KR101808923B1 - 이차 전지의 제조 방법 및 이차 전지 - Google Patents

이차 전지의 제조 방법 및 이차 전지 Download PDF

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Abstract

본 발명에 관한 이차 전지의 제조 방법에서는, 서로 대면하여 형성되는 제1 경사부 및 제2 경사부를, 제1 경사부 및 제2 경사부 사이에 간극을 형성하면서 일단부에 갖는 절연성의 절연 부재를 전극체에 조립하는 조립 공정을 갖고, 제1 경사부 및 제2 경사부는, 제1 경사부 및 제2 경사부가 대면하고 있는 측의 면에, 선단측으로 연장될수록 제1 경사부 및 제2 경사부가 이격되는 방향으로 경사진 경사면이 형성되어 있다.

Description

이차 전지의 제조 방법 및 이차 전지{MANUFACTURING METHOD FOR SECONDARY BATTERY AND SECONDARY BATTERY}
본 발명은 이차 전지의 제조 방법 및 이차 전지에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 정부(正負)의 전극판을, 이들 사이에 세퍼레이터를 끼워 넣으면서 적층하여 이루어지는 전극체를 갖는 이차 전지의 제조 방법 및 이차 전지에 관한 것이다.
이차 전지는, 그 전지 케이스 내부에, 전해액과 함께 전극체를 수용하여 이루어지는 것이다. 전극체는, 예를 들어, 집전박의 표면에 활물질을 포함하는 활물질층을 형성하여 이루어지는 띠 형상의 정극판 및 부극판을, 세퍼레이터를 사이에 끼워 넣으면서 적층하여 구성되어 있다. 이러한 전극체를 갖는 이차 전지에 관한 선행 기술로서, 예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2014-38736호를 들 수 있다.
일본 특허 출원 공개 제2014-38736호에는, 정부의 전극판을 세퍼레이터와 함께 수평 적층에 의해 적층하여 이루어지는 적층형의 전극 조립체(전극체)를 케이스 내부에 갖는 이차 전지가 기재되어 있다. 또한, 일본 특허 출원 공개 제2014-38736호에서는, 전극판이, 활물질층이 형성되어 있는 부분으로부터 돌출된, 활물질층이 형성되어 있지 않은 집전박이 노출되어 있는 부분을 갖고 있다. 그리고, 전극체에 있어서는, 그 집전박의 노출 부분이 돌출된 상태에서 묶여져 있음으로써, 전극 탭이 형성되어 있다.
일본 특허 출원 공개 제2014-38736호에 있어서, 전극 탭은, 전극체를 삽입하기 위한 케이스의 개구부를 막는 덮개 부재에 설치된 단자에 접속되어 있다. 또한, 일본 특허 출원 공개 제2014-38736호의 이차 전지는, 전극체를 덮음과 함께 덮개 부재 또는 단자에 고정되어 있는 필름을 갖고 있다. 그리고, 전극체를 케이스 내에 삽입할 때에는, 전극체를 덮는 필름에 의해 전극체의 하중을 받으면서 행할 수 있다고 되어 있다. 이에 의해, 전극체의 하중이 전극 탭에 가해져 버리는 것을 방지하여, 전극 탭의 파열을 억제할 수 있다고 되어 있다.
그런데, 전극체를 케이스의 개구부로부터 그 내부에 삽입할 때, 전극체에는, 케이스를 향해 압박하는 압박 하중이 가해진다. 전극체를 케이스에 삽입할 때의 삽입 하중은, 상기한 바와 같은 관련 기술에서는, 통상, 전극체의 외면 중, 전극 탭이 돌출되어 있는 측의 측면에 가해진다. 그러나, 전극체의 측면은, 전극판이나 세퍼레이터의 단부에 의해 구성되어 있으므로, 그다지 강도가 높은 것은 아니다. 즉, 삽입 하중이 가해진 전극체의 측면에 있어서의 전극판 및 세퍼레이터의 단부는, 꺾임이나 파열에 의해 변형되어 버릴 가능성이 있었다. 그리고, 전극체에 있어서의 전극판이나 세퍼레이터의 변형에 의해, 이차 전지의 품질이 저하되어 버릴 가능성이 있었다.
본 발명은 전극체에 있어서의 전극판이나 세퍼레이터의 손상이 방지된 이차 전지의 제조 방법 및 이차 전지를 제공한다.
본 발명의 일 형태에 있어서의 이차 전지의 제조 방법은, 집전박에 활물질층을 형성하여 이루어지는 정의 전극판과 부의 전극판을, 정의 전극판과 부의 전극판 사이에 세퍼레이터를 끼워 넣으면서 적층하여 이루어지는 전극체와, 개구가 형성되어 있는 케이스 본체 및 케이스 본체의 개구를 막는 밀봉 부재를 가짐과 함께, 내부에 전극체를 수용하는 전지 케이스와, 밀봉 부재에 조립되어 있음과 함께, 전지 케이스의 내측의 전극체에 접속하는 접속 단부 및 전지 케이스의 외부에 노출되는 노출 단부를 갖는 전극 단자를 구비하고, 정의 전극판과 부의 전극판이, 활물질층이 형성되어 있음과 함께, 전극체에 있어서의 적층에 의해 정의 전극판과 부의 전극판과 세퍼레이터를 개재하여 겹치는 부분인 충방전부와, 활물질층이 형성되어 있지 않고 집전박이 노출되어 있음과 함께, 충방전부의 단부의 일부로부터 돌출된 부분인 돌출부를 갖는 것이며, 전극체가, 정의 전극판과 부의 전극판의 충방전부가 모두 세퍼레이터와 함께 적층되어 이루어지는 적층부와, 정의 전극판과 부의 전극판의 한쪽의 돌출부만이 적층부로부터 돌출된 상태에서 적층에 의해 묶여 구성되어 있고, 전극 단자의 접속 단부에 접속되어 있는 전극 탭을 갖고, 전지 케이스 내에, 전극 탭이 돌출되어 있는 측면을 밀봉 부재를 향하게 하여 수용되어 있는 것인 이차 전지의 제조 방법이며, 정의 전극판과 부의 전극판과 세퍼레이터를, 적층부의 측면으로부터 전극 탭을 돌출시키면서 적층하여 전극체로 하는 전극체를 제조하고, 서로 대면하여 형성되는 제1 경사부 및 제2 경사부를, 제1 경사부 및 제2 경사부 사이에 간극을 형성하면서 일단부에 갖는 절연성의 절연 부재와, 전극체와, 밀봉 부재와, 전극 단자를 조립함으로써, 이들 조립체를 제조하여 조립하고, 제1 경사부 및 제2 경사부는, 제1 경사부 및 제2 경사부가 대면하고 있는 측의 면에, 선단측으로 연장될수록 제1 경사부 및 제2 경사부가 이격되는 방향으로 경사진 경사면이 형성되어 있고, 조립체에 있어서의 전극체를, 케이스 본체의 내부에 삽입하고, 조립할 때에는, 전극 탭의 전극 단자의 접속 단부를 접속하는 접속 개소와 적층부 사이의 위치에, 제1 경사부 및 제2 경사부의 선단측을 모두 적층부를 향하게 한 상태에서, 제1 경사부 및 제2 경사부의 경사면에 의해, 전극 탭의 적층 방향의 외측으로부터 끼워 넣음과 함께, 전극 탭을 제1 경사부 및 제2 경사부의 간극을 통과시켜, 접속 개소를, 제1 경사부 및 제2 경사부와는 반대측의 타단부를 향해 돌출시키도록, 절연 부재를 전극 탭에 조립하고, 상기 조립을 할 때에는, 전극 단자를, 밀봉 부재에, 밀봉 부재의 전지 케이스에 있어서의 외측으로 되는 외면에 노출 단부가 돌출되도록 조립함과 함께, 전극 탭의 제1 경사부 및 제2 경사부의 경사면에 의해 끼워 넣어져 있는 적층 방향의 외측의 양면과 밀봉 부재의 전지 케이스에 있어서의 내측으로 되는 내면 사이에, 절연 부재가 끼워 넣어지도록 하여 조립체를 구성하고, 상기 조립을 할 때에는, 전극 단자의 접속 단부를, 전극 탭의 접속 개소에 접속하고, 상기 케이스 본체의 내부에 삽입할 때에는, 전극체의 전극 탭이 돌출되어 있는 측면과는 반대측의 측면을 케이스 본체의 개구를 향하면서, 밀봉 부재의 외면을, 케이스 본체의 내부를 향해 압박함으로써, 전극체를 케이스 본체의 내부에 삽입하는 이차 전지의 제조 방법이다.
본 발명의 이차 전지의 제조 방법에서는, 삽입 공정에 있어서 밀봉 부재의 외면에 가해진 압박 하중이, 절연 부재를 통해 전극 탭에 가해지게 된다. 그 압박 하중이 가해지는 전극 탭의 부분은, 절연 부재의 제1 경사부 및 제2 경사부에 의해 끼워 넣어져 있는 부분이다. 즉, 제1 경사부 및 제2 경사부에 의해 끼워 넣어져 있는 전극 탭의 부분은, 제1 경사부 및 제2 경사부의 경사면을 따라, 적층부로부터 먼 부분일수록 적층 방향으로 좁아지는 방향으로 경사져 있다. 그리고, 제1 경사부 및 제2 경사부의 경사면에 접촉하는 전극 탭의 부분에는, 전극판 등의 단부가 노출되어 있지 않다. 또한, 제1 경사부 및 제2 경사부의 경사면에 접촉하는 전극 탭의 부분에 있어서는, 제1 경사부 및 제2 경사부의 경사면에 의한 압박 하중을, 이들이 경사져 있는 분만큼, 그 부분을 구성하고 있는 복수의 돌출부의 두께 방향에 받을 수 있다. 그리고, 제1 경사부 및 제2 경사부의 경사면에 접촉하는 전극 탭의 부분은, 복수의 돌출부의 적층에 의해 구성되어 있으므로, 그 돌출부의 두께 방향의 압박에 대해 강도가 높은 것이다. 따라서, 본 발명의 이차 전지의 제조 방법에서는, 전극체에 있어서의 전극판이나 세퍼레이터의 손상을 방지할 수 있다.
