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KR20130087420A - 축전 소자, 금속 부품 및 축전 소자의 제조 방법 - Google Patents

축전 소자, 금속 부품 및 축전 소자의 제조 방법 Download PDF

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KR20130087420A
KR20130087420A KR1020130007941A KR20130007941A KR20130087420A KR 20130087420 A KR20130087420 A KR 20130087420A KR 1020130007941 A KR1020130007941 A KR 1020130007941A KR 20130007941 A KR20130007941 A KR 20130007941A KR 20130087420 A KR20130087420 A KR 20130087420A
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가부시키가이샤 지에스 유아사
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Abstract

금속제의 판상 부재를 소성 가공하여 돌기부를 형성한 금속 부품을 하우징의 일부로서 구비하는 축전 소자에 있어서, 돌기부 및 그 근방의 구조적 강도를 확보한다. 금속제의 판상 부재의 판면으로부터 기립하는 돌기부(2b)를 갖는 금속 부품(2)을 하우징(101)의 일부로서 구비하는 축전 소자(100)이며, 돌기부(2b)는, 기립 방향 선단측에 통 형상의 통 형상부(22)와, 상기 기립 방향에서, 금속 부품(2)의 상기 판면으로부터 통 형상부(22)에 이르는, 중실의 기둥 형상의 받침부(21)를 구비한다.

Description

축전 소자, 금속 부품 및 축전 소자의 제조 방법 {ELECTRIC STORAGE DEVICE, METAL PARTS AND MANUFACTURING OF ELECTRIC STORAGE DEVICE}
본 발명은, 금속제의 판상 부재의 판면으로부터 기립하는 돌기부가 가공 형성된 금속 부품을 하우징의 일부로 하는 축전 소자, 그 금속 부품 자체 및 판상 부재의 판면으로부터 기립하는 금속 부품을 하우징의 일부로 하는 축전 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
돌기부를 구비하는 금속 부품은 각종 용도로 사용되는 것이다. 예를 들어 하기 특허 문헌 1에 기재된 바와 같이, 돌기부를 이용하여 금속 부품과 다른 부재를 위치 결정하고, 고정되거나 하는 경우도 있다.
금속제의 판상의 부재에 돌기부를 형성하는 경우, 하기 특허 문헌 1에 기재되어 있는 바와 같은 중실의 돌기부가 형성되는 경우가 있다.
일본 특허 공개 제2001-340928호 공보
그러나, 돌기부 전체를 중실로 하는 구성에서는, 돌기부 자체의 기계적 강도가 강하여, 돌기부에 외력이 작용한 경우에 있어서의 내성이 높지만, 돌기부를 형성하기 위한 가공이 용이하지 않다. 또한, 돌기부 형성 후에 다른 부품과의 조립 등을 위해서 돌기부를 더 변형 가공하고 싶은 경우에도, 그 가공 처리가 용이하지 않다.
돌기부의 가공을 용이하게 하기 위해서는, 프레스 가공 등에 의해 돌기부 전체를 통 형상으로 형성하는 구성도 생각할 수 있지만, 그것은, 돌기부의 기계적 강도의 저하를 의미하고 있다.
또한, 소성 변형에 의해 판상 부재에 중실의 돌기부를 형성하면, 판상 부재의 판 두께의 일부가 돌기부의 형성에 이용되기 때문에, 판상 부재의 기계적 강도의 저하도 우려된다.
본 발명은, 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 돌기부의 간편한 가공 형성을 가능하게 하면서, 돌기부 및 그 주변에 충분한 강도를 확보할 수 있는 금속 부품을 하우징의 일부로서 구비하는 축전 소자를 제공하는 점에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 출원에 관한 축전 소자는, 금속제의 판상 부재의 판면으로부터 기립하는 돌기부를 갖는 금속 부품을 하우징의 일부로서 구비하는 축전 소자이며, 상기 돌기부는, 상기 판면과 교차하는 방향인 기립 방향에 있어서의 선단측에 배치되는 통 형상의 통 형상부와, 상기 기립 방향에서, 상기 금속 부품의 상기 판면으로부터 상기 통 형상부에 이르는 범위에 배치되는, 중실의 기둥 형상, 또는, 상기 통 형상부의 벽 두께보다도 두꺼운 벽 두께를 갖는 통 형상의 받침부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
즉, 판상 부재에 돌기부를 형성한 금속 부품을 하우징의 일부로 하고, 다른 부재와 돌기부를 결합시켜 사용하는 경우, 돌기부의 형성면을 따라서 외력이 작용하여, 돌기부의 근원 부분에서 그 외력을 지지하는 경우가 많다.
따라서, 돌기부의 근원 부분을 중실의 기둥 형상, 또는, 두꺼운 벽 두께의 통 형상의 받침부로서 형성함으로써, 돌기부의 근원 부분에서의 강도를 확보한다.
한편, 반드시 외력을 지지할 필요가 없는 돌기부의 기립 방향 선단측에서는, 중공부를 갖는 통 형상의 통 형상부로서 형성하여, 돌기부를 형성하기 위한 가공이나, 돌기부 형성 후의 변형 가공을 용이하게 행할 수 있도록 하고 있다.
또한, 상기 받침부와 상기 통 형상부의 외형이 일치하고, 상기 받침부와 상기 통 형상부의 중심축이 일치해도 된다.
즉, 통 형상부에 의해 돌기부의 높이를 확보하여, 다른 부품과 조립할 때 등에 있어서의 가공의 용이성을 확보할 수 있다. 또한, 중실의 받침부에서 지지 강도를 확보하고 있다.
또한, 상기 기립 방향에 있어서, 상기 돌기부의 벽 두께가, 상기 돌기부의 기단측으로부터 선단측을 향하여 점감하는 상태로 형성되어 있는 것이어도 된다.
따라서, 상기 돌기부에 있어서의 기단측 개소는, 선단측 개소의 통 형상부보다도 벽 두께가 두꺼워, 상기 받침부로서 기능하여, 상기 돌기부의 강도를 확보한다.
또한, 상기 금속 부품에 있어서의 상기 돌기부의 형성면과 반대측의 면에 형성되며, 상기 기립 방향에서 보아 상기 돌기부의 형성 위치와 중복되는 위치에 형성되는 바닥이 있는 오목부를 구비해도 된다.
즉, 돌기부의 형성면과 반대측의 면에 오목부를 구비하는 형상으로 함으로써, 그 오목부를, 돌기부를 판상 부재에 대한 소성 가공에 의해 형성하는 경우의, 돌기부로 되는 부분의 재료의 공급원으로 할 수 있다.
또한, 상기 오목부를 바닥이 있는 것으로 함으로써, 돌기부의 형성 위치에 있어서 금속 부품의 표면측과 이면측이 관통하고 있지 않아, 금속 부품의 표면측과 이면측의 통기를 차단하는 벽체가 형성된다. 이것은, 금속 부품이 하우징의 일부로서 기밀 용기를 형성하는 경우 등의, 금속 부품의 표면측과 이면측의 통기를 차단하고 싶은 용도에 있어서 특히 적합하다.
