特許 6091815 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】6091815

(24)【登録日】2017年2月17日

(45)【発行日】2017年3月8日

(54)【発明の名称】２次電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/34 20060101AFI20170227BHJP

   H01M 2/26 20060101ALI20170227BHJP

   H01M 2/04 20060101ALI20170227BHJP

   H01M 2/12 20060101ALI20170227BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/34 A

   H01M2/26 A

   H01M2/04 A

   H01M2/12 101

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-196922(P2012-196922)

(22)【出願日】2012年9月7日

(65)【公開番号】特開2013-219003(P2013-219003A)

(43)【公開日】2013年10月24日

【審査請求日】2015年6月22日

(31)【優先権主張番号】10-2012-0036292

(32)【優先日】2012年4月6日

(33)【優先権主張国】KR

(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】▲ビュン▼ 相轅

(72)【発明者】

【氏名】尹 ▲海▼權

(72)【発明者】

【氏名】韓 ▲ミン▼烈

【審査官】 山内 達人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０５４２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１５４９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５８５５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１２４２１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１０４５２８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電極板、第２電極板、および前記第１電極板と前記第２電極板との間に介在するセパレータを含む電極組立体；
前記第１電極板と電気的に連結され、ヒューズ領域を有する第１集電体；
前記電極組立体および前記第１集電体を収容するケース；
前記ケースの開口を密封し、短絡ホールを有するキャッププレート；
前記短絡ホールに設けられ、前記第１電極板と電気的に連結されている第１短絡部材；
前記キャッププレートの上面から離隔し、前記第１短絡部材と向かい合って前記第２電極板と電気的に連結される第２短絡部材；および
前記ケース内部で、前記ヒューズ領域で発生するガスを前記第１短絡部材に誘導する誘導部材を含み、
前記第１短絡部材は、
予め設定された圧力より大きな圧力を受けると形態が反転して、前記第２短絡部材と電気的に接触するように形成されることを特徴とする２次電池。

【請求項2】

前記誘導部材は、
一側部に第１開放部を有し、他側部に第２開放部を有するダクト（ｄｕｃｔ）形態からなることを特徴とする請求項１に記載の２次電池。

【請求項3】

前記誘導部材の一側部は、
前記第１開放部が、前記ヒューズ領域と対向するように前記第１集電体と連結されることを特徴とする請求項２に記載の２次電池。

【請求項4】

前記誘導部材の他側部は、
前記第２開放部が、前記第１短絡部材と対向し、前記第１短絡部材および前記キャッププレートの下面と離隔していることを特徴とする請求項２に記載の２次電池。

【請求項5】

前記誘導部材の他側部は、
前記第１短絡部材に向かって突出する形態からなることを特徴とする請求項４に記載の２次電池。

【請求項6】

前記誘導部材の他側部は、
前記第２開放部が前記第１短絡部材に向かうように突出して前記キャッププレートの下面と連結され、
前記誘導部材の他側部の突出部分は、
前記ケース内部と通じる少なくとも一つ以上の第３開放部を有することを特徴とする請求項２に記載の２次電池。

【請求項7】

前記ヒューズ領域は、
前記第１集電体の他の領域より断面積が小さいことを特徴とする請求項１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って、一つの電池セルがパック形態に包装された低容量電池である場合には、携帯電話機およびカムコーダーのような携帯が可能な小型電子機器に用いられ、一方、電池パックが数十個連結された電池パック単位の大容量電池である場合には、ハイブリッド自動車などのモータ駆動用電源として幅広く用いられている。

【0003】

２次電池は様々な形状で製造されているが、代表的な形状には円筒形、角形が挙げられ、正、負極板の間に絶縁体であるセパレータを介在して形成された電極組立体と電解液とをケースに内装設置し、ケースに電極端子が形成されたキャップ組立体を設置して構成される。

