KR20010108194A - 전지 및 휴대기기 - Google Patents

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KR20010108194A
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하나후사기요시
이시다히로이치
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다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시
미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

전지(1, 11a∼11c, 31∼36)은 통형상 또는 각형상의 외장캔(2, 12)와 외장캔(2, 12)에 마련된 전지(1, 11a∼11c, 31∼36)의 내압을 저하시키는 안전밸브(4, 14, 18, 19, 41∼46)을 구비한다. 외장캔(2, 12)에는 상대적으로 두꺼운 부분(2a, 2c, 12c)와 상대적으로 얇은 부분(2d, 12d, 41a∼41c, 42a, 42b, 43a∼43d, 44a, 45a, 46a)가 존재한다. 상대적으로 얇은 부분(2d, 12d, 41a∼41c, 42a, 42b, 43a∼43d, 44a, 45a, 46a)가 안전밸브(4, 14, 18, 41∼46)을 구성한다.

Description

전지 및 휴대기기{BATTERY AND PORTABLE DEVICE}
근래, 휴대전화기 또는 노트형 퍼스널 컴퓨터 등의 휴대기기의 보급에 따라그들에 사용되는 전지의 연구가 진행되고 있다. 휴대기기에 사용되는 전지의 구조에 대해서는 예를 들면 일본국 특허공개공보 평성7-296790호에 기재되어 있다.
도 23은 상기 공보에 기재된 전지의 사시도이다. 도 23을 참조하면, 전지는 전극군(204), 전극군(204)를 수납하는 각형 전지케이스(205) 및 각형 전지케이스(205)내에 수납된 전극군(204)를 봉지하는 봉구판(212)(opening seal plate)에 의해 구성된다.
전극군(204)는 정극판(201)과 부극판(202) 사이에 분리기(separator)(203)을 개재시켜서 이들을 소용돌이형상으로 감아 형성되어 있다.
각형 전지케이스(205)는 개구면A를 갖는다. 이 개구면A로부터 전극군(204)가 삽입된다. 각형 전지케이스(205)는 내부에 공간을 갖는다. 각형 전지케이스(205)는 두께가 0.3㎜인 철에 의해 구성된다. 각형 전지케이스(205)내는 전해액으로 채워져 있다.
봉구판(212)는 뚜껑판(209)와 유리허미틱실(glass hermitic seal)(211)과 정극단자(210)에 의해 구성된다. 봉구판(212)와 정극단자(210) 사이에 유리허미틱실(211)이 개재되어 있다.
정극단자(210)과 정극판(201)은 정극리드(208)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 정극리드(208)은 정극단자(210)과 저항용접에 의해 접속되어 있다. 또, 뚜껑판(209)와 각형 전지케이스(205)는 레이저용접에 의해 고정된다.
각형 전지케이스(205)에는 가스배출구멍이 마련되어 있다. 이 가스배출구멍을 덮도록 파열막(206)이 마련되어 있다. 파열막(206)에는 막두께가 얇게 되도록 에칭된 에칭부분(207)이 마련되어 있다.
이와 같은 종래의 전지는 각종 원인에 의해 고온으로 되는 경우가 있다. 그 예로서, 예를 들면 전지가 고온에 노출되는 경우, 내부단락 또는 외부단락이 발생하는 경우, 과대한 전류방전에 의해 급격한 온도상승이 있던 경우를 들 수 있다. 또한, 2차전지에서는 소정값을 초과하는 과대한 전압에 의해 충전이 이루어진 경우에 고온으로 된다.
전지가 고온으로 되면, 전해액이 휘발하여 가스가 발생한다. 또, 이 전해액이 분해되어 가스가 발생한다. 이 가스가 각형 전지케이스(205)내에 감금되므로 전지내압이 상승한다. 또한, 전지내압이 상승하면 전지가 파열하여 인체에 위험을 미치는 경우가 있다.
그래서, 이 대책으로서 각형 전지케이스(205)에는 파열막(206)이 마련되어있다. 전지의 파열을 미연에 방지하기 위해 전지의 내압이 소정값을 초과하면, 파열막(206)의 에칭부분(207)이 파열된다. 이 파열된 부분으로부터 가스 또는 전해액이 새어 전지내압의 상승을 방지한다. 도 23에 도시하는 전지에서는 전지의 내압이 8.8×105Pa로 되면 파열막(206)이 파열되도록 설계되어 있다.
그러나, 도 23과 같은 구조에 있어서는 각형 전지케이스(205)와는 별도로 파열막(206)을 마련할 필요가 있어 제조비용이 상승한다고 하는 문제가 있었다.
그래서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이다.
본 발명의 목적은 간이한 구조이고 제조비용의 상승을 억제할 수 있는 안전밸브를 갖는 전지와 그 전지를 사용한 휴대기기를 제공하는 것이다.
본 발명은 일반적으로는 전지 및 휴대기기에 관한 것으로서, 보다 특정적으로는 전지의 내압이 고압으로 되었을 때에 그 내압을 저하시키는 안전밸브를 갖는 전지와 그 전지를 사용한 휴대기기에 관한 것이다.
