KR20120075403A - 축전 소자 - Google Patents

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KR20120075403A
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마사카즈 쓰쓰미
준 나카무라
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가부시키가이샤 지에스 유아사
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Abstract

본 발명은, 케이스의 격벽에 리벳을 관통하고, 리벳을 코킹(caulking)하더라도, 케이스의 격벽의, 리벳이 관통하는 영역의 주변 영역에서의 기밀성(氣密性)을 확보할 수 있는 축전 소자를 제공한다. 본 발명은, 발전 요소와, 격벽에 의해 구성되는 케이스로서, 발전 요소를 수용하는 케이스와 격벽을 관통하는 리벳을 구비하고, 격벽에 있어서, 리벳이 관통하는 영역의 주변 영역은, 다른 영역보다 높은 경도를 가지는 것을 특징으로 한다.

Description

축전 소자{STORAGE ELEMENT}
본 발명은, 발전 요소와, 상기 발전 요소를 수용하는 케이스와, 상기 케이스의 격벽(隔璧)을 관통하는 리벳을 구비하는 축전 소자에 관한 것이다.
최근, 차량(자동차, 자동 이륜차 등)이나 각종 기기(휴대 단말기, 노트북형 PC 등)의 동력원으로서 전지(리튬 이온 전지, 니켈수소 전지 등)나 커패시터(전기 이중층 커패시터 등)과 같은 방충전 가능한 축전 소자가 채용되고 있다. 예를 들면, 전지에는, 여러 가지 타입의 것이 제공되고 있다. 그 중 하나로서, 발전 요소와, 상기 발전 요소에 전기적으로 접속된 집전체(集電體)와, 발전 요소 및 집전체를 수용하는 케이스와, 케이스의 외부에 배치된 외부 단자와, 케이스의 격벽에 삽통(揷通)된 리벳을 구비하고, 외부 단자와 집전체가 리벳을 통하여 전기적으로 접속된 전지가 제공되고 있다.
이 종류의 전지에서는, 리벳과 외부 단자가 일체적으로 형성된 것[예를 들면, 특허 문헌 1(일본 특허출원 공개번호 2001-357833호 공보) 참조]이나, 리벳과 외부 단자가 접속 도체를 통하여 접속된 것[예를 들면, 특허 문헌 2(일본 특허출원 공개번호 2010-97764호 공보) 참조]가 있다. 어느 쪽에 있어서도, 케이스의 격벽의 내면을 따라 내부 절연 부재가 배치되고, 외면을 따라 외부 절연 부재가 배치되어 있다. 리벳은, 외부 절연 부재, 케이스의 격벽에 형성된 관통공, 내부 절연 부재 및 집전체를 관통한 후, 그 선단이 코킹(caulking)된다.
이로써, 집전체와 상기 집전체에 접속된 발전 요소가 케이스에 고정된다. 리벳의 양 단부(端部)는 그 사이에, 외부 절연 부재, 케이스의 격벽, 내부 절연 부재 및 집전체를 일체적으로 끼워넣어, 격벽에서의 관통공의 주변 영역에 압축력을 작용시킨다. 이로써, 내부 절연 부재 및 외부 절연 부재는, 격벽에 밀접(密接)하여, 케이스 내외를 기밀(氣密)하게 한다.
그런데, 케이스는, 금속(스테인레스나 알루미늄 합금 등)을 사용하여 형성되어 있다. 그러므로, 전술한 바와 같이, 리벳을 코킹할 때, 케이스의 격벽에서의 관통공의 주변 영역은, 압축되어 리벳의 축선과 교차하는 방향, 즉 압축력의 작용 방향과 교차하는 방향으로 연신(延伸)되는 경향이 있다.
이에 따라, 케이스의 격벽에서의 관통공의 주변 영역은, 불균일하거나, 얇아지게 된다. 그러므로, 이 관통공의 주변 영역에 대한 내부 절연 부재 및 외부 절연 부재의 밀착도(전지 케이스의 기밀성)가 낮아질 수 있다.
특히, 전지를 경량화하기 위해 알루미늄 합금으로 케이스가 형성되면, 알루미늄 합금은 스테인레스 등의 강재에 비해 부드럽기 때문에, 코킹 처리에 따른 격벽의 연신은 현저하게 된다. 이렇게 되면, 전지 케이스의 기밀성이 현격하게 낮아지게 된다.
한편, 케이스의 격벽과 발전 요소를 전기적으로 접속하기 위해 리벳이 사용되는 경우, 격벽과 리벳을 절연할 필요는 없기 때문에, 내부 절연 부재 및 외부 절연 부재는 불필요하다. 단, 이와 같은 경우라도, 리벳을 코킹할 때, 격벽에서의 관통공의 주변 영역이 압축되어, 불균일하게 되거나, 얇아지게 되어, 케이스의 기밀성이 낮아질 수 있다.
또한, 이러한 문제는, 전지로 한정되지 않고, 커패시터(전기 이중층 커패시터 등)에 대해도 마찬가지이다.
일본 특허출원 공개번호 2001-357833호 공보 일본 특허출원 공개번호 2010-97764호 공보
이에, 본 발명은, 케이스의 격벽에 리벳을 관통하고, 리벳을 코킹하더라도, 격벽에 있어서, 리벳이 관통하는 영역의 주변 영역에서의 기밀성을 확보할 수 있는 축전 소자를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명에 따른 축전 소자는,
발전 요소와,
격벽에 의해 구성되는 케이스로서, 발전 요소를 수용하는 케이스와 격벽을 관통하는 리벳을 구비하고,
격벽에 있어서, 리벳이 관통하는 영역의 주변 영역은, 다른 영역보다 높은 경도를 가진다.
이 경우,
케이스는, 적어도 일부에 관통공을 가지는 격벽에 의해 구성되며, 리벳은, 관통공을 통하여 격벽을 관통하고,
격벽에서의 관통공의 주변 영역은, 다른 영역보다 높은 경도를 가지도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 축전 소자의 일태양으로서,
격벽을 따라 배치되는 절연 부재로서, 격벽에 대향하는 접합면을 가지고, 리벳이 절연 부재 및 격벽을 관통하는, 절연 부재를 추가로 구비하고, 격벽은, 절연 부재의 접합면 중 적어도 일부를 끼워맞춤 가능한 오목부를 가지도록 할 수 있다.
이 경우,
격벽을 따라 배치되는 절연 부재로서, 격벽의 관통공에 대응하는 관통공과, 전술한 2개의 관통공이 합쳐진 상태로 격벽에 대향하는 접합면을 가지고, 리벳이 2개의 관통공을 통과하여 절연 부재 및 격벽을 관통하는, 절연 부재를 추가로 구비하고, 격벽은, 절연 부재의 접합면 중 적어도 일부를 결합 가능한 오목부를 가지도록 할 수 있다.
또한, 이 경우,
상기 절연 부재는, 합성 수지제일 수 있다.
여기서,
절연 부재는, 격벽의 외면에 배치되고, 리벳을 지지하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 축전 소자의 일태양으로서,
절연 부재는,
격벽의 외면에 배치되는 외부 절연 부재로서, 격벽의 외면에 대향하는 접합면을 가지는 외부 절연 부재와,
격벽의 내면에 배치되는 내부 절연 부재로서, 격벽의 내면에 대향하는 접합면을 가지고, 리벳이 외부 절연 부재, 격벽 및 내부 절연 부재를 관통하는, 내부 절연 부재를 포함하고, 격벽은, 외부 절연 부재 또는 내부 절연 부재 중 적어도 어느 한쪽의 접합면 중 적어도 일부를 결합 가능한 오목부를 가지도록 할 수 있다.
