JP2010003690A - 二次電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、二次電池に関するものであり、より詳しくは縦圧縮時の初期に電流消費による電流の速やかな放電によって二次電池の過熱を防止できる二次電池を提供すること。
【解決手段】本発明に係る二次電池は、電極組立体と、上記電極組立体が内部に収容される缶と、上記缶の上端開口部を密封するキャップ組立体と、を含み、縦圧縮時、上記缶と接触して電流消費を誘導する放電誘導部材を含むことを特徴とし、上記放電誘導部材は、上記キャップ組立体のターミナルプレートが縦圧縮時に上記缶と接触するように延伸形成し、または上記放電誘導部材は上記缶の内部に上記缶と接触するように設けられる導電性プレートを用いる。
【選択図】図１
【解決手段】本発明に係る二次電池は、電極組立体と、上記電極組立体が内部に収容される缶と、上記缶の上端開口部を密封するキャップ組立体と、を含み、縦圧縮時、上記缶と接触して電流消費を誘導する放電誘導部材を含むことを特徴とし、上記放電誘導部材は、上記キャップ組立体のターミナルプレートが縦圧縮時に上記缶と接触するように延伸形成し、または上記放電誘導部材は上記缶の内部に上記缶と接触するように設けられる導電性プレートを用いる。
【選択図】図１
Description
本発明は、二次電池に関するものであり、より詳しくは縦圧縮時に初期の電流消費を通じた電流の速やかな放電によって、二次電池の過熱による発火または爆発事故を防止できる二次電池に関する。
二次電池は、電極組立体の内部短絡や外部短絡または過充放電などによって電圧が急上昇する。急上昇する電圧により過度な熱が発生して発火または爆発のような事故の危険が存在する。
近年、二次電池の発火または爆発事故が頻繁に発生したため消費者に不安感を与え、これにより二次電池に対する信頼性が低下している。また、二次電池の輸入による各国の安全性検査がより強化されている実情にある。
二次電池の安全性検査は、電池の短絡、非正常充電、過充電、強制放電などの電気的試験と、振動や衝撃など物理的状況におけるリチウムイオン電池の爆発および発火に対する安全性を検査する。
特に、二次電池の安全性テストのうち、縦圧縮試験は、電池の缶の外部から両側面を急激に加圧させて、電池の変形による安全性の有無をテストする。この縦圧縮時に電池の電極組立体が変形し、正極板の活物質と負極板の活物質とが直接接触することにより、電気化学的に反応してショートが発生する。したがって、煙および火炎が発生する確率が高く、最悪の場合には爆発の危険まである。
よって、正極板と負極板との活物質が接触してショートが発生する前に他の経路に電流放電を誘導すれば、電池の発火および爆発の危険を大幅に減少させることができる。
一般に、縦圧縮時、電池の部品中で缶が最初に圧縮すると共に変形が生じる。したがって、缶と異なる極性を有している電池の部品を缶と電気的にショートさせることにより電流消費を誘導すると、電池の発火および爆発の危険を大幅に抑制することができる。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、縦圧縮時に変形する缶に対し、缶と相異する極性を有している電池の部品を電気的にショートさせて電流を消費させることが可能な、新規かつ改良された二次電池を提供することにある。
本発明の他の目的とするところは、縦圧縮時に速やかな電流放電効果によって電池の発火および爆発などの安全性事故を防止することが可能な、新規かつ改良された二次電池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、電極組立体と、上記電極組立体が内部に収容される缶と、上記缶の上端開口部を密封するキャップ組立体と、を含み、縦圧縮時に上記缶と接触して電流消費を誘導する放電誘導部材を含む二次電池が提供される。
本発明の第１の実施形態によれば、上記缶の側面は長辺部と、上記長辺部に対して幅が狭い短辺部とを含み、上記放電誘導部材は縦圧縮時に上記缶の一側短辺部と接触する方向に延伸形成された上記キャップ組立体のターミナルプレートであってもよい。
上記ターミナルプレートは、上記缶の一側短辺部と対向する一端部が絶縁プレートの一端部より長く形成されてもよい。
