KR20190091563A - 조전지, 조전지에 사용되는 버스 바 홀더 및 조전지의 제조 방법 - Google Patents

조전지, 조전지에 사용되는 버스 바 홀더 및 조전지의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

복수의 버스 바와 복수의 전극 탭의 위치를 용이하게 조정하여, 접합할 수 있는 조전지, 조전지에 사용되는 버스 바 홀더, 및 조전지의 제조 방법을 제공한다. 본 발명은 전극 탭(112)을 갖는 복수의 단전지(110)와, 전극 탭(112)이 접촉하는 맞닿음면(114h)을 갖는 복수의 스페이서(114)와, 전극 탭(112)에 접합되는 스페이서의 접촉면(132f)을 갖고, 접촉면이 전극 탭(112)을 사이에 두고 스페이서의 접촉면을 서로 향하는 복수의 버스 바(132)와, 복수의 버스 바를 보유 지지하는 보유 지지부(131d)를 갖는 버스 바 홀더(131)를 갖고, 버스 바 홀더는, 추가로 보유 지지부에 보유 지지된 버스 바를 스페이서의 맞닿음면을 향하여 접촉면과 반대측의 피압박면(132e)으로부터 압박하는 압박부(131k)를 갖는다.

Description

조전지, 조전지에 사용되는 버스 바 홀더 및 조전지의 제조 방법
본 발명은 조전지, 조전지에 사용되는 버스 바 홀더 및 조전지의 제조 방법에 관한 것이다.
자동차 업계에서는 근년, 자동차로부터의 배출 가스를 저감하기 위해 이차 전지나 연료 전지 등의 환경에 대한 부하가 적은 장치의 개발에 몰두하고 있다. 예를 들어 이차 전지에서는 정극과 부극과 세퍼레이터 등으로 이루어지는 단전지로부터 얻어지는 출력이 작기 때문에, 적층하여 사용되는 경우가 많으며, 이러한 제품은 조전지라고 불린다. 조전지에서는 복수의 단전지의 내부로부터 각각 전극 탭이 도출된다. 도출된 복수의 전극 탭은 버스 바 등의 부품과 접속되어 외부로 전력이 취출된다.
버스 바는 단전지의 적층수에 맞추어 복수 준비되지만, 조립 작업성 등의 관점에서 복수의 버스 바는 특허문헌 1 등에 개시되는 바와 같이 다른 부재에 일체로 보유 지지된 상태로 조립되는 경우가 있다(특허문헌 1 참조).
일본 특허 공표 제2012-515418호 공보
조전지에 있어서, 버스 바는 박판형 부재를 소정의 형상으로 성형하고, 그것을 소정수 접합하거나 하여 일체화한 상태에서 전극 탭과 접합된다. 조전지에 있어서 버스 바와 전극 탭의 접합 개소는 복수 마련되지만, 버스 바나 전극 탭에는 타부품과 마찬가지로 부품 단독에서의 변동이나 조립 변동 등이 존재하며, 또한 그들 변동은 누적될 수 있다. 조전지에 있어서의 상기 복수의 접합 개소에 있어서는, 장소에 따라 전극 탭과 버스 바의 위치가 변동되어, 전극 탭과 버스 바의 사이에 간극이 생겨, 상기 복수의 접합 개소를 모두 접합할 수 있도록 접촉시키는 작업이 번잡해질 우려가 있다. 이 점에 대하여, 본 발명자들은 상기 접합 작업의 개선에 대하여 검토하고 있다.
그래서, 본 발명은 전극 탭과 버스 바의 사이에 생길 수 있는 간극을 흡수하여 복수 개소 존재하는 전극 탭과 버스 바를 각각 용이하게 접촉시켜, 접합할 수 있는 조전지, 조전지에 사용되는 버스 바 홀더, 및 조전지의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하는 본 발명의 일 양태에 관한 조전지는, 전극 탭을 갖는 복수의 단전지와, 전극 탭에 접합되는 접합 부위를 갖는 복수의 버스 바와, 전극 탭을 지지하는 지지 부재와, 복수의 버스 바를 보유 지지하는 버스 바 홀더를 갖는다. 상기 버스 바 홀더는, 버스 바의 접합 부위를, 지지 부재에 의해 지지되어 있는 전극 탭을 향하여 압박하는 압박부를 구비하고 있다. 또한, 본 발명의 일 양태는 상기 조전지에 사용되는, 상기 보유 지지부와 상기 압박부를 구비한 버스 바 홀더이다.
상기 목적을 달성하는 본 발명의 일 양태는 조전지의 제조 방법이다. 상기 방법에서는 전극 탭을 갖는 단전지를, 전극 탭을 지지하는 지지 부재와 함께 적층하여 적층체를 형성한다. 이어서, 전극 탭에 접합되는 접합 부위를 갖는 복수의 버스 바를 보유 지지한 버스 바 홀더를, 지지 부재에 의해 지지되어 있는 전극 탭에 마주 보도록 배치한다. 그리고, 버스 바 홀더에 보유 지지된 버스 바를, 버스 바 홀더의 압박부에 의해 전극 탭을 향하여 압박한다. 그리고, 버스 바 및 전극 탭을 서로 압박한 상태에 있어서, 버스 바와 전극 탭을 접합한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 조전지를 도시하는 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시하는 조전지로부터 가압 유닛(상하의 가압판과 좌우의 측판)을 분리하고, 버스 바 유닛의 일부(애노드측 터미널과 캐소드측 터미널)와 보호 커버를 분리한 상태를 도시하는 사시도이다.
도 3은, 도 2에 도시하는 복수의 단전지의 전방측을 도시하는 부분 확대도이다.
도 4는, 버스 바 유닛의 주요부를 도시하는 부분 확대도이다.
도 5는, 적층한 단전지의 전극 탭에 버스 바를 접합한 상태의 주요부를 도시하는 단면도이다.
도 6은, 적층체, 버스 바, 버스 바 홀더 및 터미널을 도시하는 분해 사시도이다.
도 7은, 버스 바 홀더에 버스 바를 설치한 상태를 부분적으로 도시하는 사시도이다.
도 8은, 도 7의 상태에 있어서 버스 바와 버스 바 홀더를 분해한 상태를 도시하는 사시도이다.
도 9는, 적층체를 구성하는 스페이서에, 버스 바를 조립한 버스 바 홀더를 조립하는 모습을 도시하는 사시도이다.
도 10은, 적층체를 구성하는 스페이서에, 버스 바를 조립한 버스 바 홀더를 조립한 상태를 도시하는 도면이다.
도 11은, 도 2에 도시하는 적층체를 단전지별로 분해하며, 또한 그 중 하나인 최상부의 단전지로부터 양단에 배치된 스페이서를 분리한 상태를 도시하는 사시도이다.
도 12는, 적층 방향에 인접하는 셀 서브 어셈블리를 버스 바에 의해 전기적으로 접속하는 모습을 도시하는 사시도이다.
도 13은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 조전지의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 14는, 조전지를 구성하는 부재를 순서대로 적층하고 있는 상태를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 15는, 조전지의 구성 부재를 상방으로부터 압박하고 있는 상태를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 16은, 측판과 가압판을 용접하고 있는 상태를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 17은, 가압 유닛을 조립한 적층체에 버스 바 유닛을 설치할 때를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 18은, 스페이서를 포함하는 적층체에, 버스 바를 설치한 버스 바 홀더를 설치하기 전이며, 버스 바를 버스 바 홀더에 설치하기 전의 상태를 설명하는 도면이다.
도 19는, 도 18에 이어서, 스페이서를 포함하는 적층체에, 버스 바를 설치한 버스 바 홀더를 설치하는 모습을 설명하는 도면이다.
도 20은, 도 19에 이어서, 스페이서를 포함하는 적층체에, 버스 바 및 버스 바 홀더를 설치한 상태를 도시하는 도면이다.
도 21은, 버스 바 유닛을 구성하는 버스 바를 전극 탭에 용접할 때를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 22는, 애노드측 터미널을 애노드측 버스 바에, 캐소드측 터미널을 캐소드측 버스 바에 용접할 때를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 23은, 가압 유닛 및 버스 바 유닛을 설치한 적층체에 보호 커버를 설치할 때를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하면서, 본 발명에 관한 실시 형태에 대하여 설명한다. 도면의 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다. 도면에 있어서의 부재의 크기나 비율은, 설명의 편의상 과장되어 실제의 크기나 비율과는 상이한 경우가 있다.
(조전지)
우선, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 조전지에 대하여 설명한다. 각 도면에 있어서, X, Y 및 Z로 나타내는 화살표를 사용하여, 조전지(100)의 방위를 나타내고 있다. X에 의해 나타내는 화살표의 방향은, 조전지(100)의 긴 변 방향(전극 탭의 신장 방향)을 나타내고 있다. Y에 의해 나타내는 화살표의 방향은, 조전지(100)의 짧은 변 방향(전극 탭의 폭 방향)을 나타내고 있다. Z에 의해 나타내는 화살표의 방향은, 조전지(100)의 적층 방향(수직 방향)을 나타내고 있다. 긴 변 방향 X와 짧은 변 방향 Y에 의해 형성되는 XY 평면은 편평한 단전지의 평면 방향과 동일하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 조전지를 도시하는 사시도, 도 2는 도 1의 분해 사시도, 도 5는 적층한 단전지의 전극 탭에 버스 바를 접합한 상태의 주요부를 도시하는 단면도이다. 도 6은 적층체, 버스 바, 버스 바 홀더 및 터미널을 도시하는 분해 사시도이다. 도 9는 적층체를 구성하는 스페이서에, 버스 바를 조립한 버스 바 홀더를 조립하는 모습을 도시하는 사시도이다. 도 10은, 적층체를 구성하는 스페이서에, 버스 바를 조립한 버스 바 홀더를 조립한 상태를 도시하는 도면이다.
조전지(100)는, 전기 자동차와 같은 차량에 복수 탑재되어, 차량용 모터를 구동시키는 전원 등으로서 사용된다. 조전지(100)는, 도 2 등에 도시하는 바와 같이 복수의 단전지(110)를 적층하여 이루어지는 적층체(110S)를, 가압 유닛(120)에 의해 가압한 상태에 있어서, 버스 바 유닛(130)에 의해 전기적으로 접속하여 구성되어 있다.
