KR101059654B1

KR101059654B1 - 전지

Info

Publication number: KR101059654B1
Application number: KR1020107011783A
Authority: KR
Inventors: 사또시 스즈끼; 도오루 나까이
Original assignee: 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 2008-08-20
Filing date: 2009-07-10
Publication date: 2011-08-25
Also published as: KR20100070385A; BRPI0906226A2; WO2010021211A1; JP4386139B1; EP2328207A4; JP2010049883A; EP2328207A1; RU2462795C2; CN101911337B; BRPI0906226B1; US8354181B2; EP2328207B1; CN101911337A; US20100233520A1

Abstract

통상시에 있어서의 보호막의 고착 내구성과, 안전 밸브 작동시에 있어서의 보호막의 박리 용이성을 양립시킬 수 있는 전지를 제공한다. 리튬 2차 전지(100)는, 파단부(126)를 포함하는 안전 밸브부(125)를 덮어 전지 케이스(110)에 고착하는 보호막(140)을 갖는다. 이 보호막(140)은, 밸브 대응 비고착부(144)의 주위에 위치하여 전지 케이스(110)에 고착되는 제1 고착부(145)와, 이보다도 외측에 위치하고, 중간 비고착부(146)를 개재하여 전지 케이스(110)에 고착되는 제2 고착부(147)를 갖는다. 이들은, 안전 밸브부(125)가 작동하였을 때에, 먼저 제1 고착부(145)가 박리되어, 제2 고착부(147)의 박리를 촉진시켜 가스를 외부로 방출하는 형태로 되어 있다.

Description

전지 {BATTERY}

본 발명은 파단부를 포함하는 비복원형 안전 밸브부를 갖는 전지 케이스와, 안전 밸브부를 외부로부터 덮어 전지 케이스에 고착하고, 안전 밸브부를 밀봉하는 보호막을 구비하는 전지에 관한 것이다.

종래부터 비복원형 안전 밸브(방폭 밸브)를 갖는 전지 케이스와, 이 안전 밸브를 외부로부터 덮어 전지 케이스에 고착하고, 안전 밸브를 밀봉하는 보호막을 구비하는 전지가 알려져 있다. 이 보호막은, 안전 밸브, 특히 그 중 두께가 얇게 된 파단부에, 이물질이나 물, 오일 등의 액적이 부착되어, 이에 의해 안전 밸브가 부식되는 것을 방지하는 등의 목적으로 사용되고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 내지 3에, 이러한 보호막을 갖는 전지가 개시되어 있다.

특허문헌 1 : 일본공개특허 제2003-346762호 공보 특허문헌 2 : 재공표 특허 WO 00/72388호 공보 특허문헌 3 : 일본공개특허 제2005-142115호 공보

그러나 종래의 전지에서는, 보호막을, 전지 케이스 중 안전 밸브에 면하는 부분을 피하여 안전 밸브의 주위에, 환상으로 또한 솔리드 상태로 고착하고 있었다. 이로 인해, 이 보호막의 솔리드 상태 고착부의 면적을 크게 하면, 보호막과 전지 케이스의 고착 강도가 지나치게 강해져, 안전 밸브가 작동하였을 때에, 즉 내압 상승에 의해 안전 밸브가 밸브 개방되어 가스가 분출되었을 때에, 보호막이 전지 케이스로부터 박리되기 어려워, 가스를 보호막의 외부로 방출할 수 없을 우려가 있었다.

한편, 이 보호막의 솔리드 상태 고착부의 면적을 작게 하면, 안전 밸브가 작동하였을 때에 보호막이 전지 케이스로부터 확실하게 박리되어, 가스를 보호막의 외부로 확실하게 방출할 수 있게 된다. 그러나 그렇게 하면, 통상시에 있어서도 보호막이 전지 케이스로부터 박리되기 쉬워져, 보호막의 고착 내구성에 문제가 발생한다.

이와 같이 보호막을 전지 케이스에 솔리드 상태로 고착한(안전 밸브에 면하는 부분을 피하여 안전 밸브의 주위에 솔리드 상태로 고착한) 종래의 전지에 있어서는, 통상시에 있어서의 보호막의 고착 내구성과, 안전 밸브 작동시에 있어서의 보호막의 박리 용이성을 양립시키는 것이 곤란했다.

본 발명은 이러한 현상에 비추어 이루어진 것이며, 통상시에 있어서의 보호막의 고착 내구성과, 안전 밸브 작동시에 있어서의 보호막의 박리 용이성을 양립시킬 수 있는 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 있어서의 일 형태는, 파단부를 포함하고, 이 파단부의 파단에 의해 밸브 개방되는 비복원형 안전 밸브부를 갖는 전지 케이스와, 상기 안전 밸브부를 외부로부터 덮어 상기 전지 케이스에 고착하고, 상기 안전 밸브부를 밀봉하는 보호막을 구비하는 전지이며, 상기 보호막은, 상기 안전 밸브부의 상기 파단부에 면하는 동시에, 상기 전지 케이스에 고착되어 있지 않은 밸브 대응 비고착부와, 상기 밸브 대응 비고착부의 외측에 위치하고, 상기 전지 케이스에 고착되는 제1 고착부와, 상기 제1 고착부의 외측에, 상기 전지 케이스에 고착되어 있지 않은 중간 비고착부를 개재하여 위치하고, 환상을 이루어 상기 전지 케이스에 고착되는 제2 고착부를 적어도 갖는 전지이다.

이 전지에서는, 보호막 중 적어도 제1 고착부와 제2 고착부를 전지 케이스에 고착하고 있으므로, 고착부 전체의 면적을 크게 취할 수 있다. 따라서, 장기간에 걸쳐 보호막이 전지 케이스로부터 박리되기 어려워, 보호막의 고착 내구성을 향상시킬 수 있다.

한편, 이 전지에서는, 내압 상승에 의해 안전 밸브부가 밸브 개방되어 분출된 가스에 의해, 밸브 대응 비고착부에 가스압이 가해진 경우에(안전 밸브 작동시에), 제2 고착부에 앞서, 제1 고착부의 적어도 일부가 전지 케이스로부터 박리된다. 그러면, 보호막 중 가스압이 가해지는 수압 면적에, 제1 고착부 중 박리된 부분도 포함되게 되어, 수압 면적이 많아져 제2 고착부에 보다 큰 힘이 가해지므로, 이 제2 고착부가 전지 케이스로부터 박리되기 쉬워져, 제2 고착부의 박리가 진행된다. 그리고 제2 고착부의 내측과 외측(외부)이 연통되어, 가스가 외부로 방출된다. 이와 같이, 안전 밸브 작동시의 보호막의 박리 용이성을 향상시킬 수 있다.

따라서, 이 전지에서는 통상시에 있어서의 보호막의 고착 내구성과, 안전 밸브 작동시에 있어서의 보호막의 박리 용이성을 양립시킬 수 있다.

또한,「안전 밸브부」의 형태로서는, 예를 들어 전지 케이스와 일체적으로 형성된 것이나, 전지 케이스와 별개의 부재로 형성된 후에 전지 케이스에 접합된 것 등을 들 수 있다.

「전지 케이스」의 형상으로서는, 예를 들어 원기둥 형상이나 직육면체 형상 등을 들 수 있다.

