KR101704659B1 - 이차 전지 및 이차 전지의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

진동의 발생 및 전달에 기인하는 전류 차단 기구의 파손을 방지함으로써, 전류 차단 기구의 오작동 방지 및 이차 전지의 품질 향상을 실현하는 이차 전지 및 그 제조 방법을 제공한다.
다이어프램으로 이루어지고, 리벳(17)에 접속되는 반전판(11)과, 정극의 집전탭(14)을 유지하는 절연체인 홀더(12)를 가지고, 정극(5)의 집전탭(14)에 대하여, 반전판(11)을 소정의 강도로 용접하여 구성되는 전류 차단 기구(8)를 구비하고, 밀봉판(4)의 상면(4a)에 정극 단자(16)를 적층하고, 또한, 밀봉판(4)의 하면(4b)에 홀더(12)를 적층하여, 밀봉판(4)에 대해, 정극 단자(16) 및 홀더(12)를 리벳(17)으로 접합하는 이차 전지(1)로서, 밀봉판(4)에 대해, 홀더(12)를 고착시키는 고착부(18)를 구비한다.

Description

이차 전지 및 이차 전지의 제조 방법{SECONDARY BATTERY AND MANUFACTURING METHOD OF SECONDARY BATTERY}

본 발명은, 이차 전지 및 이차 전지의 제조 방법의 기술에 관한 것이다.

이차 전지에는, 내압의 과도한 상승에 대비하여, 일반적으로 전류 차단 기구(CID:Current Interrupt Device)가 구비되어 있다.

전류 차단 기구로서는, 다이어프램으로 이루어지는 반전판과, 반전판을 유지하는 절연체인 홀더를 가지고, 정극의 집전탭에 대하여, 반전판을 소정의 강도로 용접하여 구성되는 전류 차단 기구가 알려져 있다.

이와 같은 전류 차단 기구에서는, 이차 전지의 내압이 상승했을 때에, 전해액에 눌린 반전판이 반전하고, 당해 반전판을 집전탭으로부터 이반시켜(도통을 없게 하여) 전류를 차단하는 구성으로 하고 있다. 이 때문에, 이와 같은 구성의 전류 차단 기구에 있어서, 집전탭과 반전판의 용접 강도는, 다른 부위의 접합 강도에 비해 낮게 설정되어 있다.

이 때문에, 전류 차단 기구에 있어서의 집전탭과 반전판의 용접부는, 다른 부위에 비해 파손되기 쉽게 되어 있다.

전류 차단 기구를 구비한 이차 전지로서는, 예를 들면, 이하에 나타낸 특허문헌 1에 개시되어 있는 것이 공지가 되어 있다.

특허문헌 1에 나타내어진 종래의 이차 전지는, 다이어프램으로 이루어지고, 리벳에 접속되는 반전판과, 정극의 집전탭을 유지하는 절연체인 홀더를 가지고, 상기 정극의 집전탭에 대하여, 반전판을 소정의 강도로 용접하여 구성되는 전류 차단 기구를 구비하고 있고, 밀봉판의 상면에 정극 단자를 적층하고, 또한, 밀봉판의 하면에 홀더를 적층하여, 밀봉판에 대해, 정극 단자 및 홀더를 리벳으로 접합하고, 정극 단자와 정극의 집전탭을, 상기 리벳 및 반전판을 통하여 전기적으로 접속하는 구성으로 하고 있다.

도 7 및 도 8에는, 종래의 이차 전지에 있어서의 정극의 주변 구조를 나타내고 있다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 종래의 이차 전지에 있어서의 정극(50)은, 다이어프램으로 이루어지고, 리벳(48)에 접속되는 반전판(41)과, 정극의 집전탭(44)을 유지하는 절연체인 홀더(42)를 가지고, 용접부(43)에 있어서, 정극의 집전탭(44)에 대하여, 반전판(41)을 소정의 강도로 용접하여 구성되는 전류 차단 기구(45)를 구비하고 있고, 밀봉판(46)의 일면측(도 7에서는 상면)에 정극 단자(47)를 적층하고, 또한, 밀봉판(46)의 타면측(도 7에서는 하면)에 홀더(42)를 적층하여, 밀봉판(46)에 대해, 정극 단자(47) 및 홀더(42)를, 리벳(48)을 코킹함으로써 접합하고, 정극 단자(47)와 정극의 집전탭(44)을, 리벳(48) 및 반전판(41)을 통하여 전기적으로 접속하는 구성으로 하고 있다. 또, 밀봉판(46)과 정극 단자(47)의 사이에는, 절연체(21) 및 개스킷(22)을 설치하고 있다.