본 실시 형태에 관한 조전지(100)에 대하여 도 9, 10을 참조하여 개략적으로 설명하면, 이하와 같이 된다. 조전지(100)는, 전극 탭(112)을 갖는 복수의 단전지(110)와, 전극 탭(112)에 접합되는 접합면(132f)을 갖는 복수의 버스 바(132)와, 전극 탭(112)을 지지하는 제1 스페이서(114)와, 버스 바(132)를 보유 지지하는 버스 바 홀더(131)를 갖는다. 본 명세서에 있어서 제1 스페이서(114)는 지지 부재에 상당하고, 버스 바(132)의 접합면(132f)은 전극 탭(112)과의 접합 부위에 상당한다.
버스 바 홀더(131)는, 버스 바(132)의 접합면(132f)을, 제1 스페이서(114)에 의해 지지되어 있는 전극 탭(112)을 향하여 압박하는 압박부(131k)를 갖는다. 이하, 조전지(100)의 각 구성을 설명한다.
(적층체)
도 11은 도 2에 도시하는 적층체를 단전지별로 분해하며, 또한 그 중 하나인 최상부의 단전지로부터 양단에 배치된 스페이서를 분리한 상태를 도시하는 사시도이다. 도 12는 적층 방향에 인접하는 셀 서브 어셈블리를 버스 바에 의해 전기적으로 접속하는 모습을 도시하는 사시도이다.
적층체(110S)는, 도 11, 12 등에 도시하는 바와 같이, 전기적으로 병렬 접속된 3개의 단전지(110)로 이루어지는 제1 셀 서브 어셈블리(110M)와, 전기적으로 병렬 접속된 3개의 단전지(110)로 이루어지는 제2 셀 서브 어셈블리(110N)를, 교대로 직렬 접속하여 구성되어 있다.
제1 셀 서브 어셈블리(110M)와 제2 셀 서브 어셈블리(110N)는, 마찬가지의 구성으로 이루어진다. 단, 제1 셀 서브 어셈블리(110M)와 제2 셀 서브 어셈블리(110N)는, 도 12에 도시하는 바와 같이 3개의 단전지(110)의 상하를 반전시켜 구성되어 있다. 그 때문에, 제1 셀 서브 어셈블리(110M)는, 제2 셀 서브 어셈블리(110N)와 3개의 애노드측 전극 탭(112A)과 3개의 캐소드측 전극 탭(112K)의 위치가 역전되어 있다.
제1 셀 서브 어셈블리(110M)는, 도 12에 도시하는 바와 같이, 모든 애노드측 전극 탭(112A)이 도면 중 우측에 위치하고, 모든 캐소드측 전극 탭(112K)이 도면 중 좌측에 위치하고 있다.
제2 셀 서브 어셈블리(110N)는, 도 12에 도시하는 바와 같이, 모든 애노드측 전극 탭(112A)이 도면 중 좌측에 위치하고, 모든 캐소드측 전극 탭(112K)이 도면 중 우측에 위치하고 있다. 3개의 단전지(110)별로, 그 상하를 단순하게 바꾸기만 해서는, 전극 탭(112)의 선단부(112d)의 방향이 Z 방향의 상하로 변동되어 버린다. 이 때문에, 모든 단전지(110)의 전극 탭(112)의 선단부(112d)의 방향이 정렬되도록, 각각의 선단부(112d)를 하방으로 굴절시키고 있다.
단전지(110)는, 예를 들어 리튬 이온 이차 전지에 상당한다. 단전지(110)는, 차량용 모터의 구동 전압의 사양을 충족하기 위해 직렬로 복수 접속된다. 단전지(110)는, 전지의 용량을 확보하여 차량의 주행 거리를 늘리기 위해 병렬로 복수 접속된다.
단전지(110)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 충방전을 행하는 발전 요소(111), 발전 요소(111)를 외부에 노출시키는 전극 탭(112), 및 발전 요소(111)를 밀봉하는 라미네이트 필름(113)을 포함하고 있다.
발전 요소(111)는, 옥외의 충전 스탠드 등으로부터 전력을 충전한 후에, 차량용 모터 등에 대하여 방전하여 구동 전력을 공급하는 것이다. 발전 요소(111)는, 세퍼레이터에 의해 분리된 애노드와 캐소드를 복수조 적층하여 구성되어 있다.
전극 탭(112)은, 도 5에 도시하는 바와 같이, 발전 요소(111)를 외부에 노출시키는 것이다. 전극 탭(112)은, 애노드측 전극 탭(112A) 및 캐소드측 전극 탭(112K)으로 구성되어 있다. 애노드측 전극 탭(112A) 및 캐소드측 전극 탭(112K)은, 단전지(110)의 전지 본체로부터 전지 본체의 두께 방향과 교차하는 동일한 방향(긴 변 방향 X)을 향하여 도출되어 있다. 단전지(110)는, 도 12에 도시하는 바와 같이 적어도 2매 이상 적층되고, 하나의 단전지(110)에 있어서의 애노드측 전극 탭(112A)과 다른 단전지(110)에 있어서의 캐소드측 전극 탭(112K)은 적층 방향 Z로 배열된다. 애노드측 전극 탭(112A)의 기단측은, 하나의 발전 요소(111)에 포함되는 모든 애노드에 접합되어 있다.
애노드측 전극 탭(112A)은, 박판형으로 형성되고, 애노드의 특성에 맞추어 알루미늄(Al)으로 이루어진다. 캐소드측 전극 탭(112K)의 기단측은, 하나의 발전 요소(111)에 포함되는 모든 캐소드에 접합되어 있다. 캐소드측 전극 탭(112K)은, 박판형으로 형성되고, 캐소드의 특성에 맞추어 구리(Cu)로 이루어진다. 캐소드측 전극 탭(112K)의 두께는, 애노드측 전극 탭(112A)의 두께 이하이다. 캐소드측 전극 탭(112K)의 두께는, 예를 들어 애노드측 전극 탭(112A)의 두께의 절반이다.
전극 탭(112)은, 도 5에 도시하는 바와 같이, 발전 요소(111)와 인접하는 기단부(112c)로부터 선단부(112d)에 걸쳐 L자형으로 형성되어 있다. 전극 탭(112)의 선단부(112d)는, 버스 바(132)의 애노드측 이면 또는 캐소드측 이면을 따르도록, Z 방향의 하방을 따라 굴절되어 있다. 전극 탭(112)의 선단부(112d)는, 버스 바(132)와 면 접촉한다. 선단부(112d)는, 제1 스페이서(114)와 맞닿는 스페이서 맞닿음면(112e)과, 버스 바(132)와 접촉하는 버스 바 맞닿음면(112f)을 갖는다(도 18 참조).
라미네이트 필름(113)은, 도 5에 도시하는 바와 같이, 한 쌍으로 이루어지며, 발전 요소(111)를 Z 방향을 따른 상하로부터 밀봉하는 것이다. 한 쌍의 라미네이트 필름(113)은, 도 11에 도시하는 바와 같이 직사각 형상의 외주를 갖고, 직사각 형상의 외주 중 한 변에 해당하는 일단부(113a)의 간극으로부터 외부를 향하여, 애노드측 전극 탭(112A) 및 캐소드측 전극 탭(112K)을 배열하고 있다. 라미네이트 필름(113)은, 금속박과, 그 금속박을 상하로부터 피복하는 절연성을 구비한 시트로 구성되어 있다.
단전지(110)는, 도 11에 도시하는 바와 같이 한 쌍의 스페이서(제1 스페이서(114) 및 제2 스페이서(115))에 의해 지지된 상태에 있어서, 도 5에 도시하는 바와 같이 적층된다.
한 쌍의 스페이서(제1 스페이서(114) 및 제2 스페이서(115))는, 도 5, 도 11에 도시하는 바와 같이, 단전지(110)를 적층 방향 Z를 따라 일정한 간격으로 배치하고 있다. 제1 스페이서(114)는, 전극 탭(112)을 도출한 측에 있어서 단전지(110)를 지지한다. 제2 스페이서(115)는, 제1 스페이서(114)와 단전지(110)의 긴 변 방향 X에 있어서 대향하도록, 전극 탭(112)을 도출한 측과 반대측에 있어서 단전지(110)를 지지한다.
제1 스페이서(114)는, 도 5, 11에 도시하는 바와 같이, 요철을 구비한 긴 판 형상으로 형성되며, 절연성을 구비한 강화 플라스틱으로 이루어진다. 제1 스페이서(114)는, 단전지(110)와 함께 적층되고, 긴 변 방향 X에 있어서 각각의 제1 스페이서(114)는 단전지(110)에 인접하여 배치되어 있다. 제1 스페이서(114)는, 한 쌍의 라미네이트 필름(113)의 일단부(113a)에 대향하도록 마련되어 있다. 제1 스페이서(114)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 평탄한 맞닿음면(114b)에 의해, 라미네이트 필름(113)의 일단부(113a)를 지지하고 있다.
제1 스페이서(114)는, 맞닿음면(114b)과 인접하여 적층 방향 Z를 따른 벽면에 전극 탭(112)의 지지면(114h)을 구비하고 있다. 지지면(114h)은, 도 5에 도시하는 바와 같이, 전극 탭(112)의 선단부(112d)를 X 방향을 따라 위치 결정하고 있다. 지지면(114h)은, 버스 바(132)를 전극 탭(112)에 접합시킬 때 후술하는 버스 바 홀더(131)의 압박부(131k)에 의한 버스 바(132)측으로부터의 압박에 대하여 전극 탭(112)을 지지한다. 제1 스페이서(114)는, 지지면(114h)으로서, 애노드측 전극 탭(112A)을 지지하는 애노드측 지지면(114j)과, 캐소드측 전극 탭(114K)을 지지하는 캐소드측 지지면(114k)을 갖는다. 애노드측 지지면(114j)은, 본 명세서에 있어서 애노드측 지지 부위에 상당하고, 캐소드측 지지면(114k)은 캐소드측 지지 부위에 상당한다.
