特許 6072468 ２次電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6072468

(24)【登録日】2017年1月13日

(45)【発行日】2017年2月1日

(54)【発明の名称】２次電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/34 20060101AFI20170123BHJP

   H01M 2/26 20060101ALI20170123BHJP

   H01M 2/30 20060101ALI20170123BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/34 AZHV

   H01M2/26 A

   H01M2/30 D

【請求項の数】9

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-182100(P2012-182100)

(22)【出願日】2012年8月21日

(65)【公開番号】特開2013-115042(P2013-115042A)

(43)【公開日】2013年6月10日

【審査請求日】2015年6月22日

(31)【優先権主張番号】61/563,724

(32)【優先日】2011年11月25日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】13/421,773

(32)【優先日】2012年3月15日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】590002817

【氏名又は名称】三星エスディアイ株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＳＡＭＳＵＮＧ ＳＤＩ Ｃｏ．， ＬＴＤ．

(73)【特許権者】

【識別番号】595041660

【氏名又は名称】ロベルト ボッシュ ゲー．エム．ベー．ハー．

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(72)【発明者】

【氏名】權 ▲ミン▼亨

【審査官】 米田 健志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１５４９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１８３１６５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／２０〜２／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電極アセンブリと、
前記電極アセンブリを収容するケースと、
前記ケースの開口を覆うキャッププレートと、
折れ曲がっていてコーナー部を有する集電部材と、を含み、
前記集電部材は、
前記電極アセンブリに締結される集電部と、
前記集電部材の前記コーナー部において前記集電部から延長される端子締結部と、
ヒューズ部と、を含み、
前記集電部材は、前記ヒューズ部に隣接して形成されたヒューズホールを有し、
前記ヒューズ部は、前記集電部材の第１側に形成される第１ヒューズ部と、前記第１側の反対側である前記集電部材の第２側に形成される第２ヒューズ部とを含み、
前記第１ヒューズ部と前記コーナー部との間の距離は、前記第２ヒューズ部と前記コーナー部との間の距離よりも大きい、２次電池。

【請求項2】

前記電極アセンブリと電気的に連結され、前記キャッププレートを貫通して前記ケースの外部に突出した電極端子をさらに含み、
前記電極端子は、前記端子締結部に締結される、請求項１に記載の２次電池。

【請求項3】

前記電極端子は、
前記端子締結部と前記キャッププレートとの間に位置する端子フランジと、
前記端子フランジの第１面から延長されて、前記キャッププレートを貫通して前記ケースの外部に突出した端子柱と、
を含む、請求項２に記載の２次電池。

【請求項4】

前記電極端子は、前記第１面の反対側である前記端子フランジの第２面から突出した支持突起をさらに含み、
前記端子締結部は、接合ホールを有し、前記支持突起は、前記接合ホールに収容されて前記端子締結部と前記電極端子とを締結する、請求項３に記載の２次電池。

【請求項5】

前記集電部材と前記キャッププレートとの間に位置する絶縁部材をさらに含み、
前記絶縁部材は、前記端子締結部を収容する第１締結溝と、前記端子フランジを収容する第２締結溝と、前記端子柱を貫通して収容する端子ホールとを含む、請求項３又は４に記載の２次電池。

【請求項6】

前記ヒューズ部は、前記端子締結部に形成される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の２次電池。

【請求項7】

前記ヒューズホールは、前記第１ヒューズ部と前記第２ヒューズ部との間に形成され、
前記第１ヒューズ部に隣接した前記ヒューズホールの第１端部と前記コーナー部との間の距離は、前記第２ヒューズ部に隣接した前記ヒューズホールの第２端部と前記コーナー部との間の距離よりも大きく形成される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の２次電池。

【請求項8】

前記ヒューズホールは、前記第１ヒューズ部と第２ヒューズ部との間に形成され、
前記ヒューズホールは、前記第１ヒューズ部に隣接した第１ヒューズホール部と、前記第２ヒューズ部に隣接した第２ヒューズホール部と、前記第１ヒューズホール部と前記第２ヒューズホール部との間で延長される第３ヒューズホール部と、を含み、
前記第１ヒューズホール部および第２ヒューズホール部は、前記コーナー部の折れ曲がり軸に沿った第１方向に実質的に平行な方向に延長され、前記第３ヒューズホール部は、前記第１方向に対して斜めな方向に前記第１ヒューズホール部と前記第２ヒューズホール部との間で延長される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の２次電池。

【請求項9】

前記２次電池は、電気自動車またはハイブリッド電気自動車を推進するモータ駆動の動力源の用途で適用される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の２次電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、２次電池に関する。

