JP7148050B2 - キャップ組立体、二次電池及びその製造方法、電池パック - Google Patents

キャップ組立体、二次電池及びその製造方法、電池パック Download PDF

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Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１８年１１月２８日付韓国特許出願第１０－２０１８－０１４９３６８号に基づい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た全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は、キャップ組立体、二次電池及びその製造方法、電池パックに関し、特に構造を単純化したキャップ組立体、それを含む二次電池及び二次電池の製造方法、電池パックに関する。
一般的に二次電池（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｂａｔｔｅｒｙ）は、充電が不可能な一次電池とは異なり、充電及び放電が可能な電池を称し、このような二次電池は、フォン、ノートパソコン及びカムコーダー等の先端電子機器の分野で広く用いられている。
前記二次電池は、電極組立体が金属缶に内蔵される缶型二次電池と、電極組立体がパウチに内蔵されるパウチ型二次電池に分類され、前記缶型二次電池は、電極と分離膜が交互に積層されロール形態に巻き取られた電極組立体、前記電極組立体を収容する缶、及び前記缶の開口部に実装されるキャップ組立体を含む。そして、前記キャップ組立体は、トップキャップ、安全ベント、安全素子及びガスケットを含む。
ここで、前記二次電池は、キャップ組立体の固定力を高めるために前記缶の開口部の上端をクリンピング（ｃｒｉｍｐｉｎｇ）して前記キャップ組立体を固定する。
しかし、前記二次電池は、前記キャップ組立体の部品数が多いため構造が複雑であり、それによって製作コストが増加するという問題点があった。特に、前記二次電池は、前記缶の開口部の上端をクリンピング（ｃｒｉｍｐｉｎｇ）する工程によって作業効率性が落ちるという問題点があった。
本発明は、前記のような問題点を解決するために発明されたものであり、本発明は、キャップ組立体の構造を単純化して製作コストを節減し、特に、キャップ組立体と缶の結合時にクリンピング工程を削除して製作効率性を高めたキャップ組立体及びそれを含む二次電池及び二次電池の製造方法、電池パックを提供することを目的とする。
前記のような目的を達成するための本発明の第１実施形態による二次電池は、電極組立体を収容する缶と、前記缶の開口部に結合されるキャップ組立体とを含み、前記キャップ組立体は、前記開口部に備えられ前記電極組立体の電極タブと連結される上部キャップと、前記上部キャップを前記開口部に結合させる下部キャップとを含み、前記下部キャップは、前記上部キャップの底面と結合されながら前記上部キャップを支持する第１結合部と、前記第１結合部の外周面に形成され前記缶の開口部に結合されながら前記上部キャップを固定する第２結合部とを含んでよい。
前記第２結合部は、前記上部キャップ方向に延長されながら前記上部キャップの外周面を囲んでよい。
前記上部キャップと前記第１結合部との間は前記第１結合部が溶融されながら密封されてよい。
前記上部キャップと前記第２結合部との間又は前記第２結合部と前記開口部との間は、前記第２結合部が溶融されながら密封されてよい。
前記第１結合部は、前記電極組立体の電極タブが貫通するよう貫通孔を備えてよい。
前記上部キャップの外周面には結合溝が備えられ、前記第２結合部の内周面には前記結合溝に結合される結合突起が形成されてよい。
前記結合溝は、前記上部キャップの外周面に沿ってリング状に形成され、前記結合突起は、前記リング状の結合溝に結合されるよう前記第２結合部の内周面にリング状に形成されてよい。
前記下部キャップは、前記第２結合部の上面に備えられ前記開口部の上端に結合される第３結合部をさらに含んでよい。
