KR20140063414A - 축전 소자 및 축전 소자의 제조 방법 - Google Patents

축전 소자 및 축전 소자의 제조 방법 Download PDF

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KR20140063414A
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가부시키가이샤 지에스 유아사
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Abstract

본 발명은, 밀봉 마개를 용기에 용접할 때 용접 불량을 저감시킬 수 있는 축전 소자를 제공한다.
전해액이 수용된 용기(100)을 구비하는 축전 소자(10)이며, 용기(100)에 형성된, 전해액을 주액하기 위한 관통 구멍(110a)과, 관통 구멍(110a)을 막는 밀봉 마개(400)와, 밀봉 마개(400)가 용기(100)에 관통 용접됨으로써 형성된 관통 용접부(430)를 구비한다.

Description

축전 소자 및 축전 소자의 제조 방법{ENERGY STORAGE DEVICE AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}
본 발명은 전해액이 수용된 용기를 구비하는 축전 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
세계적인 환경 문제에의 대처로서, 가솔린 자동차에서 전기 자동차로의 전환이 중요해지고 있다. 이로 인해, 비수 전해질 이차 전지 등의 축전 소자를 전기 자동차의 전원으로서 사용하는 것이 검토되고 있다.
여기서, 종래, 당해 축전 소자에 있어서는, 용기에 관통 구멍이 형성되어 있으며, 제조 시에, 당해 관통 구멍으로부터 용기 내에 전해액을 주입하고, 밀봉 마개로 당해 관통 구멍을 막는 것으로, 전해액이 용기 내에 수용된다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 축전 소자에서는, 밀봉 마개로 관통 구멍을 막은 상태에서, 밀봉 마개의 외측 테두리를 용기에 용접함으로써 밀봉 마개를 용기에 고정한다.
일본 특허 공개 제2009-199819호 공보
그러나, 상기 종래의 축전 소자에서는, 밀봉 마개를 용기에 용접할 때 용접 불량을 일으키는 경우가 있다는 문제가 있다. 즉, 밀봉 마개의 외측 테두리를 용기에 용접할 때 전해액이 당해 외측 테두리에 부착되어 있으면 용접 불량을 일으키는 경우가 있다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 밀봉 마개를 용기에 용접할 때 용접 불량을 저감시킬 수 있는 축전 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 형태에 따른 축전 소자는, 전해액이 수용된 용기를 구비하는 축전 소자이며, 상기 용기에 형성된, 상기 전해액을 주액하기 위한 관통 구멍과, 상기 관통 구멍을 막는 밀봉 마개와, 상기 밀봉 마개가 상기 용기에 관통 용접됨으로써 형성된 관통 용접부를 구비한다.
이것에 의하면, 밀봉 마개가 용기에 관통 용접됨으로써, 밀봉 마개가 용기에 고정되기 때문에, 당해 관통 용접에 의해 밀봉 마개를 녹이고 있는 동안에 밀봉 마개와 용기 사이에 부착된 전해액을 증발시킬 수 있다. 이로 인해, 밀봉 마개를 용기에 용접할 때 밀봉 마개에 전해액이 부착되어 있음으로써 발생하는 용접 불량을 저감시킬 수 있다.
또한, 상기 관통 용접부는, 상기 관통 구멍의 주위에 환상으로 형성되어 있는 것으로 해도 된다.
이것에 의하면, 관통 용접부가 관통 구멍의 주위에 환상으로 형성되어 있기 때문에, 밀봉 마개가 관통 구멍을 확실하게 밀봉하여, 용기 내부로의 수분 등의 침입이나 전해액의 누액 등을 방지할 수 있다. 또한, 밀봉 마개의 외측 테두리를 용기에 용접하는 종래의 방법과 비교하여, 밀봉 마개를 용기에 관통 용접하는 경우에는, 밀봉 마개의 외측 테두리를 용기에 가압할 수 있기 때문에, 용접 시에 밀봉 마개가 용기로부터 부상하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 밀봉 마개는, 두께가 얇은 박육부를 갖고, 상기 관통 용접부는, 상기 박육부가 상기 용기에 관통 용접됨으로써 형성되어 있는 것으로 해도 된다.
이것에 의하면, 밀봉 마개의 박육부를 용기에 관통 용접함으로써 관통 용접부가 형성되기 때문에, 밀봉 마개가 관통 용접되지 않는 개소는 두께를 두껍게 할 수 있다. 이로 인해, 밀봉 마개의 취급 시에 밀봉 마개가 변형되어 버리는 것을 억제할 수 있어, 밀봉 마개의 변형에 의해 발생하는 용접 불량을 저감시킬 수 있다.