제1 스페이서(114)는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 맞닿음면(114b)의 짧은 변 방향 Y를 따른 양단에, 각각 상방을 향하여 돌출된 한 쌍의 연결 핀(114c)을 구비하고 있다. 한 쌍의 연결 핀(114c)은, 원기둥 형상으로 이루어지며, 라미네이트 필름(113)의 일단부(113a)의 짧은 변 방향 Y를 따른 양단에 개구된 연결 구멍(113c)에 삽입됨으로써, 단전지(110)를 위치 결정하고 있다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 스페이서(114)의 상면(114a)과, 인접하는 제1 스페이서(114)의 하면(114d)은 맞닿는다. 제1 스페이서(114)의 상면(114a)으로부터 돌출된 원기둥 형상의 위치 결정 핀(114e)은, 인접하는 제1 스페이서(114)의 하면(114d)에 개구된 위치 결정 구멍(114f)에 끼워 맞추어짐으로써, 제1 스페이서(114)는 서로 위치 결정되어 있다. 제1 스페이서(114)는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 짧은 변 방향 Y를 따른 양단에, 로케이트 구멍(114g)을 구비하고 있다. 로케이트 구멍(114g)에는, 복수의 조전지(100)끼리를 적층 방향 Z를 따라 위치 결정하면서 연결하는 볼트를 삽입한다.
도 9는 적층체를 구성하는 스페이서에 버스 바를 조립한 버스 바 홀더를 조립하는 모습을 설명하는 사시도이다. 조전지(100)는, 제1 스페이서(114)에 대하여 버스 바 홀더(131)를 연결하는 연결부(116 내지 118)를 갖는다. 연결부(116)는, 짧은 변 방향 Y에 있어서 애노드측 지지면(114j)과 캐소드측 지지면(114k)의 사이의 제1 위치에 배치된다. 연결부(117)는, 제1 위치에 해당하는 연결부(116)에 대하여 애노드측 지지면(114j)보다 짧은 변 방향 Y에 있어서 외측에 위치하는 제2 위치에 배치된다. 연결부(118)는, 제1 위치에 해당하는 연결부(116)에 대하여 캐소드측 지지면(114k)보다 짧은 변 방향 Y에 있어서 외측에 위치하는 제3 위치에 배치된다. 변형부(131h)는, 연결부(116 내지 118)에 의해 제1 스페이서(114)에 대하여 버스 바 홀더(131)를 연결한 상태에 있어서 탄성 변형된 상태가 유지된다.
연결부(116 내지 118)는, 각각 걸림 결합부(114m) 및 걸림 결합부(131n)를 갖는다. 걸림 결합부(114m)는, 본 명세서에 있어서 제1 스페이서(114)에 형성한 지지 부재측 걸림 결합부에 해당한다. 걸림 결합부(114m)는, 도 10에 도시하는 바와 같이 제1 스페이서(114)에 있어서 짧은 변 방향 Y의 양단에 마련한 대략 직육면체 형상의 단부(114q)의 전방측 측면에 마련되어 있다. 걸림 결합부(114m)는, 단부(114q) 등의 전방측 단부를 절결하여 형성한 오목부(114n)와, 오목부(114n)의 에지부에 형성되고, 버스 바 홀더(131)의 제1 스페이서(114)에 대한 위치를 보유 지지하는 걸이부(114p)를 구비한다. 걸이부(114p)에는, 버스 바 홀더(131)에 마련된 갈고리형 걸림 결합부(131n)가 설치된다. 오목부(114n)는, 대략 직육면체 형상의 단부(114q) 등에 있어서 걸림 결합부(131n)를 설치하는 측을 절결하도록 형성된다. 단부(114q)의 형상은 직육면체에 한정되지 않는다. 상세는 후술한다.
제2 스페이서(115)는, 제1 스페이서(114)와 마찬가지로 단전지(110)에 인접하여 배치되고, 전극 탭(112)을 지지할 필요가 없다는 점에서, 제1 스페이서(114)를 간략화하여 구성하고 있다. 제2 스페이서(115)는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 지지면(115b)과, 위치 결정 핀(115e)과, 연결 핀(115c)과, 로케이트 구멍(115g)을 구비하고 있다. 지지면(115b)은, 라미네이트 필름(113)의 타단부(113b)를 지지한다. 위치 결정 핀(115e)은, 제2 스페이서끼리를 위치 결정한다. 연결 핀(115c)은, 단전지(110)를 위치 결정한다. 로케이트 구멍(115g)에는, 복수의 조전지(100)끼리를 위치 결정하면서 연결하는 볼트를 삽입한다. 또한, 제2 스페이서(115)는, 제1 스페이서(114)의 상면(114a), 하면(114d) 및 위치 결정 구멍(114f)에 대응하는 구성을 구비하지만, 상기 구성은 제1 스페이서(114)와 마찬가지이기 때문에, 상세한 설명을 생략한다.
(가압 유닛)
가압 유닛(120)은, 적층체(110S)의 각각의 단전지(110)의 발전 요소(111)를 상하로부터 가압하는 상부의 가압판(121)과 하부의 가압판(122), 및 적층체(110S)를 가압한 상태에서 가압판(121) 및 가압판(122)을 고정하는 한 쌍의 측판(123)을 포함하고 있다. 가압 유닛(120)은, 가압판(121, 122) 및 측판(123)에 의해 적층체(110S)를 수용하는 하우징을 구성한다. 이하, 상세하게 기술한다.
상부의 가압판(121)은, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 하부의 가압판(122)과 함께, 적층체(110S)를 구성하는 복수의 단전지(110)를 상하로부터 집어 보유 지지하면서, 각각의 단전지(110)의 발전 요소(111)를 가압한다. 가압판(121)은, 요철을 구비한 판형으로 형성되며, 충분한 강성을 구비한 금속으로 이루어진다. 가압판(121)은, 수평면 상을 따라 배치되어 있다. 가압판(121)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 발전 요소(111)를 하방을 향하여 가압하는 가압면(121a)을 구비하고 있다. 가압면(121a)은, 평탄하게 형성되며, 가압판(121)의 중앙 부분으로부터 하방을 향하여 돌출되어 있다. 가압판(121)은, 조전지(100)끼리를 연결하는 볼트를 삽입하는 로케이트 구멍(121b)을 구비하고 있다. 로케이트 구멍(121b)은, 관통 구멍으로 이루어지고, 가압판(121)의 네 코너에 개구되어 있다.
하부의 가압판(122)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 상부의 가압판(121)과 동일한 형상으로 이루어지며, 가압판(121)의 상하를 역전시키도록 마련되어 있다. 가압판(122)은, 가압판(121)과 마찬가지로, 발전 요소(111)를 상방을 향하여 가압하는 가압면(122a), 및 조전지(100)끼리를 Z 방향을 따라 위치 결정하면서 연결하는 볼트를 삽입하는 로케이트 구멍(122b)을 구비하고 있다.
한 쌍의 측판(123)은, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 적층체(110S)를 가압한 상태의 상부의 가압판(121) 및 하부의 가압판(122)을 고정하는 것이다. 즉, 한 쌍의 측판(123)은, 가압판(121) 및 가압판(122)의 간격을 일정하게 유지한다. 또한, 한 쌍의 측판(123)은, 적층한 복수의 단전지(110)의 긴 변 방향 X를 따른 측면을 피복하여 보호한다. 측판(123)은, 평판형으로 형성되며, 금속으로 이루어진다. 한 쌍의 측판(123)은, 적층한 복수의 단전지(110)의 긴 변 방향 X를 따른 양측면에 대향하도록, 기립된 상태로 배치되어 있다. 한 쌍의 측판(123)은, 가압판(121) 및 가압판(122)에 대하여 용접된다.
(버스 바 유닛)
도 3은 도 2에 도시하는 복수의 단전지의 전방측을 도시하는 부분 확대도, 도 4는 버스 바 유닛의 주요부를 도시하는 확대도이다. 도 7은 버스 바 홀더에 버스 바를 조립한 상태를 도시하는 사시도, 도 8은 도 7의 분해 사시도, 도 10은 적층체를 구성하는 스페이서에, 버스 바를 조립한 버스 바 홀더를 조립한 상태를 도시하는 도면이다.
버스 바 유닛(130)은, 도 6을 참조하여 개략적으로 설명하면, 버스 바 홀더(131), 버스 바(132), 애노드측 터미널(133) 및 캐소드측 터미널(134), 및 보호 커버(135)를 갖는다. 이하, 상세하게 기술한다.
버스 바 홀더(131)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 복수의 버스 바(132)를 일체적으로 보유 지지하는 것이다. 버스 바 홀더(131)는, 복수의 버스 바(132)를, 적층체(110S)의 각각의 단전지(110)의 전극 탭(112)에 대면하도록, 매트릭스형으로 일체적으로 보유 지지하고 있다. 버스 바 홀더(131)는, 절연성을 구비한 수지로 이루어지며, 프레임 형상으로 형성되어 있다.
버스 바 홀더(131)는, 도 6 내지 10에 도시하는 바와 같이 지주부(131a)와, 보조 지주부(131b)와, 수평 벽부(131c)와, 보유 지지부(131d)와, 변형부(131h)와, 압박부(131k)와, 개구부(131m)와, 걸림 결합부(131n)를 갖는다.
지주부(131a)는, 도 6에 도시하는 바와 같이 프레임 형상으로 형성된 버스 바 홀더(131)의 짧은 변 방향 Y의 양단에 한 쌍을 이루어 마련되어 있다. 한 쌍의 지주부(131a)는, 제1 스페이서(114)의 측면에 끼워 맞춘다. 한 쌍의 지주부(131a)는, 적층 방향 Z를 따라 시인한 경우에 L자형이며, 적층 방향 Z를 따라 연장된 판형으로 형성되어 있다.
보조 지주부(131b)는, 도 6에 도시하는 바와 같이 지주부(131a)와 동일한 수직 방향으로 연장되는 형상이며, 버스 바 홀더(131)의 대략 중앙 또는 중간 부근에 위치한다. 지주부(131a)와 보조 지주부(131b)의 사이에는 버스 바(132)가 설치되어, 보유 지지된다.
