JP7476470B2 - ボタン型二次電池及びその製造方法 - Google Patents

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［関連出願の相互参照］
本出願は、２０２０年８月１１日に出願された韓国特許出願第１０－２０２０－０１００７６５号及び２０２１年８月５日に出願された韓国特許出願第１０－２０２１－０１０３４９８号に基づく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、ボタン型二次電池及びその製造方法に関し、特に、クリンピング（Ｃｒｉｍｐｉｎｇ）方式を適用して結合力と密着力を高めたボタン型二次電池及びその製造方法に関する。

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いい、このような二次電池は、携帯電話、ノートパソコン、カムコーダー、及び電気自動車などに広く使用されている。

一方、二次電池は、高いエネルギー密度、高い出力、長い寿命を有するボタン型二次電池を含み、前記ボタン型二次電池は、電極組立体、前記電極組立体を収容する下部缶、前記下部缶に結合される上部缶、前記下部缶と上部缶を密封するガスケットを含む。そして、前記下部缶と前記上部缶は、レーザーを用いた溶接（ｗｅｌｄｉｎｇ）方式により結合される。

しかし、従来のボタン型二次電池は、前記下部缶と前記上部缶との結合時に、レーザーを用いた溶接方式が使用されることにより、均一にシーリングするための工程が複雑であり、かつ時間がかかるという問題があった。また、上部缶又は下部缶の結合力に差が発生することがある。また、電極端子は、絶縁体でコーティングされたリベットが必ず必要であるので、絶縁体が損傷するとショートが発生するという問題があった。

本発明は、前記のような問題を解決するために発明されたものであって、本発明は、クリンピング方式により下部缶と上部缶とを結合することにより、下部缶と上部缶との結合力に差が発生することを防止することができることから、下部缶と上部缶との結合力とシーリング力を大幅高めることができ、特に工程を単純化することができ、作業時間を短縮することができ、ショートの発生を防止することができるボタン型二次電池及びその製造方法の提供を目的とする。

前記のような目的を達成するための本発明のボタン型二次電池は、電極組立体；上面に前記電極組立体を収容する収容溝が形成された収容部、前記収容部の上端から外側に延長形成される連結部、前記連結部の先端から前記収容部の下部方向に延長形成される折曲部を備えた下部缶；前記収容部の上面に配置されながら前記収容溝を塞ぐカバー部、及び前記カバー部の周縁面に沿って形成され、前記折曲部に結合される結合部を備えた上部缶；及び前記下部缶と前記上部缶との間に備えられるガスケットを含み、前記ガスケットが密着される前記下部缶の折曲部と前記上部缶の結合部には、湾入型の下部挿入溝と湾入型の上部挿入溝とがそれぞれ形成され、前記下部挿入溝と前記上部挿入溝は、互いに向き合わないように離隔して位置してよい。

前記下部缶の折曲部と前記上部缶の結合部のクリンピングにより、前記ガスケットの一部が前記下部挿入溝と前記上部挿入溝に導入されながら、前記ガスケットの表面に下部挿入突起と上部挿入突起が形成され、前記下部挿入突起により、前記下部缶と前記ガスケットは密着面積が増大し、前記上部挿入突起により、前記上部缶と前記ガスケットは密着面積が増大してよい。

前記下部挿入溝又は前記上部挿入溝は、底に行くほど幅が徐々に狭くなる三角形状を有してよい。

前記下部挿入溝又は前記上部挿入溝は、２個以上設けられ、２個以上の前記下部挿入溝又は前記上部挿入溝は、前記下部缶と前記上部缶がクリンピングされる方向に連結されるように設けられてよい。

２個以上の前記下部挿入溝又は２個以上の前記上部挿入溝は、前記下部缶と前記上部缶がクリンピングされる方向に行くほど大きさが徐々に増大するように設けられてよい。

前記ガスケットが密着される前記下部缶の連結部と前記上部缶のカバー部には、湾入型の連結挿入溝と湾入型のカバー挿入溝が形成され、前記連結挿入溝と前記カバー挿入溝は、互いに向き合わないように離隔して位置してよい。

前記下部缶の連結部と前記上部缶のカバー部のクリンピングにより、ガスケットの一部が前記連結挿入溝と前記カバー挿入溝に導入されながら、前記ガスケットの表面に連結挿入突起とカバー挿入突起が形成され、前記連結挿入突起により、前記下部缶と前記ガスケットは密着面積が増大し、前記カバー挿入突起により、前記上部缶と前記ガスケットは密着面積が増大してよい。

前記ガスケットを間に置いて相互結合された前記折曲部と前記結合部の先端はスウェージングされながら、前記折曲部が前記収容部の表面に密着されてよい。

一方、本発明のボタン型二次電池の製造方法は、上面に収容溝が形成された収容部、前記収容部の上端から外側に延長されるように形成される連結部、前記連結部の先端から下向き延長形成される折曲部が形成された下部缶を準備し、前記折曲部には、湾入型の下部挿入溝が形成される下部缶の準備段階；前記収容部の上面に配置されるカバー部、前記カバー部の周縁面に沿って形成され、前記折曲部に結合される結合部が形成される上部缶を準備し、前記結合部には、湾入型の上部挿入溝が形成される上部缶の準備段階；前記下部缶の収容溝に電極組立体を収容した後、前記下部缶の上部にガスケットを配置する配置段階；及び前記上部缶の結合部を前記下部缶の折曲部に結合させて前記上部缶のカバー部を介して前記下部缶の収容溝を塞ぐ結合段階を含み、前記下部缶に形成された前記下部挿入溝と前記上部缶に形成された前記上部挿入溝とは、前記下部缶と前記上部缶とが結合された際に、互いに向き合うことなく離隔して位置するように形成してよい。