「보호막」의 형상(평면에서 볼 때의 형상)으로서는, 예를 들어 직사각 형상, 원 형상, 장원 형상, 타원 형상, 다각 형상 등을 들 수 있다.

「제1 고착부」의 형태로서는, 예를 들어 밸브 대응 비고착부를 둘러싸는 환상이나, 밸브 대응 비고착부의 주위에 단속적으로 존재하는 단속적 형상으로 할 수 있다. 또한,「제1 고착부」와「제2 고착부」는, 중간 비고착부를 통해 완전히 분리된 형태로 해도 좋고,「제1 고착부」와「제2 고착부」가 일부에서 연결된 형태로 해도 좋다.

「제1 고착부」와「전지 케이스」의 고착 형태로서는, 예를 들어 접착에 의한 고착, 땜납에 의한 고착, 용접에 의한 고착 등을 들 수 있다. 「제2 고착부」와「전지 케이스」의 고착 형태도 동일하게 생각할 수 있다. 또한,「제1 고착부」와「전지 케이스」,「제2 고착부」와「전지 케이스」는, 모두 접착에 의한 고착으로 하는 등, 동일한 고착 형태로 해도 좋고, 한쪽을 접착에 의한 고착, 다른 쪽을 땜납에 의한 고착으로 하는 등, 서로 다른 고착 형태로 해도 좋다.

또한, 상기한 전지이며, 상기 제1 고착부 및 상기 제2 고착부는, 내압 상승에 의해 상기 안전 밸브부가 밸브 개방되어 분출된 가스에 의해, 상기 밸브 대응 비고착부에 가스압이 가해진 경우에, 상기 제2 고착부에 앞서, 상기 제1 고착부의 적어도 일부가 상기 전지 케이스로부터 박리되어, 상기 보호막 중 상기 가스압이 가해지는 수압 면적을 크게 하여, 상기 제2 고착부의 박리를 촉진시키고, 상기 제2 고착부 중 적어도 일부가 상기 전지 케이스로부터 박리되어, 상기 가스를 외부로 방출하는 형태로 되어 이루어지는 전지로 하면 좋다.

이에 의해, 통상시에 있어서의 보호막의 고착 내구성과, 안전 밸브 작동시에 있어서의 보호막의 박리 용이성을 양립시킬 수 있다.

또한, 상기한 전지이며, 상기 제1 고착부는 상기 밸브 대응 비고착부의 주위를 둘러싸는 환상을 이루는 전지로 하면 좋다.

이 전지에서는, 제1 고착부가 밸브 대응 비고착부의 주위를 둘러싸는 환상으로 되어 있으므로, 통상시에 있어서의 안전 밸브부는, 제2 고착부뿐만 아니라, 제1 고착부에 의해서도 케이스 외부로부터 차단되어 있다. 이로 인해, 안전 밸브부, 특히 그 파단부에, 이물질이나 물, 오일 등의 액적이 부착되어, 이에 의해 안전 밸브부가 부식되는 것을 방지하는 효과를 가일층 향상시킬 수 있다.

또한, 제1 고착부가 상기한 바와 같이 환상으로 되어 있음으로써, 안전 밸브 작동시에 안전 밸브로부터 분출된 가스는, 우선 밸브 대응 비고착부만을 압박하여(중간 비고착부는 압박하지 않음), 이 힘에 의해 제1 고착부의 박리를 촉진시킨다. 제1 고착부 중 적어도 일부가 박리되어, 제1 고착부의 내측과 외측이 연통되면, 가스가 제1 고착부의 외측에 위치하는 중간 비고착부에도 도달하므로, 보호막 중 가스압이 가해지는 수압 면적에는, 제1 고착부 중 박리된 부분이 추가되는 것 외에, 중간 비고착부도 추가되어 수압 면적이 일거에 커진다. 그러면, 제2 고착부에 큰 힘이 가해지므로, 이 제2 고착부가 전지 케이스로부터 박리되기 쉬워져 제2 고착부의 박리가 진행된다. 그리고 제2 고착부의 내측과 외측(외부)이 연통되어 가스가 외부로 방출된다. 이와 같이, 안전 밸브 작동시에 있어서의 보호막의 박리 용이성을 특히 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 중 어느 하나에 기재된 전지이며, 상기 제1 고착부와 상기 제2 고착부는, 상기 중간 비고착부를 개재하여 분리되어 이루어지는 전지로 하면 좋다.

이 전지에서는, 제1 고착부와 제2 고착부를, 중간 비고착부를 개재하여 분리하고 있으므로, 전술한 안전 밸브 작동시의 단계적인 박리를 보다 확실하게 행하게 할 수 있다. 특히, 제1 고착부가 밸브 대응 비고착부의 주위를 둘러싸는 환상으로 된 것에서는, 안전 밸브 작동시에 제1 고착부의 적어도 일부가 박리되어, 제1 고착부의 내측과 외측이 연통되었을 때에, 가스가 제1 고착부의 외측에 위치하는 중간 비고착부의 전체에 도달하므로, 보호막 중 가스압이 가해지는 수압 면적이 특히 커진다. 이에 의해, 제2 고착부가 보다 확실하게 박리되므로, 안전 밸브 작동시에 있어서의 보호막의 박리 용이성을 특히 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 중 어느 하나에 기재된 전지이며, 상기 전지 케이스는, 상기 파단부의 주위에 위치하고, 외부를 향해 돌출되는 정상면을 포함하는 볼록부와, 상기 볼록부의 주위에 위치하고, 상기 정상면보다도 저위(低位)로 된 저위면을 포함하는 저위부를 갖고, 상기 제1 고착부는 상기 볼록부의 상기 정상면에 고착되어 이루어지고, 상기 제2 고착부는 상기 저위부의 상기 저위면에 고착되어 이루어지는 전지로 하면 좋다.

이 전지에서는, 전지 케이스에 상기 볼록부를 설치하여, 이 볼록부의 정상면에 제1 고착부를 고착하는 동시에, 전지 케이스에 상기 저위부를 설치하여, 이 저위부의 저위면에 제2 고착부를 고착하고 있다. 이로 인해, 제1 고착부와 제2 고착부 사이에 위치하는 중간 비고착부를 경사지게 할 수 있으므로, 전지 케이스에 고착된 상태의 보호막을 평면에서 본 경우의 중간 비고착부의 면적에 비해, 실제의 중간 비고착부의 면적을 크게 할 수 있다. 즉, 전지 케이스에 고착된 상태에 있어서의 보호막의 외형 치수를 크게 하는 일 없이, 중간 비고착부의 실제의 면적을 크게 할 수 있다. 이에 의해, 안전 밸브 작동시에 있어서의 보호막의 수압 면적이 그만큼 커지므로, 제2 고착부가 전지 케이스로부터 보다 확실하게 박리된다. 따라서, 안전 밸브 작동시에 있어서의 보호막의 박리 용이성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 중 어느 하나에 기재된 전지이며, 상기 제1 고착부 및 상기 제2 고착부는, 각각 접착에 의해 상기 전지 케이스에 고착되어 이루어지는 전지로 하면 좋다.

제1 고착부 및 제2 고착부를, 접착에 의해 전지 케이스에 고착함으로써, 용이하고 또한 확실하게, 보호막을 전지 케이스에 고착할 수 있다. 따라서, 전지를 저렴하게 할 수 있는 동시에, 보호막의 고착 내구성을 충분히 확보할 수 있다.

