JP4996487B2 - ２次電池 - Google Patents

Description

本発明は２次電池に係り、より詳しくは、２次電池の正極及び負極の無地部に各々正極及び負極の集電板が付着される２次電池に関するものである。

２次電池は、充電が不可能な一次電池とは違って充電及び放電が可能な電池である。一つのセルで構成された低容量２次電池の場合、携帯電話機やノートパソコン及び小型ＶＴＲのように携帯が可能な小型電子機器に使用される。複数のセルがパック形態に連結された大容量２次電池の場合は、ハイブリッド電気自動車などのモータ駆動用電源として幅広く使用されている。

このような２次電池は様々な形状に製造されており、代表的な形状としては円筒形、角形を挙げることができる。そしてこのような２次電池は、大電力を必要とする電気自動車などのモータ駆動に用いることができるように直列に連結されて大容量の２次電池モジュールを構成する。

２次電池は、正極と負極がセパレータを間において位置する電極群と、電極群が内蔵される空間を有するケースと、ケースを密閉するキャップ組立体とを備える。２次電池が円筒形に形成される場合、電極群の正極及び負極には活物質が塗布されない無地部が各々形成され、正極無地部と負極無地部とは互いに異なる方向に向かうように配置される。

負極無地部には負極集電板が付着し、正極無地部には正極集電板が付着し、正極集電板及び負極集電板はケースまたはキャップ組立体と電気的に連結されて、外部に電流を誘導できる。一般的には、負極集電板がケースと電気的に連結されて正極集電板はキャップ組立体と電気的に連結されるが、これと反対に連結してもよい。負極集電板がケースと電気的に連結される場合、ケースは負極端子の役割を果たすようになる。また、正極集電板がキャップ組立体と電気的に連結される場合にはキャップ組立体に設けられたキャッププレートが正極端子の役割を果たすようになる。

集電板は無地部に溶接などの方法で固定されるが、集電効率を上げるためには集電板が無地部と広い面積で接触することが重要である。

しかしながら、通常の集電板は集電板の周縁で無地部とうまく溶接できない問題があった。これは集電板の周縁までレーザーを照射して溶接する場合、レーザーが集電板の外側に外れて無地部を損傷させる可能性があるためである。このように周縁の無地部が集電板と連結できない場合には、周縁で集電された電荷が集電板に容易に移動できず、２次電池の出力が予定値より低下して集電効率が低減する問題が発生する。また、集電板を電極群に設置する時には中心を一致させることが大変重要であるが、電極群の横断面積より狭い集電板を電極群と中心が一致するように設置することは非常に難しいという問題があった。

そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、集電板が無地部と広い面積で接触するようにして集電効率を向上させるとともに、集電板の中心を電極群の中心に容易に一致させて設置することができる２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、正極、負極、及び正極と負極との間に介するセパレータを有する電極群と、電極群が内蔵され、開口を有するケースと、ケースの開口に結合され、電極群に電気的に連結されたキャップ組立体と、正極または負極に電気的に連結され、電極群に向かって折り曲げられて電極群と接するガイド部が形成された集電板と、を備え、ガイド部は、外周縁部に行くほど厚さが薄くなることを特徴とする、２次電池が提供される。

このように、集電板にガイド部が形成されたことにより、電極群の正極、負極と集電板との連結を容易にして接触面積を広げることができるので、集電効率を向上させることができる。また、集電板を電極群に設置する過程でガイド部によって、集電板と電極群との中心が自然に一致するようになるので、集電板を電極群により容易に設置できる。また、集電板は電極群の外側に突き出ずに、最も外側に位置する無地部に接触することができるので、集電板の厚さ分だけ外側に突き出て、不要な空間が生じるのを防ぐことができる。

正極及び負極は活物質が塗布されていない無地部を有し、電極群の周縁に位置する無地部は、ガイド部によって屈曲させることができる。集電板が無地部に接触する時には、周縁部に設けられた無地部はガイド部によって曲げられて、集電板と無地部との接触面積を増大させることができる。

ここで、ガイド部は、集電板の外周に形成された外側ガイド部であることができる。また、外側ガイド部は、集電板の外周に沿って連なって形成することができる。これにより外周縁部に位置した無地部は、ガイド部によって曲げられて集電板の内側に集められ、集電板と無地部との接触面積を増大させることができる。

