KR101854792B1 - 전지, 및 이 전지를 구비한 장치 - Google Patents

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Abstract

발전 요소 내로의 전해액의 침투나 충전 시에 발생하는 발전 요소 내의 가스의 배출을 효율적으로 행할 수 있고, 안정된 출력을 얻을 수 있는 전지를 제공한다. 적층된 양극용 및 스트립형 음극이 편평한 형상으로 권취된 발전 요소와 양극 용 및 음극 외부 단자 구조체를 접속하는 제1 집전 부재 및 제2 집전 부재를 구비하고, 제1 집전 부재는, 발전 요소의 폭 방향의 일단 측에 있는 한 쌍의 양극 적층부의 양쪽 또는 한 쌍의 양극 적층부의 한쪽의 일부 또는 한 쌍의 양극 적층부의 한쪽의 전체에 접속되고, 제2 집전 부재는, 발전 요소의 폭 방향의 타단 측에 있는 장축 방향으로 연장되는 한 쌍의 음극 적층부의 양쪽 또는 한 쌍의 음극 적층부의 한쪽의 일부 또는 한 쌍의 음극 적층부의 한쪽의 전체에 접속되고, 제1 집전 부재와 양극 적층부의 접속 위치, 및 제2 집전 부재와 음극 적층부의 접속 위치는, 발전 요소의 폭 방향의 중앙을 통과하여 제1 가상면과 직교하는 제2 가상면을 기준으로 하여 비대칭이 되도록 설정되어 있다.

Description

전지, 및 이 전지를 구비한 장치 {BATTERY AND DEVICE PROVIDED WITH BATTERY}
본 발명은 전지, 및 이 전지를 구비한 장치에 관한 것이며, 특히, 전지 케이스 내외에 설치된 외부 단자 구조체와 발전 요소가 집전 부재를 통하여 전기적으로 접속된 전지, 및 이 전지를 구비한 장치에 관한 것이다.
종래부터, 전지에는 다양한 것이 제공되고 있고, 그 하나로서, 도 11 (a)에 나타낸 바와 같이, 케이블이나 버스바(bus bar) 등의 접속 대상물(도시하지 않음)을 전기적으로 접속 가능하게 구성된 외부 단자 구조체(4', 5')를 구비한 것이 주지이다.
이 종류의 전지(1')는, 도 11 (b)에 나타낸 바와 같이, 발전 요소(2')가 전지 케이스(3') 내에 수용되어 있고, 이 발전 요소(2')에 대하여 전기적으로 접속된 집전 부재(6', 7')가 전지 케이스(3')의 외부에 배치된 외부 단자 구조체(4', 5')에 대하여 전기적으로 접속되어 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 이 종류의 전지(1')는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 격리판(20c')을 사이에 두고 적층된 스트립(strip)형 양극(정극)(20a') 및 스트립형 음극(부극)(20b')가 편평한 형상으로 권취되어 형성된 적어도 하나의 발전 요소(2'); 발전 요소(2')를 수용하는 전지 케이스(3'); 전지 케이스(3')의 외측에 배치된 양극 외부 단자 구조체(4'); 전지 케이스(3')의 외측에 배치된 음극 외부 단자 구조체(5'); 발전 요소(2')의 폭 방향의 일단부(스트립형 양극(20a')만의 적층 부분)에 전기적으로 접속되는 동시에 양극 외부 단자 구조체(4')에 전기적으로 접속되는 제1 집전 부재(6'); 및 발전 요소(2')의 폭 방향의 타단부(스트립형 음극(20b')만의 적층 부분에 전기적으로 접속되는 동시에 음극 외부 단자 구조체(5')에 전기적으로 접속되는 제2 집전 부재(7')를 구비하고 있다.
그리고, 이 종류의 전지(1')는, 도 13 (a) 및 도 13 (b)에 나타낸 바와 같이, 발전 요소(2')의 폭 방향의 일단부(스트립형 양극(20a')만의 적층 부분 중, 발전 요소(2')의 권취 중심(CL＇)를 통과하여 이 발전 요소(2')의 단면(斷面) 장축 방향으로 넓어지는 제1 가상면(F1＇)을 경계로 한 2개의 영역(A＇, B＇)에서 상기 장축 방향으로 연장되는 한 쌍의 양극 적층부(21a', 21b')의 양쪽 전체에 제1 집전 부재(6')가 접속되어 있다. 또, 이 종류의 전지(1')는, 도 13 (c) 및 도 13 (d)에 나타낸 바와 같이, 발전 요소(2')의 폭 방향의 타단부(스트립형 음극(20b')만의 적층 부분 중, 상기 2개의 영역(A＇, B＇)에서 상기 장축 방향으로 연장되는 한 쌍의 음극 적층부(23a', 23b')의 양쪽 전체에 제2 집전 부재(7')가 접속되어 있다.
구체적으로는, 이 종류의 전지(1')에는, 여러 형태의 집전 부재(6', 7')가 채용되며, 예를 들면, 도 12에 나타낸 바와 같이, 접속 수단(예를 들면, 리벳)(8')을 통하여 전지 케이스(3')(발전 요소(2')를 수용하기 위해 일면을 개방시킨 케이스 본체(30')의 개방 부분을 폐색하는 커버판(31'))에 고정되는 베이스(600', 700') 및 이 베이스(600', 700')의 일단에 연속적으로 설치되어 발전 요소(2')의 폭 방향의 일단부 또는 타단부(한 쌍의 양극 적층부(21a', 21b') 또는 한 쌍의 음극 적층부(23a', 23b'))를 따라 배치되는 한 쌍의 발전 요소 첨설부(添設部)(601', 601', 701', 701')을 가지는 집전 부재 본체(60', 70')와, 각 발전 요소 첨설부(601', 601', 701', 701')를 발전 요소(2')의 일단부 또는 타단부(양극 적층부(21a', 21b') 또는 음극 적층부(23a', 23b'))와 연결하는 클립 부재(61', 71')를 구비한 집전 부재(6', 7')가 채용되는 경우가 있다.
이 종류의 집전 부재(6', 7')는, 클립 부재(61', 71')가 판재를 일본어 く자형 또는 コ자형으로 벤딩 가공하여 형성되어 있고, 클립 부재(61', 71')의 대향편(610a', 610b', 710a', 710b') 사이에 발전 요소 첨설부(601', 601', 701', 701')와 함께 양극 적층부(21a', 21b') 또는 음극 적층부(23a', 23b') 전체를 개재시킨 상태로, 한 쌍의 대향편(610a', 610b', 710a', 710b')끼리를 근접시키도록 클립 부재(61', 71')를 코킹(caulking)함으로써, 발전 요소 첨설부(601', 601', 701', 701')를 발전 요소(2')의 양극 적층부(21a', 21b') 또는 음극 적층부(23a', 23b')의 전체에 접촉시켜 이들을 전기적으로 접속하도록 되어 있다.
또, 도시하지 않지만, 다른 집전 부재(6', 7')로서 접속 수단(8')을 통하여 전지 케이스(3')(커버판(31'))에 고정되는 베이스(600', 700') 및 상기 베이스(600', 700')의 일단에 연장되어 발전 요소(2')의 폭 방향의 일단부 또는 타단부(한 쌍의 양극 적층부(21a', 21b') 또는 한 쌍의 음극 적층부(23a', 23b'))에 따라 배치되는 한 쌍의 발전 요소 첨설부(601', 601', 701', 701')을 가지는 것(상기 집전 부재(6', 7')의 집전 부재 본체(60', 70')만으로 구성되는 것)이 채용되는 경우가 있다.
이 종류의 집전 부재(6', 7')는, 한 쌍의 발전 요소 첨설부(601', 601', 701', 701') 각각을 발전 요소(2')의 일단부 또는 타단부(한 쌍의 양극 적층부(21a', 21b') 또는 한 쌍의 음극 적층부(23a', 23b'))와 일체적으로 용착(溶着)하거나, 발전 요소(2')의 일단부 또는 타단부(양극 적층부(21a', 21b') 또는 음극 적층부(23a', 23b'))를 말려 들어가게 하도록, 한 쌍의 발전 요소 첨설부(601', 601', 701', 701') 각각을 코킹하거나 함으로써, 발전 요소(2')에 대하여 전기적으로 접속되도록 되어 있다.
이로써, 이 종류의 전지(1')는, 발전 요소(2')로부터의 전기를 집전 부재(6', 7'), 접속 수단(8')을 통하여 양극 외부 단자 구조체(4') 및 음극 외부 단자 구조체(5')에 도통시키도록 되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1: 일본 공개특허공보 제2003-346774호
그런데, 이 종류의 전지(1')는, 발전 요소(2')를 수용한 전지 케이스(3') 내에 전해액이 충전되지만, 제조 시에 발전 요소(2') 내(스트립형 양극(20a')과 격리판(20c') 사이나 스트립형 음극(20b')과 격리판(20c') 사이)에 전해액이 침투하기 어렵고, 초기의 단계에서 충분한 출력을 얻을 수 없는 경우가 있다.
구체적으로는, 이 종류의 전지(1')는, 도 13 (a) ∼ 도 13 (d)에 나타낸 바와 같이, 집전 부재(6', 7')의 형태에 관계없이, 모두 제1 집전 부재(6')의 한 쌍의 발전 요소 첨설부(601', 601')가 발전 요소(2')의 폭 방향의 일단 측에서의 한 쌍의 양극 적층부(21a', 21b')의 양쪽 전체에 접속되는 동시에, 제2 집전 부재(7')의 한 쌍의 발전 요소 첨설부(701', 701')가 발전 요소(2')의 폭 방향의 타단 측에서의 한 쌍의 음극 적층부(23a', 23b')의 양쪽 전체에 접속되므로, 발전 요소(2')의 폭 방향의 양단부에서, 단면 장축 방향의 양단부를 제외하고 한 쌍의 양극 적층부(21a', 21b') 및 한 쌍의 음극 적층부(23a', 23b')가 닫힌 상태로 되어 있다.
그러므로, 이 종류의 전지(1')는, 발전 요소(2') 내(스트립형 양극(20a')과 격리판(20c') 사이나 스트립형 음극(20b')과 격리판(20c') 사이)에 전해액이 충만하기 어렵고, 안정된 출력을 확보할 수 없는 경우가 있다.
또, 이 종류의 전지(1')는, 충전시(특히 초기 충전시), 전해액의 화학반응으로 가스가 발생하지만, 전술한 바와 같은, 발전 요소(2')의 폭 방향의 양단부에서, 한 쌍의 양극 적층부(21a', 21b') 및 한 쌍의 음극 적층부(23a', 23b')가 닫힌 상태로 되어 있으므로, 발생한 가스가 발전 요소(2') 내(스트립형 양극(20a')과 격리판(20c') 사이나 스트립형 음극(20b')과 격리판(20c') 사이)로부터 빠지기 어렵고, 안정된 출력을 확보할 수 없게 되는 경우가 있다.
그래서, 본 발명은, 이러한 실정에 감안하여, 발전 요소 내로의 전해액의 침투나 충전 시에 발생하는 발전 요소 내의 가스의 배출을 효율적으로 행할 수 있고, 안정된 출력을 얻을 수 있는 전지, 및 이 전지를 구비한 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명에 따른 전지는, 격리판을 사이에 두고 적층된 스트립형 양극 및 스트립형 음극이 편평한 형상으로 권취되어 형성된 적어도 하나의 발전 요소; 발전 요소를 수용하는 전지 케이스; 전지 케이스의 외측에 배치된 양극 외부 단자 구조체; 전지 케이스의 외측에 배치된 음극 외부 단자 구조체; 발전 요소의 폭 방향의 일단 측에 있는 스트립형 양극만의 적층 부분에 전기적으로 접속되는 동시에 양극 외부 단자 구조체에 전기적으로 접속된 제1 집전 부재; 및 발전 요소의 폭 방향의 타단 측에 있는 스트립형 음극만의 적층 부분에 전기적으로 접속되는 동시에 음극 외부 단자 구조체에 전기적으로 접속된 제2 집전 부재를 포함하는 전지에 있어서, 상기 제1 집전 부재는, 상기 스트립형 양극만의 적층 부분 중, 발전 요소의 권취 중심을 통과하여 상기 발전 요소의 단면 장축 방향으로 넓어지는 제1 가상면을 경계로 한 2개의 영역에서 상기 장축 방향으로 연장되는 한 쌍의 양극 적층부의 양쪽의 일부, 또는 상기 한 쌍의 양극 적층부의 어느 한쪽의 일부, 또는 상기 한 쌍의 양극 적층부의 어느 한쪽의 전체에 접속되고, 상기 제2 집전 부재는, 상기 스트립형 음극만의 적층 부분 중, 상기 2개의 영역에서 상기 장축 방향으로 연장되는 한 쌍의 음극 적층부의 양쪽의 일부, 또는 상기 한 쌍의 음극 적층부의 어느 한쪽의 일부, 또는 상기 한 쌍의 음극 적층부의 어느 한쪽의 전체에 접속되고, 제1 집전 부재와 양극 적층부의 접속 위치, 및 제2 집전 부재와 음극 적층부의 접속 위치는, 발전 요소의 폭 방향의 중앙을 통과하여 상기 제1 가상면과 직교하는 제2 가상면을 기준으로 하여 비대칭이 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.
