JP2012160425A - 二次電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電極組立体と、前記電極組立体を収容するケースと、前記ケースの開口を塞ぐキャッププレートと、前記キャッププレートの両側端部に前記キャッププレートを貫通して延びた電極端子と、を備え、前記キャッププレートは、前記電極端子間の一方向に延びる屈曲部を備えることを特徴とする二次電池。
【選択図】図1a
Description
また、上述した二次電池においては、落下(drop)衝撃時に電極組立体の破損現象を防止することが要求されている。
電極組立体110は、薄板型又は膜型になるように形成された第1電極板111、セパレーター113、第2電極板112からなる。このような電極組立体110は、ゼリーロール状に巻かれた形態を取るか、又はスタックされた形態を取る。ここで、第1電極板111は、陰極として動作でき、第2電極板112は、陽極として動作できる。もちろん、その反対も可能である。
第1端子120は、主に金属又はその等価物から形成され、第1電極板111と電気的に接続される。第1端子120は、第1集電板121、第1集電端子122及び第1締結端子123を備える。また、第1端子120は、第1集電端子122とキャッププレート150との間に設置されて、互いに電気的に絶縁されるようにし、電解液が外部に漏れるか、湿気が内部に入り込まないようにするシールガスケット(seal gasket)124を備える。また、第1端子120は、第1集電端子122とキャッププレート150との間に設置されて、互いに電気的に絶縁させる下部絶縁体125を備える。さらに、第1端子120は、第1締結端子123とキャッププレート150との間に設置されて、互いに電気的に絶縁させる上部絶縁体126を備える。
第2端子130もやはり、主に金属又はその等価物から形成され、第2電極板112の第2無地部112aに電気的に接続される。第2端子130は、第2集電板131、第2集電端子132及び第2締結端子133を備える。ここで、第2端子130の形態及び構造は、第1端子120の形態及び構造と同一でありうる。したがって、その形態及び構造の説明は省略する。ただし、第2集電板131及び第2集電端子132は、主にアルミニウム、アルミニウム合金及びその等価物の中から選択された何れか一つであるが、本発明はこのような材質に限定されるものではない。また、第2締結端子133は、主にステンレススチール、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金及びその等価物の中から選択された何れか一つでありえ、本発明は、その材質に限定されるものではない。
ケース140は、アルミニウム、アルミニウム合金又はニッケルがメッキされたスチールのような導電性金属から形成され、電極組立体110、第1端子120及び第2端子130が挿入固着されることのできる一側が開放された略六面体状からなる。すなわち、ケース140は、互いに対向する相対的に広い長辺部141と、互いに対向し長辺部141に接続した相対的に狭い短辺部142と、長辺部141及び短辺部142に接続した底部143とを備える。ここで、底部143の反対方向は、開放されている。すなわち、図1cでは、ケース140とキャッププレート150とが結合された状態で示されているので、開放された領域が示されないが、キャッププレート150の回り部分が実質的に開放された部分である。言い換えれば、底部143と対向する開放された領域は、上辺部と定義することができる。また、長辺部141は、短辺部142との間で第1横方向である長さ方向に延びたと定義することができる。
キャッププレート150は、ケース140に結合される。一例として、キャッププレート150は、ケース140に溶接されうる。さらに具体的に説明すれば、キャッププレート150は、ケース140の長辺部141の上端及び短辺部142の上端に溶接される上部領域として平らな平坦部151と、平坦部151から電極組立体110の方向に一定の深さで屈曲されて形成された屈曲部152とを備える。すなわち、キャッププレート150は、概して直四角板状であって、中央が窪んだ形態を取る。
