特許 6334893 二次電池

(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】6334893

(24)【登録日】2018年5月11日

(45)【発行日】2018年5月30日

(54)【発明の名称】二次電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/34 20060101AFI20180521BHJP

   H01M 2/26 20060101ALI20180521BHJP

   H01M 2/04 20060101ALI20180521BHJP

   H01M 10/0585 20100101ALI20180521BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20180521BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/34 A

   H01M2/34 B

   H01M2/26 A

   H01M2/04 A

   H01M10/0585

   H01M10/04 Z

【請求項の数】19

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-226158(P2013-226158)

(22)【出願日】2013年10月31日

(65)【公開番号】特開2014-165171(P2014-165171A)

(43)【公開日】2014年9月8日

【審査請求日】2016年10月21日

(31)【優先権主張番号】61/770,168

(32)【優先日】2013年2月27日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】13/923,355

(32)【優先日】2013年6月20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．

(74)【代理人】

【識別番号】110000981

【氏名又は名称】アイ・ピー・ディー国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】金 悳中

【審査官】 守安 太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１５９３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０２８０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０２８３１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１３４９９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／２６

Ｈ０１Ｍ ２／３４

Ｈ０１Ｍ １０／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電極アセンブリおよび第２電極アセンブリを含む複数の電極アセンブリと、
前記複数の電極アセンブリを収容するケースと、
前記第１電極アセンブリと前記ケースとの間に位置する第１導電板と、
前記第１導電板と電気的に接続される第１接触部材と、
前記第１接触部材と、前記第２電極アセンブリの正極又は負極とを電気的に接続する集電部材と、を含むことを特徴とする二次電池。

【請求項2】

前記第２電極アセンブリは、前記第１電極アセンブリより前記第１導電板からより遠くに位置するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の二次電池。

【請求項3】

前記第１導電板は、前記第１電極アセンブリに電気的に連結されていないことを特徴とする請求項１または２に記載の二次電池。

【請求項4】

前記二次電池は、前記第２電極アセンブリと前記ケースとの間に位置する第２導電板と、
前記第２導電板を前記第１電極アセンブリに電気的に連結する第２接触部材とをさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の二次電池。

【請求項5】

前記第１電極アセンブリは、前記第２電極アセンブリより前記第２導電板からより遠くに位置するように構成されたことを特徴とする請求項４に記載の二次電池。

【請求項6】

前記第２導電板は、前記第２電極アセンブリに電気的に連結されていないことを特徴とする請求項４または５に記載の二次電池。

【請求項7】

前記二次電池は、前記ケースの開口を覆うキャッププレートをさらに含み、
前記第２接触部材は、前記キャッププレート近傍で前記第２導電板に電気的に連結されたことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の二次電池。

【請求項8】

前記集電部材は、前記第２電極アセンブリの負極に接続されており、
前記負極は、前記第１接触部材を前記集電部材に電気的に連結するように構成されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の二次電池。

【請求項9】

前記二次電池は、前記第１接触部材、前記正極又は負極および集電部材を貫通する固定部材をさらに含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の二次電池。

【請求項10】

前記固定部材は、リベットを含むことを特徴とする請求項９に記載の二次電池。

【請求項11】

前記第１接触部材と前記集電部材とは、互いに溶接されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の二次電池。

【請求項12】

前記第１導電板と前記第１接触部材は、それぞれ金属を含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の二次電池。

【請求項13】

前記二次電池は、前記第１導電板と前記第１電極アセンブリとの間に位置する絶縁フィルムをさらに含むことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の二次電池。

【請求項14】

前記絶縁フィルムは、ポリマー物質を含むことを特徴とする請求項１３に記載の二次電池。

【請求項15】

前記第１導電板と前記第１接触部材とは、一体的に形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の二次電池。

【請求項16】

前記二次電池は、前記ケースの開口に結合されるキャッププレートをさらに含み、
前記第１接触部材は、前記キャッププレートから離れた位置で前記第１導電板に締結されることを特徴とする請求項１５に記載の二次電池。