【0004】

一方、２次電池は外部短絡によってヒューズ領域が溶けながらアーク（ａｒｃ）を発生する。このように発生するアークはヒューズ領域だけでなく２次電池の他の領域に転移して発火や爆発などの問題を起こす可能性がある。したがって、外部短絡に対する安全性が向上した構造の２次電池が要求されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、過充電および外部短絡に対して安定性が向上した２次電池を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施例による２次電池は、第１電極板、第２電極板、および前記第１電極板と前記第２電極板との間に介在するセパレータを含む電極組立体；前記第１電極板と電気的に連結され、ヒューズ領域を有する第１集電体；前記電極組立体および前記第１集電体を収容するケース；前記ケースの開口を密封し、短絡ホールを有するキャッププレート；前記短絡ホールに設けられる第１短絡部材；前記キャッププレートの上面から離隔し、前記第１短絡部材と向かい合って前記第２電極板と電気的に連結される第２短絡部材；および前記ケース内部で前記第１短絡部材にガス移動を誘導する誘導部材を含む。

【0007】

また、前記誘導部材は、一側部に第１開放部を有し、他側部に第２開放部を有するダクト（ｄｕｃｔ）形態からなることができる。

【0008】

また、前記誘導部材の一側部は、前記第１開放部が前記ヒューズ領域と対向するように前記第１集電体と連結されることができる。

【0009】

また、前記誘導部材の他側部は、前記第２開放部が前記第１短絡部材と対向し、前記第１短絡部材および前記キャッププレートの下面と離隔できる。

【0010】

また、前記誘導部材の他側部は、前記第１短絡部材に向かって突出する形態からなることができる。

【0011】

また、前記誘導部材の他側部は、前記第２開放部が前記第１短絡部材に向かうように突出して前記キャッププレートの下面と連結され、前記誘導部材の他側部の突出部分は、前記ケース内部と通じる少なくとも一つ以上の第３開放部を有することができる。

【0012】

また、前記ヒューズ領域は、前記第１集電体の他の領域より断面積が小さく形成されることができる。

【0013】

また、前記第１短絡部材は、予め設定された圧力より大きい圧力を受けると形態が反転して前記第２短絡部材と電気的に接触できるように形成されることができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、過充電および外部短絡に対して安定性が向上した２次電池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施例による２次電池を示す斜視図である。

【図2】図１のＩ−Ｉ’線に沿って切り取った２次電池を示す断面図である。

【図3a】本発明の一実施例による第１集電体および該第１集電体に形成される第１ヒューズ領域を示す斜視図である。

【図3b】本発明の一実施例による第１集電体および該第１集電体に形成される第２ヒューズ領域を示す斜視図である。

【図3c】本発明の一実施例による第１集電体および該第１集電体に形成される第３ヒューズ領域を示す斜視図である。

【図4】本発明の一実施例による第２集電体を示す斜視図である。

【図5a】本発明の一実施例による第１誘導部材を示す斜視図である。

【図5b】本発明の一実施例による第２誘導部材を示す斜視図である。

【図5c】本発明の一実施例による第３誘導部材を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できる程度に、本発明の好ましい実施例を図面を参照して詳細に説明する。

【0017】

図１は、本発明の一実施例による２次電池１００を示す斜視図である。図２は、図１のＩ−Ｉ’線に沿って切り取った２次電池１００を示す断面図である。

【0018】

図１および図２を参照すれば、本発明の一実施例による２次電池１００は、電極組立体１１０、第１集電体１２０、第２集電体１３０、ケース１４０、キャップ組立体１５０、第１短絡部材１６０、第２短絡部材１６１および誘導部材１７０を含む。

【0019】

前記電極組立体１１０は、薄い板型あるいは膜型からなる第１電極板１１１、セパレータ１１３、第２電極板１１２の積層体を巻き取るか重ねることにより形成される。ここで、第１電極板１１１は正極として作用でき、第２電極板１１２は陰極として作用することができる。

【0020】

前記第１電極板１１１は、アルミニウムのような金属箔からなる第１電極集電体に遷移金属酸化物などの第１電極活物質を塗布することによって形成され、第１電極活物質が塗布されない領域である第１電極無地部１１１ａを含む。前記第１電極無地部１１１ａは第１電極板１１１と、第１電極板外部との間の電流が流れる通路となる。ただし、前記第１電極板１１１の材質を限定するものではない。

