KR-20260061003-A - BATTERY AND BATTERY MANUFACTURING METHOD

Abstract

직사각형 평판 형상의 저벽과, 그 저벽의 장변부에 각각 일체로 수직으로 형성된 1 쌍의 본체벽을 가짐과 함께, 그 1 쌍의 본체벽의 상기 저벽과는 반대측의 단부에 각각 서로 접근하는 방향으로 튀어나오는 장출부를 갖는 외장체와, 상기 외장체에 수용된 전극체와, 상기 저벽의 장변부를 따른 방향에서 본 단면으로 봤을 때 협폭부와 광폭부를 갖는 「볼록」형상으로 형성되고, 상기 장출부에 상기 협폭부가 사이에 끼이도록 하여 형성된 덮개체를 구비한 전지로 한다.

Inventors

• 이시카와 신야

Assignees

• 도요타 지도샤（주）

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20250916

Priority Date

20241025

Claims (6)

1. 직사각형 평판 형상의 저벽과, 그 저벽의 장변부에 각각 일체로 수직으로 형성된 1 쌍의 본체벽을 가짐과 함께, 그 1 쌍의 본체벽의 상기 저벽과는 반대측의 단부에 각각 서로 접근하는 방향으로 튀어나오는 장출부를 갖는 외장체와, 상기 외장체에 수용된 전극체와, 상기 저벽의 장변부를 따른 방향에서 본 단면으로 봤을 때 협폭부와 광폭부를 갖는 「볼록」형상으로 형성되고, 상기 장출부에 상기 협폭부가 사이에 끼이도록 하여 형성된 덮개체 를 구비한 전지.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 협폭부의 외면과 상기 장출부의 외면이 면 일치되어 있는 전지.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 장출부의 상기 접근하는 방향으로의 튀어나옴 길이가 동일하게 되어 있는 전지.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 광폭부의 두께가 상기 협폭부의 두께보다 두껍게 되어 있는 전지.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 전극체가, 상기 저벽의 단변부측에 있어서의 상기 외장체의 개구부를 폐쇄 가능한 단자부를 갖는 전지.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 전지의 제조 방법으로서, 상기 외장체의 상기 장출부를 서로 이격하는 방향으로 이동시켜 상기 단부를 벌리는 개구 공정과, 상기 단부가 벌어진 상기 외장체에 전극체를 삽입하는 전극체 삽입 공정과, 상기 전극체가 삽입된 상기 외장체의 상기 단부에 덮개체를 삽입하는 덮개체 삽입 공정과, 상기 장출부를 서로 접근하는 방향으로 이동시켜 상기 덮개체에 있어서의 상기 협폭부를 상기 장출부에 의해 사이에 끼우고, 상기 외장체의 상기 단부를 봉지하는 봉지 공정 을 갖는 전지의 제조 방법.

