JP2011238587A - ２次電池 - Google Patents

Abstract

【課題】縦圧縮に対して安全性を有する２次電池を提供する。また、電池の縦圧縮に対して電極組立体の損傷を防止して発火および爆発などを防止する２次電池を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態による２次電池は、電極組立体、前記電極組立体を収容し、一端部に形成された開口、前記開口に対向する底面、第１平面および第２平面を有するカン、および前記カンの前記開口を密封するキャッププレートを含む。前記第１平面および前記第２平面にはそれぞれ縦圧縮により前記カンを破断させる第１破断部が形成され、前記底面から前記開口に向かって延長する方向に第１軸が定義され、前記第１破断部は前記第１軸と垂直な方向の第２軸に沿って延長する。
【選択図】図３

Description

本発明は、充電および放電を反復的に行うことができる２次電池に関する。

２次電池は、一次電池とは異なり、充電および放電を反復的に行なうことができ、代表的なものとしてはニッケル水素電池とリチウム電池およびリチウムイオン電池などがある。この２次電池は、パック形態で製作されて携帯電話とノートパソコンおよびビデオカメラのような携帯用電子機器に幅広く使用される。

２次電池は一般にセパレータを間に置いて正極と負極を積層してゼリーロール形態で巻取った電極組立体、電極組立体を電解液と共に内部に収容するカン、およびカンの上端開口を密封するキャップ組立体を含む。

カンは材質がアルミニウムまたはアルミニウム合金であり、形状が円筒型または角型からなる。角型カンの上下方向に対して垂直方向に作用する圧力、つまり、縦圧縮が外部から加えられた時に、カンの下側底面は折り畳まれて内側に押されて電極組立体を損傷させ、正極と負極を短絡させる。そのため、２次電池は発火または爆発するおそれがある。

本発明の目的は、縦圧縮に対して安全性を有する２次電池を提供することにある。本発明の他の目的は、電池の縦圧縮に対して電極組立体の損傷を防止して発火および爆発などを防止する２次電池を提供することにある。

本発明の一実施形態による２次電池は、電極組立体、前記電極組立体を収容し、一端部に形成された開口、前記開口に対向する底面、第１平面および第２平面を有するカン、および前記カンの前記開口を密封するキャッププレートを含む。前記第１平面および前記第２平面にはそれぞれ縦圧縮により前記カンを破断させる第１破断部が形成され、前記底面から前記開口に向かって延長する方向に第１軸が定義され、前記第１破断部は前記第１軸と垂直な方向の第２軸に沿って延長する。

前記第１破断部は、ノッチで形成されても良い。

前記第１破断部は、前記カンの前記開口に隣接して形成されても良い。

前記第１破断部は、前記カンの前記底面に距離を置いて隣接して形成されても良い。

前記第１破断部と前記カンの前記底面との間の距離は、前記カンの長さの１０％以下であっても良い。

前記第１破断部の長さは、前記第１平面の幅の８０％以上であっても良い。

前記第１平面上の前記第１破断部と前記第２平面上の前記第１破断部とは対応して形成されても良い。

前記第１破断部の幅は、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであっても良い。

前記第１破断部における前記カンの厚さは、０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍであっても良い。

前記第１破断部の長さは、前記第１平面の幅の３０％以上であっても良い。

前記第１平面および前記第２平面上に形成される第２破断部をさらに含んでも良い。

前記第１破断部は、前記カンの前記底面に隣接して形成されても良く、前記第２破断部は前記カンの前記開口に隣接して形成されても良い。

前記第１破断部と前記カンの前記底面との間の距離は、前記カンの長さの１０％以下であっても良く、前記第２破断部と前記カンの前記開口との間の距離は、前記カンの長さの２５％以下であっても良い。

前記第１平面上に形成される第１折り畳み部をさらに含んでも良い。

前記第１折り畳み部は、前記第１軸に沿って延長しても良い。

前記第１折り畳み部の長さは、前記第１破断部と前記第２破断部との間の距離の８０％以上であっても良い。

前記第１折り畳み部は、前記第１破断部および前記第２破断部のうちの少なくとも一つと離隔して形成されても良い。

前記第１折り畳み部は、平行に延長する複数のノッチを含んでも良い。

前記第１折り畳み部は、前記第１破断部および前記第２破断部と接しても良い。

前記第２平面上に形成される第２折り畳み部をさらに含んでも良い。

前記第２折り畳み部は、前記第１折り畳み部に対応して形成されても良い。

このように本発明の一実施形態によれば、カンの底面に隣接する前面と後面に破断部を備えることによって、縦圧縮によりカンが圧縮変形する時、破断部が破断されながら底面をカンの外部に向かって折り畳まれるようにするため、変形される底面により電極組立体が損傷することを防止する効果がある。したがって、正極と負極の短絡が防止され、また２次電池の爆発および発火が防止される。