이 경우,
절연 부재는,
격벽의 외면에 배치되는 외부 절연 부재로서, 격벽의 관통공에 대응하는 관통공과, 전술한 2개의 관통공이 합쳐진 상태로 격벽의 외면에 대향하는 접합면을 가지는 외부 절연 부재와,
격벽의 내면에 배치되는 내부 절연 부재로서, 격벽의 관통공에 대응하는 관통공과, 상기 2개의 관통공이 합쳐진 상태로 격벽의 내면에 대향하는 접합면을 가지고, 리벳이 3개의 관통공을 통하여 외부 절연 부재, 격벽 및 내부 절연 부재를 관통하는, 내부 절연 부재를 포함하고, 격벽은, 외부 절연 부재 또는 내부 절연 부재 중 적어도 어느 한쪽의 접합면 중 적어도 일부를 결합 가능한 오목부를 가지도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 축전 소자의 다른 태양으로서,
격벽에 있어서, 리벳이 관통하는 영역의 주변 영역은, 두께 방향으로 압축 성형됨으로써, 다른 영역보다 높은 경도를 가지도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 축전 소자의 또 다른 태양으로서, 격벽은, 소둔(燒鈍)된 알루미늄 합금을 사용하여 형성되도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전지의 사시도를 나타낸다.
도 2는 상기 전지의 측면도를 나타낸다.
도 3은 도 1의 A-A선을 따라 절단한 단면도를 나타낸다.
도 4은 도 1의 B-B선을 따라 절단한 단면도를 나타낸다.
도 5는 상기 전지의 단자 구조의 확대 단면도를 나타낸다.
도 6은 상기 단자 구조를 위쪽으로부터 보았을 때의 분해 사시도를 나타낸다.
도 7은 상기 단자 구조를 아래쪽으로부터 보았을 때의 분해 사시도를 나타낸다.
이하, 본 발명에 따른 축전 소자의 일실시예인 전지에 대하여, 도면을 참작하면서 설명한다. 본 실시예에 따른 전지는, 비수(非水) 전해질 2차 전지, 보다 상세하게는, 리튬 이온 2차 전지이다. 본 실시예에 따른 전지는, 도 1?도 4에 나타낸 바와 같이, 케이스 본체(2)와, 상기 케이스 본체(2)의 개구부를 막아 밀폐하는 커버판(3)으로 구성되는 케이스(1)를 구비하고 있다. 또한, 커버판(3)에는, 케이스(1) 내에 수납된 발전 요소(4)와 전기적으로 접속된 단자 구조(9)가 설치되어 있다.
케이스 본체(2) 및 커버판(3)은, 알루미늄 합금이나 스테인레스 합금 등의 금속을 사용하여 형성된다. 본 실시예에서는, 케이스 본체(2) 및 커버판(3)은, 알루미늄 합금을 사용하여 형성되어 있다. 알루미늄 합금으로서 소둔재(이른바, O재)가 채용되고 있다. 케이스 본체(2)는, 타원 통형상으로 된 권취형 발전 요소(4)를 수납하기 위하여, 폭 방향으로 편평한, 바닥이 있는 각통형(角筒體)이다. 커버판(3)은, 케이스 본체(2)의 개구부에 대응한 직사각형상의 판재이다.
커버판(3)에는, 도 5?도 7에 나타낸 바와 같이, 후술하는 리벳(12)을 삽통하기 위한 관통공(3a)이 길이 방향으로 간격을 두고 2개 형성되어 있다. 각 관통공(3a)의 주변 영역은, 예를 들면, 코이닝(coining) 가공에 의해, 두께 방향으로 압축 성형되어 있다. 이로써, 각 관통공(3a)의 주변 영역은, 다른 영역보다 얇게 형성되어 있다. 그리고, 관통공(3a)의 주변 영역이 압축 성형됨으로써, 관통공(3a)의 주변 영역에서는, 가공 경화가 생겨, 강성을 높일 수 있다.
관통공(3a)의 주변 영역이 압축 성형에 의해 얇게 됨으로써, 커버판(3)의 외면에, 후술하는 바와 같이, 외부 개스킷(11)을 결합 가능한 오목부(제1 오목부)(3b)가 형성되어 있다.
그리고, 관통공(3a)은, 커버판(3)이 되는 알루미늄 합금의 판재에 있어서, 관통공(3a)을 형성할 위치에 상기 관통공(3a)보다 직경이 작은 소경(小徑)의 구멍이 관통 형성되고, 상기 구멍의 주변 영역이 압축 성형되어 얇게 된 후, 구멍의 직경이 확대됨으로써, 형성된다. 이와 같이, 미리 소경의 구멍이 형성된 후, 상기 구멍의 주변 영역이 압축 성형됨으로써, 그 압축 성형 시에 압축되어 않은 여분의 부분이 소경의 구멍 측으로 도피하게 된다. 이로써, 관통공(3a)의 주변 영역의 양면을 평활면으로 마무리할 수 있다. 또한, 압축 성형 후에 소경의 구멍이 확대됨으로써 관통공(3a)이 형성되면, 압축 성형 시에 도피된 여분의 부분이 제거되어, 관통공(3a)이 적정한 형상으로 된다. 도 1?도 4로 되돌아와서, 커버판(3)은, 케이스 본체(2)의 개구부에 끼워넣어지고, 레이저 용접 등에 의해 밀폐 고정된다.
발전 요소(4)는, 밴드형의 양극 시트(5)로 밴드형의 음극 시트(6)을, 그 사이에 밴드형의 세퍼레이터(separator)(7)를 끼운 상태로, 좌우의 상이한 방향으로 이동시켜, 좌우 방향의 회전축을 중심으로 상하로 타원이 되는 타원 통형상으로 권취한 것이다. 발전 요소(4)는, 절연성 시트로 형성된 절연 커버(도시하지 않음)로 전체가 덮히고, 케이스(1)와 절연된 상태로, 상기 케이스(1) 내에 수납되어 있다. 양극 시트(5)는, 알루미늄박(箔)의 표면에 양극 활물질을 담지(擔持)시킨 것이다. 음극 시트(6)는, 동박의 표면에 음극 활물질을 담지시킨 것이다. 양극 시트(5) 및 음극 시트(6)는, 각각 좌우의 이동 방향의 끝둘레부에, 활물질의 미도포부를 가지고 있다. 이로써, 발전 요소(4)의 좌우의 단부(端部)에서는, 알루미늄박이나 동박이 노출되고, 이들 전극의 금속박이 권취된 권취 다발 상태로 노출되어 있다.
또한, 발전 요소(4)의 좌우의 단부에는 노출된 금속박에는, 각각 집전체(8)가 전기적으로 접속되어 있다. 집전체(8)는, 상하로 장척(長尺)인 도전성 금속 부재이다. 보다 상세하게는, 양극 집전체(8)는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 사용하여 형성되고, 음극 집전체(8)는, 동 또는 구리합금을 사용하여 형성되어 있다. 집전체(8)의 상부는, 수평으로 절곡되어 접속부(8a)가 된다. 상기 접속부(8a)로부터 하방의 부분은, 전후에 두 갈래로 나누어져 아래쪽으로 돌출되어 있다. 그리고, 이 두 갈래로 나누어진 부분은, 발전 요소(4)의 단부와 함께, 도시하지 않은 협지판(挾持板)에 끼워져, 초음파 용접 등에 의해 접속 고정되어 있다.