수평 벽부(131c)는, 도 6에 도시하는 바와 같이 지주부(131a)와 보조 지주부(131b)를 접속하는 형상이며, 대략 수평 방향(짧은 변 방향 Y)으로 연장된다. 버스 바(132)는, 후술하는 바와 같이 수평 방향으로 2열로 배치되고, 수직 방향(적층 방향 Z)에 있어서 인접하는 애노드측 버스 바(132A)와 캐소드측 버스 바(132K)는 서로 접합된다. 수평 벽부(131c)는, 프레임 형상의 버스 바 홀더(131)의 적층 방향 Z에 있어서의 양단뿐만 아니라 인접하는 버스 바(132)의 사이에 마련된다. 인접하는 버스 바(132)의 사이에 배치된 수평 벽부(131c)는, 적층 방향 Z를 따라 인접하는 버스 바(132)의 사이를 절연함으로써 방전을 방지한다.
버스 바 홀더(131)는, 각각 독립적으로 형성된 지주부(131a)와 보조 지주부(131b) 및 수평 벽부(131c)를 서로 접합하여 구성해도 되고, 지주부(131a)와 보조 지주부(131b) 및 수평 벽부(131c)를 일체적으로 성형하여 구성해도 된다.
보유 지지부(131d)는, 버스 바(132)를 버스 바 홀더(131)에 보유 지지하기 위해 마련된다. 보유 지지부(131d)는, 도 10에 도시하는 바와 같이 돌출부(131e)와 수용부(131f)를 갖는다. 돌출부(131e)는, 버스 바 홀더(131)에 있어서 버스 바(132)를 삽입하는(설치하는) 측에 있어서 지주부(131a) 및 보조 지주부(131b)의 내측을 향하여 돌출되는 갈고리와 같은 형상으로서 구성되어 있다.
수용부(131f)는, 버스 바(132)를 보유 지지하는 보유 지지부(131d)를 구성함과 함께 압박부(131k) 및 변형부(131h)를 지주부(131a) 및 보조 지주부(131b)에 설치한다. 보유 지지부(131d)는, 도 10에 도시하는 바와 같이 버스 바(132)를 보유 지지하도록 하나의 버스 바(132)에 대하여 버스 바(132)의 짧은 변 방향 Y의 양단에 있어서 쌍을 이루어 마련되어 있다.
돌출부(131e)와 수용부(131f)의 사이에는 버스 바(132)를 삽입하는 홈부(131g)가 형성된다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 긴 변 방향 X에 있어서 버스 바(132)는, 설치 상태에 있어서 돌출부(131e) 및 수용부(131f)의 양쪽과 동시에 접촉하지 않고, 여유부(간극)를 갖도록 구성되어 있다. 마찬가지로, 짧은 변 방향 Y에 있어서 버스 바(132)는, 지주부(131a) 및 보조 지주부(131b)의 양쪽과는 동시에 접촉하지 않고, 여유부(간극)를 갖도록 구성되어 있다. 수용부(131f)는, 도 10 등에 도시하는 바와 같이 본 실시 형태에 있어서 짧은 변 방향 Y로 신장되는 평면 형상으로서 구성되어 있지만, 변형부(131h) 및 압박부(131k)를 지주부(131a) 및 보조 지주부(131b)에 설치할 수 있다면, 형상은 이것에 한정되지 않는다.
변형부(131h)는, 보유 지지부(131d)와 압박부(131k)를 접속한다. 변형부(131h)는, 탄성 변형 가능하게 구성되며, 탄성 변형된 상태에 있어서 전극 탭(112)을 향하여 압박부(131k)를 이동시키는 방향의 탄발력을 압박부(131k)에 가압한다. 변형부(131h)는, 보유 지지부(131d)와 압박부(131k)의 사이에 있어서 버스 바(132)의 피압박면(132e)으로부터 이격되는 방향을 향하여 볼록하게 되도록 신장되어 있는 U자 형상의 다리부(131j)를 갖는다. 변형부(131h)는, 도 10에 도시하는 바와 같이 하나의 버스 바(132)에 대하여 압박부(131k)를 사이에 끼워 짧은 변 방향 Y로 쌍을 이루어 마련되어 있다.
이에 의해, 압박부(131k)가 버스 바(132)의 피압박면(132e)을 전극 탭(112)을 향하여 압박하여, 버스 바(132)의 보유 지지 부위보다 내측에 해당하는 피압박면(132e)을 전극 탭(112)에 밀착시킬 수 있다. 또한, 변형부(131h)는, 긴 변 방향 X에 있어서의 전극 탭(112) 및 버스 바(132)의 설치 시에 있어서의 위치나 형상 변동에 따라 압박부(131k)의 위치를 변화시키도록 변형된다(도 4의 변형부(131h1, 131h2) 및 압박부(131k1, 131k2) 참조). 이에 의해, 후술하는 압박부(131k)는, 버스 바 유닛(130)에 있어서의 모든 버스 바(132)를 모든 전극 탭(112)과 각각 밀착시킨다.
변형부(131h)는, 버스 바(132)의 접촉면을 따르는 방향(도 10의 짧은 변 방향 Y)에 있어서, 보유 지지부(131d)보다 버스 바(132)의 내측으로 치우치게 배치되도록 구성되어 있다.
압박부(131k)는, 버스 바(132)의 접합면(132f)을, 제1 스페이서(114)에 의해 지지되어 있는 전극 탭(112)을 향하여 압박한다. 다른 표현으로 말하자면, 압박부(131k)는, 버스 바 홀더(131)의 보유 지지부(131d)에 의해 보유 지지된 복수의 버스 바(132)를, 제1 스페이서(114)의 지지면(114h)을 향하여 접합면(132f)과 반대측의 피압박면(132e)으로부터 전극 탭(112)을 향하여 압박한다. 압박부(131k)는, 도 10에 도시하는 바와 같이 버스 바(132)의 피압박면(132e)에 면 접촉하는 압박면(131u)을 갖는다. 본 명세서에 있어서 압박부(131k)는, 버스 바(132)의 압박 부위에 해당한다. 압박부(131k)는, 도 20의 화살표로 나타내는 바와 같이 보유 지지부(131d)보다 내측에 해당하는 버스 바(132)의 피압박면(132e)을 전극 탭(112)을 향하여 압박한다. 버스 바(132)에 있어서, 보유 지지부(131d)와 접촉할 수 있는 개소는 버스 바 홀더(131)를 적층체(110S)에 설치한 상태에서 고정점과 같이 기능한다. 이에 비해, 압박부(131k)와 접촉하는 개소는, 압박부(131k)가 없다면 곡면이나, 평탄하지 않은 형상으로 되어 있다. 압박부(131k)는, 버스 바(132)의 접합면(132f)이 곡면이나, 평탄하지 않은 형상으로 되어 있는 사태를 억제하고, 제1 스페이서(114)의 지지면(114h)과 함께 버스 바(132)와 전극 탭(112)을 접촉시켜, 밀착시킨다.
압박부(131k)는, 변형부(131h)에 의해 보유 지지부(131d)와 분단되어 있고, 버스 바 유닛(130)을 적층체(110S)에 설치한 상태에서 조전지(100)에 포함되는 모든 버스 바(132)가 전극 탭(112)과 각각 밀착할 정도로 위치하도록 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 조립 전의 버스 바 홀더(131)의 스페이서 설치면에서부터 버스 바(132)의 접합면(132f)까지의 거리는, 제1 스페이서(114)의 버스 바 홀더 설치 단부면에서부터 전극 탭(112)의 버스 바 맞닿음면(112f)까지의 거리보다 짧게 설정되어 있다(도 10의 거리 d 참조). 이와 같이 구성함으로써, 버스 바(132)나 전극 탭(112) 등의 부품의 치수 변동이나 조립 오차가 있어도, 모든 버스 바(132)를 전극 탭(112)에 밀착시킬 수 있다. 또한, 압박부(131k)는, 버스 바(132)의 접합면(132f) 등이 전극 탭(112)으로부터 이격되지 않도록, 버스 바(132)보다 굽힘 강도를 높게 설정하고 있다. 본 실시 형태에서는, 금속 등으로 이루어지는 버스 바(132)에 대하여 수지 재료 등으로 구성하는 압박부(131k)의 부위를 금속제의 버스 바(132)의 판 두께에 대하여 충분히 두껍게 구성하고 있다. 압박부(131k)는, 버스 바(132)와의 접촉 부위를 구성한다.
버스 바(132)는 도 8에 도시하는 바와 같이 어느 정도 통합된 크기의 면을 구비하는 데 비해, 압박부(131k)는 도 8에 도시하는 바와 같이 수직 방향 및 수평 방향으로 연장되는 단면이 막대형인 형상을 복수 배치하여 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 압박부(131k)는, 도 8에 도시하는 바와 같이 수평 방향으로 신장되는 2개의 막대형 부재(131p, 131q)와, 한 쌍의 변형부(131h)의 중간에 위치하는 막대형 부재(131r)를 갖는다. 막대형 부재(131p, 131q)는, 도 8에 도시하는 바와 같이 수직 방향으로 배열되어 배치되고, 막대형 부재(131p)와 막대형 부재(131q)의 사이에는 레이저광을 조사할 수 있으며, 이에 의해 레이저광의 간섭을 피하여 버스 바(132)를 전극 탭(112)에 접합할 수 있다.
또한, 압박부(131k)는, 도 8에 도시하는 바와 같이 애노드측 버스 바(132A)를 압박하는 애노드측 압박부(131s)와, 캐소드측 버스 바(132K)를 압박하는 캐소드측 압박부(131t)를 갖는다. 이와 같이, 압박부(131k)는, 부품 단위로 압박력을 부여하여, 버스 바(132)를 구성하는 애노드측 버스 바(132A)와 캐소드측 버스 바(132K)를 별개로 압박하도록 구성되어 있다. 또한, 압박부(131k)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 후술하는 애노드측 터미널(133) 및 캐소드측 터미널(134)을 설치하는 부위에는 막대형 부재(131p, 131q) 중 어느 한쪽만을 마련하여 터미널(133, 134)의 설치를 가능하게 구성하고 있다.