【背景技術】

【0002】

２次電池（ｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅ ｂａｔｔｅｒｙ）は、充電が不可能な一次電池とは異なり、充電および放電が可能な電池である。低容量の２次電池は、携帯電話機、ノートパソコンおよびビデオカメラのように携帯が可能な小型電子機器に使用され、大容量電池は、電気自動車、ハイブリッド自動車などのモータ駆動用電源として広く使用されている。

【0003】

最近、高エネルギー密度の非水電解液を利用した高出力２次電池が開発されており、前記高出力２次電池は、大電力を必要とする機器、例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車などのモータ駆動に使用され得るように複数の２次電池を直列に連結した大容量の電池から構成される。

【0004】

また、一つの大容量の２次電池は、通常直列に連結される複数の２次電池からなり、このような２次電池は、円筒型、及び角型などから構成され得る。

【0005】

金属などの材質からなるケースを有する２次電池内部に過電流が流れると、２次電池の温度が上昇して発火する危険がある。また、過電流により２次電池内部で電解液が分解されるなどの原因で２次電池の内部圧力が上昇すると、２次電池が爆発する危険がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

したがって、本発明は前記のような問題点を解決するために案出されたものであって、本発明の目的は、安全性が向上した２次電池を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一実施形態による２次電池は、電極アセンブリ、前記電極アセンブリを収容するケース、前記ケースの開口を覆うキャッププレート、および集電部材を含む。前記集電部材は、前記電極アセンブリに締結される集電部、前記集電部材の幅方向に沿った第１方向に延長される前記集電部材のコーナー部において前記集電部から延長される端子締結部、およびヒューズ部を含み、前記集電部材は、前記ヒューズ部に隣接して形成されたヒューズホールを有し、前記ヒューズホールの中心線は、前記第１方向に交差する方向に前記ヒューズ部を通じて延長される。

【0008】

前記ヒューズホールは、前記第１方向に延長される前記ヒューズ部の中心線に対して非対称に形成されてもよい。

【0009】

前記ヒューズ部の断面積は、前記集電部材の他の部分の断面積よりも小さく形成されてもよい。

【0010】

前記電極アセンブリと電気的に連結され、前記キャッププレートを貫通して前記ケースの外部に突出した電極端子をさらに含み、前記電極端子は、前記端子締結部に締結されてもよい。

【0011】

前記電極端子は、前記端子締結部と前記キャッププレートとの間に位置する端子フランジ、及び前記端子フランジの第１面から延長されて前記キャッププレートを貫通して前記ケースの外部に突出した端子柱を含む。

【0012】

前記電極端子は、前記第１面の反対側である前記端子フランジの第２面から突出した支持突起をさらに含み、前記端子締結部は、接合ホールを有し、前記支持突起は、前記接合ホールに収容されて前記端子締結部と前記電極端子とを締結する。

【0013】

前記集電部材と前記キャッププレートとの間に位置する絶縁部材をさらに含み、前記絶縁部材は、前記端子締結部を収容する第１締結溝と、前記端子フランジを収容する第２締結溝と、前記端子柱を貫通して収容する端子ホールとを含むことができる。

【0014】

前記端子締結部は、前記集電部から実質的に垂直に延長されて前記コーナー部を形成することができる。

【0015】

前記ヒューズ部は、前記端子締結部に形成されてもよい。

【0016】

前記ヒューズホールの前記中心線は、前記第１方向に対して斜め方向に延長される。

【0017】

前記ヒューズ部は、前記集電部材の第１側に形成される第１ヒューズ部と、前記第１側の反対側である前記集電部材の第２側に形成される第２ヒューズ部とを含むことができる。

【0018】

前記第１ヒューズ部と前記コーナー部との間の距離は、前記第２ヒューズ部と前記コーナー部との間の距離よりも大きく形成されてもよい。

【0019】

前記ヒューズホールは、前記第１ヒューズ部と第２ヒューズ部との間に形成され、前記第１ヒューズ部に隣接した前記ヒューズホールの第１端部と前記コーナー部との間の距離は、前記第２ヒューズ部に隣接した前記ヒューズホールの第２端部と前記コーナー部との間の距離よりも大きく形成されてもよい。

【0020】

前記ヒューズホールは、前記第１ヒューズ部と第２ヒューズ部との間に形成され、前記第１ヒューズ部に隣接した第１ヒューズホール部と、前記第２ヒューズ部に隣接した第２ヒューズホール部と、前記第１および第２ヒューズホール部の間で延長される第３ヒューズホール部とを含むことができる。