그리고, 정극(50)에 있어서, 홀더(42)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 밀봉판(46)의 하면에 형성된 오목부(46a)에 감입되어 있고, 오목부(46a)의 주연부와 홀더(42)의 사이에는 간극이 생기고 있다. 또, 종래의 정극(50)에서는, 오목부(46a)에 대하여 홀더(42)는 감입된 상태에서 리벳 접합되어 있을 뿐이며, 홀더(42)와 밀봉판(46)을 용착이나 접착의 방법 등을 이용하여 고정하는 구성으로는 하고 있지 않다.

일본국 공개특허 특개2011-243559호 공보

특허문헌 1에 나타내어진 종래의 이차 전지에서는, 정극(50)에 있어서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 밀봉판(46)의 오목부(46a)에 홀더(42)를 감합하여, 홀더(42)와 밀봉판(46)을 접합하는 구성으로 하고 있기 때문에, 감합부에 있어서, 홀더(42)와 밀봉판(46)에 있어서의 오목부(46a)의 주연부의 사이에는 간극이 존재하고 있다.

홀더(42)와 밀봉판(46)의 사이에 간극이 있으면, 홀더(42)와 밀봉판(46)이 상대 변위하고, 서로 충돌함으로써 진동이 발생하고, 그 진동이 전류 차단 기구(45)에 전달됨으로써, 반전판(41)과 집전탭(44)의 용접부(43)에 파손이 생길 가능성이 있었다.

예를 들면, 용접부(43)에 균열 등의 파손이 있으면, 보다 낮은 내압에서 전류 차단 기구(45)가 작동해 버리기 때문에, 용접부(43)의 파손은, 전류 차단 기구(45)의 오작동을 일으키는 원인으로 되어 있다.

그래서, 반전판과 집전탭을 용접하는 구성의 전류 차단 기구를 구비하는 이차 전지에서는, 용접부의 파손을 확실하게 방지하는 기술의 확립이 요구되어 있었다.

본 발명은, 이러한 현상의 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 진동의 발생 및 전달에 기인하는 전류 차단 기구의 파손을 방지함으로써, 전류 차단 기구의 오작동 방지 및 이차 전지의 품질 향상을 실현하는 이차 전지 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상과 같으며, 다음에 이 과제를 해결하기 위한 수단을 설명한다.

즉, 제 1항에 있어서는, 다이어프램으로 이루어지고, 리벳에 접속되는 반전판과, 정극의 집전탭을 유지하는 절연체인 홀더를 가지고, 상기 정극의 집전탭에 대하여, 상기 반전판을 소정의 강도로 용접하여 구성되는 전류 차단 기구를 구비하고, 밀봉판의 상면에 정극 단자를 적층하고, 또한, 상기 밀봉판의 하면에 상기 홀더를 적층하여, 상기 밀봉판에 대해, 상기 정극 단자 및 상기 홀더를 상기 리벳으로 접합하는 구성의 이차 전지로서, 상기 밀봉판에 대하여, 상기 홀더를 고착시키는 고착부를 구비하는 것이다.

제 2항에 있어서는, 상기 밀봉판은, 상기 하면에 있어서, 상기 홀더의 형상에 대응한 오목부를 구비하고, 상기 홀더는, 상기 밀봉판과의 적층 방향에 직교하는 방향으로 돌출된 볼록부를 구비하고, 상기 고착부는, 상기 오목부에 상기 홀더를 감합한 상태에서, 상기 밀봉판에 상기 볼록부를 고착시켜 형성되는 것이다.

제 3항에 있어서는, 상기 고착부는, 상기 오목부에 상기 홀더를 감합한 상태에서, 상기 밀봉판에 상기 볼록부를 용착시켜 형성되는 것이다.

제 4항에 있어서는, 다이어프램으로 이루어지고, 리벳에 접속되는 반전판과, 정극의 집전탭을 유지하는 절연체인 홀더를 가지고, 상기 정극의 집전탭에 대하여, 상기 반전판을 소정의 강도로 용접하여 구성되는 전류 차단 기구를 구비하고, 밀봉판의 상면에 정극 단자를 적층하고, 또한, 상기 밀봉판의 하면에 상기 홀더를 적층하여, 상기 밀봉판에 대해, 상기 정극 단자 및 상기 홀더를 리벳으로 접합하는 구성의 이차 전지의 제조 방법으로서, 상기 밀봉판과 상기 홀더를 고착시키는 것이다.

제 5항에 있어서는, 상기 밀봉판의 상기 하면에, 상기 홀더의 형상에 대응한 오목부를 형성하고, 또한, 상기 홀더에, 상기 밀봉판과의 적층 방향에 직교하는 방향으로 돌출된 볼록부를 형성하고, 상기 오목부에 상기 홀더를 감합하면서, 상기 밀봉판과 상기 볼록부를 고착시키는 것이다.

제 6항에 있어서는, 상기 오목부에 상기 홀더를 감합하면서, 상기 밀봉판과 상기 볼록부를 용착시키는 것이다.

본 발명의 효과로서, 이하에 나타낸 바와 같은 효과를 나타낸다.

