KR20210142716A - 전지, 전지팩 및 차량 - Google Patents

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Abstract

실시 형태에 따르면, 전지는, 외장 용기, 전극군, 덮개 부재, 집전탭, 전극 단자, 리드, 절연 가드 및 한 쌍의 돌기를 구비한다. 외장 용기는, 저벽 및 주위벽을 구비하고, 주위벽은, 종방향에 대해서 내부 공동을 사이에 두고 서로에 대하여 대향하는 한 쌍의 측벽을 구비한다. 집전탭은, 내부 공동에 있어서 횡방향으로 전극군으로부터 돌출되고, 절연 가드는, 내부 공동에 있어서 외장 용기의 내표면에 대하여 리드 및 집전탭을 전기적으로 절연한다. 한 쌍의 돌기의 각각은, 절연 가드로부터 돌출되고, 한 쌍의 측벽의 대응하는 한쪽과 저벽의 경계 부분에 맞닿는다.

Description

전지, 전지팩 및 차량
본 발명의 실시 형태는, 전지, 전지팩 및 차량에 관한 것이다.
휴대 전화 및 퍼스널 컴퓨터 등의 전자 기기의 진보에 따라서, 이들의 전자 기기에 사용되는 이차 전지 등의 전지는, 소형화 및 경량화가 요구되고 있다. 소형화 및 경량화가 실현되고, 또한, 에너지 밀도가 높은 이차 전지로서, 리튬 이온 이차 전지를 들 수 있다. 한편, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 전동 바이크 및 포크리프트 등의 차량에 탑재되는 대형이면서 또한 대용량의 전원으로서, 납 축전지, 니켈 수소 전지 등의 이차 전지가 사용된다. 또한, 근년에는, 차량에 탑재되는 대형이면서 또한 대용량의 전원으로서, 에너지 밀도가 높은 리튬 이온 이차 전지가, 채용을 목표로 개발되고 있다. 차량에 탑재되는 리튬 이온 이차 전지의 개발에서는, 전지의 고수명화의 실현 및 안전성의 향상 등을 실현함과 함께, 전지의 대형화 및 대용량화를 실현할 것이 요구되고 있다.
리튬 이온 이차 전지 등의 전지로서, 외장 용기의 내부 공동에, 정극 및 부극을 구비하는 전극군이 수납되는 경우가 있다. 이 전지에서는, 외장 용기는 저벽 및 주위벽을 구비하고, 외장 용기의 내부 공동은, 높이 방향에 대해서 저벽과는 반대측으로 개구된다. 그리고, 외장 용기의 주위벽에 덮개 부재가 설치되고, 내부 공동의 개구는 덮개 부재에 의해 막힌다. 또한, 전지에서는, 덮개 부재의 외표면에 전극 단자가 설치되고, 내부 공동에서는, 전극군으로부터 외주측에 집전탭이 돌출된다. 그리고, 집전탭은 리드를 통하여, 전극 단자에 전기적으로 접속된다. 또한, 내부 공동에는, 전기적 절연성을 갖는 재료로 형성되는 절연 가드가 배치되고, 절연 가드에 의해, 외장 용기의 내표면에 대한 리드 및 집전탭의 접촉이 방지된다. 이에 의해, 리드 및 집전탭이, 외장 용기에 대하여 전기적으로 절연된다.
전술한 바와 같은 전지에서는, 내부 공동에 수납되는 전극군 등의 내장물은, 외장 용기의 주위벽 등에 의해 구속되어 있다. 이 때문에, 전지가 탑재되는 차량의 주행에 의한 진동 등의 외부 충격이 발생해도, 전극군, 집전탭, 리드 및 절연 가드를 포함하는 내장물로의 외부 충격의 영향이 억제된다.
여기서, 전술한 바와 같은 전지를 사용하면, 내부 공동에 있어서, 전극군으로부터 가스가 발생하는 경우가 있다. 내부 공동에 있어서 가스가 발생함으로써, 외장 용기가 팽창된다. 전지에서는, 내부 공동에 있어서 가스가 발생해도, 외장 용기의 주위벽 등에 의해 내장물이 적절하게 구속될 것이 요구되고 있다. 또한, 전지의 제조 시에는, 외장 용기의 내부 공동으로의 내장물의 삽입성이 확보될 것이 요구되고 있다.
일본 특허 공개 제2006-40901호 공보
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 외장 용기가 팽창되어도 내부 공동에 있어서 내장물이 적절하게 구속됨과 함께, 제조 시에 있어서 내장물의 내부 공동으로의 삽입성이 확보되는 전지 및 그 전지를 구비하는 전지팩 및 차량을 제공하는 데 있다.
실시 형태에 따르면, 전지는, 외장 용기, 전극군, 덮개 부재, 집전탭, 전극 단자, 리드, 절연 가드, 제1 돌기 및 제2 돌기를 구비한다. 외장 용기는, 저벽 및 주위벽을 구비하고, 외장 용기에서는, 저벽 및 주위벽에 의해 규정되는 내부 공동은, 높이 방향에 대해서 저벽과는 반대측으로 개구된다. 주위벽은, 높이 방향에 대하여 교차하는 종방향에 대해서 내부 공동을 사이에 두고 서로에 대하여 대향하는 제1 측벽 및 제2 측벽을 구비한다. 전극군은, 정극 및 부극을 구비하고, 외장 용기의 내부 공동에 수납된다. 덮개 부재는, 저벽과는 반대측의 단부에서 주위벽에 설치되고, 내부 공동의 개구를 막는다. 집전탭은, 내부 공동에 있어서 종방향 및 높이 방향의 양쪽에 대하여 교차하는 횡방향으로 전극군으로부터 돌출된다. 전극 단자는, 덮개 부재의 외표면에 설치된다. 리드는, 내부 공동에 배치되고, 집전탭을 전극 단자에 전기적으로 접속한다. 절연 가드는, 전기적 절연성을 갖는 재료로 형성되고, 내부 공동에 있어서 외장 용기의 내표면에 대하여 리드 및 집전탭을 전기적으로 절연한다. 제1 돌기 및 제2 돌기의 각각은, 절연 가드에 접속됨과 함께, 절연 가드로부터 돌출된다. 제1 돌기의 돌출 단부는, 제1 측벽과 저벽의 경계 부분에 맞닿고, 제2 돌기의 돌출 단부는, 제2 측벽과 저벽의 경계 부분에 맞닿는다.
실시 형태에 따르면, 전술한 전지를 1개 이상 구비하는 전지팩을 제공한다.
실시 형태에 따르면, 전술한 전지팩을 구비하는 차량을 제공한다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 전지를 부재별로 분해한 상태에서 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 따른 전지를 조립한 상태에서 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 따른 전지의 전극군 구성의 일례를 도시하는 개략도이다.
도 4는 도 1의 전지의 내부 공동의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 5는 도 4의 A1-A1선 단면을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 6은 제1 실시 형태에 따른 전지의 절연 가드의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 7은 도 6의 절연 가드를, 도 6과는 다른 방향으로부터 본 상태에서 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 8은 도 6의 절연 가드를, 가드 돌출부가 돌출되는 측으로부터 본 상태에서 도시하는 개략도이다.
도 9는 도 6의 절연 가드를, 가드 측판부(제1 가드 측판부 및 제2 가드 측판부의 한쪽)의 외표면이 향하는 측으로부터 본 상태에서 도시하는 개략도이다.
도 10은 도 1의 전지에 있어서, 측벽(긴 측벽)의 각각이 팽창된 상태를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 11은 도 1의 전지의 제조 시에 있어서, 내장물을 내부 공동에 삽입하고 있는 상태를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 12는 제1 변형예에 관한 전지의 내부 공동의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 13은 제2 변형예에 관한 전지의 내부 공동의 구성을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 14는 제3 변형예에 관한 전지의 내부 공동의 구성을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 15는 실시 형태에 따른 전지가 사용되는 전지팩의 일례를 도시하는 개략도이다.
도 16은 실시 형태에 따른 전지팩의 차량으로의 적용예를 도시하는 개략도이다.
[전지]
먼저, 실시 형태에 따른 전지에 대해서, 설명한다.
(제1 실시 형태)
먼저, 실시 형태에 따른 전지의 일례로서, 제1 실시 형태의 전지(1)를 나타낸다. 도 1 및 도 2는, 제1 실시 형태에 따른 전지(1)의 일례를 나타낸다. 여기서, 도 1은, 전지(1)를 부재별로 분해하여 나타내고, 도 2는, 전지(1)를 조립한 상태에서 나타낸다. 전지(1)는, 예를 들어, 이차 전지이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 전지(1)는 외장부(3)를 구비한다. 외장부(3)는 알루미늄, 알루미늄 합금, 철 또는 스테인리스 등의 금속으로 형성된다. 또한, 외장부(3)의 내부에는, 내부 공동(11)이 형성된다. 전지(1) 및 외장부(3)에서는, 종방향(화살표 X1 및 화살표 X2로 나타내는 방향), 종방향에 대하여 교차하는(수직 또는 대략 수직인) 횡방향(화살표 Y1 및 화살표 Y2로 나타내는 방향) 및 횡방향 및 종방향의 양쪽에 대하여 교차하는(수직 또는 대략 수직인) 높이 방향(화살표 Z1 및 화살표 Z2로 나타내는 방향)이 규정된다.
외장부(3)는 외장 용기(5) 및 덮개 부재(6)를 구비한다. 본 실시 형태에서는, 외장 용기(5)는 저벽(7) 및 주위벽(4)을 구비하고, 내부 공동(11)은 저벽(7) 및 주위벽(4)에 의해 규정된다. 저벽(7)은 내부 공동(11)에 대하여 높이 방향의 일방측(화살표 Z2측)에 위치한다. 또한, 주위벽(4)은 외장 용기(5)의 둘레 방향을 따라서 연장 설치되고, 내부 공동(11)의 외주측은, 주위벽(4)에 의해 둘러싸인다. 또한, 내부 공동(11)은 높이 방향에 대해서, 저벽(7)이 위치하는 측과는 반대측(화살표 Z1측)을 향하여 개구된다. 이 때문에, 도 1 및 도 2 등의 일례에서는, 외장 용기(5)는 일면이 개구된 대략 직육면체상으로 형성된다. 여기서, 전지(1) 및 외장부(3)에서는, 내부 공동(11)의 개구 에지를 따르는 방향이, 둘레 방향과 일치 또는 대략 일치한다. 그리고, 주위벽(4)에 대하여 내부 공동(11)(내부 공간)이 위치하는 측이 내주측이며, 내주측과는 반대측이 외주측이다.
