KR20220066835A - 전지 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

전지(1)는, 관통 구멍(611)을 갖는 도전 부재(610)와, 관통 구멍(611)에 삽입되어, 도전 부재(610) 상에 노출되는 선단부를 갖는 단자 부재(400)를 구비한다. 단자 부재(400)의 선단부와 도전 부재(610)의 접합부(400A)가 형성된다. 접합부(400A)는, 단자 부재(400)의 두께가 상대적으로 두꺼운 후육부(10)와, 단자 부재(400)의 두께가 상대적으로 얇은 박육부(20)를 포함한다.

Description

전지 및 그 제조 방법{BATTERY AND METHOD OF MANUFACTURING SAME}
본 개시는, 전지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
전지에 있어서, 단자 부재와 집전체를 코오킹 접합하는 것이 종래부터 행해지고 있다. 이러한 구조는, 예를 들어 일본 특허 공개 제2011-076867호 공보(특허 문헌 1)에 개시되어 있다.
특허 문헌 1에서는, 집전체와 단자 부재 사이의 고정에 있어서 코오킹 고정과 레이저 용접을 병용함으로써, 저저항화한 이차 전지를 공급할 수 있다고 되어 있다.
그러나, 코오킹부의 두께가 부족한 경우에는, 단자 부재의 접합 강도가 저하된다는 문제가 생길 수 있다. 한편, 필요 없는 부분에 있어서까지 접합부의 두께를 과도하게 두껍게 하는 것은, 과잉 설계로 연결되어 바람직하지 않다.
본 개시의 목적은, 과잉 설계를 회피하면서 단자 부재의 접합 강도를 향상시키는 것이 가능한 전지 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 개시에 관한 전지는, 관통 구멍을 갖는 도전 부재와, 관통 구멍에 삽입되어, 도전 부재 상에 노출되는 선단부를 갖는 단자 부재를 구비한다. 단자 부재의 선단부와 도전 부재의 접합부가 형성된다. 접합부는, 단자 부재의 두께가 상대적으로 두꺼운 후육부와, 단자 부재의 두께가 상대적으로 얇은 박육부를 포함한다.
본 개시에 관한 전지의 제조 방법은, 도전 부재의 관통 구멍에 단자 부재를 삽입하는 공정과, 전지 상면의 짧은 변 방향으로 연장되는 중심축을 갖고, 단자 부재의 선단부와 도전 부재를 접합하는 접합부를 형성하는 공정과, 중심축 상에 접합부의 두께가 상대적으로 두꺼운 후육부를 형성하도록 접합부를 가공하는 공정을 구비한다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은, 첨부의 도면과 관련하여 이해되는 본 발명에 따른 다음의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은, 각형 이차 전지의 사시도이다.
도 2는, 도 1에 있어서의 II-II 단면도이다.
도 3은, 전극체를 구성하는 정극판의 평면도이다.
도 4는, 전극체를 구성하는 부극판의 평면도이다.
도 5는, 정극판 및 부극판으로 이루어지는 전극체를 도시하는 평면도이다.
도 6은, 전극체와 정극 집전 부재 및 부극 집전 부재의 접속 구조를 나타내는 도면이다.
도 7은, 밀봉판에의 정극 집전 부재 및 부극 집전 부재의 장착 구조를 나타내는 도면이다.
도 8은, 도 7에 있어서의 VIII-VIII 단면도이다.
도 9는, 도 7에 있어서의 IX-IX 단면도이다.
도 10은, 밀봉판과 전극체가 접속된 상태를 나타내는 도면이다.
도 11은, 조전지에 있어서의 버스 바의 배치를 나타내는 도면이다.
도 12는, 코오킹 접합 전의 전극 단자 및 집전체를 나타내는 도면이다.
도 13은, 코오킹 접합 후의 전극 단자 및 집전체를 나타내는 도면이다.
도 14는, 코오킹부의 형상의 제1 예를 나타내는 도면이다.
도 15는, 코오킹부의 형상의 제2 예를 나타내는 도면이다.
도 16은, 코오킹부의 형상의 제3 예를 나타내는 도면이다.
도 17은, 코오킹부의 형상의 제4 예를 나타내는 도면이다.
도 18은, 코오킹부의 형상의 제5 예를 나타내는 도면이다.
도 19는, 전지 케이스 외부의 코오킹부의 구조를 나타내는 도면이다.