Description

전지 및 전지 제조 방법{BATTERY AND BATTERY MANUFACTURING METHOD} 본 발명은, 전지 및 전지 제조 방법에 관한 것이다. 전지 캔의 상부의 개구부에 덮개체를 용접에 의해 밀봉한 밀폐형 전지는, 종래부터 알려져 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2001-167740호 참조). 이 밀폐형 전지는, 전지 캔의 개구단부에 있어서의 장변측의 선단부에, 덮개체의 상부를 넘어서 연장된 부분을 가지고 있고, 덮개체를 개구단부에 끼워 맞췄을 때, 그 덮개체의 상부를 넘어서 연장된 부분을 내방측으로 구부린 후에 용접함으로써 밀봉되어 있다. 본 개시의 예시적인 실시형태는 다음의 도면을 기초로 하여 상세히 설명될 것이다. 도 1 은, 본 실시형태에 관련된 전지를 나타내는 개략 사시도이다. 도 2 는, 본 실시형태에 관련된 전지의 전극체를 나타내는 개략 사시도이다. 도 3 은, 본 실시형태에 관련된 전지의 외장체를 나타내는 개략 사시도이다. 도 4 는, 본 실시형태에 관련된 전지의 덮개체를 나타내는 개략 사시도이다. 도 5 는, 본 실시형태에 관련된 전지의 내부 구조를 나타내는 개략 단면도이다. 도 6A ~ 도 6E 는, 본 실시형태에 관련된 전지의 제조 방법을 나타내는 개략 공정도이다. 이하, 본 발명에 관련된 실시형태에 대해, 도면을 기초로 상세하게 설명한다. 또한, 설명의 편의상, 각 도면에 있어서 적절히 나타내는 화살표 UP 을 전지의 상방향, 화살표 FR 을 전지의 전방향, 화살표 LH 를 전지의 좌방향으로 한다. 따라서, 이하의 설명에서 특별히 기재하지 않고 상하, 전후, 좌우의 방향을 기재한 경우에는, 전지에 있어서의 상하, 전후, 좌우를 나타내는 것으로 하지만, 이들 방향에 특별히 한정되는 것은 아니다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태와 관련된 전지 (10) 는, 전고체 전지로서, 도 2 에 나타내는 전극체 (12) 와, 그 전극체 (12) 가 수용되는, 도 3 에 나타내는 외장체 (20) 와, 그 전극체 (12) 를 수용한 외장체 (20) 의 상단부 (후술하는 저벽 (22) 과는 반대측의 단부) 를 폐쇄하는, 도 4 에 나타내는 덮개체 (30) 를 구비하고 있다. 또한, 외장체 (20) 및 덮개체 (30) 는, 알루미늄 합금 등의 금속으로 형성되어 있다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 전극체 (12) 는, 전후 방향을 두께 방향으로 하는 직사각형 평판 형상으로 형성되어 있다. 전극체 (12) 의 좌우 양측부에는, 각각 금속제의 단자부 (14) 가 미리 용접 등에 의해 형성되어 있다. 단자부 (14) 는, 전극체 (12) 의 좌우의 측부보다 조금 더 크게 형성되어 있고, 외장체 (20) 의 후술하는 개구부 (18) 를 폐쇄 가능한 크기로 되어 있다. 또한, 단자부 (14) 의 외면에는, 그 좌우 방향에서 보아 대략 정사각 형상을 이루는 소정 돌출 높이의 1 쌍의 전극 단자 (16) 가 상하 방향으로 소정의 간격을 두고 일체로 형성되어 있다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 외장체 (20) 는, 좌우 방향을 길이 방향으로 하는 직사각형 평판 형상의 저벽 (22) 과, 그 저벽 (22) 의 장변부에 각각 일체로 수직으로 형성된 1 쌍의 본체벽 (24) 을 가지고 있다. 또한, 외장체 (20) 에 있어서의 저벽 (22) 의 단변부측은 개구부 (18) 로 되어 있다. 그리고, 1 쌍의 본체벽 (24) 의 상단부 (저벽 (22) 과는 반대측의 단부) 에는, 각각 서로 접근하는 방향으로 튀어나오는 장출부 (26) 가 일체로 형성되어 있다. 여기서, 장출부 (26) 의 서로 접근하는 방향으로의 튀어나옴 길이 (L) (도 5 참조) 는 동일하게 되어 있다. 즉, 외장체 (20) 의 상단부를 봉지하는 덮개체 (30) 의 후술하는 협폭부 (32) 는, 그 상단부의 전후 방향 중앙부에 배치되는 구성으로 되어 있다. 또한, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 외장체 (20) 의 저벽 (22) 의 내면 (상면) 에는, 대략 전체면에 걸쳐, 실리콘계의 수지재에 의해 소정의 두께로 형성된 열전도 시트 (28) 가 부착됨으로써 형성되어 있다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 덮개체 (30) 는, 외장체 (20) 의 저벽 (22) 의 장변부에 따른 방향에서 본 단면으로 봤을 때, 협폭부 (32) 와 광폭부 (34) 를 상하에 갖는 「볼록」형상으로 형성되어 있다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 덮개체 (30) 의 하측을 구성하는 광폭부 (34) 의 전후 방향을 따른 폭은, 1 쌍의 본체벽 (24) 끼리의 간격과 동일하게 되어 있고, 덮개체 (30) 의 상측을 구성하는 협폭부 (32) 는, 광폭부 (34) 의 폭 방향 (전후 방향) 중앙부에 형성되어 있다. 