JP2015176865A - 二次電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】外部からコネクションプレートとメンブレンとの間への異物および水分の侵入を防止することが可能な二次電池を提供する。【解決手段】二次電池は、ケースと、キャッププレートと、前記キャッププレートに貫通設置され、前記電極アセンブリに電気的に連結される第１電極端子及び第２電極端子と、前記第１電極端子と前記第２電極端子とを前記電極アセンブリ外部で電気的に分離又は短絡させる外部短絡部とを含み、前記外部短絡部は、前記キャッププレートに形成される短絡ホールを密閉するメンブレンと、前記第１電極端子に電気的に連結され、前記メンブレンの一側に離隔配置されるコネクションプレートと、前記コネクションプレートの貫通ホールに結合され、前記メンブレンの反転時、内部圧力を排出する排出口を備えるインシュレータと、前記内部圧力を排出し、前記排出口への異物の流入を遮断するキャップとを含む。【選択図】図２
Description
本発明は、二次電池に関する。
二次電池（ｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅ ｂａｔｔｅｒｙ）は、一次電池とは異なり、充電および放電を繰り返し行う電池である。小容量の二次電池は、携帯電話やノートパソコンおよびビデオカメラのように携帯可能な小型電子機器に用いられ、大容量の二次電池は、ハイブリッド自動車などのモータ駆動用電源として用いられる。
二次電池は、セパレータ（ｓｅｐａｒａｔｏｒ）の両面に正極（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）および負極（ｎｅｇａｔｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）を備えて形成される電極アセンブリと、電極アセンブリを内蔵するケースと、ケースの開口を密閉するキャッププレートと、キャッププレートに貫通設置され、電極アセンブリに電気的に連結される負極端子および正極端子とを含む。
二次電池において、充電および放電が繰り返されるため、ケースの内部で過度の熱が発生したり電解液が分解されることがある。このような熱の発生または電解液の分解は、二次電池の内部圧力を上昇させることがある。二次電池の内部圧力の上昇は、二次電池の破損を誘発し得る。
したがって、二次電池の内部圧力の上昇による二次電池の破損を防止するために、二次電池のケースに外部短絡部が備えられる。二次電池の内部圧力の上昇時、外部短絡部は、電極アセンブリの負極および正極を二次電池の外部で短絡させる。外部短絡部が短絡すると（ｓｈｏｒｔ ｃｉｒｃｕｉｔ）、電流の放電され、電極アセンブリの充電状態が低下し、内部圧力が低下する。
例えば、外部短絡部は、負極端子に連結されるコネクションプレートと、正極端子に連結されたキャッププレートに連結され、且つ、通常はコネクションプレートと離隔した状態を維持しつつ、内部圧力の上昇時に反転してコネクションプレートに接触するメンブレンとを含む。内部圧力の上昇時、キャッププレートおよびメンブレンは、メンブレンが反転することにより連結される。
コネクションプレートは、メンブレンの反転作動を妨げないように貫通口を備えることができる。
しかし、コネクションプレートの貫通口を介して、外部からコネクションプレートとメンブレンとの間の空間に異物および水分が侵入するという問題があった。