또한, 상기 오목부의 바닥면이, 상기 판상 부재에 있어서의 상기 돌기부의 형성면보다도 상기 기립 방향 선단측에 위치하도록 형성되어도 된다.
즉, 소성 가공에 의해 상기 돌기부를 형성하는 경우에 있어서, 상기 돌기부의 재료 공급원으로 되는 오목부의 깊이를 깊게 하여, 상기 돌기부를 형성하는 재료의 확보를 용이하게 하고 있다.
이 경우에서도, 오목부의 폭을 적절하게 설정함으로써, 오목부의 측면과 상기 돌기부의 측면을 양측면으로 하는 상기 돌기부의 벽의 벽 두께를, 충분한 강도를 갖는 벽 두께로 설정할 수 있다.
또한, 상기 오목부가, 상기 기립 방향에서 보았을 때, 상기 돌기부의 형성 범위보다도 넓은 범위에서 형성되어 있는 것이어도 된다.
즉, 돌기부를 형성하기 위한 재료의 공급원으로 되는 오목부를 넓은 범위에서 확보함으로써, 돌기부의 크기를 충분히 확보할 수 있다.
또한, 상기 오목부의 깊이는, 상기 금속 부품의 판 두께의 절반 미만인 것이 바람직하다.
이에 의해, 오목부의 바닥면으로부터 돌기부의 근원까지의 금속 부품의 일부인 벽체의 두께를 충분히 확보하여, 돌기부의 근방의 기계적 강도를 높은 상태로 확보하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 오목부는, 상기 금속 부품에 있어서의 상기 돌기부의 형성면측에 형성되어도 된다.
즉, 돌기부의 재료의 공급원으로 되는 오목부를, 판상 부재에 있어서의 상기 돌기부의 형성면측에 구비함으로써, 판상 부재에 있어서의 상기 돌기부의 형성면과 반대측의 면에서는, 상기 돌기부를 형성하는 것에 수반되는 형상 변화를 충분히 작게 할 수 있다.
또한, 상기 돌기부는, 전극 단자와 상기 금속 부품 사이에 배치되는 가스킷(패킹)과 결합하는 것이어도 된다.
즉, 조립용 부품으로서의 전극 단자와 가스킷을 금속 부품과 조립하는 구성으로 하고, 가스킷과 돌기부를 결합시켜 조립함으로써, 가스킷을 통하여 전극 단자의 회전을 방지할 수 있다.
또한, 상기 통 형상부가 코오킹(caulking)되어 있어도 된다.
즉, 상기 금속 부품과 상기 조립용 부품인 전극 단자와 가스킷을 조립할 때에, 상기 조립용 부품의 관통 구멍에 끼워 넣은 상기 돌기부의 통 형상부를 코오킹하여 고정한다.
또한, 가스킷에 관통 구멍을 형성하고, 당해 관통 구멍의 내측에, 코오킹된 통 형상부와 결합하는 상기 관통 구멍의 외측으로 향할수록 서서히 금속 부품의 판면으로부터 멀어지는 경사진 경사면을 구비해도 된다. 여기서, 경사면은 받침부보다 판면으로부터 먼 위치에 배치되어도 된다.
따라서, 상기 돌기부의 통 형상부를 코오킹할 때에, 상기 통 형상부의 벽은 상기 경사면을 따르는 자세로 변형되게 되어, 코오킹에 의한 상기 통 형상부의 벽의 과도한 변형을 억제하여, 상기 통 형상부의 벽 자체의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 상기 경사면이 있음으로써, 상기 통 형상부의 길이를 짧게 할 수 있다.
또한, 상기 금속 부품이 축전 소자의 하우징의 일부이며, 상기 조립용 부품이 전극 단자와 상기 금속 부품 사이에 배치되는 가스킷이다.
따라서, 축전 소자의 조립 공정에 있어서, 축전 소자 하우징의 일부를 이루는 상기 판상 부재와 가스킷을 조립할 때에, 상기 판상 부재에 형성한 상기 돌기부를 가스킷에 형성한 관통 구멍에 끼워 넣어 조립한다.
또한, 1개의 상기 가스킷과 결합하는 상기 돌기부가 복수개 금속 부품에 배치되어 있는 것이어도 된다.
즉, 1개의 가스킷의 위치 결정 고정을 위해서 복수의 돌기부를 배치한다.
또한, 본 금속제의 판상 부재의 판면으로부터 기립하는 돌기부를 갖는 금속 부품을 하우징의 일부로서 구비하는 축전 소자의 제조 방법이며, 상기 판면과 교차하는 방향인 기립 방향에 있어서의 선단측에 배치되는 통 형상의 통 형상부와, 상기 기립 방향에서 상기 금속 부품의 상기 판면으로부터 상기 통 형상부에 이르는 범위에 배치되는, 중실의 기둥 형상, 또는, 상기 통 형상부의 벽 두께보다도 두꺼운 벽 두께를 갖는 통 형상의 받침부를 갖는 상기 돌기부를, 상기 판상 부재에 프레스 가공에 의해 가공 형성하는 축전 소자의 제조 방법이어도 된다.
또한, 상기 돌기부를, 전극 단자와 상기 금속 부품 사이에 배치되는 가스킷에 형성되는 관통 구멍에 끼워 넣은 상태에서, 상기 돌기부의 상기 통 형상부를 코오킹해도 된다.
즉, 상기 돌기부의 기립 방향 선단측에 상기 통 형상부가 존재하기 때문에, 돌기부의 코오킹 작업을 용이하게 행할 수 있다.
판상의 부재에 돌기부를 가공 형성한 금속 부품을 구비하면서, 돌기부 및 그 주변에 충분한 기계적 강도를 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 축전 소자의 외관 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 축전 소자의 내부 구성을 도시하는 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 관한 축전 소자의 주요부 단면도.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 관한 조립 공정을 도시하는 주요부 단면도.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 관한 조립 공정을 도시하는 주요부 단면도.
도 6은 본 발명의 실시 형태에 관한 조립 공정을 도시하는 주요부 단면도.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 관한 주요부 사시도.
도 8은 본 발명의 실시 형태에 관한 주요부 분해도.
도 9는 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 주요부 단면도.
도 10은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 주요부 단면도.
이하, 본 발명에 관한 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
본 실시 형태에서는, 돌기를 구비하는 금속 부품을 하우징의 일부로서 구비하는 축전 소자를 주로 나타내고 있다.
축전 소자로서, 이차 전지의 일례인 비수 전해액 이차 전지(구체적으로는 리튬 이온 전지)를 예시하여 설명한다.
또한, 축전 소자란 충방전 가능한 소자(장치)인 이차 전지나 캐패시터를 포함하는 넓은 개념으로 사용하고 있다.
〔축전 소자(100)(비수 전해액 이차 전지)의 구성〕
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 축전 소자(100)는, 바닥이 있는 통 형상(보다 구체적으로는 바닥이 있는 직사각형 통 형상)의 캔체(1)와, 캔체(1)의 개방면을 막는 금속 부품인 덮개판(2)으로 구성되는 하우징(101)을 구비하고 있다. 본 실시 형태의 경우, 캔체(1)와 덮개판(2)은 용접에 의해 밀봉 상태로 접합되어 있다.