前記結合段階後、前記収容部と前記折曲部との間の空間に位置した前記折曲部の内周面と前記結合部の外周面とを同時に圧着するクリンピング（Ｃｒｉｍｐｉｎｇ）段階をさらに含み、前記クリンピング段階は、前記折曲部と前記結合部をクリンピングすると、前記ガスケットの一部が前記下部挿入溝と前記上部挿入溝に導入されながら、前記ガスケットの表面に下部挿入突起と上部挿入突起が形成され、前記下部挿入突起により、前記下部缶と前記ガスケットは密着面積が増大し、前記上部挿入突起により、前記上部缶と前記ガスケットは密着面積が増大してよい。

前記下部缶の準備段階において、前記ガスケットが密着される前記連結部には、湾入型の連結挿入溝がさらに形成され、前記上部缶の準備段階において、前記ガスケットが密着される前記カバー部には、湾入型のカバー挿入溝がさらに形成され、前記連結挿入溝と前記カバー挿入溝は、前記下部缶と前記上部缶とが結合された際に、互いに向き合うことなく離隔して位置するように形成してよい。

前記クリンピング段階は、前記連結部の底面とカバー部の上面をクリンピングする２次クリンピング工程をさらに含み、前記２次クリンピング工程は、前記連結部の底面とカバー部の上面をクリンピングすると、前記ガスケットの一部が前記連結挿入溝とカバー挿入溝に導入されながら、前記ガスケットの表面に連結挿入突起とカバー挿入突起が形成されてよい。

前記クリンピング段階後、前記ガスケットを間に置いて相互結合された前記折曲部と前記結合部の先端をスウェージングして、前記折曲部を前記収容部の表面に密着させるスウェージング段階をさらに含み、前記スウェージング段階は、前記結合部が前記カバー部の周縁面を基準として傾くように折曲りながら、前記下部缶の折曲部の先端が収容部の表面に密着されてよい。

本発明のボタン型二次電池は、下部缶、上部缶、及びガスケットを含み、前記下部缶は、収容部、連結部、及び折曲部を備え、前記上部缶は、カバー部及び結合部を備えることに特徴がある。このような特徴により、相互対応する下部缶の表面と上部缶の表面を直接圧着してクリンピングすることができることから、下部缶と上部缶との結合力の差を最小化することができ、その結果、下部缶と上部缶との結合力とシーリング力を高めることができる。特に、前記のような構造を有する本発明のボタン型二次電池は、工程の単純化と作業時間を大幅短縮することができ、ショートの発生を大幅に防止することができる。

また、本発明のボタン型二次電池において、ガスケットが密着される前記下部缶の折曲部と前記上部缶の結合部には、湾入型の下部挿入溝と湾入型の上部挿入溝とがそれぞれ形成され、前記下部挿入溝と前記上部挿入溝は、互いに向き合わないように離隔して位置することに特徴がある。このような特徴により、下部缶と上部缶のクリンピング時に、ガスケットの一部が前記下部挿入溝と前記上部挿入溝に導入されながら、前記ガスケットの表面に下部挿入突起と上部挿入突起が形成され、前記挿入突起により、前記下部缶及び前記上部缶の結合力とシーリング力を高めることができる。

すなわち、本発明のボタン型二次電池は、前記収容部と前記折曲部との間の空間に位置した前記折曲部の内周面と前記結合部の外周面とを同時圧着（Ｃｒｉｍｐｉｎｇ）することができることから、前記ガスケットの一部が前記下部挿入溝と前記上部挿入溝に導入されながら、前記ガスケットの表面に下部挿入突起と上部挿入突起を安定的に形成させることができる。特に、ガスケットの挿入量を十分に確保することができる。

また、本発明のボタン型二次電池において、下部挿入溝又は上部挿入溝は、底に行くほど幅が徐々に狭くなる三角形状を有することに特徴がある。このような特徴により、前記下部挿入溝と前記上部挿入溝の全体にガスケットを安定的に導入させることができることから、前記下部挿入溝と前記上部挿入溝と同一の形態の下部挿入突起を形成することができる。特に、ガスケットの挿入量を十分に確保することができる。

また、本発明のボタン型二次電池において、前記ガスケットが密着される前記下部缶の連結部と前記上部缶のカバー部には、湾入型の連結挿入溝と湾入型のカバー挿入溝が形成され、前記連結挿入溝と前記カバー挿入溝は、互いに向き合わないように離隔して位置することに特徴がある。このような特徴により、前記連結部の底面と前記カバー部の上面を同時圧着（Ｃｒｉｍｐｉｎｇ）することができることから、ガスケットの一部が前記連結挿入溝とカバー挿入溝に導入されながら、前記ガスケットの表面に連結挿入突起とカバー挿入突起を形成させることができ、その結果、上部缶と下部缶との間の結合力とシーリング力を高めることができる。