또한 상기에 기재된 이차 전지의 제조 방법에 있어서, 절연 부재로서, 제1 경사부 및 제2 경사부의 경사면의, 조립체에 있어서의 적층 방향에 대한 경사각이 각각, 30° 이상, 60° 이하의 범위 내인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 제1 경사부 및 제2 경사부의 경사면의 경사각이 지나치게 작은 경우, 또는 지나치게 큰 경우에는, 삽입 공정에 있어서 전극 탭에 가해지는 하중에 의해, 전극 탭에 파열 등이 발생해 버릴 가능성이 있기 때문이다.
또한 상기에 기재된 이차 전지의 제조 방법에 있어서, 조립할 때에는, 단자 접속 공정 전에, 절연 부재를 조립하는 것으로 해도 된다. 절연 부재의 조립에 의해, 단자 접속 공정에 있어서 전극 단자에 접속되는 전극 탭의 접속 개소가, 두께 방향으로 모아진다. 즉, 전극 탭의 제1 경사부 및 제2 경사부에 끼워 넣어진 부분보다도 돌출 방향의 선단측에는, 단자 접속 공정에 있어서 전극 단자가 접속되는 접속 개소가 형성된다. 또한, 전극 탭은, 제1 경사부 및 제2 경사부에 끼워 넣어져 있음으로써, 전극 탭을 구성하는 돌출부의 어긋남이 억제된다. 또한, 접속 시의 전극 탭에의 장력이 완화된다. 따라서, 전극 탭에 있어서의 돌출부의 손상을 방지하면서, 조립하는 것을 효율적으로 행할 수 있기 때문이다.
또한, 본 발명의 다른 형태에 있어서의 이차 전지는, 집전박에 활물질층을 형성하여 이루어지는 정의 전극판과 부의 전극판을, 정의 전극판과 부의 전극판 사이에 세퍼레이터를 끼워 넣으면서 적층하여 이루어지는 전극체와, 개구가 형성되어 있는 케이스 본체 및 케이스 본체의 개구를 막는 밀봉 부재를 가짐과 함께, 내부에 전극체를 수용하는 전지 케이스와, 밀봉 부재에 조립되어 있음과 함께, 전지 케이스의 내측의 전극체에 접속하는 접속 단부 및 전지 케이스의 외부에 노출되는 노출 단부를 갖는 전극 단자를 구비하고, 정의 전극판과 부의 전극판이, 활물질층이 형성되어 있음과 함께, 전극체에 있어서의 적층에 의해 정의 전극판과 부의 전극판과 세퍼레이터를 개재하여 겹치는 부분인 충방전부와, 활물질층이 형성되어 있지 않고 집전박이 노출되어 있음과 함께, 충방전부의 단부의 일부로부터 돌출된 부분인 돌출부를 갖는 것이며, 전극체가, 정의 전극판과 부의 전극판의 충방전부가 모두 세퍼레이터와 함께 적층되어 이루어지는 적층부와, 정의 전극판과 부의 전극판의 한쪽의 돌출부만이 적층부로부터 돌출된 상태에서 적층에 의해 묶여 구성되어 있고, 전극 단자의 접속 단부에 접속되어 있는 전극 탭을 갖고, 전지 케이스 내에, 전극 탭이 돌출되어 있는 측면을 밀봉 부재를 향하게 하여 수용되어 있는 것인 이차 전지이며, 서로 대면하여 형성되는 제1 경사부 및 제2 경사부를, 제1 경사부 및 제2 경사부 사이에 간극을 형성하면서 일단부에 갖는 절연성의 절연 부재를 갖고, 제1 경사부 및 제2 경사부는, 제1 경사부 및 제2 경사부가 대면하고 있는 측의 면에, 선단측으로 연장될수록 제1 경사부 및 제2 경사부가 이격되는 방향으로 경사진 경사면이 형성되어 있고, 전극 탭은, 전극 단자의 접속 단부에 접속되어 있는 접속 개소와 적층부 사이에, 돌출부의 적층 방향의 외측의 양면이, 적층부로부터 먼 부분일수록 적층 방향으로 좁아지는 방향으로 경사져 있는 전극 탭 경사부를 갖는 것이며, 절연 부재는, 제1 경사부 및 제2 경사부의 선단측을 모두 적층부를 향하게 한 상태에서, 제1 경사부 및 제2 경사부의 경사면에 의해, 전극 탭 경사부의 적층 방향의 외측의 양면을 끼워 넣음과 함께, 전극 탭을 제1 경사부 및 제2 경사부의 간극을 통과시켜, 접속 개소를, 제1 경사부 및 제2 경사부와는 반대측의 타단부를 향해 돌출시키고 있고, 또한, 전극 탭 경사부의 적층 방향의 외측의 양면과 밀봉 부재 사이에 끼워 넣어져 있는 것인 이차 전지이다.
본 발명의 이차 전지는, 전극체를 케이스 본체의 내부에 삽입할 때에 밀봉 부재의 외측의 면에 가해진 압박 하중이, 절연 부재를 통해 전극 탭 경사부에 가해지게 된다. 압박 하중이 가해지는 전극 탭 경사부의 적층 방향의 외측의 양면에는, 전극판 등의 단부가 노출되어 있지 않다. 또한, 전극 탭 경사부에 있어서는, 제1 경사부 및 제2 경사부의 경사면에 의한 압박 하중을, 이들이 경사져 있는 분만큼, 전극 탭 경사부를 구성하고 있는 복수의 돌출부의 두께 방향에 받을 수 있다. 그리고, 전극 탭 경사부는, 복수의 돌출부의 적층에 의해 구성되어 있으므로, 그 돌출부의 두께 방향의 압박에 대해 강도가 높은 것이다. 따라서, 본 발명의 이차 전지에서는, 전극체에 있어서의 전극판이나 세퍼레이터의 손상이 방지되어 있다.
또한 상기에 기재된 이차 전지에 있어서, 절연 부재는, 제1 경사부 및 제2 경사부의 경사면의, 적층 방향에 대한 경사각이 각각, 30° 이상, 60° 이하의 범위 내의 것인 것으로 해도 된다. 제1 경사부 및 제2 경사부의 경사면의 경사각이 지나치게 작은 경우, 또는 지나치게 큰 경우에는, 전극체의 삽입 시에 전극 탭에 가해지는 하중에 의해, 전극 탭에 파열 등이 발생해 버릴 가능성이 있기 때문이다.
본 발명의 형태에 따르면, 전극체에 있어서의 전극판이나 세퍼레이터의 손상이 방지된 이차 전지의 제조 방법 및 이차 전지가 제공되고 있다.
본 발명의 예시적인 실시예의 특징, 이점 및 기술적 및 산업적 의의는 동등한 요소들을 동등한 도면 부호로 나타낸 첨부 도면을 참조로 하여 이하에 설명된다.
도 1은 본 형태에 관한 전지의 정면도.
도 2는 전지의 정극 단자의 위치에서의 단면도.
도 3은 전극체를 구성하는 부극판, 정극판, 세퍼레이터에 대해 설명하기 위한 도면.
도 4는 절연 부재의 사시도.
도 5는 절연 부재가 조립되기 전의 전극체를 도시하는 도면.
도 6은 본 형태의 절연 부재 조립 공정을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 형태의 조립체 구성 공정을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 형태의 단자 접속 공정을 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 형태의 삽입 공정을 설명하기 위한 도면.
도 10은 조립 공정의 변형예를 설명하기 위한 도면.
도 11은 단자 접속 공정 후에 절연 부재 조립 공정을 행하는 경우의 변형예에 대해 설명하기 위한 도면.
도 12는 절연 부재의 변형예에 대해 설명하기 위한 도면.
도 13은 권회형의 전극체에 대해 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명을 구체화한 최량의 형태에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 본 형태는, 적층형의 전극체를 갖는 리튬 이온 이차 전지에 대해 본 발명을 적용한 것이다.
도 1 및 도 2에, 본 형태에 관한 전지(100)의 단면도를 도시하고 있다. 도 2는 도 1에 도시하는 X-X 위치에 있어서의 단면도이다. 도 1은 도 2에 도시하는 Y-Y 위치에 있어서의 단면도이다. 전지(100)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 전극체(110) 및 전해액(101)을 전지 케이스(102)의 내부에 수용하여 이루어지는 리튬 이온 이차 전지이다. 전해액(101)은, 리튬염을 용해시킨 유기 용제로 이루어지는 것이다. 전지 케이스(102)는, 케이스 본체(103)와 밀봉 부재(104)를 구비하고 있다. 또한, 밀봉 부재(104)는, 절연성의 부재인 가스킷(105)을 구비하고 있다.
도 3은 전극체(110)를 구성하는 정극판(120), 부극판(130), 세퍼레이터(140)를 도시하는 도면이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 정극판(120)은, 정극 집전박(121)의 양면에, 정극 활물질이나 바인더 등의 정극 재료에 의해 정극 활물질층(122)을 형성하여 이루어지는 것이다. 또한, 정극판(120)은, 정극 활물질층(122)이 형성되어 있지 않고, 정극 활물질층(122)이 형성되어 있는 부분보다도 상향으로 돌출되어 있는 정극 돌출부(123)를 갖고 있다. 정극 돌출부(123)에서는, 정극 활물질층(122)이 형성되어 있지 않으므로, 정극 집전박(121)이 노출되어 있다.