【請求項17】

前記二次電池は、前記第１接触部材の一部分に締結される絶縁フィルムをさらに含むことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の二次電池。

【請求項18】

前記複数の電極アセンブリは、前記第２電極アセンブリに隣接し、前記第１導電板と電気的に連結された第３電極アセンブリをさらに含むことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の二次電池。

【請求項19】

前記複数の電極アセンブリは、少なくとも第３電極アセンブリおよび第４電極アセンブリをさらに含み、
前記第３電極アセンブリは、前記第２電極アセンブリと第４電極アセンブリとの間に位置し、
前記第３電極アセンブリは、前記第１導電板に電気的に連結され、前記第４電極アセンブリは、前記第２導電板に電気的に連結されることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載の二次電池。

【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。

【背景技術】

【0002】

二次電池（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が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、この高出力二次電池は、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の駆動に使用可能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。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

二次電池の外部から釘やキリなどの導電性異物が内部に進入した場合、二次電池の内部で短絡が発生することがある。このように短絡が発生すると、二次電池内部の温度が急激に上昇する危険性がある。

【0005】

そこで、本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、安全性が向上した二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】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、第１電極アセンブリおよび第２電極アセンブリを含む複数の電極アセンブリと、前記複数の電極アセンブリを収容するケースと、前記第１電極アセンブリと前記ケースとの間に位置する第１導電板と、前記第１導電板と電気的に接続される第１接触部材と、前記第１接触部材と、前記第２電極アセンブリの正極又は負極とを電気的に接続する集電部材と、を含むことを特徴とする二次電池が提供される。

【0007】

前記第２電極アセンブリは、前記第１電極アセンブリより前記第１導電板からより遠くに位置するように構成されてもよい。

【0008】

前記第１導電板は、前記第１電極アセンブリに電気的に連結されていなくてもよい。

【0009】

前記二次電池は、前記第２電極アセンブリと前記ケースとの間に位置する第２導電板と、前記第２導電板を前記第１電極アセンブリに電気的に連結する第２接触部材とをさらに含んでもよい。

【0010】

前記第１電極アセンブリは、前記第２電極アセンブリより前記第２導電板からより遠くに位置するように構成されてもよい。

【0011】

前記第２導電板は、前記第２電極アセンブリに電気的に連結されていなくてもよい。

【0012】

前記二次電池は、前記ケースの開口を覆うキャッププレートをさらに含み、前記第２接触部材は、前記キャッププレート近傍で前記第２導電板に電気的に連結されてもよい。

【0014】

前記集電部材は、前記第２電極アセンブリの負極に接続されており、前記負極は、前記第１接触部材を前記集電部材に電気的に連結するように構成されてもよい。

【0015】

前記二次電池は、前記第１接触部材、負極および集電部材を貫通する固定部材をさらに含んでもよい。

【0016】

前記固定部材は、リベットを含んでもよい。

【0018】

前記第１接触部材と前記集電部材とは、互いに溶接されてもよい。

【0019】

前記第１導電板と前記第１接触部材は、それぞれ金属を含んでもよい。

【0020】

前記二次電池は、前記第１導電板と前記第１電極アセンブリとの間に位置する絶縁フィルムをさらに含んでもよい。

【0021】

前記絶縁フィルムは、ポリマー物質を含んでもよい。

【0022】

前記第１導電板と前記第１接触部材とは、一体的に形成されてもよい。

【0023】

前記二次電池は、前記ケースの開口に結合されるキャッププレートをさらに含み、前記第１接触部材は、前記キャッププレートから離れた位置で前記第１導電板に締結されてもよい。

【0024】

前記二次電池は、前記第１接触部材の一部分に締結される絶縁フィルムをさらに含んでもよい。

【0025】

前記複数の電極アセンブリは、前記第２電極アセンブリに隣接し、前記第１導電板と電気的に連結された第３電極アセンブリをさらに含んでもよい。

【0026】

前記複数の電極アセンブリは、少なくとも第３電極アセンブリおよび第４電極アセンブリをさらに含み、前記第３電極アセンブリは、前記第２電極アセンブリと第４電極アセンブリとの間に位置し、前記第３電極アセンブリは、前記第１導電板に電気的に連結され、前記第４電極アセンブリは、前記第２導電板に電気的に連結されてもよい。

