KR101547056B1 - 밀폐형 이차 전지 및 밀폐형 이차 전지의 제조 방법 - Google Patents

밀폐형 이차 전지 및 밀폐형 이차 전지의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시 형태는, 밀폐형 이차 전지 및 밀폐형 이차 전지의 제조 방법에 관한 것이다.
가밀봉 및 충방전에 의해 발생한 가스를 용이하게 방출할 수 있는 밀폐형 이차 전지 및 밀폐형 이차 전지의 제조 방법을 제공한다.
실시 형태의 밀폐형 이차 전지(1)의 제조 방법은, 전극체(12) 및 전해액(14)이 배치된 용기 본체(21)의 개구가 금속 재료에 의해 형성되고, 개구부(32)를 구비하는 덮개(22)에 의해 폐색된 밀폐형 이차 전지(1)의 용기(11)의 덮개(22)에, 개구부(32)를 덮도록, 개구부(32)를 밀봉하기 위한, 금속 재료에 의해 박판 형상으로 형성된 제1 밀봉체(45)를 적재하고, 제1 밀봉체(45)를 덮개(22)에 용접한다. 제1 밀봉체(45)가 용접된 밀폐형 이차 전지(1)를 충전하고, 충전 후, 밀폐형 이차 전지(1)를 방전한다. 방전 후, 제1 밀봉체(45)를 천공하여 구멍부(47)를 형성하고, 제1 밀봉체(45)를 덮도록, 개구부(32) 및 구멍부(47)를 밀봉하기 위한, 금속 재료에 의해 박판 형상으로 형성된 제2 밀봉체(46)를 적재하고, 제2 밀봉체(46)를, 제1 밀봉체(45)를 개재해서 덮개(22)에 용접한다.

Description

밀폐형 이차 전지 및 밀폐형 이차 전지의 제조 방법{CLOSED SECONDARY BATTERY AND MANUFACTURING METHOD OF CLOSED SECONDARY BATTERY}
본 출원은, 일본 특허 출원 특원2013-059278(출원일:2013년 3월 22일)을 기초로 하여, 그 우선권을 향수(享受)한다. 본 출원은, 이 출원을 참조함으로써, 동 출원의 내용 모두를 포함한다.
본 발명의 실시 형태는, 밀폐형 이차 전지 및 밀폐형 이차 전지의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 밀폐형 이차 전지의 제조 방법으로서, 용기 안에 전극체를 수용하고, 용기 안에 전해액을 설치하고, 용기를 가밀봉하여, 충방전을 행하고, 그 후, 용기를 본밀봉하는, 밀폐형 이차 전지를 제조하는 기술이 알려져 있다.
예를 들어, 이러한 밀폐형 이차 전지는, 용기에 설치된 주액구(注液口)를 고무 마개 등으로 밀봉하여 가밀봉을 행한다. 또한, 밀폐형 이차 전지는, 충방전에 발생한 가스를, 고무 마개를 제거함으로써 용기로부터 방출하여, 용기의 변형 및 파손을 방지한다. 또한, 밀폐형 이차 전지는, 금속 덮개를 용접함으로써 주액구를 밀봉하여 본밀봉을 행한다. 이러한 공정에 의해 밀폐형 이차 전지가 제조된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 고무 마개 등의 부재로 주액구를 밀봉하고, 그 후 그 부재를 제거하지 않고, 가밀봉 및 충방전에 의해 발생한 가스를 용이하게 방출할 수 있는 밀폐형 이차 전지 및 밀폐형 이차 전지의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
실시 형태의 밀폐형 이차 전지의 제조 방법은, 내부에 전극체 및 전해액이 배치된 용기 본체의 개구가, 금속 재료에 의해 형성되고, 개구부를 구비하는 덮개에 의해 폐색된 밀폐형 이차 전지의 용기의 상기 덮개에, 상기 개구부를 덮도록, 상기 개구부를 밀봉하기 위한, 금속 재료에 의해 박판 형상으로 형성된 제1 밀봉체를 적재하고, 상기 제1 밀봉체를 상기 덮개에 용접한다. 상기 제1 밀봉체가 용접된 상기 밀폐형 이차 전지를 충전하고, 상기 충전 후, 상기 밀폐형 이차 전지를 방전한다. 상기 방전 후, 상기 제1 밀봉체를 천공하여 구멍부를 형성하고, 상기 제1 밀봉체를 덮도록, 상기 개구부 및 상기 구멍부를 밀봉하기 위한, 금속 재료에 의해 박판 형상으로 형성된 제2 밀봉체를 적재하고, 상기 제2 밀봉체를, 상기 제1 밀봉체를 개재해서 상기 덮개에 용접한다.
