JP2012174683A - 二次電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】全体の部品数を減らして、製造コストを減らすと共に製造工程を単純化することができ、製造収率を向上するとともに、外部水分による短絡と内部構成の腐食を防止する。
【解決手段】電極組立体１１０と、前記電極組立体を収容するケース１４０と、前記電極組立体と電気的に接続され、前記電極組立体と電気的に接続される締結部１２４と一つの欠片で一体を形成しながら前記締結部から延長される延長部１２５を含む端子１２０と、前記ケースをシーリングし、キャッププレート１５１と短絡プレート１５６を含むキャップ組立体１５０と、を具備し、前記延長部は、前記短絡プレートの少なくとも一部を覆うことを特徴とする二次電池。
【選択図】図２
【解決手段】電極組立体１１０と、前記電極組立体を収容するケース１４０と、前記電極組立体と電気的に接続され、前記電極組立体と電気的に接続される締結部１２４と一つの欠片で一体を形成しながら前記締結部から延長される延長部１２５を含む端子１２０と、前記ケースをシーリングし、キャッププレート１５１と短絡プレート１５６を含むキャップ組立体１５０と、を具備し、前記延長部は、前記短絡プレートの少なくとも一部を覆うことを特徴とする二次電池。
【選択図】図２
Description
本発明は、二次電池に関するものである。
二次電池は、充電が不可能な一次電池とは異なって充電及び放電が可能な電池であり、一つのバッテリセルがパックの形で包装された低容量電池の場合、携帯及びカムコーダのような形態が可能な小型電子機器に使用されており、バッテリセルが数十個連結された大容量電池の場合、電気スクータ、ハイブリッド自動車、電気自動車などのモータ駆動用電源として広く使用されている。
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及び角状が挙げられ、正・負極板の間に絶縁体であるセパレータ（ｓｅｐａｒａｔｏｒ）を介在して形成された電極組立体と電解液を一緒にケースに収容し、ケースにキャッププレートを設置して構成される。もちろん、前記電極組立体には正極端子及び負極端子が接続され、これは前記キャッププレートを介して外部に露出及び突出される。
しかし、二次電池においては、部品点数が多く、製造コストが比較的高いものがあった。また、外部水分により短絡が生じたり、内部構成の腐食が生じるなどの問題も生じていた。
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、全体の部品数を減らして、製造コストを減らすと共に製造工程を単純化することができ、製造収率を向上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。
また、本発明の目的とするところは、外部水分による短絡と内部構成の腐食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。
また、本発明の目的とするところは、外部水分による短絡と内部構成の腐食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、前記電極組立体を収容するケースと、前記電極組立体と電気的に接続され、前記電極組立体と電気的に接続される締結部と一つの欠片で一体を形成しながら前記締結部から延長される延長部を含む端子と、前記ケースをシーリングし、キャッププレートと短絡プレートを含むキャップ組立体と、を具備し、前記延長部は、前記短絡プレートの少なくとも一部を覆う、二次電池が提供される。
また、二次電池は、前記電極組立体と電気的に接続される集電板と、前記集電板と前記締結部に電気的に接続される集電端子を更に具備してもよい。
また、前記集電端子は、前記キャッププレートと前記締結部を貫通してもよい。
また、前記短絡プレートは、反転可能な凹部を有してもよい。
また、前記延長部は、前記短絡プレーとの凹部と対応する開口を有してもよい。
また、前記延長部は、前記短絡プレーとの凹部と対応する開口を有してもよい。
また、前記キャッププレートは短絡ホールを有し、前記延長部の開口の直径は前記短絡ホールの直径より小さくてもよい。
