KR20140027052A - 축전 소자 - Google Patents

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가부시키가이샤 지에스 유아사
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Abstract

본 발명에 따르면, 축전 소자에 구비되는 집전체를 적확하게 보호하기 위해서, 축전 소자는, 축전 소자 하우징(BC)의 내측에 배치된 축전 요소(3)와, 축전 소자 하우징의 외측에 배치된 전극 단자(5)와, 축전 소자 하우징 중 전극 단자(5)의 배치면을 따라 연장 형성된 제1 자세 부분(FP)과, 그 제1 자세 부분의 단부로부터 전극 단자의 존재측과 반대측으로 연장 형성된 제2 자세 부분(SP)을 구비하고, 제1 자세 부분(FP)에서 축전 소자 하우징에 형성된 개구를 관통하는 고정 부재(8)에 의해 고정되고, 제2 자세 부분(SP)에서 축전 요소(3)를 지지함으로써, 전극 단자(5)와 축전 요소(3)를 전기적으로 접속하는 집전체(4)와, 제1 자세 부분(FP) 중 축전 요소(3)의 존재측에 있어서, 고정 부재(8)보다도 제2 자세 부분측으로 길게 연장되도록 배치되고, 제1 자세 부분(FP)과 고정 부재(8) 사이에 끼워 넣어져 고정되는 보강용 부재(13)를 구비한다.

Description

축전 소자{POWER STORAGE DEVICE}
본 발명은 축전 요소와, 전극 단자와, 상기 축전 요소와 상기 전극 단자를 접속하는 집전체를 구비한 축전 소자에 관한 것이다.
이러한 축전 소자의 일례인 전지는, 축전 소자 하우징(이하, 「전지 하우징」이라고 기재하는 경우도 있음)의 내측에 배치된 축전 요소가 되는 발전 요소와 상기 축전 소자 하우징의 외측에 배치된 전극 단자가, 집전체를 통하여 전기적으로 접속되어 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 집전체는, 판상 부재를 굴곡 형성하여, 전지 하우징 상면의 전극 단자의 배치면을 따라 연장되는 제1 자세 부분과, 그 제1 자세 부분의 단부로부터 하방으로 연장되는 제2 자세 부분을 구비한 형상을 구비하고 있다.
이러한 집전체의 형상을 채용하는 경우에는, 집전체의 제1 자세 부분이 전지 하우징 상면에 리벳과 같은 고정 부재를 통하여 고정되고, 집전체의 제2 자세 부분에 발전 요소가 용접 등에 의해 접속되며, 당해 제2 자세 부분에서 발전 요소가 지지되어 있다.
발전 요소는 전체적으로 대면적 극판을 갖기 때문에, 어느 정도의 중량물이 되고, 제1 자세 부분과 제2 자세 부분에 굴곡 형성된 판상의 집전체에 의해 중량물의 발전 요소가 지지되어 있었다.
이러한 지지 구조를 채용하는 경우, 전지 하우징에 수용된 발전 요소가 외력을 받아 약간 진동하더라도, 통상은 금속판으로 구성되는 경우가 많은 집전체의 탄성 변형에 의해 진동이 흡수되게 되며, 예를 들어 리벳에 의한 집전체의 고정 부분에 발전 요소의 하중이 가해지는 구성이어도, 발전 요소의 진동으로부터 어느 정도 보호받는 것으로 되어 있다. 따라서, 발전 요소의 진동에 대한 추가 대책에 대해서는, 지금까지 특별히 필요하다고는 생각되지 않았다.
일본 특허 공개 제2003-346770호 공보
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 발전 요소의 지지 구조에서는, 전지의 사용 형태에 따라서는, 집전체를 손상시켜 버리는 경우도 있을 수 있음이 판명되어 왔다. 이와 같은 문제는 전지에 한하지 않고, 전기 이중층 캐패시터 등, 축전 요소와, 전극 단자와, 상기 축전 요소와 상기 전극 단자를 접속하는 집전체를 구비한 축전 소자 전반에 내재하는 문제였다.
