KR20230029531A - 전지 - Google Patents

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KR20230029531A
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다카후미 호소카와
다카시 호소카와
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프라임 플래닛 에너지 앤드 솔루션즈 가부시키가이샤
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Abstract

전극 탭군의 손상이 적합하게 방지된 전지를 제공한다.
여기에서 개시되는 전지(100)는, 제1 측벽(12b)을 따른 면방향에 존재하는 제1 단부(21a)로부터 정극 탭 접합부(22J)에 이르기까지의 간격의 길이를 D1, 상기 면방향에 있어서의 제2 단부(21b)로부터 부극 탭 접합부(24J)에 이르기까지의 간격의 길이를 D2로 하였을 때, D1>D2를 충족한다.

Description

전지{BATTERY}
본 발명은, 전지에 관한 것이다.
리튬 이온 이차 전지 등의 전지는, 일반적으로, 전극을 갖는 전극체와, 개구부를 갖고 전극체를 수용하는 외장체와, 외장체의 개구부를 밀봉하는 밀봉판과, 외장체의 내부에서 전극과 전기적으로 접속되며, 또한 밀봉판으로부터 외장체의 외측으로 연장 돌출된 단자를 구비한다. 이러한 종류의 전지에 있어서는, 전극에 집전용의 복수의 탭을 포함하는 전극 탭군이 마련되고, 당해 전극 탭군이 전극 집전부를 통해 단자에 접속된 구성이 알려져 있다. 예를 들어 하기 특허문헌 1에는, 전극체의 긴 쪽 방향의 한쪽의 단부에 정극 탭군이 마련되고, 다른 쪽의 단부에 부극 탭군이 마련된 전지가 개시되어 있다. 그리고, 정극 탭군은 절곡된 상태에서 정극 집전부와 접속되어 있고, 부극 탭군은 절곡된 상태에서 부극 집전부와 접속되어 있다.
국제 공개 제2021/060010호
그런데, 이와 같은 전지에 있어서는, 정극 탭, 부극 탭으로서, 굴곡 강성이 다른 탭이 사용되는 경우가 많다. 예를 들어, 정극 탭으로서는, 알루미늄이나 알루미늄 합금 등으로 구성된 탭이 사용되고, 부극 탭으로서는, 구리나 구리 합금 등으로 구성된 탭이 사용될 수 있다. 그리고, 본 발명자들의 검토에 의하면, 외력(예를 들어, 전극체의 긴 쪽 방향으로 가해지는 외력)에 의해 전극체가 소정의 배치 위치로부터 어긋난 경우, 굴곡 강성이 보다 높은 탭의 절곡 부분(이하, 「만곡 부분」이라고도 함)이 손상되기 쉬운 것을 알 수 있었다. 이에 의해, 전극과 단자의 전기적인 접속이 불안정하게 되거나 접속 불량으로 되거나 할 우려가 있기 때문에, 바람직하지 않다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 주된 목적은, 전극 탭군(특히 정극 탭군)의 손상이 적합하게 방지된 전지를 제공하는 것이다.
본 발명에 의해, 정극 및 부극을 포함하는 1개 또는 복수의 전극체와, 상기 전극체를 수용하는 전지 케이스를 구비한 전지가 제공된다. 상기 전지 케이스는, 저벽과, 상기 저벽으로부터 연장되어 서로 대향하는 한 쌍의 제1 측벽과, 상기 저벽으로부터 연장되어 서로 대향하는 한 쌍의 제2 측벽과, 상기 저벽에 대향하는 개구부를 갖는 외장체와, 상기 개구부를 밀봉하는 밀봉판을 구비하고 있고, 상기 밀봉판에는, 정극 단자 및 부극 단자가 설치되어 있다. 상기 전극체는, 상기 제1 측벽을 따른 면방향에 존재하는 제1 단부와, 상기 제1 단부로부터 돌출된 복수의 정극 탭으로 구성되어 있고, 각각의 탭이 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구성되어 있는 정극 탭군과, 상기 제1 측벽을 따른 면방향에 존재하는 상기 제1 단부와는 다른 제2 단부와, 상기 제2 단부로부터 돌출된 복수의 부극 탭으로 구성되어 있고, 각각의 탭이 구리 또는 구리 합금으로 구성되어 있는 부극 탭군을 구비하고 있다. 상기 정극 탭군을 구성하는 각 정극 탭의 두께는, 상기 부극 탭군을 구성하는 각 부극 탭의 두께보다도 크다. 상기 정극 탭군 및 상기 정극 단자는, 정극 집전부를 통해 전기적으로 접속되어 있고, 상기 정극 집전부는, 상기 정극 탭군의 선단 부분이, 상기 제2 측벽을 따라서 배치되도록 만곡된 상태에서 접합된 정극 탭 접합부를 구비하고 있고, 상기 부극 탭군 및 상기 부극 단자는, 부극 집전부를 통해 전기적으로 접속되어 있고, 상기 부극 집전부는, 상기 부극 탭군의 선단 부분이, 상기 제2 측벽을 따라서 배치되도록 만곡된 상태에서 접합된 부극 탭 접합부를 구비하고 있다. 상기 면방향에 있어서의 상기 제1 단부로부터 상기 정극 탭 접합부에 이르기까지의 간격의 길이를 D1, 상기 면방향에 있어서의 상기 제2 단부로부터 상기 부극 탭 접합부에 이르기까지의 간격의 길이를 D2로 하였을 때, D1>D2를 충족한다. 상세에 대해서는 후술하지만, 상기와 같이 D1>D2로 함으로써, 예를 들어 전극체의 긴 쪽 방향으로 가해지는 외력에 의해 전극체가 소정의 배치 위치로부터 어긋난 경우에 있어서도, 전극 탭군(특히 정극 탭군)의 손상을 적합하게 방지할 수 있다.
여기에 개시되는 전지의 적합한 일 양태에서는, 상기 정극 탭군은, 상기 정극 집전부에 있어서의 상기 전극체측의 면에 접합되어 있고, 상기 부극 탭군은, 상기 부극 집전부에 있어서의 상기 전극체측의 면에 접합되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 전극 집전부의 에지와 전극 탭군의 접촉을 적합하게 억제할 수 있기 때문에, 전극 탭군의 손상을 보다 적합하게 방지할 수 있다.
여기에 개시되는 전지의 일 양태에서는, 상기 정극 탭군을 구성하는 정극 탭의 매수는, 상기 부극 탭군을 구성하는 부극 탭의 매수보다도 적다.
여기에 개시되는 전지의 일 양태에서는, 상기 정극은, 긴 정극 집전체와, 상기 정극 집전체에 있어서의 상기 긴 방향을 따른 복수의 개소에 형성된 상기 정극 탭을 구비하고 있고, 상기 정극 집전체 상에는 정극 활물질층이 형성되어 있고, 상기 정극 활물질층의 단부를 따른 부분 및 상기 정극 탭 상에는 정극 보호층이 형성되어 있다. 또한, 상기 부극은, 긴 부극 집전체와, 상기 부극 집전체에 있어서의 상기 긴 방향을 따라서 복수의 개소에 형성된 상기 부극 탭을 구비하고 있고, 상기 부극 집전체 상 및 상기 부극 탭 상에는 상기 부극 활물질층이 형성되어 있다.
이러한 전지의 일 양태에서는, 상기 정극 탭의 돌출 방향에 있어서의 상기 정극 보호층의 형성 부분의 길이는, 상기 부극 탭의 돌출 방향에 있어서의 상기 부극 활물질층의 형성 부분의 길이보다도 작다.
여기에 개시되는 전지의 적합한 일 양태에서는, 상기 전극체는, 한 쌍의 평탄 외면을 구비하고 있고, 적어도 상기 평탄 외면 중 한쪽의 평탄 외면으로부터 상기 정극 집전부 또는 상기 부극 집전부에 걸쳐 고정 부재가 배치되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 예를 들어 전극체의 긴 쪽 방향으로 가해지는 외력에 의해 전극체가 소정의 배치 위치로부터 어긋나는 것을, 적합하게 방지할 수 있다. 이에 의해, 전극 탭군의 손상을 보다 적합하게 방지할 수 있기 때문에, 바람직하다.
여기에 개시되는 전지의 적합한 일 양태에서는, 상기 밀봉판과, 상기 정극 집전부 또는 상기 부극 집전부를 절연하는 절연 부재를 더 구비하고 있고, 상기 절연 부재는, 상기 밀봉판과, 상기 정극 집전부 또는 상기 부극 집전부 사이에 배치된 베이스부와, 상기 베이스부보다도 상기 면방향에 있어서의 상기 전극체의 중앙측에 마련되고, 또한, 상기 밀봉판의 측으로부터 상기 전극체의 측을 향하여 돌출되는 1개 또는 복수의 돌출부를 구비한다. 이러한 구성에 의하면, 예를 들어 전극체의 긴 쪽 방향에 대하여 수직인 방향으로 가해지는 외력에 의해 전극체가 소정의 배치 위치로부터 어긋나는 것을, 적합하게 방지할 수 있다. 이에 의해, 전극 탭군의 손상을 보다 적합하게 방지할 수 있기 때문에, 바람직하다.
도 1은 일 실시 형태에 관한 전지를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II선을 따르는 모식적인 종단면도이다.
도 3은 도 2의 정극 탭군 및 부극 탭군 근방의 부분 확대도이다.
도 4는 도 1의 IV-IV선을 따르는 모식적인 종단면도이다.
도 5는 도 1의 V-V선을 따르는 모식적인 횡단면도이다.
도 6은 도 5의 정극 탭군 및 부극 탭군 근방의 부분 확대도이다.
도 7은 도 5의 정극 탭군 근방의 부분 확대도이다.
도 8은 밀봉판에 설치된 전극체군을 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 9는 정극 제2 집전부 및 부극 제2 집전부가 설치된 전극체를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 10은 일 실시 형태에 관한 권회 전극체의 구성을 도시하는 모식도이다.
도 11은 도 2의 정극 단자의 근방을 모식적으로 도시하는 부분 확대 단면도이다.