また、前記短絡プレートの凹部は、前記二次電池の内部圧力が臨界レベルに到達するとき、前記延長部と接触するように構成されてもよい。
また、前記締結部及び前記延長部全てと前記キャッププレートとの間に配置される第１絶縁部材を更に具備してもよい。
また、前記第１絶縁部材は、前記延長部を覆うものであってもよい。また、前記第１絶縁部材は第１突起を含み、前記締結部は回転防止溝を有し、前記第１突起は前記回転防止溝の内部に配置されてもよい。
また、前記第１絶縁部材は第２突起を含み、前記キャッププレートは回転防止溝を有し、前記第２突起は前記回転防止溝の内部に配置されてもよい。
また、前記キャッププレートは、前記第１絶縁部材の周縁に延長されるシーリング収容溝を有してもよい。
また、二次電池は、前記キャッププレートと前記電極組立体との間に配置される第２絶縁部材を更に含んでもよい。
また、前記第２絶縁部材は突起を含み、前記キャッププレートは溝を含み、前記突起は前記溝の中に配置されてもよい。
また、前記第１絶縁部材は、底面と、前記底面から延長される第１側壁と、前記第１側壁から延長され、前記延長部を収容するように構成された空間を提供するカバー部を含んでもよい。
また、前記第１絶縁部材は第２側壁を更に含み、前記第１側壁の高さは、前記第２側壁の高さより高くてもよい。
また、前記キャッププレートはシーリング収容溝を含み、前記第１絶縁部材の一部が前記シーリング収容溝の中に配置されてもよい。
また、前記第１絶縁部材は、前記短絡プレートの凹部と対応する開口を有してもよい。
本発明によれば、全体の部品数を減らして、製造コストを減らすと共に製造工程を単純化することができ、製造収率を向上させることが可能な二次電池を提供することが可能となる。また、本発明によれば、外部水分による短絡と内部構成の腐食を防止することが可能な二次電池を提供することができる。
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。
本発明の属する技術分野における通常の知識を有するものが本発明を容易に実施できるように、本発明の好ましい実施例を添付した図面を参照して詳細に説明すると以下のようである。
図１は、本発明の一実施例による二次電池を示す斜視図であり、図２は、図１のＩ−Ｉ’線に沿って切り取った二次電池を示す断面図であり、図３は、図２に示したＡ部分の拡大断面図であり、図４は、図３に示したキャッププレート、第１締結端子及び上部絶縁部材の結合斜視図であり、図５は、図４に示したキャッププレート、第１締結端子及び上部絶縁部材の分離斜視図である。
図１乃至図５に示したように、本発明の一実施例による二次電池１００は、電極組立体１１０、第１端子１２０、第２端子１３０、ケース１４０及びキャップ組立体１５０を含む。
前記電極組立体１１０は、薄い板状或いは膜状で形成された第１電極板１１１、セパレータ１１３、第２電極板１１２の積層体を巻き取るか重ねて形成される。ここで、第１電極板１１１は負極として動作してもよく、第２電極板１１２は正極として動作してもよい。もちろん、その反対も可能である。
前記第１電極板１１１は、銅又はニッケルのような金属ホイルで形成された第１電極集電体に黒鉛又は炭素などの第１電極活物質を塗布することで形成され、第１活物質が塗布されない領域である第１電極無地部１１１ａを含む。前記第１電極無地部１１１ａは、第１電極板１１１と、第１電極板の外部との電流の流れの通路となる。一方、本発明において、前記第１電極板１１１の材質は限定されるものではない。
前記第２電極板１１２は、アルミニウムのような金属ホイルで形成された第２電極集電体に遷移金属酸化物などの第２電極活物質を塗布することで形成され、第２活物質が塗布されない領域である第２電極無地部１１２ａを含む。前記第２電極無地部１１２ａは、第２電極板１１２と、第２電極板の外部との電流の流れの通路となる。一方、本発明において、前記第２電極板１１２の材質は限定されるものではない。
前記のような第１電極板１１１及び第２電極板１１２は、極性を異なるようにして配置されてもよい。
前記セパレータ１１３は、第１電極板１１１と第２電極板１１２との間に位置され、ショートを防止すると共にリチウムイオンの移動を可能にする役割を果たし、プリエチレンや、ポリプロピレンや、ポリエチレンとポリプロピレンの複合フィルムで形成されてもよい。一方、本発明において、前記セパレータ１１３の材質は限定されるものではない。
