KR20230044949A - 이차 전지의 제조 방법 및 이차 전지 - Google Patents

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도시키 이마보리
요헤이 무로야
고지 우메무라
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프라임 플래닛 에너지 앤드 솔루션즈 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 이차 전지에 있어서, 단자를 코킹할 때의 코킹 강도를 확보한다. 이차 전지(10)의 제조 방법은, 이차 전지(10)의 밀봉판(40)에 형성된 설치 구멍(45)에, 오벌 형상이면서 또한 통 형상의 축부(54)를 갖는 단자(50)를, 축부(54)가 밀봉판(40)으로부터 돌출되도록 삽입하는 제1 준비 공정 S11과, 설치 구멍(45)의 주위에서의 밀봉판(40)의 축부(54)가 돌출되어 있는 측의 면에, 도전 부재(55)를 배치하는 제2 준비 공정 S12와, 오벌 형상의 선단부(101)와, 선단부(101)보다도 직경이 큰 진원 형상의 기단부(102)를 갖는 코킹 공구(100)를 사용하여, 선단부(101)를 축부(54)에 삽입하고, 기단부(102)로 축부(54)의 내경을 확장시키는 제1 코킹 공정 S13과, 축부(54)의 확장된 부분을, 평평하게 프레스하는 제2 코킹 공정 S14를 포함한다.

Description

이차 전지의 제조 방법 및 이차 전지{MANUFACTURING METHOD FOR SECONDARY BATTERY AND SECONDARY BATTERY}
본 발명은, 이차 전지의 제조 방법 및 이차 전지에 관한 것이다.
예를 들어 특허문헌 1에는, 전극 외부 단자와, 밀봉판과, 밀봉판에 겹쳐지는 집전판을 구비한 밀폐형 전지가 개시되어 있다. 전극 외부 단자는, 플랜지부와, 플랜지부로부터 일 방향으로 돌출된 주상 삽입부를 갖고 있다. 주상 삽입부의 횡단면의 형상은, 중공의 트럭(truck) 형상이다. 밀봉판 및 집전판에는, 각각 주상 삽입부가 삽입되는 관통 구멍이 형성되어 있다. 여기에서는, 밀봉판의 관통 구멍과 집전판의 관통 구멍이 겹치도록 밀봉판과 집전판을 겹쳐서, 이들 관통 구멍에 통 형상 삽입부를 삽입한다. 그리고, 주상 삽입부의 선단 부분을 코킹함으로써, 전극 외부 단자를 밀봉판에 고정할 수 있다.
예를 들어 특허문헌 2에는, 외부 단자와, 덮개와, 덮개에 겹쳐지는 집전판을 구비한 각형 이차 전지가 개시되어 있다. 외부 단자는, 직사각형 형상의 단자 헤드부와, 단자 헤드부에 마련된 타원 형상의 축부를 갖고 있다. 덮개에는, 외부 단자의 축부가 삽입되는 관통 구멍이 형성되어 있다. 집전판에는, 축부가 삽입되는 개구 구멍이 형성되어 있다. 여기에서는, 관통 구멍과 개구 구멍이 겹쳐지도록, 덮개와 집전판을 겹친다. 그리고, 외부 단자의 축부를 관통 구멍 및 개구 구멍에 삽입한다. 그 후, 축부의 선단 부분을 코킹함으로써, 외부 단자를 덮개에 고정할 수 있다.
일본 특허 공개 제2008-270167호 공보 일본 특허 제6577998호 공보
그런데, 특허문헌 1에 개시된 전극 외부 단자에서는, 트럭 형상의 주상 삽입부를 코킹하고 있다. 특허문헌 2에 개시된 외부 단자에서는, 타원 형상의 축부를 코킹하고 있다. 이와 같이, 트럭 형상이나 타원 형상의 부재를 코킹하면, 코킹한 부분의 두께가 일정하지 않고, 변동이 생기는 경우가 있었다. 그 결과, 코킹 강도를 확보할 수 없는 경우가 있었다.
여기서 제안되는 이차 전지의 제조 방법은, 제1 준비 공정과, 제2 준비 공정과, 제1 코킹 공정과, 제2 코킹 공정을 포함한다. 제1 준비 공정에서는, 일부가 개구된 케이스 본체와, 케이스 본체의 개구에 마련되는 밀봉판을 구비한 이차 전지의 밀봉판에 형성된 설치 구멍에, 오벌 형상이면서 또한 통 형상의 축부를 갖는 단자를, 축부가 밀봉판으로부터 돌출되도록 삽입한다. 제2 준비 공정에서는, 설치 구멍의 주위에서의 밀봉판의 축부가 돌출되어 있는 측의 면에 도전 부재를 배치한다. 제1 코킹 공정에서는, 오벌 형상의 선단부와, 선단부보다도 직경이 큰 진원 형상의 기단부를 갖는 코킹 공구를 사용해서, 선단부를 단자의 축부에 삽입하고, 기단부로 축부 중 밀봉판으로부터 돌출된 부분의 내경을 확장시킨다. 제2 코킹 공정에서는, 제1 코킹 공정에서 축부의 확장된 부분을, 평평하게 프레스한다.
여기서 제안되는 이차 전지의 제조 방법에 의하면, 코킹 공구에서의 오벌 형상의 선단부로, 오벌 형상의 축부의 내주면을 균일하게 압박할 수 있다. 그리고, 코킹 공구에서의 진원 형상의 기단부가 축부에 압박됨으로써, 오벌 형상의 긴 직경 방향을 따른 축부의 부분으로부터 외측으로 확장되기 때문에, 축부의 코킹한 부분의 두께 변동을 억제할 수 있다. 따라서, 단자의 코킹 강도를 확보할 수 있다.
여기서 제안되는 이차 전지의 제조 방법에 의하면, 기단부는, 선단부를 향함에 따라서 직경이 작아지는 축경 부분을 가져도 된다. 제1 코킹 공정에서는, 기단부의 축경 부분으로, 축부 중 밀봉판으로부터 돌출된 부분의 내경을 확장시켜도 된다.
여기서 제안되는 이차 전지의 제조 방법은, 제2 코킹 공정에서 평평하게 프레스된 축부의 확장된 부분의, 오벌 형상의 긴 직경 방향의 주연부에, 단차를 형성하도록 프레스하는 제3 코킹 공정을 포함해도 된다.
여기서 제안되는 이차 전지는, 일부가 개구된 케이스 본체와, 케이스 본체의 개구에 마련되는 밀봉판과, 밀봉판에 설치되는 단자와, 단자에 접속되는 도전 부재를 구비하고 있다. 단자는, 도전 부재에 대하여 코킹된 오벌 형상의 코킹부를 갖고 있다. 코킹부는, 오벌 형상의 긴 직경 방향을 따른 긴 직경부와, 오벌 형상의 짧은 직경 방향을 따른 짧은 직경부를 갖고 있다. 긴 직경부에서의 짧은 직경 방향의 길이는, 짧은 직경부에서의 긴 직경 방향의 길이보다도 길다.
