JP2019511824A - 電極端子接続プレートを備えている電池パック - Google Patents

電極端子接続プレートを備えている電池パック Download PDF

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Abstract

本発明は、円筒状の缶の開放された一方の面にキャップアセンブリが結合されてクランピング部を形成し、前記クランピング部の上端面及びキャップアセンブリの上端の中央部位にそれぞれ第１の電極端子及び第２の電極端子を形成する複数の円筒状の電池セルと、前記円筒状の電池セルのキャップアセンブリが同じ方向を向くように円筒状の電池セルが側面配列された状態で、前記電池セルのクランピング部の上端面に同時に結合される第１の電極端子接続プレートと、を備えており、前記第１の電極端子接続プレートは、キャップアセンブリのクランピング部の上端面に溶接されるように、相対的に薄い厚さからなる溶接プレートと、前記キャップアセンブリに対向する溶接プレートの上面に結合されており、前記クランピング部の上端面の第１の電極端子間の円滑な通電のために、前記溶接プレートに比べて相対的に厚い厚さからなる導電性プレートと、を備えることを特徴とする電池パックを提供する。

Description

本発明は、電極端子接続プレートを備えている電池パックに関する。
最近の化石燃料の枯渇によるエネルギー源のコストアップや環境汚染への関心の増幅には目を見張るものがあり、これに伴い、環境にやさしい代替エネルギー源へのニーズが高まる一方であり、この代替エネルギー源は、将来の生活を営む上で必要不可欠なものとなっている。
この理由から、原子力、太陽光、風力、潮力など各種多様な電力の生産技術への取り組みが絶え間なく続けられており、このようにして生産されたエネルギーをなお一層効率的に使用するための電力貯蔵装置に大きな関心が寄せられている。
特に、モバイル機器に関する技術の開発が盛んに行われており、かつ、モバイル機器への需要が高まることに伴い、エネルギー源としての電池の需要が急増しており、これに伴い、各種のニーズに応え得る電池への取り組みが盛んに行われている。
代表的に、電池の形状の側面からみると、薄肉であって、携帯電話などの製品に適用可能な角形二次電池及びポーチ型二次電池への需要が高く、材料の側面からみると、高いエネルギー密度、放電電圧、出力安定性などのメリットを有するリチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池などのリチウム二次電池への需要が高い。
また、二次電池は、正極、負極、及び正極と負極との間に挟持されるセパレータが積層された構造の電極組立体がどのような構造となっているかによって分類されたりもし、代表例としては、長尺のシート状の正極及び負極をセパレータが挟持された状態で巻き取った構造のジェリー・ロール型（巻取型）電極組立体、所定の大きさの単位で切り取った多数の正極及び負極を、セパレータを挟持した状態でこの順に積層したスタック型（積層型）電極組立体などが挙げられる。
最近では、前記ジェリー・ロール型電極組立体及びスタック型電極組立体が有する問題を解消するために、前記ジェリー・ロール型及びスタック型を組み合わせたタイプの更に一歩進んだ構造の電極組立体であって、所定の単位の正極及び負極をセパレータを挟持した状態で積層した単位セルを分離フィルムの上に位置させた状態で順次に巻き取った構造のスタック／フォルディング型電極組立体が開発された。
また、二次電池は、電池ケースの形状に応じて、電極組立体が円筒状又は角形の金属缶に内蔵されている円筒状電池及び角形電池と、電極組立体がアルミニウムラミネートシートのポーチ状のケースに内蔵されているポーチ型電池と、に分類される。
このような二次電池は、それが用いられる外部機器の種類に応じて、単一の電池の形で用いられたり、多数の単位電池を電気的に接続した電池パックの形で用いられたりする。
例えば、携帯電話などの小型デバイスは、電池１個の出力及び容量で所定の時間の間に作動可能であるのに対し、ノート型パソコン、小型ＰＣなどの場合には、出力及び容量の問題があって、多数の円筒状の電池を並列及び直列方式で接続した電池パックの使用が求められる。