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、外部からコネクションプレートとメンブレンとの間への異物および水分が侵入すること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、電極アセンブリを内蔵するケースと、前記ケースの開口を密閉するキャッププレートと、前記キャッププレートに貫通設置され、前記電極アセンブリに電気的に連結される第１電極端子および第２電極端子と、前記第１電極端子と前記第２電極端子とを前記電極アセンブリの外部で電気的に分離または短絡させる外部短絡部とを含み、前記外部短絡部は、前記キャッププレートに形成される短絡ホールを密閉するメンブレンと、前記第１電極端子に電気的に連結され、前記メンブレンの一側に離隔配置されるコネクションプレートと、前記コネクションプレートの貫通ホールに結合され、前記メンブレンの反転時、内部圧力を排出する排出口を備えるインシュレータと、前記内部圧力を排出し、前記排出口への異物の流入を遮断するように前記インシュレータの前記排出口に係合されるキャップとを含む、二次電池が提供される。
前記コネクションプレートは、前記第１電極端子に連結されるプレート部と、前記プレート部から前記メンブレンに向かって突出し、前記短絡ホールの内面と離隔して配置される円筒部と、を含み、前記円筒部の前記メンブレン側の開口部には底面が設けられており、前記貫通ホールは、前記円筒部の前記底面を貫くように形成されてよい。
前記インシュレータは、前記円筒部内部に形成される内側インシュレーティング部と、前記プレート部および前記円筒部の外面に形成され、前記内側インシュレーティング部に連結される外側インシュレーティング部とを含むことができる。
前記内側インシュレーティング部は、前記貫通ホールを囲む第１の部分と、前記底面を覆うように形成された第２の部分と、前記円筒部の内面を覆うように形成された第３の部分と、前記第１及び前記第３の部分との間に設けられ、上側が開放された第１挿入部と、前記第１挿入部の内側で、前記第１挿入部の直径方向に区画して収容溝を形成する第１バリアと、を含むことができる。
前記キャップは、前記第１挿入部の開放側に挿入され、前記収容溝に挿入される第２バリアと、前記第２バリアの一側に連結され、前記第１挿入部を覆う蓋部とを含むことができる。
前記第１バリアは、複数形成され、前記第１挿入部内に前記収容溝は複数形成され、前記第２バリアは、複数形成され、前記各収容溝と係合されてよい。
前記第１バリアの端部と前記蓋部の内面との間には第１間隔が設けられ、前記第２バリアの端部と前記収容溝の底面との間には第２間隔が設けられることができる。
前記第１バリアと前記第２バリアとは、一側で接し、他の一側の前記第１バリアと前記第２バリアとの間には第３間隔が設けられることができる。
前記インシュレータは、前記蓋部の少なくとも一側に形成され、前記第３間隔に連結される最終排出口を備えることができる。
前記第１挿入部および前記第１バリアは、同心の円筒形状に形成されてよい。
前記第１挿入部および前記第２バリアは、同心の円筒形状に形成されてよい。
前記第２バリアは、複数形成され、互いに円周方向に沿って分離されてよい。
前記第１バリアと前記第２バリアと一側の間には第３間隔が設けられ、前記第１バリアと前記第２バリアとの他の一側の間には第４間隔が設けることができる。
前記排出口、前記第１間隔、前記第４間隔、前記第２間隔および前記第３間隔は、前記蓋部の少なくとも一側に形成された前記インシュレータの最終排出口に順次に連結されてよい。
前記内側インシュレーティング部の前記第１挿入部は、内面に昇降溝を形成しており、前記キャップの前記第２バリアは、前記昇降溝に結合されて昇降するように外面に係止突起を形成している。
以上説明したように本発明によれば、外部からコネクションプレートとメンブレンとの間への異物および水分が侵入することを防止することができる。
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。
図１は、本発明の第１実施形態にかかる二次電池の斜視図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図１および図２を参照すれば、第１実施形態にかかる二次電池は、充電および放電作用する電極アセンブリ１０と、電極アセンブリ１０を内蔵するケース１５と、ケース１５の開口を密閉するキャッププレート２０と、キャッププレート２０の端子ホールＨ１、Ｈ２に設けられ、電極アセンブリ１０に連結される第１電極端子２１および第２電極端子２２と、キャッププレート２０と第１電極端子２１とを電気的に分離または連結する外部短絡部４０とを含む。キャッププレート２０は、第２電極端子２２に電気的に連結される。便宜上、第１電極端子２１を負極端子とし、第２電極端子２２を正極端子とする。