여기서 제안되는 이차 전지에서는, 짧은 직경부의 두께에 대한 긴 직경부의 두께의 비율이, 0.9 내지 1.1이어도 된다.
도 1은 실시 형태에 관한 이차 전지를 모식적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II 단면에서의 이차 전지의 단면도이며, 모식적으로 도시한 도면이다.
도 3은 밀봉판의 설치 구멍을 모식적으로 도시한 평면도이다.
도 4는 단자의 코킹부를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 V-V 단면에서의 단자의 단면도이며, 모식적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 4의 VI-VI 단면에서의 단자의 단면도이며, 모식적으로 도시한 도면이다.
도 7은 단자를 코킹하여, 밀봉판에 고정하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8a는 코킹하기 전의 단자를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 8b는 제1 코킹 공정을 행하고 있을 때의 단자 상태를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 8c는 제2 코킹 공정을 행하고 있을 때의 단자 상태를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 8d는 제3 코킹 공정을 행하고 있을 때의 단자 상태를 모식적으로 도시한 단면도이다.
도 9는 제1 코킹 공구를 모식적으로 도시한 도면이며. 선단부측에서 본 도면이다.
도 10은 코킹부의 짧은 직경부의 두께에 대한 긴 직경부의 두께의 비율의 결과를 나타낸 그래프이다.
이하, 여기서 개시되는 이차 전지의 일 실시 형태에 대해서 도면을 사용해서 설명한다. 본 명세서에서 특별히 언급하고 있는 사항 이외의 것으로서 실시에 필요한 사항은, 당해 분야에 있어서의 종래 기술에 기초하는 당업자의 설계 사항으로서 파악될 수 있다. 본 발명은, 본 명세서에 개시되어 있는 내용과 당해 분야에서의 기술 상식에 기초하여 실시될 수 있다. 또한, 이하의 도면에서는, 동일한 작용을 발휘하는 부재·부위에는 동일한 부호를 부여해서 설명하고 있다.
본 명세서에서, 「전지」란, 전기 에너지를 취출 가능한 축전 디바이스 일반을 가리키는 용어이며, 일차 전지 및 이차 전지를 포함하는 개념이다. 「이차 전지」란, 반복 충방전 가능한 축전 디바이스 일반을 말하며, 리튬 이차 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 카드뮴 전지 등의 소위 축전지를 포함한다. 이하, 이차 전지의 일종인 리튬 이온 이차 전지를 예시하고, 여기에서 개시되는 이차 전지에 대해서 상세하게 설명한다. 단, 여기서 개시되는 이차 전지는, 여기서 설명되는 실시 형태에 관한 리튬 이온 이차 전지에 한정되는 것은 아니다.
도 1은, 본 실시 형태에 관한 이차 전지(10)의 사시도이다. 도 2는, 도 1의 II-II 단면에서의 이차 전지(10)의 단면도이다. 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 이차 전지(10)는, 전극체(20)와, 케이스 본체(30)와, 밀봉판(40)을 구비하고 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 전극체(20)는, 이차 전지(10)의 발전 요소이다. 전극체(20)는, 정극 요소로서의 정극 시트(21)와, 부극 요소로서의 부극 시트(22)와, 시트상의 세퍼레이터(23)를 구비하고 있다. 세퍼레이터(23)는, 정극 시트(21)와 부극 시트(22)의 사이에 배치되어 있다. 전극체(20)에서는, 정극 시트(21)와 부극 시트(22)와 세퍼레이터(23)가 적층되어 있다. 본 실시 형태에 관한 전극체(20)는, 미리 정해진 형상으로 형성된 정극 시트(21)와 부극 시트(22)가 세퍼레이터(23)를 개재시켜서 겹쳐진 적층형 구조이다.
정극 시트(21)는, 예를 들어 직사각 형상의 정극 집전 박과, 정극 집전 박의 양면에 형성된 정극 활물질층과, 정극 활물질층으로부터 돌출된 정극 집전 탭(21a)을 갖고 있다. 정극 집전 박은, 예를 들어 알루미늄박이다. 정극 활물질층에는 정극 활물질이 포함되어 있다. 정극 활물질은, 예를 들어 리튬 이온 이차 전지에서는, 리튬 전이 금속 복합 재료와 같이, 충전 시에 리튬 이온을 방출하고, 방전 시에 리튬 이온을 흡수할 수 있는 재료이다. 단, 정극 활물질은, 일반적으로 리튬 전이 금속 복합 재료 이외에도 다양하게 제안되어 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 정극 집전 탭(21a)은, 정극 집전 박의 일부이며, 정극 활물질층으로부터 돌출되어 있다. 여기에서는, 정극 집전 탭(21a)은, 정극 활물질층으로부터 상방으로 돌출되어 있다. 정극 집전 탭(21a)에는, 정극 활물질층이 형성되어 있지 않다.
부극 시트(22)는, 예를 들어 직사각 형상의 부극 집전 박과, 부극 집전 박의 양면에 형성된 부극 활물질층과, 부극 활물질층으로부터 돌출된 부극 집전 탭(22a)을 갖고 있다. 부극 집전 박은, 예를 들어 구리박이다. 부극 활물질층에는 부극 활물질이 포함되어 있다. 부극 활물질은, 예를 들어 리튬 이온 이차 전지에서는, 천연 흑연과 같이, 충전 시에 리튬 이온을 흡장하고, 충전 시에 흡장한 리튬 이온을 방전 시에 방출할 수 있는 재료이다. 단, 부극 활물질은, 일반적으로 천연 흑연 이외에도 다양하게 제안되어 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 부극 집전 탭(22a)은, 부극 집전 박의 일부이며, 부극 활물질층으로부터 돌출되어 있다. 여기에서는, 부극 집전 탭(22a)은, 부극 활물질층으로부터 상방으로 돌출되어 있다. 부극 집전 탭(22a)에는, 부극 활물질층이 형성되어 있지 않다.
세퍼레이터(23)는, 예를 들어 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에스테르, 셀룰로오스, 폴리아미드 등의 수지를 포함하는 다공질 시트(예를 들어 필름, 부직포 등)에 의해 형성되어 있다.
본 실시 형태에서는, 전극체(20)는, 복수의 정극 집전 탭(21a)이 겹쳐지고, 또한, 복수의 부극 집전 탭(22a)이 겹쳐진 상태에서, 세퍼레이터(23)를 개재시켜서 정극 시트(21)와 부극 시트(22)가 적층됨으로써 제작된다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 케이스 본체(30)는, 내부에 공간을 갖고, 일부가 개구된 케이스이다. 여기에서는, 케이스 본체(30)에는, 전극체(20)가 수용되어 있고, 전극체(20)를 수용하기 위한 개구(31)가 형성되어 있다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 케이스 본체(30)는 각형 형상이지만, 케이스 본체(30)의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 케이스 본체(30)는, 예를 들어 알루미늄 또는 알루미늄을 주체로 하는 알루미늄 합금으로 형성되어 있지만, 케이스 본체(30)를 형성하는 재료도 특별히 한정되지 않는다.
