KR20180042414A - 축전 장치 - Google Patents

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아츠시 미나가타
모토아키 오쿠다
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가부시키가이샤 도요다 지도숏키
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Abstract

본 발명은, 전극 조립체를 케이스 본체 내에 수용할 때에 정극 전극 및 부극 전극을 보호할 수 있는 축전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 2차 전지는, 덮개와, 정극 단자 및 부극 단자와, 정극 도전 부재 및 부극 도전 부재와, 절연 부재가 일체화된 덮개 단자 부재를 갖는다. 덮개 단자 부재는, 정극 탭군 및 부극 탭군을 통하여, 전극 조립체와 일체화되어 있다. 전극 조립체는, 케이스 본체의 내저면에 맞닿는 저측 맞닿음부를, 전극 수납 세퍼레이터 및 부극 전극에 갖는다. 또한, 전극 수납 세퍼레이터는, 덮개 단자 부재에 맞닿는 덮개측 맞닿음부를 갖는다.

Description

축전 장치
본 발명은, 덮개체와, 전극 단자와, 도전 부재와, 절연 부재를 포함하는 덮개 단자 부재를 갖는 축전 장치에 관한 것이다.
종래부터, EV(Electric Vehicle)나 PHV(Plug in Hybrid Vehicle) 등의 차량에는, 전동기 등으로의 공급 전력을 축적하는 축전 장치가 탑재되어 있다. 축전 장치로서, 리튬 이온 2차 전지나 니켈 수소 2차 전지 등이 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 2차 전지는, 활물질층을 갖는 정극 전극 및 부극 전극이 층 형상으로 겹쳐진 전극 조립체와, 전극 조립체를 수용하는 직방체 형상의 케이스를 구비하고 있다. 케이스는, 전극 조립체를 삽입하기 위한 개구부를 갖는 바닥이 있는 사각 상자 형상의 케이스 본체와, 케이스 본체의 개구부를 폐색하는 직사각형 판 형상의 덮개를 구비하고 있다. 전극 조립체는, 정극 전극 및 부극 전극을 케이스의 짧은 길이 방향으로 적층한 상태로, 케이스에 수용되어 있다. 또한, 정극 전극 및 부극 전극의 각 한 변으로부터는, 탭(미도공(未塗工)부)이 돌출되어 있다. 탭을 적층한 탭군(群)(미도공부군)에는, 대응하는 극성의 도전 부재가 접합되어 있다. 추가로, 도전 부재에는, 대응하는 극성의 전극 단자가 전기적으로 접속되어 있다.
이러한 2차 전지의 조립 방법의 하나로, 전극 조립체와 덮개를 미리 일체화하여, 전극 조립체를 케이스 본체 내에 삽입한 후, 덮개를 케이스 본체에 용접하는 방법이 있다. 전극 조립체와 덮개를 일체화하기 위해서는, 우선, 정극 및 부극의 각 탭군에, 대응하는 극성의 도전 부재를 각각 접속하고, 각 도전 부재에, 대응하는 극성의 전극 단자를 각각 접속한다. 그 후, 덮개에 형성된 2개의 삽입 통과 구멍에, 각 전극 단자의 일부를 삽입 통과시킨다. 그리고, 덮개로부터 돌출된 각 전극 단자에 너트를 나사 결합하여, 각 전극 단자를 덮개에 고정한다. 그러면, 전극 단자에 도전 부재를 통하여 일체화된 전극 조립체도, 덮개에 일체화된다.
그런데, 2차 전지는, 용량을 가능한 한 많게 하기 위해, 전극 조립체의 용적을 가능한 한 크게 하여 설계되어 있다. 이 때문에, 전극 조립체는, 케이스 본체의 내저면에 근접하도록, 케이스의 깊이 방향으로 가능한 한 대형화되어 있다. 또한, 전극 조립체는, 정극 전극 및 부극 전극의 적층 방향으로 한 쌍의 단면(端面)을 갖고 있다. 전극 조립체는, 한 쌍의 단면의 각각이 케이스의 내벽면에 근접하도록, 케이스의 짧은 길이 방향으로도 가능한 한 대형화되어 있다.
2차 전지의 제조시, 전극 조립체는, 저면을 케이스의 저벽의 내면에 근접시킨 상태로 케이스에 수용된다. 그러나, 전극 조립체의 단면과 케이스의 내벽면의 사이의 클리어런스가 작은 점에서, 전극 조립체의 저면을 케이스의 내면에 근접시키기 위해서는, 전극 조립체를 케이스 본체의 내측으로 밀어넣을 필요가 있다. 전술하는 바와 같이 전극 조립체와 덮개가 미리 일체화되어 있는 경우, 덮개를 전극 조립체를 향하여 압압함으로써, 전극 조립체가 케이스 본체의 내측으로 밀어넣어진다.
그런데, 덮개와 함께 전극 조립체를 밀어넣은 기세로, 전극 조립체의 저면이, 케이스 본체의 내면에 충돌하여 손상을 받을 우려가 있다. 또한, 덮개에 의해 전극 조립체를 직접 밀어넣기 때문에, 정극 전극이나 부극 전극이, 덮개와 충돌하여 손상을 받을 우려도 있다.
일본공개특허공보 2012-119183호
본 발명의 목적은, 전극 조립체를 케이스 본체 내에 수용할 때에 정극 전극 및 부극 전극을 보호할 수 있는 축전 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 제1 실시 형태에 의하면, 정극 전극 및 부극 전극이 서로 세퍼레이터로 절연된 상태로 적층되고, 정극 전극 및 부극 전극은 그들의 한 변으로부터 돌출된 미도공부를 갖는 전극 조립체와, 전극 조립체 및 미도공부를 수용하기 위한 개구부를 갖는 바닥이 있는 상자 형상의 케이스 본체와, 케이스 본체의 개구부를 폐색하기 위한 덮개와, 덮개에 고정되고, 전극 조립체와 전기를 수수(授受)하는 전극 단자와, 미도공부와 전극 단자를 전기적으로 접속하는 도전 부재를 구비하고, 덮개와, 전극 단자와, 도전 부재를 일체화하여 덮개 단자 부재가 구성되고, 덮개 단자 부재는, 미도공부를 통하여 전극 조립체와 일체화되고, 전극 조립체는, 케이스 본체의 내저면에 맞닿는 저측 맞닿음부를 갖고, 세퍼레이터는, 덮개 단자 부재에 맞닿는 덮개측 맞닿음부를 갖고, 덮개측 맞닿음부는, 부극 전극의 미도공부의 돌출 방향으로 부극 전극의 한 변보다도 돌출되어 있는, 축전 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 축전 장치의 제1 실시 형태의 2차 전지를 나타내는 단면도이다.
도 2는 전극 조립체의 분해 사시도이다.
도 3은 2차 전지의 내부 구조를 나타내는 부분 단면도이다.
도 4는 덮개 단자 부재와 전극 조립체가 일체화된 상태를 나타내는 정면도이다.
도 5는 덮개 단자 부재를 통하여 전극 조립체를 케이스 본체 내에 밀어넣는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 축전 장치의 제2 실시 형태의 2차 전지를 나타내는 부분 단면도이다.
도 7은 2차 전지의 부분 분해 사시도이다.
