JP5606426B2 - Secondary battery including a cap assembly to which components are bonded - Google Patents
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Description
本発明は、部品を接着させたキャップ組立体を含む二次電池に関する。さらに具体的には、上部キャップと、ＰＴＣサーミスタと、セーフティベントと、絶縁部材と、電流遮断素子およびサブプレートとの中の二つ以上を導電性接着剤によって各々接着させて一体化し、部品数を減らすことによって、電池の組立性を向上させることができ、振動や落下などの外部衝撃によって接触不良が発生しない安全性を有することができる部品を接着させたキャップ組立体を含む二次電池に関する。 The present invention relates to a secondary battery including a cap assembly to which components are bonded. More specifically, two or more of the upper cap, the PTC thermistor, the safety vent, the insulating member, the current interrupting element, and the sub plate are bonded and integrated with each other using a conductive adhesive, and the number of parts is increased. The present invention relates to a rechargeable battery including a cap assembly to which parts that can improve the assembly of the battery and can have safety that does not cause poor contact due to external impact such as vibration or dropping are attached. .
モバイル機器における技術開発と需要が増加するにつれて、エネルギー源としての二次電池の需要が急激に増加していて、そのような二次電池の中で高いエネルギー密度と放電電圧のリチウム二次電池について、多くの研究が行われ、また常用化されて広く使われている。 As technology development and demand in mobile devices increase, the demand for secondary batteries as energy sources has increased rapidly. Among such secondary batteries, lithium secondary batteries with high energy density and discharge voltage A lot of research has been done, and it has been used widely.
一般的に電池は、化学電池と物理電池とに大別され、化学電池は、一次電池および二次電池、そして燃料電池と分けられる。 Generally, a battery is roughly classified into a chemical battery and a physical battery, and the chemical battery is divided into a primary battery, a secondary battery, and a fuel cell.
前記二次電池には、ニッケル／カドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）二次電池、ニッケル／水素（Ｎｉ−ＭＨ）二次電池、密閉鉛酸（ＳＬＡ）二次電池、リチウム（Ｌｉ）イオン二次電池、リチウム（Ｌｉ）−ポリマー二次電池および再使用可能なアルカリ（Ｒｅｕｓａｂｌｅ ａｌｋａｌｉｎｅ）二次電池などがある。 The secondary battery includes a nickel / cadmium (Ni—Cd) secondary battery, a nickel / hydrogen (Ni—MH) secondary battery, a sealed lead acid (SLA) secondary battery, a lithium (Li) ion secondary battery, There are a lithium (Li) -polymer secondary battery and a reusable alkaline secondary battery.
これらの中でリチウムイオン二次電池が、高い作動電圧および電圧密度などの理由で広範囲に使われている。 Among these, lithium ion secondary batteries are widely used for reasons such as high operating voltage and voltage density.
ただ、前記リチウムイオン二次電池は、一定の電圧以上に過充電される場合には、正極活物質と電解液との副反応が多くなり、ともすると、正極活物質の構造崩壊および電解液の酸化反応などが伴われ、負極活物質からリチウムが析出される。このような状態で、引き続き充電が行われると、リチウムイオン二次電池が発火するか、爆発する可能性がある。 However, when the lithium ion secondary battery is overcharged to a certain voltage or more, side reaction between the positive electrode active material and the electrolytic solution increases. Lithium is deposited from the negative electrode active material with an oxidation reaction or the like. If charging is continued in such a state, the lithium ion secondary battery may ignite or explode.
したがって、このような問題を解決するために、円筒形二次電池のキャップ組立体は、一般的に電池の内部圧力、または、内部温度が一定水準以上であれば、電流の流れを遮断し、内部気体を外部へ流出することができる安全装置を含むことになる。このような安全装置の例としては、電流遮断素子、ベント、ＰＴＣサーミスタなどがある。 Therefore, in order to solve such a problem, the cylindrical secondary battery cap assembly generally cuts off the flow of current if the internal pressure of the battery or the internal temperature is above a certain level, It includes a safety device that allows the internal gas to flow out. Examples of such a safety device include a current interruption element, a vent, and a PTC thermistor.
しかし、このようにキャップ組立体に電流遮断素子、ベント、ＰＴＣサーミスタなどのような二次電池の安全性を向上させるための手段を追加する場合、振動などのような外部衝撃時、接触面の抵抗が増加されて均一な出力を提供することが難しい。 However, when a means for improving the safety of the secondary battery such as a current interrupting element, a vent, a PTC thermistor, etc. is added to the cap assembly in this way, the contact surface is not affected by an external impact such as vibration. The resistance is increased and it is difficult to provide a uniform output.
図１には、ＰＴＣサーミスタを備える従来の円筒形二次電池の構造を示す垂直断面図が図示される。 FIG. 1 is a vertical sectional view showing a structure of a conventional cylindrical secondary battery including a PTC thermistor.
従来の円筒形二次電池（１）は、円筒形缶（２）と、缶（２）の内部に収容されるジェリーロール型の電極組立体（３）と、缶（２）の上部に結合されるキャップアセンブリ（４）およびキャップアセンブリ（４）を装着するためのクリンピング部位（５）とで構成されている。 A conventional cylindrical secondary battery (1) is coupled to a cylindrical can (2), a jelly roll type electrode assembly (3) accommodated in the can (2), and an upper portion of the can (2). And a crimping part (5) for mounting the cap assembly (4).
電極組立体（３）は、陽極（３ａ）と陰極（３ｂ）との間に分離膜（３ｃ）を介在した状態でジェリーロール型に巻いた構造となっていて、陽極（３ａ）には陽極タブ（３ｄ）が付着され、キャップアセンブリ（４）に接続されていて、陰極（３ｂ）には陰極タブ（未図示）が付着され、缶（２）の下端に接続されている。 The electrode assembly (3) has a structure wound in a jelly roll shape with a separation membrane (3c) interposed between an anode (3a) and a cathode (3b), and the anode (3a) has an anode A tab (3d) is attached and connected to the cap assembly (4), and a cathode tab (not shown) is attached to the cathode (3b) and connected to the lower end of the can (2).