集電板の中心（内側）には中心ホールが形成され、ガイド部は中心ホールの周囲に形成された内側ガイド部である。これにより中心ホール周囲に位置した無地部は、ガイド部によって曲げられて集電板内に集められ、集電板と無地部との接触面積を増大させることができる。

集電板には電極群に向かって突出した溶接突起が形成され、溶接突起はガイド部に連結されて形成される。溶接突起は無地部を押して屈曲させる役割を有し、屈曲した状態で無地部に溶接で固定されことにより、無地部と集電板との接触面積を増大させることができる。

集電板の中心（内側）には中心ホールが形成され、ガイド部は、中心ホールの周りに沿って形成された内側ガイド部と、集電板の外周に沿って連なって形成された外側ガイド部と、を有し、集電板には、電極群に向かって突出した溶接突起が内側ガイド部から外側ガイド部まで連結して形成することができる。外側ガイド部及び内側ガイド部によって集電板に寄せ集められ、溶接突起の下で屈曲した電極群の無地部は、大きな接触面積で溶接させることができる。

また、集電板とケースとの間に、集電板とケースとを絶縁する絶縁部材を設けることができ、絶縁部材は集電板をケースから絶縁させることができる。

ケースにはクランピング過程で内側に湾曲したビーディング部が形成され、絶縁部材はビーディング部と接触することができる。クランピング過程とは、クランピングによってケースを折り曲げてキャップ組立体を固定する工程のことであり、集電板の上部に設けられた絶縁部材はビーディング部に押さえられて固定されるので、外部から作用する振動によって、集電板が動くことを防止することができる。

絶縁部材は、ガイド部を包む外周支持部を有することができる。外周支持部は、集電板のガイド部を包み込んで集電板とケースとを絶縁させることができる。

また、外周支持部は、外周縁部に行くほど厚さを薄くすることができる。これにより絶縁部材の厚さによってケースの内部空間に不要な空間が生じるのを防ぐことができる。また、不要な空間の分だけ電極群を更に巻取って、余剰空間を電極群で充たすことによって２次電池の出力を向上させることができる。

また、集電板には電極群に向かって陥没した溶接溝が形成され、絶縁部材は溶接溝に嵌合される支持突起を有することができる。集電板の溶接溝は溶接突起を反対の面から見たものであり、支持突起は溶接溝に嵌め合わされて集電板を支持する。

絶縁部材は板状に形成され、周縁にキャップ組立体に向かって突出した強化部を形成することができる。強化部はビーディング部の下に位置するが、クランピング過程の時に作用する加圧力を緩衝することができ、また、外力によって絶縁部材が歪むのを防ぐことができる。

また、絶縁部材は環状に形成することもできる。環状に形成される場合には、設置される時に方向性を持たないので、より容易に絶縁部材を設置できる。

集電板には電極群に向かって陥没した溶接溝が形成され、絶縁部材には溶接溝に対応する凹部が形成することができる。絶縁部材が環状に形成される場合には、絶縁部材に凹部が形成されることにより、絶縁部材を設置した状態のままで集電板を無地部と溶接することができる。

凹部は絶縁部材の側面一部を開口するように形成され、凹部の内壁は凹部のフロアに対して凹部の外側に傾斜して形成することができる。内壁を傾斜面で形成されることにより、溶接の際に内壁とレーザーとが干渉するのを防止することができる。

以上詳述したように本発明によれば、集電板にガイド部が形成されることにより、集電板と無地部の接触面積を広げることができるので、集電効率を向上させることができ、さらに、集電板を電極群に設置する過程でガイド部によって、集電板と電極群との中心が自然に一致するようになるので、集電板を電極群により容易に設置できる効果がある。

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。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態による２次電池を示した切開斜視図である。図１を参照すると、本実施の形態による２次電池１００は、正極１１２と負極１１３とがセパレータ１１４を間において位置する電極群１１０と、電解液と一緒に電極群１１０を収容できるように一側先端に開口部が形成されたケース１２０と、を備えている。そしてケース１２０の開口部にはケース１２０を密封するキャップ組立体１４０がガスケット１４４を媒介物として設けられる。