단자 구조(9)는, 양극 단자 구조(9)와 음극 단자 구조(9)를 구비하고 있다. 각 단자 구조(9)는, 도 5?도 7에 상세하게 나타낸 바와 같이, 커버판(3)의 좌우의 단부에 형성된 각각의 관통공(3a)을 안과 밖 사이에서 끼워지도록 하여 배치된 수지 플레이트(10) 및 외부 개스킷(11)과, 상기 수지 플레이트(10) 및 외부 개스킷(11)을 통하여 관통공(3a)에 삽통되고, 집전체(8)의 접속부(8a)와 전기적으로 접속되는 리벳(12)과, 외부 개스킷(11)에 근접하여 배치된 단자 회전 규제 고정 부재(13)와, 상기 단자 회전 규제 고정 부재(13)를 통하여 커버판(3)의 외면에 배치된 단자 볼트(14)와, 상기 단자 볼트(14)와 리벳(12)을 전기적으로 접속하는 접속판(15)을 구비하고 있다. 이로써, 케이스(1) 내의 발전 요소(4)와 단자 볼트(14)가 전기적으로 접속된다.
그리고, 수지 플레이트(10), 외부 개스킷(11) 및 단자 회전 규제 고정 부재(13)는, 절연 부재에 상당한다. 특히, 외부 개스킷(11)은[경우에 따라, 수지 플레이트(10)도], 봉지 기능도 가지므로, 절연 봉지 부재에도 상당한다. 리벳(12)은, 보조 단자에 상당한다. 단자 볼트(14)는, 외부 단자에 상당한다. 접속판(15)은, 접속 도체에 상당한다.
수지 플레이트(10)는, 적어도 절연성을 구비한 합성 수지 부재이다. 보다 상세하게는, 수지 플레이트(10)에는, 예를 들면, 폴리페닐렌설파이드(PPS) 수지가 사용된다. 단, 재질은 이것으로 한정되지 않고, 적절하게 선택 가능하다. 수지 플레이트(10)는, 직사각형상이다. 수지 플레이트(10)의 하면에는, 집전체(8)의 접속부(8a)를 받아들일 수 있는 오목부(10a)가 형성되어 있다. 수지 플레이트(10)는, 그 오목부(10a)가 집전체(8)의 접속부(8a)를 받아들인 상태에서, 상기 접속부(8a)에 형성된 관통공(8b)과 일치하는 관통공(10b)을 가지고 있다.
외부 개스킷(11)은, 절연성과 봉지성을 구비한 합성 수지 부재이다. 보다 상세하게는, 외부 개스킷(11)에는, 예를 들면, 폴리페닐렌설파이드(PPS) 수지가 사용된다. 단, 재질은 이것으로 한정되지 않고, 적절하게 선택 가능하다.
외부 개스킷(11)은, 리벳(12)의 보디부(body portion)(12a)보다 한층 큰 직사각형이다. 외부 개스킷(11)은, 외주부를 제외하고 상면을 파이게 하여, 외주에, 주위둘레형의 외벽부(11a)를 구비하고 있다. 외부 개스킷(11)은, 외벽부(11a) 내에, 리벳(12)의 보디부(12a)를 받아들일 수 있는 오목부(11b)를 구비하고 있다. 외부 개스킷(11)은, 이 오목부(11b)가 리벳(12)의 보디부(12a)를 받아들인 상태에서, 상기 리벳(12)의 제1 코킹부(12b)를 삽통 가능한 관통공(11c)를 가지고 있다. 외부 개스킷(11)의 하면에는, 커버판(3)의 관통공(3a)을 삽통하여 수지 플레이트(10)의 관통공(10b)에 삽입되는 환형(環形) 볼록부(11d)가 형성되어 있다.
그리고, 수지 플레이트(10)는, 커버판(3)의 하면(내면)에 배치되는 결과, 케이스(1) 내에 배치된다. 외부 개스킷(11)은, 커버판(3)의 상면(외면)에 배치되는 결과, 케이스(1)의 외면에 배치된다. 커버판(3)의 상면 중, 외부 개스킷(11)이 배치되는 영역에는, 외부 개스킷(11)의 하부[브릿지(bridge)부]를 받아들일 수 있는 비원형상(非圓形狀)의 오목부(제1 오목부)(3b)가 형성되어 있다. 그래서, 외부 개스킷(11)의 하부[커버판(3)과의 접합면]가 제1 오목부(3b)에 삽입됨으로써, 외부 개스킷(11)은, 그 축 주위에서의 회전이 규제된 상태로 된다. 그리고, 본 실시예에 있어서, 제1 오목부(3b)는, 직사각형인 외부 개스킷(11)의 하부 형상에 대응하여 직사각형으로 형성되어 있다. 또한, 제1 오목부(3b)는, 예를 들면, 코이닝 가공에 의해 형성된다.
리벳(12)은, 도전성 금속 부재이다. 보다 상세하게는, 양극의 리벳(12)는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 사용하여 형성되고, 음극의 리벳(12)는, 동 또는 동합금을 사용하여 형성되어 있다. 리벳(12)의 보디부(12a)의 하면으로부터 제1 코킹부(12b)가 아래쪽으로 돌출되어 있다. 리벳(12)의 보디부(12a)의 상면으로부터 제2 코킹부(12c)가 위쪽으로 돌출되어 있다. 그리고, 본 실시예에 있어서, 제1 코킹부(12b)는 중공(中空)(통형)이며, 제2 코킹부(12c)는 중실(中實)(기둥형)이다. 보다 상세하게는, 제1 코킹부(12b)는 원통형이며, 제2 코킹부(12c)는 원기둥형이다. 단, 형상은 전술한 것으로 한정되지 않고, 적절하게 선택 가능하다.
여기서, 커버판(3)의 관통공(3a), 집전체(8)의 접속부(8a)의 관통공(8b), 수지 플레이트(10)의 관통공(10b), 외부 개스킷(11)의 관통공(11c) 및 환형 볼록부(11d), 리벳(12)의 제1 코킹부(12b)의 치수 관계를 설명해 둔다. 도 5에 상세하게 나타낸 바와 같이, 커버판(3)의 관통공(3a)의 내경과 수지 플레이트(10)의 관통공(10b)의 내경은, 동일 내지 거의 동일하다. 또한, 커버판(3)의 관통공(3a)의 내경이나, 수지 플레이트(10)의 관통공(10b)의 내경과, 외부 개스킷(11)의 환형 볼록부(11d)의 외경은, 동일 내지 거의 동일하다. 또한, 외부 개스킷(11)의 환형 볼록부(11d)의 길이와, 커버판(3) 및 수지 플레이트(10)의 두께의 합계는, 동일 내지 거의 동일하다. 또한, 외부 개스킷(11)의 환형 볼록부(11d)의 내경과, 집전체(8)의 접속부(8a)의 관통공(8b)은, 동일 내지 거의 동일하다. 또한, 외부 개스킷(11)의 환형 볼록부(11d)의 내경이나, 집전체(8)의 접속부(8a)의 관통공(8b)과, 리벳(12)의 제1 코킹부(12b)의 외경은, 동일 내지 거의 동일하다. 또한, 리벳(12)의 제1 코킹부(12b)의 길이와, 커버판(3), 집전체(8)의 접속부(8a), 수지 플레이트(10) 및 외부 개스킷(11)의 두께의 합계는, 동일 내지 거의 동일하다.