[발명의 개시]
본 발명에 따른 전지는 외장부재와 안전밸브를 구비한다. 외장부재는 통형상이다. 안전밸브는 외장부재에 마련되어 전지의 내압을 저하시킨다. 외장부재에는 상대적으로 두꺼운 부분과 상대적으로 얇은 부분이 존재하고, 상대적으로 얇은 부분이 안전밸브를 구성한다.
이와 같이 구성된 전지에 있어서는 외장부재에 두께의 차를 마련하는 것에 의해 안전밸브를 구성할 수 있으므로, 별도의 부재를 마련하지 않고 안전밸브를 구성할 수 있다. 그 결과, 구조가 간이하게 되어 제조비용의 상승을 억제할 수 있다.
또, 바람직하게는 전지의 측면에 안전밸브가 마련되어 있다. 이 경우, 일반적으로 전지의 측면은 상단면 또는 하단면에 비해 크다. 그 때문에, 측면에는 면적이 큰 안전밸브를 형성할 수 있고 안전밸브가 저압으로 작동하게 된다. 그 결과, 안전성이 더욱 향상한다.
또 바람직하게는, 상대적으로 얇은 부분이 상대적으로 두꺼운 부분의 일부를 둘러싸도록 형성되어 있다. 이 경우, 얇은 부분과 얇은 부분에 둘러싸인 두꺼운 부분이 안전밸브를 구성한다. 이들 부분의 면적이 커지기 때문에 안전밸브가 저압으로 작동하여 전지의 안전성을 더욱 높일 수 있다.
또 바람직하게는, 상대적으로 얇은 부분의 길이, 두께와 형상 및 상대적으로 얇은 부분과 그 얇은 부분에 둘러싸인 영역의 면적의 적어도 1개를 조정하는 것에 의해 안전밸브가 작동할 때의 전지의 내압을 설정한다. 이 경우, 안전밸브가 작동할 때의 전지의 내압을 적절히 설정할 수 있어 더욱 신뢰성 및 안전성이 높은 전지를 제공할 수 있다.
또 바람직하게는, 전지는 상대적으로 얇은 부분에 둘러싸인 영역에 배치된 전극을 더 구비한다. 이 경우, 전극을 형성할 때에 안전밸브를 형성할 수 있어 새로운 공정을 추가하지 않고 안전밸브를 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 휴대기기는 전지 및 전지가 부착되는 휴대기기 본체를 구비한다. 전지는 통형상의 외장부재 및 외장부재에 마련된 전지의 내압을 저하시키는 안전밸브를 포함한다. 외장부재에는 상대적으로 두꺼운 부분과 상대적으로얇은 부분이 존재한다. 안전밸브가 휴대기기 본체와 대향하도록 위치결정되어 있다.
이와 같이 구성된 휴대기기에 있어서는 안전밸브가 휴대기기 본체와 대향하도록 위치결정되어 있다. 그 때문에, 안전밸브가 작동해서 고압의 가스 또는 액체가 안전밸브로부터 분출해도 이 가스 또는 액체의 압력이 휴대기기본체에 가해질 뿐, 휴대기기를 지닌 사람에게 압력이 가해지는 일이 없다. 그 결과, 안전밸브가 사람쪽으로 향하고 있는 바와 같은 휴대기기에 비해 안전성이 향상한다.
또 바람직하게는, 휴대기기는 전지와 휴대기기본체 사이에 마련된 차폐부재를 더 구비한다. 이 경우, 안전밸브가 작동해서 고압의 가스 또는 액체가 안전밸브로부터 분출해도 이 가스 또는 액체가 차폐부재에 의해 차단되어 직접 휴대기기본체로는 압력이 가해지지 않는다. 그 결과, 휴대기기의 고장을 방지할 수 있어 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.
[도면의 간단한 설명]
도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 전지의 사시도,
도 2는 도 1중의 II-II선을 따라 본 단면을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예2에 따른 전지의 사시도,
도 4는 도 3중의 IV-IV선을 따라 본 단면을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 실시예3에 따른 전지의 단면도,
도 6은 본 발명의 실시예4에 따른 전지의 단면도,
도 7은 본 발명의 실시예5에 따른 휴대전화기의 단면도,
도 8은 본 발명의 실시예6에 따른 휴대전화기의 단면도,
도 9는 본 발명의 실시예7에 따른 휴대전화기의 단면도,
도 10은 본 발명의 실시예8에 따른 전지의 상면도,
도 11은 도 10중의 XI-XI선을 따라 본 단면을 도시한 도면,
도 12는 본 발명의 실시예9에 따른 전지의 상면도,
도 13은 도 12중의 XⅢ-XⅢ선을 따라 본 단면을 도시한 도면,
도 14는 도 12중의 XⅣ-XⅣ선을 따라 본 단면을 도시한 도면,
도 15는 본 발명의 실시예10에 따른 전지의 상면도,
도 16은 도 15중의 XVI-XVI선을 따라 본 단면을 도시한 도면,
도 17은 본 발명의 실시예11에 따른 전지의 상면도,
도 18은 도 17중의 XVⅢ-XVⅢ선을 따라 본 단면을 도시한 도면,
도 19는 본 발명의 실시예12에 따른 전지의 상면도,
도 20은 도 19중의 XX-XX선을 따라 본 단면을 도시한 도면,
도 21은 본 발명의 실시예13에 따른 전지의 상면도,
도 22는 도 21중의 XXII-XXII선을 따라 본 단면을 도시한 도면,
도 23은 종래 전지의 사시도.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
이하, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 대해서 도면에 따라서 설명한다.
