.
또한, 외부 통전 부재(153)는 내외 통전 부재(251)와는 별도의 부재이며, 외부 통전 부재(153)에 표면 처리를 행할 필요가 없다. 이로 인해, 도금층(154)의 형성 후에 표면 처리를 행함으로써 도금층(154)이 박리되는 등의 문제점을 방지할 수 있다. 또한, 도금층(154)의 형성 전에 표면 처리를 행함으로써, 도금층(154)이 형성하기 어려워지거나, 또는 표면 처리에 의해 외부 접속부(153g)의 접촉면(153gc)의 저항이 커지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 이 전지(200)도, 통전 단자 부재(250, 260)와 절연 수지 부재(170)의 시일성을 높일 수 있음과 함께, 통전 단자 부재(250, 260)와 버스 바 GT 등의 접촉 저항을 낮게 할 수 있다. 그 밖에, 상기 실시 형태 1과 마찬가지의 부분은, 상기 실시 형태 1과 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다.
또한, 본 실시 형태 2에 따른 전지(200)의 제조 방법은, 이하와 같다. 즉, 케이스 덮개 부재(113)와 내외 통전 부재(251)를 준비한다. 그리고, 이들 케이스 덮개 부재(113) 및 내외 통전 부재(251)에 대하여, 전술한 실시 형태 1과 마찬가지로 하여, 절연 수지 부재(170)를 형성하는 수지와의 밀착성을 높이는 화학적인 표면 처리(구체적으로는 TRI 처리)를 행한다. 이에 의해, 케이스 덮개 부재(113)의 표면(113c)에 피막(114)이 형성된다. 또한, 정극 및 부극용 내외 통전 부재(251, 251)의 표면(251c, 251c)에 각각 피막(252, 252)이 형성된다.
다음으로, 이들 케이스 덮개 부재(113) 및 내외 통전 부재(251, 251)를 사출 성형용 금형에 세트하고, 수지를 사출하여 절연 수지 부재(170, 170)를 일체 성형하여, 케이스 덮개 부재(113)와 내외 통전 부재(251, 251)를 일체화시킨다(도 16 및 도 17 참조). 이어서, 정극용 내외 통전 부재(251)를 전극체(120)의 정극 집전부(121m)에 용접함과 함께, 부극용 내외 통전 부재(251)를 전극체(120)의 부극 집전부(131m)에 용접한다. 그 후, 케이스 본체 부재(111) 내에 절연 필름 포위체(115)를 개재하여 전극체(120)를 수용함과 함께, 케이스 본체 부재(111)의 개구(111h)를 케이스 덮개 부재(113)로 막는다. 그리고, 레이저 용접에 의해, 케이스 본체 부재(111)와 케이스 덮개 부재(113)를 용접한다.
또한, 상기 실시 형태 1과 마찬가지의 외부 통전 부재(153)를 준비하고, 상기 실시 형태 1과 마찬가지로 하여, 외부 접속부(153g)의 접촉면(153gc)에 도금층(154)을 형성한다(도 6 및 도 7 참조). 이어서, 상기 실시 형태 1과 마찬가지의 볼트(155)를 준비하고, 절연 수지 부재(170)의 헤드부용 오목부(170fn)에, 볼트(155)의 헤드부(155f)를 끼워 맞춘다(도 13 참조).
그 후, 도금층(154)이 형성된 외부 통전 부재(153)를 케이스 덮개 부재(113)위{절연 수지 부재(170) 위}에 배치하고, 기초부(153e)의 고정 구멍(153eh)에 내외 통전 부재(251)의 삽입 관통부(251f)를 삽입 관통함과 함께, 외부 접속부(153g)의 나사 삽입 관통 구멍(153gh)에 볼트(155)의 수나사부(155e)를 삽입 관통한다. 그 후, 삽입 관통부(251f)의 주위 방향으로 전체 둘레에 걸쳐 레이저 용접을 행하고, 삽입 관통부(251f)와 기초부(153e) 사이에 용접부(251fy)를 형성하여, 삽입 관통부(251f)와 기초부(153e)를 서로 접합한다. 그 후는 상기 실시 형태 1과 마찬가지로 하여, 전지(200)를 완성시킨다.
또한, 본 실시 형태 2에서는, 전술한 바와 같이, 일체 성형된 케이스 덮개 부재(113), 내외 통전 부재(251) 및 절연 수지 부재(170) 중 내외 통전 부재(251)에, 전극체(120)를 접속하고, 이 전극체(120)를 케이스 본체 부재(111)에 수용하여, 나아가 케이스 덮개 부재(113)를 케이스 본체 부재(111)에 용접한다. 그 후, 절연 수지 부재(170)에 볼트(155)를 배치하여, 나아가 내외 통전 부재(251)에 외부 통전 부재(153)를 접속하고 있지만, 이 순서에 한정되지 않는다. 예를 들어, 일체 성형된 케이스 덮개 부재(113), 내외 통전 부재(251) 및 절연 수지 부재(170) 중 절연 수지 부재(170)에, 먼저 볼트(155)를 배치하여, 나아가 내외 통전 부재(251)에 외부 통전 부재(153)를 접속한다. 그 후, 내외 통전 부재(251)에 전극체(120)를 접속하고, 이 전극체(120)를 케이스 본체 부재(111)에 수용하여, 케이스 덮개 부재(113)를 케이스 본체 부재(111)에 용접하여도 된다.