이하에, 본 개시의 실시 형태에 대해서 설명한다. 또한, 동일 또는 상당하는 부분에 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 설명을 반복하지 않는 경우가 있다.
또한, 이하에 설명하는 실시 형태에 있어서, 개수, 양 등에 언급하는 경우, 특별히 기재가 있는 경우를 제외하고, 본 개시의 범위는 반드시 그 개수, 양 등에 한정되지 않는다. 또한, 이하의 실시 형태에 있어서, 각각의 구성 요소는, 특별히 기재가 있는 경우를 제외하고, 본 개시에 있어서 반드시 필수적인 것은 아니다.
(각형 이차 전지(1)의 구성)
도 1은, 각형 이차 전지(1)의 사시도이다. 도 2는, 도 1에 있어서의 II-II 단면도이다.
도 1, 도 2에 도시하는 바와 같이, 각형 이차 전지(1)는, 전지 케이스(100)와, 전극체(200)와, 절연 시트(300)와, 정극 단자(400)와, 부극 단자(500)와, 정극 집전 부재(600)와, 부극 집전 부재(700)와, 커버 부재(800)를 포함한다.
전지 케이스(100)는, 개구를 갖는 바닥이 있는 각통상의 각형 외장체(110)와, 각형 외장체(110)의 개구를 밀봉하는 밀봉판(120)을 포함한다. 각형 외장체(110) 및 밀봉판(120)은, 각각 금속제인 것이 바람직하고, 알루미늄 또는 알루미늄 합금제로 하는 것이 바람직하다.
밀봉판(120)에는, 전해액 주액 구멍(121)이 마련된다. 전해액 주액 구멍(121)으로부터 전지 케이스(100) 내에 전해액이 주액된 후, 전해액 주액 구멍(121)은, 밀봉 부재(122)에 의해 밀봉된다. 밀봉 부재(122)로서는, 예를 들어 블라인드 리벳 및 그 밖의 금속 부재를 사용할 수 있다.
밀봉판(120)에는, 가스 배출 밸브(123)가 마련된다. 가스 배출 밸브(123)는 전지 케이스(100) 내의 압력이 소정값 이상이 되었을 때 파단된다. 이에 의해, 전지 케이스(100) 내의 가스가 전지 케이스(100) 외부로 배출된다.
전극체(200)는, 전해액과 함께 전지 케이스(100) 내에 수용되어 있다. 전극체(200)는, 정극판과 부극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 적층된 것이다. 전극체(200)와 각형 외장체(110) 사이에는 수지제의 절연 시트(300)가 배치되어 있다.
전극체(200)의 밀봉판(120)측의 단부에는, 정극 탭(210A) 및 부극 탭(210B)이 마련되어 있다.
정극 탭(210A)과 정극 단자(400)는, 정극 집전 부재(600)를 통해 전기적으로 접속되어 있다. 정극 집전 부재(600)는, 제1 정극 집전체(610) 및 제2 정극 집전체(620)를 포함한다. 또한, 정극 집전 부재(600)는, 하나의 부품으로 구성되어도 된다. 정극 집전 부재(600)는, 금속제인 것이 바람직하고, 알루미늄 또는 알루미늄 합금제로 하는 것이 더 바람직하다.
부극 탭(210B)과 부극 단자(500)는, 부극 집전 부재(700)를 통해 전기적으로 접속되어 있다. 부극 집전 부재(700)는, 제1 부극 집전체(710) 및 제2 부극 집전체(720)를 포함한다. 또한, 부극 집전 부재(700)는, 하나의 부품으로 구성되어도 된다. 부극 집전 부재(700)는, 금속제인 것이 바람직하고, 구리 또는 구리 합금제인 것이 더 바람직하다.
정극 단자(400)는, 수지제의 외부측 절연 부재(410)를 개재하여 밀봉판(120)에 고정되어 있다. 부극 단자(500)는, 수지제의 외부측 절연 부재(510)를 개재하여 밀봉판(120)에 고정되어 있다.
정극 단자(400)는 금속제인 것이 바람직하고, 알루미늄 또는 알루미늄 합금제인 것이 더 바람직하다. 부극 단자(500)는 금속제인 것이 바람직하고, 구리 또는 구리 합금제인 것이 더 바람직하다. 부극 단자(500)가, 전지 케이스(100)의 내부측에 배치되는 구리 또는 구리 합금을 포함하는 영역과, 전지 케이스(100)의 외부측에 배치되는 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 포함하는 영역을 갖도록 해도 된다.