キャップアセンブリ（４）は、陽極端子を形成する上端キャップ（４ａ）、電池内部の温度が上昇する時、電池抵抗が大きく増加して電流を遮断するＰＴＣ素子（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｅｌｅｍｅｎｔ；４ｂ）、電池内部の圧力が上昇する時、電流を遮断、および／または、ガスを排気するセーフティベント（４ｃ）、特定部分を除いてセーフティベント（４ｃ）をキャッププレート（４ｅ）から電気的に分離させる絶縁部材（４ｄ）、陽極（３ａ）に連結された陽極タブ（３ｄ）が接続されているキャッププレート（４ｅ）が順次的に積層されている構造となっている。 The cap assembly (4) includes an upper end cap (4a) that forms an anode terminal, a PTC element (positive temperature effective element; 4b) that cuts off current when the battery internal temperature increases and the battery resistance increases greatly. A safety vent (4c) that cuts off current and / or exhausts gas when the internal pressure rises, and an insulating member that electrically separates the safety vent (4c) from the cap plate (4e) except for a specific portion (4d) The cap plate (4e) to which the anode tab (3d) connected to the anode (3a) is connected is sequentially laminated.
クリンピング部位（５）は、キャップアセンブリ（４）を缶（２）の開放上端に装着できるように、缶（２）の上端に形成されている。さらに具体的には、クリンピング部位（５）は、缶（２）の上端部をビーディング加工することによって、内側に湾入部（２ａ）を形成し、ガスケット（６）にキャッププレート（４ｅ）、絶縁部材（４ｄ）、セーフティベント（４ｃ）および上端キャップ（４ａ）の外周面を順に挿入した後、上端部を折曲げることによって形成される。 A crimping site (5) is formed at the upper end of the can (2) so that the cap assembly (4) can be attached to the open upper end of the can (2). More specifically, the crimping part (5) is formed by forming the bay portion (2a) on the inside by beading the upper end of the can (2), and the cap plate (4e) on the gasket (6), After the outer peripheral surfaces of the insulating member (4d), the safety vent (4c), and the upper end cap (4a) are sequentially inserted, the upper end portion is bent.
結果的に、クリンピング部位（５）の内側面に位置するガスケット（６）を包む形となり、クリンピング（ｃｒｉｍｐｉｎｇ）およびプレッシング工程を行うことによってキャップアセンブリ（４）を装着する。 As a result, the gasket (6) located on the inner surface of the crimping part (5) is wrapped, and the cap assembly (4) is mounted by performing a crimping and pressing process.
また、特許文献１には、キャッププレートを含むベアセルと、上記ベアセル上に位置し、上記キャッププレートと接触する印刷回路基板を含む保護回路モジュールと、を含む二次電池が記載されている。
このように、缶の上部に結合されるキャップ組立体およびキャップ組立体を装着するためのクリンピング構造として構成された副ＰＴＣ素子は、一般的に常温でもおおよそ７〜３２ｍΩくらいの電気抵抗を示し、さらに温度の上昇によって急な抵抗上昇を誘発して振動などの外部衝撃時、上端キャップ、ＰＴＣ素子、セーフティベントおよびキャッププレートの接触面は、抵抗の変化が２０〜３０ｍΩくらい増加するようになるため、均一な出力を提供することができない。 Thus, the cap assembly coupled to the upper portion of the can and the auxiliary PTC element configured as a crimping structure for mounting the cap assembly generally exhibit an electrical resistance of about 7 to 32 mΩ even at room temperature. In addition, when the temperature rises, a sudden increase in resistance is induced, and during external shocks such as vibration, the resistance change of the contact surface of the top cap, PTC element, safety vent, and cap plate increases by about 20 to 30 mΩ. Can not provide uniform output.
このような内部抵抗の増加は、二次電池から発熱を誘発して電池の安全性が問題となる可能性があり、電池の性能を低下させる主要原因として作用する。 Such an increase in internal resistance may induce heat generation from the secondary battery, which may cause a problem in battery safety, and acts as a major cause of deterioration in battery performance.
また、円筒形二次電池のキャップ組立体は、外部衝撃に対し、密封性が落ちて、電気的な接続部位等の抵抗が可変的であって、安全性が低く、求める水準の電池性能を発揮することが難しい。 In addition, the cylindrical secondary battery cap assembly has poor sealing performance against external impacts, variable resistance of electrical connection parts, etc., low safety, and the required battery performance. It is difficult to demonstrate.
二次電池のキャップ組立体は、各々の構成要素等を個別に挿入しなければならないため、取り扱いが厄介であって、部品ごとに組立工程が必要となるため、部品数ほどの組立工程が要るため、組立工程の効率が低下される問題があった。 The secondary battery cap assembly is difficult to handle because each component must be inserted individually and requires an assembly process for each part. Therefore, there is a problem that the efficiency of the assembly process is lowered.
また、キャップ組立体の構成要素等が単純に積層された構造であるため、構成要素等の間の密着性が落ちて、電池の内部で発生するガスが漏出する恐れがある。 In addition, since the cap assembly components and the like are simply laminated, the adhesion between the components and the like may drop, and gas generated inside the battery may leak out.
本発明は、前記のような従来技術の問題を解決するためのものであり、本発明の目的は、二次電池の組立工程を簡素化することができるようにキャップ組立体を構成する部品等を一つ以上互いに接着して一体化し、部品数を減少させて、組立性を向上させることができる部品を接着させたキャップ組立体を含む二次電池を提供することにある。 The present invention is intended to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide components that constitute a cap assembly so that the assembly process of a secondary battery can be simplified. It is an object of the present invention to provide a secondary battery including a cap assembly to which one or more parts are bonded and integrated to each other, and the number of parts can be reduced to improve assemblability.
本発明の他の目的は、キャップ組立体を構成する部品等を一つ以上互いに接着して一体化し、外部衝撃や振動によって互いに分離されて接触抵抗が増加しないようにすることができる部品を接着させたキャップ組立体を含む二次電池を提供することにある。 Another object of the present invention is to bond one or more parts constituting the cap assembly by bonding them together so that they can be separated from each other by external impact or vibration so that contact resistance does not increase. Another object of the present invention is to provide a secondary battery including a cap assembly.