【発明の効果】

【0027】

以上説明したように本発明によれば、外部から導体異物が侵入した時、内部短絡による発火および爆発を防止して、二次電池の安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の第１の実施形態にかかる二次電池を示した斜視図である。

【図2】図１におけるＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図3】本発明の第１の実施形態にかかる電極アセンブリと導電板および集電部材を示した部分斜視図である。

【図4】本発明の第１の実施形態にかかる第１導電板と第２導電板を示した斜視図である。

【図5】本発明の第１の実施形態にかかる二次電池に異物が侵入した状態を示した構成図である。

【図6】本発明の第２の実施形態にかかる電極アセンブリと導電板および集電部材を示した部分斜視図である。

【図7】本発明の図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。

【図8】本発明の第３の実施形態にかかる電極アセンブリと導電板および集電部材を示した部分斜視図である。

【図9】本発明の第３の実施形態にかかる第１導電板と第２導電板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。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。

【0030】

＜１．第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる二次電池を示した斜視図であり、図２は、図１における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、第１の実施形態にかかる二次電池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複数の電極アセンブリ１０と、電極アセンブリ１０が内蔵されるケース３４と、ケース３４の開口に結合されたキャップアセンブリ２０とを含む。

【0032】

以下では、第１の実施形態にかかる二次電池１０１が、角型のリチウムイオン二次電池である例について説明する。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可能である。

【0033】

正極１１は、アルミニウムなどからなる薄板の金属箔で形成された集電体に活物質が塗布された領域の正極コーティング部、および活物質がコーティングされていない領域の正極無地部１１ａを含む。負極１２は、銅などからなる薄板の金属箔で形成された集電体に活物質が塗布された領域の負極コーティング部、および活物質がコーティングされていない領域の負極無地部１２ａを含む。

【0034】

図１および図２に示した例では、正極１１がケース３４に連結された第２電極となり、負極１２は、導電板４１、４２に連結された第１電極となる。ただし、本発明はこれに限定されず、正極１１が第１電極となり、負極１２が第２電極となってもよい。また、第１の実施形態では、２つの電極アセンブリ１０がケース３４内に設けられたものとして例示しているが、本発明はこれに限定されず、ケース内には３つ以上の複数の電極アセンブリが設けられてもよい。導電板４１、４２は、外部からの導電性異物進入の場合に、安全部材の機能を果たすことができる。

【0035】

正極無地部１１ａは、正極１１の長手方向に沿って正極１１の一方側端に形成され、負極無地部１２ａは、負極１２の長手方向に沿って負極１２の他方側端に形成される。そして、正極１１および負極１２は、絶縁体のセパレータ１３を間に介在した後巻き取られる。

【0036】

ただし、本発明はこれに限定されず、電極アセンブリ１０は、複数のシート（ｓｈｅｅｔ）からなる正極および負極がセパレータを挟んで交互に積層された構造からなってもよい。

【0037】

ケース３４は、略直方体からなり、一面には開放された開口が形成される。ケース３４と電極アセンブリ１０との間には、絶縁のための絶縁封止１７が設けられる。絶縁封止１７は、フィルム形態からなり、上部が開放されている。

【0038】

キャップアセンブリ２０は、ケース３４の開口を覆うキャッププレート３０と、キャッププレート３０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よって破断可能に切欠３９ａが形成されたベント部材３９とを含む。

【0039】

キャッププレート３０は、薄い板からなり、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、電解液注入口２７には密封栓３８が設けられる。

【0040】

キャッププレート３０と端子２１、２２との間には下部ガスケット２８が設けられ、キャッププレート３０と端子２１、２２との間を密封する。なお、本明細書では、端子２１は、正極端子２１を称し、端子２２は、負極端子２２を称する場合もある。

