JP2015523691A - 二次電池の構造 - Google Patents
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Abstract
本発明は、二次電池構造に関するものであり、缶；前記缶の内部に収容され、正極タブと負極タブが形成される電極組立体；前記缶の開放された上端を密封するキャッププレート；及び前記缶と前記キャッププレートとの間に備えられ、前記正極タブのための正極タブホール、前記負極タブのための負極タブホール、及び注液含浸のための注液含浸ホールが形成される上部絶縁体を含み、前記正極タブホール、前記負極タブホール及び前記注液含浸ホールはそれぞれ、前記上部絶縁体の長さ方向へ延長して前記上部絶縁体を幅方向に均分する線（a）、または前記上部絶縁体の幅方向へ延長して前記上部絶縁体を長さ方向に均分する線（b）のうち少なくともいずれか一つ以上に対して対称をなすように形成される。【選択図】図5
Description
本発明は、二次電池の構造に関し、より詳しくは、二次電池に適用された上部絶縁体の構造を改善し、撓み抵抗力および組立性を増大させた二次電池の構造に関する。
一般に、二次電池（secondary battery）は、充電が不可能な一次電池とは異なり、充電および放電が可能な電池を言い、このような二次電池は、セルラーフォーン、ノートブック、コンピュータ、キャムコーダーなどの先端電子機器の分野で広く用いられている。特に、リチウム二次電池は作動電圧が3.6Vであって、電子装備の電源として多く用いられているニッケル-カドミウム電池や、ニッケル-水素電池より3倍も高く、単位重量当たりエネルギー密度が高いとの側面で急速に伸びている傾向である。
また、リチウム二次電池は、主に正極活物質としてリチウム系酸化物、負極活物質としては炭素材を用いている。一般に、電解液の種類に従い液体電解質電池と高分子電解質電池に分類され、液体電解質を用いる電池をリチウムイオン電池といい、高分子電解質を用いる電池をリチウムポリマー電池という。また、リチウム二次電池は、多様な形状に製造されているが、代表的な形状には円筒型、角型、及びパウチ型がある。
図1乃至図4は、従来の技術に係る二次電池の上部絶縁体を示した図である。
従来の技術の第1実施例に係る二次電池は、図1及び図2に示すように、缶と、缶の内部に収容され正極タブ、セパレータ、負極タブからなる電極組立体と、缶の開放された上端と結合して缶の上端を密封するキャッププレート、およびキャッププレートの下部に備えられ、正極タブと負極タブが通過するホールが形成された上部絶縁体10を含む。
ここで、上部絶縁体10 は角型で形成され、上部に負極タブのための負極タブホール11 と、注液を含浸するための注液含浸ホール12、および正極タブのための正極タブホール13が形成される。
しかし、従来の技術の第1例に係る二次電池の上部絶縁体10は、負極タブホール11 、正極タブホール13と注液含浸ホール12が偏心するように形成されており、ここに外部の力が抵抗力が弱い部分に集中することで不良が発生し、さらに、上部絶縁体10 の前後または左右を同一に合わせない場合、組立てができず、ここに同一の方向に合わせた状態で組立てなければならない煩わしさがあった。
ここに、従来の技術の第2例に係る二次電池の上部絶縁体10は、図3及び図4に示すように、注液含浸ホール12と負極タブホール11を同一の大きさで形成し、組立性と撓みに対する剛性を増大させたが、注液含浸ホール12の空間が狭くて作業性が落ち、さらに正極タブホール13が偏心するように形成され、従来の第1例のように組立性が落ちる。
前述の問題点を解決するため、本発明が達成しようとする技術的課題は、上部絶縁体の構造を改善して撓み応力に対する剛性増大とともに、前後または左右関係なく組立てが可能な二次電池構造を提供することである。
本発明は二次電池の構造は缶；前記缶の内部に収容され、正極タブと負極タブが形成される電極組立体；前記缶の開放された上端を密封するキャッププレート；及び前記缶と前記キャッププレートとの間に備えられ、前記正極タブのための正極タブホール、前記負極タブのための負極タブホール及び注液含浸のための注液含浸ホールが形成される上部絶縁体を含み、前記正極タブホール、前記負極タブホール及び前記注液含浸ホールはそれぞれ、前記上部絶縁体の長さ方向へ延長して前記上部絶縁体を幅方向に均分する線（a）、または前記上部絶縁体の幅方向へ延長して前記上部絶縁体を長さ方向に均分する線（b）のうち少なくともいずれか1つに対し対称をなすように形成されることができる。
前記正極タブホール、前記負極タブホール及び前記注液含浸ホールは、前記上部絶縁体の長さまたは幅方向へ延長して前記上部絶縁体を厚み方向に均分する線（c）に対してさらに対称をなすように形成されることができる。
前記負極タブホールは、前記上部絶縁体の上面中央に形成され、前記注液含浸ホールは、前記負極タブホールを挟んで前記上部絶縁体の長さ方向へ両側に複数個が形成され、前記正極タブホールは、注液含浸ホールを挟んで前記上部絶縁体の幅方向へ両方に一つ以上が形成されることができる。
前記上部絶縁体の上下面には、枠に沿って補強片が形成されることができる。