より具体的に説明すると、ケース１２０は例えばアルミニウム、アルミニウム合金またはニッケルが鍍金されたスチールのような導電率の高い金属で作られる。本実施の形態によるケース１２０の形状は、電極群１１０が位置する内部空間を有する円筒形に形成される。キャップ組立体１４０はケース１２０に嵌合された後、クランピング過程（ケース１２０を折り曲げる工程）により、ケース１２０に固定するが、この時、ケース１２０には内側に湾曲したビーディング部１２３とビーディング部１２３の上から内側に折り畳まれたクランピング部１２５とが形成される。

本実施の形態による電極群１１０は、正極１１２、セパレータ１１４及び負極１１３が積層された後、渦巻き状に巻かれて円筒形状に形成されるが、電極群１１０の構造が必ずこれに限定されるものではなくて、他の構造に形成することもできる。正極１１２の上端（以降、上下については、キャップ組立体１４０が上に向くように２次電池１００を立てた状態を基準とする）には正極活物質が塗布されない正極の無地部である正極無地部１１２ａが形成されて、正極の集電板である正極集電板１５０と電気的に連結される。また、負極１１３の下端には負極活物質が塗布されていない負極の無地部である負極無地部１１３ａが形成されて負極の集電板である負極集電板１７０と電気的に連結される。

本実施の形態では正極集電板１５０が上部に設置されて負極集電板１７０が下部に設けられた構造を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではなくて、反対に、正極集電板が下部に設置されて負極集電板が上部に設置されてもよい。

キャップ組立体１４０は、上方に突出した外部端子１４３ｂ及び排気口１４３ａが形成されたキャッププレート１４３と、キャッププレート１４３の下に設置され、設定された圧力条件で破損してガスを放出するベントプレート１４２と、を有する。ベントプレート１４２は、設定された圧力条件に達すると破損することで、電極群１１０とキャッププレート１４３との電気的連結を遮断する役割を果たす。

キャッププレート１４３とベントプレート１４２との間には、正の温度素子１４１が設置されるが、正の温度素子１４１とは、一定の温度を越えれば電気抵抗が殆ど無限大まで大きくなる装置である。正の温度素子１４１は、２次電池１００が定められた値以上の温度になった時、電気抵抗の上昇によって充電及び放電電流の流れを遮断する役割を果たす。ベントプレート１４２は、下へ突出した構造で形成され、突出した部分の下面にはサブプレート１４７が付着する。

サブプレート１４７の上には、リード部１３２を通じて正極集電板１５０と電気的に連結されるミドルプレート１４６が突出した部分に嵌合されて設けられる。ミドルプレート１４６とベントプレート１４２との間にはミドルプレート１４６からベントプレート１４２を絶縁させる絶縁板１４５が設けられる。

また、正極集電板１５０の上部（正極集電板１５０とケース１２０との間）には正極集電板１５０をケース１２０から絶縁させる絶縁部材１６０が設置される。絶縁部材１６０はビーディング部１２３の下で正極集電板１５０の周りを包むように設けられる。本実施の形態では絶縁部材１６０はビーディング部１２３の下端と接触して、正極集電板１５０を上に支持するように設けられる。これにより、２次電池１００に上下方向の振動が作用しても絶縁部材１６０が正極集電板１５０を支持して、正極集電板１５０と正極無地部１１２ａとの接触不良を防止することができる。

図２は、正極集電板１５０を下から見た斜視図である。図２を参照して説明すると、正極集電板１５０は円板状に形成され、中央には中心ホール１５１が形成される。正極集電板１５０の下面には溶接突起１５５が形成される。溶接突起１５５は中心ホール１５１から外周に向かって、放射状に伸びた構造に形成される。溶接突起１５５は正極集電板１５０が折り曲げられて形成され、これにより溶接突起１５５の反対面には溶接溝１５６（図４参照）が形成される。

本実施の形態では３個の溶接突起１５５が正極集電板１５０に形成されたことを例示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、溶接突起１５５の大きさにより適切な個数で形成できる。溶接突起１５５は正極無地部１１２ａを押して、正極無地部１１２ａを屈曲させる役割を有し、その状態で正極無地部１１２ａに溶接で固定される。これにより、正極無地部１１２ａと正極集電板１５０との接触面積が増大する。

溶接突起１５５の相互間には、電極群１１０で発生したガスを上部に移動させられるように通気孔１５３が形成されている。一方、一側の溶接突起１５５の相互間にはタップ部１５７が形成され、タップ部１５７はリード部１３２と連結されて、キャップ組立体１４０と正極集電板１５０を電気的に連結する。