금속 부품인 덮개판(2)은, 직사각형(단책 형상)의 판상 부재에 의해 형성되어 있다. 하우징(101)의 외측으로 되는 덮개판(2)의 면에는, 정극의 전극 단자 PT와 부극의 전극 단자 NT가 구비되어 있다.
캔체(1)의 외형은, 덮개판(2)의 형상에 맞추어 편평 형상의 직육면체이며 내부에 수용 공간을 구비하고, 캔체(1)의 전체적 형상은 바닥이 있는 직사각형 통 형상 또는 직사각형의 용기 형상으로 되어 있다. 따라서, 캔체(1)와 덮개판(2)으로 구성되는 하우징(101)의 전체 형상도 편평한 대략 직육면체 형상을 갖고 있다. 또한, 도 2는 완성된 축전 소자(100)(도 1에 도시한 것)로부터 캔체(1)를 제거하여 하우징(101) 내부의 구성을 도시하고 있으며, 후술하는 발전 요소(3)를 2점 쇄선으로 나타내어, 내부 구조를 보기 쉽게 하고 있다.
하우징(101)의 내부에는, 도 2에 있어서 2점 쇄선으로 나타내는 발전 요소(3)와 집전체(4), 집전체(6)가 전해액에 침지되는 상태로 수납 배치되어 있다.
집전체(4), 집전체(6)는, 발전 요소(3)와 전극 단자 NT, PT를 전기적으로 접속하기 위한 부재이다.
집전체(4)와 집전체(6)는 모두 도전체이고, 대략 동일 형상의 것이 대칭으로 배치되는 관계로 되어 있다. 또한, 집전체(4)와 집전체(6)는 재질이 상이하다. 구체적으로는 정극측에 사용되는 집전체(4)의 재질은 주로 알루미늄이며, 부극측에 사용되는 집전체(6)의 재질은 주로 구리이다.
도 3은 정극측의 전극 단자 PT 부근을 정면으로부터 도시한 단면도이다.
도 8은 덮개판과 그 밖의 부품으로 구성되는 조립 부품의 분해 사시도이다.
이들 도면에도 도시한 바와 같이, 집전체(4), 집전체(6)는, 상기의 금속 재료의 판상 부재를, 전체적으로 대략 L자 형상으로 굴곡 형성하여 형성되어 있다. 또한, 집전체(4), 집전체(6)는, 상하 방향으로 연장되는 부분에 있어서 발전 요소(3)측으로 굴곡되어 있다. 당해 굴곡 가공에 의해 발전 요소(3)와 접속하기 위한 접속부(4a), 접속부(6a)가 집전체(4), 집전체(6)에 형성되어 있다. 집전체(4), 집전체(6)의 상단(수평 방향으로 연장되는 부분)에 위치하는 접속부(4a), 접속부(6a)에는, 후술하는 리벳(8), 리벳(15)을 삽입 관통하기 위한 리벳 설치 구멍(4b), 구멍(6b)이 형성되어 있다.
발전 요소(3)는, 긴 박(箔) 형상으로 형성되어 활물질이 도포된 정극판과 긴 박 형상으로 형성되어 활물질이 도포된 부극판을 포함하는 한 쌍의 전극판과, 긴 박 형상 또는 시트 형상으로 형성된 절연성의 세퍼레이터를 구비하고 있다. 발전 요소(3)는, 정극판과 부극판이 도통하지 않도록 세퍼레이터를 사이에 두고 적층되며, 당해 적층 상태 그대로 권회된, 소위 권회형의 발전 요소(3)이다.
발전 요소(3)는, 상기와 같이 권회한 상태에서, 박 형상의 정극판의 활물질이 도포되어 있지 않은 단부인 미도포 시공부(3a)가 측방(박 형상의 정극판의 길이 방향과 직교하는 방향)으로 연장되고, 박 형상의 부극판의 활물질이 도포되어 있지 않은 단부인 미도포 시공부(3b)가 그것과 반대측의 측방(박 형상 부극판의 길이 방향과 직교하는 방향)으로 연장되어 있다.
본 실시 형태의 경우, 발전 요소(3)는, 정극판, 부극판 및 세퍼레이터가 편평 형상으로 권회되어 형성되어 있다. 이것은, 편평 형상의 하우징(101)에 발전 요소(3)를 적합시켜 수용하기 위해서이다.
발전 요소(3)의 캔체(1) 내에서의 배치 자세는, 발전 요소(3)의 권회 축심이 덮개판(2)의 길이 방향과 평행하게 되는 자세이다. 도 2에 개략적으로 도시한 바와 같이, 정면에서 보았을 때는, 정극판의 미도포 시공부(3a)는, 집전체(4)의 접속부(4a)와 겹치도록 배치되어 있다. 부극판의 미도포 시공부(3b)는, 집전체(6)의 접속부(6a)와 겹치도록 배치되어 있다.
정극판의 미도포 시공부(3a)는 묶인 상태로 집전체(4)의 접속부(4a)에 용접되어 있다. 또한, 부극판의 미도포 시공부(3b)는 묶인 상태로 집전체(6)의 접속부(6a)에 용접되어 있다.
금속제(구체적으로는, 알루미늄제, 스테인리스제 등을 예시할 수 있음)의 덮개판(2)에 설치되어 있은 정극측의 전극 단자 PT는 정극측의 집전체(4)에 전기적으로 접속되어 있다. 부극측의 전극 단자 NT는 부극측의 집전체(6)에 전기적으로 접속되어 있다.
정극의 전극 단자 PT의 덮개판(2)에의 설치 구조 및 전극 단자 PT와 집전체(4)의 접속 구조와, 부극의 전극 단자 NT의 덮개판(2)에의 설치 구조 및 전극 단자 NT와 집전체(6)의 접속 구조는, 동일 형상의 것이 대칭으로 배치된 것이며, 금속 부재의 재질만이 상이하다.
이하에 있어서는, 정극측의 구성을 주체로 설명한다.
도 3 등에 도시한 바와 같이, 도전성을 갖는 금속 재료(구체적으로는, 알루미늄)로 형성되는 리벳(8)의 헤드부(8a)가 정극의 전극 단자 PT로서 기능하고 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 코오킹된 상태의 리벳(8)의 하우징(101)의 내측의 단부가 집전체(4)와 전기적으로 접속되어 있다.
리벳(8)의 헤드부(8a)는, 전기적인 절연 재료이며 시일 부재이기도 하는 수지제의 상부 가스킷(10)(상부 패킹)에 주위가 둘러싸이는 상태로 유지되어 있다.