電極アセンブリ１０においては、絶縁体であるセパレータ１３の両面に負極１１および正極１２が配置されており、電極アセンブリ１０は、負極１１、セパレータ１３、および正極１２をゼリーロール状に巻き取って形成される。
負極１１および正極１２はそれぞれ、金属板の集電体に活物質を塗布したコーティング部１１ａ、１２ａと、活物質を塗布せずに露出した集電体に形成される無地部１１ｂ、１２ｂとを含む。
負極１１の無地部１１ｂは、巻き取られる負極１１に沿って負極１１の一方の端部に形成される。正極１２の無地部１２ｂは、巻き取られる正極１２に沿って正極１２の一方の端部に形成される。したがって、負・正極１１、１２の無地部１１ｂ、１２ｂは、電極アセンブリ１０の両端にそれぞれ配置される。
例えば、ケース１５は、内部に電極アセンブリ１０と電解液を収容する空間を設定するように略直方体からなり、ケース１５においては、外部と内部空間とを連結する開口が直方体の一面に形成されている。開口を介して、電極アセンブリ１０はケース１５の内部に挿入されることができる。
キャッププレート２０は、薄い板からなり、ケース１５の開口に溶接されてケース１５を密閉する。キャッププレート２０は、電解液注入口２０１と、ベントホール２０２と、短絡ホール４２とをさらに備える。
電解液注入口２０１は、ケース１５にキャッププレート２０が結合されるように溶接された後、ケース１５の内部への電解液の注入を可能にする。電解液の注入後、電解液注入口２０１は、密封キャップ２０３で密封される。
ベントホール２０２は、二次電池の内部圧力を維持できるようにベントプレート２０４で密閉される。二次電池の内部圧力が所定圧力に達すると、ベントプレート２０４が切開されてベントホール２０２を開放する。ベントプレート２０４には、切開を誘導する切欠２０５が形成されている。
一方、負・正極端子２１、２２は、キャッププレート２０を貫通する端子ホールＨ１、Ｈ２に設けられ、電極アセンブリ１０に電気的に連結される。つまり、負極端子２１は、電極アセンブリ１０の負極１１に電気的に連結され、正極端子２２は、電極アセンブリ１０の正極１２に電気的に連結される。したがって、電極アセンブリ１０は、負極端子２１および正極端子２２を通してケース１５の外部と接続される。
負・正極端子２１、２２は、キャッププレート２０の端子ホールＨ１、Ｈ２にそれぞれ設けられるリベットターミナル２１ａ、２２ａと、キャッププレート２０の内側でリベットターミナル２１ａ、２２ａと一体に形成されるフランジ２１ｂ、２２ｂと、キャッププレート２０の外側に配置され、リベットターミナル２１ａ、２２ａにリベッティングまたは溶接で連結されるプレートターミナル２１ｃ、２２ｃとを含む。
負・正極ガスケット３６、３７は、負・正極端子２１、２２のリベットターミナル２１ａ、２２ａとキャッププレート２０の端子ホールＨ１、Ｈ２の内面との間にそれぞれ挿入され、負・正極端子２１、２２のリベットターミナル２１ａ、２２ａとキャッププレート２０との間をシーリングする。負・正極ガスケット３６、３７は、フランジ２１ｂ、２２ｂとキャッププレート２０の内面との間にさらに延長設置され、フランジ２１ｂ、２２ｂとキャッププレート２０との間をさらにシーリングする。
負・正極リードタブ６１、６２は、負・正極端子２１、２２を電極アセンブリ１０の負・正極１１、１２の無地部１１ｂ、１２ｂにそれぞれ電気的に連結する。つまり、負・正極リードタブ６１、６２をリベットターミナル２１ａ、２２ａの下端に結合して下端をコーキング（ｃａｕｌｋｉｎｇ）することにより、負・正極リードタブ６１、６２は、フランジ２１ｂ、２２ｂに支持されながら、リベットターミナル２１ａ、２２ａの下端に導電構造で連結される。
