JP5238388B2 - パウチ型二次電池 - Google Patents

Description

本発明は、パウチ型二次電池にかかり、さらに詳しくはパウチのシーリング部がセル角部分を覆うように折曲形成して外部衝撃を緩和する構造を有するパウチ型二次電池に関する。

一般的に、リチウムポリマー電池は、陽極板と陰極板との間に設けられるセパレータが、リチウムイオン電池の極性の異なる電極間を分離させる役割を果たすのに加え、イオンを伝導させる媒介体（例えば電解質）としての役割を果たすことができる電池をいう。すなわち、リチウムポリマー電池では、セパレータが電解質の役割を兼ねている。以下、陽極板（第１電極板）、陰極板（第２電極板）及びセパレータからなる組立体を電極組立体という。上記のようなセパレータは、ゲル状の高分子電解質により形成され、イオン伝導度を向上させるために電解液を高分子に含浸した状態で製造している。上記ゲル状の高分子電解質の長所としては、向上されたイオン伝導度の他にも、電極との接合性が優れている点、機械的な特性が優れている点、そして、製造が容易である点などを挙げることができる。

また、リチウムポリマー電池は、構造的には板状の構造を有するように構成されることが可能であるため、リチウムイオン電池の製造工程において必要となるワインディング（ｗｉｎｄｉｎｇ）工程（電極板とセパレータとを巻き取る工程）を経る必要がない。したがって、複数の板が積層された構造を有するように電極組立体を積層して形成することができるため、その電極組立体を角形構造に非常に好適な形態で製造することができる。すなわち、リチウムポリマー電池の電極組立体は、巻き取りを行わない板状積層構造に形成することも可能であるため、リチウムポリマー電池は外形が角型を有する二次電池に適用することができる。また、電解液が、全部が一体化されて構成されたセル（ｃｅｌｌ）の内部に注入されているため、外部に露出される電解液はほとんど存在せず、電解液の漏れが発生しにくい。更に、電極組立体自体を板状の積層構造に形成することが可能であるため、一般的に電極組立体を角形に成型する際に加えられる圧力を加える必要がなくなる。したがって、電池の外装材に、厚くて硬い角形または円筒型の缶（ｃａｎ）を用いる代わりに、薄くて柔軟性（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）を有するパウチ（ｐｏｕｃｈ、袋）を用いることができる。

このように電池の外装材として軟性パウチを用いれば、缶の外装を有する場合と比べて電池の厚さを大幅に減少させることができ、同一体積においてはより多くの電極組立体を形成することができるようになる。すなわち、電池の容量を大幅に増加させることができるようになる。また、パウチが軟性であることから、電池を所望の形態に容易に製造することができ、したがって、各種電子機器に容易に取り付けることができる長所がある。すなわち、パウチが軟性であるため、各種の電子機器に適応した形状を有する電池を製造することができる。

しかし、このようなパウチを用いた外装材を有する二次電池は、電池容量が増大されていて、様々な形態への加工性を有するといった長所を有する反面、機械的強度が弱く、外部からの衝撃に対して非常に脆弱であるといった問題点を有する。特に、大面積を有するパウチ型二次電池の場合、電池が落下された場合に受ける衝撃は、相対的にセルの角部分における衝撃量が大きくなってしまう。このように角部分に大きな衝撃を受けることによって、例えば電極組立体がパウチを容易に破って露出されてしまったり、パウチのシーリング部が外部衝撃を受けた際に容易に開放されてしまう、といった問題が発生する恐れがある。

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、外部衝撃によるパウチの電極組立体収容部の衝撃を緩和する構造を有するパウチ型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、第１電極板（陽極板）と、第２電極板（陰極板）と、上記第１電極板と上記第２電極板との間に介在されるセパレータとを備えた電極組立体と、上記電極組立体が収容される収容部を備えた第１ケース部及び、上記第１ケース部と圧着されて上記収容部の周囲に共にシーリング部を形成して上記電極組立体を密封する第２ケース部を含むパウチとを含み、上記シーリング部は、上記収容部の底面と両側面とにより形成される上記収容部のそれぞれの角部を覆うように、上記収容部の一側面及び他側面を取り囲む対をなす羽部と、上記収容部の底面の一領域を覆うように上記それぞれの羽部から折曲されて延長された延長部とを含んで構成されること、を特徴とするパウチ型二次電池が提供される。