그리고, 여기서 "일부"란, 집전 부재와의 접속 대상이 되는 부분이 부분적인 것을 의미하고, 예를 들면, 단일의 양극 적층부 또는 음극 적층부에서의 집전 부재와의 접속 대상 부분이 접속 대상이 되지 않은 부분보다 장축 방향으로 길게 되어 있는 것이나, 단일의 양극 적층부 또는 음극 적층부에서의 집전 부재와의 접속 대상 부분이 접속 대상이 되지 않은 부분보다 장축 방향으로 짧게 되어 있는 것을 포함하는 개념이다. 즉, "일부"란, 집전 부재와의 접속 대상 부분이 양극 적층부 또는 음극 적층부의 전체가 아닌 것을 의미한다.
상기 구성의 전지에 의하면, 상기 제1 집전 부재는, 상기 스트립형 양극만의 적층 부분 중, 발전 요소의 권취 중심을 통과하여 상기 발전 요소의 단면 장축 방향으로 넓어지는 제1 가상면을 경계로 한 2개의 영역에서 상기 장축 방향으로 연장되는 한 쌍의 양극 적층부의 양쪽의 일부, 또는 상기 한 쌍의 양극 적층부의 어느 한쪽의 일부, 또는 상기 한 쌍의 양극 적층부의 어느 한쪽의 전체에 접속되고, 상기 제2 집전 부재는, 상기 스트립형 음극만의 적층 부분 중, 상기 2개의 영역에서 상기 장축 방향으로 연장되는 한 쌍의 음극 적층부의 양쪽의 일부, 또는 상기 한 쌍의 음극 적층부의 어느 한쪽의 일부, 또는 상기 한 쌍의 음극 적층부의 어느 한쪽의 전체에 접속되고, 제1 집전 부재와 양극 적층부와의 접속 위치, 및 제2 집전 부재와 음극 적층부와의 접속 위치는, 발전 요소의 폭 방향의 중앙을 통과하여 상기 제1 가상면과 직교하는 제2 가상면을 기준으로 하여 비대칭이 되도록 설정되어 있으므로, 제2 가상면을 기준으로 한 제1 집전 부재와 양극 적층부와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 스트립형 음극만의 적층 부분이 적어도 개방 상태가 되고, 또, 제2 가상면을 기준으로 한 제2 집전 부재와 음극 적층부와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 스트립형 양극만의 적층 부분이 적어도 개방 상태가 된다.
따라서, 상기 구성의 전지는, 전지 케이스 내에 충전한 전해액이 발전 요소의 양단부에 있는 개방 부분(스트립형 양극, 격리판, 스트립형 음극의 사이가 밀봉되어 있지 않은 부분)으로부터 발전 요소 내(스트립형 양극, 격리판, 스트립형 음극 각각의 사이)에 유입 내지 충만하기 쉬워진다. 또, 상기 구성의 전지는, 충전에 따라 발전 요소 내에 가스가 발생해도, 전술한 바와 같은, 제2 가상면을 기준으로 한 제1 집전 부재와 양극 적층부와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 스트립형 음극만의 적층 부분이 개방 상태가 되고, 또, 제2 가상면을 기준으로 한 제2 집전 부재와 음극 적층부와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 스트립형 양극만의 적층 부분이 개방 상태가 되므로, 발전 요소 내의 가스를 개방 상태에 있는 발전 요소의 양단부로부터 원활하게 배출할 수 있다. 이로써, 상기 구성의 전지는, 발전 요소 내로의 전해액의 침투나 충전 시에 발생하는 발전 요소 내의 가스의 배출을 효율적으로 행할 수 있고, 안정된 출력을 얻을 수 있다.
본 발명의 한 태양으로서 상기 제1 집전 부재는, 상기 2개의 영역 중 한쪽의 영역에 있는 한쪽의 양극 적층부의 일부 또는 전체에 접속되고, 상기 제2 집전 부재는, 상기 2개의 영역 중 상기 한쪽의 영역과는 반대 측에 있는 다른 쪽의 영역에 있는 다른 쪽의 음극 적층부의 일부 또는 전체에 접속되어도 된다.
이와 같이 하면, 발전 요소의 일단부에서의 한 쌍의 양극 적층부 중 적어도 다른 쪽의 양극 적층부가 개방 상태가 되어, 발전 요소의 타단부에서의 한 쌍의 음극 적층부 중 적어도 한쪽의 음극 적층부가 개방 상태가 되기 때문에, 각 개방 부분으로부터 전해액을 침투시켜 발전 요소 내에 충만시킬 수 있고, 또, 충전 시에 발전 요소 내에서 발생하는 가스를 각 개방 부분으로부터 배출시킬 수 있다.
본 발명의 다른 태양으로서, 상기 제1 집전 부재는, 양극 적층부의 상기 장축 방향에서의 상부보다 아래쪽에 접속되고, 상기 제2 집전 부재는, 음극 적층부의 상기 장축 방향에서의 상부보다 아래쪽에 접속되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 하면, 충전 시에 발생하는 가스를 효율적으로 배출시킬 수 있다. 즉, 제2 가상면을 기준으로 한 제1 집전 부재와 양극 적층부와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 스트립형 음극만의 적층 부분, 및 제2 가상면을 기준으로 한 제2 집전 부재와 음극 적층부와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 스트립형 양극만의 적층 부분에 더하여, 제1 집전 부재와 양극 적층부와의 접속 위치보다 상부에 있는 스트립형 양극만의 적층 부분, 및 제2 집전 부재와 음극 적층부와의 접속 위치보다 상부에 있는 스트립형 음극만의 적층 부분에 대해도 개방 상태가 되므로, 충전 시에 발생하는 가스가 부력에 의해 발전 요소 내에서 상승했을 때 발전 요소의 양단부로부터 효율적으로 배출시킬 수 있다.
본 발명의 다른 태양으로서, 상기 제1 집전 부재는, 상기 2개의 영역 중 어느 한쪽의 영역에 있는 한쪽의 양극 적층부의 일부에 접속되고, 상기 제2 집전 부재는, 상기 2개의 영역 중 어느 한쪽의 영역에 있는 한쪽의 음극 적층부의 일부에 접속되어도 된다.
이와 같이 하면, 제2 가상면을 기준으로 한 제2 집전 부재와 음극 적층부와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 양극 적층부(스트립형 양극만의 적층 부분)를 포함하는 제1 집전 부재와의 접속 위치 이외의 양극 적층부의 스트립형 양극 사이가 개방된 상태가 되는 동시에, 제2 가상면을 기준으로 한 제1 집전 부재와 양극 적층부와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 음극 적층부(스트립형 음극만의 적층 부분)를 포함하는 제2 집전 부재와의 접속 위치 이외의 음극 적층부의 스트립형 음극 사이가 개방된 상태가 된다.
따라서, 상기 구성의 전지는, 개방 상태의 양극 적층부(스트립형 양극 사이) 및 음극 적층부(스트립형 음극 사이)로부터 발전 요소 내에 전해액을 효율적으로 침투시킬 수 있는 동시에, 충전에 따라 발전 요소 내에서 발생하는 가스를 개방 상태의 양극 적층부(스트립형 양극 사이) 및 음극 적층부(스트립형 음극 사이)로부터 효율적으로 배출시킬 수 있다.
그리고, 이 종류의 전지는, 충방전 중에 발전 요소(스트립형 양극, 스트립형 음극)가 팽창·수축을 일으키게 되지만, 상기 구성의 전지는, 제1 집전 부재와의 접속 위치 이외의 양극 적층부(스트립형 양극 사이) 및 제2 집전 부재와의 접속 위치 이외의 음극 적층부(스트립형 음극 사이)가 개방 상태가 되기 때문에, 충방전(팽창이나 수축)에 따라 발전 요소(스트립형 양극, 스트립형 음극)에 작용하는 스트레스를 피할 수 있어, 전지 수명을 향상시킬 수 있다.
그리고, 발전 요소의 장축 방향이 상하 방향을 향하도록 전지를 설치하는 경우, 상기 발전 요소의 상기 2개의 영역 중 한쪽의 영역에 있는 한쪽의 양극 적층부의 상부 또는 하부에 제1 집전 부재를 접속하는 동시에, 발전 요소의 상기 2개의 영역 중 한쪽의 영역과는 반대 측에 있는 다른 쪽의 영역에 있는 다른 쪽의 음극 적층부의 상부 또는 하부에 제2 집전 부재를 접속해도 된다.
이와 같이 하면, 제1 집전 부재가 접속된 양극 적층부와 같은 영역에 있는 음극 적층부의 모든 스트립형 음극 사이가 개방되고, 제2 집전 부재가 접속된 음극 적층부와 같은 영역에 있는 양극 적층부의 모든 스트립형 양극 사이가 개방된 상태가 된다.
따라서, 상기 구성의 전지는, 개방 상태의 양극 적층부(스트립형 양극 사이) 및 음극 적층부(스트립형 음극 사이)로부터 발전 요소 내에 전해액을 효율적으로 침투시킬 수 있는 동시에, 충전에 따라 발전 요소 내에서 발생하는 가스를 개방 상태의 양극 적층부(스트립형 양극 사이) 및 음극 적층부(스트립형 음극 사이)로부터 효율적으로 배출시킬 수 있다. 특히, 상기 구성의 전지는, 제1 집전 부재가 접속되는 영역과 제2 집전 부재가 접속되는 영역이 상이하므로, 발전 요소에서 전해액이 순환하기 쉬워지는 동시에, 발전 요소 내에서 발생하는 가스의 배출도 촉진된다.
또, 발전 요소의 장축 방향이 상하 방향을 향하도록 전지를 설치하는 경우, 발전 요소의 상기 2개의 영역 중 어느 한쪽의 영역에 있는 한쪽의 양극 적층부의 상부 또는 하부의 어느 한쪽에 제1 집전 부재를 접속하는 동시에, 발전 요소의 상기 2개의 영역 중 어느 한쪽의 영역에 있는 음극 적층부의 상부 또는 하부의 어느 다른 쪽에 제2 집전 부재를 접속해도 된다.
이와 같이 하면, 2개의 영역 중 어느 한쪽의 영역에 있는 양극 적층부의 제1 집전 부재가 접속된 부분 이외의 부분(상부 또는 하부의 어느 다른 쪽)의 스트립형 양극 사이, 및 2개의 영역 중 어느 다른 쪽의 영역에 있는 양극 적층부의 스트립형 양극 사이가 개방되고, 2개의 영역 중 어느 한쪽의 영역에 있는 음극 적층부의 제2 집전 부재가 접속된 부분 이외의 부분(상부 또는 하부의 어느 한쪽)의 스트립형 음극 사이, 및 2개의 영역 중 어느 다른 쪽의 영역에 있는 음극 적층부의 스트립형 음극 사이가 개방된 상태가 된다.
따라서, 상기 구성의 전지는, 개방 상태의 양극 적층부(스트립형 양극 사이) 및 음극 적층부(스트립형 음극 사이)로부터 발전 요소 내에 전해액을 효율적으로 침투시킬 수 있는 동시에, 충전에 따라 발전 요소 내에서 발생하는 가스를 개방 상태의 양극 적층부(스트립형 양극 사이) 및 음극 적층부(스트립형 음극 사이)로부터 효율적으로 배출시킬 수 있다.
특히, 상기 구성의 전지는, 발전 요소와 제1 집전 부재와의 접속 부분의 배치와, 발전 요소와 제2 집전 부재와의 접속 부분의 배치가 상하 방향으로 상이하므로, 제1 집전 부재가 접속되는 양극 적층부의 개방 부분의 배치와, 제2 집전 부재가 접속되는 음극 적층부의 개방 부분의 배치가 상하 방향으로 상이하게 된다. 이로써, 상기 구성의 전지는, 발전 요소로 전해액이 순환되기 쉬워지는 동시에, 발전 요소 내에서 발생하는 가스의 배출도 촉진된다.
본 발명의 다른 태양으로서, 상기 제1 집전 부재는, 상기 2개의 영역에 있는 한 쌍의 양극 적층부의 양쪽의 일부에 접속되는 동시에, 상기 제2 집전 부재는, 상기 2개의 영역에 있는 한 쌍의 음극 적층부의 양쪽의 일부에 접속되어도 된다.
이와 같이 하면, 한 쌍의 양극 적층부의 제1 집전 부재가 접속된 부분 이외의 부분에서 스트립형 양극 사이가 개방되고, 한 쌍의 음극 적층부의 제2 집전 부재가 접속된 부분 이외의 부분이 개방된다. 따라서, 상기 구성의 전지는, 개방 상태의 양극 적층부(스트립형 양극 사이) 및 음극 적층부(스트립형 음극 사이)로부터 발전 요소 내에 전해액을 효율적으로 침투시킬 수 있는 동시에, 충전에 따라 발전 요소 내에서 발생하는 가스를 개방 상태의 양극 적층부(스트립형 양극 사이) 및 음극 적층부(스트립형 음극 사이)로부터 효율적으로 배출시킬 수 있다.