따라서, 리벳(12)의 보디부(12a)가 외부 개스킷(11)의 오목부(11b)에 삽입되고, 리벳(12)의 제1 코킹부(12b)가 상기 오목부(11b)의 바닥면의 관통공(11c)을 통과하여 집전체(8)의 접속부(8a)의 관통공(8b)에 삽통되고, 상기 접속부(8a)의 관통공(8b)으로부터 아래쪽으로 돌출하는 제1 코킹부(12b)의 선단 부분이 아래쪽으로부터 코킹된다. 이로써, 리벳(12)은, 집전체(8)의 접속부(8a)와 전기적으로 접속되고, 또한 커버판(3)으로부터 절연된 상태로, 커버판(3)에 장착된다.
단자 회전 규제 고정 부재(13)는, 수지 플레이트(10)나 외부 개스킷(11)과 마찬가지로, 절연성을 구비한 합성 수지 부재이다. 단, 단자 회전 규제 고정 부재(13)에는, 수지 플레이트(10)나 외부 개스킷(11)보다 경도를 높이기 위하여, 예를 들면, 폴리페닐렌설파이드 수지에 유리 섬유를 필러(filler)로 형성하여 균일하게 혼합한 강화 수지 재료가 사용된다. 또는, 폴리페닐렌설파이드 수지 대신, 4F 퍼플루오로알킬비닐에테르(PFA) 수지가 사용된다. 또한, 유리 섬유 이외의 무기 섬유라도 된다. 단, 재질은 이들로 한정되지 않고, 적절하게 선택 가능하다.
단자 회전 규제 고정 부재(13)는, 단자 볼트(14)의 헤드부(14a)보다 한층 큰 직사각형이다. 단자 회전 규제 고정 부재(13)는, 외주부를 제외하고 상면을 파이게 하여, 외주에, 주위둘레형의 외벽부(13a)를 구비하고 있다. 단자 회전 규제 고정 부재(13)는, 외벽부(13a) 내에, 단자 볼트(14)의 헤드부(14a)를 받아들일 수 있는 오목부(13b)를 구비하고 있다. 단자 회전 규제 고정 부재(13)는, 오목부(13b) 내에, 비원형상의 끼워맞춤 볼록부(13c)를 구비하고 있다. 그리고, 오목부(13b)가 단자 볼트(14)의 헤드부(14a)를 받아들인 상태에서, 끼워맞춤 볼록부(13c)는, 단자 볼트(14)의 헤드부(14a)에 형성된 비원형상의 끼워맞춤 오목부(끼워맞춤 오목홈)(14c)에 끼워넣어진다. 따라서, 오목부(13b) 내의 끼워맞춤 볼록부(13c)[즉, 오목부(13b) 내에 있어서, 외벽부(11a)의 상단면보다 낮은 위치에 있는 끼워맞춤 볼록부(13c)]가 단자 볼트(14)의 헤드부(14a)의 끼워맞춤 오목부(14c) 내에 끼워넣어져서, 단자 회전 규제 고정 부재(13)는, 단자 볼트(14)를 그 축 주위에서의 회전을 규제한 상태에서 받아들인다. 그리고, 본 실시예에 있어서, 단자 볼트(14)의 끼워맞춤 오목부(14c)는, 헤드부(14a)가 일단으로부터 타단에 걸쳐 노치된 직사각형이다. 그리고, 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 끼워맞춤 볼록부(13c)는, 직사각형인 끼워맞춤 오목부(14c)에 대응하여 직사각형으로 형성되어 있다.
단자 회전 규제 고정 부재(13)의 하면에는, 비원형상의 볼록부(13d)가 형성되어 있다. 본 실시예에 있어서, 볼록부(13d)는, 직사각형의 볼록면(융기면)이다. 그리고, 커버판(3)의 상면 중, 단자 회전 규제 고정 부재(13)가 배치되는 영역에는, 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 볼록부(13d)를 받아들일 수 있는 비원형상의 오목부(제2 오목부)(3c)가 형성되어 있다. 그래서, 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 볼록부(13d)가 제2 오목부(3c)에 삽입됨으로써, 외부 개스킷(11)과 마찬가지로, 단자 회전 규제 고정 부재(13)는, 그 축 주위에서의 회전이 규제된 상태가 된다. 그리고, 본 실시예에 있어서, 제2 오목부(3c)는, 직사각형인 볼록부(13d)에 대응하여 직사각형으로 형성되어 있다. 또한, 제2 오목부(3c)는, 예를 들면, 코이닝 가공에 의해 형성된다.
단자 회전 규제 고정 부재(13)가 커버판(3)의 상면에 배치될 때, 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 하면[볼록부(13d)의 표면을 포함함]이 적절한 수단에 의해 처리됨으로써, 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 하면에 유리 섬유가 노출되도록 한다. 적절한 수단으로서는, 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 하면을 기계적으로 절삭하는 수단이 바람직하다. 예를 들면, 줄 등으로 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 하면의 표면을 절삭하면, 유리 섬유가 노출된다. 이어서, 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 하면의 볼록부(13d)가 커버판(3)의 상면의 제2 오목부(3c)에 끼워넣어져서, 단자 회전 규제 고정 부재(13)가 커버판(3)의 상면에 고정된다. 이 커버판(3)에 대한 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 고정 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 커버판(3)의 상면[특히, 제2 오목부(3c)] 및 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 하면 중 적어도 어느 한쪽에, 적절한 접착 수단(접착 필름, 액상 접착제, 고체상 접착제 등)이 공급되고, 상기 접착 수단을 통하여 커버판(3)에 대하여 단자 회전 규제 고정 부재(13)가 고정되도록 해도 된다. 접착제로서는, 일반적인 접착제를 사용할 수 있지만, 에폭시 수지계의 접착제가 바람직하다. 에폭시 수지는, 단자 회전 규제 고정 부재(13)에 사용되는 합성 수지와의 접착성에 뒤떨어지지만, 무기 섬유와의 접착성이 양호하다. 따라서, 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 하면에 유리 섬유가 노출되는 것에 의해, 단자 회전 규제 고정 부재(13)가 커버판(3)에 견고하게 접착된다.
단자 볼트(14)는, 외부 기기와 전기적으로 접속하기 위한 것이다. 단자 볼트(14)는, 철이나 스테인레스강, 크롬몰리브덴강 등의 강, 그 외 강도가 높은 도전성 금속 부재이다. 단자 볼트(14)는, 전술한 바와 같이, 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 오목부(13b) 내에 삽입되는 크기로 형성된 헤드부(14a)와, 상기 헤드부(14a)의 상면으로부터 돌출하고, 외주에 수나사가 각설(刻設)된 축부(軸部)(14b)를 구비하고 있다. 전술한 바와 같이, 헤드부(14a)의 하면에는, 비원형상의 끼워맞춤 오목부(끼워맞춤 오목홈)(14c)이 형성되어 있다. 따라서, 단자 볼트(14)는, 오목부(13b) 내의 끼워맞춤 볼록부(13c)가 상기 끼워맞춤 오목부(14c) 내에 끼워넣어짐으로써, 커버판(3)으로부터 절연되고, 또한 축부(14b)의 축 주위에서의 회전이 규제된 상태로, 단자 회전 규제 고정 부재(13)에 지지되어 있다.