前記目的を達成するために、本発明の一実施例によるキャップ組立体は、上部キャップと、ＰＴＣサーミスタと、セーフティベントと、絶縁部材およびキャッププレートとで構成され、上部キャップとＰＴＣサーミスタとを導電性接着剤によって接着して一体化することによって、キャップ組立体の部品数を減少させ、キャップ組立体の組立工程を簡素化することができ、外部衝撃によって曲がったり、接触不良が発生したりすることがないようにすることができる。 In order to achieve the above object, a cap assembly according to an embodiment of the present invention includes an upper cap, a PTC thermistor, a safety vent, an insulating member, and a cap plate. The cap assembly conducts the upper cap and the PTC thermistor. The number of parts of the cap assembly can be reduced and the assembling process of the cap assembly can be simplified by bonding with the adhesive, and bending due to external impact or contact failure can occur. You can prevent it from happening.
前記上部キャップは、導電性接着剤（例えば、ソルダ（はんだ）、シルバーペースト（銀ペースト）、ＡＣＭ（異方性導電接着剤）など）によって、前記サーミスタの上部に接着されて一体化することができる。 The upper cap may be bonded and integrated with the upper portion of the thermistor with a conductive adhesive (for example, solder (solder), silver paste (silver paste), ACM (anisotropic conductive adhesive), etc.). it can.
ソルダによって前記上部キャップと前記ＰＴＣサーミスタとを接着する場合、前記ソルダの厚さは、内部抵抗を大きく増加させない厚さ（例えば、１０μｍ乃至６０μｍ）が好ましい。 When the upper cap and the PTC thermistor are bonded by solder, the thickness of the solder is preferably a thickness that does not increase the internal resistance significantly (for example, 10 μm to 60 μm).
導電性接着剤は、接着力の優秀なエポキシ樹脂、アクリル樹脂、変性ウレタン樹脂などの合成樹脂と合成ゴムとに導電性の優秀な銀、ニッケルなどの金属粉とカーボンとを均一に混合分散させた導電性接着剤であることがある。 Conductive adhesives are made by uniformly mixing and dispersing metallic powders such as silver and nickel with excellent conductivity and carbon in synthetic resins such as epoxy resin, acrylic resin, and modified urethane resin with excellent adhesive strength and synthetic rubber. May be a conductive adhesive.
本発明の一実施例による導電性接着剤の厚さは、１０μｍ以下であることを特徴とする。 The conductive adhesive according to an embodiment of the present invention has a thickness of 10 μm or less.
本発明の一実施例による二次電池のキャップ組立体を構成するベントは、アルミニウム、アルミニウム合金、または、形状記憶合金の中のいずれか一つ以上と構成され、一定の高温でその突出部が縮むようにするか、正常温度で下部へ突出された突出部が温度１００℃で上部へ突出するように製作されることを特徴とする。 The vent constituting the cap assembly of the secondary battery according to an embodiment of the present invention may be any one or more of aluminum, aluminum alloy, and shape memory alloy, and the protrusion may be at a constant high temperature. It is characterized in that it is contracted or manufactured so that a protruding portion protruding downward at a normal temperature protrudes upward at a temperature of 100 ° C.
本発明の一実施例による電極組立体と、前記電極組立体を収容する缶および前記缶を密封するキャップ組立体とを含む二次電池のキャップ組立体は、前記電極組立体に電気的に連結されたサブプレートと、ベントと絶縁材および電流遮断素子とを組立てた状態で前記ベントをサブプレートに超音波溶接によってその突出部が接着されるようにして一体化し、前記ベントに導電性接着剤によって電気的に連結されて接着される同時に電極端子として機能する上部キャップを含むことを特徴とする。 A cap assembly of a rechargeable battery including an electrode assembly according to an embodiment of the present invention, a can housing the electrode assembly, and a cap assembly sealing the can is electrically connected to the electrode assembly. The bent plate is integrated with the bent plate, the insulating material, and the current interrupting element in an assembled state so that the protruding portion is bonded to the sub plate by ultrasonic welding. And an upper cap that functions as an electrode terminal at the same time.
本発明の一実施例による電極組立体と、前記電極組立体を収容する缶および前記缶を密封するキャップ組立体とを含む二次電池のキャップ組立体は、上部キャップとＰＴＣサーミスタとを導電性接着剤で接着させ、同時にＰＴＣサーミスタとベントとを導電性接着剤で接着させるのみならず、ベントと絶縁材および電流遮断素子とを組立てた状態でベントの突出部とサブプレートとを超音波溶接で接着して一体化したことを特徴とする。 A cap assembly of a rechargeable battery including an electrode assembly according to an embodiment of the present invention, a can for receiving the electrode assembly, and a cap assembly for sealing the can. The upper cap and the PTC thermistor are electrically conductive. Adhesive with adhesive, PTC thermistor and vent are bonded with conductive adhesive at the same time, bent protrusion and sub-plate are ultrasonic welded with the vent, insulation and current interrupting element assembled It is characterized by being bonded and integrated with each other.
本発明による二次電池のキャップ組立体によると、上部キャップに導電性接着剤によって接着されたＰＴＣサーミスタを含めてキャップ組立体の組立工程を減らし、生産性を高めることができて、落下、振動などによる外力によって内部接触抵抗の変動が発生しないようにして二次電池の安定性を向上させることができて、上部キャップとＰＴＣサーミスタを導電性接着剤（例えば、ソルダリング（はんだ付け）、シルバーペーストなど）によって接着させることによって二次電池の組立性を向上させることができる。 According to the cap assembly of the rechargeable battery according to the present invention, the assembly process of the cap assembly including the PTC thermistor bonded to the upper cap by the conductive adhesive can be reduced, the productivity can be increased, and the drop, vibration The stability of the secondary battery can be improved by avoiding fluctuations in the internal contact resistance due to external force due to the external force, etc., and the upper cap and the PTC thermistor can be made of conductive adhesive (for example, soldering (soldering), silver The assemblability of the secondary battery can be improved by bonding with a paste or the like.
また、キャップ組立体を構成するベントを一定の高温でその突出部が上を向くようにして、ベントとサブプレートとの間に電流を遮断するようにして、ＰＴＣサーミスタを使わずに、二次電池から発生する高温によって電流を遮断することができるようにして、部品数を減らすことによって原価を節減し、生産費および生産性を向上させることができる。 In addition, the vent of the cap assembly is arranged so that the protruding portion faces upward at a constant high temperature, and the current is interrupted between the vent and the subplate, so that the secondary temperature can be reduced without using a PTC thermistor. The current can be interrupted by the high temperature generated from the battery, and the cost can be saved by reducing the number of parts, and the production cost and productivity can be improved.