一般に、前記円筒状の電池は、容量及び出力の側面からみて、角形やポリマー電池よりも望ましいものとされている。
図１は、従来の円筒状の電池セルの構造を概略的に示す垂直断面図である。
図１を参照すると、円筒状の電池セル１００は、巻取型構造の電極組立体１２０を円筒状のセルケース１３０に収納し、セルケース１３０内に電解液を注液した後に、セルケース１３０の開放上端にキャップアセンブリ１４０をクランピングして結合することにより製作する。
キャップアセンブリ１４０は、上端の中央部位１４１に正極端子が形成されており、キャップアセンブリ１４０の上端の中央部位１４１を除く円筒状の電池セル１００の残りの部位には負極端子を形成する。
電極組立体１２０は、正極１２１と、負極１２２及びセパレータ１２３をこの順に積層し、丸く巻き取って製造する。
電極組立体１２０の中央部位に形成された貫通状の巻芯部１５０には、円筒状のセンターピン１６０が挿通されている。
センターピン１６０は、一般的に、所定の強度を与えるために金属素材から作製されており、板材を丸く折り曲げた中空状の円筒状の構造となっている。
このようなセンターピン１６０は、電極組立体１２０を固定及び支持する作用と、充放電及び作動の際に内部の反応により生じるガスを放出する通路としての作用とをする。
一般に、ノート型パソコン、小型ＰＣなどに用いられる電池パックは、多数の円筒状の電池を並列又は直列方式で連結してなる電池セル配列体に保護回路モジュール（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｍｏｄｕｌｅ：ＰＣＭ）を連結してパックケースないしケース部材の内部に搭載した構造となっている。
このとき、前記電池セル配列体は、金属プレートから構成された接続部材がそれぞれの電池セルの電極端子に溶接により結合されることにより、相互間に電気的に接続される。
ここで、前記接続部材は、相互間の干渉を極力抑え、これによる内部短絡の問題を予防できるように、極性に応じてそれぞれ円筒状の電池セルの相対向する上端及び下端に溶接されて結合される。
しかしながら、このような構造は、円筒状の電池セルの相対向する上端及び下端の両方ともに接続部材が位置することにより、電池パックの一部の構成要素の結合及び配置の過程において、前記構成要素が円筒状の電池セルの上端ないし下端の部位に配設できなくなるなどの構造的な制限が生じてしまう。
また、このような構造に円筒状の電池セルを連結する溶接過程においては、まず、前記電池セルのキャップアセンブリが位置する上端又は下端のうちのどちらか一方の部位に対する接続部材の溶接を行う。
前記上端又は下端のうちのどちらか一方の部位に対する溶接が終わった後に、前記電池セルをひっくり返して、残りの部位に対する接続部材の溶接が行わなければならないため、このような溶接過程はかなり面倒であり、所要時間及びコストが増えてしまうという問題がある。
これに対し、円筒状の電池セルのキャップアセンブリが位置する上端部位のように、同じ部位において、正極端子及び負極端子に接続部材が結合される構造が考えられる。
しかしながら、前記正極端子は、相対的に広い面積を有するキャップアセンブリの上端の中央部位に形成されるのに対し、負極端子は、前記キャップアセンブリの上端の中央部位を除く残りの部位のうち、相対的に狭い面積を有するクランピング部の上端面に形成される。
これにより、前記クランピング部の上端面に対する接続部材の溶接は、相対的に煩雑であり、このような溶接性を改善するために前記接続部材を薄肉に形成する場合、接続部材の抵抗が増えることに伴い、前記円筒状の電池セルの負極端子の間に電流が通電する過程において熱が生じる虞があり、これは、電池パックの安全性を低下させる要因として作用することがある。
すなわち、前記円筒状の電池セルのクランピング部の上端面に結合される接続部材は、前記クランピング部の上端面に対する溶接が行われ易いとともに、負極端子間の通電が円滑に行われる構造に形成されなければならない。
したがって、このような問題を根本的に解消可能な技術の必要性が高いのが現状である。
本発明は、上述したような従来の技術の問題と、過去から要請されてきた技術的な課題とを解決することを目的とする。