このような本発明にかかるパウチ型二次電池によれば、上記パウチの第１ケース部と第２ケース部とを圧着して上記収容部の周囲に形成されたシーリング部を折り曲げて、かかるシーリング部が電極組立体の収容部の角部を覆うように構成したことにより、二次電池が落下された際に上記角部が受ける衝撃を緩和することができる。すなわち、上記収容部の周囲に形成されたシーリング部が、上記収容部の一側面及び他側面を取り囲む対をなす羽部と、上記対をなす羽部から折曲されてそれぞれ延長される延長部とをなすように構成したことにより、上記収容部の底面の角部が上記シーリング部により覆われて保護されるようにした。

このとき、上記それぞれの延長部を延長した仮想の延長線は、互いに接触することができる。すなわち、上記収容部のそれぞれの角部を覆うように折曲されて延長された対をなす延長部は、それぞれの仮想の延長線が重なるように、前記収容部の底面に沿った方向に延長されるのがよい。これにより、上記収容部をより堅固に支持することができるようになる。

また、上記羽部及び上記延長部は、ほぼ平坦な主面を有して上記羽部の主面と上記延長部の主面がなす角度が実質的に９０度となるようにすれば、上記収容部内に緩衝作用のために設けられた空間部の体積を減少させることなく、上記収容部をより堅固に支持することができる。

上記収容部の上記角部と、上記延長部と上記羽部とにより形成される上記シーリング部の折曲部との間には、空間部（エアクッション）が形成されるようにしてもよい。かかる空間部は、パウチ型二次電池が落下された際の衝撃を低減することができる。このとき、上記シーリング部の上記折曲部は、ラウンディング処理されることができる。また、上記シーリング部の上記折曲部の曲率半径は、上記収容部の上記角部の曲率半径よりも小さく形成されるのがよい。あるいは、上記延長部と上記羽部とにより形成される上記シーリング部の折曲部の面は、面取りされてもよい。

上記羽部は、ラウンディングされて上記収容部の両側面を取り囲むように形成されることもできる。このようにラウンディングされた羽部により、上記収容部の体積が増すため、収容される電極組立体を大きくすることができ、パウチ型二次電池の電池容量を増やすことが可能となる。

また、上記延長部に、凸部及び凹部が交互に形成されるようにして、上記凹部の中心部分のみが上記収容部の上記底面と接触するようにして、外部からの衝撃をさらに緩和できるように構成することもできる。

また、パウチ型二次電池は、上記収容部に対応する第２ケース部及び、上記延長部が形成された側とは反対側の上記シーリング部の端部を覆うように形成された第３ケース部をさらに含むことができる。これにより、パウチ型二次電池は、上記シーリング部の折曲部と上記第３ケース部とにより、４箇所の角部が補強されて、外部からの衝撃に対する耐性が増すことになる。

以上のように、パウチ型二次電池は、第１電極板と第２電極板がセパレータを介在して備えられた電極組立体、及び上記電極組立体が内蔵する収容部を備えた第１ケース部及び上記第１ケース部と圧搾されてシーリング部を形成して上記電極組立体を密封する第２ケース部を含むパウチを含み、上記シーリング部は上記収容部の両側面を取り囲む羽部及び上記羽部が延長されて折曲して上記収容部の底面と両側面との間の境界に形成された角部を覆うように形成された延長部とを含むことができる。このとき、上記羽部で折曲して延長される延長部の仮想の延長線はお互いに接触でき、上記羽部及び上記延長部はほぼ平坦な主面を有して上記羽部の主面と上記延長部の主面をなす角度は実質的に９０度であることができる。また、上記羽部から上記延長部に延長されて折曲する部分と上記角部との間に空間部が形成されるようにしてもよい。また、上記羽部が上記延長部に延長されて折曲する部分は、ラウンディング処理されることができ、上記羽部から上記延長部に延長されて折曲する曲率半径は、上記角部の曲率半径より小さく形成されることができる。また、上記羽部と上記延長部が接触する境界面は、面取りされることができる。また、上記羽部はラウンディングされて上記収容部の両側面を取り囲むようにすることもできる。また、上記延長部は、凸部及び凹部が相互に形成され、上記凹部の中心部分のみ上記第１ケース部と接触することができる。また、パウチ型二次電池は、上記収容部に対応する第２ケース部及び上記シーリング部の延長部が形成された方と反対方向の端部を覆うように形成された第３ケース部をさらに含むことができる。

