JP5393723B2 - ２次電池パックおよびこれに使用される連結タブ - Google Patents
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Description
本発明は、複数の２次電池セルを含む２次電池パックおよびこれに使用される連結タブに関する。
モバイル機器に対する技術開発と需要に応じてエネルギー源として２次電池に対する需要が増加している。２次電池は使用される機器の種類に応じて単一セル形態で使用されることもあり、複数のセルを電気的に連結したパック形態で使用されることもある。
一般に、円筒型２次電池は、角型２次電池やパウチ型２次電池よりも大きな容量を有し、直列または並列に連結されて線形またはプレート構造で２次電池パックを形成する。２次電池パックは複数の円筒型２次電池セルを直列または並列に連結したコアパックと、このコアパック状態で正極端子と負極端子を保護回路に電気的に接続する連結タブを含む。
例えば、連結タブの一面に２次電池セルの互いに異なる電極を溶接した後、連結タブを折り曲げることによって直列構造のコアパックが形成される。また、連結タブの一面に２次電池セルの同一な電極を溶接した後、連結タブを折り曲げることによって並列構造のコアパックが形成される。つまり、線形で配置される２次電池セルが連結タブの折曲部を通じて電気的に連結される。したがって、２次電池セル間の結合力、直進性および耐衝撃性が弱い。
本発明の一側面は、複数の２次電池セルを連結する時、セル間に強い結合力を形成し、体積を減少させる２次電池パックおよびこれに使用される連結タブを提供することにその目的がある。
本発明の一実施例による２次電池パックは、第１端と前記第１端の反対側の第２端とを含む第１単位セル、第１端と前記第１端の反対側の第２端とを含み、前記第１端の間で伸び、軸方向で前記第１単位セルと結合される第２単位セル、および第１単位セルの第１端と第２単位セルの第２端と結合し、第１および第２単位セルを直列または並列にそれぞれ電気的に連結する連結タブを含み、連結タブは、第１単位セルから伸びる突出部、および軸方向に相対的な円周方向に突出部から伸びるガイドを含んでも良い。
また、連結タブは、第１単位セルの第１端で第１単位セルのケースに付着されても良い。
また、第２単位セルは、第２単位セルの第２端で伸びる突出した部分を含むキャッププレートおよび突出した部分と隣接した開口を含み、ガイドは、円周方向で開口に回転して挿入され、ガイドの外面は突出した部分の内面に隣接し、軸方向で第１単位セルに相対的な第２単位セルの動きを制限する。
また、連結タブは、フランジとフランジで突出するストッパーとをさらに含んでも良い。
また、ストッパーは、第２単位セルのキャッププレートの突出した部分に隣接し、円周方向で第１単位セルに相対的な第２単位セルの動きを制限する。
また、突出部は第１突出部であり、ガイドは第１ガイドであり、連結タブは、第１単位セルの第１端で伸びる第２突出部および円周方向で第２突出部で伸びる第２ガイドをさらに含み、第１および第２突出部は円周方向で互いに離隔しており、第１および第２ガイドは円周方向で互いに離隔していても良い。
また、キャッププレートは、開口の反対側の突出した部分の側面で突出した部分に隣接した他の開口を含み、第１ガイドと第２突出部との円周方向での距離は開口の間の突出した部分の幅よりも大きく形成されても良い。
また、ストッパーは、円周方向で第１ガイドおよび第２突出部の間にあり、第２単位セルのキャッププレートの突出した部分により弾性的に変形されても良い。
また、突出した部分は、第１ガイドと第２突出部との間に挿入されても良い。
また、連結タブは、ガイドに対抗して第２単位セルのキャッププレートの突出した部分を加圧する弾性部材をさらに含んでも良い。
また、ストッパーは、円周方向に反対となる方向で伸び、第２単位セルのキャッププレートの突出した部分の部分を覆う突起をさらに含んでも良い。
また、フランジは、第１単位セルの第１端で第１単位セルのケースの周囲形状にほぼ相応する周囲形状を有しても良い。
また、連結タブは、第１単位セルの第１端で第１単位セルのケースに溶接されても良い。