前記第３結合部は、前記第２結合部の外周面に沿ってリング状に形成されながら前記開口部の上端全体に結合されてよい。
一方、本発明の第１実施形態による二次電池の製造方法は、上部キャップを製造する上部キャップの製造工程（Ｓ１１）と、前記上部キャップの底面を支持する第１結合部と前記第１結合部の外周面に形成され、前記上部キャップの外周面を囲む第２結合部を備えた下部キャップを製造する下部キャップの製造工程（Ｓ１２）とを備えたキャップ組立体の製造段階（Ｓ１０）と、電極組立体の電極タブを前記キャップ組立体の下部キャップを介して前記上部キャップに連結した後、前記電極組立体を缶に収容する電極組立体の収容段階（Ｓ２０）と、前記キャップ組立体を前記缶の開口部に挿入するキャップ組立体の挿入段階（Ｓ３０）と、前記缶の開口部外周面を加熱し、前記開口部に支持された前記下部キャップの第２結合部を溶融させて前記キャップ組立体を前記開口部に結合する１次結合工程（Ｓ４１）を備えたキャップ組立体の結合段階（Ｓ４０）とを含んでよい。
前記キャップ組立体の結合段階（Ｓ４０）は、１次結合工程（Ｓ４１）後、前記上部キャップをさらに加熱し前記上部キャップに支持された前記下部キャップの第１結合部を溶融して前記上部キャップと下部キャップを結合する工程と、前記下部キャップの第２結合部を溶融して前記上部キャップと前記第２結合部を結合する工程を備えた２次結合工程（Ｓ４２）をさらに含んでよい。
前記下部キャップの製造工程（Ｓ１２）は、前記第２結合部の上面に備えられ前記開口部の上端に結合される第３結合部をさらに形成し、前記第３結合部は、前記１次結合工程（Ｓ４１）時に前記缶に加えられる熱によって溶融されながら前記開口部に結合されてよい。
前記上部キャップの製造工程（Ｓ１１）は、前記上部キャップの外周面に結合溝をさらに形成し、
前記下部キャップの製造工程（Ｓ１２）は、前記結合溝に結合されるよう前記第２結合部の内周面に結合突起をさらに形成してよい。
前記下部キャップの製造工程（Ｓ１２）は、前記第１結合部に前記電極組立体の電極タブが貫通するよう貫通孔をさらに形成してよい。
一方、本発明の第２実施形態によるキャップ組立体は、電極組立体が収容された缶の開口部に結合されるものであり、前記開口部に備えられ前記電極組立体の電極タブと連結される上部キャップと、前記上部キャップを前記開口部に結合させる下部キャップとを含み、前記下部キャップは、前記上部キャップの底面と結合されながら前記上部キャップを支持する第１結合部と、前記第１結合部の外周面に形成され、前記上部キャップに結合されながら前記上部キャップを固定する第２結合部とを含んでよい。
一方、本発明の第３実施形態による電池パックは、電極組立体を収容する缶、及び前記缶の開口部に結合されるキャップ組立体を備えた二次電池を含み、前記キャップ組立体は、前記開口部に備えられ前記電極組立体の電極タブと連結される上部キャップと、前記上部キャップを前記開口部に結合させる下部キャップとを含み、前記下部キャップは、前記上部キャップの底面と結合されながら前記上部キャップを支持する第１結合部と、前記第１結合部の外周面に形成され、前記上部キャップに結合されながら前記上部キャップを固定する第２結合部とを含んでよい。
本発明による二次電池は、上部キャップと下部キャップを備えたキャップ組立体を含むことに特徴を有し、このような特徴によってキャップ組立体の構造を単純化することができ、これによってキャップ組立体の製造コストを節減できる。特に、缶をクリンピングする必要がないため作業の効率性を高めることができる。
本発明の第１実施形態による二次電池を示した分離斜視図である。 本発明の第１実施形態による二次電池を示した断面図である。 図２に表示された「Ａ」部分の拡大図である。 本発明の第１実施形態による二次電池の製造方法を示した流れ図である。 本発明の第２実施形態によるキャップ組立体を示した分離斜視図である。 本発明の第３実施形態による電池パックを概略的に示した部分断面図である。