주위벽(4)은 2쌍의 측벽(8A, 8B, 9A, 9B)을 구비한다. 한 쌍의 측벽(8A, 8B)은 종방향에 대해서 내부 공동(11)을 사이에 두고 대향한다. 그리고, 한 쌍의 측벽(9A, 9B)은 횡방향에 대해서 내부 공동(11)을 사이에 두고 대향한다. 측벽(8A, 8B)의 각각은, 측벽(9A, 9B)의 사이에, 횡방향을 따라서 연속해서 연장 설치된다. 또한, 측벽(9A, 9B)의 각각은, 측벽(8A, 8B)의 사이에, 종방향을 따라서 연속해서 연장 설치된다. 전술한 바와 같은 구성이므로, 측벽(8A, 8B)의 한쪽인 제1 측벽은, 내부 공동(11)에 대하여 종방향의 일방측으로부터 인접하고, 측벽(8A, 8B)의 다른 쪽인 제2 측벽은, 종방향에 대해서, 내부 공동(11)에 대하여 제1 측벽과는 반대측으로부터 인접한다. 그리고, 측벽(9A, 9B)의 한쪽인 제3 측벽은, 내부 공동(11)에 대하여 횡방향의 일방측으로부터 인접하고, 측벽(9A, 9B)의 다른 쪽인 제4 측벽은, 횡방향에 대해서, 내부 공동(11)에 대하여 제3 측벽과는 반대측으로부터 인접한다.
덮개 부재(6)는 내부 공동(11)의 개구에 있어서, 외장 용기(5)에 설치된다. 즉, 덮개 부재(6)는 저벽(7)과는 반대측의 단부에서, 주위벽(4)에 설치된다. 덮개 부재(6)는 내부 공동(11)의 개구를 막는다. 본 실시 형태에서는, 덮개 부재(6)의 두께 방향이 전지(1)의 높이 방향에 대하여 일치 또는 대략 일치가 되는 상태에서, 덮개 부재(6)가 마련된다.
본 실시 형태에서는, 한 쌍의 측벽(8A, 8B)의 사이의 종방향에 대한 치수는, 저벽(7)과 덮개 부재(6) 사이의 높이 방향에 대한 치수 및 한 쌍의 측벽(9A, 9B)의 사이의 횡방향에 대해서 치수의 각각에 비해, 훨씬 작다. 이 때문에, 내부 공동에서는, 종방향에 대한 치수가, 횡방향에 대한 치수 및 높이 방향에 대한 치수의 각각에 비해, 훨씬 작아진다. 이 때문에, 외장 용기(5)에서는, 측벽(8A, 8B)의 각각이 긴 측벽이 되고, 측벽(9A, 9B)의 각각이 짧은 측벽이 된다. 또한, 외장부(3)(외장 용기(5) 및 덮개 부재(6))의 두께는, 외장부(3)의 전체에 걸쳐서 균일 또는 대략 균일하게 형성된다. 따라서, 전지(1)에서는, 종방향에 대한 치수가, 횡방향에 대한 치수 및 높이 방향에 대한 치수의 각각에 비해, 훨씬 작아진다. 또한, 외장부(3)의 두께는, 얇게 형성되고, 예를 들어, 0.02㎜ 이상 0.3㎜ 이하로 형성된다.
외장부(3)의 내부 공동(11)에는, 전극군(10)이 수납된다. 도 3은, 전극군(10)의 구성을 설명하는 도면이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 전극군(10)은, 예를 들어, 편평 형상으로 형성되고, 정극(21), 부극(22) 및 세퍼레이터(23, 25)를 구비한다. 정극(21)은 정극 집전체로서의 정극 집전박(21A)과, 정극 집전박(21A)의 표면에 담지되는 정극 활물질 함유층(21B)을 구비한다. 정극 집전박(21A)은 알루미늄박 또는 알루미늄 합금박 등이며, 두께가 10㎛ 내지 20㎛ 정도이다. 정극 집전박(21A)에는, 정극 활물질, 결착제 및 도전제를 포함하는 슬러리가 도포된다. 정극 활물질로서는, 이들에 한정되는 것은 아니지만, 리튬을 흡장 방출할 수 있는 산화물, 황화물 및 폴리머 등을 들 수 있다. 또한, 높은 정극 전위를 얻을 수 있는 관점에서, 정극 활물질은 리튬망간 복합 산화물, 리튬니켈 복합 산화물, 리튬 코발트 복합 산화물 및 리튬 인산 철 등이, 사용되는 것이 바람직하다.
부극(22)은 부극 집전체로서의 부극 집전박(22A)과, 부극 집전박(22A)의 표면에 담지되는 부극 활물질 함유층(22B)을 구비한다. 부극 집전박(22A)은 알루미늄박, 알루미늄 합금박 또는 구리박 등이며, 두께가 10㎛ 내지 20㎛ 정도이다. 부극 집전박(22A)에는, 부극 활물질, 결착제 및 도전제를 포함하는 슬러리가 도포된다. 부극 활물질로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 리튬 이온을 흡장 방출할 수 있는 금속 산화물, 금속 황화물, 금속 질화물 및 탄소 재료 등을 들 수 있다. 부극 활물질로서는, 리튬 이온의 흡장 방출 전위가 금속 리튬 전위에 대하여 0.4V 이상이 되는 물질, 즉, 리튬 이온의 흡장 방출 전위가 0.4V(vs.Li+/Li) 이상이 되는 물질인 것이 바람직하다. 이와 같은 리튬 이온 흡장 방출 전위를 갖는 부극 활물질을 사용함으로써, 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 리튬의 합금 반응이 억제되므로, 부극 집전박(22A) 및 부극(22)에 관련되는 구성 부재에, 알루미늄 및 알루미늄 합금을 사용 가능하게 된다. 리튬 이온의 흡장 방출 전위가 0.4V(vs.Li+/Li) 이상이 되는 부극 활물질로서는, 예를 들어, 티타늄산 화물, 티타늄산 리튬 등의 리튬티타늄 복합 산화물, 텅스텐 산화물, 아몰퍼스 주석 산화물, 니오븀ㆍ티타늄 복합 산화물, 주석규소 산화물 및 산화규소 등을 들 수 있고, 리튬티타늄 복합 산화물을 부극 활물질로서 사용하는 것이, 특히 바람직하다. 또한, 리튬 이온을 흡장 방출하는 탄소 재료를 부극 활물질로서 사용하는 경우는, 부극 집전박(22A)은 구리박을 사용하면 된다. 부극 활물질로서 사용되는 탄소 재료는, 리튬 이온의 흡장 방출 전위가 0V(vs.Li+/Li) 정도가 된다.
정극 집전박(21A) 및 부극 집전박(22A)에 사용되는 알루미늄 합금은, Mg, Ti, Zn, Mn, Fe, Cu 및 Si로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소를 포함하는 것이 바람직하다. 알루미늄 및 알루미늄 합금의 순도는, 98중량% 이상으로 할 수 있고, 99.99중량% 이상이 바람직하다. 또한, 순도 100%의 순 알루미늄을, 정극 집전체 및/또는 부극 집전체가 재료로서 사용하는 것이 가능하다. 알루미늄 및 알루미늄 합금에 있어서의, 니켈, 크롬 등의 전이 금속의 함유량은 100중량 ppm 이하(0 중량 ppm을 포함함)로 하는 것이 바람직하다.
정극 집전박(21A)에서는, 한쪽의 긴 변 테두리(21C) 및 그 근방 부위에 의해, 정극 집전탭(21D)이 형성된다. 도 3의 일례에서는, 정극 집전탭(21D)은 긴 변 테두리(21C)의 전체 길이에 걸쳐서 형성된다. 정극 집전탭(21D)에서는, 정극 집전박(21A)의 표면에 정극 활물질 함유층(21B)이 담지되지 않는다. 따라서, 정극 집전박(21A)은 정극 활물질 함유층(21B)이 미담지된 부분으로서 정극 집전탭(21D)을 구비한다. 또한, 부극 집전박(22A)에서는, 한쪽의 긴 변 테두리(22C) 및 그 근방 부위에 의해, 부극 집전탭(22D)이 형성된다. 도 3의 일례에서는, 부극 집전탭(22D)은 긴 변 테두리(22C)의 전체 길이에 걸쳐서 형성된다. 부극 집전탭(22D)에서는, 부극 집전박(22A)의 표면에 부극 활물질 함유층(22B)이 담지되지 않는다. 따라서, 부극 집전박(22A)은 부극 활물질 함유층(22B)이 미담지된 부분으로서 부극 집전탭(22D)을 구비한다.
세퍼레이터(23, 25)의 각각은, 전기적으로 절연성을 갖는 재료로 형성되고, 정극(21)과 부극(22) 사이를 전기적으로 절연한다. 세퍼레이터(23, 25)의 각각은, 정극(21) 및 부극(22)과는 별체의 시트 등이어도 되고, 정극(21) 및 부극(22)의 한쪽과 일체로 형성되어도 된다. 또한, 세퍼레이터(23, 25)는 유기 재료로 형성되어도 되고, 무기 재료로 형성되어도 되고, 유기 재료와 무기 재료의 혼합물로 형성되어도 된다. 세퍼레이터(23, 25)를 형성하는 유기 재료로서는, 엔지니어링 플라스틱 및 수퍼 엔지니어링 플라스틱을 들 수 있다. 그리고, 엔지니어링 플라스틱으로서는, 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 신디오택틱ㆍ폴리스티렌, 폴리카르보네이트, 폴리아미드이미드, 폴리비닐알코올, 폴리불화비닐리덴 및 변성 폴리페닐렌에테르 등을 들 수 있다. 또한, 수퍼 엔지니어링 플라스틱으로서는, 폴리페닐렌술피드, 폴리에테르에테르케톤, 액정 폴리머, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리에테르니트릴, 폴리술폰, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르이미드 및 열가소성 폴리이미드 등을 들 수 있다. 또한, 세퍼레이터(23, 25)를 형성하는 무기 재료로서는, 산화물(예를 들어, 산화 알루미늄, 이산화규소, 산화마그네슘, 인산화물, 산화칼슘, 산화철, 산화티타늄), 질화물(예를 들어, 질화붕소, 질화알루미늄, 질화규소, 질화바륨) 등을 들 수 있다.
전극군(10)에서는, 정극 활물질 함유층(21B)과 부극 활물질 함유층(22B) 사이에서 세퍼레이터(23, 25)의 각각이 끼워진 상태에서, 정극(21), 부극(22) 및 세퍼레이터(23, 25)가 권회축 B를 중심으로 하여 편평 형상으로 권회된다. 정극(21), 세퍼레이터(23), 부극(22) 및 세퍼레이터(25)는, 예를 들어, 이 순서대로 겹쳐진 상태로 권회된다. 또한, 전극군(10)에서는, 정극 집전박(21A)의 정극 집전탭(21D)이 부극(22) 및 세퍼레이터(23, 25)에 대하여 권회축 B를 따르는 방향의 일방측으로 돌출된다. 그리고, 부극 집전박(22A)의 부극 집전탭(22D)이 정극(21) 및 세퍼레이터(23, 25)에 대하여 권회축 B를 따르는 방향에 대해서 정극 집전탭(21D)이 돌출되는 측과는 반대측으로 돌출된다.
전극군(10)은 권회축 B가 전지(1)의 횡방향에 대하여 평행 또는 대략 평행해지는 상태에서 배치된다. 이 때문에, 외장부(3)의 내부 공동(11)에서는, 정극 집전탭(21D)은 횡방향의 일방측으로 부극(22) 및 세퍼레이터(23, 25)에 대하여 돌출된다. 그리고, 부극 집전탭(22D)은 정극(21) 및 세퍼레이터(23, 25)에 대하여 횡방향에 대해서 정극 집전탭(21D)이 돌출되는 측과는 반대측으로 돌출된다. 따라서, 집전탭(21D, 22D)의 각각은, 내부 공동(11)에 있어서 전극군(10)으로부터 외주측으로 돌출된다. 도 1 및 도 2 등의 일례에서는, 정극 집전탭(21D)은 전극군(10)으로부터 측벽(9A)이 위치하는 측을 향하여 돌출된다. 그리고, 부극 집전탭(22D)은 전극군(10)으로부터 측벽(9B)이 위치하는 측을 향하여 돌출된다.
