KR101880842B1 - 전지 및 전지 제조 방법 - Google Patents

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도요타지도샤가부시키가이샤
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Abstract

전지는 전지 외측 케이스와, 전극체와, 단자를 구비한다. 케이스 본체는 편평한 수용 공간을 가지며 하나의 면이 개구되어 있는 바닥이 있는 케이스 본체와 개구된 케이스 본체의 하나의 면에 부착된 밀봉판을 포함한다. 전극체는 편평한 전극체이고, 케이스 본체의 평평한 수용 공간에 수용되며, 단자가 접합되는 부분을 갖는다. 단자는 밀봉판에 부착되는 기단부와, 기단부로부터 전지 외측 케이스의 일측의 면을 따라 단자가 접합되는 부분을 향해 연장되는 중간부와, 단자가 접합되는 부분에 접합되는 선단부를 포함한다. 단자의 선단부는 단자가 접합되는 부분의 일측의 면에 접합되며 단자가 접합되는 부분을 누른다.

Description

전지 및 전지 제조 방법{BATTERY AND BATTERY MANUFACTURING METHOD}
본 발명은, 예를 들어 비수 전해질 이차 전지의 일종인 리튬 이온 이차 전지에 적용되는 전지 및 전지 제조 방법에 관한 것이다. 본 명세서에 있어서 "이차 전지"는 반복적으로 충전 및 방전가능한 일반적인 전지를 나타낸다. "비수 전해질 이차 전지"는 전해질 염을 용해한 비수 용매를 포함하는 비수 전해질을 사용하는 이차 전지를 나타낸다. "리튬 이온 이차 전지"는, 전해질 이온으로서 리튬 이온을 이용하며, 정극과 부극간에 있어서의 리튬 이온에 수반하는 전하의 이동에 의해 충전 및 방전이 실현되는 이차 전지를 나타낸다.
일본 특허 출원 공개 공보 번호 2010-129450(JP2010-129450 A)는 전지 외측 케이스의 밀봉판에 부착된 전극 단자의 선단부에 권회 전극체(적절하게, "전극체"라고 칭함)가 저항 용접에 의해 용접된 전지를 기재하고 있다. 여기에서는, 전극 단자(적절하게, "단자"라고도 칭함)는, 전극 단자가 밀봉판에 부착된 부분으로부터 전극체와 전지 외측 케이스 사이의 부분을 따라 연장되어 있다. 단자의 선단 부분은, 전극체의 집전박(금속박)이 노출된 부분을 향하여 굴곡되고 전극체의 집전박(금속박)이 노출된 부분에 용접되어 있다. 또한, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 공보 번호 2011-103249(JP 2011-103249 A)는 전극체와 전지 외측 케이스 사이에 탄성 부재를 배치하여, 내충격성 및 내진동성을 향상시키는 것을 제안하고 있다.
예를 들어, 리튬 이온 이차 전지는 고용량 및 고출력을 실현할 수 있고, 따라서 리튬 이온 이차 전지는 차량에 제공되어 구동 전원으로서 이용될 수 있다. 이러한 차량용 전지는 주행 진동을 받는다. 이때, 단자와 전극체 사이의 접합부에 반복적으로 진동이 가해진다. 따라서, 이러한 전지에서는, 단자와 전극체 사이의 접합부는 신뢰성이 높을수록 바람직하다. 이러한 관점에서, 단자와 전극체 사이의 접합부의 신뢰성을 향상시키는 것이 요망된다.
본 발명의 제1 양태는 전지에 관한 것이다. 전지는 전지 외측 케이스와, 전극체와 단자를 포함한다. 케이스 본체는 편평한 수용 공간을 가지며 일면이 개구되어 있는 바닥이 있는 케이스 본체와 개구된 케이스 본체의 일면에 부착된 밀봉판을 포함한다. 전극체는 편평한 전극체이고, 케이스 본체의 평평한 수용 공간에 수용되며, 단자가 접합되는 부분을 갖는다. 단자는 기단부와, 중간부와, 선단부를 포함한다. 기단부는 밀봉판에 부착되어 있다. 중간부는 전지 외측 케이스의 한쪽 측면을 따라 단자가 접합되는 부분을 향해 기단부로부터 연장되어 있다. 선단부는 단자가 접합되는 부분에 접합되어 있다. 여기서, 단자의 선단부는 단자가 접합되는 부분의 일측의 면에 접합되어 있으며, 당해 단자가 접합되는 부분을 누르고 있다. 이 경우, 단자의 선단부가 전극체의 중간부에 밀착하는 방향으로 힘이 작용하고 있다. 이 때문에, 그들의 접합부에서 단자의 선단부가 전극체의 중간부로부터 제거되기 어렵고, 단자와 권회 전극체 사이의 접합부의 신뢰성이 높은 전지를 제공할 수 있다.
여기서, 단자의 선단부는 단자가 접합되는 부분의 일측의 면에 접합되어 있으며, 전지 외측 케이스의 외측면이 구속되어 있지 않은 상태에 있어서 단자의 선단부가 접합된 측과 반대측에 있는 전극체의 면이 단자의 선단부가 접합된 측에 있는 전극체의 면보다 더 강하게 전지 외측 케이스에 눌려져 있다.
또한, 단자의 기단부는 밀봉판에 부착될 수 있다. 밀봉판의 부착 위치는 단자의 선단부가 접합된 측을 향해 편향되어 있다. 또한, 단자의 중간부는 전지 외측 케이스의 일측의 면을 따라 연장되는 제1 직선부와, 제1 직선부의 선단으로부터 굴곡된 제2 직선부를 가지고 있어도 된다. 또한, 단자의 선단부는, 제2 직선부의 선단에서 굴곡하고, 제1 직선부보다 판 두께가 얇은 편평한 형상을 가지고 있으며, 단자로부터 전극체가 분리된 자연 상태에 있어서, 선단부는 전극체가 부착되는 측을 향하여 기울어져 있어도 된다.
이 경우, 제2 직선부와 선단부 사이의 경계는 제2 직선부에 대하여 선단부가 탄성적으로 굴곡되는 기점을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 직선부의 선단부터 선단부를 향하여 제2 직선부가 서서히 판 두께가 얇아질 수 있다. 또한, 예를 들어 제2 직선부와 선단부 사이의 경계의 두께가 제2 직선부 및 선단부의 다른 부분보다 얇을 수 있다. 또한, 단자의 기단부 및 제1 직선부는 당해 단자의 선단부보다 강성이 더 높을 수 있다.
또한, 예를 들어, 밀봉판과, 단자와, 전극체를 조립한 어셈블리를 케이스 본체로부터 취출했을 때에, 전극체는 밀봉판의 법선 방향에 대하여 밀봉판으로부터 먼 측이 단자의 선단부가 접합된 측과 반대측을 향해 기울어질 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예의 특징, 장점, 및 기술적 및 산업적 중요성을 첨부 도면을 참고하여 이하에서 설명하며, 도면에서 유사 부호는 유사 요소를 나타낸다.