【0021】

前記第１および第２ヒューズホール部は、前記第１方向に実質的に平行な方向に延長され、前記第３ヒューズホール部は、前記第１方向に対して斜め方向に、前記第１ヒューズホール部と第２ヒューズホール部との間で延長されてもよい。

【0022】

前記ヒューズホールは、前記集電部材の第１側に形成される第１ヒューズホールと、前記第１側の反対側である前記集電部材の第２側に形成される第２ヒューズホールとを含み、前記ヒューズ部は、前記第１ヒューズホールと第２ヒューズホールとの間に形成されてもよい。

【0023】

前記第１ヒューズホールと前記コーナー部との間の距離は、前記第２ヒューズホールと前記コーナー部との間の距離よりも大きく形成されてもよい。

【0024】

前記ヒューズホールは、前記第１ヒューズホールと第２ヒューズホールとの間に形成される第３ヒューズホールをさらに含み、前記ヒューズ部は、前記第１ヒューズホールと第３ヒューズホールとの間に形成された第１ヒューズ部と、前記第２ヒューズホールと第３ヒューズホールとの間に形成された第２ヒューズ部とを含むことができる。

【0025】

前記第３ヒューズホールと前記コーナー部との間の距離は、前記第１ヒューズホールと前記コーナー部との間の距離および前記第２ヒューズホールと前記コーナー部との間の距離よりも大きく形成されてもよい。

【0026】

前記２次電池は、電気自動車またはハイブリッド電気自動車を推進するモータ駆動の動力源の用途で適用されてもよい。

【発明の効果】

【0027】

本発明の一実施形態によれば、集電部材にヒューズ部が形成されて安全性が向上するばかりか、集電部材の強度が向上して、外部からの衝撃または振動により集電部材が破損することを防止することができる。そのため、本発明の実施形態による２次電池は、電気自動車またはハイブリッド電気自動車への適用に特に適合する。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の第１実施形態による２次電池を示した斜視図である。

【図2】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図3】本発明の第１実施形態による２次電池の一部分を示した分解斜視図である。

【図4】本発明の第１実施形態による２次電池の集電部材を示した斜視図である。

【図5】本発明の第２実施形態による２次電池の集電部材を示した斜視図である。

【図6】本発明の第３実施形態による２次電池の集電部材を示した斜視図である。

【図7】本発明の第４実施形態による２次電池の集電部材を示した斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、添付図面を参照して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施することができるように本発明の実施形態を詳しく説明する。しかし、本発明は多様な異なる形態で実現することができ、以下で説明する実施形態に限定されない。そして、本明細書および図面において同一の符号は同一の構成要素を示す。

【0030】

図１は、本発明の第１実施形態による２次電池を示した斜視図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【0031】

図１および図２を参照して説明すれば、本第１実施形態による２次電池１０１は、正極１１と負極１２との間にセパレータ１３を介在して巻き取られた電極アセンブリ１０と、電極アセンブリ１０が内蔵されるケース２６と、ケース２６の開口に結合されたキャップアセンブリ３０とを含む。

【0032】

本第１実施形態による２次電池１０１は、リチウムイオン２次電池であって、角型であるものを例に挙げて説明する。ただし、本発明はこれに限定されず、本発明はリチウムポリマー電池または円筒型電池など多様な形態の電池に適用され得る。

【0033】

正極１１および負極１２は、薄板の金属箔から形成された集電体に活物質が塗布された領域であるコーティング部と、活物質がコーティングされていない領域である正極および負極無地部１１ａ、１２ａとを含む。

【0034】

正極無地部１１ａは、正極１１の長さ方向に沿って正極１１の一側端に形成され、負極無地部１２ａは、負極１２の長さ方向に沿って負極１２の他側端に形成される。そして、正極１１および負極１２は、絶縁体であるセパレータ１３を間に介在して巻き取られる。

【0035】

ただし、本発明はこれに限定されず、前記電極アセンブリ１０は、複数のシート（ｓｈｅｅｔ）からなる、正極と負極とがセパレータを間に置いて積層された構造からなってもよい。

【0036】

ケース２６は、ほぼ直六面体からなり、一面には開放された開口が形成される。キャップアセンブリ３０は、ケース２６の開口を覆うキャッププレート３１と、キャッププレート３１の外側に突出し、正極１１と電気的に連結された正極端子２１と、キャッププレート３１の外側に突出し、負極１２と電気的に連結された負極端子２２と、設定された内部圧力に応じて破断され得るように切欠３９ａが形成されたベント部材３９とを含む。