本願の発明者らは、より深く研究を重ね、種々実験に実験を重ねたすえに、後述するように、電池セルのクランピング部の上端面に結合される第１の電極端子接続プレートを、厚さが互いに異なる溶接プレート及び導電性プレートから構成すれば、上記の問題や課題を解決することができるという知見を得た。
これにより、前記溶接プレートを介して、クランピング部の上端面に対する第１の電極端子接続プレートの溶接をさらに容易に行うことができるとともに、導電性プレートを介して第１の電極端子間の円滑な通電を行うことが可能になって、安全性を向上させることができる。
また、キャップアセンブリの上端に対して第１の電極端子接続プレート及び第２の電極端子接続プレートを両方とも結合するように構成することにより、前記キャップアセンブリの上端に対向する円筒状の電池セルの下端部位に電池パックを構成するその他の構成要素を位置させることができるので、電池パックの構造をさらに柔軟にすることができる。
したがって、上記の電池パックの構造によってデバイス搭載部の様々な形状に対する制約を容易に解消することができるということを知見し、この知見に基づいて、本発明を完成するに至った。
このような目的を達成するための本発明に係る円筒状の電池パックは、円筒状の缶の開放された一方の面にキャップアセンブリが結合されてクランピング部を形成し、前記クランピング部の上端面及びキャップアセンブリの上端の中央部位にそれぞれ第１の電極端子及び第２の電極端子を形成する複数の円筒状の電池セルと、前記円筒状の電池セルのキャップアセンブリが同じ方向を向くように円筒状の電池セルが側面配列された状態で、前記電池セルのクランピング部の上端面に同時に結合される第１の電極端子接続プレートと、を備えており、前記第１の電極端子接続プレートは、キャップアセンブリのクランピング部の上端面に溶接されるように、相対的に薄い厚さからなる溶接プレートと、前記キャップアセンブリに対向する溶接プレートの上面に結合されており、前記クランピング部の上端面の第１の電極端子間の円滑な通電のために、前記溶接プレートに比べて相対的に厚い厚さからなる導電性プレートと、を備える構造であってもよい。
したがって、前記溶接プレートを介して、クランピング部の上端面に対する第１の電極端子接続プレートの溶接をさらに容易に行うことができるとともに、導電性プレートを介して第１の電極端子間の円滑な通電を行うことが可能になって、安全性を向上させることができ、キャップアセンブリの上端に対して、第１の電極端子接続プレート及び第２の電極端子接続プレートを両方とも結合するように構成することにより、前記キャップアセンブリの上端に対向する円筒状の電池セルの下端部位に、電池パックを構成するその他の構成要素を位置させることができるので、電池パックの構造をさらに柔軟にすることができ、これにより、デバイス搭載部の様々な形状に対する制約を容易に解消することができる。
一つの具体的な例において、前記第１の電極端子接続プレートは、板状型の構造からなっており、前記円筒状の電池セルの第２の電極端子を除くクランピング部の上端面に結合されるように、前記第２の電極端子に対応する部位に貫通孔が穿孔されている構造であってもよい。
したがって、前記第１の電極端子接続プレートは、前記円筒状の電池セルの第２の電極端子又は前記貫通孔を通過して、第２の電極端子に接続及び結合される第２の電極端子接続プレートと互いに接触ないし干渉せず、これにより、前記接触ないし干渉により発生し得る内部短絡などの問題を予防することができる。
このとき、前記貫通孔は、溶接プレート及び導電性プレートの互いに対応する部位に互いに連通するようにそれぞれ穿孔されており、前記溶接プレートに穿孔された貫通孔は、導電性プレートに穿孔された貫通孔に比べて相対的に小さい内径を有する構造であってもよい。
したがって、前記溶接プレートの貫通孔の内周辺部位は、導電性プレートの貫通孔を介して上部から露出される構造に形成されてもよく、これにより、前記貫通孔を介して、クランピング部の上端面に対する溶接プレートの貫通孔の内周辺部位の溶接をさらに容易に行うことができる。