この時、上記ターミナルプレートの一端部と上記缶の一側短辺部の間隔ｄは０.５〜３.５ｍｍであることが好ましく、より好ましくは１ｍｍであることが良い。
または、上記ターミナルプレートは上記缶の一側短辺部と対向する一端部に対し反対側の他端部を絶縁プレートより長く形成されてもよい。
上記絶縁プレートは、底板と、上記底板の縁部から突出形成された側壁とを含み、上記底板の縁部において、上記ターミナルプレートの少なくともある一部が延伸形成される部位に上記側壁が除去された領域が形成されてもよい。
上記缶は上記電極組立体の正極タブと電気的に接続されてもよい。
上記ターミナルプレートは上記電極組立体の負極タブと電気的に接続されてもよい。
本発明の第２の実施形態によれば、上記電極組立体と上記キャップ組立体との間に絶縁ケースが設けられ、上記放電誘導部は上記絶縁ケースに含まれる導電性プレートであってもよい。
上記導電性プレートは上記絶縁ケースの上面に積層設置されてもよい。
また、上記導電性プレートは、上記絶縁ケースにインサート射出成形されて一体に形成されてもよい。
上記導電性プレートは、上記電極組立体の電極タブが通過する電極タブ通孔が形成されてもよい。
上記缶は上記電極組立体の正極タブと電気的に接続されてもよい。
上記導電性プレートの電極タブ通孔を通過する電極タブは負極タブであってもよい。
以上説明したように本発明によれば、圧縮時に変形される缶に対し、缶と互いに異なる極性を有しているキャップ組立体のターミナルプレートを缶の短辺部、または長辺部と近接する位置まで延伸形成し、缶とターミナルプレートを電気的にショートさせて電池の電流消費を起こす効果がある二次電池を提供できる。
また、本発明は、縦圧縮時に変形される缶に対し、缶と互いに異なる極性を有している電極組立体の電極タブと、缶と接触する導電性プレートとを電気的にショートさせて電池の電流消費を起こす効果がある二次電池を提供できる。
このように、本発明は、縦圧縮時、缶を通して速やかに電流が放電されることにより、電池の発火および爆発などの安全性事故を防止する効果がある二次電池を提供できる。
また、本発明は、縦圧縮時に変形される缶に対し、缶と互いに異なる極性を有している電極組立体の電極タブと、缶と接触する導電性プレートとを電気的にショートさせて電池の電流消費を起こす効果がある二次電池を提供できる。
このように、本発明は、縦圧縮時、缶を通して速やかに電流が放電されることにより、電池の発火および爆発などの安全性事故を防止する効果がある二次電池を提供できる。
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い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の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る二次電池について説明する。
まず、本発明の第１の実施形態に係る二次電池について説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る二次電池の分解斜視図であり、図２は図１の部分縦断面図であり、図３は図２のＡ-Ａ’の断面図である。
図１〜図３に示すように、本発明の第１の実施形態による二次電池１００は、缶１１０と、上記缶１１０に収納される電極組立体１２０と、上記缶１１０の上端開口部を密封するキャップ組立体１３０とを含む。
上記缶１１０は上部が開放された略直方体の形態を有する。すなわち、上記缶１１０は相互一定距離で離隔され相対的に広い面積を有する一対の長辺部１１１と、上記一対の長辺部１１１に対して相対的に狭い面積を有する一対の短辺部１１２と、上記長辺部１１１および短辺部１１２の下部にこれらと垂直に形成された底部１１３とが形成されている。通常上記缶１１０は、ディープドローイング方式で製造されて上記長辺部１１１、短辺部１１２および底部１１３が一体に形成される。
一般に縦方向圧縮とは、外力によって上記短辺部１１２が圧縮されながら缶１１０が変形する状態をいう。縦方向圧縮時、上記短辺部１１２が最初に変形しながら短辺部１１２と一体に形成された長辺部１１１および底部１１３の形状が順次に変形し、缶１１０の内部に収納された電極組立体１２０の形態が変形する。これにより、本発明の第１の実施形態に係る二次電池は縦方向圧縮時に最初に変形される缶１１０の短辺部１１２と、上記キャップ組立体１３０のターミナルプレート１３３とを接触させることにより、電流消費による放電を誘導するように構成する。