【0041】

下部ガスケット２８は、端子ホールに嵌合されて設けられ、キャッププレート３０の下面に密着配置される。端子２１、２２は、円柱形状からなるが、端子２１、２２には、端子２１、２２を上部で支持するナット２９が設けられ、端子２１、２２の外周にはナット２９が締結可能にねじ山が形成される。

【0042】

正極端子２１には連結板３５が挿入設置され、連結板３５は、ナット２９とキャッププレート３０との間に設けられる。連結板３５は、キャッププレート３０と正極端子２１とを電気的に連結する役割を果たす。これによって、キャッププレート３０とケース３４は、正極１１と電気的に連結される。

【0043】

負極端子２２には上部ガスケット２５が挿入設置され、上部ガスケット２５は、下部ガスケット２８上に配置され、キャッププレート３０の上面と接触する。上部ガスケット２５は、負極端子２２とキャッププレート３０とを絶縁する役割を果たす。上部ガスケット２５上には、ナット２９と上部ガスケット２５との間で締結力を緩衝するワッシャ２４が設けられる。端子２１、２２の下部には、キャッププレート３０と端子２１、２２とを絶縁する下部絶縁部材２６が設けられる。

【0044】

正極端子２１には、正極１１と電気的に連結された集電部材５１が溶接で付着し、正極端子２１および集電部材５１は、下部絶縁部材２６の下面に形成された溝に嵌合される。集電部材５１は、下部に突出した複数のタブ５１ａを備え、複数のタブ５１ａは、それぞれの正極無地部１１ａに溶接で付着する。

【0045】

負極端子２２には、負極１２と電気的に連結された集電部材５２が溶接で付着し、負極端子２２および集電部材５２は、下部絶縁部材２６の下面に形成された溝に嵌合される。集電部材５２は、下部に突出した複数のタブを備え、複数のタブは、それぞれの負極無地部１２ａに溶接で付着する。

【0046】

電極アセンブリ１０の外側面には、負極１２に電気的に連結された導電板が設けられる。

【0047】

図３は、本発明の第１の実施形態にかかる電極アセンブリと導電板および集電部材を示した部分斜視図であり、図４は、第１導電板と第２導電板を示した斜視図である。

【0048】

図３および図４を参照して説明すれば、導電板は、積層配列された電極アセンブリ１０の一方外側に配置された第１導電板４１と、電極アセンブリ１０の他方外側に配置された第２導電板４２とを含む。

【0049】

また、電極アセンブリ１０は、ケース３４の一方前面と平らな面が隣接して対向するように配置された第１電極アセンブリ１０ａと、ケース３４の他方前面と平らな面が隣接して対向するように配置された第２電極アセンブリ１０ｂとを含む。第１導電板４１は、ケース３４の一方前面と第１電極アセンブリ１０ａとの間に配置され、第２導電板４２は、ケース３４の他方前面と第２電極アセンブリ１０ｂとの間に配置される。

【0050】

負極１２に連結された集電部材５２は、端子に連結された上板５２ｃと、上板５２ｃから下に向かって曲がっている連結板５２ｄと、連結板５２ｄから延びて負極無地部１２ａに並ぶように曲がっている複数のタブとを含む。第１の実施形態にかかる集電部材５２は、２つの電極アセンブリ１０にそれぞれ連結可能に２つのタブを有する。タブは、第１電極アセンブリ１０ａに付着する第１タブ５２ａと、第２電極アセンブリ１０ｂに付着する第２タブ５２ｂとを含む。

【0051】

第１導電板４１は、第１電極アセンブリ１０ａの外面に当接するように設けられる。第１導電板４１は、第１電極アセンブリ１０ａで外側に向かう平らな面に付着した側板４１１と、側板４１１に連結形成され、第２タブ５２ｂに固定される接触部材とを含む。ここで、平らな面とは、電極アセンブリ１０の外周面のうち、上端および下端の屈曲した部分を除いた平らな面を意味する。