본 실시 형태에서는, 케이스 본체(30)에는, 전극체(20)와 함께 전해액이 수용되어 있어도 된다. 전해액으로서는, 비수계 용매에 지지염을 용해시킨 비수 전해액을 사용할 수 있다. 비수계 용매의 일례로서, 에틸렌카르보네이트, 디메틸카르보네이트, 에틸메틸카르보네이트 등의 카르보네이트계 용매를 들 수 있다. 지지염의 일례로서, LiPF6 등의 불소 함유 리튬염을 들 수 있다.
밀봉판(40)은, 케이스 본체(30)의 개구(31)에 마련된 판상의 것이다. 밀봉판(40)은, 소정의 방향으로 긴 직사각 형상(여기에서는 직사각 형상)이다. 여기에서는, 밀봉판(40)이 개구(31)에 설치된 상태에서, 밀봉판(40)의 주연부가, 케이스 본체(30)의 개구(31)의 테두리에 접합된다. 당해 접합은, 예를 들어 간극이 없는 연속된 용접에 의해 실현되면 되며, 예를 들어 레이저 용접에 의해 실현될 수 있다. 밀봉판(40)은, 예를 들어 알루미늄 또는 알루미늄을 주체로 하는 알루미늄 합금으로 형성되어 있지만, 밀봉판(40)을 형성하는 재료도 특별히 한정되지 않는다.
본 실시 형태에서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 밀봉판(40)에는, 주입 구멍(41)과 가스 배출 밸브(43)가 마련되어 있다. 주입 구멍(41)은, 케이스 본체(30)에 밀봉판(40)을 설치한 후에, 전해액을 케이스 본체(30) 내에 주입하기 위한 구멍이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 이 주입 구멍(41)에는, 마개(42)를 끼워 맞출 수 있다. 마개(42)가 주입 구멍(41)에 끼워 맞춰짐으로써, 주입 구멍(41)은 폐쇄된다. 가스 배출 밸브(43)는, 이차 전지(10)의 내압이 소정값 이상으로 되었을 때 파단하여, 케이스 본체(30) 내의 가스를, 케이스 본체(30)의 외부로 배출하도록 구성된 박육부이다.
본 실시 형태에 관한 이차 전지(10)는, 단자(50)와, 도전 부재(55)와, 접속 부재(70)를 구비하고 있다. 단자(50)는, 밀봉판(40)에 설치되어 있다. 여기에서는, 단자(50)는, 전극체(20)의 정극 시트(21)에 접속되는 정극 단자(50a)와, 전극체(20)의 부극 시트(22)에 접속되는 부극 단자(50b)를 갖고 있다. 여기에서는, 정극 단자(50a)와 부극 단자(50b)는, 동일한 형상 및 구성을 갖고 있다. 이하, 정극 단자(50a)와 부극 단자(50b)에 공통되는 설명에서는, 단자(50)라는 문구를 사용한다.
도 3은, 밀봉판(40)의 설치 구멍(45)을 모식적으로 도시한 평면도이다. 도 3에서는, 횡단면으로 절단한 단자(50)가 설치 구멍(45)에 삽입되어 있는 상태가 도시되어 있다. 본 명세서에서, 횡단면이란, 수평 방향에서 절단한 단면을 말한다. 본 실시 형태에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 밀봉판(40)에는, 설치 구멍(45)이 형성되어 있다. 설치 구멍(45)은 오벌 형상이다. 여기서, 오벌은, 기하학에서 계란형, 긴 원형, 타원형이나 타원 형상을 닮은 곡선을 가리킨다. 오벌 형상에는, 타원 형상, 트럭 형상, 긴 원 형상, 알 형상 등이 포함된다. 본 실시 형태에서는, 오벌 형상의 긴 직경 방향(D11)은, 밀봉판(40)의 길이 방향과 동일하다. 오벌 형상의 짧은 직경 방향(D12)은, 밀봉판(40)의 짧은 방향과 동일하다.
본 실시 형태에서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 단자(50)는, 설치 구멍(45)에 삽입된 상태에서 밀봉판(40)에 설치된다. 여기에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 설치 구멍(45)의 테두리와, 단자(50)의 사이에는, 외부 절연 부재(60)가 개재하고 있다.
도 4는, 단자(50)의 코킹부(53)를 모식적으로 도시한 도면이다. 도 5는, 도 4의 V-V 단면에서의 단자(50)의 단면도이다. 도 6은, 도 4의 VI-VI 단면에서의 단자(50)의 단면도이다. 도 5 및 도 6에서는, 도 2의 상하를 반전시키고 있다. 본 실시 형태에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 단자(50)는, 헤드부(51)와, 통부(52)와, 코킹부(53)를 갖고 있다. 헤드부(51)는, 밀봉판(40)의 외측(여기에서는 케이스 본체(30)와 반대측)에 배치되는 부위이다. 헤드부(51)는, 설치 구멍(45)보다도 큰 대략 평판상의 부위이며, 밀봉판(40)의 외측 면을 따라 배치되어 있다.
통부(52)는, 외부 절연 부재(60)를 개재해서 설치 구멍(45)에 삽입되는 부위이다. 통부(52)는, 헤드부(51)의 중앙부로부터 하방으로 돌출되어 있다. 통부(52)는, 예를 들어 상하로 연장된 통 형상의 부위이다. 코킹부(53)는, 단자(50) 중 도전 부재(55)에 대하여 코킹되는 부위이다. 바꾸어 말하면, 코킹부(53)는, 밀봉판(40)에 대하여 코킹되는 부위라고도 할 수 있다. 코킹부(53)는, 통부(52)의 하단에 마련되어 있고, 통부(52)의 외측으로 돌출되어 있다. 본 실시 형태에서는, 통부(52) 및 코킹부(53)는, 각각 설치 구멍(45)에 대응한 형상이며, 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 여기에서는 오벌 형상이다. 바꾸어 말하면, 통부(52), 및 코킹부(53)의 횡단면 형상은, 오벌 형상이다. 여기에서는, 통부(52)의 내주면 및 외주면의 형상이 오벌 형상이다.