또한, 접착의 구체적인 형태로서는, 보호막에 접착층을 설치하고, 이 보호막을 전지 케이스에 부착한 형태나, 전지 케이스의 쪽에 접착층을 설치해 두고, 이 전지 케이스에 보호막을 부착한 형태 등을 들 수 있다.

상기한 전지이며, 상기 보호막은 보호막 본체와, 이 보호막 본체 중, 상기 전지 케이스에 고착되는 측의 면 전체에 형성된 접착층을 갖는 전지로 하면 좋다.

접착에 의해 보호막을 전지 케이스에 고착하는 경우, 보호막과 전지 케이스의 고착 부분만, 즉, 제1 고착부 및 제2 고착부 등만 접착되어 있으면 충분하다. 그러나 보호막 본체에 부분적으로 접착층을 형성하고, 이것을 위치 결정하여 전지 케이스에 부착하는 것은 비용이 들기 때문에, 전지를 저렴하게 하는 것이 어려워진다. 이에 대해, 이 전지에서는 보호막 본체의 전체면(전지 케이스에 고착되는 측의 면 전체)에 접착층을 형성하고 있으므로, 보호막을 저렴하게 할 수 있어, 전지를 저렴하게 할 수 있다. 또한, 보호막을 전지 케이스에 부착할 때의 위치 정렬도 용이해진다.

또한, 상기 중 어느 하나에 기재된 전지이며, 상기 보호막은 수지에 의해 형성되어 이루어지는 전지로 하면 좋다.

보호막을 수지에 의해 형성함으로써, 보호막을 금속박 등에 의해 형성하는 경우에 비해 보호막을 저렴하게 할 수 있어, 전지를 저렴하게 할 수 있다. 또한, 보호막을 수지제로 함으로써, 보호막에 용이하게 유연성을 갖게 할 수 있다. 이에 의해, 전지 케이스에 요철이 있는 경우라도, 보호막을 전지 케이스에 용이하고 또한 확실하게 고착할 수 있어, 보호막의 고착 내구성을 충분히 확보할 수 있다. 특히, 보호막을 투명으로 해 둠으로써, 안전 밸브(파단부)의 상태를 용이하게 시인할 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태에 관한 리튬 2차 전지의 개략을 도시하는 설명도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 관한 리튬 2차 전지 중, 안전 밸브부의 근방을 도시하는 부분 평면도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 관한 리튬 2차 전지 중, 보호막이 없는 상태에 있어서의 안전 밸브부의 근방을 도시하는 부분 평면도이다.
도 4는 제1 실시 형태에 관한 리튬 2차 전지 중, 안전 밸브부의 근방을 도시하는 단면도로, 도 2에 있어서의 A-A 단면도이다.
도 5는 제1 실시 형태에 관한 리튬 2차 전지에 관한 것으로, 안전 밸브부가 작동하여, 보호막 중 밸브 대응 비고착부에 가스압이 가해진 모습을 도시하는 설명도이다.
도 6은 제1 실시 형태에 관한 리튬 2차 전지에 관한 것으로, 보호막 중 제1 고착부가 먼저 전지 케이스로부터 박리된 모습을 도시하는 설명도이다.
도 7은 제1 실시 형태에 관한 리튬 2차 전지에 관한 것으로, 보호막 중 제2 고착부가 전지 케이스로부터 박리된 모습을 도시하는 설명도이다.
도 8은 제2 실시 형태에 관한 리튬 2차 전지 중, 안전 밸브부의 근방을 도시하는 부분 평면도이다.
도 9는 제2 실시 형태에 관한 리튬 2차 전지 중, 안전 밸브부의 근방을 도시하는 단면도로, 도 8에 있어서의 B-B 단면도이다.
도 10은 제3 실시 형태에 관한 리튬 2차 전지 중, 안전 밸브부의 근방을 도시하는 부분 평면도이다.
도 11은 제3 실시 형태에 관한 리튬 2차 전지 중, 안전 밸브부의 근방을 도시하는 단면도로, 도 10에 있어서의 C-C 단면도이다.
도 12는 제3 실시 형태의 변형 형태에 관한 리튬 2차 전지 중, 안전 밸브부의 근방을 도시하는 부분 평면도이다.

(제1 실시 형태)

이하, 제1 실시 형태를, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1에, 본 제1 실시 형태에 관한 리튬 2차 전지(밀폐형 전지)(100)의 개략을 도시한다. 또한, 도 2 내지 도 4에, 이 리튬 2차 전지(100) 중, 안전 밸브부(125)의 근방을 도시한다. 또한, 도 2는 보호막(140)을 고착한 상태를 도시하고, 도 3은 보호막(140)을 고착하지 않고 있는 상태를 도시하고 있다. 또한, 도 4는 도 2에 있어서의 A-A 단면도이다. 이 리튬 2차 전지(100)는, 하이브리드 차량이나 전기 자동차에 탑재되어, 그 동력원으로서 이용되는 각형 전지이다.

이 리튬 2차 전지(100)는, 전지 케이스(110), 전지 케이스(110) 내에 수용된 도시하지 않은 전극체, 전지 케이스(110)에 각각 고정 설치된 정극 단자(161) 및 부극 단자(163) 등으로 구성되어 있다(도 1 참조). 또한, 이 리튬 2차 전지(100)에는, 전지 케이스(110)에 설치된 안전 밸브부(125)를 외부로부터 보호하기 위해, 안전 밸브부(125)를 덮는 형태로 보호막(140)이 전지 케이스(110)에 고착되어 있다.

이 중 전지 케이스(110)는, 금속에 의해 형성되어 직육면체 형상을 이룬다. 전지 케이스(110)는, 케이스 상벽부(111)와, 이것에 대향하는 케이스 하벽부(112)와, 이들 사이를 연결하는 4개의 케이스 측벽부(113, 114, 115, 116)를 갖는다. 이들 케이스 상벽부(111), 케이스 하벽부(112), 케이스 측벽부(113, 114, 115, 116)는, 각각 개략 평판 형상을 이룬다.

이 중, 케이스 상벽부(111)에 대해 상세하게 서술한다. 케이스 상벽부(111)는, 평면에서 볼 때 가늘고 긴 직사각 형상을 이루고, 그 주연 부분에 있어서 케이스 측벽부(113, 114, 115, 116)에 용접되어 있다. 케이스 상벽부(111)의 길이 방향의 양단부 근방의 소정 위치에는, 정극 단자(161)와 부극 단자(163)가 각각 고정 설치되어 있다(도 1 참조). 정극 단자(161)는, 전지 내부에 있어서 도시하지 않은 전극체의 정극 집전체와 전기적으로 접속되는 한편, 케이스 상벽부(111)로부터 상방으로 돌출되어 있어, 외부와의 전기적 접속에 이용된다. 또한, 부극 단자(163)는, 전지 내부에 있어서 도시하지 않은 전극체의 부극 집전체와 전기적으로 접속되는 한편, 케이스 상벽부(111)로부터 상방으로 돌출되어 있어, 외부와의 전기 접속에 이용된다.

또한, 케이스 상벽부(111)의 중앙보다도 부극 단자(163)측의 소정 위치에는, 전해액을 전지 케이스(110) 내에 주입하기 위한 주액구(121)가 설치되어 있다.