本発明の第１実施形態によるボタン型二次電池を示した分離斜視図である。 本発明の第１実施形態によるボタン型二次電池を示した断面図である。 図２のＡ部分の拡大図である。 本発明の第１実施形態によるボタン型二次電池において、スウェージングが適用された状態を示した断面図である。 本発明の第１実施形態によるボタン型二次電池の製造方法を示した順序図である。 本発明の第１実施形態によるボタン型二次電池の製造方法の下部缶の準備段階、上部缶の準備段階、及び配置段階を示した断面図である。 本発明の第１実施形態によるボタン型二次電池の製造方法の結合段階、クリンピング段階を示した断面図である。 本発明の第１実施形態によるボタン型二次電池の製造方法のスウェージング段階を示した断面図である。 本発明の第２実施形態によるボタン型二次電池を示した断面図である。 本発明の第３実施形態によるボタン型二次電池を示した断面図である。

以下、添付した図面を参照して、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実施するように、本発明の実施形態を詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な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、図面で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、明細書全体を介して類似の部分に対しては類似の図面符号を付けた。

［本発明の第１実施形態によるボタン型二次電池］
本発明の第１実施形態によるボタン型二次電池１００は、図１～図４に示されたように、直径の長さが高さよりも大きい二次電池であって、電極組立体１１０と、前記電極組立体１１０を収容する缶組立体を含む。

一方、ボタン型二次電池１００は、コインセルともいい、ルーベン電池、ＲＭ電池、及び水銀電池ともいう。このようなボタン型二次電池１００は、小型に作製し得るので、補聴器、ポータブルライター、無線マイク、カメラ、及び時計などに広く使用されている。そして、負電極には亜鉛を使用し、正電極には酸化水銀を使用している。そして、電解液には酸化亜鉛と水酸化カリウムを使用している。

電極組立体
電極組立体１１０は、第１電極、分離膜、及び第２電極が順次積層された３層構造を有する。一方、電極組立体は、３層構造に限定されず、分離膜を介在した状態で第１電極と第２電極とが交互に積層される３層以上の構造を有してよい。

ここで、分離膜は、第１電極及び第２電極よりも大きく形成することから、分離膜は、第１電極と第２電極とが接地されることを防止し、その結果、ショートによる事故を防止する。一方、第１電極は負極であり、第２電極は正極である。

缶組立体は、電極組立体１１０の第１電極と連結されて第１電極端子を兼ねる下部缶１２０、電極組立体１１０の第２電極と連結されて前記下部缶１２０を囲む形態に結合されて第２電極端子を兼ねる上部缶１３０、及び前記下部缶１２０と前記上部缶１３０との間に備えられて下部缶１２０と上部缶１３０との間を密封して絶縁するガスケット１４０を含む。

一方、本発明の第１実施形態によるボタン型二次電池１００は、前記下部缶１２０及び前記上部缶１３０の表面を直接クリンピングし得る構造を有する。これにより、前記下部缶１２０と前記上部缶１３０との結合力の差を最小化することができると同時に、前記下部缶１２０と前記上部缶１３０との結合力とシーリング力を高めることができる。

下部缶
下部缶１２０は、図２を参照すれば、上面に前記電極組立体１１０を収容する収容溝が形成される円筒状の収容部１２１、前記収容部の上端から外側に水平に延長される連結部１２２、前記連結部１２２の先端から前記収容部１２１の下部方向に垂直に延長される折曲部１２３を含む。

このような構造を有する下部缶１２０は、収容部１２１、連結部１２２、及び折曲部１２３を含むことにより、収容部１２１と折曲部１２３との間に空間、すなわち、挿入空間ａを確保することができ、前記挿入空間ａは、収容部に向かう折曲部１２３の内面（図２からみて下部缶の収容部に向かう折曲部の内面）又は連結部１２２の底面（図２からみて連結部の底面）を外部に露出させ得る。これにより、折曲部１２３の内面と連結部１２２の底面を直接圧着してクリンピングすることができ、その結果、前記下部缶１２０と前記上部缶１３０との結合力の差を最小化することができる。

一方、前記収容部１２１、連結部１２２、及び折曲部１２３は一体に形成されることから、構造を単純化して作製の効率性を高めることができる。

一方、前記連結部１２２及び折曲部１２３の厚さは、前記収容部１２１の厚さよりも小さく形成されてよい。すなわち、収容部は、前記連結部と折曲部よりも大きい強度を有する。これにより、折曲部１２３を効果的にスウェージングして折曲することができ、その結果、折曲部１２３の先端を前記収容部１２１に密着させ得る。特に、収容部は、折曲部よりも強度が大きいので、折曲部が折曲されても変形されないことから、収容部に収容された電極組立体を安定的に保護することができる。

上部缶
上部缶１３０は、前記収容部１２１の上面に配置されながら前記収容溝を塞ぐカバー部１３１、及び前記カバー部１３１の周縁面に沿って形成され、前記折曲部１２３に結合される結合部１３２を含む。

ここで、前記結合部１３２の端部は、収容部の底面からみて前記折曲部１２３の端部よりさらに突出されてよく、これはスウェージングを介して折曲部と結合部１３２の端部を収容部の外周面に向かう方向に折曲させる場合、前記結合部１３２の端部を前記収容部にガスケット１４０を間に置いて密着されるように位置させてよい。

この際、折曲部１２３と結合部１３２との間の外側ガスケット１４１は、前記収容部１２１と前記結合部１３２との間に位置するように延長されてよく、これにより、前記結合部１３２の端部と収容部１２１の外周面の接触を遮断することができ、その結果、ショートの発生を防止することができる（図４参照）。