도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 외부 절연 부재(60)는, 밀봉판(40)의 설치 구멍(45)의 내주면으로부터 밀봉판(40)의 외측(바꾸어 말하면, 단자(50)의 헤드부(51)측)의 면에 걸쳐서 설치되는 것이다. 본 실시 형태에서는, 외부 절연 부재(60)는, 베이스부(61)와, 절연 통부(62)와, 측벽(63)을 갖고 있다. 베이스부(61)는, 설치 구멍(45)의 주위의 밀봉판(40)의 외측 면 부분에 장착되는 판상의 것이다. 베이스부(61)에는, 단자(50)의 헤드부(51)가 배치된다. 절연 통부(62)는, 베이스부(61)의 저면으로부터 돌출된 통 형상의 부위이다. 절연 통부(62)는, 설치 구멍(45)에 삽입되는 부위이다. 절연 통부(62)에는, 단자(50)의 통부(52)가 삽입된다. 측벽(63)은, 베이스부(61)의 주연으로부터 직립되어 있다. 단자(50)의 헤드부(51)는, 외부 절연 부재(60)의 측벽(63)에 의해 둘러싸여 있다.
외부 절연 부재(60)는, 밀봉판(40)과 단자(50)의 사이에 배치되어, 이들의 절연을 확보하고 있다. 또한, 외부 절연 부재(60)는, 밀봉판(40)의 설치 구멍(45)의 기밀성을 확보하고 있다. 이러한 관점에서, 외부 절연 부재(60)는, 내약품성이나 내후성이 우수한 재료가 사용되면 된다. 이 실시 형태에서는, 외부 절연 부재(60)에는 PFA가 사용되어 있다. PFA는, 사불화에틸렌과 퍼플루오로알콕시에틸렌의 공중합체(Tetrafluoroethylene-Perfluoroalkylvinylether Copolymer)이다. 단, 외부 절연 부재(60)에 사용되는 재료는, PFA에 한정되지 않는다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 도전 부재(55)는 단자(50)에 접속되어 있다. 여기에서는, 정극 단자(50a)에 접속된 도전 부재(55)를, 정극 도전 부재(55a)라고도 한다. 부극 단자(50b)에 접속된 도전 부재(55)를, 부극 도전 부재(55b)라고도 한다. 도전 부재(55)는, 케이스 본체(30)의 내부에 배치되어 있다. 도전 부재(55)는, 밀봉판(40)의 내측 면을 따라 배치되어 있고, 설치 구멍(45)의 주위에 마련되어 있다. 도전 부재(55)는 판상의 부재이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 도전 부재(55)는, 관통 구멍(56)과, 홈(57)을 갖고 있다. 관통 구멍(56)은, 도전 부재(55)를 관통하고 있다. 관통 구멍(56)에는, 단자(50)의 통부(52)가 삽입된다. 관통 구멍(56)은, 통부(52)의 형상에 대응하고 있으며, 여기에서는 오벌 형상이다. 홈(57)은, 관통 구멍(56)의 주위의 도전 부재(55)의 부분에 형성되어 있다. 홈(57)은, 도전 부재(55)의 저면으로부터 상방으로 오목한 홈이다. 홈(57)에는, 단자(50)의 코킹부(53)가 배치되어 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 접속 부재(70)는 도전 부재(55)에 접속되어 있다. 접속 부재(70)는, 케이스 본체(30)의 내부에 배치되어 있고, 밀봉판(40)의 내측 면을 따라 배치되어 있다. 여기에서는, 정극 도전 부재(55a)에 접속된 접속 부재(70)를, 정극 접속 부재(70a)라고도 한다. 부극 도전 부재(55b)에 접속된 접속 부재(70)를, 부극 접속 부재(70b)라고도 한다. 정극 접속 부재(70a)는, 정극 단자(50a)와 정극 시트(21)를 연결하는 것이며, 정극 도전 부재(55a)와 정극 집전 탭(21a)에 접속되어 있다. 부극 접속 부재(70b)는, 부극 단자(50b)와 부극 시트(22)를 연결하는 것이며, 부극 도전 부재(55b)와 부극 집전 탭(22a)에 접속되어 있다.
본 실시 형태에서는, 접속 부재(70)는, 제1 플레이트부(71)와, 제2 플레이트부(72)와, 단차부(73)를 갖고 있다. 제1 플레이트부(71)는, 도전 부재(55)의 표면을 따라 배치되는 부위이며, 도전 부재(55)에 접속되어 있다. 제1 플레이트부(71)는, 평판상의 부위이다. 제2 플레이트부(72)는, 밀봉판(40)의 내측 면을 따라 배치되는 부위이다. 제2 플레이트부(72)는 평판상의 부위이다. 정극 접속 부재(70a)의 제2 플레이트부(72)는, 정극 집전 탭(21a)에 접합되어 있다. 부극 접속 부재(70b)의 제2 플레이트부(72)는, 부극 집전 탭(22a)에 접합되어 있다. 단차부(73)는, 제1 플레이트부(71)의 하나의 단부로부터 제2 플레이트부(72)의 하나의 단부를 향해서 상승되어, 제1 플레이트부(71)와 제2 플레이트부(72)를 연결하는 부위이다. 본 실시 형태에서는, 단차부(73)는, 도전 부재(55)의 단부를 따라 배치되어 있다.
본 실시 형태에서는, 도전 부재(55)와 밀봉판(40)의 사이, 및 접속 부재(70)와 밀봉판(40)의 사이에는, 내부 절연 부재(80)가 마련되어 있다. 도전 부재(55) 및 접속 부재(70)는, 내부 절연 부재(80)를 개재해서 밀봉판(40)에 설치되어 있다.
내부 절연 부재(80)는, 평탄부(81)와, 구멍(82)과, 측벽(83)을 구비하고 있다. 평탄부(81)는, 밀봉판(40)의 내측 면을 따라 배치되는 부위이다. 평탄부(81)는 평판상의 부위이다. 구멍(82)은, 밀봉판(40)의 설치 구멍(45)에 대응해서 마련된 구멍이며, 단자(50)의 통부(52)가 삽입된다. 본 실시 형태에서는, 구멍(82)은, 평탄부(81)에 형성되어, 평탄부(81)를 관통하고 있다. 구멍(82)은, 통부(52)에 대응한 형상이며, 여기에서는 오벌 형상이다. 측벽(83)은, 평탄부(81)의 주연부로부터 하방으로 연장되어 있다. 도전 부재(55)와 접속 부재(70)는, 측벽(83)에 둘러싸여 있다.
내부 절연 부재(80)는, 케이스 본체(30)의 내부에 배치되기 때문에, 필요한 내약품성을 구비하고 있으면 된다. 본 실시 형태에서는, 내부 절연 부재(80)에는 PPS가 사용되어 있다. PPS는, 폴리페닐렌술피드 수지(Poly Phenylene Sulfide Resin)이다. 또한, 내부 절연 부재(80)에 사용되는 재료는, PPS에 한정되지 않는다.