또한, 케이스 상벽부(111)의 중앙에는, 평면에서 볼 때 직사각 형상을 이루는 케이스 개구부(123)가 설치되어 있다. 그리고 이 케이스 개구부(123)의 하측(전지 내부측)에는, 케이스 개구부(123)를 폐색하는 형태로, 평면에서 볼 때 직사각 형상의 안전 밸브부(125)가 설치되어 있다(도 4 참조). 이 안전 밸브부(125)는, 케이스 상벽부(111)와 일체적으로 형성되어 케이스 상벽부(111)의 일부를 이룬다. 안전 밸브부(125)는, 케이스 상벽부(111)보다도 얇게 박막 형상으로 형성되는 동시에, 그 상측에는 V자 홈으로 이루어지는 파단부(126)가 소정 형상으로 형성되어 있다. 이에 의해, 안전 밸브부(125)는 전지 내부의 내압이 소정 압력에 도달하였을 때에 작동한다. 즉, 내압이 소정 압력에 도달하였을 때에 파단부(126)가 파단되어, 내부의 가스를 외부로 방출한다(도 6 및 도 7 참조).

케이스 상벽부(111) 중, 상기 파단부(126)의 주위, 나아가서는 케이스 개구부(123)의 주위에는 파단부(126) 및 케이스 개구부(123)를 둘러싸는 입 구(口)자 형상의 환상을 이루는 동시에, 상방을 향해 돌출되는 내측 환상 볼록부(볼록부)(128)가, 케이스 상벽부(111)와 일체적으로 형성되어 있다(도 2 내지 도 4 참조). 이 내측 환상 볼록부(128)는, 평면에서 볼 때 입 구자 형상을 이루는 평탄한 정상면(128n)을 갖는다.

또한, 케이스 상벽부(111) 중, 내측 환상 볼록부(128)의 주위에는, 내측 환상 볼록부(128)를 둘러싸는 입 구자 형상의 환상을 이루는 동시에, 내측 환상 볼록부(128)보다도 저위로 된 환상 저위부(저위부)(131)가 형성되어 있다. 이 환상 저위부(131)의 상면은, 내측 환상 볼록부(128)의 정상면(128n)보다도 저위에 위치하고, 평면에서 볼 때 입 구자 형상을 이루는 평탄한 저위면(131n)으로 되어 있다.

또한, 케이스 상벽부(111) 중, 환상 저위부(131)의 주위에는, 환상 저위부(131)를 둘러싸는 입 구자 형상의 환상을 이루는 동시에, 상방을 향해 돌출되는 주연 환상 볼록부(133)가, 케이스 상벽부(111)와 일체적으로 형성되어 있다. 이 주연 환상 볼록부(133)는, 케이스 상벽부(111)의 주연부를 구성한다. 이 주연 환상 볼록부(133)는, 환상 저위부(131)의 저위면(131n)보다도 높고(상방에 위치하고), 또한 내측 환상 볼록부(128)의 정상면(128n)보다도 높은(상방에 위치하는) 정상면(133n)을 갖는다. 이 정상면(133n)은, 평면에서 볼 때 입 구자 형상으로 평탄한 면을 이룬다.

케이스 상벽부(111)에는, 케이스 개구부(123)[안전 밸브부(125)]를 케이스 외부로부터(상방으로부터) 덮는 형태로 보호막(140)이 박리 가능하게 고착되어 있다. 구체적으로는, 보호막(140)은 접착에 의해 케이스 상벽부(111)에 부착되어 있다.

이 보호막(140)은, 기재(基材)인 보호막 본체(141)와, 이 보호막 본체(141) 중, 케이스 상벽부(111)에 고착시키는 측의 하면(141b)의 전체에 형성된 접착층(142)으로 구성되어 있다. 이 보호막(140)은 수지에 의해 형성되어 있다. 구체적으로는, 보호막 본체(141)는 합성 수지(본 실시 형태에서는 PPS)에 의해 형성되어 있고, 접착층(142)은 아크릴계 접착제에 의해 형성되어 있다.

이 보호막(140)은, 밸브 대응 비고착부(144)와, 제1 고착부(145)와, 중간 비고착부(146)와, 제2 고착부(147)를 갖는다.

이 중 밸브 대응 비고착부(144)는, 케이스 개구부(123) 상에 배치되고, 파단부(126), 나아가서는 안전 밸브부(125)에 면하는 평면에서 볼 때 직사각 형상을 이루는 부분으로, 케이스 상벽부(111)에는 고착되어 있지 않다.

제1 고착부(145)는, 밸브 대응 비고착부(144)의 외측[밸브 대응 비고착부(144)보다도 주연측]에 위치하고, 케이스 상벽부(111) 중, 케이스 개구부(123)의 주위에 고착된 부분이다. 구체적으로는, 이 제1 고착부(145)는 케이스 개구부(123)를 둘러싸는 입 구자 형상의 환상을 이루고, 케이스 상벽부(111) 중 내측 환상 볼록부(128)의 정상면(128n)에, 접착층(142)에 의해 고착되어 있다.

제2 고착부(147)는, 제1 고착부(145)의 외측에, 다음에 서술하는 중간 비고착부(146)를 개재하여 위치하고, 케이스 상벽부(111)에 고착된 부분이다. 구체적으로는, 제2 고착부(147)는 중간 비고착부(146)를 개재하여 제1 고착부(145)를 둘러싸는 입 구자 형상의 환상을 이루고, 케이스 상벽부(111) 중 환상 저위부(131)의 저위면(131n)에, 접착층(142)에 의해 고착되어 있다.

중간 비고착부(146)는, 제1 고착부(145)와 제2 고착부(147) 사이에 위치하는 부분으로, 케이스 상벽부(111)에는 고착되어 있지 않은 부분이다. 이 중간 비고착부(146)는, 제1 고착부(145)를 둘러싸는 입 구자 형상의 환상을 이루고, 제1 고착부(145)와 제2 고착부(147)를 완전히 분리하고 있다. 전술한 바와 같이, 제1 고착부(145)는 내측 환상 볼록부(128)의 정상면(128n)에 고착되고, 제2 고착부(147)는 환상 저위부(131)의 저위면(131n)에 고착되어 있다. 이로 인해, 이 중간 비고착부(146)는 정상면(128n) 및 저위면(131n)에 대해 경사진 상태로 되어 있고, 중간 비고착부(146)와 케이스 상벽부(111)의 사이에는 간극(공간)(CK1)이 형성되어 있다.

이 리튬 2차 전지(100)에서는, 보호막(140)은 제1 고착부(145)와 제2 고착부(147)의 2개의 고착부에 의해 전지 케이스(110)[구체적으로는 케이스 상벽부(111)]에 고착되어 있으므로, 고착부 전체의 면적을 크게 할 수 있다. 따라서, 장기간에 걸쳐 보호막(140)은 전지 케이스(110)로부터 박리되기 어려워, 보호막(140)의 고착 내구성을 향상시킬 수 있다.

한편, 이 리튬 2차 전지(100)는 전지 내부의 내압이 소정 압력에 도달하였을 때에 안전 밸브부(125)가 작동한다(도 5 참조). 즉, 안전 밸브부(125)의 파단부(126)가 파단되어, 가스가 안전 밸브부(125)로부터 분출된다. 이 분출된 가스의 가스압은, 우선 보호막(140) 중, 안전 밸브부(125)[파단부(126)]에 면한 밸브 대응 비고착부(144)에만 가해진다.