도 8은 2차 전지의 내부 구조를 나타내는 부분 단면도이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
(제1 실시 형태)
이하, 본 발명의 축전 장치를 2차 전지로 구체화한 제1 실시 형태를 도 1∼도 5에 따라서 설명한다. 이하의 설명에서는, 상방 및 하방을, 도 1에 나타내는 바와 같이 각각 정의한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 축전 장치로서의 2차 전지(10)는, 직방체 형상의 케이스(11)를 구비한다. 케이스(11) 내에는, 전극 조립체(12)가 수용되어 있다. 케이스(11)는, 바닥이 있는 사각 통 형상의 금속제(예를 들면, 알루미늄제 또는 알루미늄 합금제)의 케이스 본체(11a)와, 케이스 본체(11a)의 개구부를 막는 덮개(11b)를 갖는다. 케이스(11) 내에는, 도시하지 않는 전해질(전해액)이 수용되어 있다. 2차 전지(10)는, 리튬 이온 2차 전지이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 전극 조립체(12)는, 정극 전극(14)을 수납한 전극 수납 세퍼레이터(20)와, 정극 전극(14)과는 극성이 상이한 부극 전극(24)을 갖는다. 전극 조립체(12)는, 복수의 전극 수납 세퍼레이터(20)와 복수의 부극 전극(24)을 교대로 적층한 층 형상 구조이다. 즉, 복수의 정극 전극(14)과 복수의 부극 전극(24)이, 그들 사이에 전극 수납 세퍼레이터(20)의 세퍼레이터 부재(21)를 사이에 둔 상태로, 교대로 적층되어 있다. 정극 전극(14), 세퍼레이터 부재(21) 및, 부극 전극(24)은 어느 것이나 직사각 형상이다.
전극 수납 세퍼레이터(20) 및 부극 전극(24)이 적층된 방향을, 전극 조립체(12)의 적층 방향으로 한다. 전극 조립체(12)의 적층 방향의 치수를, 전극 조립체(12)의 두께로 한다. 케이스 본체(11a)의 개구폭은, 개구부의 짧은 길이 방향의 치수이다. 전극 조립체(12)의 두께는, 케이스 본체(11a)의 개구폭보다 약간 짧다. 이 때문에, 전극 조립체(12)의 적층 방향의 양 단면과, 각 단면에 대향하는 케이스 본체(11a)의 내벽면의 사이에는, 약간의 클리어런스밖에 없다.
정극 전극(14)은, 직사각형 시트 형상의 정극 금속박(예를 들면 알루미늄박)(15)과, 정극 금속박(15)의 양면에 정극 활물질을 포함하는 정극 활물질층(16)을 갖는다. 정극 전극(14)은, 한 쌍의 장변과 한 쌍의 단편을 갖는다. 한 쌍의 장변 중의 한쪽을 제1 연부(緣部;14a)로 한다. 정극 전극(14)은, 제1 연부(14a)로부터 돌출된 미도공부로서의 정극 탭(17)을 갖는다. 정극 탭(17)은, 정극 금속박(15)의 일부를 구성하고, 정극 활물질층(16)이 도공되어 있지 않은 부분이다.
제1 연부(14a)가, 정극 전극(14)의 한 변이다. 또한, 제1 연부(14a)에 대향하는 다른 한쪽의 변이 제2 연부(14b)이고, 제1 연부(14a)와 제2 연부(14b)를 연결하는 한 쌍의 단변의 각각이 제3 연부(14c)이다. 정극 전극(14)에는, 정극 탭(17) 이외에도, 제1 연부(14a)를 따라서 미도공부가 존재한다. 정극 탭(17) 이외의 미도공부는 없어도 좋다.
부극 전극(24)은, 직사각형 시트 형상의 부극 금속박(예를 들면 구리박)(25)과, 부극 금속박(25)의 양면에 부극 활물질을 포함하는 부극 활물질층(26)을 갖는다. 부극 전극(24)도, 한 쌍의 장변과 한 쌍의 단변을 갖는다. 한 쌍의 장변 중의 한쪽을 제1 연부(24a)로 한다. 부극 전극(24)은, 제1 연부(24a)로부터 돌출된 미도공부로서의 부극 탭(27)을 갖는다. 부극 탭(27)은, 부극 금속박(25)의 일부를 구성하고, 부극 활물질층(26)이 도공되어 있지 않은 부분이다.
제1 연부(24a)가, 부극 전극(24)의 한 변이다. 또한, 제1 연부(24a)에 대향하는 다른 한쪽의 변이 제2 연부(24b)이고, 제1 연부(24a)와 제2 연부(24b)를 연결하는 한 쌍의 단변의 각각이 제3 연부(24c)이다. 부극 전극(24)에는, 부극 탭(27) 이외에도, 제1 연부(24a)를 따라서 미도공부가 존재한다. 부극 탭(27) 이외의 미도공부는 없어도 좋다.
부극 전극(24)의 제1 연부(24a)의 길이는, 정극 전극(14)의 제1 연부(14a)의 길이보다 크다. 부극 전극(24)의 제2 연부(24b)의 길이는, 정극 전극(14)의 제2 연부(14b)의 길이보다 크다. 또한, 부극 전극(24)의 제3 연부(24c)의 길이는, 정극 전극(14)의 제3 연부(14c)의 길이보다 크다. 따라서, 부극 전극(24)은, 정극 전극(14)보다 한 둘레 크다.
전극 수납 세퍼레이터(20)는, 서로 대치하는 직사각형 시트 형상의 세퍼레이터 부재(21)를 포함한다. 각 세퍼레이터 부재(21)는, 어느 쪽이나 절연성을 갖는 수지제(예를 들면 폴리에틸렌제)이다. 2매의 세퍼레이터 부재(21)는, 동(同)형상, 또한 동사이즈로서, 정극 전극(14)보다 한 둘레 크다. 각 세퍼레이터 부재(21)는, 정극 전극(14)에 겹쳐진 상태로 제1 연부(14a)로부터 정극 탭(17)의 돌출 방향으로 돌출된 제1 돌출부(22)를 갖는다.
또한, 각 세퍼레이터 부재(21)는, 정극 전극(14)의 제2 연부(14b)와 한 쌍의 제3 연부(14c)로부터 3방향으로 돌출된 제2 돌출부(23)를 갖는다. 따라서, 제2 돌출부(23)는, 전극 수납 세퍼레이터(20)의 평면에서 보아, U자 형상이다. 제1 돌출부(22)의 돌출폭은, 제2 돌출부(23)의 돌출폭과 동일하다.
제2 돌출부(23) 중 제2 연부(14b)를 따라서 연장되는 부위는, 정극 탭(17)과 반대 방향으로 돌출되어 있다. 또한, 제2 돌출부(23) 중 제3 연부(14c)를 따라 연장되는 부위는, 정극 탭(17)의 돌출 방향과 직교하는 방향으로 돌출되어 있다. 따라서, 제2 돌출부(23) 중 제2 연부(14b)와 제3 연부(14c)를 따라 연장되는 각 부위의 돌출 방향은, 제1 돌출부(22)의 돌출 방향과 상이하다.
전극 수납 세퍼레이터(20)는, 세퍼레이터 부재(21)의 제1 돌출부(22)끼리가 접합됨과 함께 제2 돌출부(23)끼리가 접합되어 형성되어 있다. 전극 수납 세퍼레이터(20)는, 제1 돌출부(22)끼리가 접합된 부위에, 덮개측 맞닿음부(20a)를 구비한다. 또한, 전극 수납 세퍼레이터(20)는, 제2 돌출부(23) 중 제2 연부(14b)를 따라 연장되는 부위끼리가 접합된 부위에, 저측 맞닿음부(20b)를 구비한다.