커버 부재(800)는, 제1 정극 집전체(610)와 전극체(200) 사이에 위치한다. 커버 부재(800)는, 부극 집전체측에 마련되어도 된다. 또한, 커버 부재(800)는 필수적인 부재가 아니며, 적절히 생략될 수 있다.
(전극체(200)의 구성)
도 3은, 전극체(200)를 구성하는 정극판(200A)의 평면도이다. 정극판(200A)은, 직사각 형상의 알루미늄박을 포함하는 정극 코어체의 양면에 정극 활물질(예를 들어 리튬 니켈 코발트 망간 복합 산화물 등), 결착재(폴리불화비닐리덴(PVdF) 등) 및 도전재(예를 들어 탄소 재료 등)를 포함하는 정극 활물질 합제층이 형성된 본체부(220A)를 갖는다. 본체부의 단변으로부터 정극 코어체가 돌출되어 있고, 이 돌출된 정극 코어체가 정극 탭(210A)을 구성한다. 정극 탭(210A)에 있어서의 본체부(220A)와 인접하는 부분에는, 알루미나 입자, 결착재, 및 도전재를 포함하는 정극 보호층(230A)이 마련되어 있다. 정극 보호층(230A)은, 정극 활물질 합제층의 전기 저항보다도 큰 전기 저항을 갖는다. 정극 활물질 합제층은 도전재를 포함하지 않아도 된다. 정극 보호층(230A)은 반드시 마련되지는 않아도 된다.
도 4는, 전극체(200)를 구성하는 부극판(200B)의 평면도이다. 부극판(200B)은, 직사각 형상의 구리박을 포함하는 부극 코어체의 양면에 부극 활물질층이 형성된 본체부(220B)를 갖는다. 본체부(220B)의 단부변으로부터 부극 코어체가 돌출되어 있고, 이 돌출된 부극 코어체가 부극 탭(210B)을 구성한다.
도 5는, 정극판(200A) 및 부극판(200B)을 포함하는 전극체(200)를 도시하는 평면도이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 전극체(200)는, 한쪽 단부에 있어서 각각의 정극판(200A)의 정극 탭(210A)이 적층되고, 각각의 부극판(200B)의 부극 탭(210B)이 적층되도록 제작된다. 정극판(200A) 및 부극판(200B)은, 예를 들어 각각 50매 정도씩 겹쳐진다. 정극판(200A)과 부극판(200B)은, 폴리올레핀제의 직사각 형상의 세퍼레이터를 사이에 두고 교호로 적층된다. 또한, 장척의 세퍼레이터를 구부려서 사용해도 된다.
(전극체(200)와 정극 집전 부재(600) 및 부극 집전 부재(700)의 접속 구조)
도 6은, 전극체(200)와 정극 집전 부재(600) 및 부극 집전 부재(700)의 접속 구조를 나타내는 도면이다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 전극체(200)는, 제1 전극체 요소(201)(제1 적층군) 및 제2 전극체 요소(202)(제2 적층군)에 의해 구성된다. 제1 전극체 요소(201) 및 제2 전극체 요소(202)의 외면에도 세퍼레이터가 각각 배치된다. 제1 전극체 요소(201) 및 제2 전극체 요소(202)는, 예를 들어 테이프 등에 의해 적층 상태의 상태로 고정할 수 있다. 대체적으로, 각각의 정극판(200A), 부극판(200B) 및 세퍼레이터에 접착층을 마련하고, 세퍼레이터와 정극판(200A)이 각각 접착되고, 세퍼레이터와 부극판(200B)이 각각 접착되도록 해도 된다.
제1 전극체 요소(201)의 복수매의 정극 탭(210A)이 제1 정극 탭군(211A)을 구성한다. 제1 전극체 요소(201)의 복수매의 부극 탭(210B)이 제1 부극 탭군(211B)을 구성한다. 제2 전극체 요소(202)의 복수매의 정극 탭(210A)이 제2 정극 탭군(212A)을 구성한다. 제2 전극체 요소(202)의 복수매의 부극 탭(210B)이 제2 부극 탭군(212B)을 구성한다.