上記キャップ組立体１３０のターミナルプレート１３３の構造は後述する。
上記缶１１０はスチール、アルミニウム、またはその等価物から選択されるいずれか一つを用いて形成されるが、ここではその材質の限定はしない。
上記電極組立体１２０は、正極板１２１、負極板１２２、および上記極板１２１、１２２との間に介するセパレータ１２３からなっている。また、上記電極組立体１２０は、上記正極板１２１、負極板１２２、およびセパレータ１２３が略ゼリーロール(ｊｅｌｌｙ ｒｏｌｌ)状に巻き取られる。
さらに説明すると、上記電極組立体１２０は、正極活物質がコーティングされた正極板１２１、負極活物質がコーティングされた負極板１２２、および正極板１２１と負極板１２２との間に位置してショートを防止し、リチウムイオンの移動だけを可能にするセパレータ１２３からなる。ここで、上記正極板１２１はアルミニウム(Ａｌ)箔、上記負極板１２２は銅(Ｃｕ)箔、上記セパレータ１２３はポリエチレン(ＰＥ)またはポリプロピレン(ＰＰ)であるが、本発明においてはこのような材質を限定しない。また、上記正極板１２１には上方に一定長さ突出した正極タブ１２４が接続され、上記負極板１２２にも上方に一定長さ突出した負極タブ１２５が接続される。上記正極タブ１２４はアルミニウム(Ａｌ)材質、上記負極タブ１２５はニッケル(Ｎｉ)材質であるが、本発明においてはこのような材質を限定しない。
上記缶１１０には上記電極組立体１２０とともに電解液が収容される。この電解液は、充放電時に電池１００内部の正極板１２１および負極板１２２で電気化学的反応によって生成されるリチウムイオンの移動媒体の役割を果たし、これはリチウム塩と高純度有機溶媒類の混合物の非水質系有機電解液である。さらに、上記電解液は高分子電解質を用いたポリマーの場合もある。
上記キャップ組立体１３０は上記缶１１０の上部に結合され、上記電極組立体１２０が外部に離脱しなく、また、電解液が漏液しないようにする役割をする。このようなキャップ組立体１３０はキャッププレート１３１、絶縁プレート１３２、ターミナルプレート１３３が順次結合されてなる。
上記キャッププレート１３１は上記缶１１０の上端開口部１１０ａに相応するサイズと形状の金属板で形成され、好ましくはアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成される。上記キャッププレート１３１の中央には端子通孔１３１ａが形成され、一側には電解液注入のための電解液注入孔１３１ｂが形成されている。上記端子通孔１３１ａには負極端子１３４が挿入され、この端子通孔１３１ａには負極端子１３４の挿入時に絶縁のためのチューブ型のガスケット１３５が介している。上記電解液注入孔１３１ｂは上記キャップ組立体１３０が上記缶１１０の上端開口部に組み立てられた後に電解液注入孔１３１ｂを通して電解液が注入され、電解液が注入された後に栓１３６により密閉される。
上記絶縁プレート１３２は上記ガスケット１３５のような絶縁物質で形成され、上記キャッププレート１３１の下面に設けられる。上記絶縁プレート１３２は、上記キャッププレートの端子通孔１３１ａと対応する部位に端子通孔１３２ａが形成された底板１３２ｂと、上記底板１３２ｂの縁部から延伸形成された側壁１３２ｃとから構成される。上記絶縁プレート１３２は上記キャッププレート１３１の下面に底板１３２ｂが密着し、側壁１３２ｃは下方向に向くようになる。
上記絶縁プレート１３２は、底板１３２ｂの縁部において一部分は上記側壁１３２ｃが除去された領域１３２ｄを有する。すなわち、上記底板１３２ｂは上記ターミナルプレート１３３の面積に対応するサイズに形成され、上記側壁１３２ｃは少なくとも上記ターミナルプレート１３３の厚さに相当する高さに形成される。この時、上記底板１３２ｂの縁部において上記缶１１０の一側短辺部１１２ａと対応する部位には側壁１３２ｃが除去された領域１３２ｄが形成される。したがって、上記ターミナルプレート１３３の一端部１３３ｂは上記絶縁プレート１３２の側壁１３２ｃが除去された領域１３２ｄを通して外部に長く形成される。
上記ターミナルプレート１３３はニッケル(Ｎｉ)またはニッケル合金金属で形成され、上記絶縁プレート１３２の底板１３２ｂの下面に設けられる。