より具体的に、前記溶接プレートの貫通孔は、その内周辺部位がキャップアセンブリのクランピング部の上端面に接するように、前記クランピング部の上端内周と上端外周との間において、クランピング部の上端内周に相対的に隣接して位置する大きさからなっており、前記導電性プレートの貫通孔は、キャップアセンブリのクランピング部の上端面に接する溶接プレートの貫通孔の内周辺部位が上部から露出されるように、前記溶接プレートの貫通孔内周とクランピング部の上端外周との間において、前記クランピング部の上端外周に相対的に隣接して位置する大きさからなる構造であってもよい。
したがって、前記クランピング部の上端面に接する溶接プレートの貫通孔の内周辺部位の面積と、前記導電性プレートの貫通孔を介して上部から露出される溶接プレートの貫通孔の内周辺部位の面積とを最大化させることができ、これにより、前記クランピング部の上端面に対する溶接プレートの貫通孔の内周辺部位の溶接をさらに容易に行うことができるとともに、溶接面積が広くなるので、前記クランピング部の上端面に対する第１の電極端子接続プレートの溶接強度を増やして、構造的な安定性をさらに向上させることができる。
ここで、前記導電性プレートの貫通孔を介して上部に露出される溶接プレートの貫通孔の内周部位の大きさは、キャップアセンブリのクランピング部の上端面の大きさに対して１０％〜９０％であってもよい。
仮に、前記導電性プレートの貫通孔を介して上部に露出される溶接プレートの貫通孔の内周部位が、前記範囲から外れて小さ過ぎる場合には、キャップアセンブリのクランピング部の上端面に対して、溶接プレートの貫通孔の内周部位を溶接することが決して容易ではない。
これとは逆に、前記導電性プレートの貫通孔を介して上部に露出される溶接プレートの貫通孔の内周部位が、前記範囲から外れて大き過ぎる場合には、前記溶接プレートの貫通孔の内周部位と接するクランピング部の上端面の面積が狭過ぎて、前記キャップアセンブリのクランピング部の上端面に対して、溶接プレートの貫通孔の内周部位を溶接することが決して容易ではなく、前記溶接プレートの貫通孔の内周部位が、キャップアセンブリの上端の中央部位に形成された第２の電極端子に接触することにより、内部短絡が生じる虞があるという問題がある。
一方、前記溶接プレートの厚さは、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであってもよい。
仮に、前記溶接プレートの厚さが０．１ｍｍ未満である場合には、前記溶接プレートの厚さが薄過ぎて、キャップアセンブリのクランピング部の上端面に対する溶接過程において、前記溶接プレートが損なわれ、その結果、溶接不良が生じる虞がある。
これとは逆に、前記溶接プレートの厚さが０．５ｍｍを超える場合には、前記溶接プレートの厚さが厚過ぎて、キャップアセンブリのクランピング部の上端面に対する溶接が決して容易ではなく、十分な溶接が行われない結果、溶接強度が低下する虞があるという問題がある。
また、前記導電性プレートの厚さは、１ｍｍ〜１０ｍｍであってもよい。
仮に、前記導電性プレートの厚さが１ｍｍ未満である場合には、前記導電性プレートの厚さが薄過ぎて、これに伴い、抵抗が増えてしまう虞があり、これにより、前記導電性プレートを介して第１の電極端子間の円滑な通電を行うことが困難になる虞がある。
これとは逆に、前記導電性プレートの厚さが１０ｍｍを超える場合には、前記導電性プレートの厚さが不要に厚くなって、電池パックの大きさを増大させたり、デバイスの限られた搭載空間に適用するために、電池パックの容量を低下させたりする虞があるという問題がある。
一つの具体的な例において、前記溶接プレート及び導電性プレートは、それぞれ、銅、アルミニウム、ニッケル、銅合金、アルミニウム合金及びニッケル合金よりなる群から選ばれる互いに異なる一種以上の金属からなってもよい。
より具体的に、前記溶接プレートは、キャップアセンブリのクランピング部の上端面に対する溶接性を向上させるのに対し、前記導電性プレートは、第１の電極端子間の円滑な通電を行う役割を果たす。
換言すれば、前記溶接プレート及び導電性プレートは、それぞれの機能が互いに異なり、これにより、前記それぞれの機能が良好に発揮できるように、互いに異なる金属からなってもよい。
