KR20150086189A - 축전 소자 - Google Patents

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KR20150086189A
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도모노리 기시모토
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가부시키가이샤 리튬 에너지 재팬
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Abstract

본 발명은 전극체를 집전체로부터 매다는 구성에 있어서도, 집전체가 손상되는 것을 억제할 수 있는 축전 소자를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에 의하면, 양극 단자(200)와, 전극체와, 양극 단자(200) 및 전극체를 전기적으로 접속하는 양극 집전체(140)와, 상기 전극체 및 양극 집전체(140)를 수용하는 용기(100)를 구비하는 축전 소자(10)로서, 양극 집전체(140)는, 양극 단자(200)에 접속되는 단자 접속부와, 전극체에 접속되는 전극체 접속부를 가지고, 축전 소자(10)는, 또한 양극 집전체(140)의 전극체 접속부의 측방에 배치되는 스페이서(400)를 구비하고, 스페이서(400)는, 양극 집전체(140)의 전극체 접속부의 길이 방향에 있어서 양극 집전체(140)의 일부와 맞닿음으로써, 양극 집전체(140)의 상기 길이 방향으로의 이동을 규제하는 규제부를 가진다.

Description

축전 소자{ENERGY STORAGE DEVICE}
본 발명은, 전극 단자와, 전극체와, 전극 단자 및 전극체를 전기적으로 접속하는 집전체를 구비하는 축전 소자에 관한 것이다
세계적인 환경 문제에 대처하기 위하여, 가솔린 자동차로부터 전기 자동차로의 전환이 중요시되고 있다. 이 때문에, 리튬 이온 2차 전지 등의 축전 소자를 동력원으로 사용한 전기 자동차(EV), 플러그인하이브리드 전기 자동차(PHEV), 하이브리드 전기 자동차(HEV) 등의 개발이 진행되고 있다. 그리고, 이와 같은 축전 소자에 있어서는, 일반적으로, 양극과 음극을 가지는 전극체와, 전극 단자와, 전극체 및 전극 단자를 전기적으로 접속하는 집전체를 구비하고 있다.
여기서, 종래, 전극체를 집전체에 접합하여, 상기 전극체를 집전체로부터 매달아서 유지하는 축전 소자가 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 이 축전 소자에 있어서는, 1개의 집전체로부터 늘어지는 복수의 다리 각각을 복수의 전극체 각각에 접합하여, 각각의 전극체를 집전체로부터 매달아서, 각각의 전극체를 유지하고 있다.
일본공개특허 제2013-077546호 공보
그러나, 전극체를 집전체로부터 매다는 구성의 상기 종래의 축전 소자에서는, 진동이나 충격에 약한 문제가 있다.
즉, 상기 종래의 축전 소자에 있어서는, 집전체에 전극체가 매달려 있으므로, 진동이나 충돌 시의 충격 등에 의해 집전체에 과대한 부하가 걸리면, 집전체가 변형되거나, 또는 집전체와 전극체와의 접합 부분에 있어서 손상이 생길 우려가 있다.
본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 전극체를 집전체로부터 매다는 구성에 있어서, 내(耐)진동성 또는 내충격성을 향상시킬 수 있는 축전 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 태양에 따른 축전 소자는, 전극 단자, 전극체, 상기 전극 단자 및 상기 전극체를 전기적으로 접속하는 집전체, 및 상기 전극체 및 상기 집전체를 수용하는 용기를 구비하는 축전 소자로서, 상기 집전체는, 상기 전극 단자에 접속되는 단자 접속부, 및 상기 전극체에 접속되는 전극체 접속부를 가지고, 상기 축전 소자는, 상기 집전체의 상기 전극체 접속부의 측방에 배치되는 스페이서를 더 구비하고, 상기 스페이서는, 상기 집전체의 상기 전극체 접속부의 길이 방향에 있어서 상기 집전체의 일부와 맞닿음으로써, 상기 집전체의 상기 길이 방향으로의 이동을 규제하는 규제부를 가진다.
이에 따르면, 축전 소자는, 집전체의 일부와 맞닿음으로써 집전체의 이동을 규제하는 스페이서를 구비하고 있으므로, 집전체가 진동이나 충돌 시의 충격 등에 의해 요동되는 것을, 상기 스페이서가 억제한다. 이로써, 상기 축전 소자에 의하면, 전극체를 집전체로부터 매다는 구성에 있어서, 상기 스페이서가 집전체의 요동을 억제할 수 있으므로, 집전체가 변형되거나 손상되는 것을 억제하여, 내진동성 또는 내충격성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 축전 소자는, 복수의 상기 전극체를 구비하고, 상기 규제부는, 상기 전극체를 향해 돌출되어 형성되고, 상기 집전체의 일부와 맞닿음으로써 상기 집전체의 상기 길이 방향으로의 이동을 규제하는 제1 규제 부분을 가지고, 상기 제1 규제 부분은, 상기 복수의 상기 전극체 중 인접하는 2개의 상기 전극체의 사이에 배치되도록 할 수도 된다.
이에 따르면, 스페이서가 가지는, 집전체의 이동을 규제하기 위한 제1 규제 부분은, 전극체를 향해 돌출하여 형성되어 있으므로, 제1 규제 부분에 의해 스페이서의 강도를 보강할 수 있다. 그러므로, 상기 제1 규제 부분에 의해 스페이서의 강도를 보강하면서 집전체의 요동을 억제할 수 있으므로, 변형이나 손상을 억제하여, 내진동성 또는 내충격성을 향상시킬 수 있다.
또한, 스페이서의 제1 규제 부분은, 인접하는 2개의 전극체의 사이에 배치되도록 구성되어 있으므로, 상기 제1 규제 부분을 상기 2개의 전극체의 사이에 배치함으로써, 스페이서를 전극체에 대하여 위치결정할 수 있다.
또한, 상기 집전체는, 복수의 상기 전극체 접속부와, 이들 중의 인접하는 2개의 전극체 접속부를 연결하는 연결부를 가지고, 상기 스페이서의 상기 제1 규제 부분은, 상기 집전체의 상기 연결부와 맞닿음으로써, 상기 집전체의 상기 제2 방향으로의 이동을 규제하도록 할 수도 있다.
이에 따르면, 스페이서는, 제1 규제 부분에 있어서, 집전체의 인접하는 2개의 전극체 접속부를 연결하는 연결부와 맞닿음으로써, 집전체의 이동을 규제할 수 있다. 그러므로, 스페이서와 집전체의 일부를 간단하게 맞닿게 할 수 있으므로, 간단한 구성으로, 변형이나 손상을 억제하고, 내진동성 또는 내충격성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 규제 부분은, 상기 연결부의 상기 전극체 측에 배치되는 제1 돌기부를 가지도록 할 수도 있다.
이에 따르면, 제1 규제 부분은, 연결부의 전극체 측에 제1 돌기부를 가지고 있으므로, 연결부가 전극체 측으로 이동하는 것을 규제할 수 있다. 그러므로, 제1 돌기부에 의해, 집전체가 전극체 측으로 이동하는 것을 규제할 수 있다.
또한, 상기 규제부는, 상기 전극체를 향해 돌출되어 형성되고, 상기 집전체의 상기 전극체 접속부의 선단부(先端部)와 맞닿음으로써 상기 집전체의 상기 길이 방향으로의 이동을 규제하는 제2 규제 부분을 가지도록 할 수도 있다.
이에 따르면, 스페이서는, 전극체를 향해 돌출되어 형성되고, 집전체의 이동을 규제하는 제2 규제 부분을 가지고 있으므로, 상기 제2 규제 부분에 의해 스페이서의 강도를 보강하면서 집전체의 요동을 억제할 수 있다.
또한, 상기 전극체 접속부의 선단부가, 상기 전극체로부터 이격되는 방향으로 구부러져 있도록 할 수도 있다.
이에 따르면, 집전체의 전극체 접속부의 선단부는, 전극체로부터 이격되는 방향으로 구부러져 형성되어 있으므로, 상기 선단부를 스페이서의 제2 규제 부분와 용이하게 맞닿게 할 수 있다. 그러므로, 간단한 구성으로, 변형이나 손상을 억제하고, 내진동성 또는 내충격성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 스페이서는, 상기 길이 방향에 있어서, 상기 용기의 바닥면부에 직접적으로 또는 간접적으로 맞닿아 있도록 할 수도 있다.
이에 따르면, 스페이서의 일단부가 용기의 바닥면부에 직접적으로 또는 간접적으로 맞닿아 있으므로, 스페이서가 용기 내에서 요동되는 것을 억제할 수 있다. 그리고, 용기에 대한 스페이서의 이동이 규제되고, 용기에 대한 집전체의 이동도 규제되므로, 집전체가 용기 내에서 요동되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 축전 소자는, 상기 전극체를 사이에 두고 대향하는 2개의 상기 스페이서를 구비하고 있고, 상기 2개의 스페이서는, 상기 용기의 바닥면부 측에서 연결되어 있도록 할 수도 있다.
이에 따르면, 전극체를 사이에 두고 대향하는 2개의 스페이서가, 용기의 바닥면부 측에서 연결되어 있으므로, 축전 소자에 외부로부터 진동이나 충격이 가해진 때라도, 내진동성 또는 내충격성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 축전 소자는, 상기 용기에 고정된 고정 부재를 더 구비하고, 상기 스페이서 및 상기 고정 부재 중 적어도 한쪽은, 다른 쪽과 걸어맞추어짐으로써 상기 용기의 내측으로의 상기 스페이서의 이동을 규제하는 제2 돌기부를 가지도록 할 수도 있다.
이에 따르면, 스페이서 및 고정 부재 중 적어도 한쪽이 가지는 제2 돌기부에 의해, 용기의 내측으로의 스페이서의 이동을 규제한다. 여기서, 스페이서에 대한 집전체의 이동이 규제되어 있으므로, 용기에 대한 스페이서의 이동이 규제되고, 용기에 대한 집전체의 이동도 규제된다. 그러므로, 집전체의 요동을 억제할 수 있고, 변형이나 손상을 억제하여, 내진동성 또는 내충격성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 발명은, 이와 같은 스페이서, 집전체 또는 고정 부재를 구비하는 축전 소자로서 실현할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 스페이서, 집전체 또는 고정 부재로서도 실현할 수 있다.
본 발명에서의 축전 소자에 의하면, 전극체를 집전체로부터 매다는 구성에 있어서, 내진동성 또는 내충격성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 축전 소자의 외관을 모식적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 축전 소자의 용기 본체를 분리하여 축전 소자가 구비하는 각각의 구성 요소를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 축전 소자를 분해한 경우의 각각의 구성 요소를 나타낸 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 양극 집전체의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 양극 집전체를 정면으로부터 본 경우의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 양극 집전체가 제1 전극체 및 제2 전극체에 접속되어 있는 구성을 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 절연 부재의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스페이서의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 스페이서의 제1 규제 부분의 구성을 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 스페이서의 제2 규제 부분의 구성을 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 절연 부재와 양극 집전체와 스페이서가 배치된 구성을 나타낸 사시도이다.
도 11a는 본 발명의 실시예에 따른 스페이서의 제2 돌기부와 절연 부재의 걸어맞춤부와 양극 집전체의 배치 위치를 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 11b는 본 발명의 실시예에 따른 스페이서의 제1 규제 부분와 양극 집전체의 연결부의 배치 위치를 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 제1 전극체 및 제2 전극체와 양극 집전체에, 스페이서가 배치된 구성을 나타낸 단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 절연 부재와 양극 집전체 및 음극 집전체와 스페이서를 배치하여, 축전 소자를 제조하는 제조 공정을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 절연 부재와 양극 집전체 및 음극 집전체와 스페이서를 배치하여, 축전 소자를 제조하는 제조 공정을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예의 변형예 1에 따른 양극 집전체를 정면으로부터 본 경우의 정면도이다.
도 16은 본 발명의 실시예의 변형예 2에 따른 양극 집전체의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 17은 본 발명의 실시예의 변형예 2에 따른 양극 집전체를 정면으로부터 본 경우의 정면도이다.
도 18은 본 발명의 실시예의 변형예 2에 따른 양극 집전체가 제1 전극체 및 제2 전극체에 접속되어 있는 구성을 나타낸 단면도이다.
도 19는 본 발명의 실시예의 변형예 3에 따른 양극 집전체를 정면으로부터 본 경우의 정면도이다.
도 20은 본 발명의 실시예의 변형예 4에 따른 양극 집전체의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 21은 본 발명의 실시예의 변형예 5에 따른 축전 소자의 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 22는 본 발명의 실시예의 다른 변형예에 따른 스페이서의 구성을 나타낸 사시도이다.
이하에서, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시예에 따른 축전 소자에 대하여 설명한다. 그리고, 이하에서 설명하는 실시예는, 모두 포괄적 또는 구체적인 예를 나타낸 것이다. 이하의 실시예에서 나타내는 수치, 형상, 재료, 구성 요소, 구성 요소의 배치 위치 및 접속 형태 등은, 일례이며, 본 발명을 한정하는 취지는 아니다. 또한, 이하의 실시예에서의 구성 요소 중, 최상위 개념을 나타내는 독립 청구항에 기재되어 있지 않은 구성 요소에 대해서는, 임의의 구성 요소로서 설명된다.
그리고, 이하의 설명 및 도면 중에 있어서, 축전 소자의 전극체의 권취 축 방향을 X축 방향(이하, 제1 방향이라고도 함)으로 정의한다. 즉, X축 방향(제1 방향)은, 집전체, 측면 스페이서 또는 전극 단자의 배열 방향, 또는 용기의 짧은 측면의 대향 방향으로서 정의할 수 있다. 또한, 축전 소자의 상하 방향을 Z축 방향(이하, 제2 방향이라고도 함)으로 정의한다. 즉, Z축 방향(제2 방향)은, 집전체의 다리(후술하는 전극체 접속부)가 연장되는 방향, 또는 용기의 짧은 측면의 길이 방향으로서 정의할 수 있다. 또한, X축 방향 및 Z축 방향과 교차하는 방향을 Y축 방향으로 정의한다. 즉, Y축 방향은, 용기의 긴 측면의 대향 방향, 용기의 짧은 측면의 폭 방향, 또는 용기의 두께 방향으로서 정의할 수 있다.
(실시예)
먼저, 축전 소자(10)의 구성에 대하여, 설명한다.
도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 축전 소자(10)의 외관을 모식적으로 나타낸 사시도이다. 도 2는, 본 발명의 실시예에 따른 축전 소자(10)의 용기(100)의 용기 본체(111)를 분리하여 축전 소자(10)가 구비하는 각각의 구성 요소를 나타낸 사시도이다. 도 3은, 본 발명의 실시예에 따른 축전 소자(10)를 분해한 경우의 각각의 구성 요소를 나타낸 분해사시도이다. 그리고, 도 3은, 용기(100)의 용기 본체(111) 및 스페이서(400, 500)를 생략하여 도시하고 있다.