正極集電板１５０の外周囲には、正極無地部１１２ａに向かって折り曲げられたガイド部の一例である外側ガイド部１５４が形成される。外側ガイド部１５４は、正極集電板１５０の外周囲に沿って連なって形成され、正極無地部１１２ａに向かって弧形に湾曲する。また、中心ホール１５１の周囲には正極無地部１１２ａに向かって湾曲した内側ガイド部１５２が形成される。

外側ガイド部１５４と内側ガイド部１５２は、各々、外側周縁と内側周縁に位置する正極無地部１１２ａを集める役割を果たす。つまり、正極集電板１５０が正極無地部１１２ａに接触する時、周縁部に設けられた正極無地部１１２ａは内側及び外側ガイド部１５２、１５４によって曲げられて、正極集電板１５０の内側（外側ガイド部１５４と内側ガイド部１５２との間）に案内される。これにより、周縁部に位置する正極無地部１１２ａも溶接突起１５５と接触するようになるので、正極集電板１５０と正極無地部１１２ａとの接触面積が増大する。

図３は、本発明の第１の実施の形態による２次電池の絶縁部材１６０を下から見た斜視図であり、図４は正極集電板及び絶縁部材の一実施例を分解して示した説明図である。図３及び図４を参照して、絶縁部材１６０について詳細に説明する。絶縁部材１６０は、円板状に形成された板部１６８と、板部１６８の周縁に形成された外周支持部１６２と、を有して構成される。外周支持部１６２は、板部１６８の周りに沿って連なって形成され、正極集電板１５０の外側ガイド部１５４を包み込んで正極集電板１５０とケース１２０とを絶縁させる役割を果たす。

絶縁部材１６０の中央には中心ホール１６１が形成されて、下面には中心ホール１６１から外周に向かって伸びた支持突起１６５が形成される。支持突起１６５は、正極集電板１５０の上面に形成された溶接溝１５６に嵌合されて正極集電板１５０を支持する。支持突起１６５の長手方向両側端部には、貫通ホール１６４が形成されている。支持突起１６５の相互間にはガスが移動できるように円形の通気孔１６３が形成され、一側の支持突起１６５相互間には正極集電板１５０のタップ部１５７を上部に折り曲げることができるようにタップホール１６７が形成される。貫通ホール１６４は、通気孔１６３と同様にガスなどを排出する役割を有している。

図５は、正極集電板１５０及び絶縁部材１６０が結合した状態を示した断面図である。図１及び図５に示すように、正極集電板１５０に内側ガイド部１５２及び外側ガイド部１５４が形成されると、周縁部に設けられた正極無地部１１２ａが曲がって正極集電板１５０の内側に集められ、正極集電板１５０との接触面積が増大する。特に、溶接突起１５５は内側ガイド部１５２及び外側ガイド部１５４に連結されて形成されるので、正極集電板１５０の内側に案内された正極無地部１１２ａは、内側ガイド部１５２及び外側ガイド部１５４によって屈曲されて、大きな接触面積で溶接突起１５５に溶接で固定できる。

また、絶縁部材１６０がビーディング部１２３によって押さえられて、正極集電板１５０を支持するので、上下方向振動によって正極集電板１５０が正極無地部１１２ａから離脱するのを安定的に防止できる。同時に、正極集電板１５０を電極群１１０に設置する過程でガイド部（内側ガイド部１５２及び外側ガイド部１５４）によって、正極集電板１５０及び電極群１１０の中心が自然に一致するようになるので、正極集電板１５０を電極群１１０に容易に設置できる。

図６は、本発明の第１の実施の形態による２次電池の負極集電板を示した斜視図である。図１及び図６を参照して説明すると、負極集電板１７０は中央でケース１２０のフロア（底部）に向かって突出したフロア突起１７１と、フロア突起１７１から外周方向に連なっており、負極無地部１１３ａに向かって突出した溶接突起１７５と、を有する。溶接突起１７５の相互間には、フロアに位置する電解液が自由に移動できるように貫通孔１７３が形成される。そして負極集電板１７０の周りには負極無地部１１３ａに向かって湾曲した外側ガイド部１７２が形成される。外側ガイド部１７２は、負極無地部１１３ａをケース１２０の中心に向かう方向に案内して集める役割を果たし、これにより負極無地部１１３ａと溶接突起１７５との接触面積が増大する。