ガスケット
ガスケット１４０は、下部缶と上部缶との間を密封して絶縁するためのものであって、折曲部１２３と結合部１３２との間に備えられる外側ガスケット１４１、収容部１２１の内周面に密着される内側ガスケット１４２、及び連結部１２２とカバー部１３１との間に備えられて前記外側ガスケット１４１と内側ガスケット１４２とを連結する連結ガスケット１４３を含む。

このような構造を有する本発明の第１実施形態によるボタン型二次電池１００は、収容部、連結部、及び折曲部で設けられた下部缶を含むことにより、前記収容部１２１と前記折曲部１２３との間の挿入空間ａを形成してよく、前記挿入空間ａを介して下部缶の折曲部１２３の内面と上部缶の結合部１３２の外面を同時圧着（Ｃｒｉｍｐｉｎｇ）、すなわち、直接圧着してよい。それにより、折曲部１２３と結合部１３２を効果的にクリンピングすることができ、その結果、下部缶１２０と上部缶１３０との結合力の差を最小化することができると同時に、下部缶１２０と上部缶１３０との結合力とシーリング力を高めることができる。

すなわち、本発明の第１実施形態によるボタン型二次電池１００の技術的特徴は、相互対応する折曲部１２３と結合部１３２とを同時に直接加圧してクリンピングすることにある。

一方、本発明の第１実施形態によるボタン型二次電池１００において、前記ガスケット１４０が密着される前記下部缶１２０の折曲部１２３と前記上部缶１３０の結合部１３２には、湾入型の下部挿入溝１２３ａと湾入型の上部挿入溝１３２ａとがそれぞれ形成される。

すなわち、前記ガスケット１４０が密着される折曲部１２３の外周面には、閉曲線状の湾入型の下部挿入溝１２３ａが形成され、前記ガスケット１４０が密着される結合部１３２の内周面には、閉曲線状の湾入型の上部挿入溝１３２ａが形成される。

ここで、前記下部挿入溝１２３ａと前記上部挿入溝１３２ａは、前記下部缶１２０と前記上部缶１３０とが結合された状態からみて、互いに向き合うことなく離隔して位置する。

これにより、前記下部缶１２０の折曲部１２３と前記上部缶１３０の結合部１３２をクリンピングすると、ガスケット１４０の一部が前記下部挿入溝１２３ａと前記上部挿入溝１３２ａに導入されながら（すなわち、挿入されながら）、前記ガスケット１４０の表面に下部挿入突起１４１ａと上部挿入突起１４１ｂが形成される。その結果、前記下部挿入突起１４１ａにより、前記下部缶１２０と前記ガスケット１４０は密着面積が増大して密着力と結合力を高めることができる。そして、上部挿入突起１４１ｂにより、前記上部缶１３０と前記ガスケット１４０は密着面積が増大して密着力と結合力を高めることができる。

一方、クリンピング（Ｃｒｉｍｐｉｎｇ）は、２つの物体を圧入するか又はクランピングすることをいう。

より詳しく説明すると、前記下部缶１２０の折曲部１２３と前記上部缶１３０の結合部１３２を圧着されるようにクリンピングする。この際、折曲部１２３は、挿入空間ａを介して直接圧着してよい。これにより、上部缶１３０の結合部１３２と下部缶１２０の折曲部１２３には同一の力が作用するようになることから、上部缶１３０と下部缶１２０との間に配置されたガスケット１４０の外側ガスケット１４１が圧着される。この際、外側ガスケット１４１の一部が前記下部挿入溝１２３ａに挿入されながら下部挿入突起１４１ａが形成され、前記上部挿入溝１３２ａに挿入されながら上部挿入突起１４１ｂが形成される。

すなわち、ガスケット１４０の両側には、下部挿入溝１２３ａに挿入される下部挿入突起１４１ａと、上部挿入溝１３２ａに挿入される上部挿入突起１４１ｂが形成される。

特に、前記下部挿入溝１２３ａと前記上部挿入溝１３２ａは、下部缶１２０と上部缶１３０に、互いに向き合わないように離隔して位置する。これにより、ガスケット１４０の表面に形成される下部挿入突起１４１ａと上部挿入突起１４１ｂは、互いに向き合わないように離隔して位置する。その結果、前記下部挿入溝１２３ａと前記上部挿入溝１３２ａに挿入されるガスケット１４０の挿入量を十分に確保することができ、前記下部挿入溝１２３ａと前記上部挿入溝１３２ａに挿入されるガスケットの挿入量が十分に確保され、下部挿入突起１４１ａと上部挿入突起１４１ｂを安定的に形成させることができ、その結果、前記下部缶１２０と前記上部缶１３０との密着力と結合力を高めることができる。

ここで、下部挿入突起１４１ａは、前記下部挿入溝１２３ａに接着されるように設けられてよく、上部挿入突起１４１ｂは、前記上部挿入溝１３２ａに接着されるように設けられてよい。例えば、接着剤を介して下部挿入突起１４１ａは前記下部挿入溝１２３ａに接着されてよく、接着剤を介して上部挿入突起１４１ｂは前記上部挿入溝１３２ａに接着されてよい。

一方、本発明の第１実施形態によるボタン型二次電池１００は、前記上部挿入溝１３２ａが前記下部挿入溝１２３ａよりも大きく形成される。すなわち、図２を参照すれば、下部缶１２０とガスケット１４０の密着面積よりも上部缶１３０とガスケット１４０の密着面積が少ない。これにより、前記上部挿入溝１３２ａを前記下部挿入溝１２３ａよりも大きく形成することにより、上部缶１３０とガスケット１４０の密着面積を高めることができ、その結果、電解液の漏出を防止することができる。