제 1항에 있어서는, 진동의 발생 및 전달에 기인하여 반전판과 집전탭의 용접부가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

이것에 의해, 전류 차단 기구의 오작동을 방지함과 함께, 이차 전지의 기밀(氣密)성을 확보하여, 이차 전지의 품질 향상을 도모할 수 있다.

제 2항에 있어서는, 밀봉판과 홀더를 용이하게 고착시킬 수 있으며, 간이한 구성으로, 용접부의 파손을 방지할 수 있다.

제 3항에 있어서는, 밀봉판과 홀더를 보다 용이하게, 또한, 확실하게 고착시킬 수 있다.

제 4항에 있어서는, 진동의 발생 및 전달에 기인하여 반전판과 집전탭의 용접부가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

이것에 의해, 전류 차단 기구의 오작동을 방지함과 함께, 이차 전지의 기밀성을 확보하여, 이차 전지의 품질 향상을 도모할 수 있다.

제 5항에 있어서는, 밀봉판과 홀더를 용이하게 고착시킬 수 있으며, 간이한 구성으로, 용접부의 파손을 방지할 수 있다.

제 6항에 있어서는, 밀봉판과 홀더를 보다 용이하게, 또한, 확실하게 고착시킬 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 이차 전지의 전체 구성을 나타낸 모식도이다.
도 2는, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 이차 전지에 있어서의 전류 차단 기구 주변(도 1에 있어서의 A-A 단면)의 구조를 나타낸 모식도, (a) 제 1 실시형태를 나타낸 도면, (b) 제 2 실시형태를 나타낸 도면이다.
도 3은, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 이차 전지에 있어서의 고착부의 형성 상황(제 1 실시형태)을 나타낸 모식도이다.
도 4는, 이차 전지에 있어서의 전류 차단 기구의 장착 구조를 나타낸 모식도, (a) 본 발명의 일실시 형태에 관련된 이차 전지의 경우를 나타낸 도면, (b) 종래의 이차 전지의 경우를 나타낸 도면이다.
도 5는, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 이차 전지에 있어서의 고착부의 형성 상황(제 2 실시형태)을 나타낸 모식도이다.
도 6은, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 이차 전지에 있어서의 고착부의 형성 상황(제 3 실시형태)을 나타낸 모식도이다.
도 7은, 종래의 이차 전지에 있어서의 전류 차단 기구 주변의 구조(도 1에 있어서의 A-A 단면)를 나타낸 모식도이다.
도 8은, 종래의 이차 전지에 있어서의 밀봉판에 대한 홀더의 고정 상황을 나타낸 모식도이다.

다음에, 발명의 실시형태를 설명한다.

먼저 처음에, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 이차 전지의 구성에 대하여, 도 1을 이용하여 설명을 한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 이차 전지(1)는, 비수전해질 이차 전지이고, 각형의 전지 케이스(2), 권회형의 전극체(3), 밀봉판(4), 정극(5), 부극(6), 안전 밸브(7) 등을 구비하고 있고, 정극(5)에 있어서, 전류 차단 기구(8)를 구비하는 구성으로 하고 있다. 그리고, 이차 전지(1)는, 전지 케이스(2)와 밀봉판(4)으로 형성된 밀폐 공간의 내부에 전극체(3)와 전해액(도시 생략)을 봉입하여 구성된다.

밀봉판(4)은, 전지 케이스(2)에 있어서의 개구된 일측면을 밀봉하는 역할을 하는 판 형상 부재이며, 상면(4a)과 하면(4b)을 가지고 있고, 정극(5) 및 부극(6)을 고정하는 역할도 하는 것이다. 상면(4a)은, 이차 전지(1)의 외측에 나타나는 면이고, 하면(4b)은, 이차 전지(1)의 내부에 은폐되는 면이다.

본 실시형태에 나타낸 밀봉판(4)은, 알루미늄제의 판재를 프레스 가공함으로써, 하면(4b)에 오목부(4c)가 형성된 소정의 형상으로 가공된다. 그리고, 밀봉판(4)을, 전지 케이스(2)의 개구부에 레이저 용접함으로써, 당해 개구부를 밀봉한다.

오목부(4c)는, 홀더(12)의 형상에 대응하고 있고, 오목부(4c)에 홀더(12)를 감합함으로써, 밀봉판(4)과 홀더(12)의 적층 방향에 직교하는 방향으로의 밀봉판(4)과 홀더(12)의 상대 변위를 방지하는 구성으로 하고 있다.

다음에, 이차 전지(1)에 있어서의 전류 차단 기구(8)의 주변 구조에 대하여, 도 2∼도 6을 이용하여 설명을 한다.

도 2(a)에는, 이차 전지(1)에 있어서의 정극(5)의 주변 구조의 제 1 실시형태를 나타내고 있다.