特に、前記溶接プレート及び導電性プレートの各機能を考慮したとき、前記溶接プレートは、溶接性に相対的に優れたニッケル又はニッケル合金からなってもよく、前記導電性プレートは、導電性に相対的に優れた銅、アルミニウム、銅合金及びアルミニウム合金よりなる群から選ばれるいずれか一種以上の金属からなってもよい。
また、前記溶接プレート及び導電性プレートは、レーザ溶接により互いに結合されている構造であってもよい。
一般に、レーザ溶接は、高エネルギーのレーザ光線を用いる溶接であって、微細な溶接を行うことができる。
したがって、前記溶接プレート及び導電性プレートに穿孔されている、貫通孔を除く残りの狭い部位に対して、微細な溶接を通じて優れた溶接品質を提供することができ、前記溶接プレート及び導電性プレート間の溶接過程において発生し得る不良率をなくしたり低下させたりすることができる。
一方、前記電池パックは、前記電池パックは、前記円筒状の電池セルのキャップアセンブリに対向する第１の電極端子接続プレートの上面に位置し、前記キャップアセンブリの上端の中央部位に形成された第２の電極端子を接続するように、キャップアセンブリの上端の中央部位に同時に結合される第２の電極端子接続プレートと、前記第１の電極端子接続プレートと第２の電極端子接続プレートとを絶縁させるように、前記第１の電極端子接続プレートと第２の電極端子接続プレートとの間に介在される絶縁部材と、をさらに備える構造であってもよい。
換言すれば、前記電池パックは、第１の電極端子接続プレートと同じキャップアセンブリの上端において接続される第２の電極端子接続プレートを備えることにより、前記キャップアセンブリの上端に対向する円筒状の電池セルの下端部位に、電池パックを構成するその他の構成要素を位置させることができ、これにより、前記電池パックの構造をさらに柔軟にすることができるので、デバイス搭載部の様々な形状に対する制約を容易に解消することができる。
この場合、前記第２の電極端子接続プレートは、キャップアセンブリの上端の中央部位に形成された第２の電極端子に対応する接続部位が、前記第２の電極端子に対面して結合されるように、下向きに突出している構造であってもよい。
したがって、前記キャップアセンブリの上端の中央部位に形成された第２の電極端子に対応する第２の電極端子接続プレートの接続部位は、第１の電極端子接続プレートに穿孔された貫通孔を介して下向きに突出して、キャップアセンブリの上端の中央部位に形成された第２の電極端子にさらに容易に対面して結合可能になる。
このとき、前記第２の電極端子接続プレートは、水平断面上にキャップアセンブリの上端の中央部位に形成された第２の電極端子に対応する接続部位の大きさが、第１の電極端子接続プレートの溶接プレートに穿孔された貫通孔の内周部位の大きさに対して、５０％〜９０％であってもよい。
仮に、前記キャップアセンブリの上端の中央部位に形成された第２の電極端子に対応する第２の電極端子接続プレートの接続部位が、前記範囲から外れて小さ過ぎる場合には、前記第２の電極端子に対する安定的な溶接強度を発揮できなくなる虞があり、これにより、 電池パックの構造的な安定性が低下する虞がある。
これとは逆に、前記キャップアセンブリの上端の中央部位に形成された第２の電極端子に対応する第２の電極端子接続プレートの接続部位が、前記範囲を外れて大き過ぎる場合には、前記下向きに突出した第２の電極端子接続プレートの接続部位が第１の電極端子接続プレートの貫通孔の内周辺部位と直接的に接触することにより、内部短絡が生じる虞があるという問題がある。
一つの具体的な例において、前記絶縁部材は、平面構造が第１の電極端子接続プレートと同じ構造からなる絶縁性シートであってもよい。
すなわち、前記絶縁部材は、絶縁性シートであって、平面構造が第１の電極端子接続プレートと同じ構造からなっており、さらに詳しくは、前記第１の電極端子接続プレートの貫通孔に連通する貫通孔が穿孔されている構造であってもよい。
このとき、前記絶縁部材に穿孔されている貫通孔は、前記貫通孔を介した第１の電極端子接続プレート及び第２の電極端子接続プレート間の直接的に接触及びこれによる内部短絡を防止できるように、前記第１の電極端子接続プレートの貫通孔、特に、導電性プレートの貫通孔に比べて小さくなっていてもよく、さらに詳しくは、前記絶縁部材に穿孔されている貫通孔の大きさは、キャップアセンブリの上端の中央部位に形成された第２の電極端子と接続するように下向きに突出した第２の電極端子接続プレートの接続部位と干渉しない範囲において、前記導電性プレートの貫通孔の大きさに対して９０〜９９％の大きさであってもよい。