개구부(131m)는, 도 8에 도시하는 바와 같이 압박부(131k)의 막대형 부재(131r)에 마련된 개구 형상이며, 예를 들어 용접 작업 시에 버스 바(132)보다 내부(내측)에 있는 부품과의 간극 등을 확인하기 위해 사용할 수 있다. 개구부(131m)는, 도 8에 있어서 압박부(131k)의 중앙에 3개 마련되어 있지만, 장소나 개수는 상기에 한정되지 않는다.
걸림 결합부(131n)는, 연결부(116 내지 118)를 구성하며, 버스 바 홀더(131)에 형성한 버스 바 홀더측의 걸림 결합부에 해당한다. 걸림 결합부(131n)는, 도 10에 도시하는 바와 같이 제1 스페이서(114)의 걸림 결합부(114m)의 오목부(114n)에 진입하여, 걸이부(114p)에 걸려짐으로써, 제1 스페이서(114)에 대하여 버스 바 홀더(131)를 연결한다. 걸림 결합부(131n)는, 도 10에 도시하는 바와 같이 삽입 방향과 교차하는 방향에 있어서 외측으로 돌출되는 형상을 한 쌍 구비하도록 구성되고, 당해 부분을 제1 스페이서(114)의 걸이부(114p)에 걸도록 구성되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서 지주부(131a)에서부터 걸림 결합부(131n)까지는 수지 재료 등으로 이루어지는 하나의 부품으로 형성되도록 구성되어 있다.
버스 바(132)는, 도 6, 8에 도시하는 바와 같이, 애노드측 전극 탭(112A)에 접속되는 애노드측 버스 바(132A)와 캐소드측 전극 탭(112K)에 접속되는 캐소드측 버스 바(132K)를, 접합하여 일체적으로 형성하고 있다. 애노드측 버스 바(132A) 및 캐소드측 버스 바(132K)는, 접촉부(132a)와, 걸림 결합부(132b)와, 접합부(132c)와, 개구부(132d)를 갖는다. 애노드측 버스 바(132A) 및 캐소드측 버스 바(132K)는, 판형의 부재를 소정 형상으로 절곡하여 성형되어 있다.
접촉부(132a)는, 버스 바 홀더(131)의 압박부(131k)에 의해 압박되는 피압박면(132e)과, 피압박면(132e)의 반대측에 마련되고 전극 탭(112)의 버스 바 맞닿음면(112f)과 접촉하는 접합면(132f)을 갖는다. 피압박면(132e)은, 버스 바(132)에 있어서의 대략 중앙부에 해당하며, 버스 바 홀더(131)의 압박부(131k)가 접촉한다. 접합면(132f)은, 버스 바(132)에 있어서의 전극 탭(112)과의 접합 부위에 해당하며, 전극 탭(112)에 있어서의 제1 스페이서(114)의 스페이서 맞닿음면(112e)과 반대측의 버스 바 맞닿음면(112f)에 있어서 전극 탭(112)과 접합된다(도 18 참조). 걸림 결합부(132b)는, 판형의 형상에 있어서 짧은 변 방향 Y의 양단에 마련되며, 버스 바(132)를 버스 바 홀더(131)의 보유 지지부(113d)로 보유 지지하기 위해 마련된다. 걸림 결합부(132b)는, 판재의 단부를 L자형으로 절곡하여 구성하지만, 버스 바(132)를 버스 바 홀더(131)에 설치하여 보유 지지할 수 있다면, 형상은 이것에 한정되지 않는다.
접합부(132c)는, 설치 시에 적층 방향 Z에 있어서의 한쪽 판재의 단부에 해당하며, 당해 부위에 있어서 애노드측 버스 바(132A)와 캐소드측 버스 바(132K)가 접합되어, 버스 바(132)가 구성된다. 접합부(132c)는, 도 7, 8에 있어서 판재의 단부를 절곡하여 구성하고 있지만, 접합이 가능하다면, 단부를 절곡하지 않아도 된다. 개구부(132d)는, 버스 바 홀더(131)에 대한 조립 시에 개구부(131m)와 연통되도록 구성되어 있다.
버스 바(132)는, 도 5, 도 6 및 도 12에 도시하는 바와 같이, 상하로 배열된 단전지(110)의 전극 탭(112)을 전기적으로 접속한다. 버스 바(132)는, 하나의 단전지(110)의 애노드측 전극 탭(112A)과, 인접하는 다른 단전지(110)의 캐소드측 전극 탭(112K)을 전기적으로 접속한다. 버스 바(132)는, 도 12에 도시하는 바와 같이, 예를 들어 제1 셀 서브 어셈블리(110M)의 상하에 3개 배열된 애노드측 전극 탭(112A)과, 제2 셀 서브 어셈블리(110N)의 상하에 3개 배열된 캐소드측 전극 탭(112K)을 전기적으로 접속한다.
즉, 버스 바(132)는, 도 12에 도시하는 바와 같이, 예를 들어 제1 셀 서브 어셈블리(110M)의 3개의 애노드측 전극 탭(112A)을 병렬 접속하고, 또한 제2 셀 서브 어셈블리(110N)의 3개의 캐소드측 전극 탭(112K)을 병렬 접속한다. 또한, 버스 바(132)는, 제1 셀 서브 어셈블리(110M)의 3개의 애노드측 전극 탭(112A)과, 제2 셀 서브 어셈블리(110N)의 3개의 캐소드측 전극 탭(112K)을 직렬 접속한다.
애노드측 버스 바(132A)의 판 두께는, 애노드측 전극 탭(112A)의 판 두께 이상이며, 예를 들어 애노드측 전극 탭(112A)의 판 두께의 3배 이하이다. 애노드측 버스 바(132A)는, 애노드측 전극 탭(112A)과 마찬가지로, 알루미늄으로 이루어진다.
캐소드측 버스 바(132K)는, 판 두께를 제외하고, 애노드측 버스 바(132A)와 마찬가지의 형상으로 이루어진다. 캐소드측 버스 바(132K)의 판 두께는, 애노드측 버스 바(132A)의 판 두께 이하이다. 캐소드측 버스 바(132K)의 판 두께는, 캐소드측 전극 탭(112K)의 판 두께 이상이며, 예를 들어 캐소드측 전극 탭(112K)의 판 두께의 3배 이하이다. 캐소드측 버스 바(132K)는, 캐소드측 전극 탭(112K)과 마찬가지로, 구리로 이루어진다.
매트릭스형으로 배치된 버스 바(132) 중, 도 6의 도면 중 우측 위에 위치하는 버스 바는, 21개의 단전지(110)(3병렬 7직렬)의 애노드측의 종단에 상당하고, 애노드측 버스 바(132A)만으로 구성되어 있다. 이 애노드측 버스 바(132A)는, 적층한 단전지(110) 중 최상부의 3개의 단전지(110)의 애노드측 전극 탭(112A)에 대하여 용접되어 있다.
매트릭스형으로 배치된 버스 바(132) 중, 도 6의 도면 중 좌측 밑에 위치하는 버스 바(132)는, 21개의 단전지(110)(3병렬 7직렬)의 캐소드측의 종단에 상당하고, 캐소드측 버스 바(132K)만으로 구성되어 있다. 이 캐소드측 버스 바(132K)는, 적층한 단전지(110) 중 최하부의 3개의 단전지(110)의 캐소드측 전극 탭(112K)에 대하여 용접되어 있다.
애노드측 터미널(133)은, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 전기적으로 접속된 복수의 단전지(110)의 애노드측의 종단을 외부의 입출력 단자에 마주 보게 하는 것이다. 애노드측 터미널(133)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 매트릭스형으로 배치된 버스 바(132) 중, 도면 중 우측 위에 위치하는 애노드측 버스 바(132A)에 접합된다. 애노드측 터미널(133)은, 양단을 굴절시킨 판형으로 형성되며, 도전성을 구비한 금속으로 이루어진다.
캐소드측 터미널(134)은, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 전기적으로 접속된 복수의 단전지(110)의 캐소드측의 종단을 외부의 입출력 단자에 마주 보게 하는 것이다. 캐소드측 터미널(134)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 매트릭스형으로 배치된 버스 바(132) 중, 도면 중 좌측 밑에 위치하는 캐소드측 버스 바(132K)에 접합된다. 캐소드측 터미널(134)은, 애노드측 터미널(133)과 마찬가지의 형상으로 이루어지며, 상하를 반전시키고 있다.
보호 커버(135)는, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 버스 바(132) 등을 보호하는 것이다. 즉, 보호 커버(135)는, 복수의 버스 바(132)를 포함하는 버스 바 홀더(131)를 일체적으로 피복함으로써, 각각의 버스 바(132)가 다른 부재 등과 접촉하여 전기적인 단락이 발생하는 것을 방지한다. 보호 커버(135)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 적층 방향 Z를 따라 기립한 측면(135a)의 상단(135b)과 하단(135c)을 플랜지처럼 X 방향을 향하여 굴절시키며, 절연성을 구비한 플라스틱으로 이루어진다.
보호 커버(135)는, 측면(135a)에 의해 각각의 버스 바(132)를 피복하면서, 상단(135b)과 하단(135c)에 의해 버스 바 홀더(131)를 상하로부터 집어 고정하고 있다. 보호 커버(135)는, 직사각 형상의 구멍으로 이루어지며 애노드측 터미널(133)을 외부에 노출시키는 제1 개구(135d)와, 직사각 형상의 구멍으로 이루어지며 캐소드측 터미널(134)을 외부에 노출시키는 제2 개구(135e)를, 각각 측면(135a)에 구비하고 있다.