負・正極インシュレータ７１、７２は、負・正極リードタブ６１、６２とキャッププレート２０との間にそれぞれ設けられ、負・正極リードタブ６１、６２とキャッププレート２０とを電気的に絶縁させる。また、負・正極インシュレータ７１、７２は、一側でキャッププレート２０に結合され、他の一側で負・正極リードタブ６１、６２とリベットターミナル２１ａ、２２ａおよびフランジ２１ｂ、２２ｂを囲むため、負・正極リードタブ６１、６２とリベットターミナル２１ａ、２２ａおよびフランジ２１ｂ、２２ｂの連結構造を安定させる。
一方、正極端子２２は、プレートターミナル２２ｃとキャッププレート２０との間に介在するトッププレート３２をさらに含む。正極ガスケット３７は、正極端子２２のリベットターミナル２２ａとトッププレート３２との間にさらに延長挿入され、リベットターミナル２２ａとトッププレート３２とが電気的に直接連結されるのを防止する。つまり、リベットターミナル２２ａは、プレートターミナル２２ｃを通してトッププレート３２に電気的に連結される。したがって、トッププレート３２、キャッププレート２０およびケース１５は、正極端子２２に電気的に連結されて正極に帯電する。
負極ガスケット３６は、負極端子２１のリベットターミナル２１ａとキャッププレート２０との間にさらに延長挿入される。外部短絡部４０は、二次電池の内部圧力が設定値以下では電気的に離隔した状態を維持し、内部圧力が設定値に達すると短絡するように構成される。
図３は、図２の外部短絡部における、コネクションプレートとインシュレータの射出成形断面図であり、図４は、図２の外部短絡部における、コネクションプレートと内側インシュレーティング部およびキャップの分解斜視図であり、図５は、図２の負極端子および外部短絡部を拡大して示した詳細図である。
図３および図４を参照すれば、外部短絡部４０は、キャッププレート２０に形成される短絡ホール４２を密閉し、且つ、内圧によって反転するメンブレン４３と、負極端子２１に電気的に連結され、メンブレン４３の一側にメンブレン４３と離隔配置されるコネクションプレート４４と、コネクションプレート４４をキャッププレート２０から電気的に絶縁するインシュレータ８０と、インシュレータ８０の排出口Ｈ８０に結合されるキャップ９０とを含む。
内部圧力の上昇によってメンブレン４３が反転する時、メンブレン４３とコネクションプレート４４との間に円滑な短絡を行うために、コネクションプレート４４は、メンブレン４３の対向側に短絡突起４５を備える。インシュレータ８０は、コネクションプレート４４の貫通ホールＨ４４に連結され、排出口Ｈ８０を備え、メンブレン４３の反転時、排出口Ｈ８０は、内部圧力を排出する。キャップ９０は、インシュレータ８０の排出口８０に結合され、メンブレン４３の反転時には内部圧力を排出し、メンブレン４３が正常時にある際には、排出口Ｈ８０への異物の流入を遮断する。
インシュレータ８０は、キャッププレート２０上に設けられ、正極に帯電するキャッププレート２０と、負極端子２１のリベットターミナル２１ａに連結されるコネクションプレート４４とを電気的に絶縁させる。インシュレータ８０は、端子ホールＨ１および短絡ホール４２に対応する貫通口を備えるため、リベットターミナル２１ａの設置およびメンブレン４３の反転を妨げない。
コネクションプレート４４は、負極端子２１に連結されるプレート部４４１と、プレート部４４１からメンブレン４３に向かって突出し、短絡ホール４２の内面と離隔して短絡ホール４２の内側に配置される円筒部４４２とを含む。円筒部４４２のメンブレン４３側の開口部には底４４３が設けられており、円筒部４４２の底４４３に貫通ホールＨ４４が形成されている。
インシュレータ８０は、一体に形成される内側インシュレーティング部８１および外側インシュレーティング部８２を含む。内側インシュレーティング部８１は、コネクションプレート４４の円筒部４４２内に形成され、メンブレン４３の反転時、内圧を排出し、外部からの異物および水分の侵入を遮断するキャップ９０との結合を可能にする。