도 1 또는 도 3에 나타내는 바와 같이, 전극 조립체(12)는, 덮개(11b)에 대향하는 단면에 탭측 단면(12a)을 구비한다. 또한, 전극 조립체(12)는, 탭측 단면(12a)에, 정극 탭군(17a) 및 부극 탭군(27a)을 구비한다. 탭측 단면(12a)은, 복수의 덮개측 맞닿음부(20a)가 적층되어 구성되어 있다. 정극 탭군(17a)은, 복수의 정극 탭(17)이 적층되어 구성되어 있다. 부극 탭군(27a)은, 부극 탭(27)이 적층되어 구성되어 있다. 정극 탭군(17a) 및 부극 탭군(27a)은, 정극 탭(17) 및 부극 탭(27)을 전극 조립체(12)의 적층 방향의 한쪽의 단부에 모은 후, 다른 한쪽의 단부를 향하여 되꺾어, 각각 형성되어 있다. 덮개측 맞닿음부(20a)는, 부극 전극(24)의 제1 연부(24a)보다도, 부극 탭(27)의 돌출 방향으로 돌출되어 있다. 이 때문에, 덮개측 맞닿음부(20a)의 선단은, 부극 전극(24)의 제1 연부(24a) 및 정극 전극(14)의 제1 연부(14a)보다도, 덮개(11b)에 근접하고 있다.
또한, 전극 조립체(12)는, 케이스 본체(11a)의 내저면(11d)에 대향하는 단면에 저측 단면(12b)을 구비한다. 저측 단면(12b)은, 전극 수납 세퍼레이터(20)의 저측 맞닿음부(20b)와 부극 전극(24)의 제2 연부(24b)가 적층되어 구성되어 있다. 저측 맞닿음부(20b) 및 제2 연부(24b)는, 케이스(11)의 내저면(11d)에 맞닿아 있다. 따라서, 전극 수납 세퍼레이터(20) 및 부극 전극(24)은, 케이스(11)의 내저면(11d)에 직접 지지되어 있다. 이 때문에, 전극 수납 세퍼레이터(20)의 저측 맞닿음부(20b)는, 부극 전극(24)의 제2 연부(24b)와 동일면상에 위치하고 있다.
전술과 같이, 전극 조립체(12)의 적층 방향의 양단면과, 각 단면에 대향하는 케이스 본체(11a)의 내벽면의 사이에는, 약간의 클리어런스밖에 없다. 또한, 전극 조립체(12)의 저측 단면은, 케이스 본체(11a)의 내저면(11d)에 맞닿아 있다. 이것은, 2차 전지(10)의 용량을 가능한 한 많게 하기 위해서, 전극 조립체(12)의 용적이 가능한 한 커지도록 설계되어 있기 때문이다.
또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 전극 수납 세퍼레이터(20)의 저측 맞닿음부(20b)는, 치수(L)만큼, 정극 전극(14)의 제2 연부(14b)로부터 돌출되어 있다. 치수(L)는, 세퍼레이터 부재(21)의 두께보다도 크다. 정극 전극(14)의 제2 연부(14b)는, 저측 맞닿음부(20b)에 의해, 케이스(11)의 내저면(11d)으로부터 치수(L)만큼 떨어져 있다. 한편, 부극 전극(24)의 제2 연부(24b)는, 케이스(11)의 내저면(11d)에 맞닿아 있다. 이 때문에, 정극 전극(14)의 제2 연부(14b)는, 부극 전극(24)의 제2 연부(24b)보다도, 저측 맞닿음부(20b)의 치수(L)만큼, 덮개(11b)에 근접하고 있다. 또한, 정극 전극(14)의 정극 활물질층(16)의 전체면이, 세퍼레이터 부재(21)를 통하여 부극 활물질층(26)에 대치하고 있다. 2차 전지(10)에 있어서, 덮개(11b)의 내면(11c)과 탭측 단면(12a)을 최단 거리로 연결하는 방향을, 대향 방향(Z)으로 한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 2차 전지(10)는, 정극의 전극 단자로서의 정극 단자(30)와, 부극의 전극 단자로서의 부극 단자(40)를 갖는다. 정극 단자(30)는, 덮개(11b)에 고정된 상태로, 케이스(11)의 외측으로 돌출되어 있다. 부극 단자(40)는, 덮개(11b)에 고정된 상태로, 케이스(11)의 외측에 돌출되어 있다. 부극 단자(40)의 상단부는, 도시하지 않는 수나사를 갖고, 케이스(11)의 외측에 돌출되어 있다. 부극 단자(40)의 상단부의 수나사에는, 너트(41)가 나사 결합되어 있다. 부극 단자(40)는, 케이스(11)의 내측으로 돌출되는 도시하지 않는 하단부를 갖고 있다. 부극 단자(40)는, 하단부와 너트(41)에 의해 덮개(11b)를 사이에 둔 상태로, 덮개(11b)에 체결되어 있다.
부극 단자(40)의 하단부에는, 금속제(예를 들면 구리제) 및 직사각형 판 형상의 부극 도전 부재(42)가 접합되어 있다. 부극 단자(40)는, 부극 도전 부재(42)를 통하여, 전극 조립체(12)의 부극 탭군(27a)과 전기적으로 접속되어 있다. 부극 도전 부재(42)는, 전극 조립체(12)의 탭측 단면(12a)과 평행하게 배치되어 있다. 부극 도전 부재(42)는, 탭측 단면(12a)과 덮개(11b)의 내면(11c)의 사이에 배치되어 있다.
정극 단자(30)의 상단부는, 도시하지 않는 수나사를 갖고, 케이스(11)의 외측으로 돌출되어 있다. 정극 단자(30)의 상단부의 수나사에는, 너트(31)가 나사 결합되어 있다. 정극 단자(30)는, 케이스(11)의 내측으로 돌출되는 하단부를 갖고 있다. 정극 단자(30)는, 하단부와 너트(31)에 의해 덮개(11b)를 사이에 둔 상태로, 덮개(11b)에 체결되어 있다.
정극 단자(30)의 하단부에는, 금속제(예를 들면 알루미늄제) 및 직사각형 판 형상의 정극 도전 부재(32)가 전기적으로 접속되어 있다. 정극 단자(30)는, 정극 도전 부재(32)를 통하여, 전극 조립체(12)의 정극 탭군(17a)에 전기적으로 접속되어 있다. 정극 도전 부재(32)는, 전극 조립체(12)의 탭측 단면(12a)과 평행하게 배치되어 있다. 정극 도전 부재(32)는, 탭측 단면(12a)과 덮개(11b)의 내면(11c)의 사이에 배치되어 있다.
도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 2차 전지(10)는, 케이스(11) 내에 절연 부재(50)를 구비하고 있다. 절연 부재(50)는, 부극 도전 부재(42) 및 정극 도전 부재(32)와, 덮개(11b)를 절연한다. 절연 부재(50)는, 예를 들면 수지 등으로 구성되어 있다. 절연 부재(50)는, 직사각형의 판 형상의 본체부(51)와, 측벽부(52)를 갖고 있다. 측벽부(52)는, 본체부(51)의 한 쌍의 장측 테두리로부터 전극 조립체(12)를 향하여 각각 연장되어 있다. 절연 부재(50)는, 짧은 길이 방향을 따른 단면에서 보아, 역U자 형상이다. 본체부(51)는, 부극 도전 부재(42)와 정극 도전 부재(32)에 걸쳐서 배치되어 있다. 본체부(51)의 단변을 따른 길이는, 덮개(11b)의 단변을 따른 길이보다 작고, 또한 부극 도전 부재(42) 및 정극 도전 부재(32)의 단변을 따른 길이보다 약간 크다. 측벽부(52)는, 본체부(51)로부터 전극 조립체(12)의 탭측 단면(12a)을 향하여 돌출되어 있다.
