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KR20220136116A - 축전 장치 - Google Patents

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KR20220136116A
KR20220136116A KR1020220030649A KR20220030649A KR20220136116A KR 20220136116 A KR20220136116 A KR 20220136116A KR 1020220030649 A KR1020220030649 A KR 1020220030649A KR 20220030649 A KR20220030649 A KR 20220030649A KR 20220136116 A KR20220136116 A KR 20220136116A
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KR
South Korea
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power storage
exterior film
negative electrode
positive electrode
expansion
Prior art date
Application number
KR1020220030649A
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English (en)
Inventor
마사시 가토
Original Assignee
도요타 지도샤（주）
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Priority claimed from JP2021060831A external-priority patent/JP7585943B2/ja
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Abstract

축전 장치 (100) 는, 복수의 축전 셀이 적층 방향으로 적층된 축전 모듈 (20) 과, 축전 모듈 (20) 을 내부에 수용하는 수용 케이스 (10) 를 구비한다. 복수의 축전 셀의 각각은, 전극체, 전극체를 봉지하는 외장 필름 (36), 그리고 전극체에 접속되고, 외장 필름 (36) 으로부터 돌출되는 정극 리드 (37) 및 부극 리드 (38) 를 포함한다. 외장 필름 (36) 은, 정극 리드 (37) 및 부극 리드 (38) 가 외장 필름 (36) 으로부터 돌출되는 방향과 상이한 방향에 있어서, 전극체의 외측에, 외장 필름 내에서 가스가 발생한 경우에 팽창하는 팽창부를 갖는다. 수용 케이스 (10) 와 축전 모듈 (20) 사이에는, 팽창부의 팽창을 허용하는 팽창 허용 공간 (S) 이 형성되어 있다.

Description

축전 장치{Power Storage}
본 개시는 축전 장치에 관한 것으로, 특히 차량에 탑재되는 축전 장치에 관한 것이다.
종래의 축전 장치로서, 일본 공개특허공보 2012-221730호에는, 복수의 라미네이트 전지를 적층한 전지 모듈을 케이스에 수용한 조전지 (組電池) 에 있어서, 라미네이트 전지의 단부를 외부로부터 가압하는 가압 부재가 배치된 구성이 개시되어 있다. 가압 부재는, 라미네이트 전지에 포함되는 잉여의 전해액을 가압하여, 전극체에 전해액이 함침되어 있지 않은 미함침부에 전해액을 공급한다.
일본 공개특허공보 2012-221730호
일본 공개특허공보 2012-221730호에 개시된 축전 장치에 있어서는, 라미네이트 전지의 외연을 둘레 방향으로 둘러싸는 가압 부재에 절결부 (切缺部) 를 형성함으로써, 라미네이트 전지 내에서 가스가 발생한 경우에는, 라미네이트 전지에 있어서 당해 절결부에 대응하는 부분으로, 당해 가스가 이동할 수 있도록 되어 있다.
그러나, 전극체를 봉지 (封止) 하는 라미네이트 필름 자체에, 발생한 가스를 저장하는 저류부가 형성되어 있지 않아, 상당한 정도의 가스가 발생한 경우에는, 라미네이트 필름이 파손될 것이 우려된다.
본 개시는 상기와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 본 개시의 목적은, 전극체를 봉지하는 외장 필름의 파손을 억제할 수 있는 축전 장치를 제공한다.
본 개시에 기초하는 축전 장치는, 복수의 축전 셀이 적층 방향으로 적층된 축전 모듈과, 상기 축전 모듈을 내부에 수용하는 수용 케이스를 구비한다. 상기 복수의 축전 셀의 각각은, 전극체, 상기 전극체를 봉지하는 외장 필름, 그리고 상기 전극체에 접속되고, 상기 외장 필름으로부터 돌출되는 정극 리드 및 부극 리드를 포함한다. 상기 외장 필름은, 상기 정극 리드 및 상기 부극 리드가 상기 외장 필름으로부터 돌출되는 방향과 상이한 방향에 있어서, 상기 전극체의 외측에, 상기 외장 필름 내에서 가스가 발생한 경우에 팽창하는 팽창부를 갖는다. 상기 수용 케이스와 상기 축전 모듈의 사이에는, 상기 팽창부의 팽창을 허용하는 팽창 허용 공간이 형성되어 있다.