以下に、添付の図面を参照して本発明の実施例によるキャップ組立体およびこれを含む二次電池について詳しく説明する。本発明は、様々な変更を加えることができて、いろいろな形態を有することができるところ、特定の実施例等を図面に例示し、本文で詳しく説明する。 Hereinafter, a cap assembly and a secondary battery including the same according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention can be variously modified and can have various forms. Specific examples and the like are illustrated in the drawings and will be described in detail in the text.
しかし、これは本発明を特定の開示形態において限定することではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むことと理解されるべきである。各図面を説明するにおいて、類似な参照符号を類似な構成要素に対して用いた。添付の図面において、構造物等のサイズは、本発明の明確性を期するために実際より拡大して図示した。 However, this should not be construed as limiting the invention in any particular form of disclosure, but should be understood to include all modifications, equivalents or alternatives that fall within the spirit and scope of the invention. In describing each drawing, like reference numerals have been used for like components. In the accompanying drawings, the size of a structure or the like is illustrated as being enlarged from the actual size for the sake of clarity of the present invention.
「第一」、「第二」などの用語は、様々な構成要素等を説明するにおいて用いられるが、前記構成要素等は前記用語等によって限定されてはいけない。前記用語等は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで用いられる。例えば、本発明の権利範囲を外れないまま、第一構成要素は第二構成要素と命名されることができて、類似に第二構成要素も第一構成要素と命名されることができる。 Terms such as “first” and “second” are used in describing various components and the like, but the components and the like should not be limited by the terms or the like. The terms etc. are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, the first component can be named the second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component can also be named the first component.
本出願で用いた用語は、ただ特定の実施例を説明するために用いられたものであって、本発明を限定する意図ではない。単数の表現は、文脈上明らかに異なる意味を有しない限り、複数の表現を含む。 The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. An expression used in the singular encompasses the expression of the plural, unless it has a clearly different meaning in the context.
本出願で、"含む"または、"有する"などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品、または、これらを組み合わせたものが存在することを指定することであって、一つ、または、その以上の他の特徴等や数字、段階、動作、構成要素、部分品、または、これらを組み合わせたものらの存在、または、付加可能性をあらかじめ排除しないことと理解されるべきである。 In this application, terms such as “comprising” or “having” indicate that a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification is present. Presence of one or more other features, numbers, steps, actions, components, components, or combinations of these, or additional possibilities It should be understood that it is not excluded.
異なるように定義されない限り、技術的、あるいは、科学的用語を含めて、ここで用いられる全ての用語等は本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されることと同一の意味を有している。 Unless defined differently, all terms used herein, including technical or scientific terms, are generally understood by those having ordinary knowledge in the technical field to which this invention belongs. Have the same meaning.
一般的に用いられる辞典で定義されているものと同じ用語等は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有することと解析されるべきであって、本出願で明らかに定義しない限り、理想的、あるいは、過度に形式的な意味と解析されない。 The same terms as defined in commonly used dictionaries should be construed as having the same meaning as in the context of the related art, and unless explicitly defined in this application, Not parsed with ideal or overly formal meaning.
図２は、本発明の実施例による二次電池のキャップ組立体の構成を示す分解斜視図であり、図３は、図２に図示された缶に収容される電極組立体の分解斜視図であり、図４は、本発明によって導電性接着剤によって接着された上部キャップとサーミスタの断面図である。 FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a cap assembly of a secondary battery according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is an exploded perspective view of an electrode assembly accommodated in the can illustrated in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of an upper cap and a thermistor bonded by a conductive adhesive according to the present invention.
図２乃至図４を参照すると、本発明の第一実施例による二次電池は、電極組立体（１０）と、前記電極組立体（１０）を収容する缶（２０）および前記缶（２０）を密封するキャップ組立体（３０）とを含む。 2 to 4, the secondary battery according to the first embodiment of the present invention includes an electrode assembly (10), a can (20) that houses the electrode assembly (10), and the can (20). A cap assembly (30).
また、本発明の二次電池は、下部絶縁板（４０）と、上部絶縁板（５０）と、センターピン（６０）および絶縁ガスケット（７０）とをさらに含むことができる。 The secondary battery of the present invention may further include a lower insulating plate (40), an upper insulating plate (50), a center pin (60), and an insulating gasket (70).
前記絶縁ガスケット（７０）は、缶（２０）とキャップ組立体（３０）との間に位置し、互いに違う極性を有する缶（２０）とキャップ組立体（３０）を絶縁させて、前記キャップ組立体（３０）と共に缶（２０）を密封する。 The insulating gasket (70) is located between the can (20) and the cap assembly (30), and insulates the can (20) and the cap assembly (30) having different polarities from each other so as to insulate the cap assembly. Seal the can (20) with the solid (30).
前記キャップ組立体（３０）は、前記絶縁ガスケット（７０）内に挿入されて、電極端子の役目を果たす上部キャップ（３１）と、前記上部キャップ（３１）の下部に順に位置するベント（３２）と、絶縁材（３３）と、電流遮断素子（３４）およびサブプレート（３５）とを含む。 The cap assembly (30) is inserted into the insulating gasket (70) to serve as an electrode terminal, and an upper cap (31) and a vent (32) positioned in the lower portion of the upper cap (31). And an insulating material (33), a current interruption element (34), and a sub-plate (35).
電流遮断素子（３４）は、電極組立体の上部に位置し、電極組立体の第一電極タブにサブプレート（３５）を介在して電気的に連結されている。電流遮断素子（３４）は、電池の非正常的な作動時、電流を遮断する機能を果たす。 The current interrupting element (34) is located on the upper part of the electrode assembly, and is electrically connected to the first electrode tab of the electrode assembly via the sub plate (35). The current interrupting element (34) functions to interrupt current when the battery is operating abnormally.
ベント（３２）は、電流遮断素子（３４）の上部に位置し、電流遮断素子（３４）に接触によって電気的に連結されている。ベント（３２）は、電極組立体から発生したガスによって缶の内部圧力が増加する場合、破断されて缶の内部の圧力を減少させる機能を果たす。 The vent (32) is located above the current interruption element (34) and is electrically connected to the current interruption element (34) by contact. The vent (32) functions to reduce the internal pressure of the can when the internal pressure of the can is increased by the gas generated from the electrode assembly.