本発明によれば、パウチの第１ケース部と第２ケース部とを圧着して形成されたシーリング部を折り曲げて、かかるシーリング部が電極組立体の収容部の角部を覆うように構成したことにより、二次電池が落下された際に上記角部が受ける衝撃を緩和することができるパウチ型二次電池を提供できるものである。

本発明によれば、落下時に角部が受ける衝撃量が相対的に大きい大面積パウチ型二次電池の場合にも、衝撃を緩衝させる効果を増大させることができる。また、本発明によれば、シーリング部が収容部をより堅固に支持するように構成したことにより、外部から衝撃を受けた際にパウチが破れる現象または、シーリング部が開放される現象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。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理解できるように、後述する実施形態は本発明の概念及び範囲を逸脱しない範囲で様々な形態に変形されることができる。以下、用いられる技術用語及び科学用語を含むすべての用語は、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一般的に理解する意味と同一の意味を有するものとする。また、事前に定義された用語は、関連技術文献及び本願発明の詳細な説明で説明している内容に符合する意味を有するとして追加解釈されるものとし、定義されない限り画一的あるいは形式的な意味で解釈されるものではないものとする。本発明を明確に説明するために、本発明の詳細な部分と直接関係のない部分についての説明は省略した。また、明細書全体を通じて同一または類似する構成要素については、同一の参照符号を付するようにした。また、図面においては、複数の層及び領域を明確に表現するために、これらの厚さを拡大して示しているものもある。

図１ａは、本発明の第１の実施の形態にかかるパウチ型二次電池の概略的な構成を示す分解斜視図である。図１ｂは、図１ａで電極組立体がパウチに収容された状態を底面から見た平面図である。

図１ａ及び図１ｂに示されたように、本発明の第１の実施の形態にかかるパウチ型二次電池１００は、電極組立体１０とパウチ２０を含んで形成される。電極組立体１０は、陽極板（第１電極板）１１及び陰極板（第２電極板）１２と、陽極板１１と陰極板１２との間に介在されるセパレータ１３とを含んで構成される。パウチ２０は、第１ケース部２１及び第２ケース部２２を含んで構成される。第１ケース部２１は、電極組立体１０を収容する収容部２１ａを備える。また、第２ケース部２２は、第１ケース部２１と圧搾されてシーリング部２５、２６を形成する。すなわち、第１ケース部２１と第２ケース部２２とが共に圧着されることにより、第１ケース部２１側のシーリング部２５と第２ケース部２２側のシーリング部２６とが一体となって形成される。

電極組立体１０は、陽極板（第１電極板）１１と、陰極板（第２電極板）１２と、セパレータ１３とを含む。陽極板１１及び陰極板１２は、それぞれ、電極集電体（図示せず、以下同様）の表面に電極活物質層（図示せず、以下同様）が塗布されて形成される。また、セパレータ１３は、陽極板１１と陰極板１２との間に介在されて有機電解液に含浸される。そして、電極組立体１０は、陽極板１１と陰極板１２とセパレータ１３とを、ゼリーロール（ｊｅｌｌｙ ｒｏｌｌ）状に巻回して（巻き巡らせることにより）形成されることができる。ここで、電極組立体１０の構成は、様々な形態をとることが可能であり、本発明の実施の形態で説明された形態に限定されるものではない。

陽極板１１は、薄板のアルミニウムホイルによって形成される陽極集電体の両面に、リチウム系酸化物を主成分とする陽極活物質層を塗布することによって形成することができる。また、上記陽極集電体の両端部には、陽極活物質層がコーティング（塗布）されない領域である陽極無地部（陽極活物質非塗布領域）が所定の領域を有して形成される。