축전 소자(10)는, 전기를 충전하고, 또한, 전기를 방전할 수 있는 2차 전지이며, 보다 구체적으로는, 리튬 이온 2차 전지 등의 비수 전해질 2차 전지이다. 특히, 축전 소자(10)는, 전기 자동차(EV), 플러그인하이브리드 전기 자동차(PHEV), 또는 하이브리드 전기 자동차(HEV)에 적용된다. 그리고, 축전 소자(10)는, 비수 전해질 2차 전지로는 한정되지 않고, 비수 전해질 2차 전지 이외의 2차 전지라도 되고, 커패시터라도 된다.
이들을 도면에 나타낸 바와 같이, 축전 소자(10)는, 용기(100), 양극 단자(200), 및 음극 단자(300)를 구비하고 있다. 또한, 용기(100)의 내측에는, 절연 부재(120, 130)와, 양극 집전체(140)와, 음극 집전체(150)와, 2개의 전극체인 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)와, 스페이서(400, 500)가 수용되어 있다.
또한, 축전 소자(10)의 용기(100)의 내부에는 전해액(비수 전해액) 등의 액체가 봉입(封入)되어 있지만, 상기 액체의 도시는 생략한다. 그리고, 용기(100)에 봉입되는 전해액으로서는, 축전 소자(10)의 성능을 손상시키지 않는 것이라면 그 종류에 특별히 제한은 없고 다양한 것을 선택할 수 있다.
용기(100)는, 직사각형 통형으로 바닥을 구비하는 용기 본체(111)와, 용기 본체(111)의 개구를 폐색하는 판형 부재인 커버체(110)로 구성되어 있다. 또한, 용기(100)는, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162) 등을 내부에 수용한 후, 커버체(110)와 용기 본체(111)가 용접되는 등의 방법에 의해, 내부를 밀봉할 수 있다. 그리고, 커버체(110) 및 용기 본체(111)의 재질은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 스테인레스강(鋼), 알루미늄, 알루미늄 합금 등 용접 가능한 금속인 것이 바람직하다.
제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)는, 병렬로 배치되는 2개의 발전 요소(要素)이며, 모두, 양극 집전체(140) 및 음극 집전체(150)와 전기적으로 접속된다. 그리고, 제1 전극체(161)와 제2 전극체(162)는, 동일한 구성을 가지고 있다.
구체적으로는, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)는, 양극과 음극과 세퍼레이터(separator)를 구비하고, 전기를 저장할 수 있는 부재이다. 양극은, 알루미늄이나 알루미늄 합금 등으로 이루어지는 장척(長尺) 띠형의 금속박(箔)인 양극 기재층(基材層) 상에 양극 활물질층이 형성된 것이다. 또한, 음극은, 구리나 구리 합금 등으로 이루어지는 장척 띠형의 금속박인 음극 기재층 상에 음극 활물질층이 형성된 것이다. 또한, 세퍼레이터는, 수지로 이루어지는 미다공성(微多孔性)의 시트이다.
여기서, 양극 활물질층에 사용되는 양극 활물질, 또는 음극 활물질층에 사용되는 음극 활물질로서는, 리튬 이온을 흡장 방출 가능한 양극 활물질 또는 음극 활물질이면, 공지의 재료를 적절하게 사용할 수 있다.
그리고, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)는, 양극과 음극의 사이에 세퍼레이터가 끼워넣어지도록 층형으로 배치된 것이 권취되어 형성되어 있다. 그리고, 동일 도면에서는, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)의 형상으로서는 장원(長圓) 형상을 나타냈으나, 원형상 또는 타원 형상이라도 된다. 또한, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)의 형상은 권취형으로 한정되지 않고, 평판형 극판을 적층한 형상이라도 된다.
그리고, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)는, 양극측의 단부(端部)(160a)와 음극측의 단부(160b)를 가지고 있다. 단부(160a)는, 양극의 활물질층 비형성부가 적층되어 다발로 된 전극체의 양극측의 단부이며, 단부(160b)는, 음극의 활물질층 비형성부가 적층되어 다발로 된 전극체의 음극측의 단부이다. 그리고, 양극의 활물질층 비형성부란, 양극 중 양극 활물질이 도포되지 않고 양극 기재층이 노출된 부분이며, 음극의 활물질층 비형성부란, 음극 중 음극 활물질이 도포되지 않고 음극 기재층이 노출된 부분이다.
또한, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)는, 절연성의 필름인 절연 필름(163)이 주위에 권취되어, 다발로 되어 있다. 여기서, 절연 필름(163)은, 직사각형상의 시트형 수지제의 부재이며, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)에 권취되어, 권취된 부분의 끝을 절연 테이프 등에 의해 떨어지지 않게 하여, 고정된다. 그리고, 절연 필름(163)의 재질은, 절연성을 가지는 필름이면 한정되지 않는다.
이상과 같이, 축전 소자(10)는, 복수의 전극체(본 실시예에서는 2개의 전극체)를 가지고 있으므로, 동일 체적(용적)의 용기(100)에 단수의 전극체를 사용하는 경우에 비해, 이하의 점에서 바람직하다. 즉, 복수의 전극체를 사용함으로써, 단수의 전극체를 사용하는 경우에 비해, 용기(100)의 코너부의 데드 스페이스가 줄어들어, 전극체가 차지하는 비율이 향상되므로, 축전 소자(10)의 용량 상승으로 이어진다. 또한, 특히, 고입출력(하이레이트)용의 전극체에서는, 고용량 타입의 전극체에 비해, 금속박 상의 활물질의 양을 감소시킬 필요가 있고, 전극체 중에서의 금속박이나 세퍼레이터의 비율이 높아진다. 그러므로, 단수의 전극체를 사용한 경우에는 전극의 권취수가 많아지므로, 하드하여 유연성이 낮아 용기(100)에 삽입하기 곤란하지만, 복수의 전극체를 사용함으로써 1개의 전극체에서의 권취수를 적게 하여, 유연성이 높은 전극체를 실현할 수 있다.
양극 집전체(140)는, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)의 양극측에 배치되고, 양극 단자(200)와 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)의 양극에 전기적으로 접속되는 도전성과 강성(剛性)을 구비한 부재이다. 그리고, 양극 집전체(140)는, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)의 양극 기재층과 마찬가지로, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등으로 형성되어 있다.
구체적으로는, 양극 집전체(140)는, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)의 양극측의 단부(160a)에 용접 등에 의해 접합됨으로써, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)의 양극과 접속된다. 또한, 양극 집전체(140)에는, 개구부(140a)가 형성되어 있고, 개구부(140a)에 후술하는 양극 단자(200)의 접속부(210)가 삽입되므로, 양극 집전체(140)와 양극 단자(200)가 접속된다.
음극 집전체(150)는, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)의 음극측에 배치되고, 음극 단자(300)와 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)의 음극에 전기적으로 접속되는 도전성과 강성을 구비한 부재이다. 그리고, 음극 집전체(150)는, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)의 음극 기재층과 마찬가지로, 구리 또는 구리 합금 등으로 형성되어 있다.
구체적으로는, 음극 집전체(150)는, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)의 음극측의 단부(160b)에 용접 등에 의해 접합됨으로써, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)의 음극과 접속된다. 또한, 음극 집전체(150)에는, 개구부(150a)가 형성되어 있고, 개구부(150a)에 후술하는 음극 단자(300)의 접속부(310)가 삽입되므로, 음극 집전체(150)와 음극 단자(300)가 접속된다.
절연 부재(120, 130)는, 용기(100)의 내측에 배치된 상태에서, 용기(100)에 고정된 고정 부재이다. 여기서, 고정 부재란, 축전 소자(10)가 조립된 상태에 있어서 용기(100)에 고정되어 있는 부재이면 되고, 축전 소자(10)의 해체시에는 용기(100)으로부터 분리 가능한 부재도 포함된다.
구체적으로는, 절연 부재(120)는, 용기(100)의 커버체(110)에 고정되고, 양극 집전체(140)와 용기(100)를 절연하는 절연성의 수지 등으로 형성된 직사각형의 패킹이다. 그리고, 절연 부재(120)에는, 후술하는 양극 단자(200)의 접속부(210)가 삽입되는 개구부(120a)가 형성되어 있다.
또한, 마찬가지로, 절연 부재(130)는, 용기(100)의 커버체(110)에 고정되고, 음극 집전체(150)와 용기(100)를 절연하는 절연성의 수지 등으로 형성된 직사각형의 패킹이다. 그리고, 절연 부재(130)에는, 후술하는 음극 단자(300)의 접속부(310)가 삽입되는 개구부(130a)가 형성되어 있다.
양극 단자(200)는, 제1 전극체(161)의 양극 및 제2 전극체(162)의 양극에 전기적으로 접속된 전극 단자이며, 음극 단자(300)는, 제1 전극체(161)의 음극 및 제2 전극체(162)의 음극에 전기적으로 접속된 전극 단자이다. 즉, 양극 단자(200) 및 음극 단자(300)는, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)에 저장할 수 있는 전기를 축전 소자(10)의 외부 공간으로 도출(導出)하고, 또한, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)에 전기를 저장하기 위하여 축전 소자(10)의 내부 공간에 전기를 도입하기 위한 금속제의 전극 단자이다.
또한, 양극 단자(200) 및 음극 단자(300)는, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)의 위쪽에 배치된 커버체(110)에 장착되어 있다. 구체적으로는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 양극 단자(200)에는, 양극 단자(200)와 양극 집전체(140)를 전기적으로 접속하는 접속부(210)가 설치되어 있다.
접속부(210)는, 양극 집전체(140)의 개구부(140a)에 삽입되어, 양극 집전체(140)에 접속되는 부재이며, 예를 들면, 리벳이다. 즉, 양극 단자(200)는, 접속부(210)가 커버체(110)의 관통공(110a)과 절연 부재(120)의 개구부(120a)와 양극 집전체(140)의 개구부(140a)에 삽입되어, 코킹(caulking)됨으로써, 절연 부재(120) 및 양극 집전체(140)와 함께 커버체(110)에 고정된다.
또한 마찬가지로, 음극 단자(300)에는, 음극 단자(300)와 음극 집전체(150)를 전기적으로 접속하는 접속부(310)가 설치되어 있다. 접속부(310)는, 음극 집전체(150)의 개구부(150a)에 삽입되어, 음극 집전체(150)에 접속되는 부재이며, 예를 들면, 리벳이다. 즉, 음극 단자(300)는, 접속부(310)가 커버체(110)의 관통공(110b)과 절연 부재(130)의 개구부(130a)와 음극 집전체(150)의 개구부(150a)에 삽입되어, 코킹됨으로써, 절연 부재(130) 및 음극 집전체(150)와 함께 커버체(110)에 고정된다.
그리고, 양극 단자(200)와 커버체(110)의 사이, 및 음극 단자(300)와 커버체(110)의 사이에도, 패킹 등의 절연 부재가 배치되어 있지만, 동일 도면에서는 생략하여 도시하고 있다.
스페이서(400, 500)는, 후술하는 집전체의 전극체 접속부의 측방인 X축 방향(이하, 제1 방향이라고도 함)으로 배치되고, 상기 전극체 접속부의 길이 방향이며 상기 제1 방향과 교차하는 Z축 방향(이하, 제2 방향이라고도 함)으로 연장되는 스페이서이다.
구체적으로는, 스페이서(400)는, 양극 집전체(140)의 X축 방향 플러스측에, 양극 집전체(140)와 용기(100)의 측벽으로부터 협지하고, 또한 상기 측벽을 따라 연장되도록 배치되어 있다. 또한, 스페이서(500)는, 음극 집전체(150)의 X축 방향 마이너스측에, 음극 집전체(150)와 용기(100)의 측벽으로부터 협지하고, 또한 상기 측벽을 따라 연장되도록 배치되어 있다.
즉, 스페이서(400)와 스페이서(500)는, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)를 X축 방향의 양단으로부터 협지하도록, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)의 양단과 용기(100)의 양 측벽의 사이에 배치되어 있다.
여기서, 스페이서(400, 500)는, 예를 들면, 폴리프로필렌(PP), 폴리페닐렌술피드(PPS), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 세라믹, 및 이들의 복합 재료 등의 절연성의 재료로 형성되어 있다. 즉, 스페이서(400, 500)는, 제1 전극체(161), 제2 전극체(162), 양극 집전체(140) 및 음극 집전체(150)와 용기(100)를 절연한다. 또한, 스페이서(400, 500)는, 제1 전극체(161), 제2 전극체(162), 양극 집전체(140) 및 음극 집전체(150)와 용기(100)의 사이의 스페이스를 메우는 것에 의해, 제1 전극체(161), 제2 전극체(162), 양극 집전체(140) 및 음극 집전체(150)가 용기(100)에 대하여 진동하지 않도록 지지한다.
또한, 스페이서(400)는, 제1 방향(집전체의 전극체 접속부의 측방, X축 방향)과 교차하는 제2 방향(상기 전극체 접속부의 길이 방향, Z축 방향)에 있어서 양극 집전체(140)의 일부와 맞닿음으로써, 양극 집전체(140)의 제2 방향으로의 이동을 규제하는 규제부로서의 기능도 가지고 있다. 또한, 마찬가지로, 스페이서(500)는, 상기 제2 방향(상기 전극체 접속부의 길이 방향, Z축 방향)에 있어서 음극 집전체(150)의 일부와 맞닿음으로써, 음극 집전체(150)의 제2 방향으로의 이동을 규제하는 규제부로서의 기능도 가지고 있다. 상세한 것에 대해서는, 후술한다.
다음으로, 양극 집전체(140) 및 음극 집전체(150)의 구성에 대하여, 상세하게 설명한다. 그리고, 양극 집전체(140)와 음극 집전체(150)는, 동일한 구성을 가지므로, 이하에서는 양극 집전체(140)에 대하여 설명하고, 음극 집전체(150)에 대한 설명은 생략한다.
도 4는, 본 발명의 실시예에 따른 양극 집전체(140)의 구성을 나타낸 사시도이다. 구체적으로는, 본 도면은, 도 3에 나타낸 양극 집전체(140)를 안쪽의 경사 아래쪽으로부터 본 경우의 사시도이다. 또한, 도 5는, 본 발명의 실시예에 따른 양극 집전체(140)를 정면(X축 방향 마이너스측)으로부터 본 경우의 정면도이다.
또한, 도 6은, 본 발명의 실시예에 따른 양극 집전체(140)가 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)에 접속되어 있는 구성을 나타낸 단면도이다. 구체적으로는, 본 도면은, 도 2에 나타낸 양극 집전체(140)가 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)에 접합된 상태를 XY 평면에 대하여 평행한 평면에서 절단한 경우의 단면을 나타내는 단면도이다.