도 1은 리튬 이온 이차 전지(10)를 나타내는 단면도이다.
도 2는 당해 리튬 이온 이차 전지(10)에 제공되는 전극체(40)를 나타내는 도면이다.
도 3은 정극의 노출부(52) 측의 측면을 나타내는 단면도이다.
도 4는 여기에서 예시되는 단자(23)의 측면도이다.
도 5는 밀봉판(22)과, 단자(23, 24)와, 전극체(40)를 조립한 어셈블리를 나타내는 측면도이다.
도 6은 단자(23, 24)의 변형예를 나타내는 측면도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 전지를 나타내는 단면도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 전지에 대하여 부극의 노출부(62) 측의 측면을 나타내는 단면도이다.
도 9는 어셈블리를 케이스 본체(21)로부터 취출했을 때(혹은 어셈블리를 케이스 본체(21)에 조립하기 전)의 다른 실시예의 전지의 상태를 나타내는 모식도이다.
이하, 여기서 제안되는 전지의 일 실시예를 설명한다. 자연적으로, 여기에서 설명되는 실시예는 특히 본 발명을 한정하는 것을 의도한 것이 아니다. 또한, 각 도면은 모식적으로 그려지고 있고, 예를 들어 각 도면에 있어서의 치수 관계(길이, 폭, 두께 등)는 실제의 치수 관계를 나타내는 것은 아니다. 또한, 동일한 효과를 발휘하는 부재/부분에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 적절하게 생략 또는 간략화한다.
이하에서는 리튬 이온 이차 전지를 일례로서 여기에서 제안되는 전지를 설명한다.
≪리튬 이온 이차 전지(10)≫
도 1은 리튬 이온 이차 전지(10)를 나타내는 단면도이다. 도 2는 당해 리튬 이온 이차 전지(10)의 전지 외측 케이스(20)에 제공되는 전극체(40)를 나타내는 도면이다. 도 3은 도 1의 화살표 III-III을 따라 취한 단면도(정극의 노출부(52) 측의 측면을 나타내는 단면도)이다. 도 1 내지 도 3에 도시되는 리튬 이온 이차 전지(10)는 본 발명이 적용될 수 있는 리튬 이온 이차 전지의 일례를 나타내는 것에 지나지 않고, 본 발명이 적용될 수 있는 리튬 이온 이차 전지를 특별히 한정하는 것은 아니다.
리튬 이온 이차 전지(10)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 전지 외측 케이스(20)와, 전극체(40)(도 1에서는 권회 전극체)와, 단자(23, 24)를 구비하고 있다. 여기에서는, 전극체(40)로서, 편평한 권회 전극체(40)를 구비한 리튬 이온 이차 전지(10)를 예로 들고 있다.
≪전지 외측 케이스(20)≫
전지 외측 케이스(20)는 케이스 본체(21)와 밀봉판(22)을 구비하고 있다. 케이스 본체(21)는 편평한 수용 공간을 가지며, 일면이 개구된 바닥이 있는 케이스이다. 여기에서, 케이스 본체(21)에는 직사각형 개구가 형성되어 있다. 밀봉판(22)은, 케이스 본체(21)의 개구된 일면에 부착되어, 케이스 본체(21)의 개구를 막는 부재이다. 밀봉판(22)은 대략 직사각형 플레이트로 구성되어 있다. 본 실시예에서는, 케이스 본체(21)는 편평한 대략 직육면체 형상 수용 공간을 가지고 있으며, 밀봉판(22)이 케이스 본체(21)의 개구의 주연부에 용접될 때, 전지 외측 케이스(20)는 대략 육면체 형상을 갖도록 구성된다.
도 1에 도시하는 예에서는, 밀봉판(22)에 외부 접속용 정극 단자(23) 및 부극 단자(24)가 부착되어 있다. 밀봉판(22)에는 안전 밸브(30)와 주액구(32)가 형성되어 있다. 안전 밸브(30)는 전지 외측 케이스(20)의 내압이 미리결정된 레벨(예를 들어, 약 0.3MPa 내지 1.0MPa의 설정 밸브 개방압) 이상으로 상승하는 경우에 해당 내압을 개방하도록 구성되어 있다. 또한, 도 1은, 전해액(80)이 주입된 후에, 주입 개구(32)가 밀봉재(33)에 의해 밀봉된 상태를 도시하고 있다. 이러한 전지 외측 케이스(20)에는 전극체(40)가 수용되어 있다.
≪전극체(40)(권회 전극체)≫
전극체(40)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 벨트 형상 정극(정극 시트(50))과, 벨트 형상 부극(부극 시트(60))과, 벨트 형상 세퍼레이터(세퍼레이터(72, 74))를 구비하고 있다.
≪정극 시트(50)≫
정극 시트(50)는 벨트 형상 정극 집전박(51)과 정극 활물질층(53)을 구비하고 있다. 정극 집전박(51)으로서는 정극에 적합한 금속박이 바람직하게 사용될 수 있다. 정극 집전박(51)으로서, 예를 들어 미리결정된 폭과 약 15㎛의 두께를 갖는 벨트 형상 알루미늄박을 이용할 수 있다. 정극 집전박(51)의 폭 방향 일측에는 연부를 따라 노출부(52)가 설정되어 있다. 여기서 도시된 예에서는, 정극 활물질층(53)은 정극 집전박(51)으로 설정된 노출부(52)를 제외하고 정극 집전박(51)의 양면에 형성되어 있다. 여기서, 정극 활물질층(53)은 정극 집전박(51)에 의해 보유지지되고, 적어도 정극 활물질을 포함한다. 본 실시예에서는, 정극 활물질층(53)은 정극 활물질을 포함하는 정극 혼합물이 정극 집전박(51)에 도포되도록 구성되어 있다. 또한, "노출부(52)"는 정극 집전박(51)에 정극 활물질층(53)이 보유지지(도포, 형성)되지 않는 부분을 나타낸다.
정극 활물질로서는, 종래부터 리튬 이온 이차 전지에 이용되는 1종 이상의 물질을 특별한 한정 없이 사용할 수 있다. 그 바람직한 예는, 리튬 니켈 산화물(예를 들어, LiNiO2), 리튬 코발트 산화물(예를 들어, LiCoO2), 리튬 망간 산화물(예를 들어, LiMn2O4) 등의 리튬과 전이 금속 원소를 구성 금속 원소로서 포함하는 산화물(리튬 전이 금속 산화물)과, 인산 망간 리튬(LiMnPO4), 인산 철 리튬(LiFePO4) 등의 리튬과 전이 금속 원소를 구성 금속 원소로서 포함하는 인산염을 포함한다.