このような電極組立体１１０は、実質的に電解液と共にケース１４０に収納される。前記電解液は、ＥＣ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ），ＰＣ（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ），ＤＥＣ（ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ），ＥＭＣ（ｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈｙｌ ｃａｒｂｏｎａｔｅ），ＤＭＣ（ｄｉｍｅｔｈｙｌ ｃａｒｂｏｎａｔｅ）のような有機溶媒に、ＬｉＰＦ６，ＬｉＢＦ４のようなリチウム塩で形成されてもよい。また、前記電解液は、液体、固体又はゲル状であってもよい。
前記のような電極組立体１１０の両側端部には、第１電極板１１１と、第２電極板１１２それぞれに電気的に接続される第１端子１２０及び第２端子１３０が結合される。
前記第１端子１２０は主に金属又はその等価物で形成され、第１電極板１１１と電気的に接続される。前記第１端子１２０は、第１集電板１２１、第１集電端子１２２及び第１締結端子１２３を含む。
前記第１集電板１２１は、電極組立体１１０の一側端部に突出された第１電極無地部１１１ａと接触する。実質的に、第１集電板１２１は第１電極無地部１１１ａに溶接される。前記第１集電板１２１は、大略“┌”の形、又は逆さになった「Ｌ」字の形に形成され、上部に形成される第１端子ホール１２１ａを有する。前記第１端子ホール１２１ａには、第１集電端子１２２が差し込まれて結合される。このような第１集電板１２１は、例えば、銅、銅合金及びその等価物のうちから選択されたいずれか一つで形成されてもよい。しかし、このような材質で第１集電板１２１が限定されるものではない。
前記第１集電端子１２２は、キャッププレート１５１を貫通して上部に一定の長さで突出及び延長され、また、キャッププレート１５１の下部から第１集電板１２１と電気的に接続される。このような第１集電端子１２２は、例えば、銅、銅合金及びその等価物のうちから選択されたいずれか一つで形成されてもよい。しかし、このような材質で前記第１集電端子１２２が限定されるものではない。前記第１集電端子１２２は、具体的には、第１本体部１２２ａ、第１フランジ部１２２ｂ及び第１固定部１２２ｃを含む。
前記第１本体部１２２ａは、キャッププレート１５１の上部に突出される上部柱と、上部柱の下部に接続され、キャッププレート１５１の下部に延長される下部柱とで区分される。ここで、前記第１本体部１２２ａは円柱状であってもよいが、このような形状に第１本体部１２２ａが限定されるものではない。
前記第１フランジ部１２２ｂは、第１本体部１２２ａの下部柱の側部から水平方向に延長されるように形成される。前記第１フランジ部１２２ｂは、第１集電端子１２２がキャッププレート１５１から抜けないようにする。一方、前記第１本体部１２２ａの下部柱のうち第１フランジ部１２２ｂの下部に連結された部分は、第１集電板１２１の第１端子ホール１２１ａに差し込まれて溶接される。
前記第１固定部１２２ｃは、第１集電端子１２２の上部柱の先端の側部から水平方向に延長されるように形成される。このような第１固定部１２２ｃは、第１集電端子１２２を第１締結端子１２３に固定されるようにする。ここで、前記第１固定部１２２ｃは、第１集電端子１２２の上部柱の先端をリベット打ちすることで形成されてもよい。
前記第１締結端子１２３はキャッププレート１５１の上部から離隔されるように配置され、具体的には、キャッププレート１５１の上面に配置された上部絶縁部材（又は第１絶縁部材）１５７と結合されるように配置される。そして、前記第１締結端子１２３は第１集電端子１２２の上部柱が貫通されて結合され、キャッププレート１５１に設置される短絡プレート１５６と大略対応されるように形成される。このため、前記第１締結端子１２３は、第１締結部１２４と第１延長部１２５を含む。前記第１締結部１２４と第１延長部１２５は、一つの欠片で一体に形成される。即ち、前記第１締結端子１２３は一つの欠片の物質で形成され、第１締結部１２４と第１延長部１２５を含む。前記第１締結端子１２３は、分離された物質が互いに付着されて形成されてもよい。