접속판(15)는, 동합금 등으로 이루어지는 직사각형상의 도전성 금속 부재이다. 접속판(15)의 표면에는, 녹을 방지하는 것 외에, 미끄러짐을 양호하게 하기 위해 니켈 도금이 행해져 있다. 접속판(15)의 일단부에는, 제1 관통공(15a)이 형성되고, 타단부에는, 제2 관통공(15b)이 형성되어 있다. 제1 관통공(15a)에는, 리벳(12)의 제2 코킹부(12c)가 삽통된다. 제2 관통공(15b)에는, 단자 볼트(14)의 축부(14b)가 삽통된다. 그리고, 리벳(12)의 제2 코킹부(12c) 중, 접속판(15)의 제1 관통공(15a)으로부터 위쪽으로 돌출하는 선단 부분이 위쪽으로부터 코킹된다. 이로써, 리벳(12)과 접속판(15)이 일체화된다.
그리고, 단자 볼트(14)는, 그 축부(14b)가 접속판(15)의 제2 관통공(15b)에 삽입될 뿐이다. 그러나, 예를 들면, 도시하지 않은 외부 기기의 리드선의 압착 단자가 단자 볼트(14)의 축부(14b)에 끼워지고, 단자 볼트(14)의 축부(14b)에 너트가 체결되면, 단자 볼트(14)는 약간 들려 올라가, 헤드부(14a)의 상면이 접속판(15)의 하면에 압접(壓接)한다. 이로써, 단자 볼트(14)의 헤드부(14b)와 너트와의 사이에서 리드선의 압착 단자가 접속판(15)과 함께 협지된다. 이로써, 압착 단자와 단자 볼트(14)와 접속판(15)이 전기적으로 확실하게 접속된다. 따라서, 리드선의 압착 단자는, 단자 회전 규제 고정 부재(13), 외부 개스킷(11) 및 수지 플레이트(10)에 의해 커버판(3)으로부터 절연된, 단자 볼트(14), 접속판(15), 리벳(12) 및 집전체(8)를 통하여, 발전 요소(4)와 전기적으로 접속된다. 이로써, 외부 기기와 전지가 전기적으로 접속된다.
또한, 단자 볼트(14)의 헤드부(14a)의 끼워맞춤 오목부(14c)가 커버판(3)의 상면에 고정된 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 오목부(13b) 내의 끼워맞춤 볼록부(13c)와 끼워맞추어짐으로써, 너트가 단자 볼트(14)의 축부(14b)에 체결되는 것에 의해 함께 회전하고자 하는 단자 볼트(14)는, 확실하게 회전이 규제된다. 그리고, 이 때, 단자 볼트(14)의 헤드부(14a)의 끼워맞춤 오목부(14c)와 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 오목부(13b) 내의 끼워맞춤 볼록부(13c)와의 사이에 다소 간극이 생기더라도, 단자 볼트(14)가 어느 정도의 각도만 공전(空轉)할 뿐이므로, 특별히 지장이 있는 것은 아니다.
또한, 이 때, 단자 회전 규제 고정 부재(13)는, 단자 볼트(14)의 회전 규제를 행하므로, 단자 볼트(14)로부터 회전 토크를 받게 된다. 그러나, 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 하면은, 유리 섬유가 노출된 상태로 되어 커버판(3)의 상면에 밀착되어 있다. 이로써, 단자 회전 규제 고정 부재(13)는, 커버판(3)과의 마찰 저항이 향상된 상태로 고정된다. 따라서, 단자 회전 규제 고정 부재(13)는, 단자 볼트(14)로부터의 회전 토크에 의해 단자 볼트(14)와 함께 회전하지 않고, 확실하게 회전이 규제된다. 그리고, 이 효과는, 커버판(3)의 상면의 제2 오목부(3c)와 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 하면의 볼록부(13d)가 요철(凹凸)로 끼워맞추어지는 것에 의해 더욱 현저하게 되어 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 커버판(3)의 상면[특히, 제2 오목부(3c)] 및 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 하면 중 적어도 어느 한쪽에 접착 수단(접착제 등)이 공급되고, 단자 회전 규제 고정 부재(13)가 접착 수단에 의해 커버판(3)에 고정되어 있으므로, 회전 규제가 더욱 확실하게 된다.
그리고, 단자 볼트(14)의 축부(14b)(수나사부)의 둘레 길이가 짧은 경우, 즉 단자 볼트(14)의 축부(14b)가 소경인 경우, 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 재질로서, 폴리페닐렌설파이드 수지(PPS) 등의 합성 수지가 단독으로 사용되면, 단자 볼트(14)로부터의 회전 토크에 견뎌낼 수 없는 경우가 있다. 그러나, 유리 섬유 등의 무기 섬유가 합성 수지에 혼합됨으로써, 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 강도가 향상된다. 또한, 이뿐만 아니라, 비용 삭감도 이루어질 수 있다.
또한, 단자 회전 규제 고정 부재(13)는, 커버판(3) 상에서 외부 개스킷(11)과는 분리되어 있으므로, 리벳(12)의 봉지를 행하는 외부 개스킷(11)에 회전 토크가 전달되지 않게 된다. 따라서, 외부 개스킷(11)에 예상 외의 힘이 인가되지 않게 되어, 외부 개스킷(11)에 의한 봉지{구체적으로는, 외부 개스킷(11)의 하면과 커버판(3)의 상면[제1 오목부(3b)의 상면]과의 사이의 봉지, 외부 개스킷(11)의 환형 볼록부(11d)의 외주면과 커버판(3)의 관통공(3a)의 내주면 및 수지 플레이트(10)의 관통공(10b)의 내주면과의 사이의 봉지, 외부 개스킷(11)의 환형 볼록부(11d)의 내주면과 리벳(12)의 제1 코킹부(12b)의 외주면과의 사이의 봉지}가 손상되지 않게 된다.
또한, 단자 볼트(14)의 축부(14b)에 가해지는 회전 토크는, 단자 볼트(14)와는 분리된 리벳(12)에 전달되지 않게 된다. 따라서, 리벳(12)이 회전함으로써, 리벳(12)의, 집전체(8)의 접속부(8a)와의 코킹이 느슨해져, 접속이 손상되는 문제는 생기지 않는다. 또한, 수지 플레이트(10)나 외부 개스킷(11)에 예상 외의 힘이 인가되지 않게 되어, 수지 플레이트(10)나 외부 개스킷(11)에 의한 봉지{구체적으로는, 수지 플레이트(10)의 상면과 커버판(3)의 하면과의 사이의 봉지, 외부 개스킷(11)의 하면과 커버판(3)의 상면[제1 오목부(3b)의 상면]과의 사이의 봉지, 외부 개스킷(11)의 환형 볼록부(11d)의 외주면과 커버판(3)의 관통공(3a)의 내주면 및 수지 플레이트(10)의 관통공(10b)의 내주면과의 사이의 봉지, 외부 개스킷(11)의 환형 볼록부(11d)의 내주면과 리벳(12)의 제1 코킹부(12b)의 외주면과의 사이의 봉지}가 손상되지 않게 된다.