상부 가스킷(10)은, 덮개판(2)과 전극 단자 PT로서 기능하는 리벳(8)을 절연하는 부품이다. 상부 가스킷(10)의 상면측(외측)의 형상은, 리벳(8)의 헤드부(8a)의 형상(본 실시 형태의 경우, 대략 직육면체)에 적합한 오목 형상으로 형성되어 있다. 상부 가스킷(10)의 하면측(내측)의 형상은, 덮개판(2)의 상면에 형성된 전극용 볼록부(2a)의 외형 형상에 적합한 오목 형상으로 형성되어 있다. 상부 가스킷(10)에 있어서의 상면측의 오목 형상과 하면측의 오목 형상을 이격하는 벽 부분에, 리벳(8)을 관통시키는 관통 구멍(10a)(도 8 참조)이 형성되어 있다. 그 관통 구멍(10a)의 형성 부분은, 리벳(8)의 관통 방향을 따라서 원통 형상으로 연장되어, 리벳(8)의 주위를 덮고 있다.
또한, 상부 가스킷(10)에는, 리벳(8)의 보유 지지 부분에 대하여 덮개판(2)의 길이 방향으로 이어지는 상태로, 덮개판(2)에 있어서의 하우징(101) 외측의 판면으로부터 외측을 향하여 기립하는 돌기부(2b)와 결합하는 위치 결정부(10b)가 형성되어 있다.
전극 단자 PT의 하우징(101) 내측에 있어서는, 덮개판(2)과 집전체(4) 사이에, 전기적인 절연 재료이며 시일 부재이기도 하는 수지제의 하부 가스킷(12)(하부 패킹)이 배치되어 있다.
하부 가스킷(12)의 상면측의 형상은, 덮개판(2)에 전극용 볼록부(2a)를 형성하는 것에 수반하여 덮개판(2)의 하면측에 형성되는 오목 형상에 적합한 볼록 형상으로 형성되어 있다. 하부 가스킷(12)의 하면측의 형상은, 집전체(4)의 상단부를 에워싸는 오목 형상으로 형성되어 있다. 하부 가스킷(12)에도, 리벳(8) 등을 관통시키는 관통 구멍(12a)이 형성되어 있다.
리벳(8)은, 상부 가스킷(10)의 관통 구멍(10a), 덮개판(2)의 전극용 볼록부(2a)의 관통 구멍(2c), 하부 가스킷(12)의 관통 구멍(12a) 및 집전체(4)의 리벳 설치 구멍(4b)을 관통하는 상태로 삽입되고, 이들 각 부재를 끼워 넣은 상태로 코오킹되는 것이다. 코오킹된 리벳(8)에 의해, 덮개판(2)에 집전체(4)와 전극 단자 PT로서 기능하는 리벳(8)의 헤드부(8a)가 고정되고, 이들 사이에 배치되는 상부 가스킷(10) 및 하부 가스킷(12)에 의해, 덮개판(2)으로부터 리벳(8)과 집전체(4)의 전기적인 절연이 확보된다. 또한, 코오킹된 리벳(8)의 끼움 지지력에 의해 기밀 시일을 확보하고 있다.
부극의 전극 단자 NT도 정극의 전기 단자 PT와 마찬가지의 구성이며, 도전성을 갖는 금속 재료에 의해 형성되는 리벳(15)이 구비됨과 함께, 전기적인 절연 재료이며 시일 부재이기도 하는 수지성의 상부 가스킷(16)(상부 패킹) 및 하부 가스킷(17)(하부 패킹)이 구비되어 있다. 부극측에 있어서도, 상부 가스킷(16)은, 상면측에서, 부극측의 전극 단자 NT로서 기능하는 리벳(15)의 헤드부(15a)를 보유 지지하고, 하면측에서, 전극용 볼록부(2a)를 보유 지지함과 함께, 관통 구멍(16a)의 형성 개소를 원통 형상으로 연장시켜 리벳(15)의 주위를 덮고 있다.
또한, 하부 가스킷(17)은, 그것의 상면측의 볼록 형상에 의해 덮개판(2)의 전극용 볼록부(2a)의 하면측에 끼워 맞추어져, 하면측의 오목 형상에 의해 집전체(6)의 상단을 보유 지지하고 있다.
리벳(15)은, 상부 가스킷(16)의 관통 구멍(16a), 덮개판(2)의 전극용 볼록부(2a)의 관통 구멍(2c), 하부 가스킷(17)의 관통 구멍(17a) 및 집전체(6)의 리벳 설치 구멍(6b)을 관통하는 상태로 삽입되고, 이들 각 부재를 끼워 넣은 상태로 코오킹되어, 덮개판(2)과의 사이의 전기적인 절연과 기밀 시일을 확보하고 있다.
이어서, 축전 소자(100)의 제조 공정 중, 특히, 덮개판(2)에 조립되는 조립 부품의 조립 공정에 대하여 설명한다.
상술한 바와 같이, 덮개판(2)에는, 덮개판(2)에 상부 가스킷(10, 16) 및 하부 가스킷(12, 17)을 통하여, 전극 단자 NT, PT인 리벳(8, 15)과, 집전체(4, 6)가 설치되어, 조립 부품이 형성된다.
이 조립 부품의 기재로 되는 덮개판(2)에는, 도 8에 도시한 바와 같이, 정극측 및 부극측의 각각에서 전극용 볼록부(2a) 및 돌기부(2b)를 형성한다. 돌기부(2b)는, 돌기부(2b)의 기립 방향(덮개판(2)의 판면의 법선 방향)에서 보았을 때, 2개의 전극용 볼록부(2a)의 사이에 형성되어 있다. 또한, 2개의 돌기부(2b)는, 전극 단자 NT, 전극 단자 PT인 리벳(8), 리벳(15)의 헤드부(8a), 헤드부(15a)의 설치 위치의 각각 측방(근방)에 설정되어 있다.
전극용 볼록부(2a) 및 돌기부(2b)의 형성 방법으로서는, 단책 형상의 금속제의 평판(덮개판(2))에 소성 가공(보다 구체적으로는, 프레스 가공)에 의해 형성한다.
전극용 볼록부(2a)의 형상은, 개략적으로는, 덮개판(2)의 판면을 하우징(101)의 외측으로 대략 직사각형 형상으로 압출한 형상으로 되어 있다. 하우징(101) 외측으로 볼록 형상이 되어 있는 전극용 볼록부(2a)는, 상부 가스킷(10), 상부 가스킷(16)의 하면측의 오목 형상과 끼워 맞추어, 상부 가스킷(10), 상부 가스킷(16)을 위치 결정하는 것이다. 또한, 하우징(101) 내측의 오목 형상 부분에서는, 하부 가스킷(12), 하부 가스킷(17)과 끼워 맞추어, 하부 가스킷(12), 하부 가스킷(17)을 위치 결정한다.
도 4와 도 7은 돌기부(2b)의 형성 개소의 확대 단면도이다.
이들 도면에도 도시한 바와 같이, 돌기부(2b)는, 덮개판(2)의 판면으로부터 상방측에 있어서, 받침부(21)와, 통 형상부(22)가 적층된 형상을 갖고 있다.
받침부(21)는, 돌기부(2b)의 덮개판(2)측을 형성하는 부분이며, 덮개판(2)의 판면으로부터 외측을 향하여 연속적으로 연장되는 부분이다. 본 실시 형태의 경우, 받침부(21)는, 덮개판(2)의 판면으로부터 수직으로 기립한 중실의 원기둥 형상을 갖고 있다.