(조전지의 제조 방법)
다음으로 본 발명의 일 실시 형태에 관한 조전지의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 13은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 조전지의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다. 본 실시 형태에 관한 조전지(100)의 제조 방법은, 도 13을 참조하여 개략적으로 설명하면, 구성 부재의 적층과, 적층한 부재의 가압과, 단전지(110)끼리의 통전을 갖는다. 구성 부재의 적층에서는, 전극 탭(112)을 갖는 단전지(110)를, 전극 탭(112)을 지지하는 제1 스페이서(114) 및 제2 스페이서(115)와 함께 적층하여 적층체(110S)를 형성한다. 단전지끼리의 통전에서는 이하의 동작을 행한다. 전극 탭(112)에 접합되는 접합면(132f)을 갖는 복수의 버스 바(132)를 보유 지지한 버스 바 홀더(131)를, 제1 스페이서(114)에 의해 지지되어 있는 전극 탭(112)에 마주 보도록 배치한다. 다음으로 버스 바 홀더(131)에 보유 지지된 버스 바(132)를, 버스 바 홀더(131)의 압박부(131k)에 의해 전극 탭(112)을 향하여 압박한다. 다음으로 버스 바(132) 및 전극 탭(112)을 서로 압박한 상태에 있어서, 버스 바(132)와 전극 탭(112)을 접합한다. 이하, 상세하게 기술한다.
(적층)
도 14는 조전지를 구성하는 부재를 순서대로 적층하고 있는 상태를 모식적으로 도시하는 사시도이다. 적층 공정 시에는 수평면에 대략 평행인 적재면을 구비한 적재대(201)를 사용한다. 적재대(201)에는 적층하는 가압판(122), 제1 셀 서브 어셈블리(110M), 제2 셀 서브 어셈블리(110N) 및 가압판(121)을 긴 변 방향 X 및 짧은 변 방향 Y로 위치 결정하는 로케이터 핀(202)을 소정의 간격으로 설치하고 있다. 로케이터 핀(202)의 간격은, 가압판(121)의 로케이트 구멍(121b)의 간격 등에 대응하고 있다. 적층 시에는 로봇 암, 핸드 리프터 및 진공 흡착 타입의 콜릿 등을 사용하여, 조전지(100)를 구성하는 부재를 적층한다.
적층 시에는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 로봇 암 등을 사용하여 가압판(122)의 로케이트 구멍(122b)을 로케이터 핀(202)에 삽입하고, 가압판(122)을 적층 방향 Z를 따라 강하시켜, 적재대(201)의 적재면에 적재한다. 이어서, 제2 셀 서브 어셈블리(110N) 및 제1 셀 서브 어셈블리(110M)의 로케이트 구멍(114g, 115g)을 로케이터 핀(202)에 삽입하고, 셀 서브 어셈블리(110M, 110N)를 적층 방향 Z를 따라 강하시켜, 가압판(122) 상에 적층한다. 바꿔 말하면, 전극 탭(112)을 갖는 단전지(110)를, 전극 탭(112)이 접촉하는 지지면(114h)을 갖는 제1 스페이서(114) 및 제2 스페이서(115)와 함께 적층하여, 적층체(110S)를 형성한다. 제1 셀 서브 어셈블리(110M)와 제2 셀 서브 어셈블리(110N)를 소정수 적층하면, 가압판(121)의 로케이트 구멍(121b)을 로케이터 핀(202)에 삽입하여, 가압판(121)을 적층한다. 이에 의해, 적층체(110S)가 가압판(121, 122)의 사이에 배치된 상태로 된다(ST1).
(가압)
도 15는 조전지의 구성 부재를 상방으로부터 압박하고 있는 상태를 모식적으로 도시하는 사시도, 도 16은 측판과 가압판을 용접하고 있는 상태를 모식적으로 도시하는 사시도이다. 가압 시에는 지지부에 의해 압박부가 지지되어 있는 가압 지그(203)를 사용한다. 지지부는 적층 방향 Z를 따라 구동하는 전동 스테이지나 유압 실린더에 연결된다. 압박부는 지지부를 통하여 적층 방향 Z를 따라 상하로 이동하고, 가압판(121)에 대하여 가압력을 부여한다.
본 공정에서는, 가압 지그(203)를 하강시켜 가압판(121)에 맞닿게 한다. 그리고, 가압판(121)을 통하여 가압판(121, 122)의 사이에 배치된 적층체(110S)에 적층 방향 Z로 가압력을 부여한다(ST2).
(가압판과 측판의 접합)
측판(123)과 가압판(121, 122)의 접합(이하, 제1 접합이라고 함) 시에는 레이저 발진기(204)를 사용한다.
레이저 발진기(204)는, 측판(123)을 가압판(121, 122)에 접합하는 광원이다. 레이저 발진기(204)는, 예를 들어 YAG(이트륨ㆍ알루미늄ㆍ가닛) 레이저로 구성되어 있다. 레이저 발진기(204)로부터 도출된 레이저광 L1은, 예를 들어 광파이버나 미러에 의해 광로를 조제하고, 집광 렌즈에 의해 집광된 상태로 측판(123)의 상단이나 하단에 조사된다. 레이저광 L1은 예를 들어 하프 미러에 의해 분기시켜 측판(123)의 상단과 하단에 동시에 조사되도록 구성해도 된다.
제1 접합 시에는 도 16에 도시하는 바와 같이, 레이저 발진기(204)로부터 레이저광 L1을 측판(123)의 상단 및 하단으로 복수 개소 조사하고, 심 용접을 행하여 접합한다(ST3). 이에 의해, 가압판(121, 122)에 의해 적층체(110S)가 적층 방향 Z로 가압되는 상태가 유지된다. 가압 지그(203)는 이 시점에서 가압판(121)에 대한 가압을 중지하고, 가압판(121)으로부터 이격시킨다.
(단전지끼리의 통전)
도 17은 적층체 등에 버스 바 유닛을 설치하는 상태를 모식적으로 도시하는 사시도, 도 18 내지 도 20은 버스 바를 버스 바 홀더에 조립하고, 버스 바를 설치한 버스 바 홀더를 스페이서를 포함하는 적층체에 설치할 때를 설명하는 도면이다. 도 21은 버스 바 유닛을 구성하는 버스 바를 전극 탭에 용접하는 상태를 모식적으로 도시하는 사시도이다. 도 22는 애노드측 터미널을 애노드측 버스 바에, 캐소드측 터미널을 캐소드측 버스 바에 용접할 때를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
단전지끼리의 통전 시에는, 버스 바 홀더(131)에 버스 바(132)를 복수 설치하고, 버스 바(132)를 설치한 버스 바 홀더(131)를 제1 스페이서(114)를 포함하는 적층체(110S)에 설치한다. 이어서, 버스 바(132)와 전극 탭(112)의 접합(이하, 제2 접합이라고 함) 및 터미널(133, 134)과 버스 바(132)의 접합을 행한다. 그리고, 보호 커버(135)를 버스 바 유닛(130)을 피복하도록 적층체(110S)에 설치한다. 이하, 상세하게 기술한다.
제2 접합 시에는, 도 18에 도시하는 바와 같이 버스 바(132)와 버스 바 홀더(131)를 준비하고, 적재대(201)를 회전시켜 버스 바 유닛(130)의 배치 부위가 레이저 발진기(204)와 대향하도록 한다.
그리고, 버스 바 홀더(131)의 압박부(131k)를 기점으로 하여 압박부(131k) 및 변형부(131h)를 약간 변형시켜(휘게 하여), 버스 바(132)의 걸림 결합부(132b)를 홈부(131g)에 삽입하기 위해 한 쌍의 보유 지지부(131d)의 간격을 넓힌다. 버스 바(132)의 긴 변 방향에 있어서의 걸림 결합부(132b)를 홈부(131g)에 삽입하면, 변형부(131h) 및 압박부(131k)의 변형이 해제된다. 이에 의해 버스 바(132)는, 도 19에 도시하는 바와 같이 버스 바 홀더(131)에 임시 보유 지지된 상태로 된다.
다음으로 연결부(116 내지 118)를 구성하는 버스 바 홀더(131)의 걸림 결합부(131n)를 탄성 변형시켜 제1 스페이서(114)의 걸림 결합부(114m)의 걸이부(114p)에 끼움 삽입한다. 이와 같이 연결부(116 내지 118)에 의해, 제1 스페이서(114)를 포함하는 적층체(110S)에 대하여 버스 바(132)를 포함하는 버스 바 홀더(131)가 연결된다. 이에 의해 변형부(131h)가 탄성 변형된 상태가 유지된다.
이 시점에 있어서, 버스 바 유닛(130)에 있어서의 모든 버스 바(132)는, 전극 탭(112)과의 접합면(132f)과 반대측의 피압박면(132e)에 있어서 압박부(131k)의 압박면(131u)과 접촉한다. 상기 접촉은, 보유 지지부(131d)와 압박부(131k)를 접속하는 탄성 변형 가능한 변형부(131h)가 변형됨으로써, 변형부(131h)가 전극 탭(112)을 향하여 압박부(131k)를 이동시키는 방향의 탄발력을 압박부(131k)에 가압함에 의한다.
이에 의해, 적층체(110S)의 모든 전극 탭(112)은, 도 20에 도시하는 바와 같이 변형부(131h)의 변형 및 압박부(131k)의 압박에 의해, 버스 바 유닛(130)의 모든 버스 바(132)와 각각 밀착된 상태로 된다. 걸림 결합부(114m)의 걸이부(114p)를 걸림 결합부(131n)에 걸림 결합시킴으로써, 전극 탭(112)을 포함하는 적층체(110S)에 대한 버스 바(132)를 포함하는 버스 바 홀더(131)의 위치가 보유 지지된다.
이어서, 버스 바(132)를 전극 탭(112)에 접합한다. 구체적으로는 도 21에 도시하는 바와 같이 레이저 발진기(204)로부터 버스 바(132)를 향하여 레이저광 L1을 조사하고, 버스 바(132)와 애노드측 전극 탭(112A) 또는 캐소드측 전극 탭(112K)의 선단부(112d)를 스폿 용접 또는 심 용접으로 접합한다(ST4). 그 후, 도 22에 도시하는 바와 같이 애노드측 터미널(133)을 애노드측의 종단에 위치하는 애노드측 버스 바(132A)에 접합한다. 마찬가지로, 캐소드측 터미널(134)을 캐소드측의 종단에 위치하는 캐소드측 버스 바(132K)에 접합한다.