(실시 형태 3)
계속해서, 제3 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 실시 형태 3에 따른 리튬 이온 이차 전지(300: 전지)에서는, 통전 단자 부재(350, 360){내외 통전 부재(351) 및 외부 통전 부재(353)} 및 절연 수지 부재(370)의 형태가, 상기 실시 형태 1에 따른 통전 단자 부재(150, 160){내외 통전 부재(151) 및 외부 통전 부재(153)} 및 절연 수지 부재(170)의 형태와 상이하다(도 18 내지 도 25 참조). 그 이외에는, 상기 실시 형태 1과 마찬가지이므로, 상기 실시 형태 1과 마찬가지인 부분의 설명은, 생략 또는 간략화한다.
본 실시 형태 3에 따른 통전 단자 부재(350, 360) 중 내외 통전 부재(351)는 본체부(351e)와 삽입 관통부(351f)로 이루어지고, 코오킹부를 갖지 않는다. 이 중 본체부(351e)는 판 형상을 이루고, 전지 케이스(110)의 내부에 배치되어, 전극체(120)에 접속(용접)됨과 함께, 단자 삽입 관통 구멍(113h)을 통하여 케이스 덮개 부재(113) 위에 연장되어 있다. 또한, 삽입 관통부(351f)는 직사각형 판 형상을 이루고, 후술하는 외부 통전 부재(353)의 기초부(353e)의 고정 구멍(353eh)에 삽입 관통되어 있다. 그리고, 삽입 관통부(351f)의 길이 방향(도 18 및 도 19에서 좌우 방향)의 양단에 있어서, 기초부(353e)와의 사이에 용접부(351fy, 351fy)가 형성되어 있으며, 이들 용접부(351fy, 351fy)에 의해 내외 통전 부재(351){그 삽입 관통부(351f)}와 외부 통전 부재(353){그 기초부(353e)}가 서로 접합되어 있다. 또한, 내외 통전 부재(351)의 표면(351c)의 전체면에는, 상기 실시 형태 1과 마찬가지의 피막(352)이 형성되어 있다.
외부 통전 부재(353)는 상기 실시 형태 1과 마찬가지로, 기초부(353e)와 입상부(353f)와 외부 접속부(353g)를 포함하여 크랭크 형상(Z자 형상)을 이룬다. 또한, 상기 실시 형태 1과 마찬가지로, 외부 접속부(353g)에는, 나사 삽입 관통 구멍(353gh)이 형성되고, 외부 접속부(353g) 중, 버스 바 GT 등의 전지 외 접속 단자가 접촉하는 접촉면(353gc)에는, 도금층(354)이 형성되어 있다.
단, 기초부(353e)에는, 고정 구멍(353eh)이 형성되어 있지만, 이 고정 구멍(353eh)은, 내외 통전 부재(351)의 삽입 관통부(351f)가 본 실시 형태 3에서는 직사각형 판 형상임에 대응하여, 평면에서 보아 직사각 형상으로 되어 있다. 또한, 절연 수지 부재(370)는 내외 통전 부재(351)의 본체부(351e)가 본 실시 형태 3에서는 직사각형 판 형상이기 때문에, 이에 대응한 형상으로 되어 있다.
본 실시 형태 3에 따른 전지(300)도, 통전 단자 부재(350, 360)가, 서로 별도의 부재로 된 내외 통전 부재(351)와 외부 통전 부재(353)를 갖고, 이 중 내외 통전 부재(351)만이, 절연 수지 부재(370) 등과 일체 성형되어 있다. 이로 인해, 통전 단자 부재(350, 360){그 내외 통전 부재(351)}와 절연 수지 부재(370)의 시일성을 높일 수 있음과 함께, 이들 내외 통전 부재(351) 및 절연 수지 부재(370)의 형태와는 별개로, 통전 단자 부재(350, 360){그 외부 통전 부재(353)}를 전지 외 접속 단자(버스 바 GT 등)와의 접속에 적합한 형태로 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태 3에서도, 내외 통전 부재(351)의 표면(351c)에, 화학적인 표면 처리인 TRI 처리가 실시되어 있으며, 그 피막(352)에는, 1,3,5-트리아진이 함유되어 있다. 그리고, 이 표면 처리된 내외 통전 부재(351)와 절연 수지 부재(370)를 일체 성형하고 있으므로, 통전 단자 부재(350, 360){내외 통전 부재(351)}와 절연 수지 부재(370)의 접촉 부분(접합 부분)에서의 밀착성이 높아, 이들 사이의 시일성을 특히 높게 할 수 있다. 한편, 외부 통전 부재(353)의 외부 접속부(353g) 중, 버스 바 GT 등의 전지 외 접속 단자와의 접촉면(353gc)에는, 산화 방지를 위한 도금층(354)을 형성하고 있으므로, 버스 바 GT 등의 접촉 저항을 낮게 할 수 있다.