도 2(a)에 나타낸 바와 같이, 제 1 실시형태에 관련된 이차 전지(1)의 정극(5)은, 다이어프램으로 이루어지고, 리벳(17)에 접속되는 반전판(11)과, 정극의 집전탭(14)을 유지하는 절연체인 홀더(12)를 가지고, 용접부(13)에 있어서, 정극의 집전탭(14)에 대하여, 반전판(11)을 소정의 강도로 용접하여 구성되는 전류 차단 기구(8)를 구비하고 있고, 밀봉판(4)의 일면측(상면(4a))에 접하도록 정극 단자(16)를 적층하고, 또한, 밀봉판(4)의 타면측(하면(4b))에 접하도록 홀더(12)를 적층하여, 밀봉판(4)에 대해, 정극 단자(16) 및 홀더(12)를 리벳(17)에 의해 접합하고, 정극 단자(16)와 정극의 집전탭(14)을, 리벳(17) 및 반전판(11)을 통하여 전기적으로 접속하는 구성으로 하고 있다. 또한, 밀봉판(4)과 정극 단자(16)의 사이에는, 절연체(21) 및 개스킷(22)을 설치하고 있다.

반전판(11)은, 대략 주발(椀) 형상의 곡면을 가지는 부재이며, 압력이 부여됨으로써, 그 곡면의 볼록 방향이 전위하는 성질을 가지는 부재(소위 다이어프램)이다.

본 실시형태에서 나타내는 반전판(11)은, 알루미늄제로 하고 있다.

홀더(12)는, 집전탭(14)을 유지하기 위한 절연체로 이루어지는 부재이며, 밀봉판(4)의 하면(4b)에 접하는 판 형상의 부위인 본체부(12a)를 가지고 있다. 또한, 본체부(12a)의 대략 중앙에는, 리벳(17)을 삽입 통과하기 위한 구멍이 형성되어 있다.

또한, 홀더(12)의 본체부(12a)에는, 볼록부(12c)가 형성되어 있다.

볼록부(12c)는, 본체부(12a)의 단면(端面)(12b)으로부터 홀더(12)에 대한 밀봉판(4)의 적층 방향에 직교하는 방향으로 돌출되어 형성되어 있다.

볼록부(12c)의 단면(12b)으로부터의 돌출 설치 높이는, 홀더(12)를 오목부(4c)에 감합하였을 때에, 볼록부(12c)의 정상부가 오목부(4c)보다 외측에 도달하는 높이로 하는 것이 적합하다.

그리고, 당해 본체부(12a)로부터는, 4개의 다리부(12d·12d·12d·12d)가 돌출 설치되고, 당해 다리부(12d·12d·12d·12d)에 의해, 집전탭(14)을 유지하는 구성으로 하고 있다.

본 실시형태에서 나타내는 홀더(12)는, PEEK(폴리에테르에테르케톤) 수지제로 하고 있다.

집전탭(14)은, 전극체(3)와 정극 단자(16)를 전기적으로 접속하기 위한 부재이며, 전극체(3)에 있어서의 정극측 집전박에 접속됨과 함께, 홀더(12)를 통하여, 밀봉판(4)에 의해 전지 케이스(2) 내에 지지되는 구성으로 하고 있다.

집전탭(14)에는, 도압(導壓) 구멍(15)이 형성되어 있고, 이차 전지(1)의 내압이 상승할 때에, 도압 구멍(15)을 통하여, 전해액이 반전판(11)을 가압할 수 있도록 구성하고 있다.

그리고, 이차 전지(1)의 내압이 소정의 임계치를 넘어 상승했을 때에, 전해액에 가압되어 반전판(11)이 밀봉판(4) 측으로 반전함으로써 용접부(13)가 파단되고, 집전탭(14)과 정극 단자(16) 사이의 도통(보다 구체적으로는 집전탭(14)과 반전판(11)의 사이의 도통)을 차단하여, 전류를 확실하게 차단하는 구성으로 하고 있다.

본 실시형태에서 나타내는 집전탭(14) 및 정극 단자(16)는, 알루미늄제로 하고 있다.

그리고, 정극(5)에 있어서, 홀더(12)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 밀봉판(4)의 하면에 형성된 오목부(4c)에 홀더(12)를 감입함과 함께, 밀봉판(4)과 볼록부(12c)를 용착시켜, 고착부(18)를 형성하는 구성으로 하고 있다.

즉, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 이차 전지(1)의 정극(5)에서는, 밀봉판(4)에 대하여, 홀더(12)(볼록부(12c))를 고착시키는 구성으로 하고 있다.

또한, 도 3은, 집전탭(14)을 고정하기 전의 상태를 나타내고 있고, 하방(하면(4b)측)으로부터 반전판(11) 및 홀더(12)를 올려다본 경우의 태양을 나타내고 있다(도 5, 도 6, 도 8에 있어서 동일).