또한, 상기 밀봉 마개는, 상기 관통 구멍의 주위에 환상으로 형성된 홈부를 갖고, 상기 박육부는, 상기 홈부에 대응한 위치에 형성되어 있는 것으로 해도 된다.
이것에 의하면, 밀봉 마개에 홈부를 형성함으로써 박육부를 형성할 수 있기 때문에, 프레스 가공 등에 의해 홈부를 형성함으로써, 형상의 변동이 적은 박육부를 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 박육부는, 관통 용접이 행해지는 환상의 홈부에 대응하는 위치에 형성되어 있으면 되기 때문에, 밀봉 마개의 홈부가 형성되어 있지 않은 부분은 두께를 두껍게 할 수 있다. 이로 인해, 밀봉 마개의 취급 시의 변형을 더욱 억제할 수 있어, 밀봉 마개의 변형에 의해 발생하는 용접 불량을 더욱 저감시킬 수 있다. 또한, 밀봉 마개에 홈부를 형성하면, 용접기와 밀봉 마개의 위치 정렬을 당해 홈부를 사용하여 행할 수 있다.
또한, 상기 밀봉 마개는, 상기 관통 구멍에 삽입되는 돌출부를 갖고, 상기 관통 용접부는, 상기 돌출부의 주위에 환상으로 형성되어 있는 것으로 해도 된다.
이것에 의하면, 밀봉 마개가 돌출부를 관통 구멍에 삽입한 상태에서 용기에 고정됨으로써, 관통 용접 시에 전해액이 관통 구멍으로부터 누출되는 것을 억제할 수 있다. 이로 인해, 밀봉 마개에 전해액이 부착되어 있는 것에 의해 발생하는 용접 불량을 더욱 저감시킬 수 있다.
또한, 상기 관통 용접부는, 상기 밀봉 마개의 중심 위치보다도 상기 밀봉 마개의 외측 테두리에 가까운 위치에 형성되어 있는 것으로 해도 된다.
이것에 의하면, 관통 용접부가 밀봉 마개의 외측 테두리 가까이에 형성됨으로써, 관통 용접 시에 전해액이 많이 부착되어 있는 관통 구멍 부근보다도 전해액의 부착이 적은 개소가 용접되므로, 용접 불량을 더욱 저감시킬 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 형태에 따른 축전 소자의 제조 방법은, 전해액이 수용된 용기를 구비하는 축전 소자의 제조 방법이며, 상기 용기에 형성된 상기 전해액을 주액하기 위한 관통 구멍을 막도록, 상기 용기에 밀봉 마개를 배치하는 배치 공정과, 상기 밀봉 마개를 상기 용기에 관통 용접시킴으로써 관통 용접부를 형성하는 관통 용접 공정을 포함한다.
이것에 의하면, 용기에 밀봉 마개를 배치하여 밀봉 마개를 용기에 관통 용접시킴으로써, 축전 소자가 제조된다. 이로 인해, 당해 관통 용접에 의해 밀봉 마개를 녹이고 있는 동안에 밀봉 마개에 부착된 전해액을 증발시킬 수 있어, 밀봉 마개에 전해액이 부착되어 있는 것에 의해 발생하는 용접 불량을 저감시킬 수 있다.
본 발명에 있어서의 축전 소자에 의하면, 밀봉 마개를 용기에 용접할 때 용접 불량을 저감시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 축전 소자의 외관을 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태에 따른 축전 소자가 구비하는 각 구성 요소를 도시하는 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 실시 형태에 따른 밀봉 마개의 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 실시 형태에 따른 밀봉 마개가 덮개에 배치되었을 경우의 구성을 도시하는 도면이다.
도 5는, 본 발명의 실시 형태에 따른 축전 소자의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 6은, 본 발명의 실시 형태의 변형예 1에 따른 축전 소자의 밀봉 마개의 구성을 도시하는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 실시 형태의 변형예 2에 따른 축전 소자의 밀봉 마개의 구성을 도시하는 도면이다.
도 8은, 본 발명의 실시 형태의 변형예 3에 따른 축전 소자의 밀봉 마개의 구성을 도시하는 도면이다.