상기 구성에 의하면, 외장 필름에 팽창부가 형성됨으로써, 외장 필름 내에서 상당한 정도의 가스가 발생한 경우에는, 당해 팽창부에 가스가 저류됨으로써, 당해 팽창부가 팽창한다. 이 경우에 있어서, 수용 케이스와 축전 모듈 사이에, 팽창부의 팽창을 허용하는 팽창 허용 공간이 형성됨으로써, 수용 케이스와 팽창부의 간섭을 억제할 수 있다. 이 결과, 팽창부에 과잉의 압력이 외부로부터 부하되는 것이 억제되어, 외장 필름이 파손되는 것을 억제할 수 있다.
상기 본 개시에 기초하는 축전 장치에 있어서는, 상기 외장 필름은, 평면에서 본 경우에 장변부 및 단변부를 갖는 직사각형 형상을 갖는다. 이 경우에는, 상기 정극 리드 및 상기 부극 리드는, 상기 외장 필름의 길이 방향을 따라 상기 단변부로부터 돌출되어 있어도 된다. 또한 이 경우에는, 상기 팽창부는, 상기 외장 필름의 폭 방향에 있어서 상기 전극체의 외측에 형성되어 있는 것이 바람직하고, 상기 팽창 허용 공간은, 평면에서 본 경우에, 상기 폭 방향에 있어서 상기 전극체의 외측에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 구성에 의하면, 전극체의 폭 방향에 있어서 전극체의 외측에 팽창부가 형성됨으로써, 길이 방향을 따라서 팽창부를 형성할 수 있다. 이것에 의해, 팽창부의 영역을 크게 확보할 수 있어, 가스가 발생한 경우에는, 다량의 가스를 팽창부에 저류할 수 있다. 또한, 전극체의 폭 방향에 있어서 전극체의 외측에 팽창부가 형성됨으로써, 팽창 허용 공간을 크게 확보할 수 있다. 이 결과, 팽창부가 팽창된 경우라도 수용 케이스와 팽창부의 간섭을 억제할 수 있어, 외장 필름이 파손되는 것을 억제할 수 있다.
상기 본 개시에 기초하는 축전 장치에 있어서는, 상기 축전 모듈은, 상기 복수의 축전 셀에 포함되는 상기 정극 리드 중 어느 것에 의해 구성되는 정극 단자부와, 상기 복수의 축전 셀에 포함되는 상기 부극 리드 중 어느 것에 의해 구성되는 부극 단자부를 포함한다. 당해 축전 장치는, 상기 수용 케이스의 외부에 형성된 정극 외부 단자부 및 부극 외부 단자부와, 상기 정극 외부 단자부와 상기 정극 단자부를 접속하는 제 1 도전 부재, 그리고 상기 부극 외부 단자부와 상기 부극 단자부를 접속하는 제 2 도전 부재를 추가로 구비한다. 이 경우에는, 상기 제 1 도전 부재 및 상기 제 2 도전 부재는, 상기 팽창 허용 공간에 비집고 들어가지 않도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 구성에 의하면, 팽창부가 팽창한 경우에, 제 1 도전 부재 및 제 2 도전 부재와, 팽창부가 간섭하는 것을 억제할 수 있다. 이 결과, 외장 필름이 파손되는 것을 한층 더 억제할 수 있다.
상기 본 개시에 기초하는 축전 장치에 있어서는, 상기 팽창부는, 상기 외장 필름의 잉여부가 되접혀 꺾임으로써 형성되어 있다.
상기 구성에 의하면, 팽창부의 구성을 간소화할 수 있다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은, 첨부된 도면과 관련하여 이해되는 본 발명에 관한 다음의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.
도 1 은, 실시형태에 관련된 축전 장치의 개략 평면도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 II-II 선을 따른 개략 단면도이다.
도 3 은, 도 1 에 나타내는 III-III 선을 따른 개략 단면도이다.
도 4 는, 도 1 에 나타내는 IV-IV 에 나타내는 개략 단면도이다.
도 5 는, 실시형태에 관련된 축전 장치에 있어서 팽창부가 팽창된 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
이하, 본 개시의 실시형태에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시형태에 있어서는, 동일하거나 또는 공통되는 부분에 대하여 도면 중 동일한 부호를 부여하고, 그 설명은 반복하지 않는다.
도 1 은, 실시형태에 관련된 축전 장치의 개략 평면도이다. 도 2 은, 도 1 에 나타내는 II-II 선을 따른 개략 단면도이다. 도 3 은, 도 1 에 나타내는 III-III 선을 따른 개략 단면도이다. 도 4 는, 도 1 에 나타내는 IV-IV 에 나타내는 개략 단면도이다. 도 1 내지 도 4 를 참조하여, 실시형태에 관련된 축전 장치 (100) 에 대해 설명한다.
