JP2018526769A - 二次電池用シーリング装置 - Google Patents

Abstract

本発明による電極組み立て体と電解液が収容されたケースのシーリング部をシーリングする二次電池用シーリング装置に係り、シーリング部の表面を熱融着してシーリングする第１シーリング片と第２シーリング片で設けられたシーリング部材を含み、上記第１シーリング片と上記第２シーリング片は、上記シーリング部の表面の外側端から反対側の内側端方向に備えられ、上記シーリング部の表面を熱融着してシーリングする複数個の熱融着部と、上記複数個の熱融着部の間に備えられ、上記シーリング部の表面をシーリングしない未熱融着部で設けられる。

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１５年１２月１１日付韓国特許出願第１０-２０１５-０１７７２５９号を基礎とした優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されている全ての内容は、本明細書の一部として含まれる。

本発明は、電極組み立て体と電解液が収容されたケースのシーリング部をシーリングする二次電池用シーリング装置に関する。

一般に、二次電池（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｂａｔｔｅｒｙ）は充電できない一次電池とは違って、充電及び放電が可能な電池を言い、このような二次電池は、携帯電話、ノートパソコン及びカムコーダなどの先端電子機器分野で広く使われている。

従来の技術による二次電池は、図１を参照すれば、電極組み立て体３０、電解液及び電極組み立て体３０と、電解液を収容するケース２０を含み、ケース２０は、電極組み立て体３０と電解液を収容する収容部２１と、収容部２１を密閉するシーリング部２２で設けられる。

ここで、シーリング部２２は熱融着してシーリングするが、この時シーリング装置１０を利用する。すなわち、シーリング装置１０は、シーリング部２２の上面と下面を同時に熱と圧力をかけてシーリングする。

しかし、従来技術によるシーリング装置１０は、シーリング部２２を熱と圧力をかけてシーリングする場合、シーリング部２２の内側に位置したシーラント層２２ａが溶融されると同時に、シーリング部２２の外部へ流れ出るようになるので、シーリング部２２の厚さが減少することによってシーリング性が大きく落ちる問題があった。特に、溶融されたシーラント層２２ａが収容部２１へ流れ出る場合、図１に示すように、「加着領域」を形成し、この「加着領域」と電極組み立て体３０が接触する場合、短絡による発火及び爆発が発生することがある。（ここで、加着領域は、外部へと隆起しながら突出される現象を言う。）

本発明は、上記のような問題点を解決するために発明されたもので、本発明の目的は、ケース２０のシーリング部２２の厚さが減少することを防いで、シーリング強度を高めるし、特に、シーリング部２２のシーラント層２２ａが収容部２１へ流れ出ないように遮断して加着領域の形成を防いだ二次電池用シーリング装置を提供することにある。

上記のような目的を達成するための本発明による、電極組み立て体と電解液が収容されたケースのシーリング部をシーリングする二次電池用シーリング装置は、上記シーリング部の表面を熱融着してシーリングする第１シーリング片と第２シーリング片で設けられるシーリング部材を含み、上記第１シーリング片と上記第２シーリング片は、上記シーリング部の表面の外側端から反対側の内側端の方向に備えられ、上記シーリング部の表面を熱融着してシーリングする複数個の熱融着部と、上記複数個の熱融着部の間に備えられて上記シーリング部の表面をシーリングしない未熱融着部で形成されてもよい。

上記未熱融着部は、上記シーリング部の表面方向に開放される開放溝で構成されてもよい。

上記第１シーリング片の未熱融着部と上記第２シーリング片の未熱融着部は、相互対応されるように備えられてもよい。

上記シーリング部の内側端に位置した上記熱融着部には、上記シーリング部の内側端へ行くほど上向きに傾いた上向き傾斜面が形成され、上記上向き傾斜面は、上記シーリング部の内側端へ行くほど加圧力を減少させて、上記シーリング部の内側端の幅が徐々に増大するように変形させることができる。

上記シーリング部の外側端に位置した上記熱融着部には、上記シーリング部の外側へ行くほど下向きに傾いた下向き傾斜面が形成され、上記下向き傾斜面は、上記シーリング部の外側端へ行くほど加圧力を徐々に増大させて、上記シーリング部の外側端を尖ったように変形させることができる。

上記シーリング部の外側端を溶接してシーリングする溶接部材をさらに含んでもよい。

上記溶接部材は、超音波溶接またはレーザー溶接であってもよい。

本発明は、下記のような効果がある。

第一：本発明による二次電池のシーリング装置は、ケースのシーリング部に備えられたシーラント層がケースの内側へ移動しないように遮断する未熱融着部を含むことで加着領域の形成を防止し、これによって短絡による事故の発生を予め防ぐことができる。

第二：本発明による二次電池のシーリング装置での未熱融着部は、開放溝で形成することにより製作の容易性を得ることができる。

第三：本発明による二次電池のシーリング装置は、上記シーリング部の外側端に位置した上記熱融着部に下向きに傾いた傾斜面を形成し、上記シーリング部の外側端を尖ったように変形させてシーリング性を高めることができる。