≪부극 시트(60)≫
부극 시트(60)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 벨트 형상 부극 집전박(61)과 부극 활물질층(63)을 구비하고 있다. 부극 집전박(61)으로서는 부극에 적합한 금속박이 바람직하게 사용될 수 있다. 이 부극 집전박(61)으로서는 미리결정된 폭과 약 10㎛의 두께를 갖는 벨트 형상 구리박이 사용되고 있다. 부극 집전박(61)의 폭 방향 일측에는 그 연부를 따라 노출부(62)가 설정되어 있다. 부극 활물질층(63)은 부극 집전박(61)으로 설정된 노출부(62)를 제외하고 부극 집전박(61)의 양면에 형성되어 있다. 부극 활물질층(63)은 부극 집전박(61)에 의해 보유지지되고 적어도 부극 활물질을 포함한다. 본 실시예에서는, 부극 활물질층(63)은 부극 활물질을 포함하는 부극 혼합물이 부극 집전박(61)에 도포되도록 구성되어 있다.
또한, "노출부(62)"는 부극 집전박(61)에 부극 활물질층(63)이 보유지지(도포, 형성)되지 않는 부분을 나타낸다.
<부극 활물질>
부극 활물질로서는, 종래부터 리튬 이온 이차 전지에 사용되는 1종 이상의 물질을 특별한 한정 없이 사용할 수 있다. 그 바람직한 예는, 그래파이트 카본 및 아몰퍼스 카본 같은 탄소계 재료, 리튬 전이 금속 산화물, 리튬 전이 금속 질화물 등을 포함한다. 정극 활물질층(53) 및 부극 활물질층(63)은 적절하게 도전재 및 바인더를 포함한다.
<도전재>
도전재는, 정극 활물질층(53) 및 부극 활물질층(63)의 도전성을 향상시키기 위하여 포함되는 재료이다. 도전재의 예는, 예를 들어 카본 분말 및 탄소 섬유 등의 카본 재료를 포함한다. 이러한 도전재로부터 선택되는 1종을 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 여기에 유용한 카본 분말의 예는, 아세틸렌 블랙, 오일 퍼니스 블랙, 카본 블랙, 흑연화 카본 블랙, 흑연, 케첸 블랙(Ketjen Black), 그래파이트 등의 분말을 포함한다.
<바인더>
바인더는, 정극 활물질층(53)에 포함되는 정극 활물질과 도전재의 각 입자를 서로 접착시키거나, 이들 입자가 정극 집전박(51)에 접착되게 하는 재료이다. 이러한 바인더의 예는, 셀룰로오스계 중합체(카르복시메틸 셀룰로오스(CMC), 히드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC) 등); 불소계 수지(예를 들어, 폴리테트라플루오로 에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP) 등); 및 고무류(스티렌 부타디엔 공중합체(SBR), 아크릴산 변성 SBR 수지(SBR계 라텍스)); 폴리비닐알코올(PVA); 아세트산비닐 공중합체; 폴리불화비닐리덴(PVDF); 폴리염화비닐리덴(PVDC); 폴리아크릴로니트릴(PAN) 등의 중합체를 포함한다. 이들 중, 셀룰로오스계 중합체는 페이스트상 또는 슬러리상 혼합물을 형성할 때에 증점제로서 사용되기도 한다.
≪세퍼레이터(72, 74)≫
세퍼레이터(72, 74)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 정극 시트(50)를 부극 시트(60)로부터 이격시키는 부재이다. 본 실시예에서는, 세퍼레이터(72, 74)는 미리결정된 폭을 갖고 복수의 미소한 구멍을 갖는 벨트 형상 시트재로 구성되어 있다. 세퍼레이터(72, 74)로서는, 수지로 제조된 다공질막, 예를 들어 다공질 폴리올레핀계 수지로 각각 구성된 단층 구조 세퍼레이터 또는 적층 구조의 세퍼레이터가 이용된다. 본 예에서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 부극 활물질층(63)의 폭(b1)은 정극 활물질층(53)의 폭(a1)보다 약간 넓다. 또한, 세퍼레이터(72, 74)의 폭(c1, c2)은 부극 활물질층(63)의 폭(b1)보다 약간 넓다(c1, c2>b1>a1).
≪전극체(40)(권회 전극체)의 구조≫
여기에서, 전극체(40)는 복수의 시트가 권회되어, 권회축(WL)을 포함하는 일 평면을 따라 편평하도록 구성되는 권회 전극체이다. 더 구체적으로는, 권회 전극체(40)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 정극 시트(50)와, 부극 시트(60)와, 세퍼레이터(72, 74)가 미리결정된 순서로 적층되고 권회되도록 구성되어 있다. 여기서, 정극 시트(50)의 노출부(52)는 세퍼레이터(72, 74)의 폭 방향의 일측으로부터 돌출한다. 세퍼레이터(72, 74)의 폭 방향의 반대측으로부터 부극 시트(60)의 노출부(62)가 돌출한다. 또한, 권회 전극체(40)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 권회 축(WL)을 포함하는 일 평면을 따른 가압에 의해 편평하게 굴곡된 형상을 갖는다. 또한, 권회 전극체(40)는 전지 외측 케이스(20)의 편평한 수용 공간에 수용되어 있다.
≪전지 외측 케이스(20)의 각 측면≫
본 실시예에서는, 전지 외측 케이스(20)는 편평한 직육면체 형상 수용 공간을 가지고 있으며, 내부에 수용되는 권회 전극체(40)에 대향하는 6개의 면을 가지고 있다. 전지 외측 케이스(20)는 이러한 권회 전극체(40)의 편평한 광폭면(40a, 40b)에 각각 대향하는 한 쌍의 대향 광폭면(20a, 20b)(도 3 참조)을 구비하고 있다.
또한, 전지 외측 케이스(20)는 권회 전극체(40)의 권회 축(WL)의 양측에 대향하는 한 쌍의 측면(20c, 20d)을 구비하고 있다. 이러한 한 쌍의 측면(20c, 20d)은 권회 전극체(40)의 권회 축(WL) 방향의 양 측면에 대향하고 있다. 여기에서는, 이러한 한 쌍의 대향 측면(20c, 20d)에 대향하는 권회 전극체(40)의 양 측면에는 정극 시트(50)의 노출부(52)와 부극 시트(60)의 노출부(62)의 연부가 노출되어 있다. 정극 시트(50)의 노출부(52)와 부극 시트(60)의 노출부(62)의 연부는 편평한 나선 형상으로 각각 연속되어 있다(도 2 참조). 노출부(52, 62)의 중간 부분(52a, 62a)은 각각 통합되어 있다(도 3 참조). 즉, 노출부(52)의 중간 부분(52a)과 노출부(62)의 중간 부분(62a)은 각 시트가 서로 밀착하도록 각각 묶여 있다. 노출부(52, 62)의 중간 부분(52a, 62a)은 단자(23, 24)가 접합되는 부분이 된다.