[실시예1]
도 1을 참조하면 본 발명의 실시예1에 따른 전지(1)은 통형상의 외장부재로서의 외장캔(2), 정극단자(3), 안전밸브(4) 및 뚜껑(5)를 구비한다. 외장캔(2)의 개구부에 뚜껑(5)가 끼워 맞춰져 있다. 뚜껑(5)에 정극단자(3)이 부착된다. 외장캔(2)에 안전밸브(4)가 마련된다.
외장캔(2)는 철에 의해 구성되어 각형이고, 통형상의 측면(2a)와 그 측면(2a)에 연속되는 부극단자로서의 저면(2b)를 갖는다. 측면(2a)는 4개의 평면에 의해 구성된다. 가장 큰 평면에 안전밸브(4)가 마련되어 있다. 측면(2a) 및 저면(2b)는 전기적으로 접속되어 있으며 이들은 동일전위로 된다.
외장캔(2)에는 용접에 의해 뚜껑(5)가 부착되어 있다. 뚜껑(5)는 측면(2a)에 의해 형성된 개구부를 봉지하는 바와 같은 형상으로 되어 있다. 뚜껑(5)와 측면(2a)는 전기적으로 접속되어 있으므로, 뚜껑(5)와 외장캔(2)의 전위는 동일하다. 뚜껑(5)에는 정극단자(3)이 부착되어 있다. 정극단자(3)과 뚜껑(5)는 전기적으로 절연되어 있다. 뚜껑(5)의 중앙부에 정극단자(3)이 부착되어 있다. 정극단자(3)은 뚜껑(5)의 표면으로부터 돌출하는 돌기형상이다.
도 2를 참조하면 전지(1)을 구성하는 외장캔(2)는 「コ」형상이고, 외장캔(2)의 측면(2a) 및 저면(2b)에 둘러싸인 영역에 발전요소(전지코어)(7)이 충전되어 있다. 발전요소(7)은 소정의 적층체를 소용돌이형상으로 해서 구성된다. 이 적층체는 정극활물질이 도포된 박판, 부극활물질이 도포된 박판 및 이들 박판 사이에 마련된 분리기에 의해 구성된다. 정극활물질이 도포된 박판은정극단자(3)에 전기적으로 접속된다. 부극활물질이 도포된 박판은 외장캔(2)에 전기적으로 접속된다. 분리기에는 전해액이 스며들고 있다. 발전요소(7)내의 공기 등을 제거하기 위해 발전요소내는 진공으로 탈가스된다.
외장캔(2)에 둘러싸이는 부분의 공간의 치수는 종×횡×높이가 47㎜×29㎜× 4.2㎜이다. 외장캔(2)의 측면(2a)에는 철판의 두께가 상대적으로 두꺼운 부분(2c)와 철판의 두께가 상대적으로 얇은 부분(2d)가 존재한다. 상대적으로 얇은 부분(2d)가 안전밸브(4)를 구성한다. 상대적으로 얇은 부분(2d)의 폭W1은 5∼15㎜이다. 또, 상대적으로 얇은 부분(2d)의 두께T1은 0.05∼0.2㎜이다. 두꺼운 부분(2c)는 얇은 부분(2d)를 둘러싸고 있다.
외장캔(2)는 개구부를 갖고, 이 개구부에 뚜껑(5)가 끼워 넣어져 있다. 뚜껑(5)는 철제이고, 그 두께는 외장캔(2)의 두꺼운 부분(2c)의 약 2배(=0. 6㎜)이다. 뚜껑(5)의 중앙부에는 절연체(6)이 매립되어 있다. 이 절연체(6)에 접촉하도록 정극단자(3)이 마련되어 있다. 정극단자(3)은 절연체(6)에 의해 뚜껑(5) 및 외장캔(2)에 대해 전기적으로 절연되어 있다. 정극단자(3)은 원주형상이고, 그 원주를 둘러싸도록 절연체(6)이 마련되어 있다. 이와 같이, 절연체(6)에 의해 정극단자(3)과 외장캔(2)를 절연하는 방법은 소위 허미틱실방식으로서 알려져 있다. 얇은 부분(2d)는 프레스에 의해 측면(2a)에 흠 또는 오목부 등을 부가해서 두께를 얇게 하는 방법으로 형성된다. 측면(2a)의 내표면측과 외표면측의 양쪽이 얇게 되는 것에 의해 얇은 부분(2d)가 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 전지(1)에 있어서는 과대한 전압에 의해 충전되어 전해액이 휘발한 경우, 또 전해액으로부터 가스가 발생한 경우에는 얇은 부분(2d)의 강도가 작기 때문에 전지(1)의 내압이 약 3∼5기압으로 되면 얇은 부분(2d)가 파열된다. 이것에 의해, 전지(1)의 내압이 저하하기 때문에 전지(1)이 너무 고압으로 되어 폭발하는 일이 없다.