본 실시형태에 관련된 축전 장치 (100) 는, 차량에 탑재된다. 당해 차량은, 모터와 엔진의 적어도 일방의 동력을 사용하여 주행 가능한 하이브리드 전기 차량(Hybrid　Electric　Vehicle), 또는, 전기 에너지에 의해 얻어진 구동력으로 주행하는 전동 차량이다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 축전 장치 (100) 는, 수용 케이스 (10) 와, 축전 모듈 (20) 과, 정극 외부 단자부 (3) 및 부극 외부 단자부 (4) 를 구비한다.
정극 외부 단자부 (3) 및 부극 외부 단자부 (4) 는, 수용 케이스 (10) 의 외부에 형성되어 있다. 보다 특정적으로는, 정극 외부 단자부 (3) 및 부극 외부 단자부 (4) 는, 수용 케이스 (10) 의 상면에 형성되어 있다. 정극 외부 단자부 (3) 및 부극 외부 단자부 (4) 는 폭 방향 (DR2) 으로 간격을 두고 배치되어 있다.
수용 케이스 (10) 는, 대략 직방체 형상을 갖는다. 수용 케이스 (10) 는, 길이 방향 (DR1) 을 따라 연장되도록 형성되어 있다. 수용 케이스 (10) 는, 내부에 축전 모듈 (20) 을 수용한다. 수용 케이스 (10) 는, 어퍼 케이스 (11) (도 2, 3 참조) 및 로어 케이스 (12) (도 2, 3 참조) 를 포함한다. 어퍼 케이스 (11) 는, 하방을 향하여 개구하는 대략 상자형 형상을 갖는다. 로어 케이스 (12) 는, 상방을 향하여 개구하는 대략 상자형 형상을 갖는다.
또한, 도 2 및 도 3 에 있어서는, 편의상, 어퍼 케이스 (11) 의 상벽부 및 로어 케이스의 저벽부 (底壁部) 가 평탄하도록 도시하고 있지만, 상세하게는, 도 4, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 중앙부가 축전 모듈 (20) 에 가까워지도록 우묵한 형상을 가지고 있다.
도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 축전 모듈 (20) 은, 복수의 축전 셀 (30), 및 복수의 접속 부재 (버스 바) (33, 34) 를 포함한다. 복수의 축전 셀 (30) 은, 적층 방향 (DR3) 으로 적층되어 있다. 또한, 적층 방향 (DR3) 은, 연직 방향과 평행한 방향이다.
복수의 축전 셀 (30) 의 각각은, 전극체 (35), 외장 필름 (36), 정극 리드로서의 정극 집전판 (37) 및 부극 리드로서의 부극 집전판 (38) 을 포함한다.
외장 필름 (36) 은, 알루미늄 라미네이트 필름 등에 의해 형성되어 있다. 외장 필름 (36) 은, 전극체 (35) 와, 도시되어 있지 않은 전해액을 내부에 수용하고 있다. 외장 필름 (36) 은, 평면에서 본 경우에, 대략 직사각형 형상을 갖고, 한 쌍의 장변부 (361) (도 1 참조) 및 한 쌍의 단변부 (362) (도 1 참조) 를 갖는다.
한 쌍의 장변부 (361) 는, 길이 방향 (DR1) 을 따라 연장되고, 폭 방향 (DR2) 으로 나란하다. 1 쌍의 단변부 (362) 는, 폭 방향 (DR2) 을 따라 연장되고, 길이 방향 (DR1) 으로 나란하다.
외장 필름 (36) 은, 상측 필름 (39A) 및 하측 필름 (39B) 을 포함한다. 상측 필름 (39A) 은 전극체 (35) 를 상방으로부터 덮도록 배치되어 있고, 하측 필름 (39B) 은 전극체 (35) 를 하방으로부터 덮도록 형성되어 있다.
상측 필름 (39A) 의 외주연부와, 하측 필름 (39B) 의 외주연부는 도시되지 않은 접착제에 의해 접착되어 있다.
전극체 (35) 는 직방체 형상으로 형성되어 있다. 전극체 (35) 는, 적층 방향 (DR3) 으로 적층된 복수의 정극 시트와, 복수의 세퍼레이터와, 복수의 부극 시트를 포함한다. 정극 시트 및 부극 시트 사이에 세퍼레이터가 배치되어 있다.