또한, 전지 외측 케이스(20)는 권회 전극체(40)의 바닥부에서 각 시트가 만곡한 R 부분(40c)에 대향하는 바닥면(20e)을 구비하고 있다. 또한, 전지 외측 케이스(20)의 케이스 본체(21)의, 바닥면(20e)에 대향하는 상면(즉, 천장면)이 개구되어 있다. 당해 케이스 본체(21)의 당해 개구에는 밀봉판(22)이 장착되어 있다. 이러한 밀봉판(22)의 내측면은 전지 외측 케이스(20)의 상면(20f)으로서 권회 전극체(40)의 상측 R 부분(40d)에 대향하고 있다. 전지 외측 케이스(20)에 수용된 권회 전극체(40)는 정극 단자(23) 및 부극 단자(24)에 의해 전지 외측 케이스(20) 내의 미리결정된 위치에 배치된다.
≪전해액(액상 전해질)≫
리튬 이온 이차 전지(10)는 전지 외측 케이스(20)에 권회 전극체(40)를 수용한 후에 전해액(80)이 주입되도록 구성되어 있다. 전해액(80)으로서는, 종래부터 리튬 이온 이차 전지에 이용되는 비수 전해액을 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 이러한 비수 전해액의 일례는, 에틸렌 카르보네이트와 디에틸 카르보네이트의 혼합 용매(예를 들어, 체적비1:1)에 LiPF6의 농도가 약 1mol/L가 되도록 LiPF6을 첨가하여 얻어지는 비수 전해액이다.
≪단자(정극 단자(23), 부극 단자(24))≫
단자(23, 24)는 밀봉판(22)에 부착되며, 전지 외측 케이스(20) 내에 연장되어 전극체(40)에 접속되어 있다. 단자(23, 24)의 기단부(23a, 24a)는 밀봉판(22)에 부착되어 있다. 본 실시예에서는, 단자(23, 24)의 중간부(23b, 24b)는, 기단부(23a, 24a)로부터, 전극체(40)의 일 광폭면(40a)과 전지 외측 케이스(20)의 광폭면(일측의 측면(20a)) 사이를 전지 외측 케이스(20)의 일측의 면(20a)을 따라 연장되어 있다. 단자(23, 24)의 중간부(23b, 24b)는 각각 정극 시트(50)의 노출부(52)와 부극 시트(60)의 노출부(62)를 따라 연장되고, 전극체(40)의 중간 부분(여기서는, 정극 시트(50)의 노출부(52)와 부극 시트(60)의 노출부(62)의 중간 부분(52a, 62a))에 도달하고 있다. 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)는 노출부(52, 62)의 중간 부분(52a, 62a)에 접합되어 있다. 여기에서는, 단자(23, 24)의 중간부(23b, 24b)는 전극체(40)의 일 광폭면(40a)과 전지 외측 케이스(20)의 광폭면(일측의 면(20a)) 사이에서 전지 외측 케이스(20)의 일측의 면(20a)을 따라 연장되어 있다. 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)는 노출부(52, 62)의 중간 부분(52a, 62a) 중 전지 외측 케이스(20)의 일측의 면(20a)에 대향하는 각각의 면에 접합되어 있다. 본 실시예에서는, 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)가 노출부(52, 62)의 중간 부분(52a, 62a)에 예를 들어 레이저 용접이나 저항 용접에 의해 접합되어 있다.
또한, 본 실시예에서는, 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)는 전극체(40)의 중간 부분(52a, 62a)의 일측의 면에 접합되어 있어, 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)가 접합된 전극체(40)의 이들 중간 부분(52a, 62a)을 누르고 있다. 즉, 선단부(23c, 24c)가 부착된 측으로부터 전극체(40)의 중간 부분(52a, 62a)을 누르도록, 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)는 전극체(40)의 중간 부분(52a, 62a)에 힘 (F1)을 가한다. 또한, 전극체(40)의 외측면은 전지 외측 케이스(20)의 내면에 접촉하고 있으며, 따라서 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)는 전극체(40)의 중간 부분(52a, 62a)으로부터 반력(F2)을 받는다. 이와 같이, 힘(F1, F2)은 선단부(23c, 24c)가 중간 부분(52a, 62a)에 밀착되게 하도록 작용하고 있다. 이 때문에, 예를 들어 전지가 자동차에 제공되어 있을 때에는, 전지는 주행 진동을 받는다. 전지가 이러한 진동을 받아도, 상기 힘(F1, F2)에 의해 선단부(23c, 24c)가 중간 부분(52a, 62a)과 밀착된 상태로 유지된다. 따라서, 선단부(23c, 24c)는 중간 부분(52a, 62a)으로부터 제거되기가 어렵고, 따라서 단자(23, 24)와 전극체(40) 사이의 접합부는 신뢰성이 높다.
여기서, 도 4에서의 일점 쇄선은, 전극체(40)가 전지 외측 케이스(20) 내에 수용된 상태에서의 전지 외측 케이스(20) 측면의 폭 방향의 중심선을 도시하고 있다. 도 3에서는, 전지 외측 케이스(20)의 내에 있어서의 전극체(40)의 정극의 노출부(52) 측의 측면이 도시되어 있다는 것을 유의하라. 부극의 노출부(62) 측의 측면도는 생략하지만, 도 3에 기초하여 이해될 수 있으며, 노출부(62) 측의 측면도는 도 3의 좌우를 반전시켜 얻은 도면이다.
≪단자(23, 24)의 구조예≫
여기에서는, 단자(23, 24)의 일례를 설명한다. 도 4는 여기에서 예시되는 단자(23)를 나타내고 있다. 또한, 단자(24)는 도 4에 기초하여 이해될 수 있다는 것을 유의하라. 단자(24)의 대응하는 부분의 참조 부호는 도 4에서의 괄호 안에 기재되어 있다. 도 4는 단자(23, 24)가 밀봉판(22)에 부착된 상태를 도시하지만, 전극체(40)는 아직 부착되어 있지 않다. 또한, 도 4에서의 일점 쇄선(L1)은, 단자(23, 24)에 전극체(40)가 부착되고 전지 외측 케이스(20) 내에 수용된 상태에서 전지 외측 케이스(20) 측면의 폭 방향의 중심선을 도시하고 있다. 또한, 도 4에서의 이점 쇄선은, 전극체(40)가 단자(23, 24)에 부착되고 전지 외측 케이스(20) 내에 수용되었을 때 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)가 변형된 상태를 나타내고 있다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 단자(23, 24)의 기단부(23a, 24a)는 밀봉판(22)에 부착되어 있다. 밀봉판의 부착 위치는 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)가 접합된 측을 향해 편향되어 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)는 전극체(40)의 중간 부분(52a, 62a)의 일측에 접합된다. 한편, 단자(23, 24)의 기단부(23a, 24a)는 밀봉판(22)에 부착된다. 부착 위치는, 전지 외측 케이스(20) 측면의 폭 방향에서 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)가 전극체(40)에 부착되는 측을 향해 편향되어 있다.