一方、本発明の第１実施形態によるボタン型二次電池１００において、前記下部挿入溝１２３ａ又は前記上部挿入溝１３２ａは、底に行くほど幅が徐々に狭くなる三角形状を有する。すなわち、前記下部挿入溝１２３ａ又は前記上部挿入溝１３２ａは、底に行くほどガスケット１４０の導入量が徐々に低下する。これにより、前記下部挿入溝１２３ａ又は前記上部挿入溝１３２ａを三角形状に形成することにより、前記下部挿入溝１２３ａ又は前記上部挿入溝１３２ａの底までガスケット１４０の導入量を安定的に確保することができ、その結果、挿入突起を安定的に形成させることができる。

一方、前記下部挿入溝又は前記上部挿入溝は、底に行くほど幅が徐々に狭くなる半円状に形成されてもよい。

ここで、前記下部挿入溝１２３ａ又は前記上部挿入溝１３２ａは、下部缶１２０に向かう内壁が水平である直角三角形状に形成されてもよい。これにより、ガスケット１４０に形成される挿入突起１４１ａ、１４１ｂは、直角三角形状に形成されてよい。すなわち、下部缶１２０と上部缶１３０のクリンピング時に、ガスケットの一部が前記下部挿入溝１２３ａ又は前記上部挿入溝１３２ａの水平である内壁に引っ掛かり、前記下部挿入溝１２３ａ又は前記上部挿入溝１３２ａに挿入されるガスケットの導入量を十分に確保することができ、その結果、下部挿入突起を円滑に形成させることができる。

一方、本発明の第１実施形態によるボタン型二次電池１００において、ガスケット１４０を間に置いて相互結合される折曲部と結合部の先端はスウェージング（Ｓｗａｇｉｎｇ）されながら、前記折曲部１２３が前記収容部１２１の表面に密着されてよい。

この際、折曲部１２３と結合部１３２との間の外側ガスケット１４１は、前記収容部１２１と前記結合部１３２との間に位置するように延長されるように設けられることから、前記結合部１３２の端部と収容部１２１の外周面とが接触されることを防止することができ、その結果、ショートの発生を防止することができる。また、収容部１２１と折曲部１２３との間に形成された挿入空間ａを塞ぐことができ、それにより、挿入空間ａに異物が流入されることを防止することができる。

したがって、本発明の第１実施形態によるボタン型二次電池１００は、下部缶と上部缶を直接圧着して結合することにより、下部缶と上部缶との結合力の差を最小化することができ、その結果、下部缶と上部缶との結合力とシーリング力を高めることができる。

以下、本発明の第１実施形態によるボタン型二次電池の製造方法を説明する。

［本発明の第１実施形態によるボタン型二次電池の製造方法］
本発明の第１実施形態によるボタン型二次電池の製造方法は、図５～図８に示されたように、下部缶の準備段階（Ｓ１０）、上部缶の準備段階（Ｓ２０）、配置段階（Ｓ３０）、結合段階（Ｓ４０）、クリンピング段階（Ｓ５０）、及びスウェージング段階（Ｓ６０）を含む。

下部缶の準備段階
下部缶の準備段階（Ｓ１０）は、図６を参照すれば、収容部１２１、連結部１２２、及び折曲部１２３を備えた下部缶１２０を準備する。

すなわち、前記下部缶１２０は、前記電極組立体１１０を収容する収容溝が形成される円筒状の収容部１２１、前記収容部の上端から外側に水平に延長される連結部１２２、前記連結部１２２の先端から前記収容部１２１の下部方向に垂直に延長される折曲部１２３を含む。そして、前記折曲部１２３の外周面には、湾入型の下部挿入溝１２３ａが形成される。

この際、収容部１２１と折曲部１２３との間には挿入空間ａが形成され、前記挿入空間ａは、折曲部１２３の内周面と連結部１２２の底面を外部に露出させる。

上部缶の準備段階
上部缶の準備段階（Ｓ２０）は、図６を参照すれば、カバー部１３１及び結合部１３２を備えた上部缶１３０を準備する。

すなわち、前記上部缶１３０は、前記収容部１２１の上面に配置されながら前記収容溝を塞ぐカバー部１３１、及び前記カバー部１３１の周縁面に沿って形成され、前記折曲部１２３に結合される結合部１３２を含む。そして、結合部１３２の内周面には、湾入型の上部挿入溝１３２ａが形成される。

ここで、下部挿入溝１２３ａと上部挿入溝１３２ａは、下部缶と上部缶との結合が完了した場合、同一の水平線上に位置しないように離隔して位置する。

特に、前記下部挿入溝１２３ａと前記上部挿入溝１３２ａが三角形状に形成されることから、下部缶１２０と上部缶１３０のクリンピング時に、下部缶１２０と上部缶１３０との間に配置されるガスケット１４０一部が前記下部挿入溝１２３ａと前記上部挿入溝１３２ａの底部まで円滑に流入されるように誘導してよい。

配置段階
配置段階（Ｓ３０）は、図６を参照すれば、前記下部缶１２０の収容部１２１に電極組立体１１０を収容した後、前記下部缶１２０の上部にガスケット１４０を配置する。