또한, 전극군(10)에서는, 내부 공동(11)에서의 노출 부분은, 집전탭(21D, 22D)을 제외하고, 전기적 절연성을 갖는 재료로 형성된다. 전극군(10)에 있어서 집전탭(21D, 22D) 이외의 노출 부분은, 예를 들어, 세퍼레이터(23, 25)의 어느 것 또는 세퍼레이터(23, 25)와는 별체의 절연 시트로 형성된다.
또한, 전극군(10)은 정극, 부극 및 세퍼레이터가 권회되는 권회 구조를 가질 필요는 없다. 어느 실시예에서는, 전극군(10)은 복수의 정극 및 복수의 부극이 교대로 적층되는 스택 구조를 갖고, 정극과 부극 사이에는 세퍼레이터가 마련된다. 이 경우도, 전극군(10)에서는, 정극 집전탭이, 전지(1)(외장부(3))의 횡방향에 대해서 일방측으로, 부극에 대하여 돌출된다. 그리고, 전극군에서는, 부극 집전탭이, 전지(1)의 횡방향에 대해서, 정극 집전탭이 돌출되는 측과는 반대측으로, 정극에 대하여 돌출된다. 따라서 집전탭의 각각이, 내부 공동(11)에 있어서 전극군(10)으로부터 외주측으로 돌출된다.
어느 실시예에서는, 내부 공동(11)에 있어서, 전극군(10)에, 전해액(도시 생략)이 함침된다. 전해액으로서는, 비수 전해액이 사용되고, 예를 들어, 전해질을 유기 용매에 용해함으로써 조제되는 비수 전해액이 사용된다. 이 경우, 유기 용매에 용해시키는 전해질로서, 과염소산리튬(LiClO4), 육불화인산리튬(LiPF6), 사불화붕산리튬(LiBF4), 육불화비소리튬(LiAsF6), 트리플루오로메탄술폰산리튬(LiCF3SO3) 및 비스트리플루오로메틸술포닐이미드리튬[LiN(CF3SO2)2] 등의 리튬염 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또한, 유기 용매로서, 프로필렌카르보네이트(PC), 에틸렌카르보네이트(EC) 및 비닐렌카르보네이트 등의 환상 카르보네이트; 디에틸카르보네이트(DEC), 디메틸카르보네이트(DMC) 및 메틸에틸카르보네이트(MEC) 등의 쇄상 카르보네이트; 테트라히드로푸란(THF), 2메틸테트라히드로푸란(2MeTHF) 및 디옥솔란(DOX) 등의 환상 에테르; 디메톡시에탄(DME) 및 디에톡시에탄(DEE) 등의 쇄상 에테르; γ-부티로락톤(GBL), 아세토니트릴(AN) 및 술포란(SL) 등을 들 수 있다. 이들의 유기 용매는, 단독으로 또는 혼합 용매로서 사용된다.
또한, 어느 실시예에서는, 비수 전해질로서, 비수 전해액과 고분자 재료를 복합화한 겔상 비수전해질이, 전해액 대신에 사용된다. 이 경우, 전술한 전해질 및 유기 용매가 사용된다. 또한, 고분자 재료로서, 폴리불화비닐리덴(PVdF), 폴리아크릴로니트릴(PAN) 및 폴리에틸렌옥시드(PEO) 등을 들 수 있다.
또한, 어느 실시예에서는, 전해액 대신에 고분자 고체 전해질 및 무기 고체 전해질 등의 고체 전해질이 비수 전해질로서 마련된다. 이 경우, 전극군(10)에, 세퍼레이터(23, 25)가 마련되지 않아도 된다. 그리고, 전극군(10)에서는, 세퍼레이터(23, 25) 대신에 고체 전해질이 정극(21)과 부극(22) 사이에 끼워진다. 이 때문에, 본 실시예에서는, 고체 전해질에 의해, 정극(21)과 부극(22) 사이가 전기적으로 절연된다. 또한, 어느 실시예에서는, 비수전해질 대신에 수계 용매를 포함하는 수계 전해질이, 전해질로서 사용되어도 된다.
본 실시 형태에서는, 덮개 부재(6)의 외표면, 즉, 덮개 부재(6)에 있어서 저벽(7)과는 반대측을 향하는 면에, 한 쌍의 전극 단자(27A, 27B)가 설치된다. 도 1 및 도 2 등의 일례에서는, 전극 단자(27A)가 전지(1)의 정극 단자가 되고, 전극 단자(27B)가 전지(1)의 부극 단자가 된다. 전극 단자(27A, 27B)의 각각은, 헤드부(31) 및 축부(32)를 구비한다. 전극 단자(27A, 27B)의 각각은, 헤드부(31)가 외장부(3)의 외부에 노출되는 상태에서, 덮개 부재(6)의 외표면에 설치된다. 본 실시 형태에서는, 전극 단자(27A, 27B)는 횡방향에 대해서 서로에 대하여 이격되어 배치된다. 그리고, 횡방향에 대한 전지(1)의 중앙 위치는, 전극 단자(27A, 27B)의 사이에 위치한다. 전극 단자(27A, 27B)의 각각은, 도전 재료로 형성되고, 예를 들어, 알루미늄, 구리 및 스테인리스 등의 어느 것으로 형성된다.
또한, 덮개 부재(6)에는, 한 쌍의 관통 구멍(33A, 33B)이 형성된다. 관통 구멍(33A, 33B)은 횡방향에 대해서 서로에 대하여 이격되어 배치된다. 그리고, 횡방향에 대한 전지(1)의 중앙 위치는, 관통 구멍(33A, 33B)의 사이에 위치한다. 또한, 관통 구멍(33A, 33B)의 각각은, 덮개 부재(6)의 두께 방향, 즉, 전지(1)의 높이 방향을 따라서 형성되고, 덮개 부재(6)를 관통한다. 관통 구멍(33A)에는, 전극 단자(27A)의 축부(32)가 삽입 관통되고, 관통 구멍(33B)에는, 전극 단자(27B)의 축부(32)가 삽입 관통된다.
또한, 덮개 부재(6)의 외표면에는, 전기적으로 절연 재료로 형성되는 한 쌍의 절연 부재(외부 절연 부재)(28A, 28B)가 마련된다. 절연 부재(28A)는 덮개 부재(6)의 외표면과 전극 단자(27A) 사이에 개재하고, 절연 부재(28B)는 덮개 부재(6)의 외표면과 전극 단자(27B) 사이에 개재한다. 이 때문에, 절연 부재(28A, 28B)는 횡방향에 대해서 서로에 대하여 이격되어 배치되고, 횡방향에 대한 전지(1)의 중앙 위치는, 절연 부재(28A, 28B)의 사이에 위치한다. 또한, 덮개 부재(6)의 관통 구멍(33A)에서는, 전극 단자(27A)의 축부(32)와 덮개 부재(6) 사이에, 절연 가스킷(35A)이 배치된다. 그리고, 관통 구멍(33B)에서는, 전극 단자(27B)의 축부(32)와 덮개 부재(6) 사이에, 절연 가스킷(35B)이 배치된다. 절연 부재(28A) 및 절연 가스킷(35A)에 의해, 전극 단자(27A)의 덮개 부재(6)로의 접촉이 방지되고, 덮개 부재(6)(외장부(3))에 대하여 전극 단자(27A)가 전기적으로 절연된다. 그리고, 절연 부재(28B) 및 절연 가스킷(35B)에 의해, 전극 단자(27B)의 덮개 부재(6)로의 접촉이 방지되고, 덮개 부재(6)(외장부(3))에 대하여 전극 단자(27B)가 전기적으로 절연된다.
내부 공동(11)에서는, 전지(1)의 높이 방향에 대해서 전극군(10)과 덮개 부재(6) 사이에 전극 누름 부재(36)가 배치된다. 전극 누름 부재(내부 절연 부재)(36)는, 전기적 절연성을 갖는 재료로 형성된다. 전극 누름 부재(36)에는, 한 쌍의 관통 구멍(37A, 37B)이 형성된다. 관통 구멍(37A, 37B)은 횡방향에 대해서 서로에 대하여 이격되어 배치된다. 그리고, 횡방향에 대한 전지(1)의 중앙 위치는, 관통 구멍(37A, 37B)의 사이에 위치한다. 또한, 관통 구멍(37A, 37B)의 각각은, 전지(1)의 높이 방향을 따라서 형성되고, 전극 누름 부재(36)를 관통한다. 관통 구멍(37A)에는, 전극 단자(27A)의 축부(32)가 삽입 관통되고, 관통 구멍(37B)에는, 전극 단자(27B)의 축부(32)가 삽입 관통된다.
도 4는, 도 1의 전지(1)의 내부 공동(11)의 구성을 도시한다. 또한, 도 5는, 도 4의 A1-A1선 단면을 나타낸다. 도 4 등에 도시한 바와 같이, 내부 공동(11)에서는, 횡방향에 대해서 전극군(10)의 양측에 공간(38A, 38B)이 형성된다. 공간(제1 공간)(38A)은 제3 측벽 및 제4 측벽의 한쪽이 되는 측벽(9A)의 내표면과 전극군(10) 사이에 형성되고, 공간(제2 공간)(38B)은 제3 측벽 및 제4 측벽의 다른 쪽이 되는 측벽(9B)의 내표면과 전극군(10) 사이에 형성된다. 즉, 한 쌍의 공간(38A, 38B)의 각각은, 측벽(9A, 9B)의 대응하는 한쪽과 전극군(10) 사이에, 형성된다. 또한, 도 1 내지 도 5 등의 일례에서는, 공간(38A, 38B)의 각각은, 높이 방향에 대해서 전극 누름 부재(36)와 저벽(7) 사이에 형성된다.
전극군(10)의 정극 집전탭(21D)은 공간(38A)에 있어서, 초음파 용접 등의 용접에 의해 묶인다. 또한, 공간(38A)에는, 백업 리드(40A) 및 리드(41A) 등의 1개 이상의 정극 리드가 배치된다. 정극 집전탭(21D)의 다발은, 정극 리드를 통하여, 전극 단자(27A, 27B)의 대응하는 한쪽인 정극 단자(예를 들어 27A)에 전기적으로 접속된다. 이때, 정극 리드는, 공간(38A)에 있어서 정극 단자(예를 들어 27A)의 축부(32)에 접속된다. 그리고, 정극 집전탭(21D)과 정극 리드 사이의 접속, 정극 리드끼리의 접속 및 정극 리드와 정극 단자(예를 들어 27A) 사이의 접속은, 초음파 용접 등의 용접에 의해 행해진다. 여기서, 정극 리드는, 도전성을 갖는 금속으로 형성된다. 또한, 전극 누름 부재(36)에 의해, 덮개 부재(6)의 내표면에 대한 정극 집전탭(21D) 및 정극 리드(예를 들어 40A, 41A)의 접촉이 방지되고, 덮개 부재(6)에 대하여 정극 집전탭(21D) 및 정극 리드(예를 들어 40A, 41A)가 전기적으로 절연된다.