前記第１締結端子１２３は、第１締結部１２４を介して第１集電端子１２２と結合され、上部絶縁部材１５７を介してキャッププレート１５１と電気的に絶縁される。また、前記第１締結端子１２３は、第１延長部１２５を介して二次電池１００の内部圧力が設定圧力より大きくなる場合、活性化されるか反転されて上に膨らんで突出される短絡プレート１５６との短絡を発生させることができる。前記短絡が発生すると、二次電池１００に大きな電流が流れるようになり、熱が発生する。この場合、第１集電板１２１又は第２集電板１３１に形成されるヒューズ部が溶融されて電流の流れが遮断されることで、二次電池１００の安定性を確保することができる。前記第１締結端子１２３は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金及びその等価物のうちから選択されたいずれか一つで形成されてもよい。
前記第１締結部１２４は大略四角柱状であり、具体的には、第１締結本体部１２４ａ、第１集電端子用ホール１２４ｂ、第１固定溝１２４ｃ、第１回転防止溝１２４ｄ及び第１締結突起１２４ｅを含む。
前記第１締結本体部１２４ａは上部絶縁部材１５７と接触する部分であり、第１締結部１２４が上部絶縁部材１５７に安定的に安着されるよう、ベースの役割を果たす。
前記第１集電端子用ホール１２４ｄは、第１締結本体部１２４ａの上面から下面に形成され、第１集電端子１２２の上部柱が通過する空間を提供する。
前記第１固定溝１２４ｃは、第１締結本体部１２４ａの上部先端に第１集電端子用ホール１２４ｂの直径より大きい直径を有するように形成され、第１固定部１２２ｃが収容される空間を提供する。
前記第１回転防止溝１２４ｄは、第１締結本体部１２４ａの下面に形成され、上部絶縁部材１５７に形成された第１突起１５７ｆに結合される。このような第１回転防止溝１２４ｄは、第１集電端子１２２を第１締結端子１２３に結合させる際、第１締結端子１２３の回転を実質的に防止する役割を果たす。
前記第１締結突起１２４ｅは、第１締結本体部１２４ａの上部両側に形成され、第１締結端子１２３のハンドリングを用意にしてもよく、他の構成が第１締結端子１２３に結合され得る空間を形成するようにしてもよい。
前記第１延長部１２５は、短絡プレート１５６を覆うことができるように、第１締結本体部１２４ａの下部外側の縁から水平方向に延長される。前記第１延長部１２５は、短絡プレート１５６と大略対応される（即ち、大略一致する）領域に形成されるホール（又は開口）１２５ａを有してもよい。ここで、前記短絡プレート１５６は、反転される際、短絡プレート１５６は電極組立体１１０から遠くなる方向に突出され、ホール１２５ａの縁と接触される。このようなホール１２５ａは、短絡プレート１５６が広い面積で第１延長部１２５に接触できるようにし、二次電池１００の内部圧力が設定圧力より大きくなる場合、短絡プレート１５６と第１延長部１２５との短絡をより速く発生させることができる。
前記のように構成される第１締結端子１２３は、一体に形成される第１締結部１２４と第１延長部１２５を含むことで、従来の二次電池で内部圧力が設定圧力より大きくなる場合、反転プレートと接触できるように集電端子と締結部材との間に別途の短絡部材を設置する場合に比べ、部品の数を減らすことができる。従って、前記第１締結端子１２３は、二次電池１００の製造工程を単純化することができる。
前記第２端子１３０は、第１端子１２０と同じく主に金属又はその等価物で形成され、第２電極板１１２と電気的に接続される。前記第２端子１３０は、第２集電板１３１、第２集電端子１３２及び第２締結端子１３３を含む。
前記第２集電板１３１は、電極組立体１１０の他側端部に突出された第２電極無地部１１２ａと接触される。実質的に、第２集電板１３１は、第２電極無地部１１２ａに溶接される。前記第２集電板１３１は、大略“┐”の形、又は逆さになった「Ｌ」字の形に形成され、上部に形成される第２端子ホール１３１ａを有する。前記第２端子ホール１３１ａには、第２集電端子１３２が差し込まれて結合される。このような第２集電板１３１は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金及びその等価物のうちから選択されたいずれか一つで形成されてもよい。しかし、このような材質で第２集電板１３１が限定されるものではない。