상기 구성의 전지는, 제1 집전 부재가 한 쌍의 양극 적층부 각각에 대하여 한 곳씩 접속되는 동시에, 제2 집전 부재가 한 쌍의 음극 적층부 각각에 대하여 한 곳씩 접속되게 되므로, 집전 저항의 저감에 의한 고율 방전 성능 및 입출력 성능의 향상을 달성할 수 있다. 또, 상기 구성의 전지는, 제1 가상면을 경계로 한 2개의 영역 각각에 있는 한 쌍의 양극 적층부에 제1 집전 부재가 접속되는 동시에, 제1 가상면을 경계로 한 2개의 영역 각각에 있는 한 쌍의 음극 적층부에 제2 집전 부재가 접속된 것이므로, 제1 가상면과 직교하는 방향의 내진동성이 우수한 것이 된다.
특히, 상기 제1 집전 부재가 상기 2개의 영역에 있는 한 쌍의 양극 적층부 각각의 어느 일단 측(발전 요소의 장축 방향을 상하로 하여 배치하는 경우에는 상부 또는 하부의 어느 한쪽)에 접속되는 동시에, 상기 제2 집전 부재가 상기 2개의 영역에 있는 한 쌍의 음극 적층부 각각의 어느 타단 측(발전 요소의 장축 방향을 상하로 하여 배치하는 경우에는 상부 또는 하부의 어느 다른 쪽)에 접속됨으로써, 발전 요소의 권취 중심 방향 및 제1 가상면과 직교하는 방향의 내진동성이 우수한 것이 된다.
본 발명의 다른 태양으로서, 상기 발전 요소를 2개 이상 구비하고, 상기 2개 이상의 발전 요소는, 서로의 양극 적층부끼리 및 음극 적층부끼리가 같은 열을 이루는 동시에, 서로의 제1 가상면끼리가 평행 또는 대략 평행하게 되도록 병렬 상태로 배치되고, 제1 집전 부재는, 각 발전 요소의 상기 2개의 영역 중 어느 한쪽의 영역에 있는 한쪽의 양극 적층부의 일부에 접속되고, 제2 집전 부재는, 각 발전 요소의 상기 2개의 영역 중 어느 한쪽의 영역에 있는 한쪽의 음극 적층부의 일부에 접속되어도 된다. 이와 같이 하면, 발전 요소의 수에 상응한 대용량의 전지를 제공할 수 있다. 또, 2개 이상의 발전 요소에 대하여 단일의 제1 집전 부재를 접속하는 동시에 단일의 제2 집전 부재를 접속하는 것으로 되므로, 부품수의 저감을 도모할 수 있다.
그리고, 상기 구성의 전지는, 각 발전 요소에서, 제2 가상면을 기준으로 한 제2 집전 부재와 음극 적층부와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 양극 적층부(스트립형 양극만의 적층 부분)를 포함하는 제1 집전 부재와의 접속 위치 이외의 양극 적층부의 스트립형 양극 사이가 개방된 상태가 되는 동시에, 제2 가상면을 기준으로 한 제1 집전 부재와 양극 적층부와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 음극 적층부(스트립형 음극만의 적층 부분)를 포함하는 제2 집전 부재와의 접속 위치 이외의 음극 적층부의 스트립형 음극 사이가 개방된 상태가 된다.
따라서, 상기 구성의 전지는, 각 발전 요소의 개방 상태에 있는 양극 적층부(스트립형 양극 사이) 및 음극 적층부(스트립형 음극 사이)로부터 상기 발전 요소 내에 전해액을 효율적으로 침투시킬 수 있는 동시에, 충전에 따라 각 발전 요소 내에서 발생하는 가스를 개방 상태의 양극 적층부(스트립형 양극 사이) 및 음극 적층부(스트립형 음극 사이)로부터 효율적으로 배출시킬 수 있다.
본 발명의 다른 태양으로서, 상기 발전 요소를 2개 이상 구비하고, 상기 2개 이상의 발전 요소는, 서로의 양극 적층부끼리 및 음극 적층부끼리가 같은 열을 이루는 동시에, 서로의 제1 가상면끼리가 평행 또는 대략 평행하게 되도록 병렬 상태로 배치되고, 제1 집전 부재는, 인접하는 2개의 발전 요소에서의 한쪽의 발전 요소의 상기 2개의 영역 중 어느 한쪽의 영역에 있는 한쪽의 양극 적층부의 일부에 접속되는 동시에, 상기 2개의 발전 요소에서의 다른 쪽의 발전 요소의 상기 2개의 영역 중 상기 한쪽의 영역과는 반대 측의 다른 쪽의 영역에 있는 다른 쪽의 양극 적층부의 일부에 접속되고, 제2 집전 부재는, 인접하는 2개의 발전 요소에서의 한쪽의 발전 요소의 상기 2개의 영역 중 상기 한쪽의 영역과는 반대 측의 다른 쪽의 영역에 있는 다른 쪽의 음극 적층부의 일부에 접속되는 동시에, 상기 2개의 발전 요소에서의 다른 쪽의 발전 요소의 상기 2개의 영역 중 상기 한쪽의 영역에 있는 한쪽의 음극 적층부의 일부에 접속되어도 된다.
이와 같이 하면, 발전 요소의 수에 상응한 대용량의 전지를 제공할 수 있다. 또, 2개 이상의 발전 요소에 대하여 단일의 제1 집전 부재를 접속하는 동시에 단일의 제2 집전 부재를 접속하는 것이 되므로 ,부품수의 저감을 도모할 수 있다.
그리고, 상기 구성의 전지는, 각 발전 요소에서, 제2 가상면을 기준으로 한 제2 집전 부재와 음극 적층부와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 양극 적층부(스트립형 양극만의 적층 부분)를 포함하는 제1 집전 부재와의 접속 위치 이외의 양극 적층부의 스트립형 양극 사이가 개방된 상태가 되는 동시에, 제2 가상면을 기준으로 한 제1 집전 부재와 양극 적층부와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 음극 적층부(스트립형 음극만의 적층 부분)를 포함하는 제2 집전 부재와의 접속 위치 이외의 음극 적층부의 스트립형 음극 사이가 개방된 상태가 된다.
따라서, 상기 구성의 전지는, 각 발전 요소의 개방 상태에 있는 양극 적층부(스트립형 양극 사이) 및 음극 적층부(스트립형 음극 사이)로부터 상기 발전 요소 내에 전해액을 효율적으로 침투시킬 수 있는 동시에, 충전에 따라 각 발전 요소 내에서 발생하는 가스를 개방 상태의 양극 적층부(스트립형 양극 사이) 및 음극 적층부(스트립형 음극 사이)로부터 효율적으로 배출시킬 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 태양으로서, 상기 전지는, 발전 요소의 권취 중심이 가로 방향으로 연장된 상태로 설치 가능하게 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 전지를 설치한 상태에서, 발전 요소의 권취 중심이 가로 방향으로 연장된 상태가 되어, 발전 요소의 권취 중심이 연장되는 방향의 일단부에 있는 양극 적층부의 높이와 같은 방향의 타단부에 있는 음극 적층부의 높이가 같거나 대략 같은 레벨이 된다. 이로써, 상기 구성의 전지는, 일정하게 정한(소정) 위치에 설치한 상태에서, 발전 요소의 권취 중심의 양단으로부터 전해액이 효율적으로 침투하는 동시에, 발전 요소의 권취 중심의 양단으로부터 충방전에 따라 발생하는 가스가 효율적으로 배출된다.
그리고, 본 발명에 따른 장치는, 전기적인 부하에 대하여 전력을 공급하는 전력 공급원으로서 전지를 구비한 장치에 있어서, 상기 전지가 상기 어느 전지로 구성되며, 발전 요소의 권취 중심이 가로 방향으로 연장된 상태로 설치되어 있는 것을 특징으로 한다. 이러한 장치는, 전력 공급원으로서 상기 어느 전지를 구비하고 있으므로, 전지로부터 전기적인 부하에 공급되는 전력이 안정되어, 최대한의 성능을 발휘할 수 있다.
더욱 구체적으로는, 상기 장치가 구비하는 전지는, 발전 요소의 2개의 영역 중 어느 한쪽의 영역에 있는 양극 적층부의 제1 집전 부재가 접속된 부분 이외의 부분(상부 또는 하부의 어느 다른 쪽)의 스트립형 양극 사이, 및 상기 발전 요소의 2개의 영역 중 어느 다른 쪽의 영역에 있는 양극 적층부의 스트립형 양극 사이가 개방되고, 2개의 영역 중 어느 한쪽의 영역에 있는 음극 적층부의 제2 집전 부재가 접속된 부분 이외의 부분(상부 또는 하부의 어느 한쪽)의 스트립형 음극 사이, 및 2개의 영역 중 어느 다른 쪽의 영역에 있는 음극 적층부의 스트립형 음극 사이가 개방된 상태가 된다.
따라서, 상기 장치가 구비하는 전지는, 개방 상태의 양극 적층부(스트립형 양극 사이) 및 음극 적층부(스트립형 음극 사이)로부터 발전 요소 내에 전해액을 효율적으로 침투시킬 수 있는 동시에, 충전에 따라 발전 요소 내에서 발생하는 가스를 개방 상태의 양극 적층부(스트립형 양극 사이) 및 음극 적층부(스트립형 음극 사이)로부터 효율적으로 배출시킬 수 있다.
특히, 상기 장치가 구비하는 전지는, 발전 요소의 권취 중심이 가로 방향으로 연장된 상태로 설치되어 있으므로, 발전 요소의 권취 중심이 연장되는 방향의 일단부에 있는 양극 적층부의 높이와 같은 방향의 타단부에 있는 음극 적층부의 높이는 같거나 대략 같은 레벨이 된다. 이로써, 상기 장치가 구비하는 전지는, 소정 위치에 설치한 상태에서, 발전 요소의 권취 중심의 양단으로부터 전해액이 더욱 효율적으로 침투하는 동시에, 발전 요소의 권취 중심의 양단으로부터 충방전에 따라 발생하는 가스가 더욱 효율적으로 배출된다.
따라서, 상기 구성의 장치는, 전지로부터 전기적인 부하에 공급되는 전력이 안정되어, 최대한의 성능을 발휘할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 전지에 의하면, 발전 요소 내로의 전해액의 침투나 충전 시에 발생하는 발전 요소 내의 가스의 배출을 효율적으로 행할 수 있고, 안정된 출력을 얻을 수 있다는 우수한 효과를 가져올 수 있다.
또, 본 발명의 장치에 의하면, 전력 공급원으로서의 전지가 발전 요소 내로의 전해액의 침투나 충전 시에 발생하는 발전 요소 내의 가스의 배출을 효율적으로 행할 수 있고, 안정된 출력을 얻을 수 있다는 우수한 효과를 가져올 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전지의 전체 사시도를 나타낸다.
도 2는 상기 실시예에 따른 전지를 부분적으로 분해한 사시도를 나타낸다.
도 3은 상기 실시예에 따른 전지의 분해 사시도를 나타낸다.
도 4는 상기 실시예에 따른 전지에서의 발전 요소와 집전 부재와의 접속 위치를 설명하기 위한 설명도로서, (a)는 상기 실시예에 따른 전지의 정면 측에서 본 단면도를 나타내고, (b)는 (a)의 I-I 단면도를 나타내고, (c)는 상기 실시예에 따른 전지의 배면측에서 본 단면도를 나타내고, (d)는 (c)의 II-II 단면도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전지에서의 발전 요소와 집전 부재와의 접속 위치를 설명하기 위한 단면도로서, (a)는 다른 실시예에 따른 전지의 발전 요소의 권취 중심 방향의 일단 측에서 본 단면도를 나타내고, (b)는 (a)에 나타낸 전지의 발전 요소의 권취 중심 방향의 타단 측에서 본 단면도를 나타내고, (c)는 다른 실시예에 따른 전지의 발전 요소의 권취 중심 방향의 일단 측에서 본 단면도를 나타내고, (d)는 (c)에 나타낸 전지의 발전 요소의 권취 중심 방향의 타단 측에서 본 단면도를 나타내고, (e)는 또 다른 실시예에 따른 전지의 발전 요소의 권취 중심 방향의 일단 측에서 본 단면도를 나타내고, (f)는 (e)에 나타낸 전지의 발전 요소의 권취 중심 방향의 타단 측에서 본 단면도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지에서의 발전 요소와 집전 부재와의 접속 위치를 설명하기 위한 단면도로서, (a)는 또 다른 실시예에 따른 전지의 발전 요소의 권취 중심 방향의 일단 측에서 본 단면도를 나타내고, (b)는 (a)에 나타낸 전지의 발전 요소의 권취 중심 방향의 타단 측에서 본 단면도를 나타내고, c)는 또 다른 실시예에 따른 전지의 발전 요소의 권취 중심 방향의 일단 측에서 본 단면도를 나타내고, (d)는 (c)에 나타낸 전지의 발전 요소의 권취 중심 방향의 타단 측에서 본 단면도를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지에서의 발전 요소와 집전 부재와의 접속 위치를 설명하기 위한 단면도로서, (a)는 또 다른 실시예에 따른 전지의 발전 요소의 권취 중심 방향의 일단 측에서 본 단면도를 나타내고, (b)는 (a)에 나타낸 전지의 발전 요소의 권취 중심 방향의 타단 측에서 본 단면도를 나타내고, c)는 또 다른 실시예에 따른 전지의 발전 요소의 권취 중심 방향의 일단 측에서 본 단면도를 나타내고, (d)는 (c)에 나타낸 전지의 발전 요소의 권취 중심 방향의 타단 측에서 본 단면도를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지에서의 발전 요소와 집전 부재와의 접속 위치를 설명하기 위한 단면도로서, (a)는 또 다른 실시예에 따른 전지의 발전 요소의 권취 중심 방향의 일단 측에서 본 단면도를 나타내고, (b)는 (a)에 나타낸 전지의 발전 요소의 권취 중심 방향의 타단 측에서 본 단면도를 나타내고, c)는 또 다른 실시예에 따른 전지의 발전 요소의 권취 중심 방향의 일단 측에서 본 단면도를 나타내고, (d)는 (c)에 나타낸 전지의 발전 요소의 권취 중심 방향의 타단 측에서 본 단면도를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전지를 부분적으로 분해한 사시도로서, (a)는 집전 부재의 발전 요소 첨설부를 발전 요소(스트립형 양극 또는 스트립형 음극)에 용착함으로써 집전 부재와 발전 요소를 전기적으로 접속시킨 전지의 분해 사시도를 나타내고, (b)는 발전 요소(스트립형 양극 또는 스트립형 음극)를 말려들어가게 하도록 집전 부재의 발전 요소 첨설부를 코킹함으로써 집전 부재와 발전 요소를 전기적으로 접속시킨 전지의 분해 사시도를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 장치(전기 자동차)의 개략도를 나타낸다.
