KR101941415B1 - 조전지 - Google Patents
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Abstract
[과제] 각각의 단전지의 전극 탭과 버스 바를 충분히 도전시킬 수 있는 조전지를 제공하는 것이다.
[해결 수단] 조전지(100)는 전지군과 버스 바(131)를 갖는다. 전지군은, 발전 요소를 포함하여 편평하게 형성된 전지 본체와, 전지 본체로부터 도출한 전극 탭(113)을 구비한 단전지를, 두께 방향으로 복수매 적층하여 이루어지고, 전극 탭의 선단부(113d)는 단전지의 적층 방향 Z를 따라서 굴절되어 있다. 버스 바는 평판 형상이며, 단전지의 전극 탭의 선단부를 서로 마주보도록 한 상태에서 전극 탭의 선단부에 접합하고, 적어도 2개의 단전지의 전극 탭끼리를 전기적으로 접속한다. 조전지(100)는 단전지의 적층 방향에 있어서 인접하는 전극 탭끼리의 사이에 배치되고, 적층 방향에 있어서의 전극 탭의 선단부의 위치를 규제하는 규제 부재(135)를 더 갖는다.
[해결 수단] 조전지(100)는 전지군과 버스 바(131)를 갖는다. 전지군은, 발전 요소를 포함하여 편평하게 형성된 전지 본체와, 전지 본체로부터 도출한 전극 탭(113)을 구비한 단전지를, 두께 방향으로 복수매 적층하여 이루어지고, 전극 탭의 선단부(113d)는 단전지의 적층 방향 Z를 따라서 굴절되어 있다. 버스 바는 평판 형상이며, 단전지의 전극 탭의 선단부를 서로 마주보도록 한 상태에서 전극 탭의 선단부에 접합하고, 적어도 2개의 단전지의 전극 탭끼리를 전기적으로 접속한다. 조전지(100)는 단전지의 적층 방향에 있어서 인접하는 전극 탭끼리의 사이에 배치되고, 적층 방향에 있어서의 전극 탭의 선단부의 위치를 규제하는 규제 부재(135)를 더 갖는다.
Description
본 발명은 단전지를 복수매 적층한 조전지에 관한 것이다.
종래부터 단전지를 복수매 적층한 조전지가 있다(특허문헌 1 참조). 단전지는, 전력을 입출력하는 전극 탭을 구비하고 있다. 각각의 단전지의 전극 탭은 도전성을 구비한 버스 바에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
특허문헌 1에 있어서, 단전지의 전극 탭은 단전지의 적층 방향과 직교하는 방향으로 돌출되어 있다. 한편, 버스 바는, 각각의 전극 탭을 적층 방향에 따라서 독립적으로 끼움 지지하도록, 적층 방향과 직교하는 방향에 대하여 물결 형상으로 형성된 오목부와 볼록부를 구비하고 있다. 각각의 단전지의 전극 탭은, 버스 바의 복수의 오목부에 독립적으로 삽입된 상태에 있어서 버스 바와 접합되어 있다.
그러나, 특허문헌 1의 구성에서는, 전극 탭의 선단부의 위치가 규제되어 있지 않다. 그 때문에, 적층하는 각각의 단전지의 두께에 변동이 발생한 경우, 전극 탭의 선단부와의 접합 개소인 버스 바의 오목부 위치와, 전극 탭의 선단부의 위치가 상대적으로 어긋나버린다. 이에 의해, 접합 개소에 있어서 전극 탭의 선단부와 버스 바가 충분히 접촉되지 않은 채 접합이 행해짐으로써, 전극 탭의 선단부와 버스 바의 접합이 불충분해져, 도전성을 확보할 수 없을 우려가 있다.
본 발명의 목적은, 각각의 단전지의 전극 탭과 버스 바를 충분히 도전시킬 수 있는 조전지를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 조전지에 의하면, 전지군과 버스 바를 갖는다. 전지군은, 발전 요소를 포함하여 편평하게 형성된 전지 본체와, 전지 본체로부터 도출한 전극 탭을 구비한 단전지를, 그 두께 방향으로 복수매 적층하여 이루어지고, 전극 탭의 선단부는 단전지의 적층 방향을 따라서 굴절되어 있다. 본 발명의 조전지는, 단전지의 적층 방향에 인접하는 전극 탭 끼리의 사이에 배치되고, 전극 탭 끼리의 사이의 적층 방향의 간격을 유지하는 스페이서와, 적어도 2개의 단전지의 전극 탭끼리를 전기적으로 접속하는 복수의 평판형 버스 바와, 버스 바를 유지하는 버스 바 홀더를 갖는다. 버스 바 홀더는, 적층 방향으로 인접하는 전극 탭의 적층 방향을 따라서 연장되어 있는 부분들 사이에 삽입되고, 전극 탭을 스페이서와의 사이에 끼워 넣음으로써, 전극 탭의 적층 방향을 따라서 연장되어 있는 부분의 적층 방향의 위치를 규제하는 규제 부재를 갖는다. 전극 탭의 적층 방향을 따라서 연장되어 있는 부분은, 규제 부재와 스페이서에 의해 적층 방향의 위치가 규제되어 있는 상태에서, 버스 바의 단전지를 향하는 면에 용접되어 있다.
도 1은, 실시 형태에 따른 조전지를 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시되는 조전지로부터 상부 가압판과 하부 가압판 및 좌우의 측판을 분해하여 보호 커버를 설치한 상태의 적층체 전체를 노출시킨 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은, 도 2에 도시되는 적층체로부터 보호 커버를 제거하고, 또한 적층체를 전지군과 버스 바 유닛으로 분해하여 나타내는 사시도이다.
도 4는, 도 3에 도시되는 버스 바 유닛을 분해하여 나타내는 사시도이다.
도 5의 (A)는, 버스 바 홀더를 나타내는 사시도, 도 5의 (B)는, 버스 바를 생략한 적층체를 나타내는 정면도이다.
도 6은, 제1 셀 서브 어셈블리(3조마다 병렬 접속하는 단전지)의 애노드측 전극 탭과 제2 셀 서브 어셈블리(3조마다 병렬 접속하는 단전지)의 캐소드측 전극 탭을 버스 바에 의해 접합하는 상태를 모식적으로 분해하여 나타내는 사시도이다.
도 7의 (A)는, 단전지에 한 쌍의 스페이서(제1 스페이서 및 제2 스페이서)를 설치한 상태를 나타내는 사시도, 도 7의 (B)는, 단전지에 한 쌍의 스페이서(제1 스페이서 및 제2 스페이서)를 설치하기 전의 상태를 나타내는 사시도이다.
도 8은, 한 쌍의 스페이서(제1 스페이서 및 제2 스페이서)를 나타내는 사시도이다.
도 9의 (A)는, 적층한 단전지의 전극 탭에 버스 바를 접합한 상태의 주요부를 단면으로 나타내는 사시도, 도 9의 (B)는, 도 9의 (A)의 9B-9B선에 따른 단면도이다.
도 10은, 도 9의 (B) 중의 영역(10)을 확대한 단면도이다.
도 11은, 단전지가 적층 방향으로 어긋난 상태를 나타내는 도 10에 대응하는 단면도이다.
도 12의 (A)는, 전극 탭끼리의 사이에 규제 부재를 배치하기 전의 모습을 나타내는 도 10에 대응하는 단면도, 도 12의 (B)는, 전극 탭끼리의 사이에 규제 부재를 배치할 때의 모습을 나타내는 도 10에 대응하는 단면도이다.
도 13은, 실시 형태에 따른 조전지의 제조 방법을 나타내는 도면이며, 조전지를 구성하는 부재를 적재대에 대하여 순서대로 적층하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 14는, 도 13에 이어, 조전지의 구성 부재를 상방으로부터 압박하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 15는, 도 14에 이어, 측판을 상부 가압판 및 하부 가압판에 대하여 레이저 용접하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 16은, 도 15에 이어, 전지군에 버스 바 유닛의 일부 부재를 설치하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 17은, 도 16에 이어, 버스 바 유닛의 버스 바를 단전지의 전극 탭에 대하여 레이저 용접하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 18은, 적층한 단전지의 전극 탭에 버스 바를 레이저 접합하고 있는 상태의 도 9의 (B)에 대응하는 단면도이다.
도 19는, 도 17 및 도 18에 이어, 애노드측 터미널 및 캐소드측 터미널을 애노드측 버스 바 및 캐소드측 버스 바에 대하여 레이저 용접하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 20은, 도 19에 이어, 버스 바 유닛에 보호 커버를 설치하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시되는 조전지로부터 상부 가압판과 하부 가압판 및 좌우의 측판을 분해하여 보호 커버를 설치한 상태의 적층체 전체를 노출시킨 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은, 도 2에 도시되는 적층체로부터 보호 커버를 제거하고, 또한 적층체를 전지군과 버스 바 유닛으로 분해하여 나타내는 사시도이다.
도 4는, 도 3에 도시되는 버스 바 유닛을 분해하여 나타내는 사시도이다.
도 5의 (A)는, 버스 바 홀더를 나타내는 사시도, 도 5의 (B)는, 버스 바를 생략한 적층체를 나타내는 정면도이다.
도 6은, 제1 셀 서브 어셈블리(3조마다 병렬 접속하는 단전지)의 애노드측 전극 탭과 제2 셀 서브 어셈블리(3조마다 병렬 접속하는 단전지)의 캐소드측 전극 탭을 버스 바에 의해 접합하는 상태를 모식적으로 분해하여 나타내는 사시도이다.
도 7의 (A)는, 단전지에 한 쌍의 스페이서(제1 스페이서 및 제2 스페이서)를 설치한 상태를 나타내는 사시도, 도 7의 (B)는, 단전지에 한 쌍의 스페이서(제1 스페이서 및 제2 스페이서)를 설치하기 전의 상태를 나타내는 사시도이다.
도 8은, 한 쌍의 스페이서(제1 스페이서 및 제2 스페이서)를 나타내는 사시도이다.
도 9의 (A)는, 적층한 단전지의 전극 탭에 버스 바를 접합한 상태의 주요부를 단면으로 나타내는 사시도, 도 9의 (B)는, 도 9의 (A)의 9B-9B선에 따른 단면도이다.
도 10은, 도 9의 (B) 중의 영역(10)을 확대한 단면도이다.
도 11은, 단전지가 적층 방향으로 어긋난 상태를 나타내는 도 10에 대응하는 단면도이다.
도 12의 (A)는, 전극 탭끼리의 사이에 규제 부재를 배치하기 전의 모습을 나타내는 도 10에 대응하는 단면도, 도 12의 (B)는, 전극 탭끼리의 사이에 규제 부재를 배치할 때의 모습을 나타내는 도 10에 대응하는 단면도이다.
도 13은, 실시 형태에 따른 조전지의 제조 방법을 나타내는 도면이며, 조전지를 구성하는 부재를 적재대에 대하여 순서대로 적층하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 14는, 도 13에 이어, 조전지의 구성 부재를 상방으로부터 압박하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 15는, 도 14에 이어, 측판을 상부 가압판 및 하부 가압판에 대하여 레이저 용접하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 16은, 도 15에 이어, 전지군에 버스 바 유닛의 일부 부재를 설치하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 17은, 도 16에 이어, 버스 바 유닛의 버스 바를 단전지의 전극 탭에 대하여 레이저 용접하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 18은, 적층한 단전지의 전극 탭에 버스 바를 레이저 접합하고 있는 상태의 도 9의 (B)에 대응하는 단면도이다.