그리고, 외부 개스킷(11)과 단자 회전 규제 고정 부재(13)가 분리하여 설치되는 것에 의해, 외부 개스킷(11)에는, 봉지 부재로서 적절한 경도의 재질을 선택하고, 단자 회전 규제 고정 부재(13)에는, 단자 볼트(14)로부터의 회전 토크에 견뎌낼 수 있는 적절한 경도의 재질을 선택할 수 있게 된다. 보다 상세하게는, 외부 개스킷(11)이 탄성 변형하여 도전성 부재[커버판(3), 집전체(8), 리벳(12)]의 표면과 밀착되는 것에 의해, 봉지 효과가 높아지므로, 외부 개스킷(11)에는, 어느 정도의 유연성이 요구된다. 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 유연성이 강하면, 단자 볼트(14)로부터의 회전 토크에 의해, 끼워맞춤 볼록부(13c)가 마모, 결손(缺損)하기 쉬워지고, 그것이 진행되면, 단자 볼트(14)의 회전 규제 기능이 기능하지 않게 된다. 그러므로 단자 회전 규제 고정 부재(13)에는, 단자 볼트(14)로부터의 회전 토크에 견딜 수 있을 만큼의 강성이 요구된다.
그런데, 본 실시예의 리벳(12)에서는, 제1 코킹부(12b)나 제2 코킹부(12c)를 코킹함으로써 생기는 리벳(12)의 전체적인 소성 변형이 억제되도록, 보디부(12a)의 축 길이 방향의 치수가 종래보다 길어져 있다. 그 결과, 커버판(3)의 상면으로부터의 접속판(15)의 높이 위치는, 종래의 단자 구조에 비해 필연적으로 높아진다. 또한, 본 실시예의 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 끼워맞춤 볼록부(13c)는, 단자 회전 규제 고정 부재(13)가 단자 볼트(14)를 회전 규제할 때, 단자 볼트(14)로부터 회전 토크를 직접 받는 부분이다. 따라서, 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 끼워맞춤 볼록부(13c)는, 그 회전 토크에 견딜 수 있을 만큼의 강도를 가지므로, 높이 방향의 두께를 충분하게 할 필요가 있다. 그 결과, 단자 볼트(14)의 헤드부(14a)의 높이 위치는 높아지고, 이에 따라, 커버판(3)의 상면으로부터의 접속판(15)의 높이 위치도, 종래의 단자 구조에 비해 필연적으로 높아진다. 그러므로, 본 실시예에 있어서, 외부 개스킷(11)의 외벽부(11a)는 높고, 커버판(3)의 상면으로부터 상기 외벽부(11a)의 상단면까지의 연면 거리(creeping distance)가 길어져 있다[바람직하게는, 커버판(3)의 폭 치수에 대한 연면 거리의 비가 0.15?0.3]. 또한, 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 외벽부(13a)는 높고, 커버판(3)의 상면으로부터 상기 외벽부(13a)의 상단면까지의 연면 거리가 길어져 있다[바람직하게는, 커버판(3)의 폭 치수에 대한 연면 거리의 비가 0.15?0.3].
보다 상세하게는, 외부 개스킷(11)의 외벽부(11a)는, 리벳(12)의 보디부(12a)를 전체적 내지 대략 전체적으로 수용하고, 또한 외벽부(11a)의 상단면이 접속판(15)의 하면에 접촉 내지 근소한 간격을 가지고 멀어지도록, 형성되어 있다. 또한, 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 외벽부(13a)는, 단자 볼트(14)의 헤드부(14a)를 전체적 내지 대략 전체적으로 수용하고, 또한 외벽부(13a)의 상단면이 접속판(15)의 하면에 접촉 내지 근소한 간격을 가지고 멀어지도록, 형성되어 있다.
이러한 구성에 의해, 전지가, 결로 등에 의해 발생하는 수적(水滴)이나 도전성 분위기(정전기나 더스트)에 노출된 경우라도, 외부 개스킷(11)의 외벽부(11a)나 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 외벽부(13a)가 커버(또는 차단벽)고 된다. 이로써, 커버판(3)과 리벳(12)과의 사이의 단락이나 커버판(3)과 단자 볼트(14)와의 사이의 단락이 적절하게 방지된다.
본 실시예에 따른 전지는, 이상과 같다. 전술한 바와 같이, 커버판(3)에 있어서, 리벳(12)이 관통하는 영역의 주변 영역[관통공(3a)의 주변 영역]은, 압축 성형됨으로써, 다른 영역보다 높은 경도를 가지고 있다. 그러므로, 리벳(12)의 코킹 처리에 의한 축력(軸力)이 격벽(3)의 관통공(3a)의 주변 영역에 작용해도, 상기 주변 영역이 압축 방향과 교차하는 방향으로 연신되는 것이 억제된다. 즉, 상기 주변 영역은, 리벳(12)의 코킹 처리에 따른 압축력이 작용하는 영역이지만, 상기 주변 영역은, 압축 성형에 따른 가공 경화에 의해 강성이 높아져 있다. 그러므로, 리벳(12)의 코킹 처리를 행했을 때 압축 방향과 교차하는 방향으로 연신되는 것이 억제된다. 따라서, 상기 주변 영역과 절연 부재(10, 11)가 확실하게 밀착되는 것에 의해, 케이스(1)의 기밀성이 확보된다.
또한, 상기 주변 영역이 압축 성형됨으로써, 커버판(3)의 외면에 외부 개스킷(11)을 끼워맞춤 가능한 제1 오목부(3b)가 형성된다. 그리고, 제1 오목부(3b)의 내주면과 외부 개스킷(11)의 외벽부(11a)의 외주면이 대향한 상태가 된다. 이로써, 리벳(12)의 코킹 처리에 따른 압축력이 외부 개스킷(11)에 작용해도, 상기 외부 개스킷(11)이 리벳(12)의 축선 방향과 직교 방향으로 쉽게 연신되는 것이 제한된다.
또한, 외부 개스킷(11)이 합성 수지제이므로, 리벳(12)의 코킹 처리에 따른 압축력의 작용에 의해, 외부 개스킷(11)이 관통공(3a) 주변에서 크리프 변형(creep strain)된다. 즉, 외부 개스킷(11)이 경시적으로 리벳(12)의 축선 방향과 직교하는 방향으로 압출되어 얇아진다. 그리고, 이에 따라 커버판(3)과의 밀접성이 저하될 우려가 있다. 그러나, 전술한 바와 같이, 외부 개스킷(11)이 제1 오목부(3b)에 끼워맞추어짐으로써, 리벳(12)의 축선 방향과 직교하는 방향의 연신이 제한된다. 이로써, 크리프 변형을 억제하여 커버판(3)과의 밀접성을 확보할 수 있다.
또한, 케이스(1)은, 일면에 개구부가 형성된 상자형의 케이스 본체(2)와, 개구부를 막는 커버판(3)으로 구성되며, 케이스 본체(2) 및 커버판(3)이 알루미늄 합금으로 구성되고, 또한 커버판(3)이 소둔재를 사용하여 형성되어 있다. 이로써, 전지 전체를 경량화할 수 있다. 또한, 커버판(3)을 손상[파단(破斷)]시키지 않고 관통공(3a)의 주변 영역을 압축 성형하여, 얇게 형성할 수 있다.