이들 도면에 나타낸 바와 같이, 양극 집전체(140)는, 단자 접속부(141), 복수의 전극체 접속부(본 실시예에서는, 외측 전극체 접속부(142, 143) 및 내측 전극체 접속부(144, 145)의 4개의 전극체 접속부), 보강부(146, 147), 및 연결부(148)를 가지고 있다.
단자 접속부(141)는, 양극 단자(200)와 전기적으로 접속되는 직사각형 또한 평판형의 부위이다. 구체적으로는, 단자 접속부(141)는, 양극 단자(200) 측(Z축 방향 플러스측)에 배치되고, 개구부(140a)에 양극 단자(200)의 접속부(210)가 삽입되어 접속부(210)에 접속됨으로써, 양극 단자(200)와 접속된다.
여기서, 개구부(140a)는, 단자 접속부(141)에 형성된 원형상의 관통공이며, 구체적으로는, 접속부(210)의 외형상에 대응한 형상을 가지고 있다. 그리고, 개구부(140a)의 형상은, 원형상으로 한정되지 않으며, 타원 형상이나 사각형상 등이라도 되지만, 접속부(210)의 외형상에 대응한 형상인 것이 바람직하다. 또한, 개구부(140a)는, 접속부(210)가 삽입되는 개구부이면 관통공이 아니라도 되며, 반원 형상이나 직사각형으로 절결(切缺)한 절결부 등이라도 된다.
복수의 전극체 접속부(외측 전극체 접속부(142, 143) 및 내측 전극체 접속부(144, 145))는, 단자 접속부(141)의 단부에 접속되고, 단자 접속부(141)로부터 아래쪽(Z축 마이너스 방향)으로 대략 수직으로 연장되도록 배치되는 장척형(長尺形)이면서 평판형(봉형(棒形))의 부재이다. 구체적으로는, 상기 복수의 전극체 접속부는, 복수의 전극체인 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162) 측(Z축 방향 마이너스측)에 배치되고, 상기 복수의 전극체에 접속된다.
여기서, 외측 전극체 접속부(142, 143)는, 상기 복수의 전극체와 접속되는 복수의 전극체 접속부 중 외측의 전극체 접속부이다. 또한, 내측 전극체 접속부(144, 145)는, 상기 복수의 전극체와 접속되는 복수의 전극체 접속부 중 내측의 전극체 접속부이다.
구체적으로는, 외측 전극체 접속부(142, 143)는, 상기 복수의 전극체 접속부 중 가장 외측의 전극체 접속부이며, 단자 접속부(141)의 측면(Y축 방향의 양 측면)으로부터 상기 복수의 전극체를 향해 아래로 늘어지도록 배치되어 있고, 상기 복수의 전극체에 접속된다. 즉, 외측 전극체 접속부(142 및 143)는, Z축 방향으로 연장되는 부재이며, XZ 평면에 대하여 평행한 면을 대향하여 가지고 있고, 외측 전극체 접속부(142)는, 제2 전극체(162)에 접속되고, 외측 전극체 접속부(143)는, 제1 전극체(161)에 접속된다.
또한, 외측 전극체 접속부(142, 143)는, 용기 본체(111)의 바닥면부에는 도달하지 않을 정도의 길이가 되도록 형성되어 있다. 본 실시예에서는, 외측 전극체 접속부(142, 143)는, 용기 본체(111)의 측면의 절반 정도의 높이까지 도달하는 길이가 되도록 형성되어 있다. 그리고, 본 실시예에서는, 외측 전극체 접속부(142)와 외측 전극체 접속부(143)는, 동일한 길이로 되도록 형성되어 있지만, 상이한 길이가 되도록 형성되어 있어도 된다.
또한, 내측 전극체 접속부(144, 145)는, 단자 접속부(141)의 후방의 측면(X축 방향 플러스측의 측면)의 중앙 부분에 접속된 연결부(148)로부터 상기 복수의 전극체를 향해 아래로 늘어지도록 배치되어 있고, 상기 복수의 전극체에 접속된다. 즉, 내측 전극체 접속부(144 및 145)는, Z축 방향으로 연장되는 부재이며, XZ 평면에 대하여 평행한 면을 대향하여 가지고 있고, 내측 전극체 접속부(144)는, 제2 전극체(162)에 접속되고, 내측 전극체 접속부(145)는, 제1 전극체(161)에 접속된다.
또한, 내측 전극체 접속부(144, 145)는, 용기 본체(111)의 바닥면부에는 도달하지 않을 정도의 길이가 되도록 형성되어 있다. 본 실시예에서는, 내측 전극체 접속부(144, 145)는, 외측 전극체 접속부(142, 143)와 마찬가지로, 용기 본체(111)의 측면의 절반 정도의 높이까지 도달하는 길이가 되도록 형성되어 있다. 그리고, 본 실시예에서는, 내측 전극체 접속부(144)와 내측 전극체 접속부(145)는, 동일한 길이가 되도록 형성되어 있지만, 상이한 길이가 되도록 형성되어 있어도 된다. 또한, 내측 전극체 접속부(144, 145)는, 외측 전극체 접속부(142, 143)와 동일한 길이가 되도록 형성되어 있어도 된다.
여기서, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)는, 양극과 음극이, 세퍼레이터를 개재하여, 권취 축(본 실시예에서는 X축 방향으로 평행한 가상축)의 방향으로 서로 어긋나게 권취되어 있다. 그리고, 양극 및 음극은, 각각의 어긋난 방향의 끝둘레부에, 활물질층이 형성되어 있지 않은 부분(활물질층 비형성부)을 가지고 있다.
구체적으로는, 제1 전극체(161)는, 권취 축 방향의 일단(X축 플러스 방향의 단부)에, 양극의 활물질층 비형성부가 적층된 단부(161a 및 161b)를 가지고 있다. 또한, 마찬가지로, 제2 전극체(162)는, X축 플러스 방향의 단부에, 양극의 활물질층 비형성부가 적층된 단부(162a 및 162b)를 가지고 있다. 그리고, 단부(161a, 161b) 및 단부(162a, 162b)는, 전술한 단부(160a)에 포함된다.
그리고, 외측 전극체 접속부(142)는, 제2 전극체(162)의 양극측의 단부(162b)에, 초음파 용접이나 저항 용접 등의 용접 등에 의해 접합된다. 또한, 외측 전극체 접속부(143)에 대해서도 마찬가지로, 제1 전극체(161)의 양극측의 단부(161a)에, 초음파 용접이나 저항 용접 등의 용접 등에 의해 접합된다.
또한, 내측 전극체 접속부(144)는, 제2 전극체(162)의 양극측의 단부(162a)에, 초음파 용접이나 저항 용접 등의 용접 등에 의해 접합된다. 또한, 내측 전극체 접속부(145)에 대해서도 마찬가지로, 제1 전극체(161)의 양극측의 단부(161b)에 초음파 용접이나 저항 용접 등의 용접 등에 의해 접합된다.
즉, 제1 전극체(161)에는, 외측 전극체 접속부(143) 및 내측 전극체 접속부(145)가 접속되고, 제2 전극체(162)에는, 외측 전극체 접속부(142) 및 내측 전극체 접속부(144)가 접속된다. 이와 같이, 복수의 전극체 접속부는, 복수의 전극체 중 1개의 전극체의 양극 또는 음극에 2개의 전극체 접속부가 접속되어 배치되어 있다.
또한, 상기 복수의 전극체 접속부 중 적어도 1개의 전극체 접속부는, 전극체와의 접속 부분에 있어서, 두께가 얇아지도록 형성되어 있다. 본 실시예에서는, 모든 전극체 접속부가, 전극체와의 접속 부분에 있어서, 두께가 얇아지도록 형성되어 있다.
즉, 외측 전극체 접속부(142)는, 단자 접속부(141) 측의 두께(D1)보다, 제2 전극체(162)와의 접속 부분에서의 두께(D2) 쪽이 얇아지도록 형성되어 있다. 또한, 외측 전극체 접속부(143)에 대해서도 마찬가지로, 단자 접속부(141) 측의 두께보다, 제1 전극체(161)와의 접속 부분에서의 두께 쪽이 얇아지도록 형성되어 있다.
또한, 내측 전극체 접속부(144)는, 단자 접속부(141) 측의 두께(D3)보다, 제2 전극체(162)와의 접속 부분에서의 두께(D4) 쪽이 얇아지도록 형성되어 있다. 또한, 내측 전극체 접속부(145)에 대해서도 마찬가지로, 단자 접속부(141) 측의 두께보다, 제1 전극체(161)와의 접속 부분에서의 두께 쪽이 얇아지도록 형성되어 있다.
보강부(146, 147)는, 복수의 전극체 접속부 중 어느 하나의 전극체 접속부와 단자 접속부(141)에 접속되고, 상기 전극체 접속부와 단자 접속부(141)와의 접속 강도를 보강하는 부위이다. 또한, 보강부(146, 147)는, 1개의 전극체에 접속되는 2개의 전극체 접속부 중 적어도 1개의 전극체 접속부와 단자 접속부(141)에 접속되어 있다.
즉, 보강부(146, 147)는, 복수의 전극체 접속부 중 가장 외측의 전극체 접속부인 외측 전극체 접속부(142, 143)와 단자 접속부(141)에 접속되어, 외측 전극체 접속부(142, 143)와 단자 접속부(141)의 접속 강도를 보강한다. 구체적으로는, 보강부(146)는, 단자 접속부(141)의 측면(Y축 방향 플러스측의 측면)과 외측 전극체 접속부(142)에 접속되고, 보강부(147)는, 단자 접속부(141)의 측면(Y축 방향 마이너스측의 측면)과 외측 전극체 접속부(143)에 접속되어 있다.
이와 같이, 양극 집전체(140)에 있어서, 1개의 전극체에 접속되는 2개의 전극체 접속부 중 한쪽의 전극체 접속부와 단자 접속부(141)와의 접속 강도는, 다른 쪽의 전극체 접속부와 단자 접속부(141)와의 접속 강도보다 크게 되도록 형성되어 있다. 즉, 복수의 전극체 접속부 중 가장 외측의 전극체 접속부와 단자 접속부(141)와의 접속 강도는, 다른 전극체 접속부와 단자 접속부(141)와의 접속 강도보다 크게 되도록 형성되어 있다.
보다 구체적으로는, 보강부(146)는, 외측 전극체 접속부(142)의 상단부(Z축 방향 플러스측의 단부)로부터 단자 접속부(141)의 측면(Y축 방향 플러스측의 측면)을 따라, 단자 접속부(141)의 전후 방향(X축 방향)으로 연장되도록 형성된 리브이다. 또한, 보강부(147)는, 외측 전극체 접속부(143)의 상단부(Z축 방향 플러스측의 단부)로부터 단자 접속부(141)의 측면(Y축 방향 마이너스측의 측면)을 따라, 단자 접속부(141)의 전후 방향(X축 방향)으로 연장되도록 형성된 리브이다.
그리고, 보강부(146, 147)는, 리브로 한정되지 않고, 외측 전극체 접속부(142, 143)와 단자 접속부(141)와의 접속 강도를 보강하는 기능을 하는 형상이면, 평판형 등, 어떠한 형상이라도 된다. 또한, 보강부(146, 147)는, 다른 부위와 동일한 재질로 형성되어 있는 것으로 하였으나, 다른 부위보다 강도가 높은 재질에 의해 형성되어 있어도 된다.
연결부(148)는, 복수의 전극체와 접속되는 복수의 전극체 접속부 중 인접하는 2개의 전극체 접속부를 연결하는 직사각형 또한 평판형의 부위이다. 구체적으로는, 연결부(148)는, 내측 전극체 접속부(144)와 내측 전극체 접속부(145)를 연결한다. 또한, 연결부(148)는, 단자 접속부(141)의 후방의 측면(X축 방향 플러스측의 측면)의 중앙 부분에 접속되어 있고, 단자 접속부(141)와 내측 전극체 접속부(144 및 145)를 접속하는 기능도 가지고 있다.
또한, 연결부(148)는, 복수의 전극체 중 인접하는 2개의 전극체의 사이에 배치된다. 즉, 연결부(148)는, 제1 전극체(161)와 제2 전극체(162)의 사이에 배치된다. 또한, 연결부(148)는, 스페이서(400)와 맞닿음으로써, 양극 집전체(140)의 이동을 규제한다. 상세한 것에 대해서는, 후술한다.
또한, 양극 집전체(140)에 있어서, 단자 접속부(141), 외측 전극체 접속부(142 및 143), 내측 전극체 접속부(144 및 145), 보강부(146 및 147), 및 연결부(148)는, 1개의 금속판을 벤딩 가공 및/또는 드로잉(drawing) 가공함으로써 형성되어 있다. 즉, 각각의 전극체 접속부는, 단자 접속부(141)로부터 비틀리지 않고 절곡 등에 의해 형성되어 있다.
다음으로, 절연 부재(120 및 130)의 구성에 대하여, 상세하게 설명한다. 그리고, 절연 부재(120)와 절연 부재(130)는, 동일한 구성을 가지므로, 이하에서는 절연 부재(120)에 대하여 설명하고, 절연 부재(130)에 대한 설명은 생략한다.
도 7은, 본 발명의 실시예에 따른 절연 부재(120)의 구성을 나타낸 사시도이다. 구체적으로는, 본 도면은, 도 3에 나타낸 절연 부재(120)를 안쪽의 경사 아래쪽으로부터 본 경우의 사시도이다.
본 도면에 나타낸 바와 같이, 절연 부재(120)는, 절연 부재 본체부(121)와, 절연 부재 벽부(122)를 구비하고 있다. 절연 부재 본체부(121)는, 절연 부재의 본체이며, 양극 집전체(140)와 용기(100)의 커버체(110)의 사이에 배치되어 양극 집전체(140)와 용기(100)를 절연하는 직사각형 또한 평판형의 부위이다. 또한, 절연 부재 본체부(121)에는, 양극 단자(200)의 접속부(210)가 삽입되는 개구부(120a)가 형성되어 있다.
여기서, 개구부(120a)는, 원형상의 관통공이며, 구체적으로는, 접속부(210)의 외형상에 대응한 형상을 가지고 있다. 그리고, 개구부(120a)의 형상은, 원형상으로 한정되지 않고, 타원 형상이나 사각형상 등이라도 되지만, 접속부(210)의 외형상에 대응한 형상인 것이 바람직하다. 또한, 개구부(120a)는, 접속부(210)가 삽입되는 개구부라면 관통공이 아니라도 되며, 반원 형상이나 직사각형으로 절결한 절결부 등이라도 된다.