도 11은 종래의 전지의 사시도로서, (a)는 전체 사시도를 나타내고, (b)는 부분적으로 분해한 사시도를 나타낸다.
도 12는 종래의 전지의 분해 사시도를 나타낸다.
도 13은 종래의 전지에서의 발전 요소와 집전 부재와의 접속 위치를 설명하기 위한 설명도로서, (a)는 종래의 전지의 정면 측에서 본 단면도를 나타내고, (b)는 (a)의 III-III 단면도를 나타내고, (c)는 종래의 전지의 배면측에서 본 단면도를 나타내고, (d)는 (c)의 IV-IV 단면도를 나타낸다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 전지에 대하여, 첨부 도면을 참조하면서 설명한다.
본 실시예에 따른 전지는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 발전 요소(2)가 전지 케이스(3) 내에 수용되어 있고, 이 발전 요소(2)에 대하여 전기적으로 접속된 집전 부재(6, 7)가 전지 케이스(3)의 외부에 배치된 외부 단자 구조체(4, 5)에 대하여 전기적으로 접속되어 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 전지(1)는, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 스트립형의 격리판(20c)을 사이에 두고 적층된 스트립형 양극(20a) 및 스트립형 음극(20b)이 편평한 형상으로 권취되어 형성된 발전 요소(2); 발전 요소(2)를 수용하는 전지 케이스(3); 전지 케이스(3)의 외측에 배치된 양극 외부 단자 구조체(4); 전지 케이스(3)의 외측에 배치된 음극 외부 단자 구조체(5); 발전 요소(2)의 폭 방향의 일단부에 전기적으로 접속되는 동시에, 양극 외부 단자 구조체(4)에 전기적으로 접속된 제1 집전 부재(6); 및 발전 요소(2)의 폭 방향의 타단부에 전기적으로 접속되는 동시에 음극 외부 단자 구조체(5)에 전기적으로 접속된 제2 집전 부재(7)를 구비하고 있다.
상기 발전 요소(2)는, 전술한 바와 같은, 스트립형의 격리판(20c)을 사이에 두고 적층된 스트립형 양극(20a) 및 스트립형 음극(20b)을 권취한 것이며, 도 3에 나타낸 바와 같이, 스트립형 양극(20a) 및 스트립형 음극(20b)이 길이 방향과 직교하는 폭 방향으로 소정량 어긋난 배치가 되어 있다. 그러므로, 이 발전 요소(2)는, 폭 방향(스트립형 양극(20a) 및 스트립형 음극(20b)이 길이 방향과 직교하는 폭 방향과 대응하는 방향)의 일단부에 스트립형 양극(20a) 만의 적층 부분이 형성되고, 폭 방향(스트립형 양극(20a) 및 스트립형 음극(20b)이 길이 방향과 직교하는 폭 방향과 대응하는 방향)의 타단부에 스트립형 음극(20b) 만의 적층 부분이 형성되어 있다.
그리고, 본 실시예에 따른 발전 요소(2)는, 전술한 바와 같은 편평한 형상으로 형성되어 있으므로, 발전 요소(2)의 폭 방향의 일단 측에 있는 스트립형 양극(20a) 만의 적층 부분에는, 이 발전 요소(2)의 권취 중심(CL)을 통과하여 발전 요소(2)의 단면 장축 방향으로 넓어지는 제1 가상면(F1)을 경계로 한 2개의 영역(A, B)에 상기 장축 방향으로 연장되는 한 쌍의 양극 적층부(21a, 21b)가 형성되어 있다. 그리고, 이 발전 요소(2)는, 스트립형 양극(20a) 및 스트립형 음극(20b)이 격리판(20c)을 사이에 두고 적층되어 편평한 형상으로 권취된 것이므로, 폭 방향의 일단 측에 있는 스트립형 양극(20a) 만의 적층 부분에는, 장축 방향의 양단부에서 한 쌍의 양극 적층부(21a, 21b)끼리를 접속한 한 쌍의 원호형 양극 적층부(22a, 22b)가 형성되어 있다. 즉, 발전 요소(2)는, 권취 중심(CL) 방향에서 본 형상이 편평한 형상으로 형성되어 있고, 폭 방향의 일단부(스트립형 양극(20a) 만의 적층 부분은, 장축 방향으로 연장되어 단축 방향으로 병렬을 이루는 한 쌍의 양극 적층부(21a, 21b)와, 이들의 양단부끼리를 접속한 한 쌍의 원호형 양극 적층부(22a, 22b)를 형성하고 있다.
그리고, 본 실시예에 따른 발전 요소(2)는, 전술한 바와 같은 편평한 형상으로 형성되어 있으므로, 발전 요소(2)의 폭 방향의 타단 측에 있는 스트립형 음극(20b) 만의 적층 부분에는, 상기 제1 가상면(F1)을 경계로 한 2개의 영역(A, B)에 상기 장축 방향으로 연장되는 한 쌍의 음극 적층부(23a, 23b)가 형성되어 있다(도 4 (d) 참조). 그리고, 이 발전 요소(2)는, 스트립형 음극(20b) 및 스트립형 음극(20b)이 격리판(20c)을 사이에 두고 적층되어 편평한 형상으로 권취된 것이므로, 폭 방향의 타단 측에 있는 스트립형 음극(20b) 만의 적층 부분에는, 장축 방향의 양단부에서 한 쌍의 음극 적층부(23a, 23b)끼리를 접속한 한 쌍의 원호형 음극 적층부(24a, 24b)가 형성되어 있다. 즉, 발전 요소(2)는, 권취 중심(CL) 방향에서 본 형상이 편평한 형상으로 형성되어 있고, 폭 방향의 타단부(스트립형 음극(20b) 만의 적층 부분은, 장축 방향으로 연장되어 단축 방향으로 병렬을 이루는 한 쌍의 음극 적층부(23a, 23b)와, 이들의 양단부끼리를 접속한 한 쌍의 원호형 음극 적층부(24a, 24b)를 형성하고 있다.
이러한 전지(1)는, 발전 요소(2)의 권취 중심(CL)이 가로 방향(수평 방향 또는 대략 수평 방향)으로 연장된 상태로 설치 가능하게 구성된다. 본 실시예에 따른 전지는, 발전 요소(2)의 장축 방향이 상하가 되도록 설치 가능하게 구성되어 있다. 이에 따라 본 실시예에 따른 발전 요소(2)는, 권취 중심(CL) 방향에서 본 장축 방향(단면 장축 방향)을 상하로 하여 전지 케이스(3)(후술하는 케이스 본체(30))에 수용되어 있다. 즉, 발전 요소(2)는, 한 쌍의 원호형 음극 적층부(24a, 24b) 및 한 쌍의 원호형 양극 적층부(22a, 22b)를 상하 방향으로 위치시키도록 하여 전지 케이스(3) 내에 수용되어 있다.
상기 전지 케이스(3)는, 일면을 개방시킨 각형(角形)의 상자형을 이루는 케이스 본체(30)와, 케이스 본체(30)의 개방 부분을 밀봉하는 커버판(31)을 구비하고 있다. 그리고, 이 전지 케이스(3)는, 전술한 바와 같은, 발전 요소(2)를 수용하는 외에, 제1 집전 부재(6) 및 제2 집전 부재(7)가 수용되어 전해액이 충전된다.
양극 외부 단자 구조체(4) 및 음극 외부 단자 구조체(5)는, 전지 케이스(3)(커버판(31))의 외측에서 서로 대칭적으로 배치되어 있다. 그리고, 양극 외부 단자 구조체(4) 및 음극 외부 단자 구조체(5)는 공통된 구성이며, 케이블이나 버스바 등의 접속 대상물(도시하지 않음)을 전기적으로 접속하면서 고정하기 위한 외부 단자(40, 50)와, 전지 케이스(3)(커버판(31))의 외면 상에 배치되는 직사각형 스트립형의 금속판으로 이루어지는 접속간(接續杆)(41, 51)을 구비하고 있다. 상기 외부 단자(40, 50)는, 수나사 부재로 구성되어 있고, 접속간(41, 51)의 길이 방향의 일단 측에 바깥쪽을 향해 삽입되어 있다. 그리고, 상기 접속간(41, 51)은 접속 수단(8)(예를 들면, 커버판(31)에 삽입한 리벳(8))에 의해 길이 방향의 타단 측이 커버판(31)에 고정되어 있다.
본 실시예에 따른 전지(1)는, 제1 집전 부재(6) 및 제2 집전 부재(7)가 전지 케이스(3)(케이스 본체(30))의 내측에서 서로 대칭적으로 배치되어 있다.
상기 제1 집전 부재(6)는, 커버판(31)에 고정되는 베이스(600) 및 이 베이스(600)의 일단에 연속적으로 설치되어 발전 요소(2)의 폭 방향의 일단부(양극 적층부(21a))를 따라 배치되는 발전 요소 첨설부(601)를 가지는 집전 부재 본체(60)와, 발전 요소 첨설부(601)를 발전 요소(2)의 일단부(양극 적층부(21a))와 연결하는 클립 부재(61)를 구비하고 있다.
상기 제1 집전 부재(6)의 집전 부재 본체(60)는, 금속판을 벤딩 가공하여 형성된 것이며, 베이스(600)와 발전 요소 첨설부(601)가 일체적으로 성형되어 있다. 그리고, 본 실시예에 따른 제1 집전 부재(6)는, 베이스(600)를 전지 케이스(3)의 커버판(31)의 내면에 따르게 한 상태로, 발전 요소 첨설부(601)가 한쪽의 양극 적층부(21a)의 대략 전체 길이에 걸쳐 따르도록 형성되어 있다. 상기 제1 집전 부재(6)의 발전 요소 첨설부(601)는, 발전 요소(2)에 대한 접속 부분에 따라 설치된다.
상기 제1 집전 부재(6)의 클립 부재(61)는, 금속판을 반으로 접는 벤딩 가공한 것으로, 발전 요소(2)에 대한 접속 부분에 상응한 수량으로 설치된다. 이러한 클립 부재(61)는, 절곡 능선을 경계로 하여 서로 대향하는 한 쌍의 대향편(610a, 610b)을 구비하고 있다. 그리고, 이 클립 부재(61)는, 한 쌍의 대향편(610a, 610b)에서의 절곡 능선이 연장되는 방향의 길이가 발전 요소 첨설부(601)와 대략 동등한 길이로 설정되어 있고, 한 쌍의 대향편(610a, 610b) 사이에 발전 요소 첨설부(601)와 함께 한쪽의 양극 적층부(21a)를 개입시킨 상태로 양대향편(610a, 610b)를 접근시킨 후에 초음파 용착함으로써 양극 적층부(21a)와 발전 요소 첨설부(601)를 물리적으로 연결하면서 전기적으로 접속하도록 되어 있다.
그리고, 상기 구성의 제1 집전 부재(6)(집전 부재 본체(60))는, 도 4 (a) 및 도 4 (b)에 나타낸 바와 같이, 베이스(600)가 상기 접속 수단(8)에 의해 커버판(31)에 고정되는 동시에, 양극 외부 단자 구조체(4)의 접속간(41)에 전기적으로 접속되어 있다. 본 실시예에 따른 전지(1)는, 접속 수단(8)에 리벳이 채용되어 있고, 제1 집전 부재(6)의 베이스(600), 커버판(31), 및 접속간(41)에 삽입한 리벳(8)을 코킹 처리함으로써, 제1 집전 부재(6) 및 접속간(41)이 커버판(31)에 고정되면서 서로 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 본 실시예에 따른 전지(1)는, 전지 케이스(3)가 도전성을 가지는 금속 재료로 형성되어 있으므로, 제1 집전 부재(6)(베이스(600))와 커버판(31) 사이, 접속간(41)과 커버판(31) 사이, 리벳(8)과 커버판(31) 사이에는 전기 절연성을 가지는 절연 패킹(P)가 개재되어 있다.
도 3으로 돌아가서, 상기 제2 집전 부재(7)는, 커버판(31)에 고정되는 베이스(700) 및 상기 베이스(700)의 타단에 연속적으로 설치되어 발전 요소(2)의 폭 방향의 타단부(음극 적층부(23b))를 따라 배치되는 발전 요소 첨설부(701)를 가지는 집전 부재 본체(70)와, 발전 요소 첨설부(701)를 발전 요소(2)의 타단부(음극 적층부(23b))와 연결하는 클립 부재(71)를 구비하고 있다.