마찬가지로, 전극군(10)의 부극 집전탭(22D)은 공간(38B)에 있어서, 초음파 용접 등의 용접에 의해 묶인다. 또한, 공간(38B)에는, 백업 리드(40B) 및 리드(41B) 등의 1개 이상의 부극 리드가 배치된다. 부극 집전탭(22D)의 다발은, 부극 리드를 개재하여, 전극 단자(27A, 27B)의 대응하는 한쪽인 부극 단자(예를 들어 27B)에 전기적으로 접속된다. 이때, 부극 리드는, 공간(38B)에 있어서 부극 단자(예를 들어 27B)의 축부(32)에 접속된다. 그리고, 부극 집전탭(22D)과 부극 리드 사이의 접속, 부극 리드끼리의 접속 및 부극 리드와 부극 단자(예를 들어 27B) 사이의 접속은, 초음파 용접 등의 용접에 의해 행해진다. 여기서, 부극 리드는, 도전성을 갖는 금속으로 형성된다. 또한, 전극 누름 부재(36)에 의해, 덮개 부재(6)의 내표면에 대한 부극 집전탭(22D) 및 부극 리드(예를 들어 40B, 41B)의 접촉이 방지되고, 덮개 부재(6)에 대하여 부극 집전탭(22D) 및 부극 리드(예를 들어 40B, 41B)가 전기적으로 절연된다.
도 1 내지 도 5 등의 일례에서는, 리드(41A, 41B)의 각각은, 베이스부(42) 및 한 쌍의 연장 설치부(43)를 구비한다. 리드(41A, 41B)의 각각에서는, 베이스부(42)는 전지(1)의 횡방향을 따라서 연장 설치되고, 전극 누름 부재(36)에 저벽(7)이 위치하는 측으로부터 맞닿는다. 그리고, 리드(41A, 41B)의 각각은, 베이스부(42)로부터, 전극 단자(27A, 27B)의 대응하는 한쪽에 접속된다. 또한, 도 1 내지 도 5 등의 일례에서는, 리드(41A, 41B)의 각각에 있어서, 한 쌍의 연장 설치부(43)의 각각은, 베이스부(42)로부터, 높이 방향을 따라서 저벽(7)이 위치하는 측을 향하여 연장 설치된다. 그리고, 리드(41A, 41B)의 각각에서는, 한 쌍의 연장 설치부(43)는 종방향에 대해서 서로에 대하여 이격되어 배치된다. 이 때문에, 리드(41A, 41B)의 각각은, 두 갈래 형상으로 형성된다. 리드(41A)는 연장 설치부(43)에서, 백업 리드(40A)를 개재하여, 정극 집전탭(21D)에 접속된다. 그리고, 리드(41B)는 연장 설치부(43)에서, 백업 리드(40B)를 통하여, 부극 집전탭(22D)에 접속된다.
또한, 어느 일례에서는, 리드(41A, 41B)의 각각에 있어서, 1개의 연장 설치부(예를 들어 43)만이, 베이스부(예를 들어 42)로부터, 높이 방향을 따라서 저벽(7)이 위치하는 측을 향하여 연장 설치되어도 된다. 이 경우도, 리드(41A, 41B)의 각각은, 연장 설치부(예를 들어 43)에서, 백업 리드(40A, 40B)의 대응하는 한쪽을 통하여, 집전탭(21D, 22D)의 대응하는 한쪽에 접속된다. 또한, 다른 어느 일례에서는, 백업 리드(40A, 40B)가 마련되지 않아도 된다. 이 경우, 리드(41A, 41B)의 각각은, 집전탭(21D, 22D)의 대응하는 한쪽에, 직접적으로 접속된다.
또한, 도 1 내지 도 5 등의 일례에서는, 덮개 부재(6)에, 가스 개방 밸브(45) 및 주액구(46)가 형성된다. 가스 개방 밸브(45) 및 주액구(46)는 횡방향에 대해서, 전극 단자(27A, 27B)의 사이에 배치된다. 덮개 부재(6)의 외표면에는, 주액구(46)를 막는 밀봉판(47)이 용접된다. 또한, 전극군 누름(36)에는, 관통 구멍(48) 및 개구 구멍(49)이 형성된다. 관통 구멍(48) 및 개구 구멍(49)의 각각은, 전지(1)의 높이 방향을 따라서 형성되고, 전극 누름 부재(36)를 관통한다. 또한, 관통 구멍(48) 및 개구 구멍(49)은 횡방향에 대해서, 관통 구멍(37A, 37B)의 사이에 배치된다. 전극군 누름(36)에서는, 주액구(46)에 대향하는 위치에 관통 구멍(48)이 형성되고, 가스 개방 밸브(45)에 대향하는 위치에 개구 구멍(49)이 형성된다.
또한, 전지(1)의 내부 공동(11)에서는, 공간(38A)에 절연 가드(정극측 절연 가드)(51A)가 배치되고, 공간(38B)에 절연 가드(부극측 절연 가드)(51B)가 배치된다. 절연 가드(51A)는 절연 테이프(52A)에 의해 전극군(10)에 고정되고, 절연 가드(51B)는 절연 테이프(52B)에 의해 전극군(10)에 고정된다. 절연 가드(51A, 51B) 및 절연 테이프(52A, 52B)의 각각은, 전기적 절연성을 갖는 재료로 형성된다. 절연 가드(51A)는 공간(38A)에 있어서 외장 용기(5)의 내표면에 배치되고, 외장 용기(5)의 내표면에 대한 정극 리드(예를 들어 40A, 41A) 및 정극 집전탭(21D)의 접촉을 방지한다. 그리고, 절연 가드(51B)는 공간(38B)에 있어서 외장 용기(5)의 내표면에 배치되고, 외장 용기(5)의 내표면에 대한 부극 리드(예를 들어 40B, 41B) 및 부극 집전탭(22D)의 접촉을 방지한다. 따라서, 절연 가드(51A)는 외장 용기(5)의 내표면에 대하여 정극 리드(예를 들어 40A, 41A) 및 정극 집전탭(21D)을 전기적으로 절연한다. 또한, 절연 가드(51B)는 외장 용기(5)의 내표면에 대하여 부극 리드(예를 들어 40B, 41B) 및 부극 집전탭(22D)을 전기적으로 절연한다. 공간(38A)에서는, 절연 가드(51A)는 저벽(7)의 내표면, 측벽(제1 측벽 및 제2 측벽의 한쪽)(8A)의 내표면, 측벽(제1 측벽 및 제2 측벽의 다른 쪽)(8B)의 내표면 및 측벽(제3 측벽 및 제4 측벽의 한쪽)(9A)의 내표면에 걸쳐서 배치된다. 그리고, 공간(38B)에서는, 절연 가드(51B)는 저벽(7)의 내표면, 측벽(8A)의 내표면, 측벽(8B)의 내표면 및 측벽(제3 측벽 및 제4 측벽의 다른 쪽)(9B)의 내표면에 걸쳐서 배치된다.
도 6 내지 도 9는, 절연 가드(51A, 51B)의 각각의 구성을 도시한다. 도 1 및 도 4 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 절연 가드(51A, 51B)의 각각은, 제1 가드 측판부 및 제2 가드 측판부의 한쪽으로서 가드 측판부(61)를 구비함과 함께, 제1 가드 측판부 및 제2 가드 측판부의 다른 쪽으로서 가드 측판부(62)를 구비한다. 또한, 절연 가드(51A, 51B)의 각각은, 제3 가드 측판부로서 가드 측판부(63)를 구비한다. 절연 가드(51A, 51B)의 각각의 가드 측판부(61)는 공간(38A, 38B)의 대응하는 한쪽에 있어서, 측벽(제1 측벽 및 제2 측벽의 한쪽)(8A)의 내표면에 배치된다. 이 때문에, 절연 가드(51A, 51B)의 각각의 가드 측판부(61)는 종방향에 대해서, 리드(41A, 41B)의 대응하는 한쪽과 측벽(8A)의 내표면 사이에 개재한다. 또한, 절연 가드(51A, 51B)의 각각의 가드 측판부(62)는 공간(38A, 38B)의 대응하는 한쪽에 있어서, 측벽(제1 측벽 및 제2 측벽의 다른 쪽)(8B)의 내표면에 배치된다. 이 때문에, 절연 가드(51A, 51B)의 각각의 가드 측판부(62)는 종방향에 대해서, 리드(41A, 41B)의 대응하는 한쪽과 측벽(8B)의 내표면 사이에 개재한다.
절연 가드(51A)의 가드 측판부(63)는 공간(38A)에 있어서, 측벽(제3 측벽 및 제4 측벽의 한쪽)(9A)의 내표면에 배치된다. 이 때문에, 절연 가드(51A)의 가드 측판부(63)는 횡방향에 대해서, 리드(41A)와 측벽(9A)의 내표면 사이에 개재한다. 또한, 절연 가드(51B)의 가드 측판부(63)는 공간(38B)에 있어서, 측벽(제3 측벽 및 제4 측벽의 다른 쪽)(9B)의 내표면에 배치된다. 이 때문에, 절연 가드(51B)의 가드 측판부(63)는 횡방향에 대해서, 리드(41B)와 측벽(9B)의 내표면 사이에 개재한다. 또한, 절연 가드(51A, 51B)의 각각에서는, 가드 측판부(61 내지 63)의 각각은, 높이 방향을 따라서 연장 설치된다. 그리고, 공간(38A)에서는, 절연 가드(51A)의 가드 측판부(61 내지 63)의 각각은, 덮개 부재(6)가 위치하는 측의 단부로부터 저벽(7)이 위치하는 측의 단부까지 걸쳐서, 연속해서 연장 설치된다. 마찬가지로, 공간(38B)에서는, 절연 가드(51B)의 가드 측판부(61 내지 63)의 각각은, 덮개 부재(6)가 위치하는 측의 단부로부터 저벽(7)이 위치하는 측의 단부까지 걸쳐서, 연속해서 연장 설치된다.
또한, 절연 가드(51A, 51B)의 각각에서는, 가드 측판부(61 내지 63)에 의해, 횡방향에 대해서 외측으로 오목해지는 오목 형상이 형성된다. 즉, 절연 가드(51A, 51B)의 각각에서는, 가드 측판부(61 내지 63)에 의해, 횡방향에 대해서 전극군(10)이 위치하는 측과는 반대측을 향하여 오목해지는 오목 형상이 형성된다. 공간(38A)에서는, 절연 가드(51A)의 가드 측판부(61 내지 63)에 의해 형성되는 오목 형상의 내부에, 정극 집전탭(21D) 및 정극 리드(예를 들어 40A, 41A)가 삽입된다. 마찬가지로, 공간(38B)에서는, 절연 가드(51B)의 가드 측판부(61 내지 63)에 의해 형성되는 오목 형상의 내부에, 부극 집전탭(22D) 및 부극 리드(예를 들어 40B, 41B)가 삽입된다.