도 9는, 본 발명의 실시 형태의 변형예 4에 따른 축전 소자의 밀봉 마개의 구성을 도시하는 도면이다.
도 10은, 본 발명의 실시 형태의 변형예 5에 따른 축전 소자의 구성을 도시하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 따른 축전 소자에 대하여 설명한다. 또한, 이하에서 설명하는 실시 형태는, 모두 본 발명의 바람직한 일 구체예를 나타내는 것이다. 이하의 실시 형태에서 나타나는 수치, 형상, 재료, 구성 요소, 구성 요소의 배치 위치 및 접속 형태, 스텝, 스텝의 순서 등은 일례이며, 본 발명을 한정하는 주된 내용은 아니다. 또한, 이하의 실시 형태에 있어서의 구성 요소 중, 최상위 개념을 나타내는 독립 청구항에 기재되어 있지 않은 구성 요소에 대해서는, 임의의 구성 요소로서 설명된다.
(실시 형태)
우선, 축전 소자(10)의 구성에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 축전 소자(10)의 외관을 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 축전 소자(10)가 구비하는 각 구성 요소를 도시하는 사시도이다.
축전 소자(10)는 전기를 충전하고, 또한, 전기를 방전할 수 있는 이차 전지이며, 보다 구체적으로는, 리튬 이온 이차 전지 등의 비수 전해질 이차 전지이다. 또한, 축전 소자(10)는 비수 전해질 이차 전지로는 한정되지 않으며, 비수 전해질 이차 전지 이외의 이차 전지이어도 되고, 캐패시터이어도 된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 축전 소자(10)는 용기(100)와, 정극 단자(200)와, 부극 단자(300)와 밀봉 마개(400)를 구비하고 있다. 또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 용기(100) 내측에는, 정극 집전체(120)와, 부극 집전체(130)와, 전극체(140)가 수용되어 있다. 또한, 축전 소자(10)의 용기(100)의 내부에는 전해액 등의 액체가 봉입되어 있지만, 당해 액체의 도시는 생략한다.
용기(100)는 직사각형 통 형상이고 바닥을 구비하는 본체(111)와, 본체(111)의 개구를 폐색하는 판상 부재인 덮개(110)로 구성되어 있다. 또한, 용기(100)는 전극체(140) 등을 내부에 수용한 후, 덮개(110)와 본체(111)가 용접되거나 함으로써, 내부를 밀봉할 수 있는 것으로 되어 있다. 또한, 덮개(110) 및 본체(111)의 재질은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 스테인리스강 등 용접 가능한 금속인 것이 바람직하다.
또한, 용기(100)의 덮개(110)에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 관통 구멍(110a)이 형성되어 있다. 여기서, 관통 구멍(110a)은 축전 소자(10)의 제조 시에 전해액을 주액하기 위한 원기둥 형상의 관통 구멍이다. 또한, 관통 구멍(110a)은 원기둥 형상으로는 한정되지 않으며, 각기둥 형상 등이어도 된다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 덮개(110)에는, 관통 구멍(110a)을 막도록, 밀봉 마개(400)가 배치되어 있다. 즉, 축전 소자(10)의 제조 시에, 관통 구멍(110a)으로부터 용기(100) 내에 전해액을 주입하고, 밀봉 마개(400)로 관통 구멍(110a)을 막음으로써, 전해액이 용기(100) 내에 수용된다. 밀봉 마개(400)의 상세한 설명에 대해서는 후술한다.
또한, 용기(100)에 봉입되는 전해액(비수 전해액)으로서는, 축전 소자(10)의 성능을 손상시키는 것이 아니면 그 종류에 특별히 제한은 없으며 다양한 것을 선택할 수 있다.
전극체(140)는 정극과 부극과 세퍼레이터를 구비하고, 전기를 축적할 수 있는 부재이다. 정극은, 알루미늄이나 알루미늄 합금 등을 포함하여 이루어지는 긴 띠 형상의 정극 기재박 상에 정극 활물질층이 형성된 것이다. 부극은, 구리나 구리 합금 등을 포함하여 이루어지는 긴 띠 형상의 부극 기재박 상에 부극 활물질층이 형성된 것이다. 세퍼레이터는, 수지를 포함하여 이루어지는 미다공성의 시트이다.
여기서, 정극 활물질층에 사용되는 정극 활물질 또는 부극 활물질층에 사용되는 부극 활물질로서는, 리튬 이온을 흡장 방출 가능한 정극 활물질 또는 부극 활물질이면, 적절히 공지된 재료를 사용할 수 있다.