【0037】

キャッププレート３１は、薄板からなり、一側に電解液の注入のための電解液注入口２７が形成され、この電解液注入口２７を密封する密封キャップ３８がキャッププレート３１に固定設置される。

【0038】

正極端子２１は、キャッププレート３１を貫通して設置され、キャッププレート３１と正極端子２１との間においては、上部に位置する第１ガスケット２５と下部に位置する第２ガスケット２８とが、キャッププレート３１と正極端子２１とを絶縁させる。

【0039】

正極端子２１は、ほぼ円柱状からなり、正極端子２１には、正極端子２１を上部で支持するナット２９が設置され、正極端子２１の外周にはナット２９が締結され得るようにねじ山が形成される。ナット２９と第１ガスケット２５との間にはワッシャー２４が設置される。

【0040】

一方、正極端子２１は、集電部材４０を媒介として正極無地部１１ａと電気的に連結され、正極端子２１の下端には正極端子２１および集電部材４０を支持する端子フランジ２１ａが形成される。

【0041】

負極端子２２は、キャッププレート３１を貫通して設置され、キャッププレート３１と負極端子２２との間においては、上部に位置する第１ガスケット２５と下部に位置する第２ガスケット２８とがキャッププレート３１と負極端子２２とを絶縁させる。

【0042】

負極端子２２は、ほぼ円柱状からなり、負極端子２２には、負極端子２２を上部で支持するナット２９が設置され、負極端子２２の外周にはナット２９が締結され得るようにねじ山が形成される。ナット２９と第１ガスケット２５との間にはワッシャー２４が設置される。

【0043】

一方、負極端子２２は、集電部材５０を媒介として負極無地部１２ａと電気的に連結され、負極端子２２の下端には負極端子２２および集電部材５０を支持する端子フランジ２２ａが形成される。

【0044】

図３は、本発明の第１実施形態による２次電池の一部分を示した分解斜視図である。

【0045】

図３を参照してより詳しく説明すれば、正極端子２１は、端子フランジ２１ａから突出し、外周面がねじ加工された端子柱２１ｂと、端子フランジ２１ａの底からケース２６の底に向かって突出した支持突起２１ｃとを含む。

【0046】

下部絶縁部材６１は、キャッププレート３１の下側に位置し、集電部材４０の端子締結部４１が挿入される締結溝６１ａと、締結溝６１ａの上端において端子フランジ２１ａが挿入されるフランジ溝６１ｂと、端子柱２１ｂが挿入される端子ホール６１ｃとを有する。図２に示されているように、下部絶縁部材６２は、前記キャッププレート３１、前記集電部材５０、及び前記負極端子２２の間に同様に位置する。

【0047】

図４に示されているように、集電部材４０は、正極端子２１に固定される端子締結部４１と、端子締結部４１で折り曲げられて形成された集電部４２と、集電部４２の下部に形成された連結部４３と、連結部４３の両側端において折り曲げられて形成され、正極無地部１１ａに付着した集電片４５、４６とを含む。

【0048】

負極端子２２に連結された集電部材５０は、ヒューズホール４８を除いて前記集電部材４０と同一の構造からなるので、これに対する重複説明は省略する。

【0049】

端子締結部４１は、ほぼ四角板形状からなり、中央に、正極端子２１が挿入される締結ホール４７が形成される。締結ホール４７には、支持突起２１ｃが挿入されて、溶接により接合され得る。また、端子締結部４１には、ヒューズホール４８が形成され、ヒューズホール４８の両側端にはヒューズ部４４が形成される。

【0050】

集電部４２は、端子締結部４１でケース２６の底に向かって直角に折り曲げられて形成され、ケース２６の側面に平行に配置される。集電部４２の下端には連結部４３が形成され、連結部４３は集電部４２に平行に配置される。連結部４３の両側端には、正極無地部１１ａに溶接により接合される集電片４５、４６が形成される。

【0051】

ヒューズホール４８は、端子締結部４１の一側端から離隔して端子締結部４１の幅方向に伸びた第１ヒューズホール部４８ａ、第１ヒューズホール部４８ａから離隔配置されるとともに、端子締結部４１の他側端から離隔して端子締結部４１の幅方向に伸びた第２ヒューズホール部４８ｂ、および第１ヒューズホール部４８ａと第２ヒューズホール部４８ｂとを連結する第３ヒューズホール部４８ｃを含む。