ベント（３２）は、電流遮断素子（３４）と接触するように下部へ突出された突出部（３２１）を備える。 The vent (32) includes a protruding portion (321) protruding downward so as to come into contact with the current interrupting element (34).
このような突出部（３２１）は、電池の正常状態では下部へ突出されているが、電池の非正常的な動作で缶の内部の圧力が増加する場合、上部方向へ移動するようになり、その結果、ベント（３２）と電流遮断素子（３４）は、電気的に開放されて電流の流れが遮断される。 Such a protrusion (321) protrudes downward in the normal state of the battery, but when the internal pressure of the can increases due to abnormal operation of the battery, it moves upward. As a result, the vent (32) and the current interrupting element (34) are electrically opened to interrupt the current flow.
ベント（３２）と電流遮断素子（３４）とが分離されて、電流が遮断されたにもかかわらず、缶の内部の圧力が引き続き増加する場合、ベント（３２）が破裂され、缶の内部のガスが外部へ排出されるようにすることによって、電池が爆発することを防止する。 If the vent (32) and the current interrupting element (34) are separated and the current is interrupted, but the pressure inside the can continues to increase, the vent (32) will rupture and the can internal The battery is prevented from exploding by allowing the gas to be discharged to the outside.
前記ベント（３２）は、アルミニウム、アルミニウム合金、または、形状記憶合金の中のいずれか一つ以上と構成され、一定の高温でその突出部（３２１）が縮むようにするか、正常温度で下部へ突出された突出部（３２１）が一定の温度（例えば、１００℃）で上部へ突出されるように製作したものを用いることによって、一定の温度で前記ベント（３２）と電流遮断素子（３４）とは、電気的に分離されて電流の流れが遮断されるようにすることができる。 The vent (32) is composed of at least one of aluminum, aluminum alloy, and shape memory alloy, and the protrusion (321) is contracted at a constant high temperature, or is moved downward at a normal temperature. The vent (32) and the current interrupting element (34) can be formed at a constant temperature by using a protrusion that protrudes upward at a constant temperature (eg, 100 ° C.). Can be electrically separated to interrupt the flow of current.
また、本発明によるキャップ組立体（３０）は、前記上部キャップ（３１）とベント（３２）との間に位置するＰＴＣサーミスタ（３６）をさらに含めて、高温に対する電気的安全性を向上させることができる。 The cap assembly (30) according to the present invention further includes a PTC thermistor (36) positioned between the upper cap (31) and the vent (32) to improve electrical safety against high temperatures. Can do.
上部キャップ（３１）は、ＰＴＣサーミスタ（３６）に導電性接着剤（３７）、例えば、シルバーペースト、ソルダリングなどによって電気的に連結されて電極端子の役目を果す。二次電池の組立性を向上させるために、上部キャップ（３１）は、導電性接着剤（３７）によってＰＴＣサーミスタ（３６）に接着され、一体化される。 The upper cap (31) is electrically connected to the PTC thermistor (36) by a conductive adhesive (37), for example, silver paste, soldering or the like, and serves as an electrode terminal. In order to improve the assemblability of the secondary battery, the upper cap (31) is bonded and integrated with the PTC thermistor (36) by the conductive adhesive (37).
具体的に、図４に図示されたように、ＰＴＣサーミスタ（３６）の上部面に導電性接着剤（３７）を塗布した後、上部キャップ（３１）を導電性接着剤（３７）が塗布されたＰＴＣサーミスタ（３６）の上部に位置させて接着させる。 Specifically, as shown in FIG. 4, after the conductive adhesive (37) is applied to the upper surface of the PTC thermistor (36), the upper cap (31) is coated with the conductive adhesive (37). The PTC thermistor (36) is bonded to the upper part.
これと違って、上部キャップ（３１）の下部面に導電性接着剤（３７）を塗布した後、ＰＴＣサーミスタ（３６）を導電性接着剤（３７）の下部に位置させて接着することもできる。この後、導電性接着剤（３７）を介して配列された上部キャップ（３１）とＰＴＣサーミスタ（３６）をリフローオーブンに通過させて、上部キャップ（３１）とＰＴＣサーミスタ（３６）を接着させる。 In contrast, after applying the conductive adhesive (37) to the lower surface of the upper cap (31), the PTC thermistor (36) may be positioned under the conductive adhesive (37) and bonded. . Thereafter, the upper cap (31) and the PTC thermistor (36) arranged through the conductive adhesive (37) are passed through a reflow oven to bond the upper cap (31) and the PTC thermistor (36).
リフローオーブンに通過させて導電性接着剤によって接着された上部キャップ（３１）とＰＴＣサーミスタ（３６）を洗浄および後処理することができる。上部キャップ（３１）とＰＴＣサーミスタ（３６）との間に形成される導電性接着剤（３７）は、接着強度が保持される限り、薄ければ薄いほど良いため、おおよそ１０μｍ乃至約６０μｍの厚さを有することが好ましい。 The top cap (31) and PTC thermistor (36) that have been passed through a reflow oven and adhered by a conductive adhesive can be cleaned and post-treated. The conductive adhesive (37) formed between the upper cap (31) and the PTC thermistor (36) is preferably thinner as long as the adhesive strength is maintained. It is preferable to have a thickness.
また、前記導電性接着剤として、はんだ合金を用いる場合、用いられるはんだ合金は、スズ：亜鉛の重量比が１：１〜９：１であるスズ‐亜鉛合金、ニッケル亜鉛の重量比が２：８〜０.５：９.５であるニッケル‐亜鉛合金、スズ、スズ合金、ニッケル、ニッケル合金、銀、または、銀合金でなることができる。 When a solder alloy is used as the conductive adhesive, the solder alloy used is a tin-zinc alloy having a tin: zinc weight ratio of 1: 1 to 9: 1, and a nickel zinc weight ratio of 2: It can be made of nickel-zinc alloy, tin, tin alloy, nickel, nickel alloy, silver, or silver alloy that is 8-0.5: 9.5.
図５に本発明によって上部キャップとＰＴＣサーミスタとを接着したキャップ組立体と、単純に上部キャップにＰＴＣサーミスタを積層した場合に、スイッチング電流の比較を示すグラフが図示される。 FIG. 5 is a graph showing a comparison of switching currents when a cap assembly in which an upper cap and a PTC thermistor are bonded according to the present invention and when a PTC thermistor is simply stacked on the upper cap.