도 19는, 도 17 및 도 18에 이어, 애노드측 터미널 및 캐소드측 터미널을 애노드측 버스 바 및 캐소드측 버스 바에 대하여 레이저 용접하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 20은, 도 19에 이어, 버스 바 유닛에 보호 커버를 설치하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 도면의 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다. 도면에 있어서의 각 부재의 크기나 비율은, 설명의 사정상 과장되어 실제 크기나 비율과는 상이한 경우가 있다. 도면 중에 있어서, X, Y 및 Z로 나타내는 화살표를 사용하여 방위를 나타내고 있다. X에 의해 나타내는 화살표의 방향은, 단전지(110)의 적층 방향과 교차하고, 또한 단전지(110)의 긴 변 방향에 따른 방향을 나타내고 있다. Y에 의해 나타내는 화살표의 방향은, 단전지(110)의 적층 방향과 교차하고, 또한 단전지(110)의 짧은 변 방향에 따른 방향을 나타내고 있다. Z에 의해 나타내는 화살표의 방향은, 단전지(110)의 적층 방향을 나타내고 있다.
먼저, 본 실시 형태의 조전지(100)를 도 1 내지 도 12를 참조하면서 설명한다.
도 1은, 본 실시 형태에 따른 조전지(100)를 나타내는 사시도이다. 도 2는, 도 1에 도시되는 조전지(100)로부터 상부 가압판(151)과 하부 가압판(152) 및 좌우의 측판(153)을 분해하여 보호 커버(140)를 설치한 상태의 적층체(100S) 전체를 노출시킨 상태를 나타내는 사시도이다. 도 3은, 도 2에 도시되는 적층체(100S)로부터 보호 커버(140)를 제거하고, 또한 적층체(100S)를 전지군(100G)과 버스 바 유닛(130)으로 분해하여 나타내는 사시도이다. 도 4는, 도 3에 도시되는 버스 바 유닛(130)을 분해하여 나타내는 사시도이다. 도 5의 (A)는, 버스 바 홀더(132)를 나타내는 사시도, 도 5의 (B)는, 버스 바를 생략한 적층체(100S)를 나타내는 정면도이다. 도 6은, 제1 셀 서브 어셈블리(100M)(3조마다 병렬 접속하는 단전지(110))의 애노드측 전극 탭(113A)과 제2 셀 서브 어셈블리(100N)(3조마다 병렬 접속하는 단전지(110))의 캐소드측 전극 탭(113K)을 버스 바(131)에 의해 접합하는 상태를 모식적으로 분해하여 나타내는 사시도이다. 도 7의 (A)는, 단전지(110)에 한 쌍의 스페이서(120)(제1 스페이서(121) 및 제2 스페이서(122))를 설치한 상태를 나타내는 사시도, 도 7의 (B)는, 단전지(110)에 한 쌍의 스페이서(120)(제1 스페이서(121) 및 제2 스페이서(122))를 설치하기 전의 상태를 나타내는 사시도이다. 도 8은, 한 쌍의 스페이서(120)(제1 스페이서(121) 및 제2 스페이서(122))를 나타내는 사시도이다. 도 9의 (A)는, 적층한 단전지(110)의 전극 탭(113)에 버스 바(131)를 접합한 상태의 주요부를 단면으로 나타내는 사시도, 도 9의 (B)는, 도 9의 (A)의 9B-9B선에 따른 단면도이다. 도 10은, 도 9의 (B) 중의 영역(10)을 확대한 단면도이다. 도 11은, 단전지(110)가 적층 방향 Z로 어긋난 상태를 나타내는 도 10에 대응하는 단면도이다. 도 12의 (A)는, 전극 탭(113)끼리의 사이에 규제 부재(135)를 배치하기 전의 모습을 나타내는 도 10에 대응하는 단면도, 도 12의 (B)는, 전극 탭(113)끼리의 사이에 규제 부재(135)를 배치할 때의 모습을 나타내는 도 10에 대응하는 단면도이다.
또한, 도 1에 도시되는 상태에 있어서, 왼쪽 앞측을 조전지(100) 전체 및 각 구성 부품의 「전방면측」이라고 하고, 오른쪽 안측을 조전지(100) 전체 및 각 구성 부품의 「배면측」이라고 하고, 오른쪽 앞측 및 왼쪽 안측을 조전지(100) 전체 및 각 구성 부품의 좌우 「측방측」이라고 한다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 조전지(100)는 편평 형상을 갖는 단전지(110)를 두께 방향으로 복수매 적층한 전지군(100G)을 포함하는 적층체(100S)를 갖는다. 조전지(100)는 추가로, 적층체(100S)의 전방면측에 설치되는 보호 커버(140)와, 단전지(110)의 적층 방향 Z에 따라서 각각의 단전지(110)를 가압한 상태에 있어서 적층체(100S)를 수용하는 하우징(150)을 갖는다. 도 3에 도시한 바와 같이, 적층체(100S)는 전지군(100G)과, 전지군(100G)의 전방면측에 설치되어 복수개의 버스 바(131)를 일체적으로 유지하는 버스 바 유닛(130)을 갖는다. 보호 커버(140)는 버스 바 유닛(130)을 피복하여 보호한다. 도 4에 도시한 바와 같이, 버스 바 유닛(130)은 복수개의 버스 바(131)와, 복수개의 버스 바(131)를 매트릭스 형상으로 일체적으로 설치하는 버스 바 홀더(132)를 갖는다. 복수의 버스 바(131) 중, 애노드측의 종단부에는 애노드측 터미널(133)을 설치하고, 캐소드측의 종단부에는 캐소드측 터미널(134)을 설치하고 있다.
본 실시 형태의 조전지(100)는 개략적으로 설명하면, 단전지(110)를 두께 방향으로 복수매 적층한 전지군(100G)과, 적어도 2개의 단전지(110)의 전극 탭(113)끼리를 전기적으로 접속하는 버스 바(131)를 갖는다. 단전지(110)는 발전 요소(111)를 포함하여 편평하게 형성된 전지 본체(110H)와, 전지 본체(110H)로부터 도출한 전극 탭(113)을 구비하고 있다. 전극 탭(113)의 선단부(113d)는 단전지(110)의 적층 방향 Z에 따라서 굴절되어 있다. 버스 바(131)는 평판 형상이며, 단전지(110)의 전극 탭(113)의 선단부(113d)를 서로 마주보도록 한 상태에서 전극 탭(113)의 선단부(113d)에 접합하고, 선단부(113d)끼리를 전기적으로 접속한다. 조전지(100)는 전극 탭(113)끼리의 사이에 배치되고, 적층 방향 Z에 있어서의 전극 탭(113)의 위치를 규제하는 규제 부재(135)를 더 갖는다. 이하, 본 실시 형태의 조전지(100)에 대하여 상세하게 설명한다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 전지군(100G)은, 전기적으로 병렬 접속한 3개의 단전지(110)를 포함하는 제1 셀 서브 어셈블리(100M)와, 전기적으로 병렬 접속한 별도의 3개의 단전지(110)를 포함하는 제2 셀 서브 어셈블리(100N)를, 버스 바(131)에 의해 직렬로 접속하여 구성하고 있다.
제1 셀 서브 어셈블리(100M) 및 제2 셀 서브 어셈블리(100N)는, 단전지(110)의 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 굴절 방향을 제외하고 동일한 구성이다. 구체적으로는, 제2 셀 서브 어셈블리(100N)는, 제1 셀 서브 어셈블리(100M)에 포함되는 단전지(110)의 상하를 역전시킨 것이다. 단, 제2 셀 서브 어셈블리(100N)의 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 굴절 방향은, 제1 셀 서브 어셈블리(100M)의 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 굴절 방향과, 동일해지도록 적층 방향 Z의 하방측으로 정렬되어 있다. 각각의 단전지(110)는 한 쌍의 스페이서(120)(제1 스페이서(121) 및 제2 스페이서(122))를 설치하고 있다.
단전지(110)는, 예를 들어 편평한 리튬 이온 이차 전지에 상당한다. 단전지(110)는 도 7 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 발전 요소(111)를 한 쌍의 라미네이트 필름(112)에 의해 밀봉한 전지 본체(110H)와, 발전 요소(111)에 전기적으로 접속되어 전지 본체(110H)로부터 외부로 도출된 박판 형상의 전극 탭(113)을 구비하고 있다.
발전 요소(111)는 정극과 부극을 세퍼레이터로 끼움 지지한 것을 복수매 적층하여 구성하고 있다. 발전 요소(111)는 외부로부터 전력의 공급을 받아서 충전한 후에, 외부의 전기 디바이스에 대하여 방전하면서 전력을 공급한다.
라미네이트 필름(112)은 절연성을 구비한 시트에 의해 금속박의 양측을 덮어 구성하고 있다. 한 쌍의 라미네이트 필름(112)은 발전 요소(111)를 적층 방향 Z에 따른 양측으로부터 피복하여, 그 4 변을 밀봉하고 있다. 한 쌍의 라미네이트 필름(112)은 도 7 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 짧은 변 방향 Y에 따른 일단부(112a)의 사이로부터 외부를 향하여, 애노드측 전극 탭(113A) 및 캐소드측 전극 탭(113K)을 도출시키고 있다.
라미네이트 필름(112)은 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 짧은 변 방향 Y에 따른 일단부(112a)의 양단에 각각 구비한 한 쌍의 연결 구멍(112e)에, 제1 스페이서(121)의 한 쌍의 연결핀(121i)을 각각 삽입 관통시키고 있다. 한편, 라미네이트 필름(112)은 짧은 변 방향 Y에 따른 타단부(112b)의 양단에 각각 구비한 한 쌍의 연결 구멍(112e)에, 한 쌍의 연결핀(122i)를 각각 삽입 관통시키고 있다. 라미네이트 필름(112)은 긴 변 방향 X에 따른 양단부(112c 및 112d)를,적층 방향 Z의 상방을 향해 절곡하여 형성되어 있다. 라미네이트 필름(112)은 긴 변 방향 X에 따른 양단부(112c 및 112d)를, 적층 방향 Z의 하방을 향해 절곡하여 형성해도 된다.
전극 탭(113)은 도 7 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 애노드측 전극 탭(113A) 및 캐소드측 전극 탭(113K)으로 구성되고, 각각 한 쌍의 라미네이트 필름(112)의 일단부(112a)의 사이로부터 서로 이격된 상태에 있어서 외부를 향해 연장되어 있다. 애노드측 전극 탭(113A)은, 발전 요소(111) 중의 애노드측의 구성 부재의 특성에 따라서 알루미늄으로 이루어진다. 캐소드측 전극 탭(113K)은, 발전 요소(111) 중의 캐소드측의 구성 부재의 특성에 따라서 구리로 이루어진다.