前記第２集電端子１３２は、キャッププレート１５１を貫通して上部に一定の長さで突出及び延長され、また、キャッププレート１５１の下部から第２集電板１３１と電気的に接続される。このような第２集電端子１３２は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金及びその等価物のうちから選択されたいずれか一つで形成されてもよい。しかし、このような材質で前記第２集電端子１３２が限定されるものではない。前記第２締結端子１３２は、キャッププレート１５１の中心を中心に第１集電端子１２２と大略対称形状を有するため、具体的な説明は省略する。
前記第２締結端子１３３は、キャッププレート１５１の上部に配置される。そして、前記第２締結端子１３３は、第２集電端子１３２の上部柱が貫通されて結合されるように形成され、大略四角柱状である。このような前記第２締結端子１３３は、第２集電端子１３２と電気的・機械的に接続される。前記第２締結端子１３３は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレススチール及びその等価物のうちから選択されたいずれか一つで形成され、ここでその材質が限定されるものではない。前記第２締結端子１３３は、キャッププレート１５１の中心を中心に第１締結端子１２３で第１延長部１２５を除外した第１締結部１２４と対称形状を有するため、具体的な説明は省略する。
前記ケース１４０は、アルミニウム、アルミニウム合金又はにニッケルがめっきされたスチールのような導電性金属で形成され、電極組立体１１０、第１端子１２０及び第２端子１３０が挿入安着できる開口部が形成された大略六面体形状で形成される。図２では、前記ケース１４０とキャップ組立体１５０が結合された状態で示されているため開口部が図示されていないが、キャップ組立体１５０の周縁部分が実質的に開放された部分である。一方、前記ケース１４０の内面は絶縁処理され、電極組立体１１０、第１端子１２０、第２端子１３０及びキャップ組立体１５０と絶縁されることができる。
前記キャップ組立体１５０は、ケース１４０に結合される。前記キャップ組立体１５０は、具体的には、キャッププレート１５１、シールガスケット（ｓｅａｌｉｎｇ ｇａｓｋｅｔ）１５２、栓１５３、安全ベント１５４、連結板１５５、短絡プレート１５６、上部絶縁部材１５７及び下部絶縁部材（又は第２絶縁部材）１５８を含む。
前記キャッププレート１５１はケース１４０の開口を密封し、ケース１４０と同じ材質で形成されてもよい。前記キャッププレート１５１は、電解液の注入口１５１ａ、ベントホール１５１ｂ、短絡ホール１５１ｃ及び集電端子用ホール１５１ｄを有してもよい。前記延長部１２５のホール１２５ａの直径は、短絡ホール１５１ｃの直径より小さい。また、前記キャッププレート１５１は、上面に形成される回転防止溝１５１ｅ及び下面に形成される結合溝（又は溝）１５１ｆを有してもよい。このようなキャッププレート１５１は、レーザ溶接方式で前記ケース１４０に結合されてもよい。ここで、前記キャッププレート１５１は第１電極板１１１及び第１端子１２０と同じ極性を有してもよいため、キャッププレート１５１及びケース１４０は同じ極性を有してもよい。
前記シールガスケット１５２は、絶縁性材質で第１集電端子１２２とキャッププレート１５１との間に形成され、第１集電端子１２２とキャッププレート１５１との間を密封する。このようなシールガスケット１５２は、実質的に外部の水分が二次電池１００の内部に浸透しないようにするか、二次電池１００の内部に収容された電解液が外部に流出されないようにする。
前記栓１５３はキャッププレート１５１の電解液の注入口１５１ａを密封し、安全ベント１５４はキャッププレート１５１のベントホール１５１ｂに設置され、設定された圧力で開放できるように形成されたノッチ１５４ａを含む。
前記連結板１５５は、キャッププレート１５１のうち第２集電端子１３２が貫通する部分に形成される。このような連結板１５５は第２集電端子１３２とキャッププレート１５１を電気的に接続し、実質的に外部の水分が二次電池１００の内部に浸透しないようにするか、二次電池１００の内部に収容された電解液が外部に流出されないようにする。