통 형상부(22)는, 돌기부(2b)의 선단측을 형성하는 부분이며, 받침부(21)로부터 외측을 향하여 연속적으로 연장되는 부분이다. 본 실시 형태의 경우, 통 형상부(22)는, 선단측이 개구(개방)된 통 형상(보다 구체적으로는, 원통 형상)을 갖고 있다.
본 실시 형태의 경우, 받침부(21)의 중심축과 통 형상부(22)의 중심축은 일치하고 있고, 어느 중심축도 덮개판(2)의 판면의 법선 방향(돌기부(2b)의 기립 방향)을 따르고 있다.
중실의 받침부(21)의 존재에 의해, 돌기부(2b)는, 덮개판(2)과의 사이에서 구조적으로 높은 강도를 갖게 된다. 따라서, 돌기부(2b)와 결합하는 상부 가스킷(10), 상부 가스킷(16)으로부터의 외력을 돌기부(2b)가 받았다고 해도, 받침부(21)에서 상기 외력에 저항하여 돌기부(2b) 전체를 견고하게 지지할 수 있다.
또한, 통 형상부(22)의 존재에 의해, 돌기부(2b) 전체의 체적을 낮게 억제할 수 있어, 덮개판(2)의 판 두께를 그다지 희생하지 않고 돌기부(2b)를 소성 가공에 의해 형성할 수 있다. 또한, 기립 방향 선단측에 중공부를 갖는 형상의 통 형상부(22)는, 상부 가스킷(10), 상부 가스킷(16)과의 조립에 있어서, 코오킹 가공되어도 된다.
한편, 덮개판(2)의 하우징(101)에 있어서의 내측의 면(즉, 덮개판(2)에 있어서의 돌기부(2b)의 형성면과 반대측의 면)에는 오목부(23)가 형성되어 있다(예를 들어 도 4 참조). 오목부(23)는, 돌기부(2b)의 기립 방향(덮개판(2)의 판면과 평행한 면 내)에서 보았을 때, 돌기부(2b)와 중복되는 위치에 배치되어 있다. 본 실시 형태의 경우, 오목부(23)는, 원기둥 형상으로 함몰된 형상을 갖고, 오목부(23)의 중심축과 돌기부(2b)의 중심축은 일치하고 있다. 또한, 돌기부(2b)를 형성한 판상 부재(덮개판(2))는, 축전 소자(100)의 하우징(101)의 일부를 구성하고 있어, 하우징(101)을 밀폐 구조로 하기 위해서 돌기부(2b)의 형성 개소에 있어서도, 하우징(101)의 내외의 통기를 차단할 필요가 있다. 따라서, 오목부(23)는 바닥이 있는 형상으로 되어 있고, 오목부(23)의 바닥면으로부터 상기 받침부(21)에 이르는 부분이 기밀을 확보하는 벽체(25)를 구성하고 있다.
또한, 덮개판(2)의 일부에 돌기부(2b)를 형성하는 경우, 도 4, 도 5, 도 6에 도시한 바와 같이, 돌기부(2b)의 형성 범위보다 넓은 오목부(23), 특히, 돌기부(2b)의 형성 범위보다 바닥부가 넓은 오목부(23)를 형성함으로써, 돌기부(2b)를 소성 가공하면, 덮개판(2)의 판 두께의 절반보다 두꺼운 두께의 벽체(25)를 확보하기 쉬워지므로, 돌기부(2b)를 형성한 개소에 있어서의 균열 발생 방지 등의 관점에 있어서도 적합하다.
바꾸어 말하면, 도 4, 도 5, 도 6에 도시한 바와 같이, 오목부(23)의 깊이 D를 덮개판(2)의 두께의 절반 미만으로 하고, 오목부(23)의 축과 수직한 면적을 넓게 하여 돌기부(2b)를 소성 가공에 의해 형성함으로써, 돌기부(2b) 근방의 구조적 강도를 높은 상태로 유지하는 것이 가능해진다.
따라서, 하우징(101) 내측의 압력이 높아진 경우라도, 돌기부(2b)가 형성되어 있는 부분 근방이 당해 압력에 충분히 저항하는 것이 가능해진다.
특히, 축전 소자(100)를 경량화하기 위해서, 판 두께가 얇은 덮개판(2)을 채용하는 경우라도, 오목부(23)의 깊이를 얕게 함으로써 전극 단자 PT, 전극 단자 NT 등의 회전 모멘트에 충분히 저항할 수 있는 강도를 돌기부(2b) 및 그 근방부에 부여할 수 있다.
이 오목부(23)는, 덮개판(2)에 돌기부(2b)를 프레스 가공에 의해 융기 형성할 때(소성 가공)의 재료의 주요한 공급원으로 되는 부분이다.
돌기부(2b)의 기립 방향에서 보았을 때의 오목부(23)의 형성 범위(덮개판(2)의 판면 내의 범위)는, 동일 방향에서 보았을 때의 돌기부(2b)의 형성 범위보다도 넓게 하고 있어, 돌기부(2b)의 구성 재료를 확보하기 쉬운 형상으로 하고 있다.
또한, 오목부(23)의 바닥면은, 돌기부(2b)의 기립 방향에서, 덮개판(2)에 있어서의 돌기부(2b)의 형성면(즉, 덮개판(2)의 하우징(101) 외측의 면)보다도, 덮개판(2)에 있어서의 오목부(23)의 형성면(즉, 덮개판(2)의 하우징(101) 내측의 면)측에 위치하고 있다.
상부 가스킷(10), 상부 가스킷(16)은, 상술한 바와 같이, 하면측에 있어서 전극용 볼록부(2a)와 끼워 맞추는 오목 형상을 갖고, 상면측에 있어서 리벳(8), 리벳(15)의 헤드부(8a, 15a)와 끼워 맞추는 오목 형상을 가짐과 함께, 측방으로 연장된 위치 결정부(10b), 위치 결정부(16b)에, 돌기부(2b)를 관통시키는 관통 구멍(31)이 형성되어 있다(도 3, 도 4 참조).
하부 가스킷(12), 하부 가스킷(17)은, 상술한 바와 같이, 상면측에 있어서 전극용 볼록부(2a)의 형성 개소의 오목 형상과 끼워 맞추는 볼록 형상으로 형성되고, 하면측에 있어서 집전체(4), 집전체(6)의 상단부를 보유 지지하는 오목 형상으로 형성되어 있다.
집전체(4), 집전체(6)의 상단은, 하부 가스킷(12), 하부 가스킷(17) 하면측의 오목 형상과 적합하도록 단차를 갖는 형상으로 형성되어 있다.
덮개판(2)에 설치하는 부품의 조립 공정에 있어서는, 덮개판(2)의 전극용 볼록부(2a) 및 돌기부(2b)에 상부 가스킷(10), 상부 가스킷(16)을 각각 끼워 넣음(도 5 참조)과 함께, 덮개판(2)의 하우징(101) 내측의 면에 하부 가스킷(12), 하부 가스킷(17) 및 집전체(4), 집전체(6)의 상단부를 끼워 넣는다. 그리고, 각 부재에 형성된 관통 구멍(관통 구멍(10a) 등)에 대하여 리벳(8), 리벳(15)을 각각 상방측(하우징(101)의 외측)으로부터 삽입한다.