上記ターミナルプレート１３３は上記絶縁プレート１３２の端子通孔１３２ａと対応される部位に端子通孔１３３ａが形成され、上記ターミナルプレート１３３の一端部１３３ｂは上記絶縁プレート１３２の側壁１３２ｃが除去された領域１３２ｄを通して外部に長く形成される。
上記ターミナルプレート１３３は上記絶縁プレート１３２の側壁１３２ｃが除去された領域１３２ｄを通して長く突出した状態で、縦圧縮時に上記缶１１０の短辺部１１２の内側面と接触する長さで形成される。したがって、上記ターミナルプレート１３３の一端部１３３ｂと缶１１０の短辺部１１２との間隔ｄは約０.５〜３.５ｍｍで形成される。
このようにターミナルプレート１３３の一端部１３３ｂと缶１１０の短辺部１１２ａとの間隔ｄを限定する理由は次の通りである。すなわち、上記間隔ｄが０.５ｍｍより狭くなると、ターミナルプレート１３３の一端部１３３ｂと缶１１０の短辺部１１２ａとの間隔が非常に狭くなることになる。したがって縦圧縮によって缶の変形が生じない状態でも、上記ターミナルプレート１３３と缶１１０が接触して電流消費による電流放電が発生するという問題がある。また、上記間隔ｄが３.５ｍｍより広くなると、缶１１０とターミナルプレート１３３とが接触する前に上記電極組立体１２０の変形がかなり進行し、電極組立体１２０で先に内部ショートが発生して電池が発火または爆発するという問題がある。したがって組み立て誤差を考慮して間隔ｄが０.５ｍｍ以上、３.５ｍｍ以下であれば、目的を達成することができる。
好ましくは、上記ターミナルプレート１３３の一端部１３３ｂと缶１１０の短辺部１１２との間隔ｄが１ｍｍである場合に電池が変形前の状態で外部衝撃などによる電流消費が発生せず、縦圧縮時に電極組立体より先に電流放電が行われることにする。
上記負極端子１３４は、上記キャッププレート１３１、絶縁プレート１３２およびターミナルプレート１３３の端子通孔１３１ａ、１３２ａ、１３３ａを通って挿入される。上記負極端子１３４が端子通孔１３１ａ、１３２ａ、１３３ａに挿入された状態で、上記負極端子１３４は上記ガスケット１３５によりキャッププレート１３１と絶縁され、上記ターミナルプレート１３３とは電気的に接続される。したがって上記ターミナルプレート１３３は負極端子１３４と接続されて負の極性を有することになる。
上記負極端子１３４は上記負極タブ１２５と接続され、上記正極タブ１２４は上記キャッププレート１３１に直接接続され、上記キャッププレート１３１が結合された上記缶１１０は正極の役割を果たす。
したがって、正の極性を有する上記缶１１０に対し、負の極性を有する上記ターミナルプレート１３３が接触することにより、電流消費による放電が行われる。
もし、上記負極端子１３４に正極端子１２４が接続され、上記キャッププレート１３１に負極タブ１２５が接続される場合には、上記缶１１０と上記ターミナルプレート１３３の極性が変わることになるのは当然であろう。
上記缶１１０の内部において上記電極組立体１２０と上記キャップ組立体１３０との間には絶縁ケース１４０をさらに備えることができる。
上記絶縁ケース１４０は、正極タブ通孔１４１と負極タブ通孔１４２が形成され、上記正極タブ通孔１４１を通して上記正極タブ１２４がキャッププレート１３１と連続し、上記負極タブ孔１４２を通して上記負極タブ１２５が上記ターミナルプレート１３３と連続する。
（第２の実施形態）
次に、本発明の第二の実施形態に係る二次電池について説明する。
次に、本発明の第二の実施形態に係る二次電池について説明する。
まず、図１に示すように、本発明の第２の実施形態による二次電池は、本発明の第１の実施形態の構成と同様に、缶１１０と、上記缶１１０に収納される電極組立体１２０と、上記缶１１０の上端開口部を密封するキャップ組立体２３０とを含む構成を有する。また、上記缶１１０および電極組立体１２０とキャップ組立体２３０の一部構成も同一構成を有する。したがって同一構成に対する詳細な説明は省略する。
図４に示すように、本発明の第２の実施形態に係る二次電池２００は、キャップ組立体２３０において絶縁プレート２３２とターミナルプレート２３３とが本発明の第１の実施形態の構成と相違する。
本発明の第２の実施形態に係る二次電池２００において、上記絶縁プレート２３２は側壁２３２ｃを含み、上記側壁２３２ｃの中で側壁が除去された領域２３２ｄを上記缶１１０の他側短辺部１１２ｂと対応する部位に形成する。