여기에서, 덮개(11b)의 내면(11c)에 대향하는 본체부(51)의 상면을, 외면(51a)으로 한다. 전극 조립체(12)의 탭측 단면(12a)에 대향하는 측벽부(52)의 하면을, 절연 단면(52a)으로 한다. 절연 부재(50)는, 덮개(11b)의 내면(11c)과 정극 도전 부재(32) 및 부극 도전 부재(42)의 사이에 배치되어 있다.
절연 단면(52a)은, 복수의 덮개측 맞닿음부(20a) 중, 전극 조립체(12)의 적층 방향의 양단부에 가장 가까운 덮개측 맞닿음부(20a)에 맞닿아 있다. 덮개측 맞닿음부(20a)는, 절연 단면(52a)과의 맞닿음에 의해, 휘어져 있다.
다음으로, 상기의 2차 전지(10)의 작용을, 2차 전지(10)의 조립 방법과 함께 설명한다.
우선, 전극 조립체(12)를 형성한다. 그 후, 정극 탭군(17a)에 정극 도전 부재(32)를 용접하고 나서, 정극 도전 부재(32)에 정극 단자(30)를 용접한다. 또한, 부극 탭군(27a)에 부극 도전 부재(42)를 용접하고 나서, 부극 도전 부재(42)에 부극 단자(40)를 용접한다. 다음으로, 부극 도전 부재(42)와 정극 도전 부재(32)에 절연 부재(50)의 본체부(51)를 덮어씌워, 부극 도전 부재(42)와 정극 도전 부재(32)에 절연 부재(50)를 일체화한다. 이 상태에서, 정극 단자(30)의 수나사와 부극 단자(40)의 수나사를 덮개(11b)에 각각 관통시킨다. 그리고, 정극의 수나사에 너트(31)를 나사 결합하고, 부극의 수나사에 너트(41)를 나사 결합한다. 이와 같이 하여, 덮개(11b)에, 정극 단자(30) 및 부극 단자(40)가 체결된다.
그 결과, 도 4에 나타내는 바와 같이, 덮개(11b)와, 정극 도전 부재(32)와, 부극 도전 부재(42)와, 정극 단자(30)와, 부극 단자(40)와, 절연 부재(50)가 일체화되어, 덮개 단자 부재(60)가 구성된다. 덮개(11b)는, 절연 부재(50)에 의해 각 도전 부재(32, 42)와 절연되어 있다. 덮개 단자 부재(60)는, 정극 탭군(17a) 및 부극 탭군(27a)에 의해 전극 조립체(12)와 연결되어 있다.
전극 수납 세퍼레이터(20)의 덮개측 맞닿음부(20a)는, 부극 전극(24)의 제1 연부(24a) 및 정극 전극(14)의 제1 연부(14a)보다도, 덮개 단자 부재(60)에 근접해 있다. 또한, 덮개측 맞닿음부(20a)의 선단은, 덮개 단자 부재(60)에 있어서의 절연 부재(50)의 절연 단면(52a)으로부터 대향 방향(Z)으로 떨어져 있다.
다음으로, 도 5에 나타내는 바와 같이, 전극 조립체(12)를 케이스 본체(11a)의 개구부로부터 케이스 본체(11a) 내로 삽입한다. 이 때, 덮개(11b)를 전극 조립체(12)를 향해서 밀어넣고, 덮개 단자 부재(60)를 통하여 전극 조립체(12)를 케이스 본체(11a) 내로 밀어넣는다. 덮개 단자 부재(60)를 미는 힘은, 정극 탭군(17a) 및 부극 탭군(27a)을 통하여 전극 조립체(12)에 전달되고, 전극 수납 세퍼레이터(20)의 저측 맞닿음부(20b) 및 부극 전극(24)의 제2 연부(24b)를, 케이스 본체(11a)의 내저면(11d)에 맞닿게 한다.
그러면, 덮개 단자 부재(60)를 미는 힘은, 정극 탭군(17a) 및 부극 탭군(27a)이 대향 방향(Z)으로 압축되어 휘어짐으로써, 정극 탭군(17a) 및 부극 탭군(27a)에 의해 흡수된다. 정극 탭군(17a) 및 부극 탭군(27a)이 꺾여 구부러지면, 절연 부재(50)의 절연 단면(52a)이, 전극 수납 세퍼레이터(20)의 덮개측 맞닿음부(20a)에 접촉한다. 그 후, 케이스 본체(11a) 내로의 전극 조립체(12)의 수용이 완료하면, 덮개(11b)와 케이스 본체(11a)가 접합된다. 이와 같이 하여, 케이스 본체(11a)의 개구부가 폐색되어, 2차 전지(10)의 조립이 완료된다.
상기 실시 형태에 의하면, 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.
(1) 전극 수납 세퍼레이터(20)의 저측 맞닿음부(20b) 및 부극 전극(24)의 제2 연부(24b)가 케이스(11)의 내저면(11d)에 맞닿고, 덮개 단자 부재(60)의 절연 부재(50)가 전극 수납 세퍼레이터(20)의 덮개측 맞닿음부(20a)에 맞닿는다. 이 구성에 의하면, 2차 전지(10)의 제조시, 덮개 단자 부재(60)와 일체화한 전극 조립체(12)를 케이스 본체(11a)에 밀어넣을 때, 전극 수납 세퍼레이터(20)의 덮개측 맞닿음부(20a)가 덮개 단자 부재(60)에 맞닿아 휘어짐으로써, 덮개 단자 부재(60)를 밀어넣는 힘이 흡수된다. 이에 따라, 덮개 단자 부재(60)를 미는 힘이 약해져, 전극 수납 세퍼레이터(20)의 저측 맞닿음부(20b) 및 부극 전극(24)의 제2 연부(24b)가 케이스(11)의 내저면(11d)에 충돌하는 것을 회피할 수 있다.
(2) 또한, 덮개 단자 부재(60)가 전극 조립체(12)를 향하여 밀어넣어지고, 덮개 단자 부재(60)가 전극 수납 세퍼레이터(20)의 덮개측 맞닿음부(20a)에 맞닿음으로써, 덮개측 맞닿음부(20a)가 휘어지면서, 덮개 단자 부재(60)가 부극 전극(24)의 제1 연부(24a)에 충돌하는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 부극 전극(24)이 손상을 받는 것을 억제할 수 있다.