제1 전극체 요소(201)와 제2 전극체 요소(202) 사이에, 제2 정극 집전체(620)와 제2 부극 집전체(720)가 배치된다. 제2 정극 집전체(620)는, 제1 개구(620A) 및 제2 개구(620B)를 갖는다. 제1 정극 탭군(211A) 및 제2 정극 탭군(212A)이, 제2 정극 집전체(620) 상에 용접 접속되어, 용접 접속부(213)가 형성된다. 제1 부극 탭군(211B) 및 제2 부극 탭군(212B)이, 제2 부극 집전체(720) 상에 용접 접속되어, 용접 접속부(213)가 형성된다. 용접 접속부(213)는, 예를 들어 초음파 용접, 저항 용접, 레이저 용접 등에 의해 형성할 수 있다.
(밀봉판(120)에의 정극 집전 부재(600) 및 부극 집전 부재(700)의 장착 구조)
도 7은, 밀봉판(120)으로의 정극 집전 부재(600) 및 부극 집전 부재(700)의 장착 구조를 나타내는 도면이다. 도 8은, 도 7에 있어서의 VIII-VIII 단면을 나타낸다. 도 9는, 도 7에 있어서의 IX-IX 단면을 나타낸다.
우선, 도 7, 도 8을 참조하여, 밀봉판(120)에의 정극 집전 부재(600)의 장착에 대해서 설명한다.
밀봉판(120)의 외면측에 수지제의 외부측 절연 부재(410)가 배치된다. 밀봉판(120)의 내면측에 제1 정극 집전체(610) 및 수지제의 절연 부재(630)(정극 집전체 홀더)가 배치된다. 다음에, 정극 단자(400)가, 외부측 절연 부재(410)의 관통 구멍, 밀봉판(120)의 정극 단자 장착 구멍, 제1 정극 집전체(610)의 관통 구멍 및 절연 부재(630)의 관통 구멍에 삽입된다. 그리고, 정극 단자(400)의 선단에 위치하는 코오킹부(400A)가 제1 정극 집전체(610) 상에 코오킹 접속된다. 이에 의해, 정극 단자(400), 외부측 절연 부재(410), 밀봉판(120), 제1 정극 집전체(610) 및 절연 부재(630)가 고정된다. 또한, 정극 단자(400) 및 제1 정극 집전체(610)의 코오킹 접속된 부분은, 레이저 용접 등에 의해 용접 접속되는 것이 바람직하다. 또한, 제1 정극 집전체(610)는 카운터싱크 구멍(610A)을 갖고, 코오킹부(400A)는 카운터싱크 구멍(610A) 내에 마련된다.
또한, 제2 정극 집전체(620)의 일부가 제1 정극 집전체(610)와 중첩되도록, 제2 정극 집전체(620)가 절연 부재(630) 상에 배치된다. 제2 정극 집전체(620)에 마련된 제1 개구(620A)에 있어서, 제2 정극 집전체(620)는 제1 정극 집전체(610)에 레이저 용접 등에 의해 용접 접속된다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 절연 부재(630)는, 전극체(200)측으로 돌출되는 통상부(630A)를 갖는다. 통상부(630A)는, 제2 정극 집전체(620)의 제2 개구(620B)를 관통하고, 전해액 주액 구멍(121)과 연통되는 구멍부(630B)를 규정한다.
밀봉판(120)에 정극 집전 부재(600)를 장착할 때는, 우선, 제1 정극 집전체(610)가 밀봉판(120) 상의 절연 부재(630)에 접속된다. 다음에, 전극체(200)에 접속된 제2 정극 집전체(620)가 제1 정극 집전체(610)에 마련된다. 이 때, 제2 정극 집전체(620)의 일부가 제1 정극 집전체(610)와 중첩되도록 제2 정극 집전체(620)가 절연 부재(630) 상에 배치된다. 다음에, 제2 정극 집전체(620)에 마련된 제1 개구(620A)의 주위가, 레이저 용접 등에 의해 제1 정극 집전체(610)에 용접 접속된다.
다음에, 도 7 및 도 9를 참조하여, 밀봉판(120)에의 부극 집전 부재(700)의 장착에 대해서 설명한다.