また、上記ターミナルプレート２３３は絶縁プレート２３２の長さより長く形成する。すなわち、上記ターミナルプレート２３３の他端部２３３ｃが絶縁プレート２３２より長く形成されて外側に突出する。この時、上記ターミナルプレート２３３の他端部２３３ｃは上記絶縁プレート２３２の側壁が除去された領域２３２dを通して長く形成される。
上記ターミナルプレート２３３の他端部２３３ｃと缶１１０の他側短辺部１１２ｂとの間には正極タブ１２４が設けられている。つまり、ターミナルプレート２３３の他端部２３３ｃと缶１１０の他側短辺部１１２ｂの間の距離は、十分に確保されている。一方、ターミナルプレート２３３の他端部２３３ｃと缶１１０の長辺部１１１は近接している。したがって、上記ターミナルプレート２３３の他端部２３３cが缶１１０の他側短辺部１１２bと接触するよりは、縦圧縮時にターミナルプレート２３３の他端部２３３cは缶１１０の長辺部１１１と接触して電流消費による放電が行われる。
したがって上記ターミナルプレート２３３の他端部２３３cと缶１１０の他側短辺部１１２ｂとの間の間隔ｄ’は限定する必要がない
このように構成された本発明の第１の実施形態および第２の実施形態に係る二次電池の作用を説明する。
図３および図５に示すように、本発明の第１の実施形態に係る二次電池１００は、上記キャップ組立体１３０に正極タブ１２４と負極タブ１２５とが電気的に接続された後、上記キャップ組立体１３０を上記缶１１０の上端開口部１１０ａに結合させると、上記ターミナルプレート１３３の一端部１３３ｂは上記缶１１０の内側面と一程間隔ｄだけ離隔されて電気的に絶縁された状態になる。
このような状態で、二次電池１００に対し缶１１０の短辺部１１２ａ、１１２ｂの両側方向に縦圧縮が発生すると、缶１１０の一側短辺部１１２ａは隣接設置されたターミナルプレート１３３の一端部１３３ｂと接触する。したがって縦圧縮の発生初期に正の極性を有している缶１１０と負の極性を有しているターミナルプレート１３３とが接触することにより、電流消費による速やかな電流の放電が行われる。このような電流放電は上記電極組立体１２０の変形が生じる前に行われるので、電極組立体１２０の過熱による電池の発火および爆発事故を防止することができる。
以上、本発明の第１の実施形態に係る二次電池１００は、縦圧縮が発生する初期に上記缶１１０の短辺部１１２ａがターミナルプレート１３３の一端部１３３ｂと接触して電流消費を誘導することになる。
また、図４および図６に示すように、本発明の第２の実施形態に係る二次電池２００は、上記キャップ組立体２３０に正極タブ１２４と負極タブ１２５とが電気的に接続された後、上記缶１１０の上端開口部１１０ａに結合させると、上記ターミナルプレート２３３の他端部２３３ｃは上記絶縁プレート２３２の側壁が除去された領域２３２ｄによって上記缶１１０の他側短辺部１２２ｂおよび缶１１０の長辺部１１１と離隔されて電気的に絶縁された状態になる。
このような状態で、二次電池２００に対し、缶１００の両側の短辺部１２２ａ、１２２ｂに対して縦圧縮が発生すると、缶１１０の長辺部１１１が折り曲がると共に、ターミナルプレート２３３の他端部２３３cと接触する。したがって、正の極性を有している缶１１０と負の極性を有しているターミナルプレート２３３とが接触して、電流消費による速やかな電流放電が行われる。このように電極組立体１２０の内部短絡による過熱が発生する前に電流放電が行われることにより、電池の発火および爆発などの安全性事故を防止することができる。
以上、本発明の第２の実施形態は、二次電池の縦圧縮時、缶１１０の長辺部１１１がターミナルプレート２３３の他端部２３３cと接触して電流消費を誘導することになる。
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る二次電池を説明する。
次に、本発明の第３の実施形態に係る二次電池を説明する。
図７は本発明の第３の実施形態に係る二次電池の分解斜視図であり、図８は図７の部分縦断面図であり、図９は図８のＢ-Ｂ’の断面図である。
図７〜図９に示すように、本発明の第３の実施形態に係る二次電池３００は、缶１１０と、上記缶１１０に収納される電極組立体１２０と、上記缶１１０の上端開口部を密封するキャップ組立体３３０と、上記電極組立体１２０と上記キャップ組立体３３０を絶縁するための絶縁ケース３４０と、上記絶縁ケース３４０の上面に設けられる導電性プレート３５０とを含む。