또, 이 안전밸브(4)는 측면(2a)의 일부분을 얇게 해서 형성되어 있다. 그 때문에, 안전밸브(4)를 구성하기 위해 별도의 부재를 마련한 경우에 비해 구조가 간이하게 되어 제조비용을 저하시킬 수 있다.
[실시예2]
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예2에 따른 전지(11a)는 통형상의 외장부재로서의 외장캔(12), 정극단자(13), 안전밸브(14) 및 뚜껑(15)를 구비한다. 외장캔(12)의 개구부에 뚜껑(15)가 끼워 맞춰져 있다. 뚜껑(15)에 정극단자(13)이 부착된다. 외장캔(12)에 안전밸브(14)가 마련된다.
철제의 외장캔(12)는 원통형의 측면(12a) 및 원반형상의 부극단자로서의 저면(12b)를 갖는다. 측면(12a)는 일정한 곡률을 갖는 원주형상의 곡면이고, 그 표면에 안전밸브(14)가 형성되어 있다. 측면(12a)의 바닥부에 저면(12b)가 마련되어 있다.
측면(12a)는 개구부를 형성하고 있고, 이 개구부에 뚜껑(15)가 끼워 맞춰져 있다. 뚜껑(15)는 원반형상이며 철제이다. 뚜껑(15)의 중앙부에는 정극단자(13)이 부착되어 있다. 정극단자(13)과 뚜껑(15)는 전기적으로 절연되어 있다. 뚜껑(15)는 외장캔(12)와 전기적으로 접속되어 있다. 그 때문에, 뚜껑(15)의 전위와 외장캔(12)의 전위는 동일하다.
도 4를 참조하면, 전지(11a)를 구성하는 외장캔(12)의 단면은 직사각형 형상으로 형성된다. 측면(12a)와 저면(12b)로 둘러싸이는 부분은 원주형상이고, 그 부분의 치수는 직경×길이가 14㎜×65㎜이다.
측면(12a)와 저면(12b)로 둘러싸인 영역에는 발전요소(전지코어)(17)이 충전되어 있다. 발전요소(17)은 도 2에 도시하는 발전요소(2)와 마찬가지로 구성되어 있다. 즉, 발전요소(17)은 소정의 적층체에 의해 구성된다. 이 적층체는 발전요소(7)을 구성하는 적층체와 마찬가지의 구조이다.
측면(12a)는 상대적으로 두께가 두꺼운 부분(12c)와 상대적으로 두께가 얇은 부분(12d)를 갖는다. 측면(12a) 및 저면(12b)는 모두 철제이다. 얇은 부분(12d)의 폭은 W1이고, 두께는 T1이다.
측면(12a)는 개구부를 형성하고 있으며, 이 개구부에 뚜껑(15)가 끼워 맞춰져 있다. 뚜껑(15)는 원반형상이며 철제이다. 뚜껑(15)의 중앙부에는 절연체(16)이 마련된다. 절연체(16)내에는 정극단자(13)이 마련된다. 뚜껑(15)와 외장캔(12)는 전기적으로 접속되어 있으므로 뚜껑(15)와 외장캔(12)의 전위는 동일하다. 뚜껑(15)와 정극단자(13)은 절연체(16)에 의해 전기적으로 절연되어 있다. 정극단자(13)은 철제이다. 정극단자(13)은 원주형상이고, 그 원주를 둘러싸도록 절연체(16)이 마련되어 있다.
얇은 부분(12d)를 형성하는 방법으로서, 예를 들면 측면(12a)를 프레스하는 것에 의해 흠 또는 오목부 등을 부가하는 방법을 들 수 있다. 측면(12a)의 내표면측과 외표면측의 양쪽이 얇아지는 것에 의해 얇은 부분(12d)가 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 전지(11a)에서는 실시예1에서 설명한 전지(1)과 마찬가지의 효과가 있다.
[실시예3]
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예3에 따른 전지(11b)에서는 레이저를 사용해서 안전밸브(18)이 구성되어 있는 점에서, 프레스 등에 의해 안전밸브(14)가 구성되어 있는 도 4에 도시한 전지(11a)와는 다르다. 이와 같은 제조방법의 차이에 의해, 안전밸브(18)을 구성하는 얇은 부분(12d)는 측면(12)의 외표면의 일부분을 제거하는 것에 의해 형성되어 있다. 즉, 얇은 부분(12d)에서는 측면(12a)의 외표면이 제거되어 있지만, 내표면은 제거되어 있지 않다.