【0021】

前記第２電極板１１２は、ニッケルまたは銅のような金属箔からなる第２電極集電体に黒鉛または炭素などの第２電極活物質を塗布することによって形成され、第２電極活物質が塗布されない領域である第２電極無地部１１２ａを含む。前記第２電極無地部１１２ａは第２電極板１１２と、第２電極板外部との間の電流が流れる通路となる。ただし、前記第２電極板１１２の材質を限定するものではない。

【0022】

このような第１電極板１１１および第２電極板１１２は極性を異にして配置される。

【0023】

前記セパレータ１１３は、第１電極板１１１と第２電極板１１２との間に位置して短絡を防止し、リチウムイオンの移動を可能にする役割を果たし、ポリエチレンやポリプロピレンやポリエチレンとポリプロピレンとの複合フイルムからなることができる。ただし、前記セパレータ１１３の材質を限定するものではない。

【0024】

このような電極組立体１１０の両側端部には第１電極板１１１および第２電極板１１２にそれぞれ電気的に連結するための第１集電体１２０と第２集電体１３０とが結合する。

【0025】

前記第１集電体１２０は、アルミニウムおよびアルミニウム合金などの導電性材質からなり、電極組立体１１０の一側端部に突出した第１電極無地部１１１ａと接触することによって、第１電極板１１１と電気的に連結される。前記第１集電体１２０は、第１連結部１２１、第１延長部１２３、第１端子ホール１２４および第１ヒューズホール１２５を含んで構成される。前記第１集電体１２０の具体的な構成については以下に詳しく説明する。

【0026】

前記第２集電体１３０は、銅、銅合金、ニッケルおよびニッケル合金などの導電性材質からなり、電極組立体１１０の他側端部に突出した第２電極無地部１１２ａと接触することによって第２電極板１１２と電気的に連結される。前記第２集電体１３０は、第２連結部１３１、第２延長部１３３および第２端子ホール１３４を含んで構成される。前記第２集電体１３０の具体的な構成については以下に詳しく説明する。

【0027】

前記ケース１４０は、アルミニウム、アルミニウム合金またはニッケルメッキをされたスチールのような導電性金属からなり、電極組立体１１０、第１集電体１２０および第２集電体１３０が挿入安着できるケース開口部が形成されたほぼ六面体形状からなる。図２では、ケース１４０とキャップ組立体１５０とが結合された状態で示されているので、ケース開口部が示されなかったが、キャップ組立体１５０の周り部分が実質的に開放された部分である。一方、ケース１４０の内面は絶縁処理されて、電極組立体１１０、第１集電体１２０、第２集電体１３０およびキャップ組立体１５０と絶縁される。ここで、前記ケース１４０は一つの極性、例えば正極として作用することができる。

【0028】

前記キャップ組立体１５０は前記ケース１４０に結合される。前記キャップ組立体１５０は、具体的には、キャッププレート１５１、第１電極端子１５２、第２電極端子１５３、ガスケット１５４、ナット１５５を含んで構成されることができる。また、前記キャップ組立体１５０は、栓１５６、ベントプレート１５７、連結板１５８、上部絶縁部材１５９、第１短絡部材１６０、第２短絡部材１６１および下部絶縁部材１６２をさらに含むことができる。

【0029】

前記キャッププレート１５１は、ケース１４０の開口を密封し、ケース１４０と同じ材質からなることができる。ここで、前記キャッププレート１５１はケース１４０と同じ極性を持つことができる。

【0030】

前記第１電極端子１５２は、キャッププレート１５１の一側を貫通して第１集電体１２０と電気的に連結される。前記第１電極端子１５２は、柱型に形成されることができ、キャッププレート１５１の上部に露出した上部柱の外周縁にはねじ山が形成され、キャッププレート１５１の下部に位置する下部柱には第１電極端子１５２がキャッププレート１５１から抜けないようにフランジ１５２ａが形成され、第１電極端子１５２の中でフランジ１５２ａの下部に位置する一部柱は第１集電体１２０の第１端子ホール１２４に嵌合される。ここで、前記第１電極端子１５２はキャッププレート１５１と電気的に連結されることができる。