本発明の第３の実施形態において、上記缶１１０と電極組立体１２０の構成は、上述した本発明の第１の実施形態と同一であるので、詳細な説明は省略し、同一構成に対して同一符号を使用する。
上記キャップ組立体３３０はキャッププレート１３１と絶縁プレート３３２とターミナルプレート３３３とを含む。ここで上記キャッププレート１３１の構成は本発明の第１の実施形態と同一であるので説明を省略する。
上記絶縁プレート３３２は端子通孔３３２ａが形成された底板３３２ｂと、上記底板３３２ｂの縁部で下方向に形成された側壁３３２ｃから構成される。この時、絶縁プレート３３２は底板３３２ｂの縁部の４辺に側壁３３２ｃが連続的に形成され、上記絶縁プレート３３２の下面に設けられるターミナルプレート３３３の４辺は上記側壁３３２ｃに囲まれることになる。
上記ターミナルプレート３３３は、上記絶縁プレート３３２の端子通孔３３２ａと対応する部位に端子通孔３３３ａが形成され、上記絶縁プレート３３２より短く形成され、ターミナルプレート３３３の両端部は絶縁プレート３３２の外側に突出しない。
上記絶縁ケース３４０は、底板３４１と、上記底板３４１の両側長側辺に上方向に突出した側壁３４２とから構成される。上記底板３４１には正極タブ通孔３４３と負極タブ通孔３４４とが形成される。そして上記正極タブ通孔３４３を通して上記電極組立体１２０の正極タブ１２４がキャッププレート１３１と電気的に接続され、上記負極タブ通孔３４４を通して上記電極組立体１２０の負極タブ１２５が上記ターミナルプレート３３３と電気的に接続される。
上記導電性プレート３５０は、上記正極タブ１２４が通過する位置に正極タブ通孔３５１が形成され、上記負極タブ１２５が通過する位置に負極タブ通孔３５２が形成される。上記正極タブ通孔３５１と負極タブ通孔３５２は、正極タブ１２４と負極タブ１２５の断面積より通孔の面積がより大きく形成され、通過する正極タブ１２４および負極タブ１２５は導電性プレート３５０と接触しない。
上記導電性プレート３５０は上記絶縁ケース３４０の底板３４１の長さより長く形成される。したがって、上記導電性プレート３５０は両端部が缶１１０の短辺部１１２の内側面と当接して缶１１０と同一の正の極性を有することになる。
図７および図８に示すように、本発明の第３の実施形態においては上記導電性プレート３５０を上記絶縁ケース３４０と別の構成として例示して説明したが、通常の合成樹脂で製造される上記絶縁ケース３４０の成形時、上記導電性プレート３５０をインサート方式によって射出成形することができる。したがって上記絶縁ケース３４０は上記導電性プレート３５０と一体に形成することができる。
このように構成される本発明の第３の実施形態に係る二次電池３００の作用を説明する。
図９および図１０に示すように、二次電池３００に縦圧縮が発生する前は、上記電極組立体１２０の負極タブ１２５は上記導電性プレート３５０の負極タブ通孔３５２を通過して上記キャップ組立体３３０のターミナルプレート３３３と接続された状態になる。この時、上記負極タブ１２５は導電性プレート３５０とは電気的に接続されていない状態になる。
そして上記導電性プレート３５０は両端部が缶１１０の短辺部１１２と接触して正の極性を有することになる。この時、電極組立体１２０の正極タブ１２４は導電性プレート３５０の正極タブ通孔３５１の通過時に、導電性プレート３５０と接触しても正極タブ１２４と導電性プレート３５０とは同一極性であるためショートが発生しなくなる。
このような状態で、二次電池３００に対し、缶の短辺部１１２の両側方向に縦圧縮が発生すると、缶１１０の長辺部１１１の変形によって絶縁ケース３４０と絶縁ケース３４０の上面に設けられた導電性プレート３５０が折り曲がることになる。したがって負極タブ通孔３５２の形状が歪み、負極タブ１２５は導電性プレート３５０と接触することにより、電流消費による電流放電が行われる。
さらに、本発明の第３の実施形態は、缶１１０の縦圧縮が進行しながら導電性プレート３５０が上方向に折り曲がることにより、導電性プレート３５０の上面と上記負極タブ１２５のジグザグ状に折り曲がった折曲面１２５ａが互いに面接触することから、より確実に電流放電が行われる。