前記短絡プレート１５６は、キャッププレート１５１の短絡ホール１５１ｃに設置される。ここで、前記短絡プレート１５６は、下に（即ち、電極組立体１１０方向に）膨らんだラウンド部（又は凹部）と、キャッププレート１５１に固定された縁部を含む反転プレートで構成されてもよい。前記短絡プレート１５６は、二次電池１００の内部圧力が設定圧力より大きくなる場合反転され、上に（即ち、電極組立体１１０と遠くなる方向に）膨らんで突出され、第１締結端子１２３の第１延長部１２５と接触して短絡を誘発させる。ここで短絡プレート１５６は、キャッププレート１５１と同じ極性を有する。
前記上部絶縁部材１５７は、第１締結端子１２３とキャッププレート１５１との間に位置され、第１締結端子１２３を収容するように形成される。このため、前記上部絶縁部材１５７は、底部１５７ａ、第１側壁部１５７ｂ、第２側壁部１５７ｃ及びカバー部１５７ｄを含む。また、前記上部絶縁部材１５７は、端子通過用ホール１５７ｅ、第１突起１５７ｆ、第２突起１５７ｇ及び開口１５７ｈを含む。
前記底部１５７ａはキャッププレート１５１と接触する部分であり、上部絶縁部材１５７がキャッププレート１５１に安定的に安着されるよう、ベースの役割を果たす。
前記第１側壁部１５７ｂは、底部１５７ａの先端から上部に延長されるように形成され、実質的に第１締結端子１２３が上部絶縁部材１５７に収容される空間を形成する。ここで、前記第１側壁部１５７ｂは底部１５７ａの先端全体から延長されず、例えば、３つの先端から延長されてもよい。一方、前記第１側壁部１５７ｂの高さを「Ｈ１」と称することにする。
前記第２側壁部１５７ｃは、底部１５７ａのうち第１側壁部１５７ｂが形成されていない先端から上部に延長されるが、前記第１側壁部１５７ｂの高さ（Ｈ１）より低い高さ（Ｈ２）を有するように形成される。このような第２側壁部１５７ｃは、第１締結端子１２３の第１延長部１２５が表部絶縁部材１５７に容易に収容されるようにする。
前記カバー部１５７ｄは第１側壁部１５７ｂの先端一部に連結され、上部絶縁部材１５７に収容される第１締結端子１２３の第１延長部１２５をカバーできるように形成される。前記カバー部１５７ｄは第１締結端子１２３の第１延長部１２５と対応される位置に形成され、上部絶縁部材１５７のうち、第１締結端子１２３の第１締結部１２４と対応される部分は開放されるか露出される。ここで、前記カバー部１５７ｄは底部１５７ａと平行しており、第１締結端子１２３の第１延長部１２５の大きさと大略対応される大きさを有してもよい。
前記端子通過用ホール１５７ｅは、底部１５７ａのうち、カバー部１５７ｄと向かい合わない領域に第１集電端子１２２を収容できるように形成される。
前記第１突起１５７ｆは、底部１５７ａの上面うち端子通過用ホール１５７ｅの近くに形成され、第１回転防止溝１２４ｄに結合される。
前記第２突起１５７ｇは、底部１５７ａの下面うち端子通過用ホール１５７ｅの近くに形成され、回転防止溝１５１ｅに結合される。前記開口１５７ｈは、短絡プレート１５６のラウンド部と対応される。
前記下部絶縁部材１５８は、第１集電板１２１及び第２集電板１３１のそれぞれとキャッププレート１５１との間に形成され、不必要な電気的ショートの発生を防止する。即ち、前記下部絶縁部材１５８は、第１集電板１２１とキャッププレート１５１との間における電気的ショート及び第２集電板１３１とキャッププレート１５１との間における電気的ショートの発生を防止する。また、このような下部絶縁部材１５８は、第１集電端子１２２と第２集電端子１３２それぞれとキャッププレート１５１との間にも形成され、第１集電端子１２２と第２集電端子１３２それぞれとキャッププレート１５１との間における不必要な電気的ショートの発生も防止する。ここで、前記下部絶縁部材１５８は、上面にキャッププレート１５１の結合溝１５１ｆに結合する結合突起１５８ａを有してもよい。
上述したように、本発明の実施例による二次電池１００は、一つの欠片で一体に形成される第１締結部１２４と第１延長部１２５を含む第１締結端子１２３を具備することで、内部圧力が設定圧力より大きくなる場合、短絡プレート１５６と接触させるための構成を別途に形成する必要がない。
