JP2009123700A - 二次電池 - Google Patents

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Abstract

【課題】浸水検知機能を備えた二次電池を提供することにある。
【解決手段】一部表面に水溶性インクを直接塗布して形成された浸水検知領域が形成される二次電池を提供する。このような本発明は、その形成が非常に容易であり、また、二次電池の浸水の有無を容易に確認することができる。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、二次電池に関し、より詳しくは、浸水検知機能を備えた二次電池に関する。
最近、携帯電話、ノートパソコン、カムコーダなどのコンパクトで軽量化された携帯用電気／電子装置が活発に開発及び生産されている。このような携帯用電気／電子装置は、別の電源が備えられていない場所でも作動できる電池パックを内蔵している。
前記電池パックは、経済的な側面を考慮して、最近は充放電が可能な二次電池を採用している。代表的な二次電池には、ニッケル−カドミウム（Ｎｉ−ＣＤ）電池、ニッケル−水素（Ｎｉ−ＭＨ）電池、及びリチウム（Ｌｉ）電池、リチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）二次電池などがある。
特に、リチウムイオン二次電池は、携帯用電子装備電源として多く使われているニッケル−カドミウム電池やニッケル−水素電池より作動電圧が約３倍も高い。また、単位重量当たりエネルギー密度が高いという側面から広く使われている。
このようなリチウム二次電池は、主に陽極活物質としてリチウム系酸化物、陰極活物質としては炭素材を使っている。一般的には、電解質の種類によって液体電解質電池と、高分子電解質電池に分類され、液体電解質を使う電池をリチウムイオン電池と言い、高分子電解質を使う電池をリチウムポリマー電池と言う。
また、リチウム二次電池は様々な形状で製造されているが、代表的な形状としては円筒状、角形、及びパウチ型が挙げられる。
このような形状を有するベアセル状態の二次電池は、二次電池の充放電の際に充放電に関する事項を制御して、過熱及び過電流時、充放電の電流の流れを遮断させる保護回路、外装材などとともにバッテリーパックを形成する。
このとき、バッテリーパックには浸水検知用ラベルを取り付けてバッテリーパックの浸水の有無を確認する。
しかし、従来のような浸水検知用ラベルは、バッテリーパックのそれぞれに手作業で取り付けなければならず煩雑であり、これによってバッテリーパックの生産効率が落ちるという問題がある。
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、製造工程中に表面にあらかじめ水溶性インクにより浸水検知領域を形成することで、バッテリーパック及び二次電池の生産効率を向上させることができる回路基板を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、回路基板と、上記回路基板と電気的に連結される電池及び上記回路基板と上記電池のうち少なくともいずれか１つと結合するカバーケースとを含んで形成され、上記回路基板と上記電池及び上記カバーケースのうち少なくともいずれか１つには浸水検知領域が形成される二次電池が提供される。
また、上記浸水検知領域は、水溶性インクが回路基板と電池のうちのいずれか１つに塗布されて形成されるものであってもよい。
また、上記浸水検知領域は、回路基板に水溶性インクが複数個のマークで塗布されて形成されるものであってもよい。
また、上記回路基板は、絶縁基板、上記絶縁基板に形成された少なくとも１つの印刷回路パターンと、上記印刷回路パターンに電気的に連結された保護回路部を含んで形成される。
ここで、上記絶縁基板、上記印刷回路パターン及び保護回路部のうち少なくともいずれか１つに水溶性インクが塗布されて浸水検知領域を形成されるものであってもよい。
また、上記絶縁基板と、上記印刷回路パターン、上記保護回路部のうち少なくともいずれか１つの表面には塗料が塗布され、上記塗料の上面に上記塗料の色と相違なる色を有する水溶性インクが塗布されて浸水検知領域を形成するものであってもよい。
また、回路基板は、絶縁基板、絶縁基板に形成された少なくとも１つの印刷回路パターンと、印刷回路パターンに電気的に連結された少なくとも１つの保護回路パターンとを含んで形成され、上記絶縁基板に少なくとも１つの凹状部または孔が形成され、上記凹状部または孔に水溶性インクが塗布されて浸水検知領域を形成するものであってもよい。
また、上記カバーケースには、孔が形成され、上記孔を介して上記保護回路基板に形成された上記浸水検知領域が外部に露出されて浸水の有無を確認することができるものであってもよい。
一方、上記回路基板は、保護回路部を検査するための検査端子をさらに含んで形成され、上記カバーケースには上記検査端子を露出させる孔が形成され、
上記孔を介して上記浸水検知領域が露出されるものであってもよい。
また、上記浸水検知領域は、上記カバーケースの内側表面と外側表面のうち少なくともいずれか１つの表面に水溶性インクが塗布されて形成するものであってもよい。
また、上記カバーケースには、少なくとも１つの凹状部または孔が形成され、上記凹状部または孔のうち少なくともいずれか１つに水溶性インクが塗布されて浸水検知領域が形成されるものであってもよい。