このように本発明の第３の実施形態による二次電池３００は、正の極性を有している缶１１０と電気的に接続された導電性プレート３５０が負極タブ１２５と接触することにより、電流消費による速やかな電流放電が行われる。したがって、縦圧縮が発生する初期時点から電池の電流が放電され、電極組立体の過熱による電池の発火および爆発などの事故を防止することができる。
以上、本発明の第３の実施形態は、縦圧縮時に缶１１０と接触する導電性プレート３５０を絶縁ケース３４０の上面に設け、絶縁ケース３４０を貫通して設けられた負極タブ１２５と導電性プレート３５０とが接触して電流消費を誘導することになる。
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。
１００、２００、３００ 二次電池
１１０ 缶
１１１ 長辺部
１１２、１１２ａ、１１２ｂ 短辺部
１２０ 電極組立体
１２４ 正極タブ
１２５ 負極タブ
１３０ キャップ組立体
１３１ キャッププレート
１３２、２３２、３３２ 絶縁プレート
１３３、２３３、３３３ ターミナルプレート
１３４ 負極端子
３４０ 絶縁ケース
３５０ 導電性プレート
１１０ 缶
１１１ 長辺部
１１２、１１２ａ、１１２ｂ 短辺部
１２０ 電極組立体
１２４ 正極タブ
１２５ 負極タブ
１３０ キャップ組立体
１３１ キャッププレート
１３２、２３２、３３２ 絶縁プレート
１３３、２３３、３３３ ターミナルプレート
１３４ 負極端子
３４０ 絶縁ケース
３５０ 導電性プレート
Claims (15)
- 電極組立体と、
前記電極組立体が内部に収容される缶と、
前記缶の上端開口部を密封するキャップ組立体と、
を含み、
縦圧縮時に前記缶と接触して電流消費を誘導する放電誘導部材を含む二次電池。 - 前記缶の側面は、
長辺部と、
前記長辺部に対して幅が狭い短辺部と、
を含み、
前記放電誘導部材は、縦圧縮時、前記缶の一側短辺部と接触する方向に延伸形成された前記キャップ組立体のターミナルプレートであることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。 - 前記ターミナルプレートは、前記缶の一側短辺部と対向する一端部が絶縁プレートの一端部より長く形成されることを特徴とする請求項２に記載の二次電池。
- 前記ターミナルプレートの一端部と前記缶の一側短辺部との間隔ｄは０.５〜３.５ｍｍであることを特徴とする請求項３に記載の二次電池。
- 前記ターミナルプレートの一端部と前記缶の一側短辺部との間隔ｄは１ｍｍであることを特徴とする請求項４に記載の二次電池。
- 前記ターミナルプレートは、前記缶の一側短辺部と対向する一端部に対し、反対側の他端部が絶縁プレートより長く形成されることを特徴とする請求項２に記載の二次電池。
- 前記絶縁プレートは、
底板と、
前記底板の縁部から突出形成された側壁を含み、前記底板の縁部において、前記ターミナルプレートの少なくともある一部が延伸形成される部位に前記側壁が除去された領域が形成されることを特徴とする請求項３または請求項６に記載の二次電池。 - 前記缶は前記電極組立体の正極タブと電気的に接続されることを特徴とする請求項２に記載の二次電池。
- 前記ターミナルプレートは前記電極組立体の負極タブと電気的に接続されることを特徴とする請求項２に記載の二次電池。
- 前記電極組立体と前記キャップ組立体との間に絶縁ケースが設けられ、
前記放電誘導部材は前記絶縁ケースに含まれる導電性プレートであることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。 - 前記導電性プレートは前記絶縁ケースの上面に積層設置されることを特徴とする請求項１０に記載の二次電池。
- 前記導電性プレートは、前記絶縁ケースにインサート射出成形されて一体に形成されることを特徴とする請求項１０に記載の二次電池。
- 前記導電性プレートは、前記電極組立体の電極タブが通過する電極タブ通孔が形成されることを特徴とする請求項１０に記載の二次電池。
- 前記缶は前記電極組立体の正極タブと電気的に接続されることを特徴とする請求項１０に記載の二次電池。
- 前記導電性プレートの電極タブ通孔を通過する電極タブは負極タブであることを特徴とする請求項１３に記載の二次電池。
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