本発明の第１実施形態による２次電池の分解斜視図である。 図１の２次電池を結合した状態でＩＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図である。 図１の２次電池を結合した状態でＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。 図２の２次電池の正面図と、同背面図である。 図４の２次電池の縦圧縮テスト結果の斜視図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿って切断した断面斜視図である。 図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切断した断面図である。 本発明の第２実施形態による２次電池の正面図と、同背面図である。 図８の２次電池の縦圧縮テスト結果の斜視図である。 図９のＸ−Ｘ線に沿って切断した断面斜視図である。 図９のＸＩ−ＸＩ線に沿って切断した断面図である。 本発明の第３実施形態による２次電池の正面図であり、同背面図である。 本発明の第４実施形態による２次電池の正面図であり、同背面図である。 本発明の第５実施形態による２次電池の正面図であり、同背面図である。 本発明の第６実施形態による２次電池の正面図であり、同背面図である。 本発明の第７実施形態による２次電池の正面図であり、同背面図である。 本発明の第８実施形態による２次電池の正面図であり、同背面図である。 本発明の第９実施形態による２次電池の正面図であり、同背面図である。 本発明の第１０実施形態による２次電池の正面図であり、同背面図である。 本発明の第１１実施形態による２次電池の正面図であり、同背面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳しく説明する。しかしながら、本発明は多様な異なる形態で具現することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。図面において、本発明を明確に説明するために、説明上不要な部分は省略し、明細書全体を通して同一または類似する構成要素については同一の図面符号を付した。

図１は、本発明の第１実施形態による２次電池の分解斜視図であり、図２は、図１の２次電池を結合した状態でＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図である。図１および図２を参照すれば、第１実施形態の２次電池１００は、電極組立体１０、電極組立体１０を電解液と共に内部に収容するカン２０、およびカン２０の上端に形成される開口を密封するキャップ組立体３０を含む。

電極組立体１０は、セパレータ２を間に置いて正極４と負極６を積層してゼリーロール形態で巻き取って形成される。一般に、電極組立体１０はカン２０内部に挿入されるように角型カン２０の内部空間に対応する形状を有する。

カン２０は、一側に形成された開口を通じて電極組立体１０を収容し、電極端子の役割を果たすように導電体で形成される。例えば、カン２０は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成され、電極組立体１０の正極４に電気的に連結されて正極端子として作用する。この時、キャップ組立体３０に備えられた電極端子３１は、電極組立体１０の負極６に電気的に連結されて負極端子として作用する。反対に、カン２０が負極端子として作用し、電極端子３１が正極端子として作用しても良い。

キャップ組立体３０は、カン２０の開口に固定されるキャッププレート３２、絶縁ガスケット３３を介在してキャッププレート３２の端子ホール３２ａに挿入される電極端子３１、電極端子３１の下端に電気的に連結される端子プレート３４、キャッププレート３２と端子プレート３４との間に位置する絶縁プレート３６、および電極組立体１０とキャップ組立体３０とを絶縁させる絶縁ケース３７を含む。絶縁ガスケット３３は、電極端子３１とキャッププレート３２とを電気的に絶縁し、絶縁プレート３６は端子プレート３４とキャッププレート３２とを電気的に絶縁する。

電極組立体１０の正極４に固定される正極リード１１は、キャッププレート３２内面に溶接され、正極４の電流をキャッププレート３２およびカン２０に伝達する。つまり、カン２０が正極端子として作用する。また、電極組立体１０の負極６に固定される負極リード１２は、端子プレート３４の下面に溶接され、負極６の電流を端子プレート３４および電極端子３１に伝達する。つまり、電極端子３１が負極端子として作用する。