또한, 도 1 등의 일례에서는, 절연 가드(51A, 51B)의 각각은, 전술한 가드 측판부(61 내지 63)에 더하여, 가드 저판부(64)를 구비한다. 절연 가드(51A, 51B)의 각각의 가드 저판부(64)는 저벽(7)의 내표면에 배치된다. 이 때문에, 절연 가드(51A, 51B)의 각각의 가드 저판부(64)는 높이 방향에 대해서, 리드(41A, 41B)의 대응하는 한쪽과 저벽(7)의 내표면 사이에 개재한다. 절연 가드(51A, 51B)의 각각에서는, 가드 저판부(64)는 가드 측판부(61 내지 63)에, 저벽(7)이 위치하는 측의 단부에서 접속된다. 그리고, 절연 가드(51A, 51B)의 각각에서는, 가드 저판부(64)는 가드 측판부(61 내지 63)로부터, 횡방향에 대해서 내측을 향하여, 즉, 횡방향에 대해서 전극군(10)이 위치하는 측을 향하여 연장 설치된다.
또한, 절연 가드(51A, 51B)의 각각에서는, 가드 저판부(64)에, 가드 돌출부(65)가 형성된다. 절연 가드(51A, 51B)의 각각에서는, 가드 돌출부(65)는 가드 측판부(61, 62)에 대하여, 횡방향에 대해서 전극군(10)이 위치하는 측을 향하여, 즉, 횡방향에 대해서 내측을 향하여 돌출된다. 절연 가드(51A, 51B)의 각각의 가드 돌출부(65)는 내부 공동(11)에 있어서, 전극군(10)과 저벽(7)의 내표면 사이에 배치된다. 그리고, 절연 가드(51A, 51B)의 각각의 가드 돌출부(65)는 높이 방향에 대해서 저벽(7)이 위치하는 측으로부터, 전극군(10)을 지지한다. 즉, 절연 가드(51A, 51B)의 각각의 가드 돌출부(65)는 저벽(7)이 위치하는 측으로부터, 전극군(10)을 맞닿는다. 또한, 도 4 등의 일례에서는, 절연 가드(51A)의 가드 돌출부(65)의 돌출 단부는 횡방향에 대해서, 절연 가드(51B)의 가드 돌출부(65)의 돌출 단부에 대해서 이격되어 위치한다.
또한, 도 6 및 도 7은, 절연 가드(51A(51B))를 서로에 대하여 다른 방향으로부터 본 사시도이다. 또한, 도 8은, 절연 가드(51A(51B))를 가드 돌출부(65)가 돌출되는 측으로부터 본 상태로 나타낸다. 그리고, 도 9는, 절연 가드(51A(51B))를 가드 측판부(제1 가드 측판부 및 제2 가드 측판부의 한쪽)(61)의 외표면이 향하는 측으로부터 본 상태로 나타낸다.
또한, 절연 가드(51A, 51B)의 각각에서는, 가드 저판부(64)는 저벽(7)이 위치하는 측을 향하는 가드 저면(66)을 구비한다. 절연 가드(51A, 51B)의 각각의 가드 저면(66)은 저벽(7)의 내표면과 대향한다. 또한, 절연 가드(51A, 51B)의 각각의 가드 저면(66)에서는, 제1 경사면 및 제2 경사면의 한쪽으로서 경사면(67)이 형성되고, 제1 경사면 및 제2 경사면의 다른 쪽으로서 경사면(68)이 형성된다. 절연 가드(51A, 51B)의 각각의 가드 저면(66)에서는, 경사면(67)에 의해, 측벽(제1 측벽 및 제2 측벽의 한쪽)(8A)이 위치하는 측의 테두리가 형성된다. 그리고, 절연 가드(51A, 51B)의 각각의 가드 저면(66)에서는, 경사면(68)에 의해, 측벽(제1 측벽 및 제2 측벽의 다른 쪽)(8B)이 위치하는 측의 테두리가 형성된다. 도 1 및 도 4 등의 일례에서는, 절연 가드(51A, 51B)의 각각에 있어서, 경사면(67, 68)의 각각은, 가드 돌출부(65)의 돌출 방향을 따라서, 즉, 횡방향을 따라서 연장 설치된다. 그리고, 절연 가드(51A, 51B)의 각각의 가드 저판부(64)에서는, 횡방향에 대해서 전체 길이 또는 대략 전체 길이에 걸쳐서, 경사면(67, 68)의 각각이 연속해서 연장 설치된다.
경사면(67)은 종방향에 대해서 측벽(8A)에 접근할수록 높이 방향에 대해서 저벽(7)으로부터 멀어지는 상태로 경사진다. 그리고, 경사면(68)은 종방향에 대해서 측벽(8B)에 접근할수록 높이 방향에 대해서 저벽(7)으로부터 멀어지는 상태로 경사진다. 따라서, 절연 가드(51A, 51B)의 각각에서는, 경사면(67, 68)의 각각은, 종방향에 대해서 외측을 향할수록 높이 방향에 대해서 저벽(7)으로부터 멀어지는 상태로 경사진다.
또한, 도 1 및 도 4 등의 일례에서는, 절연 가드(51A, 51B)의 각각에 있어서, 경사면(67, 68)의 각각이 경사 곡면상으로 형성된다. 그리고, 절연 가드(51A, 51B)의 각각에서는, 가드 돌출부(65)의 돌출 방향(전지(1)의 횡방향)에 대하여 수직 또는 대략 수직인 단면에 있어서, 경사면(67, 68)의 각각은, 원호상 또는 대략 원호상이 된다. 단, 어느 일례에서는, 절연 가드(51A, 51B)의 각각에 있어서, 경사면(67, 68)의 각각이 경사 평면상으로 형성되어도 된다. 이 경우도, 절연 가드(51A, 51B)의 각각에서는, 경사면(67, 68)의 각각은, 종방향에 대해서 외측을 향할수록 높이 방향에 대해서 저벽(7)으로부터 멀어지는 상태로 경사진다.
또한, 전지(1)에는, 제1 돌기 및 제2 돌기의 한쪽으로서 돌기(71)가 2개 설치됨과 함께, 제1 돌기 및 제2 돌기 다른 쪽으로서 돌기(72)가 2개 마련된다. 돌기(71)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽에 접속됨과 함께, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽으로부터 돌출된다. 도 1 등의 일례에서는, 절연 가드(51A, 51B)의 각각으로부터, 1개의 돌기(71)가 돌출된다. 또한, 돌기(72)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽에 접속됨과 함께, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽으로부터 돌출된다. 도 1 등의 일례에서는, 절연 가드(51A, 51B)의 각각으로부터, 1개의 돌기(72)가 돌출된다.
돌기(71)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽으로부터, 측벽(제1 측벽 및 제2 측벽의 한쪽)(8A)과 저벽(7)의 경계 부분을 향하여 돌출된다. 그리고, 돌기(71)의 각각의 돌출 단부는, 측벽(8A)과 저벽(7)의 경계 부분에 맞닿는다. 즉, 돌기(71)의 각각의 돌출 단부는, 측벽(8A)과 저벽(7) 사이의 모퉁이부(에지)에 맞닿는다. 또한, 돌기(72)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽으로부터, 측벽(제1 측벽 및 제2 측벽의 다른 쪽)(8B)과 저벽(7)의 경계 부분을 향하여 돌출된다. 그리고, 돌기(72)의 각각의 돌출 단부는, 측벽(8B)과 저벽(7)의 경계 부분에 맞닿는다. 즉, 돌기(72)의 각각의 돌출 단부는, 측벽(8B)과 저벽(7) 사이의 모퉁이부(에지)에 맞닿는다.
도 1, 도 4 및 도 5의 일례에서는, 돌기(71, 72)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽과 일체로 형성되고, 전기적 절연성을 갖는 재료로 형성된다. 또한, 돌기(71)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽으로부터, 종방향에 대해서 측벽(8A)이 위치하는 측을 향하여 돌출된다. 그리고, 돌기(72)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽으로부터, 종방향에 대해서 측벽(8B)이 위치하는 측을 향하여 돌출된다. 따라서, 돌기(71, 72)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽으로부터, 종방향에 대해서 외측을 향하여 돌출된다.
또한, 절연 가드(51A, 51B)의 각각에서는, 돌기(71)는 가드 저판부(64)의 가드 돌출부(65)로부터, 측벽(8A)과 저벽(7)의 경계 부분을 향하여 돌출된다. 그리고, 절연 가드(51A, 51B)의 각각에서는, 돌기(72)는 가드 저판부(64)의 가드 돌출부(65)로부터, 측벽(8B)과 저벽(7)의 경계 부분을 향하여 돌출된다. 또한, 절연 가드(51A, 51B)의 각각에서는, 돌기(71)는 가드 저면(66)의 경사면(제1 경사면 및 제2 경사면의 한쪽)(67)으로부터, 측벽(8A)과 저벽(7)의 경계 부분을 향하여 돌출된다. 그리고, 절연 가드(51A, 51B)의 각각에서는, 돌기(72)는 가드 저면(66)의 경사면(제1 경사면 및 제2 경사면의 다른 쪽)(68)으로부터, 측벽(8B)과 저벽(7)의 경계 부분을 향하여 돌출된다.
도 1, 도 4 및 도 5 등의 일례에서는, 돌기(71, 72)의 각각은, 판상으로 형성된다. 그리고, 판상의 돌기(71, 72)의 각각의 폭 방향은, 전지(1)의 횡방향을 따르고, 판상의 돌기(71, 72)의 각각의 두께 방향은, 전지(1)의 높이 방향을 따른다. 어느 일례에서는, 돌기(71, 72)의 각각은, 두께가 0.5㎜ 정도의 판상으로 형성된다. 또한, 돌기(71)의 각각은, 높이 방향에 대해서, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽의 경사면(67)과 저벽(7)의 내표면 사이에 배치된다. 그리고, 돌기(71)의 각각과 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽의 경사면(67) 사이에는 간극이 형성된다. 또한, 돌기(72)의 각각은, 높이 방향에 대해서, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽의 경사면(68)과 저벽(7)의 내표면 사이에 배치된다. 그리고, 돌기(72)의 각각과 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽의 경사면(68) 사이에는, 간극이 형성된다. 전술한 바와 같이 돌기(71, 72)가 형성되므로, 돌기(71, 72)의 각각은, 탄성 변형 가능하다.
다음에, 본 실시 형태의 전지(1)의 작용 및 효과에 대해서 설명한다. 전지(1)에서는, 전극군(10) 등의 내부 공동(11)에 수납되는 내장물은, 외장 용기(5)의 주위벽(4) 등에 의해 구속되어 있다. 예를 들어, 전극군(10) 등의 내장물의 종방향에 대한 이동은, 측벽(제1 측벽 및 제2 측벽)(8A, 8B)에 의해 구속된다. 내장물이 구속됨으로써, 전극군(10), 집전탭(21D, 22D), 리드(40A, 40B, 41A, 41B) 및 절연 가드(51A, 51B)를 포함하는 내장물로의 외부 충격의 영향이 억제된다.