그리고 이것에 의해 발생된 힘에 의해, 2개의 고착부[제1 고착부(145) 및 제2 고착부(147)] 중, 제2 고착부(147)에 앞서, 제1 고착부(145)의 적어도 일부가 전지 케이스(110)[구체적으로는 케이스 상벽부(111) 중 내측 환상 볼록부(128)의 정상면(128n)]로부터 박리된다(도 6 참조).

제1 고착부(145)의 적어도 일부가 박리되어, 제1 고착부(145)의 내측과 외측이 연통되면, 가스의 수압 면적이 일거에 커진다. 즉, 분사된 가스가, 제1 고착부(145)의 외측에 위치하는 중간 비고착부(146)의 전체에도 도달하므로, 보호막(140) 중 가스압이 가해지는 수압 면적에는, 제1 고착부(145) 중 박리된 부분이 추가되는 것 외에, 중간 비고착부(146)의 전체도 추가되어, 수압 면적이 일거에 커진다.

그러면, 이것에 의한 큰 힘이 제2 고착부(147)에 가해지므로, 이 제2 고착부(147)가 전지 케이스(110)로부터 박리되기 쉬워져, 제2 고착부(147)의 박리가 진행된다. 그리고 도 7에 도시하는 바와 같이, 제2 고착부(147)도 전지 케이스(110)[구체적으로는 케이스 상벽부(111) 중 환상 저위부(131)의 저위면(131n)]로부터 박리되어, 제2 고착부(147)의 내측과 외측(외부)이 연통되어, 가스가 외부로 방출된다. 이와 같이 단계적으로 박리가 일어남으로써, 안전 밸브부(125)의 작동시에 있어서의 보호막(140)의 박리 용이성을 향상시킬 수 있다.

따라서, 본 제1 실시 형태의 리튬 2차 전지(100)에서는, 통상시에 있어서의 보호막(140)의 고착 내구성과, 안전 밸브 작동시에 있어서의 보호막(140)의 박리 용이성을 양립시킬 수 있다.

또한, 본 제1 실시 형태의 리튬 2차 전지(100)에서는, 제1 고착부(145) 및 제2 고착부(147)를 전술한 바와 같이 환상으로 하고 있으므로, 통상시에 있어서의 안전 밸브부(125)는 이들 고착부(145, 147)에 의해 케이스 외부로부터 확실하게 차단되어 있다(도 4 참조). 이로 인해, 안전 밸브부(125), 특히 그 파단부(126)에, 이물질이나 물, 오일 등의 액적이 부착되어, 이에 의해 안전 밸브부(125)가 부식되는 것을 방지하는 효과를 가일층 향상시킬 수 있다.

또한, 본 제1 실시 형태의 리튬 2차 전지(100)에서는, 제1 고착부(145)와 제2 고착부(147)를, 중간 비고착부(146)를 개재하여 분리하고 있으므로, 전술한 안전 밸브 작동시의 단계적 박리를 보다 확실하게 행하게 할 수 있다. 구체적으로는, 제1 고착부(145)가 전술한 바와 같이 환상으로 되어 있으므로, 안전 밸브 작동시에 제1 고착부(145)가 박리되어, 제1 고착부(145)의 내측과 외측이 연통되었을 때에, 가스가 제1 고착부(145)의 외측에 위치하는 중간 비고착부(146)의 전체에 도달하므로, 수압 면적이 특히 커진다. 이에 의해, 제2 고착부(147)가 보다 확실하게 박리되므로, 안전 밸브 작동시에 있어서의 보호막(140)의 박리 용이성을 특히 향상시킬 수 있다.

또한, 본 제1 실시 형태의 리튬 2차 전지(100)에서는, 전술한 바와 같이, 제1 고착부(145)와 제2 고착부(147) 사이에 위치하는 중간 비고착부(146)가 경사져 있으므로(도 4 참조), 전지 케이스(110)에 고착된 상태의 보호막(140)을 평면에서 본 경우(도 2 참조)의 중간 비고착부(146)의 면적에 비해, 실제의 중간 비고착부(146)의 면적이 크게 되어 있다. 즉, 전지 케이스(110)에 고착된 상태의 보호막(140)의 외형 치수를 크게 하는 일 없이, 중간 비고착부(146)의 실제의 면적이 크게 되어 있다. 중간 비고착부(146)의 면적이 커지면, 제1 고착부(145)가 전지 케이스(110)로부터 박리된 후, 보호막(140)의 수압 면적이 그만큼 넓어지므로, 제2 고착부(147)가 전지 케이스(110)로부터 보다 확실하게 박리된다. 따라서, 안전 밸브 작동시에 있어서의 보호막(140)의 박리 용이성을, 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 본 제1 실시 형태의 리튬 2차 전지(100)에서는, 제1 고착부(145) 및 제2 고착부(147)를, 접착에 의해 전지 케이스(110)에 고착하고 있으므로, 용이하고 또한 확실하게 보호막(140)을 전지 케이스(110)에 고착할 수 있다. 따라서, 리튬 2차 전지(100)를 저렴하게 할 수 있는 동시에, 보호막(140)의 고착 내구성을 충분히 확보할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태의 리튬 2차 전지(100)에서는, 보호막 본체(141)의 하면(141b) 전체에 접착층(142)을 형성하고 있으므로, 일부분에만 접착층을 형성하는 경우에 비해, 보호막(140)을 저렴하게 할 수 있다. 따라서, 이 점에서도 리튬 2차 전지(100)를 저렴하게 할 수 있다. 또한, 보호막의 일부분에만 접착층을 형성하는 경우에 비해, 보호막(140)을 전지 케이스(110)에 부착할 때의 위치 정렬도 용이해진다.

또한, 제1 실시 형태의 리튬 2차 전지(100)에서는, 보호막(140)을 수지에 의해 형성함으로써, 보호막(140)을 금속박 등에 의해 형성하는 경우에 비해, 보호막(140)을 저렴하게 할 수 있어, 리튬 2차 전지(100)를 저렴하게 할 수 있다. 또한, 보호막(140)을 수지제로 함으로써, 보호막(140)에 유연성을 갖게 하는 것을 용이하게 할 수 있으므로, 본 제1 실시 형태의 케이스 상벽부(111)와 같이 요철이 있는 경우라도, 보호막(140)을 전지 케이스(110)에 용이하고 또한 확실하게 고착할 수 있다. 이에 의해, 보호막(140)의 고착 내구성을 충분히 확보할 수 있다.

(제2 실시 형태)

계속해서, 제2 실시 형태에 대해 설명한다. 도 8 및 도 9에, 본 제2 실시 형태의 리튬 2차 전지(200) 중, 안전 밸브부(225)의 근방을 도시한다. 본 제2 실시 형태의 리튬 2차 전지(200)는, 케이스 상벽부(211)에 내측 환상 볼록부가 없는 점과, 케이스 상벽부(211)에 환상 오목 홈부(229)가 형성되어 있는 점이, 상기 제1 실시 형태의 리튬 2차 전지(100)와 다르다. 그 이외는, 기본적으로 상기 제1 실시 형태와 동일하므로, 상기 제1 실시 형태와 동일한 부분의 설명은, 생략 또는 간략화한다.