以下、図を参照しつつ、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように、本発明の実施形態を詳しく説明する。しかし、本発明は、色々と異なる形態に具現されてよく、ここで説明する実施形態に限定されない。そして、図において、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ており、明細書の全体にかけて類似の部分に対しては類似の図面符号を付けてある。
［本発明の第１実施形態による二次電池］
本発明の第１実施形態による二次電池１００は、図１及び図２に示されている通り、電極組立体１２０を収容する缶１１０、及び前記缶１１０の開口部に結合されるキャップ組立体１３０を含む。
缶
前記缶１１０は電極組立体を収容するためのものであり、前記電極組立体１２０を貯蔵する収容部１１１、前記キャップ組立体１３０を支持するビーディング部１１２及び前記電極組立体１２０を収容する通路である開口部１１３を含む。すなわち、前記収容部１１１、ビーディング部１１２及び開口部１１３は図１を参照すれば、下から上に連結される構造を有する。
電極組立体
前記電極組立体１２０は、複数の電極と複数の分離膜が交互に積層される構造を有し、前記複数の電極は複数の電極タブを含み、前記複数の電極タブのうち何れか一つの電極タブ１２１は前記キャップ組立体１３０と連結される。
キャップ組立体
前記キャップ組立体１３０は、前記缶１１０の開口部１１３に備えられ前記電極組立体１２０の電極タブ１２１と連結される上部キャップ１３１、及び前記上部キャップ１３１を前記開口部１１３に結合させる下部キャップ１３２を含む。
前記上部キャップ１３１は、缶の開口部を密閉するとともに電極タブと連結されるものであり、伝導性を有した金属素材で形成され、所定の厚さを有した板状を有する。特に、前記上部キャップ１３１は缶１１０の外壁面厚さより大きく形成され、これによって缶１１０に熱と圧力をかける場合、前記上部キャップ１３１が変形されることを防止できる。
前記下部キャップ１３２は、上部キャップを前記缶に固定するとともに上部キャップと缶との間を密封するためのものであり、前記上部キャップ１３１の底面と結合されながら前記上部キャップ１３１を支持する第１結合部１３２ａと、前記第１結合部１３２ａの外周面に形成され、前記缶１１０に結合されながら前記上部キャップ１３１を前記缶１１０に固定する第２結合部１３２ｂとを含む。ここで、下部キャップ１３２は、絶縁性と密封性を有し熱によって溶融される合成樹脂で形成される。
前記第１結合部１３２ａは、図２を参照すれば、上部キャップ１３１とビーディング部１１２との間に備えられ前記上部キャップ１３１と類似の板状を有する。
ここで、互いに密着された前記第１結合部１３２ａと上部キャップ１３１は、図３に示されている通り、一体に接合されてよい。すなわち、前記第１結合部１３２ａの上面は熱によって溶融されながら前記上部キャップ１３１に接合され、これによって前記第１結合部１３２ａと上部キャップ１３１の結合力と密封力を高めることができる。
そして、前記第１結合部１３２ａの上面には前記電極組立体１２０の電極タブ１２１が通過するよう貫通孔１３２ａ－１が形成され、前記貫通孔１３２ａ－１を介して前記電極タブ１２１を前記上部キャップ１３１に容易に結合させることができる。
一方、互いに密着される前記第１結合部１３２ａと前記ビーディング部１１２は、図３に示されている通り、一体に接合されてよい。すなわち、前記第１結合部１３２ａの底面は熱によって溶融されながら前記ビーディング部１１２に接合され、これによって前記第１結合部１３２ａと前記ビーディング部１１２の結合力と密封力を高めることができる。
前記第２結合部１３２ｂは、前記上部キャップ１３１の上面方向に延長されながら前記上部キャップ１３１の外周面を囲み、これによって前記第２結合部１３２ｂと前記上部キャップ１３１の結合力及び密着力を高めることができる。特に、前記第２結合部１３２ｂが延長されれば前記第２結合部１３２ｂと前記缶１１０の結合力及び密着力も高めることができる。