상기 제2 집전 부재(7)의 집전 부재 본체(70)는 금속판을 벤딩 가공하여 형성된 것이며, 베이스(700)와 발전 요소 첨설부(701)가 일체적으로 성형되어 있다. 그리고, 본 실시예에 따른 제2 집전 부재(7)는, 베이스(700)를 전지 케이스(3)의 커버판(31)의 내면에 따르게 한 상태로, 발전 요소 첨설부(701)가 다른 쪽의 음극 적층부(23b)의 대략 전체 길이에 걸쳐 따르도록 형성되어 있다. 상기 제2 집전 부재(7)의 발전 요소 첨설부(701)는 발전 요소(2)에 대한 접속 부분에 따라 설치된다.
상기 제2 집전 부재(7)의 클립 부재(71)는, 금속판을 반으로 접는 벤딩 가공한 것으로, 발전 요소(2)에 대한 접속 부분에 상응한 수량으로 설치된다. 이러한 클립 부재(71)는 금속판을 반으로 접는 벤딩 가공한 것으로, 절곡 능선을 경계로 하여 서로 대향하는 한 쌍의 대향편(710a, 710b)을 구비하고 있다. 이 클립 부재(71)는, 한 쌍의 대향편(710a, 710b)에서의 절곡 능선의 연장되는 방향의 길이가 발전 요소 첨설부(701)와 대략 동등한 길이로 설정되어 있고, 한 쌍의 대향편(710a, 710b) 사이에 발전 요소 첨설부(701)와 함께 한쪽의 음극 적층부(23a)를 개입시킨 상태로 양대향편(710a, 710b)을 접근시킨 후에 초음파 용착함으로써 음극 적층부(23a)와 발전 요소 첨설부(701)를 물리적으로 연결하면서 전기적으로 접속하도록 되어 있다.
그리고, 상기 구성의 제2 집전 부재(7)(집전 부재 본체(70))는, 도 4 (c) 및 도 4 (d)에 나타낸 바와 같이, 베이스(700)가 상기 접속 수단(8)에 의해 커버판(31)에 고정되는 동시에, 음극 외부 단자 구조체(5)의 접속간(51)에 전기적으로 접속되어 있다. 본 실시예에 따른 전지(1)는, 접속 수단(8)에 리벳이 채용되어 있고, 제2 집전 부재(7)의 베이스(700), 커버판(31), 및 접속간(51)에 삽입한 리벳(8)을 코킹 처리함으로써, 제2 집전 부재(7) 및 접속간(51)이 커버판(31)에 고정되면서 서로 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 본 실시예에 따른 전지(1)는, 전술한 바와 같은, 전지 케이스(3)가 도전성을 가지는 금속 재료로 형성되어 있으므로, 제2 집전 부재(7)(베이스(700))와 커버판(31) 사이, 접속간(51)과 커버판(31) 사이, 리벳(8)과 커버판(31) 사이에도 전기 절연성을 가지는 절연 패킹(P)이 개재되어 있다.
그리고, 본 실시예에 따른 전지(1)는, 제1 집전 부재(6)와 양극 적층부(21a)(스트립형 양극(20a))와의 접속 위치, 및 제2 집전 부재(7)와 음극 적층부(23b)(스트립형 음극(20b))와의 접속 위치가, 발전 요소(2)의 폭 방향의 중앙을 통과하여 제1 가상면(F1)와 직교하는 제2 가상면(F2)을 기준으로 하여 비대칭이 되도록 설정되어 있다. 구체적으로는, 본 실시예에 따른 전지(1)는, 도 4 (a) ∼ 도 4 (d)에 나타낸 바와 같이, 제1 집전 부재(6)의 발전 요소 첨설부(601)가 제1 가상면(F1)을 기준으로 한, 2개의 영역(A, B) 중 한쪽의 영역(A) 내에 있는 한쪽의 양극 적층부(21a)에 접속되고, 제2 집전 부재(7)의 발전 요소 첨설부(701)가 제1 가상면(F1)을 기준으로 한, 2개의 영역(A, B) 중 다른 쪽의 영역(B)(한쪽의 양극 적층부(21a)의 존재하는 영역(A)과는 반대 측의 영역(B)) 내에 있는 다른 쪽의 음극 적층부(23b)에 접속되어 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 전지(1)는, 제2 가상면(F2)을 기준으로 한 제1 집전 부재(6)와 양극 적층부(21a)와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 스트립형 음극(20b) 만의 적층 부분이 적어도 개방 상태가 되고, 또, 제2 가상면(F2)을 기준으로 한 제2 집전 부재(7)와 음극 적층부(23b)와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 스트립형 양극(20a) 만의 적층 부분이 적어도 개방 상태가 되어 있다.
즉, 본 실시예에 따른 전지(1)는, 제1 집전 부재(6)의 발전 요소 첨설부(601)가 제1 가상면(F1)을 기준으로 한, 2개의 영역(A, B) 중 한쪽의 영역(A) 내에 있는 한쪽의 양극 적층부(21a)의 전체에 접속되고, 제2 집전 부재(7)의 발전 요소 첨설부(701)가 제1 가상면(F1)을 기준으로 한, 2개의 영역(A, B) 중 다른 쪽의 영역(B)(한쪽의 양극 적층부(21a)가 존재하는 영역(A)과는 반대 측의 영역(B)) 내에 있는 다른 쪽의 음극 적층부(23b)의 전체에 접속되어 있으므로, 발전 요소(2)의 폭 방향의 일단 측에서, 제2 가상면(F2)을 기준으로 한 제2 집전 부재(7)와 음극 적층부(23b)와의 접속 위치에 대한 대칭 위치이며, 또한 제1 집전 부재(6)와 양극 적층부(21a)와의 접속 위치 이외의 위치인 부분이 개방 상태(스트립형 양극(20a), 격리판(20c), 스트립형 음극(20b)의 사이에 유체가 유통 가능한 미소 간극이 형성된 상태)가 되어 있다.
또, 본 실시예에 따른 전지(1)는, 제2 집전 부재(7)의 발전 요소 첨설부(701)가 제1 가상면(F1)을 기준으로 한, 2개의 영역(A, B) 중 다른 쪽의 영역(B) 내에 있는 다른 쪽의 음극 적층부(23b)의 전체에 접속되고, 제1 집전 부재(6)의 발전 요소 첨설부(601)가 제1 가상면(F1)을 기준으로 한, 2개의 영역(A, B) 중 한쪽의 영역(A)(다른 쪽의 음극 적층부(23b)가 존재하는 영역(B)과는 반대 측의 영역(A)) 내에 있는 한쪽의 양극 적층부(21a)의 전체에 접속되어 있으므로, 발전 요소(2)의 폭 방향의 타단 측에서, 제2 가상면(F2)을 기준으로 한 제1 집전 부재(6)와 양극 적층부(21a)와의 접속 위치에 대한 대칭 위치이며, 또한 제2 집전 부재(7)와 음극 적층부(23b)와의 접속 위치 이외의 위치인 부분이 개방 상태(스트립형 음극(20b), 격리판(20c), 스트립형 음극(20b)의 사이에 유체가 유통 가능한 미소 간극이 형성된 상태)가 되어 있다.
본 실시예에 따른 전지(1)는, 이상의 구성으로 이루어지고, 발전 요소(2)의 스트립형 양극(20a)으로부터의 전기를 제1 집전 부재(6) 및 접속 수단(리벳)(8)을 통하여 양극 외부 단자 구조체(4)(외부 단자(40))에 도통시키고, 발전 요소(2)의 스트립형 음극(20b)으로부터의 전기를 제2 집전 부재(7) 및 접속 수단(리벳)(8)을 통하여 음극 외부 단자 구조체(5)(외부 단자(50))에 도통시키도록 되어 있다. 그리고, 상기 구성의 전지(1)는, 양극 외부 단자 구조체(4) 및 음극 외부 단자 구조체(5) 모두가 외부 단자(40, 50)에 수나사 부재가 채용되어 있으므로, 케이블이나 버스바 등의 접속 대상물을 접속하는 경우, 접속 대상물에 대하여 외부 단자(40, 50)을 삽입한 다음에, 접속 대상물로부터 돌출된 외부 단자(40, 50)의 선단 측에 너트(도시하지 않음)를 나사 결합시킴으로써, 접속 대상물이 너트와 접속간(41, 51)에 끼워진 상태가 되어, 양극 외부 단자 구조체(4) 또는 음극 외부 단자 구조체(5)에 대하여 고정되면서 전기적으로 접속된 상태가 된다.
그리고, 본 실시예에 따른 전지(1)는, 전술한 바와 같은, 제2 가상면(F2)을 기준으로 한 제1 집전 부재(6)와 양극 적층부(21a)와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 스트립형 음극(20b) 만의 적층 부분(한쪽의 음극 적층부(23a))이 적어도 개방 상태가 되고, 또, 제2 가상면(F2)을 기준으로 한 제2 집전 부재(7)와 음극 적층부(23b)와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 스트립형 양극(20a) 만의 적층 부분(다른 쪽의 양극 적층부(21b))이 적어도 개방 상태가 되어 있으므로, 전지 케이스(3) 내에 충전한 전해액이 발전 요소(2)의 폭 방향의 양측에 있는 개방 부분(다른 쪽의 양극 적층부(21b) 및 한쪽의 음극 적층부(23a))으로부터 발전 요소(2) 내(스트립형 양극(20a), 격리판(20c), 스트립형 음극(20b) 각각의 사이)에 유입 내지 충만되기 쉬워진다.
또, 본 실시예에 따른 전지(1)는, 충전에 따라 발전 요소(2) 내에 가스가 발생해도, 전술한 바와 같은, 제2 가상면(F2)을 기준으로 한 제1 집전 부재(6)와 양극 적층부(21a)와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 스트립형 음극(20b) 만의 적층 부분(한쪽의 음극 적층부(23a))이 적어도 개방 상태가 되고, 또, 제2 가상면(F2)을 기준으로 한 제2 집전 부재(7)와 음극 적층부(23b)와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 스트립형 양극(20a) 만의 적층 부분(다른 쪽의 양극 적층부(21b))이 적어도 개방 상태가 되어 있으므로, 발전 요소(2) 내의 가스가 개방 상태에 있는 단부(다른 쪽의 양극 적층부(21b) 및 한쪽의 음극 적층부(23a))로부터 배출되게 된다.
이로써, 본 실시예에 따른 전지(1)는, 발전 요소(2) 내에 전해액을 효율적으로 충만시킬 수 있을 뿐만 아니라, 발전 요소(2) 내의 가스를 효율적으로 배출할 수 있으므로, 안정된 출력을 확보할 수 있다.
특히, 본 실시예에 따른 전지(1)는, 제1 집전 부재(6)가 2개의 영역(A, B) 중 한쪽의 영역(A)에 있는 한쪽의 양극 적층부(21a) 전체에 접속되고, 제2 집전 부재(7)가 2개의 영역(A, B) 중 상기 한쪽의 영역(A)과는 반대 측에 있는 다른 쪽의 영역(B)에 있는 다른 쪽의 음극 적층부(23b) 전체에 접속되어 있으므로, 제1 집전 부재(6) 및 제2 집전 부재(7) 어느 것도 발전 요소(2)와의 전기적인 접속에 필요한 접속 면적(접촉 면적)을 확보하면서 발전 요소(2)의 폭 방향의 양측에 개방 부분을 형성할 수 있다. 즉, 상기 구성을 채용함으로써, 발전 요소(2)의 일단부에서의 한 쌍의 양극 적층부(21a, 21b) 중 다른 쪽의 양극 적층부(21b)가 개방 상태가 되고, 발전 요소(2)외에 단부에서의 한 쌍의 음극 적층부(23a, 23b) 중 한쪽의 음극 적층부(23a)가 개방 상태가 되기 때문에, 발전 요소(2)와 집전 부재(6, 7)와의 전기적인 접속을 충분히 담보하면서, 발전 요소(2) 내로의 전해액의 침투나 충전 시에 발생하는 발전 요소(2) 내의 가스의 배출을 효율적으로 행할 수 있다.
또, 본 실시예에 따른 전지(1)는, 발전 요소(2)의 권취 중심(CL)이 가로 방향으로 연장된 상태로 설치 가능하게 구성되어 있으므로, 소정 위치에 설치한 상태에서, 발전 요소(2)의 권취 중심(CL)의 연장되는 방향의 일단부에 있는 양극 적층부(21a, 21b)의 높이와, 권취 중심(CL)의 연장되는 방향의 타단부에 있는 음극 적층부(23a, 23b)의 높이가 같거나 대략 같은 레벨이 된다. 이로써, 상기 구성의 전지(1)는, 소정 위치에 설치한 상태에서, 발전 요소(2)의 권취 중심(CL)의 양단으로부터 전해액이 효율적으로 침투하는 동시에, 발전 요소(2)의 권취 중심(CL)의 양단으로부터 충방전에 따라 발생하는 가스가 효율적으로 배출된다.
그리고, 본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 적당히 변경을 가할 수 있는 것은 물론이다.
