KR20080114504A - 밀폐 전지 및 그 제조 방법 - Google Patents
밀폐 전지 및 그 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20080114504A KR20080114504A KR1020080042440A KR20080042440A KR20080114504A KR 20080114504 A KR20080114504 A KR 20080114504A KR 1020080042440 A KR1020080042440 A KR 1020080042440A KR 20080042440 A KR20080042440 A KR 20080042440A KR 20080114504 A KR20080114504 A KR 20080114504A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- current collector
- sealed battery
- sealing material
- resistance welding
- tape
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 147
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 46
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 46
- 239000004840 adhesive resin Substances 0.000 claims description 42
- 229920006223 adhesive resin Polymers 0.000 claims description 42
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 39
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 19
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 11
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 35
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 16
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 abstract 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 43
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 43
- 239000000463 material Substances 0.000 description 39
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 11
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 241000135309 Processus Species 0.000 description 9
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 7
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 7
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 6
- 241000156302 Porcine hemagglutinating encephalomyelitis virus Species 0.000 description 5
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 4
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000004589 rubber sealant Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- CKFRRHLHAJZIIN-UHFFFAOYSA-N cobalt lithium Chemical compound [Li].[Co] CKFRRHLHAJZIIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- ALKZAGKDWUSJED-UHFFFAOYSA-N dinuclear copper ion Chemical compound [Cu].[Cu] ALKZAGKDWUSJED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004021 metal welding Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005493 welding type Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/183—Sealing members
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
- H01M50/417—Polyolefins
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49108—Electric battery cell making
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
과제
양단에 각각 정극 심체 및 부극 심체의 노출부를 가지는 밀폐 전지의 전극체에서의 심체에 대해 집전체를 저항 용접했을 때, 스퍼터된 먼지가 전극체의 내부로 이동하는 것을 방지하여, 내부 단락의 발생이 적고 신뢰성이 높은 밀폐 전지 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
해결 수단
본 발명의 밀폐 전지의 제조 방법은 양단에 각각 복수매의 정극 심체 노출부(14) 및 부극 심체 노출부(15)를 가지는 밀폐 전지용 전극체(11)를 형성하는 공정, 적어도 상기 부극 심체 노출부(15)의 용접 개소의 양면에, 중앙부에 개구(231)가 형성된 열용착성 수지로 이루어진 테이프(23a)를 통하여, 각각 부극 집전체(181) 및 부극 집전체 수용부품(183)을 맞닿게 하는 공정, 상기 양측의 부극 집전체(181) 및 부극 집전체 수용부품(183)에 전류를 흘려 저항 용접하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 밀폐 전지 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 양단에 각각 정극 심체 및 부극 심체의 노출부를 가지는 밀폐 전지의 전극체에서의 심체에 대해 집전체를 저항 용접했을 때, 스퍼터된 먼지가 전극체의 내부로 이동하는 것을 방지하여, 내부 단락의 발생이 적고, 신뢰성이 높은 밀폐 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
환경보호운동의 고조를 배경으로 하여 이산화탄소가스 등의 배출 규제가 강화되고 있으며, 자동차 업계에서는 가솔린, 디젤유, 천연가스 등의 화석연료를 사용하는 자동차뿐만 아니라, 전기자동차(EV)나 하이브리드 전기자동차(HEV)의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 덧붙여서, 근래의 화석연료 가격의 급격한 상승은 이들 EV나 HEV의 개발을 진행시키는 순풍이 되고 있다.
이와 같은 EV, HEV용 전지로는 일반적으로 니켈-수소 2차 전지나 리튬 이온 2차 전지가 사용되고 있으나, 환경 대응뿐만 아니라, 자동차로서의 기본 성능, 즉 주행 능력의 고도화도 요구되어 오고 있다. 그렇기 때문에, 단순히 전지 용량을 크게 할 뿐만 아니라, 자동차의 가속 성능이나 등판(登坂) 성능에 큰 영향을 미치기 때문에 전지 출력을 크게 하는 것도 필요하다. 그런데 고출력의 방전을 실시하면 전지에 대전류가 흐르기 때문에, 발전 요소의 심체와 집전체 사이의 접촉 저항에 의한 발열이 커진다. 따라서, EV, HEV용 전지는 대형이고, 대용량일 뿐만 아니라, 대전류를 취출할 수 있는 것이 필요해짐에 따라, 전지 내부의 전력 손실을 방지하여 발열을 저하시키기 위해서, 이들 발전 요소의 심체와 집전체 사이의 용접 불량을 방지하여 내부 저항을 저하시키는 것에 대하여도 여러 가지의 개량이 행해져 오고 있다.
발전 요소의 심체와 집전체를 전기적으로 접합하는 방법으로는 기계적인 카시메(caulking), 용접 등의 방법이 있으나, 고출력이 요구되는 전지의 집전 방법으로는 융접인 용접이 적합하다. 또, 리튬 이온 2차 전지의 부극측 전극체 재료로는 저저항화를 실현하기 위해 구리 내지 구리합금이 사용되나, 구리 내지 구리합금은 그 특성으로 전기 저항이 작고, 열전도율이 크기 때문에 용접하기 위해서는 상당히 큰 에너지가 필요해진다.
이와 같은 발전 요소의 심체와 집전체 사이의 용접 방법으로는, 종래부터 이하의 방법이 알려져 있다.
(1) 레이저 용접법(하기 특허문헌 1 참조)
(2) 초음파 용접법(하기 특허문헌 2 참조)
(3) 저항 용접법(하기 특허문헌 3 참조)
레이저 용접법에 있어서는, 피용접 재료인 구리 내지 구리합금은 금속 용접용으로 널리 사용되고 있는 YAG(이트륨-알루미늄-가닛(garnet)) 레이저 광에 대한 반사율이 약 90％로 높기 때문에 고에너지의 레이저 광이 필요하다. 또, 구리 내지 구리합금을 레이저 용접하면, 표면 상태의 영향에 따라 용접성이 크게 변하는 것 및 타재질의 레이저 용접의 경우와 마찬가지로 스퍼터의 발생이 불가피하다고 하는 문제점이 존재한다.
초음파 용접에 있어서도, 피용접 재료인 구리 내지 구리합금의 열전도율이 크기 때문에 큰 에너지가 필요해지며, 또 용접시의 초음파 진동에 의해 부극 활물질의 탈락이 생긴다. 그 때문에, 하기 특허문헌 2에 개시되어 있는 발명에서는, 초음파 용접시에 발전 요소인 전극체를 압축하여, 탈락한 부극 활물질이 발전 요소인 전극체 내에 침입하지 않게 하고 있다.
또한, 저항 용접에 있어서는, 피용접 재료인 구리 내지 구리합금의 전기 저항이 작고 열전도율이 크기 때문에, 단시간에 대전류의 투입이 필요하고, 용접시에 집전체와 같은 재질인 전극봉과 집전체의 융접이 발생하는 경우가 있고, 용접부 이외에서의 융해나 스파크의 발생이 생긴다고 하는 문제점이 존재하고 있다.
[특허문헌 1] 일본 특개 2001-160387호 공보
[특허문헌 2] 일본 특개 2007-053002호 공보
[특허문헌 3] 일본 특개 2006-310254호 공보
[특허문헌 4] 일본 특개 2002-008708호 공보
상술한 바와 같이, 3 종류의 용접 방법에는 일장일단이 있으나, 생산성 및 경제성을 고려하면 종래부터 금속간의 용접법으로 널리 사용되고 있는 저항 용접법을 채용하는 것이 바람직하다. 그러나 특히 양단에 각각 정극 심체 및 부극 심체의 노출부를 가지는 EV, HEV용 밀폐 전지의 전극체(상기 특허문헌 4 참조)에서의 구리 내지 구리합금으로 이루어진 심체에 대해 구리제 집전체를 저항 용접하기 위해서는, 전극체의 적층수가 많기 때문에 확실하게 용접시키기 위해서는 매우 많은 용접 에너지를 필요로 한다. 게다가 저항 용접시에 용접 에너지를 크게 하면 스퍼터된 먼지의 발생이 증가하고, 이 먼지가 밀폐 전지의 전극체 내부로 이동함으로써 내부 단락의 원인이 될 가능성이 증가한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 그 목적은 양단에 각각 정극 심체 및 부극 심체의 노출부를 가지는 밀폐 전지의 전극체에서의 심체에 대해 집전체를 저항 용접했을 때, 스퍼터된 먼지가 전극체의 내부로 이동하는 것을 방지하여, 내부 단락의 발생이 적고 신뢰성이 높은 밀폐 전지 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 밀폐 전지는 양단에 각각 정극 심체 및 부극 심체가 노출한 밀폐 전지용 전극체와, 적어도 한쪽의 상기 심체의 양측에 저항 용접된 집전체를 구비한 밀폐 전지에 있어서, 상기 저항 용접 부분 주위의 상 기 심체와 집전체 사이에는 절연 밀봉재가 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 밀폐 전지에 있어서는, 양단에 각각 복수매의 정극 심체 및 부극 심체가 노출한 밀폐 전지용 전극체와, 적어도 한쪽의 상기 복수매의 심체의 양측에 저항 용접된 집전체 및 집전체 수용부품을 구비하고 있는 것이 필요하다. 이와 같은 밀폐 전지에서는, 통상 전극체의 적층수가 많기 때문에, 확실하게 용접시키기 위해서는 매우 많은 용접 에너지를 부여할 필요가 있기 때문에, 저항 용접시에 스퍼터된 먼지의 발생이 증가한다. 그러나 본 발명의 밀폐 전지에 있어서는, 저항 용접 부분 주위의 상기 심체와 집전체 및 집전체 수용부품의 사이에는 절연 밀봉재가 배치되어 있기 때문에, 저항 용접시에 발생한 먼지는 저항 용접부 주위의 절연 밀봉재 중에 포획되기 때문에 외부로 비산하는 일이 없다. 따라서, 본 발명에 의하면 내부 단락의 발생이 적고 신뢰성이 높은 밀폐 전지를 얻을 수 있다. 또, 저항 용접 부분 주위의 심체와 집전체 및 집전체 수용부품의 한쪽 사이에 절연 밀봉재가 배치된 경우라도, 저항 용접시에 발생한 먼지는 저항 용접부 주위의 절연 밀봉재 중에 포획되기 때문에 전극체 내부 내지 외부로 비산하는 먼지를 줄이는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 밀폐 전지에서의 심체 및 집전체는 양자 모두 같은 금속으로 이루어져 있어도, 각각 다른 금속으로 이루어진 경우라도 되며, 또 정극 심체에 대해서도 부극 심체에 대해서도 동일하게 적용할 수 있다. 또한, 본 발명의 밀폐 전지는 양단에 각각 정극 심체 및 부극 심체가 노출한 밀폐 전지용 전극체와, 적어도 한쪽의 상기 심체에 대해 양측으로부터 대향 배치되어 있는 동시에 저항 용접된 집전체 및 집전체 수용부품을 구비하고 있는 것이면, 전극체가 권회형인 것이라도 적층형인 것이라도 되며, 또한, 비수 전해질 2차 전지라도 수성 전해질 2차 전지라도 된다.