前記補強片は、前記上部絶縁体の長さまたは幅方向へ延長し、前記上部絶縁体を厚み方向に均分する線（c）に対して対称をなすように形成することができる。
前記正極タブホールは、前記上部絶縁体の幅方向へ開放するように形成することができる。
前記正極タブホールには、正極タブホールを仕上げる切開部材が形成され、前記切開部材は、一部が正極タブホールに切開可能に連結することができる。
前記切開部材は、上部絶縁体の製作時に一体に成形することができる。
前記負極タブホールは角型で形成され、前記注液含浸ホールは、円形または楕円形で形成することができる。
本発明によれば、対称をなすように改善された上部絶縁体を二次電池に適用することにより、組立ての便宜性を増大させることができ、撓み抵抗力と支持反力を最大化することができ、ここに上部絶縁体の商品性を高めることができる。
本発明の二次電池の上部絶縁体構造は、幅、長さ及び厚さの中心線を基準に対称をなすように形成し、ここに製作性、組立性や互換性を増大させることができる。
以下、図を参照し、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように、本発明の実施例を詳しく説明する。しかし、本発明は、色々相違する形態で具現されることができ、ここで説明する実施例に限定されない。また、図で本発明を明らかに説明するため説明と関係ない部分は省略し、明細書全体を介して類似した部分については同一の図面符号を付けた。
本発明の第1実施例に係る二次電池の構造は、図では記載していないが、上部が開放された缶、前記缶の内部に収容され正極タブと負極タブが設けられた電極組立体、前記缶の開放された上端を密封するキャッププレートと、前記缶と前記キャッププレートとの間に備えられ、正極タブのための正極タブホール130、負極タブのための負極タブホール110、及び注液含浸のための注液含浸ホール120が形成される上部絶縁体100を含む。
ここで、上部絶縁体100は、図5および図6に示したように、負極タブホール110、注液含浸ホール120及び正極タブホール130が上部絶縁体100の幅方向、長さ方向および厚さ方向中心線から対称をなすように形成されることができる。
一例として、負極タブホール110 、注液含浸ホール120及び正極タブホール130はそれぞれ、上部絶縁体100の長手方向へ延長し、上部絶縁体100を幅方向に均分する線（a）、または上部絶縁体100の幅方向へ延長して前記上部絶縁体100を長さ方向に均分する線（b）のうち少なくとも一つ以上に対して対称をなすように形成される（図5参照）。
すなわち、負極タブホール110は、上部絶縁体100の上面中央に形成され、図5に示されたa線またはb線に対して対称をなすように形成される。
一方、負極タブホール110は、上部絶縁体100の長さ方向へ延びる長角型で形成され、ここにより広い面積の空間確保が可能である。
注液含浸ホール120は、負極タブホール110を挟んで上部絶縁体100の長さ方向へ両方に複数個が形成され、図5に示されているa線またはb線に対して対称をなすように形成される。
一方、注液含浸ホール120は、円形または楕円形で形成することができる。すなわち、注液含浸ホール120は円形で形成されると対称力を増大させることができ、楕円形で形成されるとより広い幅を確保して作業性を増大させることができる。さらに、円形に備え、楕円形で配列する場合、同一面積に対して注液含浸ホール120の個数を減らすことができて製作の容易性を得ることができる。
正極タブホール130は、注液含浸ホール120を挟んで前記上部絶縁体100の幅方向へ両側に一つ以上が形成され、図5に示されたa線またはb線に対して対称をなすように形成される。
ここで、正極タブホール130は、使用の便宜性と撓みの剛性を増大させるため、図5および図6に示すように、注液含浸ホール120を挟んで前記上部絶縁体100の幅方向へ両側にそれぞれ2つずつ、合わせて4つを形成する。
また、正極タブホール130は、上部絶縁体100の幅方向に開放されるように形成され、ここに正極タブ130の通過時の効率性を増大させる。
したがって、負極タブホール110 、注液含浸ホール120及び正極タブホール130を上部絶縁体100に示されているa線、またはb線に対し対称をなすように形成することにより、いずれの方向でも組立てが可能である。
一方、負極タブホール110、注液含浸ホール120と正極タブホール130は、上部絶縁体100の長さや幅方向へ延長し、上部絶縁体100を厚さ方向に均分する線（c ）に対しても対称をなすように形成されることができる（図6参照）。
すなわち、上部絶縁体100は、前面と背面が対称をなすように形成し、ここに上部絶縁体100の前面または背面の区別なく使用が可能であり、ここに上部絶縁体100のひっくり返りを考慮する必要がないため、工程縮小と収率を改善する。
一方、上部絶縁体100の上下面には、枠に沿って補強片140が形成され、この補強片140により上部絶縁体100の剛性を増大させる。
ここで、補強片140は、前記上部絶縁体100の長さや幅方向へ延長して前記上部絶縁体を厚み方向に均分する線（c）に対して対称をなすように形成され、ここに上部絶縁体100の組立時の左右の替え、またはひっくり返りなどの問題が発生することを防止する。