그리고, 전극체(140)는 부극과 정극 사이에 세퍼레이터가 끼워 넣어지도록 층상으로 배치된 것이 권취되어 형성되어 있다. 또한, 동 도면에서는, 전극체(140)의 형상으로서는 타원형을 도시했지만, 원형 또는 타원형이어도 된다. 또한, 전극체(140)의 형상은 권회형에 한하지 않으며, 평판 형상 극판을 적층한 형상이어도 된다.
정극 단자(200)는 전극체(140)의 정극에 전기적으로 접속된 전극 단자이며, 부극 단자(300)는 전극체(140)의 부극에 전기적으로 접속된 전극 단자이다. 즉, 정극 단자(200) 및 부극 단자(300)는 전극체(140)에 축적되어 있는 전기를 축전 소자(10)의 외부 공간에 도출하고, 또한, 전극체(140)에 전기를 축적하기 위하여 축전 소자(10)의 내부 공간에 전기를 도입하기 위한 금속제의 전극 단자이다. 또한, 정극 단자(200) 및 부극 단자(300)는, 전극체(140)의 상방에 배치된 덮개(110)에 설치되어 있다.
정극 집전체(120)는 전극체(140)의 정극과 용기(100)의 본체(111)의 측벽 사이에 배치되고, 정극 단자(200)와 전극체(140)의 정극에 전기적으로 접속되는 도전성과 강성을 구비한 부재이다. 또한, 정극 집전체(120)는 전극체(140)의 정극 기재박과 마찬가지로, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되어 있다.
부극 집전체(130)는 전극체(140)의 부극과 용기(100)의 본체(111)의 측벽 사이에 배치되고, 부극 단자(300)와 전극체(140)의 부극에 전기적으로 접속되는 도전성과 강성을 구비한 부재이다. 또한, 부극 집전체(130)는 전극체(140)의 부극 기재박과 마찬가지로, 구리 또는 구리 합금으로 형성되어 있다.
이어서, 밀봉 마개(400)의 구성 및 밀봉 마개(400)가 덮개(110)에 배치되었을 경우의 구성에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 따른 밀봉 마개(400)의 구성을 도시하는 도면이다. 구체적으로는, 도 3의 (a)는 덮개(110)에 배치되기 전의 밀봉 마개(400)를 상방에서 보았을 경우의 도면이다. 도 3의 (b)는 덮개(110)에 배치되기 전의 밀봉 마개(400)의 단면을 도시하는 도면이다. 또한, 도 4는 본 발명의 실시 형태에 따른 밀봉 마개(400)가 덮개(110)에 배치되었을 경우의 구성을 도시하는 도면이다.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 밀봉 마개(400)는 덮개(110)에 고정되는 고정부(410)와, 고정부(410)로부터 돌출된 돌출부(420)를 구비하고 있다.
고정부(410)는 관통 구멍(110a)을 막도록 덮개(110) 상에 고정되는 원반 형상의 부재이다. 고정부(410)는 예를 들어 스테인리스강 등, 덮개(110)에 용접 가능한 금속으로 형성되어 있다. 또한, 고정부(410)의 형상은, 관통 구멍(110a)을 막을 수 있는 형상이면, 직사각형의 평판 형상 등 어떠한 형상이어도 된다. 여기서, 고정부(410)에는, 홈부(411a)가 형성되어 있고, 홈부(411a)에 대응한 위치에 박육부(411)를 갖고 있다.
홈부(411a)는 돌출부(420)의 주위에 환상으로 형성된 오목부이며, 밀봉 마개(400)가 덮개(110)에 배치되었을 경우에, 관통 구멍(110a)의 주위에 환상으로 형성되는 홈이다. 또한, 본 실시 형태에서는, 홈부(411a)는 원환 형상으로 형성되어 있지만, 원환 형상으로는 한정되지 않으며, 타원형이나 직사각형으로 되도록 환상으로 형성되어 있어도 된다. 또한, 홈부(411a)는, 단면이 사각형인 홈으로 형성되어 있는 것이 바람직하지만, 당해 홈의 단면 형상은 사각형으로는 한정되지 않으며, 사각형 이외의 다각형이나 원호 형상 등으로 형성되어 있어도 된다.