図３は、図１の２次電池を結合した状態でＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した断面図であり、図４の（ａ）は、図２の２次電池の正面図であり、図４の（ｂ）は、同背面図である。図３および図４を参照すれば、カン２０は、電極組立体１０の収容空間を形成するように開口、第１面（以下、「前面」または「第１平面」という）２１、第２面（以下、「後面」または「第２平面」という）２２、および第３面（以下、「底面」という）２３を有する角型で形成される。第１実施形態における角型カン２０は、縦圧縮に対して電極組立体１０の損傷を最少化して安全性を確保するように構成される。

本実施形態において、カン２０の前面２１と後面２２は少なくとも底面２３に隣接する第１破断部５１、６１を備える。例えば、第１破断部５１、６１は底面２３から離隔設定される同一位置の前面２１と後面２２にノッチまたは溝で形成され、縦圧縮が印加される際に前面２１と後面２２の破断を容易にする。

第１破断部５１、６１は前面２１と後面２２に形成され、長さＬ５１、Ｌ６１は前面２１と後面２２の幅Ｗ２１、Ｗ２２方向に沿って幅Ｗ２１、Ｗ２２サイズと同一な長さまたは幅Ｗ２１、Ｗ２２サイズよりも小さい長さであっても良い。例えば、第１破断部５１、６１が前面２１と後面２２の破断を効果的に誘発することができるように第１破断部５１、６１の長さＬ５１、Ｌ６１は幅Ｗ２１、Ｗ２２サイズの約８０％以上で形成される。また、第１破断部５１、６１は前面２１と後面２２にほぼ対称構造で形成され、過度な縦圧縮が印加される時にカン２０の対称変形を誘導する。

カン２０は底面２３隣接側に第１破断部５１、６１を備えて縦圧縮による変形に対応することができるが、キャッププレート３２隣接側に第２破断部５２、６２を備えて縦圧縮による変形により効果的に対応しても良い。

本実施形態において、カン２０の前面２１と後面２２はキャッププレート３２に隣接する第２破断部５２、６２をさらに備える。例えば、第２破断部５２、６２はキャッププレート３２から離隔設定される同一位置の前面２１と後面２２にノッチまたは溝で形成され、前面２１と後面２２の破断を容易にする。

第２破断部５２、６２は前面２１と後面２２に形成され、長さＬ５２、Ｌ６２は前面２１と後面２２の幅Ｗ２１、Ｗ２２方向に沿って幅Ｗ２１、Ｗ２２サイズと同一な長さまたは幅Ｗ２１、Ｗ２２サイズよりも小さい長さであっても良い。例えば、第２破断部５２、６２が前面２１と後面２２の破断を効果的に誘発することができるように第２破断部５２、６２の長さＬ５２、Ｌ６２は幅Ｗ２１、Ｗ２２サイズの約８０％以上で形成される。また第２破断部５２、６２は前面２１と後面２２にほぼ対称構造で形成され、縦圧縮の印加時に対称変形を誘導する。

また、底面２３隣接側の第１破断部５１、６１対とキャッププレート３２隣接側の第２破断部５２、６２対はカン２０の縦長さＬ方向の両側でほぼ対称構造で形成され、縦圧縮印加時に対称変形を誘導する。

図３を参照すれば、第１破断部５１、６１と第２破断部５２、６２はノッチ幅Ｗを約０．１ｍｍ〜約０．５ｍｍ以下に形成し、ノッチの残余部厚さＴ、つまり、ノッチが形成された地点でのカン２０の厚さを約０．１ｍｍ〜約０．１５ｍｍに形成しても良い。カン２０の材質に応じて差があるが、アルミニウム合金の場合、ノッチ幅Ｗが０．１ｍｍ未満であれば破断誘導効果が弱化し、０．５ｍｍを超えればカン２０耐久性が損傷されるおそれがある。ノッチ残余部厚さＴが０．１ｍｍ未満の場合、カン２０の耐久性が損傷されるおそれがあり、０．１５ｍｍを超えれば破断誘導効果が弱化する。カン２０の耐久性を低下することなく破断誘導を容易にするために、カン２０の材質および２次電池１００の使用環境に応じて、ノッチ幅Ｗは最大に、残余部厚さＴは最小に形成されても良い。