또 본 실시형태에서는, 밀봉판(4)과 홀더(12)의 볼록부(12c)를 용착하여, 고착부(18)를 형성하는 경우를 예시하고 있지만, 고착부(18)를 형성하는 방법은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 밀봉판(4)과 홀더(12)의 볼록부(12c)를 접착제 등에 의해 접착하여, 고착부를 형성해도 된다.

도 4(a)에는, 이차 전지(1)의 정극(5)에 있어서의 전류 차단 기구(8) 주변의 장착 구조를 모식적으로 나타내고 있다.

도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 정극(5)에 있어서는, 밀봉판(4)에 대하여 코킹된 리벳(17)의 하단부에, 반전판(11)을 용접하여 장착하고 있다. 또한, 리벳(17)은, 외부로 연장 돌출되어 있는 부분의 단부가 코킹되어 있고, 리벳(17)의 코킹된 부분을, 정극 단자(16)(도시하지 않음)에 대하여 레이저 용접하는 구성으로 하고 있다. 또한, 반전판(11)은, 그 외주연부를 전체 둘레에 걸쳐 리벳(17)의 하단부에 용접하고 있다.

또한, 집전탭(14)과 홀더(12)는 열 코킹함으로써 일체화되어 있고, 반전판(11)과 집전탭(14)은, 용접부(13)에 있어서, (소정의 내압에서 파단하는)소정의 용접 강도로 레이저 용접되어 있다. 용접부(13)에서는, 반전판(11)과 집전탭(14)이, 도압 구멍(15)의 외주부에 있어서 전체 둘레에 걸쳐 용접되어 있다.

그리고, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 이차 전지(1)에서는, 밀봉판(4)에 대하여 홀더(12)를 용착한 고착부(18)를 설치하고, 밀봉판(4)에 대하여, 홀더(12)를 직접 고정하는 구성으로 하고 있다.

한편, 도 4(b)에는, 종래의 정극(50)(도 7, 도 8 참조)에 있어서의 전류 차단 기구(45) 주변의 장착 구조를 모식적으로 나타내고 있다.

도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 정극(50)에 있어서는, 밀봉판(46)에 대하여 코킹된 리벳(48)의 하단부에, 반전판(41)을 용접하여 장착하고 있다. 또한, 코킹된 리벳(48)은, 정극 단자(47)(도시 생략)에 대하여 레이저 용접하는 구성으로 하고 있다.

또, 집전탭(44)과 홀더(42)는 열 코킹함으로써 일체화되어 있고, 반전판(41)과 집전탭(44)은, (소정의 내압에서 파단하는)소정의 용접 강도로 레이저 용접되어 있다.

그리고, 종래의 이차 전지에 있어서의 정극(50)에서는, 밀봉판(46)에 대하여 홀더(42)를 직접 고정하는 구성으로는 하고 있지 않고, 이 점에 있어서, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 이차 전지(1)와 상이하다.

도 2(b)에는, 이차 전지(1)에 있어서의 정극(5)의 주변 구조의 제 2 실시형태를 나타내고 있다.

도 2(b)에 나타낸 바와 같이, 제 2 실시형태에 관련된 이차 전지(1)의 정극(5)에서는, 홀더(12)에 형성된 볼록부(12c)를, 홀더(12)의 본체부(12a)로부터 밀봉판(4)과의 적층 방향을 향하여 돌출시켜 형성하는 구성으로 하고 있고, 또한, 오목부(4c)를, 하면(4b)을 부분적으로 파 넣어 형성하는 구성으로 하고 있다. 그리고, 본 실시형태에서는, 오목부(4c)에 홀더(12)의 본체부(12a)가 전체적으로 감입되는 것이 아니라, 오목부(4c)에 대하여, 볼록부(12c) 만이 감입되도록 구성하고 있다.

즉, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 이차 전지(1)는, 도 2(a)에 나타낸 바와 같이, 오목부(4c)에 홀더(12)의 본체부(12a)를 전체적으로 감합하는 태양뿐만 아니라, 도 2(b)에 나타낸 바와 같이, 오목부(4c)에 홀더(12)의 본체부(12a)에 형성된 볼록부(12c)만을 감합하는 태양이어도 된다.

또, 도 5 및 도 6에 있어서는, 이차 전지(1)에 있어서의 고착부(18)의 그 외의 형성 태양을 예시하고 있다.

도 3에 나타낸 실시형태에서는, 홀더(12)의 본체부(12a)에 있어서의 대면하는 한 쌍의 단면(12b·12b)에, 각각 2개소씩의 볼록부(12c·12c)를 설치하고, 합계 4개소의 고착부(18·18·18·18)를 형성하는 경우를 예시하였으나, 이차 전지(1)에 있어서의 고착부(18)의 형성 태양은 이것에 한정되지 않는다.