예를 들면, 상기 실시예에서, 제1 집전 부재(6)가 스트립형 양극(20a) 만의 적층 부분 중, 발전 요소(2)의 권취 중심(CL)을 통과하여 발전 요소(2)의 단면 장축 방향으로 넓어지는 제1 가상면(F1)을 경계로 한 2개의 영역(A, B)에서 상기 장축 방향으로 연장되는 한 쌍의 양극 적층부(21a, 21b)의 한쪽의 전체에 접속되고, 제2 집전 부재(7)가 상기 스트립형 음극(20b) 만의 적층 부분 중, 상기 2개의 영역(A, B)에서 장축 방향으로 연장되는 한 쌍의 음극 적층부(23a, 23b)의 다른 쪽의 전체에 접속되지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 제1 집전 부재(6)와 양극 적층부(21a, 21b)와의 접속 위치, 및 제2 집전 부재(7)와 음극 적층부(23a, 23b)와의 접속 위치가, 발전 요소(2)의 폭 방향의 중앙을 통과하여 제1 가상면(F1)과 직교하는 제2 가상면(F2)을 기준으로 하여 비대칭이 되는 것을 전제로, 예를 들면, 제1 가상면(F1)을 경계로 한 2개의 영역(A, B)에서 상기 장축 방향으로 연장되는 한 쌍의 양극 적층부(21a, 21b)의 다른 쪽의 전체에 제1 집전 부재(6)를 접속하고, 상기 2개의 영역(A, B)에서 장축 방향으로 연장되는 한 쌍의 음극 적층부(23a, 23b)의 한쪽의 전체에 제2 집전 부재(7)를 접속하도록 해도 된다.
또, 제1 집전 부재(6)와 양극 적층부(21a, 21b)와의 접속 위치, 및 제2 집전 부재(7)와 음극 적층부(23a, 23b)와의 접속 위치가, 발전 요소(2)의 폭 방향의 중앙을 통과하여 제1 가상면(F1)과 직교하는 제2 가상면(F2)을 기준으로 하여 비대칭이 되는 것을 전제로, 도 5 (a) ∼ 도 5 (f)에 나타낸 바와 같이, 스트립형 양극(20a) 만의 적층 부분 중, 발전 요소(2)의 권취 중심(CL)을 통과하여 발전 요소(2)의 단면 장축 방향으로 넓어지는 제1 가상면(F1)을 경계로 한 2개의 영역(A, B)에서 장축 방향으로 연장되는 한 쌍의 양극 적층부(21a, 21b)의 어느 한쪽의 일부에 제1 집전 부재(6)를 접속하고, 스트립형 음극(20b) 만의 적층 부분 중, 상기 제1 가상면(F1)을 경계로 한 2개의 영역(A, B)에서 장축 방향으로 연장되는 한 쌍의 음극 적층부(23a, 23b)의 어느 한쪽의 일부에 제2 집전 부재(7)를 접속하도록 해도 된다.
이와 같이 하여도 상기 실시예와 마찬가지의 작용 및 효과를 얻을 수 있다. 즉, 상기 전지(1)는, 제2 가상면(F2)을 기준으로 한 제2 집전 부재(7)와 음극 적층부(23a, 23b)와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 양극 적층부(21a, 21b)(스트립형 양극(20a) 만의 적층 부분)를 포함하는 제1 집전 부재(6)와의 접속 위치 이외의 양극 적층부(21a, 21b)의 스트립형 양극(20a, 20a) 사이가 개방된 상태가 되는 동시에, 제2 가상면(F2)을 기준으로 한 제1 집전 부재(6)와 양극 적층부(21a, 21b)와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 음극 적층부(23a, 23b)(스트립형 음극(20b) 만의 적층 부분)를 포함하는 제2 집전 부재(7)와의 접속 위치 이외의 음극 적층부(23a, 23b)의 스트립형 음극(20b, 20b) 사이가 개방된 상태가 된다.
따라서, 상기 구성의 전지(1)는, 개방 상태의 양극 적층부(21a, 21b)(스트립형 양극(20a, 20a) 사이) 및 음극 적층부(23a, 23b)(스트립형 음극(20b, 20b) 사이)로부터 발전 요소(2) 내에 전해액을 효율적으로 침투시킬 수 있는 동시에, 충전에 따라 발전 요소(2) 내에서 발생하는 가스를 개방 상태의 양극 적층부(21a, 21b)(스트립형 양극(20a, 20a) 사이) 및 음극 적층부(23a, 23b)(스트립형 음극(20b, 20b) 사이)로부터 효율적으로 배출시킬 수 있다.
그리고, 이 종류의 전지는, 충방전 중에 발전 요소(스트립형 양극, 스트립형 음극)가 팽창·수축을 일으키게 되지만, 상기 구성의 전지(1)는, 제1 집전 부재(6)와의 접속 위치 이외의 양극 적층부(21a, 21b)(스트립형 양극(20a, 20a) 사이) 및 제2 집전 부재(7)와의 접속 위치 이외의 음극 적층부(23a, 23b)(스트립형 음극(20b, 20b) 사이)가 개방 상태가 되기 때문에, 충방전(팽창이나 수축)에 따라 발전 요소(2)(스트립형 양극(20a), 스트립형 음극(20b))에 작용하는 스트레스를 피할 수 있어 전지 수명을 향상시킬 수 있다. 그리고, 도 5 (a) 및 도 5 (b)는, 동일한 전지의 발전 요소의 일단 측 및 타단 측의 단면을 나타내고, 도 5 (c) 및 도 5 (d)는, 동일한 전지의 발전 요소의 일단 측 및 타단 측의 단면을 나타내고, 도 5 (e) 및 도 5 (f)는, 동일한 전지의 발전 요소의 일단 측 및 타단 측의 단면을 나타낸다.
그리고, 여기서 "일부"란, 제1 집전 부재(6) 또는 제2 집전 부재(7)와의 접속 대칭 위치가 부분적인 것을 의미하고, 예를 들면, 단일의 양극 적층부(21a, 21b) 또는 음극 적층부(23a, 23b)에서의 제1 집전 부재(6) 또는 제2 집전 부재(7)의 접속 대칭 위치가 접속 대상이 되지 않은 부분보다 장축 방향으로 길게 되어 있는 것이나, 단일의 양극 적층부(21a, 21b) 또는 음극 적층부(23a, 23b)에서의 제1 집전 부재(6) 또는 제2 집전 부재(7)의 접속 대칭 위치가 접속 대상이 되지 않은 부분보다 장축 방향으로 짧게 되어 있는 것을 포함하는 개념이다. 즉, "일부"란, 제1 집전 부재(6) 또는 제2 집전 부재(7)의 접속 대상 부분이 양극 적층부(21a, 21b) 또는 음극 적층부(23a, 23b)의 전체는 아닌 것을 의미한다.
여기서 구체예에 대하여 설명하면, 발전 요소(2)의 장축 방향이 상하 방향을 향한 상태로 전지(1)를 설치 가능하게 구성하는 경우, 도 5 (a) ∼ 도 5 (d)에 나타낸 바와 같이, 상기 발전 요소(2)의 상기 2개의 영역(A, B) 중 한쪽의 영역(A)에 있는 한쪽의 양극 적층부(21a)의 상부 또는 하부(도 5 (a) 및 도 5 (c)에 서는 상부)에 제1 집전 부재(6)를 접속하는 동시에, 발전 요소(2)의 상기 2개의 영역(A, B) 중 한쪽의 영역(A)과는 반대 측에 있는 다른 쪽의 영역(B)에 있는 다른 쪽의 음극 적층부(23b)의 상부 또는 하부(도 5 (a)에서는 상부, 도 5 (c)에서는 하부)에 제2 집전 부재(7)을 접속해도 된다. 그리고, 여기서 "상부"란 발전 요소(2)의 권취 중심(CL)보다 위쪽 절반의 범위 내를 의미하고, "하부"란 발전 요소(2)의 권취 중심(CL)보다 아래쪽 절반의 범위 내를 의미한다.
이와 같이 하면, 제1 집전 부재(6)가 접속된 양극 적층부(21a)와 같은 영역(A)에 있는 음극 적층부(23a)의 모든 스트립형 음극(20b, 20b) 사이가 개방되고, 제2 집전 부재(7)가 접속된 음극 적층부(23b)와 같은 영역(B)에 있는 양극 적층부(21b)의 모든 스트립형 양극(20a, 20a) 사이가 개방된 상태가 된다.
따라서, 상기 구성의 전지(1)는, 개방 상태의 양극 적층부(21b)(스트립형 양극(20a, 20a) 사이) 및 음극 적층부(23a)(스트립형 음극(20b, 20b) 사이)로부터 발전 요소(2) 내에 전해액을 효율적으로 침투시킬 수 있는 동시에, 충전에 따라 발전 요소(2) 내에서 발생하는 가스를 개방 상태의 양극 적층부(21b)(스트립형 양극(20a, 20a) 사이) 및 음극 적층부(23a)(스트립형 음극(20b, 20b) 사이)보다 효율적으로 배출시킬 수 있다. 특히, 상기 구성의 전지(1)는, 제1 집전 부재(6)가 접속되는 영역(A)과 제2 집전 부재(7)가 접속되는 영역(B)이 상이하므로, 발전 요소(2)로 전해액이 순환하기 쉬워지는 동시에, 발전 요소(2) 내에서 발생하는 가스의 배출도 촉진된다.
또, 발전 요소(2)의 장축 방향이 상하 방향을 향한 상태로 전지(1)를 설치 가능하게 구성하는 경우, 도 5 (c) ∼ 도 5 (f)에 나타낸 바와 같이, 발전 요소(2)의 상기 2개의 영역(A, B) 중 어느 한쪽의 영역(A, B)에 있는 한쪽의 양극 적층부(21a, 21b)의 상부 또는 하부의 어느 한쪽(도 5 (c) 및 도 5 (e)에서는 한쪽의 영역(A)에 있는 한쪽의 양극 적층부(21a)의 상부)에 제1 집전 부재(6)를 접속하는 동시에, 발전 요소(2)의 상기 2개의 영역(A, B) 중 어느 한쪽의 영역(A, B)에 있는 음극 적층부(23a, 23b)의 상부 또는 하부의 어느 다른 쪽(도 5 (d)에서는 다른 쪽의 영역(B)에 있는 다른 쪽의 양극 적층부(21b)의 하부, 도 5 (f)에서는 한쪽의 영역(A)에 있는 한쪽의 양극 적층부(21a)의 하부)에 제2 집전 부재(7)를 접속해도 된다.
이와 같이 하면, 2개의 영역(A, B) 중 어느 한쪽의 영역(A, B)에 있는 양극 적층부(21a, 21b)의 제1 집전 부재(6)가 접속된 부분 이외의 부분(상부 또는 하부의 어느 다른 쪽)의 스트립형 양극(20a, 20a) 사이, 및 2개의 영역(A, B) 중 어느 다른 쪽의 영역(A, B)에 있는 양극 적층부(21a, 21b)의 스트립형 양극(20a, 20a) 사이가 개방되고, 2개의 영역(A, B) 중 어느 한쪽의 영역(A, B)에 있는 음극 적층부(23a, 23b)의 제2 집전 부재(7)가 접속된 부분 이외의 부분(상부 또는 하부의 어느 한쪽)의 스트립형 음극(20b, 20b) 사이, 및 2개의 영역(A, B) 중 어느 다른 쪽의 영역(A, B)에 있는 음극 적층부(23a, 23b)의 스트립형 음극(20b, 20b) 사이가 개방된 상태가 된다.
따라서, 상기 구성의 전지(1)는, 개방 상태의 양극 적층부(21a, 21b)(스트립형 양극(20a, 20a) 사이) 및 음극 적층부(23a, 23b)(스트립형 음극(20b, 20b) 사이)로부터 발전 요소(2) 내에 전해액을 효율적으로 침투시킬 수 있는 동시에, 충전에 따라 발전 요소(2) 내에서 발생하는 가스를 개방 상태의 양극 적층부(21a, 21b)(스트립형 양극(20a, 20a) 사이) 및 음극 적층부(23a, 23b)(스트립형 음극(20b, 20b) 사이)로부터 효율적으로 배출시킬 수 있다.
특히, 상기 구성의 전지(1)는, 발전 요소(2)와 제1 집전 부재(6)와의 접속 부분의 배치와, 발전 요소(2)와 제2 집전 부재(7)와의 접속 부분의 배치가 상하 방향으로 상이하므로, 제1 집전 부재(6)가 접속되는 양극 적층부(21a, 21b)의 개방 부분의 배치와, 제2 집전 부재(7)가 접속되는 음극 적층부(23a, 23b)의 개방 부분의 배치가 상하 방향으로 상이하게 된다. 이로써, 상기 구성의 전지(1)는, 발전 요소(2)로 전해액이 순환하기 쉬워지는 동시에, 발전 요소(2) 내에서 발생하는 가스의 배출도 촉진된다.