또한, 단자(23, 24)의 중간부(23b, 24b)는 제1 직선부(23b1, 24b1)와, 제2 직선부(23b2, 24b2)를 가지고 있다. 여기서, 제1 직선부(23b1, 24b1)는 전지 외측 케이스(20)의 일측의 면(20a)을 따라 연장되어 있다. 본 실시예에서는, 제1 직선부 (23b1)는 전극체(40)의 노출부(52)와 전지 외측 케이스(20)의 면(20a) 사이의 간극을 따라 연장되어 있다. 여기서는 도시되어 있지 않지만, 제1 직선부(24b1)는 전극체(40)의 노출부(62)와 전지 외측 케이스(20)의 면(20a) 사이의 간극을 따라 연장되어 있다.
단자(23, 24)의 제2 직선부(23b2, 24b2)는 제1 직선부(23b1, 24b1)의 선단으로부터 굴곡되어 있다. 또한, 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)는 제2 직선부(23b2, 24b2)의 선단으로부터 더 굴곡하고, 제1 직선부(23b1, 24b1)보다 판 두께가 얇은 편평한 형상을 갖는다. 또한, 단자(23, 24)로부터 전극체(40)가 제거된 자연 상태에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)는 전극체(40)가 부착되는 측(도 4에서 화살표 F의 방향)을 향하여 기울어져 있다. 더 상세하게는, 전극체(40)가 전지 외측 케이스(20) 내에 수용되었을 때에, 전지 외측 케이스(20)의 측면의 폭 방향의 중심선(L1)에 대하여, 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)가 도 4에서의 화살표 F의 방향(선단부(23c, 24c)에 전극체(40)가 부착되는 측)을 향해 기울어진다. 여기에서는, 제2 직선부(23b2, 24b2)와 선단부(23c, 24c) 사이의 경계(23d, 24d)를 굴곡시키는 각도가 조정된다.
도 5는 밀봉판(22)과, 단자(23, 24)와, 전극체(40)를 조립한 어셈블리를 나타내는 측면도이다. 여기서, 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)에 부착된 전극체(40)는 자연 상태에 있어서 전지 외측 케이스(20) 측면의 폭 방향의 중심선(L1)에 대하여 기울어진 상태가 된다. 여기서, 전극체(40)가 기울어진 양은, 도 5에 도시한 바와 같이, 밀봉판(22)과, 단자(23, 24)와, 전극체(40)를 조립한 어셈블리가 케이스 본체(21)로부터 취출되고, 밀봉판(22)의 폭 방향의 중심에 있어서의 밀봉판(22)의 법선과 케이스 본체(21)의 폭 방향의 중심축이 직선(L1)을 따라 세트되도록 조정된다. 이 경우에, 전극체(40)의 밀봉판(22)으로부터 먼 측에 배치되는 전극체(40)의 R 부분(40c)(하측 R 부분)의 상부(40c1)가 전극체(40)의 케이스 본체(21)의 내측면(20b)(배면측의 내측면)보다 내측에 배치되면 된다. 도 5에서의 2점 쇄선은 전극체(40)의 케이스 본체(21)의 내측면(20b)(배면측의 내측면)으로부터 연장되는 가상 선을 나타내고 있다. 전극체(40)의 밀봉판(22)으로부터 먼 측에 배치되는 전극체(40)의 R 부분(40c)(하측 R 부분)의 상부(40c1)는 이러한 가상 선보다 내측(케이스의 내측)에 배치되어 있으면 된다. 이에 의해, 밀봉판(22)과, 단자(23, 24)와, 전극체(40)를 조립한 어셈블리를 케이스 본체(21)에 조립하기 쉬워진다. 또한, 본 실시예에서, 밀봉판(22)과, 단자(23, 24)와, 전극체(40)를 조립한 어셈블리를 케이스 본체(21)로부터 취출했을 때에는, 도 5에 도시한 바와 같이 밀봉판(22)의 법선 방향(L1)에 대하여, 전극체(40)의 밀봉판(22)으로부터 먼 측은 단자(23, 24)의 선단부가 접합된 측과는 반대측(화살표 F 방향)을 향해 기울어진다.
상술한 바와 같이, 이러한 어셈블리가 케이스 본체(21)에 조립될 때, 전극체(40)는 도 3에 도시된 바와 같이 전지 외측 케이스(20)의 면(20a)으로부터 힘을 받는다. 또한, 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)는 전극체(40)의 중간 부분(52a, 62a)으로부터 힘(F2)을 받는다. 이에 의해, 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)는 전극체(40)의 중간 부분(52a, 62a)에 의해 눌린다. 따라서, 중간 부분(52a, 62a)이 선단부(23c, 24c)를 누르는 힘(F2)이 선단부(23c, 24c)가 중간 부분(52a, 62a)을 누르는 힘(F1)과 균형을 이루는 위치에 선단부(23c, 24c)와 중간 부분(52a, 62a)이 유지된다. 이 경우, 상술한 바와 같이, 선단부(23c, 24c)가 중간 부분(52a, 62a)에 밀착하게 하도록 힘(F1, F2)이 작용하고 있다. 이로 인해, 단자(23, 24)와 전극체(40) 사이의 접합부의 신뢰성이 높다.
또한, 이러한 구성에서는, 전지 외측 케이스(20)의 외측면이 구속되지 않은 상태(즉, 전지 외측 케이스(20)의 외측면의 변형이 규제되지 않은 상태)에 있어서, 권회 전극체(40)의 면(40b)은 권회 전극체(40)의 면(40a)보다 더 강하게 전지 외측 케이스(20)에 눌린다. 즉, 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)가 접합된 측과 반대측인 권회 전극체(40)의 면(40b)은 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)가 접합된 측에 있는 권회 전극체(40)의 면(40a)보다 더 강하게 전지 외측 케이스(20)에 눌린다. 다른 관점에서 보면, 전지 외측 케이스(20)의 면(20b)에는 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)가 접합된 측과 반대측의 면(40b)이 강하게 눌린다. 이로 인해, 전지 외측 케이스(20)의 면(20b)은 면(20b)의 반대측의 면(20a)보다 높은 내압을 받는다. 전지 외측 케이스(20)의 외측면이 구속을 받는 경우에는, 구속하는 부재가 전지 외측 케이스(20)의 외측면에 눌리는 힘이 전지 외측 케이스(20)의 면(20a, 20b)이 내측으로부터 받는 힘과 균형을 이루게 된다. 그러므로, 전지 외측 케이스(20)의 측면(20a, 20b)이 내측으로부터 받는 힘 사이에 차이는 발생하지 않는다고 생각된다.