도 12는 정극 단자와 부극 단자와 정극 제1 집전부와 부극 제1 집전부와 정극 절연 부재와 부극 절연 부재가 설치된 밀봉판을 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 13은 도 12의 밀봉판을 뒤집은 사시도이다.
도 14는 일 실시 형태에 관한 전지의 삽입 공정을 설명하는 모식적인 단면도이다.
도 15는 다른 실시 형태에 관한 전지에 대하여 설명하기 위한 모식적인 설명도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 여기에서 개시되는 기술의 몇 가지의 적합한 실시 형태를 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서 특별히 언급하고 있는 사항 이외의 사항이며 본 발명의 실시에 필요한 사항(예를 들어, 본 발명을 특징짓지 않는 전지의 일반적인 구성 및 제조 프로세스)은, 당해 분야에 있어서의 종래 기술에 기초하는 당업자의 설계 사항으로서 파악될 수 있다. 본 발명은, 본 명세서에 개시되어 있는 내용과 당해 분야에 있어서의 기술 상식에 기초하여 실시할 수 있다. 이하의 설명은, 여기에서 개시되는 기술을 이하의 실시 형태에 한정하는 것을 의도한 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 있어서 수치 범위를 나타내는 「A 내지 B」의 표기는, A 이상 B 이하의 의미와 함께, 「A보다 크다」 및 「B보다 작다」의 의미를 포함하는 것으로 한다.
또한, 본 명세서에 있어서 「전지」란, 전기 에너지를 취출 가능한 축전 디바이스 전반을 가리키는 용어이며, 일차 전지와 이차 전지를 포함하는 개념이다. 또한, 본 명세서에 있어서 「이차 전지」란, 반복 충방전이 가능한 축전 디바이스 전반을 가리키는 용어이며, 리튬 이온 이차 전지나 니켈 수소 전지 등의 소위 축전지(화학 전지)와, 전기 이중층 캐패시터 등의 캐패시터(물리 전지)를 포함하는 개념이다. 또한, 본 명세서에 있어서 「굴곡 강성」이란, 종탄성 계수(영률) 및 단면 형상에 의해 결정되는 개념이다.
<전지(100)>
도 1은 전지(100)의 사시도이다. 도 2는 도 1의 II-II선을 따르는 모식적인 종단면도이다. 도 4는 도 1의 IV-IV선을 따르는 모식적인 종단면도이다. 도 5는 도 1의 V-V선을 따르는 모식적인 횡단면도이다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 도면 중의 부호 L, R, F, Rr, U, D는, 좌, 우, 전, 후, 상, 하를 나타내고, 도면 중의 부호 X, Y, Z는, 전지(100)의 짧은 변 방향, 짧은 변 방향과 직교하는 긴 변 방향(전극체의 긴 쪽 방향이라고도 함), 상하 방향을, 각각 나타내는 것으로 한다. 단, 이들은 설명의 편의상의 방향에 지나지 않고, 전지(100)의 설치 형태를 전혀 한정하는 것은 아니다.
도 2에 도시한 바와 같이, 전지(100)는, 전지 케이스(10)와, 전극체군(20)과, 정극 단자(30)와, 부극 단자(40)와, 정극 집전부(50)와, 부극 집전부(60)와, 정극 절연 부재(70)와, 부극 절연 부재(80)를 구비하고 있다. 또한, 전극체군(20)을 구성하는 전극체(20a, 20b, 20c)는, 각각 정극 탭군(23) 및 부극 탭군(25)을 구비하고 있다. 본 실시 형태에 관한 전지(100)에서는, 정극 탭군(23)을 구성하는 정극 탭(22t)(도 5를 참조)은, 알루미늄으로 구성되어 있고, 부극 탭군(25)을 구성하는 부극 탭(24t)(도 5를 참조)은, 구리로 구성되어 있고, 정극 탭군(23)의 두께는 부극 탭군(25)의 두께보다도 크다. 정극 탭군(23)의 굴곡 강성은, 부극 탭군(25)의 강성과 비교하여 높은 구성으로 되어 있다. 또한, 도시는 생략하지만, 전지(100)는, 여기에서는 또한 전해액을 구비하고 있다. 전지(100)는, 여기에서는 리튬 이온 이차 전지이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 전지(100)는, 제1 측벽(12b)을 따른 면방향(즉, 도 3의 긴 변 방향 Y)에 존재하는 제1 단부(21a)로부터 정극 제2 집전부(52)에 있어서의 정극 탭 접합부(22J)에 이르기까지의 간격의 길이(최단의 거리)를 D1, 상기 면방향에 있어서의 제2 단부(21b)로부터 부극 제2 집전부(62)에 있어서의 부극 탭 접합부(24J)에 이르기까지의 간격의 길이(최단의 거리)를 D2로 하였을 때, D1>D2를 충족하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이, D1>D2로 함으로써, D1=D2나 D1<D2로 했던 전지와 비교하여, 정극 탭군(23)에 가해지는 하중을 적합하게 저감할 수 있다. 이에 의해, 전극 탭군(특히 정극 탭군(23))의 손상을 적합하게 방지할 수 있기 때문에, 바람직하다.
여기서, D2에 대한 D1의 비(D1/D2)는, 여기에서 개시되는 기술의 효과가 발휘되는 한에 있어서 특별히 제한되지는 않지만, 대략 1.1 이상으로 할 수 있고, 정극 탭군(23)에 가해지는 하중을 보다 적합하게 저감한다는 관점에서, 바람직하게는 1.2 이상, 보다 바람직하게는 1.5 이상, 더욱 바람직하게는 2 이상으로 할 수 있다. 또한, 상기 비(D1/D2)의 상한은, 여기에서 개시되는 기술의 효과가 발휘되는 한에 있어서 특별히 제한되지는 않지만, 대략 10 이하이고, 부극 탭군에 가해지는 하중의 크기를 보다 적절한 것으로 한다는 관점에서, 바람직하게는 5 이하, 보다 바람직하게는 4 이하(예를 들어, 3 이하)로 할 수 있다. 또한, D1 및 D2의 크기는, 여기에서 개시되는 기술의 효과가 발휘되는 한에 있어서 특별히 제한되지는 않는다. 예를 들어 D2의 크기는, 대략 0.5㎜ 이상이며, 예를 들어 1㎜ 이상으로 할 수 있다. D2의 크기의 상한은, 여기에서 개시되는 기술의 효과가 발휘되는 한에 있어서 특별히 제한되지는 않지만, 대략 5㎜ 이하이고, 예를 들어 4㎜ 이하, 3㎜ 이하, 2㎜ 이하로 할 수 있다. 즉, D2의 크기는, 1㎜ 내지 2㎜로 할 수 있다. 또한, D1의 크기는, 예를 들어 D2의 크기, 상기 비(D1/D2) 등을 참조하여 적절히 결정할 수 있다.
도 6은 도 5의 정극 탭군 및 부극 탭군 근방의 부분 확대도이다. 도 6에서는, 정극 탭군(23)을 구성하는 정극 탭(22t)에 있어서의 만곡 부분을 참조 부호 22W, 부극 탭군(25)을 구성하는 부극 탭(24t)에 있어서의 만곡 부분을 참조 부호 24W로 기재하고 있다. 여기서, 만곡 부분(22W)은, 정극 탭(22t)에 있어서의 제1 단부(21a)로부터 정극 탭 접합부(22J)에 이르기까지의 부분이라고 할 수 있고, 만곡 부분(24W)은, 부극 탭(24t)에 있어서의 제2 단부(21b)로부터 부극 탭 접합부(24J)에 이르기까지의 부분이라고 할 수도 있다. 또한, 정극 탭군(23)을 구성하는 정극 탭(22t) 중 최내에 존재하는 정극 탭(22t')에 있어서의 만곡 부분을 참조 부호 22W', 부극 탭군(25)을 구성하는 부극 탭(24t) 중 최내에 존재하는 부극 탭(24t')에 있어서의 만곡 부분을 참조 부호 24W'로 기재하고 있다. 그리고, 만곡 부분(22W')에 있어서의 R부를 참조 부호 22R, 만곡 부분(24W')에 있어서의 R부를 참조 부호 24R로 기재하고 있다.
여기서, R부(22R)에 있어서의 최소 굽힘 반지름을 참조 부호 22r(도시하지 않음), R부(24R)에 있어서의 최소 굽힘 반지름을 참조 부호 24r(도시하지 않음)로 하였을 때, 최소 굽힘 반지름(24r)에 대한 최소 굽힘 반지름(22r)의 비(22r/24r)는, 여기에서 개시되는 기술의 효과가 발휘되는 한에 있어서 특별히 제한되지는 않지만, 대략 1.1 이상으로 할 수 있다. 또한, D1>D2로 하고, 또한 정극 탭군(23)의 손상을 적합하게 방지한다는 관점에서, 상기 비(22r/24r)는, 바람직하게는 1.5 이상, 보다 바람직하게는 1.8 이상, 더욱 바람직하게는 2 이상으로 할 수 있다. 또한, 상기 비(22r/24r)의 상한은, 여기에서 개시되는 기술의 효과가 발휘되는 한에 있어서 특별히 제한되지는 않지만, 대략 4 이하로 할 수 있고, 부극 탭군에 가해지는 하중의 크기를 보다 적절한 것으로 한다는 관점에서, 바람직하게는 3 이하, 보다 바람직하게는 2.5 이하로 할 수 있다. 또한, 최소 굽힘 반지름(22r, 24r)은, 예를 들어 화상 측정기에 의해 측정할 수 있다. 상기 비(22r/24r)는, 예를 들어 D1, D2의 길이를 조정함으로써 변경할 수 있다.
도 7은 도 5의 정극 탭군 근방의 부분 확대도이다. 도 7에 도시한 D1'는, D1의 1/3에 상당하는 길이를 나타내고 있다. 또한, T1은 정극 탭군(23)의 두께를 나타내고 있고, T1'는 D1'의 위치에 있어서의 정극 탭군(23)의 두께를 나타내고 있다. 여기서, 정극 탭군(23)의 두께는, (정극 탭(22t)의 두께)×(정극 탭(22t)의 매수)로 할 수 있다. 또한, 예를 들어 정극 탭끼리의 사이에 간극이 존재하는 경우, 정극 탭군의 두께는, 이러한 간극의 두께를 포함시킨 두께로 할 수 있다. 정극 탭끼리의 사이에 간극이 존재하는 경우, 정극 탭이 인접하는 세퍼레이터를 통과하여 부극의 단부에 접촉할 가능성이 저감되기 때문에, 바람직하다.