전극 탭(113)은 도 9에 나타내는 바와 같이, 전지 본체(110H)와 인접하는 기단부(113c)로부터 선단부(113d)에 걸쳐 L자 형상으로 형성되어 있다. 구체적으로는, 전극 탭(113)은 그 기단부(113c)로부터 긴 변 방향 X의 한쪽을 따라서 연장되어 있다. 한편, 전극 탭(113)의 선단부(113d)는 적층 방향 Z의 하방을 따라서 굴절하여 형성되어 있다. 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 형상은 L자 형상에 한정되지 않는다. 전극 탭(113)의 선단부(113d)는 버스 바(131)와 대면하도록 면 형상으로 형성되어 있다. 전극 탭(113)은 선단부(113d)를 더 연장시켜, 그 연장 부분을 기단부(113c)를 따라서 전지 본체(110H)측으로 접도록 하여, U자 형상으로 형성해도 된다. 한편, 전극 탭(113)의 기단부(113c)는 물결 형상으로 형성되거나 만곡 형상으로 형성되거나 해도 된다.
각각의 전극 탭(113)의 선단부(113d)는 복수매 적층한 단전지(110)에 있어서, 도 7에 나타내는 바와 같이, 적층 방향 Z의 하방에 정렬하여 굴절시키고 있다. 여기서, 조전지(100)는 도 6에 나타내는 바와 같이, 전기적으로 병렬 접속한 3개의 단전지(110)(제1 셀 서브 어셈블리(100M))와, 전기적으로 병렬 접속한 별도의 3개의 단전지(110)(제2 셀 서브 어셈블리(100N))를 직렬로 접속하고 있다. 따라서, 3개의 단전지(110)마다, 그 단전지(110)의 상하를 바꾸어, 단전지(110)의 애노드측 전극 탭(113A)과 캐소드측 전극 탭(113K)의 위치를, 적층 방향 Z에 따라서 교차시키도록 하고 있다.
단, 3개의 단전지(110)마다의 상하를 단순하게 바꾸는 것만으로는, 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 위치가 적층 방향 Z에 따른 상하 방향으로 변동되어버리기 때문에, 모든 단전지(110)의 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 위치가 정렬되도록 조정하여 굴절시키고 있다.
도 6의 하방에 도시한 제1 셀 서브 어셈블리(100M)는, 도면 중의 우측에 애노드측 전극 탭(113A)을 배치하고, 도면 중의 좌측에 캐소드측 전극 탭(113K)을 배치하고 있다. 한편, 도 6의 상방에 도시한 제2 셀 서브 어셈블리(100N)는, 도면 중의 우측에 캐소드측 전극 탭(113K)을 배치하고, 도면 중의 좌측에 애노드측 전극 탭(113A)을 배치하고 있다.
이와 같이, 애노드측 전극 탭(113A)과 캐소드측 전극 탭(113K)의 배치가 상이해도, 단전지(110)의 전극 탭(113)의 선단부(113d)는 적층 방향 Z에 따른 하방으로 굴절되어 있다. 또한, 각각의 전극 탭(113)의 선단부(113d)는 도 3에 도시한 바와 같이, 적층체(100S)의 동일 면측에 배치되어 있다. 제1 셀 서브 어셈블리(100M) 및 제2 셀 서브 어셈블리(100N)의 상면에 위치하는 단전지(110)에는, 상방에 적층하는 적층 부재와 접착하는 양면 테이프(160)를 부착하고 있다.
한 쌍의 스페이서(120)(제1 스페이서(121) 및 제2 스페이서(122))는 도 3, 도 6 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 적층한 단전지(110) 사이에 배치되어 있다. 제1 스페이서(121)는 도 7에 나타내는 바와 같이, 단전지(110)의 전극 탭(113)을 돌출시킨 라미네이트 필름(112)의 일단부(112a)를 따라서 배치하고 있다. 제2 스페이서(122)는 도 7에 나타내는 바와 같이, 라미네이트 필름(112)의 타단부(112b)를 따라서 배치되어 있다. 제2 스페이서(122)는 제1 스페이서(121)의 형상을 간략화한 구성을 포함한다. 각각의 단전지(110)는 한 쌍의 스페이서(120)(제1 스페이서(121) 및 제2 스페이서(122))를 설치한 후에, 적층 방향 Z에 따라서 복수매 적층한다. 한 쌍의 스페이서(120)(제1 스페이서(121) 및 제2 스페이서(122))는 절연성을 구비한 강화 플라스틱을 포함한다. 이하, 제1 스페이서(121)의 구성에 대하여 설명한 후에, 제2 스페이서(122)의 구성에 대하여 제1 스페이서(121)의 구성과 비교하면서 설명한다.
제1 스페이서(121)는 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 짧은 변 방향 Y에 따라서 긴 직육면체 형상으로 형성되어 있다. 제1 스페이서(121)는 그 긴 변 방향(짧은 변 방향 Y)의 양단에 적재부(121M 및 121N)를 구비하고 있다.
제1 스페이서(121)는 도 9의 (B)에 나타내는 바와 같이, 단전지(110)에 설치한 상태에서 적층했을 때, 하나의 제1 스페이서(121)의 적재부(121M 및 121N)의 상면(121a)과, 해당 하나의 제1 스페이서(121)의 상방에 배치된 다른 제1 스페이서(121)의 적재부(121M 및 121N)의 하면(121b)이 맞닿는다.
제1 스페이서(121)는 도 8 및 도 9의 (B)에 나타내는 바와 같이, 복수매 적층하는 단전지(110)의 상대적인 위치 결정을 행하기 위해서, 하나의 제1 스페이서(121)의 상면(121a)에 구비된 위치 결정핀(121c)과, 다른 제1 스페이서(121)의 하면(121b)에 개구되어 위치 결정핀(121c)의 위치에 대응한 위치 결정 구멍(121d)을 끼워 맞춘다.
제1 스페이서(121)는 도 8에 나타내는 바와 같이, 적층 방향 Z에 따라서 연결하는 복수의 조전지(100)끼리를 연결하는 볼트를 삽입 관통하기 위해 로케이트 구멍(121e)을, 적층 방향 Z에 따라서 적재부(121M 및 121N)에 각각 개구되어 있다.
제1 스페이서(121)는 도 7의 (B) 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 적재부(121M 및 121N) 사이의 영역을 적층 방향 Z의 상측으로부터 절결된 것처럼 형성되어 있다. 해당 절결된 부분은, 제1 스페이서(121)의 긴 변 방향(단전지(110)의 짧은 변 방향 Y)에 따라서 제1 지지면(121g) 및 제2 지지면(121h)을 구비하고 있다. 제1 지지면(121g)은 제2 지지면(121h)보다도 적층 방향 Z를 따라서 높게 형성되고, 또한 단전지(110)측에 위치하고 있다.
제1 스페이서(121)는 도 7에 나타내는 바와 같이, 제1 지지면(121g)에 의해, 전극 탭(113)을 돌출시킨 라미네이트 필름(112)의 일단부(112a)를 적재하여 지지하고 있다. 제1 스페이서(121)는 제1 지지면(121g)의 양단으로부터 상방으로 돌출된 한 쌍의 연결핀(121i)을 구비하고 있다.
제2 스페이서(122)는 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 제1 스페이서(121)의 형상을 간략화한 구성을 포함한다. 제2 스페이서(122)는 제1 스페이서(121)의 일부를 단전지(110)의 짧은 변 방향 Y를 따라서 삭제한 구성에 상당한다. 구체적으로는, 제2 스페이서(122)는 제1 스페이서(121)의 제2 지지면(121h) 및 제1 지지면(121g)을 지지면(122k)으로 치환하여 구성하고 있다. 구체적으로, 제2 스페이서(122)는 제1 스페이서(121)와 동일하게, 적재부(122M 및 122N)를 구비하고 있다. 제2 스페이서(122)는 적재부(122M 및 122N) 사이의 영역을 적층 방향 Z의 상측으로부터 절결된 부분에, 지지면(122k)을 구비하고 있다. 지지면(122k)은 라미네이트 필름(112)의 타단부(112b)를 적재하여 지지하고 있다. 제2 스페이서(122)는 제1 스페이서(121)와 동일하게, 위치 결정핀(122c), 위치 결정 구멍, 로케이트 구멍(122e) 및 연결핀(122i)을 구비하고 있다.
버스 바 유닛(130)은 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 버스 바(131)를 일체적으로 복수 구비하고 있다. 버스 바(131)는 도전성을 구비한 금속을 포함하고, 다른 단전지(110)의 전극 탭(113)의 선단부(113d)끼리를 전기적으로 접속한다. 버스 바(131)는 평판 형상으로 형성되고, 적층 방향 Z를 따라서 기립되어 있다.
버스 바(131)는 하나의 단전지(110)의 애노드측 전극 탭(113A)과 레이저 용접하는 애노드측 버스 바(131A)와, 적층 방향 Z를 따라서 인접하는 다른 단전지(110)의 캐소드측 전극 탭(113K)과 레이저 용접하는 캐소드측 버스 바(131K)를, 접합하여 일체적으로 구성하고 있다.
애노드측 버스 바(131A)와 캐소드측 버스 바(131K)는, 도 4 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 동일한 형상을 포함하고, 각각 L자 형상으로 형성되어 있다. 애노드측 버스 바(131A)와 캐소드측 버스 바(131K)는 상하를 반전시켜 중첩되어 있다. 구체적으로는, 버스 바(131)는 애노드측 버스 바(131A)의 적층 방향 Z에 따른 일단부의 굴절된 부분과, 캐소드측 버스 바(131K)의 적층 방향 Z에 따른 일단부의 굴절된 부분을 접합하여, 일체화되어 있다. 애노드측 버스 바(131A)와 캐소드측 버스 바(131K)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 짧은 변 방향 Y의 일단부로부터 긴 변 방향 X에 따라서 측부(131c)를 구비하고 있다. 측부(131c)는 버스 바 홀더(132)에 접합된다.
애노드측 버스 바(131A)는 애노드측 전극 탭(113A)과 동일하게 알루미늄으로 이루어진다. 캐소드측 버스 바(131K)는 캐소드측 전극 탭(113K)과 동일하게, 구리로 이루어진다. 다른 금속을 포함하는 애노드측 버스 바(131A)와 캐소드측 버스 바(131K)는, 초음파 접합에 의해 서로 접합되어 있다.
버스 바(131)는 도 6에 나타내는 바와 같이, 조전지(100)가 예를 들어 3개의 단전지(110)를 병렬 접속한 것을 복수 조에 걸쳐 직렬 접속하여 구성된 것인 경우, 애노드측 버스 바(131A)의 부분을, 적층 방향 Z에 따라서 서로 인접하고 있는 3개의 단전지(110)의 애노드측 전극 탭(113A)에 대하여 레이저 용접한다. 동일하게, 버스 바(131)는 캐소드측 버스 바(131K)의 부분을, 적층 방향 Z에 따라서 서로 인접하고 있는 3개의 단전지(110)의 캐소드측 전극 탭(113K)에 대하여 레이저 용접한다.
단, 매트릭스 형상으로 배치한 버스 바(131) 중, 도 3 및 도 4의 도면 중 우측 위에 위치하는 버스 바(131)는, 21개의 단전지(110)(3병렬 7직렬)의 애노드측의 종단부에 상당하고, 애노드측 버스 바(131A)만으로 구성되어 있다. 이 애노드측 버스 바(131A)는, 전지군(100G)의 최상부의 3개의 단전지(110)의 애노드측 전극 탭(113A)에 대하여 레이저 접합한다. 동일하게, 매트릭스 형상으로 배치한 버스 바(131) 중, 도 3 및 도 4의 도면 중 좌측 하방에 위치하는 버스 바(131)는, 21개의 단전지(110)(3병렬 7직렬)의 캐소드측의 종단부에 상당하고, 캐소드측 버스 바(131K)만으로 구성되어 있다. 이 캐소드측 버스 바(131K)는, 전지군(100G)의 최하부의 3개의 단전지(110)의 캐소드측 전극 탭(113K)에 대하여 레이저 접합한다.