또한, 외부 통전 부재(353)는 내외 통전 부재(351)는 별도의 부재이며, 외부 통전 부재(353)에 표면 처리를 행할 필요가 없다. 이로 인해, 도금층(354)의 형성 후에 표면 처리를 행함으로써 도금층(354)이 박리되는 등의 문제점을 방지할 수 있다. 또한, 도금층(354)의 형성 전에 표면 처리를 행함으로써, 도금층(354)이 형성하기 어려워지거나, 또는 표면 처리에 의해 외부 접속부(353g)의 접촉면(353gc)의 저항이 커지는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 이 전지(300)도, 통전 단자 부재(350, 360)와 절연 수지 부재(370)의 시일성을 높일 수 있음과 함께, 통전 단자 부재(350, 360)와 버스 바 GT 등의 접촉 저항을 낮게 할 수 있다. 그 밖에, 상기 실시 형태 1과 마찬가지의 부분은, 상기 실시 형태 1과 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다. 또한, 본 실시 형태 3에 따른 전지(300)는 상기 실시 형태 2에 따른 전지(200)의 제조 방법에 준하여 제조하면 된다.
(실시 형태 4)
계속해서, 제4 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 실시 형태 4에 따른 리튬 이온 이차 전지(400: 전지)에서는, 통전 단자 부재(450, 460){내외 통전 부재(351) 및 외부 통전 부재(453)}, 절연 수지 부재(470) 및 볼트(455)의 형태가, 상기 실시 형태 1에 따른 통전 단자 부재(150, 160){내외 통전 부재(151) 및 외부 통전 부재(153)}, 절연 수지 부재(170) 및 볼트(155)의 형태와 상이하다(도 26 내지 도 31 참조). 그 이외에는, 상기 실시 형태 1과 마찬가지이므로, 상기 실시 형태 1과 마찬가지인 부분의 설명은, 생략 또는 간략화한다.
본 실시 형태 4에 따른 통전 단자 부재(450, 460) 중 내외 통전 부재(351)는 상기 실시 형태 3에 따른 내외 통전 부재(351)와 동일하다. 한편, 외부 통전 부재(453)는 크랭크 형상을 이루는 상기 실시 형태 1 내지 3의 외부 통전 부재(153, 353)와는 달리, 직사각형 판 형상을 이룬다. 이 외부 통전 부재(453)를 그 길이 방향의 중앙에서 2개로 나누면, 한쪽이 기초부(453e), 다른 쪽이 외부 접속부(453g)로 된다.
이 중 기초부(453e)에는, 평면에서 보아 직사각 형상의 고정 구멍(453eh)이 형성되고, 내외 통전 부재(351)의 삽입 관통부(351f)가 삽입 관통되어 있다. 그리고, 삽입 관통부(351f)의 길이 방향(도 26 및 도 27에서 좌우 방향)의 양단에 있어서, 기초부(453e)와의 사이에 용접부(451fy, 451fy)가 형성되어 있으며, 이들 용접부(451fy, 451fy)에 의해 내외 통전 부재(351){그 삽입 관통부(351f)}와 외부 통전 부재(453){그 기초부(453e)}가 서로 접합되어 있다. 또한, 외부 접속부(453g)에는, 나사 삽입 관통 구멍(453gh)이 형성되고, 또한 외부 접속부(453g) 중, 버스 바 GT 등의 전지 외 접속 단자가 접촉하는 접촉면(453gc)에는, 상기 실시 형태 1과 마찬가지의 도금층(454)이 형성되어 있다.
또한, 본 실시 형태 4에 따른 볼트(455)는 수나사부(455e)와 헤드부(455f)를 갖는다. 이 중 수나사부(455e)는 상기 실시 형태 1의 볼트(155)와 동일하지만, 헤드부(455f)는 외부 통전 부재(453) 및 절연 수지 부재(470)의 형태에 맞춰, 그 높이(축선 BX 방향의 길이)가 상기 실시 형태 1의 볼트(155)보다도 작아지고 있다. 또한, 본 실시 형태 4에 따른 절연 수지 부재(470)는 내외 통전 부재(351) 및 외부 통전 부재(453) 등의 형태에 대응한 형상으로 되어 있다.
본 실시 형태 4에 따른 전지(400)도, 통전 단자 부재(450, 460)가, 서로 별도의 부재로 된 내외 통전 부재(351)와 외부 통전 부재(453)를 갖고, 이 중 내외 통전 부재(351)만이, 절연 수지 부재(470) 등과 일체 성형되어 있다. 이로 인해, 통전 단자 부재(450, 460){그 내외 통전 부재(351)}와 절연 수지 부재(470)의 시일성을 높일 수 있음과 함께, 이들 내외 통전 부재(351) 및 절연 수지 부재(470)의 형태와는 별개로, 통전 단자 부재(450, 460){그 외부 통전 부재(453)}를 전지 외 접속 단자(버스 바 GT 등)의 접속에 적합한 형태로 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태 4에서도, 내외 통전 부재(351)의 표면(351c)에, 화학적인 표면 처리인 TRI 처리가 실시되어 있으며, 그 피막(352)에는, 1,3,5-트리아진이 함유되어 있다. 그리고, 이 표면 처리된 내외 통전 부재(351)와 절연 수지 부재(470)를 일체 성형하고 있으므로, 통전 단자 부재(450, 460){내외 통전 부재(351)}와 절연 수지 부재(470)의 접촉 부분(접합 부분)에서의 밀착성이 높아, 이들 사이의 시일성을 특히 높게 할 수 있다. 한편, 외부 통전 부재(453)의 외부 접속부(453g) 중, 버스 바 GT 등의 전지 외 접속 단자의 접촉면(453gc)에는, 산화 방지를 위한 도금층(454)을 형성하고 있으므로, 버스 바 GT 등의 접촉 저항을 낮게 할 수 있다.