또한, 전지(1)를 사용하면, 내부 공동(11)에 있어서, 전극군(10)으로부터 가스가 발생하는 경우가 있다. 내부 공동(11)에 있어서 가스가 발생함으로써, 외장 용기(5)가 팽창된다. 여기서, 전지(1)에서는, 측벽(8A, 8B)의 각각의 외표면의 면적이, 저벽(7), 측벽(9A, 9B) 및 덮개 부재(6)의 각각의 외표면의 면적에 비해, 훨씬 크다. 이 때문에, 내부 공동(11)에 있어서 가스가 발생함으로써, 측벽(8A, 8B)의 각각이, 외측으로 팽창된다. 특히, 대형의 전지(1)의 경우는, 가스의 발생에 의한 측벽(8A, 8B)의 각각의 팽창량이 커진다.
도 10은, 내부 공동(11)에서의 가스의 발생에 의해, 측벽(긴 측벽)(8A, 8B)의 각각이 팽창된 상태를 나타낸다. 도 10에 도시한 바와 같이, 가스가 발생하면, 측벽(8A, 8B)의 각각에서는, 높이 방향에 대해서 중앙 부분이, 크게 팽창된다. 이 때문에, 측벽(8A, 8B)의 각각에서는, 높이 방향에 대해서 중앙 부분은, 전극군(10)과의 사이에 간극을 갖고, 전극군(10)을 구속하지 않는다. 단, 가스의 발생에 의해 측벽(8A, 8B)의 각각이 팽창되어도, 측벽(8A)에 있어서 저벽(7)이 위치하는 측의 단부는, 팽창되지 않거나, 또는, 거의 팽창되지 않는다. 마찬가지로, 측벽(8B)에 있어서 저벽(7)이 위치하는 측의 단부는, 팽창되지 않거나, 또는, 거의 팽창되지 않는다. 즉, 내부 공동(11)에 있어서 가스가 발생해도, 측벽(8A)과 저벽(7)의 경계 부분(모퉁이부) 및 그 근방 및 측벽(8B)과 저벽(7)의 경계 부분(모퉁이부) 및 그 근방은, 팽창되지 않거나, 또는, 거의 팽창되지 않는다.
측벽(8A)과 저벽(7)의 경계 부분(모퉁이부) 및 그 근방이 팽창되지 않거나, 또는, 거의 팽창되지 않으므로, 내부 공동(11)에 있어서 가스가 발생해도, 돌기(71)의 각각의 돌출 단부는 측벽(8A)과 저벽(7)의 경계 부분에 맞닿는다. 마찬가지로, 측벽(8B)과 저벽(7)의 경계 부분(모퉁이부) 및 그 근방이 팽창되지 않거나, 또는, 거의 팽창되지 않으므로, 내부 공동(11)에 있어서 가스가 발생해도, 돌기(72)의 각각의 돌출 단부는 측벽(8B)과 저벽(7)의 경계 부분에 맞닿는다. 여기서, 돌기(71, 72)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽에 접속되고, 본 실시 형태에서는, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽과 일체로 형성된다. 그리고, 절연 가드(51A, 51B)는 전극군(10)에 설치된다. 돌기(71)의 각각이 측벽(8A)과 저벽(7)의 경계 부분에 맞닿고, 또한, 돌기(72)의 각각의 돌출 단부는 측벽(8B)과 저벽(7)의 경계 부분에 맞닿음으로써, 전극군(10) 및 절연 가드(51A, 51B) 등의 내장물의 종방향에 대한 이동이 구속된다.
전술한 바와 같이 돌기(71, 72)가 마련됨으로써, 내부 공동(11)에 있어서 가스가 발생해도, 전극군(10) 등의 내장물의 종방향에 대한 이동이 구속된다. 즉, 가스의 발생에 의해 외장 용기(5)가 팽창되어도, 내장물이 적절하게 구속된다. 이에 의해, 가스가 발생해도, 전극군(10), 집전탭(21D, 22D), 리드(40A, 40B, 41A, 41B) 및 절연 가드(51A, 51B)를 포함하는 내장물로의 외부 충격의 영향이 억제된다. 내장물로의 외부 충격의 영향이 억제됨으로써, 외부 충격에 의한 내장물의 손상이 방지되어, 내장물의 내구성이 향상된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 절연 가드(51A, 51B)의 각각에 있어서, 돌기(71, 72)는 가드 돌출부(65)로부터 돌출된다. 그리고, 절연 가드(51A, 51B)의 각각의 가드 돌출부(65)는 전극군(10)과 저벽(7)의 내표면 사이에 배치되고, 높이 방향에 대해서 저벽(7)이 위치하는 측으로부터 전극군(10)을 지지한다. 절연 가드(51A, 51B)의 각각에 있어서 전극군(10)을 지지하는 가드 돌출부(65)에 돌기(71, 72)가 접속되므로, 돌기(71, 72)에 의해, 전극군(10)(내장물)의 종방향에 대한 이동이, 보다 확실하게 구속된다.
또한, 전지(1)를 제조할 때에는, 덮개 부재(6)에 전극 단자(27A, 27B), 절연 부재(28A, 28B), 절연 가스킷(35A, 35B) 및 전극 누름 부재(36)를 설치한다. 그리고, 전극군(10)의 집전탭(21D, 22D)의 각각을, 정극 리드(예를 들어 40A, 41A) 및 부극 리드(예를 들어 40B, 41B)의 대응하는 한쪽을 통하여, 전극 단자(27A, 27B)의 대응하는 한쪽에 접속한다. 그리고, 절연 가드(51A, 51B)의 각각을 절연 테이프(52A, 52B)의 대응하는 한쪽을 통하여, 전극군(10)에 설치한다(고정함). 그리고, 전극군(10), 절연 가드(51A, 51B) 및 덮개 부재(6) 등이 전술한 바와 같이 부착된 상태에서, 전극군(10), 집전탭(21D, 22D), 리드(40A, 40B, 41A, 41B) 및 절연 가드(51A, 51B)를 포함하는 내장물을, 외장 용기(5)의 내부 공동(11)에 삽입한다. 그리고, 내장물이 내부 공동(11)에 삽입된 상태에서, 주위벽(4)에 있어서 저벽(7)과는 반대측의 단부에 덮개 부재(6)를 용접하고, 덮개 부재(6)를 외장 용기(5)의 주위벽(4)에 설치한다.
도 11은, 전지(1)의 제조 시에 있어서 전극군(10) 등의 내장물을 내부 공동(11)에 삽입하고 있는 상태를 나타낸다. 도 11에 도시한 바와 같이, 내장물을 내부 공동(11)에 삽입하고 있는 상태에서는, 돌기(71)의 각각은, 측벽(8A)에 맞닿고, 돌기(72)의 각각은, 측벽(8B)에 맞닿는다. 본 실시 형태에서는, 돌기(71, 72)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽으로부터 돌출됨과 함께, 판상으로 형성된다. 이 때문에, 돌기(71)의 각각이 측벽(8A)에 맞닿음으로써, 돌기(71)의 각각은, 측벽(8A)으로부터의 압박에 의해 탄성 변형된다. 마찬가지로, 돌기(72)의 각각이 측벽(8B)에 맞닿음으로써, 돌기(72)의 각각은, 측벽(8B)으로부터의 압박에 의해 탄성 변형된다. 내장물을 내부 공동(11)에 삽입하고 있는 상태에 있어서 돌기(71, 72)의 각각이 탄성 변형됨으로써, 내장물을 내부 공동(11)에 삽입하기 쉬워진다. 따라서, 전지(1)의 제조 시에 있어서, 내장물의 내부 공동(11)으로의 삽입성이 확보된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 절연 가드(51A, 51B)의 각각에 있어서, 전술한 경사면(67, 68)이 가드 저면(66)에 형성된다. 이 때문에, 내장물을 내부 공동(11)에 삽입하고 있는 상태에 있어서, 절연 가드(51A, 51B)의 각각과 주위벽(4)(측벽(8A, 8B) 사이의 마찰이 저감된다. 이에 의해, 전지(1)의 제조 시에 있어서, 내장물의 내부 공동(11)으로의 삽입성이 향상된다.
(변형예)
또한, 전술한 실시 형태 등에서는, 돌기(71, 72)의 각각은, 폭 방향이 전지(1)의 횡방향을 따르는 판상으로 형성되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 어느 변형예에서는, 돌기(71, 72)의 각각은, 기둥상(봉상)으로 형성되어도 된다. 예를 들어, 도 12에 도시하는 제1 변형예에서는, 돌기(71, 72)의 각각은, 전지(1)의 종방향을 따라서 연장 설치되는 원기둥상으로 형성된다. 본 변형예에서도, 돌기(71, 72)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽으로부터, 종방향에 대해서 외측을 향하여 돌출된다. 그리고, 돌기(71)의 각각의 돌출 단부는, 측벽(8A)과 저벽(7)의 경계 부분에 맞닿고, 돌기(72)의 각각의 돌출 단부는, 측벽(8B)과 저벽(7)의 경계 부분에 맞닿는다.
또한, 도 13에 도시하는 제2 변형예에서는, 돌기(71)의 각각은, 돌출 단부의 굴곡 위치 E1에 있어서 굴곡한다. 그리고, 돌기(72)의 각각은, 돌출 단부의 굴곡 위치 E2에 있어서 굴곡한다. 돌기(71)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽으로부터 굴곡 위치 E1까지, 돌출 방향을 따라서 연장 설치되고, 전지(1)의 종방향에 대해서 외측을 향하여 연장 설치된다. 마찬가지로, 돌기(72)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽으로부터 굴곡 위치 E2까지, 돌출 방향을 따라서 연장 설치되고, 전지(1)의 종방향에 대해서 외측을 향하여 연장 설치된다. 또한, 돌기(71)의 각각은, 굴곡 위치 E1에 있어서, 높이 방향에 대해서 덮개 부재(6)가 위치하는 측을 향하여 굴곡된다. 마찬가지로, 돌기(72)의 각각은, 굴곡 위치 E2에 있어서, 높이 방향에 대해서 덮개 부재(6)가 위치하는 측을 향하여 굴곡된다. 본 변형예에서도, 돌기(71)의 각각의 돌출 단부는, 측벽(8A)과 저벽(7)의 경계 부분에 맞닿고, 돌기(72)의 각각의 돌출 단부는, 측벽(8B)과 저벽(7)의 경계 부분에 맞닿는다.
또한, 상술한 실시 형태 등에서는, 돌기(71, 72)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽으로부터, 종방향에 대해서 외측을 향하여 돌출되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 14에 도시하는 제3 변형예에서는, 돌기(71, 72)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽으로부터, 높이 방향에 대해서 저벽(7)이 위치하는 측을 향하여 돌출된다. 본 변형예에서는, 돌기(71, 72)의 각각은, 판상으로 형성되고, 판상의 돌기(71, 72)의 각각의 폭 방향은, 전지(1)의 횡방향을 따른다. 판상의 돌기(71, 72)의 각각의 두께 방향은, 전지(1)의 종방향을 따른다. 본 변형예에서도, 돌기(71)의 각각의 돌출 단부는, 측벽(8A)과 저벽(7)의 경계 부분에 맞닿고, 돌기(72)의 각각의 돌출 단부는, 측벽(8B)과 저벽(7)의 경계 부분에 맞닿는다. 이 때문에, 본 변형예에서도, 전술한 실시 형태 등과 마찬가지의 작용 및 효과를 발휘한다.