부극판(130)은, 부극 집전박(131)의 양면에, 부극 활물질이나 바인더 등의 부극 재료에 의해 부극 활물질층(132)을 형성하여 이루어지는 것이다. 또한, 부극판(130)은, 부극 활물질층(132)이 형성되어 있지 않고, 부극 활물질층(132)이 형성되어 있는 부분보다도 상향으로 돌출되어 있는 부극 돌출부(133)를 갖고 있다. 부극 돌출부(133)에서는, 부극 활물질층(132)이 형성되어 있지 않으므로, 부극 집전박(131)이 노출되어 있다.
정극판(120)에 있어서의 정극 활물질층(122)이 형성되어 있는 부분, 및, 부극판(130)에 있어서의 부극 활물질층(132)이 형성되어 있는 부분은 모두, 활물질이 포함되어 있다. 이로 인해, 정극판(120)의 정극 활물질층(122)의 형성 부분과 부극판(130)의 부극 활물질층(132)의 형성 부분은, 전지(100)에 있어서 충방전에 기여하는 충방전부이다. 또한, 세퍼레이터(140)는, 시트 형상의 다공질 부재이다.
그리고, 도 1, 2에 도시하는 본 형태의 전극체(110)는, 모두 복수매의 정극판(120), 부극판(130), 세퍼레이터(140)를 적층하여 이루어지는 것이다. 구체적으로는, 정극판(120) 및 부극판(130)을, 사이에 세퍼레이터(140)를 끼워 넣으면서 수평 적층에 의해 복수 적층하여 이루어지는 적층형의 전극체이다. 또한, 전극체(110)에 있어서의 정극판(120) 및 부극판(130)은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 각각 정극 활물질층(122) 및 부극 활물질층(132)이 형성되어 있는 충방전부에 있어서 겹치도록 적층되어 있다.
이에 의해, 전극체(110)는, 정극판(120), 부극판(130)의 각각 정극 활물질층(122) 및 부극 활물질층(132)이 형성되어 있는 충방전부가, 세퍼레이터(140)를 개재하여 겹치는 적층부(111)를 갖고 있다. 적층부(111)는, 전지(100)의 충반전 시에는, 정극판(120)과 부극판(130) 사이에서, 다공질 부재인 세퍼레이터(140)의 세공에 보유 지지되어 있는 전해액(101)을 통해 리튬 이온의 수수를 행하는 부분이다.
또한, 본 형태에서는, 전극체(110)의 적층부(111)의 외면 중, 적층 방향의 단부에 위치하는 면을 제외한 면을, 적층부(111)의 측면으로 하고 있다. 또한, 도 1 및 도 2에는, 적층부(111)의 측면 중, 상측의 측면을 상면(112)으로 하고, 하측의 측면을 하면(113)으로 하여 나타내고 있다. 또한, 상면(112), 하면(113)을 포함하는 적층부(111)의 측면은 모두, 전극체(110)에 적층되어 있는 정극판(120), 부극판(130), 세퍼레이터(140)의 단부에 의해 구성되어 있다.
또한, 전극체(110)에 있어서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 복수의 정극 돌출부(123) 및 부극 돌출부(133)가 각각, 적층부(111)의 상면(112)으로부터 상향으로 돌출되어 있다. 또한, 적층부(111)로부터 돌출되어 있는 복수의 정극 돌출부(123)는, 이들이 묶여 있음으로써, 정극 탭(150)을 구성하고 있다. 적층부(111)로부터 돌출되어 있는 복수의 부극 돌출부(133)에 대해서도, 이들이 묶여 있음으로써, 부극 탭(160)을 구성하고 있다.
그리고, 정극 탭(150)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 돌출되어 있는 선단 부근의 접속 개소(151)에 있어서, 정극 단자(125)의 접속 단부(126)에 접속되어 있다. 부극 탭(160)에 대해서도, 도 2에 괄호를 부여하여 나타내는 바와 같이, 돌출되어 있는 선단 부근의 접속 개소(161)에 있어서, 부극 단자(135)의 접속 단부(136)에 접속되어 있다.
정극 단자(125)는, 정극 탭(150)과 접속되어 있는 접속 단부(126)와는 반대측의 노출 단부(127)를, 가스킷(105)을 통해 전지 케이스(102)의 외부에 노출시키고 있다. 부극 단자(135)에 대해서도, 부극 탭(160)과 접속되어 있는 접속 단부(136)와는 반대측의 노출 단부(137)를, 가스킷(105)을 통해 전지 케이스(102)의 외부에 노출시키고 있다. 그리고, 전지(100)는, 정극 단자(125) 및 부극 단자(135)를 통해, 전극체(110)의 적층부(111)에 있어서, 충전 및 방전을 행하는 것이다.
여기서, 본 형태의 정극 탭(150)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 접속 개소(151)와 적층부(111) 사이에, 정극 탭 경사부(152)를 갖고 있다. 정극 탭 경사부(152)는, 복수의 정극 돌출부(123)의 적층 방향의 외측의 양면이, 적층부(111)로부터 먼 부분일수록 좁아지도록 경사져 있는 부분이다. 또한, 부극 탭(160)에 대해서도, 도 2에 괄호로 나타내는 바와 같이, 접속 개소(161)와 적층부(111) 사이에, 부극 돌출부(133)의 적층 방향의 외측의 양면이, 적층부(111)로부터 먼 부분일수록, 좁아지도록 경사져 있는 부극 탭 경사부(162)를 갖고 있다.
또한, 본 형태의 전지(100)는, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 정극 탭(150) 및 부극 탭(160)이 각각 조립되어 있는 절연 부재(170)를 갖고 있다. 본 형태에 있어서의 절연 부재(170)는, 절연성의 재료인 폴리프로필렌(PP)에 의해 구성되어 있다. 도 4에, 절연 부재(170)의 사시도를 나타낸다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 절연 부재(170)는, 서로 대면하고 있는 경사부(171, 173)를 갖고 있다. 경사부(171) 및 경사부(173)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 안측의 연결부(175)로부터 전방측으로 돌출되도록 형성되어 있다. 또한, 경사부(171)와 경사부(173) 사이에는 간극(A)이 형성되어 있다. 간극(A)은, 전극체(110)의 적층부(111)의 적층 방향의 두께보다도 좁은 것이다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 경사부(171)에는, 경사부(173)와 대면하고 있는 측의 면에 경사면(172)이 형성되어 있다. 경사면(172)은, 경사부(171)의 선단측인 하측일수록, 경사부(173)와 멀어지는 방향으로 경사져 있다.
또한, 경사부(173)에는, 경사부(171)와 대면하고 있는 측의 면에 경사면(174)이 형성되어 있다. 경사면(174)은, 경사부(173)의 선단측인 하측일수록, 경사부(171)와 멀어지는 방향으로 경사져 있다. 즉, 경사면(172, 174)은, 각각 경사부(171, 173)의 선단측으로 연장될수록, 다른 쪽과 이격되는 방향으로 경사져 있는 면이다.
또한, 절연 부재(170)는, 도 4에 있어서 좌측의 경사부(173)로부터 상향으로 연장되는 접속부(176)를 갖고 있다. 접속부(176)의 상면에는 단부면(178)이 형성되어 있다. 단부면(178)은, 절연 부재(170)의 일단부에 형성되어 있는 경사부(171, 173)에 대한 타단부에 형성되어 있는 면이다.
또한, 접속부(176)에는, 접속부(176)를 두께 방향으로 관통하고 있는 관통 구멍(177)이 형성되어 있다. 절연 부재(170)의 관통 구멍(177)은, 절연 부재(170)를 정극 탭(150)에 조립하였을 때의, 정극 탭(150)의 접속 개소(151)에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 또한, 절연 부재(170)의 관통 구멍(177)의 위치는, 부극 탭(160)에 조립하였을 때에는, 부극 탭(160)의 접속 개소(161)에 대응하는 위치에 형성되어 있다.
이러한 절연 부재(170)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 정극 탭(150), 부극 탭(160)에, 경사부(171, 173)측을 하향으로 한 상태로 조립되어 있다. 구체적으로는, 절연 부재(170)는, 경사부(171, 173)를 전극체(110)의 적층부(111)를 향하게 한 상태에서, 정극 탭(150), 부극 탭(160)에 각각 조립되어 있다.
절연 부재(170)는, 경사부(171)의 경사면(172)과 경사부(173)의 경사면(174)에 의해, 정극 탭 경사부(152) 및 부극 탭 경사부(162)를 각각, 외측의 양면으로부터 끼워 넣고 있다. 이로 인해, 경사면(172, 174)은, 정극 탭 경사부(152) 및 부극 탭 경사부(162)의 경사져 있는 외측의 양면에 각각 접하고 있다.
또한, 절연 부재(170)는, 경사부(171)와 경사부(173)의 간극(A)에 정극 탭(150)을 통과시키고 있다. 그리고, 절연 부재(170)는, 정극 탭(150)의 접속 개소(151)를, 경사부(171, 173)와는 반대측의 타단부에 위치하는 단부면(178)을 향해 돌출시키고 있다. 부극 탭(160)의 측에 대해서도, 경사부(171)와 경사부(173)의 간극(A)에 부극 탭(160)을 통과시키고, 접속 개소(161)를, 경사부(171, 173)와는 반대측의 타단부의 단부면(178)을 향해 돌출시키고 있다.
또한, 본 형태의 절연 부재(170)는, 단부면(178)이, 밀봉 부재(104)의 내면인 하면에 접촉하고 있다. 한편, 상기한 바와 같이, 단부면(178)의 반대측의 경사면(172, 174)은, 정극 탭 경사부(152) 및 부극 탭 경사부(162)의 경사져 있는 외측의 양면에 각각 접하고 있다. 이로 인해, 절연 부재(170)는, 정극 탭 경사부(152), 부극 탭 경사부(162)의 외측의 양면과, 밀봉 부재(104) 사이에 끼워 넣어져 있다. 또한, 절연 부재(170)는 절연성의 것이므로, 전지 케이스(102)와 전극체(110)의 절연성은 확보되어 있다.