이상, 본 실시 형태에 관한 이차 전지(10)에 대해서 설명했다. 이어서, 이차 전지(10)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 여기에서는, 단자(50)를 코킹하여, 밀봉판(40)에 고정하는 방법에 대해서, 도 7의 흐름도를 따라 설명한다. 본 실시 형태에서는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 이차 전지(10)의 제조 방법은, 제1 준비 공정 S11과, 제2 준비 공정 S12와, 제1 코킹 공정 S13과, 제2 코킹 공정 S14와, 제3 코킹 공정 S15를 포함한다.
도 8a는, 코킹하기 전의 단자(50)를 도시하는 단면도이다. 도 8b, 도 8c, 도 8d는, 각각 제1 코킹 공정 S13, 제2 코킹 공정 S14, 제3 코킹 공정 S15를 행하고 있을 때의 단자(50)의 상태를 도시하는 단면도이다. 또한, 도 8b 내지 도 8d에서, 밀봉판(40), 외부 절연 부재(60) 및 내부 절연 부재(80)의 도시는 생략되어 있다. 본 실시 형태에서는, 도 8a에 도시하는 바와 같이, 단자(50)는 축부(54)를 갖고 있다. 축부(54)는, 헤드부(51)(도 5 참조)에 마련된 부위이다.
축부(54)는, 단자(50)를 코킹한 후에, 도 8c에 도시하는 바와 같이, 통부(52)와 코킹부(53)로 될 수 있는 부위이다. 여기에서는, 축부(54)를 코킹함으로써, 단자(50)를 밀봉판(40)에 고정할 수 있다. 축부(54) 중, 코킹한 부분이 코킹부(53)가 되고, 코킹하지 않은 부분이 통부(52)가 된다. 본 실시 형태에서는, 축부(54)는 통 형상의 것이다. 축부(54)는 오벌 형상이며, 상세하게는 축부(54)의 횡단면 형상이 오벌 형상이다. 축부(54)의 내주면 및 외주면의 형상이 오벌 형상이다.
본 실시 형태에서는, 도 7의 제1 준비 공정 S11에서는, 도 8a에 도시하는 바와 같이, 밀봉판(40)에 형성된 설치 구멍(45)에, 축부(54)를 갖는 단자(50)를, 축부(54)가 밀봉판(40)으로부터 돌출되도록 삽입한다. 본 실시 형태에서는, 먼저 밀봉판(40)의 설치 구멍(45)에 외부 절연 부재(60)를 삽입한다. 여기에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 외부 절연 부재(60)의 베이스부(61)가, 밀봉판(40)의 외측 면에 장착되도록, 외부 절연 부재(60)의 절연 통부(62)를 설치 구멍(45)에 삽입한다. 그 후, 도 8a에 도시하는 바와 같이, 설치 구멍(45)에 삽입된 절연 통부(62)에, 단자(50)의 축부(54)를 삽입한다. 이때, 도 5에 도시한 바와 같이, 단자(50)의 헤드부(51)는, 외부 절연 부재(60)의 베이스부(61) 상에 배치되고, 축부(54)(도 8a 참조)의 일부(여기에서는 선단부)가 밀봉판(40)의 내측, 즉 케이스 본체(30)측에 돌출되는 상태로 된다.
이어서, 도 7의 제2 준비 공정 S12에서는, 도 8a에 도시하는 바와 같이, 도전 부재(55)를 배치한다. 여기에서는, 도전 부재(55)는, 설치 구멍(45)의 주위에 있어서의 밀봉판(40)의 축부(54)가 돌출되어 있는 측의 면, 즉 밀봉판(40)의 내측 면에 배치된다. 본 실시 형태에서는, 먼저 내부 절연 부재(80)를 배치한다. 여기에서는, 내부 절연 부재(80)에는 구멍(82)이 형성되어 있다. 이 구멍(82)이 밀봉판(40)의 설치 구멍(45)과 겹치도록, 내부 절연 부재(80)를 밀봉판(40)의 내측 면에 배치한다. 그 후, 내부 절연 부재(80)를 개재해서 밀봉판(40)의 내측 면에 도전 부재(55)를 배치한다. 여기에서는, 도전 부재(55)에 형성된 관통 구멍(56)이, 밀봉판(40)의 설치 구멍(45), 및 내부 절연 부재(80)의 구멍(82)과 겹치도록 도전 부재(55)를 배치한다. 이때, 도전 부재(55)는, 내부 절연 부재(80)의 평탄부(81)에 배치된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제1 준비 공정 S11 후에, 제2 준비 공정 S12가 행하여지고 있지만, 제1 준비 공정 S11 전에, 제2 준비 공정 S12가 행하여져도 된다.
이와 같이, 도 7에 도시하는 바와 같이, 제1 준비 공정 S11 및 제2 준비 공정 S12가 행하여진 후, 제1 코킹 공정 S13 내지 제3 코킹 공정 S15가 순서대로 행하여진다. 여기에서는, 먼저 도 7의 제1 코킹 공정 S13이 행하여진다. 제1 코킹 공정 S13에서는, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 단자(50)의 축부(54)의 내경을 확장하는 것이 행하여진다. 제1 코킹 공정 S13에서는, 제1 코킹 공구(100)를 사용한다.
도 9는, 제1 코킹 공구(100)를 도시하는 도면이며, 선단부(101)측에서 본 도면이다. 도 8b 및 도 9에 도시하는 바와 같이, 제1 코킹 공구(100)는, 선단부(101)와, 기단부(102)를 갖고 있다. 도 8b에 도시하는 바와 같이, 선단부(101)는, 단자(50)의 통 형상의 축부(54)에 삽입되는 부위이다. 선단부(101)는, 축부(54)의 내주면에 대응한 형상을 갖고 있으며, 도 9에 도시하는 바와 같이, 여기에서는 오벌 형상이다. 선단부(101)의 횡단면의 형상이 오벌 형상이다.
도 8b에 도시하는 바와 같이, 기단부(102)는, 선단부(101)에 접속되어 있다. 바꾸어 말하면, 선단부(101)는, 기단부(102)로부터 돌출되어 있다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 기단부(102)는, 선단부(101)보다도 직경이 큰 진원 형상이다. 기단부(102)의 횡단면의 형상이 진원 형상이다. 여기서, 「선단부(101)보다도 직경이 큰」이란, 오벌 형상의 선단부(101)의 긴 직경보다도 큰 것을 의미한다. 본 실시 형태에서는, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 기단부(102)는, 축경 부분(103)을 갖고 있다. 축경 부분(103)은, 선단부(101)를 향함에 따라서 직경이 작아지고 있는 부위이다. 축경 부분(103)의 외주면은, 선단부(101)를 향할수록 기단부(102)의 중심축을 향해서 경사진 경사면이다. 여기에서는, 축경 부분(103)은, 선단부(101)와 연속하고 있다.