ここで、前記ガスケット１４０は、折曲部１２３と結合部１３２との間に配置される外側ガスケット１４１、収容部１２１の内周面に密着されるように配置される内側ガスケット１４２、及び連結部１２２とカバー部１３１との間に配置されて前記外側ガスケット１４１と内側ガスケット１４２とを連結する連結ガスケット１４３を含む。

すなわち、ガスケット１４０は、外側ガスケット１４１が下部缶１２０の外周面に支持され、内側ガスケット１４２が下部缶１２０の内周面に支持され、連結ガスケット１４３が下部缶１２０の上端面に支持される。

結合段階
結合段階（Ｓ４０）は、図７を参照すれば、ガスケット１４０が配置された前記下部缶１２０の上部に前記上部缶１３０を配置した後、前記上部缶１３０の結合部１３２を前記下部缶１２０の折曲部１２３に結合させる。それにより、前記上部缶１３０のカバー部１３１を介して前記下部缶１２０の収容溝を塞ぐことができる。

すなわち、前記下部缶１２０と前記上部缶１３０とを相互結合する方向に圧着する。それにより、下部缶１２０の折曲部１２３に上部缶１３０の結合部１３２が結合され、結合力を高めることができる。そして、折曲部１２３と結合部１３２との間には、ガスケット１４０が配置され、密着力と密封力を高めることができる。

クリンピング（Ｃｒｉｍｐｉｎｇ）段階
クリンピング段階（Ｓ５０）は、図７を参照すれば、前記結合段階（Ｓ４０）後、前記収容部１２１と前記折曲部１２３との間の空間、すなわち、挿入空間ａに位置した前記折曲部１２３の内面と前記結合部１３２の外面とを同時に圧着してクリンピングする。

すなわち、下部缶１２０と上部缶１３０を同一の力で圧着してよい。これにより、下部缶１２０と上部缶１３０との結合力の差を最小化することができ、下部缶１２０と上部缶１３０との結合力とシーリング力を高めることができる。

特に、収容部１２１を圧着しないので、収容部の変形を防止することができ、その結果、収容部に収容された電極組立体１１０の安全性を高めることができる。

また、前記クリンピング段階（Ｓ５０）において、前記折曲部１２３と前記結合部１３２が圧着された際に、ガスケット１４０の一部が前記下部挿入溝１２３ａと前記上部挿入溝１３２ａに導入されながら、前記ガスケット１４０の表面に下部挿入突起１４１ａと上部挿入突起１４１ｂが形成され、その結果、前記下部缶１２０と前記上部缶１３０との結合力とシーリング力を高めることができる。

すなわち、前記下部挿入突起１４１ａにより、前記下部缶１２０と前記ガスケット１４０は密着面積が増大して密着力と結合力を高めることができる。そして、上部挿入突起１４１ｂにより、前記上部缶１３０と前記ガスケット１４０は密着面積が増大して密着力と結合力を高めることができる。

スウェージング（ｓｗａｇｉｎｇ）段階
スウェージング段階（Ｓ６０）は、図８を参照すれば、前記クリンピング段階（Ｓ５０）後、前記上部缶１３０の結合部１３２を前記下部缶１２０の収容部１２１方向にスウェージング（ｓｗａｇｉｎｇ）する。すなわち、前記ガスケットを間に置いて相互結合された前記折曲部と前記結合部の先端をスウェージングして、前記折曲部を前記収容部の表面に密着させる。

それにより、前記結合部が前記カバー部の周縁面を基準として傾くように折曲されながら、前記下部缶の折曲部の先端が収容部の表面に密着される。

したがって、前記のような段階が完了すると、完成品のボタン型二次電池１００を製造することができる。

以下、本発明の他の実施形態を説明するにあたり、前記で説明した実施形態と同一の機能を有する構成に対しては同一の構成符号を使用し、重複した説明は省略する。

［本発明の第２実施形態によるボタン型二次電池］
本発明の第２実施形態によるボタン型二次電池１００は、図９に示されたように、電極組立体１１０、下部缶１２０、上部缶１３０、及びガスケット１４０を含む。

ここで、前記ガスケット１４０が密着される前記下部缶１２０の連結部１２２と前記上部缶１３０のカバー部１３１には、湾入型の連結挿入溝１２２ａと湾入型のカバー挿入溝１３１ａが形成される。

すなわち、ガスケット１４０が密着される前記連結部１２２の上面（すなわち、図９からみて連結部の上面）には連結挿入溝１２２ａが形成され、前記ガスケット１４０が密着される前記カバー部１３１の底面（すなわち、図９からみて連結部の底面）にはカバー挿入溝１３１ａが形成される。

特に、前記連結挿入溝１２２ａと前記カバー挿入溝１３１ａは、下部缶と上部缶とが結合された際に、互いに向き合わないように離隔して位置する。

このような構成を有する本発明の第２実施形態によるボタン型二次電池１００は、下部缶１２０の収容部１２１と折曲部１２３との間の空間、すなわち、挿入空間ａに位置した前記連結部１２２の底面と前記カバー部１３１の上面を直接圧着、すなわち、同時圧着（Ｃｒｉｍｐｉｎｇ）することができ、これにより、下部缶と上部缶との結合力の差を最小化することができる。

特に、本発明の第２実施形態によるボタン型二次電池１００は、ガスケット１４０の一部が前記連結挿入溝１２２ａとカバー挿入溝１３１ａに導入されながら、前記ガスケット１４０の表面に連結挿入突起１４３ａとカバー挿入突起１４３ｂが形成され、その結果、下部缶と上部缶との結合力とシーリング力を大幅高めることができる。