본 발명은 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 축전 소자의 집전체를 적확하게 보호하는 점에 있다.
이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 의한 축전 소자의 제1 특징 구성은, 축전 소자 하우징의 내측에 배치된 축전 요소와, 상기 축전 소자 하우징의 외측에 배치된 전극 단자와, 상기 축전 소자 하우징 중 상기 전극 단자의 배치면을 따라 연장 형성된 제1 자세 부분과, 그 제1 자세 부분의 단부로부터 상기 전극 단자의 존재측과 반대측으로 연장 형성된 제2 자세 부분을 구비하고, 상기 제1 자세 부분에서 상기 축전 소자 하우징에 형성된 개구를 관통하는 고정 부재에 의해 고정되고, 상기 제2 자세 부분에서 상기 축전 요소를 지지함으로써, 상기 전극 단자와 상기 축전 요소를 전기적으로 접속하는 집전체와, 상기 제1 자세 부분 중 상기 축전 요소의 존재측에 있어서, 상기 고정 부재보다도 상기 제2 자세 부분측으로 길게 연장되도록 배치되고, 상기 제1 자세 부분과 상기 고정 부재 사이에 끼워 넣어져 고정되는 보강용 부재를 구비하고 있는 점에 있다.
본 발명의 발명자는, 제1 자세 부분이 고정 부재에 의해 축전 소자 하우징에 고정되고, 제2 자세 부분에서 축전 요소를 지지하도록 집전체를 구성하는 경우, 축전 소자에 대하여 정상적으로 강한 진동 또는 충격이 가해지는 것과 같은 가혹한 사용 조건 하에서는, 축전 소자 하우징에 대한 집전체의 고정 부분에서 작은 균열이 발생하는 경우가 있음을 발견하였다.
특히 집전체의 고정 부분, 예를 들어 리벳 고정 부분에서 축전 요소의 하중을 받는 지지 구조를 채용하는 경우에는, 집전체가 지지하는 축전 요소의 진동 등에 기인하는 모멘트에 의해, 집전체 중 고정 부재의 관통 구멍의 주위부(보다 엄밀하게는 제2 자세 부분의 존재측의 주위부)에 발생하는 응력이, 이러한 균열의 발생의 원인이 됨을 알았다.
따라서, 그러한 응력을 완화하기 위해서, 집전체의 제1 자세 부분에, 고정 부재보다도 제2 자세 부분측으로 길게 연장되도록 보강용 부재를 배치함으로써, 집전체가 지지하는 축전 요소의 진동 등에 의해 발생하는 응력을 분산시키는 구조를 채용하였다. 이 결과, 집전체에 있어서의 고정 부재의 관통 구멍의 주위부에 발생하는 응력이 작아져, 상기 균열의 발생을 방지할 수 있게 되었다.
물론, 축전 요소의 하중을 집전체의 고정부 이외의 위치에서 받는 구성이어도, 상기와 같이 보강용 부재를 배치함으로써, 집전체의 고정부에서 발생하는 응력을 완화할 수 있게 된다.
본 발명에 의한 축전 소자의 제2 특징 구성은, 상술한 제1 특징 구성 외에, 상기 집전체의 상기 제1 자세 부분과 상기 보강용 부재가 동종의 금속 재료로 구성되어, 서로 접하는 상태로 배치되어 있는 점에 있으며, 이와 같은 구성에 의해, 보강용 부재와 집전체에 의한 이종 금속의 접촉 부식을 방지할 수 있다.
본 발명에 의한 축전 소자의 제3 특징 구성은, 상기 제1 또는 제2 특징 구성 외에, 상기 집전체 및 상기 보강용 부재는 판상 부재로 형성되어 있는 점에 있다.
집전체를 판상 부재로 형성하면, 전지 하우징 내의 전기 배선을 컴팩트하게 배선할 수 있고, 그 집전체를 고정부에 있어서 보강하는 보강 부재에 대해서도 판상 부재로 형성하면, 컴팩트하게 보강을 행할 수 있다.