또한, 어느 변형예에서는, 제3 변형예와 마찬가지로, 돌기(71, 72)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽으로부터, 높이 방향에 대해서 저벽(7)이 위치하는 측을 향하여 돌출된다. 단, 본 변형예에서는, 돌기(71, 72)의 각각은, 원기둥상 등의 기둥상(봉상)으로 형성된다. 본 변형예에서도, 돌기(71)의 각각의 돌출 단부는, 측벽(8A)과 저벽(7)의 경계 부분에 맞닿고, 돌기(72)의 각각의 돌출 단부는, 측벽(8B)과 저벽(7)의 경계 부분에 맞닿는다.
또한, 다른 어느 변형예에서는, 제3 변형예와 마찬가지로, 돌기(71, 72)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽으로부터, 높이 방향에 대해서 저벽(7)이 위치하는 측을 향하여 돌출된다. 그리고, 돌기(71, 72)의 각각은, 돌출 단부의 굴곡 위치에 있어서 굴곡된다. 돌기(71, 72)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽으로부터 굴곡 위치까지, 돌출 방향을 따라서 연장 설치되고, 전지(1)의 높이 방향에 대해서 저벽(7)이 위치하는 측을 향하여 연장 설치된다. 또한, 돌기(71, 72)의 각각은, 굴곡 위치에 있어서, 종방향에 대해서 내측을 향하여 굴곡된다. 본 변형예에서도, 돌기(71)의 각각의 돌출 단부는, 측벽(8A)과 저벽(7)의 경계 부분에 맞닿고, 돌기(72)의 각각의 돌출 단부는, 측벽(8B)과 저벽(7)의 경계 부분에 맞닿는다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 돌기(71, 72)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽과 일체로 형성되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 어느 변형예에서는, 돌기(71, 72)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽에 연결된다. 본 변형예에서도, 돌기(71, 72)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽에 접속되고, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽으로부터 돌출된다. 그리고, 돌기(71)의 각각의 돌출 단부는, 측벽(8A)과 저벽(7)의 경계 부분에 맞닿고, 돌기(72)의 각각의 돌출 단부는, 측벽(8B)과 저벽(7)의 경계 부분에 맞닿는다.
또한, 어느 변형예에서는, 돌기(71, 72)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 대응하는 한쪽에 연결됨과 함께, 금속으로 형성된다. 즉, 돌기(71, 72)는 전기적 절연성을 갖는 재료로 형성될 필요는 없다. 이 경우도, 절연 가드(51A, 51B)의 각각은, 전기적 절연성을 갖는 재료로 형성된다.
또한, 상술한 실시 형태 등에서는, 절연 가드(51A)로부터 돌기(71, 72)의 각각이 1개씩 돌출되고, 절연 가드(51B)로부터 돌기(71, 72)의 각각이 1개씩 돌출되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 절연 가드(51A)로부터 돌기(71, 72)의 적어도 한쪽이 복수 돌출되어도 되고, 절연 가드(51B)로부터 돌기(71, 72)의 적어도 한쪽이 복수 돌출되어도 된다. 어느 변형예에서는, 절연 가드(51A)로부터, 2 이상의 돌기(71)가 돌출됨과 함께, 2 이상의 돌기(72)가 돌출된다. 다른 어느 변형예에서는, 절연 가드(51B)로부터, 2 이상의 돌기(71)가 돌출됨과 함께, 2 이상의 돌기(72)가 돌출된다.
또한, 상술한 실시 형태 등에서는, 2개의 절연 가드(51A, 51B)의 각각으로부터, 돌기(71, 72)가 돌출되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 돌기(71, 72)의 각각은, 절연 가드(51A, 51B)의 한쪽만으로부터 돌출되어도 된다. 어느 변형예에서는, 돌기(71, 72)의 각각은, 절연 가드(51A)로부터만 돌출된다. 이 경우, 측벽(8A)과 저벽(7)의 경계부를 향하여 절연 가드(51B)로부터 돌출되는 돌기 및 측벽(8B)과 저벽(7)의 경계부를 향하여 절연 가드(51B)로부터 돌출되는 돌기는, 마련되지 않는다. 다른 어느 변형예에서는, 돌기(71, 72)의 각각은, 절연 가드(51B)로부터만 돌출된다. 이 경우, 측벽(8A)과 저벽(7)의 경계부를 향하여 절연 가드(51A)로부터 돌출되는 돌기 및 측벽(8B)과 저벽(7)의 경계부를 향하여 절연 가드(51A)로부터 돌출되는 돌기는, 마련되지 않는다.
또한, 다른 어느 변형예에서는, 돌기(71)는 절연 가드(51A)로부터만 돌출되고, 돌기(72)는 절연 가드(51B)로부터만 돌출된다. 이 경우, 측벽(8A)과 저벽(7)의 경계부를 향하여 절연 가드(51B)로부터 돌출되는 돌기 및 측벽(8B)과 저벽(7)의 경계부를 향하여 절연 가드(51A)로부터 돌출되는 돌기는, 마련되지 않는다. 다른 어느 변형예에서는, 돌기(71)는 절연 가드(51B)로부터만 돌출되고, 돌기(72)는 절연 가드(51A)로부터만 돌출된다. 이 경우, 측벽(8A)과 저벽(7)의 경계부를 향하여 절연 가드(51A)로부터 돌출되는 돌기 및 측벽(8B)과 저벽(7)의 경계부를 향하여 절연 가드(51B)로부터 돌출되는 돌기는, 마련되지 않는다.
[전지팩]
다음에, 전술한 실시 형태 등의 전지가 사용되는 전지팩에 대해서, 설명한다. 도 15는, 도 1 내지 도 14 등의 실시 형태의 전지(1)가 사용되는 전지팩(80)의 일례를 나타낸다. 도 15 등의 일례에서는, 복수의 전지(1)로부터 전지 모듈(75)이 형성된다. 그리고, 전지 모듈(75)에서는, 복수의 전지(1)가 전기적으로 직렬로 접속된다. 전지(1)는 버스 바(도시 생략) 등을 통하여, 서로에 대하여 전기적으로 접속된다. 또한, 다른 일례에서는, 전지 모듈(75)에 있어서, 복수의 전지(1)가 전기적으로 병렬로 접속되어도 된다. 또한, 다른 일례에서는, 전지 모듈(75)에 있어서, 전지(1)가 직렬로 접속되는 직렬 접속 및 전지(1)가 병렬로 접속되는 병렬 접속의 양쪽이 형성되어도 된다.
또한, 전지팩(80)의 전지 모듈(75)에서는, 복수의 전지(1)의 대응하는 1개의 정극 단자(예를 들어 27A)가 정극측 리드(93) 등을 통하여, 정극측의 모듈 단자(91)에 접속된다. 그리고, 복수의 전지(1) 중에서 정극측 리드(93)가 접속되는 전지(1)와는 다른 대응하는 1개에서는, 부극 단자(예를 들어 27B)가 부극측 리드(94)를 통하여, 부극측의 모듈 단자(92)에 접속된다.
전지팩(80)에는, 프린트 배선 기판(81)이 마련된다. 프린트 배선 기판(81)에는, 보호 회로(82), 온도 검출기인 서미스터(83) 및 통전용의 외부 단자(85)가 탑재된다. 또한, 전지팩(80)에서는 절연 부재(도시 생략)에 의해, 프린트 배선 기판(81) 상의 전기 경로와 전지 모듈(75)의 배선의 불필요한 접속이 방지된다. 정극측의 모듈 단자(91)는 프린트 배선 기판(81)에 형성되는 배선(86) 등을 통하여, 보호 회로(82)에 접속되고, 부극측의 모듈 단자(92)는 프린트 배선 기판(81)에 형성되는 배선(87) 등을 통하여, 보호 회로(82)에 접속된다.
온도 검출기인 서미스터(83)는 전지 모듈(75)을 형성하는 복수의 전지(1)의 각각에 대해서, 온도를 검출한다. 그리고, 서미스터(83)는 온도에 대한 검출 신호를, 보호 회로(82)에 출력한다.
전지팩(80)은 전류 검출 기능 및 전압 검출 기능을 갖는다. 전지팩(80)에서는, 전지 모듈(75)로의 입력 전류 및 전지 모듈(75)로부터의 출력 전류가 검출되어도 되고, 전지 모듈(75)을 형성하는 복수의 전지(1) 중 어느 것을 흐르는 전류가 검출되어도 된다. 또한, 전지팩(80)에서는, 전지 모듈(75)에 있어서 전지(1)의 각각의 전압이 검출되어도 되고, 전지 모듈(75) 전체에 인가되는 전압이 검출되어도 된다. 전지팩(80)에서는, 전지 모듈(75)과 보호 회로(82) 사이가, 배선(84)을 개재하여 접속된다. 보호 회로(82)에는, 전류에 대한 검출 신호 및 전압에 대한 검출 신호가, 배선(84)을 개재하여 출력된다.
또한, 어느 일례에서는, 전지(1)의 각각의 전압이 검출되는 대신에, 전지 모듈(75)을 형성하는 전지(1)의 각각에 대해서, 정극 전위 또는 부극 전위가 검출된다. 이 경우, 전지 모듈(75)에, 참조극으로서 리튬 전극 등이 마련된다. 그리고, 참조극에서의 전위를 기준으로 하여, 전지(1)의 각각의 정극 전위 또는 부극 전위가 검출된다.
외부 단자(85)는 전지팩(80)의 외부의 기기에 접속된다. 외부 단자(85)는 전지 모듈(75)로부터의 전류의 외부의 출력, 및/또는, 전지 모듈(75)로의 전류의 입력에 사용된다. 전지팩(80)의 전지 모듈(75)을 전원으로서 사용할 때에는, 전류가 통전용의 외부 단자(85)를 통하여, 전지팩(80)의 외부에 공급된다. 또한, 전지 모듈(75)을 충전할 때에는, 충전 전류는 통전용의 외부 단자(85)를 통하여 전지 모듈(75)에 공급된다. 전지 모듈(75)의 충전 전류에는, 예를 들어, 차량 등의 동력의 회생 에너지 등이 포함된다. 또한, 보호 회로(82)는 플러스 배선(88) 및 마이너스 배선(89)을 통하여 외부 단자(85)에 접속 가능하다.
보호 회로(82)는 전지 모듈(75)과 외부 단자(85) 사이의 전기적인 접속을 차단 가능한 기능을 갖는다. 보호 회로(82)에는 접속 차단부로서, 릴레이 또는 퓨즈 등이 마련된다. 또한, 보호 회로(82)는 전지 모듈(75)의 충방전을 제어하는 기능을 갖는다. 보호 회로(82)는 전술한 전류, 전압 및 온도 등 중 어느 것에 관한 검출 결과에 기초하여, 전지 모듈(75)의 충방전을 제어한다.
예를 들어, 서미스터(83)의 검출 온도가 소정 온도 이상으로 된 경우, 보호 회로(82)는 소정의 조건으로 되었다고 판단한다. 또한, 전지 모듈(75)에 있어서 과충전, 과방전 및 과전류 등 중 어느 것이 검출된 경우에, 보호 회로(82)는 전지 모듈(75)이 소정의 조건으로 되었다고 판단한다. 그리고, 전지 모듈(75)이 전술한 소정의 조건으로 되었다고 판단한 경우, 보호 회로(82)는 보호 회로(82)와 통전용의 외부 단자(85) 사이의 도통을 차단할 수 있다. 보호 회로(82)와 통전용의 외부 단자(85) 사이의 도통이 차단됨으로써, 전지 모듈(75)로부터의 전류의 외부의 출력 및 전지 모듈(75)로의 전류의 입력이 정지된다. 이에 의해, 전지 모듈(75)에 있어서 과전류 등이 계속해서 발생하는 것이, 유효하게 방지된다.