또한, 도 2에는, 경사부(171, 173)의 경사면(172, 174)의, 전극체(110)의 적층 방향에 대한 각도 θ를 나타내고 있다. 본 형태의 절연 부재(170)에 있어서, 경사면(172, 174)은, 각도 θ가 30° 이상, 60° 이하의 범위 내로 되도록 형성되어 있다. 이 상세에 대해서는 후술한다.
다음으로, 본 형태의 전지(100)의 제조 방법에 대해 설명한다. 본 형태의 전지(100)의 제조 수순을, 이하에 나타내고 있다.
1. 전극체 제조 공정
2. 조립 공정
3. 삽입 공정
우선, 「1. 전극체 제조 공정」에서는, 정극판(120), 부극판(130), 세퍼레이터(140)를 수평 적층에 의해 적층함으로써 전극체(110)를 제조한다. 본 공정에서 사용하는 정극판(120)은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 이미 정극 활물질층(122)이나 정극 돌출부(123)가 형성된 것이다. 부극판(130)에 대해서도, 도 3에 도시하는 바와 같이, 이미 부극 활물질층(132)이나 부극 돌출부(133)가 형성된 것을 사용한다. 본 공정에서는, 전극체(110)의 적층부(111)에, 정극판(120), 부극판(130)의 각각 정극 활물질층(122), 부극 활물질층(132)이 형성되어 있는 충방전부가 적층되도록 전극체(110)의 적층을 행한다.
또한 본 공정에서는, 정극판(120)으로서 모두, 도 3에 도시하는 위치에 정극 돌출부(123)가 형성된 것을 사용하고 있다. 부극판(130)에 대해서도, 도 3에 도시하는 위치에 부극 돌출부(133)가 형성된 것을 사용하고 있다. 즉, 도 3에 도시하는 바와 같이, 정극판(120)의 정극 돌출부(123)의 형성 위치와, 부극판(130)의 부극 돌출부(133)의 형성 위치는, 다른 위치이다. 그리고, 본 공정의 적층에서는, 정극판(120)의 정극 돌출부(123), 부극판(130)의 부극 돌출부(133)를 모두, 적층부(111)의 상면(112)으로부터 돌출된 상태로 한다.
따라서, 본 공정의 적층에 의해, 정극판(120)의 정극 돌출부(123)는 모두, 적층부(111)의 상면(112) 중, 적층 방향에서 보았을 때의 동일한 위치로부터 돌출된 상태로 된다. 그 적층부(111)로부터 돌출된 복수의 정극 돌출부(123)에 의해, 정극 탭(150)이 형성된다. 또한, 부극판(130)에 대해서도, 부극 돌출부(133)가 적층부(111)의 상면(112) 중, 적층 방향에서 보았을 때의 동일한 위치로부터 돌출된 상태로 된다. 따라서, 부극판(130)에 대해서도, 적층부(111)로부터 돌출된 복수의 부극 돌출부(133)에 의해, 부극 탭(160)이 형성된다.
다음으로, 「2. 조립 공정」을 행한다. 본 공정에서는, 밀봉 부재(104), 전극체(110), 정극 단자(125), 부극 단자(135), 절연 부재(170)를 조립함으로써, 이들의 조립체를 제조한다.
또한, 본 형태의 조립 공정에서는, 다음에 나타내는 수순에 의해 조립체를 제조한다.
2-1. 절연 부재 조립 공정
2-2. 조립체 구성 공정
2-3. 단자 접속 공정
본 형태의 「2. 조립 공정」에 대해, 상기의 순으로 설명한다. 우선, 「2-1. 절연 부재 조립 공정」에서는, 전극체(110)에 절연 부재(170)를 조립한다. 도 5는 절연 부재(170)가 조립되기 전의 전극체(110)의 측면도이다. 즉, 도 5에 도시하는 전극체(110)는, 정극판(120), 부극판(130), 세퍼레이터(140)를 적층하는 전극체 제조 공정에 있어서 제조된 것이다.
도 5에 있어서, 전극체(110)는, 정극 탭(150) 및 부극 탭(160)이 돌출되어 있는 상면(112)을 상측을 향하게 하고 있다. 또한, 전극체(110)의 상방에는, 절연 부재(170)를 도시하고 있다. 도 5에 도시하는 절연 부재(170)는, 경사부(171, 173)를 갖는 단부의 선단을 전극체(110)를 향하게 하고 있다.
그리고, 절연 부재 조립 공정에서는, 도 5의 상태로부터 절연 부재(170)를 하향으로 이동시킴으로써, 절연 부재(170)를, 정극 탭(150) 및 부극 탭(160)에 각각 조립한다. 절연 부재(170)를 하향으로 이동시키는 것 외에, 전극체(110)를 상향으로 이동시켜도 된다. 혹은, 절연 부재(170)와 전극체(110)를 함께 근접시키는 방향으로 이동시켜도 된다. 도 6에, 절연 부재(170)가 조립된 전극체(110)를 도시하고 있다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 절연 부재(170)는, 전극체(110)의 정극 탭(150) 및 부극 탭(160)에, 경사부(171, 173)의 선단측을 전극체(110)의 적층부(111)를 향하게 한 상태로 조립되어 있다. 구체적으로, 정극 탭(150)에 대해서는, 절연 부재(170)는, 적층부(111)로부터 돌출되어 있는 정극 탭(150)의 근본에 가까운 위치를, 경사부(171)와 경사부(173)에 의해 끼워 넣도록 조립되어 있다. 즉, 정극 탭(150)의, 절연 부재(170)의 경사부(171, 173)에 의해 끼워 넣어져 있는 위치는, 정극 단자(125)가 접속되는 접속 개소(151)와 적층부(111) 사이의 위치이다.
또한, 절연 부재(170)는, 경사부(171)의 경사면(172)과 경사부(173)의 경사면(174)에 의해, 정극 탭(150)을 적층 방향의 외측으로부터 끼워 넣고 있다. 이 경사부(171, 173)에 의한 끼워 넣음에 의해, 정극 탭(150)에는, 경사면(172, 174)을 따른 형상으로 변형된 정극 탭 경사부(152)가 형성되어 있다.
정극 탭 경사부(152)에 있어서, 정극 탭(150)을 구성하고 있는 각 정극 돌출부(123)는, 적층부(111)로부터 먼 위치일수록, 서로 근접하는 방향으로 압박되어 있다. 즉, 정극 탭 경사부(152)를 형성함으로써, 정극 탭(150)의 각 정극 돌출부(123)를, 적층부(111)로부터 먼 위치일수록, 적층 방향의 내측을 향해 모으고 있다. 이로 인해, 정극 탭 경사부(152)의 적층 방향의 외측의 양면은, 적층부(111)로부터 먼 부분일수록 좁아지는 방향으로 경사져 있다.
또한, 절연 부재(170)는, 정극 탭(150)을, 경사부(171)와 경사부(173)의 간극(A)을 통과시키도록 조립되어 있다. 이로 인해, 정극 탭(150)의 접속 개소(151)는, 경사부(171, 173)로부터, 경사부(171, 173)와는 반대측의 단부인 단부면(178)의 방향으로 돌출되어 있다.
절연 부재(170)는, 부극 탭(160)에도, 정극 탭(150)과 마찬가지로 조립되어 있다. 즉, 절연 부재(170)는, 부극 탭(160)의 접속 개소(161)와 적층부(111) 사이의 위치에, 경사부(171, 173)의 선단측을 모두 적층부(111)를 향하게 한 상태에서, 경사부(171, 173)의 경사면(172, 174)에 의해, 적층 방향의 외측으로부터 끼워 넣고 있다. 이에 의해, 부극 탭(160)에는, 경사면(172, 174)을 따른 형상으로 변형된 부극 탭 경사부(162)가 형성되어 있다. 또한, 절연 부재(170)는, 부극 탭(160)을 경사부(171, 173)의 간극(A)을 통과시켜, 접속 개소(161)를, 경사부(171, 173)와는 반대측의 단부인 단부면(178)을 향해 돌출시키도록, 부극 탭(160)에 조립되어 있다.
또한, 정극 탭(150)의 접속 개소(151)는, 절연 부재(170)가 조립됨으로써 형성된 정극 탭 경사부(152)보다도 돌출 방향에 있어서 선단측이다. 부극 탭(160)의 접속 개소(161)에 대해서도, 절연 부재(170)가 조립됨으로써 형성된 부극 탭 경사부(162)보다도 돌출 방향에 있어서의 선단측이다. 이로 인해, 정극 탭(150) 및 부극 탭(160)의 접속 개소(151, 161)의 적층 방향의 두께는, 적층부(111)의 두께보다도 얇은 것으로 되어 있다. 전술한 바와 같이, 경사부(171, 173)의 간극(A)은, 적층부(111)의 두께보다도 좁기 때문이다.
다음으로, 조립 공정에서는, 「2-2. 조립체 구성 공정」을 행한다. 본 형태의 조립체 구성 공정에서는, 절연 부재(170)가 조립된 전극체(110)와, 정극 단자(125) 및 부극 단자(135)가 조립된 밀봉 부재(104)를 조립한다. 즉, 본 형태에서는, 정극 단자(125) 및 부극 단자(135)가, 도 7에 도시하는 바와 같이, 미리 밀봉 부재(104)에 조립되어 있다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 정극 단자(125)는, 접속 단부(126)가 하향으로, 노출 단부(127)가 상향으로 각각 돌출되도록 밀봉 부재(104)에 조립되어 있다. 밀봉 부재(104)의 하측의 면인 하면은, 전지 케이스(102)에 있어서는 내측으로 되는 면이다. 또한, 밀봉 부재(104)의 상측의 면인 상면은, 전지 케이스(102)의 외측으로 되는 면이다. 즉, 정극 단자(125)는, 접속 단부(126)가 밀봉 부재(104)의 내면측에, 노출 단부(127)가 밀봉 부재(104)의 외면측에 각각 돌출되도록 밀봉 부재(104)에 조립되어 있다.