前記連結挿入突起により、前記下部缶と前記ガスケットは密着面積が増大して結合力とシーリング力を高めることができ、前記カバー挿入突起により、前記上部缶と前記ガスケットは密着面積が増大して結合力とシーリング力を高めることができる。

本発明の第２実施形態によるボタン型二次電池の製造方法は、下部缶の準備段階（Ｓ１０）、上部缶の準備段階（Ｓ２０）、配置段階（Ｓ３０）、結合段階（Ｓ４０）、クリンピング段階（Ｓ５０）、及びスウェージング段階（Ｓ６０）を含む。

一方、下部缶の準備段階（Ｓ１０）、上部缶の準備段階（Ｓ２０）、配置段階（Ｓ３０）、結合段階（Ｓ４０）、クリンピング段階（Ｓ５０）、及びスウェージング段階（Ｓ６０）は、上述した第１実施形態によるボタン型二次電池の製造方法と同様であるので、詳細な説明は省略する。

ここで、本発明の第２実施形態によるボタン型二次電池の製造方法は、前記下部缶の準備段階において、前記ガスケットが密着される前記連結部１２２に湾入型の連結挿入溝１２２ａがさらに形成され、前記上部缶の準備段階において、前記ガスケット１４０が密着される前記カバー部１３１には、湾入型のカバー挿入溝１３１ａがさらに形成される。

この際、前記連結挿入溝１２２ａと前記カバー挿入溝１３１ａは、前記下部缶と前記上部缶とが結合された際に、互いに向き合うことなく離隔して位置するように形成する。

また、本発明の第２実施形態によるボタン型二次電池の製造方法は、前記クリンピング段階において、前記連結部１２２の底面とカバー部１３１の上面をクリンピングする２次クリンピング工程をさらに含む。前記２次クリンピング工程は、前記連結部１２２の底面とカバー部１３１の上面をクリンピングすると、前記ガスケット１４０の一部が前記連結挿入溝１２２ａとカバー挿入溝１３１ａに導入されながら、前記ガスケットの表面に連結挿入突起１４３ａとカバー挿入突起１４３ｂが形成される。これにより、下部缶と上部缶との間の結合力とシーリング力を高めることができる。

［本発明の第３実施形態によるボタン型二次電池］
本発明の第３実施形態によるボタン型二次電池１００は、図１０に示されたように、外周面に前記下部挿入溝１２３ａが形成された下部缶１２０と、内周面に上部挿入溝１３２ａが形成された上部缶１３０を含む。

ここで、前記下部挿入溝１２３ａ又は前記上部挿入溝１３２ａは、２個以上設けられ、２個以上の前記下部挿入溝１２３ａ又は前記上部挿入溝１３２ａは、前記下部缶１２０と前記上部缶１３０がクリンピングされる方向（図１０からみて上下方向）に連結されるように構造を有する。

したがって、本発明の第２実施形態によるボタン型二次電池１００は、下部缶１２０と上部缶１３０のクリンピング時に、ガスケット１４０の一部が２個以上の前記下部挿入溝１２３ａ又は前記上部挿入溝１３２ａに導入されながら、２個以上の下部挿入突起１４１ａと２個以上の上部挿入突起１４１ｂが形成され、その結果、下部缶１２０と上部缶１３０との結合力とシーリング力を大幅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り示され、特許請求の範囲の意味及び範囲、そしてその均等概念から導出される多様な実施形態が可能である。

１００ ボタン型二次電池
１１０ 電極組立体
１２０ 下部缶
１２１ 収容部
１２２ 連結部
１２２ａ 連結挿入溝
１２３ 折曲部
１２３ａ 下部挿入溝
１３０ 上部缶
１３１ カバー部
１３１ａ カバー挿入溝
１３２ 結合部
１３２ａ 上部挿入溝
１４０ ガスケット
１４１ 外側ガスケット
１４１ａ 下部挿入突起
１４１ｂ 上部挿入突起
１４２ 内側ガスケット
１４３ 連結ガスケット
１４３ａ 連結挿入突起
１４３ｂ カバー挿入突起

Claims (13)