第１破断部５１、６１は底面２３から離隔形成され、底面２３からカン２０の縦長さＬの約１０％以内に位置し、破断時に底面２３が電極組立体１０から妨害を受けず、破断されて電極組立体１０側に押し寄せてくることを効果的に防止する。第２破断部５２、６２は、キャッププレート３２から離隔形成され、キャッププレート３２からカン２０の縦長さＬの約２５％以内に位置し、破断時にキャッププレート３２が電極組立体１０から妨害を受けず、破断されて電極組立体１０側に押し寄せてくることを効果的に防止する。

図５は、図４の２次電池の縦圧縮テスト結果の斜視図であり、図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿って切断した断面斜視図であり、図７は、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切断した断面図である。図５乃至図７を参照すれば、２次電池１００の縦圧縮によりカン２０が圧縮変形する時、第１破断部５１、６１は底面２３隣接側で長さＬ５１、Ｌ６１だけに破断されながら底面２３はカン２０の外部で折り畳まれる。これによって、底面２３は電極組立体１０に接触したりせずに、さらに電極組立体１０を損傷させずに変形され得る。つまり、底面２３の変形にも拘わらず、正極４と負極６が短絡しない。

また、２次電池１００の縦圧縮によりカン２０が圧縮変形する時、第２破断部５２、６２はキャッププレート３２隣接側で長さＬ５２、Ｌ６２だけ破断されながらキャッププレート３２をカン２０の外部で折り畳まれるようにする。これによって、キャッププレート３２自体が変形して電極組立体１０に接触したりせずに、さらに電極組立体１０を損傷しない。つまり、キャッププレート３２の変形にも拘わらず、正極４と負極６が短絡しない。

底面２３は電極組立体１０に密着した状態で変形するのに比べ、キャッププレート３２は絶縁ケース３７を介在して電極組立体１０から離隔した状態で変形される。２次電池１００の縦圧縮変形時に、底面２３に比べてキャップ組立体３０は電極組立体１０を損傷させる確率がより低い。したがって、前面２１と後面２２は第１破断部５１、６１と第２破断部５２、６２のうちの一つを備えても良いが、第１実施形態でのように、第１破断部５１、６１と第２破断部５２、６２を備えても良い。この場合、第１破断部５１、６１と第２破断部５２、６２はカン２０の底面２３隣接側とキャッププレート３２隣接側で電極組立体１０の損傷を防止したり、最少化し、正極４と負極６の短絡を防止することができる。

以下、本発明の多様な実施形態を第１実施形態および前記で説明された実施形態と比較して説明する。

図８の（ａ）は、本発明の第２実施形態による２次電池の正面図であり、図８の（ｂ）は、同背面図である。図１乃至図４などに示した第１実施形態の２次電池１００で第１破断部５１、６１および第２破断部５２、６２は４つ共に実質的に同一の構造で形成される。これに比べて、図８を参照すれば、第２実施形態の２次電池２００で、第１破断部２５１、６１が互いに異なる構造で形成され、第２破断部２５２、６２が互いに異なる構造で形成され、前面２１に折り畳み部２７１が形成される。

例えば、前面２１の第１、第２破断部２５１、２５２は互いに実質的に同一の構造で形成され、後面２２の第１、第２破断部６１、６２は互いに実質的に同一の構造で形成される。第１破断部２５１、６１は底面２３隣接側で互いに異なるように形成され、第２破断部２５２、６２はキャッププレート３２隣接側で互いに異なるように形成される。そして、第１破断部２５１、６１対と第２破断部２５２、６２対は互いにほぼ対称構造で形成される。

後面２２の第１、第２破断部６１、６２は、第１実施形態と実質的に同一な形成を有し、実質的に同一な破断性能を有する。前面２１の第１、第２破断部２５１、２５２は、前面２１の幅方向中央に形成され、第１、第２破断部２５１、２５２の長さＬ２５１、Ｌ２５２は前面２１の幅Ｗ２１よりも短く形成される。例えば、前面２１の第１、第２破断部２５１、２５２の長さＬ２５１、Ｌ２５２は、底面２３隣接側とキャッププレート３２隣接側で最小破断を誘発するために、前面２１幅Ｗ２１サイズの約３０％以上で形成される。

