JP2002535817A - リチウム二次電池電解液注入口シーリング用装置 - Google Patents

リチウム二次電池電解液注入口シーリング用装置

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Abstract

(57)【要約】 陽極板、陰極板およびセパレータからなる極板群２２を、電池容器１の内部に挿入し、装着して、電解液注入口２４ｄを有するキャップアセンブリー２４を容器の開口部に設置して、容器内部を密閉する。さらに、リベット形状のシーリング部材２６が、電解液注入口２４ｄに挿入されることによって設置され、電解液注入口２４ｄまわりの領域のキャップアセンブリーと接触する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 ［関連出願］ 本出願は１９９９年１月２０日付韓国特許庁に提出され、その内容はここに参
照事項として記載されている出願番号９９−１６３３号の出願に基づくものであ
る。
【０００２】 ［発明の背景］ （ａ）発明の分野 本発明はリチウム二次電池に関し、より詳しくはキャップ部位に電解液注入口
を形成しシーリング部材によって閉鎖されるリチウム二次電池に関する。
【０００３】 （ｂ）従来の技術 最近、携帯用電子機器の使用が急増するにともなってその電源として用いられ
る電池の消費も増加している。前記用途として主に用いられる電池は放電された
のち、捨てられずに反復して充放電できる二次電池である。
【０００４】 現在研究開発されている二次電池の主要形態であるリチウムイオン二次電池は
容量が大きく安定性が良いだけでなく、サイクル寿命も永いという多くの利点の
ために関連業界から注目を受けている。
【０００５】 電池は一般に円筒形状に作られるが、携帯用電子機器が次第に小型化して薄く
作られるので、角柱状電池が開発されて製造されている。リチウムイオン二次電
池の製造もまたこのような傾向にしたがっている。
【０００６】 図４は陽極板、陰極板およびセパレータを含む極板群３が陰極端子の役割を果
たす金属製容器１の内部に挿入される一般的な角柱状リチウムイオン二次電池を
図示する断面透視図である。前記金属製容器１の開口部は陽極端子５を含むキャ
ップ７によって密閉され、ここで前記陽極端子５の内側には安全装置が内装設置
されている。
【０００７】 角柱状電池を製造するためには、まず、前記金属製容器１の内部に前記極板群
３を挿入し、前記キャップ７を前記金属製容器１の開口部に取りつけ、その連結
面部位をレーザー溶接で固定する。こののち、前記キャップ７の一側部位に形成
された注入口７ａを通じて前記金属製容器１の内部に電解液が注入される。図５
のように、従来技術では電解液を注入したのち、前記注入口７ａをシーリング（
封鎖）するが、ここで前記注入口７ａのシーリング方法は、前記注入口７ａにア
ルミニウムなどでなるボール部材９が挿入され、別途の金属薄板１１が前記ボー
ル部材９の上に配置されて前記注入口７ａが完全に蓋をされた状態で前記薄板１
１が前記キャップ７にレーザー溶接によって固定されてなる。
【０００８】 前記注入口７ａを通じて電解液を注入する時、この注入口７ａの周辺部はある
程度汚染されているので、前記注入口７ａとボール部材９との隙間に電解液が漏
出する可能性があり、この漏出した電解液は前記金属薄板１１に影響を与えるよ
うになる。前記金属薄板１１を前記電池キャップ７に溶接する時、漏出した電解
液によって溶接が不良になり前記注入口７ａのシーリング状態が劣化する場合が
あった。また、シーリング不良の注入口７ａからの電解液漏出および内部ガスの
不必要な漏出によって電池の品質状態が低下する。
【０００９】 ［発明の概要］ 従って、本発明は前記問題点を考慮して案出されたものであって、本発明の目
的は電解液注入口を堅固にシーリングして電解液および電池内部のガス漏出を防
止するリチウム二次電池を提供することにある。
【００１０】 したがって、本発明は下記よりなるリチウム二次電池を提供する。 ａ）内部空間を有する金属製容器； ｂ）前記金属製容器の内部に挿入されて設置される陽極板、陰極板、およびセパ
レータよりなる極板群； ｃ）電解液注入口を有して前記金属製容器の開口部に設置され前記金属製容器の
内部を密閉するキャップアセンブリー；および ｄ）注入部とヘッド部で構成され、前記電解液注入口を通じて前記キャップ アセンブリー内部に挿入されながら前記キャップアセンブリーに固定されている