一方、互いに密着される前記第２結合部１３２ｂと前記上部キャップ１３１は、図３に示されている通り、一体に接合されてよい。すなわち、前記第２結合部１３２ｂの内周面は熱によって溶融されながら前記上部キャップ１３１の外周面に接合され、これによって前記第２結合部１３２ｂと上部キャップ１３１の結合力と密封力を高めることができる。
また、互いに密着される前記第２結合部１３２ｂの外周面と開口部１１３は、一体に接合されてよい。すなわち、前記第２結合部１３２ｂの外周面は熱によって溶融されながら前記開口部１１３に接合され、これによって前記第２結合部１３２ｂと開口部１１３の結合力と密封力を高めることができる。
一方、前記第２結合部１３２ｂが密着される前記開口部１１３の内周面はジグザグ状の凹凸面が形成されてよく、これによって溶融された前記第２結合部１３２ｂと凹凸面がジグザグに連結され、その結果、第２結合部１３２ｂと開口部１１３の結合力を高めることができる。
このような構成を有した下部キャップ１３２は、上部キャップ１３１を前記缶１１０の開口部１１３に安定的に固定できる。
一方、前記下部キャップ１３２は、上部キャップの固定力を高めるための第３結合部１３２ｃをさらに含み、前記第３結合部１３２ｃは、前記第２結合部１３２ｂの上面で前記開口部方向に延長され前記開口部１１３上端に結合される。
すなわち、前記第３結合部１３２ｃは、前記開口部１１３に結合されることで前記下部キャップ１３２が前記缶１１０内部に挿入されることを防止でき、これによってキャップ組立体１３０の固定力を高めることができる。特に、前記第３結合部１３２ｃは上部キャップ１３１と缶１１０との間の接触を遮断し、その結果、絶縁性を大きく高めることができる。
一方、前記第３結合部１３２ｃと開口部１１３は、図３に示されている通り、一体に接合されてよい。すなわち、前記第３結合部１３２ｃは熱によって溶融されながら前記開口部１１３上端に接合され、これによって結合力と密封力を高めることができる。
一方、前記第３結合部１３２ｃは、前記第２結合部１３２ｂの外周面に沿ってリング状に形成され、これによって前記第３結合部１３２ｃと前記開口部１１３との間の密封力を大きく高めることができる。特に、前記下部キャップ１３２は、第３結合部１３２ｃを含むことによって缶１１０のビーディング部１１２がなくても前記缶１１０の開口部１１３に下部キャップ１３２を固定させることができ、これによって缶１１０の製作時にビーディング部１１２を削除して電池の容量を増大させることができ、さらに製作の容易性とコストを節減できる。
一方、下部キャップ１３２は所定の溶融温度を有し、前記溶融温度は下部キャップ１３２の溶融が始まる開始温度と下部キャップが完全に溶融される最終温度を有する。すなわち、下部キャップ１３２は前記開始温度で加熱されながら第１結合部１３２ａ、第２結合部１３２ｂ及び第３結合部１３２ｃの一部面を溶融して接合力を高めることができる。ここで、缶１１０の内部に高温の熱が発生して下部キャップ１３２が前記最終温度まで加熱される場合、下部キャップ１３２の第１結合部１３２ａ、第２結合部１３２ｂ及び第３結合部１３２ｃが完全に溶融され除去されながら前記第１結合部１３２ａと上部キャップ１３１との間、第２結合部１３２ｂと缶１１０との間に隙間が形成されるようになり、前記隙間によって前記缶１１０内部に発生した高温の熱を外部へ放出し、爆発又は発火を防止できる。
ここで、前記開始温度は８０℃～１１０℃であってよく、前記最終温度は１３０℃～１５０℃であってよい。
このような構成を有したキャップ組立体１３０は、上部キャップ１３１と下部キャップ１３２を含むことに特徴を有し、このような特徴によって構造を大きく単純化させることができるためコストを大きく節減でき、特に、缶を折り曲げるクリンピング（ｃｒｉｍｐｉｎｇ）工程がなくてもキャップ組立体を缶に結合できるため作業効率性を高めることができる。
一方、下部キャップ１３２は絶縁性を有し、これによって上部キャップ１３１と缶１１０との間を安定的に絶縁でき、これによって別途の絶縁体を備える必要がなく、その結果、キャップ組立体の構造を単純化することができ、コストを節減し、製作の容易性を高めることができる。