버스 바 홀더(132)는 도 3에 도시한 바와 같이, 복수의 버스 바(131)를, 복수매 적층한 각각의 단전지(110)의 전극 탭(113)에 대면하도록 매트릭스 형상으로 일체적으로 유지하고 있다. 버스 바 홀더(132)는 절연성을 구비한 수지를 포함하고, 프레임 형상으로 형성되어 있다.
버스 바 홀더(132)는 도 4에 도시한 바와 같이, 단전지(110)의 전극 탭(113)을 지지하고 있는 쪽의 제1 스페이서(121)의 긴 변 방향의 양측에 위치하도록, 적층 방향 Z를 따라서 기립한 한 쌍의 지주부(132a)를 각각 구비하고 있다. 한 쌍의 지주부(132a)는 제1 스페이서(121)의 적재부(121M 및 121N)의 측면에 끼워 맞춘다. 한 쌍의 지주부(132a)는 적층 방향 Z에 따라서 시인한 경우에 L자 형상이며, 적층 방향 Z를 따라서 연장된 판 형상으로 형성되어 있다. 버스 바 홀더(132)는 제1 스페이서(121)의 긴 변 방향의 중앙 부근에 위치하도록, 적층 방향 Z를 따라서 기립한 한 쌍의 보조 지주부(132b)를 이격시켜 구비하고 있다. 한 쌍의 보조 지주부(132b)는 적층 방향 Z를 따라서 연장된 판 형상으로 형성되어 있다.
버스 바 홀더(132)는 도 4에 도시한 바와 같이, 적층 방향 Z를 따라서 인접하는 버스 바(131) 사이에 각각 돌출되는 절연부(132c)를 구비하고 있다. 절연부(132c)는 짧은 변 방향 Y를 따라서 연장된 판 형상으로 형성되어 있다. 각각의 절연부(132c)는 지주부(132a)와 보조 지주부(132b) 사이에 수평으로 구비되어 있다. 절연부(132c)는 적층 방향 Z를 따라서 인접하는 단전지(110)의 버스 바(131)의 사이를 절연함으로써 방전을 방지한다.
버스 바 홀더(132)는 각각 독립적으로 형성한 지주부(132a)와 보조 지주부(132b) 및 절연부(132c)를 서로 접합하여 구성해도 되고, 지주부(132a)와 보조 지주부(132b) 및 절연부(132c)를 일체적으로 성형하여 구성해도 된다.
애노드측 터미널(133)은 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 셀 서브 어셈블리(100M)와 제2 셀 서브 어셈블리(100N)를 교대로 적층하여 구성한 전지군(100G)의 애노드측의 종단부에 상당한다.
애노드측 터미널(133)은 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 매트릭스 형상으로 배치된 버스 바(131) 중, 도면 중 우측 위에 위치하는 애노드측 버스 바(131A)에 접합된다. 애노드측 터미널(133)은 도전성을 구비한 금속판을 포함하고, 짧은 변 방향 Y에 따라서 시인한 경우, 중앙부(133a)를 기준으로 하여 , 일단부(133b)와 타단부(133c)를 적층 방향 Z에 따라서 상이한 방향으로 굴절시킨 형상을 포함한다. 일단부(133b)는 애노드측 버스 바(131A)에 레이저 접합한다. 타단부(133c)는 그 중앙에 개구된 구멍(133d)(나사 홈을 포함한다)에, 외부의 입출력 단자를 접속시킨다.
캐소드측 터미널(134)은 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 셀 서브 어셈블리(100M)와 제2 셀 서브 어셈블리(100N)를 교대로 적층하여 구성한 전지군(100G)의 캐소드측의 종단부에 상당한다. 캐소드측 터미널(134)은 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 매트릭스 형상으로 배치한 버스 바(131) 중, 도면 중 좌측 아래에 위치하는 캐소드측 버스 바(131K)에 접합된다. 캐소드측 터미널(134)은 애노드측 터미널(133)과 동일한 구성을 포함한다.
도 10에 도시한 바와 같이, 규제 부재(135)는 단전지(110)의 적층 방향 Z에 있어서 인접하는 전극 탭(113)끼리의 사이에 배치되고, 적층 방향 Z에 있어서의 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 위치를 규제한다. 본 실시 형태에 있어서, 규제 부재(135)는 전극 탭(113)의 선단부(113d)들 사이에 배치되어 있다.
도 5의 (A)에 나타내는 바와 같이, 규제 부재(135)는 본 실시 형태에 있어서 버스 바 홀더(132)에 설치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 규제 부재(135)는 버스 바 홀더(132)와 일체적으로 형성되어 있다. 그러나, 규제 부재(135)를 별체로서 형성하여, 해당 규제 부재(135)를 버스 바 홀더(132)에 설치해도 된다.
도 5의 (B)에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서, 규제 부재(135)는 전극 탭(113)의 폭 방향에 있어서의 양단부(113f)에 배치된다. 전극 탭(113)의 폭 방향이란, 전극 탭(113)의 기단부(113c)측으로부터 선단부(113d)측을 향하는 방향(단전지(110)의 긴 변 방향 X에 대응)과 적층 방향 Z에 교차하는 방향(단전지(110)의 짧은 변 방향 Y에 대응)을 의미한다.
도 10에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서, 규제 부재(135)에 있어서 전극 탭(113)에 대향하는 부위(135a)의 전극 탭(113)의 기단부(113c)측(기단부측에 상당)의 부위에는, 해당 기단부(113c)측을 향함에 따라서 해당 전극 탭(113)과의 거리가 커지는 경사를 구비한 가이드부(135b)가 설치되어 있다.
도 11에 도시한 바와 같이, 단전지(110)의 위치는, 단전지(110)가 사용 중에 있어서 적층 방향 Z로 팽창하거나, 조전지(100)에 외력이 가해지거나 함으로써, 적층 방향 Z에 걸쳐 어긋나는 경우가 있다. 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 조전지(100)에서는, 적층 방향 Z에 있어서의 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 위치를 규제하는 규제 부재(135)가 전극 탭(113)끼리의 사이에 배치된다. 이에 의해, 도 11에 도시한 바와 같이, 단전지(110)의 위치가 적층 방향 Z에 걸쳐 어긋난 경우에도, 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 위치가 소정의 접합 위치로부터 어긋나는 것을 방지할 수 있다. 또한, 단전지(110)의 위치가 적층 방향 Z에 걸쳐 어긋난 경우에도, 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 적층 방향 Z에 따른 면과 버스 바(131)를 접합 개소에 있어서 평행한 상태로 유지할 수 있다. 그 때문에, 버스 바(131)와의 접합 개소에 있어서, 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 적층 방향 Z에 따른 면과 버스 바(131)를 충분히 접촉시킬 수 있다. 그 결과, 전극 탭(113)과 버스 바(131)의 접합 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 규제 부재(135)는 전극 탭(113)의 선단부(113d)들 사이에 배치되어 있다. 이에 의해, 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 이동이, 규제 부재(135)들 사이로 규제된다. 그 때문에, 전극 탭(113)의 선단측의 위치를 보다 고정밀도로 규제할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 규제 부재(135)는 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 이동을 규제한다. 그 때문에, 전극 탭(113)의 기단부측의 부위의 이동을 규제하는 경우와 비교하여, 단전지(110)의 위치가 적층 방향 Z에 걸쳐 어긋났을 때, 전극 탭(113)의 기단부측에 응력이 집중되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 규제 부재(135)는 버스 바(131)를 유지하는 버스 바 홀더(132)에 설치되어 있다. 이에 의해, 도 12에 나타내는 바와 같이, 버스 바(131)의 설치와 동시에, 전극 탭(113)끼리의 사이에 규제 부재(135)를 배치할 수 있다. 그 때문에, 전극 탭(113)끼리의 사이에 규제 부재(135)를 배치하기가 용이해진다. 또한, 규제 부재(135)를 배치하기 위한 설치 부재 등을 별도로 준비할 필요가 없기 때문에, 규제 부재(135)의 배치에 필요한 부품 개수를 삭감할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 규제 부재(135)는 전극 탭(113)의 폭 방향에 있어서의 양단부(113f)에 배치된다. 이에 의해, 규제 부재(135)를 전극 탭(113)의 폭 방향의 전체에 걸쳐 설치한 경우와 비교하여, 규제 부재(135)에 소요되는 재료를 삭감할 수 있다. 그 때문에, 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 위치를 저비용으로 규제할 수 있다. 또한, 전극 탭(113)의 선단부(113d)와 규제 부재(135)의 접촉 면적을 작게 할 수 있기 때문에, 규제 부재(135)를 전극 탭(113)끼리의 사이에 배치할 때, 전극 탭(113)과 규제 부재(135) 사이에 발생하는 마찰을 작게 할 수 있다. 그 때문에, 규제 부재(135)를 전극 탭(113)끼리의 사이에 배치하는 것이 용이해진다.
또한, 상술한 바와 같이, 규제 부재(135)에 있어서 전극 탭(113)에 대향하는 부위(135a)의 전극 탭(113)의 기단부(113c)측의 부위에는, 해당 기단부(113c)를 향함에 따라서 해당 전극 탭(113)과의 거리가 커지는 경사를 구비한 가이드부(135b)가 설치되어 있다. 이에 의해, 도 12에 나타내는 바와 같이, 규제 부재(135)를 전극 탭(113)끼리의 사이에 배치할 때, 규제 부재(135)가 전극 탭(113)에 걸리는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로는, 전극 탭(113)의 선단부(113d)가 소정의 위치로부터 어긋나 있는 경우에도, 선단부(113d)가 소정의 위치로 이동하도록 가이드부(135b)가 전극 탭(113)을 가이드함으로써, 전극 탭(113)끼리의 사이에 규제 부재(135)를 원활하게 삽입할 수 있다.
도 10 내지 도 12를 참조하여, 제1 스페이서(121)에 대해서, 규제 부재(135)와의 관계로부터 더욱 상세하게 설명한다.
본 실시 형태에 있어서, 제1 스페이서(121)와 규제 부재(135)는 별체로서 구성되어 있다. 제1 스페이서(121)는 규제 부재(135)와의 사이에 전극 탭(113)을 끼워 넣은 상태로 배치되고, 규제 부재(135)와는 상이한 방향의 해당 전극 탭(113)의 이동을 규제하여 인접하는 전극 탭(113)끼리의 사이의 간격을 유지한다.
제1 스페이서(121)는, 규제 부재(135)와의 사이에 있어서 이동을 규제하는 전극 탭(113)에 대향하여 배치되어 해당 전극 탭(113)의 이동을 규제하는 규제부(121p)와, 해당 전극 탭(113)에 인접하는 별도의 전극 탭(113)을 향해 해당 규제부(121p)로부터 연신하고, 해당 별도의 전극 탭(113)의 이동을 규제하는 다리부(121q)를 구비한다.