예를 들면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 이차 전지(1)에 있어서의 고착부(18)는, 홀더(12)의 본체부(12a)에 있어서의 4방면 모두의 단면(12b·12b·12b·12b)에, 각각 1개소씩의 볼록부(12c)를 설치하고, 합계 4개소의 고착부(18·18·18·18)를 형성하는 태양으로 해도 된다.

혹은, 예를 들면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 이차 전지(1)에 있어서의 고착부(18)는, 홀더(12)의 본체부(12a)의 4개의 단면(12b·12b·12b·12b) 중 1개소의 단면(12b)에만 1개의 볼록부(12c)를 설치하고, 1개소의 고착부(18)를 형성하는 태양으로 해도 된다.

이 경우, 고착부(18)의 크기(돌출 설치 높이 및 폭)를, 도 3 및 도 5에 나타낸 태양에 비해 크게 하여, 1개의 고착부(18)에 의해, 밀봉판(4)에 대하여 홀더(4)가 어긋나지 않고, 진동의 발생을 방지할 수 있는 고착력을 확보하는 구성으로 하고 있다.

즉, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 이차 전지(1)는, 도 3에 나타낸 바와 같은 고착부(18)의 형성 태양뿐만 아니라, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같은 형성 태양이어도 되고, 고착부(18)의 형성 개수, 형성 장소, 형상 등을, 적절히 선택할 수 있다.

즉, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 이차 전지(1)는, 다이어프램으로 이루어지고, 리벳(17)에 접속되는 반전판(11)과, 정극의 집전탭(14)을 유지하는 절연체인 홀더(12)를 가지고, 정극(5)의 집전탭(14)에 대하여, 반전판(11)을 소정의 강도로 용접하여 구성되는 전류 차단 기구(8)를 구비하고, 밀봉판(4)의 상면(4a)에 정극 단자(16)를 적층하고, 또한, 밀봉판(4)의 하면(4b)에 홀더(12)를 적층하여, 밀봉판(4)에 대해, 정극 단자(16) 및 홀더(12)를 리벳(17)으로 접합하는 것으로서, 밀봉판(4)에 대해, 홀더(12)를 고착시키는 고착부(18)를 구비하는 것이다.

또, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 이차 전지의 제조 방법은, 다이어프램으로 이루어지고, 리벳(17)에 접속되는 반전판(11)과, 정극의 집전탭(14)을 유지하는 절연체인 홀더(12)를 가지고, 정극(5)의 집전탭(14)에 대하여, 반전판(11)을 소정의 강도로 용접하여 구성되는 전류 차단 기구(8)를 구비하고, 밀봉판(4)의 상면(4a)에 정극 단자(16)를 적층하고, 또한, 밀봉판(4)의 하면(4b)에 홀더(12)를 적층하여, 밀봉판(4)에 대해, 정극 단자(16) 및 홀더(12)를 리벳(17)으로 접합하는 구성의 이차 전지(1)의 제조 방법으로서, 밀봉판(4)과 홀더(12)를 고착시키는 것이다.

이와 같은 구성에 의해, 진동의 전달에 기인하여 반전판(11)과 집전탭(14)의 용접부(13)가 파손되는 것을 방지할 수 있고, 이것에 의해, 전류 차단 기구(8)의 오작동을 방지함과 함께, 이차 전지(1)의 기밀성을 확보하여, 이차 전지(1)의 품질 향상을 도모할 수 있다.

즉, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 이차 전지(1)에 있어서, 밀봉판(4)은, 하면(4b)에 있어서, 홀더(12)의 형상에 대응한 오목부(4c)를 구비하고, 홀더(12)는, 밀봉판(4)과의 적층 방향에 직교하는 방향으로 돌출된 볼록부(12c)를 구비하고, 고착부(18)는, 오목부(4c)에 홀더(12)를 감합한 상태에서, 밀봉판(4)에 볼록부(12c)를 고착시켜 형성되는 것이다.

또, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 이차 전지의 제조 방법은, 밀봉판(4)의 하면(4b)에, 홀더(12)의 형상에 대응한 오목부(4c)를 형성하고, 또한, 홀더(12)에, 밀봉판(4)과의 적층 방향에 직교하는 방향으로 돌출된 볼록부(12c)를 형성하고, 오목부(4c)에 홀더(12)를 감합하면서, 밀봉판(4)과 볼록부(12c)를 고착시키는 것이다.

이와 같은 구성에 의해, 밀봉판(4)과 홀더(12)를 용이하게 고착시킬 수 있으며, 간이한 구성으로, 용접부(13)의 파손을 방지할 수 있다.

즉, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 이차 전지(1) 및 그 제조 방법에 있어서, 고착부(18)는, 오목부(4c)에 홀더(12)를 감합한 상태에서, 밀봉판(4)에 볼록부(12c)를 용착시켜 형성되는 것이다.