이와 같이 구성된 전지(11b)에서도 도 1 및 2에서 설명한 전지(1)과 마찬가지의 효과가 있다.
[실시예4]
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예4에 따른 전지(11c)에서는 뚜껑(15)에 안전밸브(19)가 구성되어 있는 점에서, 외장캔(12)의 측면(12a)에 안전밸브(18)이 형성되어 있는 도 5에 도시한 전지(11b)와는 다르다. 전지(11c)에 있어서는 안전밸브(19)는 뚜껑(15)와 절연체(16)을 제거하는 것에 의해 형성된다. 이것에 의해, 안전밸브(19)가 형성된 부분에서는 뚜껑(15)의 두께가 상대적으로 얇은부분(15d) 및 상대적으로 두꺼운 부분(15c)가 생긴다. 상대적으로 얇은 부분(15d)가 안전밸브(19)를 구성한다. 얇은 부분(15d)는 두꺼운 부분(15c)로 둘러싸여 있다. 얇은 부분(15d)에서는 레이저에 의해 철이 제거되어 막두께가 얇게 되어 있다.
이와 같이 구성된 전지(11c)에서도 실시예1에서 설명한 전지(1)과 마찬가지의 효과가 있다.
[실시예5]
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예5에 따른 휴대기기로서의 휴대전화기(100 a)는 전화기케이스(101) 및 이면케이스(102), 본체기판(103), 뚜껑(104) 및 전지(1)을 구비한다. 전화기케이스(101) 및 본체기판(103)이 휴대기기 본체를 구성한다. 전화기케이스(101) 및 이면케이스(102)에 본체기판(103)이 부착되어 있다. 이면케이스(102)에 전지(1)이 부착되고 또한 뚜껑(104)에 의해 봉지되어 있다. 전지(1)과 기판(103)은 전기적으로 접속되어 있다. 본체기판(103)에는 무선기용의 집적회로가 탑재되어 있다. 이 집적회로에는 전지(1)로부터 전력이 공급된다. 전지(1)은 도 1 및 2에서 설명하는 전지(1)과 마찬가지의 구조를 갖는다. 안전밸브(4)는 휴대기기 본체로서의 전화기케이스(101) 및 본체기판(103)측을 향하고 있다.
이와 같이 구성된 휴대전화기(100a)에서는 전지(1)내의 발전요소(7)이 어떠한 원인으로 인해 고온으로 되면, 전해액이 휘발하여 가스가 발생한다. 이것에 의해, 전지(1)의 내압이 상승한다. 안전밸브(4)를 구성하는 얇은 부분(2d)가 파열되고 이 파열된 부분으로부터 가스와 전해액이 급격히 분출한다. 그러나, 분출하는 가스와 전해액은 본체기판(103)측으로 분출할 뿐, 사람이 지닌 뚜껑(104)측으로는 이들의 가스의 압력이 잘 전달되지 않는다. 그 결과, 휴대전화기(100a)의 뚜껑(104)를 사람이 지니고 있었다고 해도 사람에게 위해를 주는 일은 없다. 그 결과, 휴대전화기(100a)의 안전성이 향상한다.
[실시예6]
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예6에 따른 휴대전화기(100b)에서는 본체기판(103)과 안전밸브(4) 사이에 차폐부재로서의 차폐판(21)이 마련되어 있는 점에서, 도 7에 도시한 휴대전화기(100a)와는 다르다. 그 밖의 점에 대해서는 휴대전화기(100b)는 휴대전화기(100a)와 마찬가지로 구성되어 있다.
이와 같은 구성의 휴대전화기(100b)에서는 우선, 실시예5에 따른 휴대전화기(100a)와 마찬가지의 효과가 있다. 또한, 안전밸브(4)와 본체기판(103) 사이에 차폐판(21)이 마련되어 있으므로, 안전밸브(4)로부터 가스와 전해액이 분출하더라도 이 가스 또는 전해액은 차폐판(21)로 차단되어 본체기판(103)에는 도달하지 않는다. 그 결과, 본체기판(103)내에서 회로의 단락 등이 발생하지 않아 신뢰성을 더욱 높일 수 있다. 또한, 차폐판(21)의 형상으로서는 전지(1)을 둘러싸는 형상으로 하는 것도 가능하다.
[실시예7]
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예7에 따른 휴대전화기(100c)에서는 안전밸브(4)와 본체기판(103)이 금속판(22)에 의해 접속되어 있고 이 금속판(22)에 의해전지(1)이 위치 결정되어 있는 점에서, 도 7에 도시한 휴대전화기(100a)와는 다르다. 그 밖의 구조에 대해서는 도 9에 도시한 휴대전화기(100c)는 도 7에 도시한 휴대전화기(100a)와 마찬가지로 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 휴대전화기(100c)에서는 도 7에 도시한 휴대전화기(100c)와 마찬가지의 효과가 있다. 또, 금속판(22)에 의해 전지(1)이 위치 결정되므로 더욱 확실하게 전지(1)을 위치 결정시킬 수 있다고 하는 효과가 있다.