상기 구성의 밀폐형 이차 전지의 제조 방법에 의하면, 고무 마개 등의 부재로 주액구를 밀봉하고, 그 후 그 부재를 제거하지 않고, 가밀봉 및 충방전에 의해 발생한 가스를 용이하게 방출할 수 있는 밀폐형 이차 전지의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 밀폐형 이차 전지의 구성을 도시하는 단면도.
도 2는 이 밀폐형 이차 전지의 주요부 구성을 도시하는 단면도.
도 3은 이 밀폐형 이차 전지의 제조 방법 중 하나를 주요부 구성으로 도시하는 단면도.
도 4는 이 밀폐형 이차 전지의 제조 방법 중 하나를 주요부 구성으로 도시하는 단면도.
도 5는 이 밀폐형 이차 전지의 제조 방법을 나타내는 흐름도.
도 6은 제2 실시 형태에 따른 밀폐형 이차 전지에 사용되는 덮개의 구성을 도시하는 단면도.
도 7은 이 덮개의 구성을 도시하는 평면도.
도 8은 제3 실시 형태에 따른 밀폐형 이차 전지에 사용되는 덮개의 구성을 도시하는 단면도.
이하, 본 실시 형태에 따른 밀폐형 이차 전지(1) 및 밀폐형 이차 전지(1)의 제조 방법을, 도 1 내지 도 5를 사용해서 설명한다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 밀폐형 이차 전지(1)의 구성을 도시하는 단면도, 도 2는 밀폐형 이차 전지(1)의 주요부 구성, 구체적으로는 밀폐형 이차 전지(1)에 사용되는 용기(11)의 개구부(32) 및 밀봉 구조(33)를 도시하는 단면도, 도 3은 밀폐형 이차 전지(1)의 제조 방법 중 하나인 가밀봉 공정을 개구부(32) 및 밀봉 구조(33)로 도시하는 단면도, 도 4는 밀폐형 이차 전지(1)의 제조 방법 중 하나인 가스 배출 공정을 개구부(32) 및 밀봉 구조(33)로 도시하는 단면도, 도 5는 밀폐형 이차 전지(1)의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
밀폐형 이차 전지(1)는, 그 내부 공간이 밀폐된 용기(11)와, 용기(11) 안에 설치된 전극체(12)와, 전극체(12)에 접속되고, 용기(11) 밖으로 돌출된 한 쌍의 전극(13)과, 용기(11) 안에 저류(貯留)된 전해액(14)을 구비하고 있다.
용기(11)는, 그 내부가 밀봉 가능한 상자 형상으로 형성되어 있다. 용기(11)는 전극체(12) 및 전해액(14)을 그 내부에 배치 가능하고, 또한 한 쌍의 전극(13)을 그 내부로부터 외부로 액밀(液密) 및 기밀(氣密)하게 돌출 가능하게 형성되어 있다.
구체적으로는, 용기(11)는, 일단부가 개구되는 상자 형상의 용기 본체(21)와, 용기 본체(21)의 개구를 폐색하여, 용기 본체(21) 안의 공간을 밀봉하는 덮개(22)를 구비하고 있다. 덮개(22)는, 예를 들어 SUS재나 알루미늄 재료 등의 금속 재료에 의해 형성되어 있다. 덮개(22)는 한 쌍의 전극(13)을 밀봉하여 삽입 관통시키는 한 쌍의 삽입 관통 구멍(31)과, 용기(11)의 내부 공간과 연통하는 개구부(32)와, 개구부(32)를 밀봉하는 밀봉 구조(33)를 구비하고 있다.
개구부(32)는 덮개(22)에 설치된 원 형상의 개구이다. 구체적으로는, 개구부(32)는, 다른 2개의 직경에 의해 소위 2단 형상으로 형성되어 있다. 개구부(32)는, 제1 개구부(41)와, 제1 개구부(41)보다 큰 직경으로 형성된 제2 개구부(42)를 구비하고 있다.