밀봉판(120)의 외면측에 수지제의 외부측 절연 부재(510)가 배치된다. 밀봉판(120)의 내면측에 제1 부극 집전체(710) 및 수지제의 절연 부재(730)(부극 집전체 홀더)가 배치된다. 다음에, 부극 단자(500)가, 외부측 절연 부재(510)의 관통 구멍, 밀봉판(120)의 부극 단자 장착 구멍, 제1 부극 집전체(710)의 관통 구멍 및 절연 부재(730)의 관통 구멍에 삽입된다. 그리고, 부극 단자(500)의 선단에 위치하는 코오킹부(500A)가 제1 부극 집전체(710) 상에 코오킹 접속된다. 이에 의해, 부극 단자(500), 외부측 절연 부재(510), 밀봉판(120), 제1 부극 집전체(710) 및 절연 부재(730)가 고정된다. 또한, 부극 단자(500) 및 제1 부극 집전체(710)의 코오킹 접속된 부분은, 레이저 용접 등에 의해 용접 접속되는 것이 바람직하다.
또한, 제2 부극 집전체(720)의 일부가 제1 부극 집전체(710)와 중첩되도록, 제2 부극 집전체(720)가 절연 부재(730) 상에 배치된다. 제2 부극 집전체(720)에 마련된 제1 개구(720A)에 있어서, 제2 부극 집전체(720)는 제1 부극 집전체(710)에 레이저 용접 등에 의해 용접 접속된다.
밀봉판(120)에 부극 집전 부재(700)를 장착할 때는, 우선, 제1 부극 집전체(710)가 밀봉판(120) 상의 절연 부재(730)에 접속된다. 다음에, 전극체(200)에 접속된 제2 부극 집전체(720)가 제1 부극 집전체(710)에 장착된다. 이 때, 제2 부극 집전체(720)의 일부가 제1 부극 집전체(710)와 중첩되도록 제2 부극 집전체(720)가 절연 부재(730) 상에 배치된다. 다음에, 제2 부극 집전체(720)에 마련된 제1 개구(720A)의 주위가, 레이저 용접 등에 의해 제1 부극 집전체(710)에 용접 접속된다.
(밀봉판(120)과 전극체(200)의 접속 구조)
도 10은, 밀봉판(120)과 전극체(200)가 접속된 상태를 나타내는 도면이다. 상술한 바와 같이, 정극 집전 부재(600) 및 부극 집전 부재(700)를 개재하여 제1 전극체 요소(201) 및 제2 전극체 요소(202)가 밀봉판(120)에 마련된다. 이에 의해, 도 10에 나타내는 바와 같이, 제1 전극체 요소(201) 및 제2 전극체 요소(202)가 밀봉판(120)에 접속되고, 전극체(200)와 정극 단자(400) 및 부극 단자(500)가 전기적으로 접속된다.
(전극체(200) 및 각형 이차 전지(1)의 형성)
도 10에 나타내는 상태로부터, 제1 전극체 요소(201)와 제2 전극체 요소(202)가 하나로 모아진다. 이 때, 제1 정극 탭군(211A)과 제2 정극 탭군(212A)이 서로 다른 방향으로 만곡된다. 제1 부극 탭군(211B)과 제2 부극 탭군(212B)이 서로 다른 방향으로 만곡된다.
제1 전극체 요소(201)와 제2 전극체 요소(202)는, 테이프 등에 의해 하나로 모아질 수 있다. 대체적으로, 제1 전극체 요소(201)와 제2 전극체 요소(202)를, 상자상 내지 주머니상으로 성형한 절연 시트 내에 배치함으로써 하나로 모아질 수 있다. 또한, 제1 전극체 요소(201)와 제2 전극체 요소(202)를 접착에 의해 고정할 수 있다.
하나로 모아진 제1 전극체 요소(201)와 제2 전극체 요소(202)가 절연 시트(300)로 감싸지고, 각형 외장체(110)에 삽입된다. 그 후, 밀봉판(120)이 각형 외장체(110)에 용접 접속되고, 각형 외장체(110)의 개구가 밀봉판(120)에 의해 밀봉되고, 밀폐된 전지 케이스(100)가 형성된다.
그 후, 밀봉판(120)에 마련된 전해액 주액 구멍(121)으로부터 비수 전해액이 전지 케이스(100)에 주액된다. 비수 전해액으로서는, 예를 들어 에틸렌카르보네이트(EC), 에틸메틸카르보네이트(EMC) 및 디에틸카르보네이트(DEC)를 체적비(25℃) 30:30:40의 비율로 혼합한 비수 용매에, LiPF6을 1.2몰/L의 농도로 용해시킨 것을 사용할 수 있다.