절연 부재 벽부(122)는, 절연 부재 본체부(121)의 외측 에지로부터 아래쪽(Z축 마이너스 방향)으로 돌기한 돌기형의 벽부이며, 절연 부재 본체부(121)의 외측 에지의 주위를 에워싸도록 평판형의 부재가 환형으로 형성되어 있다. 여기서, 절연 부재 벽부(122)는, 후술하는 스페이서(400)의 제2 돌기부(411, 412)와 걸어맞추어지는 걸어맞춤부(122a, 122b)를 가지고 있다.
걸어맞춤부(122a, 122b)는, 평판형의 부위이며, 상기 스페이서(400)의 제2 돌기부(411, 412)와 걸어맞추어짐으로써, 용기(100)의 내측으로의 스페이서(400)의 이동을 규제한다. 그리고, 걸어맞춤부(122a, 122b)는, 절연 부재 본체부(121)의 외측 에지로부터 아래쪽(Z축 마이너스 방향)으로 돌기한 돌기형의 부위(돌기부)라도 된다. 상세한 것에 대해서는, 후술한다.
다음으로, 스페이서(400 및 500)의 구성에 대하여, 상세하게 설명한다. 그리고, 스페이서(400)와 스페이서(500)는, 동일한 구성을 가지므로, 이하에서는 스페이서(400)에 대하여 설명하고, 스페이서(500)에 대한 설명은 생략한다.
도 8은, 본 발명의 실시예에 따른 스페이서(400)의 구성을 나타낸 사시도이다. 구체적으로는, 본 도면은, 도 3에 나타낸 스페이서(400)를 안쪽의 경사 위쪽으로부터 본 경우의 사시도이다.
또한, 도 9a는, 본 발명의 실시예에 따른 스페이서(400)의 제1 규제 부분(413)의 구성을 확대하여 나타낸 사시도이다. 또한, 도 9b는, 본 발명의 실시예에 따른 스페이서(400)의 제2 규제 부분인 내측 규제 부분(414) 및 외측 규제 부분(421, 431)의 구성을 확대하여 나타낸 사시도이다. 구체적으로는, 도 9a는, 도 8에 나타낸 스페이서(400)의 A부를 확대하여 나타낸 도면이며, 도 9b는, 도 8에 나타낸 스페이서(400)의 B부를 확대하여 나타낸 도면이다.
그리고, 내측 규제 부분(414) 및 외측 규제 부분(421, 431)은, 특허 청구의 범위에 기재된 「제2 규제 부분」에 포함되고, 제1 규제 부분(413) 및 상기 제2 규제 부분(내측 규제 부분(414) 및 외측 규제 부분(421, 431))은, 특허 청구의 범위에 기재된 「규제부」에 포함된다.
이들 도면에 나타낸 바와 같이, 스페이서(400)는, 스페이서 본체부(410)와, 스페이서 측벽부(420 및 430)와, 스페이서 바닥면부(440)를 구비하고 있다. 스페이서 본체부(410)는, 스페이서(400)의 본체이며, 제2 돌기부(411 및 412)와, 제1 규제 부분(413)과, 제2 규제 부분을 구성하는 내측 규제 부분(414)과, 규제부 측방 배치부(415 및 416)를 가지고 있다.
제2 돌기부(411, 412)는, 스페이서 본체부(410)의 상단부(Z축 방향 플러스측의 단부)에 배치되어 있고, 위쪽(Z축 플러스 방향)을 향해 돌기한 직사각형이며 또한 평판형의 부위이다. 제2 돌기부(411, 412)는, 절연 부재(120)와 걸어맞추어짐으로써, 절연 부재(120)에 대한 스페이서(400)의 위치를 위치결정하는 동시에, 제1 방향(X축 방향)으로의 스페이서(400)의 이동을 규제한다. 상세한 것에 대해서는, 후술한다.
제1 규제 부분(413)은, 스페이서 본체부(410)의 상부(Z축 방향 플러스측의 부분)의 중앙 부분에 배치되어 있고, 전방(X축 방향 마이너스측)으로 돌기하고, 상하 방향(Z축 방향)으로 연장되는 장척형의 부위(규제부)이다. 즉, 제1 규제 부분(413)은, 복수의 전극체 중 인접하는 2개의 전극체의 사이(본 실시예에서는, 2개의 전극체인 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)의 사이)에 배치되고, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)를 향해 돌출되어 형성되어 있다.
이로써, 제1 규제 부분(413)은, 스페이서(400)의 강도를 보강한다. 또한, 제1 규제 부분(413)은, 양극 집전체(140)와 걸어맞추어짐으로써, 양극 집전체(140)의 전극체 접속부의 측방인 제1 방향(X축 방향), 및 양극 집전체(140)의 전극체 접속부의 길이 방향인 제2 방향(Z축 방향)으로의 양극 집전체(140)의 이동을 규제한다.
구체적으로는, 제1 규제 부분(413)은, 도 9a에 나타낸 바와 같이, 제1 상면부(413a)와, 제1 돌기부(413b)를 가지고 있다. 제1 상면부(413a)는, 제1 규제 부분(413)의 상측(Z축 방향 플러스측)의 면이며, 양극 집전체(140)의 연결부(148)의 아래쪽에 배치되는 평면 형상의 부위이다. 또한, 제1 돌기부(413b)는, 제1 상면부(413a)로부터 위쪽(Z축 방향 플러스측)으로 돌기한 Y축 방향으로 연장되는 리브이며, 양극 집전체(140)의 측방으로 돌출되어 배치된다.
그리고, 제1 상면부(413a)는, 양극 집전체(140)와 걸어맞추어짐으로써 제2 방향으로의 양극 집전체(140)의 이동을 규제하고, 제1 돌기부(413b)는, 양극 집전체(140)와 걸어맞추어짐으로써 제1 방향으로의 양극 집전체(140)의 이동을 규제한다. 상세한 것에 대해서는, 후술한다.
내측 규제 부분(414)은, 스페이서 본체부(410)의 하부(Z축 방향 마이너스측의 부분)의 중앙 부분에 배치되어 있고, 전방(X축 방향 마이너스측)으로 돌기하고, 상하 방향(Z축 방향)으로 연장되는 장척형의 부위(규제부)이다. 즉, 내측 규제 부분(414)은, 2개의 전극체인 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)의 사이에 배치되고, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)를 향해 돌출되어 형성되어 있다. 이로써, 내측 규제 부분(414)은, 스페이서(400)의 강도를 보강한다.
구체적으로는, 내측 규제 부분(414)은, 도 9b에 나타낸 바와 같이, 제1 규제 부분(413)보다 전방(X축 방향 마이너스측) 및 측방(Y축 방향)으로 돌출되어 있고, 제2 상면부(414a 및 414b)를 가지고 있다. 즉, 제2 상면부(414a 및 414b)는, 내측 규제 부분(414)이 제1 규제 부분(413)보다 측방(Y축 방향)으로 돌출함으로써 형성된 내측 규제 부분(414)의 상측(Z축 방향 플러스측)의 면이며, 양극 집전체(140)의 내측 전극체 접속부(144 및 145)의 아래쪽에 배치되는 평면 형상의 부위이다.
그리고, 내측 규제 부분(414)의 제2 상면부(414a 및 414b)는, 양극 집전체(140)와 걸어맞추어짐으로써, 제2 방향(Z축 방향)으로의 양극 집전체(140)의 이동을 규제한다. 상세한 것에 대해서는, 후술한다. 그리고, 내측 규제 부분(414)은, 제1 규제 부분(413)을 아래쪽으로부터 지지하고, 제1 규제 부분(413)의 강도를 보강하는 역할도 담당하고 있다.
규제부 측방 배치부(415, 416)는, 스페이서 본체부(410)의 상부(Z축 방향 플러스측의 부분)의 제1 규제 부분(413)의 양쪽(Y축 방향의 양측)에 배치되어 있고, 전방(X축 방향 마이너스측)으로 돌기하고, 상하 방향(Z축 방향)으로 연장되는 장척형의 부위이다. 규제부 측방 배치부(415, 416)는, 스페이서(400)의 강도를 보강하는 동시에 스페이서(400)를 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)에 대하여 위치결정하는 기능을 가지고 있다. 상세한 것에 대해서는, 후술한다.
스페이서 측벽부(420, 430)는, 스페이서 본체부(410)의 양 측면으로부터 전방(X축 마이너스 방향)으로 돌출한 부위이다. 구체적으로는, 스페이서 측벽부(420, 430)는, 스페이서 본체부(410)의 양 측면을 따라 Z축 방향으로 연장되는 장척형이며 또한 평판형의 부위이며, 스페이서(400)의 제2 규제 부분을 구성하는 외측 규제 부분(421, 431)을 가지고 있다.
외측 규제 부분(421, 431)은, 스페이서 측벽부(420, 430)의 하부(Z축 방향 마이너스측의 부분)에 배치되어 있고, 전방(X축 방향 마이너스측)으로 돌기하고, 상하 방향(Z축 방향)으로 연장되는 장척형의 부위(규제부)이다. 즉, 외측 규제 부분(421, 431)은, 2개의 전극체인 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)의 양측에 배치되고, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)를 향해 돌출되어 형성되어 있다. 이로써, 외측 규제 부분(421, 431)은, 스페이서(400)의 강도를 보강한다.
구체적으로는, 외측 규제 부분(421 및 431)은, 도 9b에 나타낸 바와 같이, 스페이서 본체부(410)의 내측으로 향해 돌출되어 있고, 외측 규제 부분(421)은 제3 상면부(421a)를 가지고, 외측 규제 부분(431)은 제3 상면부(431a)를 가지고 있다. 즉, 제3 상면부(421a 및 431a)는, 외측 규제 부분(421 및 431)이 서로 대향하는 방향(제3 상면부(421a)는 Y축 마이너스 방향, 제3 상면부(431a)는 Y축 플러스 방향)으로 돌출함으로써 형성된 외측 규제 부분(421 및 431)의 상측(Z축 방향 플러스측)의 면이며, 양극 집전체(140)의 아래쪽에 배치되는 평면 형상의 부위이다.
그리고, 외측 규제 부분(421 및 431)의 제3 상면부(421a 및 431a)는, 양극 집전체(140)와 걸어맞추어짐으로써, 제2 방향(Z축 방향)으로의 양극 집전체(140)의 이동을 규제한다. 상세한 것에 대해서는, 후술한다.
그리고, 제3 상면부(421a 및 431a)는, 스페이서 본체부(410)의 내측으로 향해 높이가 높아지도록 형성된 경사면이다. 즉, 제3 상면부(421a)는, Y축 마이너스 방향으로 향해 높이가 높아지도록 형성되어 있고, 제3 상면부(431a)는, Y축 플러스 방향으로 향해 높이가 높아지도록 형성되어 있다. 이로써, Y축 방향으로의 양극 집전체(140)의 이동을 규제할 수 있다.
스페이서 바닥면부(440)는, 스페이서 본체부(410)의 바닥부로부터 전방으로 돌출한 직사각형이며 또한 평판형의 부위이며, 용기(100)의 바닥면부에 탑재되어 있다. 구체적으로는, 스페이서 바닥면부(440)는, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)의 바닥부와 용기(100)의 바닥면부의 사이에 배치되고, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)의 바닥부와 용기(100)의 바닥면부의 사이의 간극을 메우기 위한 부위이다.
즉, 스페이서(400)는, 스페이서 바닥면부(440)의 하면이 용기(100)의 바닥면부에 직접적으로 또는 간접적으로 맞닿고, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)의 바닥부와 용기(100)의 바닥면부의 사이에 협지됨으로써, 용기(100)에 대하여 고정되어 배치되어 있다.
이와 같이, 스페이서(400)는, 제2 방향(양극 집전체(140)의 전극체 접속부의 길이 방향)에 있어서, 용기(100)의 바닥면부에 직접적으로 또는 간접적으로 맞닿아 있다. 그리고, 직접적으로 또는 간접적으로 맞닿아 있는 것으로는, 스페이서 바닥면부(440)의 하면이 용기(100)의 바닥면부에 직접 접촉되고 있는 경우뿐만 아니라, 스페이서 바닥면부(440)의 하면과 용기(100)의 바닥면부의 사이에 바닥면 스페이서 등의 다른 부재가 협지되어 있는 경우도 포함한다.
그리고, 스페이서(400)는, 스페이서 바닥면부(440)를 가지고 있지 않은 구성이라도 된다. 즉, 스페이서(400)는, 용기(100)의 바닥면부에 직접적으로 또는 간접적으로 맞닿아 있는 구성이면, 전극체의 바닥부와 용기(100)의 바닥면부의 사이의 간극을 메우기 위한 스페이서 바닥면부(440)는 가지고 있지 않아도 된다.
다음으로, 절연 부재(120 및 130)와 양극 집전체(140) 및 음극 집전체(150)와 스페이서(400 및 500)과의 관계에 대하여, 상세하게 설명한다. 그리고, 절연 부재(120), 양극 집전체(140) 및 스페이서(400)와, 절연 부재(130), 음극 집전체(150) 및 스페이서(500)는, 동일한 구성을 가지므로, 이하에서는 절연 부재(120), 양극 집전체(140) 및 스페이서(400)의 관계에 대하여 설명하고, 절연 부재(130), 음극 집전체(150) 및 스페이서(500)의 관계에 대한 설명은 생략한다.
도 10은, 본 발명의 실시예에 따른 절연 부재(120)와 양극 집전체(140)와 스페이서(400)가 배치된 구성을 나타낸 사시도이다.
또한, 도 11a는, 본 발명의 실시예에 따른 스페이서(400)의 제2 돌기부(412)와 절연 부재(120)의 걸어맞춤부(122b)와 양극 집전체(140)의 배치 위치를 확대하여 나타낸 단면도이다. 구체적으로는, 본 도면은, 도 10에 나타낸 스페이서(400)의 제2 돌기부(412) 주위의 구성을 XZ 평면에 대하여 평행한 평면에서 절단한 경우의 단면을 나타내는 확대 단면도이다.
또한, 도 11b는, 본 발명의 실시예에 따른 스페이서(400)의 제1 규제 부분(413)과 양극 집전체(140)의 연결부(148)의 배치 위치를 확대하여 나타낸 단면도이다. 구체적으로는, 본 도면은, 도 10에 나타낸 스페이서(400)의 제1 규제 부분(413)의 제1 돌기부(413b) 주위의 구성을 XZ 평면에 대하여 평행한 평면에서 절단한 경우의 단면을 나타내는 확대 단면도이다.
또한, 도 12는, 본 발명의 실시예에 따른 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)와 양극 집전체(140)에, 스페이서(400)가 배치된 구성을 나타낸 단면도이다. 구체적으로는, 본 도면은, 도 10에 나타낸 스페이서(400)가 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)와 양극 집전체(140)에 배치된 상태를 XY 평면에 대하여 평행한 평면에서 절단한 경우의 단면을 나타내는 단면도이다.