また、連結タブは、第１単位セルの第１端に結合されるフランジをさらに含み、突出部は、フランジで突出しても良い。
また、ガイドは、フランジに対向し、円周方向でフランジから遠くなるほど傾く傾斜面を含んでも良い。
また、連結タブは、連結タブの側面で突出し、保護回路に結合される引き出しタブをさらに含んでも良い。
また、連結タブは、連結タブの他の側面で突出する他の引き出しタブをさらに含んでも良い。
また、連結タブは、第１単位セルの第１端に隣接した第１単位セルの周囲部分の周囲で突出するリム部を含んでも良い。
また、連結タブは、ニッケル（ｎｉｃｋｅｌ）、ニッケル合金（ｎｉｃｋｅｌ ａｌｌｏｙ）、ステンレス鋼（ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ）、亜鉛（ｚｉｎｃ）、亜鉛合金（ｚｉｎｃ ａｌｌｏｙ）、銅（ｃｏｏｐｅｒ）、銅合金（ｃｏｏｐｅｒ ａｌｌｏｙ）、銀（ｓｉｌｃｅｒ）、銀合金（ｓｉｌｃｅｒ ａｌｌｏｙ）、金（ｇｏｌｄ）、金合金（ｇｏｌｄ ａｌｌｏｙ）、白金（ｐｌａｔｉｎｕｍ）、白金合金（ｐｌａｔｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ）、アルミニウム（ａｌｕｍｉｎｕｍ）、アルミニウム合金（ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ）、モリブデン（ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ）、モリブデン合金（ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ ａｌｌｏｙ）、タングステン（ｔｕｎｇｓｔｅｎ）、タングステン合金（ｔｕｎｇｓｔｅｎ ａｌｌｏｙ）、チタニウム（ｔｉｔａｎｉｕｍ）、チタニウム合金（ｔｉｔａｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ）、ベリリウム（ｂｅｒｙｌｌｉｕｍ）、ベリリウム合金（ｂｅｒｙｌｌｉｕｍ ａｌｌｏｙ）、ロジウム（ｒｈｏｄｉｕｍ）、ロジウム合金（ｒｈｏｄｉｕｍ ａｌｌｏｙ）のうちの少なくとも一つ以上を含んでも良い。
このように本発明の一実施例によれば、第１単位セルのケースに連結タブを連結し、第２単位セルのキャッププレートに連結タブを結合することによって、２次電池を形成する第１、第２単位セルを強い結合力で連結し、２次電池パックの体積を減少させる効果がある。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例について本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳しく説明する。しかしながら、本発明は多様な異なる形態で具現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。図面において、本発明を明確に説明するために説明上不要な部分は省略し、明細書全体を通して同一または類似する構成要素については同一の符号を付した。
図１は、本発明の第１実施例による２次電池パックの分解斜視図である。２次電池パック１００は、直列または並列に連結されてコアパックを形成し、２次電池として形成される少なくとも第１単位セル４と第２単位セル５、および第１、第２単位セル４、５の電極端子を保護回路（図示せず）に接続する連結タブ６を含む。便宜上、第１、第２単位セル４、５を直列に連結する２次電池パック１００を例に挙げて説明する。第１実施例の連結タブ６を適用することによって、第１、第２単位セル４、５の並列連結に比べ、第１、第２単位セル４、５の直列連結は平らな負極端子（例えば、平面を有するケース２０）と突出した正極端子（例えば、突出部を有するキャッププレート３１）を有する円筒型２次電池（図２参照）をそのまま使用する長所を有し得る。