또한, 외부 통전 부재(453)는 내외 통전 부재(351)와는 별도의 부재이며, 외부 통전 부재(453)에 표면 처리를 행할 필요가 없다. 이로 인해, 도금층(454)의 형성 후에 표면 처리를 행함으로써 도금층(454)이 박리되는 등의 문제점을 방지할 수 있다. 또한, 도금층(454)의 형성 전에 표면 처리를 행함으로써, 도금층(454)을 형성하기 어려워지거나, 또는 표면 처리에 의해 외부 접속부(453g)의 접촉면(453gc)의 저항이 커지는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 이 전지(400)도, 통전 단자 부재(450, 460)와 절연 수지 부재(470)의 시일성을 높일 수 있음과 함께, 통전 단자 부재(450, 460)와 버스 바 GT 등의 접촉 저항을 낮게 할 수 있다. 그 밖에, 상기 실시 형태 1과 마찬가지의 부분은, 상기 실시 형태 1과 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다. 또한, 본 실시 형태 4에 따른 전지(400)는 상기 실시 형태 2, 3에 따른 전지(200, 300)의 제조 방법에 준하여 제조하면 된다.
(실시예)
계속해서, 본 발명의 효과를 검증하기 위해 행한 다양한 시험 결과에 대하여 설명한다. 본 발명의 실시예 1로서 상기 실시 형태 1에 따른 전지(100)를, 실시예 2로서 상기 실시 형태 2에 따른 전지(200)를 준비하였다. 또한, 비교예로서, 정극 및 부극용 단자 연장 부재가 각각 하나의 부재로 이루어지는 전지{실시 형태 1의 전지(100)에 있어서, 외부 통전 부재(153)와 내외 통전 부재(151)를 하나의 금속 부재로 형성한 전지}를 준비하였다. 외부 접속부에 도금층을 형성한 통전 단자 부재에, 상기 실시 형태 1 등에서 설명한 표면 처리(TRI 처리)를 행하면, 도금층이 박리되는 문제점이 발생한다. 따라서, 이 비교예에 따른 전지에서는, 표면 처리(TRI 처리)만 행하고, 도금층은 형성하고 있지 않다.
다음으로, 이들 실시예 1, 2 및 비교예에 따른 각 전지에 대하여, 각각 버스 바 GT를 개재하여 2개의 전지를 직렬로 접속하였다. 그리고, 한쪽 전지의 정극 통전 단자 부재와 버스 바 GT 사이의 접촉 저항(초기의 접촉 저항)을 각각 측정하였다. 구체적으로는, 정극 통전 단자 부재의 1개소와 버스 바 GT의 1개소에 4 단자형 프로브를 접촉시킨다. 그리고, 저항계(미리옴테스터)를 사용하여, 주파수 1㎑에서의 저항을 측정하였다.
다음으로, 각각 직렬로 접속된 실시예 1, 2 및 비교예에 따른 각 전지를 상온 환경하에 있어서, 전류값(2C)으로 SOC 0％(전지 전압 3.0V) 내지 SOC 100％(전지 전압 4.1V)까지 전지를 충전하고, 그 후 계속해서, 전류값(2C)으로 SOC 100％ 내지 SOC 0％까지 전지를 방전시켰다. 이 충방전을 1 사이클로 하고, 이것을 100 사이클 반복하였다. 그 후, 다시 정극 통전 단자 부재와 버스 바 GT 사이의 접촉 저항(100 사이클 후의 접촉 저항)을 각각 측정하였다. 또한 나아가, 상기한 충방전 사이클을 100회 반복하고, 다시 정극 통전 단자 부재와 버스 바 GT 사이의 접촉 저항(200 사이클 후의 접촉 저항)을 각각 측정하였다. 이들 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112013106339257-pct00001
표 1에 의해, 실시예 1, 2에 따른 전지는, 초기의 접촉 저항도 100사이클 후의 접촉 저항도 200사이클 후의 접촉 저항도 낮은 값(0.02mΩ)을 계속해서 유지하고 있었다. 이에 반하여, 비교예에 따른 전지는, 초기의 접촉 저항이 실시예 1, 2에 따른 전지보다도 높았다(0.20mΩ). 게다가, 충방전 사이클을 100사이클 행하면, 접촉 저항이 더 증가하고(0.57mΩ), 충방전 사이클을 200사이클 행하면, 접촉 저항이 더 증가하였다(0.77mΩ).