また、上記凹状部は、断面が扇形に形成され、上記凹状部の内部側面及び底面を含む内部壁面に水溶性インクが塗布されて浸水検知領域が形成されるものであってもよい。
また、上記凹状部は、複数個に形成され、上記凹状部の深さはお互いに異なり、上記凹状部の内部側面及び底面を含む内部壁面に水溶性インクが塗布されて浸水検知領域が形成されるものであってもよい。
また、上記二次電池は、上記電池と上記カバーケースとの間に形成された結合補助物をさらに含んで形成され、上記結合補助物の少なくとも一部に水溶性インクが塗布されて浸水検知領域を形成するものであってもよい。
ここで、上記結合補助物は、上記電池と回路基板を電気的に連結させるリードタブ、上記リードタブと上記電池の陽極と陰極を絶縁させる絶縁体、上記電池と上記カバーケースとの間に形成される配置ケース、上記電池の少なくとも一部を覆い包むラベル及び、上記電池の少なくとも一部を覆い包む補強板のうち少なくともいずれか１つであってもよい。
また、上記電池は、陽極と陰極を有する電極組立体、上記電極組立体を収容する缶(ＣＡｎ)、上記電極組立体の陽極と陰極に電気的に接続されて上記缶の開口部を封止する電気接続用封止部材を含んで形成され、上記浸水検知領域は上記缶及び電気接続用封止部材のうち少なくともいずれか１つに形成されるものであってもよい。
また、上記電池は、電極組立体及び上記電極組立体を収容するパウチ(ｐｏｕＣｈ)を含んで形成され、上記浸水検知領域は上記パウチに形成されるものであってもよい。
本発明の二次電池は、基板と電池のうち少なくともいずれか１つに水溶性インクで浸水検知領域をあらかじめ形成することで、ラベルを接着する工程などを省略することができ、これによって回路基板の生産性を向上させることができる。
勿論、本発明は、基板と電池のうち少なくともいずれか１つに水溶性インクで浸水検知領域を形成することで、いずれかの部分の浸水の有無を迅速に判断することができる。
以上の効果は、本発明の要旨から逸脱しないように簡潔に述べられたものであって、以下の本発明の詳細な説明で、本発明の特徴と対応する効果をより詳しく記載した。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
（第１実施形態）
図１Ａは、本発明の第１実施形態による二次電池に備えられる浸水検知機能を備えた回路基板の斜視図である。
図１Ａに示すように、本実施形態による二次電池に備えられる浸水検知機能を備えた回路基板１００は、回路基板１１０に水溶性インク１２０が塗布されて浸水検知領域を形成する。
回路基板１１０は、絶縁基板(図示せず)に印刷回路パターン(図示せず)を形成し、印刷回路パターン(図示せず)に電気素子(図示せず)をはんだ付けで結合して形成される。しかし、本実施形態で回路基板の構成要素とこれらの結合関係が限定されるものではない。
上記水溶性インク１２０は、水と接触時に滲むインクまたはその等価物の中から選択されたいずれか１つを印刷またはその等価方法のうちいずれか１つを利用して形成できるが、ここでその材質及び形成方法が限定されるものではない。
このような浸水検知領域１２０の形成に利用されたインクは、水と接触しない時には特定形態及び模様を維持しているが、水と接触したら水に希釈されて形態及び模様が変形される即ち、水に滲む特性を見せる。
上記浸水検知機能を備えた回路基板１００は、表面に形成された水溶性インク１２０によって浸水の有無を確認することができる。
よって、浸水検知機能を備えた回路基板１００を利用した携帯用電子製品や電池などが水に浸水されたとき、水溶性インク１２０を目で確認して浸水の有無を判断することができるようになる。
（第２実施形態）
図１Ｂは、本発明の第２実施形態による二次電池に備えられる浸水検知機能を備えた回路基板の斜視図である。
図１Ｂに示すように、本発明の第２実施形態による二次電池に備えられる浸水検知機能を備えた回路基板２００の水溶性インク１２０は、回路基板１１０に複数個のマークで塗布されて浸水検知領域２１０を形成する。
このような浸水検知領域２１０は、浸水検知可否にについて視覚的により見え易くするため、図１Ｂに示されたＸ字状の識別表示で形成されることができる。
また、図１Ｂに示された形状とは違う形状である「＋」形状の識別表示または複数のドット型識別表示で形成されることができる。
（第３実施形態）
図１Ｃは、本発明の第３実施形態による二次電池に備えられる浸水検知機能を備えた回路基板の斜視図である。
図１Ｃに示すように、本発明の第３実施形態による二次電池に備えられる浸水検知機能を備えた回路基板３００は、絶縁基板３１０、絶縁基板３１０に形成された印刷回路パターン３２０及び、印刷回路パターン３２０に結合された電気素子３３０とを含んで形成される。
この時、電気素子３３０または印刷回路パターン３２０の少なくとも一部の表面には、浸水検知領域２１０が形成できる。
上記絶縁基板３１０は、ベークライト系列の樹脂やエポキシ系列の樹脂で形成できるが、本発明で絶縁基板３１０の材質が限定されるものではない。また、図１Ｃに示していないが、絶縁基板３１０の表面にも浸水検知領域２１０が形成される。
上記印刷回路パターン３２０は、銅箔などの導電性薄膜で形成されて絶縁基板３１０と一体型に形成される。また、図１Ｃに示していないが、印刷回路パターン３２０にも浸水検知領域２１０が塗布される。