즉, 미가공[소지(素地)]의 알루미늄 합금이나 열 처리된 알루미늄 합금 등은, 소둔(燒鈍) 된 알루미늄 합금(이른바, O재)에 비해 경질이었다. 그러므로, 미가공(소지)의 알루미늄 합금이나 열 처리된 알루미늄 합금 등이면, 관통공(3a)의 주변 영역이 압축 성형되었을 때, 금형(金型)의 에지가 접하는 개소에 의해 손상(파단)될 우려가 있다. 특히, 경량화를 도모하기 위해 두께를 얇게 하는 경우에는, 그 손상이 현저하게 된다. 이에 비해, 소둔된 알루미늄 합금은, 상기 소재에 비하여 부드럽다. 그러므로, 관통공(3a)의 주변 영역이 압축 성형될 때, 금형을 따른 미끄러운 태양으로 소성 변형한다. 따라서, 관통공(3a)의 주변 영역의 경계에 의해 기계적인 파손이 쉽게 생기지 않는다. 그러므로, 케이스(1) 내를 확실하게 기밀하게 할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 축전 소자는, 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 각종 변경이 가능하다.
예를 들면, 상기 실시예에 있어서, 외부 개스킷(11)의 하면 전체면이 커버판(3)의 상면의 제1 오목부(3b)에 끼워넣어진 예를 나타낸다. 그러나, 외부 개스킷(11)의 하면에 볼록부가 설치되고, 커버판(3)의 제1 오목부가 상기 볼록부를 받아들일 수 있는 크기로 되고, 단자 회전 규제 고정 부재(13)와 마찬가지로, 외부 개스킷(11)의 볼록부가 상기 제1 오목부에 끼워넣어지도록 해도 된다.
역으로, 상기 실시예에 있어서, 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 하면에 볼록부(13d)가 설치되고, 커버판(3)의 상면에는, 상기 볼록부(13d)를 받아들일 수 있는 크기의 제2 오목부(3c)가 설치되고, 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 볼록부(13d)가 커버판(3)의 제2 오목부(3c)에 끼워넣어진 예를 나타낸다. 그러나, 볼록부(13d)가 설치되지 않고, 커버판(3)의 제2 오목부가 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 하면 전체면을 받아들일 수 있는 크기로 되고, 외부 개스킷(11)과 마찬가지로, 단자 회전 규제 고정 부재(13)의 하면 전체면이 상기 제2 오목부에 끼워넣어지도록 해도 된다.
단, 커버판(3)의 단면 모멘트가 상승하고, 그 결과, 커버판(3)의 기계적 강도를 높일 수 있는 점에서, 커버판(3)에 제1 오목부(3b) 및 제2 오목부(3c)가 설치되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 이 경우, 제1 오목부(3b) 및 제2 오목부(3c) 중, 어느 한쪽이 작게 됨으로써, 제1 오목부(3b)와 제2 오목부(3c)와의 거리가 이격된다. 이로써, 제1 오목부(3b)와 제2 오목부(3c)가 서로 영향을 주지 않도록 할 수 있다. 상기 실시예에 있어서, 외부 개스킷(11)용의 제1 오목부(3b)가 단자 회전 규제 고정 부재(13)용의 제2 오목부(3c)보다 큰 예를 나타낸다. 이는, 제1 오목부(3b)의 면적이 넓어짐에 따라 커버판(3)의 평탄성 및 기계적 강도가 향상되고, 그 결과, 봉지 효과 및 내구성이 향상시키기 위해서이다.
그리고, 외부 개스킷(11)이든, 단자 회전 규제 고정 부재(13)든, 볼록부는, 1개가 아니고, 복수개라도 된다. 또한, 외부 개스킷(11) 및 단자 회전 규제 고정 부재(13)는, 직사각형이 아니고, 예를 들면, 원형상, 육각형상, 팔각형상이라도 된다.
또한, 상기 실시예에 있어서, 양극 집전체(8) 및 양극의 리벳(12)은, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 사용하여 형성되고, 음극 집전체(8) 및 음극의 리벳(12)은, 동 또는 동합금을 사용하여 형성되는 예를 나타낸다. 그러나, 전지의 종류에 따른 도전성 금속 재료이면, 이들 재료는 임의로 선택될 수 있다. 또한, 상기 실시예에 있어서, 단자 볼트(14)와 접속판(15)의 재료에 대해서도 예시했다. 그러나, 강도나 도전성 등의 특성이 적합한 도전성 금속 재료이면, 이들 재료도 임의로 선택될 수 있다.
또한, 상기 실시예에 있어서, 단자 볼트(14)의 헤드부(14a)의 상면으로부터 축부(수나사부)(14b)가 돌출하는 예를 나타낸다. 그러나, 이 수나사 대신, 원통형이나 다각형의 통형 등의 적절한 형상의 축부가 돌출하고, 상기 축부의 상단면에, 나사 구멍이 천설(穿設)되어 있도록 해도 된다.
또한, 발전 요소는, 상기 실시예와 같이, 타원 통형상의 권취형으로 한정되지 않고, 다른 형상이라도 되고, 적층형이라도 된다.
또한, 상기 실시예에 있어서, 단자 구조(9)가 커버판(3)에 설치되는 것을 전제로, 커버판(3)으로서, 소둔 처리된 알루미늄 합금(O재)이 사용되는 예를 나타낸다. 그러나, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 알루미늄 합금이 사용되는 경우에는, 미가공의 알루미늄 합금(이른바, F재)이나, 상기 이외의 열처리된 알루미늄 합금(이른바, T재)라도 된다. 그 외에, 가공 경화시킨 알루미늄 합금(이른바, H재)라도 된다. 이는, 압축 성형에 의해 가공 경화를 더욱 진행시킬 수 있도록 하기 위해서이다. 또한, 케이스(1)는, 알루미늄 합금으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 스테인레스 합금 등의 다른 금속 재료로 형성해도 된다.
또한, 상기 실시예에 있어서, 단자 구조(9)가 커버판(3)에 설치되는 예를 나타낸다. 그러나, 단자 구조(9)가 케이스 본체(2)에 설치되도록 해도 된다. 즉, 리벳(12)이 케이스 본체(2)를 관통하도록 해도 된다. 이 경우에도, 케이스 본체(2)로서 O재가 사용되는 것이 바람직하다. 그리고, 물론, 케이스 본체(2)는, O재 이외의 알루미늄 합금이나 그 외의 금속 재료를 사용하여 형성해도 된다.
또한, 상기 실시예에 있어서, 커버판(3)의 외면에 제1 오목부(3b)가 형성되지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 커버판(3)의 내면에 오목부가 형성되거나, 또는 커버판(3)의 양면에 오목부가 형성되어도 된다. 구체적으로는, 외부 개스킷(11)의 위치 결정 또는 연신의 제한 등을 행하기 위해서는, 커버판(3)의 외면에 오목부(3)가 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 예를 들면, 수지 플레이트(10)의 위치 결정 또는 연신의 제한 등을 행하기 위해서는, 커버판(3)의 내면에 수지 플레이트(10)를 끼워맞춤 가능한 오목부가 형성될 수 있다. 또한, 외부 개스킷(11) 및 수지 플레이트(10)의 양쪽의 위치 결정 또는 연신의 제한 등을 행하는 경우, 커버판(3)의 양면에 오목부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 실시예에 있어서, 리벳(12)의 양단이 코킹되도록 했다. 그러나, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 리벳(12)의 어느 한쪽의 단부가 코킹되도록 해도 된다.
