KR101915825B1 - 전지용 부극 단자 및 전지용 부극 단자의 제조 방법 - Google Patents

전지용 부극 단자 및 전지용 부극 단자의 제조 방법 Download PDF

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히타치 긴조쿠 가부시키가이샤
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Abstract

제1 금속층과 제2 금속층의 계면에 금속간 화합물이 형성되는 것을 억제함으로써, 제1 금속층과 제2 금속층이 서로 박리되기 어려운 전지용 부극 단자를 제공한다. 이 전지용 부극 단자(8)는, 전지 단자 접속판과 접속되는 제1 영역과, 제1 영역과 동일면측의 인접하는 제2 영역을 포함하고, Al로 이루어지는 제1 금속층(80)과, 전지용 부극과 접속되고, Ni로 이루어지는 제2 금속층(81)이 접합됨으로써 형성된 클래드재로 이루어지고, 제2 금속층은, 제1 금속층의 제2 영역에서, 제1 금속층에 대하여 적층하도록 배치되어 있다.

Description

전지용 부극 단자 및 전지용 부극 단자의 제조 방법{NEGATIVE ELECTRODE TERMINAL FOR BATTERY AND METHOD FOR PRODUCING NEGATIVE ELECTRODE TERMINAL FOR BATTERY}
본 발명은, 전지용 부극 단자 및 전지용 부극 단자의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 상이한 금속 재료로 이루어지는 부재가 서로 접합된 전지용 부극 단자 및 그 전지용 부극 단자의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 상이한 금속 재료로 이루어지는 복수의 부재가 서로 접합된 전지용 단자가 알려져 있다. 이러한 전지용 단자는, 예를 들어 일본 특허 공개 제2001-6746호 공보에 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2001-6746호 공보에는, Al로 이루어지고, 정극으로서 기능하는 전지 캔과, 한쪽 표면측이 전지 캔에 용접되는 동시에, 다른 쪽 표면측에 Ni, 구리, Ni 도금 구리, Ni 합금, 구리 합금 등의 금속 재료로 이루어지는 리드(전지 단자 접속판)가 용접되는 클래드체(정극 단자)와, 전지 캔과 절연된 상태에서 부극에 접속되는 부극 단자를 구비한 리튬 이온 전지가 개시되어 있다. 이 리튬 이온 전지의 클래드체에서는, 전지 캔에 용접되는 한쪽 표면측에 Al층(제1 금속층)이 위치하는 동시에, 리드가 용접되는 다른 쪽 표면측에 Ni층(제2 금속층)이 위치하도록, Al층과 Ni층이 접합되어 있다. 이에 의해, Al보다도 전기 저항이 큰 Ni끼리 용접되므로, 저항 용접에 의해 용이하게 리드와 클래드체를 용접하는 것이 가능하게 된다. 이와 같이 리드에 대한 용접 용이성의 금속 재료와 정극 재료에 대한 용접 용이성의 금속 재료를 사용한 클래드체를 개재하여 리드와 정극을 접속하는 기술은, 리드와 부극을 접속하는 경우에도 적용할 수 있다고 생각되어진다. 또한, 일본 특허 공개 제2001-6746호 공보에는 명확하게 기재되어 있지 않으나, 클래드체는, Al층과 Ni층이 전체면에 걸쳐 서로 접합된 상태(오버레이(OVERLAYS) 형상)라고 생각되어진다.
일본 특허 공개 제2001-6746호 공보
그러나, 일본 특허 공개 제2001-6746호 공보에 개시된 Al층과 Ni층의 클래드체를 개재하여, Cu로 이루어지는 부극 단자와 Al로 이루어지는 Al 리드의 접속에 적용을 검토했지만, Al층과 Ni층이 전체면에 걸쳐 서로 접합되어 있는 경우에는, Al 리드와 클래드체의 Al층을 용접할 때에 가해지는 열의 일부가, 리드와 클래드체가 용접되는 부분에 대응하는 Al층과 Ni층의 계면에 도달하여, 열에 기인하여 Al층과 Ni층의 계면에 Al과 Ni를 포함하는 금속간 화합물이 형성되는 경우가 있다. 이 경우, 계면의 금속간 화합물에 기인하여 Al층(제1 금속층)과 Ni층(제2 금속층)의 접합 강도가 저하되고, 그 결과, Al층(제1 금속층)과 Ni층(제2 금속층)이 박리된다는 문제를 발생하는 것을 알았다.
본 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 본 발명의 하나의 목적은, 제1 금속층과 제2 금속층의 계면에 금속간 화합물이 형성되는 것을 억제함으로써, 제1 금속층과 제2 금속층이 서로 박리되기 어려운 전지용 부극 단자를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 국면에 의한 전지용 부극 단자는, 복수의 전지의 전지용 단자끼리 접속하기 위한 전지 단자 접속판과 전지의 전지용 부극에 접속 가능한 동시에, 전지의 전지 케이스의 덮개의 상면 상에 배치 가능하도록 구성된 전지용 부극 단자이며, 전지 단자 접속판과 접속되는 제1 영역과, 제1 영역과 동일면측의 인접하는 제2 영역을 포함하고, Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 제1 금속층과, 전지용 부극과 접속되고, Ni 또는 Ni 합금으로 이루어지는 제2 금속층이 접합됨으로써 형성된 클래드재로 이루어지고, 제2 금속층은, 제1 금속층의 제2 영역에서, 제1 금속층에 대하여 적층하도록 배치되어 있다.
또한, 상기 「제1 금속층」 및 「제2 금속층」에는, 제1 금속층의 일부에 제2 금속층이 매립되는 구조 등이 포함되어 있다. 또한, 상기 「전지 단자 접속판과 접속되는 제1 영역」에는, 실제로 전지 단자 접속판과 접속되는 영역만 포함하는 경우 외에, 실제로 전지 단자 접속판과 접속되는 영역 및 그 주변의 영역을 포함하는 경우도 포함되어 있다. 또한, 상기 「제1 영역과 동일면측의 인접하는 제2 영역」은, 전지 단자 접속판과 접속되는 제1 영역과 동일면측에 있는 영역이며, 전지 단자 접속판과 접속되는 제1 영역과 인접하고, 또한, 전지 단자 접속판과 접속되는 제1 영역과는 상이한 영역인 것을 의미하고 있다. 또한, 「동일면측에 있는」이란, 제1 영역과 제2 영역이 동일면 상에 있는(편평한) 경우뿐만 아니라, 단차부를 개재하여 동일면측에 있는 경우 등도 포함되어 있다.
본 발명의 제1 국면에 의한 전지용 부극 단자에서는, 상기한 바와 같이 전지 단자 접속판과 접속되는 제1 영역과, 제1 영역과 동일면측의 인접하는 제2 영역을 포함하는 제1 금속층의 제2 영역에서, 제2 금속층을 제1 금속층에 대하여 적층하도록 배치함으로써, 전지 단자 접속판과 접속되는 제1 영역에는 제2 금속층은 배치되지 않으므로, 전지용 부극 단자와 전지 단자 접속판이 접속될 때의 열이, 제1 금속층과 제2 금속층의 계면에 도달하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 제1 금속층과 제2 금속층의 계면에 Al과 Ni를 포함하는 금속간 화합물이 형성되는 것을 억제할 수 있으므로, 제1 금속층과 제2 금속층의 접합 강도가 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 제1 금속층과 제2 금속층이 서로 박리되는 것을 억제할 수 있다.
상기 제1 국면에 의한 전지용 부극 단자에 있어서, 바람직하게는 Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 제1 금속층은, Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 전지 단자 접속판에 접속 가능하도록 구성되어 있고, Ni 또는 Ni 합금으로 이루어지는 제2 금속층은, Cu 또는 Cu 합금으로 이루어지는 전지용 부극에 접속 가능하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면, Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 전지 단자 접속판을 사용하여, 복수의 전지의 전지용 단자끼리 전기적으로 접속할 수 있다. 이때, Al 또는 Al 합금은, 일반적인 전지 단자 접속판의 재료인 Cu나 Ni 등보다도 경량이므로, 복수의 전지와, 각각의 전지를 접속하는 복수의 전지 단자 접속판으로 구성되는 전지 접속체의 중량을 경량화할 수 있다. 또한, Ni 또는 Ni 합금으로 이루어지는 제2 금속층을, Cu 또는 Cu 합금으로 이루어지는 전지용 부극에 접속 가능하도록 구성하면, 전지용 부극에 Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 제1 금속층을 접속하는 경우와 달리, Al과 Cu를 포함하는 취약한 금속간 화합물이 접속 부분에 형성되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 전지용 부극 단자와 전지용 부극을 견고하게 접속할 수 있다.
상기 제1 국면에 의한 전지용 부극 단자에 있어서, 바람직하게는 제1 금속층 및 제2 금속층은, 전지용 부극 단자의 전지와는 반대측의 동일면측에 배치되어 있다. 이렇게 구성하면, 전지용 부극 단자의 전지와는 반대측의 면측으로부터, 제1 금속층에 전지 단자 접속판을 용이하게 접속할 수 있는 동시에, 제2 금속층에 전지용 부극을 용이하게 접속할 수 있다.
이 경우, 바람직하게는 제1 금속층의 제2 영역에 있어서, 제1 금속층에 대하여 적층된 제2 금속층이 전지용 부극과 접속되어 있고, 제1 금속층의 제2 영역에는, 오목부가 형성되어 있고, 제2 금속층은, 제1 금속층의 오목부에 매립된 상태에서, 제1 금속층과 접합되어 있다. 이렇게 구성하면, 제1 금속층의 오목부에 의해, 오목부에 매립되는 제2 금속층의 위치 결정을 용이하게 행할 수 있다.