또한, 홈부(411a)는 밀봉 마개(400)의 중심 위치보다도 밀봉 마개(400)의 외측 테두리에 가까운 위치에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 밀봉 마개(400) 중심 위치와 홈부(411a)의 홈의 중앙 위치의 거리 A가, 당해 홈의 중앙 위치와 밀봉 마개(400)의 외측 테두리 위치의 거리 B보다도 커지도록, 홈부(411a)가 형성되어 있다.
박육부(411)는 고정부(410)에 홈부(411a)가 형성됨으로써 형성된, 두께가 얇은 부위이다. 즉, 박육부(411)는 홈부(411a)와 마찬가지로, 돌출부(420)의 주위에 환상으로 형성되어 있고, 또한, 밀봉 마개(400)가 덮개(110)에 배치되었을 경우에, 관통 구멍(110a)의 주위에 환상으로 형성된다. 또한, 박육부(411)는 홈부(411a)와 마찬가지로, 밀봉 마개(400)의 중심 위치보다도 밀봉 마개(400)의 외측 테두리에 가까운 위치에 형성된다. 이와 같이, 박육부(411)의 배치 및 형상은, 홈부(411a)에 대응한 배치 및 형상으로 된다.
돌출부(420)는 관통 구멍(110a)에 삽입되는 돌출 형상의 부위이다. 구체적으로는, 돌출부(420)는 고정부(410)의 중앙 부분으로부터 돌출된 원기둥 형상의 부위이다. 여기서, 돌출부(420)는 고정부(410)와 일체로 형성되어 있지만, 별체로 구성되어 있어도 된다. 또한, 돌출부(420)의 형상은, 원기둥 형상으로는 한정되지 않지만, 관통 구멍(110a)의 형상에 대응한 형상인 것이 바람직하다.
또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 밀봉 마개(400)가 덮개(110)에 배치되었을 경우에, 밀봉 마개(400)가 용기(100)에, 예를 들어 레이저 용접으로 관통 용접됨으로써 관통 용접부(430)가 형성된다. 구체적으로는, 밀봉 마개(400)의 고정부(410)에 형성된 홈부(411a)측으로부터, 용접에 의해 박육부(411)와 덮개(110)의 일부를 녹여, 고정부(410)와 덮개(110)를 접합시킨다. 즉, 관통 용접부(430)는 박육부(411)가 덮개(110)에 관통 용접됨으로써 형성되는 부위이며, 박육부(411)와 덮개(110)의 일부로 형성된다.
이것에 의해, 관통 용접부(430)는 돌출부(420)의 주위 또한 관통 구멍(110a)의 주위에 환상으로 형성된다. 또한, 관통 용접부(430)는 밀봉 마개(400)의 중심 위치보다도 밀봉 마개(400)의 외측 테두리에 가까운 위치에 형성된다.
이어서, 축전 소자(10)의 제조 방법에 대하여, 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 따른 축전 소자(10)의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다. 구체적으로는, 동 도면은, 관통 구멍(110a)으로부터 용기(100) 내에 전해액을 주액한 후에, 관통 구멍(110a)을 밀봉 마개(400)로 막는 공정을 설명하는 흐름도이다.
동 도면에 도시한 바와 같이, 우선, 배치 공정으로서, 관통 구멍(110a)으로부터 용기(100) 내에 전해액를 주액한 후에, 용기(100)에 밀봉 마개(400)를 배치한다(S102). 즉, 덮개(110)에 형성된 전해액을 주액하기 위한 관통 구멍(110a)을 막도록, 덮개(110) 상에 밀봉 마개(400)를 배치한다.
이어서, 관통 용접 공정으로서, 밀봉 마개(400)를 용기(100)에 관통 용접시킴으로써 관통 용접부(430)를 형성한다(S104). 즉, 밀봉 마개(400)의 고정부(410)에 형성된 홈부(411a)측으로부터, 고정부(410)를 덮개(110)에 관통 용접시킴으로써, 고정부(410)와 덮개(110)를 접합시킨다. 이것에 의해, 관통 구멍(110a)을 밀봉 마개(400)로 막을 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 실시 형태에 따른 축전 소자(10)에 의하면, 밀봉 마개(400)가 용기(100)에 관통 용접됨으로써, 밀봉 마개(400)가 용기(100)에 고정되기 때문에, 당해 관통 용접에 의해 밀봉 마개(400)를 녹이고 있는 동안에 밀봉 마개(400)과 용기(100) 사이에 부착된 전해액을 증발시킬 수 있다. 또한, 레이저 광이 밀봉 마개(400)의 외측 테두리에 부착된 전해액에 직접 닿아 용접 불량을 발생시키는 일도 없다. 이로 인해, 밀봉 마개(400)를 용기(100)에 용접할 때 밀봉 마개(400)에 전해액이 부착되어 있는 것에 의해 발생하는 용접 불량을 저감시킬 수 있다.