여기서, T1에 대한 T1'의 비(T1'/T1)는, 여기에서 개시되는 기술의 효과가 발휘되는 한에 있어서 특별히 제한되지는 않지만, 대략 0.5 이상으로 할 수 있고, 정극 탭(22t)을 만곡시키는 것에 의한 소성 변형을 방지한다는 관점에서, 바람직하게는 0.6 이상, 보다 바람직하게는 0.7 이상, 더욱 바람직하게는 0.8 이상으로 할 수 있다. 또한, 상기 비(T1'/T1)의 상한은, 특별히 제한되지는 않지만, 대략 0.9 이하로 할 수 있다.
전지 케이스(10)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 전극체군(20)을 수용하는 하우징이다. 전지 케이스(10)는, 여기에서는 편평하고 또한 바닥이 있는 직육면체 형상(각형)의 외형을 갖는다. 전지 케이스(10)의 재질은, 종래부터 사용되고 있는 것과 동일해도 되고, 특별히 제한은 없다. 전지 케이스(10)는, 금속제인 것이 바람직하고, 예를 들어 알루미늄, 알루미늄 합금, 철, 철 합금 등으로 이루어지는 것이 보다 바람직하다. 도 2에 도시한 바와 같이, 전지 케이스(10)는, 개구부(12h)를 갖는 외장체(12)와, 개구부(12h)를 폐색하는 밀봉판(덮개체)(14)을 구비하고 있다.
외장체(12)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 저벽(12a)과, 저벽(12a)으로부터 연장되어 서로 대향하는 한 쌍의 장측벽(12b)과, 저벽(12a)으로부터 연장되어 서로 대향하는 한 쌍의 단측벽(12c)을 구비하고 있다. 저벽(12a)은, 대략 직사각 형상이다. 저벽(12a)은, 개구부(12h)와 대향하고 있다. 단측벽(12c)의 면적은, 장측벽(12b)의 면적보다도 작다. 장측벽(12b) 및 단측벽(12c)은, 여기에 개시되는 제1 측벽 및 제2 측벽의 일례이다. 밀봉판(14)은, 외장체(12)의 개구부(12h)를 폐색하도록 외장체(12)에 설치되어 있다. 밀봉판(14)은, 외장체(12)의 저벽(12a)과 대향하고 있다. 밀봉판(14)은, 평면으로 보아 대략 직사각 형상이다. 전지 케이스(10)는, 외장체(12)의 개구부(12h)의 주연에 밀봉판(14)이 접합(예를 들어 용접 접합)됨으로써, 일체화되어 있다. 전지 케이스(10)는, 기밀하게 밀봉(밀폐)되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 밀봉판(14)에는, 주액 구멍(15)과, 가스 배출 밸브(17)와, 2개의 단자 인출 구멍(18, 19)이 마련되어 있다. 주액 구멍(15)은, 외장체(12)에 밀봉판(14)을 조립한 후에 전해액을 주액하기 위한 것이다. 주액 구멍(15)은, 밀봉 부재(16)에 의해 밀봉되어 있다. 가스 배출 밸브(17)는, 전지 케이스(10) 내의 압력이 소정값 이상으로 되었을 때 파단되어, 전지 케이스(10) 내의 가스를 외부로 배출하도록 구성되어 있다. 단자 인출 구멍(18, 19)은, 밀봉판(14)의 긴 변 방향 Y의 양단부에 각각 형성되어 있다. 단자 인출 구멍(18, 19)은, 밀봉판(14)을 상하 방향 Z로 관통하고 있다. 단자 인출 구멍(18, 19)은, 각각, 밀봉판(14)에 설치되기 전의(코킹 가공 전의) 정극 단자(30) 및 부극 단자(40)를 삽입 관통 가능한 크기의 내경을 갖는다.
정극 단자(30) 및 부극 단자(40)는, 각각 밀봉판(14)에 고정되어 있다. 정극 단자(30)는, 밀봉판(14)의 긴 변 방향 Y의 일방측(도 1, 도 2의 좌측)에 배치되어 있다. 부극 단자(40)는, 밀봉판(14)의 긴 변 방향 Y의 타방측(도 1, 도 2의 우측)에 배치되어 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 정극 단자(30) 및 부극 단자(40)는, 밀봉판(14)의 외측의 표면에 노출되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 정극 단자(30) 및 부극 단자(40)는, 단자 인출 구멍(18, 19)을 삽입 관통하여 밀봉판(14)의 내부로부터 외부로 연장되어 있다. 정극 단자(30) 및 부극 단자(40)는, 여기에서는, 코킹 가공에 의해, 밀봉판(14)의 단자 인출 구멍(18, 19)을 둘러싸는 주연 부분에, 코킹되어 있다. 정극 단자(30) 및 부극 단자(40)의 외장체(12)의 측의 단부(도 2의 하단부)에는, 코킹부(30c, 40c)가 형성되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 정극 단자(30)는, 외장체(12)의 내부에서, 정극 집전부(50)를 통해 전극체군(20)의 정극(22)과 전기적으로 접속되어 있다. 부극 단자(40)는, 외장체(12)의 내부에서, 부극 집전부(60)를 통해 전극체군(20)의 부극(24)과 전기적으로 접속되어 있다. 정극 단자(30)는, 정극 절연 부재(70) 및 가스킷(90)에 의해 밀봉판(14)과 절연되어 있다. 부극 단자(40)는, 부극 절연 부재(80) 및 가스킷(90)에 의해 밀봉판(14)과 절연되어 있다. 정극 단자(30) 및 부극 단자(40)는, 여기에 개시되는 단자의 일례이다.
정극 단자(30)는, 금속제인 것이 바람직하고, 예를 들어 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 것이 보다 바람직하다. 부극 단자(40)는, 금속제인 것이 바람직하고, 예를 들어 구리 또는 구리 합금으로 이루어지는 것이 보다 바람직하다. 부극 단자(40)는, 2개의 도전 부재가 접합되어 일체화되어 구성되어 있어도 된다. 예를 들어, 부극 집전부(60)와 접속되는 부분이 구리 또는 구리 합금으로 이루어지고, 밀봉판(14)의 외측의 표면에 노출되는 부분이 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어져 있어도 된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 밀봉판(14)의 외측의 면에는, 판상의 정극 외부 도전 부재(32) 및 부극 외부 도전 부재(42)가 설치되어 있다. 정극 외부 도전 부재(32)는, 정극 단자(30)와 전기적으로 접속되어 있다. 부극 외부 도전 부재(42)는, 부극 단자(40)와 전기적으로 접속되어 있다. 정극 외부 도전 부재(32) 및 부극 외부 도전 부재(42)는, 복수의 전지(100)를 서로 전기적으로 접속할 때, 버스 바가 부설되는 부재이다. 정극 외부 도전 부재(32) 및 부극 외부 도전 부재(42)는, 금속제인 것이 바람직하고, 예를 들어 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 것이 보다 바람직하다. 정극 외부 도전 부재(32) 및 부극 외부 도전 부재(42)는, 외부 절연 부재(92)에 의해 밀봉판(14)과 절연되어 있다. 단, 정극 외부 도전 부재(32) 및 부극 외부 도전 부재(42)는 필수는 아니고, 다른 실시 형태에 있어서 생략할 수도 있다.
도 8은 밀봉판(14)에 설치된 전극체군(20)을 모식적으로 도시하는 사시도이다. 전극체군(20)은, 여기에서는 3개의 전극체(20a, 20b, 20c)를 갖는다. 단, 1개의 외장체(12)의 내부에 배치되는 전극체의 수는 특별히 한정되지는 않고, 2개 이상(복수)이어도 되고, 1개여도 된다. 전극체군(20)은, 여기에서는 수지제 시트로 이루어지는 전극체 홀더(29)(도 4 참조)로 덮인 상태에서, 외장체(12)의 내부에 배치되어 있다.
도 9는 전극체(20a)를 모식적으로 도시하는 사시도이다. 도 10은 전극체(20a)의 구성을 도시하는 모식도이다. 또한, 이하에서는 전극체(20a)를 예로서 상세하게 설명하지만, 전극체(20b, 20c)에 대해서도 마찬가지의 구성으로 할 수 있다. 도 10에 도시한 바와 같이, 전극체(20a)는, 정극(22) 및 부극(24)을 갖는다. 전극체(20a)는, 여기에서는, 띠형의 정극(22)과 띠형의 부극(24)이 띠형의 세퍼레이터(26)를 통해 적층되고, 권회축 WL을 중심으로 하여 권회되어 이루어지는 편평 형상의 권회 전극체이다.
전극체(20a)는, 권회축 WL이 긴 변 방향 Y와 평행하게 되는 방향으로, 외장체(12)의 내부에 배치되어 있다. 바꿔 말하면, 전극체(20a)는, 권회축 WL이 저벽(12a)과 평행하게 되고, 단측벽(12c)과 직교하는 방향으로, 외장체(12)의 내부에 배치되어 있다. 전극체(20a)의 단부면(바꿔 말하면, 정극(22)과 부극(24)이 적층된 적층면, 도 10의 긴 변 방향 Y의 단부면)은, 단측벽(12c)과 대향하고 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 전극체(20a)는, 외장체(12)의 저벽(12a) 및 밀봉판(14)과 대향하는 한 쌍의 만곡부(20r)와, 한 쌍의 만곡부(20r)를 연결하고, 외장체(12)의 장측벽(12b)에 대향하는 평탄부(20f)를 갖는다. 단, 전극체(20a)는, 복수매의 사각 형상(전형적으로는 직사각 형상)의 정극과, 복수매의 사각 형상(전형적으로는 직사각 형상)의 부극이, 절연된 상태에서 적층되어 이루어지는 적층 전극체여도 된다.