折り畳み部２７１は、前面２１の幅中央で第１、第２破断部２５１、２５２間のカン２０の縦長さＬ方向に延長したノッチで形成される。折り畳み部２７１の長さＬ２７１は、前面２１の第１、第２破断部２５１、２５２の長さＬ２５１、Ｌ２５２よりも長く形成される。第１、第２破断部２５１、２５２が前面２１の最小破断を誘発した状態で、折り畳み部２７１は縦圧縮時に前面２１の折り畳みを誘発し、後面２２の第１、第２破断部６１、６２の破断を促進する。つまり、折り畳み部２７１は前面２１で短く形成された第１、第２破断部２５１、２５２の低い破断性能を前面２１の折り畳みと後面２２の破断促進により補完する。

折り畳み部２７１の長さＬ２７１は、前面２１の第１、第２破断部２５１、２５２間の距離Ｃの約８０％以上で形成される。また、折り畳み部２７１の長さＬ２７１は、第１および第２破断部２５１、２５２間の距離Ｃと同一（Ｌ２７１＝Ｃ）であっても良い。折り畳み部２７１の長さＬ２７１が８０％未満である場合、縦圧縮印加時に前面２１の折り畳み誘導性能が低下し、後面２２の第１、第２破断部６１、６２の破断が制限され得る。

図９は、図８の２次電池の縦圧縮テスト結果の斜視図であり、図１０は、図９のＸ−Ｘ線に沿って切断した断面斜視図であり、図１１は、図９のＸＩ−ＸＩ線に沿って切断した断面図である。図８乃至図１１を参照すれば、２次電池２００の縦圧縮によりカン２０が圧縮変形する時、後面２２の第１、第２破断部６１、６２は底面２３隣接側とキャッププレート３２隣接側で長さＬ６１、Ｌ６２だけに破断されながら底面２３とキャッププレート３２はカン２０の外部で折り畳まれる。

同時に、前面２１の第１、第２破断部２５１、２５２は、底面２３隣接側とキャッププレート３２隣接側で長さＬ２５１、Ｌ２５２だけ破断される。また、前面２１は後面２２よりも短く破断されながら前面２１を内側とし、後面２２を外側として折り畳み部２７１に沿って折り畳まれる（図９および図１１参照）。

第２実施形態の２次電池２００において、カン２０は内部で電極組立体１０と接触しながら変形される。カン２０の前面２１に形成された折り畳み部２７１は、後面２２の第１、第２破断部６１、６２の破断を促進するため、第１破断部２５１、６１および第２破断部２５２、６２でノッチ加工のばらつきの影響を減少させることができる。このように、底面２３およびキャッププレート３２自体が変形して電極組立体１０に接触したりせず、さらに電極組立体１０を損傷しない。つまり、正極４と負極６が変形される底面２３とキャッププレート３２により短絡しない。

図１２の（ａ）は、本発明の第３実施形態による２次電池の正面図であり、図１２の（ｂ）は、同背面図である。図８に示した第２実施形態の２次電池２００における折り畳み部２７１は１行で形成されるのに比べ、図１２を参照すれば、第３実施形態の２次電池３００における折り畳み部３７１は２行で形成されている。第３実施形態の２次電池３００は、第２実施形態の２次電池２００と同一に形成される前面２１の第１、第２破断部２５１、２５２と後面２２の第１、第２破断部６１、６２を有する。

第３実施形態において、２行の折り畳み部３７１は前面２１の幅Ｗ２１中央で縦長さＬ方向に設定される中心線を基準として実質的に対称構造で形成される。２行の折り畳み部３７１は、前面２１の第１、第２破断部２５１、２５２間にカン２０の縦長さＬ方向に延長形成され、縦圧縮印加時に前面２１の折り畳みを２ヶ所または少なくとも１ヶ所で誘発するため、後面２２の第１、第２破断部６１、６２の破断をより促進する。この時、折り畳み部３７１の間隔Ｃ３７１は約５ｍｍ〜約８ｍｍで形成される。間隔Ｃ３７１が５ｍｍ未満の場合、２行のうちの少なくとも１行で折り畳まれ得る可能性が減少し、８ｍｍ超過の場合、前面２１の折り畳みが非対称で形成されたり、むしろ難しくなることもある。