上記電気素子３３０は、印刷回路パターン３２０にはんだ付けなどの方法に結合される。このような電気素子３３０は、受動素子３３１、能動素子３３２または集積回路３３３とを含んで形成される。
受動素子３３１は、コンデンサ、抵抗またはコイルなどのような素子で形成でき、能動素子３３２はダイオード及びトランジスタのような素子であり得る。また、集積回路３３３は、直接回路を内蔵した半導体チップがパッケージングされた半導体チップであり得る。
このような電気素子３３０の表面に浸水検知領域２１０を選択的に形成して絶縁基板３１０の浸水の有無を部位別に確認することができる。上記浸水検知領域２１０が電気素子３３０に形成された一例として、図１Ｃでは集積回路３３３の一面に浸水検知領域２１０が形成された状態が示されている。
（第４実施形態）
図１Ｄは、本発明の第４実施形態による二次電池に備えられる浸水検知機能を備えた回路基板の斜視図である。
図１Ｄに示すように、本発明の第４実施形態による二次電池に備えられる浸水検知機能を備えた回路基板４００に形成された絶縁基板３１０の上面には、塗料４１０が塗布され、塗料４１０の上面には塗料４１０の色と異なる色を有する水溶性インク１２０が塗布されて浸水検知領域２１０が形成される。
このとき、塗料４１０は、印刷回路パターン(図示せず)の表面にも塗布され得る。このような塗料４１０は、絶縁基板３１０の一面に陰刻または陽刻で生産日や製造番号などを表示することができ、白色であり得る。
このような白色の塗料４１０に紫色や赤色などの浸水検知領域２１０を形成して用いることができる。よって、塗料４１０の色と浸水検知領域２１０の色を相異ならせて視覚的に浸水検知領域２１０の変化の有無を鮮明に見せることができる。
しかし、本発明で塗料４１０と浸水検知領域２１０の色は限定されるものではない。また、図１Ｄに示していないが、電気素子の上面にも塗料が塗布され、上記塗料に浸水検知領域が形成されることもできる。
（第５実施形態）
図１Ｅは、本発明の第５実施形態による二次電池に備えられる浸水検知機能を備えた回路基板の斜視図である。
図１Ｅに示すように、本発明のまた他の実施形態による二次電池に備えられる浸水検知機能を備えた回路基板５００の絶縁基板３１０には、１つ以上の孔５１０が形成され、孔５１０に水溶性インク１２０が塗布される。
図１Ｅに示された浸水検知機能を備えた回路基板５００が水に浸水したら、孔５１０に形成された水溶性インク１２０が水と希釈され、希釈された水溶性インク１２０は孔５１０を介して出される。
よって、浸水検知機能を備えた回路基板５００の孔５１０に塗布された水溶性インク１２０を検査すると、水溶性インク１２０の変形の状態を介して浸水の有無を判別することができる。また、
孔５１０は、絶縁基板３１０のうち浸水の有無確認が容易な位置に複数個に形成される。
（第６実施形態）
図１Ｆは、本発明の第６実施形態による二次電池に備えられる浸水検知機能を備えた回路基板の斜視図である。
図１Ｆに示すように、本発明のまた他の実施形態による二次電池に備えられる浸水検知機能を備えた回路基板６００の絶縁基板３１０には１つ以上の凹状部６１０が形成でき、凹状部６１０の内部側面及び底面を含む内部壁面に水溶性インク１２０が塗布される。
凹状部６１０は、浸水検知機能を備えた回路基板６００の浸水時に水をためることができる。よって、水溶性インク１２０が水と混合されて液状の状態になり、絶縁基板３１０の流動時に水溶性インク１２０が凹状部６１０の外に流出されて浸水の有無を判別することができる。
（第７実施形態）
図２Ａは、本発明の第７実施形態による浸水検知機能を備えた二次電池の分解斜視図である。図２Ｂは、図２Ａに示された二次電池が結合された状態の斜視図である。
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、本発明の第７実施形態による浸水検知機能を備えた二次電池７００は、電池７１０と、回路基板７２０及びカバーケース７３０とを含んで形成される。また、回路基板７２０は、絶縁基板７２１、印刷回路パターン(図示せず)及び保護回路部７２２をさらに含んで形成される。
上記電池７１０は、陽極７１１と陰極７１２を備え、再充電が可能である。また、電池７１０は１つ以上に形成される。このような電池７１０は、電極組立体を金属材質の缶に収容する缶型電池であることができ、または電極組立体をパウチに収容するパウチ型電池であることができる。しかし、本発明では二次電池に用いられる電池７１０の種類が限定されるものではない。
上記回路基板７２０は、電池７１０の陽極７１１と陰極７１２に電気的に連結されて電池の充放電時に保護機能を有する保護回路部７２２と、保護回路部７２２がはんだ付けされる印刷回路パターン(図示せず)及び、上記印刷回路パターン(図示せず)が配置される絶縁基板７２１とを含んで形成される。
このとき、電池７１０の陽極７１１と陰極７１２は、導線(図示せず)やリードタブ(図示せず)によって回路基板７２０と電気的に連結できるが、本発明で電池７１０の陽極７１１と陰極７１２を回路基板７２０と電気的に連結させる結合関係が限定されるものではない。