또, 도 6 (a) ∼ 도 6 (d)에 나타낸 바와 같이, 제1 집전 부재(6)와 양극 적층부(21a, 21b)와의 접속 위치, 및 제2 집전 부재(7)와 음극 적층부(23a, 23b)와의 접속 위치가, 발전 요소(2)의 폭 방향의 중앙을 통과하여 제1 가상면(F1)과 직교하는 제2 가상면(F2)을 기준으로 하여 비대칭이 되는 것을 전제로, 스트립형 양극(20a) 만의 적층 부분 중, 발전 요소(2)의 권취 중심(CL)을 통과하여 발전 요소(2)의 단면 장축 방향으로 넓어지는 제1 가상면(F1)을 경계로 한 2개의 영역(A, B)에서 이 장축 방향으로 연장되는 한 쌍의 양극 적층부(21a, 21b)의 양쪽의 일부에 제1 집전 부재(6)를 접속하고, 이에 따라 스트립형 음극(20b) 만의 적층 부분 중, 발전 요소(2)의 권취 중심(CL)을 통과하여 발전 요소(2)의 단면 장축 방향으로 넓어지는 제1 가상면(F1)을 경계로 한 2개의 영역(A, B)에서 이 장축 방향으로 연장되는 한 쌍의 음극 적층부(23a, 23b)의 양쪽의 일부에 제2 집전 부재(7)를 접속하도록 해도 된다. 그리고, 도 6 (a) 및 도 6 (b)는, 동일한 전지의 발전 요소의 일단 측 및 타단 측의 단면을 나타내고, 도 6 (c) 및 도 6 (d)는, 동일한 전지의 발전 요소의 일단 측 및 타단 측의 단면을 나타낸다.
이와 같이 하여도, 제2 가상면(F2)을 기준으로 한 제1 집전 부재(6)와 양극 적층부(21a, 21b)와의 접속 위치에 대한 대칭 위치(발전 요소(2)의 폭 방향의 타단 측의 대칭 위치), 및 제2 집전 부재(7)와 음극 적층부(23a, 23b)와의 접속 위치에 대한 대칭 위치(발전 요소(2)의 폭 방향의 일단 측의 대칭 위치)가 적어도 개방 상태가 되므로(제1 집전 부재(6) 또는 제2 집전 부재(7)와의 접속에 의해 구속되어 있지 않은 상태가 되므로), 충전 시의 가스의 배출이나, 전해액의 침투를 원활하게 할 수 있다. 또, 상기 구성의 전지(1)는, 제1 집전 부재(6)가 한 쌍의 양극 적층부(21a, 21b) 각각에 대하여 한 곳씩 접속되는 동시에, 제2 집전 부재(7)가 한 쌍의 음극 적층부(23a, 23b) 각각에 대하여 한 곳씩 접속되게 되므로, 집전 저항의 저감에 의한 고율 방전 성능 및 입출력 성능의 향상을 달성할 수 있다. 또, 상기 구성의 전지(1)는, 제1 가상면(F1)을 경계로 한 2개의 영역(A, B) 각각에 있는 한 쌍의 양극 적층부(21a, 21b)에 제1 집전 부재(6)가 접속되는 동시에, 제1 가상면(F1)을 경계로 한 2개의 영역(A, B) 각각에 있는 한 쌍의 음극 적층부(23a, 23b)에 제2 집전 부재(7)가 접속되게 되므로, 제1 가상면(F1)과 직교하는 방향의 내진동성이 우수한 것이 된다.
특히, 도 6 (c) 및 도 6 (d)에 나타낸 바와 같이, 상기 제1 집전 부재(6)가 상기 2개의 영역(A, B)에 있는 한 쌍의 양극 적층부(21a, 21b) 각각의 어느 일단 측(도 6 (c)에서는 설치 시에 위쪽(상부)이 되는 일단 측)에 접속되는 동시에, 상기 제2 집전 부재(7)가 상기 2개의 영역(A, B)에 있는 한 쌍의 음극 적층부(23a, 23b) 각각의 어느 타단 측(도 6 (d)에는 설치시에 아래쪽(하부)이 되는 타단 측)에 접속됨으로써, 발전 요소(2)의 권취 중심(CL) 방향 및 제1 가상면(F1)과 직교하는 방향의 내진동성이 우수한 것이 된다.
그리고, 제1 집전 부재(6)가 상기 스트립형 양극(20a) 만의 적층 부분 중, 발전 요소(2)의 권취 중심(CL)을 통과하여 발전 요소(2)의 단면 장축 방향으로 넓어지는 제1 가상면(F1)을 경계로 한 2개의 영역(A, B)에서 이 장축 방향으로 연장되는 한 쌍의 양극 적층부(21a, 21b)의 양쪽의 일부, 또는 어느 한쪽의 일부에 접속되고, 제2 집전 부재(7)가 스트립형 음극(20b) 만의 적층 부분 중, 상기 제1 가상면(F1)을 경계로 한 2개의 영역(A, B)에서 상기 장축 방향으로 연장되는 한 쌍의 음극 적층부(23a, 23b)의 양쪽의 일부, 또는 어느 한쪽의 일부에 접속되는 경우, 제1 집전 부재(6)는 양극 적층부(21a, 21b)에서의 장축 방향의 상부보다 아래쪽에 접속되고, 제2 집전 부재(7)는 음극 적층부(23a, 23b)에서의 장축 방향의 상부보다 아래쪽에 접속되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 하면, 충전 시에 발생하는 가스를 효율적으로 배출시킬 수 있다. 즉, 제2 가상면(F2)을 기준으로 한 제1 집전 부재(6)와 양극 적층부(21a)와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 스트립형 음극(20b) 만의 적층 부분, 및 제2 가상면(F2)을 기준으로 한 제2 집전 부재(7)와 음극 적층부(23b)와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 스트립형 양극(20a) 만의 적층 부분에 더하여, 제1 집전 부재(6)와 양극 적층부(21a, 21b)와의 접속 위치보다 상부에 있는 스트립형 양극(20a) 만의 적층 부분, 및 제2 집전 부재(7)와 음극 적층부(23a, 23b)와의 접속 위치보다 상부에 있는 스트립형 음극(20b) 만의 적층 부분에 대해서도 개방 상태가 되므로, 충전 시에 발생하는 가스가 부력에 의해 발전 요소(2) 내에서 상승했을 때 발전 요소(2)의 양단부로부터 효율적으로 배출시킬 수 있다.
또, 상기 실시예에서, 전지 케이스(3) 내에 1개의 발전 요소(2)를 수용하였으나, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 도 7 (a) ∼ 도 7 (d), 도 8 (a) ∼ 도 8 (d)에 나타낸 바와 같이, 2개 이상의 발전 요소(2)를 단일의 전지 케이스(3) 내에 수용해도 된다. 이 경우, 각 발전 요소(2)는, 장축 방향이 상하 방향이 되도록 나란히 전지 케이스(3) 내에 수용된다. 즉, 2개 이상의 발전 요소(2)는, 서로의 음극 적층부(23a, 23b)끼리 및 양극 적층부(21a, 21b)끼리가 같은 열을 이루는 동시에, 서로의 제1 가상면(F1, F1)끼리가 평행 또는 대략 평행하게 되도록 병렬 상태로 배치된다. 그리고, 도 7 (a) 및 도 7 (b)는 동일한 전지의 발전 요소의 일단 측 및 타단 측의 단면을 나타내고, 도 7 (c) 및 도 7 (d)는 동일한 전지의 발전 요소의 일단 측 및 타단 측의 단면을 나타내고 있다. 또, 도 8 (a) 및 도 8 (b)는 동일한 전지의 발전 요소의 일단 측 및 타단 측의 단면을 나타내고, 도 8 (c) 및 도 8 (d)는 동일한 전지의 발전 요소의 일단 측 및 타단 측의 단면을 나타낸다.
이 경우, 제1 집전 부재(6)는, 단일의 베이스(600)에 대하여 각 발전 요소(2)에 대응하는 2개 이상의 발전 요소 첨설부(601, 601)가 연속적으로 설치되는 동시에, 제2 집전 부재(7)는, 단일의 베이스(700)에 대하여 각 발전 요소(2)에 대응하는 2개 이상의 발전 요소 첨설부(701, 701)가 연속적으로 설치되어, 각 발전 요소(2)에서, 제1 집전 부재(6)(발전 요소 첨설부(601, 601))와 양극 적층부(21a, 21b)와의 접속 위치, 및 제2 집전 부재(7)(발전 요소 첨설부(701, 701))와 음극 적층부(23a, 23b)와의 접속 위치가, 발전 요소(2)의 폭 방향의 중앙을 통과하여 제1 가상면(F1)과 직교하는 제2 가상면(F2)을 기준으로 하여 비대칭이 되도록 하면 된다.
즉, 도 7 (a) ∼ 도 7 (d)에 나타낸 바와 같이, 제1 집전 부재(6)는, 각 발전 요소(2, 2)의 상기 2개의 영역(A, B, A, B) 중 어느 한쪽의 영역(A, B, A, B)에 있는 한쪽의 양극 적층부(21a, 21b, 21a, 21b)(도 7 (a) 및 도 7 (c)에서는, 각 발전 요소(2, 2)의 한쪽의 영역(A, A)에 있는 한쪽의 양극 적층부(21a, 21a))의 일부에 접속되어도 된다. 이러한 제1 집전 부재(6)의 발전 요소(2)에 대한 접속 태양을 전제로, 제2 집전 부재(7)는, 각 발전 요소(2, 2)의 상기 2개의 영역(A, B, A, B) 중 어느 한쪽의 영역(A, B, A, B)에 있는 한쪽의 음극 적층부(23a, 23b, 23a, 23b)(도 7 (b)에서는, 각 발전 요소(2, 2)의 다른 쪽의 영역(B), B에 있는 다른 쪽의 음극 적층부(23b, 23b), 도 7 (d)에서는, 각 발전 요소(2, 2)의 한쪽의 영역(A, A)에 있는 한쪽의 음극 적층부(23a, 23a))의 일부에 접속되어도 된다.
또, 도 8 (a) ∼ 도 8 (d)에 나타낸 바와 같이, 제1 집전 부재(6)는, 인접하는 2개의 발전 요소(2, 2)에서의 한쪽의 발전 요소(2)의 상기 2개의 영역(A, B) 중 어느 한쪽의 영역(A, B)에 있는 한쪽의 양극 적층부(21a, 21b)(도 8 (a)에서는, 한쪽의 영역(A)에 있는 한쪽의 양극 적층부(21a), 도 8 (c)에서는 다른 쪽의 영역(B)에 있는 다른 쪽의 양극 적층부(21b))의 일부에 접속되는 동시에, 상기 2개의 발전 요소(2, 2)에서의 다른 쪽의 발전 요소(2)의 상기 2개의 영역(A, B) 중 상기 한쪽의 영역(A, B)과는 반대 측의 다른 쪽의 영역(A, B)에 있는 다른 쪽의 양극 적층부(21a, 21b)(도 8 (a)에서는, 다른 쪽의 영역(B)에 있는 다른 쪽의 양극 적층부(21b), 도 8(c)에서는 한쪽의 영역(A)에 있는 한쪽의 양극 적층부(21a))의 일부에 접속되어도 된다. 이러한 제1 집전 부재(6)의 발전 요소(2)에 대한 접속 태양을 전제로, 제2 집전 부재(7)는 인접하는 2개의 발전 요소(2, 2)에서의 한쪽의 발전 요소(2)의 상기 2개의 영역(A, B) 중 상기 한쪽의 영역(A, B)과는 반대 측의 다른 쪽의 영역(A, B)에 있는 다른 쪽의 음극 적층부(23a, 23b)(도 8 (b)에서는, 다른 쪽의 영역(B)에 있는 다른 쪽의 양극 적층부(21b), 도 8 (d)에는 한쪽의 영역(A)에 있는 한쪽의 양극 적층부(21a))의 일부에 접속되는 동시에, 상기 2개의 발전 요소(2, 2)에서의 다른 쪽의 발전 요소(2)의 상기 2개의 영역(A, B) 중 상기 한쪽의 영역(A, B)에 있는 한쪽의 음극 적층부(23a, 23b)(도 8 (b)에서는, 한쪽의 영역(A)에 있는 한쪽의 양극 적층부(21a), 도 8 (d)에서는 다른 쪽의 영역(B)에 있는 다른 쪽의 양극 적층부(21b))의 일부에 접속되어도 된다.
이와 같이 발전 요소(2, 2)를 2개 이상 구비함으로써, 발전 요소(2, 2)의 수에 상응한 대용량의 전지(1)를 제공할 수 있다. 또, 상기 구성의 전지(1)는, 어느 쪽도 2개 이상의 발전 요소(2, 2)에 대하여 단일의 제1 집전 부재(6)를 접속하는 동시에 단일의 제2 집전 부재(7)를 접속하게 되므로, 부품수의 저감을 도모할 수 있다.
그리고, 발전 요소(2, 2)를 2개 이상 구비한 상기 구성의 전지(1)는, 어느 것도 상기 실시예와 마찬가지로, 각 발전 요소(2)에서, 제2 가상면(F2)을 기준으로 한 제1 집전 부재(6)와 양극 적층부(21a)와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 스트립형 음극(20b) 만의 적층 부분이 적어도 개방 상태가 되고, 또, 제2 가상면(F2)을 기준으로 한 제2 집전 부재(7)와 음극 적층부(23b)와의 접속 위치에 대한 대칭 위치에 있는 스트립형 양극(20a) 만의 적층 부분이 적어도 개방 상태가 되므로, 각 발전 요소(2) 내에 전해액이 침투하기 쉽고, 또, 충전에 따라 발생하는 가스를 발전 요소(2) 내로부터 배출되기 쉬워져, 전지(1) 전체의 출력을 안정시킬 수 있다.