(3) 전극 수납 세퍼레이터(20)는, 2매의 세퍼레이터 부재(21)를 접합하여 구성되어 있다. 이 구성에 의하면, 1매의 세퍼레이터 부재(21)로 형성하는 경우에 비하여, 덮개측 맞닿음부(20a)의 강성을 높일 수 있다. 따라서, 덮개측 맞닿음부(20a)에 의해, 덮개 단자 부재(60)가 부극 전극(24)의 제1 연부(24a)에 충돌하는 것을 회피할 수 있다. 또한, 전극 수납 세퍼레이터(20)의 저측 맞닿음부(20b)도, 2매의 세퍼레이터 부재(21)를 접합하여 구성되어 있다. 따라서, 1매의 세퍼레이터 부재(21)로 구성한 경우에 비하여, 저측 맞닿음부(20b)의 강성도 높일 수 있다. 또한, 1매의 세퍼레이터 부재(21)를 되꺾은 부분을 저측 맞닿음부로서 이용하는 경우에 비하여, 저측 맞닿음부(20b)의 두께를 크게 할 수 있다. 그 결과, 저측 맞닿음부(20b)가 케이스 본체(11a)의 내저면(11d)에 맞닿았을 때의 충격을, 저측 맞닿음부(20b)에 의해 흡수하기 쉽게 할 수 있다. 따라서, 정극 전극(14)이 손상을 받기 어려워진다.
(4) 전극 수납 세퍼레이터(20)의 저측 맞닿음부(20b)가 케이스 본체(11a)의 내저면(11d)에 맞닿았을 때의 충격은, 저측 맞닿음부(20b)와 함께 세퍼레이터 부재(21)에 의해서도 받아내진다. 이 점, 정극 전극(14)은 세퍼레이터 부재(21)에 의해 싸여져 있기 때문에, 충격을 받아도 정극 전극(14)의 위치가 어긋나기 어렵고, 정극 전극(14)과 부극 전극(24)을 대치시킨 상태로 유지할 수 있다.
(5) 전극 수납 세퍼레이터(20)의 저측 맞닿음부(20b)와 부극 전극(24)의 제2 연부(24b)가 케이스 본체(11a)의 내저면(11d)에 맞닿고, 저측 맞닿음부(20b)는 제2 연부(24b)와 동일면상에 위치하고 있다. 따라서, 전극 조립체(12)가 케이스 본체(11a)의 내저면(11d)에 맞닿았을 때의 충격을, 세퍼레이터 부재(21)와 부극 전극(24)의 양쪽에 의해 받아낼 수 있다. 이에 따라, 드러난 부극 전극(24)이 손상을 받기 어려워진다.
(6) 전극 수납 세퍼레이터(20)의 저측 맞닿음부(20b)와 부극 전극(24)의 제2 연부(24b)가 케이스 본체(11a)의 내저면(11d)에 맞닿고, 저측 맞닿음부(20b)는 제2 연부(24b)와 동일면상에 위치하고 있다. 이 때문에, 정극 전극(14)의 제2 연부(14b)는, 부극 전극(24)의 제2 연부(24b)보다도, 저측 맞닿음부(20b)의 높이분만큼, 덮개(11b)에 근접해 있다. 이 때문에, 저측 맞닿음부(20b)와 제2 연부(24b)를 맞추어 전극 조립체(12)를 구성해도, 정극 활물질층(16)의 전체면을, 부극 전극(24)의 부극 활물질층(26)의 전체면에 대치시킬 수 있다.
(제2 실시 형태)
다음으로, 본 발명의 축전 장치를 2차 전지로 구체화한 제2 실시 형태를 도 6∼도 8에 따라서 설명한다. 제2 실시 형태는, 제1 실시 형태와 동일한 부분에 대해서는 그 상세한 설명을 생략한다. 이하의 설명에서는, 상방 및 하방을, 도 6에 나타내는 바와 같이 각각 정의한다.
도 6 또는 도 7에 나타내는 바와 같이, 정극 도전 부재(61)는, 덮개(11b)에 근접하는 제1 접합부(61a)와, 제1 접합부(61a)보다도 전극 조립체(12)에 근접하는 제2 접합부(61b)와, 제1 접합부(61a)와 제2 접합부(61b)를 연결하는 만곡 형상의 제3 접합부(61c)를 갖는다. 제1 접합부(61a)는, 전극 조립체(12)의 탭측 단면(12a)과 대향하는 하면을 갖는다. 정극 탭군(17a)은, 제1 접합부(61a)의 하면에 용접되어 있다.
정극 단자(62)는, 각주(角柱) 형상의 정극 두부(頭部)(63)와, 정극 두부(63)의 좌면(座面)(63a)으로부터 돌출된 원주 형상의 정극 축부(64)를 갖는다. 정극 축부(64)는, 외주면에 나사 홈을 갖는다. 정극 축부(64)는, 덮개(11b)를 관통하여, 케이스(11)의 외부로 돌출되어 있다. 정극 두부(63)는, 케이스(11)의 내부로 돌출되어 있다.
2차 전지(10)는, 절연성의 O링(66), 절연성의 플랜지 부착 링(67), 너트(68)를 갖는다. 정극 축부(64)는, O링(66)에 삽입 통과되어 있다. O링(66)은, 정극 두부(63)의 좌면(63a)에 지지되어 있다. 정극 축부(64)는, 플랜지 부착 링(67)에도 삽입 통과되어 있다. 너트(68)는, 플랜지 부착 링(67)의 상방으로부터 정극 축부(64)에 나사 결합되어 있다. 정극 단자(62)와 덮개(11b)는, 정극 축부(64)에 너트(68)가 나사 결합되어 있음으로써, 유닛화되어 있다. 플랜지 부착 링(67)은, 정극 축부(64)와 덮개(11b)의 사이 및, 너트(68)와 덮개(11b)의 사이에 배치되어 있다.
정극 두부(63)는, 케이스(11)의 내부에 배치되어 있다. 전극 조립체(12)에 대향하는 정극 두부(63)의 하면에는, 정극 도전 부재(61)의 제2 접합부(61b)가 용접되어 있다. 이에 따라, 정극 단자(62)는, 정극 도전 부재(61)를 통하여 전극 조립체(12)와 전기적으로 접속되어 있다. 이와 같이 하여, 정극 단자(62)와 정극 도전 부재(61)가 전기적으로 접속됨과 함께, 정극 도전 부재(61)가 정극 탭군(17a)에 전기적으로 접속됨으로써, 전극 조립체(12)와 정극 단자(62)의 사이에 통전 경로가 구성되어 있다.
2차 전지(10)는, 제1 정극 절연 부재(69)와, 제2 정극 절연 부재(70)를 갖는다. 제1 정극 절연 부재(69)는, 정극 두부(63)의 좌면(63a)을 덮도록 배치되어 있다. 제2 정극 절연 부재(70)는, 정극 도전 부재(61)와 전극 조립체(12)의 사이에 배치되어 있다. 제1 정극 절연 부재(69)는, 덮개(11b)와 정극 두부(63)의 접촉을 규제한다. 제1 정극 절연 부재(69)는, 정극 두부(63)에 상방으로부터 부착되어 있다. 제1 정극 절연 부재(69)는, 정극 두부(63)의 좌면(63a) 및 외주면의 일부를 덮고 있다. 제2 정극 절연 부재(70)는, 정극 도전 부재(61)와 전극 조립체(12)의 접촉을 규제한다. 전극 조립체(12)의 탭측 단면(12a)에 대향하는 제2 정극 절연 부재(70)의 하면을, 절연 단면(70a)으로 한다.
부극 도전 부재(71)는, 덮개(11b)에 근접하는 제1 접합부(71a)와, 제1 접합부(71a)보다도 전극 조립체(12)에 근접하는 제2 접합부(71b)와, 제1 접합부(71a)와 제2 접합부(71b)를 연결하는 만곡 형상의 제3 접합부(71c)를 갖는다. 제1 접합부(71a)는, 전극 조립체(12)의 탭측 단면(12a)과 대향하는 하면을 갖는다. 부극 탭군(27a)은, 제1 접합부(71a)의 하면에 용접되어 있다.