【0052】

側板４１１と接触部材は、銅、ステンレススチールなどの導電性を有する金属板からなる。側板４１１において、第１電極アセンブリ１０ａと接触する面には絶縁フィルム４３が付着する。絶縁フィルム４３は、ポリマー材質からなり、側板４１１と第１電極アセンブリ１０ａとが直接接触するのを防止する。

【0053】

また、接触部材は、負極無地部１２ａに固定される接続部４１５と、側板４１１から延びて傾斜して屈曲した傾斜部４１２と、傾斜部４１２から屈曲して第１電極アセンブリ１０ａの側端に向かって連結された延長部４１３と、延長部４１３から屈曲して接続部４１５に向かって連結された支持部４１４とを含む。

【0054】

ここで、接続部４１５は、傾斜部４１２と延長部４１３、および支持部４１４を介して側板に連結される。第１の実施形態にかかる側板４１１と接触部材とは一体に形成され、接触部材は側板４１１の一方側端の下部に連結されている。

【0055】

傾斜部４１２は、負極無地部１２ａを支持して、外部の衝撃や振動で揺れるのを遮断する役割を果たし、支持部４１４は、延長部４１３と接続部４１５とを連結可能に第１電極アセンブリ１０ａの側端から第２電極アセンブリ１０ｂの側端まで連結されて形成される。傾斜部４１２と延長部４１３および支持部４１４には、第１電極アセンブリ１０ａおよび第１タブ５２ａとの絶縁のための絶縁フィルム４５が設けられる。ただし、接続部４１５には絶縁フィルム４５が設けられていない。

【0056】

接続部４１５は、第２タブ５２ｂに溶接されて、第２電極アセンブリ１０ｂの負極無地部１２ａに電気的に連結される。第１の実施形態では、接続部４１５が第２タブ５２ｂに溶接されたものとして例示しているが、本発明はこれに限定されず、接続部４１５は、第２電極アセンブリ１０ｂの負極無地部１２ａに直接付着してもよい。

【0057】

そのために、第１導電板４１は、第１電極アセンブリ１０ａと密着設置されるが、第２電極アセンブリ１０ｂと電気的に連結される。

【0058】

第２導電板４２は、第２電極アセンブリ１０ｂの外面に当接するように設けられる。第２導電板４２は、第２電極アセンブリ１０ｂで外側に向かう平らな面に付着した側板４２１と、側板４２１に連結形成され、第１電極アセンブリ１０ａの負極無地部１２ａと電気的に連結される接触部材とを含む。

【0059】

側板４２１と接触部材は、銅、ステンレススチールなどの導電性を有する金属板からなる。側板４２１において、第２電極アセンブリ１０ｂと接触する面には絶縁フィルム４４が付着する。絶縁フィルム４４は、ポリマー材質からなり、側板４２１と第２電極アセンブリ１０ｂとが直接接触するのを防止する。

【0060】

接触部材は、負極無地部１２ａに固定される接続部４２５と、側板４２１から延びて傾斜して屈曲した傾斜部４２２と、傾斜部４２２から屈曲して第２電極アセンブリ１０ｂの側端に向かって連結された延長部４２３と、延長部４２３から屈曲して接続部４２５に向かって連結された支持部４２４とを含む。

【0061】

ここで、接続部４２５は、傾斜部４２２、延長部４２３、および支持部４２４を介して側板に連結される。第１の実施形態にかかる側板４２１と接触部材とは一体的に形成され、接触部材は側板４２１の一方側端の上部に連結されている。

【0062】

傾斜部４２２は、負極無地部１２ａを支持して、外部の衝撃や振動で揺れるのを遮断する役割を果たし、支持部４２４は、延長部４２３と接続部４２５とを連結可能に第２電極アセンブリ１０ｂの側端から第１電極アセンブリ１０ａの側端まで連結されて形成される。傾斜部４２２と延長部４２３および支持部４２４には、第２電極アセンブリ１０ｂおよび第２タブ５２ｂとの絶縁のための絶縁フィルム４６が設けられる。ただし、接続部４２５には絶縁フィルム４６が設けられていない。