【0052】

第１ヒューズホール部４８ａ及び第２ヒューズホール部４８ｂは、端子締結部４１の長さ方向において互いに異なる位置に形成される。つまり、第１ヒューズホール部４８ａと集電部４２との間の距離は、第２ヒューズホール部４８ｂと集電部４２との間の距離よりも大きく形成される。これによって、第３ヒューズホール部４８ｃは、第１ヒューズホール部４８ａ及び第２ヒューズホール部４８ｂに対して傾斜して伸びて形成される。前記のように、ヒューズホール４８は、集電部材４０の幅方向中心線に対する非対称構造からなる。

【0053】

また、ヒューズホール４８の中心線Ｌ１は、端子締結部４１と集電部４２とが連結されているコーナー部Ｃを前記集電部材４０の幅に沿って延長した幅方向Ｃ１と交差する方向に延長されて形成される。ヒューズホール４８の中心線Ｌ１は、第１ヒューズホール部４８ａの中心と第２ヒューズホール部４８ｂの中心とを連結した線によって定義される。ヒューズホール４８の中心線Ｌ１方向が縦方向応力に最もぜい弱であるため、端子締結部４１と集電部４２とが連結されるコーナー部Ｃを延長した幅方向Ｃ１と交差する方向に中心線Ｌ１が延長されて形成されると、縦方向応力に対する強度が向上する。一実施形態として、前記ヒューズホール４８の中心線Ｌ１は、前記コーナー部Ｃが前記集電部材４０の幅に沿って延長される幅方向Ｃ１に対して斜め方向に延長され得る。

【0054】

ヒューズ部４４は、第１ヒューズホール部４８ａと端子締結部４１の一側端との間に形成された第１ヒューズ部４４ａと、第２ヒューズホール部４８ｂと端子締結部４１の他側端との間に形成された第２ヒューズ部４４ｂとを含む。

【0055】

前記ヒューズホール４８の構成により、第１ヒューズ部４４ａ及び第２ヒューズ部４４ｂは端子締結部４１の長さ方向において互いに異なる位置に形成される。つまり、第１ヒューズ部４４ａと集電部４２との間の距離は、第２ヒューズ部４４ｂと集電部４２との間の距離よりも大きく形成される。一例として、前記ヒューズホール４８は、前記幅方向Ｃ１に延長されるヒューズ部４４の中心線Ｌ１’に対して非対称に形成される。

【0056】

本実施形態のように、第１ヒューズ部４４ａ及び第２ヒューズ部４４ｂが端子締結部４１の長さ方向に互いに異なる位置に形成されると、ヒューズ部４４が破損することを防止することができる。

【0057】

ヒューズ部が一直線上に形成された場合には、ヒューズ部に加えられる縦方向応力が大きくなり、振動又は衝撃によりヒューズ部が破損されることがある。これを防止するためにヒューズ部の断面積を大きく形成すれば、問題が発生した場合にもヒューズ部が溶融しない問題が発生し得る。

【0058】

しかし、本実施形態のように、第１ヒューズ部４４ａ及び第２ヒューズ部４４ｂが端子締結部４１の長さ方向に互いに異なる位置に形成されると、ヒューズ部４４に隣接した部分が縦方向応力を分散して支持するため、ヒューズ部４４が破損することを防止することができる。これによって、本実施形態による２次電池は、特に電気自動車またはハイブリッド電気自動車への適用に適する。

【0059】

一方、短絡などの原因で過電流が流れる場合、電流は、第１ヒューズ部４４ａ及び第２ヒューズ部４４ｂを通過して正極端子２１へ移動するため、周辺よりも断面積が小さい第１ヒューズ部４４ａ及び第２ヒューズ部４４ｂが溶融して電流の流れを遮断することができる。

【0060】

図５は、本発明の第２実施形態による２次電池の集電部材を示した斜視図である。

【0061】

図５に示されているように、集電部材７０は、正極端子２１に固定される端子締結部７１と、端子締結部７１で折り曲げられて形成された集電部７２と、集電部７２の下部に形成された連結部７３と、連結部７３の両側端で折り曲げられて形成され、正極無地部１１ａに付着される集電片７５、７６とを含む。

【0062】

端子締結部７１は、ほぼ四角板形状からなり、中央に、正極端子２１が挿入される締結ホール７７が形成される。締結ホール７７には、支持突起２１ｃが挿入されて、溶接により接合される。また、端子締結部７１にはヒューズホール７８が形成され、ヒューズホール７８の両側端にはヒューズ部７４が形成される。