본 실시 형태에서는, 진원에는, 엄밀하게 진원인 경우와, 직경의 크기에 약간이지만 오차가 생긴 경우가 포함된다. 예를 들어 엄밀하게 진원인지 여부는, 기단부(102)의 진원도를 측정함으로써 알 수 있다. 진원도를 측정하는 경우에는, 예를 들어 기단부(102)를 직경 방향으로 4등분 또는 8등분한다. 그리고, 등분한 경계점의 대향하는 2점간의 거리를, 예를 들어 마이크로미터를 사용해서 복수 측정한다. 복수의 당해 2점간의 거리 중 최댓값과 최솟값의 차를 2로 나눈 수치가 진원도가 된다. 본 실시 형태에서는, 진원에는, 진원도가 0 내지 1mm, 바람직하게는 0 내지 0.1mm, 특히 바람직하게는 0 내지 0.01mm인 경우가 포함되는 것으로 한다.
도 7의 제1 코킹 공정 S13에서는, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 제1 코킹 공구(100)를 사용하여, 선단부(101)를 단자(50)의 축부(54)에 삽입하고, 기단부(102)로 축부(54) 중, 밀봉판(40)으로부터 돌출된 부분의 내경을 확장시킨다. 여기에서는, 기단부(102)의 축경 부분(103)으로, 축부(54) 중, 밀봉판(40)으로부터 돌출된 부분의 내경을 확장시킨다. 여기에서는, 제1 코킹 공구(100)의 선단부(101)가 오벌 형상이기 때문에, 선단부(101)가 오벌 형상인 축부(54)에 삽입되었을 때, 축부(54)의 내주면은 균일하게 확장된다. 그 후, 진원 형상의 기단부(102)의 축경 부분(103)에 의해, 축부(54)의 내주면 중, 오벌 형상의 긴 직경 방향(D11)(도 3 참조)을 따른 축부(54)의 부분으로부터, 짧은 직경 방향(D12)(도 3 참조)의 외측으로 확장된다. 본 실시 형태에서는, 축경 부분(103)의 외주면은, 경사면으로 되어 있어, 축부(54)는, 축경 부분(103)의 외주면을 따라 내경이 확장된다.
이어서, 도 7의 제2 코킹 공정 S14에서는, 도 8c에 도시하는 바와 같이, 도 7의 제1 코킹 공정 S13에서 축부(54)의 확장된 부분을 평평하게 프레스한다. 제2 코킹 공정 S14에서는, 제1 코킹 공구(100)와는 다른 제2 코킹 공구(110)가 사용된다. 제2 코킹 공구(110)는, 평면(111)을 갖는다. 평면(111)은, 평평한 면이며, 단자(50)의 코킹부(53)보다도 큰 형상, 예를 들어 밀봉판(40)에 형성된 설치 구멍(45)(도 8a 참조)보다도 한결 큰 형상을 갖고 있다. 평면(111)은, 원 형상이어도 되고, 직사각 형상이어도 된다.
제2 코킹 공정 S14에서는, 제2 코킹 공구(110)를 사용하여, 축부(54)의 확장된 부분을 평면(111)으로 압박한다. 그 후, 제2 코킹 공구(110)를 축부(54)측을 향해서 압입하여, 축부(54)의 확장된 부분을 평면(111)으로 프레스한다. 또한, 제2 코킹 공정 S14에서 프레스하는 횟수는, 1회이어도 되고, 복수회이어도 된다. 제2 코킹 공구(110)에 의한 프레스에 의해, 축부(54)의 확장된 부분은, 평평한 면을 갖게 된다. 이 확장된 부분이, 단자(50)의 코킹부(53)가 된다. 코킹부(53)는, 오벌 형상이다.
이어서, 도 7의 제3 코킹 공정 S15에서는, 도 8d에 도시하는 바와 같이, 도 7의 제2 코킹 공정 S14에서 평평하게 프레스된 축부(54)의 확장된 부분(이하, 코킹부(53)라고 함)에, 단차(53d)를 형성하도록 프레스한다. 단차(53d)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 코킹부(53)에서의 오벌 형상의 긴 직경 방향(D11)의 양측 주연부에 형성된다. 본 실시 형태에 관한 제3 코킹 공정 S15에서는, 도 8d에 도시하는 바와 같이, 제3 코킹 공구(120)가 사용된다. 제3 코킹 공구(120)는, 기단부(121)와, 기단부(121)로부터 하방으로 돌출된 제1 프레스부(122) 및 제2 프레스부(123)를 갖고 있다. 제1 프레스부(122) 및 제2 프레스부(123)는, 코킹부(53)의 긴 직경 방향(D11)의 양측 주연부에 대응하도록 대향해서 배치되어 있다. 도시는 생략하지만, 제1 프레스부(122) 및 제2 프레스부(123) 각각의 저면은, U자 형상이다. 여기에서는, U자 형상의 오목한 부분이 마주 향하도록, 제1 프레스부(122) 및 제2 프레스부(123)가 배치되어 있다.
제3 코킹 공정 S15에서는, 제3 코킹 공구(120)를 사용하여, 제1 프레스부(122) 및 제2 프레스부(123)로, 코킹부(53)의 긴 직경 방향(D11)의 양측 주연부를 프레스한다. 제1 프레스부(122) 및 제2 프레스부(123)로 프레스된, 코킹부(53)의 긴 직경 방향(D11)의 주연부에는, 밀봉판(40)(도 8a 참조)측에 오목한 단차(53d)가 형성된다. 이 단차(53d)는, 제1 프레스부(122) 및 제2 프레스부(123) 각각의 저면과 동일한 형상으로 되어, 도 4에 도시하는 바와 같이, 여기에서는 U자 형상이 된다. 또한, 제3 코킹 공정 S15에서 프레스하는 횟수는, 1회이어도 되고, 복수회이어도 된다.
이상과 같이, 제1 코킹 공정 S13 내지 제3 코킹 공정 S15를 거쳐서 코킹된 단자(50)에 있어서, 도 4에 도시하는 바와 같이, 단자(50)는, 도전 부재(55)에 대하여 코킹된 오벌 형상의 코킹부(53)를 갖고 있다. 코킹부(53)는, 오벌 형상의 긴 직경 방향(D11)을 따른 긴 직경부(53a)와, 오벌 형상의 짧은 직경 방향(D12)을 따른 짧은 직경부(53b)를 갖고 있다. 본 실시 형태에서는, 긴 직경부(53a)는 2개 존재한다. 2개의 긴 직경부(53a)는, 코킹부(53)의 짧은 직경 방향(D12)의 양측 주연부를 구성하고 있다. 짧은 직경부(53b)도 2개 존재한다. 2개의 짧은 직경부(53b)는, 코킹부(53)의 긴 직경 방향(D11)의 양측 주연부 중, 단차(53d)를 제외한 주연부를 구성하고 있다.