이 상태에서, 리벳(8), 리벳(15)의 하우징(101)의 내측의 선단을 각각 코오킹한다(도 3 참조). 또한 필요로 하면, 돌기부(2b)의 선단을 코오킹한다(도 6 참조). 돌기부(2b)의 코오킹 작업은, 예를 들어 선단이 원추 형상이나 구면 형상의 지그로 프레스함으로써 행하면 되고, 간편하게 통 형상부(22)가 외측으로 눌려 퍼져 코오킹 가공을 할 수 있다.
이 코오킹 가공 시, 상부 가스킷(10), 상부 가스킷(16)의 위치 결정부(10b, 16b)에서는, 관통 구멍(31)에 있어서의 통 형상부(22)와의 결합 개소가, 관통 구멍(31)의 외측으로 경사진, 즉, 돌기부(2b)로부터 이격될수록 서서히 덮개판(2)의 판면으로부터 멀어지는 경사면(32)을 갖고 있다. 또한, 경사면(32)은, 받침부(21)보다도 덮개판(2)의 판면으로부터 이격된 위치에 배치되어 있다. 이와 같이, 경사면(32)을 형성하면 돌기부(2b)의 통 형상부(22)가 과도하게 굴곡되는 것을 방지할 수 있다.
이상과 같이 덮개판(2)에 각종 부품이 조립된 조립 부품을 구성함으로써, 전극 단자 NT, 전극 단자 PT를 회전시키는 힘이 외부로부터 가해졌다고 해도, 덮개판(2)의 돌기부(2b)와 상부 가스킷(10, 16)의 위치 결정부(10b)가 결합하고 있기 때문에, 상부 가스킷(10), 상부 가스킷(16)을 통하여 전극 단자 NT, 전극 단자 PT의 회전을 방지할 수 있다. 예를 들어, 전극 단자 NT, 전극 단자 PT를 회전시키는 힘이 외부로부터 가해지는 경우로서, 2개의 축전 소자(100)의 전극 단자 NT, 전극 단자 PT끼리를, 버스 바 등에 의해 연결한 상태이며, 2개의 축전 소자(100)가 진동 등에 의해 상대적으로 변위하는 경우 등을 예시할 수 있다. 또한, 전극 단자 NT, 전극 단자 PT와 체결되는 볼트의 코오킹 시나, 전극 단자 NT, 전극 단자 PT를 코오킹할 때에도 전극 단자 NT, 전극 단자 PT를 회전시키는 힘이 외부로부터 가해진다.
또한, 본 실시 형태의 경우, 상부 가스킷(10), 상부 가스킷(16)과 전극용 볼록부(2a)의 결합에 의해, 전극 단자 NT, 전극 단자 PT의 회전을 방지하고 있다.
〔다른 실시 형태〕
이하, 본 발명의 다른 실시 형태를 열기한다.
(1) 상기 실시 형태에서는, 덮개판(2)에 돌기부(2b)를 형성하는 것에 대하여, 받침부(21)와 통 형상부(22)를 적층한 형상으로 함과 함께, 돌기부(2b)의 형성면과 반대측의 면에 오목부(23)를 형성하여, 프레스 가공에 의한 돌기부(2b)의 형성을 용이하게 하는 구성으로 하고 있지만, 이 돌기부(2b)를 형성하는 데 있어서의 각 부의 형상은 다양하게 변경 가능하다.
그 변경예를, 도 9의 (a) 내지 도 9의 (e)에 예시한다.
우선, 도 9의 (a)에 도시한 것은, 상기 실시 형태의 돌기부(2b)와 비교하여, 오목부(23)의 형상이 상이하다.
도 9의 (a)에 도시한 오목부(23)는, 오목부(23)의 바닥면(23a)이, 덮개판(2)에 있어서의 돌기부(2b)의 형성면보다도 돌기부(2b)의 기립 방향 선단측에 위치하도록 형성되어 있다. 또한, 돌기부(2b)의 기립 방향(덮개판(2)의 법선 방향)에서 보았을 때의 오목부(23)의 형성 범위가 좁아, 상기 기립 방향에서 보았을 때의 오목부(23)의 직경 「A」가, 통 형상부(22)의 내경 「B」보다도 작게 되어 있다.
이에 의해, 오목부(23)의 측면(23b)과 돌기부(2b)의 측면(21a)으로 형성하는 돌기부(2b)의 벽이, 덮개판(2)에 있어서의 돌기부(2b)의 형성면으로부터 상기 기립 방향 선단측의 설정 위치에 이르는 부분에 있어서, 상기 기립 방향 선단측의 단부에 있어서의 돌기부(2b)의 벽 두께(통 형상부(22)의 벽 두께)보다도 두꺼운 벽 두께를 갖는 후벽부로 되어 있다.
이 후벽부에 의해, 돌기부(2b)의 형성면을 따른 외력에 대하여 충분한 강도를 부여할 수 있다.
이어서, 도 9의 (b)에 도시한 것은, 상기 실시 형태의 돌기부(2b)의 형성 형태와 비교하여, 오목부(23)가 덮개판(2)의 전체에 걸쳐서 형성되어 있는 점에서 상이하다.
이와 같은 형태로 함으로써 벽체(25)를 가장 두껍게 할 수 있다.
또한, 프레스 가공에 의해 상기 형태의 돌기부(2b)를 형성하기 위해서는, 돌기부(2b)를 구성하는 재료를 덮개판(2)의 전체에 걸쳐서 균일하게 모아 오기 위해서, 프레스 가공의 프레스 횟수를 증가시키거나 하면 된다.
이어서, 도 9의 (c)에 도시한 것은, 도 9의 (a)에 도시한 것과 마찬가지로, 덮개판(2)에 있어서의 돌기부(2b)의 형성면으로부터 상기 기립 방향 선단측의 설정 위치에 이르는 부분을 벽 두께의 통 형상의 받침부(21)로 하는 구성이다. 즉, 받침부(21)가 중실이 아니라, 통 형상부(22)보다도 벽 두께의 통 형상으로 되어 있다. 도 9의 (c)에 도시한 받침부(21)의 벽 두께는, 적어도 한쪽의 벽면(도 9의 (c)에서는 내벽 경사면(21b))을 경사시키고 있다. 즉, 돌기부(2b)의 기단측으로부터 선단측을 향하여 받침부(21)의 벽 두께가 점감하고 있다.
또한, 도 9의 (d)에 도시한 바와 같이, 돌기부(2b)의 벽 전체에 걸쳐서 적어도 한쪽의 벽면(도 9의 (d)에서는 내벽면)을 경사시켜도 된다. 즉, 돌기부(2b)의 기단측으로부터 선단측을 향하여 받침부(21)의 벽 두께 및 통 형상부(22)의 벽 두께가 연속하여 점감하는 상태로 변화시키도록 구성해도 된다.