一方、保護回路部７２２は、受動素子(図示せず)と能動素子(図示せず)及び集積回路(図示せず)とを含んで形成される。上記保護回路部７２２は、充放電端子７２３に充電器が接続されて充電を施行するか、または充放電端子７２３に部下が接続されて放電を施行するとき、直接回路である制御用ＩＣ(図示せず)によって充放電ＦＥＴをターンオンまたはターンオフさせて電池の充電または放電を選択的に選択することができる。
このとき、充放電ＦＥＴは、充電ＦＥＴと放電ＦＥＴに分けて形成されて電池の充電または放電経路それぞれを設定することができる。また、保護回路部７２２は、ＰＴＣ素子やサーマルブレーカなどの安全素子を備えて電池の充放電時に過熱及び過電流などの状況を検知して電池の充放電を中止させることができる。
また、保護回路部７２２は、電池７１０の充放電経路に電気的に連結されて電池７１０の充放電電流を検知した後に過電流を検出することもできる。このような機能を備える保護回路部７２２が絶縁基板７２１に形成された印刷回路パターン(図示せず)にはんだ付けされて構造的に安定した一体型の基板を形成することができる。
一方、上記回路基板７２０の少なくとも一部表面には、水溶性インク１２０が塗布されて浸水検知領域２１０が形成される。先ず、上記の実施形態で前述したように、浸水検知領域２１０が絶縁基板７２１と印刷回路パターン(図示せず)の一面に形成でき、また、水溶性インク１２０が絶縁基板７２１の上面に塗布された塗料(図示せず)の上部に塗布されて形成することができる。
また、保護回路部７２２は、前述した実施形態での電気素子らに形成でき、水溶性インク１２０が保護回路部７２２に選択的に塗布される。すなわち、集積回路である制御用ＩＣやコンデンサなどのような受動素子の表面に浸水検知領域２１０が形成されて回路基板７２０が水に浸水されたとき、浸水検知領域２１０の変化の有無を観察することで、保護回路部７２２の浸水の有無を判断することができる。
この部分で絶縁基板７２１に塗布された浸水検知領域２１０は、前述した実施形態の内容と重複されるため、詳細な説明は省略する。
上記カバーケース７３０は、回路基板７２０と電池７１０のうち少なくともいずれか１つと結合して回路基板７２０を絶縁させ、回路基板７２０を外部衝撃から保護することができる。また、カバーケース７３０は、回路基板７２０に形成された充放電端子７２３の端子面を露出させる充放電端子孔７３１を有することができる。
また、カバーケース７３０は、側壁７３２が形成されて上記回路基板７２０の側面まで覆い包むこともできる。また、側壁７３２は、電池７１０と一面が相接して結合されることができ、このとき、電池７１０の外郭面と側壁７３２の外郭面が一致することができる。
上記カバーケース７３０は、熱可塑性樹脂の材質に射出された射出物であることができる。また、図２Ａには示していないが、カバーケース７３０は回路基板７２０と電池７１０を覆い包むフレーム(図示せず)を備えることもできる。
上記二次電池７００は浸水されたとき、回路基板７２０を覆っているカバーケース７３０を開けて回路基板７２０の浸水の有無を即刻に判断することができる。
すなわち、使用者の不注意や間違いで二次電池が浸水されたことを浸水検知領域２１０の変化の有無を観察することで承知し、回路基板７２０の動作状態を検査時に回路基板７２０に形成された湿気を乾燥させて回路の短絡を防止した後、回路基板７２０を安全に検査することができる。
（第８実施形態）
図２Ｃは、本発明の第８実施形態による浸水検知機能を備えた二次電池の部分斜視図である。
図２Ｃに示すように、本発明のまた他の実施形態による浸水検知機能を備えた二次電池８００のカバーケース７３０には、充放電端子孔７３１とは異なる別の孔８１０がさらに形成される。
上記孔８１０を通じて水溶性インク１２０が露出されるようになっている。このとき、上記孔８１０は、回路基板(図示せず)に形成された水溶性インク１２０に対応するように形成すれば良いので、カバーケース７３０のいずれの部分でも形成できる。
このような孔８１０を通じて回路基板の水溶性インク１２０の変化の有無を目で確認して浸水の有無を判断することができることから、二次電池８００の浸水時にカバーケース７３０を分解しない状態で二次電池８００の浸水の有無を検査することができる。
（第９実施形態）
図２Ｄは、本発明の第９実施形態による浸水検知機能を備えた二次電池の部分斜視図である。
図２Ｄに示すように、本発明の第９実施形態による浸水検知機能を備えた二次電池９００の回路基板(図示せず)は印刷回路パターン(図示せず)と電気的に連結される検査端子９１０とをさらに含み、カバーケース７３０には充放電端子孔７３１とは異なる検査端子９１０を露出させるための孔９２０がさらに形成される。
上記検査端子９１０は、回路基板(図示せず)に形成された保護回路部(図示せず)の動作有/無を検査するときに電気的な接続部として用いられ、印刷回路パターンと電気的に連結される。
このような検査端子９１０の周辺には、水溶性インク１２０が形成されて検査端子９１０を露出させる孔９２０を通じて上記水溶性インク１２０を識別することができる。よって、上記孔９２０を通じて水溶性インク１０の変化の有無を即刻に判別した後、回路基板(図示せず)が浸水されなかった場合には検査端子９１０を通じて保護回路部(図示せず)の異常の有/無を即刻に検査することができる。
また、水溶性インク１２０が変化した状態であるとき、回路基板(図示せず)を乾燥させた後、検査端子９１０を介して保護回路部(図示せず)の異常の有/無を判別することができる。