従って、本発明の一実施例による二次電池１００は、全体の部品数を減らして、製造コストを減らすと共に製造工程を単純化することができ、製造収率を向上させることができる。
図６は、本発明の他の実施例による二次電池のうち、図３に対応される部分を示す断面図であり、図７は、図６の示したキャッププレート、第１締結端子及び上部絶縁部材の結合斜視図であり、図８は、図７に示したキャッププレート、第１締結端子及び上部絶縁部材の分離斜視図である。
本発明の他の実施例による二次電池は、図２に示した二次電池１００と比べてキャッププレート２５１と上部絶縁部材２５７の構成のみが相異なるだけで、同じ構成を有する。従って、同じ構成に対する図示及び重複した説明は省略し、キャッププレート２５１と上部絶縁部材２５７に対して重点的に説明する。
前記キャッププレート２５１は、キャッププレート１５１と類似している。但し、前記キャッププレート２５１は、上面に上部絶縁部材２５７の第１側壁部２５７ｂと第２側壁部２５７ｃの一部が差し込まれるように形成されたシーリング収容溝２５１ａを含む。前記シーリング収容溝２５１ａは、キャッププレート２５１と上部絶縁部材２５７との物理的結合力を高めることができ、また、キャッププレート２５１と上部絶縁部材２５７との間の空間をシーリングするシーリング効率を向上させることができる。従って、外部の水分がキャッププレート２５１と上部絶縁部材２５７の結合部分を介して浸透されて発生する短絡プレート１５６と第１延長部１２５との短絡を防止することができ、外部の水分による内部構成の腐食を防止することができる。
前記上部絶縁部材２５７は、上部絶縁部材１５７と類似している。但し、前記上部絶縁部材２５７の第１側壁部２５７ｂと第２側壁部２５７ｃが底部１５７ａから電極組立体１１０に向かって下部方向に更に延長される。これは、前記底部１５７ａから下部に延長された第１側壁部２５７ｂと第２側壁部２５７ｃの一部分がキャッププレーと２５１のシーリング収容溝２５１ａに収容されるようにするためである。
上述したように、本発明の他の実施例による二次電池は、シーリング収容溝２５１ａを含むキャッププレート２５１と、第１側壁部２５７ｂと第２側壁部２５７ｃを含む上部絶縁部材２５７を具備することで、キャッププレート１５１と上部絶縁部材２５７との間の空間をシーリングするシーリング効率を向上させることができる。
従って、本発明の他の実施例による二次電池は、外部の水分による短絡プレート１５６と第１延長部１２５との短絡を防止することができ、内部構成の腐食を防止することができる。
本発明の実施例による二次電池は、一体に形成される第１締結部と第１延長部を含む第１締結端子を具備することで、内部圧力が設定圧力より大きくなる場合、短絡プレートと接触させるための構成を別途に形成する必要がない。従って、本発明の実施例による二次電池は、全体の部品数を減らして、製造コストを減らすと共に製造工程を単純化することができ、製造収率を向上させることができる。
また、本発明の実施例による二次電池は、シーリング収容溝を含むキャッププレートと、第１側壁部と第２側壁部を含む上部絶縁部材を具備することで、キャッププレートと上部絶縁部材との間の空間をシーリングするシーリング効率を向上させることができる。従って、本発明の実施例による二次電池は、外部の水分による短絡プレートと第１延長部との短絡を防止することができ、内部構成の腐食を防止することができる。
以上で説明したものは、本発明による二次電池の端子及びその製造方法を実施するための一つの実施例に過ぎないものであり、本発明は前記一実施例に限られず、以下の特許請求の範囲で請求するように、本発明の要旨を逸脱することなく該当発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、誰でも多様な変更実施が可能である範囲にまで本発明の技術的精神があるといえる。
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 二次電池
１１０ 電極組立体
１２０ 第１端子
１２１ 第１集電板
１２２ 第１集電端子
１２３ 第１締結端子
１２４ 第１締結部
１２５ 第１延長部
１３０ 第２端子
１３１ 第２集電板
１３２ 第２集電端子
１３３ 第２締結端子
１４０ ケース
１５０ キャップ組立体
１５１、２５１ キャッププレート
１５２ シールガスケット
１５３ 栓