본 제2 실시 형태의 리튬 2차 전지(200)는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 전지 케이스(210), 도시하지 않은 전극체, 정극 단자(161) 및 부극 단자(163), 보호막(240) 등을 갖는다(도 1 참조).

전지 케이스(210) 중, 케이스 하벽부(112) 및 케이스 측벽부(113, 114, 115, 116)는 상기 제1 실시 형태의 전지 케이스(110)와 동일하지만, 케이스 상벽부(211)의 형태가 상기 제1 실시 형태의 케이스 상벽부(111)와 다르다.

이 케이스 상벽부(211)에는, 상기 제1 실시 형태와 동일한 평면에서 볼 때 직사각 형상을 이루는 케이스 개구부(223)가 형성되어 있다. 그러나 케이스 개구부(223)의 주위에는, 환상 볼록부가 존재하지 않는다. 케이스 개구부(223)의 주위는, 케이스 개구부(223)를 둘러싸는 입 구자 형상의 환상을 이루는 내측 환상부(228)로 되어 있다. 이 내측 환상부(228)의 상면은, 평면에서 볼 때 입 구자 형상을 이루는 평탄한 환상면(228n)으로 되어 있다.

그리고 케이스 상벽부(211) 중, 이 내측 환상부(228)의 주위에는, 내측 환상부(228)를 둘러싸는 입 구자 형상의 환상을 이루는 동시에, 환상면(228n)보다도 하방을 향해 우묵하게 들어간 환상 오목 홈부(229)가 형성되어 있다.

또한, 케이스 상벽부(211) 중, 환상 오목 홈부(229)의 주위는, 환상 오목 홈부(229)를 둘러싸는 입 구자 형상의 환상을 이루는 외측 환상부(231)로 되어 있다. 이 외측 환상부(231)의 상면은, 평면에서 볼 때 입 구자 형상을 이루는 평탄한 평면이며, 내측 환상부(228)의 환상면(228n)과 동일한 높이의 환상면(231n)을 갖는다.

또한, 케이스 상벽부(211) 중, 외측 환상부(231)의 주위에는, 외측 환상부(231)를 둘러싸는 입 구자 형상의 환상을 이루는 동시에, 상방을 향해 돌출되는 주연 환상 볼록부(233)가, 케이스 상벽부(211)와 일체적으로 형성되어 있다. 이 주연 환상 볼록부(233)는, 상기 제1 실시 형태의 주연 환상 볼록부(133)와 마찬가지로, 정상면(233n)을 갖고, 케이스 상벽부(211)의 주연부를 구성한다.

케이스 상벽부(211)에는, 케이스 개구부(223)[안전 밸브부(225)]를 케이스 외부로부터 덮는 형태로 보호막(240)이 박리 가능하게 고착(구체적으로는 접착)되어 있다. 이 보호막(240)은, 상기 제1 실시 형태의 보호막(140)과 마찬가지로, 보호막 본체(241)와 이 하면(241b) 전체에 형성된 접착층(242)으로 이루어진다.

이 보호막(240)은, 밸브 대응 비고착부(244)와, 제1 고착부(245)와, 중간 비고착부(246)와, 제2 고착부(247)로 이루어진다.

이 중 밸브 대응 비고착부(244)는, 케이스 개구부(223) 상에 배치되고, 안전 밸브부(225)에 면하는 평면에서 볼 때 직사각 형상을 이루는 부분이며, 케이스 상벽부(211)에는 고착되어 있지 않다.

제1 고착부(245)는, 케이스 상벽부(211) 중, 파단부(226) 및 케이스 개구부(223)의 주위에 고착된 부분이다. 구체적으로는, 제1 고착부(245)는 케이스 개구부(223)를 둘러싸는 입 구자 형상의 환상을 이루고, 케이스 상벽부(211) 중 내측 환상부(228)의 환상면(228n)에, 접착층(242)에 의해 고착되어 있다.

제2 고착부(247)는 제1 고착부(245)보다도 외측에 위치하여, 케이스 상벽부(211)에 고착된 부분이다. 구체적으로는, 제2 고착부(247)는 다음에 서술하는 중간 비고착부(246)를 개재하여 제1 고착부(245)를 둘러싸는 입 구자 형상의 환상을 이루고, 케이스 상벽부(211) 중 외측 환상부(231)의 환상면(231n)에, 접착층(242)에 의해 고착되어 있다.

중간 비고착부(246)는, 제1 고착부(245)와 제2 고착부(247) 사이에 위치하는 동시에, 환상 오목 홈부(229) 상에 위치하는 부분으로, 케이스 상벽부(211)에는 고착되어 있지 않다. 중간 비고착부(246)와 케이스 상벽부(211)[환상 오목 홈부(229)] 사이에는, 간극(공간)(CK2)이 형성되어 있다. 이 중간 비고착부(246)는, 제1 고착부(245)를 둘러싸는 입 구자 형상의 환상을 이루고, 제1 고착부(245)와 제2 고착부(247)를 완전히 분리하고 있다.

이 리튬 2차 전지(200)에서는, 보호막(240)은 제1 고착부(245)와 제2 고착부(247)의 2개의 고착부에 의해 전지 케이스(210)[구체적으로는 케이스 상벽부(211)]에 고착되어 있으므로, 고착부 전체의 면적을 크게 할 수 있다. 따라서, 장기간에 걸쳐 보호막(240)은 전지 케이스(210)로부터 박리되기 어려워, 보호막(240)의 고착 내구성을 향상시킬 수 있다.

한편, 이 리튬 2차 전지(200)는, 전지 내부의 내압이 소정 압력에 도달하였을 때에 안전 밸브부(225)가 작동한다. 즉, 안전 밸브부(225)가 파단부(226)에서 파단되어, 가스가 안전 밸브부(225)를 통해 분출된다. 이 분출된 가스의 가스압은, 우선 보호막(240) 중, 안전 밸브부(225)[파단부(226)]에 면한 밸브 대응 비고착부(244)에만 가해진다.

그리고 이 힘에 의해, 2개의 고착부[제1 고착부(245) 및 제2 고착부(247)] 중, 제2 고착부(247)에 앞서, 제1 고착부(245)의 적어도 일부가 전지 케이스(210)로부터 박리된다. 제1 고착부(245)가 박리되어, 제1 고착부(245)의 내측과 외측이 연통되면, 가스의 수압 면적이 일거에 커진다. 즉, 분사된 가스가, 제1 고착부(245)의 외측에 위치하는 중간 비고착부(246)의 전체에도 도달하므로, 보호막(240) 중 가스압이 가해지는 수압 면적에는, 제1 고착부(245) 중 박리된 부분과, 중간 비고착부(246) 전체가 추가되어 수압 면적이 일거에 커진다.

그러면, 이것에 의한 큰 힘이 제2 고착부(247)에 가해지므로, 이 제2 고착부(247)의 전지 케이스(210)로부터의 박리가 촉진된다. 그리고 이 제2 고착부(247)도, 전지 케이스(210)로부터 박리되어, 제2 고착부(247)의 내측과 외측(외부)이 연통되어 가스가 외부로 방출된다. 이와 같이 단계적으로 박리가 일어남으로써, 안전 밸브부(225)의 작동시에 있어서의 보호막(240)의 박리 용이성을 향상시킬 수 있다.