비교예 1에 따른 전지는, 통전 단자 부재가 하나의 부재로 이루어지기 때문에, 통전 단자 부재에 실시한 표면 처리에 의해 외부 접속부의 표면(접촉면)에도, 상기 실시 형태 1 등의 피막(152) 등과 마찬가지의 피막이 형성되어 있다. 전술한 바와 같이, 알루미늄으로 이루어지는 정극용 통전 단자 부재에 형성한 피막은, 알루미나를 많이 함유하여 저항이 높으므로, 비교예 1에 따른 전지는, 정극 통전 단자 부재와 버스 바 GT 사이의 초기의 접촉 저항이 실시예 1, 2에 따른 전지보다도 높아진다고 생각된다. 또한, 이 비교예 1에 따른 전지는, 외부 접속부의 표면(접촉면)에 도금층이 형성되어 있지 않기 때문에, 충방전 사이클의 반복을 행하는 동안에, 외부 접속부의 표면(접촉면)에서 산화가 진행되어(알루미늄이 산화하여 알루미나로 되어), 정극 통전 단자 부재와 버스 바 GT 사이의 접촉 저항이 증가한다고 생각된다.
이들 결과로부터, 통전 단자 부재의 외부 접속부의 접촉면에는, 특히 통전 단자 부재가 산화되기 쉬운 금속으로 이루어지는 경우에는, 수지와의 밀착성을 높이는 화학적인 표면 처리를 실시하지 않고, 도금층을 형성하는 것이 좋다는 것을 알 수 있다. 그리고 그를 위해서는, 통전 단자 부재를 서로 별도의 부재인 내외 통전 부재와 외부 통전 부재로 구성하고, 내외 통전 부재에 전술한 표면 처리를 실시하는 한편, 외부 통전 부재의 외부 접속부의 접촉면에 도금층을 형성하는 것이 좋다는 것을 알 수 있다.
(실시 형태 5)
계속해서, 제5 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 실시 형태 5에 따른 하이브리드 자동차(700: 차량){이하, 단순히 '자동차(700)'라고도 함}는 상기 실시 형태 1에 따른 전지(100)를 탑재하고, 이 전지(100)에 축적한 전기 에너지를, 구동원인 구동 에너지의 전부 또는 일부로서 사용하는 것이다(도 32를 참조).
이 자동차(700)는 전지(100)를 복수 조합한 조전지(710)를 탑재하고, 엔진(740), 프론트 모터(720) 및 리어 모터(730)를 병용하여 구동하는 하이브리드 자동차이다. 구체적으로는, 이 자동차(700)는 그 차체(790)에, 엔진(740)과, 프론트 모터(720) 및 리어 모터(730)와, 조전지(710){전지(100)}와, 케이블(750)과, 인버터(760)를 탑재한다. 그리고, 이 자동차(700)는 조전지(710){전지(100)}에 축적된 전기 에너지를 사용하여, 프론트 모터(720) 및 리어 모터(730)를 구동할 수 있도록 구성되어 있다.
전술한 바와 같이, 전지(100)는 통전 단자 부재(150, 160)와 절연 수지 부재(170)의 시일성을 높게 할 수 있음과 함께, 통전 단자 부재(150, 160)와 전지 외 접속 단자(버스 바 GT 등)의 접촉 저항을 낮게 할 수 있다. 따라서, 이를 탑재한 자동차(700)의 성능이나 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 실시 형태 1에 따른 전지(100) 대신에, 상기 실시 형태 2 내지 4의 전지(200, 300, 400)를 탑재하여도 된다.
(실시 형태 6)
계속해서, 제6 실시 형태에 대하여 설명한다. 본 실시 형태 6의 해머 드릴(800)은 상기 실시 형태 1에 따른 전지(100)를 탑재한 전지 사용 기기이다(도 33 참조). 이 해머 드릴(800)은 본체(820)의 저부(821)에, 전지(100)를 포함하는 배터리 팩(810)이 수용되어 있으며, 이 배터리 팩(810)을 드릴을 구동하기 위한 에너지원으로서 이용하고 있다.
전술한 바와 같이, 전지(100)는 통전 단자 부재(150, 160)와 절연 수지 부재(170)의 시일성을 높게 할 수 있음과 함께, 통전 단자 부재(150, 160)와 전지 외 접속 단자(버스 바 GT 등)의 접촉 저항을 낮게 할 수 있다. 따라서, 이를 탑재한 해머 드릴(800)의 성능이나 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 실시 형태 1에 따른 전지(100) 대신에, 상기 실시 형태 2 내지 4의 전지(200, 300, 400)를 탑재하여도 된다.
이상에 있어서, 본 발명을 실시 형태에 입각하여 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시 형태 1 내지 6에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 적절히 변경하여 적용할 수 있는 것은 물론이다.
예를 들어, 상기 실시 형태 1 내지 4에서는, 「전지 케이스」로서, 각형의 전지 케이스(110)를 예시하였지만, 이에 한정되지 않는다. 전지 케이스는, 예를 들어 원통형일 수도 있다. 또한, 상기 실시 형태 1 내지 4에서는, 개구(111h)를 갖는 상자 형상의 케이스 본체 부재(111: 제2 케이스 부재)와, 이 개구(111h)를 폐색하는 케이스 덮개 부재(113: 제1 케이스 부재)로 이루어지는 전지 케이스(110) 중, 케이스 덮개 부재(113)에, 통전 단자 부재(150, 160) 등을 고정 설치한 전지(100) 등을 예시하였지만, 이에 한정되지 않는다. 통전 단자 부재(150, 160) 등은, 예를 들어 케이스 본체 부재(111)의 저면이나 측면에 고정 설치하여도 된다. 이 경우, 케이스 본체 부재가 전술한 「제1 케이스 부재」에, 케이스 덮개 부재가 전술한 「제2 케이스 부재」에 상당한다.