図示されたように、常温で上部キャップとＰＴＣサーミスタとを接着したキャップ組立体のスイッチング電流が９Ａであって、単純積層したキャップ組立体のスイッチング電流が８.８Ａであり、さらに高くなることがわかる。 As shown in the figure, the switching current of the cap assembly in which the upper cap and the PTC thermistor are bonded at room temperature is 9 A, and the switching current of the simply laminated cap assembly is 8.8 A, which can be further increased. Recognize.
図６に本発明によって上部キャップとＰＴＣサーミスタを接着したキャップ組立体と、単純に上部キャップにＰＴＣサーミスタを積層した場合に、トリップ速度の比較を示すグラフが図示される。 FIG. 6 is a graph showing a comparison of trip speeds when a cap assembly in which an upper cap and a PTC thermistor are bonded according to the present invention and when a PTC thermistor is simply laminated on the upper cap.
図示されたように、上部キャップとＰＴＣサーミスタとを接着したキャップ組立体のトリップ速度は、９.２〜１２.５ｓｅｃであり、単純積層したキャップ組立体のトリップ速度は、１１.８〜１３ｓｅｃであり、上部キャップとＰＴＣサーミスタとを接着したキャップ組立体のトリップ速度がさらに速くなることがわかる。 As shown in the figure, the trip speed of the cap assembly in which the upper cap and the PTC thermistor are bonded is 9.2 to 12.5 sec, and the trip speed of the simply laminated cap assembly is 11.8 to 13 sec. It can be seen that the trip speed of the cap assembly in which the upper cap and the PTC thermistor are bonded is further increased.
また、トリップされた状態でリーク電流による消費電力は、接着組立体が２.１５ワット（ｗａｔｔ）であり、単純積層キャップ組立体は、２.２１ワットであって、上部キャップとＰＴＣサーミスタとを接着したキャップ組立体の消費電力がさらに少なくなることがわかる。 In addition, the power consumption due to leakage current in the tripped state is 2.15 watts (watt) for the adhesive assembly, and 2.21 watts for the simple laminated cap assembly, and the upper cap and the PTC thermistor are connected. It can be seen that the power consumption of the bonded cap assembly is further reduced.
図７に本発明による上部キャップとサーミスタとの組立体と、従来のサーミスタ単品の温度抵抗特性の試験結果を図示する。 FIG. 7 shows a test result of temperature resistance characteristics of an assembly of an upper cap and a thermistor according to the present invention and a single conventional thermistor.
図示されたように、上部キャップとサーミスタとの組立体＃０１、＃０２は、１１７℃あたりで抵抗が急激に増加して１００ｋΩになって、従来のサーミスタ単品＃０１、＃０２、＃０３は、１１７℃あたりで１０ｄｋΩになって、１３４℃以上で１００ｋΩになった。
As shown in the figure, the
したがって、上部キャップとサーミスタとの組立体が１１７℃あたりのさらに低い温度で抵抗が急激に増加して１００ｋΩ以上になるため、過熱による過電流遮断特性は、従来の単品サーミスタよりさらによくなったといえる。 Therefore, since the resistance of the upper cap and thermistor assembly suddenly increases at a lower temperature around 117 ° C. to 100 kΩ or more, the overcurrent cutoff characteristic due to overheating is better than that of the conventional single thermistor. .
また、１５Ｖｄｃ／４０Ａｄｃの電圧と電流条件で、トリップ回数を１０００回繰り返して抵抗変化を試した結果、図８に図示されたように、接着組立体の場合、約１６０％抵抗が増加し、単純積層体の場合、約４００％抵抗増加で、接着組立体がずっと安定的な結果を示した。
In addition, as a result of testing the resistance change by repeating the
以上の試験結果に出たように、本発明による組立体が従来のサーミスタ単品に比べて電気的動作性能が優秀であり、寿命特性結果が大きく向上されることを確認することができた。 As shown in the above test results, it was confirmed that the assembly according to the present invention has superior electrical operation performance compared with the conventional single thermistor, and the life characteristics result is greatly improved.
また、図９（ａ）に図示されたように、単品ＰＴＣサーミスタの場合、外部の衝撃によって容易に曲がることに対し、上部キャップ（３１）とＰＴＣサーミスタ（３６）とを導電性接着剤によって接着させた場合、上部キャップ（３１）とＰＴＣサーミスタ（３６）とを導電性接着剤によって接着させることによって、図９（ｂ）に図示されたように、外部の衝撃によって容易に曲がらなくなり、部品の機械的特性（強度）が大きく向上されるのみならず、電池適用組立時に部品数が減るようになり、二次電池の組立工程を簡素化することができる。 In addition, as shown in FIG. 9A, in the case of a single PTC thermistor, the upper cap (31) and the PTC thermistor (36) are bonded to each other with a conductive adhesive, while being easily bent by an external impact. In this case, the upper cap (31) and the PTC thermistor (36) are bonded with a conductive adhesive, so that they are not easily bent by an external impact as shown in FIG. Not only can mechanical characteristics (strength) be greatly improved, but the number of parts can be reduced during battery application assembly, and the assembly process of the secondary battery can be simplified.
本発明による二次電池によると、二次電池の内部の圧力変化によって電流を遮断し、内部の圧力を減少させることができる電流遮断素子（３４）およびベント（３２）のみならず、二次電池の内部の温度変化によって電流を遮断することができるＰＴＣサーミスタ（３６）を備えるため、二次電池の安定性を向上させることができる。 According to the secondary battery according to the present invention, not only the current interrupting element (34) and the vent (32) that can interrupt the current by the pressure change inside the secondary battery and reduce the internal pressure, but also the secondary battery. Since the PTC thermistor (36) which can interrupt | block an electric current with the temperature change inside is provided, stability of a secondary battery can be improved.
以上に試験結果に出たように、本発明による組立体が従来のサーミスタ単品に比べて、電気的特性が悪くならず、ある特性（内部抵抗）は、さらに良くなることを確認することができた。 As can be seen from the above test results, it can be confirmed that the assembly according to the present invention does not deteriorate the electrical characteristics and that certain characteristics (internal resistance) are further improved as compared with the conventional single thermistor. It was.