상기 제2 금속층이 오목부에 매립되어 있는 전지용 부극 단자에 있어서, 바람직하게는 제1 금속층의 오목부는, 제2 영역에 있어서, 제1 영역과 제2 영역이 인접하는 제1 방향에 대하여 직교하는 제2 방향의 한쪽 단부부터 다른 쪽 단부까지 연장되도록 형성되어 있고, 제2 금속층은, 제2 방향의 한쪽 단부부터 다른 쪽 단부까지 연장되도록 제1 금속층의 오목부에 매립되어 있다. 이렇게 구성하면, 1개의 단자용 재료로 복수의 전지용 부극 단자를 형성하는 경우에, 제2 방향으로 연장되도록 스트라이프 형상으로 오목부 및 제2 금속층이 형성된 단자용 재료를, 제2 방향으로 소정의 간격을 두고 제1 방향으로 절단하거나 함으로써, 용이하게, 1개의 단자용 재료로부터 오목부를 갖는 복수의 전지용 부극 단자를 얻을 수 있다.
상기 제1 금속층에 오목부가 형성된 전지용 부극 단자에 있어서, 바람직하게는 오목부는 홈부이며, 제2 금속층은, 제1 방향의 양 단부면이 노출되지 않는 상태에서, 제2 방향의 한쪽 단부부터 다른 쪽 단부까지 연장되도록 제1 금속층의 홈부에 매립되어 있다. 이렇게 구성하면, 전지용 부극 단자가, 제2 금속층의 단부면이 노출되어 있는 형상(에지레이(EDGELAYS) 형상)의 클래드재로 이루어지는 경우와 달리, 클래드재를 형성할 때에, 제2 금속층에 대하여 제1 방향의 일방측에 위치하는 제1 금속층의 상면뿐만 아니라, 타방측에 위치하는 제1 금속층의 상면도 가압할 수 있다. 이에 의해, 용이하게 제1 금속층과 제2 금속층이 접합된 클래드재를 형성할 수 있다. 또한, 제1 금속층의 홈부의 한 쌍의 내측면과, 제2 금속층의 제1 방향의 양 단부면을 각각 접합할 수 있으므로, 일방측밖에 접합하지 않는 에지레이 형상의 클래드재에 비하여, 제1 금속층과 제2 금속층의 접합 강도를 향상시킬 수 있다.
상기 오목부가 홈부인 전지용 부극 단자에 있어서, 바람직하게는 제1 금속층의 홈부의 제1 방향의 폭은, 제1 금속층의 제1 방향의 길이의 절반 이하이다. 이렇게 구성하면, 제1 금속층에 있어서 전지 단자 접속판과 접속되는 제1 영역을 충분히 확보할 수 있으므로, 전지용 부극 단자와 전지 단자 접속판을 용이하게 접속할 수 있다.
상기 제1 금속층에 오목부가 형성된 전지용 부극 단자에 있어서, 바람직하게는 오목부는 절결부이며, 제2 금속층은, 제1 방향의 한쪽 단부면이 노출된 상태에서, 제2 방향의 한쪽 단부부터 다른 쪽 단부까지 연장되도록 제1 금속층의 절결부에 접합되어 있다. 이렇게 구성하면, 예를 들어 제1 금속층의 표면에 마스크를 형성하고 제2 금속층의 표면만을 가공하는 경우에, 전지용 부극 단자가, 제2 금속층의 양 단부면이 노출되지 않은 형상(인레이(INLAYS) 형상)의 클래드재로 이루어지는 경우와 달리, 제1 금속층의 마스크를 제2 금속층의 일방측에만 형성하면 되므로, 용이하게, 제2 금속층의 표면만을 가공할 수 있다.
상기 제1 금속층 및 제2 금속층이 전지와는 반대측의 동일면측에 배치되는 전지용 부극 단자에 있어서, 바람직하게는 제1 영역에 있어서의 제1 금속층과, 제2 영역에 있어서의 제1 금속층에 대하여 적층된 제2 금속층은, 인접하여 평탄면 형상으로 형성되어 있다. 이렇게 구성하면, 제1 금속층과 제2 금속층에 의해 요철 형상이 형성되어 있는 경우와 달리, 제1 금속층과 제2 금속층의 접속부에 이물이 접촉되거나 걸리거나 하는 것이 억제된다. 이에 의해, 제1 금속층과 제2 금속층의 접속부를 기점으로 하여 제1 금속층과 제2 금속층이 서로 박리되는 것을 억제할 수 있다.
상기 제1 국면에 의한 전지용 부극 단자에 있어서, 바람직하게는 제2 금속층의 두께는, 제2 영역에 있어서의 제1 금속층의 두께 이하이다. 이렇게 구성하면, Al 또는 Al 합금보다도 단위 체적당의 전기 저항 및 중량(비중)이 큰 Ni 또는 Ni 합금으로 이루어지는 제2 금속층의 두께를 Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 제1 금속층의 두께 이하로 함으로써, 제1 금속층과 제2 금속층의 클래드재로 이루어지는 전지용 부극 단자의 전기 저항 및 중량이 커지는 것을 억제할 수 있다.
이 경우, 바람직하게는 제2 금속층의 두께는, 제2 영역에 있어서의 제1 금속층과 제2 금속층의 총 두께의 10% 이상 50% 이하이다. 이렇게 구성하면, 전지용 부극 단자의 전기 저항 및 중량이 커지는 것을 보다 억제할 수 있다.
상기 제1 국면에 의한 전지용 부극 단자에 있어서, 바람직하게는 전지용 부극 단자를 구성하는 클래드재는, 전지 케이스의 덮개와 절연된 상태에서, 전지 케이스의 덮개의 상면 상에 배치 가능하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면, 전지용 부극 단자와 전지 케이스의 덮개를 절연함으로써, 전지용 부극 단자와 전지 케이스의 덮개의 단락을 방지할 수 있다.
상기 제1 국면에 의한 전지용 부극 단자에 있어서, 바람직하게는 제1 영역에 있어서의 제1 금속층의 적어도 일부는, 평판 형상의 전지 단자 접속판과 용접 가능하도록 평탄면 형상으로 형성되어 있다. 이렇게 구성하면, 평탄면 형상의 제1 금속층과 평판 형상의 전지 단자 접속판을 용이하게 용접할 수 있다.
상기 제1 국면에 의한 전지용 부극 단자에 있어서, 바람직하게는 제2 영역에는, 제1 금속층과 제2 금속층을 관통하는 구멍부가 형성되어 있고, 적어도 제2 금속층의 내주면에, 구멍부에 삽입된 전지용 부극이 접속 가능하도록 구성되어 있다. 이렇게 구성하면, 보다 확실하게, 구멍부에 삽입된 전지용 부극과 제2 금속층을 전기적으로 접속할 수 있다.
상기 제1 국면에 의한 전지용 부극 단자에 있어서, 바람직하게는 제1 금속층은, 제1 영역에 형성되고, 전지 단자 접속판과 걸림 가능한 돌기부를 포함한다. 이렇게 구성하면, 제1 금속층의 돌기부에 의해, 전지 단자 접속판과 제1 금속층을 위치 결정할 수 있으므로, 전지 단자 접속판과 제1 금속층을 확실하게 접속할 수 있다.
상기 제1 금속층이 Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 전지 단자 접속판에 접속 가능한 전지용 부극 단자에 있어서, 바람직하게는 전지의 전지용 정극과 접속 가능한 동시에, 전지 단자 접속판과 접속되는 Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 전지용 정극 단자와 동일한 금속 재료로 이루어진다. 이렇게 구성하면, 동일한 금속 재료(Al 또는 Al 합금)로 이루어지는 전지용 정극 단자와 전지용 부극 단자의 제1 금속층을, Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 전지 단자 접속판을 사용하여 접속할 수 있으므로, 복수의 전지와, 각각의 전지를 접속하는 복수의 전지 단자 접속판으로 구성되는 전지 접속체의 중량을 보다 경량화할 수 있다.
본 발명의 제2 국면에 의한 전지용 부극 단자의 제조 방법은, 복수의 전지의 전지용 단자끼리 접속하기 위한 전지 단자 접속판과 전지의 전지용 부극에 접속 가능한 동시에, 전지의 전지 케이스의 덮개의 상면 상에 배치 가능하도록 구성된 전지용 부극 단자의 제조 방법이며, 전지 단자 접속판과 접속되는 제1 영역과, 제1 영역과 동일면측의 인접하는 제2 영역을 포함하고, Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 제1 금속층을 복수 형성 가능한, 소정의 방향으로 연장되는 제1 금속재를 준비하는 공정과, 전지용 부극과 접속되고, Ni 또는 Ni 합금으로 이루어지는 제2 금속층을 복수 형성 가능한, 소정의 방향으로 연장되는 제2 금속재를 준비하는 공정과, 제2 금속재를, 제1 금속재에 대하여 소정의 방향을 따라 적층하도록 접합함으로써, 제1 금속층의 제2 영역에서, 제2 금속재가 제1 금속재에 대하여 적층하도록 배치된 클래드재를 소정의 방향으로 연장되도록 형성하는 공정과, 클래드재로부터, 각각이 제1 금속층 및 제2 금속층을 포함하는 복수의 전지용 부극 단자를 형성하는 공정을 구비한다.