제1 개구부(41)는 덮개(22)의 내면측, 환언하면, 덮개(22)의 용기(11)의 내부 공간측에 위치하는 주면측에 형성된다. 즉, 제1 개구부(41)는 용기 본체(21)의 개구와 대향하여 배치된다. 제2 개구부(42)는 덮개(22)의 외면측에 형성된다.
밀봉 구조(33)는 개구부(32)를 덮는 제1 밀봉체(45)와, 제1 밀봉체(45)에 적층된 제2 밀봉체(46)를 구비하고 있다. 밀봉 구조(33)는 개구부(32)를 폐색함으로써, 용기(11)의 내부 공간을 밀봉 가능하게 형성되어 있다.
제1 밀봉체(45)는 덮개(22)에 용접 가능한 금속 재료로 형성된 박판 형상으로, 더욱 상세히 설명하면, 박막의 원판 형상으로 형성되어 있다. 예를 들어, 제1 밀봉체(45)는, 평탄 형상으로 형성된다. 제1 밀봉체(45)는, 그 두께가, 예를 들어0.3㎜로 형성되어 있다. 제1 밀봉체(45)는 그 외경이, 개구부(32)의 제2 개구부(42)보다 큰 직경으로 형성되어 있다.
제1 밀봉체(45)는, 그 외주연측의 용접부(45a)에서 덮개(22)에 용접되고, 개구부(32)를 밀봉한다. 즉, 제1 밀봉체(45)는 그 외경이, 제2 개구부(42)보다 큰 직경이며, 또한 덮개(22)에 용접되는 용접부(45a)가 형성되는 용접 마진을 확보 가능한 직경으로 형성된다. 덮개(22)에 용접된 제1 밀봉체(45)는, 그 일부가 천공되어 구멍부(47)가 형성된다.
제2 밀봉체(46)는, 덮개(22) 및 제1 밀봉체(45)에 용접 가능한 금속 재료로 형성된, 박판 형상으로, 더욱 상세히 설명하면 박막의 원판 형상으로 형성되어 있다. 예를 들어, 제2 밀봉체(46)는, 평탄 형상으로 형성된다. 제2 밀봉체(46)는, 그 외경이, 개구부(32)의 제2 개구부(42)보다 큰 직경으로 형성되어 있다.
제2 밀봉체(46)는, 그 외주연측의 용접부(46a)에서 제1 밀봉체(45)를 개재해서 덮개(22)에 용접되고, 개구부(32)를 밀봉한다. 즉, 제2 밀봉체(46)는, 그 외경이, 제2 개구부(42)보다 큰 직경이며, 또한 덮개(22)에 용접되는 용접부(46a)가 형성되는 용접 마진을 확보할 수 있는 직경으로 형성된다.
예를 들어, 제2 밀봉체(46)는 덮개(22)에 용접된 제1 밀봉체(45)에 용접됨으로써, 덮개(22)에 고정된다. 또한, 제2 밀봉체(46)는, 덮개(22) 및 제1 밀봉체(45)와 용접되는 구성이어도 상관없다. 제2 밀봉체(46)는, 예를 들어 제1 밀봉체(45)와 동일 재료에 의해 형성됨과 함께, 제1 밀봉체(45)와 동일 형상으로 형성된다.
전극체(12)는, 예를 들어 시트 형상의 정극 시트 및 부극 시트를, 분할층을 개재해서 적층하여 권회시킴으로써 형성된, 소위 권회 전극체이다. 한 쌍의 전극(13)은, 전극체(12)에 전기적으로 접속됨과 함께, 덮개(22)로부터 용기(11)의 외부로 돌출되어 형성된다. 한 쌍의 전극(13)은, 한쪽이 정극의 전극 단자를, 다른 쪽이 부극의 전극 단자를 구성한다.
이어서, 이와 같이 구성된 밀폐형 이차 전지(1)의 제조 방법을, 도 2 내지 도 5를 사용해서 설명한다. 우선, 그 내부에 전극체(12) 및 전해액(14)을 그 내부에 배치한 용기(11)의 개구부(32)로부터, 전해액(14)을 주입하고, 용기(11) 안에 전해액(14)을 저류시킨다.