정극(22)은, 도 10에 도시한 바와 같이, 정극 집전체(22c)와, 정극 집전체(22c)의 적어도 한쪽의 표면 상에 고착된 정극 활물질층(22a) 및 정극 보호층(22p)을 갖는다. 단, 정극 보호층(22p)은 필수는 아니고, 다른 실시 형태에 있어서 생략할 수도 있다. 정극 집전체(22c)는, 띠형이다. 정극 집전체(22c)는, 예를 들어 알루미늄, 알루미늄 합금, 니켈, 스테인리스강 등의 도전성 금속으로 이루어져 있다. 정극 집전체(22c)는, 여기에서는 금속박, 구체적으로는 알루미늄박이다.
정극 집전체(22c)의 긴 변 방향 Y의 한쪽의 단부(도 10의 제1 단부(21a))에는, 복수의 정극 탭(22t)이 마련되어 있다. 복수의 정극 탭(22t)은, 각각 긴 변 방향 Y의 일방측(도 10의 제1 단부(21a))을 향하여 돌출되어 있다. 복수의 정극 탭(22t)은, 세퍼레이터(26)보다도 긴 변 방향 Y로 돌출되어 있다. 복수의 정극 탭(22t)은, 정극(22)의 긴 쪽 방향을 따라서 간격을 두고(간헐적으로) 마련되어 있다. 복수의 정극 탭(22t)은, 각각 사다리꼴 형상이다. 여기에서 개시되는 기술에 있어서의 정극 탭은, 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금으로 구성되어 있다. 또한, 본 명세서 및 청구범위에 있어서의 「알루미늄」이란, 알루미늄 이외의 불가피적인 성분 등이 포함되어 있는 것이어도 된다. 또한, 「알루미늄 합금」이란, 알루미늄을 주체로 하여 구성되는 합금이라 할 수도 있고, 예를 들어 알루미늄 합금 전체의 질량을 100질량％로 하였을 때, 알루미늄이 70질량％ 이상, 80질량％ 이상, 90질량％ 이상(예를 들어, 95질량％ 이상) 포함되는 합금이라 할 수도 있지만, 이것에 한정된 것은 아니다. 정극 탭(22t)은, 여기에서는, 알루미늄으로 구성되는 정극 집전체(22c)의 일부로서 형성되어 있지만, 정극 탭은, 정극 집전체와는 다른 부재여도 된다. 정극 탭(22t)은, 정극 집전체(22c)의 정극 활물질층(22a) 및 정극 보호층(22p)이 형성되어 있지 않은 부분(집전체 노출부)이다. 또한, 정극 탭(22t)은, 긴 변 방향 Y의 다른 쪽의 단부(도 10의 우단부)에 마련되어 있어도 된다.
도 5에 도시한 바와 같이, 복수의 정극 탭(22t)은 긴 변 방향 Y의 한쪽의 단부(도 5의 제1 단부(21a))에서 적층되어, 정극 탭군(23)을 구성하고 있다. 복수의 정극 탭(22t)은, 외방측의 단부가 정렬되도록 절곡되어 만곡되어 있다. 정극 탭군(23)은, 정극 집전부(50)를 통해 정극 단자(30)와 전기적으로 접속되어 있다. 본 실시 형태에서는, 정극 탭군(23)이 정극 제2 집전부(52)에 있어서의 전극체(20a)측의 면에 접합되어 있다. 여기에서 개시되는 기술은, 정극 탭군이 정극 제2 집전부에 있어서의 제2 측벽측의 면에 접속된 양태에 있어서도 적용할 수 있지만, 전자의 경우, 정극 제2 집전부(52)의 에지와 정극 탭군(23)의 접촉을 적합하게 억제할 수 있기 때문에, 전극 탭군의 손상을 보다 적합하게 방지할 수 있다. 또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 정극 제2 집전부(52)는, 정극 탭군(23)의 선단 부분(22S)이, 제2 측벽(12c)을 따라서 배치되도록 만곡된 상태에서 접합된 정극 탭 접합부(22J)를 구비하고 있다. 복수의 정극 탭(22t)의 사이즈(긴 변 방향 Y의 길이 및 긴 변 방향 Y에 직교하는 폭, 도 10 참조)는, 정극 집전부(50)에 접속되는 상태를 고려하여, 예를 들어 그 형성 위치 등에 따라, 적절히 조정할 수 있다. 이것에 한정되지는 않지만, 정극 탭(22t)의 두께는, 예를 들어 5㎛ 내지 30㎛ 정도(바람직하게는 10㎛ 내지 20㎛ 정도)로 할 수 있다. 복수의 정극 탭(22t)은, 여기에서는 만곡시켰을 때 외방측의 단부가 정렬되도록 서로 사이즈가 다르다. 정극 탭군(23)은, 여기에 개시되는 전극 탭군의 일례이다.
정극 활물질층(22a)은, 도 10에 도시한 바와 같이, 띠형의 정극 집전체(22c)의 긴 쪽 방향을 따라서, 띠형으로 마련되어 있다. 정극 활물질층(22a)은, 전하 담체를 가역적으로 흡장 및 방출 가능한 정극 활물질(예를 들어, 리튬 니켈 코발트 망간 복합 산화물 등의 리튬 전이 금속 복합 산화물)을 포함하고 있다. 정극 활물질층(22a)의 고형분 전체를 100질량％로 하였을 때, 정극 활물질은, 대략 80질량％ 이상, 전형적으로는 90질량％ 이상, 예를 들어 95질량％ 이상을 차지하고 있어도 된다. 정극 활물질층(22a)은, 정극 활물질 이외의 임의 성분, 예를 들어 도전재, 바인더, 각종 첨가 성분 등을 포함하고 있어도 된다. 도전재로서는, 예를 들어 아세틸렌 블랙(AB) 등의 탄소 재료를 사용할 수 있다. 바인더로서는, 예를 들어 폴리불화비닐리덴(PVdF) 등을 사용할 수 있다. 이것에 한정되지는 않지만, 정극 활물질층(22a)의 두께는, 예를 들어 100㎛ 내지 200㎛ 정도(바람직하게는 120㎛ 내지 150㎛ 정도)로 할 수 있다.
정극 보호층(22p)은, 도 10에 도시한 바와 같이, 긴 변 방향 Y에 있어서 정극 집전체(22c)와 정극 활물질층(22a)의 경계 부분에 마련되어 있다. 정극 보호층(22p)은, 여기에서는 정극 집전체(22c)의 긴 변 방향 Y의 한쪽의 단부(도 10의 좌단부)에 마련되어 있다. 단, 정극 보호층(22p)은, 긴 변 방향 Y의 양단부에 마련되어 있어도 된다. 정극 보호층(22p)은, 정극 활물질층(22a)을 따라서, 띠형으로 마련되어 있다. 정극 보호층(22p)은, 무기 필러(예를 들어, 알루미나)를 포함하고 있다. 정극 보호층(22p)의 고형분 전체를 100질량％로 하였을 때, 무기 필러는, 대략 50질량％ 이상, 전형적으로는 70질량％ 이상, 예를 들어 80질량％ 이상을 차지하고 있어도 된다. 정극 보호층(22p)은, 무기 필러 이외의 임의 성분, 예를 들어 도전재, 바인더, 각종 첨가 성분 등을 포함하고 있어도 된다. 도전재 및 바인더는, 정극 활물질층(22a)에 포함할 수 있는 것으로서 예시한 것과 동일해도 된다. 이것에 한정되지는 않지만, 정극 보호층(22p)의 두께는, 예를 들어 30㎛ 내지 150㎛ 정도(바람직하게는 50㎛ 내지 100㎛ 정도)로 할 수 있다.
도 10에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 전지(100)에서는, 정극 집전체(22c)에 더하여 또한 정극 탭(22t) 상에도 정극 보호층(22p)이 형성되어 있다. 여기서, 정극 탭(22t)의 돌출 방향(즉, 도 10의 좌측)에 있어서의 정극 보호층(22p)의 형성 부분의 최단의 길이(22A)는, 정극 집전부(50)에 접속되는 상태를 고려하여, 예를 들어 그 형성 위치 등에 따라, 적절히 조정할 수 있다. 이것에 한정되지는 않지만, 길이(22A)는, 예를 들어 1㎜ 내지 10㎜ 정도(바람직하게는 2㎜ 내지 5㎜ 정도)로 할 수 있다. 또한, 정극 활물질층(22a)의 두께에 대한 정극 보호층(22p)의 두께의 비(정극 보호층의 두께/정극 활물질층의 두께)는, 여기에서 개시되는 기술의 효과가 발휘되는 한에 있어서 특별히 제한되지는 않지만, 대략 0.3 내지 0.7 정도(바람직하게는 0.4 내지 0.6 정도)로 할 수 있다.
부극(24)은, 도 10에 도시한 바와 같이, 부극 집전체(24c)와, 부극 집전체(24c)의 적어도 한쪽의 표면 상에 고착된 부극 활물질층(24a)을 갖는다. 부극 집전체(24c)는, 띠형이다. 부극 집전체(24c)는, 예를 들어 구리, 구리 합금, 니켈, 스테인리스강 등의 도전성 금속으로 이루어져 있다. 부극 집전체(24c)는, 여기에서는 금속박, 구체적으로는 구리박이다.