본 발명의 제2 국면에 의한 전지용 부극 단자의 제조 방법에서는, 상기한 바와 같이 전지 단자 접속판과 접속되는 제1 영역과, 제1 영역과 동일면측의 인접하는 제2 영역을 포함하는 제1 금속층의 제2 영역에서, 제2 금속재가 제1 금속재에 대하여 적층하도록 배치된 클래드재를 형성하는 공정과, 클래드재로부터, 각각이 제1 금속층 및 제2 금속층을 포함하는 복수의 전지용 부극 단자를 형성하는 공정을 구비함으로써, 전지 단자 접속판과 접속되는 제1 영역에는 제2 금속층은 배치되지 않으므로, 전지용 부극 단자와 전지 단자 접속판이 접속될 때의 열이, 제1 금속층과 제2 금속층의 계면에 도달하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 제1 금속층과 제2 금속층의 계면에 Al과 Ni를 포함하는 금속간 화합물이 형성되는 것을 억제할 수 있으므로, 제1 금속층과 제2 금속층의 접합 강도가 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 제1 금속층과 제2 금속층이 서로 박리되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 클래드재를 소정의 방향으로 연장되도록 형성하는 공정을 구비함으로써, 소정의 방향과 직교하는 방향으로 절단하는 것 등에 의해, 용이하게, 1개의 클래드재로부터 복수의 전지용 부극 단자를 얻을 수 있다.
상기 제2 국면에 의한 전지용 부극 단자의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는 제1 금속재를 준비하는 공정은, 제1 금속층의 제2 영역에, 소정의 방향을 따라 연장되는 오목부를 형성하는 공정을 포함하고, 클래드재를 소정의 방향으로 연장되도록 형성하는 공정은, 제2 금속재를, 제1 금속재의 오목부에 소정의 방향을 따라 배치한 상태에서, 제1 금속재와 제2 금속재를 접합하는 공정을 포함한다. 이렇게 구성하면, 제1 금속층의 오목부에 의해, 오목부에 매립되는 제2 금속층의 위치 결정을 용이하게 행할 수 있다.
이 경우, 바람직하게는 오목부는 홈부이며, 제2 금속재를 오목부에 배치한 상태에서 접합하는 공정은, 제2 금속재를, 제1 금속재의 오목부에, 소정의 방향과 직교하는 방향의 양 단부면이 노출되지 않도록 소정의 방향을 따라 배치한 상태에서, 제1 금속재와 제2 금속재를 접합하는 공정을 갖는다. 이렇게 구성하면, 전지용 부극 단자가, 제2 금속층의 단부면이 노출되어 있는 형상(에지레이(EDGELAYS) 형상)의 클래드재로 이루어지는 경우와 달리, 클래드재를 형성할 때에, 제2 금속층에 대하여 제1 방향의 일방측에 위치하는 제1 금속층의 상면뿐만 아니라, 타방측에 위치하는 제1 금속층의 상면도 가압할 수 있다. 이에 의해, 용이하게 제1 금속층과 제2 금속층이 접합된 클래드재를 형성할 수 있다. 또한, 제1 금속층의 홈부의 한 쌍의 내측면과, 제2 금속층의 제1 방향의 양 단부면을 각각 접합할 수 있으므로, 일방측밖에 접합할 수 없는 에지레이 형상의 클래드재에 비하여, 제1 금속층과 제2 금속층의 접합 강도를 향상시킬 수 있다.
상기 제2 국면에 의한 전지용 부극 단자의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는 클래드재로 복수의 전지용 부극 단자를 형성하는 공정은, 소정의 방향으로 소정의 간격을 두고 복수의 전지용 부극 단자를 클래드재로부터 펀칭함으로써, 클래드재로 복수의 전지용 부극 단자를 형성하는 공정을 포함한다. 이렇게 구성하면, 1개의 클래드재로부터 소정의 형상을 갖는 복수의 전지용 부극 단자를 용이하게 얻을 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 제1 금속층과 제2 금속층이 서로 박리되는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 리튬 이온 전지 접속체를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 리튬 이온 전지의 전체 구성을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 리튬 이온 전지의 전체 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 리튬 이온 전지의 상면도이다.
도 5는 도 4의 500-500 선을 따른 단면도이다.
도 6은 도 4의 500-500 선을 따른 부극 단자 부근의 확대 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 부극 단자의 상면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 부극 단자의 제조 프로세스를 설명하기 위한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제1 변형예에 의한 부극 단자의 상면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 변형예에 의한 리튬 이온 전지 접속체를 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
우선, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 리튬 이온 전지 접속체(100)의 구조에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시 형태에 의한 리튬 이온 전지 접속체(100)는, 전기 자동차(EV, electric vehicle)나, 하이브리드 자동차(HEV, hybrid electric vehicle), 주택 축전 시스템 등에 사용되는 대형 전지 시스템이다. 이 리튬 이온 전지 접속체(100)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 복수의 리튬 이온 전지(1)가 복수의 평판 형상의 버스 바(101)에 의해 전기적으로 접속됨으로써 구성되어 있다. 또한, 리튬 이온 전지(1)는, 본 발명의 「전지」의 일례이며, 버스 바(101)는, 본 발명의 「전지 단자 접속판」의 일례이다.
또한, 리튬 이온 전지 접속체(100)에서는, 평면적으로 보아 리튬 이온 전지(1)의 짧은 방향(X 방향)을 따라 배열되도록, 복수의 리튬 이온 전지(1)가 배치되어 있다. 또한, 리튬 이온 전지 접속체(100)에서는, Y 방향의 일방측(Y1측)에 후술하는 정극 단자(7)가 위치하는 동시에, Y 방향의 타방측(Y2측)에 후술하는 부극 단자(8)가 위치하는 리튬 이온 전지(1)와, Y2측에 정극 단자(7)가 위치하는 동시에, Y1측에 부극 단자(8)가 위치하는 리튬 이온 전지(1)가, X 방향을 따라 교대로 배치되어 있다.
또한, 소정의 리튬 이온 전지(1)의 정극 단자(7)는, X 방향으로 연장되는 Al로 이루어지는 버스 바(101)의 X 방향의 한쪽 단부에 저항 용접에 의해 용접(접합)되어 있다. 또한, 그 소정의 리튬 이온 전지(1)와 인접하는 리튬 이온 전지(1)의 부극 단자(8)는, Al로 이루어지는 버스 바(101)의 X 방향의 다른 쪽 단부에 저항 용접에 의해 용접되어 있다. 이에 의해, 리튬 이온 전지(1)의 정극 단자(7)는, Al로 이루어지는 버스 바(101)를 개재하여, 인접하는 리튬 이온 전지(1)의 부극 단자(8)와 접속되어 있다. 이와 같이 하여, 복수의 리튬 이온 전지(1)가 직렬로 접속된 리튬 이온 전지 접속체(100)가 구성되어 있다.
리튬 이온 전지(1)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 대략 직육면체 형상의 외형 형상을 갖고 있다. 또한, 리튬 이온 전지(1)는, 상방(Z1측)에 배치되는 덮개 부재(2)와 하방(Z2측)에 배치되는 전지 케이스 본체(3)를 구비하고 있다. 이 덮개 부재(2) 및 전지 케이스 본체(3)는, 모두 Ni 도금 강판으로 이루어진다. 또한, 덮개 부재(2)는, 본 발명의 「전지 케이스의 덮개」의 일례이다.
덮개 부재(2)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 평판 형상으로 형성되어 있다. 또한, 덮개 부재(2)에는, 두께 방향(Z 방향)으로 관통되도록, 한 쌍의 구멍부(2a 및 2b)가 형성되어 있다. 이 한 쌍의 구멍부(2a 및 2b)는, 덮개 부재(2)의 길이 방향(Y 방향)으로 소정의 간격을 두고 형성되어 있는 동시에, 덮개 부재(2)의 짧은 방향(X 방향)의 대략 중앙에 형성되어 있다. 또한, 한 쌍의 구멍부(2a 및 2b)에는, 각각, 후술하는 정극 원기둥부(42) 및 후술하는 부극 원기둥부(52)가 하방(Z2측)으로부터 삽입되도록 구성되어 있다.
또한, 리튬 이온 전지(1)는, 정극부(4) 및 부극부(5)와 도시하지 않은 전해액을 구비하고 있다. 정극부(4)는, 전해액과 접촉하는 정극(40)과, 정극(40)에 전기적으로 접속되는 집전부(41)와, 집전부(41)의 상부에 형성되고, 상방(Z1측)으로 돌출된 정극 원기둥부(42)로 구성되어 있다. 또한, 정극부(4)의 정극(40), 집전부(41) 및 정극 원기둥부(42)는, 모두 Al로 이루어진다.
부극부(5)는, 전해액과 접촉하는 부극(50)과, 부극(50)에 전기적으로 접속되는 집전부(51)와, 집전부(51)의 상부에 형성되고, 상방(Z1측)으로 돌출된 부극 원기둥부(52)로 구성되어 있다. 또한, 부극부(5)의 부극(50), 집전부(51) 및 부극 원기둥부(52)는, 모두 Cu로 이루어진다. 또한, 부극 원기둥부(52)의 외부에 노출되는 부분에는, Ni 도금층(52a)(도 6 참조)이 형성되어 있다. 또한, 부극부(5)는, 본 발명의 「전지용 부극」의 일례이다.