이어서, 제1 밀봉체(45)를 피크 가능한 반송 장치를 사용해서, 개구부(32)를 덮도록, 덮개(22)의 개구부(32) 위에 제1 밀봉체(45)를 적재한다(스텝 ST11). 이때, 제1 밀봉체(45)는, 그 외주연에, 덮개(22)와 용접되는 용접 마진을 확보할 수 있게 적재된다.
이어서, 도 3에 도시한 바와 같이, 용접 장치(100)를 사용해서, 제1 밀봉체(45)를 덮개(22)에 용접한다(스텝 ST12). 또한, 용접 장치(100)는, 고출력이며, 또한 덮개(22), 제1 밀봉체(45) 및 제2 밀봉체(46)를 용융할 수 있는 레이저광 R을 출력할 수 있게 형성되어 있다. 덮개(22)에 제1 밀봉체(45)가 용접됨으로써, 용기(11)의 개구부(32)가 가밀봉된다. 이어서, 개구부(32)가 가밀봉된 밀폐형 이차 전지(1)를 충전하고, 충전 종료 후, 충전된 밀폐형 이차 전지(1)를 방전한다(스텝 ST13).
충방전이 완료된 후, 천공 장치(110)를 사용해서 제1 밀봉체(45)를 천공하여 구멍부(47)를 형성하고, 용기(11) 안에 충만한 전해액(14)으로부터 발생한 가스를 방출시킨다(스텝 ST14). 예를 들어, 천공 장치(110)는, 고출력이며, 또한 제1 밀봉체(45)의 조사 위치를 용융할 수 있는 레이저광 S를 조사할 수 있게 형성되어 있다.
이 천공 장치(110)를 사용해서, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 밀봉체(45)의 개구부(32)의, 제1 개구부(41)의 내주면 및 제2 개구부(42)의 내주면 사이에 대향하는 범위의 일부에 레이저광 S를 조사한다. 레이저광 S가 조사된 제1 밀봉체(45)는, 그 조사 위치가 용융되어 개구되어 구멍부(47)가 형성된다. 또한, 구멍부(47)가 형성되면, 도 4에 화살표로 나타내는 가스의 흐름 F와 같이, 용기(11) 안의 가스가, 제1 개구부(41), 제2 개구부(42) 및 구멍부(47)를 차례로 통과하여 외부로 이동하여, 용기(11)의 가스 배출이 이루어진다.
이때, 레이저광 S의 조사에 의해 용융된 제1 밀봉체(45)는, 열전도에 의해 냉각된다. 또한, 용융된 제1 밀봉체(45)는, 그 일부가 제1 밀봉체(45)로부터 분리되는데, 그 분리된 제1 밀봉체(45)의 일부는 가스의 흐름 F에 의해 덮개(22)의 외부로 이동한다. 또한, 예를 들어, 용융되어 분리된 제1 밀봉체(45)의 일부가 외부로 이동하지 않고, 중력에 의해 낙하하더라도, 그 낙하한 용융된 제1 밀봉체(45)는, 제2 개구부(42)의 단부면으로 이동하여, 다시 응고함으로써, 제2 개구부(42)에서 회수되게 된다.
이어서, 반송 장치에 의해 제2 밀봉체(46)가 반송되고, 제1 밀봉체(45) 위에 제2 밀봉체(46)가 적재된다(스텝 ST15). 이때, 제2 밀봉체(46)는 그 외주연에, 제1 밀봉체(45)를 개재해서 덮개(22)와 용접되는 용접 마진을 확보할 수 있게, 제1 밀봉체(45) 위에 적재된다.
이어서, 도 2에 도시한 바와 같이, 용접 장치(100)를 사용해서 제2 밀봉체(46)의 용접 마진에 레이저광 R을 조사하여, 제2 밀봉체(46)를 덮개(22)에 용접한다(스텝 ST16). 이에 의해, 구멍부(47)가 제2 밀봉체(46)에 의해 밀봉되기 때문에, 그 결과, 개구부(32)가 완전히 밀봉되고, 용기(11)가 밀봉된다. 이들 공정에 의해, 밀폐형 이차 전지(1)가 제조된다.