2차 전지(10)는, 케이스(11) 내에, 절연 부재(50)를 구비하고 있다. 절연 부재(50)는, 부극 도전 부재(71)의 제1 접합부(71a) 및 정극 도전 부재(61)의 제1 접합부(61a)와, 덮개(11b)를 절연한다. 절연 부재(50)의 본체부(51)로부터의 측벽부(52)의 돌출 길이는, 제1 실시 형태의 그것보다도 작다. 이 때문에, 절연 부재(50)의 측벽부(52)는, 덮개측 맞닿음부(20a)에 맞닿아 있지 않다.
부극 단자(72)는, 원주 형상의 부극 두부(73)와, 부극 두부(73)의 좌면(73a)으로부터 돌출된 원주 형상의 부극 축부(74)를 갖는다. 부극 축부(74)는, 외주면에 나사 홈을 갖는다. 부극 축부(74)는, 덮개(11b)를 관통하여, 케이스(11)의 외부로 돌출되어 있다. 부극 두부(73)는, 케이스(11)의 내부에 배치되어 있다. 부극 두부(73)는, 전극 조립체(12)에 대향하는 하면에, 단자 오목부(73c)를 구비한다. 단자 오목부(73c)는, 덮개(11b)를 향하여 절구 형상으로 오목하게 되어 있다.
또한, 2차 전지(10)는, 절연성의 O링(75), 절연성의 플랜지 부착 링(76), 너트(77)를 갖는다. 부극 축부(74)는, O링(75)에 삽입 통과되어 있다. O링(75)은, 부극 두부(73)의 좌면(73a)에 지지되어 있다. 부극 축부(74)는, 플랜지 부착 링(76)에도 삽입 통과되어 있다. 너트(77)는, 플랜지 부착 링(76)의 상방으로부터 부극 축부(74)에 나사 결합되어 있다. 부극 단자(72)와 덮개(11b)는, 부극 축부(74)에 너트(77)가 나사 결합되어 있음으로써, 유닛화되어 있다. 플랜지 부착 링(76)은, 부극 축부(74)와 덮개(11b)의 사이 및, 너트(77)와 덮개(11b)의 사이에 배치되어 있다.
2차 전지(10)는, 부극 두부(73)의 좌면(73a)을 덮는 절연성의 커버(78)를 구비한다. 커버(78)는, 통 형상이다. 커버(78)는, 좌면(73a)에 지지되어 있다. 커버(78)는, 덮개(11b)와, 부극 두부(73)의 좌면(73a)의 사이에 배치됨으로써, 덮개(11b)와 부극 두부(73)의 접촉을 규제한다.
2차 전지(10)는, 부극 단자(72)에 일체화된 전류 차단부(80)를 구비한다. 전류 차단부(80)는, 케이스(11)의 내부에 배치되어 있다. 케이스(11)의 내부 압력이 소정의 설정 압력에 도달하면, 전류 차단부(80)는, 전극 조립체(12)와 부극 단자(72)를 전기적으로 접속하고 있는 통전 경로의 전류를 차단한다. 전류 차단부(80)는, 부극 단자(72)의 부극 두부(73)와 부극 도전 부재(71)의 제2 접합부(71b)의 접속부에 위치하고 있다. 이 실시 형태에서는, 부극 두부(73)가 전류 차단부(80)를 통하여 부극 도전 부재(71)에 전기적으로 접속됨과 함께, 부극 도전 부재(71)가 부극 탭군(27a)에 전기적으로 접속됨으로써, 전극 조립체(12)와 부극 단자(72)의 사이에 통전 경로가 구성되어 있다.
전류 차단부(80)는, 케이스(11)의 내부에 발생한 가스에 의해 작동하면, 부극 단자(72)의 부극 두부(73)와 부극 도전 부재(71)의 전기적인 접속을 차단한다. 즉, 전류 차단부(80)는, 작동하고 있지 않을 때에는 상기 통전 경로의 일부를 구성하고, 케이스(11)의 내부에 발생한 가스의 압력을 받아 작동했을 때에 상기 통전 경로를 차단한다.
전류 차단부(80)는, 제2 접합부(71b)와 부극 두부(73)에 접합된 접점판(81)을 갖는다. 접점판(81)은, 도전성 재료로 이루어지고, 전극 조립체(12)를 향하여 볼록해지는 사발 형상이다. 접점판(81)은, 단자 오목부(73c)를 하방으로부터 덮고 있다.
접점판(81)에 있어서의 단자 오목부(73c)와 대향하는 부분은, 통상 상태에 있어서, 전극 조립체(12)를 향하여 볼록하다. 접점판(81)의 볼록부는, 부극 도전 부재(71)의 제2 접합부(71b)에 용접되어 있다. 도 6의 도트 해칭으로 나타내는 부분은, 접점판(81)과 제2 접합부(71b)의 용접 부분인 부극 용접 부분(P)이고, 부극 단자(72)의 부극 두부(73)와 부극 도전 부재(71)를 도통하는 도통부이다. 따라서, 부극 도전 부재(71)와 부극 단자(72)는, 접점판(81)을 통하여, 전기적으로 서로 접속되어 있다.
전류 차단부(80)는, 부극 두부(73)와 제2 접합부(71b)의 사이에 배치된 절연 링(82)을 갖는다. 절연 링(82)은, 접점판(81)의 주연부를 둘러싸고, 부극 두부(73)와 부극 도전 부재(71)를 소정의 간격으로 유지한다.
부극 도전 부재(71)는, 전극 조립체(12)에 대향하는 제2 접합부(71b)의 하면에, 차단 오목부(71d)를 갖는다. 차단 오목부(71d)는, 덮개(11b)를 향하여 오목한 절구 형상이다. 부극 용접 부분(P)은, 차단 오목부(71d)의 저면에 위치하고 있다. 제2 접합부(71b)는, 차단 오목부(71d)의 저면이 되는 부위에, 파단 홈(84)을 갖는다. 파단 홈(84)은, 부극 용접 부분(P)을 둘러싸는 원환 형상이다.
전류 차단부(80)는, 케이스(11)의 내부 압력을 수압하여 변형하는 변형판(85)을 갖는다. 변형판(85)은, 탄성 재료, 예를 들면, 금속판으로 구성된 다이어프램으로, 제2 접합부(71b)보다도 전극 조립체(12)에 근접해 있다. 변형판(85)은, 원판 형상으로서 차단 오목부(71d)를 하방으로 덮고 있다. 변형판(85)의 외주부 전체가, 제2 접합부(71b)에 용접되어 있다. 변형판(85)은, 케이스(11)의 내부를 외부로부터 기밀하게 격리하고 있다.
변형판(85)은, 통상 상태에 있어서, 전극 조립체(12)를 향하여 볼록하다. 변형판(85)은, 볼록부의 부극 용접 부분(P)과 대향하는 개소에, 덮개(11b)를 향하여 돌출된 돌기(85a)를 갖는다. 돌기(85a)는, 절연성의 재료에 의해 구성되어 있다. 돌기(85a)는, 파단 홈(84)으로 둘러싸인 부극 용접 부분(P)과 대향하고 있다.