또한, 정극(40)과 부극(50)은, 세퍼레이터(6)에 의해 서로 절연된 상태에서 롤 형상으로 적층되어 있다. 또한, 세퍼레이터(6)에 의해 서로 절연된 정극부(4) 및 부극부(5)와 전해액이 전지 케이스 본체(3)의 수납부(3a)에 수납된 상태에서, 전지 케이스 본체(3)와 덮개 부재(2)가 용접되도록 구성되어 있다. 이에 의해, 덮개 부재(2)와 전지 케이스 본체(3) 사이에서 전해액이 누설되는 것이 억제된 상태에서, 전지 케이스 본체(3)의 수납부(3a)가 밀폐되도록 구성되어 있다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 덮개 부재(2)의 Y1측의 상면(2c)(Z1측의 면)에는, 정극 단자(7)가 배치되어 있는 동시에, 덮개 부재(2)의 Y2측의 상면(2c) 상에는, 부극 단자(8)가 배치되어 있다. 또한, 정극 단자(7) 및 부극 단자(8)는, 모두, 대략 평판 형상으로 형성되어 있는 동시에, 네 코너에 모따기(R면취) 가공이 실시되어 있다. 또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 정극 단자(7) 및 부극 단자(8)는, 모두 길이 방향(Y 방향)으로 약 40mm의 길이 L1을 갖는 동시에, 짧은 방향(X 방향)으로 약 20mm의 길이 L2를 갖고 있다. 또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 정극 단자(7) 및 부극 단자(8)는, Z 방향으로 약 1.8mm의 두께 t1을 갖고 있다. 또한, 정극 단자(7)는, 본 발명의 「전지용 단자」 및 「전지용 정극 단자」의 일례이며, 부극 단자(8)는, 본 발명의 「전지용 단자」 및 「전지용 부극 단자」의 일례이다.
정극 단자(7)는, Al로 이루어진다. 또한, 정극 단자(7)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 길이 방향(Y 방향)의 일방측(Y1측)에, 두께 방향(Z 방향)으로 관통되도록 형성된 구멍부(70)와, 타방측(Y2측)에 배치된 버스 바 접합부(71)를 갖고 있다. 구멍부(70)는, 짧은 방향(X 방향)의 대략 중앙에 형성되어 있는 동시에, 도 5에 도시한 바와 같이, 정극부(4)의 정극 원기둥부(42)가 하방(Z2측)으로부터 삽입되도록 구성되어 있다.
또한, 정극부(4)의 정극 원기둥부(42)가, 정극 단자(7)의 상면보다도 상방(Z1측)으로 노출되도록 구멍부(70)에 삽입된 상태에서, 구멍부(70)의 상부의 내측면과, 정극 원기둥부(42)가 레이저 용접에 의해 접합되어 있다. 이에 의해, 구멍부(70)의 Z1측의 내측면과, 정극 원기둥부(42)의 접합 부분에 주로 Al로 이루어지는 용접부(72)가 형성되어 있다.
또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 버스 바 접합부(71)의 평탄면 형상의 상면(71a)에는, 평판 형상의 버스 바(101)가 저항 용접에 의해 용접되도록 구성되어 있다.
여기서, 본 실시 형태에서는, 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 부극 단자(8)는, Al로 이루어지는 기재층(80)과, Ni로 이루어지는 단자 접속층(81)이 접합된 클래드재로 이루어진다. 또한, 기재층(80) 및 단자 접속층(81)은, 각각, 본 발명의 「제1 금속층」 및 「제2 금속층」의 일례이다.
구체적인 부극 단자(8)의 구성으로서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 기재층(80)은, 홈부(82)와 버스 바 접합부(83)를 갖고 있다. 홈부(82)에서는, 도 7에 도시한 바와 같이, Y1측의 내측면(82a)이 기재층(80)의 Y 방향의 중앙부보다도 약간 Y1측에 위치하는 동시에, Y2측의 내측면(82b)이 기재층(80)의 Y2측의 단부보다도 Y1측에 위치하도록 형성되어 있다. 그리고, 버스 바 접합부(83)는, 홈부(82)의 내측면(82a)부터 Y1측의 단부까지의 버스 바(101)와 접속되는 영역 A에 대응하고 있다. 또한, 영역 A는, 본 발명의 「제1 영역」의 일례이다.
또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 단자 접속층(81)은, 기재층(80)에 형성된 홈부(82)에 매립된 상태에서, 기재층(80)에 적층되어 있다. 그리고, 홈부(82)에 단자 접속층(81)이 매립된 상태에서, 기재층(80)과 단자 접속층(81)이 접합되어 있다. 즉, 부극 단자(8)는, 단자 접속층(81)이 기재층(80)의 Y 방향의 양단부에 노출되지 않는 형상(인레이(INLAYS) 형상)의 클래드재로 이루어진다. 또한, 홈부(82)는, 본 발명의 「오목부」의 일례이다.
또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 버스 바 접합부(83)는, 홈부(82)의 Y1측에 배치되어 있는 동시에, 버스 바(101)가 저항 용접에 의해 용접되는 영역 A에 설치되어 있다. 또한, 홈부(82)는, 기재층(80)에 있어서의, 부극 단자(8)의 버스 바(101)와 접속되는 영역 A와 동일면측(Z1측)의 인접하는 영역 B에 형성되어 있다. 또한, 영역 B는, 본 발명의 「제2 영역」의 일례이다.
또한, 홈부(82)의 X1측 및 X2측의 기재층(80)의 상면(Z1측의 면)과, 단자 접속층(81)의 상면(81a)은, 모두 상방(Z1측)으로 노출되어 있는 동시에, 대략 평탄면 형상으로 되도록 접속되어 있다. 즉, 단자 접속층(81)의 상면(81a)과 버스 바 접합부(83)의 상면(83a)은, 모두 상방(Z1측)으로 노출되어 있는 동시에, 경계부(접속부)에 단차를 갖지 않는 대략 평탄면 형상으로 되도록 접속되어 있다.
또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 영역 B에 있어서, 기재층(80)의 두께 t2는 약 1.3mm임과 동시에, 단자 접속층(81)의 두께 t3은 약 0.5mm이다. 즉, 단자 접속층(81)의 두께 t3(약 0.5mm)은, 기재층(80)의 두께 t2(약 1.3mm)보다도 작다. 또한, 단자 접속층(81)의 두께 t3(약 0.5mm)은, 부극 단자(8)의 두께 t1(약 1.8mm, 두께 t2 및 t3의 합계)의 약 28%의 크기이다.
또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 홈부(82)는, 기재층(80)의 X1측의 단부(80a)부터 X2측의 단부(80b)까지, X 방향으로 연장되도록 형성되어 있는 동시에, 단자 접속층(81)은, X1측의 단부(81b)부터 X2측의 단부(81c)까지, X 방향으로 연장되도록 홈부(82)에 매립되어 있다. 즉, 홈부(82) 및 단자 접속층(81)은, 모두 X 방향으로 약 20mm의 길이 L2를 갖고 있다. 또한, 홈부(82) 및 단자 접속층(81)은, 모두, Y 방향으로 약 15mm의 폭 W1을 갖고 있다. 즉, 홈부(82) 및 단자 접속층(81)의 Y 방향의 폭 W1(약 15mm)은, 부극 단자(8)의 Y 방향의 길이 L1(약 40mm)의 절반(약 20mm) 이하이다. 또한, X 방향은, 본 발명의 「제2 방향」의 일례이다.
버스 바 접합부(83)는, 부극 단자(8) 중, 홈부(82)의 Y1측의 기재층(80)으로만 이루어지는 영역 A에 배치되어 있다. 또한, 버스 바 접합부(83)는, Y 방향으로 약 15mm의 길이 L3을 갖고 있다. 또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 버스 바 접합부(83)의 평탄면 형상의 상면(83a)에는, 평판 형상의 버스 바(101)가 저항 용접에 의해 용접되도록 구성되어 있다.
또한, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 부극 단자(8)는, 길이 방향(Y 방향)의 일방측(Y2측)에서, 두께 방향(Z 방향)으로 관통되도록 형성된 구멍부(84)를 갖고 있다. 이 구멍부(84)는, 영역 B에 형성되어 있는 동시에, 짧은 방향(X 방향, 도 7 참조)의 대략 중앙에 형성되어 있다. 또한, 구멍부(84)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 부극부(5)의 부극 원기둥부(52)가 하방(Z2측)으로부터 삽입되도록 구성되어 있다. 또한, Y 방향은, 본 발명의 「제1 방향」의 일례이다.
또한, 본 실시 형태에서는, 구멍부(84)는, 영역 B에 있어서, Z2측에 배치된 기재층(80)과 Z1측에 배치된 단자 접속층(81)을 관통하도록 형성되어 있다. 즉, 구멍부(84)의 내측면 중 Z1측에는, 단자 접속층(81)이 위치하는 동시에, Z2측에는, 기재층(80)이 위치하도록 구성되어 있다. 또한, 부극부(5)의 부극 원기둥부(52)가, 단자 접속층(81)의 상면(81a)보다도 상방(Z1측)으로 노출되도록 구멍부(84)에 삽입된 상태에서, 구멍부(84)의 내측면과, 부극 원기둥부(52)가 레이저 용접에 의해 용접되어 있다. 구체적으로는, 단자 접속층(81)에 의해 구성되는 구멍부(84)의 내측면(81d)과, 부극 원기둥부(52)의 Ni 도금층(52a)이 용접되어 있다. 이에 의해, 단자 접속층(81)의 내측면(81d)과, 부극 원기둥부(52)의 Ni 도금층(52a)의 용접 부분에, 주로 Ni로 이루어지는 용접부(85)가 형성되어 있다.