정극 시트를 구성하는 알루미늄박의 일부는, 전극체 (35) 의 일방의 측면측 (길이 방향 (DR1) 의 일방측) 으로 인출되어 있고, 부극 시트를 구성하는 구리박의 일부는, 전극체 (35) 의 일방의 측면측 (길이 방향 (DR1) 의 일방측) 으로 인출되어 있다. 전극체 (35) 의 일방의 측면측으로 인출된 알루미늄박의 일부 및 구리박의 일부는, 폭 방향 (DR2) 으로 간격을 두고 배치되어 있다.
정극 집전판 (37) 은 알루미늄 등에 의해 형성되어 있다. 정극 집전판 (37) 은, 상기 일방의 측면측 (길이 방향 (DR1) 의 일방측) 에 배치되어 있다. 정극 집전판 (37) 에는, 정극 시트를 구성하는 알루미늄박이 복수 용접되어 있다. 이것에 의해, 정극 집전판 (37) 은 전극체 (35) 에 접속되어 있다.
정극 집전판 (37) 의 상면에는 접착제 (52) 가 형성되어 있고, 접착제 (52) 는 상측 필름 (39A) 과 정극 집전판 (37) 을 접착하고 있다. 정극 집전판 (37) 의 하면에는 접착제 (53) 가 형성되어 있고, 접착제 (53) 는 하측 필름 (39B) 과 정극 집전판 (37) 을 접착하고 있다. 또한, 접착제 (52, 53) 는 길이 방향 (DR1) 에 있어서 외장 필름 (36) 의 외측까지 연장되어 있다.
정극 집전판 (37) 은, 길이 방향 (DR1) 을 따라 외장 필름 (36) 의 단변부 (362) 로부터 외측으로 돌출된다. 보다 상세하게는, 정극 집전판 (37) 은, 길이 방향 (DR1) 의 일방측에 있어서, 외장 필름 (36) 및 접착제 (52, 53) 보다 외측으로 돌출되어 있다. 정극 집전판 (37) 은, 외장 필름 (36) 및 접착제 (52, 53) 로부터 노출되는 노출부 (50) 를 포함한다.
부극 집전판 (38) 은 구리 등에 의해 형성되어 있다. 부극 집전판 (38) 은, 상기 일방의 측면측 (길이 방향 (DR1) 의 일방측) 에 배치되어 있다. 부극 집전판 (38) 에는, 부극 시트를 구성하는 구리박이 복수 용접되어 있다. 이것에 의해, 부극 집전판 (38) 은 전극체 (35) 에 접속되어 있다.
부극 집전판 (38) 의 상면에는 접착제 (52) 가 형성되어 있고, 접착제 (52) 는 부극 집전판 (38) 및 상측 필름 (39A) 을 접착하고 있다. 부극 집전판 (38) 의 하면에는 접착제 (53) 가 형성되어 있고, 접착제 (53) 는 부극 집전판 (38) 및 하측 필름 (39B) 을 접착하고 있다. 또한, 접착제 (52, 53) 는 길이 방향 (DR1) 에 있어서 외장 필름 (36) 의 외측까지 연장되어 있다.
부극 집전판 (38) 은, 길이 방향 (DR1) 을 따라 외장 필름 (36) 의 단변부 (362) 로부터 외측으로 돌출된다. 보다 상세하게는, 부극 집전판 (38) 은, 길이 방향 (DR1) 의 일방측에 있어서, 외장 필름 (36) 및 접착제 (52, 53) 보다 외측으로 돌출되어 있다. 부극 집전판 (38) 은, 외장 필름 (36) 및 접착제 (52, 53) 로부터 노출되는 노출부 (51) 를 포함한다.
복수의 축전 셀 (30) 은, 적층 방향에 있어서, 정극 집전판 (37) 및 부극 집전판 (38) 이 교대로 나란하게 적층되어 있다. 적층 방향에 있어서, 서로 이웃하는 축전 셀 (30) 의 일방은, 서로 이웃하는 축전 셀 (30) 의 타방을 상하로 반전시켜 배치되어 있다.
복수의 접속 부재 (33) 는, 도 1 에 나타내는 폭 방향 (DR2) 의 일방측에 있어서, 도 2 에 나타낸 바와 같이, 부극 집전판 (38) 의 노출부 (51) 와 정극 집전판 (37) 의 노출부 (50) 를 접속한다. 구체적으로는, 복수의 접속 부재 (33) 는, 부극 집전판 (38) 의 하면과 정극 집전판 (37) 의 상면을 접속한다.