直列連結において、第１、第２単位セル４、５はケース２０の平らな面で第１端（以下、「負極端子」という）を形成し、ケース２０の平らな面に連結タブ６を突出構造でさらに形成し、連結タブ６の反対側に突出するキャッププレート３１で第２端（以下、「正極端子」という）を形成する。つまり、第１、第２単位セル４、５は互いに同一の構造で形成される。第１、第２単位セル４、５は正極端子と負極端子に突出構造を適用して結合可能にする。したがって、第１単位セル４の負極端子であるケース２０の平らな面に連結される連結タブ６に第２単位セル５の正極端子であるキャッププレート３１を結合することによって、第１、第２単位セル４、５は直列に連結される。
図２は、図１の２次電池パックに適用される２次電池の断面図である。図２を参照して直列連結に使用される第１、第２単位セル４、５を形成する２次電池について説明する。第１、第２単位セル４、５のそれぞれは、電流を発生させる電極群１０、電極群１０を内蔵するケース２０、およびケース２０と結合されて電極群１０に電気的に連結されるキャップ組立体３０を含む。
電極群１０は、順次に積層配置される第１電極１１（以下、「正極」という）、セパレータ１２および第２電極１３（以下、「負極」という）を含む。電極群１０は正極１１と負極１３およびこれらの間に配置される絶縁体であるセパレータ１２を共に巻き取ることによって形成される。一例として、電極群１０は円筒で形成される。円筒型電極群１０の中心にはセクタピン１４が配置される。セクタピン１４は電極群１０の円筒形状を維持させる。
正極１１と負極１３は薄板の金属箔で形成される集電体１１ｃ、１３ｃ、この集電体１１ｃ、１３ｃの両面に活物質が塗布されたコーティング部１１ａ、１３ａ、および集電体１１ｃ、１３ｃの互いに反対側端の活物質が塗布されない無地部１１ｂ、１３ｂを含む。ゼリーロール（Ｊｅｌｌｙ Ｒｏｌｌ）状態で、正極１１の無地部１１ｂに正極集電板１１ｄが連結され、負極１３の無地部１３ｂに負極集電板１３ｄが連結される。
ケース２０は、電極群１０を挿入することができるように一側が開放され、円筒型電極群１０を収容するように円筒で形成される。ケース２０は、負極集電板１３ｄに連結されて第１、第２単位セル４、５で負極端子として作用し、アルミニウム、アルミニウム合金またはニッケルメッキ鋼のような導電性金属で形成される。
キャップ組立体３０は、ガスケット４０を介在してケース２０の開放側に結合され、電極群１０と電解液を内蔵するケース２０を密閉する。また、キャップ組立体３０は、電流遮断装置を備え、電流遮断装置を通じて電極群１０に電気的に連結される。キャップ組立体３０は、キャッププレート３１、ベントプレート３２、絶縁板３３、サブプレート３４、陽性温度素子（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｅｌｅｍｅｎｔ）３５およびミドルプレート３８を含む。
キャッププレート３１は、最終的に正極集電板１１ｄに連結されて第１、第２単位セル４、５で正極端子として作用する。キャッププレート３１は、ケース２０の外部に突出する突出した部分３１ａと、突出した部分３１ａの側方に開放される一つ以上の開口（以下、「排気口」という）３１ｂを形成する。
実質的に、電流遮断装置はベントプレート３２とサブプレート３４により形成され、電流遮断装置の連結部はベントプレート３２とサブプレート３４の溶接により形成される。電流遮断装置の一側を形成するベントプレート３２はキャッププレート３１の内側に設置され、電流遮断装置の他の一側を形成するサブプレート３４に電気的に連結される。また、ベントプレート３２は予め設定された圧力条件で破損されて第１、第２単位セル４、５内部のガスを放出し、サブプレート３４との電気的連結を遮断することができるように形成されるベント３２ａを含む。
電流遮断装置の作動時、つまり、ベント３２ａの破損によりベントプレート３２とサブプレート３４との連結部が分離される時、電極群１０とキャッププレート３１とは電気的に分離される。例えば、ベント３２ａはベントプレート３２でケース２０の内側に向かって突出形成される。ベントプレート３２はベント３２ａ周囲にベント３２ａの破損を案内する切欠３２ｂを備える。切欠３２ｂはケース２０内で発生されるガスにより圧力が上昇する場合、予め破損されてガスを排出して第１、第２単位セル４、５の爆発を防止する。