비수 전해액이 주액된 후, 전해액 주액 구멍(121)은 밀봉 부재(122)에 의해 밀봉된다. 이상의 공정의 실시에 의해, 각형 이차 전지(1)는 완성된다.
(조전지에 있어서의 버스 바(2)의 배치)
도 11은, 조전지에 있어서의 버스 바의 배치를 나타내는 도면이다. 도 11에 도시하는 예는, 복수의 각형 이차 전지(1)를 직렬 접속하는 것이다. 즉, 도 11의 예에서는, 인접하는 각형 이차 전지(1)의 정극 단자(400)와 부극 단자(500)가 버스 바(2)에 의해 전기적으로 접속된다. 정극 단자(400) 및 부극 단자(500)와 버스 바(2)는, 전형적으로는 용접에 의해 접합된다.
(전극 단자와 집전 부재의 코오킹 접합)
도 12, 도 13은, 각각 코오킹 접합 전, 코오킹 접합 후의 정극 단자(400)(단자 부재) 및 제1 정극 집전체(610)(집전체)를 나타내는 도면이다. 또한, 이하에서는, 정극 단자(400)와 제1 정극 집전체(610)의 코오킹부(400A)에 대하여 예시하지만, 코오킹부(500A)에 있어서도 마찬가지의 구조를 채용할 수 있다.
도 12에 도시하는 바와 같이, 제1 정극 집전체(610) 및 절연 부재(630)로 형성된 관통 구멍(611, 631)에 정극 단자(400)를 삽입하고, 제1 정극 집전체(610)측에 정극 단자(400)의 선단 구멍부(400α)를 노출시킨 상태에서, 정극 단자(400)의 선단 구멍부(400α) 상에 지그(900)를 배치하고, 지그(900)를 화살표(DR900) 방향으로 이동시킨다. 이에 의해, 도 13에 도시하는 바와 같이, 제1 정극 집전체(610)와 정극 단자(400)를 접합하고, 두께 T를 갖는 코오킹부(400A)(접합부)가 형성된다.
(코오킹부의 형상)
도 14는, 코오킹부(400A)의 형상의 일례를 나타낸다. 또한, 코오킹부(500A)에 대해서도, 코오킹부(400A)의 형상과 동일한 형상을 채용할 수 있다. 본 실시 형태에 관한 각형 이차 전지(1)는, 코오킹부(400A)의 형상에 하나의 특징을 갖는다(코오킹부(500A)도 마찬가지이다).
도 14에 도시하는 바와 같이, 코오킹부(400A)는, 정극 단자(400)의 두께가 상대적으로 두꺼운 후육부(10)와, 정극 단자(400)의 두께가 상대적으로 얇은 박육부(20)를 포함한다. 후육부(10)의 두께 T는, 예를 들어 0.45mm 이상 0.9mm 이하 정도이다. 본 실시 형태에 있어서, 박육부(20)는, 후육부(10)에 대하여 두께 T가 상대적으로 10％ 이상 정도 얇은 부분을 의미한다.
코오킹부(400A)는, 알루미늄이나 구리 등의 금속에 의해 구성된다. 코오킹부(400A)의 표면에 니켈층이 형성되어 있어도 된다.
코오킹부(400A)의 두께 T는, 후육부(10)와 박육부(20)의 경계에 있어서 점차 두께가 얇아지도록 형성되어 있다. 단, 후육부(10)와 박육부(20)의 경계에 있어서 두께를 변화시키는 단차가 형성되어도 된다.
후육부(10)는, 도 14 중의 상하로 이격하여 2개 형성되어 있다. 즉, 정극 단자(400)와 부극 단자(500)가 나열하는 X축 방향(밀봉판(120)의 긴 변 방향)으로 직교하는 Y축 방향(밀봉판(120)의 단변 방향)으로 이격한 복수의 후육부(10)가 형성되어 있다. 후육부(10)는, Y축 방향으로 연장되는 코오킹부(400A)의 중심축 상에 위치하고 있다. 전형적으로는, 후육부(10)는, 코오킹부(400A)에 있어서 가장 두께 T가 두꺼운 부분을 갖지만, 코오킹부(400A)에 있어서, 후육부(10)보다도 두께 T가 두꺼운 부분이 존재해도 된다.