이와 같이 구성된 밀폐형 이차 전지(1)에 의하면, 용기(11)의 가밀봉 및 완전 밀봉은, 밀봉 구조(33)로서, 제1 밀봉체(45) 및 제2 밀봉체(46)를 덮개(22)에 용접하여 개구부(32)를 폐색하는 간단한 구성이면 된다. 또한, 충방전이 완료된 밀폐형 이차 전지(1)의 가스 배출은, 제1 밀봉체(45)를 용접 후, 제1 밀봉체(45)에 레이저광 S를 조사함으로써 제1 밀봉체(45)를 천공하여 구멍부(47)를 형성하는 간단한 구성이면 된다.
또한, 천공한 제1 밀봉체(45)는, 제2 밀봉체(46)에 의해 덮음으로써, 개구부(32) 및 제1 밀봉체(45)의 구멍부(47)를 폐색하는 구성이기 때문에, 제1 밀봉체(45)를 제거하는 공정이 불필요하여, 제조 공정을 저감하는 것이 가능해진다.
즉, 개구부(32)를, 착탈 가능한 마개 등의 부재에 의해 폐색할 필요 및 그 부재를 제거할 공정의 필요가 없어, 제조 비용의 저감이 가능해진다. 또한, 제1 밀봉체(45)는, 예를 들어 제2 밀봉체(46)와 동일 형상으로 함으로써, 부품 개수를 저감하는 것이 가능해진다. 이러한 밀봉 구조(33)로 함으로써, 밀폐형 이차 전지(1)의 제조 비용이 저감된다.
또한, 밀폐형 이차 전지(1)는 개구부(32)를, 제1 개구부(41) 및 제1 개구부(41)보다 큰 직경인 제2 개구부(42)에 의해 구성된다. 또한, 밀폐형 이차 전지(1)는, 제1 개구부(41)의 내주면 및 제2 개구부(42)의 내주면 사이의 범위, 환언하면 제2 개구부(42)의 단부면과 대향하는 위치에서, 제1 밀봉체(45)를 천공하는 구성이다.
이들 구성에 의해, 밀폐형 이차 전지(1)는, 천공 장치(110)로부터 조사되는 레이저광 S가 제2 개구부(42)의 단부면의 범위에 조사되기 때문에, 그 레이저광 S가 용기(11) 안으로 조사되는 것을 방지할 수 있게 된다. 이에 의해, 레이저광 S에 의해 용기(11) 안의 구성에 영향이 미치는 것을 방지할 수 있게 되어, 밀폐형 이차 전지(1)의 신뢰성을 향상하는 것이 가능해진다.
또한, 제1 밀봉체(45)를 천공한 후, 가스가 가스의 흐름 F로 나타낸 바와 같이, 용기(11)의 내부로부터 외부를 향해서 이동하는 구성이기 때문에, 천공에 의해 분리된 제1 밀봉체(45)의 일부가 용기(11) 안으로 진입하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 천공에 의해 발생하는, 분리된 제1 밀봉체(45)의 일부가, 가령 용기(11) 안으로 진입해도, 제2 개구부(42)의 단부면에서 그 용융 분리된 제1 밀봉체(45)의 일부를 회수하는 것이 가능하게 된다. 즉, 용융 분리된 제1 밀봉체(45)의 일부는, 제2 개구부(42)의 단부면에 접촉하여 응고하기 때문에, 분리된 제1 밀봉체(45)의 일부가 용기(11) 안으로 진입하는 것을 방지하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 밀폐형 이차 전지(1)의 신뢰성을 향상하는 것이 가능해진다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 밀폐형 이차 전지(1)에 의하면, 제1 밀봉체(45)를 용접함으로써 개구부(32)를 가밀봉하고, 제1 밀봉체(45)를 천공하여 용기(11) 안의 가스를 외부로 방출하고, 그 후, 제2 밀봉체(45)에 의해 제1 밀봉체(45)의 구멍부(47)를 폐색함으로써, 가밀봉 및 충방전에 의해 발생한 가스를 용이하게 방출할 수 있게 된다.
이어서, 밀폐형 이차 전지(1)에 사용되는 제1 밀봉체(45) 및 제2 밀봉체(46)의 다른 실시 형태로서, 제2 실시 형태를, 도 6 및 도 7을 사용해서, 제3 실시 형태를, 도 8을 사용해서, 이하 설명한다.
도 6은 제2 실시 형태에 따른 밀폐형 이차 전지(1)의 밀봉 구조(33)에 사용되는 제1 밀봉체(45A) 및 제2 밀봉체(46A)의 구성을 도시하는 단면도, 도 7은 제1 밀봉체(45A) 및 제2 밀봉체(46A)의 구성을 도시하는 평면도이다.