陽性温度素子３５は、キャッププレート３１とベントプレート３２との間に設置され、キャッププレート３１とベントプレート３２との間で電流の流れを制限する。予め設定された温度の超過状態で、陽性温度素子３５は無限大まで大きくなる電気抵抗を有し、これによって、充電または放電電流の流れを遮断する。
サブプレート３４は、絶縁板３３を間に置いてベントプレート３２と向き合い、ベント３２ａに電気的に連結される。ミドルプレート３８は絶縁板３３とサブプレート３４との間に配置される。絶縁板３３とミドルプレート３８の貫通口を通じて突出するベント３２ａはサブプレート３４に連結される。したがって、ミドルプレート３８は一側においてサブプレート３４およびベント３２ａを通じてベントプレート３２に電気的に連結され、他の一側において連結部材３７を通じて正極集電板１１ｄに連結される。結局、正極集電板１１ｄは、連結部材３７、ミドルプレート３８、サブプレート３４、ベント３２ａ、ベントプレート３２および陽性温度素子３５を通じてキャッププレート３１に電気的に連結される。
このように形成されるキャップ組立体３０は、ケース２０に挿入された後、クランピング過程を通じてケース２０に固定されて第１、第２単位セル４、５をそれぞれ完成する。この時、ビーディング部２１とクランピング部２２が形成される。
図３は、図１の２次電池パックに適用される連結タブとキャッププレートを分離した分解斜視図である。図１および図３を参照すれば、連結タブ６は第１単位セル４のケース２０の平らな面に連結されてケース２０の平らな面の反対側に突出構造で形成され（例：第２単位セルに向かう）、第２単位セル５で第１単位セル４に向かって突出するキャッププレート３１に結合される。つまり、連結タブ６とキャッププレート３１を互いに向かって突出して相互結合され得るように形成される。
例えば、第２単位セル５のキャッププレート３１で、突出した部分３１ａは、キャッププレート３１の中心で外部に突出し、排気口３１ｂは突出した部分３１ａで等間隔で配置される。本実施例で排気口３１ｂは、等間隔で３個が形成されて連結タブ６との安定した結合構造を形成する。しかしながら、排気口３１ｂは３個と限定されず、一個または２個が形成されても良く、また、他の適当な個数が形成されても良い。これによって、連結タブ６の突出部の構造も対応して変形され得る。
第１実施例の連結タブ６は、第１単位セル４のケース２０の平らな面に溶接される。連結タブ６はケース２０の平らな面の円形外郭に対応する円板環で形成されてケース２０に電気的に連結されるフランジ６１、フランジ６１に等間隔で配置されてケース２０の反対側に突出する一つ以上の突出部６２（例：第１および第２突出部）、突出部６２端でフランジ６１の円周方向に沿って設定された長さＬで形成される一つ以上のガイド６３（例：第１および第２ガイド）、突出部６２の一側でフランジ６１から突出形成される一つ以上のストッパー６４、およびフランジ６１に連結され、保護回路（図示せず）に連結され、第１単位セル４の周囲部分で突出するリム部を含む一つ以上の引き出しタブ６５を含む。
例えば、フランジ６１は溶接でケース２０に電気的な連結構造を形成する。フランジ６１は連結タブ６でベースを形成し、直径方向の外側端に連結される引き出しタブ６５を通じてケース２０およびキャッププレート３１を保護回路に連結し、第１、第２単位セル４、５の電流を保護回路に引き出す。また、フランジは第１単位４セルの負極端子で第１単位セル４のケース２０の周囲形状にほぼ相応する周囲形状を有しても良い。
突出部６２は、フランジ６１の直径方向内側端でフランジ６１の中心に向かって斜めに突出構造で形成される。したがって、円周方向に設定される円周の長さを基準とする時、複数の突出部６２はフランジ６１に連結される部分の長さよりもフランジ６１から遠い部分の長さを小さく形成する。
ガイド６３は、突出部６２端で円周方向の一側に沿って曲線で形成される。つまり、ガイド６３は突出部６２で一方向（例えば、時計回転方向）でそれぞれ伸びて形成されるため、互いに連結されない。したがって、互いに隣接した突出部６２とガイド６３との間に円周方向の間隔Ｃが設定され、この間隔Ｃには突出部６２とガイド６３が形成されない。また、複数のガイド６３はその延長線の中心に空間Ｓを形成する。キャッププレート３１の突出した部分３１ａは、前記空間Ｓを通じて第１、第２単位セル４、５の長さ方向（つまり、軸方向）で挿入される。この時、突出部３１ａの側部は前記間隔Ｃで挿入される。したがって、突出部３１ａの円周方向長さは前記間隔Ｃよりも小さく形成される。