（第１０実施形態）
図２Ｅは、本発明の第１０実施形態による二次電池の部分斜視図である。
図２Ｅに示すように、本発明の第１０実施形態による二次電池１０００のカバーケース７３０の外側表面には、水溶性インク１２０が塗布されて浸水検知領域２１０を形成することができる。
また、図２Ｅに示していないが、カバーケース７３０の内側表面にも水溶性インク１２０が塗布されて浸水検知領域２１０を形成することができる。それによって、カバーケース７３０に外側表面に水溶性インク１２０が塗布されたときには、即刻に浸水検知機能を備えた二次電池１０００の浸水の有無を判断することができる。
一方、カバーケース７３０の内側表面に水溶性インク１２０が塗布されたときには浸水がカバーケース７３０の内側まで進行されたかどうかを判別することができる。
（第１１実施形態）
図２Ｆは、本発明の第１１実施形態による二次電池の部分斜視図である。
図２Ｆに示すように、本発明の第１１実施形態による浸水検知機能を備えた二次電池１１００のカバーケース７３０には充放電端子孔７３１とは異なるまた他の孔１１１０が形成され、この孔１１１０の内部側面に水溶性インク１２０が直接に塗布される。
図２Ｆに示された浸水検知機能を備えた二次電池１１００が水に浸水されると、孔１１１０に形成された水溶性インク１２０が水と希薄され、希薄された水溶性インク１２０は孔１１１０を通じて抜けるようになる。
よって、浸水検知機能を備えた二次電池１１００の孔１１１０に塗布された水溶性インク１２０を検査したら、浸水の有無を即刻に確認することができる。また、孔１１１０は、カバーケース７３０の浸水の有無確認の容易な位置に複数個に形成される。
（第１２実施形態）
図２Ｇは、本発明の第１２実施形態による浸水検知機能を備えた二次電池の部分斜視図である。
図２Ｇに示すように、本発明の第１２実施形態による浸水検知機能を備えた二次電池１２００のカバーケース７３０には、凹状部１２１０が形成され、凹状部１２１０の内部側面及び底面を含む内部壁面に水溶性インク１２０が塗布される。
凹状部１２１０は、浸水検知機能を備えた二次電池１２００の浸水時に水がたまることができる。よって、浸水検知機能を備えた二次電池１２００の浸水時に凹状部１２１０に形成された水溶性インク１２０は液状の状態になり、浸水検知機能を備えた二次電池１２００の流動時に水溶性インク１２０が凹状部１２１０の外に流れ出て浸水の有無を容易に判別することができる。
また、凹状部１２１０は、カバーケース７３０の浸水の有無確認の容易な位置に複数個に形成される。
（第１３実施形態）
図２Ｈは、本発明の第１３実施形態による浸水検知機能を備えた二次電池の部分斜視図である。
図２Ｈに示すように、本発明の第１３実施形態による浸水検知機能を備えた二次電池１３００のカバーケース７３０に形成される凹状部１３１０は、深さｈが漸増し、断面が扇形になるよう形成され、扇形の凹状部１３１０の内部側面及び底面を含む内部壁面に水溶性インク１２０が塗布されて浸水検知をさらに容易に判別することもできる。
このとき、扇形の凹状部は、その深さが変化され、深さが変化される凹状部に水溶性インク１２０が塗布される。よって、相違なる深さを有する水溶性インク１２０は、二次電池１３００の浸水時に水溶性インク１２０の変化程度を観察してどれくらい浸水されたかどうかの程度を判別することができる。
（第１４実施形態）
図２Ｉは、本発明の第１４実施形態による浸水検知機能を備えた二次電池の部分斜視図である。
図２Ｉに示すように、本発明の第１４実施形態による浸水検知機能を備えた二次電池１４００のカバーケース７３０に形成される凹状部１４１０は、深さがお互いに異なる複数個に形成され、凹状部１４１０の深さはお互いに異なり、深さがお互いに異なる複数個に形成された凹状部１４１０の内部側面及び底面を含む内部壁面に水溶性インク１２０が塗布されて二次電池１４００の浸水の有無と、浸水程度を判別することができる。
（第１５実施形態）
図２Ｊは、本発明の第１５実施形態による浸水検知機能を備えた二次電池の分解斜視図である。
図２Ｊに示すように、本発明の第１５実施形態による浸水検知機能を備えた二次電池１５００は、電池７１０と、回路基板７２０、カバーケース７３０Ａ及び結合補助物１５１０とをさらに含んで形成され、結合補助物１５１０のうち少なくとも一部に水溶性インク１２０が塗布される。
ここで、カバーケース７３０Ａは、前述したカバーケースと異なる四角フレーム状のカバーケース７３０Ａを示したが、類似の技術的思想を有することで、カバーケース７３０Ａの詳細な説明は省略する。
上記結合補助物１５１０は、リードタブ１５１１、絶縁体１５１２、配置ケース１５１３、ラベル１５１４及び補強板１５１５とを含んで形成でき、これらのうち少なくともいずれか１つに水溶性インク１２０が塗布される。図２Ｊでは、ラベル１５１４に水溶性インク１２０を塗布して示した。
一方、上記結合補助物１５１０に対してより詳しくは、リードタブ１５１１は電池７１０の陽極７１１と陰極７１２を回路基板７２０と電気的に連結させる。リードタブ１５１１は、ニッケルまたはニッケルを含む合金に形成される。
上記絶縁体１５１２は、リードタブ１５１１と電池９１０との間に介在されてリードタブ１５１１と電池７１０の陽極７１１及び陰極７１２を絶縁させる。絶縁体１５１２は、紙やプラスチックなどの材質に形成される。