또한, 도 6 및 도 7에 있어서, 제1 밀봉체(45A) 및 제2 밀봉체(46A)는, 동일 도면을 사용해서 설명한다. 또한, 제2 실시 형태에 따른 밀폐형 이차 전지(1)는, 제1 밀봉체(45A) 및 제2 밀봉체(46A) 이외의 구성은, 상술한 제1 실시 형태에 따른 밀폐형 이차 전지(1)와 동일 구성이기 때문에, 제1 밀봉체(45A) 및 제2 밀봉체(46A) 이외의 구성에 대해서는, 그 상세한 설명을 생략한다.
제2 실시 형태에 따른 밀폐형 이차 전지(1)의 밀봉 구조(33)에 사용되는 제1 밀봉체(45A) 및 제2 밀봉체(46A)는, 덮개(22)에 용접 가능하고, 또한 서로 용접 가능한 금속 재료로 형성된다. 제1 밀봉체(45A) 및 제2 밀봉체(46A)는, 박막의 원판 형상으로 형성되고, 그 일부에, 원환(圓環) 형상의 홈부(50)를 구비하고 있다.
홈부(50)는 제1 밀봉체(45A) 및 제2 밀봉체(46A)를 덮개(22)에 적재하여 용접될 때에, 개구부(32)의 제1 개구부(41)의 내주면 및 제2 개구부(42)의 내주면 사이에 위치하는 제2 개구부(42)의 단부면과 대향하는 범위에 형성된다. 홈부(50)는, 제1 밀봉체(45A) 및 제2 밀봉체(46A)의 일부 두께를, 다른 부분보다 얇게 하는 박육부(薄肉部)를 구성한다. 예를 들어, 홈부(50)는, 제1 밀봉체(45A) 및 제2 밀봉체(46A)의 두께가 0.3㎜로 형성될 때에, 0.05㎜로 형성된다.
또한, 홈부(50)는 제1 밀봉체(45A)의 한쪽 면 또는 양면에 형성된다. 이 홈부(50)는, 천공 장치(110)에 의해 제1 밀봉체(45A)가 천공되는 범위로 설정할 수 있다.
이와 같이 구성된 제1 밀봉체(45A) 및 제2 밀봉체(46A)를 사용한 밀봉 구조(33)를 구비하는 밀폐형 이차 전지(1)에 의하면, 상술한 제1 실시 형태에 따른 밀폐형 이차 전지(1)와 마찬가지로, 가밀봉 및 충방전에 의해 발생한 가스를 용이하게 방출할 수 있게 된다. 또한, 제1 밀봉체(45A)는 홈부(50)의 일부가 천공되기 때문에, 구멍부(47)가 형성될 때에, 용융에 의해 분리되는 제1 밀봉체(45A)의 일부 체적을 저감하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 천공에 의해 분리된 제1 밀봉체(45)의 일부에 의한 오염 등을 최대한 방지하는 것이 가능해진다.
도 8은 제3 실시 형태에 따른 밀폐형 이차 전지(1)의 밀봉 구조(33)에 사용되는 제1 밀봉체(45B) 및 제2 밀봉체(46B)의 구성을 도시하는 단면도이다. 또한, 도 8에서, 제1 밀봉체(45B) 및 제2 밀봉체(46B)는, 동일 도면을 사용해서 설명한다. 또한, 제3 실시 형태에 따른 밀폐형 이차 전지(1)는, 제1 밀봉체(45B) 및 제2 밀봉체(46B) 이외의 구성은, 상술한 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 따른 밀폐형 이차 전지(1)와 동일 구성이기 때문에, 제1 밀봉체(45B) 및 제2 밀봉체(46B) 이외의 구성에 대해서는, 그 상세한 설명을 생략한다.
제3 실시 형태에 따른 밀폐형 이차 전지(1)의 밀봉 구조(33)에 사용되는 제1 밀봉체(45B) 및 제2 밀봉체(46B)는 덮개(22)에 용접 가능하고, 또한 서로 용접 가능한 금속 재료로 형성된다. 제1 밀봉체(45B) 및 제2 밀봉체(46B)는 박막의 원판 형상으로 형성되고, 그 중심에 원환 형상의 홈부(51)를 구비하고 있다.