부극 단자(135)에 대해서도, 정극 단자(125)와 마찬가지로, 접속 단부(136)가 밀봉 부재(104)의 내면측에, 노출 단부(137)가 밀봉 부재(104)의 외면측에 각각 돌출되도록 밀봉 부재(104)에 조립되어 있다. 또한, 정극 단자(125) 및 부극 단자(135)와 밀봉 부재(104) 사이에는, 각각 가스킷(105)이 조립되어 있다.
그리고, 정극 단자(125) 및 부극 단자(135)가 조립된 밀봉 부재(104)를, 도 7에 화살표로 나타내는 방향으로 이동시키고, 전극체(110)에 조립한다. 구체적으로는, 정극 단자(125)의 접속 단부(126)와 정극 탭(150)의 접속 개소(151), 및, 부극 단자(135)의 접속 단부(136)와 부극 탭(160)의 접속 개소(161)가 각각 겹쳐지도록 조립을 행한다. 나아가서는, 밀봉 부재(104)의 내면측으로 되는 하면이, 절연 부재(170)의 단부면(178)에 접촉하도록 조립을 행한다. 그 조립 후의 상태를, 도 8에 도시하고 있다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 밀봉 부재(104)의 하면이 절연 부재(170)의 단부면(178)에 접촉하도록 조립되어 있음으로써, 절연 부재(170)는, 밀봉 부재(104)와 정극 탭 경사부(152), 또는 밀봉 부재(104)와 부극 탭 경사부(162) 사이에 끼워 넣어져 있다. 전술한 바와 같이, 절연 부재(170)는, 경사부(171, 173)의 경사면(172, 174)에 의해, 정극 탭 경사부(152) 또는 부극 탭 경사부(162)의 적층 방향의 외측의 양면을 끼워 넣고 있기 때문이다. 이에 의해, 밀봉 부재(104), 전극체(110), 절연 부재(170), 정극 단자(125), 부극 단자(135)가 조립된 조립체(190)를 구성한다. 또한, 절연 부재(170)의 단부면(178)을, 밀봉 부재(104)의 하면에 접합해도 된다.
그리고, 조립 공정에서는, 도 8의 상태에서 「2-3. 단자 접속 공정」을 행한다. 본 형태에서는, 저항 용접에 의해, 단자 접속 공정을 행한다. 구체적으로는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 겹쳐져 있는 정극 단자(125)의 접속 단부(126) 및 정극 탭(150)의 접속 개소(151)를, 적층 방향의 양측으로부터, 용접 지그(180, 181)에 의해 끼워 넣는다.
이 끼워 넣음 시에, 정극 단자(125)의 측의 용접 지그(181)에 대해서는, 절연 부재(170)의 관통 구멍(177)을 통과시킴으로써, 정극 단자(125)의 접속 단부(126)에 접촉시킬 수 있다. 또한, 끼워 넣은 상태에서 용접 지그(180, 181) 사이에 통전시키고, 정극 단자(125)의 접속 단부(126)와 정극 탭(150)의 접속 개소(151)의 접합을 행한다.
부극 단자(135)의 측에 대해서도 마찬가지로, 접속 단부(136) 및 부극 탭(160)의 접속 개소(161)를, 적층 방향의 양측으로부터 용접 지그(180, 181)에 의해 끼워 넣으면서, 이들 사이에 통전시킨다. 이에 의해, 부극 단자(135)의 접속 단부(136)와 부극 탭(160)의 접속 개소(161)의 접합을 행한다. 또한, 저항 용접에 한하지 않고, 초음파 용접에 의해 본 공정을 행하는 것도 가능하다.
다음으로, 「3. 삽입 공정」을 행한다. 본 공정에서는, 밀봉 부재(104), 전극체(110), 절연 부재(170), 정극 단자(125), 부극 단자(135)가 조립된 조립체(190) 중, 전극체(110)를 케이스 본체(103)의 내부에 삽입한다. 도 9에 의해 본 공정에 대해 설명한다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 조립체(190)는, 전극체(110)의 하면(113)을 케이스 본체(103)의 개구(106)를 향하게 하여 배치되어 있다. 그리고, 도 9의 상태에서, 밀봉 부재(104)의 외면측인 상면을, 케이스 본체(103)의 내부를 향해 압박한다. 즉, 밀봉 부재(104)의 상면에 가해지는 압박 하중의 방향은, 도 9에 있어서 하향이다. 이 압박에 의해, 조립체(190)의 전극체(110)를, 그 하면(113)으로부터 케이스 본체(103)의 내부에 삽입할 수 있다. 또한, 삽입 공정에서는, 밀봉 부재(104)의 내면측인 하면에 의해, 케이스 본체(103)의 개구(106)가 막힐 때까지 하중을 가한다.
여기서, 본 형태에서는, 이 삽입 공정을, 전극체(110)를 손상시키는 일 없이 행할 수 있다. 이것은, 본 형태의 전극체(110)가, 밀봉 부재(104)의 상면으로의 압박 하중을, 정극 탭(150)의 정극 탭 경사부(152) 및 부극 탭(160)의 부극 탭 경사부(162)에 의해 받을 수 있기 때문이다.
즉, 밀봉 부재(104)의 상면으로의 압박 하중은, 밀봉 부재(104)의 하면에 접촉하고 있는 절연 부재(170)를 통해 전극체(110)에 가해지게 된다. 절연 부재(170)의 단부면(178)이 받는 밀봉 부재(104)로부터의 압박에 대해서도, 도 9에 있어서 하향이다. 이로 인해, 절연 부재(170)는, 그 단부면(178)에 의해 받은 압박 하중에 의해, 경사부(171, 173)의 경사면(172, 174)에 의해, 정극 탭 경사부(152) 및 부극 탭 경사부(162)를, 도 9에 있어서 하향으로 압박한다. 이에 의해, 본 형태의 전극체(110)는, 정극 탭 경사부(152) 및 부극 탭 경사부(162)에 의해, 삽입 공정에 있어서의 압박 하중을 받을 수 있다.
그리고, 정극 탭 경사부(152) 및 부극 탭 경사부(162)에는, 적층부(111)의 상면(112)보다도, 큰 압박 하중을 가할 수 있다. 그리고, 본 형태에서는, 정극 탭 경사부(152) 및 부극 탭 경사부(162)에 큰 압박 하중이 가해졌다고 해도, 정극판(120)이나 부극판(130)의 꺾임이나 파열 등은 억제된다.
전술한 바와 같이, 적층부(111)의 측면인 상면(112)은, 정극판(120), 부극판(130), 세퍼레이터(140)의 단부에 의해 구성되어 있다. 정극판(120), 부극판(130), 세퍼레이터(140)는 모두, 얇은 박 형상의 것이다. 따라서, 적층부(111)의 상면(112)에 힘을 가한 경우에는, 상면(112)을 구성하는 정극판(120), 부극판(130), 세퍼레이터(140)의 단부에, 꺾임이나 파열 등의 손상이 발생하기 쉽다.
한편, 본 형태에 있어서 경사부(171, 173)의 경사면(172, 174)에 의해 압박 하중을 받는 정극 탭 경사부(152) 및 부극 탭 경사부(162)에는, 정극판(120), 부극판(130), 세퍼레이터(140)의 단부가 노출되어 있지 않다. 이로 인해, 정극 탭 경사부(152) 및 부극 탭 경사부(162)는, 정극판(120)이나 부극판(130)의 손상을 억제하면서, 큰 압박 하중을 받을 수 있다.
또한, 정극 탭 경사부(152)에 있어서는, 경사부(171, 173)의 경사면(172, 174)에 의한 하향의 압박 하중을, 이들이 경사져 있는 분만큼, 정극 탭 경사부(152)를 구성하고 있는 복수의 정극 돌출부(123)의 두께 방향으로 받을 수 있다. 부극 탭 경사부(162)에 대해서도, 경사부(171, 173)의 경사면(172, 174)에 의한 하향의 압박 하중을, 이들이 경사져 있는 분만큼, 부극 탭 경사부(162)를 구성하고 있는 복수의 부극 돌출부(133)의 두께 방향으로 받을 수 있다.
경사부(171, 173)의 경사면(172, 174)은, 도 9에 있어서 하측의 선단측으로 연장될수록, 서로 이격되는 방향으로 경사져 있다. 또한, 정극 탭 경사부(152) 및 부극 탭 경사부(162)는, 적층부(111)로부터 먼 도 9에 있어서 상측의 부분일수록 적층 방향으로 좁아지는 방향으로 경사져 있다. 즉, 절연 부재(170)가 받는 도 9의 하향의 압박에 대해, 경사부(171, 173)의 경사면(172, 174), 정극 탭 경사부(152)의 정극 돌출부(123) 및 부극 탭 경사부(162)의 부극 돌출부(133)가 경사져 있기 때문이다.
그리고, 복수의 정극 돌출부(123)의 적층에 의해 구성되어 있는 정극 탭 경사부(152)는, 그 정극 돌출부(123)의 두께 방향의 압박에 대해 강도가 높은 것이다. 이로 인해, 정극 탭 경사부(152)를 구성하고 있는 정극 돌출부(123)에는, 경사부(171, 173)의 경사면(172, 174)에 의한 압박 하중에 의해, 꺾임이나 파열이 발생하기 어렵다.
부극 탭 경사부(162)에 대해서도, 복수의 부극 돌출부(133)의 적층에 의해 구성되어 있으므로, 부극 돌출부(133)의 두께 방향의 압박 하중에 대해 강도가 높은 것이다. 이로 인해, 부극 탭 경사부(162)에 대해서도, 경사부(171, 173)의 경사면(172, 174)에 의한 압박 하중에 의해, 부극 돌출부(133)에 꺾임이나 파열이 발생하기 어렵다.