복수의 접속 부재 (34) 는, 도 1 에 나타내는 폭 방향 (DR2) 의 타방측에 있어서, 도 3 에 나타낸 바와 같이, 부극 집전판 (38) 의 노출부 (51) 와 정극 집전판 (37) 의 노출부 (50) 를 접속한다. 구체적으로는, 복수의 접속 부재 (34) 는, 부극 집전판 (38) 의 하면과 정극 집전판 (37) 의 상면을 접속한다.
이와 같이 복수의 접속 부재 (33, 34) 에 의해, 복수의 축전 셀 (30) 은 직렬로 접속된다.
복수의 축전 셀 (30) 중 가장 상방에 위치하는 축전 셀 (30) 에 포함되는 정극 집전판 (37) 은, 축전 모듈 (20) 의 정극 단자부 (41) 로서 기능한다. 복수의 축전 셀 (30) 중 가장 하방에 위치하는 축전 셀 (30) 에 포함되는 부극 집전판 (38) 은, 축전 모듈 (20) 의 부극 단자부 (42) 로서 기능한다.
축전 장치 (100) 는, 제 1 도전 부재 (21), 제 2 도전 부재 (22), 절연 부재 (25) 및 절연막 (27, 28) 을 추가로 구비한다.
제 1 도전 부재 (21) 는, 정극 단자부 (41) 와, 상기 정극 외부 단자부 (3) 를 접속한다. 제 1 도전 부재 (21) 는, 후술하는 팽창 허용 공간에 비집고 들어가지 않도록 형성되어 있다. 보다 특정적으로는, 제 1 도전 부재 (21) 는, 길이 방향 (DR1) 의 일방측에 있어서, 외장 필름 (36) 의 외측에 형성되어 있다.
제 1 도전 부재 (21) 는, 제 1 부분 (211) 과, 제 2 부분 (212) 을 포함한다. 제 1 부분 (211) 은, 대략 판상 형상을 갖고, 상기 정극 단자부 (41) 의 상면에 용접되어 있다. 제 2 부분 (212) 은, 상방을 향하여 연장되도록 형성되어 있다. 제 2 부분 (212) 의 선단측은, 수용 케이스 (10) 의 어퍼 케이스 (11) 를 관통하여, 정극 외부 단자부 (3) 에 접속되어 있다.
또한, 제 1 도전 부재 (21) 및 수용 케이스 (10) 는, 수용 케이스 (10) 의 내면에 형성된 절연막 (27), 어퍼 케이스 (11) 를 관통하는 부분의 제 2 부분 (212) 의 주위에 형성된 절연 부재 (61), 어퍼 케이스 (11) 의 상면에 형성된 절연막 (28) 에 의해 절연되어 있다.
제 2 도전 부재 (22) 는, 부극 단자부 (42) 와, 상기 부극 외부 단자부 (4) 를 접속한다. 제 2 도전 부재 (22) 는, 후술하는 팽창 허용 공간에 비집고 들어가지 않도록 형성되어 있다. 제 2 도전 부재 (22) 는, 길이 방향 (DR1) 의 일방측에 있어서, 외장 필름 (36) 의 외측에 형성되어 있다.
제 2 도전 부재 (22) 는, 제 1 부분 (221) 과, 제 2 부분 (222) 을 포함한다. 제 1 부분 (221) 은, 대략 판상 형상을 갖고, 상기 부극 단자부 (42) 의 하면에 용접되어 있다. 제 2 부분 (222) 은, 상방을 향하여 연장되도록 형성되어 있다. 제 2 부분 (222) 의 선단측은, 수용 케이스 (10) 의 어퍼 케이스 (11) 를 관통하여, 부극 외부 단자부 (4) 에 접속되어 있다.
또한, 제 2 도전 부재 (22) 및 수용 케이스 (10) 는, 수용 케이스 (10) 의 내면에 형성된 절연막 (27), 어퍼 케이스 (11) 를 관통하는 부분의 제 2 부분 (222) 의 주위에 형성된 절연 부재 (62), 어퍼 케이스 (11) 의 상면에 형성된 절연막 (28) 에 의해 절연되어 있다.