또한, 상기 실시 형태 1 내지 4에서는, 「전극체」로서, 각각 띠 형상을 이루는 정극판(121) 및 부극판(131)을 세퍼레이터(141)를 개재하여 중첩하여 권회하여 이루어지는 권회형 전극체(120)를 예시하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 전극체를, 각각 소정 형상(예를 들어 직사각 형상 등)을 이루는 정극판 및 부극판을 세퍼레이터를 개재하여 복수 적층하여 이루어지는 적층형일 수도 있다.
또한, 상기 실시 형태 1 내지 4에서는, 「통전 단자 부재」와, 정극 통전 단자 부재(150) 등과 부극 통전 단자 부재(160) 등이 동일 형상인 것으로 예시하였지만, 서로 다른 형상으로 할 수도 있다.
또한, 상기 실시 형태 1 내지 4에서는, 「절연 수지 부재」를 이루는 「수지」로서, PPS를 예시하였지만, 이에 한정되지 않는다. 수지로서는, 예를 들어 PE(폴리에틸렌)이나 PP(폴리프로필렌), 에폭시, 페놀, PEEK(폴리에테르에테르케톤) 등의 수지나, 복수종의 수지로 이루어지는 수지를 사용할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태 1 내지 4에서는, 내외 통전 부재(151) 등의 표면(151c) 등에 실시하는, 수지와의 밀착성을 높이는 화학적인 「표면 처리」로서, TRI 처리를 예시하였지만, 이에 한정되지 않는다. 이 표면 처리로서는, 예를 들어 일본 특허 제3954379호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 내외 통전 부재를 알칼리 수용액 내에 침지하여 알칼리 에칭을 행한 후, 중화 처리를 행하고, 그 후, 아민계 화합물을 함유하는 용액에 침지하는 표면 처리를 들 수 있다. 이에 의해 형성되는 피막도, 내외 통전 부재를 이루는 금속과 화학 결합함과 함께, 절연 수지 부재를 이루는 수지와도 화학 결합한다.
또한, 상기 실시 형태 1 내지 4에서는, TRI 처리에 사용하는 트리아진 화합물로서, 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리티올·모노나트륨을 예시하였지만, 이에 한정되지 않는다. TRI 처리에 사용하는 트리아진 화합물로서는, 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리티온, 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리티온의 모노, 디 또는 트리 알칼리 금속염, 1,3,5-트리아진-2,4,6-트리티온의 모노, 디 또는 아민염 등을 들 수 있다.
또한, 상기 실시 형태 1 내지 4에서는, 「도금층」으로서, 외부 접속부(153g) 등 중, 전지 외 접속 단자(버스 바 GT 등)가 접촉하는 접촉면(153gc) 등에만 형성한 도금층(154) 등을 예시하였지만, 이에 한정되지 않는다. 도금층은, 적어도 접촉면에 형성하면 되며, 예를 들어 외부 접속부의 표면의 전체면에 형성하여도 된다. 또한, 상기 실시 형태 1 내지 4에서는, 「도금층」으로서, 주석 도금으로 이루어지는 도금층(154) 등을 예시하였지만, 이에 한정되지 않는다. 도금층은, 예를 들어 니켈 도금이나 금 도금 등에 의해 형성하여도 된다.
또한, 상기 실시 형태 5에서는, 본 발명에 따른 전지(100)를 탑재하는 차량으로서, 하이브리드 자동차(700)를 예시하였지만, 이에 한정되지 않는다. 본 발명에 따른 전지를 탑재하는 차량으로서는, 예를 들어 전기 자동차, 플러그인 하이브리드 자동차, 하이브리드 철도 차량, 포크리프트, 전기차 의자, 전동 어시스트 자전거, 전동 스쿠터 등을 들 수 있다.
또한, 상기 실시 형태 6에서는, 본 발명에 따른 전지(100)를 탑재하는 전지 사용 기기로서, 해머 드릴(800)을 예시하였지만, 이에 한정되지 않는다. 본 발명에 따른 전지를 탑재하는 전지 사용 기기로서는, 예를 들어 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화, 전지 구동의 전동 공구, 무정전 전원 장치 등, 전지로 구동되는 각종 가전 제품, 오피스 기기, 산업 기기 등을 들 수 있다.