또, 본 발명의 밀폐 전지에 있어서는, 상기 절연 밀봉재는 열용착성 수지로 이루어진 테이프 또는 접착재(湖材) 부착 절연 테이프인 것이 바람직하다.
이러한 태양의 밀폐 전지에 의하면, 저항 용접시에 발생하는 스퍼터된 고온의 먼지는 고체의 열용착성 수지로 이루어진 테이프 또는 접착재 부착 절연 테이프를 부분적으로 용융하는 것에 의해 열을 빼앗겨 급속히 냉각되어 온도가 내려가므로, 용이하게 고체의 열용착성 수지로 이루어진 테이프 또는 접착재 부착 절연 테이프 중에 포획된다. 또한, 저항 용접시에는 전류를 흐르게 하는 시간은 짧고, 게다가 전류가 흐르는 범위는 좁기 때문에, 열용착성 수지로 이루어진 테이프 또는 접착재 부착 절연 테이프 모두가 동시에 용융하는 일은 적다. 그 때문에, 저항 용접시에 발생한 스퍼터된 먼지는 열용착성 수지로 이루어진 테이프 또는 접착재 부착 절연 테이프로부터 비산하여 전극체의 내부에 들어가는 일이 적어지기 때문에, 보다 내부 단락의 발생이 적어 신뢰성 높은 밀폐 전지를 얻을 수 있다. 또한, 열용착성 수지는 용착 온도가 70~150℃ 정도이며, 용해 온도는 200℃ 이상인 것이 바람직하고, 나아가서는 전해액 등에 대한 내약품성을 갖추고 있는 것이 바람직하다.
또, 본 발명의 밀폐 전지에 있어서는, 상기 집전체 및 집전체 수용부품의 상기 저항 용접 부분의 적어도 한쪽에는 다른 한쪽을 향해 돌출하는 돌기가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이 돌기는 일반적으로는 「프로젝션」이라고도 불리는 것으로, 선단부의 단면적이 밑부분(根本)의 단면적보다 작게 되어 있는 것이 바람직하다. 저항 용접시에 이 돌기의 선단 부분에 전류가 집중하기 때문에 저항 용접에 사용되지 않는 무효 전류가 감소하여, 심체, 집전체 및 집전체 수용부품 등의 전기 저항이 낮고, 또한 열전도율이 높더라도 효율적으로 견고하게 저항 용접을 실시할 수 있다. 따라서, 이러한 태양의 밀폐 전지에 의하면, 상기 본 발명의 효과를 나타내면서도, 보다 용접부의 신뢰성이 높은 밀폐 전지를 얻을 수 있다.
또, 본 발명의 밀폐 전지에 있어서는, 상기 집전체 및 집전체 수용부품의 상기 저항 용접 부분의 한쪽에는 다른 한쪽을 향해 돌출하는 상기 돌기가 설치되고, 상기 집전체 및 집전체 수용부품의 다른 한쪽에는 상기 돌기와 대향하는 부분에 표면이 평평한 볼록부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
저항 용접시에는 집전체 및 집전체 수용부품을 양측에서 전극봉에 의해 서로 압압(押壓)하면서 저항 용접이 행해지기 때문에, 용접부 주위에 배치된 절연 밀봉재의 열용착성 수지 자체 내지 접착재가 용접부로 비어져 나오는 경우가 있다. 이와 같이 열용착성 수지 자체 내지 접착재가 저항 용접부에 비어져 나온 상태에서 저항 용접을 실시하면 열용착성 수지 자체 내지 접착재가 폭발적으로 연소해 버리는 경우가 있다. 그러나 상기 집전체 및 집전체 수용부품의 다른 한쪽에는 상기 돌기와 대향하는 부분에 표면이 평평한 볼록부를 형성하면, 저항 용접시에 열용착성 수지 내지 접착재가 비어져 나오는 일이 있더라도, 이 비어져 나온 열용착성 수지 내지 접착재가 상기 돌기의 표면 및 표면이 평평한 볼록부의 표면에 이르는 일이 없기 때문에, 안전하고 또한 효율적으로, 견고한 저항 용접부를 가지는 밀폐 전지를 얻을 수 있다.
또, 본 발명의 밀폐 전지에 있어서는, 상기 표면이 평평한 볼록부의 형상은 평면에서 보아 원형상이며, 상기 표면이 평평한 볼록부의 직경은 상기 돌기의 직경보다 큰 것이 바람직하다.
이러한 태양의 밀폐 전지에 의하면, 집전체 및 집전체 수용부품의 배치 위치에 차이가 있더라도, 표면이 평평한 볼록부와 돌기의 선단이 대향 배치된 상태를 유지할 수 있기 때문에, 상기 본 발명의 효과를 나타내면서도, 보다 용접부의 신뢰성이 높은 밀폐 전지를 얻을 수 있다.
또, 본 발명의 밀폐 전지에 있어서는, 상기 저항 용접된 심체, 집전체 및 집전체 수용부품이 모두 구리 또는 구리합금으로 이루어진 것으로 할 수 있다.
구리 또는 구리합금은 상용되고 있는 도전성 금속 중 가장 전기 저항이 낮고 또한 열전도율이 낮으므로 저항 용접시에는 대전류를 흐르게 할 필요가 있기 때문에, 스퍼터되는 먼지의 발생도 많아진다. 그러나 본 발명의 밀폐 전지에 의하면, 이러한 대량으로 발생한 스퍼터된 먼지도 저항 용접부 주위의 절연 밀봉재 중에 포획할 수 있기 때문에, 상기 본 발명의 효과를 양호하게 발휘할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 밀폐 전지의 제조 방법은 이하의 (1)~(3)의 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
(1) 양단에 각각 복수매의 정극 심체 및 부극 심체의 노출부를 가지는 밀폐 전지용 전극체를 형성하는 공정,
(2) 적어도 한쪽의 상기 심체의 노출부의 용접 개소의 양면에, 중앙부에 개구가 형성된 절연 밀봉재를 통하여 각각 집전체 및 집전체 수용부품을 맞닿게 하는 공정,
(3) 상기 양측의 집전체 및 집전체 수용부품 사이에 전류를 흘려 저항 용접하는 공정.
본 발명의 밀폐 전지의 제조 방법에 의하면, 저항 용접시에는 절연 밀봉재의 중앙부에 만들어진 개구를 통하여 전류가 흐른다. 그 때문에, 저항 용접시에 절연성 테이프에 만들어진 개구 부분에 전류가 집중하기 때문에, 용접에 관여하지 않는 무효 전류가 감소하여 효율적으로 견고하게 저항 용접을 실시할 수 있다. 게다가 저항 용접 부분 주위는 절연성 테이프로 둘러싸여 있기 때문에, 저항 용접시에 발생한 스퍼터 먼지는 저항 용접부 주위의 절연 밀봉재 중에 포획되기 때문에 외부로 비산하는 일이 없다. 따라서, 본 발명의 밀폐 전지의 제조 방법에 의하면, 내부 단락의 발생이 적어 신뢰성이 높은 밀폐 전지를 얻을 수 있다.
또, 본 발명의 밀폐 전지의 제조 방법에 있어서는, 상기 절연 밀봉재는 열용착성 수지로 이루어진 테이프 또는 접착재 부착 절연 테이프인 것이 바람직하다.