또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 정극 단자(7) 및 부극 단자(8)와 덮개 부재(2) 사이에는, 각각 링 형상의 패킹(9a 및 9b)이 배치되어 있다. 이 패킹(9a 및 9b)은 절연성을 갖는 재료로 이루어지는 동시에, 정극 단자(7) 및 부극 단자(8)와 덮개 부재(2)가 접촉되는 것을 억제하도록 배치되어 있다. 이에 의해, 정극 단자(7) 및 부극 단자(8)와, 덮개 부재(2)의 상면(2c)이 절연되도록 구성되어 있다. 또한, 패킹(9a 및 9b)의 구멍부에는, 각각 정극 원기둥부(42) 및 부극 원기둥부(52)가 삽입되어 있다.
이어서, 도 1 내지 도 3 및 도 5 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 리튬 이온 전지(1)의 제조 프로세스 및 리튬 이온 전지 접속체(100)의 제조 프로세스에 대하여 설명한다.
우선, 약 4mm의 두께를 갖는 Al로 이루어지는 Al판(280)을 준비한다. 이 Al판(280)은, 짧은 방향(Y 방향)으로 약 60mm의 폭을 갖는 동시에, 길이 방향(X 방향)으로 연장되도록 형성되어 있다. 또한, Al판(280)은, X 방향으로 롤 형상으로 권취되어 있다. 그리고, 절삭 가공에 의해, Al판(280)의 소정의 영역에 Y 방향으로 약 15mm의 폭을 갖는 동시에, 두께 방향으로 약 1.3mm의 깊이를 갖는 홈부(82)(도 8 참조)를 X 방향으로 연장되도록 형성한다.
또한, 약 2mm의 두께를 갖는 Ni로 이루어지는 Ni판(281)을 준비한다. 이 Ni판(281)은, 짧은 방향(Y 방향)으로 약 15mm의 폭을 갖는 동시에, 길이 방향(X 방향)으로 연장되도록 형성되어 있다. 또한, Ni판(281)은, X 방향으로 롤 형상으로 권취되어 있다. 그리고, Ni판(281)을, Al판(280)의 홈부(82)에, Y 방향의 양단부가 노출되지 않도록 X 방향을 따라 매립한다. 그리고, Al판(280)과 Ni판(281)에 소정의 압력을 가함으로써, Al판(280)과 Ni판(281)을 접합시킨다. 이때, 홈부(82)의 Y 방향의 일방측(Y1측)에 위치하는 Al판(280)의 상면과, Y 방향의 타방측(Y2측)에 위치하는 Al판(280)의 상면을 가압하면서 Al판(280)과 Ni판(281)을 접합한다.
그 후, Al판(280)과 Ni판(281)의 접합재에 대하여, 약 580℃의 온도를 약 10초 이상 약 3분 이하의 범위에서 가한다. 그 후, Al판(280)과 Ni판(281)의 접합재를 서서히 냉각함으로써, 확산 어닐링을 행한다. 그리고, 다시 열처리한 Al판(280)과 Ni판(281)의 접합재에 압력을 가함으로써, 도 8에 도시한 바와 같이 단자 접속층(81)이 X 방향으로 연장되는 홈부(82)에 X 방향을 따라 매립된 상태에서, Al판(280)과 스트라이프 형상의 Ni판(281)이 접합된 클래드재(200)가 형성된다. 이 클래드재(200)는, 길이 방향(X 방향)으로 연장되는 동시에, X 방향으로 롤 형상으로 권취되어 있다.
또한, 클래드재(200)에서는, Ni판(281)이 접합된 홈부(82)에 대응하는 Al판(280)의 영역 B에 있어서, Al판(280)(기재층(80))의 두께 t2(도 6 참조)는 약 1.3mm로 되는 동시에, Ni판(281)(단자 접속층(81))의 두께 t3(도 6 참조)은 약 0.5mm로 된다.
그 후, 프레스 가공에 의해, 클래드재(200)로부터 복수의 부극 단자(8)를 펀칭한다. 이때, Y 방향으로 약 40mm의 길이 L1(도 7 참조)을 갖는 동시에, X 방향으로 약 20mm의 길이 L2(도 7 참조)를 갖도록, 펀칭선(200a)을 따라 부극 단자(8)를 펀칭한다. 그 때, 복수의 부극 단자(8)는, X 방향으로 소정의 간격을 둔 상태에서, 클래드재(200)로부터 펀칭된다. 그와 동시에, 구멍부(84)를, 영역 B에 있어서 기재층(80)과 단자 접속층(81)을 관통하도록 형성한다. 이에 의해, 도 7에 도시한 바와 같이, 기재층(80)과, X1측의 단부(81b)부터 X2측의 단부(81c)까지 X 방향으로 연장되도록 형성된 단자 접속층(81)을 구비하는 동시에, 영역 B에 구멍부(84)가 형성된 부극 단자(8)가, 롤 형상의 클래드재(200)로 복수 형성된다.
그리고, 부극 단자(8)를 패킹(9b)을 개재하여 덮개 부재(2)의 Y2측의 상면 상에 배치한 상태에서, 부극 단자(8)와 부극부(5)의 부극 원기둥부(52)를 용접한다. 구체적으로는, 도 6에 도시한 바와 같이 덮개 부재(2)의 구멍부(2b)로부터 노출시킨 부극 원기둥부(52)를, 패킹(9b)의 구멍부를 통과시킨 후에 부극 단자(8)의 단자 접속층(81)의 상면(81a)보다도 상방(Z1측)으로 노출되도록 부극 단자(8)의 구멍부(84)에 삽입한다. 그리고, 단자 접속층(81)에 의해 구성되는 구멍부(84)의 Z1측의 내측면(81d)과, 부극 원기둥부(52)를 레이저 용접에 의해 용접한다. 이에 의해, 단자 접속층(81)과, 부극 원기둥부(52)의 Ni 도금층(52a)의 용접 부분에, 주로 Ni로 이루어지는 용접부(85)가 형성되어, 부극 단자(8)와 부극부(5)가 접속된다.
또한, 도 5에 도시한 바와 같이 구멍부(70)를 갖고, Al로 이루어지는 정극 단자(7)를 준비한다. 그리고, 부극 단자(8)와 부극부(5)의 부극 원기둥부(52)와 마찬가지로, 정극 단자(7)를 패킹(9a)을 개재하여 덮개 부재(2)의 Y1측의 상면 상에 배치한 상태에서, Al로 이루어지는 정극 단자(7)와 정극부(4)의 정극 원기둥부(42)를 용접한다. 이에 의해, 구멍부(70)의 Z1측의 내측면과, 정극 원기둥부(42)의 용접 부분에 주로 Al로 이루어지는 용접부(72)가 형성되고, 정극 단자(7)와 정극부(4)가 접속된다. 그 후, 도 3에 도시한 바와 같이, 세퍼레이터(6)에 의해 서로 절연된 정극부(4) 및 부극부(5)와 전해액을 전지 케이스 본체(3)의 수납부(3a)에 수납한 상태에서, 전지 케이스 본체(3)와 덮개 부재(2)를 용접한다. 이에 의해, 도 2에 도시하는 리튬 이온 전지(1)가 제조된다.
그 후, 도 1에 도시한 바와 같이, X 방향을 따라 복수의 리튬 이온 전지(1)를 배치한다. 그리고, 소정의 리튬 이온 전지(1)의 버스 바 접합부(71)에 있어서의 정극 단자(7)와, 버스 바(101)의 X 방향의 한쪽 단부를 저항 용접하는 동시에, 그 소정의 리튬 이온 전지(1)와 인접하는 리튬 이온 전지(1)의 버스 바 접합부(83)에 있어서의 부극 단자(8)의 기재층(80)과, 버스 바(101)의 X 방향의 다른 쪽 단부를 저항 용접한다. 이때, 도 5에 도시한 바와 같이, 평탄면 형상의 버스 바 접합부(71)의 상면(71a)과, 평판 형상의 버스 바(101)가 용접되는 동시에, 평탄면 형상의 버스 바 접합부(83)의 상면(83a)과, 평판 형상의 버스 바(101)가 용접된다. 이에 의해, 정극 단자(7)의 버스 바 접합부(71)와 버스 바(101)가, Al로 이루어지는 접합부(도시하지 않음)를 개재하여 용접된다. 또한, 부극 단자(8)의 버스 바 접합부(83)와 버스 바(101)가, Al로 이루어지는 접합부(도시하지 않음)를 개재하여 용접된다.
이에 의해, 복수의 리튬 이온 전지(1)가 복수의 Al로 이루어지는 버스 바(101)에 의해 직렬로 접속된, 도 1에 도시하는 리튬 이온 전지 접속체(100)가 제조된다.