박육부(20)는, 제1 박육부(20A)와, 제2 박육부(20B)를 포함한다. 제1 박육부(20A)는, 코오킹부(400A)의 외주연을 따라 둘레 방향으로 연장된다. 제1 박육부(20A)와 제1 정극 집전체(610)를 용접에 의해 접합해도 된다. 제1 박육부(20A)의 두께는 상대적으로 얇기 때문에, 용접 조사 위치의 위치 어긋남이 생기기 어렵고, 안정적인 용접 강도를 얻을 수 있다.
제2 박육부(20B)는, 후육부(10)에 대하여 코오킹부(400A)의 둘레 방향으로 인접하는 위치에 형성된다. 제2 박육부(20B)는, 코오킹부(400A)의 직경 방향으로 연장된다. 제2 박육부(20B)는 방사상으로 연장되도록 형성되어 있다. 코오킹부(400A)의 둘레 방향에 있어서 후육부(10)와 제2 박육부(20B)가 교호로 배치되어도 된다.
제2 박육부(20B)가 위치하는 부분에 있어서, 코오킹부(400A)의 외주연은 코오킹부(400A)의 중심을 향하여 오목해지도록 형성되어 있다. 즉, 제2 박육부(20B)에 있어서의 코오킹부(400A)의 폭은, 후육부(10)에 있어서의 코오킹부(400A)의 폭 L보다도 작다.
코오킹부(400A)는, 한 쌍의 직선부(400A1)와 한 쌍의 곡선부(400A2)를 둘레 방향을 따라 교호로 포함한다. 도 14에 도시되는 6개의 제2 박육부(20B) 중 4개의 제2 박육부(20B)는, 직선부(400A1)와 곡선부(400A2) 사이에 위치한다.
코오킹부(400A)의 평면 형상은, 직선부(400A1) 및 곡선부(400A2)를 갖는 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 코오킹부(400A)의 평면 형상이 진원형이나 타원 형상이어도 된다.
제1 박육부(20A)는, 정극 단자(400)와 제1 정극 집전체(610)의 코오킹부(400A)를 형성한 후에, 코오킹부(400A)에 프레스 가공을 실시함으로써 형성된다.
제2 박육부(20B)는, 정극 단자(400)와 제1 정극 집전체(610)의 코오킹부(400A)를 형성하는 코오킹 공정 시, 즉 코오킹부(400A)와 동시에 형성된다. 단, 코오킹부(400A)를 형성한 후에 코오킹부(400A)에 프레스 가공을 실시함으로써 제2 박육부(20B)를 형성해도 된다.
도 14의 예에 있어서, 제1 박육부(20A) 및 제2 박육부(20B)는, 둘레 방향의 각도 θ1, θ2(=130°)의 범위로 형성되어 있다. 즉, 제1 박육부(20A) 및 제2 박육부(20B)는, X축 방향에 대하여 ±65°이하 정도의 범위 내에 형성된다. 이와 같이 함으로써, 코오킹부(400A)에 비교적 큰 강도가 요구되는 각형 이차 전지(1)의 짧은 변 방향(Y축 방향)의 양단에 후육부(10)를 선택적으로 마련할 수 있다. 이 결과, 코오킹부(400A)를 과도하게 크게 하지 않고, 코오킹부(400A)에 의한 정극 단자(400)와 제1 정극 집전체(610)의 접합 강도를 향상시킬 수 있다. 이 결과, 정극 단자(400)와 제1 정극 집전체(610)의 안정적인 전기적 도통을 도모할 수 있다.
도 15 내지 도 18은, 코오킹부(400A)의 형상의 변형예를 나타낸다. 도 15에 도시하는 바와 같이, 제1 박육부(20A)를 형성하지 않고, 방사상의 제2 박육부(20B)와 후육부(10)만을 마련하도록 해도 된다. 또한, 도 16에 도시하는 바와 같이, X축 방향에 대하여 ±65°이하 정도의 범위 내인 박육부 형성 영역(20β)에 제1 박육부(20A) 및 제2 박육부(20B)(위치 및 형상이 적절히 변경되기 때문에, 도 16에서는 도시하지 않음.)를 형성해도 된다. 또한, 도 17에 도시하는 바와 같이, X축 방향에 대하여 ±65°이하 정도의 범위 내인 박육부 형성 영역(20β)에 제2 박육부(20B)(위치 및 형상이 적절히 변경되기 때문에, 도 17에 있어서도 도시하지 않음.)만을 형성해도 된다. 또한, 도 18에 도시하는 바와 같이, 제2 박육부(20B)는, 코오킹부(400A)의 외주연부 근방에만 형성되고, 코오킹부(400A)의 내주부에 도달하지 않은 것이어도 된다.