이러한 태양의 밀폐 전지의 제조 방법에 의하면, 용이하게 절연 밀봉재를 소정의 저항 용접 위치의 주위에 배치할 수 있게 된다. 덧붙여서, 저항 용접시에 발생하는 스퍼터된 고온의 먼지는, 고체의 열용착성 수지 내지 절연 테이프를 부분적으로 용융하는 것에 의해 열을 빼앗겨 급속히 냉각되어 온도가 내려가므로, 용이하게 고체의 열용착성 수지 내지 절연 테이프 중에 포획된다. 또한, 저항 용접시에는 전류를 흐르게 하는 시간은 짧고, 게다가 전류가 흐르는 범위가 좁기 때문에, 고체의 열용착성 수지 내지 절연 테이프 모두가 동시에 용융하는 경우는 적다. 그 때문에, 저항 용접시에 발생한 스퍼터된 먼지는 고체의 열용착성 수지 내지 절연 테이프를 튀어나와 전극체의 내부로 들어가는 것이 적어지기 때문에, 보다 내부 단락의 발생이 적어 신뢰성 높은 밀폐 전지를 얻을 수 있다.
또한, 열용착성 수지는 용착 온도가 70~150℃ 정도이며, 용해 온도는 200℃ 이상인 것이 바람직하고, 나아가서는 전해질 등에 대한 내약품성을 갖추고 있는 것이 바람직하다. 열용착성 수지로는 고무계 밀봉재, 산 변성 폴리프로필렌, 폴리올레핀계 열용착성 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 접착재 부착 절연 테이프로는 폴리이미드 테이프, 폴리프로필렌 테이프, 폴리페닐렌술파이드 테이프 등을 사용할 수 있으며, 또 절연성 열용착제 수지층을 가지는 복층 구조의 것이라도 된다.
또, 본 발명의 밀폐 전지의 제조 방법에 있어서는, 상기 (2)의 공정에 있어서, 상기 양측의 집전체 및 집전체 수용부품의 상기 저항 용접 부분의 적어도 한쪽에는 다른 한쪽을 향하여 돌출하는 돌기가 형성된 것을 사용하고, 상기 돌기가 상기 절연 밀봉재의 중앙부의 개구에 위치하도록 상기 심체의 용접 개소에 맞닿게 하는 것이 바람직하다.
이 돌기는 일반적으로는 「프로젝션」이라고도 불리는 것으로, 선단부의 단면적이 밑부분의 단면적보다 작게 되어 있는 것이 바람직하다. 저항 용접시에 이 돌기의 선단 부분에 전류가 집중하기 때문에 저항 용접에 사용되지 않는 무효 전류가 감소하여, 심체, 집전체 및 집전체 수용부품 등의 전기 저항이 낮고 또한 열전 도율이 높더라도 효율적으로 견고하게 저항 용접을 실시할 수 있게 된다. 덧붙여서, 이 돌기는 절연 밀봉재 중앙부의 개구에 위치하도록 배치되어 있기 때문에, 저항 용접 전의 절연 밀봉재의 위치 차이에 따른 용접부로의 비어져 나옴을 예방할 수 있기 때문에, 저항 용접시에 용접부로 비어져 나온 절연 밀봉재의 폭발적인 연소를 없앨 수 있다. 따라서, 이러한 태양의 밀폐 전지의 제조 방법에 의하면 용접부의 신뢰성이 높은 밀폐 전지를 제조할 수 있다.
또, 본 발명의 밀폐 전지의 제조 방법에 있어서는, 상기 절연 밀봉재의 두께는 상기 돌기 높이의 0.1~1배인 것이 바람직하다. 상기 절연 밀봉재의 두께는 상기 돌기 높이의 2／3~1배인 것이 더욱 바람직하다.
절연성 테이프의 두께가 돌기 높이의 0.1배 미만이면 실질적으로 절연 밀봉재가 없는 경우와 같게 되어, 스퍼터 먼지가 외부로 비산하는 것을 억제할 수 없게 되므로 내부 단락이 증가하기 때문에 바람직하지 않다. 절연성 테이프의 두께가 돌기 높이의 2／3배 이상이면 스퍼터 먼지의 포집 효과가 양호해진다. 또, 절연 밀봉재의 두께가 돌기 높이의 1배를 넘으면, 돌기를 심체와 직접 접촉시키기 위해서는 과잉의 압력이 필요해지기 때문에 바람직하지 않다.
또, 본 발명의 밀폐 전지의 제조 방법에 있어서는, 상기 절연 밀봉재 중앙부의 개구의 폭은 상기 돌기 폭의 1~5배인 것이 바람직하다.
절연 밀봉재 중앙의 개구 폭이 돌기의 폭의 1배 미만이면, 절연 밀봉재가 돌기의 선단부를 부분적으로 덮는 경우가 있기 때문에, 저항 용접시에 용접부에 절연 밀봉재가 잔류하기 쉬워져서, 폭발적으로 연소를 일으키거나 용접부의 강도 저하 및 신뢰성 저하가 생기기 때문에 바람직하지 않다. 또, 절연 밀봉재 중앙부의 개구 폭이 돌기 폭의 5배를 넘으면, 실질적으로 절연 테이프가 없는 경우와 같게 되어, 스퍼터 먼지가 외부로 비산하는 것을 억제할 수 없게 되기 때문에 내부 단락이 증가하므로 바람직하지 않다. 또한, 본 발명에서의 절연성 테이프 중앙의 개구 폭 내지 돌기 폭은, 이들 형상이 원형상이면 직경을 나타내고, 이들 형상이 사각형상이면 최장 대각간(對角間) 거리를 나타낸다.
또, 본 발명의 밀폐 전지의 제조 방법에 있어서는, 상기 (2)의 공정에 있어서, 상기 집전체 및 집전체 수용부품의 상기 저항 용접 부분의 한쪽에는 다른 한쪽을 향하여 돌출하는 상기 돌기가 마련되고, 상기 집전체 및 집전체 수용부품의 다른 한쪽에는 상기 돌기와 대향하는 부분에 표면이 평평한 볼록부가 형성된 것을 사용하여, 상기 표면이 평평한 볼록부 및 돌기가 절연 밀봉재의 중앙부의 개구에 위치하여 서로 대향하도록 상기 심체의 용접 개소에 맞닿게 하는 것이 바람직하다.
이러한 태양의 밀폐 전지의 제조 방법에 의하면, 저항 용접시에 절연 밀봉재의 열용착성 수지 내지 접착재가 비어져 나오더라도 상기 표면이 평평한 볼록부 및 돌기의 표면까지는 이르지 않으며, 게다가 저항 용접시의 전류는 상기 돌기의 선단과 표면이 평평한 볼록부 표면의 일부에 집중해서 흐르기 때문에, 이 열용착성 수지 내지 접착재가 폭발적으로 연소하는 일이 없어진다. 게다가 이 표면이 평평한 볼록부가 절연 밀봉재의 위치를 결정하기도 하기 때문에, 용이하게 저항 용접 전 절연 밀봉재의 위치 차이에 의한 용접부로의 비어져 나옴을 예방할 수 있어, 저항 용접시에 용접부로 비어져 나온 절연 밀봉재의 폭발적인 연소를 없앨 수 있다. 따 라서, 이러한 태양의 밀폐 전지의 제조 방법에 의하면, 안전하게 또한 견고하게 저항 용접을 실시할 수 있게 되는 동시에 생산성을 크게 향상시킬 수 있어, 효율적으로 용접부 신뢰성이 높은 밀폐 전지를 제조할 수 있다.
또, 본 발명의 밀폐 전지의 제조 방법에 있어서는, 상기 표면이 평평한 볼록부의 형상은 평면에서 보아 원형상이며, 상기 표면이 평평한 볼록부의 직경은 상기 돌기의 직경보다 큰 것이 바람직하다.
이러한 태양의 밀폐 전지의 제조 방법에 의하면, 표면이 평평한 볼록부 형성을 용이하게 할 수 있으며, 게다가 집전체 및 집전체 수용부품의 배치 위치에 차이가 있더라도 표면이 평평한 볼록부와 돌기의 선단이 대향 배치된 상태를 간단히 유지할 수 있기 때문에, 상기 본 발명의 효과를 나타내면서도 보다 용접부 신뢰성이 높은 밀폐 전지를 제조할 수 있게 된다.
또, 본 발명의 밀폐 전지의 제조 방법에 있어서는, 상기 절연 밀봉재의 두께는 앞 돌기 높이의 0.1~1배인 것이 바람직하다. 상기 절연 밀봉재의 두께는 상기 돌기의 높이의 2／3~1배인 것이 더욱 바람직하다.
절연성 테이프의 두께가 돌기 높이의 0.1배 미만이면 실질적으로 절연 밀봉재가 없는 경우와 같게 되어, 스퍼터 먼지가 외부로 비산하는 것을 억제할 수 없게 되기 때문에 내부 단락이 증가하므로 바람직하지 않다. 절연성 테이프의 두께가 돌기 높이의 2／3배 이상이면 스퍼터 먼지의 포집 효과가 양호해진다. 또, 절연 밀봉재의 두께가 돌기 높이의 1배를 넘으면, 돌기를 심체와 직접 접촉시키기 위해서는 과잉의 압력이 필요해지기 때문에 바람직하지 않다.