본 발명에 의한 축전 소자의 제4 특징 구성은, 상기 제3 특징 구성 외에, 상기 보강용 부재는, 상기 고정 부재에 의한 고정 부분으로부터, 상기 제1 자세 부분과 상기 제2 자세 부분과의 접속 부분을 향하는 방향을 길이 방향으로 하는 직사각형 형상으로 형성되어 있는 점에 있다.
따라서, 보강용 부재는, 발전 요소의 진동 등에 의한 힘이 집전체에 대하여 작용했을 때, 구부러지기 쉬운 형상으로 되어 있고, 또한, 리벳 고정 부분으로부터 보다 이격된 위치에까지 응력을 분산시킴으로써, 보다 유효하게 응력을 분산시킬 수 있다.
상술한 제1 특징 구성에 의하면, 집전체에 있어서의 고정 부재에 의한 고정 부분의 주위부에 발생하는 응력이 작아져, 균열의 발생을 방지하고, 집전체를 적확하게 보호할 수 있게 된다.
상술한 제2 특징 구성에 의하면, 보강용 부재와 집전체에 의한 이종 금속의 접촉 부식을 방지할 수 있어, 전지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상술한 제3 특징 구성에 의하면, 판상 부재로 형성되는 집전체의 고정 부분을 판상 부재로 형성되는 보강용 부재로 보강함으로써, 설치 스페이스를 가급적 억제하면서 집전체의 고정 부분을 보강할 수 있다.
상술한 제4 특징 구성에 의하면, 보강용 부재의 형상을 적절하게 설정하여, 보다 유효하게 응력을 분산시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 전지의 외관 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태에 따른 전지의 내부를 도시하는 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 실시 형태에 따른 주요부 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 실시 형태에 따른 구성 부품의 분해도이다.
도 5는, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 전지의 내부를 도시하는 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 전지의 내부를 도시하는 사시도이다.
이하, 본 발명에 의한 축전 소자의 일례인 전지의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
본 실시 형태에서는, 전지로서 이차 전지의 일례인 비수 전해액 이차 전지(보다 구체적으로는 리튬 이온 전지)를 예시하여 설명한다.
(비수 전해액 이차 전지(RB)의 구성〕
도 1에는, 비수 전해액 이차 전지의 사시도가 도시되어 있다. 본 실시 형태의 비수 전해액 이차 전지(RB)는, 바닥이 있는 통 형상, 구체적으로는 바닥이 있는 직사각형 통 형상의 캔체(1)와, 덮개부(2)를 포함하여 이루어지는 축전 소자 하우징으로서의 전지 하우징(BC)(이하에 있어서, 간단히 「하우징(BC)」이라고 칭함)을 갖고 있다. 하우징(BC)은, 캔체(1)의 개방면에 덮개부(2)를 씌워 용접되어 있다.
덮개부(2)는 좁은 종이 형상의 직사각형 판재로 형성되고, 그것의 하우징(BC) 외측이 되는 면에 정극의 전극 단자인 단자 볼트(5)와 부극의 전극 단자인 단자 볼트(7)가 설치되어 있다.
캔체(1)는 덮개부(2)의 형상에 맞추어 편평 형상의 직육면체이고, 따라서, 하우징(BC) 전체적으로도 편평한 대략 직육면체 형상을 갖고 있다.
도 2에는, 비수 전해액 이차 전지의 캔체(1)를 제외한 상태에서, 하방측으로부터 올려다 본 사시도가 도시되어 있다. 하우징(BC)의 내측에는, 축전 요소로서의 발전 요소(3)와, 집전체(4, 6)(도 2 중, 2점 쇄선으로 나타나 있음)가 전해액에 침지되는 상태로 수납 배치되어 있다.
도 4에는, 도 2와 동일한 방향에서 볼 때, 덮개부(2) 주위의 부품에 대한 분해 사시도가 도시되어 있다. 집전체(4, 6)는, 발전 요소(3)와 단자 볼트(5, 7)를, 전기적으로 접속하기 위한 부재이다.