즉, 광폭부 (34) 의 폭과 협폭부 (32) 의 폭의 차이의 절반이, 장출부 (26) 의 튀어나옴 길이 (L) 와 동일하게 되어 있고, 덮개체 (30) 는, 외장체 (20) 의 상단부 (1 쌍의 본체벽 (24) 의 상단부 사이) 에 형성되었을 때, 그 협폭부 (32) 가 장출부 (26) 에 의해 전후 방향으로부터 사이에 끼이는 구성으로 되어 있다 (도 5 참조). 바꾸어 말하면, 각 장출부 (26) 의 서로 대향하는 단면 (26A) (도 3 참조) 이, 각각 협폭부 (32) 의 전후 방향을 향하는 측면 (32A) (도 4 참조) 에 맞닿도록 되어 있고, 협폭부 (32) 와 광폭부 (34) 에 의해 형성되는 단차부 (36) 에 장출부 (26) 가 끼워 맞춰지도록 되어 있다. 이 상태에서 덮개체 (30) 가 외장체 (20) 의 상단부에 용접에 의해 접합됨으로써, 그 상단부가 봉지되는 구성으로 되어 있다. 또한, 협폭부 (32) 의 상면 (외면) 과 장출부 (26) 의 상면 (외면) 은 면 일치되는 구성으로 되어 있다 (도 5 참조). 즉, 협폭부 (32) 의 두께 (높이) (H1) 는, 장출부 (26) (외장체 (20)) 의 판 두께와 동일하게 되어 있다. 또한, 광폭부 (34) 의 두께 (높이) (H2) 는, 협폭부 (32) 의 두께 (H1) 보다 두껍게 형성되어 있다 (H2 ＞ H1 로 되어 있다). 또한, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 광폭부 (34) 의 하면 (덮개체 (30) 의 내면) 에는, 대략 전체면에 걸쳐, 실리콘계의 수지재에 의해 소정의 두께로 형성된 열전도 시트 (38) 가 부착됨으로써 형성되어 있다. 이상과 같은 구성으로 된 본 실시형태에 관련된 전지 (10) 에 있어서, 다음으로 그 작용 (제조 방법) 에 대하여 설명한다. 먼저, 도 6A 에 나타내는 바와 같이, 외장체 (20) 의 저벽 (22) 의 내면에 열전도 시트 (28) 를 부착 형성한다. 그리고, 도 6B 에 나타내는 바와 같이, 외장체 (20) 의 장출부 (26) 를 서로 이격하는 방향으로 이동시켜 외장체 (20) 의 상단부를 벌리고 (개구 공정), 그 상단부가 벌어진 외장체 (20) 에 전극체 (12) 를 상방측에서부터 삽입한다 (전극체 삽입 공정). 도 6C 에, 외장체 (20) 에 전극체 (12) 가 삽입 (수용) 된 상태를 나타낸다. 다음으로, 도 6D 에 나타내는 바와 같이, 전극체 (12) 가 삽입 (수용) 된 외장체 (20) 의 상단부에 덮개체 (30) 를 삽입한다 (덮개체 삽입 공정). 또한, 덮개체 (30) 의 광폭부 (34) 의 하면에는, 미리 열전도 시트 (38) 를 부착 형성해 둔다. 또한, 도시는 생략하지만, 이 때에도, 도 6B 에 나타낸 바와 같이, 외장체 (20) 의 장출부 (26) 를 서로 이격하는 방향으로 이동시켜 외장체 (20) 의 상단부를 벌리고, 덮개체 (30) 를 삽입한다. 이렇게 하여, 덮개체 (30) 를 외장체 (20) 의 상단부 (전극체 (12) 의 상방측) 에 삽입하면, 도 6E 에 나타내는 바와 같이, 장출부 (26) 를 서로 접근하는 방향으로 이동시켜서 덮개체 (30) 에 있어서의 협폭부 (32) 를 장출부 (26) 에 의해 사이에 끼우고, 외장체 (20) 의 상단부를 봉지한다 (봉지 공정). 즉, 협폭부 (32) 의 각 측면 (32A) (도 4 참조) 에, 각 장출부 (26) 의 단면 (26A) (도 3 참조) 을 맞닿게 한 상태에서, 덮개체 (30) 를 외장체 (20) 의 상단부에 용접에 의해 접합 (봉지) 한다. 또한, 이 때, 전극체 (12) 의 좌우 양측부에 형성되어 있는 단자부 (14) (도 1, 도 2 참조) 도, 외장체 (20) 의 개구부 (18) 를 봉지하도록, 저벽 (22) 및 본체벽 (24) 의 좌우 양측의 변가장자리부와, 덮개체 (30) 의 좌우 양측의 단부에 용접에 의해 접합한다. 이로써, 도 1 에 나타내는 바와 같은 전지 (10) 가 제조된다. 이와 같은 전지 (10) 에 의하면, 덮개체 (30) 에 대한 외장체 (20) 의 조립이 강고해져, 그 조립 부분의 강도를 향상시킬 수 있다. 즉, 외장체 (20) 와 덮개체 (30) 의 조립성을 향상시킬 수 있다. 게다가, 덮개체 (30) 의 협폭부 (32) 의 상면과 외장체 (20) 의 장출부 (26) 의 상면이 면 일치되어 있기 때문에, 예를 들면 협폭부 (32) 의 상면보다 장출부 (26) 의 상면이 상방측으로 돌출되어 있는 경우에 비해, 그 돌출된 장출부 (도시 생략) 를 계기로 하여 (장출부에 서로 이격하는 방향으로 힘이 가해져) 덮개체 (30) 에 대한 외장체 (20) 의 조립이 손상될 우려가 없다. 또한, 덮개체 (30) 의 협폭부 (32) 의 상면과 외장체 (20) 의 장출부 (26) 의 상면이 면 일치되어 있으면, 덮개체 (30) 에 냉각 부재 (도시 생략) 를 접촉시켜 전지 (10) 를 냉각하는 (방열시키는) 경우에 있어서, 그 냉각 부재를 덮개체 (30) (협폭부 (32) 의 상면) 에 접촉시키기 쉬워진다. 따라서, 전지 (10) 를 효율적으로 냉각할 수 있다. 또한, 이 전지 (10) 는, 외장체 (20) 의 저벽 (22) 의 내면에 형성된 열전도 시트 (28) 와, 덮개체 (30) 의 광폭부 (34) 의 하면에 형성된 열전도 시