홈부(51)는 제1 밀봉체(45B) 및 제2 밀봉체(46B)를 덮개(22)에 적재하여 용접될 때에, 개구부(32)의 제1 개구부(41)와 대향하는 위치에 형성된다. 홈부(51)는 제1 밀봉체(45B) 및 제2 밀봉체(46B)의 일부 두께를 얇게 하는 박육부를 구성한다. 예를 들어, 홈부(51)는 제1 밀봉체(45B) 및 제2 밀봉체(46B)의 두께가 0.3㎜로 형성될 때에, 0.05㎜로 형성된다.
또한, 홈부(51)는 제1 밀봉체(45B)의 한쪽 면 또는 양면에 형성된다. 이 홈부(51)는 천공 장치(110)에 의해 제1 밀봉체(45B)를 천공하는 범위이다.
이와 같이 구성된 제3 실시 형태에 따른 밀폐형 이차 전지(1)에 의하면, 상술한 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 따른 밀폐형 이차 전지(1)와 마찬가지로, 가밀봉 및 충방전에 의해 발생한 가스를 용이하게 방출할 수 있게 된다. 또한, 제1 밀봉체(45B)는 홈부(51)에 의해, 천공 장치(110)에 의해 천공되는 부위의 체적을 저감하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 제1 개구부(41) 위에 천공하는 위치, 즉 구멍부(47)를 설치하는 위치가, 제1 개구부(32) 위에서도, 용융함으로써 제1 밀봉체(45B)로부터 분리되는 일부 체적을 저감함으로써, 용기(11) 안으로, 그 분리된 제1 밀봉체(45B)의 일부가 진입하는 것을 방지할 수 있게 된다.
더욱 상세히 설명하면, 용융 분리된 제1 밀봉체(45B)의 일부 체적이 작아짐으로써, 그 제1 밀봉체(45B)의 일부는, 용기(11) 안의 가스압에 의해 더 영향을 받아, 확실하게 외부로 이동되기 때문에, 그 제1 밀봉체(45B)의 일부가 용기(11) 안으로 진입하는 경우는 없다. 이에 의해, 밀폐형 이차 전지(1)의 신뢰성을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 용기(11) 안에서 외부까지의 유로는, 제1 개구부(41) 및 제2 개구부(42)를 통해서 직선적인 유로로 되어, 효율적인 가스 배출이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 밀폐형 이차 전지(1) 및 밀폐형 이차 전지(1)의 제조 방법은, 상술한 각 실시 형태의 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상술한 예에서는, 밀봉 구조(33)는, 동일 형상을 갖는 제1 밀봉체(45, 45A, 45B) 및 제2 밀봉체(46A, 46B)를 사용하는 구성을 설명했지만 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 밀봉 구조(33)는 천공 장치(110)에 의해 천공되는 제1 밀봉체에, 홈부(50, 51)가 형성된 제1 밀봉체(45A, 45B)를 사용하고, 제2 밀봉체에, 평탄 형상의 제2 밀봉체(46)를 사용하는 구성이어도 상관없다. 또한, 밀봉 구조(33)는 평탄한 제1 밀봉체(45) 및 제2 밀봉체(46)를 사용하지만, 제1 밀봉체(45)의 두께를 제2 밀봉체(46)의 두께보다 얇게 함으로써 천공 시에 분리되는 제1 밀봉체(45)의 일부 체적을 최대한 저감하는 구성이어도 상관없다.
또한, 상술한 예에서는, 천공 장치(110)는 레이저광 S를 조사함으로써, 제1 밀봉체(45, 45A, 45B)에 구멍부(47)를 형성하는 구성을 설명했지만 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 천공 장치(110)는 레이저광 S 대신에 바늘 S 등 제1 밀봉체(45, 45A, 45B)를 물리적으로 파단하는 천공 부재 S에 의해 천공함으로써 구멍부(47)를 형성하고, 구멍부(47)로부터 가스를 방출하는 구성이어도 상관없다. 또한, 상술한 예에서는, 제1 밀봉체(45, 45A, 45B) 및 제2 밀봉체(46, 46A, 46B)의 두께를 일례로서 기재했지만 이에 한정되지 않고, 용기(11)의 내압에 의해 파단되지 않을 두께이면, 그 상세한 두께는 적절히 설정 가능하다.