또한, 관통 용접부(430)가 관통 구멍(110a)의 주위에 환상으로 형성되어 있기 때문에, 밀봉 마개(400)가 관통 구멍(110a)을 확실하게 밀봉하여, 용기(100) 내부로의 수분 등의 침입이나 전해액의 누액 등을 방지할 수 있다.
또한, 밀봉 마개의 외측 테두리를 용기에 용접하는 종래의 방법과 비교하여, 밀봉 마개(400)를 용기(100)에 관통 용접하는 경우에는, 밀봉 마개(400)의 외측 테두리를 용기(100)에 가압할 수 있기 때문에, 용접 시에 밀봉 마개(400)가 용기(100)로부터 부상하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 밀봉 마개(400)를 펀칭 가공으로 제조했을 경우에는, 밀봉 마개(400)의 외측 테두리는 버 등에 의해 용접이 곤란하지만, 밀봉 마개(400)를 용기(100)에 관통 용접하는 경우에는, 버 등이 없는 개소에서 용접을 행할 수 있다. 이와 같이, 밀봉 마개의 외측 테두리를 용기에 용접하는 종래의 방법과 비교하여, 용접 불량을 저감시킬 수 있다.
또한, 밀봉 마개(400)의 박육부(411)를 용기(100)에 관통 용접함으로써 관통 용접부(430)가 형성되기 때문에, 밀봉 마개(400)의 관통 용접되지 않는 개소는 두께를 두껍게 할 수 있다. 이로 인해, 밀봉 마개(400)의 취급 시에 밀봉 마개(400)가 변형되어 버리는 것을 억제할 수 있어, 밀봉 마개(400)의 변형에 의해 발생하는 용접 불량을 저감시킬 수 있다.
또한, 밀봉 마개(400)에 홈부(411a)를 형성함으로써 박육부(411)를 형성하는 것이 가능하기 때문에, 프레스 가공 등에 의해 홈부(411a)를 형성함으로써, 형상의 변동이 적은 박육부(411)를 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 박육부(411)는 관통 용접이 행해지는 환상의 홈부(411a)에 대응하는 위치에 형성되어 있으면 되기 때문에, 밀봉 마개(400)의 홈부(411a)가 형성되어 있지 않은 부분은 두께를 두껍게 할 수 있다. 이로 인해, 밀봉 마개(400)의 취급 시의 변형을 더욱 억제할 수 있어, 밀봉 마개(400)의 변형에 의해 발생하는 용접 불량을 더욱 저감시킬 수 있다. 또한, 밀봉 마개(400)에 홈부(411a)를 형성하면, 용접기와 밀봉 마개(400)의 위치 정렬을 홈부(411a)를 사용하여 행할 수 있다.
또한, 밀봉 마개(400)가 돌출부(420)를 관통 구멍(110a)에 삽입한 상태에서 용기(100)에 고정됨으로써, 관통 용접 시에 전해액이 관통 구멍(110a)으로부터 누출되는 것을 억제할 수 있다. 이로 인해, 밀봉 마개(400)에 전해액이 부착되어 있는 것에 의해 발생하는 용접 불량을 더욱 저감시킬 수 있다.
또한, 관통 용접부(430)가 밀봉 마개(400)의 외측 테두리 가까이에 형성됨으로써, 관통 용접 시에 전해액이 많이 부착되어 있는 관통 구멍(110a) 부근보다도 전해액의 부착이 적은 개소가 용접되므로, 용접 불량을 더욱 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 축전 소자(10)의 제조 방법에 의하면, 용기(100)에 밀봉 마개(400)를 배치하여 밀봉 마개(400)를 용기(100)에 관통 용접시킴으로써, 축전 소자(10)가 제조된다. 이로 인해, 당해 관통 용접에 의해 밀봉 마개(400)를 녹이고 있는 동안에 밀봉 마개(400)에 부착된 전해액을 증발시킬 수 있어, 밀봉 마개(400)에 전해액이 부착되어 있는 것에 의해 발생하는 용접 불량을 저감시킬 수 있다.