집전체(4)와 집전체(6)는 재질이 상이하지만, 모두 도전체이며, 대략 동일한 형상의 것이 대칭으로 배치되는 관계로 되어 있다. 정극측의 집전체(4)는 알루미늄으로 형성되고, 부극측의 집전체(6)는 구리로 형성되어 있다.
집전체(4, 6)는, 상기 금속 재료의 판상 부재를 소정의 형상으로 굴곡 형성하여 구성되어 있다. 상세하게 설명하면, 집전체(4, 6)는, 단자 볼트(5, 7)의 배치면인 덮개부(2)의 표면을 따라 연장되는 형상의 부분(「제1 자세 부분(FP)」이라고 칭함)과, 그 제1 자세 부분(FP)의 단부로부터, 덮개부(2)의 길이 방향 단부 부근에서 하방측(단자 볼트(5, 7)의 존재측과 반대측)으로 90° 굴곡하여, 덮개부(2)의 하우징(BC) 내측의 면의 법선 방향으로 연장되는 부분(「제2 자세 부분(SP)」이라고 칭함)이 이어지는 대략 L자 형상의 굴곡 형상을 갖고 있다.
이 제2 자세 부분(SP)에 있어서, 좌우 측부를 추가로 발전 요소(3)측으로 굴곡시켜, 발전 요소(3)와 접속시키기 위한 접속부(4a, 6a)가 형성되어 있다. 또한, 집전체(4)의 상단부에는, 고정 부재가 되는 리벳(8)을 삽입 관통시키기 위한 개구(4b, 6b)가 형성되어 있다.
상기 접속부(4a, 6a)는, 집전체(4, 6) 각각의 제2 자세 부분에 있어서, 평판의 상태에서 상하 한 쌍으로 관통 구멍(4c, 4d) 및 관통 구멍(6c, 6d)을 형성함과 동시에, 관통 구멍(4c, 4d)간 및 관통 구멍(6c, 6d)간에 절입을 형성하고, 프레스 가공 등에 의해, 상기 절입 부분을 압출함으로써 형성하고 있다.
집전체(4, 6)는, 하우징(BC)이 편평 형상을 갖고 있는 것과 대응하여, 상기 제1 자세 부분(FP)은, 덮개부(2)의 길이 방향을 길이 방향으로 하는 폭이 좁은 직사각형 형상으로 되어 있으며, 전체로서, 하우징(BC)의 짧은 변측의 측면을 따르는 자세로 굴곡 형성되어 있다.
발전 요소(3)는 긴 박 형상으로 형성된 정극판과, 긴 박 형상으로 형성된 부극판을 포함하여 이루어지는 한 쌍의 전극판의 각각에 활물질을 도포하고, 마찬가지로 긴 세퍼레이터를 끼우고 적층 상태에서 권회한, 소위 권회형 발전 요소로서 구성되어 있다.
도 2에 개략적으로 도시한 바와 같이, 발전 요소(3)는 상기와 같이 권회된 상태에서, 박 형상 정극판의 활물질의 미도포 시공부(3a)가 측방(박 형상 정극판의 길이 방향과 직교하는 방향)으로 연장되고, 박 형상 부극판의 활물질의 미도포 시공부(3b)가 그와 반대측의 측방(박 형상 부극판의 길이 방향과 직교하는 방향)으로 연장되어 있다.
본 실시 형태의 발전 요소(3)는 박 형상 정극판 등을 권회한 후, 권회축에 직교하는 방향으로 눌러서 찌그러뜨려 편평 형상으로 형성하여, 편평 형상의 하우징(BC)에 적합하게 되어 있다.
발전 요소(3)는 박 형상 정극판 등의 권회 축심이 덮개부(2)의 길이 방향과 평행이 되는 자세로 캔체(1) 내에 수용되어, 박 형상 정극판의 미도포 시공부(3a)의 위치에 집전체(4)의 접속부(4a)가 인입되고, 박 형상 부극판의 미도포 시공부(3b)의 위치에 집전체(6)의 접속부(6a)가 인입되는 위치 관계로 되어 있다.