また、前記絶縁性シートは、第１の電極端子接続プレート及び第２の電極端子接続プレートにそれぞれ対面する両面のうちの少なくとも一方の面に接着性物質が付加されている構造であってもよい。
したがって、前記絶縁性シートは、第１の電極端子接続プレートと第２の電極端子接続プレートとの間における遊動を抑制することができ、前記絶縁性シートの遊動による電極端子接続プレートの直接的に接触及びこれに伴う内部短絡をさらに効果的に予防することができる。
前記構成ないし構造を除く電池パックの残りの構成ないし構造は、当業界において公知であるため、本明細書においては、これについての詳細な説明は省略する。
以上述べたように、本発明に係る円筒状の電池パックは、電池セルのクランピング部の上端面に結合される第１の電極端子接続プレートを、厚さが互いに異なる溶接プレート及び導電性プレートから構成する。
これにより、前記溶接プレートを介して、クランピング部の上端面に対する第１の電極端子接続プレートの溶接をさらに容易に行うことができるとともに、導電性プレートを介して第１の電極端子間の円滑な通電を行うことが可能になって、安全性を向上させることができる。
また、キャップアセンブリの上端は、第１の電極端子接続プレート及び第２の電極端子接続プレートを両方とも結合するように構成する。
このような構造によれば、前記キャップアセンブリの上端に対向する円筒状の電池セルの下端部位に電池パックを構成するその他の構成要素を位置させることができるので、電池パックの構造をさらに柔軟にすることができ、これにより、デバイス搭載部の様々な形状に対する制約を容易に解消することができるという効果がある。
従来の円筒状の電池セルの構造を概略的に示す垂直断面図である。 本発明の一つの実施形態に係る電池パックの構造を概略的に示す模式図である。 図２の第１の電極端子接続プレートが円筒状の電池セルのキャップアセンブリに結合された構造を概略的に示す平面図である。 図２の電池パックの構造を概略的に示す垂直断面図である。
以下、本発明の実施形態に係る図面を参照して本発明を詳述するが、本発明の範囲がこれにより限定されるわけではない。
図２は、本発明の一つの実施形態に係る電池パックの構造を概略的に示す模式図である。
図２を参照すると、電池パック２００は、円筒状の電池セル２０１のキャップアセンブリ２０２が位置する上端に第１の電極端子接続プレート２１０、第２の電極端子接続プレート２４０及び絶縁部材２５０が結合されることにより形成される。
第１の電極端子接続プレート２１０は、円筒状の電池セル２０１のキャップアセンブリ２０２の上端に結合される溶接プレート２２０及び溶接プレート２２０の上面に結合される導電性プレート２３０を備えている。
溶接プレート２２０及び導電性プレート２３０の互いに対応する部位には、円筒状の電池セル２０１のキャップアセンブリ２０２の上端の中央部位に形成される第２の電極端子に対応する部位にそれぞれ貫通孔２２１、２３１が穿孔されている。
絶縁部材２５０は、第１の電極端子接続プレート２１０の貫通孔２２１、２３１に対応する部位に同じ形状の貫通孔２５１が穿孔されているシート形状を呈する。
第２の電極端子接続プレート２４０は、絶縁部材２５０を挟んで第１の電極端子接続プレート２１０の上面に結合される。
図３は、図２の第１の電極端子接続プレートが円筒状の電池セルのキャップアセンブリに結合された構造を概略的に示す平面図である。
図３を参照すると、円筒状の電池セル２０１のキャップアセンブリ２０２の上端の中央部位には第２の電極端子２１３が形成されており、第２の電極端子２１３を除く残りの部位のうち、クランピング部の上端面２１２には第１の電極端子が形成されている。
第１の電極端子接続プレート２１０の溶接プレート２２０及び導電性プレート２３０は、第２の電極端子２１３に対応する部位に互いに連通する構造の円形の貫通孔２２１、２３１が穿孔されている。
溶接プレート２２０に穿孔された貫通孔２２１の内周部位の直径Ｄ１は、導電性プレート２３０に穿孔された貫通孔２３１の内周部位の直径Ｄ２に比べて相対的に小さい構造となっている。