도 23은 적층체 등에 보호 커버를 설치하는 상태를 모식적으로 도시하는 사시도이다. 본 공정에서는, 로봇 암을 사용하여 보호 커버(135)의 상단(135b)과 하단(135c)을 버스 바 홀더(131)에 끼워 맞추면서, 보호 커버(135)를 버스 바 홀더(131)에 설치한다. 또한, 보호 커버(135)의 상단(135b)과 하단(135c)은 접착제에 의해 버스 바 홀더(131)에 접합해도 된다. 제조가 완료된 조전지(100)는, 로케이터 핀(202)으로부터 발취하여 적재대(201)로부터 분리하고, 전지 성능 등을 검사하는 검사 공정 등으로 반송한다.
또한, 상기에서 설명한 제조 방법은, 공정 전반을 컨트롤러에 의해 제어하는 자동기, 공정의 일부를 작업자가 담당하는 반자동기, 또는 공정 전반을 작업자가 담당하는 매뉴얼기의 어느 것으로 실시해도 된다.
본 실시 형태에서는 조전지(100)는, 전극 탭(112)을 갖는 복수의 단전지(110), 전극 탭(112)에 접합되는 접합면(132f)을 갖는 복수의 버스 바(132), 전극 탭(112)을 지지하는 제1 스페이서(114) 및 버스 바(132)를 보유 지지하는 버스 바 홀더(131)를 갖는다. 버스 바 홀더(131)는, 버스 바(132)의 접합면(132f)을, 제1 스페이서(114)에 의해 지지되어 있는 전극 탭(112)을 향하여 압박하는 압박부(131k)를 갖는다.
또한, 조전지(100)의 제조 방법에서는 이하의 동작을 행한다. 우선, 전극 탭(112)을 갖는 단전지(110)를, 전극 탭(112)을 지지하는 제1 스페이서(114)와 함께 적층하여 적층체(110S)를 형성한다. 이어서, 전극 탭(112)에 접합되는 접합면(132f)을 갖는 복수의 버스 바(132)를 보유 지지한 버스 바 홀더(131)를, 제1 스페이서(114)에 의해 지지되어 있는 전극 탭(112)에 마주 보도록 배치한다. 이어서, 버스 바 홀더(131)에 보유 지지된 버스 바(132)를, 버스 바 홀더(131)의 압박부(131k)에 의해, 전극 탭(112)을 향하여 압박한다. 그리고, 버스 바(132) 및 전극 탭(112)을 서로 압박한 상태에 있어서, 버스 바(132)와 전극 탭(112)을 접합한다.
그 때문에, 압박부(131k)가 없는 경우에 버스 바(132)나 전극 탭(112)의 형상 또는 조립 등의 오차에 의해 생길 수 있는 간극을 흡수하고, 압박부(131k)에 의해 버스 바 홀더(131)에 포함되는 모든 버스 바(132)와 전극 탭(112)을 각각 용이하게 접촉시킬 수 있다. 또한, 버스 바 홀더(131)가 상기 압박부(131k)를 가짐으로써, 버스 바(132)를 압박하는 지그 등을 사용하여 하나씩 전극 탭(112)과 버스 바(132)를 압박하여 버스 바(132)와 전극 탭(112)의 사이의 간극을 교정할 필요가 없어진다. 따라서, 전극 탭(112)과 버스 바(132)의 사이에 생길 수 있는 간극을 흡수하여 복수 개소 존재하는 전극 탭(112)과 버스 바(132)를 각각 용이하게 접촉시킨 상태에서 접합 작업이 가능하여, 설비의 간소화 또는 접합 작업의 간소화를 도모할 수 있다.
또한, 버스 바 홀더(131)는, 탄성 변형 가능한 변형부(131h)를 갖고, 변형부(131h)는, 탄성 변형된 상태에 있어서, 전극 탭(112)을 향하여 압박부(131k)를 이동시키는 방향의 탄발력을 압박부(131k)에 가압한다. 조전지(100)의 제조 방법에서는, 버스 바(132)와 전극 탭(112)을 접합할 때, 버스 바 홀더(131)는, 탄성 변형 가능한 변형부(131h)가 변형됨으로써 전극 탭(112)을 향하여 압박부(131k)를 이동시키는 방향의 탄발력을 압박부(131k)에 가압하고 있다.
이와 같이 변형부(131h)의 탄성 변형에 의해 생기는 탄발력을 이용하여 버스 바(132)가 전극 탭(112)에 접촉된 상태를 유지할 수 있다.
또한, 변형부(131h)는, 버스 바(132)로부터 이격되는 방향을 향하여 볼록하게 되도록 신장되어 있는 U자 형상의 다리부(131j)를 갖도록 구성되어 있다. 버스 바(132)에 있어서의 접합면측은 전력을 발생시키는 단전지(110) 등이 존재하기 때문에, U자 형상을 버스 바(132)의 접합면측에 마련하는 것은 스페이스의 관점에서 효율적이지는 않다. 또한, 볼록 형상을 버스 바(132)의 접합면측에 마련한 경우, 압박부(131k)는 버스 바(132)와는 반대의 보호 커버(135)측을 향하여 원호형으로 변형되기 쉬워지고, 그 경우 버스 바(132)를 전극 탭(112)을 향하여 압박하기 어려운 경우가 있다. 그 때문에, 변형부(131h)는, 버스 바(132)로부터 이격되는 방향을 향하여 볼록하게 되도록 신장되어 있는 다리부(131j)를 가짐으로써, 스페이스 및 압박력의 관점에서 효율적으로 전극 탭(112)을 압박할 수 있다.
또한, 변형부(131h)의 U자 형상은, 도 10의 짧은 변 방향 Y(버스 바(132)와의 접촉면을 따르는 방향)에 있어서 보유 지지부(131d)보다 버스 바(132)의 내측(대략 중앙)으로 치우치도록 배치되어 있다. 버스 바 홀더(131)에는 버스 바와 전극 탭의 간극을 눈으로 보아 확인하기 위한 개구 형상 등이 마련되는 경우가 있다. 이러한 경우에도, 상기와 같이 구성함으로써 상기 개구 형상의 기능을 저해하지 않고 변형부(131h)를 버스 바 홀더(131)에 있어서 콤팩트하게 배치할 수 있다.
또한, 압박부(131k)는, 버스 바(132)에 면 접촉하는 압박면(131u)을 갖는다. 그 때문에, 버스 바(132)와 전극 탭(112)의 사이의 간극을 흡수하여 양자를 충분히 접촉 또는 밀착시킬 수 있다. 또한, 압박부(131k)는, 버스 바(132)의 피압박면(132e)과 면 접촉함으로써, 버스 바(132)의 국소 접촉에 의한 파손을 방지하고, 버스 바(132)의 휨값을 크게 할 수 있다.
또한, 단전지(110)는 적어도 2매 적층되며, 하나의 단전지(110)에 있어서의 애노드측 전극 탭(112A) 및 다른 단전지(110)에 있어서의 캐소드측 전극 탭(112)은 단전지(110)의 적층 방향 Z로 배열된다. 버스 바(132)는 애노드측 전극 탭(112A)에 접속되는 애노드측 버스 바(132A)와 캐소드측 전극 탭(112K)에 접속되는 캐소드측 버스 바(132K)를 접합하여 일체적으로 형성된다. 또한, 버스 바 홀더(131)는 압박부(131k)로서, 애노드측 버스 바(132A)를 압박하는 애노드측 압박부(131s)와 캐소드측 버스 바(132K)를 압박하는 캐소드측 압박부(131t)를 갖는다.
버스 바(132)는, 애노드측 버스 바(132A)와 캐소드측 버스 바(132K)의 접합 시에 상기 접합에 의해 접촉부(132a)나 걸림 결합부(132b)에 비틀림이 생기는 경우가 있다. 이러한 경우에도, 상기와 같이 애노드측 버스 바 및 캐소드측 버스 바별로 압박부를 갖도록 구성함으로써, 버스 바(132)의 비틀림을 흡수 또는 경감한 상태에서 버스 바(132)와 전극 탭(112)을 접촉시켜, 양자를 접합할 수 있다. 또한, 애노드측 버스 바(132A)와 캐소드측 버스 바(132K)의 접합면(132f)은 동일 평면에 위치 정렬된 상태에서 양자를 접합해야 하는바, 변동에 의해 한쪽이 다른 쪽에 대하여 비스듬하게 위치한 상태에서 접합되는 경우가 있다. 이러한 경우에도, 애노드측 압박부(131s)와 캐소드측 압박부(131t)를 마련함으로써, 애노드측 버스 바(132A) 및 캐소드측 버스 바(132K)를 각각 전극 탭(112)에 접촉시켜, 양자를 접합할 수 있다.
또한, 조전지(100)는, 제1 스페이서(114)에 대하여 버스 바 홀더(131)를 연결하는 연결부(116 내지 118)를 더 갖는다. 변형부(131h)는 연결부(116 내지 118)에 의해 제1 스페이서(114)에 대하여 버스 바 홀더(131)를 연결한 상태에 있어서 탄성 변형된 상태가 유지된다. 조전지(100)의 제조 방법에 있어서의 버스 바(132)와 전극 탭(112)의 접합 시에는, 연결부(116 내지 118)에 의해 제1 스페이서(114)에 대하여 버스 바 홀더(131)를 연결함으로써 변형부(131h)가 탄성 변형된 상태를 유지시키고 있다. 이에 의해, 버스 바(132)를 전극 탭(112)에 접합할 때 지그나 로봇에 의해 버스 바(132)를 설치한 버스 바 홀더(131)를 보유 지지하지 않고, 접합 작업을 실시할 수 있다.
또한, 연결부(116 내지 118)는, 제1 스페이서(114)에 형성한 걸림 결합부(114m)와, 버스 바 홀더(131)에 형성한 걸림 결합부(131n)를 포함한다. 연결부(116 내지 118)는, 걸림 결합부(114m)와 걸림 결합부(131n)의 걸림 결합에 의해 제1 스페이서(114)에 대하여 버스 바 홀더(131)를 연결한다. 이에 의해, 걸림 결합부(114m)와 걸림 결합부(131n)를 끼워 맞춤 등에 의해 구성할 수 있고, 제1 스페이서(114)에 대하여 버스 바 홀더(131)를 연결할 수 있다.