본 실시 형태에서는, 긴 직경부(53a)에서의 짧은 직경 방향(D12)의 길이(L1)는, 짧은 직경부(53b)에서의 긴 직경 방향(D11)의 길이(L2)보다도 길다. 여기서, 긴 직경부(53a)의 길이(L1)란, 긴 직경부(53a)의 짧은 직경 방향(D12)의 최대 길이를 말한다. 또한, 짧은 직경부(53b)의 길이(L2)란, 짧은 직경부(53b)의 긴 직경 방향(D11)의 최대 길이를 말한다.
본 실시 형태에서는, 짧은 직경부(53b)의 두께(T12)(도 5 참조)에 대한 긴 직경부(53a)의 두께(T11)(도 6 참조)의 비율은, 0.9 내지 1.1, 바람직하게는 0.95 내지 1.05이다. 여기서, 긴 직경부(53a)의 두께(T11)란, 2개의 긴 직경부(53a)의 평균 두께를 말한다. 짧은 직경부(53b)의 두께(T12)란, 2개의 짧은 직경부(53b)의 평균 두께를 말한다. 본 실시 형태에서는, 긴 직경부(53a)의 두께(T11)에 대한 짧은 직경부(53b)의 두께(T12)의 비율도, 0.9 내지 1.1, 바람직하게는 0.95 내지 1.05이다. 또한, 짧은 직경부(53b)의 두께(T12)에 대한 긴 직경부(53a)의 두께(T11)의 비율이 0.9 내지 1.1의 범위 내이면, 긴 직경부(53a)의 두께(T11)는, 짧은 직경부(53b)의 두께(T12)와 동일해도 되고, 짧은 직경부(53b)의 두께(T12)보다도 얇아도 되고, 두꺼워도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 도 7의 제1 코킹 공정 S13 내지 제3 코킹 공정 S15가 행하여진 후, 제3 코킹 공정 S15에서 단차(53d)가 부여된, 코킹부(53)의 부분과, 도전 부재(55)를 용접한다. 여기서, 제1 코킹 공정 S13 내지 제3 코킹 공정 S15에서, 단자(50)를 코킹할 때, 기름을 사용하고 있었을 경우에는, 코킹부(53)와 도전 부재(55)의 용접 전에, 에어 블로우기 등으로 기름을 제거하면 된다.
이상, 본 실시 형태에서는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 이차 전지(10)의 제조 방법은, 제1 준비 공정 S11과, 제2 준비 공정 S12와, 제1 코킹 공정 S13과, 제2 코킹 공정 S14를 포함한다. 제1 준비 공정 S11에서는, 도 8a에 도시하는 바와 같이, 이차 전지(10)의 밀봉판(40)에 형성된 설치 구멍(45)에, 오벌 형상이면서 또한 통 형상의 축부(54)를 갖는 단자(50)를, 축부(54)가 밀봉판(40)으로부터 돌출되도록 삽입한다. 제2 준비 공정 S12에서는, 설치 구멍(45)의 주위에서의 밀봉판(40)의 축부(54)가 돌출되어 있는 측의 면에, 도전 부재(55)를 배치한다. 제1 코킹 공정 S13에서는, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 도 9에 도시하는 바와 같은 오벌 형상의 선단부(101)와, 선단부(101)보다도 직경이 큰 진원 형상의 기단부(102)를 갖는 제1 코킹 공구(100)를 사용하여, 선단부(101)를 단자(50)의 축부(54)에 삽입하고, 기단부(102)로 축부(54) 중 밀봉판(40)으로부터 돌출된 부분의 내경을 확장시킨다. 제2 코킹 공정 S14에서는, 도 8c에 도시하는 바와 같이, 제1 코킹 공정 S13에서 축부(54)의 확장된 부분을, 평평하게 프레스한다.
이에 의해, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 제1 코킹 공구(100)에서의 오벌 형상의 선단부(101)로, 오벌 형상의 축부(54)의 내주면을 균일하게 압박할 수 있다. 그리고, 제1 코킹 공구(100)에서의 진원 형상의 기단부(102)가 축부(54)에 압박됨으로써, 오벌 형상의 긴 직경 방향(D11)을 따른 축부(54)의 부분으로부터 외측으로 확장되기 때문에, 축부(54)의 코킹한 부분의 두께 변동을 억제할 수 있다. 따라서, 단자(50)의 코킹 강도를 확보할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 단자(50)는, 도전 부재(55)에 대하여, 코킹된 오벌 형상의 코킹부(53)를 갖고 있다. 코킹부(53)는, 오벌 형상의 긴 직경 방향(D11)을 따른 긴 직경부(53a)와, 오벌 형상의 짧은 직경 방향(D12)을 따른 짧은 직경부(53b)를 갖고 있다. 긴 직경부(53a)에서의 짧은 직경 방향(D12)의 길이(L1)는, 짧은 직경부(53b)에서의 긴 직경 방향(D11)의 길이(L2)보다도 길다. 여기에서는, 도 7의 제1 코킹 공정 S13에서, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 제1 코킹 공구(100)의 진원 형상의 기단부(102)에 의해, 단자(50)의 오벌 형상의 축부(54)가 확장된다. 이때, 최초로 긴 직경부(53a)로 될 수 있는 부분이 외측으로 확장되고, 그 후, 짧은 직경부(53b)로 될 수 있는 부분이 외측으로 확장된다. 그 결과, 긴 직경부(53a)의 길이(L1)가, 짧은 직경부(53b)의 길이(L2)보다도 길어진다. 따라서, 진원 형상의 기단부(102)로, 오벌 형상의 축부(54)를 확장시킴으로써, 긴 직경부(53a)의 길이(L1)를, 짧은 직경부(53b)의 길이(L2)보다도 길게 할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 짧은 직경부(53b)의 두께(T12)(도 5 참조)에 대한 긴 직경부(53a)의 두께(T11)(도 6 참조)의 비율이, 0.9 내지 1.1이다. 이에 의해, 코킹부(53)의 두께 변동을 억제할 수 있기 때문에, 코킹 강도를 확보할 수 있다.
그런데, 본원 출원인은, 이하의 예 1과 예 2의 이차 전지(10)의 제조 방법에서, 단자(50)의 축부(54)를 코킹하고, 짧은 직경부(53b)의 두께(T12)에 대한 긴 직경부(53a)의 두께(T11)의 비율(T11/T12)을 산출한 시험을 행했다.
<예 1>
도 8b 및 도 9에 도시하는 바와 같은 제1 코킹 공구(100), 즉 선단부(101)가 오벌 형상인 제1 코킹 공구(100)를 사용하여, 단자(50)를 코킹했다.
<예 2>
제1 코킹 공구(100)의 선단부(101)의 형상이 진원 형상인 제1 코킹 공구를 사용하여, 단자(50)를 코킹했다.