이와 같은 구성에 의해, 밀봉판(4)과 홀더(12)를 보다 용이하게, 또한, 확실하게 고착시킬 수 있다.

다음에, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 이차 전지(1)에 있어서, 전류 차단 기구(8)의 용접부(13)에 파손이 생기는지의 여부를 확인한 실험 결과에 대하여, 설명을 한다.

본 실험에서는, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 이차 전지(1)로서, 실시예 1∼실시예 4의 4종류를 준비하고, 또, 종래의 이차 전지로서, 비교예 1(1종류)을 준비하였다.

그리고, 이들 합계 5종류의 이차 전지에 대하여 진동 실험을 행하고, 용접부의 파손의 유무를 조사함으로써, 오작동이 생기는지의 여부를 모의적으로 확인하였다.

또, 본 실험에서는, 비교예 1 및 실시예 1∼실시예 4의 각 이차 전지를, 각각 10개씩 준비하고, 합계 50개의 이차 전지에 대하여 진동 실험을 행하고, 각 실시형태의 평가는, 10개의 이차 전지의 실험 결과에 의거하여 판단하기로 하였다.

본 실험에서 사용하는 실시예 1에 관련된 이차 전지(1)는, 도 2(a) 및 도 3에 나타낸 실시형태에 대응하는 것이며, 직사각형상의 본체부(12a)에 있어서의 대면하는 2개의 단면(12b·12b)에, 각각 2개소(합계 4개소)의 고착부(18·18…)를 설치하는 구성으로 하고 있다.

본 실험에서 사용하는 실시예 2에 관련된 이차 전지(1)는, 도 2(b) 및 도 3에 나타낸 실시형태에 대응하는 것이며, 직사각형상의 본체부(12a)에 있어서의 대면하는 2개의 단면(12b·12b)에, 각각 2개소(합계 4개소)의 고착부(18·18…)를 설치하는 구성으로 하고 있고, 오목부(4c)와 볼록부(12c)의 형태가, 실시예 1의 경우와 상이하다.

본 실험에서 사용하는 실시예 3에 관련된 이차 전지(1)는, 도 5에 나타낸 실시형태에 대응되는 것이며, 직사각형상의 본체부(12a)에 있어서의 4방면 모두의 단면(12b·12b·12b·12b)의 대략 중앙에, 각각 1개소(합계 4개소)의 고착부(18·18…)를 설치하는 구성으로 하고 있다.

본 실험에서 사용하는 실시예 4에 관련된 이차 전지(1)는, 도 6에 나타낸 실시형태에 대응하는 것이며, 직사각형상의 본체부(12a)에 있어서의 1개의 단면(12b)에, 1개소의 고착부(18)를 설치하는 구성으로 하고 있다. 실시예 3에 관련된 이차 전지(1)의 고착부(18)는, 실시예 1∼3에 나타낸 고착부(18)에 비해 돌출 높이 및 폭을 크게 하고 있다.

또, 본 실험에서 사용하는 비교예 1에 관련된 이차 전지는, 도 7 및 도 8에 나타낸 형태에 대응하는 것이며, 고착부를 설치하지 않은 구성으로 하고 있다.

또 본 실험에 있어서의 진동 실험은, 각 이차 전지에 대하여, 최대 가속도 50m/s², 최대 진폭 0.6mm, 주파수 50Hz에서 3축 방향으로, 1축당 60분간 진동시키는 것으로 하였다. 그리고, 진동 실험의 전후에서, 각 이차 전지의 전지 저항을 측정하고, 전지 저항의 변화에 의거하여, 용접부의 파손의 유무를 판단하였다.

그리고, 본 실험의 결과에서는, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 이차 전지(1)인 실시예 1∼실시예 4의 각 이차 전지에 있어서는, 전지 저항이 증가한 것은 하나도 생기지 않았다.

한편, 종래의 이차 전지인 비교예 1에 관련된 이차 전지에서는, 10개 중 3개의 이차 전지에서, 전지 저항의 증가가 보였다. 그리고, 그 전지 저항이 증가한 이차 전지를 분해하여 관찰하였더니, 반전판과 집전탭의 용접부가 파단하고 있는 것이 확인되었다.