ストッパー６４は設定された間隔Ｃに対応する部分のフランジ６１に形成される。突出部６２とガイド６３に対し、ストッパー６４はキャッププレート３１の突出した部分３１ａの軸方向および回転挿入を可能にし、軸方向および回転挿入後に突出した部分３１ａの逆回転を防止して突出部６２およびガイド６３から突出した部分３１ａの分離を防止する。
このために、ストッパー６４はフランジ６１の内側端で突出して弾性材で形成される。ストッパー６４のみならず、連結タブ６全体を弾性材で形成しても良い。例えば、連結タブ６は、ニッケル（ｎｉｃｋｅｌ）、ニッケル合金（ｎｉｃｋｅｌ ａｌｌｏｙ）、ステンレス鋼（ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ）、亜鉛（ｚｉｎｃ）、亜鉛合金（ｚｉｎｃ ａｌｌｏｙ）、銅（ｃｏｏｐｅｒ）、銅合金（ｃｏｏｐｅｒ ａｌｌｏｙ）、銀（ｓｉｌｖｅｒ）、銀合金（ｓｉｌｖｅｒ ａｌｌｏｙ）、金（ｇｏｌｄ）、金合金（ｇｏｌｄ ａｌｌｏｙ）、白金（ｐｌａｔｉｎｕｍ）、白金合金（ｐｌａｔｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ）、アルミニウム（ａｌｕｍｉｎｕｍ）、アルミニウム合金（ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ）、モリブデン（ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ）、モリブデン合金（ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ ａｌｌｏｙ）、タングステン（ｔｕｎｇｓｔｅｎ）、タングステン合金（ｔｕｎｇｓｔｅｎ ａｌｌｏｙ）、チタニウム（ｔｉｔａｎｉｕｍ）、チタニウム合金（ｔｉｔａｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ）、ベリリウム（ｂｅｒｙｌｌｉｕｍ）、ベリリウム合金（ｂｅｒｙｌｌｉｕｍ ａｌｌｏｙ）、ロジウム（ｒｈｏｄｉｕｍ）、ロジウム合金（ｒｈｏｄｉｕｍ ａｌｌｏｙ）のうちの一つ以上の物質からなっても良い。ただし、連結タブ６は他の弾性物質でなっても良い。
また、ストッパー６４は、フランジ６１の円周方向に設定される間隔Ｃのうちの１箇所にのみ形成されても良いが、図示されているように、３箇所の全てに形成されて突出部６２およびガイド６３からキャッププレート３１の突出した部分３１ａの分離をさらに効果的に防止することができる。
図４は、図３の連結タブにキャッププレートの突出部を結合した状態の側面図であり、図５は、図４でＶ‐Ｖ線に沿って切断した断面図である。図４および図５を参照して第１、第２単位セル４、５の結合を説明する。
第１、第２単位セル４、５の結合時、キャッププレート３１の突出した部分３１ａが連結タブ６に形成される空間Ｓと間隔Ｃを通じて第１、第２単位セル４、５の軸方向に挿入される。軸方向挿入完了時、キャッププレート３１の突出した部分３１ａの先端はストッパー６４を加圧している（図６の二点鎖線状態）。
軸方向挿入完了後、第１単位セル４を固定し、第２単位セル５を回転（時計回転反対方向）させることによってキャッププレート３１の突出した部分３１ａが回転し、相対的にガイド６３が排気口３１ｂに挿入結合される。また、第２単位セル５を固定し、第１単位セル４を回転（時計回転方向）させることによってガイド６３が回転し、排気口３１ｂに挿入結合される。この時、キャッププレート３１の突出した部分３１ａの端の平面部分はフランジ６１の内側端に密着し、ガイド６３が排気口３１ｂ内側で突出した部分３１ａの内側平面部分に密着して電気的に連結される。