外側インシュレーティング部８２は、プレート部４４１および円筒部４４２の外面に形成され、プレート部４４１の上面において内側インシュレーティング部８１に連結され、負極に帯電するコネクションプレート４４と、正極に帯電するキャッププレート２０とを電気的に絶縁させる。
図３〜図５を参照すれば、内側インシュレーティング部８１は、円筒部４４２に挿入される第１挿入部８１１と、第１挿入部８１１の内部に備えられる第１バリア８１２とを含む。
第１挿入部８１１は、貫通ホールＨ４４、底４４３および円筒部４４２の内面に密着し、上側が開放される構造に形成される。第１バリア８１２は、第１挿入部８１１の内側で第１挿入部８１１の直径方向に離隔して相互間に収容溝８１３を形成する。
キャップ９０は、内側インシュレーティング部８１に対応して結合される第２バリア９２、および第１挿入部８１１を覆う蓋部９１を含む。第２バリア９２は、第１挿入部８１１の開放側に挿入され、内側インシュレーティング部８１の収容溝８１３に挿入される。蓋部９１は、第２バリア９２の一側に連結され、第１挿入部８１１を覆うようになる。
一例として、内側インシュレーティング部８１の第１バリア８１２は、複数形成され、第１挿入部８１１内に収容溝８１３を複数形成する。収容溝８１３に対応するキャップ９０の第２バリア９２は、複数形成され、収容溝８１３に結合される。
この時、キャップ９０は、外部から内側インシュレーティング部８１の内部に異物および水分が侵入するのを防止しながら、メンブレン４３の反転時、内側インシュレーティング部８１の排出口Ｈ８０を通して内部圧力が排出されることを可能にする。
内側インシュレーティング部８１において、第１挿入部８１１および第１バリア８１２は、同心の円筒形状に形成される。また、第１挿入部８１１および第２バリア９２は、同心の円筒形状に形成される。したがって、キャップ９０の第２バリア９２は、内側インシュレーティング部８１の収容溝８１３に係合されてよい。
図６は、外部短絡部の作動状態図である。図５および図６を参照すれば、内側インシュレーティング部８１において、第１バリア８１２の端部は、蓋部９１の内面との間に第１間隔Ｇ１を形成し、キャップ９０において、第２バリア９２の端部は、収容溝８１３の底面との間に第２間隔Ｇ２を形成する。
内側インシュレーティング部８１にキャップ９０を結合（係合）する時、第１バリア８１２と第２バリア９２は、結合において許容される隙間（図示せず）を有するように緩く結合されているため、メンブレン４３の反転時、内部圧力を排出できる。
一例として、インシュレータ８０は、蓋部９１の少なくとも一側に形成され、第３間隔Ｇ３に連結される最終排出口Ｈ８１を備える。つまり、最終排出口Ｈ８１は、内側インシュレーティング部８１と外側インシュレーティング部８２との境界で等間隔に配置される複数個で形成されてよい（図１および図４参照）。
内部インシュレーティング部８１の排出口Ｈ８０は、結合において許容される隙間である第１間隔Ｇ１および第２間隔Ｇ２に連結されることにより、内部インシュレーティング部８１の排出口Ｈ８０は、最終排出口Ｈ８１を通して外部に内部圧力を排出できるように連結される。
上記の排出口Ｈ８０の態様に加えて、第１バリア８１２と第２バリア９２は、一側で緩く結合され、他の一側で第３間隔Ｇ３を形成することができる。第３間隔Ｇ３は、内側インシュレーティング部８１にキャップ９０を結合する際の結合において許容される隙間であり、第３間隔Ｇ３は第１間隔Ｇ１および第２間隔Ｇ２に円滑に連結されるため、内部インシュレーティング部８１の排出口Ｈ８０は、最終排出口Ｈ８１を通して外部に内部圧力を排出できるようになる。
二次電池の内部圧力の上昇によってメンブレン４３が反転してコネクションプレート４４の短絡突起４５と短絡すると、電極アセンブリ１０に充電されていた電流は、メンブレン４３とコネクションプレート４４を通して放電される。