電解液注入口用シーリング部材。
【００１１】 前記電解液注入口用シーリング部材は、リベットのような形状からなり、レー
ザー溶接で前記キャップアセンブリーに固定設置される。
【００１２】 ［好ましい実施の形態の詳細な説明］ 以下、本発明者らの意図する最良の態様を例示して、本発明の好ましい実施の
形態を示し詳細に説明する。本発明は、本発明から離れることなく、様々な観点
からの変形が可能であることは、容易に理解されうるところである。従って、こ
れらの記載は本質的には例示であって限定的ではないものと考えられるべきであ
る。本発明を明確にするために添付の図面に基づいて、好ましい実施の形態を以
下に詳細に記載する。
【００１３】 図１は、本発明の実施の形態によるリチウム二次電池の一部断面透視図であり
、図２は本発明の実施の形態によるリチウム二次電池の主要部位断面図である。
【００１４】 前記電池は角柱状リチウムイオン二次電池であって、これは大略立方体形状の
金属製容器２０の内部に極板群２２を挿入してこれに電解液を注入したのち、前
記金属製容器２０の開口部２０ａ）に陽極端子２４ａを含むキャップアセンブリ
ー２４を装着して構成される。
【００１５】 一般的なリチウムイオン二次電池と同様に、前記極板群２２は遷移金属酸化物
や金属のカルコゲニドが塗布された陽極板２２ａと、グラファイトまたは非晶質
カーボンが塗布された陰極板２２ｂと、陽極板２２ａと陰極板２２ｂの間に配置
されてこれらを絶縁させるセパレータ２２ｃからなり、前記セパレータ１４は前
記金属製容器２０に注入される電解液を保有する。
【００１６】 また、前記陽極端子２４ａのみならず、陽極端子２４ａの内部に安全装置２４
ｂを構成して電解液注入用トップキャップ２４ｃの一側に所定の大きさの注入口
を有する前記キャップアセンブリー２４は、前記金属製容器２０の開口部２０ａ
に密着されて前記金属製容器２０の内部が密閉されるようにレーザー溶接で固定
設置される。
【００１７】 電池構成の時、前記陽極板２２ａと陰極板２２ｂとは前記キャップアセンブリ
ー２４と前記金属製容器２０に各々電気的に連結される。
【００１８】 このような基本構造を有する前記角柱状リチウムイオン二次電池において、前
記キャップアセンブリー２４を前記金属製容器２０に結合させ、前記注入口２４
ｄを通じて電解液を前記金属製容器２０内部に注入させて前記注入口２４ｄをシ
ーリングする。
【００１９】 まず、前記シーリング部材２６は図３からわかるように、前記注入口２４ｄ内
に挿入されて固定される挿入部２６ａと、シーリング部材が一度挿入されれば前
記トップキャップ２４ｃに密着されるヘッド部２６ｂを含んでなる。
【００２０】 一種のリベットのように先細の形状をした前記シーリング部材２６は、ねじ形
状やその先細の円柱形状も可能であり、その材質としてはアルミニウムやアルミ
ニウム合金、ステンレス鋼などが好ましい。
【００２１】 前記ヘッド部２６ｂが密着される前記トップキャップ２４ｃの部位は前記注入
口２４ｄの周辺部位であり、この部位は前記注入口２４ｄを通じて前記金属製容
器２０の外部に漏出した電解液で容易に汚染されるような部位である。
【００２２】 したがって、前記シーリング部材２６は、図３に示すように前記注入口２４ｄ
に結合されて外からのレーザービーム２８によって溶接されたのち、前記トップ
キャップ２４ｃに固定される。
【００２３】 すなわち、前記挿入部２６ａを前記注入口２４ｄに挿入してこの注入口２４ｄ
を先に塞いでから前記ヘッド部２６ｂの下面が前記トップキャップ２４ｃに接触
するようにレーザービーム２８で溶接することによって前記注入口２４ｄを最終
的に密閉する。したがって、前記注入口２４ｄの密閉は前記シーリング部材２６
の前記注入口２４ｄ内への挿入と前記シーリング部材２６の端部へのレーザービ
ーム照射よりなる簡単な工程である。前記シーリング部材２６を用いて前記注入
口２４ｄを密封した場合と、従来のボール部材を用いて注入口を密封した場合に
おいて、電解液漏出を比較した結果、下記の表１のような値を得た。
【００２４】
【表１】
【００２５】 ○は漏出が感知されたことを示し、×は何らの漏出が感知されなかったことを
示す。
【００２６】 表１の実施例１は従来技術の例であって、この例ではアルミニウムボールで電
解液注入口を密封し、実施例２は本発明の例であって、この例では前記リベット
形状のシーリング部材２６によって電解液注入口２４ｄが密封された。
【００２７】 表１からわかるように、従来技術の場合には電解液注入口の周辺が電解液で汚