（第２の実施の形態）
図７は本発明の第２の実施の形態による２次電池の正極集電板２５０及び絶縁部材２６０を示した説明図であり、図８は正極集電板２５０及び絶縁部材２６０が結合して電極群１１０に設置された状態を示した断面図である。図８を参照して説明すると、本実施の形態による正極集電板２５０は、貫通形成された通気孔２５３、及び上部（キャップ組立体１４０方向）に向かって折り曲げられるタップ部２５７を有する。中央には中心ホール２５１が形成されている。通気孔２５３、タップ部２５７、及び中心ホール２５１については、第１の実施の形態による２次電池の正極集電板１５０の通気孔１５３、タップ部１５７、及び中心ホール１５１と同様であり、説明を省略する。

中心ホール２５１の周りには絶縁部材２６０に向かって、突出した固定突起２５２が形成される。また、電極群１１０方向に突出して溶接突起２５５が形成される。外周には電極群１１０の正極無地部１１２ａを内側に（中心ホール２５１方向に）案内できるように正極無地部１１２ａに向かって湾曲した外側ガイド部２５４が形成される。これにより、周縁部に位置する正極無地部１１２ａが溶接突起２５５と接触するようになるので、正極集電板２５０と正極無地部１１２ａとの接触面積が増大する。

一方、絶縁部材２６０は、中央に形成された中心ホール２６１と、通気孔２６３と、正極集電板２５０の溶接突起２５５の反対側に位置する溝に嵌合される支持突起２６５と、を有して構成される。正極集電板２５０の固定突起２５２に、絶縁部材２６０の中心ホール２６１が固定されることによって、正極集電板２５０の中心と絶縁部材２６０の中心とを、より容易に一致させることができる。絶縁部材２６０の周縁部には外周支持部２６２が形成され、正極集電板２５０の外側ガイド部２５４を包み込んで正極集電板２５０とケース１２０とを絶縁させる役割を果たす。支持突起２６５の内側には貫通ホール２６４が形成されている。また、支持突起２６５の相互間には、正極集電板２５０のタップ部２５７が屈曲して、上側に貫通できるようにタップホール２６７が形成される。

また、本実施の形態における絶縁部材２６０の周囲には突出した強化部２６８が形成される。強化部２６８はビーディング部（図１の参照符号１２３）の下に位置して、クランピング過程の時に作用する加圧力を緩衝する役割を果たすことができる。また、強化部２６８は外力によって絶縁部材２６０が歪むのを防止する役割も果たすことができる。

（第３の実施の形態）
図９は、本発明の第３の実施の形態による２次電池の正極集電板２５０及び絶縁部材３６０を示した説明図であり、図１０は図９に示す正極集電板２５０及び絶縁部材３６０が電極群１１０に設置された状態で切断した断面図である。本実施の形態による正極集電板２５０は、第２の実施の形態による正極集電板と類似した構造で形成されるので、同一な構成についての説明は省略する。

正極集電板２５０は、周縁に外側ガイド部２５６を備え、外側ガイド部２５６は電極群１１０に向かって湾曲するように形成される。これにより、周縁部に位置する正極無地部１１２ａが溶接突起２５５と接触するようになるので、正極集電板２５０と正極無地部１１２ａとの接触面積が増大する。

また、外側ガイド部２５６は、周縁（外周縁部）に行くほど厚さが漸進的に薄くなるように形成される。このような構造により、正極集電板２５０は、電極群１１０の外側に突き出ずに最外側に位置する正極無地部１１２ａとも接触することができる。従って、正極集電板２５０の厚さ分だけ外側に突き出て、不要な空間が生じるのを防ぐことができる。本実施の形態では正極集電板２５０を例として説明しているが、本構造が正極集電板２５０に制限されるものではなくて、負極集電板も同一な構造で形成することができる。

本実施の形態による絶縁部材３６０は環状に形成され、上部に形成された支持部３６３と支持部３６３の下に形成された密着部３６１とを有して構成される。密着部３６１は、正極集電板２５０の外側ガイド部２５６と密着して固定できるように、内周面が正極集電板２５０の周縁外周面の形状と対応する形状に構成される。本実施の形態による正極集電板２５０は、外周面が下に向かって湾曲した構造で形成され、密着部３６１も正極集電板２５０の形状と対応するように内周面の縦断面が弧形に形成される。