陰極板１２は、薄板の銅ホイルによって形成される陰極集電体と上記陰極集電体の両面に、炭素材を主成分とする陰極活物質層を塗布することによって形成することができる。また、上記陰極集電体の両端部には、陰極活物質層がコーティング（塗布）されない領域である陰極無地部（陰極活物質非塗布領域）が形成される。

一方、電極組立体１０の陽極板１１の一側には、陽極タブ１５が形成され、陰極板１２の一側には陰極タブ１６が形成される。かかる陽極タブ１５及び陰極タブ１６は、電極組立体１０がゼリーロール（Ｊｅｌｌｙ Ｒｏｌｌ）状に巻かれた状態において、相互に所定の距離だけ離隔されて並んで配置される。また、陽極タブ１５及び陰極タブ１６は、電極組立体１０が外部と電気的に連結されるように、陽極タブ１５及び陰極タブ１６の一部がそれぞれパウチ２０の外部に露出されるように配設される。陽極タブ１５及び陰極タブ１６は、一般的に金属、例えばアルミニウム、銅またはニッケルなどにより形成されることができるが、電圧降下を最小化するために、所定の値以上の電気伝導度を有している必要がある。また、陽極タブ１５及び陰極タブ１６は、電流を損失させることなく、相当量の電流を収容する（許容できる）ほどの充分な厚さ及び寸法（面積）を有していなければならない。一般的に、陽極タブ１５はアルミニウムにより形成され、陰極タブ１６はニッケルにより形成されるのがよい。

陽極タブ１５及び陰極タブ１６は、所定の位置に形成される絶縁テープ１７をそれぞれ含んで形成されることができる。絶縁テープ１７は、陽極タブ１５及び陰極タブ１６がパウチ２０のシーリング部２５、２６と接触する位置に取り付けられて、陽極タブ１５及び陰極タブ１６とパウチ２０との間の短絡をそれぞれ防止する役割を果たすことができる。絶縁テープ１７は、断熱材として、絶縁性、耐熱性、及び耐久性に優れた複合材料から形成されるのがよい。より詳しくは、絶縁テープ１７は、樹脂により形成される有機材料層（図示ぜず）と、上記有機材料層を構成する樹脂よりも融点が高い無機材料（図示せず）とが、粒子形状で所定の割合で混合された複合材料により形成されることができる。したがって、絶縁テープ１７は、パウチ２０のシーリング部２５、２６の融着温度が局所的に高くなって上記有機材料層が溶融されて消失したとしても、上記無機材料によって絶縁性が維持されることになる。

パウチ２０は、一般的に、一体に形成されたほぼ四角形状の膜（薄膜または薄板）を、一辺の長さ方向を基準として中間（中央）で折り畳むことにより、第１ケース部２１と第２ケース部２２とをなすように形成される。

第１ケース部２１の中央には、プレス（ｐｒｅｓｓ）加工などを介して電極組立体１０が収容される収容部２１ａが形成される。パウチ２０は、アルミニウム薄膜を含む金属薄膜により形成されることができる。更に、パウチ２０の外面には、樹脂またはナイロンを含む絶縁層を形成して、パウチ２０の外面が損傷されるのを防止し、また、パウチ２０の外面が外部と電気的に接触されることを防止するようにすることができる。

パウチ２０の内面には、例えばポリプロピレンやポリエチレンなどの有機材料からなる熱接着性樹脂の層が形成される。例えば、ＣＰＰ（Ｃａｓｔｅｄ ＰｏｌｙＰｒｏｐｙｌｅｎｅ：無延伸ポリプロピレン）層が形成されることができる。また、ＣＰＰ層は、無機材料粒子が含まれるようにして、有機材料と無機材料からなる複合材料からなるように形成されることができる。