부극 집전체(24c)의 긴 변 방향 Y의 한쪽의 단부(도 10의 제2 단부(21b))에는, 복수의 부극 탭(24t)이 마련되어 있다. 복수의 부극 탭(24t)은, 긴 변 방향 Y의 일방측(도 10의 제2 단부(21b))을 향하여 돌출되어 있다. 복수의 부극 탭(24t)은, 세퍼레이터(26)보다도 긴 변 방향 Y로 돌출되어 있다. 복수의 부극 탭(24t)은, 부극(24)의 긴 쪽 방향을 따라서 간격을 두고(간헐적으로) 마련되어 있다. 복수의 부극 탭(24t)은, 각각 사다리꼴 형상이다. 여기에서 개시되는 기술에 있어서의 부극 탭은, 구리(Cu) 또는 구리 합금으로 구성되어 있다. 또한, 본 명세서 및 청구범위에 있어서의 「구리」란, 구리 이외의 불가피적인 성분 등이 포함되어 있는 것이어도 된다. 또한, 「구리 합금」이란, 구리를 주체로 하여 구성되는 합금이라 할 수도 있고, 예를 들어 구리 합금 전체의 질량을 100질량％로 하였을 때, 구리가 70질량％ 이상, 80질량％ 이상, 90질량％ 이상(예를 들어, 95질량％ 이상) 포함되는 합금이라 할 수도 있지만, 이것에 한정된 것은 아니다. 부극 탭(24t)은, 여기에서는, 구리로 구성되는 부극 집전체(24c)의 일부로서 형성되어 있지만, 부극 탭은, 부극 집전체와는 다른 부재여도 된다. 부극 탭(24t)은, 여기에서는, 부극 집전체(24c)의 부극 활물질층(24a)이 형성되어 있지 않은 부분(집전체 노출부)이다. 또한, 부극 탭(24t)은, 긴 변 방향 Y의 다른 쪽의 단부(도 10의 좌단부)에 마련되어 있어도 된다.
도 5에 도시한 바와 같이, 복수의 부극 탭(24t)은 긴 변 방향 Y의 한쪽의 단부(도 10의 제2 단부(21b))에서 적층되어, 부극 탭군(25)을 구성하고 있다. 복수의 부극 탭(24t)은, 외방측의 단부가 정렬되도록 절곡되어 만곡되어 있다. 부극 탭군(25)은, 부극 집전부(60)를 통해 부극 단자(40)와 전기적으로 접속되어 있다. 본 실시 형태에서는, 부극 탭군(25)이 부극 제2 집전부(62)에 있어서의 전극체(20a)측의 면에 접합되어 있다. 여기에서 개시되는 기술은, 부극 탭군이 부극 제2 집전부에 있어서의 제2 측벽측의 면에 접속된 양태에 있어서도 적용할 수 있지만, 전자의 경우, 부극 제2 집전부(62)의 에지와 부극 탭군(25)의 접촉을 적합하게 억제할 수 있기 때문에, 전극 탭군의 손상을 보다 적합하게 방지할 수 있다. 또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 부극 제2 집전부(62)는, 부극 탭군(25)의 선단 부분(24S)이, 제2 측벽(12c)을 따라서 배치되도록 만곡된 상태에서 접합된 부극 탭 접합부(24J)를 구비하고 있다. 복수의 부극 탭(24t)은, 절곡되어, 부극 단자(40)와 전기적으로 접속되어 있는 것이 바람직하다. 부극 탭군(25)에는, 후술하는 부극 제2 집전부(62)가 부설되어 있다. 복수의 부극 탭(24t)의 사이즈(긴 변 방향 Y의 길이 및 긴 변 방향 Y에 직교하는 폭, 도 10 참조)는, 부극 집전부(60)에 접속되는 상태를 고려하여, 예를 들어 그 형성 위치 등에 따라, 적절히 조정할 수 있다. 이것에 한정되지는 않지만, 부극 탭(24t)의 두께는, 예를 들어 3㎛ 내지 30㎛ 정도(바람직하게는 5㎛ 내지 15㎛ 정도)로 할 수 있다. 복수의 부극 탭(24t)은, 여기에서는 만곡시켰을 때 외방측의 단부가 정렬되도록 서로 사이즈가 다르다. 부극 탭군(25)은, 여기에 개시되는 전극 탭군의 일례이다.
부극 활물질층(24a)은, 띠형의 부극 집전체(24c)의 긴 쪽 방향을 따라서, 띠형으로 마련되어 있다. 부극 활물질층(24a)은, 전하 담체를 가역적으로 흡장 및 방출 가능한 부극 활물질(예를 들어, 흑연 등의 탄소 재료)을 포함하고 있다. 부극 활물질층(24a)의 고형분 전체를 100질량％로 하였을 때, 부극 활물질은, 대략 80질량％ 이상, 전형적으로는 90질량％ 이상, 예를 들어 95질량％ 이상을 차지하고 있어도 된다. 부극 활물질층(24a)은, 부극 활물질 이외의 임의 성분, 예를 들어 바인더, 분산제, 각종 첨가 성분 등을 포함하고 있어도 된다. 바인더로서는, 예를 들어 스티렌부타디엔 고무(SBR) 등의 고무류를 사용할 수 있다. 분산제로서는, 예를 들어 카르복시메틸셀룰로오스(CMC) 등의 셀룰로오스류를 사용할 수 있다. 이것에 한정되지는 않지만, 부극 활물질층(24a)의 두께는, 예를 들어 100㎛ 내지 200㎛ 정도(바람직하게는 160㎛ 내지 190㎛ 정도)로 할 수 있다.
도 10에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 전지(100)에서는, 부극 집전체(24c)에 더하여 또한 부극 탭(24t) 상에도 부극 활물질층(24a)이 형성되어 있다. 여기서, 부극 탭(24t)의 돌출 방향(즉, 도 10의 우측)에 있어서의 부극 활물질층(24a)의 형성 부분의 최단의 길이(24A)는, 부극 집전부(60)에 접속되는 상태를 고려하여, 예를 들어 그 형성 위치 등에 따라, 적절히 조정할 수 있다. 이것에 한정되지는 않지만, 길이(24A)는, 예를 들어 1㎜ 내지 10㎜ 정도(바람직하게는 2㎜ 내지 5㎜ 정도)로 할 수 있다.
또한, 상기 길이(22A)에 대한 상기 길이(24A)의 비(24A/22A)는, 여기에서 개시되는 기술의 효과가 발휘되는 한에 있어서 특별히 제한되지는 않지만, 대략 0.5 이상이며, 바람직하게는 1.1 이상(예를 들어 1.2 이상)으로 할 수 있다. 또한, 상기 비(24A/22A)의 상한은, 여기에서 개시되는 기술의 효과가 발휘되는 한에 있어서 특별히 제한되지는 않지만, 대략 2 이하이고, 예를 들어 1.8 이하나 1.5 이하로 할 수 있다. 여기서, D1>D2를 충족하는 정극 탭군 및 부극 탭군을 제작하는 경우, 정극 탭군을 구성하는 각 정극 탭의 제1 단부(21a)로부터 돌출되는 길이를, 부극 탭군을 구성하는 각 부극 탭의 제2 단부(21b)로부터 돌출되는 길이보다도 크게 할 필요가 있다. 그리고, 예를 들어 본 실시 형태와 같이 24A>22A로 한 경우, 정극 탭(22t)에 있어서의 제1 단부(21a)로부터 돌출되는 길이를, 부극 탭(24t)에 있어서의 제2 단부(21b)로부터 돌출되는 길이와 비교하여, 간편하게 크게 할 수 있다(도 10을 참조). 이에 의해, D1>D2를 충족하는 전지(100)를 간편하게 제작할 수 있다. 또한, 24A≤22A로 한 경우에는, 미리, 복수의 정극 탭(22t)의 돌출 방향에 있어서의 길이를, 복수의 부극 탭(24t)의 돌출 방향에 있어서의 길이보다도 크게 하면 된다.
또한, 본 실시 형태에 관한 전지(100)에서는, 정극 탭군(23)을 구성하는 정극 탭(22t')의 매수와, 부극 탭(25)을 구성하는 부극 탭(24t')의 매수를 동일하게 하고 있지만, 이것에 한정되지는 않는다. 부극 탭군을 구성하는 부극 탭의 매수에 대한 정극 탭군을 구성하는 정극 탭의 매수의 비(정극 탭의 매수/부극 탭의 매수)는, 여기에서 개시되는 기술의 효과가 발휘되는 한에 있어서 특별히 제한되지는 않지만, 대략 0.5 이상으로 할 수 있다. 또한, 상기 비(정극 탭의 매수/부극 탭의 매수)는, 정극 탭에 가해지는 하중을 보다 적합하게 저감한다는 관점에서, 바람직하게는 0.9 이상, 보다 바람직하게는 0.95 이상으로 할 수 있다. 상기 비(정극 탭의 매수/부극 탭의 매수)의 상한은, 여기에서 개시되는 기술의 효과가 발휘되는 한에 있어서 특별히 제한되지는 않지만, 대략 2.0 이하로 할 수 있고, 전극 탭군의 강도를 적합하게 담보한다는 관점에서, 바람직하게는 1.1 이하, 보다 바람직하게는 1 이하로 할 수 있다. 또한, 상기 비(정극 탭의 매수/부극 탭의 매수)가 1보다 작은 경우(즉, 정극 탭군을 구성하는 정극 탭의 매수가, 부극 탭군을 구성하는 부극 탭의 매수보다도 적은 경우), 전지의 충방전에 수반되는 용량 열화를 저감시킬 수 있다.
본 실시 형태에 관한 전지(100)에 있어서, 정극 탭군(23)을 구성하는 정극 탭(22t')의 두께와, 부극 탭군(25)을 구성하는 부극 탭(24t')의 두께의 비(정극 탭의 두께/부극 탭의 두께)는, 여기에서 개시되는 기술의 효과가 발휘되는 한에 있어서 특별히 제한되지는 않지만, 대략 1.1 이상으로 할 수 있고, 바람직하게는 1.2 이상, 보다 바람직하게는 1.5 이상으로 할 수 있다. 상기 비(정극 탭의 두께/부극 탭의 두께)의 상한은, 여기에서 개시되는 기술의 효과가 발휘되는 한에 있어서 특별히 제한되지는 않지만, 대략 5 이하로 할 수 있다. 또한, 상기 비(정극 탭의 두께/부극 탭의 두께)는, 전극 탭군의 강도를 적합하게 담보한다는 관점에서, 바람직하게는 3 이하, 보다 바람직하게는 2.5 이하로 할 수 있다.
세퍼레이터(26)는, 정극(22)의 정극 활물질층(22a)과, 부극(24)의 부극 활물질층(24a)을 절연하는 부재이다. 세퍼레이터(26)로서는, 예를 들어 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등의 폴리올레핀 수지로 이루어지는 다공성의 수지 시트가 적합하다. 또한, 세퍼레이터(26)의 표면에는, 무기 필러를 포함하는 내열층(Heat Resistance Layer: HRL)이 마련되어 있어도 된다. 무기 필러로서는, 예를 들어 알루미나, 베마이트, 수산화알루미늄, 티타니아 등을 사용할 수 있다.