【0063】

接続部４２５は、第１タブ５２ａに溶接されて、第１電極アセンブリ１０ａの負極無地部１２ａに電気的に連結される。そのために、第２導電板４２は、第２電極アセンブリ１０ｂと密着設置されるが、第１電極アセンブリ１０ａと電気的に連結される。

【0064】

図５は、本発明の第１の実施形態にかかる二次電池に異物が侵入した状態を示した構成図である。

【0065】

図５に示されているように、外部から釘（ｎａｉｌ）などの導電性異物４９が第２電極アセンブリ１０ｂの設けられた部分にケース３４を貫通して侵入する場合、一次的にケース３４と第２導電板４２とが短絡し、そのために、第１電極アセンブリ１０ａの負極１２とケース３４とが通電して第１電極アセンブリ１０ａが先に放電される。また、導電性異物４９が侵入することによって、第２電極アセンブリ１０ｂの内部と短絡を誘発して、第２電極アセンブリ１０ｂが放電される。導電性異物がさらに侵入して第１電極アセンブリ１０ａに達すると、第１電極アセンブリ１０ａの内部と短絡を誘発して、第１電極アセンブリ１０ａの内部に残留していた電流が放電される。

【0066】

このように、第１の実施形態によれば、導電性異物４９が侵入する部分の反対側に位置する電極アセンブリを先に放電させることができる。

【0067】

ケース３４内に複数の電極アセンブリ１０が設けられた場合、導電性異物４９が貫通する部分の反対側に位置する電極アセンブリで発火する確率が高い。これは、導電性異物４９が内側に進入することによって、導電性異物４９を通して流れる電流の量が次第に増加するからである。また、導電性異物４９と負極活物質とが接触する時、これらの間の抵抗が大きく、多くの熱が発生するからである。

【0068】

一方、導電板が隣接する電極アセンブリの負極と電気的に連結された場合には、導電性異物が侵入する部分に位置する電極アセンブリでは迅速に放電を誘導することができるが、侵入する部分から遠い方に位置する電極アセンブリには依然として電流が放電されないため、発火の危険性を低減させることができない。

【0069】

しかし、第１の実施形態によれば、上記のように、むしろ導電性異物が侵入する部分から遠い方に位置する電極アセンブリからの放電が先に行われるため、十分な安全性を確保することができる。

【0070】

＜２．第２の実施形態＞
図６は、本発明の第２の実施形態にかかる電極アセンブリと導電板および集電部材を示した部分斜視図であり、図７は、本発明の図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。

【0071】

図６および図７を参照して説明すれば、第２の実施形態にかかる二次電池は、導電板と負極無地部１１２ａとの結合構造を除いては、第１の実施形態にかかる二次電池と同一の構造からなるので、同一の構造に関する重複説明は省略する。

【0072】

第２の実施形態にかかる二次電池は、２つの電極アセンブリ１１０を含み、各電極アセンブリ１１０の正極無地部には集電部材が結合設置され、負極無地部１１２ａにも集電部材６２が結合設置される。正極無地部に設けられた集電部材と、負極無地部１１２ａに設けられた集電部材とは、同一の構造からなる。

【0073】

集電部材６２は、負極端子に連結された上板６２ｃと、上板６２ｃから下に向かって曲がっている連結板６２ｄと、連結板６２ｄから負極無地部１１２ａに並ぶように曲がっている複数のタブとを含む。集電部材６２は、２つの電極アセンブリ１１０に連結可能に２つのタブを有する。タブは、第１電極アセンブリ１１０ａに付着する第１タブ６２ａと、第２電極アセンブリ１１０ｂに付着する第２タブ６２ｂとを含む。ここで、第１タブ６２ａと第２タブ６２ｂは、負極無地部１１２ａの間で互いに向き合うように配置される。

【0074】

第１導電板４１は、第１電極アセンブリ１１０ａの外面に当接するように設けられる。第１導電板４１は、第１電極アセンブリ１１０ａで外側に向かう平らな面に付着した側板４１１と、側板４１１に連結形成され、第２電極アセンブリ１１０ｂの負極無地部１１２ａに連結される接触部材とを含む。