제1 스페이서(121)는 도 10에 도시한 바와 같이, 전극 탭(113)에 버스 바(131)와 반대측으로부터 맞닿아 단전지(110)의 전극 탭(113)의 선단부(113d)를 지지하는 지지부(121j)를, 규제부(121p)에 있어서 전극 탭(113)에 대향하는 적층 방향 Z에 따른 측면에 구비하고 있다. 제1 스페이서(121)의 지지부(121j)는 버스 바(131)와 함께 전극 탭(113)의 선단부(113d)를 끼움 지지하여, 선단부(113d)와 버스 바(131)가 서로 충분히 맞닿도록 하고 있다.
본 실시 형태에 있어서, 제1 스페이서(121)의 다리부(121q)와, 해당 다리부(121q)가 이동을 규제하는 전극 탭(113) 사이에는 간극이 형성되어 있다.
본 실시 형태에 있어서, 규제부(121p)에 있어서 전극 탭(113)에 대향하는 면으로부터 다리부(121q)의 선단부(121r)까지의 거리 H1은, 규제부(121p)에 대향하는 전극 탭(113)의 선단부(113d)에 있어서 적층 방향 Z에 따른 부분의 길이 H2와, 해당 전극 탭(113)과 해당 전극 탭(113)에 인접하는 전극 탭(113) 사이에 배치되는 규제 부재(135)의 적층 방향 Z에 있어서의 길이 H3의 합보다도 크다.
본 실시 형태에 있어서, 규제 부재(135)의 가이드부(135b)에 있어서의 전극 탭(113)으로부터 가장 떨어진 부위(135c)는, 단전지(110)의 적층 방향 Z에 있어서, 제1 스페이서(121)의 다리부(121q)의 선단부(121r)보다도 전극 탭(113)으로부터 떨어진 위치에 있다.
상술한 바와 같이, 제1 스페이서(121)는 규제 부재(135)와의 사이에 전극 탭(113)을 끼워 넣은 상태로 배치되고, 규제 부재(135)와는 상이한 방향의 해당 전극 탭(113)의 이동을 규제하여 인접하는 전극 탭(113)끼리의 사이의 간격을 유지한다. 이에 의해, 규제 부재(135)와 제1 스페이서(121) 사이에 있어서, 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 이동을 제한할 수 있기 때문에, 전극 탭(113)의 선단측의 위치를 보다 고정밀도로 규제할 수 있다. 또한, 전극 탭(113)의 이동이 제1 스페이서(121)와 규제 부재(135) 사이로 제한되기 때문에, 조전지(100)의 사용 시에 있어서 전극 탭(113)이 진동함으로써, 전극 탭(113)의 기단부측에 응력이 집중되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 제1 스페이서(121)는 다리부(121q)를 구비한다. 이에 의해, 도 12의 (A)에 나타내는 바와 같이, 규제 부재(135A)와 제1 스페이서(121A) 사이에 있어서 이동을 규제하는 전극 탭(113A)에 인접하는 별도의 전극 탭(113B)이, 전극 탭(113A)의 측으로 부상하는 것을 방지할 수 있다. 그 때문에, 전극 탭(113)끼리의 사이의 간격을 확실하게 유지할 수 있다. 그 결과, 전극 탭(113)끼리의 사이에 규제 부재(135)를 배치하기가 보다 용이해진다.
또한, 제1 스페이서(121)가 다리부(121q)를 구비함으로써, 제1 스페이서(121A)가, 전극 탭(113A)으로부터 해당 전극 탭(113A)에 인접하는 별도의 전극 탭(113B)을 향한 방향으로 어긋나는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 전극 탭(113A)의 선단부(113d)와 버스 바(131)를 레이저 용접에 의해 접합하는 경우에 있어서, 레이저 조사 위치로부터 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 위치가 어긋나 있는 것에서 기인하여, 해당 레이저 조사 위치에 조사한 레이저광이 단전지측에 달하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 제1 스페이서(121)의 다리부(121q)와, 해당 다리부(121q)가 이동을 규제하는 전극 탭(113) 사이에 간극이 형성되어 있다. 이에 의해, 도 12에 나타내는 바와 같이, 단전지(110)의 위치가 적층 방향 Z에 걸쳐 어긋났을 때, 다리부(121q)가 전극 탭(113)에 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 제1 스페이서(121)의 다리부(121q)에 의해 전극 탭(113)에 국소적인 응력 집중이 발생하는 것을 회피할 수 있다. 또한, 제1 스페이서(121)의 다리부(121q)와 전극 탭(113) 사이에 간극이 형성되어 있음으로써, 전극 탭(113)의 근방에 결로된 수분이 고이는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 규제부(121p)에 있어서 전극 탭(113)에 대향하는 면으로부터 다리부(121q)의 선단부까지의 거리 H1은, 해당 규제부(121p)에 대향하는 전극 탭(113)의 선단부(113d)에 있어서 적층 방향 Z에 따른 부분의 길이 H2와, 해당 전극 탭(113)과 해당 전극 탭(113)과 해당 전극 탭(113)에 인접하는 전극 탭(113) 사이에 배치되는 규제 부재(135)의 적층 방향에 있어서의 길이 H3의 합보다도 크다. 이에 의해, 도 12의 (A)에 나타내는 바와 같이, 전극 탭(113)의 선단부(113d)들 사이의 간격 H4를, 규제 부재(135)의 적층 방향 Z에 따른 길이 H3 이상으로 유지할 수 있다. 그 때문에, 전극 탭(113)의 선단부(113d)들 사이에 규제 부재(135)를 배치하기가 더욱 용이해진다. 또한, 도 12의 (A)에서는, 전극 탭(113A)과 전극 탭(113B)이 모두 부상된 경우를 예시하고 있지만, 전극 탭(113A)이 부상되지 않은 경우에도 동일한 효과를 발휘하는 것은 명확하다.
또한, 상술한 바와 같이, 가이드부(135b)에 있어서의 전극 탭(113)으로부터 가장 떨어진 부위(135c)는, 단전지(110)의 적층 방향 Z에 있어서, 제1 스페이서(121)의 다리부(121q)의 선단부(121r)보다도 전극 탭(113)으로부터 떨어진 위치에 있다. 이에 의해, 도 12에 나타내는 바와 같이, 전극 탭(113)끼리의 사이에 규제 부재(135)를 삽입할 때, 제1 스페이서(121A)의 다리부(121q)에 맞닿는 위치까지 전극 탭(113B)이 이동되어 있는 경우에 있어서도, 규제 부재(135B)에 형성한 가이드부(135b)에 의해, 전극 탭(113B)을 확실하게 가이드할 수 있다. 이에 의해, 전극 탭(113)끼리의 사이에 규제 부재(135)를 배치하기가 더욱 용이해진다.
보호 커버(140)는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 버스 바 유닛(130)을 피복함으로써, 버스 바(131)끼리가 단락되거나, 버스 바(131)가 외부의 부재에 접촉하여 단락되거나 누전되거나 하는 것을 방지한다. 또한, 보호 커버(140)는 애노드측 터미널(133) 및 캐소드측 터미널(134)을 외부에 면하게 하여, 각각의 단전지(110)의 발전 요소(111)에 충방전을 시킨다. 보호 커버(140)는 절연성을 구비한 플라스틱을 포함한다.
보호 커버(140)는 도 3에 도시한 바와 같이, 평판 형상으로 형성되고, 적층 방향 Z를 따라서 기립되어 있다. 보호 커버(140)는 그 측면(140a)의 상단(140b)과 하단(140c)을 긴 변 방향 X에 따라서 굴절된 형상을 포함하고, 버스 바 유닛(130)에 끼워 맞춘다.
보호 커버(140)의 측면(140a)은 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 버스 바 유닛(130)에 구비된 애노드측 터미널(133)에 대응하는 위치에, 해당 애노드측 터미널(133)보다도 약간 큰 직사각형상의 구멍을 포함하는 제1 개구(140d)를 구비하고 있다. 동일하게, 보호 커버(140)의 측면(140a)은, 버스 바 유닛(130)에 구비된 캐소드측 터미널(134)이 대응하는 위치에, 해당 캐소드측 터미널(134)보다도 약간 큰 직사각형상의 구멍을 포함하는 제2 개구(140e)를 구비하고 있다.
하우징(150)은 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 전지군(100G)을 적층 방향을 따라서 가압한 상태에 있어서 수용하고 있다. 상부 가압판(151) 및 하부 가압판(152)에 의해, 전지군(100G)에 구비된 각각의 단전지(110)의 발전 요소(111)를 끼움 지지하면서 가압함으로써, 발전 요소(111)에 적정한 면압을 부여한다.
상부 가압판(151)은 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 전지군(100G)의 적층 방향 Z에 따른 상방에 배치되어 있다. 상부 가압판(151)은 적층 방향 Z에 따라서 하방으로 돌출된 가압면(151a)을 중앙에 구비하고 있다. 가압면(151a)에 의해, 각각의 단전지(110)의 발전 요소(111)를 하방으로 압박한다. 상부 가압판(151)은 짧은 변 방향 Y에 따른 양측으로부터, 긴 변 방향 X에 따라서 연장된 유지부(151b)를 구비하고 있다. 유지부(151b)는, 제1 스페이서(121)의 적재부(121M 및 121N) 또는 제2 스페이서(122)의 적재부(122M 및 122N)를 피복한다. 유지부(151b)의 중앙에는, 제1 스페이서(121)의 위치 결정 구멍(121d) 또는 제2 스페이서(122)의 위치 결정 구멍(122d)과 적층 방향 Z에 따라서 연통되는 로케이트 구멍(151c)이 개구되어 있다. 로케이트 구멍(151c)은, 조전지(100)끼리를 연결하는 볼트를 삽입 관통한다. 상부 가압판(151)은 충분한 두께를 구비한 금속판을 포함한다.
하부 가압판(152)은 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상부 가압판(151)과 동일한 구성을 포함하고, 상부 가압판(151)의 상하를 역전시키고 있다. 하부 가압판(152)은 전지군(100G)의 적층 방향 Z에 따른 하방에 배치되어 있다. 하부 가압판(152)은 적층 방향 Z에 따라서 상방으로 돌출된 가압면(152a)에 의해, 각각의 단전지(110)의 발전 요소(111)를 상방으로 압박한다.
한 쌍의 측판(153)은 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 전지군(100G)을 적층 방향 Z의 상하로부터 끼움 지지하면서 가압하고 있는 상부 가압판(151) 및 하부 가압판(152)이 서로 이격되지 않도록, 상부 가압판(151) 및 하부 가압판(152)의 상대 위치를 고정한다. 측판(153)은 직사각형상의 금속판을 포함하고, 적층 방향 Z를 따라서 기립되어 있다. 한 쌍의 측판(153)은 상부 가압판(151) 및 하부 가압판(152)에 대하여 전지군(100G)의 짧은 변 방향 Y의 양측으로부터 레이저 용접에 의해 접합된다. 각각의 측판(153)은 상부 가압판(151)과 맞닿아 있는 상단(153a)의 부분에 대하여 긴 변 방향 X를 따라서, 심 용접 또는 스폿 용접이 이루어진다. 동일하게, 각각의 측판(153)은 하부 가압판(152)과 맞닿아 있는 하단(153b)의 부분에 대하여 긴 변 방향 X를 따라서, 심 용접 또는 스폿 용접이 이루어진다. 한 쌍의 측판(153)은 전지군(100G)의 짧은 변 방향 Y의 양측을 피복하여 보호한다.