(변형예 1)
이어서, 상기 실시 형태의 변형예 1에 대하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 실시 형태의 변형예 1에 따른 축전 소자의 밀봉 마개(500)의 구성을 도시하는 도면이다.
동 도면에 도시한 바와 같이, 밀봉 마개(500)는 고정부(510)에, 상면에서 보아 원형의 오목부(511a)를 갖고 있다. 즉, 상기 실시 형태에서는, 밀봉 마개(400)의 고정부(410)는 상면에서 보아 원환 형상의 홈부(411a)를 갖고 있던 데 비해, 본 변형예에서는, 밀봉 마개(500)의 고정부(510)는, 상면에서 보아 원형의 오목부(511a)를 갖고 있다.
또한, 오목부(511a)에 대응하여, 고정부(510)에는, 원반 형상의 박육부(511)가 형성되어 있다. 그리고, 박육부(511)가 덮개(110)에 관통 용접됨으로써, 관통 용접부(530)가 형성된다.
이상과 같이, 본 발명의 실시 형태의 변형예 1에 따른 밀봉 마개(500)의 구성에 의하더라도, 상기 실시 형태와 마찬가지의 효과를 발휘하여, 밀봉 마개(500)를 용기(100)에 용접할 때 용접 불량을 저감시킬 수 있다.
(변형예 2)
이어서, 상기 실시 형태의 변형예 2에 대하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 실시 형태의 변형예 2에 따른 축전 소자의 밀봉 마개(600)의 구성을 도시하는 도면이다.
동 도면에 도시한 바와 같이, 밀봉 마개(600)는 고정부(610)의 외주 부분에, 상면에서 보아 원형의 단차부(611a)를 갖고 있다. 즉, 상기 실시 형태에서는, 밀봉 마개(400)의 고정부(410)는, 홈부(411a)를 갖고 있던 데 비해, 본 변형예에서는, 밀봉 마개(600)의 고정부(610)는 외주 부분에 단차부(611a)를 갖고 있다.
또한, 단차부(611a)에 대응하여, 고정부(610)에는, 원환상의 박육부(611)가 형성되어 있다. 그리고, 박육부(611)가 덮개(110)에 관통 용접됨으로써, 관통 용접부(630)가 형성된다.
이상과 같이, 본 발명의 실시 형태의 변형예 2에 따른 밀봉 마개(600)의 구성에 의하더라도, 상기 실시 형태와 마찬가지의 효과를 발휘하여, 밀봉 마개(600)를 용기(100)에 용접할 때 용접 불량을 저감시킬 수 있다.
(변형예 3)
이어서, 상기 실시 형태의 변형예 3에 대하여 설명한다. 도 8은 본 발명의 실시 형태의 변형예 3에 따른 축전 소자의 밀봉 마개(700)의 구성을 도시하는 도면이다.
동 도면에 도시한 바와 같이, 밀봉 마개(700)는 평판 형상의 고정부(710)를 갖고 있다. 즉, 상기 실시 형태에서는, 밀봉 마개(400)의 고정부(410)는 홈부(411a)를 갖고 있던 데 비해, 본 변형예에서는, 밀봉 마개(700)의 고정부(710)에는, 홈부나 오목부, 단차부 등은 형성되어 있지 않다. 즉, 고정부(710)가 상기 실시 형태에 있어서의 박육부(411)의 역할을 담당한다. 그리고, 고정부(710)가 덮개(110)에 관통 용접됨으로써, 관통 용접부(730)가 형성된다.
이상과 같이, 본 발명의 실시 형태의 변형예 3에 따른 밀봉 마개(700)의 구성에 의하더라도, 밀봉 마개(700)를 용기(100)에 용접할 때 용접 불량을 저감시킬 수 있다.
(변형예 4)
이어서, 상기 실시 형태의 변형예 4에 대하여 설명한다. 도 9는 본 발명의 실시 형태의 변형예 4에 따른 축전 소자의 밀봉 마개(800)의 구성을 도시하는 도면이다.
동 도면에 도시한 바와 같이, 밀봉 마개(800)는 상기 실시 형태와 마찬가지의 고정부(410)를 갖고 있다. 즉, 상기 실시 형태에서는, 밀봉 마개(400)는 돌출부(420)를 갖고 있던 데 비해, 본 변형예에서는, 밀봉 마개(800)는 돌출부를 갖고 있지 않다.