또한, 상술한 예에서는, 개구부(32)는, 직경이 다른 제1 개구부(41) 및 제2 개구부(42)에 의해 형성되는 구성을 설명했지만 이에 한정되지 않고, 상술한 홈부(50, 51)를 갖는 제1 밀봉체(45A, 45B)를 사용하는 경우에는, 개구부(32)는 제1 개구부(41)만으로 구성되어도 된다. 단, 제1 개구부(41) 및 제2 개구부(42)를 구비하고, 제2 개구부(42)의 단부면에 대향하는 위치에서, 제1 밀봉체(45, 45A)를 천공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 몇몇 실시 형태를 설명했지만, 이들 실시 형태는, 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하지 않는다. 이들 신규 실시 형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 특허 청구 범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 내부에 전극체 및 전해액이 배치된 용기 본체의 개구가, 금속 재료에 의해 형성되고, 개구부를 구비하는 덮개에 의해 폐색된 밀폐형 이차 전지의 용기의 상기 덮개에, 상기 개구부를 덮도록, 상기 개구부를 밀봉하기 위한, 금속 재료에 의해 박판 형상으로 형성된 제1 밀봉체를 적재하고,
    상기 제1 밀봉체를 상기 덮개에 용접하고,
    상기 제1 밀봉체가 용접된 상기 밀폐형 이차 전지를 충전하고,
    상기 충전 후, 상기 밀폐형 이차 전지를 방전하고,
    상기 방전 후, 상기 제1 밀봉체를 천공하여 구멍부를 형성하고,
    상기 제1 밀봉체를 덮도록, 상기 개구부 및 상기 구멍부를 밀봉하기 위한, 금속 재료에 의해 박판 형상으로 형성된 제2 밀봉체를 적재하고,
    상기 제2 밀봉체를, 상기 제1 밀봉체를 개재해서 상기 덮개에 용접하고,
    상기 개구부는, 상기 덮개의 상기 용기 본체측에 형성된 제1 개구부 및 상기 제1 개구부보다 큰 직경으로 형성된 제2 개구부를 구비하고,
    상기 구멍부는, 상기 제1 개구부의 내주면과 상기 제2 개구부의 내주면 사이에서 상기 제1 밀봉체를 천공하여 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 이차 전지의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구멍부는, 상기 제1 밀봉체에 레이저광을 조사하여 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 이차 전지의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구멍부는, 상기 제1 밀봉체를 파단시키는 천공 부재에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 이차 전지의 제조 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 밀봉체는, 상기 천공하는 부위에, 다른 부분보다 얇은 박육부(薄肉部)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 이차 전지의 제조 방법.
  6. 그 일부가 개구되는 용기 본체와,
    금속 재료에 의해 형성되고, 상기 용기 본체와 대향하는 제1 개구부 및 상기 제1 개구부보다 큰 직경으로 형성된 제2 개구부를 갖는 개구부를 구비하고, 상기 용기 본체의 개구를 폐색하는 덮개와,
    상기 용기 본체에 배치된 전극체와,
    상기 전극체에 접속된 전극과,
    상기 용기 본체에 저류(貯留)되는 전해액과,
    금속 재료에 의해 박판 형상으로 형성되고, 상기 제2 개구부를 덮어서 상기 덮개에 용접되고, 상기 제1 개구부 또는 상기 제2 개구부와 대향하는 위치에 형성된 구멍부를 갖는 제1 밀봉체와,
    금속 재료에 의해 박판 형상으로 형성되고, 상기 제1 밀봉체를 덮어서 상기 제1 밀봉체에 용접된, 상기 개구부를 밀봉하는 제2 밀봉체
    를 구비하고,
    상기 구멍부는, 상기 제1 개구부의 내주면과 상기 제2 개구부의 내주면 사이에서 상기 제1 밀봉체를 천공하여 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 이차 전지.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 밀봉체는, 상기 구멍부가 설치되는 부위에, 다른 부분보다 얇은 박육부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 이차 전지.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 구멍부는, 상기 제1 밀봉체가 상기 덮개에 용접된 후, 레이저광에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 이차 전지.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 구멍부는, 상기 제1 밀봉체가 상기 덮개에 용접된 후, 상기 제1 밀봉체를 파단시키는 천공 부재에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 이차 전지.
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