[실시예8]
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예8에 따른 전지(31)은 외장캔(2), 정극단자(3) 및 안전밸브(41)을 구비한다. 외장캔(2) 및 정극단자(3)은 도 1에 도시한 외장캔(2) 및 정극단자(3)과 마찬가지의 재질 및 크기를 갖는다. 또, 외장캔(2)와 정극단자(3) 사이에는 도 2에서 설명한 바와 같은 뚜껑(5) 및 절연체(6)이 존재하고 있다. 외장캔(2)의 측면(2a)에는 안전밸브(31)이 마련되어 있다. 안전밸브(41)은 3개의 홈(41a)∼(41c)와 이 3개의 홈(41a)∼(41c)로 둘러싸인 부분에 의해 구성된다. 즉, 안전밸브(41)은 도 10에 있어서 사선을 그은 부분에 의해 구성된다. 안전밸브(41)에는 부극단자(2e)가 형성되어 있다. 홈(41a)의 길이l1은 4㎜이다. 홈(41b)의 길이l2는 5㎜이다. 홈(41c)의 길이l3은 4㎜이다. 홈(41a)∼(41c)의 폭t1은 0. 05∼2㎜이다. 또, 홈(41a)∼(41c)의 면적과 이들에 의해 둘러싸인 부분의 면적의 합계S1은 20㎟이다.
도 11을 참조하면, 측면(2a)로 둘러싸인 부분에는 발전요소(7)이 충전된다.발전요소(7)은 도 2에서 설명한 발전요소(7)과 마찬가지로 구성되어 있다. 발전요소(7)은 정극단자(3)과 외장캔(2)에 전기적으로 접속되어 있다. 측면(2a)의 표면에는 상대적으로 두께가 얇은 부분으로서의 홈(41a) 및 (41c)가 형성되어 있다. 홈(41a) 및 (41c)의 얇은 부분의 두께D1은 0. 05∼0. 2㎜이다. 홈(41a)∼(41c)가 형성되는 부분이 측면(2a)를 구성하는 철판이 상대적으로 얇은 부분이고, 다른 부분이 철판이 상대적으로 두꺼운 부분이다. 상대적으로 얇은 부분과 상대적으로 두꺼운 부분은 일체적으로 형성된다.
이와 같이 구성된 전지(31)에서는 우선, 도 1 및 2에서 설명하는 전지(1)과 마찬가지의 효과가 있다. 또, 홈(41a)∼(41c)가 형성되어 철판의 두께가 상대적으로 얇게 된 부분이 철판의 두께가 상대적으로 두꺼운 부분의 일부를 둘러싸므로, 두께가 얇은 부분과 그것으로 둘러싸인 두꺼운 부분이 안전밸브를 구성한다. 그 때문에, 안전밸브의 면적이 크게 된다. 그 결과, 비교적 저압(3∼5기압 : 3. 04×105∼5. 07×105Pa)으로 안전밸브(41)을 작동시킬 수 있어 특히 안전성을 높일 수 있다.
[실시예9]
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예9에 따른 전지(32)에서는 안전밸브(42)가 삼각형상인 점에서, 안전밸브(41)이 사각형상이던 도 10에 도시한 전지(31)과는 다르다. 안전밸브(42)는 홈(42a) 및 (42b)와 그 홈(42a) 및 (42b)로 둘러싸인 영역에 의해 구성된다. 즉, 안전밸브(42)는 도 12중의 사선을 그은 부분에 의해구성된다. 홈(42a)의 길이 l4는 12㎜이다. 홈(42b)의 길이l5는 12㎜이다. 홈(42a) 및 (42b)의 폭t2는 0. 05∼2㎜이다. 홈(42a) 및 (42b)와 그 홈(42a) 및 (42b)로 둘러싸인 부분의 면적S2는 24㎟이다.
도 13을 참조하면, 측면(2a)에는 홈(42a) 및 (42b)가 마련되어 있다. 홈(42a) 및 (42b)의 얇은 부분의 두께D2는 0. 05∼0. 2㎜이다. 홈(42a) 및 (42b)가 형성되는 부분이 측면(2a)를 구성하는 철판이 상대적으로 얇은 부분이고, 다른 부분이 철판이 상대적으로 두꺼운 부분이다. 상대적으로 얇은 부분과 상대적으로 두꺼운 부분이 일체적으로 형성된다.
도 14를 참조하면, 홈(42a)의 깊이는 홈(42a)와 홈(42b)가 교차되는 부분에 근접함에 따라 깊게 되어 있다. 즉, 홈(42a)와 홈(42b)가 교차되는 부분에 근접함에 따라 철판의 두께는 얇게 된다. 홈(42a)에 있어서, 측면(2a)의 두께가 가장 얇은 부분의 두께는 0. 05㎜이다.