【0063】

集電部７２は、端子締結部７１でケース２６の底に向かって直角に折り曲げられて形成され、ケース２６の側面と平行に配置される。集電部７２の下端には連結部７３が形成され、連結部７３は集電部７２と平行に配置される。連結部７３の両側端には、正極無地部１１ａに溶接により接合される集電片７５、７６が形成される。

【0064】

ヒューズホール７８の一側端部７８ａは、端子締結部７１の一側端から離隔配置され、ヒューズホール７８の他側端部７８ｂは、端子締結部７１の他側端部から離隔配置される。ヒューズホール７８の一側端部７８ａと他側端部７８ｂとは、端子締結部７１の長さ方向において互いに異なる位置に形成される。

【0065】

つまり、ヒューズホール７８の一側端部７８ａと集電部７２との間の距離は、ヒューズホール７８の他側端部７８ｂと集電部７２との間の距離よりも大きく形成される。これによって、ヒューズホール７８は、端子締結部７１の側端に対して傾斜して伸びて形成される。前記のように、ヒューズホール７８は、集電部材７０の幅方向中心線に対する非対称構造からなる。

【0066】

また、ヒューズホール７８の中心線Ｌ２は、端子締結部７１と集電部７２とが連結されるコーナー部Ｃを前記集電部材７０の幅方向に沿って延長した幅方向Ｃ１と交差する方向に延長されて形成される。ヒューズホール７８の中心線Ｌ２は、ヒューズホール７８の幅方向中央を連結した直線によって定義される。ヒューズホール７８の中心線Ｌ２方向が縦方向応力に最もぜい弱であるため、中心線Ｌ２が、端子締結部７１と集電部７２とが連結されるコーナー部Ｃを延長した幅方向Ｃ１に交差する方向に延長されて形成されると、縦方向応力に対する強度が向上する。一例として、前記ヒューズホール７８の中心線Ｌ２は、前記コーナー部Ｃを集電部材７０の幅に沿って延長した幅方向Ｃ１に対して斜め方向に延長される。

【0067】

ヒューズ部７４は、ヒューズホール７８の一側端部７８ａと端子締結部７１の一側端との間に形成された第１ヒューズ部７４ａと、ヒューズホール７８の他側端部７８ｂと端子締結部７１の他側端との間に形成された第２ヒューズ部７４ｂとを含む。第１ヒューズ部７４ａ及び第２ヒューズ部７４ｂは、ヒューズホール７８の端部と端子締結部７１の側端との間に形成されるため、周辺よりも小さい断面積を有する。

【0068】

前記ヒューズホール７８の構成により、第１ヒューズ部７４ａと第２ヒューズ部７４ｂとは、端子締結部７１の長さ方向に互いに異なる位置に形成される。つまり、第１ヒューズ部７４ａと集電部７２との間の距離は、第２ヒューズ部７４ｂと集電部７２との間の距離よりも大きく形成される。一例として、前記ヒューズホール７８は、前記幅方向Ｃ１に延長したヒューズ部４４の中心線Ｌ２’に対して非対称形成される。

【0069】

本実施形態のように、第１ヒューズ部７４ａと第２ヒューズ部７４ｂとが端子締結部７１の長さ方向に互いに異なる位置に形成されると、ヒューズ部７４が破損することを防止することができる。

【0070】

ヒューズ部が一直線上に形成された場合には、ヒューズ部に加えられる縦方向応力が大きくなり、振動や衝撃によりヒューズ部が破損することがある。これを防止するためにヒューズ部の断面積を大きく形成すれば、問題が発生した場合にもヒューズ部が溶融しない問題が発生し得る。

【0071】

しかし、本実施形態のように、第１ヒューズ部７４ａ及び第２ヒューズ部７４ｂが端子締結部７１の長さ方向に互いに異なる位置に形成されると、ヒューズ部７４と隣接した部分が縦方向応力を分散して支持するため、ヒューズ部７４が破損することを防止することができる。

【0072】

図６は、本発明の第３実施形態による２次電池の集電部材を示した斜視図である。

【0073】

図６に示されているように、集電部材８０は、正極端子２１に固定される端子締結部８１と、端子締結部８１で折り曲げられて形成された集電部８２と、集電部８２の下部に形成された連結部８３と、連結部８３の両側端で折り曲げられて形成され、正極無地部１１ａに付着される集電片８５、８６とを含む。