박 형상 정극판의 미도포 시공부(3a)는 묶인 상태에서 집전체(4)의 접속부(4a)에 용접되고, 박 형상 부극판의 미도포 시공부(3b)는 묶인 상태에서 집전체(6)의 접속부(6a)에 용접되어, 집전체(4, 6)의 제2 자세 부분(SP)에서 발전 요소(3)를 지지하고 있다.
상술한 바와 같이 금속제(구체적으로는, 알루미늄제)의 덮개부(2)에 설치되어 있는 정극측의 단자 볼트(5)는 정극측의 집전체(4)에 전기적으로 접속되고, 부극측의 단자 볼트(7)는 부극측의 집전체(6)에 전기적으로 접속되어 있다.
단자 볼트(5)의 덮개부(2)에의 설치 구조 및 단자 볼트(5)와 집전체(4)와의 접속 구조와, 단자 볼트(7)의 덮개부(2)에의 설치 구조 및 단자 볼트(7)와 집전체(6)와의 접속 구조는, 대략 동일한 구성의 것이 대칭으로 배치된 것이며, 이하에 있어서, 정극측의 구성을 주체로 설명한다.
도 3의 단면도에 도시한 바와 같이, 단자 볼트(5)는 리벳(8)과 버스 바(9)를 통하여 집전체(4)와 전기적으로 접속되어 있다. 리벳(8)은 금속 재료, 보다 구체적으로는, 정극측에 있어서는 정극측의 다른 금속 부재와 마찬가지로 알루미늄으로 구성되어 있다. 버스 바(9)도 금속 재료로 구성되며, 구리에 니켈 도금을 실시한 것을 사용하고 있지만, 리벳(8)과 마찬가지로 알루미늄으로 형성해도 된다.
도 4에 도시한 바와 같이, 리벳(8)의 헤드부측은, 버스 바(9)를 끼워 넣은 상태에서 버스 바(9)와 고정되어 있고, 버스 바(9)에는, 리벳(8)의 고정 위치와 인접하는 위치에, 단자 볼트(5)의 나사부(5a)를 삽입 관통시키는 구멍(9a)이 형성되어 있다.
덮개부(2)에는, 상면측이 개방됨과 동시에 단자 볼트(5)의 헤드부(5b)의 직사각형 형상에 적합한 접시 형상의 오목부가 형성된 보유 지지 프레임(10)이 설치 고정되어 있고, 그 오목부에 단자 볼트(5)의 헤드부(5b)가 끼워 맞춰짐으로써, 단자 볼트(5)가 회전 멈춤되어 있다.
보유 지지 프레임(10)은 전기적인 절연 재료인 수지로 형성되어 있어, 단자 볼트(5)와 덮개부(2) 사이의 전기적인 절연을 확보하고 있다.
집전체(4)로부터 단자 볼트(5)에 이르는 전류 경로는, 모두 전기적인 절연 재료(보다 구체적으로는, 수지)로 형성됨과 동시에 시일용 부재인 상부 가스킷(11) 및 수지 플레이트(12)에 의해 덮개부(2)와의 전기적 절연이 확보되며, 또한, 덮개부(2)에 있어서의 리벳(8)의 관통 부분에 있어서 기밀 밀봉되어 있다.
상부 가스킷(11)은 상부가 개방된 접시 형상의 직육면체 용기의 저부에, 덮개부(2)의 개구(2a)에 끼워 넣어지는 통부(11a)가 설치된 구조를 갖고 있으며, 상기 접시 형상의 직육면체 용기로 리벳(8)의 헤드부 부근을 보유 지지함과 동시에, 통부(11a)의 내부 공간에 리벳(8)이 끼워 넣어진다.
단자 볼트(5) 등이 덮개부(2)에 설치된 상태에서는, 상부 가스킷(11)의 저부가 리벳(8)의 헤드부와 덮개부(2) 사이에 끼워 넣어진다.
수지 플레이트(12)는 집전체(4) 등을 덮개부(2)에 설치한 상태에서는, 집전체(4)의 상기 제1 자세 부분(FP)과 덮개부(2) 사이에 끼워 넣어진다.