第四：本発明による二次電池のシーリング装置は、上記シーリング部の内側端に位置した上記熱融着部に上向きに傾いた傾斜面を形成し、上記シーリング部の内側端の幅を徐々に増大させ、これによってケース内部への加着領域の発生を顕著に防ぐことができる。

従来の技術による二次電池用シーリング装置を示した図である。 本発明による二次電池用シーリング装置を示した図である。 本発明による二次電池用シーリング装置のシーリング状態を示した図であって、シーリング部材のシーリング状態を示した図である。 本発明による二次電池用シーリング装置のシーリング状態を示した図であって、溶接部材の溶接状態を示した図である。

以下、図面を参照して本発明が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、幾つか異なる形態で備えられてもよく、ここで説明する実施例に限定されない。そして、図面で本発明を明確に説明するために、説明と関係ない部分は省略し、明細書全体に亘って類似する部分に対しては、類似な図面符号を付した。

一方、図２を参照すれば、二次電池１００は、電極組み立て体１１０、電解液（未図示）、及び電極組み立て体１１０と電解液が収容されるケース１２０を含み、ケース１２０は、電極組み立て体１１０と電解液が収容される収容部１２１と、収容部１２１の縁に沿って設けられ、収容部１２１を密閉するシーリング部１２２で構成される。

ここで、ケース１２０は上部ケース及び下部ケースからなって、上記上部ケースと下部ケースが相互結合しながら電極組み立て体と電解液を収容する。

すなわち、上部ケースの収容溝と下部ケースの収容溝が結合しながら電極組み立て体と電解液を収容する収容部１２１を形成し、上部ケースのシーリング面と下部ケースのシーリング面がシーリングされながら収容部１２１を密閉するシーリング部１２２を形成する。

そして、ケース１２０は、その外面に絶縁物質からなる外部被覆層と、アルミニウムまたはＳＵＳからなる中問層と、内面に熱接着剤からなるシーラント層１２２ａを含む。

一方、ケース１２０のシーリング部１２２は熱融着してシーリングするようになるが、この時、本発明によるシーリング装置２００を利用し、これによってシーリング部１２２のシーリング強度を高め、特にシーリング部１２２のシーラント層１２２ａが収容部１２１へ流れ出ることを防いで、加着領域（図１参照）が形成されることを防止する。

すなわち、ケース１２０のシーリング部１２２が過シーリングされる場合、シーリング部１２２の内側に備えられたシーラント層１２２ａが溶融され過ぎて、シーリング部１２２の外部へ流れ出るようになるし、これによってシーリング部１２２の厚さが減少してシーリングの強度が減少する。特に、シーラント層１２２ａが収容部１２１へ流れ出る場合、加着領域が発生することがある。

このような問題を解決するための本発明による二次電池用シーリング装置２００は、シーリング部１２２のシーリング、特に過シーリング時のシーラント層１２２ａが過溶融されてもシーリング部１２２の外部へ流れ出ることを防ぎ、これによって加着領域の発生を防止する。

以下、シーリング部１２２は、収容部１２１に連結される端部を内側端（図２で見た時、収容部に連結された右側端部）と称し、上記内側端と反対側の端部を外側端（図２で見た時、シーリング部の左側端部）と称する。

一例として、本発明による二次電池用シーリング装置２００は、図２に示されているように、ケース１２０のシーリング部１２２の表面を熱融着してシーリングするシーリング部材２１０と、ケース１２０のシーリング部１２２の外側端を溶接してシーリングする溶接部材２２０を含む。

シーリング部材２１０は、シーリング部１２２の上面と下面を同時に熱融着してシーリングする第１シーリング片２１１と第２シーリング片２１２で形成される。

第１シーリング片２１１と第２シーリング片２１２は対称となるように形成される。つまり、第１シーリング片２１１と第２シーリング片２１２は、シーリング部１２２の内側端から外側端の方向に設けられ、シーリング部１２２を多段で熱融着してシーリングする複数個の熱融着部２１１ａ、２１２ａと、複数個の熱融着部２１１ａ、２１２ａの間に設けられてシーリング部１２２をシーリングしない未熱融着部２１１ｂ、２１２ｂで形成される。

すなわち、第１シーリング片２１１と第２シーリング片２１２で複数個の熱融着部２１１ａ、２１２ａが位置したシーリング部１２２の表面は、熱と圧力によってシーラント層１２２ａが溶融しながらシーリングされるし、未熱融着部２１１ｂ、２１２ｂが位置したシーリング部１２２の表面は、熱と圧力が発生しないため、シーラント層１２２ａがそのまま維持されながらシーリングされない。ここで、シーリングされないシーラント層１２２ａは、溶融されるシーラント層１２２ａが連結しながら固まることを遮断し、これによってシーリング部１２２の外部へシーラント層１２２ａが流れて引き出されることを顕著に防ぐことができる。