一方、キャップ組立体１３０は、上部キャップ１３１と下部キャップ１３２の結合性を高めるための構造を有する。すなわち、前記上部キャップ１３１の外周面には結合溝１３１ａが備えられ、前記第２結合部１３２ｂの内周面には前記結合溝１３１ａに結合される結合突起１３２ｂ－１が形成される。すなわち、前記結合突起１３２ｂ－１が前記結合溝１３１ａに結合されることで前記上部キャップ１３１と前記下部キャップ１３２の結合性を高めることができ、特に、前記上部キャップ１３１と前記下部キャップ１３２の密封力を高めることができる。
一方、前記結合溝１３１ａは、前記上部キャップ１３１の外周面に沿ってリング状に形成され、前記結合突起１３２ｂ－１は、前記リング状の結合溝１３１ａに結合されるよう前記第２結合部１３２ｂの内周面にリング状に形成される。これにより、前記結合突起１３２ｂ－１が前記結合溝１３１ａの結合力と密封力を大きく高めることができる。
したがって、本発明の第１実施形態による二次電池１００は、上部キャップ１３１と下部キャップ１３２を備えたキャップ組立体１３０を含むことに特徴を有し、このような特徴によってキャップ組立体１３０の構造を単純化することができ、特に、缶をクリピングする必要がないため、製作コストを節減し、製作効率性を高めることができる。
以下、本発明の第１実施形態による二次電池１００の製造方法を説明する。
［本発明の第１実施形態による二次電池の製造方法］
本発明の第１実施形態による二次電池の製造方法は、図４に示されている通り、キャップ組立体１３０を製造するキャップ組立体の製造段階（Ｓ１０）、電極組立体１２０を缶１１０に収容する電極組立体の収容段階（Ｓ２０）、缶１１０の開口部にキャップ組立体１３０を挿入するキャップ組立体の挿入段階（Ｓ３０）、及び缶１１０とキャップ組立体１３０を結合するキャップ組立体の結合段階（Ｓ４０）を含む。
前記キャップ組立体の製造段階（Ｓ１０）は、上部キャップ１３１を製造する上部キャップの製造工程（Ｓ１１）と、下部キャップを製造する下部キャップの製造工程（Ｓ１２）を含む。
前記上部キャップの製造工程（Ｓ１１）は、所定の大きさを有した金属板を準備し、準備した金属板を上部キャップ形態の圧着部を有したプレス（図示省略）でパンチングして上部キャップ１３１を製造する。
前記下部キャップの製造工程（Ｓ１２）は、上部キャップ１３１の底面を支持する第１結合部１３２ａと、前記第１結合部１３２ａの外周面に形成され、前記上部キャップ１３１の外周面を囲む第２結合部１３２ｂ、及び第２結合部１３２ｂの外周面に沿って形成される第３結合部１３２ｃで備えられた下部キャップ１３２を製造する。このとき、下部キャップ１３２は密封力と絶縁性を高めるための合成樹脂素材で製造する。
ここで、前記下部キャップの製造工程（Ｓ１２）は、第１結合部１３２ａに貫通孔１３２ａ－１をさらに形成し、前記貫通孔１３２ａ－１は電極組立体の電極タブが通過する通路の役割を担う。
上部キャップ１３１と下部キャップ１３２の製造が完了すれば、前記上部キャップ１３１と下部キャップ１３２を組み立て、完成品のキャップ組立体１３０を完成する。このとき、上部キャップ１３１の底面は下部キャップ１３２の第１結合部１３２ａに密着され、上部キャップ１３１の外周面は下部キャップ１３２の第２結合部１３２ｂの内周面に密着されることで結合力を高めることができる。
一方、前記上部キャップの製造工程（Ｓ１１）は、上部キャップ１３１の外周面に結合溝１３１ａをさらに形成し、前記下部キャップの製造工程（Ｓ１２）は、前記結合溝１３１ａに結合される結合突起１３２ｂ－１をさらに形成する。これにより、上部キャップ１３１と下部キャップ１３２の結合力と密封力を高めることができる。
ここで、前記下部キャップ１３２は、金型を用いて容易に製造することもできる。例えば、下部キャップ１３２と同じ形状の成形空間を有した金型の内部に前記上部キャップ１３１を挿入し、前記成形空間に絶縁性と伝導性を有した合成樹脂液を注入した後、所定時間冷却する。そうすれば、上部キャップ１３１が一体に結合された下部キャップ１３２を製造できる。