이상과 같이, 본 발명의 실시 형태의 변형예 4에 따른 밀봉 마개(800)의 구성에 의하더라도, 상기 실시 형태와 마찬가지의 효과를 발휘하여, 밀봉 마개(800)를 용기(100)에 용접할 때 용접 불량을 저감시킬 수 있다.
(변형예 5)
이어서, 상기 실시 형태의 변형예 5에 대하여 설명한다. 상기 실시 형태에서는, 밀봉 마개(400)는, 덮개(110)에 배치되어 있는 것으로 하였다. 그러나, 본 변형예에서는, 밀봉 마개는, 본체에 배치되어 있다.
도 10은 본 발명의 실시 형태의 변형예 5에 따른 축전 소자(11)의 구성을 도시하는 도면이다.
동 도면에 도시한 바와 같이, 밀봉 마개(900)는 용기(101)의 본체(113)의 측벽에 배치되어 있다. 또한, 밀봉 마개(900)의 배치 위치는, 동 도면의 위치로는 한정되지 않는다. 또한, 밀봉 마개(900)는, 본체(113)의 저벽에 배치되어 있는 것으로 해도 된다.
이상과 같이, 본 발명의 실시 형태의 변형예 5에 따른 축전 소자(11)의 구성에 의하더라도, 상기 실시 형태와 마찬가지의 효과를 발휘하여, 밀봉 마개(900)를 용기(101)에 용접할 때 용접 불량을 저감시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태 및 그 변형예에 관한 축전 소자에 대하여 설명했지만, 본 발명은, 상기 실시 형태 및 그 변형예로 한정되는 것은 아니다.
즉, 금회 개시된 실시 형태 및 그 변형예는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 나타나며, 특허 청구 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
또한, 상기 실시 형태 및 상기 변형예를 임의로 조합하고 구축되는 형태도, 본 발명의 범위 내에 포함된다. 예를 들어, 상기 변형예 1 내지 3에, 변형예 4에 따른 변형을 실시하거나, 상기 변형예 1 내지 4에, 변형예 5에 따른 변형을 실시하거나 해도 된다.
본 발명은 리튬 이온 이차 전지 등의 축전 소자 등에 적용할 수 있다.
10, 11: 축전 소자
100, 101: 용기
110, 112: 덮개
110a: 관통 구멍
111, 113: 본체
120: 정극 집전체
130: 부극 집전체
140: 전극체
200: 정극 단자
300: 부극 단자
400, 500, 600, 700, 800, 900: 밀봉 마개
410, 510, 610, 710: 고정부
411, 511, 611: 박육부
411a: 홈부
420: 돌출부
430, 530, 630, 730: 관통 용접부
511a: 오목부
611a: 단차부

Claims (7)

  1. 전해액이 수용된 용기를 구비하는 축전 소자이며,
    상기 용기에 형성된, 상기 전해액을 주액하기 위한 관통 구멍과,
    상기 관통 구멍을 막는 밀봉 마개와,
    상기 밀봉 마개가 상기 용기에 관통 용접됨으로써 형성된 관통 용접부
    를 구비하는 축전 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 관통 용접부는, 상기 관통 구멍의 주위에 환상으로 형성되어 있는
    축전 소자.
  3. 재1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 밀봉 마개는, 두께가 얇은 박육부를 갖고,
    상기 관통 용접부는, 상기 박육부가 상기 용기에 관통 용접됨으로써 형성되어 있는
    축전 소자.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 밀봉 마개는, 상기 관통 구멍의 주위에 환상으로 형성된 홈부를 갖고,
    상기 박육부는, 상기 홈부에 대응한 위치에 형성되어 있는
    축전 소자.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉 마개는, 상기 관통 구멍에 삽입되는 돌출부를 갖고,
    상기 관통 용접부는, 상기 돌출부의 주위에 환상으로 형성되어 있는
    축전 소자.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관통 용접부는, 상기 밀봉 마개의 중심 위치보다도 상기 밀봉 마개의 외측 테두리에 가까운 위치에 형성되어 있는
    축전 소자.
  7. 전해액이 수용된 용기를 구비하는 축전 소자의 제조 방법이며,
    상기 용기에 형성된 상기 전해액을 주액하기 위한 관통 구멍을 막도록, 상기 용기에 밀봉 마개를 배치하는 배치 공정과,
    상기 밀봉 마개를 상기 용기에 관통 용접시킴으로써 관통 용접부를 형성하는 관통 용접 공정
    을 포함하는 축전 소자의 제조 방법.
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