본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이 버스 바(101)와 접속되는 영역 A와, 영역 A와 동일면측(Z1측)의 인접하는 영역 B를 포함하는 기재층(80)의 영역 B에서, Ni로 이루어지는 단자 접속층(81)을 기재층(80)에 대하여 적층하도록 배치함으로써, 버스 바(101)와 접속되는 영역 A에는 단자 접속층(81)은 배치되지 않으므로, 부극 단자(8)와 버스 바(101)가 접속될 때의 열이, 기재층(80)과 단자 접속층(81)의 계면에 도달하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 기재층(80)과 단자 접속층(81)의 계면에 Al과 Ni를 포함하는 금속간 화합물이 형성되는 것을 억제할 수 있으므로, 기재층(80)과 단자 접속층(81)의 접합 강도가 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 기재층(80)과 단자 접속층(81)이 서로 박리되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이 Al로 이루어지는 버스 바 접합부(83)의 평탄면 형상의 상면(83a)을, Al로 이루어지는 평판 형상의 버스 바(101)가 저항 용접에 의해 용접되도록 구성하면, Al로 이루어지는 버스 바(101)를 사용하여, 복수의 리튬 이온 전지(1)의 정극 단자(7)와 부극 단자(8)를 전기적으로 접속할 수 있다. 이때, Al은, 일반적인 버스 바(101)의 재료인 Cu나 Ni 등보다도 경량이므로, 리튬 이온 전지 접속체(100)의 중량을 경량화할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이 Ni로 이루어지는 단자 접속층(81)에 의해 구성되는 구멍부(84)의 내측면(81d)과, 부극 원기둥부(52)의 Ni 도금층(52a)과 용접하면, 부극 원기둥부(52)에 Al로 이루어지는 기재층(80)을 접속하는 경우와 달리, Al과 Cu를 포함하는 취약한 금속간 화합물이 접속 부분에 형성되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 부극 단자(8)와 부극부(5)를 견고하게 접속할 수 있다.
또한, 일반적인 버스 바를 구성하는 Cu는, 산화에 의해 취약한 산화물이 형성되는 점, 전기 저항이 작은 점 및 광을 반사하기 쉬운 점 등에 의해, 용접에 적합하지 않은 재료이다. 따라서, 일반적으로 Cu를 용접하는 경우에는, Ni에 의해 도금 처리할 필요가 있다. 또한, Cu는, Al보다도 내식성이 낮기 때문에, 내식성 향상의 면에서도, Ni에 의해 도금 처리할 필요가 있다. 한편, 본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이 버스 바 접합부(83)에 있어서, 버스 바 접합부(83)에 있어서의 부극 단자(8)의 Al로 이루어지는 기재층(80)과, Al로 이루어지는 버스 바(101)를 저항 용접하면, Cu로 이루어지는 버스 바를 사용하는 경우에 비하여, 버스 바(101)를 Ni에 의해 도금 처리할 필요가 없으므로, 용이하게, 부극부(5)와 부극 단자(8)를 접속할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이 버스 바 접합부(83)에 있어서, 버스 바 접합부(83)에 있어서의 부극 단자(8)의 Al로 이루어지는 기재층(80)과, Al로 이루어지는 버스 바(101)를 저항 용접하면, Al은, Cu와 비교하여 전기 저항이 크므로, Cu로 이루어지는 버스 바를 사용하는 경우보다도, 통전된 용접 부분을 보다 발열시킬 수 있다. 이에 의해, 버스 바 접합부(83)와 버스 바(101)의 용접 부분을 용이하게 용융시킬 수 있으므로, 보다 용이하게, 부극 단자(8)와 버스 바(101)를 접속할 수 있다. 또한, Al은, Cu 및 Ni와 비교하여 비중이 작으므로, 버스 바(101)에 Al을 사용하면, Cu 또는 Ni로 이루어지는 버스 바를 사용하는 경우보다도, 리튬 이온 전지 접속체(100)를 경량화할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이 Al로 이루어지는 기재층(80)과 Ni로 이루어지는 단자 접속층(81)을, 모두 상측(Z1측)에 배치하면, 상측으로부터, 기재층(80)(버스 바 접합부(83))에 버스 바(101)를 용이하게 접속할 수 있는 동시에, 단자 접속층(81)에 부극부(5)의 부극 원기둥부(52)를 용이하게 접속할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이 홈부(82)를, 기재층(80)의 영역 B에 형성하는 동시에, 단자 접속층(81)을, 기재층(80)의 홈부(82)에 매립한 상태에서 기재층(80)과 접합하면, 기재층(80)의 홈부(82)에 의해, 홈부(82)에 매립되는 단자 접속층(81)의 위치 결정을 용이하게 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이 부극 단자(8)를, 단자 접속층(81)이 기재층(80)의 Y 방향의 양단부에 노출되지 않는 형상(인레이 형상)의 클래드재로 이루어지도록 구성하면, 부극 단자가, 단자 접속층의 단부면이 노출되어 있는 형상(에지레이(EDGELAYS) 형상)의 클래드재로 이루어지는 경우에 비하여, 클래드재(200)를 형성할 때에, 일방측(Y1측)에 위치하는 Al판(280)의 상면뿐만 아니라, 타방측(Y2측)에 위치하는 Al판(280)의 상면도 가압할 수 있다. 이에 의해, 용이하게 기재층(80)과 단자 접속층(81)이 접합된 클래드재(200)를 형성할 수 있다. 또한, 기재층(80)의 홈부(82)의 한 쌍의 내측면과, 단자 접속층(81)의 Y 방향의 양 단부면을 각각 접합할 수 있으므로, 일방측밖에 접합하지 않는 에지레이 형상의 클래드재에 비하여, 기재층(80)과 단자 접속층(81)의 접합 강도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이 홈부(82)를, 기재층(80)의 X1측의 단부(80a)부터 X2측의 단부(80b)까지, X 방향으로 연장되도록 형성하는 동시에, 단자 접속층(81)을, X1측의 단부(81b)부터 X2측의 단부(81c)까지, X 방향으로 연장되도록 홈부(82)에 매립하도록 구성하면, Al판(280) 및 스트라이프 형상의 Ni판(281)이 형성된 클래드재(200)를, X 방향으로 연장되도록 형성하는 동시에, X 방향으로 소정의 간격을 둔 상태에서 펀칭함으로써, 용이하게, 홈부(82)와 모따기 가공된 형상을 갖는 동시에, Al로 이루어지는 기재층(80)과 Ni로 이루어지는 단자 접속층(81)이 접합된 복수의 부극 단자(8)를, 1개의 클래드재(200)로부터 얻을 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이 홈부(82) 및 단자 접속층(81)의 Y 방향의 폭 W1(약 15mm)이, 부극 단자(8)의 Y 방향의 길이 L1(약 40mm)의 절반(약 20mm) 이하로 되도록 구성하면, 기재층(80)에 있어서 버스 바 접합부(83)를 충분히 확보할 수 있으므로, 기재층(80)과 버스 바(101)를 용이하게 접속할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이 단자 접속층(81)의 상면(81a)과 버스 바 접합부(83)의 상면(83a)을, 경계부(접속부)에 단차를 갖지 않는 대략 평탄면 형상으로 되도록 서로 접속하면, 버스 바 접합부(83)(기재층(80))와 단자 접속층(81)에 의해 요철 형상이 형성되어 있는 경우와 달리, 기재층(80)과 단자 접속층(81)의 접속부(홈부(82)의 내측면(82a))에 이물이 접촉되거나 걸리거나 하는 것이 억제된다. 이에 의해, 기재층(80)과 단자 접속층(81)의 접속부를 기점으로 하여 기재층(80)과 단자 접속층(81)이 서로 박리되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이 구멍부(84)를, Z2측에 배치된 기재층(80)과 Z1측에 배치된 단자 접속층(81)을 관통하도록 영역 B에 형성하면, 구멍부(84)에 삽입된 부극부(5)와 단자 접속층(81)을 용이하게 전기적으로 접속할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이 단자 접속층(81)에 의해 구성되는 구멍부(84)의 내측면(81d)과, 부극 원기둥부(52)를 용접하면, 단자 접속층(81)의 내측면(81d)과 구멍부(84)에 삽입된 부극부(5)의 부극 원기둥부(52)를 용접함으로써, 보다 확실하게, 구멍부(84)에 삽입된 부극부(5)와 단자 접속층(81)을 전기적으로 접속할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이 단자 접속층(81)의 두께 t3(약 0.5mm)을, 기재층(80)의 두께 t2(약 1.3mm)보다도 작게 하는 동시에, 부극 단자(8)의 두께 t1(약 1.8mm, 두께 t2 및 t3의 합계)의 약 28%의 크기로 하면, Al보다도 단위 체적당의 전기 저항 및 중량(비중)이 큰 Ni로 이루어지는 단자 접속층(81)의 두께 t3을, Al로 이루어지는 기재층(80)의 두께 t2보다도 작게 함으로써, 기재층(80)과 단자 접속층(81)의 클래드재로 이루어지는 부극 단자(8)의 전기 저항 및 중량이 커지는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이 패킹(9a 및 9b)을 사용함으로써, 정극 단자(7) 및 부극 단자(8)와, 덮개 부재(2)의 상면(2c)을 절연하면, 부극 단자(8)와 덮개 부재(2)의 단락을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이 버스 바 접합부(83)의 평탄면 형상의 상면(83a)에, 평판 형상의 버스 바(101)를 저항 용접에 의해 용접하면, 평탄면 형상의 기재층(80)과 평판 형상의 버스 바(101)를 용이하게 용접할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이 부극 단자(8)의 기재층(80)이, Al로 이루어지는 정극 단자(7) 및 버스 바(101)와 동일한 Al로 이루어지도록 구성하면, 복수의 리튬 이온 전지(1)와, 각각의 리튬 이온 전지(1)를 접속하는 복수의 버스 바(101)로 구성되는 리튬 이온 전지 접속체(100)의 중량을 보다 경량화할 수 있다. 또한, Al끼리 접속되므로, 기재층(80)과 버스 바(101)의 접촉 저항 및 정극 단자(7)와 버스 바(101)의 접촉 저항을 모두 작게 할 수 있다.