上記配置ケース１５１３は、電池７１０とカバーケース７３０との間に形成される。配置ケース１５１３は、回路基板７２０を配置させた状態でカバーケース７３０と結合して一体型に形成される。このような配置ケース１５１３は、射出物に形成される。
上記ラベル１５１４は、電池７１０の少なくとも一部を覆い包むことができる。また、ラベル１５１４は、識別記号などが印刷されて電池７１０とカバーケース７３０を覆い包んで取り付けられる。
上記補強板１５１５は、電池７１０の広い面に重ねて当てられて電池７１０を引っかかれや刺されから保護することができる。補強板１５１５は、射出成形物などのプラスチックまたはステンレススチールのような金属材質に形成される。しかし、本発明で上記結合補助物１５００の材質が限定されるものではない。
図２Ｊでは、ラベル１５１４に水溶性インク１２０を塗布したが、上記結合補助物１５１０のうち少なくともいずれか１つに水溶性インク１２０を塗布して浸水検知機能を備えた二次電池１５００の浸水の有無を確認することができる。
（第１６実施形態）
図３Ａは、本発明の第１６実施形態による二次電池の斜視図である。
図３Ａに示すように、本発明の第１６実施形態にかかる浸水検知機能を備えた二次電池１６００は、電池１６１０と水溶性インク１２０とを含んで形成される。
電池１６１０は、再充電可能な電池であり得る。このような電池の表面１２０に水溶性インク１２０を塗布して浸水検知機能を備えた二次電池１６００の浸水の有無を判別することができる。
（第１７実施形態）
図３Ｂは、本発明の第１７実施形態による浸水検知機能を備えた二次電池の斜視図である。
図３Ｂに示すように、浸水検知機能を備えた二次電池１７００には、水溶性インク１２０が複数個のマークで塗布されて浸水検知領域２１０を形成することができる。よって、浸水検知機能を備えた二次電池１７００は、浸水の有無を視覚的に容易に判別することができる。
（第１８実施形態）
図３Ｃは、本発明の第１８実施形態による浸水検知機能を備えた二次電池の斜視図である。図３Ｄは、図３Ｃの浸水検知機能を備えた二次電池を分解した状態の分解斜視図である。
図３Ｃ
及びないし３Ｄに示すように、浸水検知機能を備えた二次電池１８００は、電極組立体１８１０、電極組立体１８１０を収容する缶１８２０、電極組立体１８１０の陽極と陰極に電気的に接続されて電極組立体１８１０の陽極と陰極を外部に露出させ、缶１８２０の開口部を封止する電気接続用封止部材１８３０を含んで形成される。
また、水溶性インク１２０が缶１８２０または電気接続用封止部材１８３０のうちいずれか１つに塗布されて浸水検知機能を備えた二次電池１８００の浸水の有無を判別することができる。より詳細に説明すると、電極組立体１８１０は、陽極板１８１１と陰極板１８１２及びセパレータ１８１３を積層した後に巻取して形成される。
上記陽極板１８１１は、陽極集全体と陽極活物質層からなっている。
陽極活物質層は、リチウムを含む層状化合物、結合力を向上させるバインダ、伝導性を向上させる導電材からなり得る。
陽極集電体は、一般的にアルミニウムが使われ、陽極活物質層から発生する電荷の移動通路になって陽極活物質層を支持する役割をする。陽極活物質層は、陽極集電体の広い面に設けられ、陽極板１８１１の一側端には陽極活物質層が形成されない陽極無地部（図示せず）が形成され、陽極無地部には陽極タブ１８１４が接合されることができる。
上記陰極板１８１２は、陰極集電体及び陰極活物質層からなっている。陰極活物質層は炭素を含んで一般的に多く使われるハードカーボン、あるいは黒煙、活物質粒子間の結合力を向上させるバインダからなり得る。
陰極集電体としては、一般的に銅が使われ、陰極活物質層から発生する電荷の移動通路になって陰極活物質層を支持する役割をする。陰極活物質層は、陰極板１８１２の広い面に設けられ、陰極板１８１２の一側端には陰極活物層が形成されない陰極無地部（図示せず）が設けられている。陰極無地部には、陰極タブ１８１５が接合されることができる。
上記セパレータ１８１３は、陽極板１８１１と陰極板１８１２との間に介在されて陽極板１８１１と陰極板１８１２とを絶縁し、陽極板１８１１と陰極板１８１２の電荷は通過させる。一般にセパレータ１８１３の材質は、ポリエチレンＰＥまたはポリプロピレンＰＰを用いるが、本発明でその材質が限定されるものではない。
上記電気接続用封止部材１８３０は、電極組立体１８１０の陽極と陰極に電気的に接続されて電極組立体１８１０の陽極と陰極を外部に露出させ、缶１８２０の開口部を封止することができる。
このような、電気接続用封止部材１８３０の一例を説明すると、電気接続用封止部材１８３０は、キャッププレート１８３１、
電極端子１８３２、絶縁ガスケット１８３３、ターミナルプレート１８３４、絶縁プレート１８３５及び、絶縁ケース１８３６とを含んで形成される。キャッププレート１８３１は、
上面に安全ベント（１８３１Ｃ、ＳＡＦＥｔｙ ｖＥｎｔ）と電解液注入孔１８３１Ａが形成され、キャッププレート１８３１は陽極タブ１８１４に電気的に接続されることと同時に缶１８２０の開口部を溶接等の方法で封止する。
このとき、電解液注入孔１８３１Ａは、電解液注入孔栓１８３１Ｂによって密封されることができる。電極端子１８３２は、キャッププレート１８３１の中央孔に配置されて陰極タブ１８１５と電気的に連結される。絶縁ガスケット１８３３は、電極端子１８３２の胴部を包んで電極端子１８３２とキャッププレート１８３１を絶縁させる。