パウチ２０は、第１ケース部２１及び第２ケース部２２の内面にそれぞれ形成されたＣＰＰ層が加熱、加圧によって相互に融着することにより、密封される。より詳しくは、第１ケース部２１及び第２ケース部２２にそれぞれ定義されたシーリング部２５、２６が相互融着して、パウチ２０は密封される。例えば、図１ａでは、第１ケース部２１に形成された収容部２１ａの周囲において、第１ケース部２１と第２ケース部２２が融着される。このとき、第１ケース部２１と第２ケース部２２との融着部のうち、第１ケース部２１側の融着部がシーリング部２５をなし、第２ケース部２２側の融着部がシーリング部２６をなす。

以下、本発明の第１の実施の形態にかかるパウチ型二次電池について、より詳しく説明する。

図１ｃは、本発明の第１の実施の形態にかかるパウチ型二次電池の概略的な構成を示す斜視図である。また、図１ｄは、図１ｃのＩｂ−Ｉｂ線に沿って切断した断面図である。

図１ｃ及び図１ｄに示されたように、第１の実施の形態にかかるパウチ型二次電池は、前述したシーリング部（図１ａの参照符号２５、２６、以下同様）が、第１ケース部２１に収容された電極組立体１０の両側の側面をさらに取り囲むように折曲される。より詳しくは、第１ケース部２１は、収容部２１ａの両側面の外側がシーリング部２５、２６により取り囲まれる。

このとき、シーリング部２５、２６は、羽部２１ｗ、２２ｗ及び、羽部２１ｗ、２２ｗが折曲されて延長される延長部２１ｅ、２２ｅにより構成される。図１ｃでは、便宜上、パウチ２０の外面に見える第２ケース部２２の羽部２２ｗ及び延長部２２ｅのみを示した。本発明の第１の実施の形態にかかるパウチ型二次電池は、パウチ２０のシーリング部２５、２６から羽部２１ｗ、２２ｗ以外に延長部２１ｅ、２２ｅを別途に形成する。延長部２１ｅ、２２ｅは、羽部２１ｗ、２２ｗが取り囲む収容部２１ａの両側面と収容部２１ａの底面との接触部により形成される両角部２７を覆うように羽部２１ｗ、２２ｗから折曲される。

例えば、図１ａにおいては、収容部２１ａの周囲に形成されたシーリング部２５、２６のうち、陽極タブ１５及び陰極タブ１６の取り出し口が設けられていない相対向する２辺が、収容部２１ａの側面２１ａ２の外側を覆うようにそれぞれ折り曲げられる。そして、シーリング部２５、２６は、収容部２１ａの側面２１ａ２の外側を覆うようにそれぞれ折り曲げられた後、シーリング部２５、２６の残りの先端部分が収容部２１ａの底面２１ａ１の一領域を覆うように、更に折り曲げられる。このようにして折り曲げられたシーリング部２５、２６のうち、収容部２１ａの側面２１ａ２を覆うシーリング部２５、２６の一領域を羽部２１ｗ、２２ｗと定義し、収容部２１ａの底面２１ａ１を覆うシーリング部２５、２６の一領域を延長部２１ｅ、２２ｅと定義することができる。また、収容部２１ａの底面２１ａ１とそれぞれの側面２１ａ２とが接する境界部分の二箇所の角部は、それぞれ収容部２１ａの角部２７と定義することができる。このとき、羽部２１ｗ、２２ｗ及び、延長部２１ｅ、２２ｅからなるシーリング部２５、２６は、羽部２１ｗ、２２ｗと延長部２１ｅ、２２ｅとの折り曲げ線においてそれぞれの角部２７を覆って、両角部２７を保護することができる。

このように、第１の実施の形態では、羽部２１ｗ、２２ｗが取り囲む収容部２１ａの両側面２１ａ２と収容部２１ａの底面２１ａ１とが接する領域に形成されるそれぞれの角部２７を、シーリング部２５、２６が覆うことにより、角部２７を堅固に保護することが可能となる。これにより、パウチ型二次電池が落下して角部に衝撃が加えられた場合の衝撃を吸収することができる。特に、落下時に角部が受ける衝撃量が相対的に大きい大面積パウチ型二次電池の場合においては、落下時の衝撃を緩衝する効率を増大させることができる。