다음으로, 조전지(100)의 제조 방법을 도 13 내지 도 20을 참조하면서 설명한다.
조전지(100)의 제조 방법(제조 공정)은, 조전지(100)를 구성하는 부재를 적층하는 적층 공정(도 13), 조전지(100)의 전지군(100G)을 가압하는 가압 공정(도 14), 측판(153)을 상부 가압판(151) 및 하부 가압판(152)에 접합하는 제1 접합 공정(도 15), 버스 바(131)를 단전지(110)의 전극 탭(113)에 접합하고, 또한 터미널을 버스 바(131)에 접합하는 제2 접합 공정(도 16 내지 도 19), 및 보호 커버(140)를 버스 바(131)에 대하여 설치하는 실장 공정(도 20)을 구비하고 있다.
조전지(100)를 구성하는 부재를 적층하는 적층 공정에 대하여 도 13을 참조하면서 설명한다.
도 13은, 본 실시 형태에 따른 조전지(100)의 제조 방법을 나타내는 도면이며, 조전지(100)를 구성하는 부재를 적재대(701)에 대하여 순서대로 적층하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
적층 공정에 사용하는 적재대(701)는 판 형상으로 형성되고, 수평면을 따라서 설치하고 있다. 적재대(701)는 순서대로 적층하는 하부 가압판(152), 제1 셀 서브 어셈블리(100M), 제2 셀 서브 어셈블리(100N) 및 상부 가압판(151)의 긴 변 방향 X 및 짧은 변 방향 Y에 따른 상대적인 위치를 맞추는 위치 결정용 로케이트 핀(702)을 구비하고 있다. 로케이트 핀(702)은 적재대(701)의 상면(701a)에, 소정의 간격을 두고 4개 기립되어 있다. 4개의 로케이트 핀(702) 서로의 간격은, 예를 들어 상부 가압판(151)의 4 코너에 구비된 로케이트 구멍(152c)의 서로의 간격에 대응하고 있다. 로봇 아암, 핸드 리프터, 및 진공 흡착 타입의 콜릿 등을 사용하여, 조전지(100)를 구성하는 부재를 적층한다.
적층 공정에서는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 로봇 아암에 의해, 하부 가압판(152)을, 그 4 코너에 형성한 로케이트 구멍(152c)이 로케이트 핀(702)에 삽입된 상태에 있어서, 적층 방향 Z를 따라서 강하시키면서, 적재대(701)의 상면(701a)에 적재한다. 이어서, 로봇 아암에 의해, 제1 셀 서브 어셈블리(100M)를, 그 구성 부재의 제1 스페이서(121) 및 제2 스페이서(122)에 구비한 로케이트 구멍이 로케이트 핀(702)에 삽입된 상태에 있어서, 적층 방향 Z를 따라서 강하시키면서, 하부 가압판(152)에 적층한다. 동일하게, 로봇 아암에 의해, 제2 셀 서브 어셈블리(100N)와 제1 셀 서브 어셈블리(100M)를 교대로 3조씩 적층한다. 제1 셀 서브 어셈블리(100M) 및 제2 셀 서브 어셈블리(100N)의 상면에는, 상방에 적층하는 적층 부재와 접착하는 양면 테이프(160)를 부착하고 있다. 그 후, 로봇 아암에 의해, 상부 가압판(151)을, 그 4 코너에 형성한 로케이트 구멍(151c)이 로케이트 핀(702)에 삽입된 상태에 있어서, 적층 방향 Z를 따라서 강하시키면서 제1 셀 서브 어셈블리(100M)에 적층한다.
조전지(100)의 전지군(100G)을 가압하는 가압 공정에 대하여 도 14를 참조하면서 설명한다.
도 14는, 도 13에 이어, 조전지(100)의 구성 부재를 상방으로부터 압박하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
가압 공정에 사용하는 가압 지그(703)는 판 형상으로 형성되어 수평면을 따라서 설치한 가압부(703a)와, 원기둥 형상으로 형성되어 가압부(703a)의 상면에 기립시켜 접합한 지지부(703b)를 구비하고 있다. 지지부(703b)는 적층 방향 Z를 따라서 구동하는 전동 스테이지나 유압 실린더를 연결하고 있다. 가압부(703a)는 지지부(703b)를 통해, 적층 방향 Z를 따라서 하방 및 상방으로 이동한다. 가압부(703a)는 맞닿은 적층 부재를 가압한다.
가압 공정에서는, 도 14에 도시한 바와 같이, 가압 지그(703)의 가압부(703a)는, 지지부(703b)에 연결된 전동 스테이지가 구동함으로써, 상부 가압판(151)에 맞닿으면서 적층 방향 Z의 하방을 따라서 강하한다. 하방을 따라서 압박된 상부 가압판(151)과, 적재대(701)에 적재된 하부 가압판(152)에 의해, 전지군(100G)을 끼움 지지하면서 가압한다. 전지군(100G)에 구비된 각각의 단전지(110)의 발전 요소(111)는, 적정한 면압이 부여된다. 가압 공정은 다음 제1 접합 공정이 완료될 때까지 계속한다.
측판(153)을 상부 가압판(151) 및 하부 가압판(152)에 접합하는 제1 접합 공정에 대하여 도 15를 참조하면서 설명한다.
도 15는, 도 14에 이어, 측판(153)을 상부 가압판(151) 및 하부 가압판(152)에 대하여 레이저 용접하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
제1 접합 공정에 사용하는 누름판(704)은, 측판(153)을 상부 가압판(151) 및 하부 가압판(152)에 대하여 각각 압박하여, 측판(153)을 상부 가압판(151) 및 하부 가압판(152)에 각각 밀착시킨다. 누름판(704)은 금속을 포함하고, 긴 판 형상으로 형성되어 있다. 누름판(704)은 본체(704a)에 긴 변 방향을 따라서 직선 형상의 슬릿(704b)을 개구하고 있다. 누름판(704)은 적층 방향 Z를 따라서, 그 짧은 변 방향을 기립시키고 있다. 누름판(704)은 본체(704a)에 의해 측판(153)을 압박하면서, 슬릿(704b)에 의해 용접용 레이저광(L1)을 통과시킨다.
레이저 발진기(705)는 측판(153)을 상부 가압판(151) 및 하부 가압판(152)에 접합하는 광원이다. 레이저 발진기(705)는, 예를 들어 YAG(이트륨·알루미늄·가닛) 레이저로 구성된다. 레이저 발진기(705)로부터 도출한 레이저광(L1)은, 예를 들어 광 파이버나 미러에 의해 광로를 조정하고, 집광 렌즈에 의해 집광된 상태에 있어서, 측판(153)의 상단(153a)과 하단(153b)에 대하여 조사한다. 레이저 발진기(705)로부터 도출한 레이저광(L1)은, 예를 들어 하프 미러에 의해 분기시켜, 측판(153)의 상단(153a) 및 하단(153b)에 대하여 동시에 조사하는 구성으로 해도 된다.
제1 접합 공정에서는, 도 15에 도시한 바와 같이, 레이저 발진기(705)가 누름판(704)에 의해 압박된 측판(153)의 상단(153a)에 대하여, 누름판(704)의 슬릿(704b)을 통해 레이저광(L1)을 수평으로 주사하고, 측판(153)과 상부 가압판(151)을 복수 개소에 걸쳐 심 용접하여 접합한다. 동일하게, 레이저 발진기(705)는 누름판(704)에 의해 압박된 측판(153)의 하단(153b)에 대하여, 누름판(704)의 슬릿(704b)을 통해 레이저광(L1)을 수평으로 주사하고, 측판(153)과 하부 가압판(152)을 복수 개소에 걸쳐 심 용접하여 접합한다.
버스 바(131)를 단전지(110)의 전극 탭(113)에 접합하고, 또한 터미널을 버스 바(131)에 접합하는 제2 접합 공정에 대하여 도 16 내지 도 19를 참조하면서 설명한다.
도 16은, 도 15에 이어, 전지군(100G)에 버스 바 유닛(130)의 일부 부재를 설치하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 17은, 도 16에 이어, 버스 바 유닛(130)의 버스 바(131)를 단전지(110)의 전극 탭(113)에 대하여 레이저 용접하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 18은, 적층한 단전지(110)의 전극 탭(113)에 버스 바(131)를 레이저 접합하고 있는 상태의 도 9의 (B)에 대응하는 단면도이다. 도 19는, 도 17 및 도 18에 이어, 애노드측 터미널(133) 및 캐소드측 터미널(134)을 애노드측 버스 바(131A) 및 캐소드측 버스 바(131K)에 대하여 레이저 용접하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
제2 접합 공정에서는, 도 15 내지 도 16에 나타내는 바와 같이, 적재대(701)가 도면 중의 반시계 방향으로 90° 회전하여, 전지군(100G)의 전극 탭(113)과 레이저 발진기(705)를 대면시킨다.
이어서, 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 위치를 규제하는 규제 부재(135)를 전극 탭(113)끼리의 사이에 배치한다. 구체적으로는, 전극 탭(113)의 선단부(113d)들 사이에 규제 부재(135)를 배치한다. 그리고, 전극 탭(113)의 선단부(113d)에 마주 보도록 평판형 버스 바(131)를 배치한다. 구체적으로는, 각각의 버스 바(131)가 일체적으로 유지된 버스 바 홀더(132)를 로봇 아암에 의해, 전지군(100G)이 대응하는 전극 탭(113)에 맞닿게 하면서 계속 압박한다.
본 실시 형태에서는, 규제 부재(135)가 설치된 버스 바 홀더(132)를 전지군(100G)에 설치한다. 이에 의해, 버스 바 홀더(132)를 전지군(100G)에 설치함으로써, 전극 탭(113)끼리의 사이에 규제 부재(135)를 배치하기도 행해진다(도 12의 (A) 및 (B)를 참조).
이어서, 도 17 및 도 18에 나타내는 바와 같이, 레이저 발진기(705)는 버스 바(131)에 레이저광(L1)을 조사하고, 버스 바(131)와 전극 탭(113)의 선단부(113d)를 심 용접 또는 스폿 용접하여 접합한다.
이때, 전극 탭(113)끼리의 사이에는, 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 위치를 규제하는 규제 부재(135)가 배치되어 있다. 이에 의해, 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 적층 방향 Z에 따른 면과 버스 바(131)를 평행한 상태로 유지할 수 있다. 그 때문에, 버스 바(131)와의 접합 개소에 있어서, 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 적층 방향 Z에 따른 면과 버스 바(131)를 충분히 접촉시킨 상태에서 접합할 수 있다. 그 결과, 전극 탭(113)과 버스 바(131)의 접합 품질이 향상된다.
이어서, 도 16에 나타내는 바와 같이, 애노드측 터미널(133)을 매트릭스 형상으로 배치한 버스 바(131) 중, 애노드측의 종단부에 상당하는 애노드측 버스 바(131A)(도 4 중 우측 상단)에 접합된다. 동일하게, 캐소드측 터미널(134)을 매트릭스 형상으로 배치한 버스 바(131) 중, 캐소드측의 종단부에 상당하는 캐소드측 버스 바(131K)(도 4중 좌측 하방)에 접합한다.
보호 커버(140)를 버스 바(131)에 대하여 설치하는 실장 공정에 대하여 도 20을 참조하면서 설명한다.