이 경우, 상기 기립 방향에 있어서, 돌기부(2b)의 기단으로부터 돌기부(2b)의 높이 방향 도중 개소의 임의의 위치까지를, 받침부(21)로서 파악할 수 있다.
이어서, 도 9의 (e)에 도시한 것은, 상기 실시 형태에서는, 돌기부(2b)를 형성하기 위한 주요한 재료의 공급원으로 되는 오목부(23)를, 덮개판(2)에 있어서의 돌기부(2b)의 형성면과 반대측의 면에 형성하는 경우를 예시하고 있는 것에 대하여, 돌기부(2b)를 형성하기 위한 주요한 재료의 공급원으로 되는 환상의 오목부(24)를, 덮개판(2)에 있어서의 돌기부(2b)의 형성면측에 있어서, 돌기부(2b)의 주위에 형성하고 있다.
또한, 도 10에 도시한 바와 같이, 돌기부(2b)는, 중실의 받침부(21)와, 돌기부(2b)의 기단측으로부터 선단측을 향하여 통 형상부(22)의 벽 두께가 연속하여 점감하는 것이어도 상관없다.
이상, 어느 구성예에 있어서도, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 돌기부(2b) 등의 형상을 원기둥 혹은 원통을 기조로 하여 설명하고 있지만, 각기둥 혹은 각통을 기조로 한 형상으로 하는 등, 돌기부(2b)나 오목부(23), 오목부(24)의 구체적인 형상은 적절하게 변경 가능하다. 즉, 통 형상이란 원통 형상뿐만 아니라, 각통 형상, 그 외 임의의 단면 형상을 갖는 통체의 형상을 포함하고 있다.
또한, 통 형상부를 코오킹하는 경우, 통 형상부는 원통 형상이 바람직하다.
(2) 상기 실시 형태에서는, 덮개판(2)에 형성한 돌기부(2b)를, 상부 가스킷(10), 상부 가스킷(16)의 위치 결정부(10b)에 형성한 관통 구멍(31)에 끼워 넣은 후, 통 형상부(22)를 코오킹하는 경우를 예시하고 있지만, 통 형상부(22)를 코오킹하지 않고, 끼워 넣은 상태만으로, 상부 가스킷(10), 상부 가스킷(16) 등의 회전을 저지하는 구성으로 해도 된다.
(3) 상기 실시 형태에서는, 예를 들어 1개의 상부 가스킷(10)에 대하여, 1개의 돌기부(2b)를 구비하는 경우를 예시하고 있지만, 1개의 상부 가스킷(10)에 대하여, 복수개의 돌기부(2b)를 형성해도 되고, 그리고 그들 복수개의 돌기부(2b)의 협동으로 상부 가스킷(10)의 회전을 저지하도록 구성해도 된다.
(4) 상기 실시 형태에서는, 금속제의 판상 부재인 덮개판(2)의 재질로서, 알루미늄을 예시하고 있지만, 소성 가공이 가능한 각종 금속 재료에 대하여 본 발명을 적용할 수 있다. 예를 들어 스테인리스를 예시할 수 있다.
(5) 상기 실시 형태에서는, 축전 소자(100)를 예시하고 있지만, 축전 소자(100)에는, 캐패시터 등의 각종 축전 장치가 포함된다.
(6) 상기 실시 형태에서는, 돌기부(2b)를 끼워 넣는 상대방을 관통 구멍(31)으로 한 경우를 예시하고 있지만, 돌기부(2b)를 끼워 넣는 상대방을, 단순한 오목부(결합용 오목부)나 절결부로서 형성해도 된다.
(7) 상기 실시 형태에서는, 돌기부(2b)를, 덮개판(2)의 하우징(101)의 외측 면에 형성하는 경우를 예시하고 있지만, 돌기부(2b)는, 덮개판(2)의 하우징(101)의 내측 면, 혹은, 캔체(1)에 형성해도 된다. 이와 같이 구성함으로써, 돌기부(2b)를 하부 가스킷(12), 하부 가스킷(17)의 고정이나 캔체(1)에 전극 단자 NT, 전극 단자 PT를 설치하는 경우에 이용할 수 있다.
(8) 상기 실시 형태에서는, 축전 소자(100)의 하우징(101)에의 돌기부(2b)의 형성을 나타냈지만, 축전 소자(100)를 구성하는 다른 금속 부품에 돌기부(2b)를 형성해도 된다. 예를 들어 집전체(4), 집전체(6)의 상단의 부위에 돌기부(2b)를 형성하고, 하부 가스킷(12), 하부 가스킷(17)에 결합용 오목부를 형성하여, 집전체(4), 집전체(6)의 회전 방지, 위치 결정에 이용해도 된다.
(9) 상기 실시 형태에서는, 돌기부(2b)를 형성한 덮개판(2)에서, 축전 소자(100)에 있어서의 덮개판(2)측의 조립 부품을 구성하고, 하우징(101)을 구성하는 경우를 예시하고 있지만, 다양한 판상 부재나 조립 부품에 본 발명을 적용할 수 있다.
2 : 덮개판
2b : 돌기부
10, 16 : 가스킷
21 : 받침부
22 : 통 형상부
23, 24 : 오목부
31 : 관통 구멍
NT, PT : 전극 단자

Claims (16)

  1. 금속제의 판상 부재의 판면으로부터 기립하는 돌기부를 갖는 금속 부품을 하우징의 일부로서 구비하는 축전 소자이며,
    상기 돌기부는,
    상기 판면과 교차하는 방향인 기립 방향에 있어서의 선단측에 배치되는 통 형상의 통 형상부와,
    상기 기립 방향에서 상기 금속 부품의 상기 판면으로부터 상기 통 형상부에 이르는 범위에 배치되는, 중실의 기둥 형상, 또는 상기 통 형상부의 벽 두께보다도 두꺼운 벽 두께를 갖는 통 형상의 받침부를 구비하는 축전 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 받침부와 상기 통 형상부의 외형이 일치하고, 상기 받침부와 상기 통 형상부의 중심축이 일치하는 축전 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기립 방향에 있어서, 상기 돌기부의 벽 두께가, 상기 돌기부의 기단측으로부터 선단측을 향하여 점감하는 상태로 형성되어 있는 축전 소자.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 부품에 있어서의 상기 돌기부의 형성면과 반대측의 면에 형성되며, 기립 방향에서 보아 상기 돌기부의 형성 위치와 중복되는 위치에 형성되는 바닥이 있는 오목부를 구비하는 축전 소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 오목부의 바닥면이, 상기 금속 부품에 있어서의 상기 돌기부의 형성면보다도 상기 기립 방향 선단측에 위치하는 축전 소자.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 오목부가, 상기 기립 방향에서 보았을 때, 상기 돌기부의 형성 범위보다도 넓은 범위에서 형성되어 있는 축전 소자.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 오목부의 깊이는, 상기 금속 부품의 판 두께의 절반 미만인 축전 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 통 형상부의 벽 두께가, 상기 돌기부의 기단측으로부터 선단측을 향하여 점감하는 축전 소자.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오목부는, 상기 금속 부품에 있어서의 상기 돌기부의 형성면측에 형성되는 축전 소자.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 돌기부는, 전극 단자와 상기 금속 부품 사이에 배치되는 가스킷과 결합하는 축전 소자.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 돌기부를 상기 가스킷에 구비되는 관통 구멍에 끼워 넣은 상태에서, 상기 돌기부의 상기 통 형상부가 코오킹(caulking)되어 있는 축전 소자.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 가스킷은, 상기 관통 구멍의 내측에, 코오킹된 상기 통 형상부와 결합하는 상기 관통 구멍의 외측으로 향할수록 서서히 상기 금속 부품의 판면으로부터 멀어지는 경사진 경사면을 구비하는 조립 부품.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 경사면은, 상기 받침부로부터 상기 금속 부품의 판면으로부터 먼 위치에 배치되는 축전 소자.