전해액은 종래와 마찬가지여도 되고, 특별히 제한은 없다. 전해액은, 예를 들어 비수계 용매와 지지염을 함유하는 비수 전해액이다. 비수계 용매는, 예를 들어 에틸렌카르보네이트, 디메틸카르보네이트, 에틸메틸카르보네이트 등의 카르보네이트류를 포함하고 있다. 지지염은, 예를 들어 LiPF6 등의 불소 함유 리튬염이다. 단, 전해액은 고체상(고체 전해질)이며, 전극체군(20)과 일체화되어 있어도 된다.
정극 집전부(50)는, 복수의 정극 탭(22t)으로 이루어지는 정극 탭군(23)과, 정극 단자(30)를 전기적으로 접속하는 도통 경로를 구성하고 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 정극 집전부(50)는, 정극 제1 집전부(51)와, 정극 제2 집전부(52)를 구비하고 있다. 정극 제1 집전부(51) 및 정극 제2 집전부(52)는, 정극 집전체(22c)와 동일한 금속종, 예를 들어 알루미늄, 알루미늄 합금, 니켈, 스테인리스강 등의 도전성 금속으로 이루어져 있어도 된다.
도 11은 도 2의 정극 단자(30)의 근방을 모식적으로 도시하는 부분 확대 단면도이다. 도 12는 밀봉판(14)을 모식적으로 도시하는 사시도이다. 도 13은 도 12의 밀봉판을 뒤집은 사시도이다. 도 13은 밀봉판(14)의 외장체(12)의 측(내측)의 면을 나타내고 있다. 도 11 내지 도 13에 도시한 바와 같이, 정극 제1 집전부(51)는, 밀봉판(14)의 내측의 면에 설치되어 있다. 정극 제1 집전부(51)는, 여기에 개시되는 집전부의 일례이다. 정극 제1 집전부(51)는, 제1 영역(51a)과, 제2 영역(51b)을 갖는다. 정극 제1 집전부(51)는, 하나의 부재를 예를 들어 프레스 가공 등에 의해 절곡함으로써 구성되어도 되고, 복수의 부재를 용접 접합 등에 의해 일체화함으로써 구성되어도 된다. 정극 제1 집전부(51)는, 여기에서는, 코킹 가공에 의해, 밀봉판(14)에 고정되어 있다.
제1 영역(51a)은, 밀봉판(14)과 전극체군(20) 사이에 배치되는 부위이다. 제1 영역(51a)은, 긴 변 방향 Y를 따라서 연장되어 있다. 제1 영역(51a)은, 밀봉판(14)의 내측의 표면을 따라서 수평으로 확대되어 있다. 밀봉판(14)과 제1 영역(51a) 사이에는, 정극 절연 부재(70)가 배치되어 있다. 제1 영역(51a)은, 정극 절연 부재(70)에 의해 밀봉판(14)과 절연되어 있다. 제1 영역(51a)은, 여기에서는, 코킹 가공에 의해, 정극 단자(30)와 전기적으로 접속되어 있다. 제1 영역(51a)에 있어서, 밀봉판(14)의 단자 인출 구멍(18)에 대응하는 위치에는, 상하 방향 Z로 관통한 관통 구멍(51h)이 형성되어 있다. 제2 영역(51b)은, 외장체(12)의 단측벽(12c)과 전극체군(20) 사이에 배치되는 부위이다. 제2 영역(51b)은, 제1 영역(51a)의 긴 변 방향 Y의 일방측의 단부(도 11의 좌단부)로부터 외장체(12)의 단측벽(12c)을 향하여 연장되어 있다. 제2 영역(51b)은, 상하 방향 Z를 따라서 연장되어 있다.
정극 제2 집전부(52)는, 외장체(12)의 단측벽(12c)을 따라서 연장되어 있다. 정극 제2 집전부(52)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 집전판 접속부(52a)와, 경사부(52b)와, 탭 접합부(52c)를 갖는다. 집전판 접속부(52a)는, 정극 제1 집전부(51)와 전기적으로 접속되는 부위이다. 집전판 접속부(52a)는, 상하 방향 Z를 따라서 연장되어 있다. 집전판 접속부(52a)는, 전극체(20a, 20b, 20c)의 권회축 WL에 대하여 대략 수직으로 배치되어 있다. 집전판 접속부(52a)에는, 그 주위보다도 두께가 얇은 오목부(52d)가 마련되어 있다. 오목부(52d)에는, 짧은 변 방향 X로 관통한 관통 구멍(52e)이 마련되어 있다. 관통 구멍(52e)에는, 정극 제1 집전부(51)와의 접합부가 형성되어 있다. 접합부는, 예를 들어 초음파 용접, 저항 용접, 레이저 용접 등의 용접에 의해 형성된 용접 접합부이다. 정극 제2 집전부(52)에는, 퓨즈를 마련해도 된다.
탭 접합부(52c)는, 정극 탭군(23)에 부설되며, 복수의 정극 탭(22t)과 전기적으로 접속되는 부위이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 탭 접합부(52c)는, 상하 방향 Z를 따라서 연장되어 있다. 탭 접합부(52c)는, 전극체(20a, 20b, 20c)의 권회축 WL에 대하여 대략 수직으로 배치되어 있다. 탭 접합부(52c)의 복수의 정극 탭(22t)과 접속되는 면은, 외장체(12)의 단측벽(12c)과 대략 평행하게 배치되어 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 탭 접합부(52c)에는, 정극 탭군(23)과의 정극 탭 접합부(22J)가 형성되어 있다. 정극 탭 접합부(22J)는, 예를 들어 복수의 정극 탭(22t)을 겹친 상태에서, 초음파 용접, 저항 용접, 레이저 용접 등의 용접에 의해 형성된 용접 접합부이다. 용접 접합부는, 복수의 정극 탭(22t)을 전극체(20a, 20b, 20c)의 짧은 변 방향 X의 일방측에 가까이 대어 배치되어 있다. 이에 의해, 복수의 정극 탭(22t)을 보다 적합하게 절곡하여, 도 5에 도시한 바와 같은 만곡 형상의 정극 탭군(23)을 안정적으로 형성할 수 있다.
경사부(52b)는, 집전판 접속부(52a)의 하단과 탭 접합부(52c)의 상단을 연결하는 부위이다. 경사부(52b)는, 집전판 접속부(52a)와 탭 접합부(52c)에 대하여 경사져 있다. 경사부(52b)는, 긴 변 방향 Y에 있어서, 집전판 접속부(52a)가 탭 접합부(52c)보다도 중앙측에 위치하도록, 집전판 접속부(52a)와 탭 접합부(52c)를 연결하고 있다. 이에 의해, 전극체군(20)의 수용 공간을 확대하여, 전지(100)의 고에너지 밀도화를 도모할 수 있다. 경사부(52b)의 하단(바꿔 말하면, 외장체(12)의 저벽(12a)의 측의 단부)은, 정극 탭군(23)의 하단보다도 하방에 위치하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 복수의 정극 탭(22t)을 보다 적합하게 절곡하여, 도 5에 도시한 바와 같은 만곡 형상의 정극 탭군(23)을 안정적으로 형성할 수 있다.
부극 집전부(60)는, 복수의 부극 탭(24t)으로 이루어지는 부극 탭군(25)과, 부극 단자(40)를 전기적으로 접속하는 도통 경로를 구성하고 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 부극 집전부(60)는, 부극 제1 집전부(61)와, 부극 제2 집전부(62)를 구비하고 있다. 부극 제1 집전부(61)는, 여기에 개시되는 집전부의 일례이다. 부극 제1 집전부(61) 및 부극 제2 집전부(62)는, 부극 집전체(24c)와 동일한 금속종, 예를 들어 구리, 구리 합금, 니켈, 스테인리스강 등의 도전성 금속으로 이루어져 있어도 된다. 부극 제1 집전부(61) 및 부극 제2 집전부(62)의 구성은, 정극 집전부(50)의 정극 제1 집전부(51) 및 정극 제2 집전부(52)와 동등해도 된다.
부극 제1 집전부(61)는, 도 13에 도시한 바와 같이, 제1 영역(61a)과, 제2 영역(61b)을 갖는다. 밀봉판(14)과 제1 영역(61a) 사이에는 부극 절연 부재(80)가 배치되어 있다. 제1 영역(61a)은, 부극 절연 부재(80)에 의해 밀봉판(14)과 절연되어 있다. 제1 영역(51a)에 있어서, 밀봉판(14)의 단자 인출 구멍(19)에 대응하는 위치에는, 상하 방향 Z로 관통한 관통 구멍(61h)이 형성되어 있다. 부극 제2 집전부(62)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 부극 제1 집전부(61)와 전기적으로 접속되는 집전판 접속부(62a)와, 경사부(62b)와, 부극 탭군(25)에 부설되며, 복수의 부극 탭(24t)과 전기적으로 접속되는 탭 접합부(62c)를 갖는다. 집전판 접속부(62a)는, 탭 접합부(62c)와 연결되는 오목부(62d)를 갖는다. 오목부(62d)에는, 짧은 변 방향 X로 관통한 관통 구멍(62e)이 마련되어 있다.
계속해서, 정극 절연 부재(70)에 대하여 설명한다. 또한, 이하에서는 정극 절연 부재(70)를 예로서 상세하게 설명하지만, 부극 절연 부재(80)에 대해서도 마찬가지의 구성으로 할 수 있다. 정극 절연 부재(70)는, 밀봉판(14)과 정극 제1 집전부(51)를 절연하는 부재이다. 정극 절연 부재(70)는, 사용하는 전해액에 대한 내성과 전기 절연성을 갖고, 탄성 변형이 가능한 수지 재료로 이루어지며, 예를 들어 폴리프로필렌(PP) 등의 폴리올레핀 수지, 사불화 에틸렌-퍼플루오로알콕시에틸렌 공중합체(PFA) 등의 불소화 수지나, 폴리페닐렌술피드(PPS) 등으로 이루어지는 것이 바람직하다.