1. 電極組立体と、
   上面に前記電極組立体を収容する収容溝が形成された収容部、前記収容部の上端から外側に延長形成される連結部、前記連結部の先端から前記収容部の下部方向に延長形成される折曲部を備えた下部缶と、
   前記収容部の上面に配置されながら前記収容溝を塞ぐカバー部、及び前記カバー部の周縁面に沿って形成され、前記折曲部に結合される結合部を備えた上部缶と、
   前記下部缶と前記上部缶との間に備えられるガスケットと、を含み、
   前記ガスケットが密着される前記下部缶の折曲部と前記上部缶の結合部には、湾入型の下部挿入溝と湾入型の上部挿入溝とがそれぞれ形成され、
   前記下部挿入溝と前記上部挿入溝は、互いに向き合わないように離隔して位置し、
   前記収容部と前記折曲部の間には挿入空間が形成され、前記挿入空間は、前記折曲部の内周面と前記連結部の底面を外部に露出させるボタン型二次電池。
2. 前記下部缶の折曲部と前記上部缶の結合部のクリンピングにより、前記ガスケットの一部が前記下部挿入溝と前記上部挿入溝に導入されながら、前記ガスケットの表面に下部挿入突起と上部挿入突起が形成され、
   前記下部挿入突起により、前記下部缶と前記ガスケットは密着面積が増大し、
   前記上部挿入突起により、前記上部缶と前記ガスケットは密着面積が増大する、請求項１に記載のボタン型二次電池。
3. 前記下部挿入溝又は前記上部挿入溝は、底に行くほど幅が徐々に狭くなる三角形状を有する、請求項１または請求項２に記載のボタン型二次電池。
4. 前記下部挿入溝又は前記上部挿入溝は、２個以上設けられ、
   ２個以上の前記下部挿入溝又は前記上部挿入溝は、前記下部缶と前記上部缶がクリンピングされる方向に連結されるように設けられる、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のボタン型二次電池。
5. ２個以上の前記下部挿入溝又は２個以上の前記上部挿入溝は、前記下部缶と前記上部缶がクリンピングされる方向に行くほど大きさが徐々に増大するように設けられる、請求項４に記載のボタン型二次電池。
6. 前記ガスケットが密着される前記下部缶の連結部と前記上部缶のカバー部には、湾入型の連結挿入溝と湾入型のカバー挿入溝が形成され、
   前記連結挿入溝と前記カバー挿入溝は、互いに向き合わないように離隔して位置する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のボタン型二次電池。
7. 前記下部缶の連結部と前記上部缶のカバー部のクリンピングにより、ガスケットの一部が前記連結挿入溝と前記カバー挿入溝に導入されながら、前記ガスケットの表面に連結挿入突起とカバー挿入突起が形成され、
   前記連結挿入突起により、前記下部缶と前記ガスケットは密着面積が増大し、
   前記カバー挿入突起により、前記上部缶と前記ガスケットは密着面積が増大する、請求項６に記載のボタン型二次電池。
8. 前記ガスケットを間に置いて相互結合された前記折曲部と前記結合部の先端はスウェージングされながら、前記折曲部が前記収容部の表面に密着される、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のボタン型二次電池。
9. 上面に収容溝が形成された収容部、前記収容部の上端から外側に延長されるように形成される連結部、前記連結部の先端から下向き延長形成される折曲部が形成された下部缶を準備し、前記折曲部には、湾入型の下部挿入溝が形成される下部缶の準備段階と、
   前記収容部の上面に配置されるカバー部、前記カバー部の周縁面に沿って形成され、前記折曲部に結合される結合部が形成される上部缶を準備し、前記結合部には、湾入型の上部挿入溝が形成される上部缶の準備段階と、
   前記下部缶の収容溝に電極組立体を収容した後、前記下部缶の上部にガスケットを配置する配置段階と、
   前記上部缶の結合部を前記下部缶の折曲部に結合させ、前記上部缶のカバー部を介して前記下部缶の収容溝を塞ぐ結合段階と、を含み、
   前記下部缶に形成された前記下部挿入溝と前記上部缶に形成された前記上部挿入溝は、前記下部缶と前記上部缶が結合された際に、互いに向き合うことなく離隔して位置するように形成し、
   前記収容部と前記折曲部の間には挿入空間が形成され、前記挿入空間は、前記折曲部の内周面と前記連結部の底面を外部に露出させるボタン型二次電池の製造方法。
10. 前記結合段階の後、前記収容部と前記折曲部との間の空間に位置した前記折曲部の内周面と前記結合部の外周面とを同時に圧着するクリンピング（Ｃｒｉｍｐｉｎｇ）段階をさらに含み、
    前記クリンピング段階は、前記折曲部と前記結合部をクリンピングすると、前記ガスケットの一部が前記下部挿入溝と前記上部挿入溝に導入されながら、前記ガスケットの表面に下部挿入突起と上部挿入突起が形成され、
    前記下部挿入突起により、前記下部缶と前記ガスケットは密着面積が増大し、
    前記上部挿入突起により、前記上部缶と前記ガスケットは密着面積が増大する、請求項９に記載のボタン型二次電池の製造方法。
11. 前記下部缶の準備段階において、前記ガスケットが密着される前記連結部には、湾入型の連結挿入溝がさらに形成され、
    前記上部缶の準備段階において、前記ガスケットが密着される前記カバー部には、湾入型のカバー挿入溝がさらに形成され、
    前記連結挿入溝と前記カバー挿入溝は、前記下部缶と前記上部缶とが結合された際に、互いに向き合うことなく離隔して位置するように形成される、請求項１０に記載のボタン型二次電池の製造方法。
12. 前記クリンピング段階は、前記連結部の底面とカバー部の上面をクリンピングする２次クリンピング工程をさらに含み、
    前記２次クリンピング工程は、前記連結部の底面とカバー部の上面をクリンピングすると、前記ガスケットの一部が前記連結挿入溝とカバー挿入溝に導入されながら、前記ガスケットの表面に連結挿入突起とカバー挿入突起が形成される、請求項１１に記載のボタン型二次電池の製造方法。
13. 前記クリンピング段階の後、前記ガスケットを間に置いて相互結合された前記折曲部と前記結合部の先端をスウェージングして、前記折曲部を前記収容部の表面に密着させるスウェージング段階をさらに含み、
    前記スウェージング段階は、前記結合部が前記カバー部の周縁面を基準として傾くように折曲されながら、前記下部缶の折曲部の先端が収容部の表面に密着される、請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載のボタン型二次電池の製造方法。

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