이와 같이 구성된 전지(32)에서도 도 10에서 설명한 전지와 마찬가지의 효과가 있다. 또, 홈(42a) 및 (42b)가 교차되는 부분에서 철판이 얇게 되어 있으므로, 안전밸브(42)는 더욱 저압으로 작동한다. 그 결과, 더욱 안전성을 높일 수 있다.
[실시예10]
도 15를 참조하면, 본 발명의 실시예10에 따른 전지(33)은 오각형상의 안전밸브(43)을 갖는 점에서, 사각형상의 안전밸브(41)을 갖는 도 10에 도시한전지(31)과는 다르다. 안전밸브(43)은 홈(43a)∼(43d)와 이들의 홈(43a)∼(43d)로 둘러싸인 부분에 의해 구성된다. 즉, 안전밸브(43)은 도 15중의 사선을 그은 부분에 의해 구성된다. 홈(43a)의 길이 l6은 10㎜이다. 홈(43b)의 길이 l7은 3㎜이다. 홈(43c)의 길이 l8은 4㎜이다. 홈(43d)의 길이l9는 7㎜이다. 사선을 그은 부분의 면적S3은 58㎟이다. 또, 홈(43a)∼(43d)의 폭 t3은 0. 05∼2㎜이다.
도 16을 참조하면, 측면(2a)에는 홈(43a) 및 (43d)가 마련되어 있다. 홈(43a) 및 홈(43d)의 얇은 부분의 두께D3은 0. 05∼0. 2㎜이며 일정하다. 또, 홈(43b) 및 (43c)의 얇은 부분의 두께도 D3이다. 홈(43a)∼(43d)가 형성되는 부분이 측면(2a)를 구성하는 철판이 상대적으로 얇은 부분이고, 다른 부분이 철판이 상대적으로 두꺼운 부분이다. 상대적으로 얇은 부분과 상대적으로 두꺼운 부분이 일체적으로 구성된다.
이와 같이 구성된 전지(33)에 있어서도 도 10 및 도 11에서 설명하는 전지와 마찬가지의 효과가 있다.
[실시예11]
도 17을 참조하면, 본 발명의 실시예11에 따른 전지(34)에서는 안전밸브(44)가 환형(丸型)인 점에서, 안전밸브(31)이 사각형상인 도 10에 도시한 전지(31)과는 다르다. 안전밸브(44)는 홈(44a)와 그 홈(44a)로 둘러싸인 부분에 의해 구성된다. 즉, 안전밸브(44)는 도 17중의 사선을 그은 부분에 의해 구성된다. 홈(44a)의 폭t4는 0. 05∼2㎜이고, 그 길이는 30㎜이다. 홈(44a)는 원형상으로 형성되어 있고 닫힌 형상으로 되어 있다. 사선을 그은 부분의 면적S4는 80㎟이다.
도 18을 참조하면, 측면(2a)에는 홈(44a)가 마련되어 있다. 홈(44a)의 얇은 부분의 두께D4는 0. 05∼0. 2㎜이다. 홈(44a)의 깊이는 홈(44a)의 전체 길이에 걸쳐서 거의 일정하다. 홈(44a)가 측면(2a)를 구성하는 철판이 상대적으로 얇은 부분이고, 홈(44a)로 둘러싸인 부분이 철판이 상대적으로 두꺼운 부분이다. 상대적으로 얇은 부분과 상대적으로 두꺼운 부분이 일체적으로 형성된다.
이와 같이 구성된 전지(34)에 있어서도 실시예8에 따른 도 10 및 도 11에서 설명하는 전지(31)과 마찬가지의 효과가 있다.
[실시예12]
도 19를 참조하면, 본 발명의 실시예12에 따른 전지(35)에서는 홈(45a)가 닫힌 형상으로 되어 사각형의 안전밸브(45)를 구성하고 있는 점에서, 홈(41a)∼(41c)가 열린 형상으로 되어 안전밸브(41)을 구성하고 있는 도 10에 도시한 전지(31)과는 다르다. 홈(45a)의 폭t5는 0. 05∼2㎜이고, 홈(45a)의 전체길이는 30㎜이다. 홈(45a)와 홈(45a)로 둘러싸인 부분이 안전밸브(45)를 구성한다. 즉, 도 19에 있어서 사선을 그은 부분이 안전밸브(45)를 구성한다. 사선을 그은 부분의 면적S5는 56㎟이다. 홈(45a)는 닫힌 형태로 되어 있다.
도 20을 참조하면, 안전밸브(45)를 구성하는 홈(45a)의 얇은 부분의 두께D5는 0. 05∼0. 2㎜이며 거의 일정하다. 홈(45a)가 형성되는 부분이 철판이 상대적으로 얇은 부분이고, 홈(45a)로 둘러싸인 부분이 철판이 상대적으로 두꺼운 부분이다. 상대적으로 얇은 부분과 상대적으로 두꺼운 부분이 일체적으로 형성된다.