【0031】

前記第２電極端子１５３は、キャッププレート１５１の他方を貫通して第２集電体１３０と電気的に連結される。前記第２電極端子１５３は第１電極端子１５２と同じ形状を有するので、重複した説明は省略する。ただし、前記第２電極端子１５３はキャッププレート１５１と絶縁される。

【0032】

前記ガスケット１５４は、第１電極端子１５２および第２電極端子１５３のそれぞれとキャッププレート１５１との間に配置され、絶縁性材質から形成されて、第１電極端子１５２および第２電極端子１５３のそれぞれとキャッププレート１５１との間を密封させる。このような前記ガスケット１５４は、外部の水分が２次電池１００の内部に侵入できないようにしたり、２次電池１００の内部に収容された電解液が外部に流出しないようにする。

【0033】

前記ナット１５５は、第１電極端子１５２および第２電極端子１５３のそれぞれに形成されたねじ山に沿って締結されて、第１電極端子１５２および第２電極端子１５３のそれぞれをキャッププレート１５１に固定させる。

【0034】

前記栓１５６は、キャッププレート１５１の電解液注入口１５１ａを密封し、ベントプレート１５７は、キャッププレート１５１のベントホール１５１ｂに設置され、設定された圧力で開放されるように形成されたノッチ１５７ａを含む。

【0035】

前記連結板１５８は、第１電極端子１５２とキャッププレート１５１との間に第１電極端子１５２が嵌合されるように形成され、ナット１５５を通じてキャッププレート１５１とガスケット１５４とに密着される。このような連結板１５８は、第１電極端子１５２とキャッププレート１５１とを電気的に連結する。

【0036】

前記上部絶縁部材１５９は、第２電極端子１５３とキャッププレート１５１との間に配置され、第２電極端子１５３が嵌合されるように形成され、キャッププレート１５１とガスケット１５４とに密着される。このような上部絶縁部材１５９は、第２電極端子１５３とキャッププレート１５１とを絶縁させる。

【0037】

前記下部絶縁部材１６２は、第１集電体１２０と第２集電体１３０のそれぞれとキャッププレート１５１との間に形成され、不必要な短絡の発生を防止する。

【0038】

前記第１短絡部材１６０は、キャッププレート１５１の短絡ホール１５１ｃに設置され、キャッププレート１５１と同じ極性を有する。前記第１短絡部材１６０は、下に凸のラウンド部と、キャッププレート１５１に固定されたエッジ部を含む反転プレートからなることができる。

【0039】

前記第１短絡部材１６０は、２次電池１００に過充電または外部短絡が発生して内部圧力が設定圧力より大きくなる場合、反転して上に膨らんだ形状に突出することができる。ここで、外部短絡とは、ケース１４０の外部に露出している第１電極端子１５２と第２電極端子１５３とが外部の伝導性物体によって短絡されることを意味する。

【0040】

前記第２短絡部材１６１は、キャッププレート１５１から離隔された外側、つまり、上部絶縁部材１５９の上に配置され、第２電極端子１５３が嵌合されるように形成され、短絡ホール１５１ｃを覆うように延長される。前記第２短絡部材１６１は、第２電極端子１５３と電気的に連結される。このような第２短絡部材１６１は、過充電または外部短絡が発生して内部圧力が設定圧力より大きくなる場合、上に膨らんだ形状に突出する第１短絡部材１６０と接触して短絡を誘発させる。

【0041】

２次電池１００に過充電が発生する場合、前記第１短絡部材１６０が反転して第２短絡部材１６１と短絡され、このような場合、非常に高い電流が流れるようになって熱が発生することになる。このように発生する熱によって第１集電体１２０に形成されたヒューズ領域が切れることになり、２次電池１００の電気的連結が遮断されることができる。

【0042】

一方、２次電池１００に外部短絡が発生する場合、まず、２次電池１００には第２電極端子１５３、第２集電体１３０、電極組立体１１０、第１集電体１２０および第１電極端子１５２の方向に第１電流経路が形成されることができる。このとき、第１集電体１２０に形成されたヒューズ領域が溶けながらアークとそのアークによるガスが発生することになるが、誘導部材１７０が第１集電体１２０のヒューズ領域で発生するガスを直接前記第１短絡部材１６０に移動するように誘導することによって、第１短絡部材１６０に前記ガスによる圧力が短時間内に集中的に加わるようにすることができる。このような誘導部材１７０に対する具体的な構成については以下に詳しく説明する。

【0043】

前記第１短絡部材１６０は、前記誘導部材１７０を通じて供給されるガスによって加わる圧力が一定値以上になると、反転して第２短絡部材１６１と短絡されることができる。このとき、２次電池１００には前記第１電流経路だけでなく、第１短絡部材１６０と第２短絡部材１６１の短絡によって、第２電極端子１５３、第２短絡部材１６１、第１短絡部材１６０およびケース１４０に連結される新たな第２電流経路が形成されることができる。このような場合、第１集電体１２０のヒューズ領域に集中する電流量を減少させてアーク発生を止めることができる。

【0044】

例えば、誘導部材１７０がない状態で外部短絡が発生すると、アークガスによってケース１４０の内部圧力が増加するが、第１集電体１２０のヒューズ領域で発生したアークが転移する時間が第１短絡部材１６０が動作するまでにかかる時間よりも短いので、第１短絡部材１６０が正常に動作できないことがある。つまり、第１集電体１２０はケース１４０と電気的に連結されているので、第１集電体１２０で発生したアークは、ケース１４０などに転移してホールを形成することになり、前記ホールを通してガスがケース１４０の外部に抜け出して、結局、第１短絡部材１６０が正常に動作する程の圧力が供給されない場合がある。

【0045】

したがって、２次電池１００は外部短絡によって最初発生したアークが他の部分に転移する前に、誘導部材１７０を通じて第１短絡部材１６０と第２短絡部材１６１との短絡を迅速に誘導してアークを除去することによって、２次電池１００の安全性を向上させることができる。

【0046】

以下、添付図面を参照して、第１集電体と該第１集電体に形成されたヒューズ領域の具体的な構成について説明する。また、以下、ヒューズ領域の実施形態毎に第１集電体の符号を１２０Ａ、１２０Ｂおよび１２０Ｃに区分して説明し、これに伴い、ヒューズ領域を第１ないし第３ヒューズ領域１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃに区分して説明する。

【0047】

図３ａは、本発明の一実施例による第１集電体１２０Ａおよび該第１集電体１２０Ａに形成された第１ヒューズ領域１２６ａを示す斜視図である。

【0048】

図３ａを参照すれば、第１集電体１２０Ａは第１連結部１２１と第１延長部１２３とを含んで形成されることができる。

【0049】

前記第１集電体１２０Ａの第１連結部１２１は、電極組立体１１０の上部とキャップ組立体１５０の下部との間に設置され、プレート形態に形成される。前記第１連結部１２１は連結幅Ｗｃを有することができる。前記第１連結部１２１の一側には第１ヒューズ領域１２６ａが形成され、他側には第１端子ホール１２４が形成されることができる。ここで、前記第１端子ホール１２４は、第１連結部１２１の他側、つまり、第１ヒューズ領域１２６ａと重ならない領域に形成され、前記キャップ組立体１５０の第１電極端子１５２が嵌合されて結合される空間を提供する。

【0050】

前記第１ヒューズホール１２５ａは第１連結部１２１の第１ヒューズ領域１２６ａに形成される。前記第１ヒューズホール１２５ａは第１集電体１２０Ａ中の第１ヒューズ領域１２６ａが第１端子ホール１２４が形成された領域を除いた他の領域より小さい断面積を持つようにする。前記第１ヒューズホール１２５ａは、第１連結部１２１の幅方向に長四角形状であり、ひとつからなることができるが、このような形状と形成された個数に本発明を限定するものではない。このように第１ヒューズホール１２５ａによって第１集電体１２０Ａの他の領域より小さな断面積を有するように形成された第１ヒューズ領域１２６ａは、２次電池１００の短絡が発生して第１集電体１２０Ａに大きな電流が流れる場合に、熱が発生し、このように発生した熱によって溶融して、ケース１４０およびキャッププレート１５１のそれぞれと電極組立体１１０との間の電流の流れを遮断する役割を果たす。ここで、２次電池１００の短絡は、正極として作用をするケース１４０またはキャッププレート１５１を通じて、外部伝導性物体が２次電池１００を貫通して入る場合に発生する短絡であることができる。

【0051】

前記第１延長部１２３は、第１連結部１２１の端部から切曲延長され、第１電極無地部１１１ａと実質的に接触するプレート形態に形成される。前記第１延長部１２３は連結幅Ｗｃより大きな延長幅Ｗｅを有することができる。前記連結幅Ｗｃが延長幅Ｗｅより小さい理由は、２次電池１００の内部圧力が設定圧力以上であるとき、２次電池１００の内部ガスをオープンされるベントプレート１５７側に容易に移動させるためである。ここで、前記第１連結部１２１と第１延長部１２３とが結合する角部を‘Ｃ’といい、前記第１連結部１２１と第１延長部１２３は前記角部Ｃを中心に垂直をなすことができる。

【0052】

一方、前記第１ヒューズ領域１２６ａが第１連結部１２１に形成される形態を説明したが、第１延長部１２３中の電解液と接触しない領域、つまり、角部Ｃと近い領域に形成されることもできる。

【0053】

図３ｂは、本発明の一実施例による第１集電体１２０Ｂおよび該第１集電体１２０Ｂに形成された第２ヒューズ領域１２６ｂを示す斜視図である。

【0054】

図３ｂに示される第１集電体１２０Ｂは、図３ａに示される第１集電体１２０Ａと比較して第２ヒューズ領域１２６ｂの構成が異なるだけで、その他は同一に構成される。図３ｂに示される第１集電体１２０Ｂには、複数個の第２ヒューズホール１２５ｂが形成されることによって、第１集電体１２０Ｂの他の領域より小さい断面積を有する第２ヒューズ領域１２６ｂが構成される。ここで、前記第２ヒューズ領域１２６ｂは、第１端子ホール１２４が形成された領域を除いた第１集電体１２０Ｂの他の領域の断面積より小さく形成される。

【0055】

図３ｃは、本発明の一実施例による第１集電体１２０Ｃおよび該第１集電体１２０Ｃに形成された第３ヒューズ領域１２６ｃの構造を示す斜視図である。

【0056】

図３ｃに示される第１集電体１２０Ｃは、図３ａに示される第１集電体１２０Ａおよび図３ｂに示される第１集電体１２０Ｂと比較して、第３ヒューズ領域１２６ｃの構成が異なるだけで、その他は同一に構成される。第３ヒューズ領域１２６ｃはリード形態に形成され、第１端子ホール１２４が形成された領域を除いた第１集電体１２０Ｃの他の領域の断面積より小さく形成される。第３ヒューズ領域１２６ｃの断面積が第１集電体１２０Ｃ中の第１端子ホール１２４が形成された領域を除いた他の領域の断面積より小さくするために、第３ヒューズ領域１２６ｃは、第１集電体１２０Ｃの幅、例えば連結幅Ｗｃより小さい幅を有したり、第１集電体１２０Ｃの厚さ、例えば連結厚さＴｃより小さい厚さを有することができる。また、第３ヒューズ領域１２６ｃは第１集電体１２０Ｃの連結幅Ｗｃより小さい幅を有して第１集電体１２０Ｃの連結厚さＴｃより小さい厚さを有するように形成されることができる。

【0057】

図４は、本発明の一実施例による第２集電体１３０を示す斜視図である。

【0058】

図４を参照すれば、第２集電体１３０は第２連結部１３１と第２延長部１３３とを含んで形成されることができる。

【0059】

前記第２連結部１３１は、電極組立体１１０の上部とキャップ組立体１５０の下部との間に設置され、プレート形態に形成される。前記第２連結部１３１は連結幅Ｗｃを有することができる。前記第２連結部１３１には第２端子ホール１３４が形成されることができる。前記第２端子ホール１３４は前記キャップ組立体１５０の第２電極端子１５３が嵌合されて結合される空間を提供する。

【0060】

前記第２延長部１３３は、第２連結部１３１の端部から切曲延長され、第２電極無地部１１２ａと実質的に接触するプレート形態に形成される。前記第２延長部１３３は連結幅Ｗｃより大きい延長幅Ｗｅを有することができる。ここで、前記第２連結部１３１と第２延長部１３３とが結合する角部を‘Ｃ’いい、第２連結部１３１と第２延長部１３３は前記角部Ｃを中心に垂直をなすことができる。

【0061】

以下、添付図面を参照して、誘導部材１７０の具体的な構成について説明する。また、以下、誘導部材１７０の実施形態毎に第１ないし第３誘導部材１７０Ａ、１７０Ｂ、１７０Ｃに区分して説明する。

【0062】

図５ａは、本発明の一実施例による第１誘導部材１７０Ａを示す斜視図である。

【0063】

図５ａを参照すれば、第１誘導部材１７０Ａは、一側部１７１に第１開放部１７１ａを有し、他側部１７３に第２開放部１７３ａを有するダクト（ｄｕｃｔ）形態からなることができる。

【0064】

前記一側部１７１は、第１開放部１７１ａが第１集電体１２０のヒューズ領域１２６ａ、１２６ｂまたは１２６ｃと対向するように第１集電体１２０と連結される。前記他側部１７３の第２開放部１７３ａは、第１短絡部材１６０と対向し、第１短絡部材１６０の方向に延長および突出した形態からなる。したがって、ヒューズ領域１２６ａ、１２６ｂまたは１２６ｃに発生するガスは、ヒューズ領域１２６ａ、１２６ｂまたは１２６ｃが位置するＦから第１誘導部材１７０Ａを通じて前記第１短絡部材１６０が位置するＦ’方向に移動でき、前記他側部１７３の突出した構造を利用して、アークガスによる圧力を前記第１短絡部材１６０により集中的に加える。このとき、前記他側部１７３は前記第１短絡部材１６０とキャッププレート１５１の下面と所定の間隔をおいて離隔する。２次電池１００に過充電が発生する場合にも内圧上昇によって前記第１短絡部材１６０が動作しなければならないので、前記他側部１７３とキャッププレート１５１とが離隔してケース１４０の内部と第１短絡部材１６０を連結する空間を提供するのが望ましい。

【0065】

前記第１誘導部材１７０Ａは電極組立体１１０とキャッププレート１５１との間に位置することができる。そのために、前記第１誘導部材１７０Ａは電極組立体１１０がケース１４０内部で移動するのを防止することができる。また、第１集電体１２０のヒューズ領域と第１短絡部材１６０の最短距離上に位置しているため、外部短絡時により迅速に第１短絡部材１６０を動作させることができる。

【0066】

図５ｂは、本発明の一実施例による第２誘導部材１７０Ｂを示す斜視図である。

【0067】

図５ｂを参照すれば、第２誘導部材１７０Ｂは、一側部１７１に第１開放部１７１ｂを有し、他側部１７５に第２開放部１７５ｂを有するダクト（ｄｕｃｔ）形態からなることができる。

【0068】

前記一側部１７１は、第１開放部１７１ｂが第１集電体１２０のヒューズ領域１２６ａ、１２６ｂまたは１２６ｃと対向するように第１集電体１２０と連結されることができる。前記他側部１７５の第２開放部１７５ｂは、第１短絡部材１６０と対向するように形成されることができる。したがって、ヒューズ領域１２６ａ、１２６ｂまたは１２６ｃに発生するガスは、ヒューズ領域１２６ａ、１２６ｂまたは１２６ｃが位置するＦから第２誘導部材１７０Ｂを通じて前記第１短絡部材１６０が位置するＦ’方向に移動することができる。前記第２誘導部材１７０Ｂの他側部１７５は、前記第１誘導部材１７０Ｂとは異なり、平らな構造からなることができる。また、前記第２誘導部材１７０Ｂの他側部１７５は、前記第１誘導部材１７０Ａの他側部１７３と同様に、前記第１短絡部材１６０とキャッププレート１５１の下面と所定の間隔をおいて離隔する。前記第１誘導部材１７０Ａと比較して、第２誘導部材１７０Ｂは、ケース１４０の内部と第１短絡部材１６０を連結する空間をさらに提供することによって、過充電時に第１短絡部材１６０がより敏感に反応できることになる。

【0069】

図５ｃは、本発明の一実施例による第３誘導部材１７０Ｃを示す斜視図である。

【0070】

図５ｃを参照すれば、第３誘導部材１７０Ｃは、一側部１７１に第１開放部１７１ａを有し、他側部１７７に第２開放部１７７Ｃ１および第３開放部１７７Ｃ２、１７７Ｃ３を有するダクト（ｄｕｃｔ）形態からなることができる。

【0071】

前記一側部１７１は、第１開放部１７１ａが第１集電体１２０のヒューズ領域１２６ａ、１２６ｂまたは１２６ｃと対向するように第１集電体１２０と連結されることができる。前記他側部１７７は、前記第２開放部１７７Ｃ１が前記第１短絡部材１６０と対向するように突出した構造からなることができる。したがって、ヒューズ領域１２６ａ、１２６ｂまたは１２６ｃに発生するガスは、ヒューズ領域１２６ａ、１２６ｂまたは１２６ｃが位置するＦから第３誘導部材１７０Ｃを通じて前記第１短絡部材１６０が位置するＦ’方向に移動することができる。前記第３開放部１７７Ｃ２、１７７Ｃ３は前記他側部１７７の側面にそれぞれ形成されることができるが、本発明の実施例は前記第３開放部１７７Ｃ２、１７７Ｃ３の位置を限定するものではない。このような第３開放部１７７Ｃ２、１７７Ｃ３は、少なくとも一つ以上形成されて、ケース１４０内部と第１短絡部材１６０を連結する空間を提供することができる。前記第３開放部１７７Ｃ２、１７７Ｃ３によって前記他側部１７７から相対的に突出した部分１７７Ｐ１、１７７Ｐ２が形成されることができる。このように、前記他側部１７７から突出した部分１７７Ｐ１、１７７Ｐ２はキャッププレート１５１の下面と連結しているので、前記誘導部材１７０Ｃの他側部１７７がキャッププレート１５１に固定されることができる。

【0072】

前記第１ないし第３誘導部材１７０Ａ、１７０Ｂ、１７０Ｃのうちのいずれか一つは電極組立体１１０とキャッププレート１５１との間に位置することができる。したがって、誘導部材の厚さと幅は、２次電池１００の全体の大きさに影響を与えないように設計することが好ましく、本発明は前記第１ないし第３誘導部材１７０Ａ、１７０Ｂ、１７０Ｃのサイズに限定されない。

【0073】

本発明は、上記実施例に限定されず、本発明の技術的要旨から逸脱しない範囲内で様々に修正、変形されて実施され得ることは本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者にとっては自明である。

【符号の説明】

【0074】

１００ ２次電池
１１０ 電極組立体
１２０ 第１集電体
１２５ ヒューズホール
１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ ヒューズ領域
１３０ 第２集電体
１４０ ケース
１５０ キャップ組立体
１６０ 第１短絡部材
１６１ 第２短絡部材
１７０ 誘導部材

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図3c】

【図4】

【図5a】

【図5b】

【図5c】