또, 본 발명의 밀폐 전지의 제조 방법에 있어서는, 상기 절연 밀봉재 중앙부의 개구 폭은 상기 돌기 폭의 1~5배인 것이 바람직하다.
절연 밀봉재 중앙의 개구 폭이 돌기 폭의 1배 미만이면, 절연 밀봉재가 돌기의 선단부를 부분적으로 덮는 경우가 있기 때문에, 저항 용접시에 용접부에 절연 밀봉재가 잔류하기 쉬워져서, 폭발적으로 연소를 일으키거나 용접부 강도의 저하 및 신뢰성 저하가 생기기 때문에 바람직하지 않다. 또, 절연 밀봉재의 폭이 돌기 폭의 5배를 넘으면, 실질적으로 절연 테이프가 없는 경우와 같게 되어, 스퍼터 먼지가 외부로 비산하는 것을 억제할 수 없게 되기 때문에 내부 단락이 증가하므로 바람직하지 않다.
또, 본 발명의 밀폐 전지의 제조 방법에 있어서는, 상기 절연 밀봉재는 열용착성 수지로 이루어진 테이프이며, 상기 열용착성 수지로 이루어진 테이프의 두께를 L로 했을 때, 상기 표면이 평평한 볼록부의 높이 H는 L＜H＜(3／2)L의 범위에 있는 것이 바람직하다.
절연 밀봉재가 열용착성 수지로 이루어진 테이프로 이루어진 경우, 특히 연속적으로 저항 용접을 계속하면 저항 용접용 전극봉이 뜨거워지기 때문에, 저항 용접 전류를 흘리기 전에 이들 열용착성 수지가 연화되어 용접부로 비어져 나올 가능성이 있다. 이 경우, L＜H를 만족하고 있으면 표면이 평탄한 볼록부의 표면이 열용착성 수지제 테이프보다 돌출된 상태로 되므로, 연화된 열용착성 수지제 테이프가 표면이 평탄한 볼록부의 표면에까지 비어져 나오는 것과 같은 일이 없어진다. 또, H＜(3／2)L을 만족하고 있으면 열용착성 수지제 테이프에 의한 저항 용접시의 스퍼 터된 먼지의 포집 효과가 양호해진다. 따라서, 열용착성 수지로 이루어진 테이프의 두께와 표면이 평평한 볼록부의 높이가 상기 조건을 만족하고 있으면, 저항 용접시에 열용착성 수지가 비어져 나오더라도, 이 열용착성 수지가 표면이 평평한 볼록부의 표면에까지 도달하는 일이 없어지기 때문에, 저항 용접시에 이 접착재가 폭발적으로 연소하는 일이 없어져서, 안전하게, 또한, 용접부 신뢰성이 높은 밀폐 전지를 제조할 수 있게 된다.
또, 본 발명의 밀폐 전지의 제조 방법에 있어서는, 상기 절연 밀봉재는 접착재 부착 절연 테이프이며, 상기 접착재 부착 절연 테이프의 총 두께를 t, 접착재 두께를 a로 했을 때, 상기 표면이 평평한 볼록부의 높이 H는 a＜H＜(3／2)t의 범위에 있는 것이 바람직하다.
접착재는 연질이어서 변형하기 쉽기 때문에, 저항 용접시에 전극봉으로 압력을 가했을 때에 절연 테이프로부터 비어져 나오기 쉽다. 그러나 a＜H의 관계에 있으면 접착재의 두께 a는 표면이 평평한 볼록부의 높이 H보다 낮기 때문에, 저항 용접시에 접착재가 표면이 평평한 볼록부를 덮는 일이 없어진다. 또, H＜(3／2)t의 관계에 있으면, 저항 용접시의 스퍼터된 먼지의 포집 효과가 양호해진다. 따라서, 접착재 부착 절연 테이프의 총 두께와, 접착재 두께와, 표면이 평평한 볼록부의 높이가 상기 조건을 만족하고 있으면, 안전하게, 신뢰성이 높은 저항 용접부를 구비한 밀폐 전지를 제조할 수 있게 된다.
이하, 실시예, 비교예와 함께 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태 를 설명한다. 단, 이하에 나타내는 실시예는 본 발명의 기술 사상을 구체화하기 위한 밀폐 전지로서 각형 비수 전해질 2차 전지의 제조 방법을 예시하는 것으로서, 본 발명을 이 각형 비수 전해질 2차 전지의 제조 방법으로 특정하는 것을 의도하는 것이 아니라, 특허청구범위에 포함되는 그 밖의 실시형태의 것도 동일하게 적응할 수 있는 것이다.
또한, 도 1A는 실시예 및 비교예에 공통되는 밀폐 전지로서 각형 전지의 내부 구조를 나타내는 정면도이며, 도 1B는 도 1A의 IB－IB선에 따른 단면도이다. 도 2는 실시예 1의 각형 전지의 도 1A에 있어서의 II－II선에 따른 확대 단면도이다. 도 3은 도 2의 III 부분의 확대 분해 단면도이다. 도 4는 실시예 1의 저항 용접부 박리면의 확대 사진이다. 도 5는 절연 밀봉재로서 열용착성 수지로 이루어진 테이프가 연화된 상태를 나타내는 도 2에 대응하는 확대 단면도이다. 도 6은 실시예 2의 각형 전지의 도 3에 대응하는 확대 단면도이다. 도 7은 평면에서 보았을 때의 절연 밀봉재, 표면이 평평한 볼록부 및 돌기의 배치 관계를 나타내는 도면이다. 도 8은 실시예 3의 각형 전지의 도 2에 대응하는 확대 단면도이다. 도 9는 도 8의 IX 부분의 확대 단면도이다. 도 10은 실시예 3의 변형예를 나타내는 도 2에 대응하는 확대 단면도이다.
최초로 실시예 및 비교예에 공통되는 밀폐 전지로서의 각형 비수 전해질 2차 전지를 도 1A 및 도 1B를 이용하여 설명한다. 이 각형 비수 전해질 2차 전지(10)는 정극 극판(도시하지 않음)과 부극 극판(도시하지 않음)이 세퍼레이터(도시하지 않음)를 통하여 권회된 편평한 모양의 권회 전극체(11)를 각형 전지 외장캔(12)의 내 부에 수용하고, 봉구판(13)에 의해 전지 외장캔(12)을 밀폐한 것이다.
이 편평한 모양의 권회 전극체(11)는, 권회축 방향의 양단부에 정극합제, 부극합제를 도포하지 않는 정극 심체 노출부(14), 부극 심체 노출부(15)를 구비하고 있다. 정극 심체 노출부(14)는 정극 집전체(16)를 통하여 정극 단자(17)에 접속되고, 부극 심체 노출부(15)는 부극 집전체(181)를 통하여 부극 단자(19)에 접속되어 있다. 정극 단자(17), 부극 단자(19)는 각각 절연 부재(20, 21)를 통하여 봉구판(13)에 고정되어 있다.
이 각형 비수 전해질 2차 전지는 편평한 모양의 권회 전극체(11)를 전지 외장캔(12) 내에 삽입한 후, 봉구판(13)을 전지 외장캔(12)의 개구부에 레이저 용접하고, 그 후 전해액 주액 구멍(도시하지 않음)으로부터 비수 전해액을 주액하고, 이 전해액 주액 구멍을 밀폐하는 것에 의해 제작된다. 또한, 전해액으로는, 예를 들어 에틸렌카보네이트와 디에틸카보네이트를 부피비로 3：7이 되도록 혼합한 용매에 대해 LiPF6을 1 몰／L이 되도록 용해한 비수 전해액을 사용할 수 있다.
이어서, 실시예 및 비교예에 공통되는 편평한 모양의 권회 전극체(11)의 구체적 제조 방법에 대해 설명한다.
［정극판의 제작］
정극판은 다음과 같이 하여 제작하였다. 우선, 정극 활물질로서 코발트산리튬(LiCoO2) 분말 94 중량％와, 도전제로서 아세틸렌 블랙 혹은 그래파이트 등의 탄소계 분말 3 중량％와, 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVdF)로 이루어진 결착제 3 중 량％를 혼합하고, 얻어진 혼합물에 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)으로 이루어진 유기 용제를 첨가하고 혼련하여 정극 활물질합제 슬러리를 조제하였다. 계속해서, 알루미늄박(예를 들어, 두께가 20㎛인 것)으로 이루어진 정극 심체를 준비하고, 상술한 바와 같이 하여 제작한 정극 활물질합제 슬러리를 정극 심체의 양면에 균일하게 도포하여 정극 활물질 합제층을 도포하였다. 이때, 정극 활물질 합제층의 한쪽에는 정극 활물질합제 슬러리가 도포되어 있지 않은 소정 폭(여기서는 12 ㎜로 했음)의 비도포부(정극 심체 노출부)가 정극 심체의 끝 가장자리를 따라 형성되도록 도포하였다. 이 후, 정극 활물질 합제층을 형성한 정극 심체를 건조기 중을 통과시켜, 슬러리 제작시에 필요했던 NMP를 제거하고 건조시켰다. 건조 후에, 롤 프레스기에 의해 두께가 0.06 ㎜가 될 때까지 압연하여 정극판을 제작하였다. 이와 같이 하여 제작한 정극판을 폭이 100 ㎜가 되는 직사각형 모양으로 잘라내어, 폭이 10 ㎜인 띠 모양의 알루미늄으로 이루어진 정극 심체 노출부를 마련한 정극판을 얻었다.