먼저, 도 10 및 도 11a에 나타낸 바와 같이, 스페이서(400)는, 절연 부재(120)와 착탈 가능(분리 가능)하게 걸어맞추어져 있다. 즉, 스페이서(400)의 제2 돌기부(412)는, 절연 부재(120)의 걸어맞춤부(122b)와, 양극 집전체(140)의 단자 접속부(141)의 사이에 착탈 가능하게 배치된다. 구체적으로는, 제2 돌기부(412)는, 걸어맞춤부(122b) 및 단자 접속부(141)와, 제1 방향으로 교차하는 측면(제2 방향으로 평행한 측면)끼리 착탈 가능하게 맞닿아서 배치되어 있다.
즉, 절연 부재(120)의 절연 부재 본체부(121)가 단자 접속부(141)의 위쪽에 배치될 때, 걸어맞춤부(122b)와 단자 접속부(141)의 사이에 간극이 형성된다. 그리고, 제2 돌기부(412)가, 걸어맞춤부(122b)와 단자 접속부(141)의 사이의 간극에 삽입되어, 걸어맞춤부(122b)와 단자 접속부(141)에 끼워지도록 배치된다.
이로써, 제2 돌기부(412)는, 절연 부재(120) 및 양극 집전체(140)와 걸어맞추어짐으로써, 제1 방향(X축 방향)으로의 스페이서(400)의 이동을 규제하는 기능을 가지게 된다. 그리고, 제2 돌기부(411)에 대해서도 마찬가지로, 절연 부재(120)의 걸어맞춤부(122a)와 양극 집전체(140)의 단자 접속부(141)의 사이에 배치되고, 절연 부재(120) 및 양극 집전체(140)와 걸어맞추어짐으로써, 제1 방향(X축 방향)으로의 스페이서(400)의 이동을 규제한다.
그리고, 스페이서(400)와 절연 부재(120)의 양쪽이 돌기부를 가지고 있고, 상기 돌기부끼리 걸어맞추어짐으로써, 제1 방향으로의 스페이서(400)의 이동을 규제하는 것으로 했지만, 스페이서(400) 및 절연 부재(120) 중 어느 한쪽 만이 다른 쪽과 걸어맞추어지는 돌기부를 가지고 있고, 상기 돌기부가 다른 쪽과 걸어맞추어짐으로써, 제1 방향으로의 스페이서(400)의 이동을 규제하도록 할 수도 있다. 즉, 스페이서(400) 및 절연 부재(120) 중 적어도 한쪽은, 다른 쪽과 걸어맞추어짐으로써, 용기(100)의 내측(제1 방향)으로의 스페이서(400)의 이동을 규제하는 돌기부를 가지고 있다.
또한, 도 10 및 도 11b에 나타낸 바와 같이, 스페이서(400)의 제1 규제 부분(413)의 제1 상면부(413a)는, 양극 집전체(140)의 연결부(148)의 아래쪽(Z축 방향 마이너스측)에 배치된다. 또한, 제1 규제 부분(413)의 제1 돌기부(413b)는, 연결부(148)의 전극체 측의 측방(X축 방향 마이너스측)에 배치된다.
구체적으로는, 스페이서 본체부(410)의 벽면과 제1 돌기부(413b)에 의해 양극 집전체(140)의 연결부(148)를 협지하도록, 스페이서(400)가 배치된다. 즉, 스페이서 본체부(410)의 벽면과 제1 돌기부(413b)의 사이에, 연결부(148)가 가볍게 압입(壓入)되어 삽입된다.
이로써, 제1 규제 부분(413)은, 양극 집전체(140)의 연결부(148)와 걸어맞추어짐으로써, 제1 방향(X축 방향) 및 제2 방향(Z축 방향)으로의 양극 집전체(140)의 이동을 규제한다. 구체적으로는, 제1 상면부(413a)가, 연결부(148)와 걸어맞추어짐으로써(또는, 제1 돌기부(413b)의 측면이 연결부(148)와 걸어맞추어짐으로써), 제2 방향으로의 양극 집전체(140)의 이동을 규제한다.
즉, 제1 상면부(413a)가, 연결부(148)의 하면부와 맞닿음으로써, 제2 방향으로의 양극 집전체(140)의 이동을 규제한다. 여기서, 연결부(148)의 하면부(제1 상면부(413a)와의 맞닿은 면)는, 제2 방향에 대하여 수직인 면(XY 평면에 대하여 평행한 면)이다.
또한, 제1 돌기부(413b)가, 연결부(148)와 걸어맞추어짐으로써(또는, 스페이서 본체부(410)의 벽면이 연결부(148)와 맞닿음으로써), 제1 방향으로의 양극 집전체(140)의 이동을 규제한다.
이와 같이, 연결부(148)는, 스페이서(400)의 제1 규제 부분(413)과 맞닿음으로써, 양극 집전체(140)의 이동을 규제한다. 즉, 스페이서(400)는, 연결부(148)와 맞닿음으로써, 양극 집전체(140)의 제2 방향으로의 이동을 규제한다. 그리고, 제1 규제 부분(413)와 연결부(148)는, 항상 맞닿아 있어도 되고, 통상은 맞닿아 있지 않고 양극 집전체(140)의 이동을 규제하는 경우에 맞닿아 있어도 된다.
또한, 도 10에 나타낸 바와 같이, 내측 규제 부분(414)의 제2 상면부(414a 및 414b)는, 양극 집전체(140)의 내측 전극체 접속부(144 및 145)의 아래쪽에 배치된다. 즉, 제2 상면부(414a 및 414b) 상에 내측 전극체 접속부(144 및 145)가 탑재되는 등, 제2 상면부(414a 및 414b)의 위쪽으로 내측 전극체 접속부(144 및 145)의 선단부가 배치되도록, 스페이서(400)가 양극 집전체(140)에 대하여 배치된다.
이로써, 내측 규제 부분(414)의 제2 상면부(414a 및 414b)는, 양극 집전체(140)의 내측 전극체 접속부(144 및 145)의 선단부와 걸어맞추어짐으로써, 제2 방향(Z축 방향)으로의 양극 집전체(140)의 이동을 규제한다. 즉, 내측 규제 부분(414)은, 내측 전극체 접속부(144, 145)의 선단부와 맞닿음으로써, 양극 집전체(140)의 제2 방향으로의 이동을 규제한다.
또한, 외측 규제 부분(421 및 431)의 제3 상면부(421a 및 431a)는, 양극 집전체(140)의 외측 전극체 접속부(142 및 143)의 아래쪽에 배치된다. 즉, 제3 상면부(421a 및 431a) 상에 외측 전극체 접속부(142 및 143)가 탑재되는 등, 제3 상면부(421a 및 431a)의 위쪽으로 외측 전극체 접속부(142 및 143)의 선단부가 배치되도록, 스페이서(400)가 양극 집전체(140)에 대하여 배치된다.
이로써, 외측 규제 부분(421, 431)의 제3 상면부(421a, 431a)는, 양극 집전체(140)의 외측 전극체 접속부(142 및 143)의 선단부와 걸어맞추어짐으로써, 제2 방향(Z축 방향)으로의 양극 집전체(140)의 이동을 규제한다. 즉, 외측 규제 부분(421, 431)은, 외측 전극체 접속부(142, 143)의 선단부와 맞닿음으로써, 양극 집전체(140)의 제2 방향으로의 이동을 규제한다.
이상과 같이, 스페이서(400)의 제1 규제 부분(413), 내측 규제 부분(414) 및 외측 규제 부분(421, 431)은, 양극 집전체(140)의 전극체 접속부의 길이 방향인 제2 방향에 있어서 양극 집전체(140)의 전극체 측방(전극체의 제1 방향, 즉, X축 플러스 방향 측)의 일부와 맞닿음으로써, 제2 방향으로의 스페이서(400)에 대한 양극 집전체(140)의 이동(또는, 양극 집전체(140)에 대한 스페이서(400)의 이동)을 규제한다.
또한, 도 12에 나타낸 바와 같이, 규제부 측방 배치부(415)는, 제2 전극체(162)를 향해 돌출되어 형성되어 있고, 제2 전극체(162)의 단부(162a 및 162b)의 사이에 배치된다. 구체적으로는, 규제부 측방 배치부(415)와 제1 규제 부분(413)의 사이에 단부(162a)와 내측 전극체 접속부(144)가 배치되고, 또한, 규제부 측방 배치부(415)와 스페이서 측벽부(420)의 사이에 단부(162b)와 외측 전극체 접속부(142)가 배치된다.
또한, 마찬가지로, 규제부 측방 배치부(416)는, 제1 전극체(161)를 향해 돌출되어 형성되어 있고, 제1 전극체(161)의 단부(161a 및 161b)의 사이에 배치된다. 구체적으로는, 규제부 측방 배치부(416)와 제1 규제 부분(413)의 사이에 단부(161b)와 내측 전극체 접속부(145)가 배치되고, 또한, 규제부 측방 배치부(416)와 스페이서 측벽부(430)의 사이에 단부(161a)와 외측 전극체 접속부(143)가 배치된다.
이로써, 규제부 측방 배치부(415, 416)는, 양극 집전체(140)가 접합된 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)에 대하여, 스페이서(400)를 위치결정하여 배치한다.
다음으로, 절연 부재(120 및 130)와 양극 집전체(140) 및 음극 집전체(150)와 스페이서(400 및 500)를 배치하여, 축전 소자(10)를 제조하는 제조 공정에 대하여, 상세하게 설명한다.
도 13 및 도 14는, 본 발명의 실시예에 따른 절연 부재(120 및 130)와 양극 집전체(140) 및 음극 집전체(150)와 스페이서(400 및 500)를 배치하여, 축전 소자(10)를 제조하는 제조 공정을 나타낸 도면이다.
먼저, 도 13의 (a)에 나타낸 바와 같이, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)에, 절연 부재(120 및 130)와 양극 집전체(140) 및 음극 집전체(150)가 배치된다. 구체적으로는, 절연 부재(120) 및 양극 집전체(140)가, 커버체(110)를 통하여, 양극 단자(200)에 코킹 등에 의해 고정된다. 또한, 절연 부재(130) 및 음극 집전체(150)가, 커버체(110)를 통하여, 음극 단자(300)에 코킹 등에 의해 고정된다. 그리고, 양극 집전체(140) 및 음극 집전체(150)가, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)에 초음파 용접 등에 의해 접합된다.
그리고, 도 13의 (b)에 나타낸 바와 같이, 양극 집전체(140)의 측방에 스페이서(400)가 배치되고, 음극 집전체(150) 측방에 스페이서(500)가 배치된다. 이 때, 스페이서(400)의 제2 돌기부(412), 제1 규제 부분(413), 내측 규제 부분(414) 및 외측 규제 부분(421, 431) 등의 각 부는, 도 10∼도 12에 나타낸 위치에 배치된다.
즉, 제2 돌기부(412)는, 절연 부재(120)의 걸어맞춤부(122b)와 양극 집전체(140)의 단자 접속부(141)의 사이의 간극에 삽입되어, 걸어맞춤부(122b)와 단자 접속부(141)의 사이에 끼워넣어지도록 배치된다. 또한, 스페이서 본체부(410)의 벽면과 제1 돌기부(413b)의 사이의 간극에 양극 집전체(140)의 연결부(148)가 삽입됨으로써, 제1 규제 부분(413)이 배치된다. 또한, 내측 규제 부분(414) 및 외측 규제 부분(421, 431)은, 양극 집전체(140)의 각각의 전극체 접속부의 선단부의 아래쪽에 배치된다. 스페이서(500)에 대해서도, 마찬가지이다.
그리고, 도 14에 나타낸 바와 같이, 절연 부재(120, 130), 양극 집전체(140), 음극 집전체(150), 스페이서(400, 500), 제1 전극체(161), 제2 전극체(162) 등이, 용기(100)의 용기 본체(111)의 내측에 수용된다. 그리고, 용기 본체(111)와 커버체(110)가 용접 등에 의해 접합되어, 용기 본체(111)의 내부가 밀봉됨으로써, 축전 소자(10)가 제조된다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 축전 소자(10)에 의하면, 1개 이상의 전극체(제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162))에 접속되는 복수의 전극체 접속부(외측 전극체 접속부(142, 143) 및 내측 전극체 접속부(144, 145)) 중 어느 하나의 전극체 접속부와, 양극 단자(200)와 전기적으로 접속되는 단자 접속부(141)에 접속되고, 상기 전극체 접속부와 단자 접속부(141)의 사이의 접속 강도를 보강하는 보강부(146, 147)를 가지는 양극 집전체(140)를 가지고 있다. 여기서, 양극 집전체(140)에 전극체를 매달았을 경우에는, 진동이나 충격 등에 의해, 전극체에 접속되는 전극체 접속부와 양극 단자(200)에 접속되는 단자 접속부(141)의 사이의 접속 개소에 과대한 부하가 걸리면, 양극 집전체(140)가 변형되거나, 상기 접속 개소가 손상될 우려가 있다. 그러나, 축전 소자(10)가 가지는 양극 집전체(140)는, 보강부(146, 147)에 의해, 전극체 접속부와 단자 접속부(141)의 사이의 접속 강도가 보강되어 있으므로, 전극체를 매달고 있어도, 양극 집전체(140)가 변형되거나, 전극체 접속부와 단자 접속부(141)의 사이의 접속 개소가 손상되는 것을 억제할 수 있다. 그러므로, 축전 소자(10)에 의하면, 전극체를 양극 집전체(140)로부터 매다는 구성에 있어서, 내진동성 또는 내충격성을 향상시킬 수 있다.
또한, 양극 집전체(140)는, 1개의 전극체의 양극 또는 음극에 2개의 전극체 접속부가 접속되어 있으므로, 1개의 전극체를 2개의 전극체 접속부에 의해 유지하게 되고, 1개의 전극체를 1개의 전극체 접속부에 의해 유지하는 것보다 강도가 향상된다. 그러므로, 축전 소자(10)에 의하면, 복수의 전극체를 양극 집전체(140)로부터 매다는 구성에 있어서, 내진동성 또는 내충격성을 향상시킬 수 있다.
또한, 1개의 전극체에 접속되는 2개의 전극체 접속부는, 단자 접속부(141)와의 접속 강도가 상이하도록 형성되어 있다. 여기서, 상기 2개의 전극체 접속부 모두 단자 접속부(141)와의 접속 강도를 강하게 한 경우에는, 전극체와 양극 집전체(140)의 사이의 접합부 상에 응력이 걸려, 전극체의 박(箔)이 찢어질 우려가 있다. 한편, 2개의 전극체 접속부 모두 단자 접속부(141)와의 접속 강도를 약하게 한 경우에는, 양극 집전체(140)가 전극체 접속부와 단자 접속부(141)의 사이의 접속 개소에서 구부러질 우려가 있다. 그러므로, 2개의 전극체 접속부 중 한쪽의 전극체 접속부와 단자 접속부(141)의 사이의 접속 강도를 강하게 하고, 다른 쪽의 전극체 접속부와 단자 접속부(141)의 사이의 접속 강도를 약하게 함으로써 균형이 잡혀서 전극체의 박 찢김이나 양극 집전체(140)의 변형을 억제할 수 있다. 또한, 외부로부터 강한 충격이 걸리는 경우에는, 접속 강도가 강한 측에서 양극 집전체(140)가 변형되는 것을 억제하고, 접속 강도가 약한 측으로 충격력이 빠져나가게 할 수 있다.