정극 절연 부재(70)는, 도 13에 도시한 바와 같이, 베이스부(70a)와, 복수의 돌출부(70b)를 갖는다. 도 11에 도시한 바와 같이, 긴 변 방향 Y에 있어서, 복수의 돌출부(70b)는, 베이스부(70a)보다도 밀봉판(14)의 중앙측(도 13의 우측)에 마련되어 있다. 베이스부(70a)와 돌출부(70b)는, 여기에서는 일체 성형되어 있다. 정극 절연 부재(70)는, 여기에서는 상기한 바와 같은 수지 재료를 일체 성형하여 이루어지는 일체 성형품이다. 이에 의해, 베이스부(70a)와 돌출부(70b)를 별도의 부재로 하는 경우에 비해, 사용하는 부재의 수를 삭감할 수 있어, 저비용화를 실현할 수 있다. 또한, 보다 간이하게 정극 절연 부재(70)를 준비할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 예를 들어 전극체의 긴 쪽 방향에 대하여 수직인 방향으로 가해지는 외력에 의해 전극체(20a, 20b, 20c)가 소정의 배치 위치로부터 어긋나는 것을, 적합하게 방지할 수 있다. 이에 의해, 전극 탭군의 손상을 보다 적합하게 방지할 수 있기 때문에, 바람직하다. 또한, 돌출부(70b)의 개수는, 적절히 변경할 수 있다. 베이스부(80a)와, 복수의 돌출부(80b)에 대해서도 마찬가지의 구성으로 할 수 있다.
<전지(100)의 제조 방법>
전지(100)의 제조 방법은, 상기한 바와 같은 D1>D2를 충족하는 전극체(20a, 20b, 20c)를 사용함으로써 특징지어진다. 그 이외의 제조 프로세스는 종래와 마찬가지여도 된다. 전지(100)는, 상기한 바와 같은 전지 케이스(10)(외장체(12) 및 밀봉판(14))와, 전극체군(20)(전극체(20a, 20b, 20c))과, 전해액과, 정극 단자(30)와, 부극 단자(40)와, 정극 집전부(50)(정극 제1 집전부(51) 및 정극 제2 집전부(52))와, 부극 집전부(60)(부극 제1 집전부(61) 및 부극 제2 집전부(62))와, 정극 절연 부재(70)와, 부극 절연 부재(80)를 준비하고, 예를 들어 제1 설치 공정과, 제2 설치 공정과, 삽입 공정과, 밀봉 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 또한, 여기에 개시되는 제조 방법은, 임의의 단계에서 또 다른 공정을 포함해도 된다.
제1 설치 공정에서는, 도 12, 도 13에 도시한 바와 같은 제1 합체물을 제작한다. 구체적으로는 먼저, 밀봉판(14)에, 정극 단자(30)와, 정극 제1 집전부(51)와, 정극 절연 부재(70)와, 부극 단자(40)와, 부극 제1 집전부(61)와, 부극 절연 부재(80)를 설치한다.
정극 단자(30)와 정극 제1 집전부(51)와 정극 절연 부재(70)는, 예를 들어 코킹 가공(리벳팅)에 의해 밀봉판(14)에 고정한다. 코킹 가공은, 도 11에 도시한 바와 같이, 밀봉판(14)의 외측의 표면과 정극 단자(30) 사이에 가스킷(90)을 끼우고, 또한 밀봉판(14)의 내측의 표면과 정극 제1 집전부(51) 사이에 정극 절연 부재(70)를 끼워서 행해진다. 또한, 가스킷(90)의 재질은, 정극 절연 부재(70)와 마찬가지여도 된다. 상세하게는, 코킹 가공 전의 정극 단자(30)를, 밀봉판(14)의 상방으로부터, 가스킷(90)의 관통 구멍(90h)과, 밀봉판(14)의 단자 인출 구멍(18)과, 정극 절연 부재(70)의 관통 구멍(70h)과, 정극 제1 집전부(51)의 관통 구멍(51h)에 차례로 삽입하여, 밀봉판(14)의 하방으로 돌출시킨다. 그리고, 상하 방향 Z에 대하여 압축력이 가해지도록 정극 단자(30)의 밀봉판(14)보다도 하방으로 돌출된 부분을 코킹한다. 이에 의해, 정극 단자(30)의 선단부(도 2의 하단부)에, 코킹부(30c)를 형성한다.
이와 같은 코킹 가공에 의해, 가스킷(90)과 밀봉판(14)과 정극 절연 부재(70)와 정극 제1 집전부(51)가 밀봉판(14)에 일체로 고정됨과 함께, 단자 인출 구멍(18)이 시일된다. 또한, 코킹부(30c)는, 정극 제1 집전부(51)에 용접 접합되어 있어도 된다. 이에 의해, 도통 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.
부극 단자(40)와, 부극 제1 집전부(61)와, 부극 절연 부재(80)의 고정은, 상기한 정극측과 마찬가지로 행할 수 있다. 즉, 코킹 가공 전의 부극 단자(40)를, 밀봉판(14)의 상방으로부터, 가스킷의 관통 구멍과, 밀봉판(14)의 단자 인출 구멍(19)과, 부극 절연 부재(80)의 관통 구멍과, 부극 제1 집전부(61)의 관통 구멍에 차례로 삽입하여, 밀봉판(14)의 하방으로 돌출시킨다. 그리고, 상하 방향 Z에 대하여 압축력이 가해지도록 부극 단자(40)의 밀봉판(14)보다도 하방으로 돌출된 부분을 코킹한다. 이에 의해, 부극 단자(40)의 선단부(도 2의 하단부)에, 코킹부(40c)를 형성한다.
다음에, 밀봉판(14)의 외측의 표면에, 외부 절연 부재(92)를 통해, 정극 외부 도전 부재(32)와 부극 외부 도전 부재(42)를 설치한다. 또한, 외부 절연 부재(92)의 재질은, 정극 절연 부재(70)와 마찬가지여도 된다. 또한, 정극 외부 도전 부재(32)와 부극 외부 도전 부재(42)를 설치하는 타이밍은, 삽입 공정 후(예를 들어 주액 구멍(15)을 밀봉한 후)여도 된다.
제2 설치 공정에서는, 제1 설치 공정에서 제작한 제1 합체물을 사용하여, 도 8에 도시한 바와 같은 제2 합체물을 제작한다. 즉, 밀봉판(14)과 일체화된 전극체군(20)을 제작한다. 구체적으로는 먼저, 도 10에 도시한 바와 같이, 정극 탭(22t)에 있어서의 제1 단부(21a)로부터 돌출되는 길이를, 부극 탭(24t)에 있어서의 제2 단부(21b)로부터 돌출되는 길이와 비교하여 크게 한 전극체(20a)를 준비한다. 그리고, 도 9에 도시한 바와 같이, 전극체(20a)를 3개 준비하고, 각각에 대하여 정극 제2 집전부(52) 및 부극 제2 집전부(62)가 부설된 것을 전극체(20a, 20b, 20c)로 하여, 짧은 변 방향 X로 나란히 배치한다. 이때, 전극체(20a, 20b, 20c)는, 모두, 정극 제2 집전부(52)가 긴 변 방향 Y의 일방측(도 8의 좌측)에 배치되고, 부극 제2 집전부(62)가 긴 변 방향 Y의 타방측(도 8의 우측)에 배치되도록, 병렬로 배열해도 된다.
다음에, 도 5에 도시한 바와 같이 복수의 정극 탭(22t)을 만곡시킨 상태에서, 밀봉판(14)에 고정된 정극 제1 집전부(51)(상세하게는 제2 영역(51b))와, 전극체(20a, 20b, 20c)의 정극 제2 집전부(52)(상세하게는 집전판 접속부(52a))를 각각 접합한다. 또한, 복수의 부극 탭(24t)을 만곡시킨 상태에서, 밀봉판(14)에 고정된 부극 제1 집전부(61)와, 전극체(20a, 20b, 20c)의 부극 제2 집전부(62)를 각각 접합한다. 접합 방법으로서는, 예를 들어, 초음파 용접, 저항 용접, 레이저 용접 등의 용접을 사용할 수 있다. 특히, 레이저 등의 고에너지선의 조사에 의한 용접을 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 용접 가공에 의해, 정극 제2 집전부(52)의 오목부(52d) 및 부극 제2 집전부(62)의 오목부(62d)에, 각각 접합부를 형성한다.
삽입 공정에서는, 제2 설치 공정에서 제작한 제2 합체물을 외장체(12)의 내부 공간에 수용한다. 도 14는 삽입 공정을 설명하는 모식적인 단면도이다. 구체적으로는, 먼저, 예를 들어 폴리에틸렌(PE) 등의 수지 재료로 이루어지는 절연성의 수지 시트를, 주머니형 또는 상자형으로 절곡하여, 전극체 홀더(29)를 준비한다. 다음에, 전극체 홀더(29)에 전극체군(20)을 수용한다. 그리고, 전극체 홀더(29)로 덮인 전극체군(20)을, 외장체(12)에 삽입한다. 전극체군(20)의 중량이 무거운 경우, 대략 1kg 이상, 예를 들어 1.5kg 이상, 나아가 2 내지 3kg인 경우에는, 도 14에 도시한 바와 같이, 외장체(12)의 장측벽(12b)이 중력 방향과 교차하도록(외장체(12)를 횡방향으로) 배치하여, 전극체군(20)을 외장체(12)에 삽입하면 된다.
밀봉 공정에서는, 외장체(12)의 개구부(12h)의 테두리부에 밀봉판(14)을 접합하여, 개구부(12h)를 밀봉한다. 밀봉 공정은, 삽입 공정과 동시 또는 삽입 공정 후에 행할 수 있다. 밀봉 공정에서는, 외장체(12)와 밀봉판(14)이 용접 접합되는 것이 바람직하다. 외장체(12)와 밀봉판(14)의 용접 접합은, 예를 들어 레이저 용접 등으로 행할 수 있다. 그 후, 주액 구멍(15)으로부터 전해액을 주입하고, 주액 구멍(15)을 밀봉 부재(16)로 폐색함으로써, 전지(100)를 밀폐한다. 이상과 같이 하여, 전지(100)를 제조할 수 있다.