또한, 예 1 및 예 2의 양쪽에 있어서, 제1 준비 공정 S11, 제2 준비 공정 S12, 제2 코킹 공정 S14 및 제3 코킹 공정 S15의 수순은 동일하다. 여기에서는, 예 1에 의한 제조 방법을 10개의 단자(50)에 대해서 행하여, 총 10회 행했다. 그리고, 복수의 단자(50) 각각에 대해서, 짧은 직경부(53b)의 두께(T12)에 대한 긴 직경부(53a)의 두께(T11)의 비율을 산출했다. 마찬가지로, 예 2에 의한 제조 방법을 10개의 단자(50)에 대해서 행하여, 총 10회 행했다. 그리고, 복수의 단자(50) 각각에 대해서, 짧은 직경부(53b)의 두께(T12)에 대한 긴 직경부(53a)의 두께(T11)의 비율을 산출했다. 그 결과를 도 10에 나타낸다.
도 10에 도시하는 바와 같이, 예 1과 같이, 오벌 형상의 선단부(101)를 구비한 제1 코킹 공구(100)를 사용하여, 단자(50)를 코킹했을 경우, 비율(T11/T12)은 0.9 내지 1.1이었다. 예 1에서의 비율(T11/T12)의 평균은, 0.964이었다. 한편, 예 2와 같이, 진원 형상의 선단부를 구비한 제1 코킹 공구를 사용하여, 단자(50)를 코킹했을 경우, 비율(T11/T12)은 0.8 내지 0.9이었다. 예 2에서의 비율(T11/T12)의 평균은, 0.864이었다. 이러한 점에서, 오벌 형상의 선단부(101)를 구비한 제1 코킹 공구(100)를 사용함으로써 비율(T11/T12)의 값을 1.0에 접근시킬 수 있어, 단자(50)의 코킹부(53)의 두께 변동을 억제할 수 있음을 알 수 있다.
본 실시 형태에서는, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 제1 코킹 공구(100)의 기단부(102)는, 선단부(101)를 향함에 따라서 직경이 작아지는 축경 부분(103)을 갖고 있다. 도 7의 제1 코킹 공정 S13에서는, 기단부(102)의 축경 부분(103)으로, 축부(54) 중 밀봉판(40)으로부터 돌출된 부분의 내경을 확장시킨다. 이에 의해, 밀봉판(40)으로부터 돌출된 축부(54)의 부분은, 축경 부분(103)의 직경 크기에 따라서, 서서히 내경이 확장되게 된다. 따라서, 밀봉판(40)으로부터 돌출된 축부(54)의 부분을 확장시키기 쉽다.
본 실시 형태에서는, 이차 전지(10)의 제조 방법은, 도 8d에 도시하는 바와 같이, 도 7의 제2 코킹 공정 S14에서 평평하게 프레스된 축부(54)의 확장된 부분의, 오벌 형상의 긴 직경 방향(D11)의 주연부에, 단차(53d)를 형성하도록 프레스하는 제3 코킹 공정 S15(도 7 참조)를 포함한다. 이에 의해, 단차(53d)가 부여된 부분은, 압박된 상태가 되기 때문에, 축부(54)의 단차(53d)가 부여된 부분과 도전 부재(55)의 사이에 간극이 형성되기 어렵게 할 수 있다. 따라서, 단차(53d)가 부여된 부분에서, 도전 부재(55)와 용접함으로써, 적절하게 용접을 행할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 전극체(20)는, 정극 시트(21)와 부극 시트(22)와 세퍼레이터(23)를 적층한 적층형의 전극체이었다. 그러나, 전극체(20)는, 정극 시트(21)와 부극 시트(22)와 세퍼레이터(23)를 중첩한 상태에서 권회시킨 권회형 전극체이어도 된다.
10: 2차 전지
30: 케이스 본체
40: 밀봉판
45: 설치 구멍
50: 단자
53: 코킹부
53a: 긴 직경부
53b: 짧은 직경부
54: 축부
55: 도전 부재
100: 제1 코킹 공구(코킹 공구)
101: 선단부
102: 기단부
103: 축경 부분
S11: 제1 준비 공정
S12: 제2 준비 공정
S13: 제1 코킹 공정
S14: 제2 코킹 공정
S15: 제3 코킹 공정

Claims (5)

  1. 일부가 개구된 케이스 본체와, 상기 케이스 본체의 개구에 마련되는 밀봉판을 구비한 이차 전지의 상기 밀봉판에 형성된 설치 구멍에, 오벌 형상이면서 또한 통 형상의 축부를 갖는 단자를, 상기 축부가 상기 밀봉판으로부터 돌출되도록 삽입하는 제1 준비 공정과,
    상기 설치 구멍의 주위에서의 상기 밀봉판의 상기 축부가 돌출되어 있는 측의 면에, 도전 부재를 배치하는 제2 준비 공정과,
    오벌 형상의 선단부와, 상기 선단부보다도 직경이 큰 진원 형상의 기단부를 갖는 코킹 공구를 사용하여, 상기 선단부를 상기 단자의 상기 축부에 삽입하고, 상기 기단부로 상기 축부 중 상기 밀봉판으로부터 돌출된 부분의 내경을 확장시키는 제1 코킹 공정과,
    상기 제1 코킹 공정에서 상기 축부의 확장된 부분을, 평평하게 프레스하는 제2 코킹 공정
    을 포함하는, 이차 전지의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기단부는, 상기 선단부를 향함에 따라서 직경이 작아지는 축경 부분을 갖고,
    상기 제1 코킹 공정에서는, 상기 기단부의 상기 축경 부분으로, 상기 축부 중 상기 밀봉판으로부터 돌출된 부분의 내경을 확장시키는, 이차 전지의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 코킹 공정에서 평평하게 프레스된 상기 축부의 확장된 부분의, 오벌 형상의 긴 직경 방향의 주연부에, 단차를 형성하도록 프레스하는 제3 코킹 공정을 포함하는, 이차 전지의 제조 방법.
  4. 일부가 개구된 케이스 본체와,
    상기 케이스 본체의 개구에 마련되는 밀봉판과,
    상기 밀봉판에 설치되는 단자와,
    상기 단자에 접속되는 도전 부재
    를 구비하고,
    상기 단자는, 상기 도전 부재에 대하여 코킹된 오벌 형상의 코킹부를 갖고,
    상기 코킹부는,
    오벌 형상의 긴 직경 방향을 따른 긴 직경부와,
    오벌 형상의 짧은 직경 방향을 따른 짧은 직경부
    를 갖고,
    상기 긴 직경부에서의 상기 짧은 직경 방향의 길이는, 상기 짧은 직경부에서의 상기 긴 직경 방향의 길이보다도 긴, 이차 전지.
  5. 제4항에 있어서, 상기 짧은 직경부의 두께에 대한 상기 긴 직경부의 두께의 비율이, 0.9 내지 1.1인, 이차 전지.
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