또한, 금회 개시된 실시 형태는, 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상기한 실시 형태의 설명이 아니고 특허 청구 범위에 의해 기재되고, 또한 특허 청구 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함된다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 부극 단자(8)를, 단자 접속층(81)이 기재층(80)의 Y 방향의 양단부에 노출되지 않는 형상(인레이 형상)의 클래드재로 이루어지는 예를 기재했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 도 9에 도시한 제1 변형예와 같이, 부극 단자(308)를, 단자 접속층(381)이 기재층(380)의 Y1측의 단부에는 노출시키지 않는 한편, Y2측의 단부에 노출시키는 형상(에지레이 형상)의 클래드재로 이루어지도록 구성해도 좋다. 이때, 상기 실시 형태의 홈부(82) 대신에 Y1측의 내측면(382a)을 갖는 한편, Y2측의 내측면을 갖지 않는 절결부(382)를 기재층(380)에 형성하면 된다. 이에 의해, 예를 들어 기재층(380)의 표면에 마스크를 형성하고 단자 접속층(381)의 표면만을 가공하는 경우에, 인레이 형상의 클래드재에 비하여, 기재층(380)의 마스크를 단자 접속층(381)의 일방측(Y1측)에만 형성하면 되므로, 용이하게, 단자 접속층(381)의 표면만을 가공하는 것이 가능하다. 또한, 부극 단자(308)는, 본 발명의 「전지용 부극 단자」의 일례이다. 또한, 기재층(380) 및 단자 접속층(381)은, 각각 본 발명의 「제1 금속층」 및 「제2 금속층」의 일례이며, 절결부(382)는, 본 발명의 「오목부」의 일례이다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 정극 단자(7)의 평탄면 형상의 버스 바 접합부(71)에, 평판 형상의 버스 바(101)가 저항 용접에 의해 용접되는 동시에, 부극 단자(8)의 평탄면 형상의 버스 바 접합부(83)에, 평판 형상의 버스 바(101)가 저항 용접에 의해 용접되는 예를 기재했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 도 10에 도시하는 제2 변형예의 리튬 이온 전지 접속체(100)와 같이, 리튬 이온 전지(401)의 정극 단자(407)의 버스 바 접합부(471) 및 부극 단자(408)의 기재층(80)(도 5 참조)으로 이루어지는 버스 바 접합부(483)에, 각각, 돌기부(407a 및 408a)를 형성하는 동시에, 버스 바(102)에, 돌기부(407a 및 408a)가 각각 삽입되는 구멍부(102a 및 102b)를 형성해도 좋다. 이에 의해, 돌기부(407a)와 구멍부(102a)에 의해, 정극 단자(407)와 버스 바(102)의 위치 결정을 용이하게 행하는 것이 가능하게 되므로, 버스 바(102)와 정극 단자(407)를 확실하게 접속하는 것이 가능하다. 마찬가지로, 돌기부(408a)와 구멍부(102b)에 의해, 부극 단자(408)와 버스 바(102)의 위치 결정을 용이하게 행하는 것이 가능하게 되므로, 버스 바(102)와 부극 단자(408)의 기재층(80)을 확실하게 접속하는 것이 가능하다. 또한, 리튬 이온 전지(401)는, 본 발명의 「전지」의 일례이며, 버스 바(102)는, 본 발명의 「전지 단자 접속판」의 일례이다. 또한, 정극 단자(407)는, 본 발명의 「전지용 단자」 및 「전지용 정극 단자」의 일례이며, 부극 단자(408)는, 본 발명의 「전지용 단자」 및 「전지용 부극 단자」의 일례이다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 단자 접속층(81)의 두께 t3(약 0.5mm)을, 기재층(80)의 두께 t2(약 1.3mm)보다도 작게 하는 동시에, 부극 단자(8)의 두께 t1(약 1.8mm, 두께 t2 및 t3의 합계)의 약 28%의 크기로 한 예를 기재했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 단자 접속층(81)의 두께 t3은, 부극 단자(8)의 두께 t1의 약 28% 미만의 크기이어도 좋다. 이때, 단자 접속층(81)에 의해 구성되는 구멍부(84)의 내측면(81d)과, 부극 원기둥부(52)의 접합 강도를 확보하기 위해, 단자 접속층(81)의 두께 t3은, 부극 단자(8)의 두께 t1의 약 10% 이상의 크기인 것이 바람직하다. 또한, 단자 접속층(81)의 두께 t3은, 부극 단자(8)의 두께 t1의 약 28%보다 커도 좋다. 이때, 부극 단자(8)의 중량을 경량으로 하는 것과, 부극 단자(8)의 전기 저항을 작게 하는 것을 목적으로 하여, 단자 접속층(81)의 두께 t3은, 부극 단자(8)의 두께 t1의 약 50% 이하의 크기인 것이 바람직하다. 즉, 단자 접속층(81)의 두께 t3은, 기재층(80)의 두께 t2 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 저항 용접에 의해, 부극 단자(8)의 Al로 이루어지는 기재층(80)과, Al로 이루어지는 버스 바(101)를 접속한 예를 기재했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 레이저 용접에 의해, 부극 단자(8)의 Al로 이루어지는 기재층(80)과, Al로 이루어지는 버스 바(101)를 접속해도 좋다. 이 경우, Al은, Cu와 비교하여 광의 반사가 작고, 레이저광을 많이 흡수하므로, 버스 바(101)와 기재층(80)을 보다 발열시키는 것이 가능하다. 이에 의해, 버스 바(101)가 기재층(80)과의 용접 부분을 용이하게 용융시키는 것이 가능하므로, Cu로 이루어지는 버스 바를 사용하는 경우에 비하여, 보다 용이하게, 버스 바(101)와 부극 단자(8)를 접속하는 것이 가능하다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 저항 용접에 의해, 부극 단자(8)의 Al로 이루어지는 기재층(80)과, Al로 이루어지는 버스 바(101)를 접속한 예를 기재했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, TIG(Tangsten Inert Gas) 용접에 의해, 부극 단자(8)의 Al로 이루어지는 기재층(80)과, Al로 이루어지는 버스 바(101)를 접속해도 좋다. 이때, TIG 용접에 있어서는, 국소적으로 열이 가해지는 저항 용접과 비교하여 용접 시의 열이 기재층(80)에 보다 가해지기 쉽다. 따라서, 부극 단자(8)가 Ni로 이루어지는 단자 접속층(81)을, 기재층(80)의 영역 B에서, 기재층(80)에 대하여 적층하도록 배치함으로써, 기재층(80)과 단자 접속층(81)이 서로 박리되는 것을 억제할 수 있다는 본 발명의 효과를, 보다 현저하게 얻는 것이 가능하다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 레이저 용접에 의해, 구멍부(84)의 Z1측의 내측면(81d)과, 부극 원기둥부(52)를 접속한 예를 기재했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 저항 용접 또는 초음파 용접에 의해, 구멍부(84)의 Z1측의 내측면(81d)과, 부극 원기둥부(52)를 접속해도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 정극 단자(7), 부극 단자(8)의 기재층(80) 및 버스 바(101)가 모두 Al로 이루어지는 예를 기재했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 정극 단자(7), 부극 단자(8)의 기재층(80) 및 버스 바(101)를 Al 합금으로 이루어지도록 구성해도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 부극 단자(8)의 단자 접속층(81)이 Ni로 이루어지는 예를 기재했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 부극 단자(8)의 단자 접속층(81)을 Ni 합금으로 이루어지도록 구성해도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 덮개 부재(2) 및 전지 케이스 본체(3)를, 모두Ni 도금 강판에 의해 구성한 예를 기재했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 덮개 부재(2) 및 전지 케이스 본체(3)를, 모두 Al로 되도록 구성함으로써, 덮개 부재(2) 및 전지 케이스 본체(3)를 정극으로서 사용하도록 구성해도 좋다. 이때, 덮개 부재(2) 및 전지 케이스 본체(3)의 임의의 위치에 버스 바(101)가 접속된다. 이에 의해, Al은 Ni 도금 강판보다도 비중이 작으므로, 리튬 이온 전지 접속체(100)를 경량화하는 것이 가능하다. 또한, 정극 단자(7) 및 패킹(9a)이 불필요해지므로, 부품 개수를 감소시키는 것이 가능하다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 단자 접속층(81)의 상면(81a)과 버스 바 접합부(83)의 상면(83a)을, 대략 평탄면 형상으로 되도록 서로 접속한 예를 기재했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 단자 접속층(81)의 상면(81a)이 버스 바 접합부(83)의 상면(83a)보다도 상방으로 돌출되도록 서로 접속해도 좋고, 하방에 오목해지도록 서로 접속해도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 리튬 이온 전지(1)의 정극 단자(7) 및 부극 단자(8)에, 버스 바(101)와 정극부(4) 또는 부극부(5)를 접속한 예를 기재했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 리튬 이온 전지(1)의 발전 상태 등을 계측하기 위해, 리튬 이온 전지(1)의 정극 단자(7) 및 부극 단자(8) 각각에, 와이어를 더 접속해도 좋다. 이에 의해, 리튬 이온 전지(1)의 열화의 정도 등의 상황을 계측 및 파악하는 것이 가능하게 되므로, 각각의 리튬 이온 전지(1)에 있어서의 충방 전량을 조절하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 리튬 이온 전지 접속체(100)에 있어서, 복수의 리튬 이온 전지(1)가 직렬로 접속된 예를 기재했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 리튬 이온 전지 접속체(100)에 있어서, 복수의 리튬 이온 전지(1)의 일부 또는 모두 병렬로 접속해도 좋다.