(전지 케이스(100) 외부에의 적용)
상술한 예에서는, 전지 케이스(100) 내부의 코오킹부(400A)에 대해서 설명하였지만, 도 19에 도시하는 바와 같이, 정극 단자(400)의 단자 부재(401)와 외부 단자(402)(도전 부재)의 코오킹부(400B)에 있어서도 마찬가지의 구성을 채용할 수 있다. 즉, 본 개시에 관한 접합 구조는, 전지 케이스(100)의 외부에 배치되는 단자 부재와 도전 부재의 접합 구조에도 적용할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 대해서 설명하였지만, 금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 청구범위에 의해 나타나며, 청구범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것을 의도한다.

Claims (15)

  1. 관통 구멍을 갖는 도전 부재와,
    상기 관통 구멍에 삽입되고, 상기 도전 부재 상에 노출되는 선단부를 갖는 단자 부재를 구비하고,
    상기 단자 부재의 상기 선단부와 상기 도전 부재의 접합부가 형성되고,
    상기 접합부는, 상기 단자 부재의 두께가 상대적으로 두꺼운 후육부와, 상기 단자 부재의 두께가 상대적으로 얇은 박육부를 포함하는, 전지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 박육부는 상기 접합부의 직경 방향으로 연장되는, 전지.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전지는 긴 변 방향과 짧은 변 방향을 포함하는 직사각 형상의 상면을 갖고,
    상기 짧은 변 방향으로 이격한 복수의 상기 후육부가 형성되는, 전지.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전지는 긴 변 방향과 짧은 변 방향을 포함하는 직사각 형상의 상면을 갖고,
    상기 후육부는, 상기 짧은 변 방향으로 연장되는 상기 접합부의 중심축 상에 가장 두께가 두꺼운 부분을 갖는, 전지.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 박육부는 방사상으로 연장되는, 전지.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접합부의 둘레 방향에 있어서 상기 후육부와 상기 박육부가 교호로 배치되는, 전지.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 후육부로부터 상기 박육부를 향하여 점차 두께가 얇아지도록 상기 접합부가 형성되는, 전지.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접합부의 외주는, 상기 박육부가 위치하는 부분에 있어서 상기 접합부의 중심을 향하여 오목해지는 오목부를 포함하는, 전지.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접합부는, 상기 단자 부재의 상기 선단부와 상기 도전 부재의 코오킹부에 의해 형성되는, 전지.
  10. 제9항에 있어서, 상기 코오킹부는, 한 쌍의 직선부와 한 쌍의 곡선부를 포함하는 평면 형상을 갖고,
    상기 박육부는, 상기 직선부와 상기 곡선부 사이에 위치하는, 전지.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전지는 전극체를 더 구비하고,
    상기 도전 부재는, 상기 전극체와 상기 단자 부재를 전기적으로 접속하는 집전체인, 전지.
  12. 도전 부재의 관통 구멍에 단자 부재를 삽입하는 공정과,
    전지 상면의 짧은 변 방향으로 연장되는 중심축을 갖고, 상기 단자 부재의 선단부와 상기 도전 부재를 접합하는 접합부를 형성하는 공정과,
    상기 중심축 상에 상기 접합부의 두께가 상대적으로 두꺼운 후육부를 형성하도록 상기 접합부를 가공하는 공정을 구비한, 전지의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 접합부를 가공하는 공정은, 코오킹에 의해 상기 단자 부재의 상기 선단부와 상기 도전 부재를 접합하는 공정과 동시에 행해지는, 전지의 제조 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 접합부를 가공하는 공정은, 상기 단자 부재의 상기 선단부와 상기 도전 부재를 접합하는 공정 후에 행해지는, 전지의 제조 방법.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 후육부에 대하여 상기 접합부의 둘레 방향으로 인접하는 위치에, 상기 접합부의 두께가 상대적으로 얇은 박육부가 형성되는, 전지의 제조 방법.
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