染されれば溶接不良が電解液漏出を招くために注入口密封が劣化する（Ｎｏｓ．
２、６、および８）反面、本発明の場合には前記シーリング部材２６が良好な状
態で溶接されて注入口２４ｄ周辺に対する電解液の汚染量に関係なく電解液漏出
が発生しない。
【００２８】 このように本発明ではシーリング部材２６とトップキャップ２４ｃの表面部位
の間に微細隙間が形成されないように前記シーリング部材２６が前記トップキャ
ップ２４ｃの電解液注入口２４ｄ内に挿入されたのち、前記シーリング部材２６
を前記トップキャップ２４ｃにレーザー溶接することによって前記電解液注入口
２４ｄを密封する。
【００２９】 前記実施の形態で説明したように、電解液注入口を安定的に密封する本発明の
シーリング部材によって電解液と電池内部ガスの不必要な漏出を防止して該当電
池が安定性などにおいて良好な特性を有するようになる。
【００３０】 また、本発明は電解液注入口の密封工程が前記シーリング部材を用いて簡単で
確実に行なわれるので、電池組立工程を改善する効果を有する。
【００３１】 本発明をその好ましい実施の形態を参照して詳細に説明したが、当業者であれ
ば、ここに添付の請求項に記載された本発明の精神と請求の範囲内において、さ
まざまな変形および置換が可能であることは、よく理解できることであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態によるリチウム二次電池の一部断面透視図である。
【図２】 本発明の実施の形態によるリチウム二次電池の主要部位の断面図である。
【図３】 本発明の実施の形態による電解液注入口シーリング部材を示した図面である。
【図４】 従来技術によるリチウム二次電池を示した一部断面透視図である。
【図５】 従来技術によるリチウム二次電池の部分断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キム、ジョンスー 大韓民国、305−340 テジョン−シティ、 ユソン−ク、ドリョン−ドン、エルジー・ ケミカル ドーミトリー 215（番地なし) (72)発明者 カン、ヤンテ 大韓民国、450−040 キュンキ−ド、ピュ ンテク−シティ、トンボク−ドン、サムス ン アパート 103−1501（番地なし) Ｆターム(参考） 5H023 AA03 CC02 CC04 CC11 5H029 AJ15 AK00 AL00 AM01 DJ03

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ）内部空間部を有する金属製容器； ｂ）陽極板、陰極板およびセパレータを含み、前記金属製容器の内部に挿入され
    て設置される極板群； ｃ）電解液注入口を有して前記金属製容器の開口部に装着され、前記金属製容器
    の内部を密閉するキャップアセンブリー；および ｄ）前記電解液注入口を通じて前記キャップアセンブリー内部に挿入され、前記
    キャップアセンブリーに固着される挿入部とヘッド部とで構成される電解液注入
    口用シーリング部材よりなるリチウム二次電池。
  2. 【請求項２】 前記電解液注入口用シーリング部材がリベットのような形状
    で形成される請求項１記載のリチウム二次電池。
  3. 【請求項３】 前記電解液注入口用シーリング部材の挿入部が先細の円筒形
    形状で形成される請求項２記載のリチウム二次電池。
  4. 【請求項４】 前記電解液注入口用シーリング部材の挿入部が先細の点を有
    する円筒形形状で形成される請求項２記載のリチウム二次電池。
  5. 【請求項５】 前記電解液注入口用シーリング部材が螺旋状のねじを切って
    あるリベットのような形状で形成される請求項１記載のリチウム二次電池。
  6. 【請求項６】 前記リベットのような形状が、上部がキャップアセンブリー
    上におかれ、下部が電解液注入口内に挿入される段を有する請求項２記載のリチ
    ウム二次電池。
  7. 【請求項７】 前記電解液注入口用シーリング部材がアルミニウム、アルミ
    ニウム合金、およびステンレス鋼からなる群より選択される材質で作られる請求
    項１記載のリチウム二次電池。
  8. 【請求項８】 前記リチウム二次電池がリチウムイオン二次電池である請求
    項１記載のリチウム二次電池。
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