図６は、図３の連結タブにキャッププレートの突出部を結合した状態の平面図である。図６を参照すれば、第１、第２単位セル４、５の軸方向挿入（二点鎖線）時、ストッパー６４はキャッププレート３１の突出した部分３１ａにより加圧変形され、回転挿入で突出した部分３１ａがストッパー６４を離脱すれば、ストッパー６４はそれ自体の弾性力で復元されてキャッププレート３１の突出した部分３１ａ一側に突出した状態を維持する。つまり、ストッパー６４はガイド６３に対するキャッププレート３１の突出した部分３１ａの逆回転を防止して回転挿入状態を維持する。この時、ストッパー６４の側面は突出部３１ａの側面に密着する。したがって、ガイド６３と排気口３１ｂの軸方向結合状態は堅固に維持される。
以下、本発明の多様な実施例について説明し、第１実施例および既に説明された実施例と比較して同一な構成についての説明を省略し、互いに異なる構成について比較説明する。
図７は、本発明の第２実施例による２次電池パック２００で連結タブとキャッププレートを結合した状態の平面図である。第１実施例と比較する時、第１実施例の連結タブ６はガイド６３の内面を平面で形成するが、図７を参照すれば、第２実施例の２次電池パック２００で連結タブ２６はガイド２６３内面を傾斜面２６４で形成する。
ガイド２６３の外面がフランジ６１と平行に形成される時、ガイド２６３の内面、つまり、傾斜面２６４は突出部６２の近傍でフランジ６１と近く、突出部６２の遠方へ行くほど漸次にフランジ６１と遠くなる構造を形成する。
第１単位セル４に対して第２単位セル５の軸方向挿入完了後、第１単位セル４を固定し、第２単位セル５を回転（時計回転反対方向）させることによって相対的にガイド２６３が排気口３１ｂに挿入結合される。また、第２単位セル５を固定し、第１単位セル４を回転（時計回転方向）させることによってガイド２６３が回転して排気口３１ｂに挿入結合される。
この時、ガイド２６３の傾斜面２６４は回転が進行されるほどキャッププレート３１の突出した部分３１ａをフランジ６１側で押し付ける。したがって、突出した部分３１ａはフランジ６１に緊密に密着され得、また突出した部分３１ａがフランジ６１の内側端に形成される円周よりも小さい場合、傾斜面２６４のより大きい傾斜によりケース２０に大面積で接触して低抵抗の電気的連結構造を形成することができる。
図８は、本発明の第３実施例による２次電池パック３００で連結タブとキャッププレートを結合した状態の平面図であり、図９は、図８に示す２次電池パックに適用される弾性部材の斜視図である。第１実施例と比較する時、第１実施例の連結タブ６はキャッププレート３１の突出した部分３１ａをフランジ６１またはケース２０に直接連結する構造を形成するのに比べ、図８および図９を参照すれば、第３実施例の２次電池パック３００で連結タブ３６は突出した部分３１ａとケース２０との間に介在される弾性部材３６６をさらに含む。
例えば、弾性部材３６６は円錐台の帯を切開して切断した構造で形成されて直径方向に流動しながら軸方向に弾性力を有する。第１単位セル４に対して第２単位セル５の軸方向挿入完了時、キャッププレート３１の突出した部分３１ａの先端はストッパー６４と弾性部材３６６を加圧する。
軸方向挿入完了後、第１単位セル４を固定し、第２単位セル５を回転（時計回転反対方向）させることによって相対的にガイド６３が排気口３１ｂに挿入結合される。また、第２単位セル５を固定し、第１単位セル４を回転（時計回転方向）させることによってガイド６３が回転して排気口３１ｂに挿入結合される。
この時、弾性部材３６６が軸方向に弾性力を発揮しながらキャッププレート３１の突出した部分３１ａを押し付けて突出した部分３１ａの端の平面部分をガイド６３内面に密着させて電気的に連結する。突出した部分３１ａとガイド６３の大面積接触によって低抵抗の電気的連結構造を形成することができる。また、弾性部材３６６が導電体で形成される場合、弾性部材３６６はケース２０と突出した部分３１ａを電気的にさらに連結して低抵抗構造を形成することができる。
図１０は、本発明の第４実施例による２次電池パック４００で連結タブとキャッププレートを結合した状態の平面図である。第１実施例と比較する時、第１実施例の連結タブ６はストッパー６４を軸方向に対して直線構造を形成するのに比べ、図１０を参照すれば、第４実施例の２次電池パック４００で連結タブ４６のストッパー４６４は円周方向に突出される突起４６５をさらに備える。