メンブレン４３の反転により、内部圧力は、内側インシュレーティング部８１の排出口Ｈ８０を通して第１間隔Ｇ１、第３間隔Ｇ３、第２間隔Ｇ２および第３間隔Ｇ３を順次に経由して、最終排出口Ｈ８１に排出される。
また、第１バリア８１２と第２バリア９２が複数形成され、これにより、収容溝８１３が複数形成される。第１バリア８１２と第２バリア９２が複数形成される場合、排出口Ｈ８０と最終排出口Ｈ８１との間の経路が長くなる。つまり、内側インシュレーティング部８１の第１バリア８１２とキャップ９０の第２バリア９２を複数形成することにより、内部圧力の排出経路が長くなり、また、異物および水分の流入経路が長くなる。したがって、外部短絡部４０は、内部圧力を円滑に排出しながら、異物および水分の侵入を効果的に遮断することができる。
例えば、キャップ９０は、ポリプロピレン（ＰＰ；ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ；ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）樹脂、ポリカルボシラン（ＰＳＣ；ｐｏｌｙｃａｒｂｏｓｉｌａｎｅ）前駆体、またはポリカーボネート−ＡＢＳ（ＰＣ−ＡＢＳ；ＰＣ−ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ ｂｕｔａｄｉｅｎｅ ｓｔｙｒｅｎｅ）混合樹脂で形成されてよい。
以下、本発明の多様な実施形態について説明する。第１実施形態およびすでに説明された実施形態と同一の構成について説明を省略し、互いに異なる構成について説明する。
図７は、本発明の第２実施形態にかかる二次電池の外部短絡部において、コネクションプレートと内側インシュレーティング部およびキャップの分解斜視図であり、図８は、図７の外部短絡部を組み立てた状態におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。
図７および図８を参照すれば、第２実施形態にかかる二次電池の外部短絡部２４０において、第２バリア２９２は、円周方向に沿って分離され、複数形成される。隣接する第２バリア２９２は、円周方向に互いに距離Ｄを有して離隔されており、複数の第２バリア２９２は、蓋部２９１に連結される。
メンブレン４３の反転により、内部圧力は、内側インシュレーティング部８１の排出口Ｈ８０を通して第１間隔Ｇ１、第３間隔Ｇ３、第２間隔Ｇ２および第３間隔Ｇ３を順次に経由しながら（図６参照）、円周方向に設定される第２バリア２９２間の距離Ｄの隙間をさらに経由して、最終排出口Ｈ８１に排出される。第２バリア２９２間の距離Ｄの隙間があるため、キャップ２９０が内側インシュレーティング部８１に締まり嵌めで係合される場合にも、内部圧力は排出可能である。
図９は、本発明の第３実施形態にかかる二次電池の外部短絡部の断面図である。図９を参照すれば、第３実施形態にかかる二次電池の外部短絡部３４０において、第１バリア８１２と第２バリア３９２は、一側で第３間隔Ｇ３を形成し、他の一側で第４間隔Ｇ４を形成する。
排出口Ｈ８０、第１間隔Ｇ１、第４間隔Ｇ４、第２間隔Ｇ２および第３間隔Ｇ３は、インシュレータ３８０に形成される最終排出口Ｈ８１に順次に連結される。
したがって、メンブレン４３の反転により、内部圧力は、内側インシュレーティング部３８１の排出口Ｈ８０を通して第１間隔Ｇ１、第４間隔Ｇ４、第２間隔Ｇ２および第３間隔Ｇ３を順次に経由して、最終排出口Ｈ８１に排出される。
また、内側インシュレーティング部３８１の第１挿入部３８１１は、第１挿入部３８１１の内面に昇降溝３８１３が形成されており、キャップ３９０の第２バリア３９２は、昇降溝３８１３に結合されて昇降するように、第２バリア３９２の外面に係止突起３９３が形成されている。
メンブレン４３の反転により、内部圧力が排出される時、内部圧力は、内側インシュレーティング部３８１の排出口Ｈ８０を通して第１間隔Ｇ１、第４間隔Ｇ４、第２間隔Ｇ２および第３間隔Ｇ３を順次に経由して、最終排出口Ｈ８１に排出される。