前記電極組立体の収容段階（Ｓ２０）は、電極組立体に備えられた電極タブ１２１を前記キャップ組立体１３０の下部キャップ１３２の貫通孔１３２ｂ－１を介して前記上部キャップ１３１に連結した後、前記電極組立体１２０を缶１１０の収容部１１１に収容する。一方、電極組立体１２０の他の一つの電極タブは缶１１０の底面に連結する。
前記キャップ組立体の挿入段階（Ｓ３０）は、前記キャップ組立体１３０を前記缶１１０の開口部１１３に挿入する。そうすれば、下部キャップ１３２の第１結合部１３２ａが前記缶１１０のビーディング部１１２上面に支持され、第２結合部１３２ｂが缶１１０の開口部１１３の内周面に支持され、第３結合部１３２ｃが缶１１０の開口部１１３の上端に支持される。
前記キャップ組立体の結合段階（Ｓ４０）は、１次結合工程（Ｓ４１）と、前記１次結合工程（Ｓ４１）後に行う２次結合工程（Ｓ４２）とを含む。
前記１次結合工程（Ｓ４１）は、加熱装置（図示省略）を用いて前記缶１１０の開口部１１３の外周面を加熱する。そうすれば、前記開口部１１３に支持された前記下部キャップ１３２の第２結合部１３２ｂが溶融されながら開口部１１３の内周面に接合され、これによって前記キャップ組立体１３０を前記開口部１１３に結合できる。
また、前記１次結合工程（Ｓ４１）は、前記缶１１０に加えられる熱によって第３結合部１３２ｃが溶融されながら開口部１１３の上端に接合され、これによって前記キャップ組立体１３０を前記開口部１１３に堅固に結合できる。
前記２次結合工程（Ｓ４２）は、加熱装置を用いて前記上部キャップ１３１をさらに加熱する。そうすれば、前記上部キャップ１３１に支持された前記下部キャップ１３２の第１結合部１３２ａが溶融されながら前記上部キャップ１３１と下部キャップ１３２を接合でき、これと同時に前記下部キャップ１３２の第２結合部１３２ｂが溶融されながら前記上部キャップ１３１の外周面と前記第２結合部１３２ｂの内周面を結合できる。このような工程が完了すれば、完成品の二次電池１００を製造できる。
以下、本発明の他の実施形態を説明するに当たって、前述した実施形態と同一又は類似の構成に対しては類似の構成符号を用い、重複する説明は省略する。
［本発明の第２実施形態によるキャップ組立体］
本発明の第２実施形態によるキャップ組立体１０は、図５に示されている通り、電極組立体が収容された缶の開口部に結合されるものであり、前記開口部に備えられ前記電極組立体の電極タブと連結される上部キャップ１１、及び前記上部キャップ１１を前記開口部に結合させる下部キャップ１２を含む。
ここで、前記下部キャップ１２は、前記上部キャップ１１の底面と結合されながら前記上部キャップ１１を支持する第１結合部１２ａと、前記第１結合部１２ａの外周面に形成され、前記上部キャップ１１に結合されながら前記上部キャップ１１を固定する第２結合部１２ｂとを含む。
また、前記下部キャップ１２は第２結合部１２ｂの内周面に結合突起１２ｂ－１が形成され、前記上部キャップ１１は内周面に前記結合突起１２ｂ－１が結合される結合溝１１ａが形成される。
また、前記下部キャップ１２は第２結合部１２ｂの上面に第３結合部１２ｃが形成され、前記第３結合部１２ｃはキャップ組立体と缶を組み合わせる際に缶の開口部の上端に支持される。
ここで、前記キャップ組立体１０は、前述した第１実施形態に記載されたキャップ組立体１３０と同一の構成を有し、これによって重複する説明は省略する。
したがって、本発明の第２実施形態によるキャップ組立体１０は、上部キャップ１１と下部キャップ１２を含むことに特徴を有し、このような特徴によってキャップ組立体の構造を単純化することができ、これによって製造コストを節減し、製作の効率性を高めることができる。
［本発明の第３実施形態による電池パック］
本発明の第３実施形態による電池パック１は、図６に示されている通り、前述した第１実施形態による二次電池を含むものであり、電極組立体を収容する缶、及び前記缶の開口部に結合されるキャップ組立体を備えた二次電池１００と、一つ以上の前記二次電池１００を収容したパックケース２００とを含む。