突起４６５は軸方向挿入を妨害せず、逆方向に引き出されることを防止するように外側に傾斜面を形成し、内側に垂直平面を形成する。したがって、第４実施例の連結タブ４６で、ストッパー４６４はキャッププレート３１の突出した部分３１ａの回転挿入後に逆回転を防止し、これに加えて、突起４６５は突出した部分３１ａの軸方向挿入後に逆方向の引き出しを防止する。
図１１は、本発明の第５実施例による２次電池パックの連結タブ５６の斜視図である。第１実施例の連結タブ６はフランジ６１の一側に引き出しタブ６５を備えるのに比べ、第５実施例の連結タブ５６はフランジ６１の直径方向両側に引き出しタブ６５を一対に備える。したがって、第５実施例の連結タブ５６を適用する２次電池パックは多様な方向で保護回路に連結され得る。
また、本実施例による連結タブはフランジ６１上の適切な位置に位置する適切な個数の引き出しタブ６５を含んでも良い。
図１２は、本発明の第６実施例による２次電池パックの連結タブの斜視図である。第１実施例の連結タブ６は、フランジ６１の一側に引き出しタブ６５を備えるのに比べ、第６実施例の連結タブ６６はフランジ６１の円周方向に沿ってリム６６６をさらに含む引き出しタブ６６５を備える。したがって、第６実施例の連結タブ６６は第１単位セル４ケース２０により広い面積で接触して低抵抗の連結構造を形成する。
以上で本発明の好適な実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるのではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明および添付図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これも本発明の範囲に属することは当然である。
４、５ 第１、第２単位セル
６、２６、３６、４６、５６、６６ 連結タブ
１０ 電極群
１１、１３ 第１、第２電極
１１ｃ、１３ｃ 集電体
１１ａ、１３ａ コーティング部
１１ｂ、１３ｂ 無地部
１１ｄ 正極集電板
１２ セパレータ
１３ｄ 負極集電板
１４ セクタピン
２０ ケース
２１ ビーディング部
２２ クランピング部
３０ キャップ組立体
３１ キャッププレート
３１ａ 突出した部分
６２ 突出部
３１ｂ 排気口
３２ａ ベント
３２ｂ 切欠
３２ ベントプレート
３３ 絶縁板
３４ サブプレート
３５ 陽性温度素子
３７ 連結部材
３８ ミドルプレート
６１ フランジ
６３、２６３ ガイド
６４、４６４ ストッパー
１００、２００、３００、４００ ２次電池パック
６５、６６５ 引き出しタブ
２６４ 傾斜面
３６６ 弾性部材
４６５ 突起
６６６ リム
Ｃ 間隔
Ｌ 長さ
Ｓ 空間
６、２６、３６、４６、５６、６６ 連結タブ
１０ 電極群
１１、１３ 第１、第２電極
１１ｃ、１３ｃ 集電体
１１ａ、１３ａ コーティング部
１１ｂ、１３ｂ 無地部
１１ｄ 正極集電板
１２ セパレータ
１３ｄ 負極集電板
１４ セクタピン
２０ ケース
２１ ビーディング部
２２ クランピング部
３０ キャップ組立体
３１ キャッププレート
３１ａ 突出した部分
６２ 突出部
３１ｂ 排気口
３２ａ ベント
３２ｂ 切欠
３２ ベントプレート
３３ 絶縁板
３４ サブプレート
３５ 陽性温度素子
３７ 連結部材
３８ ミドルプレート
６１ フランジ
６３、２６３ ガイド
６４、４６４ ストッパー
１００、２００、３００、４００ ２次電池パック
６５、６６５ 引き出しタブ
２６４ 傾斜面
３６６ 弾性部材
４６５ 突起
６６６ リム
Ｃ 間隔
Ｌ 長さ
Ｓ 空間
Claims (18)
- 第１端と前記第１端の反対側の第２端とを含む円筒型の第１単位セル；
第１端と前記第１端の反対側の第２端とを含む円筒型の第２単位セル；および
前記第１単位セルの前記第１端と前記第２単位セルの前記第２端と結合し、前記第１および第２単位セルを直列に電気的に連結する連結タブを含み、
前記第２単位セルは、前記第１単位セルの第１端と前記第２単位セルの第１端との間で伸び、前記第２単位セルの長さ方向である軸方向で前記第１単位セルと結合され、