密着部３６１（外周支持部）は、電極群１１０側に行くほど厚さが漸進的に薄くなるように形成される。これにより絶縁部材３６０の厚さによってケース（図１の参照符号１２０）の内部空間に不要な空間が生じるのを防ぐことができる。また、或いは、電極群１１０を更に巻取って電極群１１０で余剰空間を充填することによって２次電池の出力を向上させることができる。

また、本実施の形態のように絶縁部材３６０が環状に形成されると、正極集電板２５０とケース１２０とを安定的に絶縁しながらも、絶縁部材３６０と正極集電板２５０との結合においては方向性を持たないので、絶縁部材３６０をより容易に設置することができる。

（第４の実施の形態）
図１１は、本発明の第４の実施の形態による２次電池の正極集電板２５０及び絶縁部材４６０を示した説明図であり、図１２は図１１に示す正極集電板２５０及び絶縁部材４６０が結合した状態で切断した切開斜視図である。本実施の形態による正極集電板２５０は、第３の実施の形態による正極集電板２５０と同一な構造で形成されるので、これについての説明は省略する。第３の実施の形態と同様に、周縁部に位置する正極無地部１１２ａが溶接突起２５５と接触するようになるので、正極集電板２５０と正極無地部１１２ａとの接触面積を増大させることができる。

本実施の形態による絶縁部材４６０は環状に形成され、上部に形成された支持部４６３と支持部４６３の下に形成された密着部４６１とを有して構成される。密着部４６１は、正極集電板２５０の外側ガイド部２５６を密着して固定できるように、内周面が正極集電板２５０の周縁外周面の形状と対応する形状に構成される。正極集電板２５０は、外周面が下に向かって湾曲した構造で形成される、密着部４６１も正極集電板２５０の形状と対応するように内周面の縦断面が弧形に形成される。

また、密着部４６１（外周支持部）は電極群１１０側に行くほど厚さが漸進的に薄くなるように形成される。絶縁部材４６０には上側に開口された凹部４６５が形成され、この凹部４６５は正極集電板２５０の溶接突起２５５の反対側に形成された溶接溝２５８と対応する位置に配置される。正極集電板２５０を電極群１１０の上に設置した後、溶接溝２５８でレーザーを照射して、正極無地部（図１の参照符号１１２ａ）と正極集電板２５０を溶接するが、本実施の形態のように絶縁部材４６０に凹部４６５が形成されると、絶縁部材４６０を正極集電板２５０の上に設置した状態で溶接を行うことができる。このために凹部４６５のフロア４６５ｂは、図１２に示すように溶接溝２５８のフロアより更に低く位置するように設けられる。

絶縁部材４６０を正極集電板２５０に設置した状態で溶接を行うことにより、工程数を減らすことができる。つまり、従来、正極集電板２５０と電極群１１０との溶接工程、溶接された正極集電板２５０と電極群１１０をケース内に挿入する工程、及び、絶縁部材４６０を挿入する工程の３つの工程を、正極集電板２５０及び絶縁部材４６０と電極群１１０との溶接工程、及び、これらをケース内に挿入する工程の２つの工程に減らすことができる。

凹部４６５は、絶縁部材４６０の側面一部を開口するように形成され、凹部４６５の内壁４６５ａが凹部４６５のフロア４６５ｂに対して外側に３０°〜６０°の角度に傾くように形成される。このように内壁４６５ａが傾斜面で形成されると、内壁４６５ａとレーザーとが干渉するのを防止することができる。内壁４６５ａが３０°より小さく傾けば、レーザーと内壁４６５ａとが干渉する問題があり、内壁４６５ａが６０°より大きく傾けば、絶縁部材４６５の強度が低下する問題がある。

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説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、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、そ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。

本発明は、２次電池の正極及び負極の無地部に各々正極及び負極の集電板が付着される２次電池に適用可能である。

本発明の第１の実施の形態による２次電池を示す切開斜視図である。 本発明の第１の実施の形態による２次電池の正極集電板を下から見た斜視図である。 本発明の第１の実施の形態による２次電池の絶縁部材を下から見た斜視図である。 本発明の第１の実施の形態による２次電池の正極集電板及び絶縁部材を示した分解斜視図である。 図４に示す正極集電板及び絶縁部材が結合された状態の断面図である。 本発明の第１の実施の形態による２次電池の負極集電板を示した斜視図である。 本発明の第２の実施の形態による２次電池の正極集電板及び絶縁部材を示した分解斜視図である。 図７に示す正極集電板及び絶縁部材が電極群に設置された状態の断面図である。 本発明の第３の実施の形態による２次電池の正極集電板及び絶縁部材を示した分解斜視図である。 図９に示す正極集電板及び絶縁部材が電極群に設置された状態の断面図である。 本発明の第４の実施の形態による２次電池の正極集電板及び絶縁部材を示した分解斜視図である。 図１１に示す正極集電板及び絶縁部材が結合された状態の切開斜視図である。