前記キャップ組立体は、前記開口部に備えられ前記電極組立体の電極タブと連結される上部キャップと、前記上部キャップを前記開口部に結合させる下部キャップとを含み、前記下部キャップは、前記上部キャップの底面と結合されながら前記上部キャップを支持する第１結合部と、前記第１結合部の外周面に形成され、前記上部キャップに結合されながら前記上部キャップを固定する第２結合部とを含む。
ここで、前記二次電池１００は、前述した第１実施形態による二次電池と同一の構成を有し、これによって重複する説明は省略する。
したがって、本発明の第３実施形態による電池パック１は、上部キャップと下部キャップを備えたキャップ組立体を有した二次電池１００を含むことに特徴を有し、このような特徴によって二次電池の構造を単純化することができ、その結果、コストを節減し、製造の効率性を高めることができる。
本発明の範囲は、前記詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲によって表わされ、特許請求の範囲の意味及び範囲、そして、その均等の概念から導出される多様な実施形態が可能である。

Claims (14)

  1. 電極組立体を収容する缶と、
    前記缶の開口部に結合されるキャップ組立体とを含み、
    前記キャップ組立体は、前記開口部に備えられ前記電極組立体の電極タブと連結される上部キャップと、前記上部キャップを前記開口部に結合させる下部キャップとを含み、
    前記下部キャップは、前記上部キャップの底面と結合されながら前記上部キャップを支持する第１結合部と、前記第１結合部の外周面に形成され、前記缶の開口部に結合されながら前記上部キャップを固定する第２結合部とを含み、
    前記上部キャップと前記第１結合部との間は、前記第１結合部が溶融されながら密封される二次電池。
  2. 電極組立体を収容する缶と、
    前記缶の開口部に結合されるキャップ組立体とを含み、
    前記キャップ組立体は、前記開口部に備えられ前記電極組立体の電極タブと連結される上部キャップと、前記上部キャップを前記開口部に結合させる下部キャップとを含み、
    前記下部キャップは、前記上部キャップの底面と結合されながら前記上部キャップを支持する第１結合部と、前記第１結合部の外周面に形成され、前記缶の開口部に結合されながら前記上部キャップを固定する第２結合部とを含み、
    前記第２結合部は、前記上部キャップの方向に延長されながら前記上部キャップの外周面を囲み、
    前記上部キャップと前記第２結合部との間又は前記第２結合部と前記開口部との間は、前記第２結合部が溶融されながら密封される二次電池。
  3. 前記第１結合部は、前記電極組立体の電極タブが貫通するよう貫通孔を備える、請求項１または２に記載の二次電池。
  4. 電極組立体を収容する缶と、
    前記缶の開口部に結合されるキャップ組立体とを含み、
    前記キャップ組立体は、前記開口部に備えられ前記電極組立体の電極タブと連結される上部キャップと、前記上部キャップを前記開口部に結合させる下部キャップとを含み、
    前記下部キャップは、前記上部キャップの底面と結合されながら前記上部キャップを支持する第１結合部と、前記第１結合部の外周面に形成され、前記缶の開口部に結合されながら前記上部キャップを固定する第２結合部とを含み、
    前記第２結合部は、前記上部キャップの方向に延長されながら前記上部キャップの外周面を囲み、
    前記上部キャップの外周面には結合溝が備えられ、
    前記第２結合部の内周面には前記結合溝に結合される結合突起が形成される二次電池。
  5. 前記結合溝は、前記上部キャップの外周面に沿ってリング状に形成され、
    前記結合突起は、前記リング状の結合溝に結合されるよう前記第２結合部の内周面にリング状に形成される、請求項４に記載の二次電池。
  6. 電極組立体を収容する缶と、
    前記缶の開口部に結合されるキャップ組立体とを含み、
    前記キャップ組立体は、前記開口部に備えられ前記電極組立体の電極タブと連結される上部キャップと、前記上部キャップを前記開口部に結合させる下部キャップとを含み、