絶縁ケース１８３６は、陽極タブ１８１４と陰極タブ１８１５を突出させる孔を備え、電極組立体１８１０の上部に配置されて電極組立体１８１０の上面を絶縁させる。ターミナルプレート１８３４は、電極端子１８３２の端部が圧着して固定するための孔を提供して電極端子１８３２と端部と結合される。
絶縁プレート１８３５は、ターミナルプレート１８３４とキャッププレート１８３１とを絶縁させる。このとき、
絶縁ガスケット１８３３、絶縁ケース１８３６及び絶縁プレート１８３５は、ポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂などの絶縁物質で形成されることができ、電極端子１８３２とキャッププレート１８３１及びターミナルプレート１８３４は伝導性金属であるアルミニウム、アルミニウムを含む合金またはニッケル、またはニッケルを含む合金などの伝導性金属材質で形成されることができる。
上記浸水検知機能を備えた二次電池１８００は、浸水検知領域２１０を缶１８２０または電気接続用封止部材１８３０の外郭部に選択的に塗布できる。このとき、缶１８２０または電気接続用封止部材１８３０は、深さが非常に浅い凹状部(図示せず)が形成され、凹状部に水溶性インク１２０が塗布されることができる。
このような浸水検知機能を備えた二次電池１８００は、水に浸水されたとき、
浸水検知用インク２１０が滲んだり、または除去されたりして二次電池の浸水の有無を判断することができる。
（第１９実施形態）
図３Ｅは、本発明の第１９実施形態による浸水検知機能を備えた二次電池の斜視図である。図３Ｆは、図３Ｅの浸水検知機能を備えた二次電池を分解した状態の分解斜視図である。
図３Ｅ及びないし３Ｆに示すように、浸水検知機能を備えた二次電池１９００は、電極組立体１８１０及び電極組立体１８１０を収容するパウチ１９１０とを含んで形成される。
電極組立体１８１０は、前述した浸水検知機能を備えた二次電池１８００のような構成に形成される。このとき、セパレータ１８１３はポリマー電解質を含むことができる。
パウチ１９１０は、電極組立体１８１０を収容し、陽極タブ１８１４と陰極タブ１８１５を外部に露出させる。このようなパウチ１９１０は、複数の層が積層されて複層膜の形態で使用できるが、複層膜は内層である熱接着層がＣＰＰ（ＣＡｓｔＥＤ ＰｏｌｙｐｒｏｐｙｌＥｎＥ）で形成され、中間バリアー層はアルミニウム層で形成され、外部保護膜はナイロン層で形成されることができる。
また、 パウチ１９１０は、電極組立体１８１０を収容する収容凹状部１９１１Ａが形成されている下部膜１９１１と、下部膜１９１１の開口部を封止する上部膜１９１２から形成されることができ、下部膜１９１１と上部膜１９１２は相互当接する部位である熱接着層に熱を加えて接着することができる。
このとき、下部膜１９１１と上部膜１９１２との間に介在された陽/陰極絶縁テープ１９２０も熱によってパウチ１９１０と接着できるが、本発明でパウチ１９１０の材質及びその構成が限定されるものではない。
また、水溶性インク１２０は、パウチ１９１０の外郭部に塗布される。図３Ｅに示すように、水溶性インク１２０が複数個のマークで形成された浸水検知領域２１０は、上部膜と下部膜が熱によって接着される部位１９１４の外郭表面に塗布され、パウチ１９１０の広い面１９１５に塗布される。
このようなパウチ１９１０に形成された浸水検知領域２１０が水に濡れたりして浸水検知領域２１０のの滲みなどの変化有無を視覚的に確認することができる。よって、パウチ１９１０の浸水の有無を即時確認することができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明の第１実施形態にかかる二次電池に備えられる浸水検知機能を備えた回路基板の斜視図である。 本発明の第２実施形態にかかる二次電池に備えられる浸水検知機能を備えた回路基板の斜視図である。 本発明の第３実施形態にかかる二次電池に備えられる浸水検知機能を備えた回路基板の斜視図である。 本発明の第４実施形態にかかる二次電池に備えられる浸水検知機能を備えた回路基板の斜視図である。 本発明の第５実施形態にかかる二次電池に備えられる浸水検知機能を備えた回路基板の斜視図である。 本発明の第６実施形態にかかる二次電池に備えられる浸水検知機能を備えた回路基板の斜視図である。 本発明の第７実施形態にかかる浸水検知機能を備えた二次電池の斜視図である。 図２Ａに示された本発明の第７実施形態にかかる二次電池が結合された状態の斜視図である。 本発明の第８実施形態にかかる浸水検知機能を備えた二次電池の部分斜視図である。 本発明の第９実施形態にかかる浸水検知機能を備えた二次電池の部分斜視図である。 本発明の第１０実施形態にかかる浸水検知機能を備えた二次電池の部分斜視図である。 本発明の第１１実施形態にかかる浸水検知機能を備えた二次電池の部分斜視図である。 本発明の第１２実施形態にかかる浸水検知機能を備えた二次電池の部分斜視図である。 本発明の第１３実施形態にかかる浸水検知機能を備えた二次電池の部分斜視図である。 本発明の第１４実施形態にかかる浸水検知機能を備えた二次電池の部分斜視図である。 本発明の第１５実施形態にかかる浸水検知機能を備えた二次電池の分解斜視図である。 本発明の第１６実施形態にかかる浸水検知機能を備えた二次電池の斜視図である。 本発明の第１７実施形態にかかる浸水検知機能を備えた二次電池の斜視図である。 本発明の第１８実施形態にかかる浸水検知機能を備えた二次電池の斜視図である。 図３Ｃに示した、本発明の第１８実施形態にかかる二次電池を分解した状態の分解斜視図である。 本発明の第１９実施形態にかかる浸水検知機能を備えた二次電池の斜視図である。 図３Ｅに示した、本発明の第１９実施形態にかかる二次電池を分解した状態の分解斜視図である。