따라서, 본 형태에서는, 전극체(110)를 구성하는 정극판(120), 부극판(130), 세퍼레이터(140)를 손상시키지 않고 삽입 공정을 행할 수 있다. 즉, 전극체 제조 공정에 의해 제조된 전극체(110)에 조립 공정에 있어서 절연 부재(170) 등을 조립하여 조립체(190)를 제조한다. 그리고, 삽입 공정에 있어서, 조립체(190)의 전극체(110)를, 케이스 본체(103)의 내부에 삽입함으로써, 전극체(110)를 구성하는 정극판(120), 부극판(130), 세퍼레이터(140)를 모두 손상시키지 않고 전지(100)를 제조할 수 있다.
또한, 삽입 공정 후, 전지 케이스(102)의 케이스 본체(103)와 밀봉 부재(104)를 접합한다. 또한, 전해액(101)의 전지 케이스(102) 내에의 주입 등도 행한다. 전해액(101)에 대해서는, 삽입 공정 전에 미리 케이스 본체(103)의 내부에 주입해 두어도 된다. 또는, 삽입 공정과 함께 전해액(101)을 주입해도 된다. 혹은, 예를 들어 밀봉 부재(104)에 주입구를 형성해 두고, 케이스 본체(103)와 밀봉 부재(104)의 접합을 행한 후에, 주입구로부터 전해액(101)의 주입을 행해도 된다.
또한, 전술한 바와 같이, 본 형태의 절연 부재(170)에 있어서, 경사면(172, 174)은, 전극체(110)의 적층 방향에 대한 각도 θ가 30° 이상, 60° 이하의 범위 내로 되도록 형성되어 있다. 이와 같이 경사면(172, 174)이 형성되어 있음으로써, 절연 부재(170)를 정극 탭(150) 또는 부극 탭(160)에 조립할 때의, 정극 탭(150) 또는 부극 탭(160)의 손상을 억제할 수 있다. 나아가서는, 삽입 공정에 있어서의 압박 하중을, 전극체(110)에 적절하게 가할 수 있다.
즉, 경사면(172, 174)의 각도 θ가 지나치게 작은 경우에는, 절연 부재(170)를 조립할 때에, 정극 탭(150) 또는 부극 탭(160)을 지나치게 변형시켜 버린다. 이에 의해, 정극 탭(150)을 구성하는 정극 돌출부(123) 또는 부극 탭(160)을 구성하는 부극 돌출부(133)가 꺾여 파열되어 버릴 가능성이 있기 때문이다. 한편, 경사면(172, 174)의 각도 θ가 지나치게 큰 경우에는, 삽입 공정에 있어서의 압박 하중을, 정극 탭 경사부(152) 또는 부극 탭 경사부(162)에 적절하게 가할 수 없을 가능성이 있기 때문이다.
또한, 본 형태의 조립 공정에서는, 상기한 바와 같이, 단자 접속 공정 전에, 절연 부재 조립 공정을 행하고 있다. 구체적으로는, 정극 탭(150)에 절연 부재(170)를 조립한 후, 정극 단자(125)의 접속 단부(126)와 정극 탭(150)의 접속 개소(151)의 접합을 행하고 있다. 그리고, 도 6에 도시하는 바와 같이, 정극 탭(150)은, 절연 부재(170)가 조립됨으로써, 접속 개소(151)의 부분이 적층 방향으로 모아져 있다.
즉, 절연 부재(170)가 조립됨으로써, 정극 탭(150)에는, 정극 단자(125)를 접속하기 위한 접속 개소(151)가 형성되어 있다. 이로 인해, 단자 접속 공정을 행할 때에, 정극 탭(150)의 돌출 방향의 선단측을 모아 접속 개소(151)를 형성하는 특별한 구성이 불필요하다. 그리고, 본 형태에서는, 절연 부재(170)의 조립에 의해 형성된 정극 탭(150)의 접속 개소(151)에 그대로, 정극 단자(125)의 접속 단부(126)를 겹쳐 접합할 수 있다.
나아가서는, 절연 부재(170)가 조립되어 있음으로써, 정극 탭(150)의 접속 개소(151)에 있어서의 정극 돌출부(123)의 어긋남이 억제된다. 덧붙여 말하면, 용접 시의 정극 탭(150)에의 장력이 완화된다. 이에 의해, 정극 탭(150)에 있어서의 정극 돌출부(123)의 손상을 방지하면서, 조립 공정을 효율적으로 행할 수 있다. 이 점, 부극 단자(135) 및 부극 탭(160)에 대해서도 마찬가지이다.
또한, 상기한 조립 공정에서는, 절연 부재 조립 공정과 조립체 구성 공정을 각각 행하고 있다. 그러나, 절연 부재 조립 공정과 조립체 구성 공정을 동시에 행할 수도 있다. 즉, 도 10에 도시하는 바와 같이, 미리 절연 부재(170)의 단부면(178)을 밀봉 부재(104)의 내면측에 접합해 두고, 그 절연 부재(170)가 정극 탭(150) 및 부극 탭(160)에 조립되도록 조립체(190)를 구성하면 된다.
또한, 절연 부재 조립 공정 전에, 단자 접속 공정을 행하는 것도 가능하다. 도 11에 도시하는 정극 탭(150)에는, 이미 단자 접속 공정이 행해져 있음으로써 정극 단자(125)가 접속되어 있다. 그리고, 도 11에 도시하는 바와 같이, 정극 단자(125)가 이미 접속되어 있는 정극 탭(150)의 접속 개소(151)와 적층부(111) 사이에, 절연 부재(170)를 조립할 수 있다. 이 경우에도, 전극체(110)의 정극판(120), 부극판(130), 세퍼레이터(140)를 손상시키지 않고 삽입 공정을 행할 수 있는 것에 변함은 없다. 또한, 이 경우의 절연 부재(170)에는, 접속부(176)의 관통 구멍(177)은 없어도 된다. 이미 단자 접속 공정이 행해져 있기 때문이다.
또한, 본 형태의 전지(100)에 사용되고 있는 절연 부재(170)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 경사부(171)와 경사부(173)가 연결부(175)에 의해 연결되어 이루어지는 것이다. 그러나, 도 12의 전지(200)에 도시하는 바와 같이, 경사부(271, 281)를 각각 일단부에 갖는 2개의 절연 부재(270, 280)를 한 쌍으로서 사용해도 된다.
전지(200)에 사용되고 있는 2개의 절연 부재(270, 280)는 각각, 일단부에 형성되어 있는 경사부(271, 281)의 대면하고 있는 측의 면에, 선단측으로 연장될수록 다른 쪽과 이격되는 방향으로 경사진 경사면(272, 282)이 형성되어 있다. 또한, 대면하고 있는 경사부(271, 281)의 사이에는, 간극(A)이 형성되어 있다. 절연 부재(270, 280)에 대해서도, PP 등의 절연성의 재질의 것으로 하면 된다.
또한, 절연 부재(270, 280)는 각각, 경사부(271, 281)의 경사면(272, 282)이, 정극 탭(150)의 정극 탭 경사부(152)의 적층 방향의 외측의 양면에 접촉하고 있다. 또한, 절연 부재(270, 280)의 경사부(271, 281)의 각각 타단부인 단부면(275, 285)은, 밀봉 부재(104)의 내면인 하면에 접촉하고 있다. 부극 탭(160)의 측에 조립되어 있는 절연 부재(270, 280)에 대해서도 마찬가지이다. 따라서, 절연 부재(270, 280)는, 정극 탭 경사부(152), 부극 탭 경사부(162)의 외측의 양면과, 밀봉 부재(104) 사이에 끼워 넣어져 있다.
그리고, 도 12에 도시하는 전지(200)에 대해서도, 상기에서 설명한 전극체 제조 공정, 조립 공정, 삽입 공정의 수순에 의해, 전극체(110)의 정극판(120), 부극판(130), 세퍼레이터(140)를 손상시키지 않고 제조할 수 있다. 삽입 공정에 있어서의 밀봉 부재(104)의 외면으로의 압박 하중을, 절연 부재(270, 280)에 의해, 전극체(110)의 정극 탭 경사부(152) 및 부극 탭 경사부(162)에 가할 수 있기 때문이다. 또한, 조립 공정에 있어서 단자 접속 공정을 절연 부재 조립 공정 후에 행하는 경우, 용접 지그를, 절연 부재(270)의 접속부(273)의 관통 구멍(274) 및 절연 부재(280)의 접속부(283)의 관통 구멍(284)에 통과시켜 용접을 행하면 된다.
또한, 상기에서는, 전극체(110)를 적층형의 것으로서 설명하고 있다. 그러나, 도 13에 도시하는 권회형의 전극체(310)에도 적용 가능하다. 전극체(310)는, 모두 장척의 정극판, 부극판을, 이들 사이에 세퍼레이터를 끼워 넣으면서 길이 방향으로 권회함으로써 적층한 구성의 것이다. 또한, 전극체(310)에서는, 정극판 및 부극판으로서 각각, 적층부(311)의 상면(312)의 측으로 되는 단부에, 복수의 돌출부를 형성한 것을 사용하고 있다. 정극판 및 부극판의 적층부(311)로 되는 부분에는 각각, 활물질층이 형성되어 있다. 정극판 및 부극판의 돌출부에서는, 활물질층이 형성되어 있지 않고, 집전박이 노출되어 있다.
그리고, 전극체(310)는, 정극판의 정극 돌출부만이 적층부(311)로부터 돌출된 상태에서 적층에 의해 묶여 구성되어 있는 정극 탭(350)을 갖고 있다. 즉, 정극 탭(350)에 있어서는, 복수의 정극 돌출부가 적층되어 있다. 또한, 부극판의 부극 돌출부만이 적층부(311)로부터 돌출된 상태에서 적층에 의해 묶여 구성되어 있는 부극 탭(360)을 갖고 있다. 즉, 부극 탭(360)에 있어서는, 복수의 부극 돌출부가 적층되어 있다. 이들 정극 탭(350) 및 부극 탭(360)은 모두, 적층부(311)의 상면(312)으로부터 돌출되어 있다.