    前記下部キャップは、前記上部キャップの底面と結合されながら前記上部キャップを支持する第１結合部と、前記第１結合部の外周面に形成され、前記缶の開口部に結合されながら前記上部キャップを固定する第２結合部とを含み、
    前記第２結合部は、前記上部キャップの方向に延長されながら前記上部キャップの外周面を囲み、
    前記下部キャップは、前記第２結合部の上面に備えられ前記開口部の上端に結合される第３結合部をさらに含む二次電池。
  7. 前記第３結合部は、前記第２結合部の外周面に沿ってリング状に形成されながら前記開口部の上端全体に結合される、請求項６に記載の二次電池。
  8. 上部キャップを製造する上部キャップの製造工程と、前記上部キャップの底面を支持する第１結合部と、前記第１結合部の外周面に形成され、前記上部キャップの外周面を囲む第２結合部とを備えた下部キャップを製造する下部キャップの製造工程とを備えたキャップ組立体の製造段階と、
    電極組立体の電極タブを前記キャップ組立体の下部キャップを介して前記上部キャップに連結した後、前記電極組立体を缶に収容する電極組立体の収容段階と、
    前記キャップ組立体を前記缶の開口部に挿入するキャップ組立体の挿入段階と、
    前記缶の開口部外周面を加熱し、前記開口部に支持された前記下部キャップの第２結合部を溶融させて前記キャップ組立体を前記開口部に結合する１次結合工程を備えたキャップ組立体の結合段階と、
    を含む、二次電池の製造方法。
  9. 前記キャップ組立体の結合段階は、１次結合工程後、前記上部キャップをさらに加熱し前記上部キャップに支持された前記下部キャップの第１結合部を溶融させて前記上部キャップと下部キャップを結合する工程と、前記下部キャップの第２結合部を溶融させて前記上部キャップと前記第２結合部を結合する工程とを備えた２次結合工程をさらに含む、請求項８に記載の二次電池の製造方法。
  10. 前記下部キャップの製造工程は、前記第２結合部の上面に備えられ前記開口部の上端に結合される第３結合部をさらに形成し、
    前記第３結合部は、前記１次結合工程時に前記缶に加えられる熱によって溶融されながら前記開口部に結合される、請求項９に記載の二次電池の製造方法。
  11. 前記上部キャップの製造工程は、前記上部キャップの外周面に結合溝をさらに形成し、
    前記下部キャップの製造工程は、前記結合溝に結合されるよう前記第２結合部の内周面に結合突起をさらに形成する、請求項８から１０のいずれか一項に記載の二次電池の製造方法。
  12. 前記下部キャップの製造工程は、前記第１結合部に前記電極組立体の電極タブが貫通するよう貫通孔をさらに形成する、請求項８から１１のいずれか一項に記載の二次電池の製造方法。
  13. 電極組立体が収容された缶の開口部に結合されるキャップ組立体であって、
    前記開口部に備えられ前記電極組立体の電極タブと連結される上部キャップと、
    前記上部キャップを前記開口部に結合させる下部キャップとを含み、
    前記下部キャップは、前記上部キャップの底面と結合されながら前記上部キャップを支持する第１結合部と、前記第１結合部の外周面に形成され、前記上部キャップに結合されながら前記上部キャップを固定する第２結合部とを含み、
    前記上部キャップと前記第１結合部との間は、前記第１結合部が溶融されながら密封されるキャップ組立体。
  14. 請求項１から７のいずれか一項に記載の二次電池を含み、
    前記キャップ組立体は、前記開口部に備えられ前記電極組立体の電極タブと連結される上部キャップと、前記上部キャップを前記開口部に結合させる下部キャップとを含み、
    前記下部キャップは、前記上部キャップの底面と結合されながら前記上部キャップを支持する第１結合部と、前記第１結合部の外周面に形成され、前記上部キャップに結合されながら前記上部キャップを固定する第２結合部とを含む電池パック。
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