図１０に本発明によってキャップ組立体を構成する上部キャップと、ＰＴＣサーミスタと、ベントと、電流遮断素子およびサブプレートとを導電性接着剤で接着して一体化した第二実施例の断面図が図示される。 FIG. 10 is a cross-sectional view of the second embodiment in which the upper cap, the PTC thermistor, the vent, the current interrupting element, and the sub-plate which constitute the cap assembly according to the present invention are integrated with a conductive adhesive. Illustrated.
本発明による第二実施例によると、上部キャップ（３１）とＰＴＣサーミスタ（３６）とを導電性接着剤で接着させて、同時にＰＴＣサーミスタ（３６）とベント（３２）とを導電性接着剤（３７）で接着させるのみならず、ベント（３２）と絶縁材（３３）および電流遮断素子（３４）とを組立てた状態で、ベント（３２）の突出部（３２１）とサブプレート（３５）とを超音波溶接（３９）で接着して一体化する。 According to the second embodiment of the present invention, the upper cap (31) and the PTC thermistor (36) are bonded with the conductive adhesive, and at the same time, the PTC thermistor (36) and the vent (32) are bonded with the conductive adhesive ( 37), in addition to bonding the vent (32), the insulating material (33), and the current interrupting element (34), the protrusion (321) of the vent (32) and the sub-plate (35) Are integrated by ultrasonic welding (39).
したがって、本実施例によるキャップ組立体（３０）は、一体化して一つの部品として取り扱われ、組立工程で絶縁ガスケット（７０）内に挿入されて組立てられることによって、上部キャップ（３１）、ＰＴＣサーミスタ（３６）、ベント（３２）、絶縁材（３３）および電流遮断素子（３４）、そしてサブプレート（３５）を個別に組立てる時に比べて、著しく組立工程が単純になり、組立時間と組立人力が節減されることによって、生産性が高くなり、生産費を節減することができる。 Accordingly, the cap assembly (30) according to the present embodiment is integrally handled as one part, and is inserted into the insulating gasket (70) and assembled in the assembly process, whereby the upper cap (31) and the PTC thermistor are assembled. (36), the vent (32), the insulating material (33) and the current interrupting element (34), and the sub-plate (35) are significantly simplified as compared with the case of assembling them individually, and the assembly time and manpower are reduced. By being saved, productivity can be increased and production costs can be reduced.
図１１に本発明によってＰＴＣサーミスタなしにキャップ組立体を構成する上部キャップとベントとを導電性接着剤で接着して一体化してキャップ組立体を組立てた第三実施例の断面図が図示される。 FIG. 11 is a cross-sectional view of a third embodiment in which a cap assembly is assembled by bonding an upper cap and a vent constituting a cap assembly without using a PTC thermistor by using a conductive adhesive. .
本発明による第三実施例によると、ＰＴＣサーミスタ（３６）を使わずに、ベント（３８）と絶縁材（３３）および電流遮断素子（３４）とを組立てた状態で、前記ベント（３８）の突出部（３８１）とサブプレート（３５）とを超音波溶接（３９）で接着して一体化する。 According to the third embodiment of the present invention, without using the PTC thermistor (36), the vent (38), the insulating material (33) and the current interrupting element (34) are assembled and the vent (38) is assembled. The protrusion (381) and the sub plate (35) are bonded and integrated by ultrasonic welding (39).
前記ベント（３８）は、アルミニウム、アルミニウム合金、または、形状記憶合金の中のいずれか一つ以上と構成され、一定の高温でその突出部が縮むようにするか、正常温度で下部へ突出された突出部が一定の温度（例えば、１００℃）で上部へ突出するように製作することによって、一定の高温で下に向いた突出部（３８１）が上に向いて突出されるようにして、サブプレート（３５）と電気的に絶縁されるようにすることができる。 The vent (38) is made of one or more of aluminum, aluminum alloy, and shape memory alloy, and the protrusion is contracted at a constant high temperature or protruded downward at a normal temperature. By making the protrusion to protrude upward at a constant temperature (for example, 100 ° C.), the protrusion (381) facing downward at a constant high temperature is protruded upward, It can be electrically insulated from the plate (35).
したがって、本実施例によるベント（３８）は、圧力によってもその突出部（３８１）が上に向いて突出されるのみならず、一定の高温（例えば、１００℃）でも上に向いて突出されるようにして、ＰＴＣサーミスタ（３６）の機能に取って代わり、部品を節約し、原価を節減することができる。 Therefore, the vent (38) according to the present embodiment is not only protruded upward by the pressure, but also protrudes upward at a constant high temperature (for example, 100 ° C.). In this way, the function of the PTC thermistor (36) can be replaced, parts can be saved and costs can be saved.
図１２に本発明によってＰＴＣサーミスタなしにキャップ組立体を構成する上部キャップと、ベントと、電流遮断素子およびサブプレートとを導電性接着剤で接着して一体化した第四実施例の断面図が図示される。 FIG. 12 is a cross-sectional view of the fourth embodiment in which the upper cap, the vent, the current interrupting element, and the sub plate constituting the cap assembly without the PTC thermistor according to the present invention are bonded and integrated with a conductive adhesive. Illustrated.
本発明による第四実施例によると、ＰＴＣサーミスタ（３６）を使わずに、上部キャップ（３１）とベント（３８）とを導電性接着剤（３７）で接着させて、前記ベント（３８）と絶縁材（３３）および電流遮断素子（３４）とを組立てた状態で、前記ベント（３８）の突出部（３８１）とサブプレート（３５）とを超音波溶接（３９）で接着して一体化する。 According to the fourth embodiment of the present invention, without using the PTC thermistor (36), the upper cap (31) and the vent (38) are bonded with the conductive adhesive (37), and the vent (38) In a state where the insulating material (33) and the current interrupting element (34) are assembled, the protruding portion (381) of the vent (38) and the sub plate (35) are bonded and integrated by ultrasonic welding (39). To do.