절연 부재 (25) 는, 수용 케이스 (10) 내에 있어서, 길이 방향 (DR1) 의 일방측에 형성되어 있다. 절연 부재 (25) 는, 길이 방향 (DR1) 의 일방측에 위치하는 수용 케이스 (10) 의 측벽으로부터 축전 모듈 (20) 에 도달하도록 충전되어 있다. 절연 부재 (25) 는, 예를 들어 절연성을 갖는 수지 부재이다. 절연 부재 (25) 는, 일정 정도의 열전도성을 갖는다.
정극 집전판 (37) 의 노출부 (50) 와, 부극 집전판 (38) 의 노출부 (51) 와, 접속 부재 (33) 와, 제 1 도전 부재 (21) 및 제 2 도전 부재 (22) 의 적어도 일부는, 절연 부재 (25) 에 매설되어 있다.
노출부 (50, 51) 와, 접속 부재 (33) 와, 제 1 도전 부재 (21) 및 제 2 도전 부재 (22) 는 금속 재료로 구성되어 있다. 이 때문에, 충방전에 의하여 축전 모듈 (20) 이 발열한 경우에는, 축전 모듈 (20) 내의 열을, 절연 부재 (25) 에 전도할 수 있다. 당해 절연 부재 (25) 는, 길이 방향 (DR1) 의 일방측에 위치하는 수용 케이스 (10) 의 측벽에 접촉하고 있기 때문에, 절연 부재 (25) 에 전달된 열은, 당해 측벽으로부터 방열할 수 있다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 어퍼 케이스 (11) 는, 상벽부 (111) 및 둘레벽부 (112) 를 포함한다. 둘레벽부 (112) 는, 상벽부 (111) 의 주연으로부터 하방을 향하여 연장되도록 형성되어 있다.
상벽부 (111) 는, 중앙부 (111a), 및 당해 중앙부 (111a) 를 둘러싸는 주위부 (111b) 를 갖는다. 상벽부 (111) 는, 중앙부 (111a) 가 로어 케이스 (12) 의 저벽부 (121) 에 가까워지도록 휘어진 형상을 갖는다. 보다 특정적으로는, 중앙부 (111a) 는, 축전 모듈 (20) 을 끼워 넣을 수 있게 되도록, 주위부 (111b) 보다 하방측에 위치하고 있다. 주위부 (111b) 는, 상벽부 (111) 의 주연을 향함에 따라 상방을 향하도록 만곡되어 있다.
로어 케이스 (12) 는, 저벽부 (121) 및 둘레벽부 (122) 를 포함한다. 둘레벽부 (122) 는, 저벽부 (121) 의 주연으로부터 상방을 향하여 연장되도록 형성되어 있다.
저벽부 (121) 는, 중앙부 (121a) 및 중앙부 (121a) 를 둘러싸는 주위부 (121b) 를 갖는다. 저벽부 (121) 는, 중앙부 (121a) 가 어퍼 케이스 (11) 의 상벽부 (111) 에 가까워지도록 휘어진 형상을 갖는다. 보다 특정적으로는, 중앙부 (121a) 는, 축전 모듈 (20) 을 끼워 넣을 수 있게 되도록, 주위부 (121b) 보다 상방측에 위치하고 있다. 주위부 (121b) 는, 저벽부 (121) 의 주연을 향함에 따라 하방을 향하도록 만곡되어 있다.
어퍼 케이스 (11) 와 로어 케이스 (12) 는, 로어 케이스 (12) 의 둘레벽부 (122) 의 선단측이, 어퍼 케이스 (11) 의 둘레벽부 (112) 의 하단측의 내측에 압입된 상태로 고정되어 있다. 이 상태에 있어서는, 상벽부 (111) 의 중앙부 (111a) 및 저벽부 (121) 의 중앙부 (121a) 에 의해, 축전 모듈 (20) 이 적층 방향 (DR3) (상하 방향) 으로 구속된다.
또한, 로어 케이스 (12) 의 둘레벽부 (122) 의 선단측과, 어퍼 케이스 (11) 의 둘레벽부 (112) 의 하단측의 사이에는, 패킹 등의 시일 부재가 배치되어 있어도 된다.
또한, 복수의 축전 셀 (30) 의 각각은, 팽창부 (363) 를 갖는다. 팽창부 (363) 는, 팽창 가능하게 형성되어 있다. 팽창부 (363) 는, 전극체 (35) 의 발열 혹은 열화 등에 의해, 외장 필름 (36) 내에서 가스가 발생한 경우에, 당해 가스가 충전됨으로써 팽창한다.