또한, 양극 집전체(140)는, 가장 외측의 전극체 접속부와 단자 접속부(141)의 사이의 접속 강도가, 다른 전극체 접속부와 단자 접속부(141)의 사이의 접속 강도보다 커지도록 형성되어 있다. 그러므로, 가장 부하가 걸리는 외측에서의 상기 접속 강도를 크게 함으로써, 양극 집전체(140)의 강도를 향상시킬 수 있으므로, 변형이나 손상을 억제하고, 내진동성 또는 내충격성을 향상시킬 수 있다.
또한, 양극 집전체(140)는, 1개의 전극체를 2개의 전극체 접속부에 의해 유지하고, 또한 상기 2개의 전극체 접속부 중 적어도 1개의 전극체 접속부에, 보강부(146, 147)가 접속되어 있다. 그러므로, 양극 집전체(140)의 강도를 향상시킬 수 있으므로, 변형이나 손상을 억제할 수 있다.
또한, 양극 집전체(140)는, 복수의 전극체 접속부 중 가장 외측의 전극체 접속부에 보강부(146, 147)가 접속되어 있다. 그러므로, 가장 부하가 걸리는 외측에 보강부(146, 147)를 형성함으로써, 양극 집전체(140)의 강도를 향상시킬 수 있으므로, 변형이나 손상을 억제할 수 있다. 또한, 보강부(146, 147)의 가공을 외측으로부터 행할 수 있으므로, 보강부(146, 147)를 용이하게 형성할 수 있다.
또한, 양극 집전체(140)는, 단자 접속부(141)의 측면과 가장 외측의 전극체 접속부에 보강부(146, 147)가 접속되어 있다. 그러므로, 전극체 접속부를 단자 접속부(141)에 견고하게 고정시킬 수 있으므로, 변형이나 손상을 억제할 수 있다.
또한, 양극 집전체(140)는, 전극체 접속부의 전극체와의 접속 부분의 두께가 얇아지도록 형성되어 있으므로, 전극체에 전극체 접속부를 전극체 접속부 측으로부터 용접 등으로 접합하는 경우에, 전극체에 전극체 접속부를 용이하게 접합할 수 있다.
또한, 양극 집전체(140)에 있어서, 2개의 전극체 접속부를 연결하는 연결부(148)가, 2개의 전극체의 사이에 배치되어 있다. 즉, 상이한 2개의 전극체에 접속되는 2개의 전극체 접속부를 연결부(148)에 의해 연결한다. 이로써, 상기 2개의 전극체끼리 진동 등에 의해 요동되는 경우에도, 상기 2개의 전극체 접속부끼리 요동되는 것을 억제하고, 상기 2개의 전극체 접속부의 강도를 향상시킬 수 있으므로, 양극 집전체(140)가 변형되거나 손상되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 축전 소자(10)는, 양극 집전체(140)의 일부와 맞닿음으로써 양극 집전체(140)의 이동을 규제하는 스페이서(400)를 구비하고 있으므로, 양극 집전체(140)가 진동이나 충돌 시의 충격 등에 의해 요동되는 것을, 스페이서(400)가 억제한다. 이로써, 축전 소자(10)에 의하면, 복수의 전극체를 양극 집전체(140)로부터 매다는 구성에 있어서도, 스페이서(400)가 양극 집전체(140)의 요동을 억제할 수 있으므로, 양극 집전체(140)가 변형되거나 손상되는 것을 억제하고, 내진동성 또는 내충격성을 향상시킬 수 있다.
또한, 스페이서(400)가 가지는, 양극 집전체(140)의 이동을 규제하기 위한 제1 규제 부분(413)은, 전극체를 향해 돌출되어 형성되어 있으므로, 제1 규제 부분(413)에 의해 스페이서(400)의 강도를 보강할 수 있다. 그러므로, 제1 규제 부분(413)에 의해 스페이서(400)의 강도를 보강하면서 양극 집전체(140)의 요동을 억제할 수 있으므로, 양극 집전체(140)가 변형되거나 손상되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 스페이서(400)의 제1 규제 부분(413)은, 인접하는 2개의 전극체의 사이에 배치되도록 구성되어 있으므로, 제1 규제 부분(413)을 상기 2개의 전극체의 사이에 배치함으로써, 스페이서(400)를 전극체에 대하여 위치결정할 수 있다.
또한, 스페이서(400)는, 양극 집전체(140)의 인접하는 2개의 전극체 접속부를 연결하는 연결부(148)와 맞닿음으로써, 양극 집전체(140)의 이동을 규제한다. 그러므로, 스페이서(400)와 양극 집전체(140)의 일부를 간단하게 맞닿게 할 수 있으므로, 간단한 구성에 의해, 양극 집전체(140)가 변형되거나 손상되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 제1 규제 부분(413)은, 연결부(148)의 전극체 측에 제1 돌기부(413b)를 가지고 있으므로, 연결부(148)가 전극체 측으로 이동하는 것을 규제할 수 있다. 그러므로, 제1 돌기부(413b)에 의해, 양극 집전체(140)가 전극체 측으로 이동하는 것을 규제할 수 있다.
또한, 스페이서(400)는, 양극 집전체(140)의 내측 전극체 접속부(144, 145)와 맞닿음으로써 양극 집전체(140)의 이동을 규제하는 내측 규제 부분(414)을 가지므로, 내측 규제 부분(414)에 의해 스페이서(400)와 양극 집전체(140)의 일부를 간단하게 맞닿게 할 수 있다. 그러므로, 간단한 구성으로, 양극 집전체(140)가 변형되거나 손상되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 스페이서(400)의 내측 규제 부분(414)은, 전극체를 향해 돌출되어 형성되어 있으므로, 내측 규제 부분(414)에 의해 스페이서(400)의 강도를 보강할 수 있다. 그러므로, 내측 규제 부분(414)에 의해 스페이서(400)의 강도를 보강하면서 양극 집전체(140)의 요동을 억제할 수 있으므로, 양극 집전체(140)가 변형되거나 손상되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 스페이서(400)는, 양극 집전체(140)의 외측 전극체 접속부(142, 143)와 맞닿음으로써 양극 집전체(140)의 이동을 규제하는 외측 규제 부분(421, 431)을 가지므로, 외측 규제 부분(421, 431)에 의해 스페이서(400)와 양극 집전체(140)의 일부를 간단하게 맞닿게 할 수 있다. 그러므로, 간단한 구성으로, 양극 집전체(140)가 변형되거나 손상되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 스페이서(400)의 일단부가 용기(100)의 바닥면부에 직접적으로 또는 간접적으로 맞닿아 있으므로, 스페이서(400)가 용기(100) 내에서 요동되는 것을 억제할 수 있다. 그리고, 용기(100)에 대한 스페이서(400)의 이동이 규제되고, 용기(100)에 대한 양극 집전체(140)의 이동도 규제되므로, 양극 집전체(140)가 용기(100) 내에서 요동되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 축전 소자(10)에 있어서, 양극 집전체(140)의 측방에 배치된 스페이서(400)와 용기(100)에 고정된 고정 부재 중 적어도 한쪽은, 다른 쪽과 걸어맞추어짐으로써, 용기(100)에 대한 제1 방향으로의 스페이서(400)의 이동을 규제하는 돌기부(제2 돌기부(411, 412) 및 걸어맞춤부(122a, 122b))를 가지고 있다. 그러므로, 상기 돌기부에 의해, 용기(100)에 대한 제1 방향으로의 스페이서(400)의 이동이 규제되므로, 스페이서(400)의 측방에 배치된 양극 집전체(140)가 진동이나 충돌 시의 충격 등에 의해 제1 방향으로 요동되는 것을, 스페이서(400)가 억제할 수 있다. 이로써, 축전 소자(10)에 의하면, 복수의 전극체를 양극 집전체(140)로부터 매다는 구성에 있어서도, 스페이서(400)가 양극 집전체(140)의 요동을 억제할 수 있으므로, 양극 집전체(140)가 변형되거나 손상되는 것을 억제하고, 내진동성 또는 내충격성을 향상시킬 수 있다.
또한, 용기(100)에 고정된 고정 부재로서, 양극 집전체(140)와 용기(100)를 절연하는 절연 부재(120)를 사용할 수 있으므로, 간단한 구성으로, 용기(100)에 대한 스페이서(400)의 이동을 규제할 수 있다.
또한, 스페이서(400)와 절연 부재(120)가 착탈 가능하게 구성되어 있으므로, 간단한 구성으로, 스페이서(400)를 절연 부재(120)에 배치할 수 있다.
또한, 스페이서(400)의 제2 돌기부(411, 412)와 절연 부재(120)의 걸어맞춤부(122a, 122b)가 걸어맞추어짐으로써 스페이서(400)의 제1 방향으로의 이동을 규제하기 때문에, 간단한 구성으로, 용기(100)에 대한 스페이서(400)의 이동을 규제할 수 있다.
또한, 스페이서(400)의 제2 돌기부(411, 412)를, 절연 부재(120)의 걸어맞춤부(122a, 122b)와 양극 집전체(140)의 사이에 착탈 가능하게 배치하는 구성으로 함으로써, 간단한 구성으로, 용기(100)에 대한 스페이서(400)의 이동을 더욱 규제할 수 있다.
그리고, 절연 부재(120), 양극 집전체(140) 및 스페이서(400)와, 절연 부재(130), 음극 집전체(150) 및 스페이서(500)는, 동일한 구성을 가지므로, 절연 부재(130), 음극 집전체(150) 및 스페이서(500)에 대해서도, 상기한 절연 부재(120), 양극 집전체(140) 및 스페이서(400)에 대한 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(변형예 1)
다음으로, 상기 실시예의 변형예 1에 대하여, 설명한다.
도 15는, 본 발명의 실시예의 변형예 1에 따른 양극 집전체(170)를 정면(X축 방향 마이너스측)으로부터 본 경우의 정면도이다.
본 도면에 나타낸 바와 같이, 양극 집전체(170)는, 단자 접속부(171), 외측 전극체 접속부(172, 173)와, 내측 전극체 접속부(174, 175)와, 보강부(176, 177)와, 연결부(178)를 가지고 있다. 여기서, 단자 접속부(171), 보강부(176, 177) 및 연결부(178)는, 상기 실시예의 양극 집전체(140)에서의 단자 접속부(141), 보강부(146, 147) 및 연결부(148)와 동일한 구성을 가지므로, 설명은 생략한다.
외측 전극체 접속부(172 및 173)는, 선단이 외측을 향해 구부러진 선단부(172a 및 173a)를 가지고 있다. 즉, 외측 전극체 접속부(172)는, 선단이 Y축 방향 플러스측을 향해 구부러진 선단부(172a)를 가지고, 외측 전극체 접속부(173)는, 선단이 Y축 방향 마이너스측을 향해 구부러진 선단부(173a)를 가지고 있다.
구체적으로는, 외측 전극체 접속부(172 및 173)은, 선단부(172a 및 173a)가, 스페이서(400)의 외측 규제 부분(421 및 431)의 제3 상면부(421a 및 431a)를 향해 구부러지도록 형성되어 있다.
바꾸어 말하면, 외측 전극체 접속부(172)는, 선단부(172a)가, 제2 전극체(162)로부터 이격되는 방향으로 구부러져 있는 구성을 가지고, 외측 전극체 접속부(173)는, 선단부(173a)가, 제1 전극체(161)로부터 이격되는 방향으로 구부러져 있는 구성을 가지고 있다. 이로써, 선단부(172a 및 173a)가 외측 규제 부분(421, 431)과 맞닿음으로써, 양극 집전체(140)의 제2 방향(Z축 방향)으로의 이동을 규제한다.
또한, 내측 전극체 접속부(174 및 175)는, 선단이 내측을 향해 구부러진 선단부(174a 및 175a)를 가지고 있다. 즉, 내측 전극체 접속부(174)는, 선단이 Y축 방향 마이너스측을 향해 구부러진 선단부(174a)를 가지고, 내측 전극체 접속부(175)는, 선단이 Y축 방향 플러스측을 향해 구부러진 선단부(175a)를 가지고 있다.
구체적으로는, 내측 전극체 접속부(174 및 175)는, 선단부(174a 및 175a)가, 스페이서(400)의 내측 규제 부분(414)의 제2 상면부(414a 및 414b)를 향해 구부러지도록 형성되어 있다.
바꾸어 말하면, 내측 전극체 접속부(174)는, 선단부(174a)가, 제2 전극체(162)로부터 이격되는 방향으로 구부러져 있는 구성을 가지고, 내측 전극체 접속부(175)는, 선단부(175a)가, 제1 전극체(161)로부터 이격되는 방향으로 구부러져 있는 구성을 가지고 있다. 이로써, 선단부(174a 및 175a)가 내측 규제 부분(414)의 제2 상면부(414a 및 414b)와 맞닿음으로써, 양극 집전체(170)의 제2 방향(Z축 방향)으로의 이동을 규제한다.
이들과 마찬가지로, 양극 집전체(170)는, 전극체 접속부의 선단부가, 전극체로부터 이격되는 방향으로 구부러져 있는 구성을 가지고 있다. 즉, 외측 전극체 접속부(172) 및 내측 전극체 접속부(174)는, 선단부(172a 및 174a)가, 제2 전극체(162)로부터 이격되는 방향으로 구부러져 있는 구성을 가지고, 외측 전극체 접속부(173) 및 내측 전극체 접속부(175)는, 선단부(173a 및 175a)가, 제1 전극체(161)로부터 이격되는 방향으로 구부러져 있는 구성을 가지고 있다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예의 변형예 1에 따른 축전 소자에 의하면, 상기 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 특히, 외측 전극체 접속부(172 및 173)가 제3 상면부(421a 및 431a)의 바로 위에 배치되지 않는 경우라도, 외측 전극체 접속부(172 및 173)의 선단부(172a 및 173a)를 제3 상면부(421a 및 431a)의 바로 위에 배치시키는 것이 가능하다. 또한, 내측 전극체 접속부(174 및 175)가 제2 상면부(414a 및 414b)의 바로 위에 배치되지 않는 경우라도, 내측 전극체 접속부(174 및 175)의 선단부(174a 및 175a)를 제2 상면부(414a 및 414b)의 바로 위에 배치시키는 것이 가능하다.