【0074】

端子締結部８１は、ほぼ四角板形状からなり、中央に、正極端子２１が挿入される締結ホール８７が形成される。締結ホール８７には、支持突起２１ｃが挿入されて、溶接により接合される。また、端子締結部８１には、ヒューズホール８８が形成される。ヒューズホール８８は、第１ヒューズホール８８ａ及び第２ヒューズホール８８ｂからなり、第１ヒューズホール８８ａと第２ヒューズホール８８ｂとの間にヒューズ部８４が形成される。

【0075】

集電部８２は、端子締結部８１でケース２６の底に向かって直角に折り曲げられて形成され、ケース２６の側面に平行に配置される。集電部８２の下端には連結部８３が形成され、連結部８３は集電部８２に平行に配置される。連結部８３の両側端には、正極無地部１１ａに溶接により接合される集電片８５、８６が形成される。

【0076】

第１ヒューズホール８８ａは、端子締結部８１の一側端から端子締結部８１の幅方向に伸びて形成され、第２ヒューズホール８８ｂは、端子締結部８１の他側端から端子締結部８１の幅方向に伸びて形成される。

【0077】

第１ヒューズホール８８ａ及び第２ヒューズホール８８ｂは、端子締結部８１の長さ方向において互いに異なる位置に形成される。つまり、第１ヒューズホール８８ａと集電部８２との間の距離は、第２ヒューズホール８８ｂと集電部８２との間の距離よりも大きく形成される。

【0078】

前記のように、ヒューズホール８８は、集電部材８０の幅方向中心線に対して非対称構造からなる。

【0079】

また、ヒューズホール８８の中心線Ｌ３は、端子締結部８１と集電部８２とが連結されるコーナー部Ｃを前記集電部材８０の幅に沿って延長した幅方向Ｃ１と交差する方向に延長されて形成される。ヒューズホール８８の中心線Ｌ３は、第１ヒューズホール８８ａの中心と第２ヒューズホール８８ｂの中心とを連結した直線によって定義される。ヒューズホール８８の中心線Ｌ３方向が縦方向応力に最もぜい弱であるため、中心線Ｌ３が、前記コーナー部Ｃを延長した幅方向Ｃ１と交差する方向に延長されて形成されると、縦方向応力に対する強度が向上する。一例として、ヒューズホール８８の中心線Ｌ３は、前記コーナー部Ｃを前記集電部材８０の幅に沿って延長した幅方向Ｃ１と斜めな方向に延長される。

【0080】

第１ヒューズホール８８ａと第２ヒューズホール８８ｂとは離隔配置され、第１ヒューズホール８８ａと第２ヒューズホール８８ｂとの間に、周辺よりも小さい断面積を有するヒューズ部８４が形成される。このような本実施形態によれば、ヒューズ部８４と隣接した部分とが縦方向応力を分散して支持するため、ヒューズ部８４が破損することを防止することができる。一例として、前記ヒューズホール８８は、幅方向Ｃ１に延長される前記ヒューズ部８４の中心線Ｌ３’に対して非対称形成される。

【0081】

図７は、本発明の第４実施形態による２次電池の集電部材を示した斜視図である。

【0082】

図７に示されているように、集電部材９０は、正極端子２１に固定される端子締結部９１と、端子締結部９１で折り曲げられて形成された集電部９２と、集電部９２の下部に形成された連結部９３と、連結部９３の両側端で折り曲げられて形成され、正極無地部１１ａに付着される集電片９５、９６とを含む。

【0083】

端子締結部９１は、ほぼ四角板形状からなり、中央に、正極端子２１が挿入される締結ホール９７が形成される。締結ホール９７には、支持突起２１ｃが挿入されて溶接により接合される。また、端子締結部９１には、ヒューズホール９８が形成される。

【0084】

ヒューズホール９８は、第１ヒューズホール９８ａ、第２ヒューズホール９８ｂ、および第３ヒューズホール９８ｃからなり、第１ヒューズホール９８ａと第３ヒューズホール９８ｃとの間、および第２ヒューズホール９８ｂと第３ヒューズホール９８ｃとの間にヒューズ部９４が形成される。

【0085】

集電部９２は、端子締結部９１でケース２６の底に向かって直角に折り曲げられて形成され、ケース２６の側面に平行に配置される。集電部９２の下端には連結部９３が形成され、連結部９３は集電部９２に平行に配置される。連結部９３の両側端には、正極無地部１１ａに溶接により接合される集電片９５、９６が形成される。

【0086】

第１ヒューズホール９８ａは、端子締結部９１の一側端から端子締結部９１の幅方向に伸びて形成され、第２ヒューズホール９８ｂは、端子締結部９１の他側端から端子締結部９１の幅方向に伸びて形成される。また、第３ヒューズホール９８ｃは、端子締結部９１の幅方向中央に形成される。