このように、上部絶縁体100は、図5および図6に示されたa線、b線、ｃ線のいずれか一つ以上の線に対して対称をなすように負極タブホール110 、注液含浸ホール120及び正極タブホール130を形成することにより、上部絶縁体100の左右の替え、またはひっくり返りなどの問題を解決して組立性を増大させ、上部絶縁体100の斜面の撓み応力が同一で、上部絶縁体が撓む問題を解決することができる。
以下、本発明に係る二次電池構造の他の実施例を説明するにおいて、前述の第1実施例と同一であるか、又は類似の構成については類似した構成符号を用い、重複する説明は省略する。
図7は、本発明に係る二次電池構造の第2実施例を示す図である。
第2実施例に係る二次電池の構造は、図7に示すように、第1実施例の構成で正極タブホール130´を注液含浸ホール120´を挟んで前記上部絶縁体100´の幅方向へ両側にそれぞれ一つずつ形成し、ここに製作の容易性と、より広い面積を確保して正極タブ通過時の作業性と互換性を増大させることができる。
図8は、本発明に係る二次電池の構造の第3実施例を示す図である。
第3実施例に係る二次電池の構造は、図8に示すように、第1実施例の正極タブホールの他の実施例として、上部絶縁体100"に形成された正極タブホール130"には、正極タブホール130"を仕上げる切開部材150がさらに設けられ、前記切開部材150は、一部が正極タブホール130"に連結される切開部151を形成し、この切開部151を切断することにより切開部材150を正極タブホール130"から分離させることができる。
すなわち、第3実施例に係る二次電池の構造は、正極タブホール130"に切開部材150を形成し、撓みに対する剛性を増大させる一方、正極タブ通過時、それに該当する部分の正極タブホール130"に形成された切開部材150のみ切開して撓みに対する剛性低下を最小化する。
ここで、切開部材150は、上部絶縁体100"の製作時に一体に成形され、ここに製作の容易性を得る。
本発明の範囲は、前記の詳細な説明よりは後述の特許請求範囲により表れ、特許請求の範囲の意味および範囲、またその均等概念から導き出される全ての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれるものと解釈されなければならない。
Claims (9)
- 缶;
前記缶の内部に収容され、正極タブと負極タブが形成される電極組立体;
前記缶の開放された上端を密封するキャッププレート;および
前記缶と前記キャッププレートとの間に備えられ、前記正極タブのための正極タブホール、前記負極タブのための負極タブホール及び注液含浸のための注液含浸ホールが形成される上部絶縁体を含み、
前記正極タブホール、前記負極タブホール及び前記注液含浸ホールはそれぞれ、前記上部絶縁体の長さ方向へ延長して前記上部絶縁体を幅方向に均分する線（a）、または前記上部絶縁体の幅方向へ延長して前記上部絶縁体を長さ方向に均分する線（b）のうち少なくとも1つ以上に対して対称をなすように形成されることを特徴とする二次電池の構造。 - 前記正極タブホール、前記負極タブホール及び前記注液含浸ホールは、前記上部絶縁体の長さ、または幅方向へ延長して前記上部絶縁体を厚み方向に均分する線（c）に対しても対称をなすように形成されることを特徴とする請求項1記載の二次電池の構造。
- 前記負極タブホールは、前記上部絶縁体の上面中央に形成され、前記注液含浸ホールは前記負極タブホールを挟んで前記上部絶縁体の長さ方向へ両側に複数個が形成され、前記正極タブホールは、注液含浸ホールを挟んで前記上部絶縁体の幅方向へ両側に一つ以上が形成されることを特徴とする請求項2記載の二次電池の構造。
- 前記上部絶縁体の上下面には、枠に沿って補強片が形成されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の二次電池の構造。
- 前記補強片は、前記上部絶縁体の長さまたは幅方向へ延長し、前記上部絶縁体を厚み方向へ均分する線（c）に対して対称をなすように形成されることを特徴とする請求項4記載の二次電池の構造。
- 前記正極タブホールは、前記上部絶縁体の幅方向に開放されるように形成されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の二次電池の構造。
- 前記正極タブホールには、正極タブホールを仕上げる切開部材が形成され、
前記切開部材は、一部が正極タブホールに切開可能に連結されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の二次電池の構造。 - 前記切開部材は、上部絶縁体の製作時に一体に成形されていることを特徴とする請求項7記載の二次電池の構造。
- 前記負極タブホールは角型で形成され、
前記注液含浸ホールは、円形または楕円形で形成されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の二次電池の構造。
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