수지 플레이트(12)는 덮개부(2)를 따라 연장되는 집전체(4)의 상단부(제1 자세 부분(FP))와 법선 방향에서 보아 대략 동일한 형상을 이루는 박판 형상의 기초부(12a)와, 기초부(12a)의 단부 테두리로부터 기초부(12a)와 직각을 이루어 기립하는 높이가 낮은 종벽부(12b)를 갖고 있다.
수지 플레이트(12)의 기초부(12a)에는, 상부 가스킷(11)의 통부(11a) 및 리벳(8)이 삽입 관통되는 개구(12c)가 형성되어 있다.
집전체(4)의 제1 자세 부분(FP)의 하면측(즉, 발전 요소(3)의 존재측)에는, 리벳(8)이 삽입 관통되는 개구(13a)가 형성된 보강용 부재(13)가 제1 자세 부분(FP)의 발전 요소(3)측의 면에 직접적으로 접하는 상태로 배치되어 있다.
보강용 부재(13)는 집전체(4)와 동종의 금속 재료의 판상 부재로 구성되며, 보다 구체적으로는 동일 재료인 알루미늄의 판재로 구성되어 있다. 보강용 부재(13)의 형상은, 집전체(4)의 제1 자세 부분(FP)과 같은 폭이고 또한 제1 자세 부분(FP)과 제2 자세 부분(SP)과의 접속 부분(집전체(4, 6)의 굴곡 부분)을 향하는 방향을 길이 방향으로 하는 직사각형 형상으로 형성되어 있다.
리벳(8)은 상부 가스킷(11)의 통부(11a), 덮개부(2)의 개구(2a), 수지 플레이트(12)의 개구(12c), 집전체(4)의 개구(4b) 및 보강용 부재(13)의 개구(13a)를 관통한 상태에서 코오킹(caulking)되고, 상부 가스킷(11), 덮개부(2), 수지 플레이트(12), 집전체(4)의 제1 자세 부분(FP) 및 보강용 부재(13)를 끼워 넣는 형태로, 집전체(4)의 제1 자세 부분(FP)을 덮개부(2)에 고정하고 있다.
도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 부극측의 구성은, 정극측의 구성을, 덮개부(2)의 중심에 대하여 대칭으로 배치한 것이며, 하우징(BC) 외측에서는, 덮개부(2)에 설치 고정한 보유 지지 프레임(14)에 단자 볼트(7)의 헤드부(7b)를 보유 지지시킴과 동시에, 리벳(15)에 고정한 버스 바(16)로 리벳(15)과 단자 볼트(7)를 전기적으로 접속한다.
리벳(15)은 헤드부가 상부 가스킷(17)에 보유 지지된 상태에서, 상부 가스킷(17), 덮개부(2), 수지 플레이트(18), 집전체(6) 및 보강용 부재(19)를 끼워 넣어 코오킹되어 있다.
단자 볼트(7), 버스 바(16), 리벳(15)은 도체인 금속 재료로 구성되어, 리벳(15) 및 버스 바(16)에 의해 집전체(6)와 단자 볼트(7)를 전기적으로 접속한다.
집전체(6)와 보강용 부재(19)는 동종의 금속 재료로 구성되어 있으며, 구체적으로는, 모두 구리로 구성되어 있다.
상기 각 부품의 배치 구성에서는, 다른 전지 등의 회로 구성 부품과의 배선 접속을 위한 접속부인 단자 볼트(5, 7)가, 덮개부(2)의 길이 방향 단부에 각각 배치되고, 리벳(8, 15)이 단자 볼트(5, 7)보다도 덮개부(2)의 중앙에 편중되게 배치되어 있다.
한편, 집전체(4)의 제2 자세 부분(SP)은, 발전 요소(3)의 용적을 가급적 크게 하기 위해서, 캔체(1)에 있어서의 짧은 변측의 종벽을 따라 근접하게 배치되고, 제1 자세 부분(FP)과 제2 자세 부분(SP)이 접속하는 굴곡부도 덮개부(2)의 길이 방향 단부에 위치한다.