100, 200, 300, 400: 리튬 이온 이차 전지(전지)
110: 전지 케이스
111: 케이스 본체 부재(제2 케이스 부재)
113: 케이스 덮개 부재(제1 케이스 부재)
113c: (케이스 덮개 부재의) 표면
113ca: (케이스 덮개 부재의) 상면(관통면)
113cb: (케이스 덮개 부재의) 하면(관통면)
113h: 단자 삽입 관통 구멍
114: 피막
120: 전극체
150, 250, 350, 450: 정극 통전 단자 부재(통전 단자 부재)
160, 260, 360, 460: 부극 통전 단자 부재(통전 단자 부재)
151, 251, 351: 내외 통전 부재
151c, 251c, 351c: (내외 통전 부재의) 표면
151gy: 용접부
251fy, 351fy: 용접부
152, 352: 피막
153, 353: 외부 통전 부재
153e, 353e: 기초부
153eh, 353eh: 고정 구멍
153f, 353f: 입상부
153g, 353g: 외부 접속부
153gh, 353gh: 나사 삽입 관통 구멍
153gc, 353gc: 접촉면
154, 354: 도금층
155: 볼트
155e: 수나사부
155f: 헤드부
170, 370: 절연 수지 부재
700: 하이브리드 자동차(차량)
800: 해머 드릴(전지 사용 기기)
BX: (볼트의) 축선
GT: 버스 바(전지 외 접속 단자)

Claims (7)

  1. 제1 케이스 부재와 제2 케이스 부재를 접합하여 이루어지는 전지 케이스와,
    상기 전지 케이스 내에 수용된 전극체와,
    상기 전지 케이스의 내부에서 상기 전극체에 접속하는 한편, 상기 제1 케이스 부재를 관통하여 상기 전지 케이스의 외부로 연장되어 이루어지며, 전지 외의 접속 단자인 전지 외 접속 단자에 접속하여, 상기 전극체와 상기 전지 외 접속 단자 사이의 도통 경로를 구성하는 통전 단자 부재와,
    수지로 이루어지며, 상기 통전 단자 부재와 상기 제1 케이스 부재 사이를 절연하면서 시일함과 함께, 상기 통전 단자 부재를 상기 제1 케이스 부재에 고정하여 이루어지는 절연 수지 부재를 구비하는
    전지로서,
    상기 통전 단자 부재는,
    상기 전지 케이스의 내부에서 상기 전극체에 접속하는 한편, 상기 제1 케이스 부재를 관통하여 상기 전지 케이스의 외부로 연장되는 내외 통전 부재와,
    상기 내외 통전 부재와는 별도의 부재로 되고, 상기 전지 케이스의 외부에 배치되어 이루어지며, 상기 내외 통전 부재에 접속하는 기초부, 및 상기 전지 외 접속 단자가 체결되는 외부 접속부를 포함하는 외부 통전 부재를 갖고,
    상기 절연 수지 부재는, 상기 제1 케이스 부재 및 상기 내외 통전 부재와 일체 성형되어 이루어지는, 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내외 통전 부재는, 그 표면에 상기 수지와의 밀착성을 높이는 화학적인 표면 처리가 실시되어 이루어지고,
    상기 절연 수지 부재는, 상기 표면 처리가 실시된 상기 내외 통전 부재와 일체 성형되어 이루어지며,
    상기 외부 통전 부재는, 그 상기 외부 접속부 중 적어도 상기 전지 외 접속 단자가 접촉하는 접촉면에 도금층이 형성되어 이루어지는, 전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내외 통전 부재는, 그 상기 표면에, 상기 표면 처리에 의해 형성되고, 상기 내외 통전 부재를 이루는 금속과 화학 결합함과 함께, 상기 절연 수지 부재를 이루는 상기 수지와도 화학 결합하는 피막을 갖는, 전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 피막은, 1,3,5-트리아진을 함유하는, 전지.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내외 통전 부재와 상기 외부 통전 부재의 상기 기초부는, 용접에 의해 서로 접속되어 이루어지는, 전지.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전지 케이스의 외부에 배치되고, 상기 전지 외 접속 단자를 상기 외부 접속부에 체결하는 볼트를 구비하고,
    상기 외부 접속부에는, 나사 삽입 관통 구멍이 형성되어 이루어지며,
    상기 볼트는,
    상기 나사 삽입 관통 구멍에 삽입 관통되고, 외주에 수나사가 형성된 수나사부와,
    상기 수나사부보다도 직경이 크며, 상기 외부 접속부에 걸림 결합하는 헤드부를 갖고,
    상기 절연 수지 부재는,
    상기 볼트의 상기 헤드부를 그 축선 주위로 회전 불가능하게 보유 지지하여 이루어지는, 전지.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 통전 부재는,
    금속 판재를 그 두께 방향으로 굴곡 성형하여, 상기 기초부와 상기 외부 접속부와 이들 사이를 연결하는 입상부가 크랭크 형상으로 배치되어 이루어지며,
    상기 기초부가, 상기 제1 케이스 부재 중, 상기 내외 통전 부재가 관통하는 관통 면을 따라 연장되고,
    상기 입상부가, 상기 기초부의 단부로부터 굴곡하여 상기 제1 케이스 부재로부터 이격되는 방향으로 상승되고,
    상기 외부 접속부가, 상기 입상부의 단부로부터 굴곡하여, 상기 기초부와 평행하게 연장되는 형태로 배치되어 이루어지는, 전지.