［
부극판의
제작］
부극판은 다음과 같이 하여 제작하였다. 우선, 부극 활물질로서의 천연 흑연 분말 98 중량％와, 결착제로서의 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC) 및 스티렌-부타디엔 고무(SBR)를 각각 1 중량％씩 혼합하여, 물을 첨가하고 혼련하여 부극 활물질합제 슬러리를 조제하였다. 이어서, 구리박(예를 들어, 두께가 12 ㎛인 것)으로 이루어진 부극 심체를 준비하고, 상술한 바와 같이 하여 제작한 부극 활물질합제 슬러리를 부극 심체의 양면에 균일하게 도포하고 부극 활물질 합제층을 형성하였다. 이 경우, 부극 활물질 합제층의 한쪽에는 부극 활물질합제 슬러리가 도포되어 있지 않 은 소정 폭(여기서는 10 ㎜로 했음)의 비도포부(부극 심체 노출부)가 부극 심체의 끝 가장자리를 따라서 형성되도록 도포하였다. 이 후, 부극 활물질 합제층을 형성한 부극 심체를 건조기 중을 통과시켜 건조시켰다. 건조 후에, 롤 프레스기에 의해 두께가 0.05 ㎜가 될 때까지 압연하여 부극판을 제작하였다. 이와 같이 하여 제작한 부극판을 폭이 110 ㎜가 되는 직사각형 모양으로 잘라내어, 폭이 8 ㎜인 띠 모양의 부극 심체 노출부를 마련한 부극판을 얻었다.
［
권취
전극체의
제작］
상술한 바와 같이 하여 얻어진 정극판의 정극 심체 노출부와 부극판의 부극 심체 노출부가 각각 대향하는 전극의 활물질 합제층이 겹치지 않도록 이동시키고, 폴리에틸렌제 다공질 세퍼레이터(두께가 0.022 ㎜이고, 폭이 100 ㎜인 것)를 통하여 권회하여, 양측에 각각 복수의 알루미늄박으로 이루어진 정극 심체 노출부(14)와 구리박으로 이루어진 부극 심체 노출부(15)가 형성된 실시예 및 비교예에서 사용하는 편평한 모양의 권회 전극체(11)를 제작하였다.
［
집전체의
저항 용접］
이와 같이 하여 제작된 편평한 모양의 권회 전극체(11)의 정극 심체 노출부(14)에 알루미늄제 정극 집전체(16) 및 정극 집전체 수용부품(도시하지 않음)을 저항 용접에 의해 장착하고, 마찬가지로 부극 심체 노출부(15)에 구리제 부극 집전체(181) 및 부극 집전체 수용부품(183)을 저항 용접에 의해 장착하나, 이하에 있어서는, 부극 심체 노출부(15)에 구리제 부극 집전체(181) 및 부극 집전체 수용부 품(183)을 저항 용접에 의해 장착하는 경우에 대해 설명한다.
실시예 1
실시예 1의 각형 비수 전해질 2차 전지(10)에 있어서는, 부극 집전체(181)로 중앙부에 프로젝션으로 작용하는 돌기(높이 h=0.8 ㎜, 기부(基部)의 직경 W=2 ㎜)(182)가 형성된 것을 이용하였다. 또, 절연 밀봉재로는 열용착성 수지제 테이프(23a)(두께 L=0.1 ㎜)의 중앙부에 개구(231)(직경 A=6 ㎜인 원형상)를 형성하여 이용하였다. 또한, 여기서 사용한 열용착성 수지제 테이프(23a)는 폴리올레핀계 열용착성 수지조(樹脂槽)를 포함하는 다층 필름으로 이루어진 것이다.
우선, 구리제 부극 심체 노출부(15)를 묶고, 그 상하에 각각 열용착성 수지제 테이프(23a)에 형성된 개구(231)의 중심이 일치하도록, 열용착성 수지제 테이프(23a)를 얹어 놓고, 그 아래쪽으로부터 구리제 부극 집전체(181)의 돌기(182)가 아래쪽의 열용착성 수지제 테이프(23a)의 개구(231)의 중심에 일치하도록 배치하며, 마찬가지로 위쪽의 열용착성 수지제 테이프(23a)의 개구(231)를 막도록 부극 집전체 수용부품(183)을 배치하였다. 계속해서, 부극 집전체(181) 및 부극 집전체 수용부품(183)을 끼우도록 상하로부터 저항 용접 장치(도시하지 않음)의 구리제 전극봉(241, 242)을 맞닿게 하고, 양쪽의 전극봉(241, 242)을 서로 압압하여 조금 단락한 상태로 하고 나서, 양 전극봉(241, 242)의 사이에 단시간 미리 실험적으로 정한 최적 용접 전류(예를 들어 4 kA)를 흘려 저항 용접을 실시하였다.
이 상하 구리제 부극 집전체(181) 및 부극 집전체 수용부품(183)을 인장 시험기에 의해 박리할 때까지의 강도를 측정한 바, 19.6 N(20 kgf)이었다. 또, 이 박리면의 확대 사진은 도 4에 나타냈던 대로이다. 도 4로부터 분명한 바와 같이, 저항 용접에 의해 스퍼터된 구리의 먼지(25)가 열용착성 수지제 테이프(23a) 내에 포획되어 있음이 확인된다.
또한, 열용착성 수지제 테이프(23a)로는 열용착성 수지의 용착 온도가 70~150 ℃ 정도이며, 용해 온도는 200 ℃ 이상인 것이면 적절히 선택하여 사용할 수 있으나, 추가로 비수 전해질 등에 대한 내약품성을 갖추고 있는 것이 바람직하다. 열용착성 수지로는 고무계 밀봉재, 산변성 폴리프로필렌, 폴리올레핀계 열용착성 수지 등을 사용할 수 있다.
또, 열용착성 수지제 테이프(23a)의 두께 L은 돌기(182) 높이 h의 0.1~1배인 것이 바람직하다. 열용착성 수지제 테이프(23a)의 두께 L이 돌기(182)의 높이 h의 0.1배 미만이면 실질적으로 열용착성 수지제 테이프(23a)가 없는 경우와 같게 되어, 스퍼터 먼지가 외부로 비산하는 것을 억제할 수 없게 되기 때문에 내부 단락이 증가한다. 또, 열용착성 수지제 테이프(23a)의 두께 L이 돌기(182)의 높이 h의 1배를 넘으면, 돌기(182)를 부극 심체의 노출부(15)와 직접 접촉시키기 위해서는 과잉 의 압력을 필요로 하기 때문에 바람직하지 않다.
또, 열용착성 수지제 테이프(23a)의 중앙부 개구(231)의 폭 A는 상기 돌기(182)의 폭 W의 1~5배인 것이 바람직하다. 열용착성 수지제 테이프(23a) 중앙의 개구(231)의 폭 W가 돌기(182)의 폭 W의 1배 미만이면, 열용착성 수지제 테이프(23a)가 돌기(182)의 선단부를 부분적으로 덮는 경우가 있기 때문에, 저항 용접시에 용접부에 열용착성 수지제 테이프(23a)가 잔류하기 쉬워져서, 폭발적으로 연소를 일으키거나 용접부의 강도 저하 및 신뢰성 저하가 발생한다. 또, 열용착성 수지제 테이프(23a)의 중앙부 개구(231)의 폭 A가 돌기(182)의 폭 W의 5배를 넘으면, 실질적으로 열용착성 수지제 테이프(23a)가 없는 경우와 같게 되어, 스퍼터 먼지가 외부로 비산하는 것을 억제할 수 없게 되기 때문에 내부 단락이 증가한다.
［비교예］
실시예에서 사용한 열용착성 수지제 테이프를 사용하지 않는 것 이외에는 실시예의 경우와 같게 하여 저항 용접을 실시하였다. 이 비교예는 상술한 종래예의 것에 대응한다. 또한, 비교예의 경우의 미리 실험적으로 정한 최적 용접 전류는 5.7 kA이다. 이 저항 용접 후의 권회 전극체(11)측의 구리제 부극 심체 노출부(15) 사이에는 약간 스퍼터된 구리 먼지의 존재가 확인되었다. 또, 저항 용접 후의 비교예의 상하의 집전체를 인장 시험기에 의해 박리할 때까지의 강도를 측정한 바, 19.6 N(20 kgf)이었다.