이 결과, 집전체(4, 6)의 제1 자세 부분(FP)에 있어서, 상기 굴곡부로부터 리벳(8, 15)의 고정 위치까지의 거리가 길어지고, 리벳(8, 15)의 고정 위치에 작용하는 모멘트가 커져, 리벳(8, 15)의 고정 위치에 큰 힘이 작용하게 된다.
이러한 상황에 있어서, 보강용 부재(13, 19)를, 집전체(4, 6)의 제1 자세 부분(FP)의 하면측에 배치하고, 리벳(8, 15)으로 끼워 넣음으로써, 상술한 힘이 리벳(8, 15)의 고정 위치에 집중되어 버리는 것을 억제하게 되어, 리벳(8, 15)의 고정 위치에 있어서의 집전체(4, 6)의 손상을 방지할 수 있다.
특히, 응력을 효과적으로 분산하기 위해서, 보강용 부재(13, 19)는, 제1 자세 부분(FP) 중 발전 요소(3)의 존재측에 있어서, 리벳(8)보다도 제2 자세 부분(SP)측으로 길게 연장되도록 배치되고, 제1 자세 부분(SP)과 리벳 사이에 끼워 넣어져 고정되는 것이 바람직하다.
(다른 실시 형태〕
이하, 본 발명의 다른 실시 형태를 열거한다.
(1) 상술한 실시 형태에서는, 집전체(4, 6)의 제2 자세 부분(SP)에 있어서 발전 요소(3)를 지지하고, 그 발전 요소(3)의 하중을 리벳(8, 15)의 고정 부분에서 받는 구성으로 한 경우를 예시하고 있지만, 발전 요소(3)의 하중을 리벳(8, 15)의 고정 부분에서 받는 구성으로 하지 않을 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다.
예를 들어, 상기 실시 형태의 도 2와 대응하는 도 5에 도시한 바와 같이, 발전 요소(3)의 하중을 하우징(BC)의 캔 바닥에서 받는 경우에 있어서도, 상기 실시 형태와 마찬가지로 보강용 부재(13, 19)를 구비해도 된다.
도 5에 있어서, 동 도면 중에 있어서 도면 부호(EX)로 도시되는 집전체(4, 6)의 제2 자세 부분(SP)의 하단부를 하우징(BC)의 캔 바닥측으로 연장된 형상으로 하고, 집전체(4, 6) 등을 조립한 상태의 덮개부(2)를 캔체(1)에 씌웠을 때, 적절한 전기적 절연물을 끼운 상태에서, 집전체(4, 6)의 제2 자세 부분(SP)에 있어서의 도면 부호(EX)로 도시되는 하단부 위치가 캔 바닥측에 당접하도록 구성되어 있다. 이와 같은 구성은, 발전 요소(3)의 중량이 커지는 대형의 전지에 있어서 특히 유효해진다.
(2) 상술한 실시 형태에서는, 보강용 부재(13, 19)를 금속 재료로 구성하는 경우를 예시하고 있지만, 세라믹스나 수지 등의 각종 재료로 구성해도 된다.
(3) 상술한 실시 형태에서는, 보강용 부재(13, 19)를, 집전체(4, 6)와 동일한 금속 재료로 구성하는 경우를 예시하고 있지만, 예를 들어 정극측의 보강용 부재(13)이면 알루미늄 합금으로 하고, 부극측의 보강용 부재(19)이면 구리 합금으로 하는 등, 동종의 금속 재료이면 되며, 그 경우에도, 이종 금속의 접촉 부식을 억제할 수 있다.
(4) 상술한 실시 형태에서는, 집전체(4, 6)에 있어서의 발전 요소(3)와의 접속부(4a, 6a)로서, 평판의 상태에서 상하 한 쌍으로 관통 구멍(4c, 4d) 및 관통 구멍(6c, 6d)을 형성함과 동시에, 관통 구멍(4c, 4d)간 및 관통 구멍(6c, 6d)간에 절입을 형성하여, 프레스 가공 등에 의해, 상기 절입 부분을 압출함으로써 형성하는 경우를 예시하고 있지만, 집전체(4, 6)에 있어서의 접속부(4a, 6a)의 구체 형상은, 적절하게 변경 가능하다.