본 실시예에서는, 제2 직선부(23b2, 24b2)와 선단부(23c, 24c) 사이의 경계(23d, 24d)는 제2 직선부(23b2, 24b2)에 대하여 선단부(23c, 24c)가 탄성적으로 굴곡되는 각 기점을 갖는다. 여기에서는, 제1 직선부(23b1, 24b1)의 선단으로부터 선단부(23c, 24c)를 향하여 서서히 제2 직선부(23b2, 24b2)의 판 두께가 얇아지고 있다. 이에 의해, 도 3에 도시된 바와 같이, 선단부(23c, 24c)가 반력(F2)을 받아서 눌리는 경우에, 제2 직선부(23b2, 24b2)와 선단부(23c, 24c) 사이의 경계(23d, 24d)를 기점으로 선단부(23c, 24c)가 탄성적으로 굴곡된다. 이와 같이, 제2 직선부(23b2, 24b2)와 선단부(23c, 24c) 사이의 경계(23d, 24d)는 제2 직선부(23b2, 24b2)에 대하여 선단부(23c, 24c)가 탄성적으로 굴곡되는 기점을 갖는다. 이로 인해, 반력(F2)에 의해 단자(23, 24)의 제2 직선부(23b2, 24b2) 및 제1 직선부(23b1, 24b1)에 발생되는 변형이 흡수된다. 이는, 밀봉판(22)에 대한 단자(23, 24)의 기단부(23a, 24a)의 접합부에 반력(F2)에 기인하여 작용하는 힘을 감소시키고, 따라서 당해 접합부가 보호된다.
도 6은 단자(23, 24)의 변형예를 나타내는 측면도이다. 제2 직선부(23b2, 24b2)와 선단부(23c, 24c) 사이의 경계(23d, 24d)를 기점으로 하여 선단부(23c, 24c)를 굴곡시키는 구조로서, 도 6에 도시한 바와 같이, 경계(23d, 24d)는 제2 직선부(23b2, 24b2) 및 선단부(23c, 24c)의 다른 부분보다 얇은 두께를 가질 수 있다. 도 6에 도시된 예에서는, 선단부(23c, 24c)에 전극체(40)가 부착되는 측과 반대측 면에 홈(23d1, 24d1)이 제공되어 있다. 이에 의해, 경계(23d, 24d)의 두께가 다른 부분보다 얇아져 있다. 구조는 이에 제한되지 않고, 도시를 생략하지만, 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)에 전극체(40)가 부착되는 측의 면에 홈을 제공해도 된다. 또한, 경계(23d, 24d)에서 단자(23, 24)의 양 면에 홈을 제공해도 된다. 이러한 경우에도, 경계(23d, 24d)의 두께를 다른 부분보다 얇게 할 수 있다. 그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 선단부(23c, 24c)가 반력(F2)을 받아서 눌리는 경우에, 선단부(23c, 24c)는 경계(23d, 24d)를 기점으로 하여 굴곡되고, 이에 의해 반력(F2)에 의해 단자(23, 24)에 발생하는 변형이 흡수된다. 따라서, 밀봉판(22)에 대한 단자(23, 24)의 기단부(23a, 24a)의 접합부가 보호된다.
또한, 본 실시예에서는, 단자(23, 24)의 기단부(23a, 24a)는 밀봉판(22)에 부착되어 있다. 밀봉판의 부착 위치는 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)가 전극체(40)에 부착되는 측을 향해 편향된다. 제1 직선부(23b1, 24b1)가 기단부(23a, 24a)로부터 전지 외측 케이스(20)의 일측의 면을 따라서 연장되어 있다. 이로 인해, 단자(23, 24)의 기단부(23a, 24a)에는 반력(F2)에 의한 변형이 발생하기 어렵다. 또한, 단자(23, 24)의 기단부(23a, 24a) 및 제1 직선부(23b1, 24b1)는 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)보다 강성이 높을 수 있다. 본 실시예에서는, 단자(23, 24)의 기단부(23a, 24a) 및 제1 직선부(23b1, 24b1)의 두께는 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)보다 두껍다. 이와 같이, 단자(23, 24)의 기단부(23a, 24a) 및 제1 직선부(23b1, 24b1)의 강성이 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)보다 높다. 이에 의해, 단자(23, 24)의 기단부(23a, 24a)에 반력(F2)에 기인하는 변형이 발생되기 어려워지고, 따라서 단자(23, 24)의 기단부(23a, 24a)와 밀봉판(22) 사이의 접합부의 신뢰성이 높아진다.
또한, 본 실시예에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 전극체(40)의 권회 축(WL) 방향의 양 측에 권회된 시트의 연부가 유닛화된 중간 부분이 제공된다. 단자(23, 24)는 전극체(40)에 대하여 동일한 측(면(40a) 측)에 부착되어 있다. 이 경우, 밀봉판(22)과, 단자(23, 24)와, 전극체(40)를 조립한 어셈블리를 케이스 본체(21)로부터 취출했을 때에는, 도 5에 도시한 바와 같이 밀봉판(22)의 법선 방향(L1)에 대하여, 전극체(40)의 밀봉판(22)으로부터 먼 측은 단자(23, 24)의 선단부가 접합된 측과는 반대측(화살표 F 방향)을 향해 기울어진다. 즉, 전극체(40)는 케이스 본체(21)에 대하여 일측을 향해 기울어진다. 여기서, 제안되는 전지(10)에서는, 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)는 전극체(40)의 중간 부분(52a, 62a)의 일측의 면에 접합되어 있어, 전지 외측 케이스(20) 내에서 전극체(40)의 중간 부분(52a, 62a)을 누를 수 있다. 이 구성은 상기 실시예에 제한되지 않는다.
예를 들어, 도 7은 다른 실시예에 따른 전지를 나타내는 도면이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 단자(23, 24)는 전극체(40)의 대향 측에 부착될 수 있다. 도 7에 나타내는 예에서는, 단자(23)는 전극체(40)의 면(40a) 측에 부착되어 있다. 단자(24)는 전극체(40)의 면(40b) 측에 부착되어 있다. 이 경우, 도 8은 다른 실시예의 전지에 따른 부극의 노출부(62) 측의 측면을 나타내는 단면도이다. 이 경우, 전극체(40)의 정극측의 노출부(52)는 단자(23)에 의해 도 3에 도시한 바와 같이 정면(40a) 측으로부터 배면(40b) 측을 향해 눌린다. 이에 대하여, 전극체(40)의 부극 측의 노출부(62)는 단자(24)에 의해 도 8에 도시한 바와 같이 배면(40b) 측으로부터 정면(40a) 측을 향해 눌린다.