同時に、内部圧力は、キャップ３９０の蓋部３９１に作用し、内側インシュレーティング部３８１からキャップ３９０を上昇させる。したがって、内部圧力は、開放された最終排出口Ｈ８１により円滑に排出できる。
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。
１０ 電極アセンブリ
１１ 負極
１１ａ、１２ａ コーティング部
１１ｂ、１２ｂ 無地部
１２ 正極
１３ セパレータ
１５ ケース
２０ キャッププレート
２１ 第１電極端子（負極端子）
２１ａ、２２ａ リベットターミナル
２１ｂ、２２ｂ フランジ
２１ｃ、２２ｃ プレートターミナル
２２ 第２電極端子（正極端子）
３２ トッププレート
３６、３７ 負・正極ガスケット
４０、２４０、３４０ 外部短絡部
４２ 短絡ホール
４３ メンブレン
４４ コネクションプレート
４５ 短絡突起
６１、６２ 負・正極リードタブ
７１、７２ 負・正極インシュレータ
８０ インシュレータ
８１、３８１ 内側インシュレーティング部
８２ 外側インシュレーティング部
９０、２９０、３９０ キャップ
９１、２９１ 蓋部
９２、２９２、３９２ 第２バリア
２０１ 電解液注入口
２０２ ベントホール
２０３ 密封キャップ
２０４ ベントプレート
２０５ 切欠
３９３ 係止突起
４４１ プレート部
４４２ 円筒部
４４３ 底
８１１、３８１１ 第１挿入部
８１２ 第１バリア
８１３、３８１３ 収容溝
Ｄ 距離
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４ 第１、第２、第３、第４間隔
Ｈ１、Ｈ２ 端子ホール
Ｈ４４ 貫通ホール
Ｈ８０ 排出口
Ｈ８１ 最終排出口
１１ 負極
１１ａ、１２ａ コーティング部
１１ｂ、１２ｂ 無地部
１２ 正極
１３ セパレータ
１５ ケース
２０ キャッププレート
２１ 第１電極端子（負極端子）
２１ａ、２２ａ リベットターミナル
２１ｂ、２２ｂ フランジ
２１ｃ、２２ｃ プレートターミナル
２２ 第２電極端子（正極端子）
３２ トッププレート
３６、３７ 負・正極ガスケット
４０、２４０、３４０ 外部短絡部
４２ 短絡ホール
４３ メンブレン
４４ コネクションプレート
４５ 短絡突起
６１、６２ 負・正極リードタブ
７１、７２ 負・正極インシュレータ
８０ インシュレータ
８１、３８１ 内側インシュレーティング部
８２ 外側インシュレーティング部
９０、２９０、３９０ キャップ
９１、２９１ 蓋部
９２、２９２、３９２ 第２バリア
２０１ 電解液注入口
２０２ ベントホール
２０３ 密封キャップ
２０４ ベントプレート
２０５ 切欠
３９３ 係止突起
４４１ プレート部
４４２ 円筒部
４４３ 底
８１１、３８１１ 第１挿入部
８１２ 第１バリア
８１３、３８１３ 収容溝
Ｄ 距離
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４ 第１、第２、第３、第４間隔
Ｈ１、Ｈ２ 端子ホール
Ｈ４４ 貫通ホール
Ｈ８０ 排出口
Ｈ８１ 最終排出口
Claims (15)
- 電極アセンブリを内蔵するケースと、
前記ケースの開口を密閉するキャッププレートと、
前記キャッププレートに貫通設置され、前記電極アセンブリに電気的に連結される第１電極端子および第２電極端子と、
前記第１電極端子と前記第２電極端子とを前記電極アセンブリの外部で電気的に分離または短絡させる外部短絡部と、
を含み、
前記外部短絡部は、
前記キャッププレートに形成される短絡ホールを密閉するメンブレンと、
前記第１電極端子に電気的に連結され、前記メンブレンの一側に離隔配置されるコネクションプレートと、
前記コネクションプレートの貫通ホールに結合され、前記メンブレンの反転時、内部圧力を排出する排出口を備えるインシュレータと、
前記内部圧力を排出し、前記排出口への異物の流入を遮断するように前記インシュレータの前記排出口に係合されるキャップと、
を含むことを特徴とする二次電池。 - 前記コネクションプレートは、