図１３の（ａ）は、本発明の第４実施形態による２次電池の正面図であり、図１３の（ｂ）は、同背面図である。図１２に示した第３実施形態の２次電池３００における折り畳み部３７１は、前面２１の第１、第２破断部２５１、２５２と分離されている。つまり、折り畳み部３７１の長さＬ３７１が第１、第２破断部２５１、２５２間の距離Ｃよりも短い。これに対して図１３を参照すれば、第４実施形態の２次電池４００における折り畳み部４７１は、前面２１の第１、第２破断部２５１、２５２に連結される。つまり、折り畳み部４７１の長さＬ４７１が第１、第２破断部２５１、２５２間の距離Ｃと実質的に同一な長さである。第４実施形態における折り畳み部４７１の長さＬ４７１は、第３実施形態における折り畳み部３７１の長さＬ３７１よりも長いため、前面２１の折り畳みをより効果的に誘導することができる。つまり、第４実施形態の折り畳み部４７１は、底面２３隣接側およびキャッププレート３２隣接側まで前面２１の折り畳みを誘導することができる。

図１４の（ａ）は、本発明の第５実施形態による２次電池の正面図であり、図１４の（ｂ）は、同背面図である。図１４を参照すれば、第５実施形態の２次電池５００は、図４に示した第１実施形態の２次電池１００に、第１、第２折り畳み部５７１、５７２をさらに含む。

第１折り畳み部５７１は、前面２１の幅Ｗ２１中央で第１、第２破断部５１、５２間にカン２０の縦長さＬ方向に延長したノッチまたは溝で形成される。第１折り畳み部５７１は、前面２１の第１、第２破断部５１、５２に連結される。つまり、第１折り畳み部５７１の長さＬ５７１が第１、第２破断部５１、５２間の距離Ｃと実質的に同一である。

第２折り畳み部５７２は、後面２２の幅Ｗ２２中央で第１、第２破断部６１、６２間にカン２０の縦長さＬ方向に延長したノッチまたは溝で形成される。第２折り畳み部５７２は、後面２２の第１、第２破断部６１、６２に連結される。つまり、第２折り畳み部５７２の長さＬ５７２が第１、第２破断部６１、６２間の距離Ｃと実質的に同一である。

第１折り畳み部５７１は、縦圧縮印加時に底面２３隣接側およびキャッププレート３２隣接側まで前面２１の折り畳みを誘発して後面２２の第１、第２破断部６１、６２の破断を促進する。第２折り畳み部５７２は、縦圧縮印加時に底面２３隣接側およびキャッププレート３２隣接側まで後面２２の折り畳みを誘発して前面２１の第１、第２破断部５１、５２の破断を促進する。つまり、第５実施形態の２次電池５００に縦圧縮印加時、前面２１または後面２２が内面となったり、外面に向かって折り畳まれても良い。

図１５の（ａ）は、本発明の第６実施形態による２次電池の正面図であり、図１５の（ｂ）は、同背面図である。図１４に示した第５実施形態の２次電池５００における第１、第２折り畳み部５７１、５７２は、前面２１の第１、第２破断部５１、５２と後面２２の第１、第２破断部６１、６２を互いに連結している。これに比べて、第６実施形態の２次電池６００における第１、第２折り畳み部６７１、６７２は、前面２１の第１、第２破断部５１、５２と互いに離隔し、後面２２の第１、第２破断部６１、６２と互いに離隔する。

図１５を参照すれば、第６実施形態の２次電池６００において、第１折り畳み部６７１の長さＬ６７１が第１、第２破断部５１、５２間の距離Ｃよりも短く形成される。第２折り畳み部６７２の長さＬ６７２が第１、第２破断部６１、６２間の距離Ｃよりも短く形成される。

第１折り畳み部６７１は、縦圧縮時に前面２１の折り畳みを誘発して後面２２の第１、第２破断部６１、６２の破断を促進する。第２折り畳み部６７２は、縦圧縮印加時に後面２２の折り畳みを誘発して前面２１の第１、第２破断部５１、５２の破断を促進する。つまり、第６実施形態の２次電池６００に縦圧縮時、前面２１または後面２２が内面となったり、外面へ折り畳まれても良い。

図１６の（ａ）は、本発明の第７実施形態による２次電池の正面図であり、図１６の（ｂ）は、同背面図である。図８に示した第２実施形態の２次電池２００における折り畳み部２７１は、前面２１の第１、第２破断部２５１、２５２と互いに離隔している。これに比べて、第７実施形態の２次電池７００における折り畳み部７７１は、前面２１の第１、第２破断部２５１、２５２と互いに連結されている。