Claims (20)

  1. 복수의 전지(1)의 전지용 단자(7, 8)끼리 접속하기 위한 전지 단자 접속판(101, 102)과 상기 전지의 전지용 부극(5)에 접속 가능한 동시에, 상기 전지의 전지 케이스의 덮개(2)의 상면 상에 배치 가능하도록 구성된 전지용 부극 단자(8)이며,
    상기 전지 단자 접속판과 접속되는 제1 영역과, 상기 제1 영역과 동일면측의 인접하는 제2 영역을 포함하고, Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 제1 금속층(80)과,
    상기 전지용 부극과 접속되고, Ni 또는 Ni 합금으로 이루어지는 제2 금속층(81)이 접합됨으로써 형성된 클래드재로 이루어지고,
    상기 제2 금속층은, 상기 제1 금속층의 상기 제2 영역에서, 상기 전지용 부극이 연장되는 적층 방향으로 상기 제1 금속층에 대하여 적층되도록 배치되어 있고,
    상기 Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 제1 금속층은, 상기 제1 영역에서 Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 상기 전지 단자 접속판에 접속 가능하도록 구성되어 있고,
    상기 Ni 또는 Ni 합금으로 이루어지는 제2 금속층은, 상기 제2 영역에서 Cu 또는 Cu 합금으로 이루어지는 상기 전지용 부극에 접속 가능하도록 구성되어 있고,
    상기 제2 영역에는, 상기 제1 금속층과 상기 제2 금속층을 관통하는 구멍부(84)가 형성되어 있고, 상기 전지용 부극 단자는, 적어도 상기 제2 금속층의 내주면에, 상기 구멍부에 삽입된 상기 전지용 부극이 접속 가능하도록 구성되어 있는, 전지용 부극 단자.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 금속층 및 상기 제2 금속층은, 상기 전지용 부극 단자의 상기 전지와는 반대측의 상기 동일면측에 배치되어 있는, 전지용 부극 단자.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 금속층의 상기 제2 영역에 있어서, 상기 제1 금속층에 대하여 적층된 상기 제2 금속층이 상기 전지용 부극과 접속되어 있고,
    상기 제1 금속층의 상기 제2 영역에는, 오목부(82)가 형성되어 있고,
    상기 제2 금속층은, 상기 제1 금속층의 상기 오목부에 매립된 상태에서, 상기 제1 금속층과 접합되어 있는, 전지용 부극 단자.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 금속층의 오목부는, 상기 제2 영역에 있어서, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 인접하는 제1 방향에 대하여 직교하는 제2 방향의 한쪽 단부부터 다른 쪽 단부까지 연장되도록 형성되어 있고,
    상기 제2 금속층은, 상기 제2 방향의 한쪽 단부부터 다른 쪽 단부까지 연장되도록 상기 제1 금속층의 오목부에 매립되어 있는, 전지용 부극 단자.
  6. 제5항에 있어서, 상기 오목부는, 홈부(82)이며,
    상기 제2 금속층은, 상기 제1 방향의 양 단부면이 노출되지 않는 상태에서, 상기 제2 방향의 한쪽 단부부터 다른 쪽 단부까지 연장되도록 상기 제1 금속층의 상기 홈부에 매립되어 있는, 전지용 부극 단자.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 금속층의 홈부의 상기 제1 방향의 폭은, 상기 제1 금속층의 상기 제1 방향의 길이의 절반 이하인, 전지용 부극 단자.
  8. 제5항에 있어서, 상기 오목부는 절결부(382)이며,
    상기 제2 금속층은, 상기 제1 방향의 한쪽 단부면이 노출된 상태에서, 상기 제2 방향의 한쪽 단부부터 다른 쪽 단부까지 연장되도록 상기 제1 금속층의 상기 절결부에 접합되어 있는, 전지용 부극 단자(308).
  9. 제3항에 있어서, 상기 제1 영역에 있어서의 상기 제1 금속층과, 상기 제2 영역에 있어서의 상기 제1 금속층에 대하여 적층된 상기 제2 금속층은, 인접하여 평탄면 형상으로 형성되어 있는, 전지용 부극 단자.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제2 금속층의 두께는, 상기 제2 영역에 있어서의 상기 제1 금속층의 두께 이하인, 전지용 부극 단자.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제2 금속층의 두께는, 상기 제2 영역에 있어서의 상기 제1 금속층과 상기 제2 금속층의 합계 두께의 10% 이상 50% 이하인, 전지용 부극 단자.
  12. 제1항에 있어서, 상기 전지용 부극 단자를 구성하는 상기 클래드재는, 상기 전지 케이스의 덮개와 절연된 상태에서, 상기 전지 케이스의 덮개의 상면 상에 배치 가능하도록 구성되어 있는, 전지용 부극 단자.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1 영역에 있어서의 상기 제1 금속층의 적어도 일부는, 평판 형상의 상기 전지 단자 접속판과 용접 가능하도록 평탄면 형상으로 형성되어 있는, 전지용 부극 단자.
  14. 삭제
  15. 제1항에 있어서, 상기 제1 금속층은, 상기 제1 영역에 형성되고, 상기 전지 단자 접속판과 걸림 가능한 돌기부(408a)를 포함하는, 전지용 부극 단자(408).
  16. 제1항에 있어서, 상기 제1 금속층은, 상기 전지(1)의 전지용 정극(4)과 접속 가능한 동시에, 상기 전지 단자 접속판과 접속되는 Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 전지용 정극 단자(7)와 동일한 금속 재료로 이루어지는, 전지용 부극 단자.
  17. 복수의 전지(1)의 전지용 단자(7, 8)끼리 접속하기 위한 전지 단자 접속판(101, 102)과 상기 전지의 전지용 부극(5)에 접속 가능한 동시에, 상기 전지의 전지 케이스의 덮개(2)의 상면 상에 배치 가능하도록 구성된 전지용 부극 단자(8)의 제조 방법이며,
    상기 전지 단자 접속판과 접속되는 제1 영역과, 상기 제1 영역과 동일면측의 인접하는 제2 영역을 포함하고, Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 제1 금속층(80)을 복수 형성 가능한, 소정의 방향으로 연장되는 제1 금속재(280)를 준비하는 공정과,
    상기 전지용 부극과 접속되고, Ni 또는 Ni 합금으로 이루어지는 제2 금속층(81)을 복수 형성 가능한, 상기 소정의 방향으로 연장되는 제2 금속재(281)를 준비하는 공정과,
    상기 제2 금속재를, 상기 제1 금속재에 대하여 상기 소정의 방향을 따라 적층되도록 접합함으로써, 상기 제1 금속층의 상기 제2 영역에서, 상기 전지용 부극이 연장되는 적층 방향으로 상기 제2 금속재가 상기 제1 금속재에 대하여 적층되도록 배치된 클래드재(200)를 상기 소정의 방향으로 연장되도록 형성하는 공정과,
    상기 클래드재로부터, 각각이 상기 제1 금속층 및 상기 제2 금속층을 포함하는 복수의 상기 전지용 부극 단자를 형성하는 공정이며, 상기 제1 금속층은 제1 영역에서 Al 또는 Al 합금으로 이루어지는 상기 전지 단자 접속판에 접속 가능하도록 구성되어 있고, 상기 제2 금속층은 제2 영역에서 Cu 또는 Cu 합금으로 이루어지는 상기 전지용 부극에 접속 가능하도록 구성되어 있는, 상기 클래드재로부터 상기 복수의 전지용 부극 단자를 형성하는 공정과,
    구멍부에 삽입된 상기 전지용 부극을 적어도 상기 제2 금속층의 내주면에 접속시키기 위하여, 상기 제2 영역에 상기 제1 금속층과 상기 제2 금속층을 관통하는 상기 구멍부(84)를 형성하는 공정을 포함하는, 전지용 부극 단자의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1 금속재를 준비하는 공정은, 상기 제1 금속층의 상기 제2 영역에, 상기 소정의 방향을 따라 연장되는 오목부(82)를 형성하는 공정을 포함하고,
    상기 클래드재를 상기 소정의 방향으로 연장되도록 형성하는 공정은, 상기 제2 금속재를, 상기 제1 금속재의 상기 오목부에 상기 소정의 방향을 따라 배치한 상태에서, 상기 제1 금속재와 상기 제2 금속재를 접합하는 공정을 포함하는, 전지용 부극 단자의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 오목부는 홈부(82)이며,
    상기 제2 금속재를 상기 오목부에 배치한 상태에서 접합하는 공정은, 상기 제2 금속재를, 상기 제1 금속재의 상기 오목부에, 상기 소정의 방향과 직교하는 방향의 양 단부면이 노출되지 않도록 상기 소정의 방향을 따라 배치한 상태에서, 상기 제1 금속재와 상기 제2 금속재를 접합하는 공정을 갖는, 전지용 부극 단자의 제조 방법.
  20. 제17항에 있어서, 상기 클래드재로 상기 복수의 전지용 부극 단자를 형성하는 공정은, 상기 소정의 방향으로 소정의 간격을 두고 상기 복수의 전지용 부극 단자를 상기 클래드재로부터 펀칭함으로써, 상기 클래드재로부터 상기 복수의 전지용 부극 단자를 형성하는 공정을 포함하는, 전지용 부극 단자의 제조 방법.
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