KR1020137030997A 2011-05-25 2011-05-25 전지 KR101527671B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2011/062021 WO2012160681A1 (ja) 2011-05-25 2011-05-25 電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140004780A KR20140004780A (ko) 2014-01-13
KR101527671B1 true KR101527671B1 (ko) 2015-06-09

Family

ID=47216783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137030997A KR101527671B1 (ko) 2011-05-25 2011-05-25 전지

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140087246A1 (ko)
JP (1) JP5482965B2 (ko)
KR (1) KR101527671B1 (ko)
CN (1) CN103548183A (ko)
WO (1) WO2012160681A1 (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9350127B2 (en) * 2014-03-24 2016-05-24 Ford Global Technologies, Llc Self-locating busbar assembly and alignment method
KR102368978B1 (ko) * 2015-02-23 2022-03-02 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
US10177364B2 (en) 2015-07-16 2019-01-08 Johnson Controls Technology Company System and method of overmolded terminal posts of a battery module
JP2017199555A (ja) * 2016-04-27 2017-11-02 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
CN106374074B (zh) * 2016-11-30 2023-05-30 桂林智神信息技术股份有限公司 电池仓
US10374210B2 (en) * 2017-10-27 2019-08-06 Robert Bosch Battery Systems Llc Terminal assembly for an electronic cell
KR102292722B1 (ko) * 2017-12-20 2021-08-20 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
JP7085108B2 (ja) * 2018-02-01 2022-06-16 トヨタ自動車株式会社 電池および電池の製造方法
CN111224022A (zh) * 2018-11-23 2020-06-02 常州微宙电子科技有限公司 锂离子电池及其双面绝缘金属盖板
CN211017169U (zh) 2019-11-15 2020-07-14 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池、电池模块以及装置
CN112751117A (zh) * 2021-02-07 2021-05-04 深圳市嘉姆特科技有限公司 一种极柱密封模块及包含其的电池顶盖
EP4190505A1 (de) 2021-12-01 2023-06-07 Hilti Aktiengesellschaft System, das eine werkzeugmaschine und eine energieversorgungsvorrichtung umfasst, sowie energieversorgungsvorrichtung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0992262A (ja) * 1995-09-27 1997-04-04 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 鉛蓄電池の組電池
JP2010225449A (ja) * 2009-03-24 2010-10-07 Autonetworks Technologies Ltd 接続ユニット
JP2010282847A (ja) * 2009-06-04 2010-12-16 Toyota Motor Corp 密閉型二次電池
WO2011024286A1 (ja) * 2009-08-28 2011-03-03 トヨタ自動車株式会社 電池、車両及び電池搭載機器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3964626B2 (ja) * 2001-02-21 2007-08-22 古河電池株式会社 蓄電池の端子構造
JP3937427B2 (ja) * 2001-11-20 2007-06-27 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション 電池の製造方法
JP5561848B2 (ja) * 2009-07-13 2014-07-30 トヨタ自動車株式会社 電池、車両及び電池使用機器
JP5344603B2 (ja) * 2009-07-16 2013-11-20 トヨタ自動車株式会社 電池
JP5378134B2 (ja) * 2009-09-29 2013-12-25 豊田合成株式会社 電池蓋部材

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0992262A (ja) * 1995-09-27 1997-04-04 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 鉛蓄電池の組電池
JP2010225449A (ja) * 2009-03-24 2010-10-07 Autonetworks Technologies Ltd 接続ユニット
JP2010282847A (ja) * 2009-06-04 2010-12-16 Toyota Motor Corp 密閉型二次電池
WO2011024286A1 (ja) * 2009-08-28 2011-03-03 トヨタ自動車株式会社 電池、車両及び電池搭載機器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012160681A1 (ja) 2012-11-29
CN103548183A (zh) 2014-01-29
JPWO2012160681A1 (ja) 2014-07-31
JP5482965B2 (ja) 2014-05-07
KR20140004780A (ko) 2014-01-13
US20140087246A1 (en) 2014-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101527671B1 (ko) 전지
JP5561848B2 (ja) 電池、車両及び電池使用機器
CN103227307B (zh) 方形二次电池
JP5868265B2 (ja) 単電池および組電池
WO2010095224A1 (ja) 電池、車両及び電池使用機器
KR101274859B1 (ko) 이차 전지 및 그 조립 방법
US9722218B2 (en) Welded structure in battery, forming method of the same, secondary battery cell and secondary battery module
KR101222264B1 (ko) 이차 전지
JP2011124024A (ja) 組電池および単電池
CN107665968B (zh) 二次电池及其制造方法、以及使用该二次电池的组电池
CN105990559A (zh) 蓄电元件
JP2011023141A (ja) 電池、車両及び電池使用機器
CN104781952A (zh) 具有带有铆接的填充开口的壳体盖板的电池单池
CN109585770B (zh) 二次电池及其制造方法
CN108140794A (zh) 蓄电元件以及蓄电元件的制造方法
JP7054454B2 (ja) 二次電池の製造方法
CN106537650B (zh) 用于制造棱柱形的电池单元的方法
EP4036945A1 (en) Electrical storage device
JP5514618B2 (ja) 二次電池
JP2019175618A (ja) 蓄電素子の検査方法及び蓄電素子
JP5446081B2 (ja) 電池
WO2007069559A1 (ja) コンデンサ
JP2020155283A (ja) 蓄電素子及び蓄電装置
JP2011100661A (ja) 組電池
KR101522377B1 (ko) 파우치형 이차 전지의 전극 보호를 위한 커버 캡

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180517

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190515

Year of fee payment: 5