図１６を参照すれば、第７実施形態の２次電池７００において、折り畳み部７７１の長さＬ７７１が第１、第２破断部２５１、２５２間の距離Ｃと実質的に同一であり、第２実施形態よりも前面２１の折り畳みをより効果的に誘発する。つまり、第７実施形態の折り畳み部７７１は、底面２３隣接側およびキャッププレート３２隣接側まで前面２１の折り畳みを誘発する。

図１７の（ａ）は、本発明の第８実施形態による２次電池の正面図であり、図１７の（ｂ）は、同背面図である。図８に示した第２実施形態の２次電池２００における畳み部２７１は、前面２１の第１、第２破断部２５１、２５２と互いに離隔している。これに比べて、第８実施形態の２次電池９００における折り畳み部９７１は、前面２１の第１破断部２５１と離隔し、第２破断部２５２と互いに連結されている。

図１７を参照すれば、第８実施形態の２次電池９００において、折り畳み部９７１の長さＬ９７１が第１、第２破断部２５１、２５２間の距離Ｃよりも短く、前面２１の折り畳みを誘発する。第８実施形態の折り畳み部９７１は、キャッププレート３２隣接側まで前面２１の折り畳みを誘発するため、底面２３隣接側よりもキャッププレート３２隣接側で前面２１の折り畳みをさらに誘発することができる。

図１８の（ａ）は、本発明の第９実施形態による２次電池の正面図であり、図１８の（ｂ）は、同背面図である。図８に示した第２実施形態の２次電池２００における折り畳み部２７１は、前面２１の第１、第２破断部２５１、２５２と互いに離隔している。これに比べて、第９実施形態の２次電池１０００における折り畳み部１０７１は、前面２１の第２破断部２５２と離隔し、第１破断部２５１と互いに連結されている。

図１８を参照すれば、第９実施形態の２次電池１０００において、折り畳み部１０７１の長さＬ１０７１が第１、第２破断部２５１、２５２間の距離Ｃよりも短く、前面２１の折り畳みを誘発する。第９実施形態の折り畳み部１０７１は、底面２３隣接側まで前面２１の折り畳みを誘発するため、キャッププレート３２隣接側よりも底面２３隣接側で前面２１の折り畳みをさらに誘発することができる。

図１９の（ａ）は、本発明の第１０実施形態による２次電池の正面図であり、図１９の（ｂ）は、同背面図である。図１２に示した第３実施形態の２次電池３００にあって２行で形成される折り畳み部３７１は、前面２１の第１、第２破断部２５１、２５２と互いに離隔している。これに比べて、第１０実施形態の２次電池１１００で２行で形成される折り畳み部１１７１は、前面２１の第１破断部２５１と離隔し、第２破断部２５２と互いに連結されている。

図１９を参照すれば、第１０実施形態の２次電池１１００において、折り畳み部１１７１の長さＬ１１７１が第１、第２破断部２５１、２５２間の距離Ｃよりも短く、前面２１の折り畳みを誘発する。第１０実施形態の折り畳み部１１７１は、キャッププレート３２隣接側まで前面２１の折り畳みを誘発するため、底面２３隣接側よりもキャッププレート３２隣接側で前面２１の折り畳みをさらに誘発することができる。

図２０の（ａ）は、本発明の第１１実施形態による２次電池の正面図であり、図２０の（ｂ）は、同背面図である。図１２に示した第３実施形態の２次電池３００にあって２行で形成される折り畳み部３７１は、前面２１の第１、第２破断部２５１、２５２と互いに離隔している。これに比べて、第１１実施形態の２次電池１２００にあって２行で形成される折り畳み部１２７１は、前面２１の第１破断部２５１と互いに連結され、第２破断部２５２と離隔している。

図２０を参照すれば、第１１実施形態の２次電池１２００において、折り畳み部１２７１の長さＬ１２７１が第１、第２破断部２５１、２５２間の距離Ｃよりも短く、前面２１の折り畳みを誘発する。第１１実施形態の折り畳み部１２７１は、底面２３隣接側まで前面２１の折り畳みを誘発するため、キャッププレート３２隣接側よりも底面２３隣接側で前面２１の折り畳みをさらに誘発することができる。

以上で本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるのではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明および添付図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これも本発明の範囲に属することは当然である。