도 20은, 도 19에 이어, 보호 커버(140)를 버스 바 유닛(130)에 설치하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
실장 공정에서는, 로봇 아암을 사용하여, 보호 커버(140)의 상단(140b)과 하단(140c)을 버스 바 유닛(130)에 끼워 맞추면서, 보호 커버(140)를 버스 바 유닛(130)에 설치한다. 보호 커버(140)의 상단(140b)과 하단(140c)은, 버스 바 유닛(130)에 대하여 접착제에 의해 접합해도 된다. 보호 커버(140)는 제1 개구(140d)로부터 애노드측 터미널(133)을 외부에 면하게 하여, 또한 제2 개구(140e)로부터 캐소드측 터미널(134)을 외부에 면하게 한다. 보호 커버(140)에 의해 버스 바 유닛(130)을 피복하고, 버스 바(131)끼리가 단락되거나, 버스 바(131)가 외부의 부재에 접촉하여 단락되거나 누전되거나 하는 것을 방지한다. 제조가 완료된 조전지(100)는 적재대(701)로부터 떼어내어, 전지 성능 등을 검사하는 검사 공정으로 반출한다.
도 13 내지 도 20을 참조하면서 설명한 조전지(100)의 제조 방법은, 공정 전반을 컨트롤러에 의해 제어하는 자동기, 공정의 일부를 작업자가 담당하는 반자동기 또는 공정 전반을 작업자가 담당하는 매뉴얼기 중 어느 형태에 의해 구현화해도 된다.
상술한 본 실시 형태에 따른 조전지(100)에 의하면, 이하의 작용 효과를 발휘한다.
본 실시 형태에 따른 조전지(100)는 전지군(100G)과 버스 바(131)를 갖는다. 전지군(100G)은, 발전 요소(111)를 포함하여 편평하게 형성된 전지 본체(110H)와, 전지 본체(110H)로부터 도출한 전극 탭(113)을 구비한 단전지(110)를 두께 방향으로 복수매 적층하여 이루어진다. 조전지(100)에 있어서, 전극 탭(113)의 선단부(113d)는 단전지(110)의 적층 방향 Z를 따라서 굴절되어 있다. 버스 바(131)는 평판 형상이며, 단전지(110)의 전극 탭(113)의 선단부(113d)를 서로 마주보도록 한 상태에서 전극 탭(113)의 선단부(113d)에 접합하고, 적어도 2개의 단전지(110)의 전극 탭(113)끼리를 전기적으로 접속한다. 본 실시 형태에 따른 조전지(100)는 단전지(110)의 적층 방향 Z에 있어서 인접하는 전극 탭(113)끼리의 사이에 배치되고, 적층 방향 Z에 있어서의 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 위치를 규제하는 규제 부재(135)를 더 갖는다.
이렇게 구성한 조전지(100)에 의하면, 전극 탭(113)의 선단부(113d)는 단전지(110)의 적층 방향 Z를 따라서 굴절되어 있다. 그리고, 버스 바(131)는 평판 형상으로 형성되고, 단전지(110)의 전극 탭(113)의 선단부(113d)를 서로 마주보도록 한 상태에서 접합되어 있다. 이에 의해, 전극 탭(113)의 선단부(113d)와 버스 바(131)를 접촉시키기 쉬워진다. 또한, 본 실시 형태에 따른 조전지(100)는, 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 위치를 규제하는 규제 부재(135)가 전극 탭(113)끼리의 사이에 배치된다. 이에 의해, 단전지(110)의 위치가 적층 방향 Z에 걸쳐 어긋난 경우에도, 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 위치가 소정의 접합 위치로부터 어긋나는 것을 방지할 수 있다. 또한, 단전지(110)의 위치가 적층 방향 Z에 걸쳐 어긋난 경우에도, 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 적층 방향 Z에 따른 면과 버스 바(131)를 접합 개소에 있어서 평행한 상태로 유지할 수 있다. 그 때문에, 버스 바(131)와의 접합 개소에 있어서, 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 적층 방향 Z에 따른 면과 버스 바(131)를 충분히 접촉시킬 수 있다. 그 결과, 전극 탭(113)과 버스 바(131)의 접합 품질을 향상시킬 수 있다. 따라서, 각각의 단전지의 전극 탭과 버스 바를 충분히 도전시킬 수 있는 조전지를 제공할 수 있다.
본 실시 형태에 따른 조전지(100)에 있어서, 규제 부재(135)는 전극 탭(113)의 선단부(113d)들 사이에 배치되어 있다.
이렇게 구성한 조전지(100)에 의하면, 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 이동이 규제 부재(135)들 사이로 규제된다. 이에 의해, 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 위치를 보다 고정밀도로 규제할 수 있다. 그 때문에, 전극 탭(113)과 버스 바(131)의 접합 품질을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 실시 형태에 따른 조전지(100)는 버스 바(131)를 유지하는 버스 바 홀더(132)를 더 갖는다. 그리고, 규제 부재(135)는 버스 바 홀더(132)에 설치되어 있다.
이렇게 구성한 조전지(100)에 의하면, 버스 바(131)의 설치와 동시에, 전극 탭(113)끼리의 사이에 규제 부재(135)를 배치할 수 있다. 그 때문에, 전극 탭(113)끼리의 사이에 규제 부재(135)를 배치하기가 용이해진다. 또한, 규제 부재(135)를 배치하기 위한 설치 부재 등을 별도로 준비할 필요가 없기 때문에, 규제 부재(135)의 배치에 필요한 부품 개수를 삭감할 수 있다. 이에 의해, 규제 부재(135)의 설치에 필요한 공간의 체적을 삭감할 수 있기 때문에, 조전지(100)의 체적 효율이 향상된다.
본 실시 형태에 따른 조전지(100)에 있어서, 규제 부재(135)는 전극 탭(113)의 폭 방향에 있어서의 양단부(113f)에 배치된다.
이렇게 구성한 조전지(100)에 의하면, 필요 최소한의 규제 부재(135)에 의해, 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 이동을 규제할 수 있다. 이에 의해, 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 위치를 저비용으로 규제할 수 있다.
본 실시 형태에 따른 조전지(100)에서는, 규제 부재(135)에 있어서 전극 탭(113)에 대향하는 부위(135a)의 전극 탭(113)의 기단부(113c)측(기단부측에 상당) 부위에는, 해당 기단부(113c)측을 향함에 따라서 해당 전극 탭(113)과의 거리가 커지는 경사를 구비한 가이드부(135b)가 설치되어 있다.
이렇게 구성한 조전지(100)에 의하면, 전극 탭(113)끼리의 사이에 규제 부재(135)를 배치할 때, 규제 부재(135)가 전극 탭(113)에 걸리는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 전극 탭(113)끼리의 사이에 규제 부재(135)를 배치하기가 보다 용이해진다.
본 실시 형태에 따른 조전지(100)는, 규제 부재(135)와는 별체로서 구성됨과 함께 규제 부재(135)와의 사이에 전극 탭(113)을 끼워 넣은 상태로 배치되고, 규제 부재(135)와는 상이한 방향의 해당 전극 탭(113)의 이동을 규제하여 인접하는 전극 탭(113)끼리의 사이의 간격을 유지하는 제1 스페이서(121)를 더 갖는다.
이렇게 구성한 조전지(100)에 의하면, 규제 부재(135)와 제1 스페이서(121) 사이에 있어서, 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 이동을 제한할 수 있기 때문에, 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 위치를 더욱 고정밀도로 규제할 수 있다.
본 실시 형태에 따른 조전지(100)에 있어서, 제1 스페이서(121)는 규제 부재(135)와의 사이에 있어서 이동을 규제하는 전극 탭(113)에 대향하여 배치되어 해당 전극 탭(113)의 이동을 규제하는 규제부(121p)와, 해당 전극 탭(113)에 인접하는 별도의 전극 탭(113)을 향해 해당 규제부(121p)로부터 연신하고, 해당 별도의 전극 탭(113)의 이동을 규제하는 다리부(121q)를 구비한다.
이렇게 구성한 조전지(100)에 의하면, 규제 부재(135)와 제1 스페이서(121) 사이에 있어서 이동을 규제하는 전극 탭(113)에 인접하는 별도의 전극 탭(113)이 규제 부재(135)와 제1 스페이서(121) 사이에 있어서 이동을 규제하는 전극 탭(113)측으로 부상하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 제1 스페이서(121)에 의해 전극 탭(113)끼리의 사이의 간격을 확실하게 유지할 수 있다. 그 때문에, 전극 탭(113)끼리의 사이에 규제 부재(135)를 배치하기가 보다 용이해진다.
본 실시 형태에 따른 조전지(100)에 있어서, 제1 스페이서(121)의 다리부(121q)와, 해당 다리부(121q)가 이동을 규제하는 전극 탭(113)의 사이에 간극이 형성되어 있다.
이렇게 구성한 조전지(100)에 의하면, 단전지(110)의 위치가 적층 방향 Z에 걸쳐 어긋났을 때, 제1 스페이서(121)의 다리부(121q)에 의해 전극 탭(113)에 국소적인 응력 집중이 발생하는 것을 피할 수 있다.
본 실시 형태에 따른 조전지(100)에 있어서, 제1 스페이서(121)의 규제부(121p)에 있어서 전극 탭(113)에 대향하는 면으로부터 다리부(121q)의 선단부(121r)까지의 거리 H1은, 해당 규제부(121p)에 대향하는 전극 탭(113)의 선단부(113d)에 있어서 적층 방향 Z에 따른 부분의 길이 H2와, 해당 전극 탭(113)과 해당 전극 탭(113)에 인접하는 전극 탭(113) 사이에 배치되는 규제 부재(135)의 적층 방향 Z에 있어서의 길이 H3의 합보다도 크다.
이렇게 구성한 조전지(100)에 의하면, 전극 탭(113)의 선단부(113d)들 사이의 간격 H4를, 규제 부재(135)의 적층 방향 Z에 따른 길이 H3 이상으로 유지할 수 있다. 그 때문에, 전극 탭(113)끼리의 사이에 규제 부재(135)를 배치하기가 더욱 용이해진다.
본 실시 형태에 따른 조전지(100)에 있어서, 가이드부(135b)에 있어서의 전극 탭(113)으로부터 가장 떨어진 부위(135c)는, 단전지(110)의 적층 방향 Z에 있어서, 제1 스페이서(121)의 다리부(121q)의 선단부(121r)보다도 전극 탭(113)으로부터 떨어진 위치에 있다.
이렇게 구성한 조전지(100)에 의하면, 전극 탭(113)끼리의 사이에 규제 부재(135)를 삽입할 때, 제1 스페이서(121)의 다리부(121q)에 맞닿는 위치까지 전극 탭(113)이 이동하였을 경우에 있어서도, 규제 부재(135)에 형성한 가이드부(135b)에 의해, 전극 탭(113)을 확실하게 가이드할 수 있다. 이에 의해, 전극 탭(113)끼리의 사이에 규제 부재(135)를 배치하기가 더욱 용이해진다.
(개변예)
상술한 실시 형태에 있어서, 규제 부재(135)는 단전지(110)의 적층 방향 Z에 있어서 인접하는 전극 탭(113)의 선단부(113d)들 사이에 배치되어 있었다. 그러나, 규제 부재의 형태는, 단전지의 적층 방향에 있어서 인접하는 전극 탭끼리의 사이에 배치되고, 적층 방향에 있어서의 전극 탭의 선단부의 위치를 규제하는 한, 한정되지 않는다. 예를 들어, 상술한 실시 형태에 있어서의 규제 부재(135) 대신에, 스페이서(121)가 구비하는 다리부(121q)를 규제 부재로 해도 된다.