여기서, 단자(24)는 누르는 힘(F3)으로 전극체(40)의 중간 부분(62a)을 누르고, 전극체(40)의 중간 부분(62a)은 단자(24)에 반력(F4)을 가하여, 힘(F3)이 반력(F4)과 균형을 이룬다. 도 9는, 밀봉판(22)과, 단자(23, 24)와, 전극체(40)를 조립한 어셈블리를 케이스 본체(21)로부터 취출했을 때(또는 어셈블리를 케이스 본체(21)에 조립하기 전)의 다른 실시예의 전지의 상태를 나타내는 모식도이다. 이 상태에서는, 도 9에 도시한 바와 같이, 평면에서 보아, 전극체(40)는 케이스 본체(21)에 대하여 회전된다. 이 경우에도, 케이스 본체(21)에 전극체(40)를 수용한 상태에서는, 도 3 및 도 8에 도시한 바와 같이, 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)는 전극체(40)의 중간 부분(52a, 62a)의 각 측의 면에 접합되어 있어, 전극체(40)의 중간 부분(52a, 62a)을 누르게 된다. 그리고, 선단부(23c, 24c)가 중간 부분(52a, 62a)에 밀착되게 하도록 힘(F1, F2)(F3, F4)이 작용한다. 이 때문에, 예를 들어 전지가 자동차에 제공되어 있을 때에는, 전지는 주행 진동을 받는다. 전지가 이러한 진동을 받아도, 상기 힘(F1, F2)에 의해 선단부(23c, 24c)가 중간 부분(52a, 62a)과 밀착된 상태로 유지된다. 따라서, 선단부(23c, 24c)가 중간 부분(52a, 62a)으로부터 제거되기 어렵고, 따라서 단자(23, 24)와 전극체(40) 사이의 접합부의 신뢰성이 높다.
상기 설명은 전극체(40)가 권회 전극체(40)인 경우를 다루었지만, 전극체(40)는 권회 전극체(40)에 한정되지 않는다. 여기서는 도시되지 않지만, 전극체(40)는 예를 들어 정극 시트와 부극 시트를 세퍼레이터를 통해 교대로 적층한 적층형 전극체이어도 된다.
이하는 일반적으로 적층형 전극체를 포함하는 제안된 전지를 설명한다. 참고로, 상기 실시예의 부재 또는 부분에 대응하는 부재 또는 부분에는 동일한 참조 부호를 부여한다는 것을 유의하라. 또한, 이하에서는 도 1 내지 도 9를 적절하게 참조 도면으로 이용하여 설명한다. 여기서, 제안된 전지(10)는 전지 외측 케이스(20)와, 전극체(40)와, 단자(23, 24)를 구비하고 있다. 전지 외측 케이스(20)는, 편평한 수용 공간을 가지며, 일면이 개구된 바닥이 있는 케이스 본체(21)와, 개구된 케이스 본체(21)의 일면에 부착된 밀봉판(22)을 구비하고 있다. 전극체(40)는 편평한 전극체이며, 전지 외측 케이스(20)의 편평한 수용 공간에 수용된다. 또한, 전극체(40)는 단자(23, 24)가 접합되는 부분(상기 실시형태에서 노출부(52, 62)의 중간 부분(52a, 62a))을 포함한다. 또한, 단자(23, 24)는 기단부(23a, 24a)와, 중간부(23b, 24b)와, 선단부(23c, 24c)를 가지고 있다. 기단부(23a, 24a)는 밀봉판(22)에 부착되어 있다. 중간부(23b, 24b)는, 전지 외측 케이스(20)의 일측의 면을 따라 단자(23, 24)가 접합되는 부분(52a, 62a)을 향해 기단부(23a, 24a)로부터 연장되어 있다. 선단부(23c, 24c)는 단자(23, 24)가 접합되는 부분(52a, 62a)에 접합되어 있다. 여기서, 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)는 단자(23, 24)가 접합되는 부분(52a, 62a)의 일측의 면에 접합되어 있어, 단자(23, 24)가 접합되는 부분을 누르고 있다. 이 경우, 케이스 본체(21) 내에, 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)에 의해 전극체(40)와 단자(23, 24) 사이의 접합부가 눌린다. 또한, 단자(23, 24)와 전극체(40) 사이의 접합부에, 단자(23, 24)가 전극체(40)와 밀착되도록 힘(F1, F2)이 가해진다. 이로 인해, 단자(23, 24)와 전극체(40) 사이의 접합부의 신뢰성이 높다.
또한, 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)는 단자(23, 24)가 접합되는 부분(52a, 62a)의 일측의 면에 접합되어 있어도 된다. 이 경우, 전지 외측 케이스(20)의 외측면이 구속되지 않은 상태에서, 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)가 접합된 측과 반대측에 있는 전극체(40)의 면이 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)가 접합된 측에 있는 전극체(40)의 면보다 더 강하게 전지 외측 케이스(20)에 눌릴 수 있다. 이 경우에도, 케이스 본체(21) 내에, 단자(23, 24)가 접합되는 전극체(40)의 이들 부분이 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)에 의해 눌리게 된다. 또한, 단자(23, 24)와 전극체(40) 사이의 접합부에는, 단자(23, 24)가 전극체(40)와 밀착되도록 힘이 가해진다. 이로 인해, 단자(23, 24)와 전극체(40) 사이의 접합부의 신뢰성이 높다.
또한, 여기서 제안되는 전지의 제조 방법은, 예를 들어 단자(23, 24)를 준비하는 단계와; 편평한 전극체(40)를 준비하는 단계와; 편평한 직육면체 형상 수용 공간을 가지며, 일면이 개구된 케이스 본체(21)를 준비하는 단계와; 케이스 본체(21)의 개구에 부착되는 밀봉판(22)을 준비하는 단계와; 단자(23, 24)를 밀봉판(22)에 부착하는 단계와; 단자(23, 24)를 전극체(40)에 접합하는 단계와; 밀봉판(22), 단자(23, 24) 및 전극체(40)를 포함하는 어셈블리 중, 전극체(40)를 케이스 본체(21)에 배치하고, 케이스 본체(21)의 개구에 밀봉판(22)을 장착하는 단계를 포함한다.
여기서, 준비되는 단자(23, 24)는, 밀봉판(22)에 부착되는 기단부(23a, 24a)와; 기단부(23a, 24a)로부터 연장되는 중간부(23b, 24b)와; 중간부(23b, 24b)의 선단으로부터 굴곡되는 편평한 선단부(23c, 24c)를 포함한다. 또한, 단자(23, 24)는, 단자(23, 24)가 밀봉판(22)에 부착될 때에, 자연 상태에 있어서 선단부(23c, 24c) 중 어느 하나의 면의 법선(L2)이 밀봉판(22)의 내측면(20f)에 따른 편평한 면(L3)에 교차하도록, 밀봉판(22)의 내측면(20f)의 법선(L1)에 대하여 기울어져 있다(도 4 참조).
또한, 단자(23, 24)를 전극체(40)에 접합하는 단계에서는, 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c) 중, 법선(L2)이 밀봉판(22)의 내측면(20f)을 따른 편평한 면(L3)에 교차하는 일면에 전극체(40)를 접합한다(도 5 참조). 또한, 전극체(40)를 케이스 본체(21)에 배치하고, 케이스 본체(21)의 개구에 밀봉판(22)을 장착하는 단계에서는, 단자(23, 24)는 중간부(23b, 24b)와 선단부(23c, 24c) 사이의 경계(23d, 24d)를 기점으로 하여 변형된다(도 3 참조). 이러한 전극의 제조 방법으로 구현되는 전지는, 케이스 본체(21) 내에 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)에 의해 전극체(40)의 단자(23, 24)가 접합되는 부분이 눌린 상태로 된다. 또한, 단자(23, 24)와 전극체(40) 사이의 접합부에는, 단자(23, 24)가 전극체(40)와 밀착되도록, 힘(F1, F2)이 가해진다(도 3 참조). 이로 인해, 단자(23, 24)와 전극체(40) 사이의 접합부의 신뢰성이 높은 전지를 얻을 수 있다.