팽창부 (363) 는, 외장 필름 (36) 에 형성되어 있다. 팽창부 (363) 는, 외장 필름 (36) 의 잉여부가 되접혀 꺾임으로써 형성되어 있다. 보다 특정적으로는, 팽창부 (363) 는, 외장 필름 (36) 중 폭 방향 (DR2) 에서 전극체 (35) 로부터 크게 돌출되는 부분이, 접착된 선단측이 내측을 향하도록 되접힘으로써 형성되어 있다. 이것에 의해, 팽창부 (363) 의 구성을 간소화할 수 있다. 팽창부 (363) 는, 상기 서술한 정극 집전판 (37) 및 부극 집전판 (38) 이 외장 필름 (36) 으로부터 돌출되는 방향과 상이한 방향에 있어서, 전극체 (35) 의 외측에 형성되어 있다.
구체적으로는, 팽창부 (363) 는, 폭 방향 (DR2) 에 있어서, 전극체 (35) 의 외측에 형성되어 있다. 팽창부 (363) 는, 예를 들면, 길이 방향 (DR1) 에 있어서 외장 필름 (36) 의 일단측에서부터 타단측에 걸쳐 형성되어 있다. 이것에 의해, 팽창부 (363) 의 영역을 크게 확보할 수 있으며, 가스가 발생한 경우에는 다량의 가스를 팽창부 (363) 에 저장할 수 있다.
또한, 상기 서술한 바와 같이, 상벽부 (111) 의 중앙부 (111a) 및 저벽부 (121) 의 중앙부 (121a) 에 의해, 축전 모듈 (20) 이 적층 방향 (DR3) (상하 방향) 으로 구속되어 있음으로써, 외장 필름 (36) 내에서 가스가 발생한 경우에는, 당해 가스는, 팽창부 (363) 를 향하여 이동하기 쉬워진다.
또한, 폭 방향 (DR2) 에 있어서, 어퍼 케이스 (11) 의 둘레벽부 (112) 와 로어 케이스 (12) 의 둘레벽부 (122) 는, 전극체 (35) 로부터 거리를 두고 배치되어 있고, 이로써, 수용 케이스 (10) 와 축전 모듈 (20) 사이에는, 상기 팽창부 (363) 의 팽창을 허용하는 팽창 허용 공간 (S) 이 형성되어 있다. 팽창 허용 공간 (S) 은, 평면에서 본 경우에, 폭 방향 (DR2) 에 있어서, 전극체 (35) 의 외측에 위치한다.
도 5 는, 실시형태에 관련된 축전 장치에 있어서 팽창부가 팽창된 상태를 나타내는 개략 단면도이다. 도 5 를 참조하여, 팽창부 (363) 가 팽창된 상태에 대해 설명한다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 전극체 (35) 의 열화 혹은 발열 등에 의해, 외장 필름 (36) 내에서 가스가 발생한 경우에는, 팽창부 (363) 가 팽창한다. 이때, 상기 서술한 바와 같이, 수용 케이스 (10) 와 축전 모듈 (20) 사이에 팽창 허용 공간 (S) 이 형성되어 있음으로써, 수용 케이스 (10) 와 팽창된 팽창부 (363) 의 간섭을 억제할 수 있다. 이 결과, 팽창부 (363) 에 과잉의 압력이 외부로부터 부하되는 것이 억제되어, 외장 필름 (36) 이 파손되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 서술한 바와 같이, 당해 팽창 허용 공간 (S) 에는, 상기 제 1 도전 부재 및 상기 제 2 도전 부재가 비집고 들어가지 않기 때문에, 팽창부 (363) 가 팽창한 경우에, 팽창부 (363) 와, 제 1 도전 부재 및 제 2 도전 부재가 간섭하는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 외장 필름 (36) 이 파손되는 것을 한층 더 억제할 수 있다.
또한, 팽창 허용 공간 (S) 은, 폭 방향 (DR2) 에 있어서 전극체 (35) 의 외측에 향상됨과 함께, 길이 방향 (DR1) 에 있어서 수용 케이스 (10) 의 일단부측에서부터 타단부측에 걸쳐 형성됨으로써, 팽창 허용 공간 (S) 을 크게 확보할 수 있다. 이것에 의해, 다량의 가스가 발생한 경우라도, 수용 케이스 (10) 와 팽창부 (363) 의 간섭을 억제할 수 있어, 외장 필름 (36) 이 파손되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 서술한 실시형태에 있어서는, 정극 집전판 (37) 및 부극 집전판 (38) 의 양방이, 길이 방향 (DR1) 의 일방측에서, 외장 필름 (36) 으로부터 외측으로 돌출되는 경우를 예시하여 설명하였지만, 이것에 한정되지 않는다. 정극 집전판 (37) 이, 길이 방향 (DR1) 의 일방측에서 외장 필름 (36) 으로부터 외측으로 돌출되고, 부극 집전판 (38) 이, 길이 방향 (DR1) 의 타방측에서 외장 필름 (36) 으로부터 외측으로 돌출되어도 된다.