또한, 단전지(110)는 직사각 형상의 라미네이트 필름(113)의 외주 중 한 변에 애노드측 전극 탭(112A) 및 캐소드측 전극 탭(112K)을 배열하고 있다. 제1 스페이서(114)는 애노드측 전극 탭(112A)을 지지하는 애노드측 지지면(114j)과 캐소드측 전극 탭(112K)을 지지하는 캐소드측 지지면(114k)을 갖는다. 연결부(116)는, 애노드측 지지면(114j)과 캐소드측 지지면(114k)의 사이의 제1 위치에 배치된다. 연결부(117)는, 연결부(116)에 대하여 애노드측 지지면(114j)보다 외측의 제2 위치에 배치된다. 연결부(118)는, 연결부(116)에 대하여 캐소드측 지지면(114k)보다 외측인 제3 위치에 배치된다. 이와 같이 구성함으로써, 연결부(117, 118)의 2개소로 구성하는 경우에 비하여, 제1 스페이서(114)에 대한 버스 바 홀더(131)의 보유 지지력을 견고하게 할 수 있다. 따라서, 애노드측 전극 탭(112A)에 대한 애노드측 버스 바(132A)의 압박 및 캐소드측 전극 탭(112K)에 대한 캐소드측 버스 바(132K)의 압박을 보다 견고하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 실시 형태에만 한정되지 않고, 특허청구범위에 있어서 다양한 변경이 가능하다. 상기에서는, 버스 바 홀더(131)의 지주부(131a)에서부터 걸림 결합부(131n)까지가 하나의 부품으로 형성되는 실시 형태에 대하여 설명하였다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 보유 지지부(131d), 변형부(131h), 압박부(131k)는, 적어도 지주부(131a), 보조 지주부(131b), 수평 벽부(131c)와 다른 부품으로 구성하고, 양자를 끼워 맞춤이나 접착 등에 의해 일체화하도록 구성해도 된다.
또한, 상기에서는 변형부(131h)를 사용하여 버스 바(132)의 피압박면(132e)을 제1 스페이서(114)의 지지면(114h)을 향하여 이동시키는 방향의 탄발력을 압박부(131k)에 가압한다고 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 변형부(131h)는 필수적인 구성은 아니며, 버스 바(132)의 피압박면(132e)을 이동시키는 구성은 이하와 같이 구성할 수 있다. 즉, 압박부를, 고정부와, 상기 고정부에 대하여 가동하는 가동부와, 상기 고정부와 가동부의 사이에 배치되는 코일형 스프링에 의해 구성한다. 그리고, 상기 스프링의 탄성 변형에 의한 탄발력을 이용하여 압박부에 의해 버스 바(132)를 전극 탭(112)을 향하여 압박하도록 구성해도 된다.
또한, 버스 바(132)는, 상기에서는 도 18 내지 도 19에 도시하는 버스 바 홀더(131)에 대한 설치 시에 형상을 교정하지 않고, 도 19 내지 도 20에 도시하는 버스 바 홀더(131)의 제1 스페이서(114)에 대한 설치 시에 형상을 교정한다고 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 버스 바(132)는, 도 18 내지 도 19에 도시하는 버스 바 홀더(131)에 대한 설치 시에 접촉부(132a)의 형상을 어느 정도 교정해도 된다.
또한, 상기에서는 버스 바 홀더(131)를 이용하여, 도 18에 도시하는 바와 같이 버스 바(132)의 접촉부(132a)가 전극 탭(112)에 대하여 오목 형상으로 되어 있는 상태로부터 버스 바(132)와 전극 탭(112)의 사이의 간극을 교정하는 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 상기 이외에도, 버스 바 홀더(131)를 사용함으로써, 버스 바(132)의 접촉부(132a)가 전극 탭(112)에 대하여 볼록 형상으로 되어 있는 경우에도 접촉부(132a)와 전극 탭(112)의 사이의 간극을 교정하여, 양자를 충분히 접촉시킬 수 있다.
또한, 버스 바(132)와 전극 탭(112)의 접합 시에 버스 바 유닛(130)은 연결부(116 내지 118)에 의해 적층체(110S)에 대한 위치가 보유 지지된다고 설명하였다. 그러나, 연결부(116 내지 118)는 필수는 아니며, 상기 이외에도 적층체(110S)에 대한 버스 바 유닛(130)의 위치를 지그에 의해 보유 지지해도 되고, 접합 시에 버스 바 유닛(130)을 로봇 핸드 등에 의해 보유 지지시켜도 된다.
100: 조전지
110: 단전지
112: 전극 탭
112A: 애노드측 전극 탭
112K: 캐소드측 전극 탭
114: (제1) 스페이서(지지 부재)
114h: 지지면
114j: 애노드측 지지면(애노드측 지지 부위)
114k: 캐소드측 지지면(캐소드측 지지 부위)
114m: (지지 부재측) 걸림 결합부
114p: 걸이부
116: (제1 위치에 배치되는) 연결부
117: (제2 위치에 배치되는) 연결부
118: (제3 위치에 배치되는) 연결부
130: 버스 바 유닛
131: 버스 바 홀더
131d: 보유 지지부
131e: 돌출부
131f: 수용부
131h: 변형부
131j: 다리부
131k: 압박부
131n: (버스 바 홀더측) 걸림 결합부
131s: 애노드측 압박부
131t: 캐소드측 압박부
131u: 압박면
132: 버스 바
132a: 접촉부
132e: 피압박면
132f: 접합면(접합 부위)
132A: 애노드측 버스 바
132K: 캐소드측 버스 바

Claims (12)

  1. 전극 탭을 갖는 복수의 단전지와,
    상기 전극 탭에 접합되는 접합 부위를 갖는 복수의 버스 바와,
    상기 전극 탭을 지지하는 지지 부재와,
    상기 버스 바를 보유 지지하는 버스 바 홀더를 갖고,
    상기 버스 바 홀더는, 상기 버스 바의 상기 접합 부위를, 상기 지지 부재에 의해 지지되어 있는 상기 전극 탭을 향하여 압박하는 압박부를 갖는, 조전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 버스 바 홀더는, 추가로 탄성 변형 가능한 변형부를 갖고, 상기 변형부는, 탄성 변형된 상태에 있어서, 상기 전극 탭을 향하여 상기 압박부를 이동시키는 방향의 탄발력을 상기 압박부에 가압하는, 조전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 변형부는, 상기 버스 바로부터 이격되는 방향을 향하여 볼록하게 되도록 신장되어 있는 U자 형상의 다리부를 갖는, 조전지.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압박부는, 상기 버스 바에 면 접촉하는 압박면을 갖는, 조전지.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 2매의 상기 단전지가 적층되고, 하나의 상기 단전지에 있어서의 애노드측 전극 탭 및 다른 상기 단전지에 있어서의 캐소드측 전극 탭이 상기 단전지를 적층하는 방향으로 배열되고,
    상기 버스 바는, 상기 애노드측 전극 탭에 접속되는 애노드측 버스 바와 상기 캐소드측 전극 탭에 접속되는 캐소드측 버스 바를 접합하여 일체적으로 형성되고,
    상기 버스 바 홀더는, 상기 압박부로서, 상기 애노드측 버스 바를 압박하는 애노드측 압박부와 상기 캐소드측 버스 바를 압박하는 캐소드측 압박부를 갖는, 조전지.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 지지 부재에 대하여 상기 버스 바 홀더를 연결하는 연결부를 더 갖고,
    상기 변형부는, 상기 연결부에 의해 상기 지지 부재에 대하여 상기 버스 바 홀더를 연결한 상태에 있어서 탄성 변형된 상태가 유지되는, 조전지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연결부는, 상기 지지 부재에 형성한 지지 부재측 걸림 결합부와, 상기 버스 바 홀더에 형성한 버스 바 홀더측 걸림 결합부를 포함하고, 상기 지지 부재측 걸림 결합부와 상기 버스 바 홀더측 걸림 결합부의 걸림 결합에 의해, 상기 지지 부재에 대하여 상기 버스 바 홀더를 연결하는, 조전지.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 단전지는, 외주 중 한 변에 애노드측 전극 탭 및 캐소드측 전극 탭이 배열되고,
    상기 지지 부재는, 상기 애노드측 전극 탭을 지지하는 애노드측 지지 부위와, 상기 캐소드측 전극 탭을 지지하는 캐소드측 지지 부위를 갖고,
    상기 연결부는, 상기 애노드측 지지 부위와 상기 캐소드측 지지 부위의 사이의 제1 위치와, 상기 제1 위치에 대하여 상기 애노드측 지지 부위보다 외측에 위치하는 제2 위치, 및 상기 제1 위치에 대하여 상기 캐소드측 지지 부위보다 외측에 위치하는 제3 위치의 각각에 배치되는, 조전지.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 조전지에 사용되는 버스 바 홀더이며,
    상기 버스 바의 상기 접합 부위를, 상기 지지 부재에 의해 지지되어 있는 상기 전극 탭을 향하여 압박하는 압박부를 갖는, 버스 바 홀더.
  10. 전극 탭을 갖는 단전지를, 상기 전극 탭을 지지하는 지지 부재와 함께 적층하여 적층체를 형성하고,
    상기 전극 탭에 접합되는 접합 부위를 갖는 복수의 버스 바를 보유 지지한 버스 바 홀더를, 상기 지지 부재에 의해 지지되어 있는 상기 전극 탭에 마주 보도록 배치하고,
    상기 버스 바 홀더에 보유 지지된 상기 버스 바를, 상기 버스 바 홀더의 압박부에 의해, 상기 전극 탭을 향하여 압박하고,
    상기 버스 바 및 상기 전극 탭을 서로 압박한 상태에 있어서, 상기 버스 바와 상기 전극 탭을 접합하는, 조전지의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 버스 바와 상기 전극 탭을 접합할 때에는, 상기 버스 바 홀더는, 탄성 변형 가능한 변형부가 탄성 변형됨으로써, 상기 전극 탭을 향하여 상기 압박부를 이동시키는 방향의 탄발력을 상기 압박부에 가압하고 있는, 조전지의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 버스 바와 상기 전극 탭을 접합할 때에는, 연결부에 의해 상기 지지 부재에 대하여 상기 버스 바 홀더를 연결함으로써 상기 변형부가 탄성 변형된 상태를 유지시키는, 조전지의 제조 방법.
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