본 실험의 결과로부터, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 이차 전지(1)와 같이, 밀봉판(4)과 홀더(12)를 직접 고착시키는 구성(즉, 고착부(18)를 설치하는 구성)으로 하면, 가령 이차 전지(1)에 진동이 가해졌다고 하더라도, 용접부(13)가 파단되는 것을 확실하게 방지할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

1: 이차 전지 4: 밀봉판
4a: 상면 4b: 하면
4c: 오목부 8: 전류 차단 기구
11: 반전판 12: 홀더
12c: 볼록부 13: 용접부
14: 집전탭 16: 정극 단자
17: 리벳 18: 고착부

Claims (6)

1. 다이어프램으로 이루어지고, 리벳에 접속된 반전판과,
   정극의 집전탭을 유지하는 절연체인 홀더를 가지고,
   상기 정극의 집전탭에 대하여, 상기 반전판이 소정의 강도로 용접된 전류 차단 기구를 구비하고,
   밀봉판의 상면에 정극 단자가 적층되고,
   상기 밀봉판의 하면에 상기 홀더가 적층되고,
   상기 밀봉판에 대해, 상기 정극 단자 및 상기 홀더가 상기 리벳에 의해 접합된 이차 전지로서,
   상기 홀더는,
   상기 밀봉판의 상기 하면에 접하는 판 형상의 본체부와,
   상기 본체부의 단면으로부터, 상기 밀봉판과 상기 본체부의 적층 방향에 직교하는 방향으로 돌출된 볼록부를 구비하고,
   상기 밀봉판은, 상기 하면에 상기 본체부가 전체적으로 감입될 수 있는 오목부를 구비하고,
   상기 오목부에 상기 홀더의 상기 본체부를 감합한 상태에서, 상기 밀봉판과 상기 볼록부가 용착 또는 접착되어 있는 이차 전지.
2. 다이어프램으로 이루어지고, 리벳에 접속된 반전판과,
   정극의 집전탭을 유지하는 절연체인 홀더를 가지고,
   상기 정극의 집전탭에 대하여, 상기 반전판이 소정의 강도로 용접된 전류 차단 기구를 구비하고,
   밀봉판의 상면에 정극 단자가 적층되고,
   상기 밀봉판의 하면에 상기 홀더가 적층되고,
   상기 밀봉판에 대해, 상기 정극 단자 및 상기 홀더가 상기 리벳에 의해 접합된 이차 전지로서,
   상기 홀더는,
   상기 밀봉판의 상기 하면에 접하는 판 형상의 본체부와,
   상기 본체부의 단면으로부터, 상기 밀봉판과 상기 본체부의 적층 방향에 직교하는 방향으로 돌출된 볼록부를 구비하고,
   상기 밀봉판은, 상기 하면에 상기 볼록부만이 감입될 수 있는 오목부를 구비하고,
   상기 오목부에 상기 홀더의 상기 볼록부를 감합한 상태에서, 상기 밀봉판과 상기 볼록부가 용착 또는 접착되어 있는 이차 전지.
3. 다이어프램으로 이루어지고, 리벳에 접속되는 반전판과, 정극의 집전탭을 유지하는 절연체인 홀더를 가지고, 상기 정극의 집전탭에 대하여, 상기 반전판이 소정의 강도로 용접되어 구성되는 전류 차단 기구를 구비하고,
   밀봉판의 상면에 정극 단자를 적층하고, 또한, 상기 밀봉판의 하면에 상기 홀더를 적층하여, 상기 밀봉판에 대해, 상기 정극 단자 및 상기 홀더를 상기 리벳으로 접합하는 공정을 갖는 이차 전지의 제조 방법으로서,
   상기 홀더는, 상기 밀봉판의 상기 하면에 접하는 판 형상의 본체부와, 상기 본체부의 단면으로부터, 상기 밀봉판과 상기 본체부의 적층 방향에 직교하는 방향으로 돌출된 볼록부를 가지고 있으며,
   상기 밀봉판은, 상기 하면에 상기 본체부가 전체적으로 감입될 수 있는 오목부를 구비하고 있으며,
   상기 밀봉판의 상기 오목부에 상기 홀더의 상기 본체부를 감합하면서, 상기 밀봉판과 상기 볼록부가 용착 또는 접착하는 이차 전지의 제조 방법.
4. 다이어프램으로 이루어지고, 리벳에 접속되는 반전판과, 정극의 집전탭을 유지하는 절연체인 홀더를 가지고, 상기 정극의 집전탭에 대하여, 상기 반전판이 소정의 강도로 용접되어 구성되는 전류 차단 기구를 구비하고,
   밀봉판의 상면에 정극 단자를 적층하고, 또한, 상기 밀봉판의 하면에 상기 홀더를 적층하여, 상기 밀봉판에 대해, 상기 정극 단자 및 상기 홀더를 상기 리벳으로 접합하는 공정을 갖는 이차 전지의 제조 방법으로서,
   상기 홀더는, 상기 밀봉판의 상기 하면에 접하는 판 형상의 본체부와, 상기 본체부의 단면으로부터, 상기 밀봉판과 상기 본체부의 적층 방향에 직교하는 방향으로 돌출된 볼록부를 가지고 있으며,
   상기 밀봉판은, 상기 하면에 상기 볼록부만이 감입될 수 있는 오목부를 구비하고,
   상기 오목부에 상기 홀더의 상기 볼록부를 감합한 상태에서, 상기 밀봉판과 상기 볼록부가 용착 또는 접착하는 이차 전지의 제조 방법.
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