그러므로, 양극 집전체(170)의 외측 전극체 접속부(172, 173)는, 외측 규제 부분(421, 431)을 향해 구부러지도록 형성된 선단부(172a, 173a)에서 외측 규제 부분(421, 431)과 맞닿음으로써, 간단하게 스페이서(400)와 맞닿는 것이 가능하다. 그러므로, 간단한 구성으로, 양극 집전체(170)가 변형되거나 손상되는 것을 억제하고, 내진동성 또는 내충격성을 향상시킬 수 있다.
또한, 양극 집전체(170)의 내측 전극체 접속부(174, 175)는, 내측 규제 부분(414)을 향해 구부러지도록 형성된 선단부(174a, 175a)에서 내측 규제 부분(414)과 맞닿음으로써, 간단하게 스페이서(400)와 맞닿는 것이 가능하다. 그러므로, 간단한 구성으로, 양극 집전체(170)가 변형되거나 손상되는 것을 억제하고, 내진동성 또는 내충격성을 향상시킬 수 있다.
또한, 음극 집전체(150)에 대해서도, 동일한 구성으로 할 수 있다.
(변형예 2)
다음으로, 상기 실시예의 변형예 2에 대하여, 설명한다.
도 16은, 본 발명의 실시예의 변형예 2에 따른 양극 집전체(180)의 구성을 나타낸 사시도이다. 또한, 도 17은, 본 발명의 실시예의 변형예 2에 따른 양극 집전체(180)를 정면(X축 방향 마이너스측)으로부터 본 경우의 정면도이다. 또한, 도 18은, 본 발명의 실시예의 변형예 2에 따른 양극 집전체(180)가 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)에 접속되어 있는 구성을 나타낸 단면도이다.
이들 도면에 나타낸 바와 같이, 양극 집전체(180)는, 단자 접속부(181), 외측 전극체 접속부(182, 183)와, 내측 전극체 접속부(184, 185)와, 보강부(186, 187)와, 연결부(188)를 가지고 있다. 여기서, 단자 접속부(181), 보강부(186, 187) 및 연결부(188)는, 상기 실시예의 양극 집전체(140)에서의 단자 접속부(141), 보강부(146, 147) 및 연결부(148)와 동일한 구성을 가지므로, 설명은 생략한다.
외측 전극체 접속부(182)와 내측 전극체 접속부(184)는, 단자 접속부(181) 측과는 반대 측이 간격이 좁아지도록 형성되어 있다. 즉, 외측 전극체 접속부(182)와 내측 전극체 접속부(184)의 사이의 간격은, 단자 접속부(181) 측의 간격(D5)보다, 단자 접속부(181) 측과는 반대측의 간격(D6)이 좁아지도록 형성되어 있다.
또한, 마찬가지로, 외측 전극체 접속부(183)와 내측 전극체 접속부(185)는, 단자 접속부(181) 측과는 반대측이 간격이 좁아지도록 형성되어 있다. 즉, 외측 전극체 접속부(183)와 내측 전극체 접속부(185)의 사이의 간격은, 단자 접속부(181) 측의 간격보다, 단자 접속부(181) 측과는 반대측의 간격이 좁아지도록 형성되어 있다.
이와 같이, 1개의 전극체에 접속되는 2개의 전극체 접속부는, 단자 접속부(181) 측과는 반대측이 간격이 좁아지도록 형성되어 있다. 즉, 상기 2개의 전극체 접속부는, 양극 단자(200) 측보다 전극체 측이 간격이 좁아지도록 형성되어 있다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예의 변형예 2에 따른 축전 소자에 의하면, 상기 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 음극 집전체(150)에 대해서도, 동일한 구성으로 할 수 있다.
특히, 양극 집전체(180)는, 1개의 전극체에 접속되는 2개의 전극체 접속부가, 단자 접속부(181) 측과는 반대측(전극체와의 접속 부분)이 간격이 좁아지도록 형성되어 있다. 여기서, 상기 2개의 전극체 접속부 각각은, 전극체의 금속박이 적층된 중심 위치에서 접합되는 것이 바람직하지만, 상기 2개의 전극체 접속부의 간격이 2개의 금속박의 적층 중심의 간격보다 넓은 경우가 있다. 이 경우에는, 상기 2개의 전극체 접속부의 간격이 좁아지도록 형성함으로써, 도 18에 나타낸 바와 같이, 상기 2개의 전극체 접속부 각각을, 전극체의 금속박이 적층된 중심 위치에서 접합할 수 있다. 즉, 전극체의 금속박을 묶었을 경우에, 단부(162b, 161a)를 Y축 방향의 중심 위치에 배치하여, 외측 전극체 접속부(182, 183)에서 접합시킬 수 있다. 이로써, 양극 집전체(180)를 전극체에 적절하게 접속할 수 있다.
또한, 외측 전극체 접속부(182 및 183)의 간격을 좁게 할 수 있으므로, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)가 Y축 방향으로 확대되는 것을 억제하여, 제1 전극체(161) 및 제2 전극체(162)를, 용기(100)의 용기 본체(111)에 용이하게 삽입할 수 있다.
그리고, 본 변형예 2에 있어서는, 전극체 접속부의 두께는 변화하지 않도록 도시하고 있지만, 상기 실시예와 마찬가지로, 복수의 전극체 접속부 중 적어도 1개의 전극체 접속부가, 전극체와의 접속 부분에 있어서, 두께가 얇아지도록 형성되어 있는 구성이라도 상관없다.
(변형예 3)
다음으로, 상기 실시예의 변형예 3에 대하여, 설명한다.
도 19는, 본 발명의 실시예의 변형예 3에 따른 양극 집전체(190)를 정면(X축 방향 마이너스측)으로부터 본 경우의 정면도이다.
본 도면에 나타낸 바와 같이, 양극 집전체(190)는, 단자 접속부(191), 외측 전극체 접속부(192, 193)와, 내측 전극체 접속부(194, 195)와, 보강부(196, 197)와, 연결부(198)를 가지고 있다. 여기서, 단자 접속부(191), 보강부(196, 197) 및 연결부(198)는, 상기 실시예의 양극 집전체(140)에서의 단자 접속부(141), 보강부(146, 147) 및 연결부(148)와 동일한 구성을 가지므로, 설명은 생략한다.
여기서, 외측 전극체 접속부(192)와 내측 전극체 접속부(194)는, 간격이 동일하게 되도록 형성되어 있고, 외측 전극체 접속부(193)와 내측 전극체 접속부(195)도, 간격이 동일하게 되도록 형성되어 있다. 또한, 내측 전극체 접속부(194)와 내측 전극체 접속부(195)는, 단자 접속부(191) 측과는 반대측이 간격이 좁아지도록 형성되어 있다. 즉, 내측 전극체 접속부(194)와 내측 전극체 접속부(195)의 사이의 간격은, 단자 접속부(191) 측의 간격(D7)보다, 단자 접속부(191) 측과는 반대측의 간격(D8)이 좁아지도록 형성되어 있다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예의 변형예 3에 따른 축전 소자에 의하면, 상기 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 특히, 2개의 내측 전극체 접속부끼리의 간격을 좁게 한 경우에, 양극 집전체(190)를 전극체에 적절하게 접속할 수 있는 경우에, 효과적이다. 그리고, 본 변형예 3에 있어서도, 복수의 전극체 접속부 중 적어도 1개의 전극체 접속부가, 전극체와의 접속 부분에 있어서, 두께가 얇아지도록 형성되어 있는 구성이라도 상관없다. 음극 집전체(150)에 대해도, 동일한 구성으로 할 수 있다.
(변형예 4)
다음으로, 상기 실시예의 변형예 4에 대하여, 설명한다.
도 20은, 본 발명의 실시예의 변형예 4에 따른 양극 집전체(240)의 구성을 나타낸 사시도이다.
본 도면에 나타낸 바와 같이, 양극 집전체(240)는, 단자 접속부(241), 외측 전극체 접속부(242, 243)와, 내측 전극체 접속부(244, 245)와, 보강부(246, 247)와, 연결부(248)를 가지고 있다. 여기서, 단자 접속부(241), 외측 전극체 접속부(242, 243), 내측 전극체 접속부(244, 245), 및 보강부(246, 247)는, 상기 실시예의 양극 집전체(140)에서의 단자 접속부(141), 외측 전극체 접속부(142, 143), 내측 전극체 접속부(144, 145), 및 보강부(146, 147)와 동일한 구성을 가지므로, 설명은 생략한다.
연결부(248)는, 비드부(bead portion)(249)를 가지고 있다. 구체적으로는, 비드부(249)는, 연결부(248)의 강도를 높이기 위하여, 연결부(248)에 형성된 보강부이다. 즉, 보강부(246, 247)가 배치되어 있는 외측 전극체 접속부(242, 243)에 비하여, 내측 전극체 접속부(244, 245) 쪽이 단자 접속부(241)와의 접속 강도가 낮아지므로, 내측과 외측과의 접속 강도의 차이가 큰 경우에는, 예를 들면, 비드부(249)를 설치함으로써, 접속 강도의 차이를 조정할 수 있다.
이와 같이, 연결부(248)는, 내측 전극체 접속부(244, 245)와 단자 접속부(241)에 접속되고, 내측 전극체 접속부(244, 245)와 단자 접속부(241)의 사이의 접속 강도를 보강하는 보강부로서의 역할을 담당한다.
여기서, 비드부(249)는, 연결부(248)의 중앙 부분에 있어서 상하 방향(Z축 방향)으로 연장되고, 또한 양극 집전체(240)의 내측(X축 방향 마이너스측)으로 돌출하도록 형성되어 있다. 즉, 비드부(249)는, 연결부(248)의 외측(X축 방향 플러스측)의 면은 오목 형상을 가지고, 연결부(248)의 내측(X축 방향 마이너스측)의 면은 볼록 형상을 가지는 비드에 의해 형성되어 있다.
그리고, 비드부(249)는, 연결부(248)의 외측(X축 방향 플러스측)의 면이 볼록 형상을 가지고, 연결부(248)의 내측(X축 방향 마이너스측)의 면이 오목 형상을 가지는 비드에 의해 형성되어 있는 구성이라도 상관없다. 또한, 비드부(249)는, 한쪽 면이 볼록 형상을 가지기만 하고, 다른쪽 면은 오목 형상을 가지지 않고 평면 형상인 구성이라도 상관없다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예의 변형예 4에 따른 축전 소자에 의하면, 상기 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 특히, 연결부(248)가 비드부(249)를 가지고 있으므로, 양극 집전체(240)의 강도를 향상시킬 수 있고, 내진동성 또는 내충격성을 향상시킬 수 있다. 음극 집전체(150)에 대해서도, 동일한 구성으로 할 수 있다.
(변형예 5)
다음으로, 상기 실시예의 변형예 5에 대하여, 설명한다.
도 21은, 본 발명의 실시예의 변형예 5에 따른 축전 소자(11)의 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다. 그리고, 본 도면에서는, 용기 본체(111)를 투시하여, 용기(100)의 내부를 Y축 방향 마이너스측으로부터 본 경우의 평면도를 나타내고 있다.
본 도면에 나타낸 바와 같이, 본 변형예에 따른 축전 소자(11)는, 상기 실시예에서의 축전 소자(10)의 구성 요소에 더하여, 바닥면 스페이서(600)를 구비하고 있다. 그리고, 그 외의 구성에 대해서는, 상기 실시예에서의 축전 소자(10)와 동일한 구성을 가지므로, 상세한 설명은 생략한다.
바닥면 스페이서(600)는, 용기(100)의 바닥면부(용기 본체(111)의 바닥면부)에 배치되는 평판형의 절연 부재이며, 전극체를 사이에 두고 대향하는 2개의 측면 스페이서인 스페이서(400 및 500)의 아래쪽에 배치되어 있다. 구체적으로는, 바닥면 스페이서(600)는, 스페이서(400)의 스페이서 바닥면부(440)와, 스페이서(500)의 스페이서 바닥면부(540)에 접속되어 있고, 스페이서 바닥면부(440)와 스페이서 바닥면부(540)를 연결하고 있다.
즉, 바닥면 스페이서(600)가, 스페이서 바닥면부(440)와 스페이서 바닥면부(540)에 체결 고정됨으로써, 전극체를 사이에 두고 대향하는 2개의 스페이서(400과 500)가, 용기(100)의 바닥면부 측에서 연결되어 있다.
예를 들면, 스페이서(400 및 500)를, 전극체의 양측으로부터 양극 집전체(140) 및 음극 집전체(150)에 장착한 후에, 바닥면 스페이서(600)를 스페이서 바닥면부(440)와 스페이서 바닥면부(540)에 고정시킴으로써, 축전 소자(11)를 제조할 수 있다.
그리고, 바닥면 스페이서(600)와 스페이서 바닥면부(440) 및 스페이서 바닥면부(540)와의 고정 방법은, 끼워맞춤, 용접, 용착, 접착, 나사 고정 등, 어떠한 것이라도 된다. 또한, 바닥면 스페이서(600)의 형상은, 특별히 한정되지 않고, 봉형(棒形) 등이라도 된다. 또한, 바닥면 스페이서(600)의 재질에 대해서도, 절연성의 재료이면 특별히 한정되지 않는다.
또한, 바닥면 스페이서(600)는, 스페이서(400 및 500)를 용기(100)의 바닥면부 측에서 연결하고 있으면 되고, 스페이서 바닥면부(440 및 540)에 고정되는 것으로 한정되지 않는다. 즉, 예를 들면, 스페이서(400 및 500)가 스페이서 바닥면부(440 및 540)를 가지고 있지 않은 등의 경우에는, 바닥면 스페이서(600)는, 스페이서(400 및 500)의 하단부에 고정되는 구성이라도 된다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예의 변형예 5에 따른 축전 소자(11)에 의하면, 상기 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 특히, 전극체를 사이에 두고 대향하는 2개의 스페이서(400 및 500)가, 용기(100)의 바닥면부 측에서 연결되어 있으므로, 축전 소자(11)에 외부로부터 진동이나 충격이 가해진 때라도, 내진동성 또는 내충격성을 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예 및 그 변형예에 따른 축전 소자에 대하여 설명하였으나, 본 발명은, 상기 실시예 및 그 변형예로 한정되는 것은 아니다. 즉, 지금 개시된 실시예 및 그 변형예는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것으로 생각해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 나타내어지고, 특허 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것을 의도하고 있다.
예를 들면, 상기 실시예 및 그 변형예에서는, 보강부는, 1개의 전극체에 접속되는 2개의 전극체 접속부 중 한쪽의 전극체 접속부에 접속되어 있는 것으로 하였으나, 2개의 전극체 접속부의 양쪽에 접속되는 2개의 보강부가 배치되어 있는 것으로 할 수도 있다. 즉, 내측 전극체 접속부와 단자 접속부에 접속된 보강부도 배치되어 있도록 할 수도 있다.