그리고, 전극체(310)를, 상기한 전지(100, 200)의 전극체(110) 대신에 사용할 수 있다. 전극체(310)의 정극 탭(350) 및 부극 탭(360)은 각각, 전극체(110)의 정극 탭(150) 및 부극 탭(160)과 동일하게 구성되어 있기 때문이다.
즉, 전극체(310)에 대해서도, 전극체(110)와 마찬가지로, 정극 탭(350) 및 부극 탭(360)에 절연 부재(170) 또는 절연 부재(270, 280) 등을 조립한 후, 그 하면(313)을 케이스 본체(103)의 개구(106)를 향해 삽입하는 삽입 공정을 행하면 된다. 그 삽입 공정은, 밀봉 부재(104)의 상면에 압박 하중을 가함으로써 행할 수 있다. 즉, 적층부(311)의 상면(312)에 압박 하중을 가하지 않아도 되므로, 적층부(311)의 전극판 등의 손상을 억제할 수 있다. 또한, 전극체(310)는 편평 형상을 한 권회형의 것이지만, 원통 형상으로 권회한 권회형의 전극체에도 적용 가능하다.
이상 상세하게 설명한 바와 같이, 본 형태에 관한 전지는, 정극 탭 및 부극 탭과 밀봉 부재 사이에 끼워 넣어져 있는 절연 부재를 갖고 있다. 그리고, 삽입 공정에 있어서는, 절연 부재에 의해, 정극 탭의 정극 탭 경사부 및 부극 탭의 부극 탭 경사부에 압박 하중을 가할 수 있다. 즉, 전극판 등의 단부에 의해 구성되어 있는 전극체의 적층부의 측면에 압박 하중을 가하는 일 없이, 삽입 공정을 행할 수 있다. 따라서, 전극체에 있어서의 전극판이나 세퍼레이터의 손상이 방지된 이차 전지의 제조 방법 및 이차 전지가 실현되고 있다.
또한, 본 실시 형태는 단순한 예시에 지나지 않고, 본 발명을 전혀 한정하는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 당연히, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 개량, 변형이 가능하다. 예를 들어, 상기한 실시 형태에서 설명한 전극체는 모두, 정극 탭과 부극 탭이 모두, 적층부의 1개의 측면으로부터 돌출된 구성의 것이다. 그러나, 전극체에 있어서는, 정극 탭과 부극 탭 중 적어도 한쪽이, 적층부의 측면으로부터 돌출되어 있으면 된다. 그 적층부의 측면으로부터 돌출되어 있는 전극 탭에 절연 부재를 조립함으로써, 삽입 공정을, 전극체의 측면에 압박 하중을 가하는 일 없이 행할 수 있기 때문이다.
또한 예를 들어, 절연 부재(170)의 단부면(178)은, 밀봉 부재(104)가 아니라, 예를 들어, 정극 단자(125)나 부극 단자(135)에 접촉하고 있는 것이어도 된다. 즉, 절연 부재(170)를, 밀봉 부재(104)와 정극 탭 경사부(152) 또는 부극 탭 경사부(162) 사이에, 다른 부재를 통해 끼워 넣어도 된다. 삽입 공정에 있어서의 압박 하중을 절연 부재(170)에 가할 수 있기 때문이다. 그리고, 삽입 공정에 있어서의 압박 하중을, 절연 부재(170)를 통해 전극체(110)의 정극 탭 경사부(152) 또는 부극 탭 경사부(162)에 가할 수 있기 때문이다. 절연 부재(270, 280)에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 전극체(310)를 사용한 전지에 있어서도 마찬가지이다.
또한 예를 들어, 절연 부재(170, 270, 280)는, 밀봉 부재(104)와 전극체의 절연성을 확보할 수 있으면 되고, 당연히, PP에 한정되는 것은 아니다. 즉, 절연 부재(170, 270, 280)는, 예를 들어, 경사 단부의 경사면만이 절연성의 재질의 것에 의해 구성되어 있는 것이어도 된다. 또한 예를 들어, 본 발명은 리튬 이온 이차 전지 이외의 니켈 수소 이차 전지 등에도 적용할 수 있다.

Claims (5)

  1. 이차 전지의 제조 방법이며,
    이차 전지는, 집전박(121, 131)에 활물질층을 형성하여 이루어지는 정의 전극판(120)과 부의 전극판(130)을, 정의 전극판(120)과 부의 전극판(130) 사이에 세퍼레이터를 끼워 넣으면서 적층하여 이루어지는 전극체(110)와, 개구가 형성되어 있는 케이스 본체 및 상기 케이스 본체의 상기 개구를 막는 밀봉 부재를 가짐과 함께, 내부에 상기 전극체(110)를 수용하는 전지 케이스(102)와, 상기 밀봉 부재에 조립되어 있음과 함께, 상기 전지 케이스(102)의 내측의 상기 전극체(110)에 접속하는 접속 단부(126, 136) 및 상기 전지 케이스(102)의 외부에 노출되는 노출 단부(127, 137)를 갖는 전극 단자(125, 135)를 구비하고, 정의 전극판(120)과 부의 전극판(130)이, 상기 활물질층이 형성되어 있음과 함께, 상기 전극체(110)에 있어서의 적층에 의해 정의 전극판(120)과 부의 전극판(130)과 상기 세퍼레이터를 개재하여 겹치는 부분인 충방전부(122, 132)와, 상기 활물질층이 형성되어 있지 않고 상기 집전박(121, 131)이 노출되어 있음과 함께, 상기 충 방전부(122, 132)의 단부의 일부로부터 돌출된 부분인 돌출부(123, 133)를 갖는 것이며, 상기 전극체(110)가, 정의 전극판(120)과 부의 전극판(130)의 상기 충방전부(122, 132)가 모두 상기 세퍼레이터와 함께 적층되어 이루어지는 적층부(111)와, 정의 전극판(120)과 부의 전극판(130)의 한쪽의 상기 돌출부(123, 133)만이 상기 적층부(111)로부터 돌출된 상태에서 적층에 의해 묶여 구성되어 있고, 상기 전극 단자(125, 135)의 상기 접속 단부(126, 136)에 접속되어 있는 전극 탭(150, 160)을 갖고, 상기 전지 케이스(102) 내에, 상기 전극 탭(150, 160)이 돌출되어 있는 측면을 상기 밀봉 부재를 향하게 하여 수용되어 있고,
    정의 전극판(120)과 부의 전극판(130)과 상기 세퍼레이터를, 상기 적층부(111)의 측면으로부터 상기 전극 탭(150, 160)을 돌출시키면서 적층하여 상기 전극체(110)로 하는 전극체(110)를 제조하는 것과,
    서로 대면하여 형성되는 제1 경사부(171) 및 제2 경사부(173)를, 상기 제1 경사부(171) 및 제2 경사부(173) 사이에 간극을 형성하면서 일단부에 갖는 절연성의 절연 부재(170)와, 상기 전극체(110)와, 상기 밀봉 부재와, 상기 전극 단자(125, 135)를 조립함으로써, 상기 절연 부재(170)와 상기 전극체(110)와 상기 밀봉 부재와 상기 전극 단자(125, 135)의 조립체를 제조하여 조립하면, 제1 경사부(171) 및 제2 경사부(173)는, 제1 경사부(171) 및 제2 경사부(173)가 대면하고 있는 측의 면에, 선단측으로 연장될수록 제1 경사부(171) 및 제2 경사부(173)가 이격되는 방향으로 경사진 경사면(172, 174)이 형성되어 있는 것과,
    상기 조립체에 있어서의 상기 전극체(110)를, 상기 케이스 본체의 내부에 삽입하는 것을 포함하고,
    상기 조립을 할 때에는, 상기 전극 탭(150, 160)의 상기 전극 단자(125, 135)의 상기 접속 단부(126, 136)를 접속하는 접속 개소와 상기 적층부(111) 사이의 위치에, 상기 제1 경사부(171) 및 상기 제2 경사부(173)의 상기 선단측을 모두 상기 적층부(111)를 향하게 한 상태에서, 상기 제1 경사부(171) 및 제2 경사부(173)의 상기 경사면(172, 174)에 의해, 상기 전극 탭(150, 160)의 적층 방향의 외측으로부터 끼워 넣음과 함께, 상기 전극 탭(150, 160)을 상기 제1 경사부(171) 및 제2 경사부(173)의 상기 간극을 통과시켜, 상기 접속 개소를, 상기 제1 경사부(171) 및 제2 경사부(173)와는 반대측의 타단부를 향해 돌출시키도록, 상기 절연 부재(170)를 상기 전극 탭(150, 160)에 조립하고,
    상기 조립을 할 때에는, 상기 전극 단자(125, 135)를, 상기 밀봉 부재에, 상기 밀봉 부재의 상기 전지 케이스(102)에 있어서의 외측으로 되는 외면에 상기 노출 단부(127, 137)가 돌출되도록 조립함과 함께, 상기 전극 탭(150, 160)의 상기 제1 경사부(171) 및 제2 경사부(173)의 상기 경사면(172, 174)에 의해 끼워 넣어져 있는 상기 적층 방향의 외측의 양면과 상기 밀봉 부재의 상기 전지 케이스(102)에 있어서의 내측으로 되는 내면 사이에, 상기 절연 부재(170)가 끼워 넣어지도록 하여 상기 조립체를 구성하고,
    상기 조립을 할 때에는, 상기 전극 단자(125, 135)의 상기 접속 단부(126, 136)를, 상기 전극 탭(150, 160)의 상기 접속 개소에 접속하고,
    상기 케이스 본체의 내부에 삽입할 때에는, 상기 전극체(110)의 상기 전극 탭(150, 160)이 돌출되어 있는 측면과는 반대측의 측면을 상기 케이스 본체의 상기 개구를 향하게 하면서, 상기 밀봉 부재의 상기 외면을, 상기 케이스 본체의 내부를 향해 압박함으로써, 상기 전극체(110)를 상기 케이스 본체의 내부에 삽입하는, 이차 전지의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 절연 부재(170)로서, 상기 제1 경사부(171) 및 제2 경사부(173)의 경사면(172, 174)의, 상기 조립체에 있어서의 상기 적층 방향에 대한 경사각이 각각, 30° 이상, 60° 이하의 범위 내인 것을 사용하는, 이차 전지의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조립을 할 때에는, 상기 전극 단자(125, 135)의 상기 접속 단부(126, 136)를, 상기 전극 탭(150, 160)의 상기 접속 개소에 접속하기 전에, 상기 절연 부재(170)를 상기 전극 탭(150, 160)에 조립하는, 이차 전지의 제조 방법.