예를 들어, 상술한 실시 형태에 있어서의 도 2와 대응하는 도 6에 도시한 바와 같이, 접속부(4a, 6a)로서, 평판 상태에서 선단측을 두 갈래 형상으로 형성하여 두고, 그 두 갈래 형상 부분을 굽힘 가공에 의해 발전 요소(3)의 존재측에 굴곡 형성한 구성으로 하여도 된다.
(5) 상술한 실시 형태에서는, 보강용 부재(13)가 제1 자세 부분(FP)의 하면측에 접촉하도록, 제1 자세 부분(FP)을 따르도록 배치한 예를 설명했지만, 집전체의 제1 자세 부분과 보강용 부재를 미리 용접 등에 의해 일체화해도 된다.
(6) 상술한 실시 형태에서는, 집전체의 제1 자세 부분으로 전지 하우징에 형성된 개구를 관통하는 고정 부재로서 리벳을 사용한 예를 설명했지만, 고정 부재는 리벳에 한정하는 것은 아니며 다른 고정 부재를 사용할 수도 있다. 예를 들어, 볼트와 너트를 사용하여 고정하는 것이어도 된다. 볼트를 사용하여 고정할 경우에는, 예를 들어 덮개부(2)의 개구(2a)를 포함하는 볼트의 관통 구멍과 볼트 사이에 수지를 유입시킴으로써 기밀성을 확보할 수 있다.
(7) 상술한 실시 형태에서는, 본 발명에 의한 축전 소자로서 이차 전지를 설명했지만, 본 발명은 이차 전지에 한하지 않고, 일차 전지, 전기 이중층 캐패시터 등, 축전 요소와 전극 단자와 그들을 접속하는 집전체를 구비한 축전 소자에 적용할 수 있음은 물론이다.
BC: 축전 소자 하우징(전지 하우징)
FP: 제1 자세 부분
SP: 제2 자세 부분
3: 축전 요소(발전 요소)
4, 6: 집전체
5, 7: 전극 단자
8, 15: 고정 부재(리벳)
13, 19: 보강용 부재

Claims (4)

  1. 축전 소자 하우징의 내측에 배치된 축전 요소와,
    상기 축전 소자 하우징의 외측에 배치된 전극 단자와,
    상기 축전 소자 하우징 중 상기 전극 단자의 배치면을 따라 연장 형성된 제1 자세 부분과, 그 제1 자세 부분의 단부로부터 상기 전극 단자의 존재측과 반대측으로 연장 형성된 제2 자세 부분을 구비하고, 상기 제1 자세 부분에서 상기 축전 소자 하우징에 형성된 개구를 관통하는 고정 부재에 의해 고정되고, 상기 제2 자세 부분에서 상기 축전 요소를 지지함으로써, 상기 전극 단자와 상기 축전 요소를 전기적으로 접속하는 집전체와,
    상기 제1 자세 부분 중 상기 축전 요소의 존재측에 있어서, 상기 고정 부재보다도 상기 제2 자세 부분측으로 길게 연장되도록 배치되고, 상기 제1 자세 부분과 상기 고정 부재 사이에 끼워 넣어져 고정되는 보강용 부재
    를 구비하고 있는 축전 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 집전체의 상기 제1 자세 부분과 상기 보강용 부재가 동종의 금속 재료로 구성되어, 서로 접하는 상태로 배치되어 있는 축전 소자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 집전체 및 상기 보강용 부재는 판상 부재로 형성되어 있는 축전 소자.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 보강용 부재는, 상기 고정 부재에 의한 고정 부분으로부터 상기 제1 자세 부분과 상기 제2 자세 부분과의 접속 부분을 향하는 방향을 길이 방향으로 하는 직사각형 형상으로 형성되어 있는 축전 소자.
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