구체적으로는, 규제 부재(135)를 사용하는 대신에, 스페이서(121)가 구비하는 다리부(121q)의 위치를, 전극 탭(113)의 기단부측으로부터 선단측으로 이동시킨다. 보다 구체적으로는, 전극 탭(113)에 있어서 적층 방향 Z에 교차하는 부분 중, 전극 탭(113)의 선단부(113d)에 있어서 굴절하고 있는 개소측의 부분에 대향하는 위치로 다리부(121q)를 이동시킨다. 그리고, 전극 탭(113)에 있어서 적층 방향 Z에 교차하는 부분 중, 전극 탭(113)의 선단부(113d)에 있어서 굴절되어 있는 개소의 측 부분 위치를 다리부(121q)에 의해 규제함으로써, 적층 방향 Z에 있어서의 전극 탭(113)의 선단부(113d)의 위치를 규제해도 된다.
이상, 실시 형태를 통하여 조전지(100)를 설명했지만, 본 발명은 실시 형태에 있어서 설명한 구성에만 한정되지 않고, 특허 청구 범위의 기재에 기초하여 적절히 변경하는 것이 가능하다.
예를 들어, 상술한 실시 형태 및 개변예에서는, 애노드측 전극 탭 및 캐소드측 전극 탭은 전지 본체의 한 변으로부터 도출하였다. 그러나, 애노드측 전극 탭 및 캐소드측 전극 탭을 전지 본체의 대향하는 다른 변으로부터 각각 도출해도 된다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 규제 부재(135)는 전극 탭(113)의 폭 방향에 있어서의 양단부(113f)에 배치되었다. 그러나, 규제 부재(135)를 전극 탭(113)의 폭 방향의 전체에 걸쳐 설치해도 된다.
100: 조전지,
100S: 적층체,
100G: 전지군,
100M: 제1 셀 서브 어셈블리,
100N: 제2 셀 서브 어셈블리,
110: 단전지,
110H: 전지 본체,
111: 발전 요소,
112: 라미네이트 필름,
112a: 일단부,
112b: 타단부,
112c, 112d: 양단부,
112e: 연결 구멍,
113: 전극 탭,
113A: 애노드측 전극 탭,
113K: 캐소드측 전극 탭,
113c: 기단부,
113d: 선단부,
120: 1대의 스페이서,
121: 제1 스페이서,
122: 제2 스페이서,
121M, 121N, 122M, 122N: 적재부,
121a, 122b: 상면,
121b, 122b: 하면,
121c, 122c: 위치 결정핀,
121d: 위치 결정 구멍,
121e, 122e: 로케이트 구멍,
121f, 122f: 오목부,
121g: 제1 지지면,
121h: 제2 지지면,
121i, 122i: 연결핀,
121j: 지지부,
121p: 규제부,
121q: 다리부,
121r: 선단부,
122k: 지지면,
130: 버스 바 유닛,
131: 버스 바,
131A: 애노드측 버스 바,
131K: 캐소드측 버스 바,
131c: 측부,
132: 버스 바 홀더,
132a: 지주부,
132b: 보조 지주부,
132c: 절연부,
133: 애노드측 터미널,
134: 캐소드측 터미널,
133a, 134a: 중앙부,
133b, 134b: 일단부,
133c, 134c: 타단부,
133d, 134d: 구멍,
135: 규제 부재,
135b: 가이드부,
135c: 전극 탭으로부터 가장 떨어진 부위,
140: 보호 커버,
140a: 측면,
140b: 상단,
140c: 하단,
140d: 제1 개구,
140e: 제2 개구,
150: 하우징,
151: 상부 가압판,
152: 하부 가압판,
151a, 152a: 가압면,
151b, 152b: 유지부,
151c, 152c: 로케이트 구멍,
153: 측판,
153a: 상단,
153b: 하단,
160: 양면 테이프,
701: 적재대,
701a: 상면,
702: 로케이트 핀,
703: 가압 지그,
703a: 가압부,
703b: 지지부,
704: 누름판,
704a: 본체부,
704b: 슬릿,
705: 레이저 발진기,
L1: 레이저광,
X: (단전지(110)의 적층 방향과 교차하고, 또한 단전지(110)의) 긴 변 방향,
Y: (단전지(110)의 적층 방향과 교차하고, 또한 단전지(110)의) 짧은 변 방향,
Z: (단전지(110)의) 적층 방향.
100S: 적층체,
100G: 전지군,
100M: 제1 셀 서브 어셈블리,
100N: 제2 셀 서브 어셈블리,
110: 단전지,
110H: 전지 본체,
111: 발전 요소,
112: 라미네이트 필름,
112a: 일단부,
112b: 타단부,
112c, 112d: 양단부,
112e: 연결 구멍,
113: 전극 탭,
113A: 애노드측 전극 탭,
113K: 캐소드측 전극 탭,
113c: 기단부,
113d: 선단부,
120: 1대의 스페이서,
121: 제1 스페이서,
122: 제2 스페이서,
121M, 121N, 122M, 122N: 적재부,
121a, 122b: 상면,
121b, 122b: 하면,
121c, 122c: 위치 결정핀,
121d: 위치 결정 구멍,
121e, 122e: 로케이트 구멍,
121f, 122f: 오목부,
121g: 제1 지지면,
121h: 제2 지지면,
121i, 122i: 연결핀,
121j: 지지부,
121p: 규제부,
121q: 다리부,
121r: 선단부,
122k: 지지면,
130: 버스 바 유닛,
131: 버스 바,
131A: 애노드측 버스 바,
131K: 캐소드측 버스 바,
131c: 측부,
132: 버스 바 홀더,
132a: 지주부,
132b: 보조 지주부,
132c: 절연부,
133: 애노드측 터미널,
134: 캐소드측 터미널,
133a, 134a: 중앙부,
133b, 134b: 일단부,
133c, 134c: 타단부,
133d, 134d: 구멍,
135: 규제 부재,
135b: 가이드부,
135c: 전극 탭으로부터 가장 떨어진 부위,
140: 보호 커버,
140a: 측면,
140b: 상단,
140c: 하단,
140d: 제1 개구,
140e: 제2 개구,
150: 하우징,
151: 상부 가압판,
152: 하부 가압판,
151a, 152a: 가압면,
151b, 152b: 유지부,
151c, 152c: 로케이트 구멍,
153: 측판,
153a: 상단,
153b: 하단,
160: 양면 테이프,
701: 적재대,
701a: 상면,
702: 로케이트 핀,
703: 가압 지그,
703a: 가압부,
703b: 지지부,
704: 누름판,
704a: 본체부,
704b: 슬릿,
705: 레이저 발진기,
L1: 레이저광,
X: (단전지(110)의 적층 방향과 교차하고, 또한 단전지(110)의) 긴 변 방향,
Y: (단전지(110)의 적층 방향과 교차하고, 또한 단전지(110)의) 짧은 변 방향,
Z: (단전지(110)의) 적층 방향.
Claims (10)
- 발전 요소를 포함하여 편평하게 형성된 전지 본체와, 상기 전지 본체로부터 도출한 전극 탭을 구비한 단전지를, 그 두께 방향으로 복수매 적층하여 이루어지고, 상기 전극 탭의 선단부가 상기 단전지의 적층 방향을 따라서 굴절된 전지군과,
상기 적층 방향으로 인접하는 상기 전극 탭 끼리의 사이에 배치되고, 상기 전극 탭 끼리의 사이의 상기 적층 방향의 간격을 유지하는 스페이서와,
적어도 2개의 상기 단전지의 상기 전극 탭끼리를 전기적으로 접속하는 복수의 평판형 버스 바와,
상기 버스 바를 유지하는 버스 바 홀더를 갖고,
상기 버스 바 홀더는, 상기 적층 방향으로 인접하는 상기 전극 탭의 상기 적층 방향을 따라서 연장되어 있는 부분끼리의 사이에 삽입되어, 상기 전극 탭을 상기 스페이서와의 사이에 끼워 넣음으로써, 상기 전극 탭의 상기 적층 방향을 따라서 연장되어 있는 부분의 상기 적층 방향의 위치를 규제하는 규제 부재를 갖고,
상기 전극 탭의 상기 적층 방향을 따라서 연장되어 있는 부분은, 상기 규제 부재와 상기 스페이서에 의해 상기 적층 방향의 위치가 규제되어 있는 상태에서, 상기 버스 바의 상기 단전지를 향하는 면에 용접되어 있는, 조전지. - 제1항에 있어서, 적어도 2개의 상기 단전지의 상기 전극 탭의 각각 상기 선단부와, 상기 버스 바에 있어서 상기 단전지를 향하는 면이, 서로 맞닿아 용접되어 있는, 조전지.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 버스 바 홀더는 상기 전지군에 설치되기 전의 상태에 있어서, 복수의 상기 버스 바를 유지하여 이루어지는, 조전지.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 규제 부재는 상기 전극 탭의 폭 방향에 있어서의 양단부에 배치되는, 조전지.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 규제 부재에 있어서 상기 전극 탭에 대향하는 부위의 상기 전극 탭의 기단부측의 부위에는, 상기 기단부측을 향함에 따라서 상기 전극 탭과의 거리가 커지는 경사를 구비한 가이드부가 설치되어 있는, 조전지.
- 삭제
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스페이서는, 상기 규제 부재와의 사이에 있어서 이동을 규제하는 상기 전극 탭에 대향하여 배치되어 상기 전극 탭의 이동을 규제하는 규제부와, 상기 전극 탭에 인접하는 별도의 상기 전극 탭을 향해 상기 규제부로부터 연신되고, 상기 별도의 전극 탭의 이동을 규제하는 다리부를 구비하는, 조전지.
- 제7항에 있어서, 상기 스페이서의 상기 다리부와, 상기 다리부가 이동을 규제하는 상기 전극 탭의 사이에 간극이 형성되어 있는, 조전지.
- 제7항에 있어서, 상기 규제부에 있어서 상기 전극 탭에 대향하는 면으로부터 상기 다리부의 선단부까지의 거리는, 상기 규제부에 대향하는 상기 전극 탭의 상기 선단부에 형성되어 있는 상기 적층 방향에 따른 부분의 길이와, 상기 전극 탭과 상기 전극 탭에 인접하는 상기 전극 탭의 사이에 배치되는 상기 규제 부재의 상기 적층 방향에 있어서의 길이의 합보다도 큰, 조전지.
- 제5항에 있어서, 상기 스페이서는, 상기 규제 부재와의 사이에 있어서 이동을 규제하는 상기 전극 탭에 대향하여 배치되어 상기 전극 탭의 이동을 규제하는 규제부와, 상기 전극 탭에 인접하는 별도의 상기 전극 탭을 향해 상기 규제부로부터 연신되고, 상기 별도의 전극 탭의 이동을 규제하는 다리부를 구비하고,
상기 가이드부에 있어서의 상기 전극 탭으로부터 가장 떨어진 부위는, 상기 단전지의 상기 적층 방향에 있어서, 상기 스페이서의 상기 다리부의 선단부보다도 상기 전극 탭으로부터 떨어진 위치에 있는, 조전지.
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