전류 차단부(80)는, 합성 수지제의 절연 부재로서의 보호 부재(86)를 구비한다. 보호 부재(86)는, 변형판(85)보다도 전극 조립체(12)에 근접해 있다. 보호 부재(86)는, 변형판(85)과 전극 조립체(12)의 사이에 배치되어 있다. 보호 부재(86)는, 변형판(85)이 충격을 받아 변형되는 것을 방지한다. 보호 부재(86)는, 원판 형상이다. 보호 부재(86)의 상면에는, 변형판(85)의 표면 형상을 따라서 오목한 지지 오목부(86a)가 형성되어 있다. 지지 오목부(86a)의 저면에는, 상하 방향으로 관통된 가스 구멍(86b)이 형성되어 있다. 또한, 보호 부재(86)는, 전극 조립체(12)의 탭측 단면(12a)에 대향하는 절연 단면(86d)을 갖는다.
변형판(85)의 덮개(11b)에 대향하는 상면에는, 부극 축부(74)의 내측을 통하여, 케이스(11)의 외부 압력(대략 대기압)이 작용하고 있다. 또한, 변형판(85)의 전극 조립체(12)에 대향하는 하면에는, 가스 구멍(86b)을 통하여, 케이스(11)의 내부 압력이 작용하고 있다. 변형판(85)의 하면에 설정 압력보다도 큰 내부 압력이 부여된 경우, 변형판(85)은 변형하여, 덮개(11b)를 향하여 볼록하게 된다.
2차 전지(10)는, 부극 두부(73), 접점판(81), 절연 링(82), 부극 도전 부재 71(제2 접합부(71b)), 변형판(85) 및, 보호 부재(86)를 유닛화하는 코킹 부재(88)를 갖는다.
제2 실시 형태의 덮개 단자 부재(60)의 정극측에서는, 덮개(11b), 정극 도전 부재(61), 정극 단자(62), O링(66), 플랜지 부착 링(67), 너트(68), 제1 정극 절연 부재(69) 및, 제2 정극 절연 부재(70)가 일체화되어 있다. 또한, 덮개 단자 부재(60)의 부극측에서는, 덮개(11b), 부극 도전 부재(71), 부극 단자(72), O링(75), 플랜지 부착 링(76), 너트(77), 커버(78) 및, 전류 차단부(80)가 일체화되어 있다. 또한, 덮개(11b)와 각 도전 부재(61, 71)가 절연 부재(50)에 의해 절연되고, 정극 단자(62)와 전극 조립체(12)가 제2 정극 절연 부재(70)에 의해 절연되고, 부극 단자(72)와 전극 조립체(12)가 보호 부재(86)에 의해 절연되어 있다. 덮개 단자 부재(60)와 전극 조립체(12)는, 정극 탭군(17a) 및 부극 탭군(27a)에 의해, 서로 연결되어 있다.
제2 실시 형태의 2차 전지(10)에서는, 과충전·과방전시, 전극 조립체(12)에서 가스가 발생하면 케이스(11)의 내압이 상승한다. 내압이 설정 압력에 도달하면, 도 6의 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 변형판(85)은 그 압력을 받아 변형하여, 부극 용접 부분(P)을 향하여 볼록해진다. 그러면, 돌기(85a)가 파단 홈(84)으로 둘러싸인 부극 용접 부분(P)에 충돌하여, 부극 도전 부재(71)의 부극 용접 부분(P)을 파단함과 함께, 접점판(81)을 덮개(11b)를 향하여 변형시킨다. 이에 따라, 접점판(81)과 부극 도전 부재(71)가 이간하여, 부극 도전 부재(71)와 부극 단자(72)의 전기적 접속이 물리적으로 차단되어, 전극 조립체(12)와 부극 단자(72)의 사이를 흐르는 전류가 차단된다.
또한, 도 8에 나타내는 바와 같이, 정극 도전 부재(61) 근방의 제2 정극 절연 부재(70)의 절연 단면(70a)에는, 복수의 덮개측 맞닿음부(20a)가 맞닿아 있다. 덮개측 맞닿음부(20a)는, 절연 단면(70a)과의 맞닿음에 의해, 휘어져 있다. 동일하게, 도시는 하지 않지만, 부극 도전 부재(71) 근방의 보호 부재(86)의 절연 단면(86d)에도, 복수의 덮개측 맞닿음부(20a)가 맞닿아 있다. 덮개측 맞닿음부(20a)도, 절연 단면(70a)과의 맞닿음에 의해, 휘어져 있다.
제2 실시 형태에 있어서의 2차 전지(10)의 제조에 있어서도, 제1 실시 형태와 동일하게, 덮개 단자 부재(60)를 조립한 후, 전극 조립체(12)를 케이스 본체(11a)의 개구부로부터 케이스 본체(11a) 내로 삽입한다. 이 때, 덮개(11b)를 전극 조립체(12)를 향하여 밀어넣어, 덮개 단자 부재(60)를 통하여 전극 조립체(12)를 케이스 본체(11a) 내로 밀어넣는다. 이 때, 전극 수납 세퍼레이터(20)의 저측 맞닿음부(20b) 및 부극 전극(24)의 제2 연부(24b)가, 케이스 본체(11a)의 내저면(11d)에 맞닿는다.
그러면, 덮개 단자 부재(60)를 미는 힘은, 정극 탭군(17a) 및 부극 탭군(27a)이 대향 방향(Z)으로 압축되어 휘어짐으로써, 정극 탭군(17a) 및 부극 탭군(27a)에 의해 흡수된다. 정극 탭군(17a) 및 부극 탭군(27a)이 꺾여 구부러지면, 정극측에서는, 제2 정극 절연 부재(70)의 절연 단면(70a)이, 전극 수납 세퍼레이터(20)의 덮개측 맞닿음부(20a)에 접촉한다. 부극측에서는, 보호 부재(86)의 절연 단면(86d)이, 전극 수납 세퍼레이터(20)의 덮개측 맞닿음부(20a)에 접촉한다.
따라서, 제2 실시 형태에 의하면, 제1 실시 형태의 (2)∼(6)과 동일한 효과에 더하여, 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.
(7) 전극 수납 세퍼레이터(20)의 저측 맞닿음부(20b) 및 부극 전극(24)의 제2 연부(24b)가 케이스(11)의 내저면(11d)에 맞닿고, 덮개 단자 부재(60)의 제2 정극 절연 부재(70) 및 보호 부재(86)가 전극 수납 세퍼레이터(20)의 덮개측 맞닿음부(20a)에 맞닿는다. 이 구성에 의하면, 2차 전지(10)의 제조시, 덮개 단자 부재(60)와 일체화된 전극 조립체(12)를 케이스 본체(11a)로 밀어넣을 때, 전극 수납 세퍼레이터(20)의 덮개측 맞닿음부(20a)가 덮개 단자 부재(60)에 맞닿아 휘어짐으로써, 덮개 단자 부재(60)를 밀어넣는 힘이 흡수된다. 이에 따라, 덮개 단자 부재(60)를 미는 힘이 약해져, 전극 수납 세퍼레이터(20)의 저측 맞닿음부(20b) 및 부극 전극(24)의 제2 연부(24b)가 케이스(11)의 내저면(11d)에 충돌하는 것을 회피할 수 있다.
상기 실시 형태는, 이하와 같이 변경해도 좋다.
각 실시 형태에 있어서, 정극 활물질층(16)의 전체면이 부극 활물질층(26)에 대치하고 있으면, 부극 전극(24)의 제2 연부(24b)는 케이스 본체(11a)의 내저면(11d)에 맞닿아 있지 않아도 좋다.