前記第１電極端子に連結されるプレート部と、
前記プレート部から前記メンブレンに向かって突出し、前記短絡ホールの内面と離隔して配置される円筒部と、
を含み、
前記円筒部の前記メンブレン側の開口部には、底面が設けられており、
前記貫通ホールは、
前記円筒部の前記底面を貫くように形成されることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。 - 前記インシュレータは、
前記円筒部内部に形成される内側インシュレーティング部と、
前記プレート部および前記円筒部の外面に形成され、前記内側インシュレーティング部に連結される外側インシュレーティング部と、
を含むことを特徴とする、請求項２に記載の二次電池。 - 前記内側インシュレーティング部は、
前記貫通ホールを囲む第１の部分と、
前記円筒部の前記底面を覆うように形成された第２の部分と、
前記円筒部の内面を覆うように形成された第３の部分と、
前記第１の部分と前記第３の部分との間に設けられ、上側が開放された第１挿入部と、
前記第１挿入部の内側で、前記第１挿入部の直径方向に区画して収容溝を形成する第１バリアと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の二次電池。 - 前記キャップは、
前記収容溝に挿入される第２バリアと、
前記第２バリアの一側に連結され、前記第１挿入部を覆う蓋部と、
を含むことを特徴とする請求項４に記載の二次電池。 - 前記第１バリアは、複数形成され、
前記第１挿入部内に前記収容溝は複数形成され、
前記第２バリアは、複数形成され、前記各収容溝に係合される、
ことを特徴とする、請求項５に記載の二次電池。 - 前記第１バリアの端部と前記蓋部の内面との間には第１間隔が設けられ、
前記第２バリアの端部と前記収容溝の底面との間には第２間隔が設けられている、
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の二次電池。 - 前記第１バリアと前記第２バリアとは、一側で接し、他の一側の前記第１バリアと前記第２バリアとの間には第３間隔が設けられていることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の二次電池。
- 前記インシュレータは、前記蓋部の少なくとも一側に形成され、前記第３間隔に連結される最終排出口を備え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挿入部および前記第１バリアは、同心の円筒形状に形成されることを特徴とする請求項５に記載の二次電池。
- 前記第１挿入部および前記第２バリアは、同心の円筒形状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。
- 前記第２バリアは、複数形成され、互いに円周方向に沿って分離されていることを特徴とする請求項１１に記載の二次電池。
- 前記第１バリアと前記第２バリアと一側の間には第３間隔が設けられ、前記第１バリアと前記第２バリアとの他の一側の間には第４間隔が設けられていることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の二次電池。
- 前記排出口、前記第１間隔、前記第４間隔、前記第２間隔および前記第３間隔は、前記蓋部の少なくとも一側に形成された前記インシュレータの最終排出口に順次に連結されることを特徴とする、請求項１３に記載の二次電池。
- 前記内側インシュレーティング部の前記第１挿入部は、内面に昇降溝を形成しており、
前記キャップの前記第２バリアは、前記昇降溝に結合されて昇降するように外面に係止突起を形成していることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の二次電池。
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