또한, 실시예 1 및 비교예의 실험 상태 및 측정 결과를 정리하면, 하기 표 1에 나타낸 바와 같아진다.
| 스퍼터 먼지 발생 | 스퍼터 먼지의 용접부 밖으로의 비산 | 용접강도/ 종래비교 | 용접에 필요한 전류/종래비교 | |
| 종래예 | 있음 | 있음 | - | - |
| 실시예 1 | 있음 | 없음 | 종래와 동등 | 70% |
표 1의 기재로부터 분명한 바와 같이, 실시예 1의 경우의 최적 저항 용접 전류값은 비교예의 경우의 약 70％로 되어 있으나, 인장 시험결과는 동등해져 있다. 이와 같은 결과가 얻어진 이유는, 실시예에서는 저항 용접시에 전류가 흐르는 범위가 열용착성 수지제 테이프(23a)의 개구(231)에 의해 좁은 범위로 제한되고 있는데 비해, 비교예에서는 상하의 집전체 및 집전체 수용부품이 구리제 부극 심체 노출부와 접촉하는 면적이 넓기 때문에, 저항 용접에 직접 관련하지 않는 무효 전류가 커졌기 때문이라고 추측된다.
따라서, 저항 용접하는 부분의 주위에 열용착성 수지제 테이프(23a)가 존재하는 상태에서 저항 용접하면, 스퍼터된 금속의 먼지가 열용착성 수지제 테이프(23a)의 내부에 포획되기 때문에, 스퍼터된 금속의 먼지가 외부로 비산하는 일이 적어짐을 이해할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는 부극 심체 노출부(15), 부극 집전체(181) 및 부극 집전체 수용부품(183) 모두 구리제인 경우에 대해 설명하였으나, 구리는 전극의 심체로 상용되고 있는 금속 중 가장 열전도율이 높은 금속이기 때문에, 다른 금속의 경우에 본 발명을 적용하면 스퍼터된 금속의 먼지가 외부로 비산하는 일이 더욱 적어진다. 따라서, 본 발명에 의하면, 밀폐 전지의 종류에 상관없이, 내부 단락의 발생이 적고 신뢰성이 높은 밀폐 전지를 얻을 수 있음을 알 수 있다.
실시예 2
실시예 1의 각형 비수 전해질 2차 전지(10)에 있어서는, 도 2 및 도 3에 나타낸 것처럼, 부극 집전체(181)로 중앙부에 돌기(182)가 형성된 것을 이용하여 열용착성 수지제 테이프(23a)의 중앙부에 개구(231)를 형성한 것을 이용하여 저항 용접한 예를 나타내었다. 그러나 특히 연속적으로 저항 용접을 계속하면, 전극봉(241, 242)이 뜨거워져 있기 때문에, 저항 용접시에 전류를 흐르게 하기 전에 열용착성 수지제 테이프(23a) 자체가 연화하는 경우가 있다. 이와 같은 상태에서 저항 용접을 실시하면, 저항 용접시에는 부극 집전체(181) 및 부극 집전체 수용부품(183)을 양측에서 전극봉(241, 242)에 의해 서로 압압하면서 저항 용접이 행해지기 때문에, 도 5에 나타낸 바와 같이 열용착성 수지제 테이프(23a) 자체가 용접부측으로 비어져 나와 버리는 경우가 있다. 이 상태에서 저항 용접용 전류를 흘리면 경우에 따라서는 열용착성 수지가 폭발적으로 연소해버린다.
따라서, 실시예 2의 각형 전지의 저항 용접부로서, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 부극 집전체 수용부품(183)의 부극 집전체(181)의 돌기(182)에 대향하는 측에, 돌기(182)를 향해 높이 H의 표면이 평탄한 볼록부(184)를 형성하고, 이 표면이 평탄한 볼록부(184)의 표면에까지 연화한 열용착성 수지제 테이프(23a)가 비어져 나오지 않게 함으로써, 저항 용접시 열용착성 수지제 테이프(23a)의 폭발적인 연소를 억제하도록 하였다. 또한, 도 6 및 도 7에 있어서는 도 2 및 도 3에 나타낸 구성과 동일한 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략한다.
이 경우, 열용착성 수지제 테이프(23a)의 두께를 L로 하면, 표면이 평탄한 볼록부(184)의 높이 H는 L≤H＜(3／2)L로 하는 것이 바람직하다. 즉, 표면이 평탄한 볼록부(184)의 높이 H를 열용착성 수지제 테이프(23a)의 두께 L과 같거나 그것보다 높게 하여, 표면이 평탄한 볼록부(184)의 표면을 열용착성 수지제 테이프(23a)보다 돌출시키도록 하면, 연화한 열용착성 수지제 테이프(23a)가 표면이 평탄한 볼록부(184)의 표면에까지 비어져 나오는 일이 없어진다. 또, 표면이 평탄한 볼록부(184)의 높이 H가 열용착성 수지제 테이프(23a)의 두께 L의 (3／2) 미만이면, 열용착성 수지제 테이프(23a)에 의한 저항 용접시의 스퍼터된 먼지의 포집 효과가 양호해진다. 또한, 프로젝션으로 작용하는 돌기(182)의 높이 h와 열용착성 수지제 테이프(23a)의 두께 L 사이의 관계 및 돌기(182)의 기부의 폭 W와 열용착성 수지제 테이프(23a) 중앙의 개구(231)의 폭 A 사이의 관계는 실시예 1에 있어서 나타낸 것과 같게 설정하면 된다.
또한, 표면이 평탄한 볼록부(184)의 형상은 평면에서 보아 원형상으로 하면 제작하기 쉽고, 또 열용착성 수지제 테이프(23a)의 개구(231) 사이의 위치 결정을 하기 쉬워진다. 이 표면이 평탄한 볼록부(184)의 직경을 D로 하고, 돌기(182)의 기부의 직경을 W로 하며, 열용착성 수지제 테이프(23a)의 개구(231)의 직경을 A로 했을 경우 W＜D＜A로 하는 것이 바람직하다. 이 경우의 표면이 평탄한 볼록부(184), 돌기(182) 및 열용착성 수지제 테이프(23a)의 개구(231)의 평면에서 본 배치 관계는 도 7에 나타냈던 대로 된다.
이와 같이, 실시예 2의 각형 전지의 저항 용접부의 구성을 채용하면, 저항 용접시에 열용착성 수지가 돌기(182)와 표면이 평탄한 볼록부(184) 사이에 들어가는 일이 없어지기 때문에, 열용착성 수지가 폭발적으로 연소하는 것을 억제할 수 있다.
실시예 3
실시예 1 및 실시예 2에서는, 절연 밀봉재로 열용착성 수지제 테이프(23a)를 이용한 예를 나타냈으나, 접착재 부착 절연 테이프도 사용 가능하다. 절연 밀봉재로 이 접착재 부착 절연 테이프(23b)를 사용한 실시예 3의 각형 전지의 저항 용접부의 구성을 도 8~도 10을 이용하여 설명한다. 또한, 도 8~도 10에 있어서는 도 6 및 도 7에 나타낸 구성과 동일한 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략한다.
실시예 3의 저항 용접부가 실시예 2의 저항 용접부와 구성이 상위한 점은, 실시예 2에서는 절연 밀봉재로 열용착성 수지제 테이프(23a)를 이용하고 있는데 비해, 실시예 3에서는 접착재 부착 절연 테이프(23b)를 이용한 점뿐이며, 그 외의 구성은 실질적으로 동일하다. 이 접착재 부착 절연 테이프(23b)로는 폴리이미드 테이프, 폴리프로필렌 테이프, 폴리페닐렌 설파이드 테이프 등으로 이루어진 절연 테이프(23c)의 일면에 접착재(23d)가 도포되어 있는 것을 사용할 수 있다. 여기서는, 이 접착재 부착 절연 테이프(23b)의 총 두께 t=0.1 ㎜, 접착재(23d)의 두께 a=0.03 ㎜로 하고, 표면이 평평한 볼록부의 높이 H=0.10 ㎜인 것을 사용하였으나, 표면이 평평한 볼록부의 높이 H를 a＜H＜(3／2)t의 관계를 만족하도록 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 접착재(23d)는 연질이어서 변형하기 쉽기 때문에, 저항 용접시에 전극봉(241, 242)으로 압력을 가했을 때에 절연 테이프(23c)로부터 비어져 나오기 쉽다. 그러나 a＜H의 관계에 있으면, 접착재(23d)의 두께 a는 표면이 평평한 볼록부(184)의 높이 H보다 낮기 때문에, 저항 용접시에 접착재가 표면이 평평한 볼록부를 덮는 일이 없어진다. 또, H＜(3／2)t의 관계에 있으면, 저항 용접시의 스퍼터된 먼지의 포집 효과가 양호해진다.
또한, 프로젝션으로 작용하는 돌기(182)의 높이 h와 접착재 부착 절연 테이프(23b)의 총 두께 t 사이의 관계 및 돌기(182)의 기부의 폭 W와 접착재 부착 절연 테이프(23b)의 중앙의 개구(231)의 폭 A 사이의 관계는, 실시예 1에 있어서 나타낸 것과 마찬가지로, 접착재 부착 절연 테이프(23b)의 총 두께 t는 돌기(182)의 높이 h의 0.1~1배인 것이 바람직하고, 또, 접착재 부착 절연 테이프(23b) 중앙부의 개구(231)의 폭 A는 상기 돌기(182)의 폭 W의 1~5배인 것이 바람직하다.