  4. 이차 전지이며,
    집전박(121, 131)에 활물질층을 형성하여 이루어지는 정의 전극판(120)과 부의 전극판(130)을, 정의 전극판(120)과 부의 전극판(130) 사이에 세퍼레이터를 끼워 넣으면서 적층하여 이루어지는 전극체(110)와,
    개구가 형성되어 있는 케이스 본체 및 상기 케이스 본체의 상기 개구를 막는 밀봉 부재를 가짐과 함께, 내부에 상기 전극체(110)를 수용하는 전지 케이스(102)와,
    상기 밀봉 부재에 조립되어 있음과 함께, 상기 전지 케이스(102)의 내측의 상기 전극체(110)에 접속하는 접속 단부(126, 136) 및 상기 전지 케이스(102)의 외부에 노출되는 노출 단부(127, 137)를 갖는 전극 단자(125, 135)를 포함하고,
    정의 전극판(120)과 부의 전극판(130)이, 상기 활물질층이 형성되어 있음과 함께, 상기 전극체(110)에 있어서의 적층에 의해 정의 전극판(120)과 부의 전극판(130)과 상기 세퍼레이터를 개재하여 겹치는 부분인 충방전부(122, 132)와, 상기 활물질층이 형성되어 있지 않고 상기 집전박(121, 131)이 노출되어 있음과 함께, 상기 충방전부(122, 132)의 단부의 일부로부터 돌출된 부분인 돌출부(123, 133)를 갖는 것이며,
    상기 전극체(110)가, 정의 전극판(120)과 부의 전극판(130)의 상기 충방전부(122, 132)가 모두 상기 세퍼레이터와 함께 적층되어 이루어지는 적층부(111)와, 정의 전극판(120)과 부의 전극판(130)의 한쪽의 상기 돌출부(123, 133)만이 상기 적층부(111)로부터 돌출된 상태에서 적층에 의해 묶여 구성되어 있고, 상기 전극 단자(125, 135)의 상기 접속 단부(126, 136)에 접속되어 있는 전극 탭(150, 160)을 갖고,
    상기 전지 케이스(102) 내에, 상기 전극 탭(150, 160)이 돌출되어 있는 측면을 상기 밀봉 부재를 향하게 하여 수용되어 있는 것이며,
    서로 대면하여 형성되는 제1 경사부(171) 및 제2 경사부(173)를, 상기 제1 경사부(171) 및 제2 경사부(173) 사이에 간극을 형성하면서 일단부에 갖는 절연성의 절연 부재(170)를 갖고, 제1 경사부(171) 및 제2 경사부(173)는, 제1 경사부(171) 및 제2 경사부(173)가 대면하고 있는 측의 면에, 선단측으로 연장될수록 제1 경사부(171) 및 제2 경사부(173)가 이격되는 방향으로 경사진 경사면(172, 174)이 형성되어 있고,
    상기 전극 탭(150, 160)은, 상기 전극 단자(125, 135)의 상기 접속 단부(126, 136)에 접속되어 있는 접속 개소와 상기 적층부(111) 사이에, 상기 돌출부(123, 133)의 적층 방향의 외측의 양면이, 상기 적층부(111)로부터 먼 부분일수록 상기 적층 방향으로 좁아지는 방향으로 경사져 있는 전극 탭 경사부(152, 162)를 갖는 것이며,
    상기 절연 부재(170)는, 상기 제1 경사부(171) 및 상기 제2 경사부(173)의 상기 선단측을 모두 상기 적층부(111)를 향하게 한 상태에서, 상기 제1 경사부(171) 및 상기 제2 경사부(173)의 상기 경사면(172, 174)에 의해, 상기 전극 탭 경사부(152, 162)의 상기 적층 방향의 외측의 양면을 끼워 넣음과 함께, 상기 전극 탭(150, 160)을 상기 제1 경사부(171) 및 제2 경사부(173)의 상기 간극을 통과시켜, 상기 접속 개소를, 상기 제1 경사부(171) 및 제2 경사부(173)와는 반대측의 타단부를 향해 돌출시키고 있고, 또한 상기 절연 부재(170)는, 상기 전극 탭 경사부(152, 162)의 상기 적층 방향의 외측의 양면과 상기 밀봉 부재 사이에 끼워 넣어져 있고,
    상기 전극 탭 경사부(152, 162)의 상기 적층 방향의 외측의 양면의 끼워 넣음에 의해, 상기 전극 탭(150, 160)에는 상기 경사면(172, 174)에 따른 형상으로 변형된 상기 전극 탭 경사부(152, 162)가 형성되어 있는, 이차 전지.
  5. 제4항에 있어서, 상기 절연 부재(170)는, 상기 제1 경사부(171) 및 상기 제2 경사부(173)의 경사면(172, 174)의, 상기 적층 방향에 대한 경사각이 각각, 30° 이상, 60° 이하의 범위 내의 것인, 이차 전지.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109417153B (zh) * 2016-07-29 2022-02-18 三洋电机株式会社 二次电池的制造方法
JP6460414B2 (ja) 2016-09-12 2019-01-30 トヨタ自動車株式会社 電池
WO2018062339A1 (ja) * 2016-09-30 2018-04-05 三洋電機株式会社 角形二次電池の製造方法
JP6620943B2 (ja) 2016-10-25 2019-12-18 トヨタ自動車株式会社 積層型電極体の製造方法
EP3514876B1 (en) * 2016-11-02 2024-05-08 LG Energy Solution, Ltd. Electrode assembly and method for manufacturing same
JP6593304B2 (ja) * 2016-11-07 2019-10-23 トヨタ自動車株式会社 蓄電デバイスおよび蓄電デバイスの製造方法
KR102145493B1 (ko) * 2017-11-14 2020-08-18 주식회사 엘지화학 전극 조립체, 이를 포함하는 이차전지 및 그 제조방법
KR102596537B1 (ko) * 2018-03-07 2023-10-30 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
CN109461974A (zh) * 2018-11-02 2019-03-12 中山市众旺德新能源科技有限公司 一种叠片扣式电池及其生产工艺
US20220094023A1 (en) * 2019-01-15 2022-03-24 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Secondary battery
CN111755657B (zh) * 2019-03-29 2022-02-15 宁德新能源科技有限公司 电极组件
JP7417840B2 (ja) * 2020-01-15 2024-01-19 トヨタ自動車株式会社 二次電池
CN212587691U (zh) * 2020-05-18 2021-02-23 比亚迪股份有限公司 一种电芯组件、电池、电池包及汽车
CN114420962A (zh) * 2021-12-23 2022-04-29 重庆长安工业(集团)有限责任公司 一种化学储备电池反应堆的定位装配装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000323106A (ja) * 1999-05-07 2000-11-24 Toyota Motor Corp 密閉型電池
JP2011070918A (ja) * 2009-09-25 2011-04-07 Toshiba Corp 電池
JP2014038711A (ja) * 2012-08-10 2014-02-27 Toyota Industries Corp 蓄電装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100380710C (zh) * 1999-03-26 2008-04-09 松下电器产业株式会社 叠合片封装型电池
CN1180506C (zh) * 1999-03-26 2004-12-15 松下电器产业株式会社 叠合片封装型电池
JP4020544B2 (ja) * 1999-09-20 2007-12-12 三洋電機株式会社 非水電解液二次電池
JP4124972B2 (ja) * 2001-02-23 2008-07-23 Necトーキン株式会社 積層型リチウムイオン電池
CN101142073B (zh) * 2005-03-15 2010-06-02 积水化学工业株式会社 拉伸热塑性聚酯类树脂片的制造方法及叠层成型体
JP4862277B2 (ja) 2005-05-10 2012-01-25 三菱自動車工業株式会社 電池
JP5169820B2 (ja) * 2006-03-13 2013-03-27 日本電気株式会社 フィルム外装電気デバイス
JP2009087613A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Sanyo Electric Co Ltd 角型電池
JP2009110751A (ja) * 2007-10-29 2009-05-21 Panasonic Corp 二次電池
US20090197160A1 (en) * 2008-01-31 2009-08-06 Sanyo Electric Co., Ltd. Stack type battery
JP5252937B2 (ja) * 2008-01-31 2013-07-31 三洋電機株式会社 積層式電池及びその製造方法
JP5197103B2 (ja) * 2008-03-31 2013-05-15 三洋電機株式会社 積層式電池、積層電極体群作製冶具及びその冶具を用いた積層式電池の製造方法
JP5331085B2 (ja) 2010-11-09 2013-10-30 三菱重工業株式会社 電池
JP2013182852A (ja) * 2012-03-05 2013-09-12 Sanyo Electric Co Ltd 密閉型電池
JP6056254B2 (ja) 2012-08-13 2017-01-11 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
JP2014203514A (ja) * 2013-04-01 2014-10-27 三洋電機株式会社 電池

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000323106A (ja) * 1999-05-07 2000-11-24 Toyota Motor Corp 密閉型電池
JP2011070918A (ja) * 2009-09-25 2011-04-07 Toshiba Corp 電池
JP2014038711A (ja) * 2012-08-10 2014-02-27 Toyota Industries Corp 蓄電装置

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Publication number Publication date
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