図2に示すように、本発明の一実施の形態に係る二次電池101のキャッププレート150は、平坦部151及び屈曲部152を備える。ここで、屈曲部152の高さは、平坦部151の高さより低く、外側方向に向けて略膨らんだ形態に形成された底部152a、及び底部152aと平坦部151とを接続する接続部152bを備える。ここで、底部152aの最も高い領域も、平坦部151の高さよりは低い。
図3は、本発明の他の実施の形態に係る二次電池を示す断面図である。
図3に示すように、本発明の他の実施の形態に係る二次電池300もやはり、キャッププレート350が平坦部351及び屈曲部352を備える。ここで、屈曲部352は、略平らに形成された底部352a、底部352aと平坦部351とを接続する接続部352b、及び底部352aと接続部352bとの間に形成された曲面部352cを備える。
図4に示すように、本発明のさらに他の実施の形態に係る二次電池400は、二つの電極組立体110A、110Bを備える。もちろん、本発明において電極組立体110A、110Bは、2つ以上備えられることができる。
図5に示すように、本発明のさらに他の実施の形態に係る二次電池500もやはり、キャッププレート550に平坦部551及び屈曲部552が形成されている。ここで、屈曲部552は、略平らに形成された底部552a、及び底部552aと平坦部551とを接続する接続部552bを備える。底部552aは、一対の電極組立体110A、110Bの上部領域の形態に関係なく、略平らに形成されている。すなわち、底部552aは、ケース140の底部143と略平行に形成されている。また、底部552aと接続部552bとの境界領域には、曲面部552cが形成されている。したがって、二次電池500の落下衝撃時に電極組立体110A、110Bが曲面部552cに接触するとしても、電極組立体110A、110Bは損傷しない。
図6に示すように、本発明のさらに他の実施の形態に係る二次電池600は、キャッププレート150に形成された屈曲部152と電極組立体110との間に衝撃緩和部材610がさらに設置されることができる。すなわち、屈曲部152をなす底部152aの下面に、一定厚の衝撃緩和部材610がコーティング又は接触されうる。もちろん、底部152aに安全弁155が形成されている場合、衝撃緩和部材610にも安全弁155と対応する領域に一定直径のホール610aが形成されることができる。また、衝撃緩和部材610と電極組立体110とは、互いに離隔していることによって、ガス抜き(degassing)通路が確保されるだけでなく、相互間の持続的な摩擦を防止する。
図7に示すように、本発明のさらに他の実施の形態に係る二次電池600は、キャッププレート150の屈曲部152をなす底部152aの下面に一定厚の衝撃緩和部材610が形成されている。もちろん、衝撃緩和部材610は、電極組立体110から一定間隔が離隔されている。また、衝撃緩和部材610は、上部方向に膨らんだ形態の底部152a、及び両側の曲面部152cにまで形成されることができる。一方、このような衝撃緩和部材610の材質は、上述したものと同様なので、これについての説明は省略する。
図8に示すように、本発明のさらに他の実施の形態に係る二次電池800は、屈曲部352の底部352aが略平らに形成されており、このような底部352aの下面に一定厚の衝撃緩和部材810が形成されている。また、衝撃緩和部材610は、底部352aの両端に形成された曲面部352cにまで形成されることができる。
図9に示すように、本発明のさらに他の実施の形態に係る二次電池900は、屈曲部452をなし、略上部方向に向けて膨らむように形成された一対の底部452a、中央及び両端に形成された曲面部452b、452cにまで形成されることができる。
図10に示すように、本発明のさらに他の実施の形態に係る二次電池1000は、屈曲部552をなし、一対の電極組立体110A、110Bの上部に形成された略平らな底部552aの下面に衝撃緩和部材1010が形成されている。もちろん、このような衝撃緩和部材1010は、底部552aの両端に形成された曲面部552cまで覆う。
110 電極組立体
120 第1端子
121 第1集電板
122 第1集電端子
123 第1締結端子
130 第2端子
131 第2集電板
132 第2集電端子
133 第2締結端子
140 ケース
150 キャッププレート
151 平坦部
152 屈曲部
152a 底部
152b 接続部
610 衝撃緩和部材
Claims (18)