또한, 정극 집전판 (37) 및 부극 집전판 (38) 의 양방이, 폭 방향 (DR2) 의 일방측에서 외장 필름 (36) 으로부터 외측으로 돌출되어도 된다. 또한, 정극 집전판 (37) 이, 폭 방향 (DR2) 의 일방측에서 외장 필름 (36) 으로부터 외측으로 돌출되고, 부극 집전판 (38) 이, 폭 방향 (DR2) 의 타방측에서 외장 필름 (36) 으로부터 외측으로 돌출되어도 된다. 이 경우에는, 팽창부 (363) 는, 길이 방향 (DR1) 에 있어서 전극체 (35) 의 외측에 형성되고, 팽창 허용 공간 (S) 도, 평면에서 본 경우에, 길이 방향 (DR1) 에 있어서 전극체 (35) 의 외측에 형성된다.
또한, 상기 서술한 실시형태에 있어서는, 축전 모듈 (20) 에 포함되는 축전 셀이, 외장 필름 내에 전해액과 전극체 (35) 가 수용된 라미네이트형의 전지인 경우를 예시하여 설명했지만 이것에 한정되지 않는다. 축전 셀은, 외장 필름 내에 전해액이 수용되지 않고, 고체상의 전해질이 사용된 라미네이트형의 전고체 전지여도 된다.
본 발명의 실시형태에 대해 설명하였지만, 금회 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아닌 것으로 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 청구범위에 의해 나타내어지고, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims (4)

  1. 복수의 축전 셀이 적층 방향으로 적층된 축전 모듈과,
    상기 축전 모듈을 내부에 수용하는 수용 케이스를 구비하고,
    상기 복수의 축전 셀의 각각은, 전극체, 상기 전극체를 봉지하는 외장 필름, 그리고 상기 전극체에 접속되고, 상기 외장 필름으로부터 돌출되는 정극 리드 및 부극 리드를 포함하고,
    상기 외장 필름은, 상기 정극 리드 및 상기 부극 리드가 상기 외장 필름으로부터 돌출되는 방향과 상이한 방향에 있어서 상기 전극체의 외측에, 상기 외장 필름 내에서 가스가 발생한 경우에 팽창하는 팽창부를 갖고,
    상기 수용 케이스와 상기 축전 모듈 사이에는, 상기 팽창부의 팽창을 허용하는 팽창 허용 공간이 형성되어 있는, 축전 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 외장 필름은, 평면에서 본 경우에 장변부 및 단변부를 갖는 직사각형 형상을 갖고,
    상기 정극 리드 및 상기 부극 리드는, 상기 외장 필름의 길이 방향을 따라 상기 단변부로부터 돌출되고,
    상기 팽창부는, 상기 외장 필름의 폭 방향에 있어서 상기 전극체의 외측에 형성되어 있고,
    상기 팽창 허용 공간은, 평면에서 본 경우에, 상기 폭 방향에 있어서 상기 전극체의 외측에 위치하는, 축전 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 축전 모듈은, 상기 복수의 축전 셀에 포함되는 상기 정극 리드 중 어느 것에 의해 구성되는 정극 단자부와, 상기 복수의 축전 셀에 포함되는 상기 부극 리드 중 어느 것에 의해 구성되는 부극 단자부를 포함하고,
    상기 수용 케이스의 외부에 형성된 정극 외부 단자부 및 부극 외부 단자부와, 상기 정극 외부 단자부와 상기 정극 단자부를 접속하는 제 1 도전 부재, 그리고 상기 부극 외부 단자부와 상기 부극 단자부를 접속하는 제 2 도전 부재를 추가로 구비하고,
    상기 제 1 도전 부재 및 상기 제 2 도전 부재는, 상기 팽창 허용 공간에 비집고 들어가지 않도록 형성되어 있는, 축전 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 팽창부는, 상기 외장 필름의 잉여부가 되접혀 꺾임으로써 형성되어 있는, 축전 장치.
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