또한, 상기 실시예 및 그 변형예에서는, 보강부는, 외측 전극체 접속부에 접속되어 있는 것으로 하였으나, 외측 전극체 접속부 대신, 내측 전극체 접속부에 접속되어 있도록 할 수도 있다.
또한, 상기 실시예 및 그 변형예에서는, 보강부는, 단자 접속부의 측면과 외측 전극체 접속부에 접속되어 있는 것으로 하였으나, 예를 들면, 단자 접속부의 이면(裏面)과 외측 전극체 접속부에 접속되어 있도록 할 수도 있다.
또한, 상기 실시예 및 그 변형예에서는, 집전체의 연결부는, 인접하는 2개의 전극체의 사이에 배치되는 것으로 하였으나, 연결부의 위치는, 전극체의 측방 등일 수도 있으며, 2개의 전극체의 사이에 배치되는 것으로 한정되지 않는다.
또한, 상기 실시예 및 그 변형예에서는, 스페이서의 제1 규제 부분은, 인접하는 2개의 전극체의 사이에 배치되는 것으로 하였으나, 제1 규제 부분의 위치는, 전극체의 측방 등일 수도 있으며, 2개의 전극체의 사이에 배치되는 것으로 한정되지 않는다.
또한, 상기 실시예 및 그 변형예에서는, 집전체와 전극 단자와는 접속부에 의한 코킹에 의해 접속되어 있는 것으로 하였으나, 접속부에 의한 접속 방법은 코킹으로 한정되지 않고, 어떠한 방법에 의해 접속되어 있어도 된다.
또한, 상기 실시예 및 그 변형예에서는, 축전 소자는 2개의 전극체를 구비하고 있는 것으로 하였으나, 축전 소자는 1개의 전극체만 구비하고 있도록 할 수도 있고, 3개 이상의 전극체를 구비하고 있도록 할 수도 있다. 즉, 축전 소자는, 1개 이상의 전극체를 구비하고 있으면 되고, 집전체가 가지는 복수의 전극체 접속부는, 상기 1개 이상의 전극체에 접속되어 있으면 된다.
예를 들면, 1개의 전극체만 구비하고 있는 축전 소자의 경우의 스페이서의 일례를, 도 22에 나타낸다. 도 22는, 본 발명의 실시예의 다른 변형예에 따른 스페이서(401)의 구성을 나타낸 사시도이다.
본 도면에 나타낸 바와 같이, 본 변형예에 따른 스페이서(401)는, 상기 실시예에서의 스페이서(400)의 제1 규제 부분(413), 내측 규제 부분(414), 및 규제부 측방 배치부(415, 416, 417) 대신, 돌출부(417)를 구비하고 있다. 즉, 본 변형예에 따른 축전 소자는 1개의 전극체만 구비하고 있으므로, 1개의 집전체는 2개의 전극체 접속부만 가지고 있다. 그러므로, 스페이서(401)는, 상기 2개의 전극체 접속부와 맞닿음으로써 집전체의 이동을 규제하는 제2 규제 부분으로서의 외측 규제 부분(421, 431)은 가지고 있지만, 제1 규제 부분(413) 및 내측 규제 부분(414)은 가지고 있지 않다.
구체적으로는, 외측 규제 부분(421 및 431)은, 상기 실시예와 마찬가지로, 전극체를 향해 돌출되어 형성되어 있고, 제3 상면부(421a 및 431a)가 양극 집전체의 2개의 전극체 접속부의 선단부와 접촉(걸어맞춤)함으로써 양극 집전체의 제2 방향(전극체 접속부의 길이 방향, Z축 방향)으로의 이동을 규제하는 제2 규제 부분이다. 이로써, 스페이서(401)가 양극 집전체의 요동을 억제할 수 있으므로, 양극 집전체가 변형되거나 손상되는 것을 억제하고, 내진동성 또는 내충격성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 본 변형예에서는, 축전 소자가 1개의 전극체만 구비하고 있는 경우를 예시하여, 스페이서가, 제1 규제 부분을 가지지 않고 제2 규제 부분을 가지고 있는 구성을 나타냈으나, 스페이서는, 제2 규제 부분을 가지지 않고 제1 규제 부분을 가지고 있는 구성으로 할 수도 있다. 즉, 예를 들면, 축전 소자가 2개 이상의 전극체를 구비하고 있는 경우에, 제2 규제 부분을 가지지 않고 제1 규제 부분을 가지고 있는 스페이서를 배치함으로써, 집전체의 요동을 억제할 수 있고, 내진동성 또는 내충격성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 실시예 및 그 변형예에서는, 집전체의 2개의 전극체 접속부가 1개의 전극체에 접속되는 것으로 하였으나, 1개의 전극체에 접속되는 전극체 접속부의 수는 한정되지 않고, 1개일 수도 있고, 3개 이상일 수도 있다.
또한, 상기 실시예 및 그 변형예에서는, 제2 방향은 Z축 방향인 것으로 했지만, 제2 방향은 제1 방향(X축 방향)과 교차하는 방향이면 된다. 즉, 제2 방향은 Y축 방향이라도 되고, 그 외의 X축 방향과 교차하는 방향이라도 된다.
또한, 상기 실시예 및 그 변형예에서는, 음극 집전체는, 양극 집전체와 동일한 구성을 가지고 있는 것으로 하였으나, 상기한 구성을 가지는 것은 양극 집전체 만이라도 된다. 또는, 음극 집전체 만이 상기한 구성을 가지는 것으로 해도 된다.
또한, 상기 실시예 및 그 변형예에서는, 용기에 고정된 고정 부재는, 집전체와 용기를 절연하는 절연 부재인 것으로 했지만, 고정 부재는, 용기에 고정된 부재이면 되고, 상기 절연 부재로 한정되지 않는다.
또한, 상기 실시예 및 상기 변형예를 임의로 조합하여 구축되는 형태도, 본 발명의 범위 내에 포함된다. 예를 들면, 상기 변형예 2 또는 3에, 변형예 1에 따른 변형을 행할 수도 있고, 상기 변형예 1∼3에, 변형예 4에 따른 변형을 행할 수도 있고, 상기 변형예 1∼4에, 변형예 5에 따른 변형을 행할 수도 있다. 또한, 본 발명은, 상기와 같은 축전 소자로서 실현할 수 있을 뿐만 아니라, 축전 소자가 구비하는 집전체, 스페이서 또는 절연 부재로서도 실현할 수 있다.
본 발명은, 리튬 이온 2차 전지 등의 축전 소자 등에 적용할 수 있다.
10, 11: 축전 소자
100: 용기
110: 커버체
110a, 110b: 관통공
111: 용기 본체
120, 130: 절연 부재
120a, 130a: 개구부
121: 절연 부재 본체부
122: 절연 부재 벽부
122a, 122b: 걸어맞춤부
140, 170, 180, 190, 240: 양극 집전체
140a, 150a: 개구부
141, 171, 181, 191, 241: 단자 접속부
142, 143, 172, 173, 182, 183, 192, 193, 242, 243: 외측 전극체 접속부
144, 145, 174, 175, 184, 185, 194, 195, 244, 245: 내측 전극체 접속부
146, 147, 176, 177, 186, 187, 196, 197, 246, 247: 보강부
148, 178, 188, 198, 248: 연결부
150: 음극 집전체
160a, 160b, 161a, 161b, 162a, 162b: 단부
161: 제1 전극체
162: 제2 전극체
163: 절연 필름
172a, 173a, 174a, 175a: 선단부
200: 양극 단자
210, 310: 접속부
249: 비드부
300: 음극 단자
400, 401, 500: 스페이서
410: 스페이서 본체부
411, 412: 제2 돌기부
413: 제1 규제 부분
413a: 제1 상면부
413b: 제1 돌기부
414: 내측 규제 부분
414a, 414b: 제2 상면부
415, 416: 규제부 측방 배치부
417: 돌출부
420, 430: 스페이서 측벽부
421, 431: 외측 규제 부분
421a, 431a: 제3 상면부
440, 540: 스페이서 바닥면부
600: 바닥면 스페이서

Claims (9)

  1. 전극 단자;
    전극체;
    상기 전극 단자 및 상기 전극체를 전기적으로 접속하는 집전체; 및
    상기 전극체 및 상기 집전체를 수용하는 용기
    를 포함하는 축전 소자로서,
    상기 집전체는, 상기 전극 단자에 접속되는 단자 접속부와, 상기 전극체에 접속되는 전극체 접속부를 포함하고,
    상기 축전 소자는, 상기 집전체의 상기 전극체 접속부의 측방에 배치되는 스페이서를 더 포함하고,
    상기 스페이서는, 상기 집전체의 상기 전극체 접속부의 길이 방향에 있어서 상기 집전체의 일부와 맞닿음으로써, 상기 집전체의 상기 길이 방향으로의 이동을 규제하는 규제부를 포함하는,
    축전 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 축전 소자는, 복수의 전극체를 포함하고,
    상기 규제부는, 상기 전극체를 향해 돌출되어 형성되고, 상기 집전체의 일부와 맞닿음으로써 상기 집전체의 상기 길이 방향으로의 이동을 규제하는 제1 규제 부분을 포함하고,
    상기 제1 규제 부분은, 상기 복수의 전극체 중 인접하는 2개의 상기 전극체의 사이에 배치되는, 축전 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 집전체는, 상기 복수의 전극체 접속부와, 상기 복수의 전극체 접속부 중의 인접하는 2개의 전극체 접속부를 연결하는 연결부를 포함하고,
    상기 스페이서의 상기 제1 규제 부분은, 상기 집전체의 상기 연결부와 맞닿음으로써, 상기 집전체의 상기 제2 방향으로의 이동을 규제하는, 축전 소자.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 규제 부분은, 상기 연결부의 상기 전극체 측에 배치되는 제1 돌기부를 포함하는, 축전 소자.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 규제부는, 상기 전극체를 향해 돌출되어 형성되고, 상기 집전체의 상기 전극체 접속부의 선단부(先端部)와 맞닿음으로써 상기 집전체의 상기 길이 방향으로의 이동을 규제하는 제2 규제 부분을 포함하는, 축전 소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전극체 접속부의 선단부가, 상기 전극체로부터 이격되는 방향으로 구부러져 있는, 축전 소자.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스페이서는, 상기 길이 방향에 있어서, 상기 용기의 바닥면부에 직접적으로 또는 간접적으로 맞닿아 있는, 축전 소자.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축전 소자는, 상기 전극체를 사이에 두고 대향하는 2개의 상기 스페이서를 포함하고 있고,
    상기 2개의 스페이서는, 상기 용기의 바닥면부 측에서 연결되어 있는, 축전 소자.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축전 소자는, 상기 용기에 고정된 고정 부재를 더 포함하고,
    상기 스페이서 및 상기 고정 부재 중 적어도 한쪽은, 다른 쪽과 걸어맞추어짐으로써 상기 용기의 내측으로의 상기 스페이서의 이동을 규제하는 제2 돌기부를 포함하는, 축전 소자.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105428584B (zh) * 2014-09-11 2020-05-01 株式会社杰士汤浅国际 蓄电元件
JP6688574B2 (ja) 2015-08-06 2020-04-28 藤森工業株式会社 ホットメルト接着性樹脂フィルムおよびその製造方法
JP6938844B2 (ja) * 2016-02-10 2021-09-22 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
WO2017138583A1 (ja) * 2016-02-10 2017-08-17 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法
JP6938923B2 (ja) * 2017-01-20 2021-09-22 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
JP2018147618A (ja) * 2017-03-02 2018-09-20 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
KR20190024619A (ko) * 2017-08-31 2019-03-08 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP7059548B2 (ja) * 2017-09-27 2022-04-26 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
JP6926899B2 (ja) * 2017-09-27 2021-08-25 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
JP7230537B2 (ja) 2018-01-31 2023-03-01 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
CN113474929A (zh) * 2019-03-27 2021-10-01 松下知识产权经营株式会社 蓄电装置
JP7451915B2 (ja) * 2019-09-25 2024-03-19 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
CN112242593B (zh) * 2020-12-10 2021-06-01 江苏时代新能源科技有限公司 电池单体、电池、用电装置、制造方法及其设备
CN115207519B (zh) * 2022-09-15 2022-11-22 上海汽车集团股份有限公司 车辆动力电池以及车辆动力电池组

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1125951A (ja) * 1997-07-07 1999-01-29 Sanyo Electric Co Ltd 電 池
KR100599709B1 (ko) 2004-07-28 2006-07-12 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
US8492022B2 (en) 2009-10-07 2013-07-23 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery with buffer sheet between electrode assembly and battery case
KR101097221B1 (ko) * 2009-10-30 2011-12-21 에스비리모티브 주식회사 이차전지
KR101222311B1 (ko) * 2010-06-14 2013-01-15 로베르트 보쉬 게엠베하 이차 전지
KR101147174B1 (ko) * 2010-11-25 2012-05-25 에스비리모티브 주식회사 이차 전지
JP5887776B2 (ja) * 2010-12-10 2016-03-16 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
KR101264491B1 (ko) * 2011-02-22 2013-05-14 로베르트 보쉬 게엠베하 이차 전지
US8722237B2 (en) 2011-03-29 2014-05-13 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
JP5852926B2 (ja) 2011-07-01 2016-02-03 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子及びスペーサ
JP5817357B2 (ja) 2011-09-07 2015-11-18 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
US9299972B2 (en) 2011-09-28 2016-03-29 Samsung Sdi Co., Ltd Rechargeable battery with separating member between current collector and battery case
US8940420B2 (en) 2011-09-29 2015-01-27 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery
JP6212846B2 (ja) 2011-10-04 2017-10-18 株式会社Ｇｓユアサ 電気化学装置
JP5896552B2 (ja) * 2011-10-21 2016-03-30 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
JP6071192B2 (ja) 2011-11-11 2017-02-01 株式会社東芝 電池
JP2013122842A (ja) * 2011-12-09 2013-06-20 Hitachi Vehicle Energy Ltd 二次電池
JP5651610B2 (ja) 2012-01-26 2015-01-14 日立オートモティブシステムズ株式会社 二次電池
JP6102058B2 (ja) * 2012-02-15 2017-03-29 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
JP6052574B2 (ja) * 2012-05-16 2016-12-27 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法
JP5717016B2 (ja) 2014-01-24 2015-05-13 株式会社Ｇｓユアサ 電池

Also Published As

Publication number Publication date
US20150207125A1 (en) 2015-07-23
CN104795586A (zh) 2015-07-22
CN104795586B (zh) 2019-09-24
JP2015156366A (ja) 2015-08-27
US10135056B2 (en) 2018-11-20
JP6519161B2 (ja) 2019-05-29
DE102015200482A1 (de) 2015-07-23

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