１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、９００、１０００、１１００、１２００ ２次電池
２ セパレータ
４ 正極
６ 負極
１０ 電極組立体
２０ カン
２１ 第１面（前面）
２２ 第２面（後面）
２３ 第３面（底面）
３０ キャップ組立体
３１ 電極端子
３２ キャッププレート
３３ 絶縁ガスケット
３２ａ 端子ホール
３４ 端子プレート
３６ 絶縁プレート
３７ 絶縁ケース
５１、６１、２５１ 第１破断部
５２、６２、２５２ 第２破断部
２７１、３７１、４７１、７７１、９７１、１０７１、１１７１、１２７１ 折り畳み部
５７１、６７１ 第１折り畳み部
５７２、６７２ 第２折り畳み部
Ｃ 距離
Ｌ 縦長さ
Ｌ５１、Ｌ６１、Ｌ２５１、Ｌ２５２、Ｌ２７１、Ｌ３７１、Ｌ４７１、Ｌ５７１、Ｌ５７２、Ｌ６７１、Ｌ６７２、Ｌ７７１、Ｌ９７１、Ｌ１０７１、Ｌ１１７１、Ｌ１２７１ 長さ
Ｔ 残余部厚さ
Ｗ ノッチ幅
Ｗ２１、Ｗ２２ 幅

Claims (21)

1. 電極組立体と、
   一端部に形成された開口、前記開口に対向する底面、第１平面および第２平面を有し、前記電極組立体を収容するカンと、
   前記カンの前記開口を密封するキャッププレートと
   を含み、
   前記第１平面および前記第２平面にはそれぞれ縦圧縮により前記カンを破断させる第１破断部が形成され、
   前記底面から前記開口に向かって延長する方向に第１軸が定義され、前記第１破断部は前記第１軸と垂直な方向の第２軸に沿って延長する、２次電池。
2. 前記第１破断部は、ノッチで形成される、請求項１に記載の２次電池。
3. 前記第１破断部は、前記カンの前記開口に隣接して形成される、請求項１または２に記載の２次電池。
4. 前記第１破断部は、前記カンの前記底面に距離を置いて隣接して形成される、請求項１または２に記載の２次電池。
5. 前記第１破断部と前記カンの前記底面との間の距離は、前記カンの長さの１０％以下である、請求項４に記載の２次電池。
6. 前記第１破断部の長さは、前記第１平面の幅の８０％以上である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の２次電池。
7. 前記第１平面上の前記第１破断部と前記第２平面上の前記第１破断部とは対応して形成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の２次電池。
8. 前記第１破断部の幅は、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の２次電池。
9. 前記第１破断部における前記カンの厚さは、０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍである、請求項１〜８のいずれか１項に記載の２次電池。
10. 前記第１破断部の長さは、前記第１平面の幅の３０％以上である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の２次電池。
11. 前記第１平面および前記第２平面上に形成される第２破断部をさらに含む、請求項１に記載の２次電池。
12. 前記第１破断部は、前記カンの前記底面に隣接して形成され、前記第２破断部は前記カンの前記開口に隣接して形成される、請求項１１に記載の２次電池。
13. 前記第１破断部と前記カンの前記底面との間の距離は、前記カンの長さの１０％以下であり、前記第２破断部と前記カンの前記開口との間の距離は、前記カンの長さの２５％以下である、請求項１２に記載の２次電池。
14. 前記第１平面上に形成される第１折り畳み部をさらに含む、請求項１２または１３に記載の２次電池。
15. 前記第１折り畳み部は、前記第１軸に沿って延長する、請求項１４に記載の２次電池。
16. 前記第１折り畳み部の長さは、前記第１破断部と前記第２破断部との間の距離の８０％以上である、請求項１４または１５に記載の２次電池。
17. 前記第１折り畳み部は、前記第１破断部および前記第２破断部のうちの少なくとも一つと離隔して形成される、請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の２次電池。
18. 前記第１折り畳み部は、平行に延長する複数のノッチを含む、請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の２次電池。
19. 前記第１折り畳み部は、前記第１破断部および前記第２破断部と接する、請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の２次電池。
20. 前記第２平面上に形成される第２折り畳み部をさらに含む、請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の２次電池。
21. 前記第２折り畳み部は、前記第１折り畳み部に対応して形成される、請求項２０に記載の２次電池。

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