したがって、溶接プレート２２０に穿孔された貫通孔２２１の内周辺部位は、クランピング部の上端面２１２に接するとともに、導電性プレート２３０の貫通孔２３１を介して上部から露出されており、これにより、クランピング部の上端面２１２に対する溶接プレート２２０の溶接がさらに容易に行える。
一つの円筒状の電池セル２０１に対して、溶接プレート２２０及びクランピング部の上端面２１２間の溶接は、互いに離間している３個所の部位２６１、２６２、２６３において行われる。
図４は、図２の電池パックの構造を概略的に示す垂直断面図である。
図４を参照すると、第１の電極端子接続プレート２１０の溶接プレート２２０は、円筒状の電池セル２０１の第１の電極端子を形成するクランピング部の上端面２１２に接しており、貫通孔２２１は、内周辺部位がクランピング部の上端面２１２の内周に隣接して位置する大きさに形成されている。
第１の電極端子接続プレート２１０の導電性プレート２３０は、溶接プレート２２０の上面に結合されており、貫通孔２３１は、内周辺部位がクランピング部の上端面２１２の外周に隣接して位置する大きさからなっている。
したがって、溶接プレート２２０の貫通孔２２１の内周辺部位は、導電性プレート２３０の貫通孔２３１を介して上部から露出されることにより、クランピング部の上端面２１２に対してさらに容易に溶接を行うことができる。
導電性プレート２３０は、溶接プレート２２０に比べて相対的に厚い構造となっている。
絶縁部材２５０は、導電性プレート２３０の上面において、第２の電極端子接続プレート２４０との間に介在されており、導電性プレート２３０の貫通孔２３１に比べて相対的に小さい大きさからなる貫通孔２５１を有している。
したがって、第２の電極端子接続プレート２４０と第１の電極端子接続プレート２１０の導電性プレート２３０とを安定的に絶縁させることができる。
第２の電極端子接続プレート２４０は、円筒状の電池セル２０１の第２の電極端子２１３に結合される接続部位２４１が絶縁部材２５０の貫通孔２５１及び第１の電極端子接続プレート２１０の貫通孔２２１、２３１を介して下向きに突出して、円筒状の電池セル２０１の第２の電極端子２１３に接続された構造となっている。
以上、本発明の実施形態及び実施形態に係る図面を参照して説明したが、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、上記の内容に基づく本発明の範囲内において種々の応用及び変形を行うことが可能になる筈である。
１００ 電池セル
１２０ 電極組立体
１２１ 正極
１２２ 負極
１２３ セパレータ
１３０ セルケース
１４０ キャップアセンブリ
１４１ 中央部位
１５０ 巻芯部
１６０ センターピン
２００ 電池パック
２１０ 第１の電極端子接続プレート
２１３ 第２の電極端子
２２０ 溶接プレート
２２１ 貫通孔
２３０ 導電性プレート
２３１ 貫通孔
２４０ 第２の電極端子接続プレート
２４１ 接続部位
２５０ 絶縁部材
２５１ 貫通孔
２６１ 部位
２６２ 部位
２６３ 部位

Claims (14)

  1. 円筒状の缶の開放された一方の面にキャップアセンブリが結合されてクランピング部を形成し、前記クランピング部の上端面及びキャップアセンブリの上端の中央部位にそれぞれ第１の電極端子及び第２の電極端子を形成する複数の円筒状の電池セルと、
    前記円筒状の電池セルのキャップアセンブリが同じ方向を向くように円筒状の電池セルが側面配列された状態で、前記電池セルのクランピング部の上端面に同時に結合される第１の電極端子接続プレートと、
    を備えており、
    前記第１の電極端子接続プレートは、
    キャップアセンブリのクランピング部の上端面に溶接されるように、相対的に薄い厚さからなる溶接プレートと、
    前記キャップアセンブリに対向する溶接プレートの上面に結合されており、前記クランピング部の上端面の第１の電極端子間の円滑な通電のために、前記溶接プレートに比べて相対的に厚い厚さからなる導電性プレートと、
    を備えることを特徴とする電池パック。