一方、図１ｄに示されたように、第１の実施形態では、羽部２１ｗ、２２ｗから延長されて折曲された延長部２１ｅ、２２ｅは、対向する他の延長部２１ｅ、２２ｅと向かい合うように形成される。すなわち、収容部２１ａの対向する二つの側面２１ａ２のうちの一側を覆う羽部２１ｗ、２２ｗから延長される一延長部２１ｅ、２２ｅと、上記一側と対向する他側を覆う羽部２１ｗ、２２ｗから延長される他の延長部２１ｅ、２２ｅとは、収容部２１ａの底面２１ａ１において、互いに向かい合うことになる。そして、一延長部２１ｅ、２２ｅから延長される仮想的な延長線２３は、他の延長部２１ｅ、２２ｅから延長される仮想的な延長線２３とお互いに接するように形成される。つまり、延長部２１ｅ、２２ｅは、収容部２１ａの底面２１ａ１に対して平行して接するように延長される。これにより、収容部２１ａをより堅固に支持することができ、落下などにより外部衝撃を受けた場合に、収容部２１ａの内部に収納された電極組立体１０が動いたり、または揺れたりする現象が発生するのを防止することができる。その結果、パウチ２０が破れる現象や、シーリング部２５、２６が開放してしまう現象を防止することができる。

このとき、羽部２１ｗ、２２ｗの主面と、延長部２１ｅ、２２ｅの主面とがなす角度は、実質的に９０度に形成されるのがよい。またこのとき、羽部２１ｗ、２２ｗの主面と、延長部２１ｅ、２２ｅの主面は、ほぼ平坦であるのがよい。羽部２１ｗ、２２ｗの主面と、延長部２１ｅ、２２ｅの主面とがなす角度が９０度より小さい場合は、緩衝作用のために設けられる空間部２４の占有面積が小くなって緩衝効果が減少する。一方、上記角度が９０度より大きい場合は、収容部を堅固に支持できなくなり、前述したような落下などの外部衝撃によるパウチの破れや、シーリング部の開放現象が発生する可能性が高くなる恐れがある。

次に、本発明の第２の実施の形態にかかるパウチ型二次電池について説明する。

図２は、本発明の第２の実施の形態にかかるパウチ型二次電池の断面図である。第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同じ構成要素については、同じ参照番号を付した。

図２に示されたように、本発明の第２の実施の形態にかかるパウチ型二次電池は、前述した第１の実施の形態にかかるパウチ型二次電池と比較すると、羽部３１ｗ、３２ｗ及び、羽部３１ｗ、３２ｗが折曲されて形成される延長部３１ｅ、３２ｅの構造が異なる。

すなわち、第２の実施の形態では、羽部３１ｗ、３２ｗが延長されて延長部３１ｅ、３２ｅを形成するように折曲される折曲部３８が、収容部２１ａの底面２１ａ１と両側面２１ａ２とが接して形成される角部２７から、所定の距離だけ離隔されるように形成される。すなわち、シーリング部２５、２６の折曲部３８を、収容部２１ａの角部２７から所定の距離だけ離隔されるように形成したことにより、折曲部３８と角部２７との間にエアクッション（ａｉｒ ｃｕｓｈｉｏｎ：空間部）３０が形成される。そして、折曲部３８を所定の距離だけ離隔させて形成されたエアクッション３０によって、電池が落下された際などに受ける衝撃を低減することができる。

このとき、折曲部３８は、所定の曲率半径を有するようにラウンディング（ｒｏｕｎｄｉｎｇ）処理されることができる。このようなラウンディング処理を施すことによって、外観的なデザインルールを満足させることができる。このとき、ラウンディング時の折曲部３８の曲率半径は、角部２７の曲率半径よりも小さく形成されるのがよい。これは、折曲部３８の曲率半径が角部２７の曲率半径よりも大きく形成されると、折曲部３８が角部２７と接触するようになって、エアクッション３０が形成されないためである。