符号の説明

１００ ２次電池
１１０ 電極群
１１２ 正極
１１２ａ 正極無地部
１１３ 負極
１１３ａ 負極無地部
１１４ セパレータ
１２０ ケース
１２３ ビーディング部
１４０ キャップ組立体
１５０ 正極集電板
１５２ 内側ガイド部
１５３ 通気孔
１５４ 外側ガイド部
１５５ 溶接突起
１５６ 溶接溝
１６０ 絶縁部材
１６２ 外周支持部
１６５ 支持突起
１７０ 負極集電板

Claims (16)

1. 正極、負極、及び前記正極と前記負極との間に介するセパレータを有する電極群と、
   前記電極群が内蔵され、開口を有するケースと、
   前記ケースの開口に結合され、前記電極群に電気的に連結されたキャップ組立体と、
   前記正極または前記負極に電気的に連結され、前記電極群に向かって折り曲げられて前記電極群と接するガイド部が形成された集電板と、
   を備え、
   前記ガイド部は、外周縁部に行くほど厚さが薄くなることを特徴とする、２次電池。
2. 前記正極及び前記負極は活物質が塗布されていない無地部を有し、
   前記電極群の周縁に位置する前記無地部は、前記ガイド部によって屈曲させることを特徴とする、請求項１に記載の２次電池。
3. 前記ガイド部は、前記集電板の外周に形成された外側ガイド部であることを特徴とする、請求項１または２に記載の２次電池。
4. 前記外側ガイド部は、前記集電板の外周に沿って連なって形成されることを特徴とする、請求項３に記載の２次電池。
5. 前記集電板の中心には中心ホールが形成され、前記ガイド部は前記中心ホールの周囲に形成された内側ガイド部であることを特徴とする、請求項１に記載の２次電池。
6. 前記集電板には電極群に向かって突出した溶接突起が形成され、前記溶接突起は前記ガイド部に連結されて形成されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の２次電池。
7. 前記集電板の中心には中心ホールが形成され、
   前記ガイド部は、
   前記中心ホールの周りに沿って形成された内側ガイド部と、
   前記集電板の外周に沿って連なって形成された外側ガイド部と、
   を有し、
   前記集電板には、電極群に向かって突出した溶接突起が前記内側ガイド部から外側ガイド部まで連結されて形成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の２次電池。
8. 前記集電板と前記ケースとの間に、前記集電板と前記ケースとを絶縁する絶縁部材が設けられることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の２次電池。
9. 前記ケースにはクランピング過程で内側に湾曲したビーディング部が形成され、前記絶縁部材は前記ビーディング部と接触することを特徴とする、請求項８に記載の２次電池。
10. 前記絶縁部材は、前記ガイド部を包む外周支持部を有することを特徴とする、請求項８または９に記載の２次電池。
11. 前記外周支持部は、外周縁部に行くほど厚さが薄くなることを特徴とする、請求項１０に記載の２次電池。
12. 前記集電板には電極群に向かって陥没した溶接溝が形成され、前記絶縁部材は前記溶接溝に嵌合される支持突起を有することを特徴とする、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の２次電池。
13. 前記絶縁部材は板状に形成され、周縁に前記キャップ組立体に向かって突出した強化部が形成されることを特徴とする、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の２次電池。
14. 前記絶縁部材は環状に形成されることを特徴とする、請求項８または９に記載の２次電池。
15. 前記集電板には前記電極群に向かって陥没した溶接溝が形成され、
    前記絶縁部材には前記溶接溝に対応する凹部が形成されることを特徴とする、請求項１４に記載の２次電池。
16. 前記凹部は前記絶縁部材の側面一部を開口するように形成され、前記凹部の内壁は前記凹部のフロアに対して前記凹部の外側に傾斜して形成されることを特徴とする、請求項１５に記載の２次電池。

Images