  14. 금속제의 판상 부재의 판면으로부터 기립하는 돌기부를 갖는 금속 부품이며,
    상기 돌기부는,
    상기 판면과 교차하는 방향인 기립 방향에 있어서의 선단측에 배치되는 통 형상의 통 형상부와,
    상기 기립 방향에서, 상기 금속 부품의 상기 판면으로부터 상기 통 형상부에 이르는 범위에 배치되는, 중실의 기둥 형상, 또는, 상기 통 형상부의 벽 두께보다도 두꺼운 벽 두께를 갖는 통 형상의 받침부를 구비하는 금속 부품.
  15. 금속제의 판상 부재의 판면으로부터 기립하는 돌기부를 갖는 금속 부품을 하우징의 일부로서 구비하는 축전 소자의 제조 방법이며,
    상기 판면과 교차하는 방향인 기립 방향에 있어서의 선단측에 배치되는 통 형상의 통 형상부와, 상기 기립 방향에서, 상기 금속 부품의 상기 판면으로부터 상기 통 형상부에 이르는 범위에 배치되는, 중실의 기둥 형상, 또는 상기 통 형상부의 벽 두께보다도 두꺼운 벽 두께를 갖는 통 형상의 받침부를 갖는 상기 돌기부를, 상기 판상 부재에 프레스 가공에 의해 가공 형성하는 축전 소자의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 돌기부를, 전극 단자와 상기 금속 부품 사이에 배치되는 가스킷에 마련되는 관통 구멍에 끼워 넣은 상태에서, 상기 돌기부의 상기 통 형상부를 코오킹하는 축전 소자의 제조 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4270615A4 (en) * 2022-06-02 2024-11-13 Eve Power Co., Ltd. BATTERY, BATTERY MODULE AND BATTERY PACK

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6658505B2 (ja) * 2014-02-21 2020-03-04 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法
KR102249895B1 (ko) * 2014-03-31 2021-05-07 삼성에스디아이 주식회사 상부 절연부재를 갖는 이차 전지
CN105428584B (zh) 2014-09-11 2020-05-01 株式会社杰士汤浅国际 蓄电元件
KR101724008B1 (ko) * 2015-04-07 2017-04-06 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP6773942B2 (ja) * 2016-03-07 2020-10-21 エリーパワー株式会社 端子付き電池蓋及び密閉型電池
CN106450048A (zh) * 2016-10-19 2017-02-22 江苏海四达电源股份有限公司 新型方型锂离子电池盖板
CN108400276B (zh) * 2017-02-06 2021-03-05 丰田自动车株式会社 二次电池及其制造方法
JP2019029227A (ja) * 2017-07-31 2019-02-21 リチウム エナジー アンド パワー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフッング ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフトＬｉｔｈｉｕｍ Ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ． ＫＧ 蓄電素子
JP7270123B2 (ja) 2017-12-28 2023-05-10 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 コンデンサ
CN108258180B (zh) * 2018-01-16 2020-09-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 集流构件和电池
JP2019173989A (ja) * 2018-03-27 2019-10-10 株式会社ノーリツ ガス供給用マニホールドおよびその製造方法
CN112864542A (zh) * 2019-11-27 2021-05-28 江苏海四达电源股份有限公司 极柱结构及锂离子电池
JP7273784B2 (ja) * 2020-12-21 2023-05-15 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 蓄電モジュール

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001340928A (ja) 2000-05-31 2001-12-11 Aisin Seiki Co Ltd かしめ方法
JP2010192270A (ja) * 2009-02-19 2010-09-02 Furukawa Battery Co Ltd:The 蓄電池用ブッシング及びブッシング鋳込み成形体
KR20110126538A (ko) * 2010-05-17 2011-11-23 가부시키가이샤 지에스 유아사 전지 및 전지의 제조 방법

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2239661Y (zh) * 1995-03-28 1996-11-06 国营第七五二厂 一种蓄电池端盖
JP3341987B2 (ja) * 1998-07-27 2002-11-05 中村製作所株式会社 金属板への凹陥部の形成法
JP4542217B2 (ja) * 1999-11-01 2010-09-08 株式会社 サンコー 部品取付用突起付き金属板及びその製造方法及びそれを用いた取付構造
KR100861166B1 (ko) * 2002-02-13 2008-09-30 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 전지 팩의 제조방법
JP4304919B2 (ja) * 2002-06-04 2009-07-29 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション 電池
DE10314544A1 (de) * 2003-03-31 2004-10-14 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Formschüssige Fügeverbindung
JP5121279B2 (ja) * 2007-03-30 2013-01-16 三洋電機株式会社 密閉型電池の製造方法
JP5176508B2 (ja) * 2007-12-04 2013-04-03 株式会社リコー 締結構造、ブレード構造体、現像装置及び画像形成装置
JP2010055786A (ja) * 2008-08-26 2010-03-11 Toyota Motor Corp 電池及び組電池
JP5206264B2 (ja) * 2008-09-16 2013-06-12 トヨタ自動車株式会社 電池および電池の製造方法
KR101235426B1 (ko) * 2009-05-19 2013-02-20 도요타지도샤가부시키가이샤 전지와 그 전지를 탑재한 차량 및 기기
JP5525904B2 (ja) * 2010-04-28 2014-06-18 日立ビークルエナジー株式会社 二次電池
JP2012015809A (ja) 2010-06-30 2012-01-19 Kddi Corp 楽曲選択装置、楽曲選択方法および楽曲選択プログラム
JP5590391B2 (ja) * 2010-07-27 2014-09-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 二次電池
JP2012226836A (ja) * 2011-04-14 2012-11-15 Toyota Motor Corp 電池の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001340928A (ja) 2000-05-31 2001-12-11 Aisin Seiki Co Ltd かしめ方法
JP2010192270A (ja) * 2009-02-19 2010-09-02 Furukawa Battery Co Ltd:The 蓄電池用ブッシング及びブッシング鋳込み成形体
KR20110126538A (ko) * 2010-05-17 2011-11-23 가부시키가이샤 지에스 유아사 전지 및 전지의 제조 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4270615A4 (en) * 2022-06-02 2024-11-13 Eve Power Co., Ltd. BATTERY, BATTERY MODULE AND BATTERY PACK

Also Published As

Publication number Publication date
CN103227295A (zh) 2013-07-31
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