여기서 준비되는 단자(23, 24)와 관련하여, 밀봉판(22)의 내측면(20f)의 법선(L1)에 대하여 선단부(23c, 24c)의 편평한 면이 기울어지는 각도는, 예를 들어 1도 이상이면 되고, 바람직하게는 2도 이상, 더욱 바람직하게는 3도 이상이면 된다. 이에 의해, 전극체(40)의 단자(23, 24)가 접합되는 부분이 명확하게 단자(23, 24)의 선단부(23c, 24c)에 의해 눌리는 상태가 된다. 또한, 당해 각도가 지나치게 크면 전극체(40)가 케이스 본체(21)에 삽입하기 어려워진다. 이러한 관점에서, 당해 각도는, 예를 들어 20도 미만, 바람직하게는 15도 미만, 더 바람직하게는 10도 미만이면 된다.
이상, 여기서 제안되는 전지를 설명했지만, 여기에서 제안되는 전지는 상술한 실시예에 한정되지 않고, 예를 들어 다양한 전지에 적용할 수 있다. 또한, 여기서 제안되는 전지는 상술한 바와 같이 단자와 전극체 사이의 접합부의 신뢰성이 높게 구성된다. 이로 인해, 전지는, 전지가 차량에 제공되고 주행 진동을 받는 용도에서 바람직하게 사용될 수 있다. 이러한 용도로서는, 예를 들어 차량에 제공되는 모터용 동력원(구동용 전원)을 들 수 있다. 차량의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 플러그인 하이브리드 자동차(PHV), 하이브리드 자동차(HV), 전기 자동차(EV), 전기 트럭, 모터식 자전거, 전기 보조 자전거, 전동 휠체어, 전기 철도 등을 들 수 있다. 이러한 전지는 복수의 전지가 직렬 및/또는 병렬로 접속되도록 구성되는 전지 팩의 형태로 사용될 수 있다.

Claims (9)

  1. 전지이며,
    전지 외측 케이스와,
    전극체와,
    단자를 포함하고,
    상기 전지 외측 케이스는, 편평한 수용 공간을 가지며 하나의 면이 개구된, 바닥이 있는 케이스 본체와, 상기 케이스 본체의 개구된 하나의 면에 부착된 밀봉판을 구비하고,
    상기 전극체는, 편평한 전극체이고, 상기 케이스 본체의 편평한 수용 공간에 수용되어 있고, 상기 단자가 접합되는 부분을 가지고 있으며; 상기 단자는, 상기 밀봉판에 부착된 기단부와, 상기 전지 외측 케이스의 일측의 면을 따라 상기 단자가 접합되는 부분을 향해 상기 기단부로부터 연장되는 중간부와, 상기 단자가 접합되는 부분에 접합된 선단부를 가지며,
    상기 단자의 선단부는 상기 단자가 접합되는 부분의 일측의 면에 접합되어 있으며,
    상기 전지 외측 케이스의 외측면이 구속되지 않은 상태에서, 상기 단자의 선단부가 접합된 측과 반대측의 전극체의 면은 상기 단자의 선단부가 접합된 측에 있는 전극체의 면보다 더 강하게 상기 전지 외측 케이스에 눌리는, 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단자의 기단부는 상기 밀봉판에 부착되고, 상기 밀봉판의 부착부가 상기 단자의 선단부가 접합된 측을 향해 편향되어 있고,
    상기 단자의 중간부는, 상기 전지 외측 케이스의 일측의 면을 따라 연장되는 제1 직선부와 상기 제1 직선부의 선단으로부터 굴곡된 제2 직선부를 가지며,
    상기 단자의 선단부는, 상기 제2 직선부의 선단으로부터 굴곡되고, 상기 제1 직선부보다 판 두께가 얇은 편평한 형상을 가지고 있으며, 상기 단자로부터 전극체가 분리된 자연 상태에 있어서, 상기 선단부는 상기 전극체가 부착되는 측을 향해 기울어져 있는, 전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 직선부와 상기 선단부 사이의 경계가 상기 제2 직선부에 대하여 상기 선단부가 탄성적으로 굴곡되는 기점을 갖는, 전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 직선부는 상기 제1 직선부의 선단으로부터 상기 선단부를 향해 서서히 판 두께가 얇아지고 있는, 전지.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제2 직선부와 상기 선단부 사이의 경계의 두께가 상기 제2 직선부 및 상기 선단부의 다른 부분보다 얇은, 전지.
  6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단자의 기단부 및 제1 직선부는 상기 단자의 선단부보다 강성이 높은, 전지.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉판과, 상기 단자와, 상기 전극체를 조립한 어셈블리를 상기 케이스 본체로부터 취출했을 때에, 상기 전극체는 상기 밀봉판의 법선 방향에 대하여 상기 밀봉판으로부터 먼 측이 상기 단자의 선단부가 접합된 측과 반대측을 향해 기울어져 있는, 전지.
  8. 전지 제조 방법이며,
    단자를 준비하는 단계와,
    편평한 전극체를 준비하는 단계와,
    편평한 직육면체 형상 수용 공간을 가지며, 하나의 면이 개구된 케이스 본체를 준비하는 단계와,
    상기 케이스 본체의 개구에 부착되는 밀봉판을 준비하는 단계와,
    상기 단자를 상기 밀봉판에 부착하는 단계와,
    상기 단자를 전극체에 접합하는 단계와,
    상기 밀봉판, 상기 단자, 및 상기 전극체를 포함하는 어셈블리 중 상기 전극체를 상기 케이스 본체에 배치하고, 상기 케이스 본체의 개구에 상기 밀봉판을 장착하는 단계를 포함하고,
    이렇게 준비된 단자는, 밀봉판에 부착되는 기단부와, 상기 기단부로부터 연장되는 중간부와, 상기 중간부의 선단으로부터 굴곡되는 편평한 선단부를 구비하고, 상기 선단부는, 상기 단자가 상기 밀봉판에 부착된 때에 자연 상태에 있어서 상기 선단부 중 어느 하나의 면의 법선이 상기 밀봉판의 내측면을 따른 평면에 교차하도록 상기 밀봉판의 내측면의 법선에 대하여 기울어져 있고,
    상기 단자를 상기 전극체에 접합하는 단계에서는, 상기 단자의 선단부의 하나의 면에 상기 전극체를 접합하고,
    상기 전극체를 상기 케이스 본체에 배치하고, 상기 케이스 본체의 개구에 상기 밀봉판을 장착하는 단계에서는, 상기 단자는 상기 중간부와 상기 선단부 사이의 경계를 기점으로 하여 변형되는, 전지 제조 방법.
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