前記連結タブは、
前記第１単位セルから伸びる突出部；および
前記軸方向に相対的な円周方向に前記突出部から伸びるガイドを含み、
前記第２単位セルは、前記第２単位セルの前記第２端で伸びる突出した部分を含むキャッププレートおよび前記突出した部分と隣接した開口を含み、
前記ガイドは、円周方向で前記開口に回転して挿入され、ガイドの外面は前記突出した部分の内面に隣接し、前記軸方向で前記第１単位セルに相対的な前記第２単位セルの動きを制限する、２次電池パック。 - 前記連結タブは、前記第１単位セルの前記第１端で前記第１単位セルのケースに付着される、請求項１に記載の２次電池パック。
- 前記連結タブは、フランジと前記フランジで突出するストッパーとをさらに含む、請求項２に記載の２次電池パック。
- 前記ストッパーは、前記第２単位セルの前記キャッププレートの前記突出した部分に隣接し、円周方向で前記第１単位セルに相対的な前記第２単位セルの動きを制限する、請求項３に記載の２次電池パック。
- 前記突出部は第１突出部であり、前記ガイドは第１ガイドであり、
前記連結タブは、前記第１単位セルの前記第１端で伸びる第２突出部および円周方向で前記第２突出部で伸びる第２ガイドをさらに含み、
前記第１および前記第２突出部は円周方向で互いに離隔しており、前記第１および前記第２ガイドは円周方向で互いに離隔している、請求項３に記載の２次電池パック。 - 前記キャッププレートは、前記開口の反対側の前記突出した部分の側面で前記突出した部分に隣接した他の開口を含み、
前記第１ガイドと前記第２突出部との円周方向での距離は前記開口の間の前記突出した部分の幅よりも大きい、請求項５に記載の２次電池パック。 - 前記ストッパーは、円周方向で前記第１ガイドおよび前記第２突出部の間にあり、前記第２単位セルの前記キャッププレートの前記突出した部分により弾性的に変形される、請求項５に記載の２次電池パック。
- 前記突出した部分は、前記第１ガイドと前記第２突出部との間に挿入される、請求項７に記載の２次電池パック。
- 前記連結タブは、前記ガイドに対抗して前記第２単位セルの前記キャッププレートの前記突出した部分を加圧する弾性部材をさらに含む、請求項３に記載の２次電池パック。
- 前記ストッパーは、円周方向に伸び、前記第２単位セルの前記キャッププレートの前記突出した部分の部分を覆う突起をさらに含む、請求項３に記載の２次電池パック。
- 前記フランジは、前記第１単位セルの前記第１端で前記第１単位セルの前記ケースの周囲形状にほぼ相応する周囲形状を有する、請求項３に記載の２次電池パック。
- 前記連結タブは、前記第１単位セルの前記第１端で前記第１単位セルの前記ケースに溶接される、請求項２に記載の２次電池パック。
- 前記連結タブは、前記第１単位セルの前記第１端に結合されるフランジをさらに含み、前記突出部は、前記フランジに形成される、請求項１に記載の２次電池パック。
- 前記ガイドは、前記フランジに対向し、円周方向で前記フランジから遠くなるほど傾く傾斜面を含む、請求項１３に記載の２次電池パック。
- 前記連結タブは、前記連結タブの側面で突出し、保護回路に結合される引き出しタブをさらに含む、請求項１に記載の２次電池パック。
- 前記連結タブは、前記連結タブの他の側面で突出する他の引き出しタブをさらに含む、請求項１５に記載の２次電池パック。
- 前記引き出しタブは、前記第１単位セルの前記第１端に隣接した前記第１単位セルの周囲部分の周囲で突出するリム部を含む、請求項１５に記載の２次電池パック。
- 前記連結タブは、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス鋼、亜鉛、亜鉛合金、銅、銅合金、銀、銀合金、金、金合金、白金、白金合金、アルミニウム、アルミニウム合金、モリブデン、モリブデン合金、タングステン、タングステン合金、チタニウム、チタニウム合金、ベリリウム、ベリリウム合金、ロジウム、ロジウム合金のうちの少なくとも一つ以上を含む、請求項１に記載の２次電池パック。
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