이와 같이 구성된 전지(35)에 있어서는 도 10 및 11에서 설명하는 전지(31)과 마찬가지의 효과가 있다.
[실시예13]
도 21을 참조하면, 본 발명의 실시예(13)에 따른 전지(36)은 소정의 박판(46a)가 안전밸브(46)을 형성하고 있는 점에서, 이 박판을 사용하고 있지 않은 도 10에 도시한 안전밸브(41)과는 다르다. 박판(46a)는 철판에 의해 구성된다. 박판(46a)의 치수는 종×횡×두께가 3㎜×10㎜×0. 05㎜이다. 박판(46a)와 측면(2a)는 용접에 의해 부착되어 있다.
도 22를 참조하면, 박판(46)은 측면(2a)에 형성된 구멍(2c)를 덮는다. 구멍(2c)를 막도록 박판(46a)가 부착되므로, 구멍(2c)를 거쳐서 발전요소(7)을 구성하는 전해액이 누출되는 일은 없다. 박판(46a)의 두께는 측면(2a)를 구성하는 철판의 두께보다 얇으므로, 발전요소(7)내의 전해액이 휘발하여 전지(36) 내부가 고압으로 되면, 박판(46a)가 파열되어 전지(36)의 내압의 상승을 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 대해서 설명하였지만, 여기서 설명한 실시예는 여러가지로 변형하는 것이 가능하다. 우선, 외장캔의 형상으로서는 도 1에 도시한각형 및 도 3에 도시한 환형을 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 외장캔의 형상으로서는 전지를 삽입하는 기기의 케이스의 형상에 맞춘 것으로 해도 좋다.
또, 안전밸브의 형성방법으로서 상술한 어떠한 실시예에 있어서도 프레스 또는 레이저가공을 사용할 수 있다. 또한, 이것에 한정되는 것이 아니고, 철판을 그라인더 등에 의해 철판을 연삭해도 좋다. 또, 화학적인 에칭을 실시하는 것에 의해 철판의 일부를 제거해도 좋다.
또, 외장캔, 부극단자 및 정극단자를 구성하는 재료로서 철을 설명했지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 도전성을 갖는 다른 물질 예를 들면 알루미늄 또는 동으로 구성해도 좋다.
또, 휴대기기로서 휴대전화기를 설명했지만, 다른 휴대용기기 예를 들면, 노트형 퍼스널 컴퓨터, 워드 프로세서, 카메라 일체형 VTR(비디오 테이프 레코더), 액정텔레비젼 등의 기기에 본 발명의 전지를 사용하는 것도 가능하다.
또, 본 발명의 전지의 형태로서는 1차전지 및 2차전지 중 어디에도 적용할 수 있다. 또, 리튬전지 또는 니켈카드뮴전지 또는 납축전지 등에도 사용하는 것이 가능하다.
또한, 안전밸브의 형상으로서는 삼각형, 사각형, 오각형 및 원형을 설명했지만, 이것에 한정되는 것이 아니라 단순한 직선형상 또는 십자형상으로 해도 좋다.
본 발명의 전지는 휴대전화기, 노트형 퍼스널 컴퓨터, 워드 프로세서, 액정텔레비젼, 카메라 일체형 VTR 등에 사용할 수 있다. 또, 본 발명의 휴대기기는 휴대전화기, 전파를 사용한 통신 기능을 갖는 퍼스널 컴퓨터, 워드 프로세서, 액정텔레비젼 등에 이용할 수 있다.

Claims (3)

  1. 통형상의 외장부재(2, 12)와
    상기 외장부재(2, 12)에 마련되고 전지의 내압을 저하시키는 안전밸브(4, 14, 18, 41∼46)을 구비하고,
    상기 외장부재(2, 104)에는 상대적으로 두꺼운 부분(2a, 2c, 12c)와 상대적으로 얇은 부분(2d, 12d, 41a∼41c, 42a, 42b, 43a∼43d, 44a, 45a, 46a)가 존재하고, 상기 상대적으로 얇은 부분(2d, 12d, 41a∼41c, 42a, 42b, 43a∼43d, 44a, 45a, 46a)가 상기 안전밸브(4, 14, 18, 41∼46)을 구성하는 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전지의 측면(2a, 12a)에 상기 안전밸브(4, 14, 18, 41∼46)이 마련된 전지.
  3. 전지(1)과
    상기 전지(1)이 부착되는 휴대기기 본체(101, 103)을 구비하고,
    상기 전지(1)은
    통형상의 외장부재(2)와
    상기 외장부재(2)에 마련되고 전지(1)의 내압을 저하시키는 안전밸브(4)를 포함하고,
    상기 외장부재(2)에는 상대적으로 두꺼운 부분(2c)와 상대적으로 얇은 부분(2 d)가 존재하고,
    상기 안전밸브(4)가 상기 휴대기기 본체(101, 103)을 향하도록 위치 결정되어 있는 휴대기기.
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