따라서, 본 제2 실시 형태의 리튬 2차 전지(200)에서도, 통상시에 있어서의 보호막(240)의 고착 내구성과, 안전 밸브 작동시에 있어서의 보호막(240)의 박리 용이성을 양립시킬 수 있다. 그 밖에, 상기 제1 실시 형태와 동일한 부분은, 상기 제1 실시 형태와 동일한 작용 효과를 발휘한다.

[제3 실시 형태]

계속해서, 제3 실시 형태에 대해 설명한다. 도 10 및 도 11에, 본 제3 실시 형태의 리튬 2차 전지(300) 중, 안전 밸브부(325)의 근방을 도시한다. 본 제3 실시 형태의 리튬 2차 전지(300)는, 케이스 상벽부(311)의 케이스 개구부(323)의 주위에 환상 볼록부나 환상 오목 홈부가 없는 점이, 상기 제1 실시 형태나 상기 제2 실시 형태의 리튬 2차 전지(100, 200)와 다르다. 또한, 보호막(340)의 접착층(342)이 보호막 본체(341)의 전체면이 아닌 부분적으로 형성되어 있는 점이, 상기 제1, 제2 실시 형태의 리튬 2차 전지(100, 200)와 다르다. 그 이외는, 기본적으로 상기 제1 또는 제2 실시 형태와 동일하므로, 상기 제1 또는 제2 실시 형태와 동일한 부분의 설명은, 생략 또는 간략화한다.

본 제3 실시 형태의 리튬 2차 전지(300)는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 전지 케이스(310), 도시하지 않은 전극체, 정극 단자(161) 및 부극 단자(163), 보호막(340) 등을 갖는다(도 1 참조).

전지 케이스(310) 중, 케이스 하벽부(112) 및 케이스 측벽부(113, 114, 115, 116)는 상기 제1 실시 형태의 전지 케이스(110)와 동일하지만, 케이스 상벽부(311)의 형태가 상기 제1, 제2 실시 형태의 케이스 상벽부(111, 211)와 다르다.

이 케이스 상벽부(311)에는, 상기 제1 실시 형태와 동일한 평면에서 볼 때 직사각 형상의 케이스 개구부(323)가 형성되어 있다. 그러나 케이스 개구부(323)의 주위에는, 환상 볼록부나 환상 오목 홈부가 존재하지 않는다. 케이스 개구부(323)의 주위는, 케이스 개구부(323)를 둘러싸는 입 구자 형상의 환상을 이루는 환상부(331)로 되어 있다. 이 환상부(331)의 상면은, 평면에서 볼 때 입 구자 형상을 이루는 평탄한 환상면(331n)으로 되어 있다.

또한, 케이스 상벽부(311) 중, 환상부(331)의 주위에는, 환상부(331)를 둘러싸는 입 구자 형상의 환상을 이루는 동시에, 상방을 향해 돌출되는 주연 환상 볼록부(333)가, 케이스 상벽부(311)와 일체적으로 형성되어 있다. 이 주연 환상 볼록부(333)는, 상기 제1 실시 형태의 주연 환상 볼록부(133)와 마찬가지로, 정상면(333n)을 갖고, 케이스 상벽부(311)의 주연부를 구성한다.

케이스 상벽부(311)에는, 케이스 개구부(323)[안전 밸브부(325)]를 케이스 외부로부터 덮는 형태로 보호막(340)이 고착(구체적으로는 접착)되어 있다. 이 보호막(340)은, 보호막 본체(341)와, 이 보호막 본체(341) 중, 케이스 상벽부(311)에 고착시키는 측의 하면(341b)에 부분적으로 형성된 접착층(342)으로 이루어진다. 이 접착층(342)은, 내측의 소정 위치에 형성되고, 입 구자 형상의 환상을 이루는 내측 접착부(342p)와, 이보다도 외측의 소정 위치에 형성되고, 입 구자 형상의 환상을 이루는 외측 접착부(342q)로 이루어진다.

그리고 보호막(340)은, 내측 접착부(342p)를 갖는 부분이 제1 고착부(345)를 형성하고, 외측 접착부(342q)를 갖는 부분이 제2 고착부(347)를 형성하고 있다. 또한, 제1 고착부(345)보다도 중앙 부분에서 접착층(342)이 존재하지 않는 부분이 밸브 대응 비고착부(344)가 되고, 제1 고착부(345)와 제2 고착부(347) 사이에서 접착층(342)이 존재하지 않는 부분이 중간 비접착부(346)로 되어 있다.

이 중 밸브 대응 비고착부(344)는, 케이스 개구부(323) 상에 배치되고, 안전 밸브부(325)에 면하는 평면에서 볼 때 직사각 형상을 이루는 부분으로, 케이스 상벽부(311)에는 고착되어 있지 않다.

제1 고착부(345)는, 케이스 상벽부(311) 중, 파단부(326) 및 케이스 개구부(323)의 주위에 고착된 부분이다. 구체적으로는, 제1 고착부(345)는, 케이스 개구부(323)를 둘러싸는 입 구자 형상의 환상을 이루고, 케이스 상벽부(311) 중 환상부(331)의 환상면(331n)에, 접착층(342)[구체적으로는 내측 접착부(342p)]에 의해 고착되어 있다.

제2 고착부(347)는, 제1 고착부(345)의 외측에 위치하여, 케이스 상벽부(311)에 고착된 부분이다. 구체적으로는, 제2 고착부(347)는 중간 비고착부(346)를 개재하여 제1 고착부(345)를 둘러싸는 입 구자 형상의 환상을 이루고, 케이스 상벽부(311) 중 환상부(331)의 환상면(331n)에, 접착층(342)[구체적으로는 외측 접착부(342q)]에 의해 고착되어 있다.

중간 비고착부(346)는 제1 고착부(345)와 제2 고착부(347) 사이에 위치하는 부분으로, 케이스 상벽부(311)에는 고착되어 있지 않다. 이 중간 비고착부(346)는, 제1 고착부(345)를 둘러싸는 입 구자 형상의 환상을 이루고, 제1 고착부(345)와 제2 고착부(347)를 완전히 분리하고 있다.

이 리튬 2차 전지(300)에서는, 보호막(340)은 제1 고착부(345)와 제2 고착부(347)의 2개의 고착부에 의해 전지 케이스(310)[구체적으로는 케이스 상벽부(311)]에 고착되어 있으므로, 고착부 전체의 면적을 크게 할 수 있다. 따라서, 장기간에 걸쳐 보호막(340)은 전지 케이스(310)로부터 박리되기 어려워, 보호막(340)의 고착 내구성을 향상시킬 수 있다.

한편, 이 리튬 2차 전지(300)는, 전지 내부의 내압이 소정 압력에 도달하였을 때에 안전 밸브부(325)가 작동한다. 즉, 안전 밸브부(325)가 파단부(326)에서 파단되어, 가스가 안전 밸브부(325)를 통해 분출된다. 이 분출된 가스의 가스압은, 우선 보호막(340) 중, 안전 밸브부(325)[파단부(326)]에 면한 밸브 대응 비고착부(344)에만 가해진다.