１５４ 安全ベント
１５５ 連結板
１５６ 短絡プレート
１５７、２５７ 上部絶縁部材
１５８ 下部絶縁部材
２５１ａ シーリング収容溝
１１０ 電極組立体
１２０ 第１端子
１２１ 第１集電板
１２２ 第１集電端子
１２３ 第１締結端子
１２４ 第１締結部
１２５ 第１延長部
１３０ 第２端子
１３１ 第２集電板
１３２ 第２集電端子
１３３ 第２締結端子
１４０ ケース
１５０ キャップ組立体
１５１、２５１ キャッププレート
１５２ シールガスケット
１５３ 栓
１５４ 安全ベント
１５５ 連結板
１５６ 短絡プレート
１５７、２５７ 上部絶縁部材
１５８ 下部絶縁部材
２５１ａ シーリング収容溝
Claims (18)
- 電極組立体と、
前記電極組立体を収容するケースと、
前記電極組立体と電気的に接続され、前記電極組立体と電気的に接続される締結部と、前記締結部と一つの欠片で一体に形成されて前記締結部から延長される延長部を含む端子と、
前記ケースをシーリングし、キャッププレートと短絡プレートを含むキャップ組立体と、を備え、
前記延長部は、前記短絡プレートの少なくとも一部を覆うことを特徴とする、二次電池。 - 前記電極組立体と電気的に接続される集電板と、前記集電板と前記締結部に電気的に接続される集電端子を更に具備することを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
- 前記集電端子は、前記キャッププレートと前記締結部を貫通することを特徴とする請求項２に記載の二次電池。
- 前記短絡プレートは、反転可能な凹部を有することを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
- 前記延長部は、前記短絡プレートの凹部と対応される開口を有することを特徴とする請求項４に記載の二次電池。
- 前記キャッププレートは短絡ホールを有し、
前記延長部の開口の直径は、前記短絡ホールの直径より小さいことを特徴とする請求項５に記載の二次電池。 - 前記短絡プレートの凹部は、前記二次電池の内部圧力が臨界レベルに到達するとき、前記延長部と接触するように構成されることを特徴とする請求項５に記載の二次電池。
- 前記締結部及び前記延長部全てと前記キャッププレートとの間に配置される第１絶縁部材を更に具備することを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
- 前記第１絶縁部材は、前記延長部を覆うことを特徴とする請求項８に記載の二次電池。
- 前記第１絶縁部材は第１突起を含み、
前記締結部は回転防止溝を有し、
前記第１突起は、前記回転防止溝の内部に配置されることを特徴とする請求項８に記載の二次電池。 - 前記第１絶縁部材は第２突起を含み、
前記キャッププレートは回転防止溝を有し、
前記第２突起は、前記回転防止溝の内部に配置されることを特徴とする請求項８に記載の二次電池。 - 前記キャッププレートは、前記第１絶縁部材の周縁に延長されるシーリング収容溝を有することを特徴とする請求項８に記載の二次電池。
- 前記キャッププレートと前記電極組立体との間に配置される第２絶縁部材を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の二次電池。
- 前記第２絶縁部材は突起を含み、
前記キャッププレートは溝を有し、
前記突起は、前記溝の中に配置されることを特徴とする請求項１３に記載の二次電池。 - 前記第１絶縁部材は、底面と、前記底面から延長される第１側壁と、前記第１側壁から延長され、前記延長部を収容するように構成された空間を提供するカバー部を含むことを特徴とする請求項８に記載の二次電池。
- 前記第１絶縁部材は第２側壁を更に含み、
前記第１側壁の高さは、前記第２側壁の高さより高いことを特徴とする請求項１５に記載の二次電池。 - 前記キャッププレートはシーリング収容溝を含み、
前記第１絶縁部材の一部が前記シーリング収容溝の中に配置されることを特徴とする請求項８に記載の二次電池。 - 前記第１絶縁部材は、前記短絡プレートの凹部と対応する開口を有することを特徴とする請求項８に記載の二次電池。
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