言い換えれば、複数個の熱融着部２１１ａ、２１２ａによって溶融される複数個のシーラント層１２２ａでシーリングの強度を高めることができるし、未熱融着部２１１ｂ、２１２ｂによって溶融されないシーラント層１２２ａによって溶融されたシーラント層１２２ａがシーリング部１２２の外部へ流れ出ることを防ぐことができる。これにより、シーリング強度の増大とともに加着領域の発生を防止することができる。

ここで、第１シーリング片２１１の未熱融着部２１１ｂと第２シーリング片２１２の未熱融着部２１２ｂは、相互対応されるように備えられ、これによって、溶融されたシーラント層１２２ａが移動することを顕著に遮断することができる。

一方、未熱融着部２１１ｂ、２１２ｂは、図３に示されているように、シーリング部１２２の方向へ開放される開放溝で設けられる。すなわち、開放溝である未熱融着部２１１ｂ、２１２ｂで加圧されないシーリング部１２２が隆起することがあり、これによってシーラント層１２２ａの外部への引き出しを顕著に防止することができる。

一方、シーリング部１２２の内側端に位置した熱融着部２１１ａ、２１２ａには、シーリング部１２２の内側へ行くほど上向きに傾いた上向き傾斜面２１１ａ-１、２１２ａ-１が形成され、上向き傾斜面２１１ａ-１、２１２ａ-１は、シーリング部１２２の内側端へ行くほど加圧力を徐々に減少させてシーリング部１２２の内側端の幅が徐々に増大されるように変形させ、これによってシーリング部１２２の内側端に位置したシーラント層１２２ａの外部への引き出しを顕著に防止することができる。

一方、シーリング部１２２の外側端に位置した熱融着部２１１ａ、２１２ａには、シーリング部１２２の外側へ行くほど下向きに傾いた下向き傾斜面２１１ａ-２、２１２ａ-２が形成され、下向き傾斜面２１１ａ-２、２１２ａ-２は、シーリング部１２２の外側端へ行くほど加圧力を徐々に増大させ、シーリング部１２２の外側端を尖ったように変形し、これによってシーリング部１２２の端のシーリング性を高めることができる。

溶接部材２２０は、図４に示されているように、シーリング部１２２の外側端を溶接してシーリングし、これによって、シーリング部材２１０とともにシーリング部１２２のシーリング強度を高めることができる。一方、溶接部材２２０は超音波溶接またはレーザー溶接を使うことができる。

このように、本発明による二次電池用シーリング装置２００は、シーリング部１２２のシーリング強度を高めることができるし、特に、加着領域の発生を防ぐことができる。

本発明の範囲は、上記詳細な説明より後述する特許請求の範囲によって表れ、特許請求の範囲の意味及び範囲、そしてその均等概念から想到する多様な変形形態は、本発明の範囲に含まれるものとして解釈されなければならない。

Claims (7)

1. 電極組み立て体と、電解液が収容されたケースのシーリング部をシーリングする二次電池用シーリング装置において、
   前記シーリング部の表面を熱融着してシーリングする第１シーリング片と第２シーリング片で設けられるシーリング部材を含み、
   前記第１シーリング片と前記第２シーリング片は、前記シーリング部の表面の外側端から反対側の内側端の方向に備えられ、
   前記シーリング部の表面を熱融着してシーリングする複数個の熱融着部と、前記複数個の熱融着部の間に備えられ、
   前記シーリング部の表面をシーリングしない未熱融着部で設けられる、
   二次電池用シーリング装置。
2. 前記未熱融着部は、前記シーリング部の表面方向に開放される開放溝で形成される、
   請求項１に記載の二次電池用シーリング装置。
3. 前記第１シーリング片の未熱融着部と、前記第２シーリング片の未熱融着部は、相互対応するように備えられる、
   請求項１または２に記載の二次電池用シーリング装置。
4. 前記シーリング部の内側端に位置した前記熱融着部には、前記シーリング部の内側端へ行くほど上向きに傾いた上向き傾斜面が形成され、
   前記上向き傾斜面は、前記シーリング部の内側端へ行くほど加圧力を減少させ、
   前記シーリング部の内側端の幅が徐々に増大されるように変形させる、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の二次電池用シーリング装置。
5. 前記シーリング部の外側端に位置した前記熱融着部には、前記シーリング部の外側へ行くほど下向きに傾いた下向き傾斜面が形成され、
   前記下向き傾斜面は、前記シーリング部の外側端へ行くほど加圧力を徐々に増大させ、
   前記シーリング部の外側端を尖ったように変形させる、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の二次電池用シーリング装置。
6. 前記シーリング部の外側端を溶接してシーリングする溶接部材をさらに含む、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の二次電池用シーリング装置。
7. 前記溶接部材は、超音波溶接またはレーザー溶接である、
   請求項６に記載の二次電池用シーリング装置。

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