  2. 前記第１の電極端子接続プレートは、板状型の構造からなっており、前記円筒状の電池セルの第２の電極端子を除くクランピング部の上端面に結合されるように、前記第２の電極端子に対応する部位に貫通孔が穿孔されていることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
  3. 前記貫通孔は、溶接プレート及び導電性プレートの互いに対応する部位に互いに連通するようにそれぞれ穿孔されており、
    前記溶接プレートに穿孔された貫通孔は、導電性プレートに穿孔された貫通孔に比べて相対的に小さい内径を有することを特徴とする請求項２に記載の電池パック。
  4. 前記溶接プレートの貫通孔は、その内周辺部位がキャップアセンブリのクランピング部の上端面に接するように、前記クランピング部の上端内周と上端外周との間において、クランピング部の上端内周に相対的に隣接して位置する大きさからなっており、
    前記導電性プレートの貫通孔は、キャップアセンブリのクランピング部の上端面に接する溶接プレートの貫通孔の内周辺部位が上部から露出されるように、前記溶接プレートの貫通孔内周とクランピング部の上端外周との間において、前記クランピング部の上端外周に相対的に隣接して位置する大きさからなることを特徴とする請求項３に記載の電池パック。
  5. 前記導電性プレートの貫通孔を介して上部に露出される溶接プレートの貫通孔の内周部位の大きさは、キャップアセンブリのクランピング部の上端面の大きさに対して１０％〜９０％であることを特徴とする請求項４に記載の電池パック。
  6. 前記溶接プレートの厚さは、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
  7. 前記導電性プレートの厚さは、１ｍｍ〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
  8. 前記溶接プレート及び導電性プレートは、それぞれ、銅、アルミニウム、ニッケル、銅合金、アルミニウム合金及びニッケル合金よりなる群から選ばれる互いに異なる一種以上の金属からなることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
  9. 前記溶接プレート及び導電性プレートは、レーザ溶接により互いに結合されていることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
  10. 前記電池パックは、
    前記円筒状の電池セルのキャップアセンブリに対向する第１の電極端子接続プレートの上面に位置し、前記キャップアセンブリの上端の中央部位に形成された第２の電極端子を接続するように、キャップアセンブリの上端の中央部位に同時に結合される第２の電極端子接続プレートと、
    前記第１の電極端子接続プレートと第２の電極端子接続プレートとを絶縁させるように、前記第１の電極端子接続プレートと第２の電極端子接続プレートとの間に介在される絶縁部材と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
  11. 前記第２の電極端子接続プレートは、キャップアセンブリの上端の中央部位に形成された第２の電極端子に対応する接続部位が、前記第２の電極端子に対面して結合されるように、下向きに突出していることを特徴とする請求項１０に記載の電池パック。
  12. 前記第２の電極端子接続プレートは、水平断面上にキャップアセンブリの上端の中央部位に形成された第２の電極端子に対応する接続部位の大きさが、第１の電極端子接続プレートの溶接プレートに穿孔された貫通孔の内周部位の大きさに対して、５０％〜９０％であることを特徴とする請求項１１に記載の電池パック。
  13. 前記絶縁部材は、平面構造が第１の電極端子接続プレートと同じ構造からなる絶縁性シートであることを特徴とする請求項１０に記載の電池パック。
  14. 前記絶縁性シートは、第１の電極端子接続プレート及び第２の電極端子接続プレートにそれぞれ対面する両面のうちの少なくとも一方の面に接着性物質が付加されていることを特徴とする請求項１３に記載の電池パック。
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