상기 실시예에서, 제1 집전 부재(6) 및 제2 집전 부재(7)로서 커버판(31)에 고정되는 베이스(600, 700) 및 이 베이스(600, 700)의 일단에 연속적으로 설치되어 발전 요소(2)의 폭 방향의 일단부 또는 타단부(양극 적층부(21a) 또는 음극 적층부(23b))을 따라 배치되는 발전 요소 첨설부(601, 701)를 가지는 집전 부재 본체(60, 70)와, 발전 요소 첨설부(601, 701)를 발전 요소(2)의 일단부 또는 타단부(양극 적층부(21a, 21b) 또는 음극 적층부(23a, 23b))와 연결하는 클립 부재(61, 71)를 구비한 것을 채용하였으나, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 도 9 (a) 및 도 9 (b)에 나타낸 바와 같이, 접속 수단(8)을 통하여 커버판(31)에 고정되는 베이스(600, 700) 및 상기 베이스(600, 700)의 일단에 연장되어 발전 요소(2)의 폭 방향의 일단부 또는 타단부(양극 적층부(21a, 21b) 또는 음극 적층부(23a, 23b))에 따라 배치되는 발전 요소 첨설부(601, 701)을 가지는 것(상기 실시예에서의 집전 부재 본체(60, 70)만으로 구성되는 것)을 채용해도 된다.
이 경우, 도 9 (a)에 나타낸 바와 같이, 발전 요소 첨설부(601, 701)를 발전 요소(2)의 일단부 또는 타단부(양극 적층부(21a, 21b) 또는 음극 적층부(23a, 23b))와 일체적으로 용착(스폿 용접(W)으로 용착)하거나, 도 9 (b)에 나타낸 바와 같이, 발전 요소(2)의 일단부 또는 타단부(양극 적층부(21a, 21b) 또는 음극 적층부(23a, 23b))를 말려들게 하도록 발전 요소 첨설부(601)를 코킹하거나 함으로써, 발전 요소(2)에 대하여 전기적으로 접속하면 된다. 또, 발전 요소(2)의 일단부 또는 타단부(양극 적층부(21a, 21b) 또는 음극 적층부(23a, 23b))를 말려들게 하도록 발전 요소 첨설부(601)를 코킹하는 동시에, 이에 병행하여 발전 요소 첨설부(601, 701)를 발전 요소(2)의 일단부 또는 타단부(양극 적층부(21a, 21b) 또는 음극 적층부(23a, 23b))와 일체적으로 용착(스폿 용접(W)으로 용착)해도 된다. 그리고, 말할 필요도 없지만, 이 종류의 집전 부재(6, 7)를 채용한 경우에도, 제1 집전 부재(6)(발전 요소 첨설부(601))와 양극 적층부(21a, 21b)와의 접속 위치, 및 제2 집전 부재(7)(발전 요소 첨설부(701))와 음극 적층부(23a, 23b)와의 접속 위치가, 발전 요소(2)의 폭 방향의 중앙을 통과하여 제1 가상면(F1)과 직교하는 제2 가상면(F2)을 기준으로 하여 비대칭이 되도록 하는 것은 물론이다.
또, 상기 실시예의 전지(1)를 설명하기 위한 각 도면에서, 스트립형 음극(20b)이 스트립형 양극(20a)보다 바깥쪽에 위치한 상태로 권취된 발전 요소(2)를 나타냈으나, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 스트립형 양극(20a)이 스트립형 음극(20b)보다 바깥쪽에 위치한 상태로 권취된 발전 요소(2)를 채용해도 된다. 즉, 발전 요소(2)를 구성하는 스트립형 양극(20a) 및 스트립형 음극(20b)은, 전지(1)의 설계 사양에 따라 어느 한쪽을 다른 쪽에 대하여 바깥쪽에 배치하면 되고, 제1 집전 부재(6)(발전 요소 첨설부(601))와 양극 적층부(21a)와의 접속 위치, 및 제2 집전 부재(7)(발전 요소 첨설부(701))와 음극 적층부(23b)와의 접속 위치가, 발전 요소(2)의 폭 방향의 중앙을 통과하여 제1 가상면(F1)과 직교하는 제2 가상면(F2)을 기준으로 하여 비대칭이 되도록 설정되면 된다.
상기에 있어서, 특히 언급하지 않았지만, 상기 실시예의 전지(1)를 포함하여 어느 전지(1)에서도, 전기적인 부하(예를 들면, 전기 모터나, 전등, 표시기 등)에 전력 공급하는 전력 공급원으로서 채용된, 도 10에 나타낸 바와 같이, 배선계(EL)를 통하여 전기적인 부하(예를 들면, 전기 모터(M)나, 전등(L), 표시기(E) 등)에 전력을 공급하는 전력 공급원을 구비하는 장치(D)(예를 들면, 전기 자동차(EV)나, 하이브리드 전기 자동차(HEV), 항공기, 선박, 산업 기계 등의 각종 장치(D)에 대하여 상기 전력 공급원으로서 구비되거나 하는 것은 물론이다. 그리고, 도 10에서는, 전력 공급원으로서 상기 어느 전지(1)를 구비한 장치(D)의 일례로서 전기 자동차의 개략도를 나타내고 있다.
그리고, 상기 전지(1)는, 모두 전력 공급원으로서 장치(D)에 구비되는 경우, 상기 실시예와 마찬가지로, 발전 요소(2)의 권취 중심(CL)이 가로 방향으로 연장된 상태로 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 전지(1)가 발전 요소(2)의 권취 중심(CL)이 가로 방향으로 연장된 상태로 설치되면, 발전 요소(2)의 권취 중심(CL)의 연장되는 방향의 일단부에 있는 양극 적층부(21a, 21b)의 높이와 같은 방향의 타단부에 있는 음극 적층부(23a, 23b)의 높이가 같거나 대략 같은 레벨이 된다. 이로써, 상기 장치 D가 구비하는 전지(1)는, 발전 요소(2)의 권취 중심(CL) 방향의 양단으로부터 전해액이 더욱 효율적으로 침투하는 동시에, 발전 요소(2)의 권취 중심(CL) 방향의 양단으로부터 충방전에 따라 발생하는 가스가 보다 효율적으로 배출된다.
따라서, 상기 전지(1)를 전력 공급원으로서 구비하는 장치(D)는, 전지(1)로부터 전기적인 부하에 공급되는 전력이 안정되어, 최대한의 성능을 발휘할 수 있다.
1: 전지, 2: 발전 요소, 3: 전지 케이스, 4: 양극 외부 단자 구조체, 5: 음극 외부 단자 구조체, 6: 제1 집전 부재, 7: 제2 집전 부재, 8: 접속 수단(리벳), 20a: 스트립형 양극, 20b: 스트립형 음극, 20c: 격리판, 21a, 21b: 양극 적층부, 22a, 22b: 원호형 양극 적층부, 23a, 23b: 음극 적층부, 24a, 24b: 원호형 음극 적층부, 30: 케이스 본체, 31: 커버판, 40, 50: 외부 단자, 41, 51: 접속간, 60, 70: 집전 부재 본체, 61, 71: 클립 부재, 600, 700: 베이스, 601, 701: 발전 요소 첨설부, 610a, 610b, 710a, 710b: 대향편, A, B: 영역, CL: 취 중심, F1: 제1 가상면, F2: 제2 가상면, P: 절연 패킹

Claims (9)

  1. 격리판을 사이에 두고 적층된 스트립형 양극 및 스트립형 음극이 편평한 형상으로 권취되어 형성된 하나 이상의 발전 요소; 상기 발전 요소를 수용하는 전지 케이스; 상기 전지 케이스의 외측에 배치된 양극 외부 단자 구조체; 상기 전지 케이스의 외측에 배치된 음극 외부 단자 구조체; 상기 발전 요소의 폭 방향의 일단 측에 있는 스트립형 양극만의 적층 부분에 전기적으로 접속되는 동시에 상기 양극 외부 단자 구조체에 전기적으로 접속된 제1 집전 부재; 및 상기 발전 요소의 폭 방향의 타단 측에 있는 스트립형 음극만의 적층 부분에 전기적으로 접속되는 동시에 상기 음극 외부 단자 구조체에 전기적으로 접속된 제2 집전 부재를 포함하는 전지에 있어서,
    상기 제1 집전 부재는, 상기 스트립형 양극만의 적층 부분 중, 상기 발전 요소의 권취 중심을 통과하여 상기 발전 요소의 단면 장축 방향으로 넓어지는 제1 가상면을 경계로 한 2개의 영역에서 상기 장축 방향으로 연장되는 한 쌍의 양극 적층부의 양쪽의 일부, 또는 상기 한 쌍의 양극 적층부의 어느 한쪽의 일부, 또는 상기 한 쌍의 양극 적층부의 어느 한쪽의 전체에 접속되고,
    상기 제2 집전 부재는, 상기 스트립형 음극만의 적층 부분 중, 상기 2개의 영역에서 상기 장축 방향으로 연장되는 한 쌍의 음극 적층부의 양쪽의 일부, 또는 상기 한 쌍의 음극 적층부의 어느 한쪽의 일부, 또는 상기 한 쌍의 음극 적층부의 어느 한쪽의 전체에 접속되고,
    상기 제1 집전 부재와 상기 양극 적층부의 접속 위치, 및 상기 제2 집전 부재와 상기 음극 적층부의 접속 위치는, 상기 발전 요소의 폭 방향의 중앙을 통과하여 상기 제1 가상면과 직교하는 제2 가상면을 기준으로 하여 비대칭이 되도록 설정되어 있는, 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 집전 부재는, 상기 2개의 영역 중 한쪽의 영역에 있는 한쪽의 양극 적층부의 일부 또는 전체에 접속되고,
    상기 제2 집전 부재는, 상기 2개의 영역 중 상기 한쪽의 영역과는 반대 측에 있는 다른 쪽의 영역에 있는 다른 쪽의 음극 적층부의 일부 또는 전체에 접속되는, 전지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 집전 부재는, 상기 양극 적층부의 상기 장축 방향에서의 상부보다 아래쪽에 접속되고,
    상기 제2 집전 부재는, 상기 음극 적층부의 상기 장축 방향에서의 상부보다 아래쪽에 접속되어 있는, 전지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 집전 부재는, 상기 2개의 영역 중 어느 한쪽의 영역에 있는 한쪽의 양극 적층부의 일부에 접속되고,
    상기 제2 집전 부재는, 상기 2개의 영역 중 어느 한쪽의 영역에 있는 한쪽의 음극 적층부의 일부에 접속되어 있는, 전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 집전 부재는, 상기 2개의 영역에 있는 한 쌍의 양극 적층부의 양쪽의 일부에 접속되는 동시에,
    상기 제2 집전 부재는, 상기 2개의 영역에 있는 한 쌍의 음극 적층부의 양쪽의 일부에 접속되어 있는, 전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 발전 요소를 2개 이상 구비하고, 상기 2개 이상의 발전 요소는, 서로의 양극 적층부끼리 및 음극 적층부끼리가 같은 열을 이루는 동시에, 서로의 제1 가상면끼리가 평행하게 되도록 병렬 상태로 배치되고,
    상기 제1 집전 부재는, 각 발전 요소의 상기 2개의 영역 중 어느 한쪽의 영역에 있는 한쪽의 양극 적층부의 일부에 접속되고,
    상기 제2 집전 부재는, 각 발전 요소의 상기 2개의 영역 중 어느 한쪽의 영역에 있는 한쪽의 음극 적층부의 일부에 접속되어 있는, 전지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 발전 요소를 2개 이상 구비하고, 상기 2개 이상의 발전 요소는, 서로의 양극 적층부끼리 및 음극 적층부끼리가 같은 열을 이루는 동시에, 서로의 제1 가상면끼리가 평행하게 되도록 병렬 상태로 배치되고,
    상기 제1 집전 부재는, 인접하는 2개의 발전 요소에서의 한쪽의 발전 요소의 상기 2개의 영역 중 어느 한쪽의 영역에 있는 한쪽의 양극 적층부의 일부에 접속되는 동시에, 상기 2개의 발전 요소에서의 다른 쪽의 발전 요소의 상기 2개의 영역 중 상기 한쪽의 영역과는 반대 측의 다른 쪽의 영역에 있는 다른 쪽의 양극 적층부의 일부에 접속되고,
    상기 제2 집전 부재는, 인접하는 2개의 발전 요소에서의 한쪽의 발전 요소의 상기 2개의 영역 중 상기 한쪽의 영역과는 반대 측의 다른 쪽의 영역에 있는 다른 쪽의 음극 적층부의 일부에 접속되는 동시에, 상기 2개의 발전 요소에서의 다른 쪽의 발전 요소의 상기 2개의 영역 중 상기 한쪽의 영역에 있는 한쪽의 음극 적층부의 일부에 접속되어 있는, 전지.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발전 요소의 권취 중심이 가로 방향으로 연장된 상태로 설치 가능하게 구성되어 있는, 전지.
  9. 전기적인 부하에 대하여 전력을 공급하는 전력 공급원으로서 전지를 구비한 장치에 있어서,
    상기 전지가 상기 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 전지로 구성되고, 상기 발전 요소의 권취 중심이 가로 방향으로 연장된 상태로 설치되어 있는, 장치.
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