또한, 어느 일례에서는, 전지팩(80)(전지 모듈(75))을 전원으로서 사용하는 장치에 형성되는 회로를, 보호 회로로서 사용해도 된다. 또한, 복수의 전지(1)로부터 형성되는 전지 모듈(75) 대신에 전지(1) 단체만이, 전지팩(80)에 마련되어도 된다. 또한, 전지팩(80)에 있어서, 전지 모듈(75)을 복수 마련하고, 전지 모듈(75)끼리를 전기적으로 직렬 및/또는 병렬로 접속해도 된다.
[전지팩의 용도]
전술한 전지(1)를 1개 이상 구비하는 전지팩(80)의 구성 등은 용도에 따라, 적절히 변경된다. 전지팩(80)의 용도로서는, 대전류에서의 충방전이 요구되고 있는 장치 등인 것이 바람직하다. 구체적인 전지팩(80)의 용도로는, 디지털 카메라의 전원용, 차량의 차량 탑재용 및 정치용 전원 등을 들 수 있다. 이 경우, 전지팩(80)이 탑재되는 차량으로서는, 이륜 내지 사륜의 하이브리드 전기 자동차, 이륜 내지 사륜의 전기 자동차, 전기 자전거, 철도용 차량 및 포크리프트 등을 들 수 있다.
도 16은, 전술한 전지팩(80)의 어느 적용예로서, 차량(100)으로의 적용예를 나타낸다. 도 16에 도시하는 일례에서는, 차량(100)은 차량 본체(101)와, 전지팩(80)을 구비한다. 도 16에 도시하는 일례에서는, 차량(100)은 사륜의 자동차이다. 또한, 차량(100)은 복수의 전지팩(80)을 탑재해도 된다.
도 16의 일례에서는, 전지팩(80)이 차량 본체(101)의 전방에 위치하는 엔진 룸 내에 탑재된다. 또한, 전지팩(80)은, 예를 들어, 차량 본체(101)의 후방 또는 좌석 아래에 탑재해도 된다. 특히, 전술한 전지(1)를 1개 이상 구비하는 전지팩(80)은 좌석 아래 좁은 스페이스에서도 배치 가능하다. 전술한 바와 같이, 전지팩(80)은 차량(100)의 전원으로서 사용할 수 있다. 또한, 전지팩(80)은 차량(100)의 동력 회생 에너지를 회수할 수 있다.
차량(100) 등에 탑재되는 전지(1)에서는, 전술한 바와 같이, 내부 공동(11)에 수납되는 내장물로의 외부 충격의 영향이 억제되므로, 외부 충격에 의한 내장물의 손상이 방지되어, 내장물의 내구성이 향상된다. 이 때문에, 차량(100)의 주행에 의한 진동에 의해 외부 충격이 발생한 경우라도, 외부 충격의 영향이 억제되므로, 내부 공동(11)에 수납되는 내장물의 외부 충격에 의한 손상이 방지된다.
이들의 적어도 하나의 실시 형태 또는 실시예에 의하면, 제1 돌기 및 제2 돌기의 각각은, 절연 가드에 접속됨과 함께, 절연 가드로부터 돌출된다. 그리고, 제1 돌기의 돌출 단부는, 제1 측벽과 저벽의 경계 부분에 맞닿고, 제2 돌기의 돌출 단부는, 제2 측벽과 저벽의 경계 부분에 맞닿는다. 이에 의해, 외장 용기가 팽창되어도 내부 공간에 있어서 내장물이 적절하게 구속됨과 함께, 제조 시에 있어서 내장물의 내부 공동으로의 삽입성이 확보되는 전지를 제공할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시 형태를 설명했지만, 이들 실시 형태는, 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규의 실시 형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 특허 청구 범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.

Claims (12)

  1. 저벽 및 주위벽을 구비하고, 상기 저벽 및 상기 주위벽에 의해 규정되는 내부 공동이 높이 방향에 대해서 상기 저벽과는 반대측으로 개구되는 외장 용기이며, 상기 주위벽은, 상기 높이 방향에 대하여 교차하는 종방향에 대해서 상기 내부 공동을 사이에 두고 서로에 대하여 대향하는 제1 측벽 및 제2 측벽을 구비하는 외장 용기와,
    정극 및 부극을 구비하고, 상기 외장 용기의 상기 내부 공동에 수납되는 전극군과,
    상기 저벽과는 반대측의 단부에서 상기 주위벽에 설치되고, 상기 내부 공동의 개구를 막는 덮개 부재와,
    상기 내부 공동에 있어서 상기 종방향 및 상기 높이 방향의 양쪽에 대하여 교차하는 횡방향으로 상기 전극군으로부터 돌출되는 집전탭과,
    상기 덮개 부재의 외표면에 설치되는 전극 단자와,
    상기 내부 공동에 배치되고, 상기 집전탭을 상기 전극 단자에 전기적으로 접속하는 리드와,
    전기적 절연성을 갖는 재료로 형성되고, 상기 내부 공동에 있어서 상기 외장 용기의 내표면에 대하여 상기 리드 및 상기 집전탭을 전기적으로 절연하는 절연 가드와,
    상기 절연 가드에 접속됨과 함께, 상기 절연 가드로부터 돌출되고, 상기 제1 측벽과 상기 저벽의 경계 부분에 돌출 단부가 맞닿는 제1 돌기와,
    상기 절연 가드에 접속됨과 함께, 상기 절연 가드로부터 돌출되고, 상기 제2 측벽과 상기 저벽의 경계 부분에 돌출 단부가 맞닿는 제2 돌기
    를 구비하는 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 돌기 및 상기 제2 돌기의 각각은, 상기 종방향에 대해서 외측을 향하여 상기 절연 가드로부터 돌출되거나, 또는, 상기 높이 방향에 대해서 상기 저벽이 위치하는 측을 향하여 상기 절연 가드로부터 돌출되는, 전지.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 돌기 및 상기 제2 돌기의 각각은, 상기 외장 용기의 상기 횡방향에 폭 방향이 따르는 판상으로 형성되는, 전지.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 돌기 및 상기 제2 돌기의 각각은, 전기적 절연성을 갖는 재료로 형성되는, 전지.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 돌기 및 상기 제2 돌기의 각각은, 상기 절연 가드와 일체로 형성되는, 전지.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외장 용기의 상기 내부 공동의 상기 종방향에 대한 치수는, 상기 내부 공동의 상기 횡방향에 대한 치수 및 상기 내부 공동의 높이 방향에 대한 치수의 각각에 비해, 작은, 전지.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연 가드는, 상기 저벽과 대향하는 가드 저면을 구비하고,
    상기 가드 저면은,
    상기 가드 저면에 있어서 상기 제1 측벽이 위치하는 측의 테두리를 형성하고, 상기 종방향에 대해서 상기 제1 측벽에 접근할수록 상기 높이 방향에 대해서 상기 저벽으로부터 멀어지는 상태로 경사지는 제1 경사면과,
    상기 가드 저면에 있어서 상기 제2 측벽이 위치하는 측의 테두리를 형성하고, 상기 종방향에 대해서 상기 제2 측벽에 접근할수록 상기 높이 방향에 대해서 상기 저벽으로부터 멀어지는 상태로 경사지는 제2 경사면
    을 구비하고,
    상기 제1 돌기는, 상기 제1 경사면으로부터, 상기 제1 측벽과 상기 저벽의 상기 경계 부분을 향하여 돌출되고,
    상기 제2 돌기는, 상기 제2 경사면으로부터, 상기 제2 측벽과 상기 저벽의 상기 경계 부분을 향하여 돌출되는, 전지.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외장 용기의 상기 주위벽은, 상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽 사이에 상기 종방향을 따라서 연속해서 연장 설치되고, 상기 내부 공동에 대하여 상기 횡방향의 일방측으로부터 인접하는 제3 측벽을 구비하고,
    상기 절연 가드는,
    상기 리드와 상기 제1 측벽의 내표면 사이에 개재하는 제1 가드 측판부와,
    상기 리드와 상기 제2 측벽의 내표면 사이에 개재하는 제2 가드 측판부와,
    상기 리드와 상기 제3 측벽의 내표면 사이에 개재하는 제3 가드 측판부와,
    상기 리드와 상기 저벽의 내표면 사이에 개재하는 가드 저판부
    를 구비하고,
    상기 가드 저판부는, 상기 제1 가드 측판부 및 상기 제2 가드 측판부에 대하여, 상기 횡방향에 대해서 상기 전극군이 위치하는 측을 향하여 돌출되는 가드 돌출부를 구비하고,
    상기 가드 돌출부는, 상기 전극군과 상기 저벽 사이에 배치됨과 함께, 상기 높이 방향에 대해서 상기 저벽이 위치하는 측으로부터 상기 전극군을 지지하는, 전지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 돌기는, 상기 가드 돌출부로부터, 상기 제1 측벽과 상기 저벽의 상기 경계 부분을 향하여 돌출되고,
    상기 제2 돌기는, 상기 가드 돌출부로부터, 상기 제2 측벽과 상기 저벽의 상기 경계 부분을 향하여 돌출되는, 전지.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 집전탭은, 상기 횡방향의 일방측으로 상기 전극군으로부터 돌출되는 정극 집전탭과, 상기 횡방향에 대해서 상기 정극 집전탭이 돌출되는 측과는 반대측으로 상기 전극군으로부터 돌출되는 부극 집전탭을 구비하고,
    상기 전극 단자는, 정극 단자 및 부극 단자를 구비하고,
    상기 리드는, 상기 정극 집전탭을 상기 정극 단자에 전기적으로 접속하는 정극측 리드와, 상기 부극 집전탭을 상기 부극 단자에 전기적으로 접속하는 부극측 리드를 구비하고,
    상기 절연 가드는, 상기 외장 용기의 상기 내표면에 대하여 상기 정극측 리드 및 상기 정극 집전탭을 전기적으로 절연하는 정극측 절연 가드와, 상기 외장 용기의 상기 내표면에 대하여 상기 부극측 리드 및 상기 부극 집전탭을 전기적으로 절연하는 부극측 절연 가드를 구비하고,
    상기 제1 돌기는, 상기 정극측 절연 가드 및 상기 부극측 절연 가드의 한쪽만으로부터 돌출되거나, 또는, 상기 정극측 절연 가드 및 상기 부극측 절연 가드의 각각으로부터 1개 이상씩 돌출되거나 하고,
    상기 제2 돌기는, 상기 정극측 절연 가드 및 상기 부극측 절연 가드의 한쪽만으로부터 돌출되거나, 또는, 상기 정극측 절연 가드 및 상기 부극측 절연 가드의 각각으로부터 1개 이상씩 돌출되거나 하는 전지.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 전지를 1개 이상 구비하는, 전지팩.
  12. 제11항에 기재된 전지팩을 구비하는, 차량.
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