전지(100)는 각종 용도에 이용 가능하지만, 사용 시에 진동이나 충격 등의 외력이 가해질 수 있는 용도, 예를 들어 이동체(전형적으로는, 승용차, 트럭 등의 차량)에 탑재되는 모터용의 동력원(구동용 전원)으로서 적합하게 사용할 수 있다. 차량의 종류는 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 플러그인 하이브리드 자동차(PHEV), 하이브리드 자동차(HEV), 전기 자동차(BEV) 등을 들 수 있다. 전지(100)는, 복수의 전지(100)를 소정의 배열 방향으로 배열하여, 배열 방향으로부터 구속 기구로 하중을 가하여 이루어지는 조전지로서도 적합하게 사용할 수 있다.
이상, 본 발명의 몇 가지의 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 상기 실시 형태는 일례에 지나지 않는다. 본 발명은, 그 밖에도 다양한 형태로 실시할 수 있다. 본 발명은, 본 명세서에 개시되어 있는 내용과 당해 분야에 있어서의 기술 상식에 기초하여 실시할 수 있다. 청구범위에 기재된 기술에는, 상기에 예시한 실시 형태를 다양하게 변형, 변경한 것이 포함된다. 예를 들어, 상기한 실시 형태의 일부를 다른 변형 양태로 치환하는 것도 가능하고, 상기한 실시 형태에 다른 변형 양태를 추가하는 것도 가능하다. 또한, 그 기술적 특징이 필수의 것으로서 설명되어 있지 않으면, 적절히 삭제하는 것도 가능하다.
예를 들어, 도 15에 도시한 바와 같이, D1>D2를 충족하는 전극체(20a, 20b, 20c)에 대하여, 고정 부재 A를 배치할 수도 있다. 도 15에서는, 전극체(20a)가 구비하는 평탄 외면 중 한쪽의 평탄 외면(27a)으로부터, 정극 제2 집전부(52), 다른 쪽의 평탄 외면(27b)에 걸쳐 고정 부재 A가 일본어 가타카나의 コ자형으로 배치되어 있다. 다른 전극체(20b, 20c)에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 도 15의 참조 부호 27c, 27d는 전극체(20b)가 구비하는 평탄 외면을 나타내고 있고, 참조 부호 27e, 27f는 전극체(20c)가 구비하는 평탄 외면을 나타내고 있다. 이러한 구성에 의하면, 예를 들어 전극체의 긴 쪽 방향으로 가해지는 외력에 의해 전극체(20a, 20b, 20c)가 소정의 배치 위치로부터 어긋나는 것을, 적합하게 방지할 수 있다. 이에 의해, 전극 탭군의 손상을 보다 적합하게 방지할 수 있기 때문에, 바람직하다. 또한, 이와 같은 고정 부재는, 예를 들어 도 9에 도시한 복합물을 제작한 후, 적절히 배치할 수 있다.
고정 부재 A로서는, 예를 들어 기재와, 당해 기재 상에 형성된 접착층을 구비하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 상기 기재의 일례로서는, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에스테르, 나일론, 염화비닐, 테플론(등록 상표), 폴리이미드, 캡톤(등록 상표), 폴리페닐렌술피드, 폴리에틸렌나프탈레이트 등을 들 수 있다. 상기 기재의 두께는, 여기에서 개시되는 기술의 효과가 발휘되는 한에 있어서 특별히 제한되지는 않지만, 대략 5㎛ 내지 100㎛이며, 바람직하게는 10㎛ 내지 50㎛로 할 수 있다. 또한, 상기 접착층을 구성하는 재료의 일례로서는, 아크릴계 접착재, 실리콘계 접착재, 고무 접착재 등을 들 수 있다. 상기 접착층은, 상온(전형적으로는, 20℃ 정도)에서 점착성을 갖는 것이 바람직하다. 상기 접착층의 두께는, 여기에서 개시되는 기술의 효과가 발휘되는 한에 있어서 특별히 제한되지는 않지만, 대략 5㎛ 내지 100㎛이며, 바람직하게는 5㎛ 내지 20㎛로 할 수 있다.
또한, 고정 부재는, 한쪽의 평탄 외면으로부터, 부극 제2 집전부, 다른 쪽의 평탄 외면에 걸쳐 배치되어 있어도 되고, 이러한 양태와 상기 양태를 조합할 수도 있다. 또한, 고정 부재는, 한쪽의 평탄 외면으로부터 정극 제2 집전부 또는 부극 제2 집전부에 걸쳐 L자형으로 배치되어 있어도 된다.
10: 전지 케이스
12: 외장체
14: 밀봉판
20: 전극체군
20a, 20b, 20c: 전극체
22t, 22t': 정극 탭
22R: R부
22W, 22W': 만곡부
22J: 정극 탭 접합부
23: 정극 탭군(전극 탭군)
24t, 24t': 부극 탭
24R: R부
24W, 24W': 만곡부
24J: 부극 탭 접합부
25: 부극 탭군(전극 탭군)
30: 정극 단자(단자)
40: 부극 단자(단자)
50: 정극 집전부
51: 정극 제1 집전부
52: 정극 제2 집전부
60: 부극 집전부
61: 부극 제1 집전부
62: 부극 제2 집전부
70: 정극 절연 부재(절연 부재)
70a: 베이스부
70b: 돌출부
80: 부극 절연 부재(절연 부재)
80a: 베이스부
80b: 돌출부
100: 전지

Claims (7)

  1. 정극 및 부극을 포함하는 1개 또는 복수의 전극체와, 상기 전극체를 수용하는 전지 케이스를 구비한 전지이며,
    상기 전지 케이스는,
    저벽과, 상기 저벽으로부터 연장되어 서로 대향하는 한 쌍의 제1 측벽과, 상기 저벽으로부터 연장되어 서로 대향하는 한 쌍의 제2 측벽과, 상기 저벽에 대향하는 개구부를 갖는 외장체와,
    상기 개구부를 밀봉하는 밀봉판
    을 구비하고 있고,
    상기 밀봉판에는, 정극 단자 및 부극 단자가 설치되어 있고,
    상기 전극체는,
    상기 제1 측벽을 따른 면방향에 존재하는 제1 단부와, 상기 제1 단부로부터 돌출된 복수의 정극 탭으로 구성되어 있고, 각각의 탭이 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구성되어 있는 정극 탭군과,
    상기 제1 측벽을 따른 면방향에 존재하는 상기 제1 단부와는 다른 제2 단부와, 상기 제2 단부로부터 돌출된 복수의 부극 탭으로 구성되어 있고, 각각의 탭이 구리 또는 구리 합금으로 구성되어 있는 부극 탭군
    을 구비하고 있고,
    상기 정극 탭군을 구성하는 각 정극 탭의 두께는, 상기 부극 탭군을 구성하는 각 부극 탭의 두께보다도 크고,
    상기 정극 탭군 및 상기 정극 단자는, 정극 집전부를 통해 전기적으로 접속되어 있고,
    상기 정극 집전부는, 상기 정극 탭군의 선단 부분이, 상기 제2 측벽을 따라서 배치되도록 만곡된 상태에서 접합된 정극 탭 접합부를 구비하고 있고,
    상기 부극 탭군 및 상기 부극 단자는, 부극 집전부를 통해 전기적으로 접속되어 있고,
    상기 부극 집전부는, 상기 부극 탭군의 선단 부분이, 상기 제2 측벽을 따라서 배치되도록 만곡된 상태에서 접합된 부극 탭 접합부를 구비하고 있고,
    상기 면방향에 있어서의 상기 제1 단부로부터 상기 정극 탭 접합부에 이르기까지의 간격의 길이를 D1, 상기 면방향에 있어서의 상기 제2 단부로부터 상기 부극 탭 접합부에 이르기까지의 간격의 길이를 D2로 하였을 때, D1>D2를 충족하는, 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정극 탭군은, 상기 정극 집전부에 있어서의 상기 전극체측의 면에 접합되어 있고,
    상기 부극 탭군은, 상기 부극 집전부에 있어서의 상기 전극체측의 면에 접합되어 있는, 전지.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 정극 탭군을 구성하는 정극 탭의 매수는, 상기 부극 탭군을 구성하는 부극 탭의 매수보다도 적은, 전지.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정극은, 긴 정극 집전체와, 상기 정극 집전체에 있어서의 상기 긴 방향을 따른 복수의 개소에 형성된 상기 정극 탭을 구비하고 있고,
    상기 정극 집전체 상에는 정극 활물질층이 형성되어 있고, 상기 정극 활물질층의 단부를 따른 부분 및 상기 정극 탭 상에는 정극 보호층이 형성되어 있고,
    상기 부극은, 긴 부극 집전체와, 상기 부극 집전체에 있어서의 상기 긴 방향을 따라서 복수의 개소에 형성된 상기 부극 탭을 구비하고 있고,
    상기 부극 집전체 상 및 상기 부극 탭 상에는 부극 활물질층이 형성되어 있는, 전지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 정극 탭의 돌출 방향에 있어서의 상기 정극 보호층의 형성 부분의 길이는, 상기 부극 탭의 돌출 방향에 있어서의 상기 부극 활물질층의 형성 부분의 길이보다도 작은, 전지.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극체는, 한 쌍의 평탄 외면을 구비하고 있고, 적어도 상기 평탄 외면 중 한쪽의 평탄 외면으로부터 상기 정극 집전부 또는 상기 부극 집전부에 걸쳐 고정 부재가 배치되어 있는, 전지.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉판과, 상기 정극 집전부 또는 상기 부극 집전부를 절연하는 절연 부재를 더 구비하고 있고,
    상기 절연 부재는,
    상기 밀봉판과, 상기 정극 집전부 또는 상기 부극 집전부 사이에 배치된 베이스부와,
    상기 베이스부보다도 상기 면방향에 있어서의 상기 전극체의 중앙측에 마련되고, 또한, 상기 밀봉판의 측으로부터 상기 전극체의 측을 향하여 돌출되는 1개 또는 복수의 돌출부
    를 구비하는, 전지.
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