【0087】

第１ヒューズホール９８ａ及び第２ヒューズホール９８ｂは、端子締結部９１の長さ方向に同一の位置に形成され、第３ヒューズホール９８ｃは、第１ヒューズホール９８ａおよび第２ヒューズホール９８ｂに対して、端子締結部９１の長さ方向に異なる位置に形成される。

【0088】

つまり、第３ヒューズホール９８ｃと集電部９２との間の距離は、第１ヒューズホール９８ａおよび第２ヒューズホール９８ｂと集電部９２との間の距離よりも大きく形成される。

【0089】

また、第１ヒューズホール９８ａの中心と第３ヒューズホール９８ｃの中心とを連結した第１中心線Ｌ４は、端子締結部９１と集電部９２とが連結されるコーナー部Ｃを前記集電部材９０の幅に沿って延長した幅方向Ｃ１と交差する方向に延長されて形成され、第２ヒューズホール９８ｂの中心と第３ヒューズホール９８ｃの中心とを連結した第２中心線Ｌ５は、端子締結部９１と集電部９２とが連結されるコーナー部Ｃを前記集電部材９０の幅に沿って延長した幅方向Ｃ１と交差する方向に延長されて形成される。

【0090】

ヒューズホール９８ａ、９８ｂ、９８ｃの中心を連結した方向が縦方向応力に最もぜい弱であるため、中心線Ｌ４、Ｌ５が前記コーナー部Ｃを延長した幅方向Ｃ１と交差する方向に延長されて形成されると、縦方向応力に対する強度が向上する。一例として、前記ヒューズホール９８の中心線Ｌ４、Ｌ５は、前記コーナー部Ｃを前記集電部材９０の幅に沿って延長した幅方向Ｃ１に対して斜め方向に延長される。

【0091】

第１ヒューズホール９８ａと第３ヒューズホール９８ｃとは離隔配置され、第１ヒューズホール９８ａと第３ヒューズホール９８ｃとの間に、周辺よりも小さい断面積を有する第１ヒューズ部９４ｂが形成される。また、第２ヒューズホール９８ｂと第３ヒューズホール９８ｃとは離隔配置され、第２ヒューズホール９８ｂと第３ヒューズホール９８ｃとの間に、周辺よりも小さい断面積を有する第２ヒューズ部９４ａが形成される。一例として、前記ヒューズホール９８は、前記幅方向Ｃ１に延長される前記ヒューズ部９４の中心線Ｌ４’に対して非対称に形成される。

【0092】

このように本実施形態によれば、集電部材９０では、ヒューズ部９４に隣接した部分が縦方向応力を分散して支持するため、ヒューズ部９４が破損することを防止することができる。

【0093】

以上で、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明がこれに限定されず、特許請求の範囲と発明の詳細な説明および添付図面の範囲内で多様に変形して実施することができる。

【符号の説明】

【0094】

１０１ ２次電池
１０ 電極アセンブリ
１１ 正極
１１ａ 正極無地部
１２ 負極
１２ａ 負極無地部
１３ セパレータ
２１ 正極端子
２２ 負極端子
２１ａ 端子フランジ
２１ｂ 端子柱
２１ｃ 支持突起
２４ ワッシャー
２５ 第１ガスケット
２６ ケース
２７ 電解液注入口
２８ 第２ガスケット
２９ ナット
３０ キャップアセンブリ
３１ キャッププレート
３８ 密封キャップ
３９ ベント部材
３９ａ 切欠
４０、５０、７０、８０、９０ 集電部材
４１、７１、８１、９１ 端子締結部
４２、７２、８２、９２ 集電部
４３、７３、８３、９３ 連結部
４４、７４、８４、９４ ヒューズ部
４４ａ、７４ａ、９４ａ 第１ヒューズ部
４４ｂ、７４ｂ、９４ｂ 第２ヒューズ部
４５、４６、７５、７６、８５、８６、９５、９６ 集電片
４７、７７、８７、９７ 締結ホール
４８、７８、８８、９８ ヒューズホール
４８ａ 第１ヒューズホール部
４８ｂ 第２ヒューズホール部
４８ｃ 第３ヒューズホール部
６１ 下部絶縁部材
６１ａ 締結溝
６１ｂ フランジ溝
６１ｃ 端子ホール
７８ａ 一側端部
７８ｂ 他側端部
８８ａ、９８ａ 第１ヒューズホール
８８ｂ、９８ｂ 第２ヒューズホール
９８ｃ 第３ヒューズホール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】