그리고 이 힘에 의해, 2개의 고착부[제1 고착부(345) 및 제2 고착부(347)] 중, 제2 고착부(347)에 앞서, 제1 고착부(345)의 적어도 일부가 전지 케이스(310)로부터 박리된다. 제1 고착부(345)가 박리되어, 제1 고착부(345)의 내측과 외측이 연통되면, 가스의 수압 면적이 일거에 커진다. 즉, 분사된 가스가, 제1 고착부(345)의 외측에 위치하는 중간 비고착부(346)의 전체에도 도달하므로, 보호막(340) 중 가스압이 가해지는 수압 면적에는, 제1 고착부(345) 중 박리된 부분과, 중간 비고착부(346)의 전체가 추가되어 수압 면적이 일거에 커진다.

그러면, 이것에 의한 큰 힘이 제2 고착부(347)에 가해지므로, 이 제2 고착부(347)의 전지 케이스(310)로부터의 박리가 촉진된다. 그리고 이 제2 고착부(347)도, 전지 케이스(310)로부터 박리되어, 제2 고착부(347)의 내측과 외측(외부)이 연통되어 가스가 외부로 방출된다. 이와 같이 단계적으로 박리가 일어남으로써, 안전 밸브부(325)의 작동시에 있어서의 보호막(340)의 박리 용이성을 향상시킬 수 있다.

따라서, 본 제3 실시 형태의 리튬 2차 전지(300)에서도, 통상시에 있어서의 보호막(340)의 고착 내구성과, 안전 밸브 작동시에 있어서의 보호막(340)의 박리 용이성을 양립시킬 수 있다. 그 밖에, 상기 제1 또는 제2 실시 형태와 동일한 부분은, 상기 제1 또는 제2 실시 형태와 동일한 작용 효과를 발휘한다.

이상에 있어서, 본 발명을 실시 형태에 입각하여 설명하였지만, 본 발명은 상술한 제1 내지 제3 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 적절하게 변경하여 적용할 수 있는 것은 물론이다.

예를 들어, 상기 제1 내지 제3 실시 형태에서는, 안전 밸브부(125, 225, 325)의 형태로서, 전지 케이스(110, 210, 310)의 케이스 상벽부(111, 211, 311)와 일체적으로 형성된 것을 나타냈지만, 안전 밸브부를 전지 케이스와 별개의 부재로 형성한 후에 전지 케이스에 접합한 것에 대해서도, 본 발명을 적용할 수 있다.

또한, 상기 제1 내지 제3 실시 형태에서는, 안전 밸브부(125, 225, 325)로서 케이스 개구부(123, 223, 323)의 하방측(케이스 내부측)에 설치한 것을 예시하였지만, 안전 밸브부(125, 225, 325)는 케이스 개구부(123, 223, 323)의 상방측(케이스 외부측)에 설치할 수도 있다.

또한, 상기 제1 내지 제3 실시 형태에서는, 보호막(140, 240, 340)의 제1 고착부(145, 245, 345)의 형태로서, 케이스 개구부(123, 223, 323)를 둘러싸는 환상을 이루는 것을 예시하였지만, 케이스 개구부(123, 223, 323)의 주위에 단속적으로 섬 형상으로 존재하는 단속적 섬 형상으로 할 수 있다.

예를 들어, 도 12에, 제3 실시 형태의 변형예에 관한 리튬 2차 전지(400)를 도시하는 바와 같이, 보호막(440)의 제1 고착부(445)를, 파단부(326) 및 케이스 개구부(325)의 주위에, 단속적으로 섬 형상으로 존재하는 단속적 섬 형상으로 해도 좋다.

또한, 상기 제1 내지 제3 실시 형태에서는, 제1 고착부(145, 245, 345)와 제2 고착부(147, 247, 347)가 중간 비고착부(146, 246, 346)에 의해 완전히 분리된 것을 예시하였지만, 제1 고착부(145, 245, 345)와 제2 고착부(147, 247, 347)가 일부에서 연결된 형태로 해도 좋다.

100, 200, 300, 400 : 리튬 2차 전지(밀폐형 전지)
110, 210, 310 : 전지 케이스
111, 211, 311 : 케이스 상벽부
125, 225, 325 : 안전 밸브부
126, 226, 326 : 파단부
128 : 내측 환상 볼록부(볼록부)
128n : 정상면
131 : 환상 저위부(저위부)
131n : 저위면
140, 240, 340, 440 : 보호막
141, 241, 341 : 보호막 본체
142, 242, 342 : 접착층
144, 244, 344 : 밸브 대응 비고착부
145, 245, 345, 445 : 제1 고착부
146, 246, 346 : 중간 비고착부
147, 247, 347 : 제2 고착부

Claims

파단부를 포함하고, 이 파단부의 파단에 의해 밸브 개방되는 비복원형 안전 밸브부를 갖는 전지 케이스와,
상기 안전 밸브부를 외부로부터 덮어 상기 전지 케이스에 고착하고, 상기 안전 밸브부를 밀봉하는 보호막을 구비하는 전지이며,
상기 보호막은,
상기 안전 밸브부의 상기 파단부에 면하는 동시에, 상기 전지 케이스에 고착되어 있지 않은 밸브 대응 비고착부와,
상기 밸브 대응 비고착부의 외측에 위치하고, 상기 전지 케이스에 고착되는 제1 고착부와,
상기 제1 고착부의 외측에, 상기 전지 케이스에 고착되어 있지 않은 중간 비고착부를 개재하여 위치하고, 환상을 이루어 상기 전지 케이스에 고착되는 제2 고착부를 적어도 갖는, 전지.
제1항에 있어서, 상기 제1 고착부 및 상기 제2 고착부는,
내압 상승에 의해 상기 안전 밸브부가 밸브 개방되어 분출된 가스에 의해, 상기 밸브 대응 비고착부에 가스압이 가해진 경우에,
상기 제2 고착부에 앞서, 상기 제1 고착부의 적어도 일부가 상기 전지 케이스로부터 박리되고,
상기 보호막 중 상기 가스압이 가해지는 수압 면적을 크게 하여, 상기 제2 고착부의 박리를 촉진시키고,
상기 제2 고착부의 적어도 일부가 상기 전지 케이스로부터 박리되어, 상기 가스를 외부로 방출하는 형태로 되어 이루어지는, 전지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 고착부는, 상기 밸브 대응 비고착부의 주위를 둘러싸는 환상을 이루는, 전지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 고착부와 상기 제2 고착부는, 상기 중간 비고착부를 개재하여 분리되어 이루어지는, 전지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전지 케이스는,
상기 파단부의 주위에 위치하고, 외부를 향해 돌출되는 정상면을 포함하는 볼록부와,
상기 볼록부의 주위에 위치하고, 상기 정상면보다도 저위로 된 저위면을 포함하는 저위부를 갖고,
상기 제1 고착부는, 상기 볼록부의 상기 정상면에 고착되어 이루어지고,
상기 제2 고착부는, 상기 저위부의 상기 저위면에 고착되어 이루어지는, 전지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 고착부 및 상기 제2 고착부는, 각각 접착에 의해 상기 전지 케이스에 고착되어 이루어지는, 전지.
제6항에 있어서, 상기 보호막은,
보호막 본체와, 이 보호막 본체 중, 상기 전지 케이스에 고착되는 측의 면 전체에 형성된 접착층을 갖는, 전지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보호막은, 수지에 의해 형성되어 이루어지는, 전지.