각 실시 형태에서는, 세퍼레이터는, 주머니 형상의 전극 수납 세퍼레이터(20)로 구체화되어 있지만, 이에 한정되지 않는다. 세퍼레이터를, 정극 전극(14)과 부극 전극(24)의 사이에 1매씩 개재 장착되는 시트 형상의 세퍼레이터로 해도 좋다. 이 경우, 정극 전극(14)의 제2 연부(14b)가 부극 전극(24)의 제2 연부(24b)보다도 덮개(11b)에 근접하도록, 정극 전극(14)과 세퍼레이터와 부극 전극(24)을 적층하고, 그 적층 상태를 유지하기 위해서 전극 조립체(12)에 접착 테이프를 붙인다.
전극 조립체로서, 띠 형상의 정극 전극과 띠 형상의 부극 전극을 권회한 권회체를 채용해도 좋다. 이 경우, 정극 전극 및 부극 전극과 함께 띠 형상의 세퍼레이터가 권회되어, 2차 전지의 전극 조립체가 구성된다. 이러한 권회형의 2차 전지에 있어서, 전극 조립체는, 권회 축선을 케이스 본체(11a)의 깊이 방향과 일치시켜 케이스(11) 내로 수용된다.
권회형의 전극 조립체는, 축선 방향의 양단 중 한쪽에, 케이스 본체(11a)의 내저면(11d)에 근접하는 저측 맞닿음부를 갖고, 다른 한쪽에, 덮개(11b)에 근접하는 덮개측 맞닿음부를 갖는다. 저측 맞닿음부는, 세퍼레이터의 장(長)연부, 부극 전극의 장연부, 또는 세퍼레이터 및 부극 전극의 장연부에 의해 구성되어 있어도 좋다. 권회형의 전극 조립체에 있어서, 복수의 미도공부가, 부극 전극 및 정극 전극의 한 변인 장연부에 간격을 두고 돌출되어 있다. 또한, 부극 전극 및 정극 전극이 권회된 상태로, 동일한 극성의 미도공부끼리가 적층 방향으로 서로 겹쳐져 미도공부군이 구성되어 있다.
덮개 단자 부재(60)를 구성하는 부재 중, 전극 수납 세퍼레이터(20)의 덮개측 맞닿음부(20a)에는, 정극 도전 부재(32, 61)나 부극 도전 부재(42, 71)를 맞닿게 해도 좋고, 정극 단자(30, 62)나 부극 단자(40, 72)를 맞닿게 해도 좋다.
부극 전극(24)은, 부극 금속박(25)의 편 면에만 부극 활물질층(26)을 갖고 있어도 좋다. 동일하게, 정극 전극(14)은, 정극 금속박(15)의 편 면에만 정극 활물질층(16)을 갖고 있어도 좋다.
각 실시 형태의 2차 전지(10)에 있어서, 덮개(11b)와, 정극 도전 부재(32, 61) 및 부극 도전 부재(42, 71)가 서로 이간되어 있으면, 덮개 단자 부재로부터 절연 부재(50)를 생략해도 좋다. 이 경우, 정극 단자(30, 62) 및 부극 단자(40, 72)의 덮개(11b)로의 체결 상태로, 정극 도전 부재(32, 61) 및 부극 도전 부재(42, 71)가 덮개(11b)로부터 이간되어 있다.
각 실시 형태의 2차 전지(10)에 있어서, 케이스(11)와 전극 조립체(12)의 사이를 절연하는 바닥이 있는 상자 형상의 절연 필름을, 케이스(11) 내에 배치해도 좋다. 예를 들면, 절연 필름은, 직사각 형상의 저벽과, 저벽의 각 변으로부터 상방으로 연장되는 4개의 측벽으로 이루어지고, 전극 조립체(12)의 전체를 수납 가능한 내부 공간을 갖고 있다. 절연 필름의 측벽은, 전극 조립체(12)와 케이스 본체(11a)의 내측면의 사이에 배치된다. 절연 필름의 저벽은, 전극 조립체(12)와 케이스 본체(11a)의 내저면(11d)의 사이에 배치된다. 이 경우, 전극 수납 세퍼레이터(20)의 저측 맞닿음부(20b)는, 절연 필름의 저벽을 통하여, 케이스 본체(11a)의 내저면(11d)에 맞닿아져 있다.
축전 장치는, 2차 전지(10)가 아니라, 전기 2중층 캐패시터 등의 다른 축전 장치에 적용해도 좋다.
2차 전지(10)는, 리튬 이온 2차 전지였지만, 이것에 한정되지 않고, 다른 2차 전지라도 좋다. 요컨데, 정극 활물질과 부극 활물질의 사이를 이온이 이동함과 함께 전하의 수수를 행하는 것이면 좋다.

Claims (5)

  1. 정극 전극 및 부극 전극이 서로 세퍼레이터로 절연된 상태로 적층되고, 상기 정극 전극 및 상기 부극 전극은 그들의 한 변으로부터 돌출된 미도공(未塗工)부를 갖는 전극 조립체와,
    상기 전극 조립체 및 상기 미도공부를 수용하기 위한 개구부를 갖는 바닥이 있는 상자 형상의 케이스 본체와,
    상기 케이스 본체의 개구부를 폐색하기 위한 덮개와,
    상기 덮개에 고정되고, 상기 전극 조립체와 전기를 수수(授受)하는 전극 단자와,
    상기 미도공부와 상기 전극 단자를 전기적으로 접속하는 도전 부재를 구비하고,
    상기 덮개와, 상기 전극 단자와, 상기 도전 부재를 일체화하여 덮개 단자 부재가 구성되고,
    상기 덮개 단자 부재는, 상기 미도공부를 통하여 상기 전극 조립체와 일체화되고,
    상기 전극 조립체는, 상기 케이스 본체의 내저면에 맞닿는 저측 맞닿음부를 갖고,
    상기 세퍼레이터는, 상기 덮개 단자 부재에 맞닿는 덮개측 맞닿음부를 갖고,
    상기 덮개측 맞닿음부는, 상기 부극 전극의 미도공부의 돌출 방향으로 상기 부극 전극의 한 변보다도 돌출되어 있는, 축전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정극 전극, 상기 부극 전극 및, 상기 세퍼레이터는 직사각형 시트 형상이고,
    상기 세퍼레이터는, 상기 정극 전극을 양면으로부터 사이에 끼우는 직사각형 시트 형상의 세퍼레이터 부재끼리가 접합되어 구성되고,
    상기 세퍼레이터 부재는, 상기 정극 전극의 미도공부의 돌출 방향으로 상기 정극 전극의 한 변보다도 돌출된 제1 돌출부와, 상기 제1 돌출부의 돌출 방향과는 상이한 방향으로 각각 돌출된 제2 돌출부를 갖고,
    상기 덮개측 맞닿음부는, 상기 제1 돌출부끼리를 접합한 부위이고,
    상기 저측 맞닿음부는, 상기 케이스 본체의 내저면을 향하여 돌출된 상기 제2 돌출부끼리를 접합한 부위인, 축전 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 저측 맞닿음부는, 상기 세퍼레이터 및 상기 부극 전극에 의해 구성되고,
    상기 세퍼레이터의 저측 맞닿음부는, 상기 부극 전극의 저측 맞닿음부와, 상기 케이스 본체의 내저면을 따른 동일면상에 위치하고 있는, 축전 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축전 장치는 2차 전지인, 축전 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가로,
    상기 덮개와 상기 도전 부재를 절연하는 절연 부재를 구비하는, 축전 장치.
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