- 電極組立体と、
前記電極組立体を収容するケースと、
前記ケースの開口を塞ぐキャッププレートと、
前記キャッププレートの両側端部に前記キャッププレートを貫通して延びた電極端子と、を備え、
前記キャッププレートは、前記電極端子間の一方向に延びる屈曲部を備えることを特徴とする二次電池。 - 前記屈曲部は、前記キャッププレートの上面から前記電極組立体に向かって延びることを特徴とする請求項1に記載の二次電池。
- 前記キャッププレートは、平坦部を有し、
前記平坦部の半分以上は、前記屈曲部によって占められることを特徴とする請求項1に記載の二次電池。 - 前記屈曲部は、底部と、
前記底部を前記キャッププレートの上面に接続する接続部とを備えることを特徴とする請求項2に記載の二次電池。 - 前記屈曲部は、前記底部と前記接続部との間に形成された曲面部をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載の二次電池。
- 前記電極組立体は、前記キャッププレートに向かって膨らんだ外部領域を備えることを特徴とする請求項4に記載の二次電池。
- 前記キャッププレートの前記屈曲部の前記底部は、平らであることを特徴とする請求項6に記載の二次電池。
- 前記キャッププレートの前記屈曲部の前記底部は、形態において前記電極組立体の前記膨らんだ外部領域に対応する膨らんだ形態であることを特徴とする請求項6に記載の二次電池。
- 前記キャッププレートの前記屈曲部の前記底部は、安全弁を備えることを特徴とする請求項4に記載の二次電池。
- 前記キャッププレートの前記屈曲部と前記電極組立体との間に形成された衝撃緩和部材をさらに備え、
前記衝撃緩和部材は、前記電極組立体に向かう前記キャッププレートの前記屈曲部の表面に付着されたことを特徴とする請求項1に記載の二次電池。 - 前記衝撃緩和部材は、弾性重合体を備えることを特徴とする請求項10に記載の二次電池。
- 前記衝撃緩和部材は、PFA(Perfluoroalkoxy)、PP(Polypropylene)又はPE(Polyethylene)を備えることを特徴とする請求項10に記載の二次電池。
- 前記電極組立体は、多数の電極組立体を備え、
前記各々の電極組立体は、前記キャッププレートに向かう膨らんだ外部領域を備えることを特徴とする請求項4に記載の二次電池。 - 前記キャッププレートの前記屈曲部の前記底部は、平らであることを特徴とする請求項13に記載の二次電池。
- 前記キャッププレートの前記屈曲部の前記底部は、多数の膨らんだ領域を備え、
前記各々の膨らんだ領域は、形態において前記電極組立体の膨らんだ外部領域に対応し、
前記キャッププレートの前記屈曲部の前記底部は、前記各々の膨らんだ領域から下部方向に延び、前記電極組立体の膨らんだ外部領域の間の割れた隙間に向けて形成された曲面突出部をさらに備えることを特徴とする請求項13に記載の二次電池。 - 対向するように位置した長辺部、対向するように位置した短辺部、上辺部、及び前記上辺部と対向する底部を有し、前記長辺部は、前記短辺部の間から第1横方向である長さ方向に延びるケースと、
前記ケースに収容された電極組立体と、
前記ケースの上辺部に位置し、前記ケースの上辺部に平らに位置した第1領域、及び前記第1横方向に垂直であり、かつ第2方向として前記第1領域から前記電極組立体に向かって離隔される第2領域を備え、前記第2領域は、前記第1横方向の長さ方向に長く拡張されたキャッププレートを備えてなることを特徴とする二次電池。 - 前記電極組立体の先端に接触する第1集電板と、
前記第1集電板に接触するように、前記キャッププレートの第1領域から下部方向に延びる第1集電端子を備える第1端子とをさらに備え、
前記第1集電端子は、前記電極組立体の上部に位置し、
前記第1集電端子が前記キャッププレートの第1領域から下部方向に延びる距離よりさらに大きく前記キャッププレートの前記第2領域の底部が前記キャッププレートの第1領域から離隔されたことを特徴とする請求項16に記載の二次電池。 - 前記第1端子から前記第1横方向に離隔された第2端子をさらに備え、
前記第2領域が前記第1端子と前記第2端子との間に形成されたことを特徴とする請求項17に記載の二次電池。
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