一方、図示されてないが、折曲部３８はラウンディング処理されずに、面取りされて形成されてもよい。すなわち、折曲部３８と角部２７との間に空間部が形成されさえすれば充分であるため、折曲部３８はラウンディング処理された構造または、面取りされた構造を含んで形成されることができる。上記のように、第２の実施の形態にかかるパウチ型二次電池は、角部２７と折曲部３８との間にエアクッション３０を形成することにより、パウチ型二次電池が落下した場合や外部衝撃を受けた場合の衝撃をさらに低減して、保護の度合いを高めることができる。

次に、本発明の第３の実施の形態にかかるパウチ型二次電池について説明する。

図３ａは、本発明の第３の実施の形態にかかるパウチ型二次電池３００の概略的な構成を示す斜視図である。また、図３ｂは、図３ａのＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線に沿って切断した断面図である。第３の実施の形態では、第１の実施の形態と同じ構成要素については、同じ参照番号を付した。

図３ａ及び図３ｂに示されたように、本発明の第３の実施の形態にかかるパウチ型二次電池３００は、前述した第１または第２の実施の形態にかかるパウチ型二次電池と比較すると、羽部４１ｗ、４２ｗの構造が異なる。

すなわち、第３の実施の形態では、羽部４１ｗ、４２ｗがラウンディング処理される。より詳しくは、羽部４１ｗ、４２ｗは、ラウンディングされて収容部４１ａの両側面４１ａ２を取り囲むように形成される。これによって、上述したパウチ型二次電池が落下した場合に角部４７が受ける衝撃を緩和する効果を奏するのみならず、ラウンディング処理によってデザインルールが改善されるといった効果を奏することもできる。また、収容部４１ａの空間が拡大されるため、収納される電極組立体の大きさを増大させることができ、二次電池の容量をさらに増大させることも可能である。

次に、本発明の第４の実施の形態にかかるパウチ型二次電池について説明する。

図４は、本発明の第４の実施の形態にかかるパウチ型二次電池４００の概略的な構成を示す斜視図である。第４の実施の形態では、第１の実施の形態と同じ構成要素については、同じ参照番号を付した。

図４に示されたように、本発明の第４の実施の形態にかかるパウチ型二次電池４００は、前述した第１〜第３の実施の形態にかかるパウチ型二次電池と比較すると、延長部５１ｅ、５２ｅの構造が異なる。

すなわち、第４の実施の形態にかかるパウチ型二次電池４００の延長部５１ｅ、５２ｅの面は、凹凸構造に形成される。図４では、便宜上、パウチ型二次電池４００の外面に見える第２ケース部の羽部５２ｗ及び延長部５２ｅのみを示した。具体的には、延長部５１ｅ、５２ｅの面は、凹部５２ｅ’及び凸部５２ｅ’’が交互に繰り返して形成された凹凸構造に形成され、延長部５１ｅのうち凹部５２ｅ’の中心部分に対応する領域のみが収容部５１ａの底面５１ａ１と接触するように構成される。これにより、落下などの外部衝撃を受けた場合に角部に加えられる衝撃を吸収する度合いがさらに大きくなり、パウチ型二次電池の安全性がさらに向上される。

次に、本発明の第５の実施の形態にかかるパウチ型二次電池について説明する。

図５ａは、本発明の第５の実施の形態にかかるパウチ型二次電池の概略的な構成を示す斜視図である。また、図５ｂは、図５ａのＶｂ−Ｖｂ線に沿って切断した断面図である。第５の実施の形態では、第１の実施の形態と同じ構成要素については、同じ参照番号を付した。

図５ａ及び図５ｂに示されたように、本発明の第５の実施の形態にかかるパウチ型二次電池は、前述した第１〜第４の実施の形態にかかるパウチ型二次電池と比較すると、第３ケース部６０をさらに備えた点が異なる。

すなわち、第５の実施の形態にかかるパウチ型二次電池は、収容部２１ａに対応する第２ケース部２２ｓ及びシーリング部の延長部２１ｅ、２２ｅが形成された方と反対方向の端部を覆うように形成された第３ケース部６０をさらに含む。要するに、第３ケース部６０は、収容部２１ａの位置に対応する第２ケース部２２ｓの外側の面及び、シーリング部２５、２６の羽部２１ｗ、２２ｗの付け根に形成された角部２９を覆うように形成されることができる。これにより、収容部２１ａは、その外側面に形成されたすべての角部２７、２９が、延長部２１ｅ、２２ｅまたは第３ケース部６０によって重ねて覆われるようになる。したがって、前述したパウチ型二次電池の角部に加えられた衝撃を緩和する効果がさらに増大される。