この時、ベント（３８）は、アルミニウム、アルミニウム合金、または、形状記憶合金の中のいずれか一つ以上で構成され、一定の高温（例えば、１００℃）でその突出部が縮むようにするか、正常温度で下部へ突出された突出部（３８１）が温度１００℃で上部へ突出するように製作して、二次電池から熱が発生して一定の高温になる場合、サブプレート（３５）と電気的に遮断されるようにすることができる。 At this time, the vent (38) is made of any one or more of aluminum, aluminum alloy, or shape memory alloy, and the protrusion is contracted at a constant high temperature (for example, 100 ° C), If the protrusion (381) protruding downward at the normal temperature protrudes upward at a temperature of 100 ° C., heat is generated from the secondary battery to a certain high temperature, and the subplate (35) It can be designed to be electrically disconnected.
したがって、本実施例によるキャップ組立体（３０）は、ＰＴＣサーミスタ（３６）を使わずに一体化して、一つの部品として組立工程で絶縁ガスケット（７０）内に挿入され、組立てられることによって、各部品を個別に組立てる時に比べて、著しく組立工程が単純になることができる。 Therefore, the cap assembly (30) according to the present embodiment is integrated without using the PTC thermistor (36), and is inserted into the insulating gasket (70) and assembled as one part in the assembly process. The assembly process can be significantly simplified compared to when parts are assembled individually.
前述のような本発明による二次電池によると、上部キャップとＰＴＣサーミスタとを導電性接着剤によって接着させることによって、部品数が減ることになり、二次電池の組立工程を簡素化することができる。 According to the secondary battery according to the present invention as described above, the upper cap and the PTC thermistor are bonded by the conductive adhesive, thereby reducing the number of parts and simplifying the assembly process of the secondary battery. it can.
また、キャップ組立体を構成する上部キャップと、ＰＴＣサーミスタと、ベントと、電流遮断素子およびサブプレートとを導電性接着剤で接着して一体化して組立てることによって、各部品を個別に組立てる時に比べて、著しく組立工程が単純になり、組立時間と組立人力が節減されることによって、生産性が高くなり、生産費を節減することができる。 Also, the upper cap, the PTC thermistor, the vent, the current interrupting element, and the sub plate constituting the cap assembly are integrally assembled by bonding with a conductive adhesive, so that each part can be assembled individually. As a result, the assembly process is significantly simplified, and the assembly time and assembly manpower are reduced, so that the productivity is increased and the production cost can be reduced.
また、ＰＴＣサーミスタを使わずに、ベントが電流を遮断するようにして、ＰＴＣサーミスタの機能に取って代わり、部品を節約し、原価を節減することができる。 Also, instead of using a PTC thermistor, the vent can cut off the current, replacing the function of the PTC thermistor, saving parts and saving costs.
前記に本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、当該技術分野の熟練された当業者は、下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想および領域から外れない範囲内で本発明を様々に修正および変更させることができることが理解できる。 Although the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the invention, those skilled in the art will recognize that the invention may be practiced without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It can be appreciated that the invention can be variously modified and changed.
１０：電極組立体
２０：缶
３０：キャップ組立体
３１：上部キャップ
３２：ベント
３３：絶縁材
３４：電流遮断素子
３５：サブプレート
３６：ＰＴＣサーミスタ
３７：導電性接着剤
３８：ベント
３９：超音波溶接
４０：下部絶縁板
５０：上部絶縁板
６０：センターピン
７０：絶縁ガスケット
３２１：突出部
３８１：突出部
10: Electrode assembly 20: Can 30: Cap assembly 31: Upper cap 32: Vent 33: Insulating material 34: Current blocking element 35: Sub-plate 36: PTC thermistor 37: Conductive adhesive 38: Vent 39: Ultrasound Welding 40: Lower insulating plate
50: Upper insulating plate 60: Center pin 70: Insulating gasket 321: Protruding portion 381: Protruding portion
Claims (3)
前記キャップ組立体は、前記電極組立体に電気的に連結されたベントと、前記ベントに電気的に連結されたＰＴＣサーミスタおよび前記ＰＴＣサーミスタに電気的に連結されて電極端子として機能する上部キャップとを含み、
前記ＰＴＣサーミスタと前記上部キャップ、及び前記ＰＴＣサーミスタと前記ベントとはそれぞれ、厚さが１０μｍ乃至約６０μｍであるソルダ、又はＡＣＭ（異方性導電接着剤）によって接着され、
前記ベントは、正常温度で下部へ突出された突出部が、一定の温度になったときに、縮むようにするか、又は上部へ突出することにより、前記電極組立体との電気的な連結が絶縁されるように構成した
ことを特徴とする二次電池。 In a secondary battery comprising an electrode assembly, a can for housing the electrode assembly, and a cap assembly for sealing the can.
The cap assembly includes a vent electrically connected to the electrode assembly, a PTC thermistor electrically connected to the vent, and an upper cap electrically connected to the PTC thermistor and functioning as an electrode terminal. Including
The PTC thermistor and the upper cap, and the PTC thermistor and the vent are respectively bonded by solder having a thickness of 10 μm to about 60 μm, or ACM (anisotropic conductive adhesive),
The vent protrudes downward at a normal temperature and contracts when the temperature reaches a certain temperature, or protrudes upward to insulate the electrical connection with the electrode assembly. A secondary battery characterized by being configured as described above.
請求項１に記載の二次電池。 The secondary battery according to claim 1, wherein a constant temperature when the electrical connection between the vent and the electrode assembly is insulated is 100 ° C. 3.
請求項１又は２に記載の二次電池。 A current interrupting element electrically connected to the electrode assembly is provided at a lower part of the vent of the secondary battery, and the protrusion of the vent is electrically connected to the current interrupting element at a normal temperature, while being constant. When the temperature is reached, the protruding portion contracts or protrudes upward, whereby the vent and the current interrupting element are electrically opened to electrically connect the vent and the electrode assembly. The secondary battery according to claim 1, wherein the connection is configured to be insulated.
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| JP2563831Y2 (en) * | 1992-01-30 | 1998-02-25 | 三洋電機株式会社 | Battery safety device with rupture disk |
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| JP2000082457A (en) * | 1998-09-04 | 2000-03-21 | Toyo Kohan Co Ltd | Electric/electronic equipment and part safeguard, sealed battery safeguard using it and sealed battery using it |
| JP2000223104A (en) * | 1999-02-01 | 2000-08-11 | Hitachi Maxell Ltd | Sealed battery |
| KR100670502B1 (en) * | 2005-05-17 | 2007-01-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | Secondary battery |
| KR101201081B1 (en) * | 2005-09-06 | 2012-11-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | Lithium Rechargeable Battery |
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