符号の説明
１００ 回路基板
１１０ 回路基板
１２０ 水溶性インク

Claims (18)

  1. 回路基板及び、
    前記回路基板と電気的に連結される電池及び、
    前記回路基板と前記電池のうち少なくともいずれか１つと結合するカバーケースを含んで形成され、
    前記回路基板と前記電池及び前記カバーケースのうち少なくともいずれか１つに浸水検知領域が形成される二次電池。
  2. 前記浸水検知領域は、水溶性インクが前記回路基板と前記電池のうちいずれか１つに塗布されて形成される請求項１に記載の二次電池。
  3. 前記浸水検知領域は、前記回路基板に前記水溶性インクが複数個のマークで塗布されて形成する請求項１に記載の二次電池。
  4. 前記回路基板は、絶縁基板、前記絶縁基板に形成された少なくとも１つの印刷回路パターンと、前記印刷回路パターンに電気的に連結された保護回路部を含んで形成され、
    前記絶縁基板、前記印刷回路パターン及び保護回路部のうち少なくともいずれか１つに水溶性インクが塗布されて浸水検知領域を形成する請求項１に記載の二次電池。
  5. 前記絶縁基板、前記印刷回路パターン、前記保護回路部のうち少なくともいずれか１つの表面には塗料が塗布され、前記塗料の上面に前記塗料の色と異なる色を有する水溶性インクが塗布されて浸水検知領域を形成する請求項４に記載の二次電池。
  6. 前記回路基板は、絶縁基板、前記絶縁基板に形成された少なくとも１つの印刷回路パターンと、前記印刷回路パターンに電気的に連結される保護回路部を含んで形成され、
    前記絶縁基板に少なくとも１つの孔が形成され、前記孔の内部側面に水溶性インクが塗布されて浸水検知領域を形成する請求項１に記載の二次電池。
  7. 前記回路基板は、絶縁基板、前記絶縁基板に形成された少なくとも１つの印刷回路パターンと、前記印刷回路パターンに電気的に連結された少なくとも１つの保護回路部を含んで形成され、
    前記絶縁基板に少なくとも１つの凹状部が形成され、前記凹状部の内部側面及び底面を含む内部壁面に水溶性インクが塗布されて浸水検知領域を形成する請求項１に記載の二次電池。
  8. 前記カバーケースには、孔が形成され、前記孔を介して前記浸水検知領域が外部に露出される請求項１に記載の二次電池。
  9. 前記回路基板は、保護回路部を検査するための検査端子をさらに含んで形成され、
    前記カバーケースには、前記検査端子を露出させる孔が形成され、
    前記孔を介して前記浸水検知領域が露出される請求項１に記載の二次電池。
  10. 前記浸水検知領域は、上記カバーケースの内側表面と外側表面のうち少なくともいずれか１つの表面に水溶性インクが塗布されて形成する請求項１に記載の二次電池。
  11. 前記カバーケースには、少なくとも１つの孔が形成され、前記孔の内部側面に水溶性インクが塗布されて浸水検知領域が形成される請求項１に記載の二次電池。
  12. 前記カバーケースには、少なくとも１つの凹状部が形成され、前記凹状部の内部側面及び底面を含む内部壁面に水溶性インクが塗布されて浸水検知領域が形成される請求項１に記載の二次電池。
  13. 前記凹状部は、溝状でその長手方向に深さが漸増し、断面が扇形となるように形成され、前記凹状部の内部側面及び底面を含む内部壁面に水溶性インクが塗布されて浸水検知領域が形成される請求項１２に記載の二次電池。
  14. 前記凹状部は、複数個に形成され、前記凹状部の深さはお互いに異なり、前記凹状部の内部側面及び底面を含む内部壁面に水溶性インクが塗布されて浸水検知領域が形成される請求項１２に記載の二次電池。
  15. 前記電池と前記カバーケースとの間に形成された結合補助物をさらに含んで形成され、
    前記結合補助物の少なくとも一部に水溶性インクが塗布されて浸水検知領域が形成される請求項１に記載の二次電池。
  16. 前記結合補助物は、前記電池と保護回路基板を電気的に連結させるリードタブと、前記リードタブと前記電池の陽極と陰極を絶縁させる絶縁体と、前記電池と前記カバーケースとの間に形成される配置ケースと、前記電池の少なくとも一部を覆い包むラベル及び、前記電池の少なくとも一部を覆い包む補強板のうちいずれか１つである請求項１５に記載の二次電池。
  17. 前記電池は、陽極と陰極を有する電極組立体、前記電極組立体を収容する缶、前記電極組立体の陽極と陰極に電気的に接続されて前記缶の開口部を封止する電気接続用封止部材とを含んで形成され、
    前記浸水検知領域は、前記缶及び電気接続用封止部材のうち少なくともいずれか１つに形成される請求項１に記載の二次電池。
  18. 前記電池は、電極組立体、前記電極組立体を収容するパウチとを含んで形成され、
    前記浸水検知領域は、前記パウチに形成される請求項１に記載の二次電池。






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