또, 실시예 3의 각형 전지의 저항 용접부로는 실시예 2의 저항 용접부의 경우와 마찬가지로, 부극 집전체 수용부품(183)의 부극 집전체(181)의 돌기(182)에 대향하는 측에 돌기(182)를 향하여 높이 H의 표면이 평탄한 볼록부(184)를 가지는 것을 이용한 예를 나타냈으나, 이 표면이 평탄한 볼록부(184)는 반드시 필요한 구성은 아니다. 그러나, 접착재 부착 절연 테이프(23b)를 이용했을 경우에 표면이 평탄한 볼록부(184)가 형성되어 있지 않으면, 도 10에 나타낸 것처럼 저항 용접시에 전극봉(241, 242)으로 압력을 가했을 때에 접착재(23d)가 절연 테이프(23c)로부터 저항 용접부측으로 비어져 나오기 쉽다. 그 때문에, 안전성을 확보하기 위해서는 표면이 평탄한 볼록부(184)를 마련하는 것이 좋다.
상술한 실시예 1~3에 있어서, 프로젝션으로서 마련한 부극 집전체(181)의 돌기(182)는 선단부의 단면적이 밑부분의 단면적보다 작아진 형상이나, 프로젝션의 형상은 이에 한정되지 않는다. 또, 상술한 실시예 2 및 실시예 3에 있어서는, 부극 집전체 수용부품(183)의 부극 집전체(181)의 돌기(182)에 대향하는 측에 돌기(182)를 향하여 높이 H의 표면이 평탄한 볼록부(184)를 가지는 것을 이용한 예를 나타냈으나, 부극 집전체(181) 및 부극 집전체 수용부품(183)의 양쪽에 프로젝션을 마련한 경우도 실시예 2 및 실시예 3과 같은 효과를 얻을 수 있다.
상술한 실시예 1~3에 있어서는, 각형 외장캔을 이용한 예에 대해 설명하였으나, 외장캔 형상은 특별히 한정되지 않으며 원통형의 외장캔을 이용해도 적용 가능하다. 그러나 전지를 조립한 기기의 공간 효율을 고려하면, 각형 형상의 외장캔을 이용하는 것이 바람직하다. 또, 상술한 실시예 1~3에 있어서는, 편평한 모양의 권회 전극체를 이용하는 예에 대해 설명하였으나, 예를 들어 평판상의 정·부극판을 세퍼레이터를 통하여 적층한 전극체 등을 적용할 수 있음은 분명하다.
도 1A는 실시예 및 비교예에 공통되는 밀폐 전지로서의 각형 전지의 내부 구조를 나타내는 정면도이며, 도 1B는 도 1A의 IB－IB선에 따른 단면도이다.
도 2는 실시예 1의 각형 전지의 도 1A에서의 II－II선에 따른 확대 단면도이다.
도 3은 도 2의 III 부분의 확대 분해 단면도이다.
도 4는 실시예 1의 저항 용접부의 박리면의 확대 사진이다.
도 5는 절연 밀봉재로서의 열용착성 수지로 이루어진 테이프가 연화한 상태를 나타내는 도 2에 대응하는 확대 단면도이다.
도 6은 실시예 2의 각형 전지의 도 3에 대응하는 확대 단면도이다.
도 7은 평면에서 보았을 때의 절연 밀봉재, 표면이 평평한 볼록부 및 돌기의 배치 관계를 나타내는 도면이다
도 8은 실시예 3의 각형 전지의 도 2에 대응하는 확대 단면도이다.
도 9는 도 8의 IX 부분의 확대 단면도이다.
도 10은 실시예 3의 변형예를 나타내는 도 2에 대응하는 확대 단면도이다.
부호의 설명
10：각형 비수 전해질 2차 전지 11：편평한 모양의 권회 전극체 12：전지 외장캔 13：봉구판 14：정극 심체 노출부 15：부극 심체 노출부 16：정극 집전체 17：정극 단자 181：부극 집전체 182：돌기(프로젝션) 183：부극 집전체 수 용부품 184：표면이 평평한 볼록부 19：부극 단자 20, 21：절연 부재 23a：열용착성 수지제 테이프 23b：접착재 부착 절연 테이프 23c：절연 테이프 23d：접착재 231：개구 241, 242：전극봉 25：스퍼터 먼지
Claims (18)
- 양단에 각각 복수매의 정극 심체 및 부극 심체가 노출한 전극체와, 적어도 한쪽의 상기 복수매의 심체의 양측에 저항 용접된 집전체 및 집전체 수용부품을 구비한 밀폐 전지에 있어서,상기 저항 용접 부분 주위의 상기 심체와 상기 집전체 및 집전체 수용부품의 적어도 한쪽 사이에는 절연 밀봉재가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐 전지.
- 청구항 1에 있어서,상기 저항 용접 부분 주위의 상기 심체와 상기 집전체 및 집전체 수용부품 사이에는 절연 밀봉재가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐 전지.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 절연 밀봉재는 열용착성 수지로 이루어진 테이프 또는 접착재 부착 절연 테이프인 것을 특징으로 하는 밀폐 전지.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 집전체 및 집전체 수용부품의 상기 저항 용접 부분의 적어도 한쪽에는 다른 한쪽을 향해 돌출하는 돌기가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐 전지.
- 청구항 2에 있어서,상기 집전체 및 집전체 수용부품의 상기 저항 용접 부분의 한쪽에는 다른 한쪽을 향해 돌출하는 상기 돌기가 설치되고, 상기 집전체 및 집전체 수용부품의 다른 한쪽에는 상기 돌기와 대향하는 부분에 표면이 평평한 볼록부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐 전지.
- 청구항 5에 있어서,상기 표면이 평평한 볼록부의 형상은 평면에서 보아 원형상이며, 상기 표면이 평평한 볼록부의 직경은 상기 돌기의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 밀폐 전지.
- 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,상기 저항 용접된 심체, 집전체 및 집전체 수용부품이 모두 구리 또는 구리합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 밀폐 전지.
- 이하의 (1)~(3)의 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐 전지의 제조 방법:(1) 양단에 각각 복수매의 정극 심체 및 부극 심체의 노출부를 가지는 밀폐 전지용 전극체를 형성하는 공정,(2) 적어도 한쪽의 상기 심체의 노출부의 용접 개소의 양면에, 중앙부에 개구가 형성된 절연 밀봉재를 통하여 각각 집전체 및 집전체 수용부품을 맞닿게 하는 공정,(3) 상기 집전체 및 집전체 수용부품 사이에 전류를 흘려 저항 용접하는 공정.
- 청구항 8에 있어서,상기 절연 밀봉재는 열용착성 수지로 이루어진 테이프 또는 접착재 부착 절연 테이프인 것을 특징으로 하는 밀폐 전지의 제조 방법.
- 청구항 8에 있어서,상기 (2)의 공정에 있어서, 상기 양측의 집전체 및 집전체 수용부품의 상기 저항 용접 부분의 적어도 한쪽에는 다른 한쪽을 향해 돌출하는 돌기가 형성된 것을 사용하고, 상기 돌기가 상기 절연 밀봉재의 중앙부의 개구에 위치하도록 상기 심체의 용접 개소에 맞닿게 한 것을 특징으로 하는 밀폐 전지의 제조 방법.
- 청구항 10에 있어서,상기 절연 밀봉재의 두께는 상기 돌기 높이의 0.1~1배인 것을 특징으로 하는 밀폐 전지의 제조 방법.
- 청구항 10에 있어서,상기 절연 밀봉재의 중앙부의 개구의 폭은 상기 돌기 폭의 1~5배인 것을 특징으로 하는 밀폐 전지의 제조 방법.
- 청구항 10에 있어서,상기 (2)의 공정에 있어서, 상기 집전체 및 집전체 수용부품의 한쪽에는 다른 한쪽을 향해 돌출하는 상기 돌기가 설치되고, 상기 집전체 및 집전체 수용부품의 다른 한쪽에는 상기 돌기와 대향하는 부분에 표면이 평평한 볼록부가 형성된 것을 사용하며, 상기 표면이 평평한 볼록부 및 돌기가 절연 밀봉재의 중앙부의 개구에 위치하여 서로 대향하도록 상기 심체의 용접 개소에 맞닿게 한 것을 특징으로 하는 밀폐 전지의 제조 방법.
- 청구항 13에 있어서,상기 표면이 평평한 볼록부의 형상은 평면에서 보아 원형상이며, 상기 표면이 평평한 볼록부의 직경은 상기 돌기 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 밀폐 전지의 제조 방법.
- 청구항 13에 있어서,상기 절연 밀봉재의 두께는 상기 돌기의 높이의 0.1~1배인 것을 특징으로 하는 밀폐 전지의 제조 방법.
- 청구항 13에 있어서,상기 절연 밀봉재의 중앙부의 개구의 폭은 상기 돌기 폭의 1~5배인 것을 특징으로 하는 밀폐 전지의 제조 방법.
- 청구항 13 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,상기 절연 밀봉재는 열용착성 수지로 이루어진 테이프이며, 상기 열용착성 수지로 이루어진 테이프의 두께를 L이라 했을 때, 상기 표면이 평평한 볼록부의 높이 H는 L＜H＜(3／2)L의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 밀폐 전지의 제조 방법.