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、パウチ型二次電池に関する。

本発明の第１の実施形態にかかるパウチ型二次電池の概略構成を示す分解斜視図である。 図１ａで電極組立体がパウチに収容された状態を底面から見た平面図である。 本発明の第１の実施形態にかかるパウチ型二次電池の概略構成を示す斜視図である。 図１ｃのＩｂ−Ｉｂ線に沿って切断した断面図である。 本発明の第２の実施形態にかかるパウチ型二次電池の概略構成を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態にかかるパウチ型二次電池の概略構成を示す斜視図である。 図３ａのＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線に沿って切断した断面図である。 本発明の第４の実施形態にかかるパウチ型二次電池の概略構成を示す斜視図である。 本発明の第５の実施形態にかかるパウチ型二次電池の概略構成を示す斜視図である。 図５ａのＶｂ−Ｖｂ線に沿って切断した断面図である。

符号の説明

１００、３００、４００ パウチ型二次電池
１０ 電極組立体
１１ 陽極板
１２ 陰極板
１３ セパレータ
１５ 陽極タブ
１６ 陰極タブ
１７ 絶縁テープ
２０ パウチ
２１ 第１ケース部
２１ａ、４１ａ 収容部
２１ａ１ 底面
２１ａ２ 側面
２１ｗ 羽部
２１ｅ 延長部
２２、２２ｓ 第２ケース部
２２ｗ 羽部
２２ｅ 延長部
２３ 仮想の延長線
２４ 空間部
２５、２６ シーリング部
２７ 角部
３８ 折曲部
３０ エアクッション
５１ｅ’ 凹部
５１ｅ’’ 凸部
６０ 第３ケース部

Claims (6)

1. 第１電極板と、第２電極板と、前記第１電極板と前記第２電極板との間に介在されるセパレータとを備えた、断面形状が略角丸四角形の電極組立体と、
   前記電極組立体が収容される収容部を備えた第１ケース部及び、前記第１ケース部と圧着されて前記収容部の周囲に共にシーリング部を形成して前記電極組立体を密封する第２ケース部を含むパウチとを含み、
   前記シーリング部は、前記収容部の底面と両側面とにより形成される前記収容部のそれぞれの角部を覆うように、前記収容部の一側面及び他側面を取り囲む対をなす羽部と、前記収容部の底面の一領域を覆うように前記それぞれの羽部から折曲されて延長された延長部とを含んで構成され、
   前記それぞれの延長部を延長した仮想の延長線は、互いに接触し、
   前記収容部の前記角部と、前記延長部と前記羽部とにより形成される前記シーリング部の折曲部との間には、第１の空間部が形成され、
   前記収容部の前記角部と、前記電極組立体の断面形状の角部分との間には第２の空間部が形成され、
   前記羽部及び前記延長部は、平坦な主面を有して前記羽部の主面と前記延長部の主面がなす角度は９０度であることを特徴とするパウチ型二次電池。
2. 前記シーリング部の前記折曲部は、ラウンディング処理されることを特徴とする請求項１に記載のパウチ型二次電池。
3. 前記シーリング部の前記折曲部の曲率半径は、前記収容部の前記角部の曲率半径よりも小さく形成されることを特徴とする請求項２に記載のパウチ型二次電池。
4. 前記延長部と前記羽部とにより形成される前記シーリング部の折曲部の面は面取りされることを特徴とする請求項１に記載のパウチ型二次電池。
5. 前記延長部には、凸部及び凹部が交互に形成されて、前記凹部の中心部分のみが前記収容部の前記底面と接触することを特徴とする請求項１に記載のパウチ型二次電池。
6. 前記収容部に対応する第２ケース部及び、前記延長部が形成された側とは反対側の前記シーリング部の端部を覆うように形成された第３ケース部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のパウチ型二次電池。

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