또한, 상기 실시예에 있어서, 리벳(12)과 단자 볼트(14)가 별체로 구성되며, 이들이 접속판(15)을 통하여 전기적으로 접속되도록 했다. 그러나, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 리벳(12)과 단자 볼트(14)가 일체적으로 형성되어도 된다. 이 경우, 리벳(12)의 보디부(12a)의 한쪽 코킹부(제2 코킹부)(12c) 대신, 보디부(12a)보다 대경(大徑)인 칼라부(collar portion)가 형성되고, 상기 칼라부에 단자 볼트(14)가 일체적으로 형성되어도 된다. 이와 같이 하면, 제1 코킹부(12b)를 코킹함으로써, 상기 제1 코킹부(12b)와 칼라부에 의해, 외부 개스킷(11), 커버판(3), 수지 플레이트(10) 및 집전체(8)의 접속부(8a)를 일체적으로 체결할 수 있다. 또한, 단자 볼트(14)를 발전 요소(4)와 전기적으로 접속할 수 있다.
또한, 상기 실시예에 있어서, 커버판(3)의 외면에 외부 개스킷(11)과 단자 회전 규제 고정 부재(13)가 별도로 되어 있다. 그러나, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 외부 개스킷(11)과 단자 회전 규제 고정 부재(13)가 일체적으로 형성되어도 된다.
또한, 상기 실시예에 있어서, 외부 개스킷(11)에, 커버판(3)의 관통공(3a)에 끼워넣는 환형 볼록부(11d)가 설치되었다. 그러나, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 수지 플레이트(10)에, 커버판(3)의 관통공(3a)에 끼워넣을 수 있는 환형 볼록부가 설치되어도 된다. 또는, 외부 개스킷(11) 및 수지 플레이트(10)의 양쪽에, 커버판(3)의 관통공(3a)에 끼워넣을 수 있는 환형 볼록부가 설치되어도 된다.
또한, 상기 실시예에 있어서, 단자 볼트(14)와 커버판(3)을 절연하기 위하여, 단자 회전 규제 고정 부재(13), 외부 개스킷(11) 및 수지 플레이트(10)의 각각에 절연성을 구비한 부재를 사용하였다. 그러나, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 케이스(1)의 격벽과 발전 요소(4)를 리벳(12)을 통하여 전기적으로 접속하는 경우, 단자 회전 규제 고정 부재(13), 외부 개스킷(11) 또는 수지 플레이트(10)가 전기 전도성을 가져도 된다. 단자 회전 규제 고정 부재(13), 외부 개스킷(11) 또는 수지 플레이트(10)가 전기 전도성을 구비하는 방법으로서는, 합성 수지 중에 카본 등의 전기 전도성을 가지는 물질을 혼합시키는 방법을 예로 들 수 있다. 또한, 외부 개스킷(11)이나 수지 플레이트(10)를 구비하지 않고, 리벳(12)과 커버판(3)이 직접 접촉하는 구성으로 해도 된다.
또한, 상기 실시예에 있어서, 리튬 이온 2차 전지에 대하여 설명하였다. 그러나, 전지의 종류나 크기(용량)는 임의로 할 수 있다.
또한, 본 발명은, 리튬 이온 2차 전지로 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 각종 2차 전지 외에, 1차 전지나, 전기 이중층 커패시터 등의 커패시터에도 적용할 수 있다.

Claims (10)

  1. 발전 요소(4);
    격벽(隔璧)에 의해 구성되는 케이스(1)로서, 상기 발전 요소를 수용하는 케이스(1); 및
    상기 격벽을 관통하는 리벳(12)
    을 포함하고,
    상기 격벽에 있어서, 상기 리벳(12)이 관통하는 영역의 주변 영역은, 다른 영역보다 높은 경도를 가지는, 축전 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이스(1)는, 적어도 일부에 관통공(3a)을 가지는 격벽에 의해 구성되며,
    상기 리벳(12)은, 상기 관통공(3a)을 통과하여 상기 격벽을 관통하고,
    상기 격벽에서의 상기 관통공(3a)의 주변 영역은, 다른 영역보다 높은 경도를 가지는, 축전 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 격벽을 따라 배치되는 절연 부재로서, 상기 격벽에 대향하는 접합면을 가지고, 상기 리벳(12)이 절연 부재 및 상기 격벽을 관통하는, 절연 부재를 더 포함하고,
    상기 격벽은, 상기 절연 부재의 상기 접합면 중 적어도 일부를 끼워맞춤 가능한 오목부를 가지는, 축전 소자.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 격벽을 따라 배치되는 절연 부재로서, 상기 격벽의 상기 관통공(3a)에 대응하는 관통공과, 상기 2개의 관통공이 합쳐진 상태로 상기 격벽에 대향하는 접합면을 가지고, 상기 리벳(12)이 상기 2개의 관통공을 통과하여 절연 부재 및 상기 격벽을 관통하는, 절연 부재를 더 포함하고,
    상기 격벽은, 상기 절연 부재의 상기 접합면 중 적어도 일부를 끼워맞춤 가능한 오목부를 가지는, 축전 소자.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 절연 부재는 합성 수지제인, 축전 소자.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 절연 부재(11)는, 상기 격벽의 외면에 배치되고, 상기 리벳(12)을 지지하는, 축전 소자.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 절연 부재는,
    상기 격벽의 외면에 배치되는 외부 절연 부재(11)로서, 상기 격벽의 외면에 대향하는 접합면을 가지는 외부 절연 부재(11); 및
    상기 격벽의 내면에 배치되는 내부 절연 부재(10)로서, 상기 격벽의 내면에 대향하는 접합면을 가지고, 상기 리벳(12)이 상기 외부 절연 부재(11), 상기 격벽 및 내부 절연 부재(10)를 관통하는, 내부 절연 부재(10)
    를 포함하고,
    상기 격벽은, 상기 외부 절연 부재(11) 또는 상기 내부 절연 부재(10) 중 적어도 어느 한쪽의 상기 접합면 중 적어도 일부를 끼워맞춤 가능한 오목부(3b)를 가지는, 축전 소자.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 절연 부재는,
    상기 격벽의 외면에 배치되는 외부 절연 부재(11)로서, 상기 격벽의 상기 관통공(3a)에 대응하는 관통공(11c)과, 2개의 상기 관통공(3a, 11c)이 합쳐진 상태로 상기 격벽의 외면에 대향하는 접합면을 가지는 외부 절연 부재(11); 및
    상기 격벽의 내면에 배치되는 내부 절연 부재(10)로서, 상기 격벽의 상기 관통공(3a)에 대응하는 관통공(10b)과, 2개의 상기 관통공(3a, 10b)이 합쳐진 상태로 상기 격벽의 내면에 대향하는 접합면을 가지고, 상기 리벳(12)이 3개의 관통공을 통과하여 상기 외부 절연 부재(11), 상기 격벽 및 내부 절연 부재(10)를 관통하는, 내부 절연 부재(10)
    를 포함하고,
    상기 격벽은, 상기 외부 절연 부재(11) 또는 상기 내부 절연 부재(10) 중 적어도 어느 한쪽의 상기 접합면 중 적어도 일부를 끼워맞춤 가능한 오목부(3b)를 가지는, 축전 소자.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 격벽에 있어서, 상기 리벳(12)이 관통하는 영역의 주변 영역은, 두께 방향으로 압축 성형됨으로써, 상기 다른 영역보다 높은 경도를 가지는, 축전 소자.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 격벽은, 소둔(燒鈍)된 알루미늄 합금을 사용하여 형성되는, 축전 소자.
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