- 청구항 13 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,상기 절연 밀봉재는 접착재 부착 절연 테이프이며, 상기 접착재 부착 절연 테이프의 총 두께를 t, 접착재 두께를 a로 했을 때, 상기 표면이 평평한 볼록부의 높이 H는 a＜H＜(3／2)t의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 밀폐 전지의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2007-00168804 | 2007-06-27 | ||
| JP2007168804 | 2007-06-27 | ||
| JPJP-P-2007-00252823 | 2007-09-28 | ||
| JP2007252823A JP5100281B2 (ja) | 2007-06-27 | 2007-09-28 | 密閉電池及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20080114504A true KR20080114504A (ko) | 2008-12-31 |
Family
ID=40160965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020080042440A KR20080114504A (ko) | 2007-06-27 | 2008-05-07 | 밀폐 전지 및 그 제조 방법 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7819929B2 (ko) |
| KR (1) | KR20080114504A (ko) |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7943253B2 (en) * | 2007-06-29 | 2011-05-17 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Sealed battery and manufacturing method therefor |
| JP5137516B2 (ja) | 2007-09-28 | 2013-02-06 | 三洋電機株式会社 | 密閉電池 |
| EP2381504B1 (en) * | 2008-12-26 | 2013-06-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Sealing body for sealed battery and sealed battery using same |
| JP2010205469A (ja) * | 2009-03-02 | 2010-09-16 | Sanyo Electric Co Ltd | 密閉電池の製造方法及び密閉電池 |
| JP5587061B2 (ja) * | 2009-09-30 | 2014-09-10 | 三洋電機株式会社 | 抵抗溶接用通電ブロック、この通電ブロックを用いた密閉電池の製造方法及び密閉電池 |
| JP5583421B2 (ja) * | 2010-02-10 | 2014-09-03 | 三洋電機株式会社 | 角形密閉二次電池及び角形密閉二次電池の製造方法 |
| EP2413399B1 (en) * | 2010-07-14 | 2013-03-20 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Prismatic sealed secondary battery and manufacturing method for the same |
| JP5558955B2 (ja) | 2010-07-29 | 2014-07-23 | 三洋電機株式会社 | 角形密閉二次電池 |
| WO2013020677A2 (de) * | 2011-08-11 | 2013-02-14 | Li-Tec Battery Gmbh | Elektrochemischer energiespeicher und verfahren zu seiner herstellung |
| US20140193682A1 (en) * | 2011-08-30 | 2014-07-10 | Shinji Suzuki | Lithium ion secondary battery and method for manufacturing lithium ion secondary battery |
| CN105977057B (zh) * | 2011-08-31 | 2019-07-05 | 株式会社杰士汤浅国际 | 蓄电元件 |
| JP5935580B2 (ja) * | 2012-08-02 | 2016-06-15 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置の製造方法及び二次電池の製造方法 |
| JP5981809B2 (ja) | 2012-08-31 | 2016-08-31 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 角形二次電池 |
| US20150136840A1 (en) * | 2013-11-21 | 2015-05-21 | Medtronic, Inc. | Method of joining stacks of thin metal foil layers |
| JP6582489B2 (ja) | 2015-03-30 | 2019-10-02 | 三洋電機株式会社 | 角形二次電池及びそれを用いた組電池 |
| JP6550848B2 (ja) | 2015-03-30 | 2019-07-31 | 三洋電機株式会社 | 角形二次電池 |
| JP6522418B2 (ja) | 2015-05-15 | 2019-05-29 | 三洋電機株式会社 | 角形二次電池及びそれを用いた組電池、並びにその製造方法 |
| JP6522417B2 (ja) | 2015-05-15 | 2019-05-29 | 三洋電機株式会社 | 角形二次電池及びそれを用いた組電池 |
| JP6641842B2 (ja) | 2015-09-29 | 2020-02-05 | 三洋電機株式会社 | 角形二次電池 |
| JP6569434B2 (ja) | 2015-09-29 | 2019-09-04 | 三洋電機株式会社 | 角形二次電池 |
| JP6597130B2 (ja) | 2015-09-29 | 2019-10-30 | 三洋電機株式会社 | 角形二次電池 |
| JP6572736B2 (ja) | 2015-10-30 | 2019-09-11 | 三洋電機株式会社 | 角形二次電池の製造方法 |
| CN108475756B (zh) * | 2016-02-29 | 2021-07-09 | 松下知识产权经营株式会社 | 电极体的制造方法以及非水电解质二次电池的制造方法 |
| CN109417154B (zh) | 2016-07-29 | 2022-01-04 | 三洋电机株式会社 | 二次电池 |
| US11289734B2 (en) | 2016-07-29 | 2022-03-29 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method for producing secondary battery |
| CN106129327A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-11-16 | 欣旺达电子股份有限公司 | 锂离子电池正极极片及锂离子电池 |
| JP6878878B2 (ja) * | 2016-12-26 | 2021-06-02 | 三洋電機株式会社 | 二次電池の製造方法および二次電池 |
| JP6981462B2 (ja) | 2017-02-27 | 2021-12-15 | 三洋電機株式会社 | 角形二次電池 |
| US10615395B2 (en) * | 2017-05-10 | 2020-04-07 | Apple Inc. | Battery cap with cut-out sections |
| JP2019008972A (ja) | 2017-06-23 | 2019-01-17 | 三洋電機株式会社 | 角形二次電池及びその製造方法 |
| JP6972703B2 (ja) | 2017-06-26 | 2021-11-24 | 三洋電機株式会社 | 角形二次電池 |
| JP7035348B6 (ja) * | 2017-06-29 | 2022-04-01 | 三洋電機株式会社 | 角形二次電池及びその製造方法 |
| CN111886738A (zh) | 2018-03-29 | 2020-11-03 | 株式会社杰士汤浅国际 | 蓄电元件 |
| JP7194600B2 (ja) * | 2019-01-29 | 2022-12-22 | 三洋電機株式会社 | 二次電池の製造方法 |
| EP4173079A1 (en) | 2020-06-25 | 2023-05-03 | Medtronic, Inc. | Shaped rechargeable battery electronic interconnect |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4125680A (en) * | 1977-08-18 | 1978-11-14 | Exxon Research & Engineering Co. | Bipolar carbon-plastic electrode structure-containing multicell electrochemical device and method of making same |
| US5985479A (en) * | 1997-11-14 | 1999-11-16 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrochemical cell having current path interrupter |
| JP3738177B2 (ja) | 1999-09-21 | 2006-01-25 | 三洋電機株式会社 | 非水電解液二次電池及びその製造方法 |
| JP3551365B2 (ja) | 2000-06-20 | 2004-08-04 | 株式会社デンソー | 扁平形状巻回型電極電池 |
| US7601460B2 (en) * | 2003-11-28 | 2009-10-13 | Panasonic Corporation | Prismatic battery and manufacturing method thereof |
| JP5004452B2 (ja) | 2005-03-31 | 2012-08-22 | 三洋電機株式会社 | 電池の製造方法 |
| JP2007053002A (ja) | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Toyota Motor Corp | 電池の製造方法 |
| JP4986441B2 (ja) * | 2005-11-24 | 2012-07-25 | 三洋電機株式会社 | 角形電池 |
-
2008
- 2008-05-07 KR KR1020080042440A patent/KR20080114504A/ko not_active Application Discontinuation
- 2008-06-24 US US12/145,039 patent/US7819929B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20090004561A1 (en) | 2009-01-01 |
| US7819929B2 (en) | 2010-10-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5100281B2 (ja) | 密閉電池及びその製造方法 | |
| KR20080114504A (ko) | 밀폐 전지 및 그 제조 방법 | |
| JP5355929B2 (ja) | 密閉型電池及びその製造方法 | |
| JP6569322B2 (ja) | 二次電池及びそれを用いた組電池 | |
| CN103227311B (zh) | 密闭型二次电池 | |
| JP2009032670A5 (ko) | ||
| US8563162B2 (en) | Sealed battery | |
| US20100221602A1 (en) | Method for manufacturing sealed battery and sealed battery | |
| JP6582443B2 (ja) | 二次電池及びその製造方法 | |
| EP2634843A1 (en) | Rectangular secondary battery | |
| US7943253B2 (en) | Sealed battery and manufacturing method therefor | |
| KR20110035854A (ko) | 저항용접용 통전블록, 이 통전블록을 이용한 밀폐전지의 제조방법 및 밀폐전지 | |
| US20120079713A1 (en) | Manufacturing method of prismatic sealed cell | |
| JP2009087728A (ja) | 電池 | |
| CN109671969B (zh) | 二次电池的制造方法 | |
| JP2009087727A (ja) | 電池 | |
| JP2018018691A (ja) | 二次電池及びその製造方法、並びにそれを用いた組電池 | |
| WO2019123619A1 (ja) | 蓄電モジュール及び電池パック | |
| WO2019187775A1 (ja) | 電池及びその製造方法 | |
| US8399122B2 (en) | Sealed battery having a through-hole or hollow in a collector or collector receiving part | |
| US20140023913A1 (en) | Prismatic secondary battery | |
| JP2001283824A (ja) | リチウム二次電池 | |
| CN112563681B (zh) | 非水电解质二次电池 | |
| JP2023135233A (ja) | 蓄電素子 | |
| JP2004253252A (ja) | リチウム二次電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |