特許第6245830号(P6245830)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(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】6245830
(24)【登録日】2017年11月24日
(45)【発行日】2017年12月13日
(54)【発明の名称】二次電池
(51)【国際特許分類】
   H01M 2/02 20060101AFI20171204BHJP
   H01M 2/04 20060101ALI20171204BHJP
【FI】
   H01M2/02 A
   H01M2/04 A
【請求項の数】15
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2013-68371(P2013-68371)
(22)【出願日】2013年3月28日
(65)【公開番号】特開2013-206884(P2013-206884A)
(43)【公開日】2013年10月7日
【審査請求日】2016年3月28日
(31)【優先権主張番号】61/617,452
(32)【優先日】2012年3月29日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】13/754,762
(32)【優先日】2013年1月30日
(33)【優先権主張国】US
【前置審査】
(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】安 柄圭
(72)【発明者】
【氏名】金 重憲
(72)【発明者】
【氏名】朴 眞
(72)【発明者】
【氏名】金 悳中
(72)【発明者】
【氏名】權 ▲ミン▼亨
(72)【発明者】
【氏名】金 明▲チュル▼
【審査官】 田中 永一
(56)【参考文献】
【文献】 特開2003−223872(JP,A)
【文献】 特開2011−175942(JP,A)
【文献】 特開2009−302019(JP,A)
【文献】 特開2012−054221(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01M 2/02 − 2/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電極組立体と、
前記電極組立体を収容するケースと、
前記ケースの開口に設けられるキャッププレートと、
前記ケースの表面に結合される外部絶縁部材とを含み、
前記外部絶縁部材は、
前記キャッププレートに結合される絶縁カバーと、前記ケースの前記絶縁カバーと結合される絶縁テープとを含み、
前記絶縁テープは、前記ケースの一方の側面に配置された第1絶縁テープと、前記ケースの反対側に位置する他方の側面に配置された第2絶縁テープとを有し、これら第1および第2絶縁テープが重なる部分には段差が形成され、
前記絶縁カバーは、前記キャッププレートが設けられる前記ケースの一端に結合される本体と、該本体から突出するように形成されて前記ケース上の前記絶縁テープを前記段差とともに挟み込む側面部とを有し、
前記ケースに対向する前記絶縁カバーの一面には接着剤が塗布され、前記接着剤が塗布された絶縁カバーの前記一面は、前記キャッププレートおよび前記ケース上の前記絶縁テープに結合されることを特徴とする二次電池。
【請求項2】
前記絶縁テープの面積は、前記絶縁テープが結合される前記ケースの表面の面積より大きいことを特徴とする請求項1記載の二次電池。
【請求項3】
前記絶縁カバーは、前記ケースの一端で前記キャッププレートおよび前記ケースの一部と結合され、
前記絶縁テープは、前記ケースの前記一端と前記一端の反対側に位置する前記ケースの他端との間で延長する前記ケースの側面に結合されることを特徴とする請求項1記載の二次電池。
【請求項4】
前記第1絶縁テープは、前記開口が位置する前記ケースの一端と前記一端の反対側に位置する前記ケースの他端との間で延長する前記ケースの第1側面に結合され、
前記第2絶縁テープは、前記第1側面の反対側に位置し、前記ケースの前記一端と前記ケースの前記他端との間で延長する前記ケースの第3側面に結合されることを特徴とする請求項1記載の二次電池。
【請求項5】
前記第1絶縁テープは、前記ケースの前記第1側面に結合される第1本体と、前記ケースの前記第1および第3側面の間で延長する前記ケースの第2側面に結合される第11部分と、前記第1および第3側面の間で延長し、前記第2側面の反対側に位置する第4側面に結合される第12部分とを含み、
前記第2絶縁テープは、前記ケースの前記第3側面に結合される第2本体と、前記第2側面に結合される第21部分と、前記第4側面に結合される第22部分とを含むことを特徴とする請求項4記載の二次電池。
【請求項6】
前記ケースの前記第2側面の幅は、前記第1絶縁テープの前記第11部分と前記第2絶縁テープの前記第21部分との幅の和より小さいことを特徴とする請求項5記載の二次電池。
【請求項7】
前記ケースの前記第2側面および前記第4側面が前記第1側面および前記第3側面と直角をなす時、
前記第1絶縁テープの前記第11部分および前記第12部分は、前記第1絶縁テープの前記第1本体と直角をなし、
前記第2絶縁テープの前記第21部分および前記第22部分は、前記第2絶縁テープの前記第2本体と直角をなすことを特徴とする請求項5記載の二次電池。
【請求項8】
前記絶縁カバーは、前記本体と前記側面部によって形成され、前記ケースの前記一端が収容される固定溝を含むことを特徴とする請求項1記載の二次電池。
【請求項9】
前記絶縁カバーの前記側面部は、前記絶縁テープの一部を覆うことを特徴とする請求項1記載の二次電池。
【請求項10】
前記絶縁テープは、前記開口の反対側に位置する前記ケースの下端を覆うことを特徴とする請求項1記載の二次電池。
【請求項11】
前記ケースの前記下端を覆う前記絶縁テープの一部は、前記開口が位置する前記ケースの一端と前記一端と反対側に位置する前記ケースの他端との間で延長する前記ケースの側面に結合される前記絶縁テープの一部と角をなすことを特徴とする請求項10記載の二次電池。
【請求項12】
前記ケースの下端に結合される前記絶縁テープの一部の幅は、前記ケースの下端の幅より広いことを特徴とする請求項11記載の二次電池。
【請求項13】
前記外部絶縁部材は、前記開口の反対側に位置する前記ケースの下部に結合される下部絶縁カバーをさらに含むことを特徴とする請求項1記載の二次電池。
【請求項14】
前記下部絶縁カバーは、前記ケースの下部を覆う本体と、前記本体から延長し、前記絶縁テープの一部を覆う側面と、前記本体と側面によって形成され、前記ケースの下部が収容される収容溝とを含むことを特徴とする請求項13記載の二次電池。
【請求項15】
前記絶縁テープの厚さは、70μm〜100μmであることを特徴とする請求項1記載の二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、二次電池に関するものであって、より詳細には、ケースを効果的に絶縁する構造を含む二次電池に関するものである。
【背景技術】
【0002】
二次電池(rechargeable battery)は、充電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。低容量の二次電池は、携帯電話やノートパソコンおよびビデオカメラのように携帯可能な小型電子機器に用いられ、大容量電池は、ハイブリッド自動車などのモータ駆動用電源または大容量電力貯蔵装置として用いられている。
【0003】
最近、高エネルギー密度の非水電解液を用いた高出力二次電池が開発されており、前記高出力二次電池は、大電力を必要とする機器、例えば、電気自動車などのモータ駆動に使用できるように複数の二次電池を直列に連結して大容量の電池モジュールとして構成される。このような二次電池は円筒型や角型などとなり得る。
【0004】
ここで、二次電池のケースの表面は、絶縁性物質でコーティングされるか、射出絶縁性テープでケースの表面が囲まれ、二次電池の内部の電流がケースを通して二次電池の外部に抜け出ることが防止され、隣接する二次電池との電気的接触が遮断される。
【0005】
ただし、ケースの表面を絶縁性物質でコーティングするとしても、コーティング層の厚さが一定に形成されるようにすることと、キャッププレートに設けられる各種構成のため、キャッププレートが位置するケースの表面全体を外部に露出しないようにコーティングできない問題があった。
【0006】
また、ケースの表面を絶縁性テープで囲む場合、ケースのそれぞれの表面を囲む絶縁性テープの間にケースの表面の一部が外部に露出する問題が発生することがあった。
結局、ケースの表面が不完全に絶縁されることにより、ケースの外部に電気が排出されたり、隣接する二次電池の間に短絡が発生したりすることがあった。
さらに、このような問題を克服するために、ケースの表面を完全に密閉するためにはケースの表面密閉工程が複雑になるという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、本発明の一態様は、ケースの表面を完全に絶縁可能な構造を含む二次電池を提供するものである。
また、本発明の他の態様は、ケースの表面を容易に絶縁可能な構造を含む二次電池を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一実施形態にかかる二次電池は、電極組立体と、電極組立体を収容するケースと、ケースの開口に設けられるキャッププレートと、ケースの表面に結合される外部絶縁部材とを含み、外部絶縁部材は、キャッププレートに結合される絶縁カバーと、ケースの絶縁カバーと結合される絶縁テープとを含む。
また、絶縁テープの面積は、絶縁テープが結合されるケースの表面の面積より大きくなり得る。
【0009】
また、ケースと絶縁カバーとの間に絶縁テープの一部が位置することができる。
さらに、ケースと絶縁テープとの間に絶縁カバーの一部が位置することができる。
また、絶縁カバーは、ケースの一端でキャッププレートおよびケースの一部と結合でき、絶縁テープは、ケースの一端と一端の反対側に位置するケースの他端との間で延長するケースの側面に結合できる。
【0010】
さらに、絶縁テープは、開口が位置するケースの一端と一端の反対側に位置するケースの他端との間で延長するケースの第1側面に結合される第1絶縁テープと、第1側面の反対側に位置し、ケースの一端とケースの他端との間で延長するケースの第3側面に結合される第2絶縁テープとを含むことができる。
【0011】
また、第1絶縁テープは、ケースの第1側面に結合される第1本体と、ケースの第1および第3側面の間で延長するケースの第2側面に結合される第11部分と、第1および第3側面の間で延長し、第2側面の反対側に位置する第4側面に結合される第12部分とを含むことができ、第2絶縁テープは、ケースの第3側面に結合される第2本体と、第2側面に結合される第21部分と、第4側面に結合される第22部分とを含むことができる。
【0012】
さらに、ケースの第2側面の幅は、第1絶縁テープの第11部分と第2絶縁テープの第21部分との幅の和より小さくなり得る。
なお、ケースの第2側面および第4側面が第1側面および第3側面と直角をなす時、第1絶縁テープの第11部分および第12部分は、第1絶縁テープの第1本体と直角をなし、第2絶縁テープの第21部分および第22部分は、第2絶縁テープの第2本体と直角をなすことができる。
【0013】
さらに、第2絶縁テープの一端は、第1絶縁テープの一端と重なることができる。
また、絶縁カバーは、キャッププレートが設けられるケースの一端に結合される本体と、本体から延長し、ケースの一端と一端の反対側に位置するケースの他端との間で延長するケースの側面の一部を覆う側面部と、本体と側面部によって形成され、ケースの一端が収容される固定溝とを含むことができる。
【0014】
さらに、絶縁カバーの側面部は、絶縁テープの一部を覆うことができる。
なお、絶縁テープの一部は、絶縁カバーの側面部を覆うことができる。
また、絶縁カバーの一面に接着剤が塗布され、接着剤が塗布された絶縁カバーの一面は、キャッププレートおよびケースに結合できる。
【0015】
さらに、絶縁テープは、開口の反対側に位置するケースの下端を覆うことができる。
また、ケースの下端を覆う絶縁テープの一部は、開口が位置するケースの一端と、一端と反対側に位置するケースの他端との間で延長するケースの側面に結合される絶縁テープの一部と角をなすことができる。
【0016】
さらに、ケースの下端に結合される絶縁テープの一部の幅は、ケースの下端の幅より広くなり得る。
また、外部絶縁部材は、開口の反対側に位置するケースの下部に結合される下部絶縁カバーをさらに含むことができる。
【0017】
さらに、下部絶縁カバーは、ケースの下部を覆う本体と、本体から延長し、絶縁テープの一部を覆う側面と、本体と側面によって形成され、ケースの下部が収容される収容溝とを含むことができる。
なお、絶縁テープの厚さは、70μm〜100μmであり得る。
【発明の効果】
【0018】
このように、本発明の一態様によれば、ケースの表面が外部に露出しないようにケースの表面を外部絶縁部材を用いて容易に絶縁することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1】本発明の第1実施形態にかかる二次電池を示す斜視図である。
図2図1におけるII−II線断面図である。
図3図1の二次電池の分解斜視図である。
図4図1の二次電池の変形例にかかる二次電池を示す斜視図である。
図5】本発明の第2実施形態にかかる二次電池の分解斜視図である。
図6】本発明の第3実施形態にかかる二次電池の分解斜視図である。
図7】本発明の第4実施形態にかかる二次電池の分解斜視図である。
図8】本発明の第5実施形態にかかる二次電池の分解斜視図である。
図9図8の二次電池の結合状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、添付した図面を参考にして、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が容易に実施できるように本発明の実施形態を詳細に説明する。しかし、本発明は、種々の異なる形態で実現可能であり、以下に説明する実施形態に限定されない。
図面において、説明の明確化のために、層または領域の大きさは誇張して示されることがある。1つの層または要素が他の層または基材の「上に」あるとは、直接的に上にあるか、その間にさらに他の層を介在していると理解される。そして、1つの層が他の層の「下」にあるとは、直接的に下にあるか、その間に1つ以上のさらに他の層を介在していると理解される。さらに、1つの層が2つの層の「間」にあるとは、その1つの層が2つの層の間の唯一の層であるか、その間に1つ以上のさらに他の層が介在していると理解される。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表す。
【0021】
図1は、本発明の第1実施形態にかかる二次電池を示す斜視図であり、図2は、図1におけるII−II線断面図である。また、図3は、図1の二次電池の分解斜視図である。
図1および図2を参照して説明すれば、本実施形態にかかる二次電池100は、第1電極11と第2電極12との間にセパレータ13を介在して巻き取られて形成された複数の電極組立体10と、電極組立体10が内蔵されるケース26と、電極組立体10と第1電極集電部材50または第2電極集電部材70に電気的に連結される第1端子部30および第2端子部40と、ケース26に形成された開口に結合されるキャッププレート20と、ケース26内に設けられる第1および第2内部絶縁部材60、80とを含むことができる。
【0022】
本実施形態にかかる二次電池100は、リチウムイオン二次電池であって角型のものを例として説明する。ただし、本発明がこれに制限されるものではなく、本発明は、円筒型電池やリチウムポリマー電池などの電池に適用可能である。
また、第1電極11は負極、第2電極12は正極から構成されてもよく、逆に、第1電極11は正極、第2電極12は負極から構成されてもよい。
電極組立体10は、第1電極11と第2電極12およびセパレータ13を共に巻き取ることにより、ゼリーロール形態からなり得る。第1電極11と第2電極12はそれぞれ、薄板の金属箔からなる集電体と、それぞれの集電体の表面にコーティングされる活物質とを含むことができる。
【0023】
また、第1電極11と第2電極12は、集電体に活物質がコーティングされるコーティング部と、集電体に活物質がコーティングされていない第1電極無地部11aおよび第2電極無地部12aとに区画できる。
ここで、コーティング部は、電極組立体10において、第1電極11および第2電極12の大部分を形成し、第1電極無地部および第2電極無地部11a、12aは、ゼリーロール状態でコーティング部の両側にそれぞれ配置できる。
【0024】
ただし、本発明がこれに制限されるものではなく、前記電極組立体10は、複数のシート(sheet)からなる第1電極11と第2電極12とがセパレータ13を挟んで積層された構造からなってもよい。
このような電極組立体10の第1電極無地部11aには、第1端子部30が第1電極集電部材50を介して電気的に連結でき、第2電極無地部12aには、第2端子部40が第2電極集電部材70を介して電気的に連結できる。
【0025】
また、第1および第2端子部30、40は、キャッププレート20の反対側の末端に位置し、キャッププレート20を貫通して二次電池100の外部に露出して設置できる。
ケース26は、略直方体形状となり、一面には開放された開口が形成できる。また、キャッププレート20は、ケース26の開放された開口部分に位置し、ケース26の内部に電極組立体10を収容することができる。
【0026】
キャッププレート20は、薄い板材からなり、ケース26の開口に結合されて開口を密閉することができる。また、キャッププレート20には、密閉されたケース26の内部に電解液を注入する電解液注入口21が形成され、電解液注入口21は、電解液注入後、密封栓22によって密封できる。さらに、キャッププレート20には、密閉されたケース26の内部圧力が設定された圧力以上の時に破断するベントプレート24が設けられるベントホール23が形成できる。
【0027】
第1および第2端子部30、40は、第1および第2リベット31、41と、第1および第2端子プレート32、42と、第1および第2端子プレート32、42とキャッププレート20との間に設けられる第1端子絶縁部材33と、導電性の連結部材43と、第1および第2ガスケット34、44とを含むことができる。
【0028】
本実施形態によれば、キャッププレート20は、導線性の連結部材43によって第2端子部40と電気的に連結できるため、負極または正極の極性を有することが可能である。
ただし、本実施形態にかかる第1端子部30は、プレートタイプの端子でない、円柱形状となる端子(図示せず)を含むことができる。
【0029】
また、キャッププレート20と第2リベット41との間には、導電性の連結部材43の代わりに、絶縁性の絶縁部材が設けられることも可能である。したがって、キャッププレート20は第2端子部40と電気的に連結されなくてもよい。
さらに、本実施形態にかかる外部絶縁部材90は、絶縁カバー91と、第1絶縁テープ92および第2絶縁テープ93を含む絶縁テープとを含むことができる。
ここで、絶縁カバー91は、第1および第2絶縁テープ92、93と結合され、ケース26の表面に結合できる。
【0030】
以下、図3を参照して、本実施形態にかかる外部絶縁部材90とケース26の表面との結合関係をより詳細に説明する。
図3を参照して説明すれば、本実施形態にかかるケース26は、略直方体形状にケース26の開口から延長して形成される第1ないし第4側面261、262、263、264と、キャッププレート20が設けられるケース上部265と、ケース上部265の反対側に位置するケース下部266とを含むことができる。
【0031】
また、本実施形態にかかるケース26の第1および第3側面261、263は、第2および第4側面262、264より大きい面積を有して互いに対向して位置し、第2および第4側面262、264によって連結できる。
ただし、本実施形態にかかるケース26は、直方体形状に限定されず、ケース26の形状は、円筒状、立方体状またはパウチ状に作られてもよい。
また、本実施形態にかかる外部絶縁部材90の第1および第2絶縁テープ92、93は、絶縁性物質(例:ポリエチレンテレフタレート(polyethylene terephthalate))で作られてもよい。
【0032】
本実施形態にかかる第1および第2絶縁テープ92、93の一方の面には接着剤が塗布され得、本実施形態にかかる第1および第2絶縁テープ92、93の厚さは、70μm〜100μmの間で形成されることが好ましい。
また、本実施形態によれば、第1絶縁テープ92のそれぞれの末端と第2絶縁テープ93のそれぞれの末端とが互いに重なるようにケース26の側面に結合され、ケース26の側面の全部分が第1絶縁テープ92および第2絶縁テープ93に囲まれてもよい。
【0033】
より詳細には、本実施形態にかかる第1絶縁テープ92は、第1本体92aと、第11部分92bと、第12部分92cとを含むことができる。
ここで、本実施形態にかかる第1絶縁テープ92の第11および第12部分92b、92cは、第1本体92aの両末端からそれぞれ延長して形成できる。
したがって、本実施形態によれば、第1絶縁テープ92の第1本体92aは、ケース26の第1側面261に結合でき、第11および第12部分92b、92cは、ケース26の第2および第4側面262、264のそれぞれに結合できる。
ここで、図3に示されるように、第11および第12部分92b、92cは、第1本体92aの両側末端で矢印方向に折曲げられ、ケース26の第2および第4側面262、264に結合できる。
【0034】
また、本実施形態にかかる第2絶縁テープ93の第2本体93aは、第1絶縁テープ92の第1本体92aが結合されたケース26の第1側面261に対向して位置したケース26の第3側面263に結合できる。
ここで、第2絶縁テープ93は、第2本体93aの両側末端から延長して形成される第21および第22部分93b、93cを含むことができる。
【0035】
したがって、第2本体93aがケース26の第3側面263に結合される時、第21および第22部分93b、93cは、図3に示されるように矢印方向に折曲げられ、ケース26の第2側面262およびケース26の第2側面262に結合された第1絶縁テープ92の第11部分92bと結合できる。
ここで、本実施形態にかかる第11部分92bの幅W2と第21部分93bの幅W3との和が、ケース26の第2側面262の幅W1と等しいか、ケース26の第2側面262の幅W1より小さい場合、第11部分92bの幅W2と第2絶縁テープ93の第21部分93bとの間にケース26の第2側面262が外部に露出し得る。
【0036】
したがって、本実施形態にかかる第1絶縁テープ92の第11部分92bの幅W2と第2絶縁テープ93の第21部分93bの幅W3との和は、ケース26の第2側面262の幅W1より広いことが好ましい。
結局、第1絶縁テープ92の第11部分92bの幅と第2絶縁テープ93の第21部分93aの幅との和は、ケース26の第2側面262の幅より広くなり得る。
【0037】
また、本実施形態にかかる第1絶縁テープ92の第11部分92bの幅W2と第12部分92cの幅とは略等しく形成でき、第2絶縁テープ93の第21部分93bの幅W3と第22部分93cの幅とは略等しく形成できる。
したがって、第1絶縁テープ92の第12部分92cの幅と第2絶縁テープ93の第22部分93cの幅との和は、ケース26の第4側面264の幅より広くなり得る。
【0038】
結局、本実施形態にかかる第1および第2絶縁テープ92、93を含む絶縁テープの、ケース26の側面に結合される部分の面積は、ケース26の側面の面積より広くなり得る。
また、本実施形態によれば、第2絶縁テープ93の第21および第22部分93b、93cと第1絶縁テープ92の第11および第22部分92b、92cとが重なる部分には段差が形成され、ケース26の表面に発生した湿気が流れる通路となり得る。
したがって、本実施形態によれば、ケース26の表面に発生した湿気が段差に沿ってケース26の表面から排出されることが可能である。
【0039】
本実施形態にかかる絶縁カバー91は、真空成形または射出成形されて形成され得、ABS樹脂(acrylonitrile butadiene styrene copolymer)、ポリプロピレン(Polypropylene)、ポリエチレン(Polyethylene)、ポリカーボネート(Polycarbonate)およびポリエチレンテレフタレート(Polyethylene−terephthalate)のうちの1つの物質で作られてもよい。
【0040】
また、本実施形態にかかる絶縁カバー91は、本体911と、本体911から突出して形成された側面部912と、本体911と側面部912との間に形成された固定溝913とを含むことができる。
より詳細には、本実施形態にかかる絶縁カバー91の本体911は、第1端子結合ホール911aと、電解液注入口結合ホール911bと、ベントプレート結合ホール911cと、第2端子結合ホール911dとを含むことができる。
【0041】
本実施形態によれば、絶縁カバー91がキャッププレート20の位置したケース上部265に結合する時、絶縁カバー91の本体911の第1および第2端子結合ホール911a、911dには、第1および第2端子部30、40のそれぞれが挿入されて結合できる。
【0042】
また、電解液注入口結合ホール911bには、電解液注入口21を密閉する密封栓22が挿入されて結合でき、ベントプレート結合ホール911cには、ベントプレート24が挿入されて結合されることが可能である。
したがって、本実施形態によれば、絶縁カバー91がケース上部265に結合される時、絶縁カバー91の側面912は、第1および第2絶縁テープ92、93の上に位置することができる。
ここで、本実施形態にかかる絶縁カバー91は、ケース26に締まり嵌めで結合されるか、ケース26に対向する絶縁カバー91の一面に接着剤が塗布されてケース26と結合されることが可能である。
したがって、本実施形態によれば、絶縁カバー91は、ケース上部265に密着して結合されることが可能である。
【0043】
また、本実施形態によれば、絶縁カバー91の側面912は、第1絶縁テープ92の第11部分92bの角部分と第2絶縁テープ93の第21部分93bの角部分と、並びに第1絶縁テープ92の第12部分92cの角部分と第2絶縁テープ93の第22部分93cの角部分とが出会う部分を覆うことができる。
したがって、本実施形態によれば、第1絶縁テープ92の第11部分92bの角部分および第2絶縁テープ93の第21部分93bの角部分におけるケース26の表面の露出を防止することができる。
【0044】
また、本実施形態にかかる外部絶縁部材90の絶縁カバー91は、キャッププレート20と第1および第2絶縁テープ92、93との間の空間におけるケース26の表面の露出を防止することができる。
結局、本実施形態によれば、ケース26の第1ないし第4側面261、262、263、264とケース上部265が外部に露出しないように密閉することができ、ケース26の表面に外部絶縁部材90が容易に結合されることが可能である。
【0045】
また、本実施形態によれば、第1および第2絶縁テープ92、93は、一定の厚さ(例:70μm〜100μmの間の厚さ)を有しているため、ケース26の表面が均一に絶縁されることが可能である。
【0046】
図4は、図1の二次電池の変形例にかかる二次電池を示す斜視図である。
ここで、本実施形態にかかる二次電池101は、外部絶縁部材190の絶縁カバー191と第1および第2絶縁テープ192、193との結合順序を除いては、第1実施形態にかかる二次電池100と同一であるので、以下では同一の構成に関する詳細な説明は省略する。
【0047】
図4を参照して説明すれば、本実施形態にかかる外部絶縁部材190の第1および第2絶縁テープ192、193は、絶縁カバー191の上に設けられることが可能である。
つまり、本実施形態によれば、絶縁カバー191の上に第1および第2絶縁テープ192、193が結合できる。
したがって、本実施形態にかかる絶縁カバー191の長さL2は、第1実施形態にかかる第1絶縁カバー91の長さL1より第1および第2絶縁テープ192、193の厚さの和だけ略短く形成できる。
【0048】
本実施形態によれば、第1および第2絶縁テープ192、193それぞれの角の出会う部分に形成される段差が絶縁カバー191の上に位置するため、絶縁カバー191と第1および第2絶縁テープ192、193との間に空間が形成されないことが可能である。
したがって、絶縁カバー191が第1および第2絶縁テープ192、193の重なる部分に形成される段差の上に位置する場合、段差と絶縁カバー191との間に形成される空間が発生しないため、ケース26の表面と外部とがより効果的に絶縁されることが可能である。
【0049】
また、本実施形態によれば、絶縁カバー191の上に第1および第2絶縁テープ192、193が位置するため、絶縁カバー191が第1および第2絶縁テープ192、193によってケース26に安定的に固定できる。
【0050】
図5は、本発明の第2実施形態にかかる二次電池の分解斜視図である。
図5を参照して説明すれば、本実施形態にかかる二次電池200は、外部絶縁部材290を除いては、第1実施形態にかかる二次電池100と同一の構成からなるので、以下では同一の構造に関する詳細な説明は省略する。
【0051】
本実施形態にかかる外部絶縁部材290は、絶縁カバー291と、第1絶縁テープ292および第2絶縁テープ293を含む絶縁テープとを含むことができる。
ここで、本実施形態にかかる絶縁カバー291は、第1実施形態にかかる絶縁カバー91と同一の構成であるので、以下では詳細な説明は省略する。
本実施形態にかかる絶縁カバー291は、第1および第2絶縁テープ292、293と結合されてケース26の表面に結合できる。
【0052】
以下、図5を参照して、本実施形態にかかる外部絶縁部材290とケース26の表面との結合関係をより詳細に説明する。
本実施形態にかかる外部絶縁部材290の第1および第2絶縁テープ292、293は、絶縁性物質(例:ポリエチレンテレフタレート(polyethylene terephthalate))で作られてもよい。
ここで、第1および第2絶縁テープ292、293の一方の面には接着剤が塗布できる。この時、本実施形態にかかる第1および第2絶縁テープ292、293の厚さは、70μm〜100μmの間で形成されることが好ましい。
【0053】
また、本実施形態にかかる絶縁テープは、ケース26の開口の反対側に位置するケース26の下端を覆うことができる。
さらに、ケース26の下端を覆う絶縁テープの一部は、ケースの一端と他端との間で延長するケースの側面に結合される絶縁テープの一部と角をなすことができる。
【0054】
また、ケースの下端に結合される絶縁テープ部分の幅は、ケースの下端の幅より広くなり得る。
より詳細には、第1絶縁テープ292は、第1本体292aと、第11部分292bと、第12部分292cと、第13部分292dとを含むことができる。
ただし、本実施形態にかかる第1絶縁テープ292の第1本体292a、第11部分292bおよび第12部分292cのそれぞれは、第1実施形態にかかる第1絶縁テープ92の第1本体92a、第11部分92bおよび第12部分92cと同一の構成であるので、以下では詳細な説明は省略する。
【0055】
本実施形態にかかる第1絶縁テープ292の第13部分292dは、第1本体292aの一側末端から延長して形成できる。
より詳細には、本実施形態にかかる第1絶縁テープ292の第13部分292dは、第11および第12部分292b、292cが延長した方向と略垂直な方向に延長して形成できる。
【0056】
したがって、本実施形態にかかる第1絶縁テープ292が直方体形状のケース26の表面に結合される時、第1絶縁テープ292の第1本体292aは、ケース26の第1側面261に結合され、第11および第12部分292b、292cのそれぞれは、ケース26の第2および第4側面262、264のそれぞれに結合され、第1絶縁テープ292の第13部分292dは、ケース26の狭い側面を連結するケース下部266に結合できる。
ここで、本実施形態にかかる第1絶縁テープ292の第13部分292dの幅W4は、第13部分292dが結合されるケース下部266の幅W5と略等しいか広く形成できる。
したがって、第1絶縁テープ292の第13部分292dの幅は、ケース下部266の幅より広くなり得る。
【0057】
また、本実施形態にかかる第2本体293a、第21部分293bおよび第22部分293cを含む第2絶縁テープ293は、第1実施形態にかかる第2絶縁テープ93と同一の構成であるので、以下では詳細な説明は省略する。
結局、本実施形態にかかる外部絶縁部材290は、ケース26の第1ないし第4側面261、262、263、264とケース上部265およびケース下部266に結合できる。
したがって、本実施形態にかかる外部絶縁部材290は、ケース26の表面全体が外部に露出するのを遮断し、ケース26を完全に密閉することが可能である。
【0058】
図6は、本発明の第3実施形態にかかる二次電池の分解斜視図である。
図6を参照して説明すれば、本実施形態にかかる二次電池300は、外部絶縁部材390を除いては、第1実施形態にかかる二次電池100と同一の構成を含むので、以下では同一の構成に関する詳細な説明は省略する。
本実施形態にかかる二次電池300の外部絶縁部材390は、絶縁カバー391と、第1絶縁テープ392と、第2絶縁テープ393と、下部絶縁カバー394とを含むことができる。
ただし、本実施形態にかかる外部絶縁部材390の絶縁カバー391、第1絶縁テープ392および第2絶縁テープ393は、第1実施形態にかかる絶縁部材90の絶縁カバー91、第1絶縁テープ92および第2絶縁テープ93と同一の構成であるので、以下では具体的な説明は省略する。
【0059】
本実施形態にかかる外部絶縁部材390の下部絶縁カバー394は、本体394aと、本体394aから延長する側面394bと、本体394aと側面394bとの間に位置する収容溝394cとを含むことができる。
ここで、本実施形態にかかる下部絶縁カバー394は、真空成形または射出成形されて形成され得、ABS樹脂(acrylonitrile butadiene styrene copolymer)、ポリプロピレン(Polypropylene)、ポリエチレン(Polyethylene)およびポリカーボネート(Polycarbonate)のうちの1つの物質で作られてもよい。
【0060】
本実施形態にかかるケース26は、第1および第2絶縁テープ392、393がケース26に結合された状態で、ケース下部266が下部絶縁カバー394の収容溝394cに挿入されて固定できる。
ここで、下部絶縁カバー394とケース26は、締まり嵌め方式で結合できる。
ただし、下部絶縁カバー394とケース26は、締まり嵌め方式で結合されることに限定されず、下部絶縁カバー394とケース26は、下部絶縁カバー394に結合される両面テープ(図示せず)によって結合されることも可能である。
【0061】
本実施形態によれば、下部絶縁カバー394がケース下部266に結合される時、下部絶縁カバー394の側面394bが第1および第2絶縁テープ392、393の上に位置することができる。
したがって、本実施形態によれば、下部絶縁カバー394は、ケース下部266に密着して結合されることが可能である。
【0062】
本実施形態にかかる下部絶縁カバー394の側面394bは、第1絶縁テープ392の角部分と第2絶縁テープ393の角部分とが出会う部分を覆うことができる。
したがって、本実施形態によれば、第1絶縁テープ392の角部分および第2絶縁テープ393の角部分におけるケース26の表面と外部との接触が効果的に遮断されることが可能である。
【0063】
また、本実施形態にかかる外部絶縁部材390の下部絶縁カバー394は、ケース下部266と第1および第2絶縁テープ392、393との間の空間におけるケース26の表面の露出を防止することができる。
【0064】
図7は、本発明の第4実施形態にかかる二次電池の分解斜視図である。
図7を参照して説明すれば、本実施形態にかかる二次電池400は、外部絶縁部材490を除いては、第3実施形態にかかる二次電池300と同一の構成からなるので、以下では同一の構成に関する詳細な説明は省略する。
【0065】
本実施形態にかかる二次電池400の外部絶縁部材490は、絶縁カバー491と、絶縁テープ492と、下部絶縁カバー493とを含むことができる。
ただし、本実施形態にかかる外部絶縁部材490の絶縁カバー491および下部絶縁カバー493は、第3実施形態にかかる絶縁カバー391および下部絶縁カバー394と同一の構成であるので、以下では詳細な説明は省略する。
【0066】
本実施形態にかかる外部絶縁部材490の絶縁テープ492は、第1開口492aと、本体492bと、第2開口492cとを含むことができる。
より詳細には、本実施形態にかかる絶縁テープ492の本体492bは、ケース26が挿入される中空部を含むことができる。ここで、絶縁テープ492の本体492bは射出成形で形成された後、本体492bの中空部には接着剤が塗布できる。
したがって、本実施形態によれば、ケース26が絶縁テープ492の中空部に挿入されると、絶縁テープ492の本体492bとケース26の第1ないし第4側面261、262、263、264は、絶縁テープ492がケース26の表面に結合できる。
【0067】
また、本実施形態にかかる絶縁カバー491は、絶縁テープ492の第1開口492aが位置した部分に結合され、下部絶縁カバー493は、絶縁テープ492の第2開口492cが位置した部分に結合できる。
したがって、本実施形態によれば、ケース26のすべての面(例:直方体形状のケースの6つの面)が絶縁部材490によって密閉されることが可能である。
また、本実施形態によれば、ケース26が絶縁テープ492に挿入されて絶縁テープ492と結合されるため、ケース26の表面の絶縁が容易になり得る。
【0068】
図8は、本発明の第5実施形態にかかる二次電池の分解斜視図であり、図9は、図8の二次電池の結合状態を示す斜視図である。
図8および図9を参照して説明すれば、本実施形態にかかる二次電池500は、外部絶縁部材590を除いては、第1実施形態にかかる二次電池100と同一の構成からなるので、以下では同一の構成に関する詳細な説明は省略する。
【0069】
本実施形態にかかる二次電池500の外部絶縁部材590は、絶縁カバー591と、絶縁テープ592とを含むことができる。
ただし、本実施形態にかかる外部絶縁部材590の絶縁カバー591は、第1実施形態にかかる外部絶縁部材90の絶縁カバー91と同一の構成であるので、以下では詳細な説明は省略する。
【0070】
本実施形態にかかる外部絶縁部材590の絶縁テープ592は、絶縁性物質(例:ポリエチレンテレフタレート(polyethylene terephthalate))で作られてもよい。
また、絶縁テープ592の一方の面には接着剤が塗布できる。この時、本実施形態にかかる絶縁テープ592の厚さは、70μm〜100μmの間で形成されることが好ましい。
より詳細には、本実施形態にかかる絶縁テープ592は、第1部分592aと、第2部分592bと、第3部分592cと、第4部分592dと、第5部分592eとを含むことができる。
【0071】
図8および図9を参照して説明すれば、本実施形態にかかる絶縁テープ592の第1部分592aは、ケース26の第3側面263に結合できる。この時、第1部分592aの幅W53とケースの第1側面261の幅W51とは略等しくなり得る。
また、本実施形態にかかる第2部分592bおよび第4部分592dのそれぞれは、ケース26の第2および第4側面262、264のそれぞれに結合でき、第2部分592bの幅W54および第4部分の幅W55それぞれの幅は、ケース26の第2側面の幅W52と等しくなり得る。
【0072】
さらに、本実施形態にかかる第3部分592cおよび第5部分592eのそれぞれは、ケース26の第1側面261に結合できる。
ここで、本実施形態にかかる第3部分592cの幅W56と第5部分592eの幅W57との和が、ケース26の広い側面の幅W51と等しいか、ケース26の広い側面の幅W51より小さい場合、ケース26の広い側面の表面の一部が外部に露出し得る。
したがって、本実施形態によれば、第3部分592cの幅W56と第5部分592eの幅W57の幅との和は、ケース26の第1側面261の幅W51より広いことが好ましい。
したがって、本実施形態によれば、絶縁テープ592の第3部分592cおよび第5部分592eが重なって位置し、ケース26の第1側面261に結合されることが可能である。
この時、絶縁テープ592の第3部分592cと第5部分592eとが出会う部分には段差が形成できる。
【0073】
結局、本実施形態によれば、ケース26の第1ないし第4側面261、262、263、264が、外部に露出することなく、外部絶縁部材590によって密閉されることが可能である。
さらに、本実施形態によれば、ケース26の第1ないし第4側面261、262、263、264を絶縁テープ592で囲み、絶縁テープ592の上に結合される絶縁カバー591がケース上部265に結合されるため、ケース26と外部絶縁部材590とが容易に結合されることが可能である。
【0074】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明および添付した図面の範囲内で多様に変形して実施可能であり、これも本発明の範囲に属することは当然である。
【符号の説明】
【0075】
100、101、200、300、400、500:二次電池
10:電極組立体
11:第1電極
12:第2電極
13:セパレータ
26:ケース
261、262、263、264:第1ないし第4側面
30:第1端子部
40:第2端子部
50:第1電極集電部材
60:第1内部絶縁部材
70:第2電極集電部材
80:第2内部絶縁部材
90、190、290、390、490、590:外部絶縁部材
91、191、291、391、491、591:絶縁カバー
92、192、292、392、492、592:第1絶縁テープ
93、193、293、393、493、593:第2絶縁テープ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9