【0075】

また、接触部材は、負極無地部１１２ａに固定される接続部４１５と、側板４１１から傾斜して屈曲した傾斜部４１２と、傾斜部４１２から屈曲して第１電極アセンブリ１１０ａの側端に向かって連結された延長部４１３と、延長部４１３から屈曲して接続部４１５に向かって連結された支持部４１４とを含む。ここで、接続部４１５は、傾斜部４１２と延長部４１３、および支持部４１４を介して側板４１１に連結される。

【0076】

接続部４１５は、第２電極アセンブリ１１０ｂの負極無地部１１２ａに固定され、接続部４１５と第２タブ６２ｂとの間に負極無地部１１２ａが位置する。接続部４１５は、負極無地部１１２ａと接続部４１５とを貫通する固定部材４７によって負極無地部１１２ａに固定される。第２の実施形態にかかる固定部材４７は、リベットからなり、リベットは、接続部４１５、負極無地部１１２ａ、および第２タブ６２ｂを貫通して接続部４１５、負極無地部１１２ａ、および第２タブ６２ｂを一体に固定する。

【0077】

第２の実施形態のように、固定部材４７が接続部４１５、負極無地部１１２ａ、および第２タブ６２ｂを貫通して一体に固定すると、外部の振動や衝撃によって接触が不良になるのを防止することができる。

【0078】

第２導電板４２は、第２電極アセンブリ１１０ｂの外面に当接するように設けられる。第２導電板４２は、第２電極アセンブリ１１０ｂで外側に向かう平らな面に付着した側板４２１と、側板４２１に連結形成され、第１電極アセンブリ１１０ａの負極無地部１１２ａに連結される接触部材とを含む。

【0079】

また、接触部材は、負極無地部１１２ａに固定される接続部４２５と、側板４２１から傾斜して屈曲した傾斜部４２２と、傾斜部４２２から屈曲して第２電極アセンブリ１１０ｂの側端に向かって連結された延長部４２３と、延長部４２３から屈曲して接続部４２５に向かって連結された支持部４２４とを含む。ここで、接続部４２５は、傾斜部４２２と延長部４２３、および支持部４２４を介して側板４２１に連結される。

【0080】

接続部４２５は、第１電極アセンブリ１１０ａの負極無地部１１２ａに固定され、接続部４２５と第１タブ６２ａとの間に負極無地部１１２ａが位置する。接続部４２５は、負極無地部１１２ａと接続部４１５とを貫通する固定部材４７によって負極無地部１１２ａに固定される。第２の実施形態にかかる固定部材４７は、リベットからなり、リベットは、接続部４２５、負極無地部１１２ａ、および第１タブ６２ａを貫通して接続部４２５、負極無地部１１２ａ、および第１タブ６２ａを一体に固定する。

【0081】

＜３．第３の実施形態＞
図８は、本発明の第３の実施形態にかかる電極アセンブリと導電板および集電部材を示した部分斜視図であり、図９は、本発明の第３の実施形態にかかる第１導電板と第２導電板を示した斜視図である。

【0082】

図８および図９を参照して説明すれば、第３の実施形態にかかる二次電池は、電極アセンブリの個数と導電板、および集電部材の構造を除いては、第１の実施形態にかかる二次電池と同一の構造からなるので、同一の構造に関する重複説明は省略する。

【0083】

第３の実施形態にかかる二次電池は、４つの電極アセンブリ２１０を含み、４つの電極アセンブリ２１０は並んで積層配列される。第１電極アセンブリ２１０ａは、電極アセンブリ２１０のうちの一方側端に配置され、第２電極アセンブリ２１０ｂは、電極アセンブリ２１０のうちの他方側端に配置される。第３電極アセンブリ２１０ｃは、第１電極アセンブリ２１０ａと第２電極アセンブリ２１０ｂとの間で第１電極アセンブリ２１０ａに隣接して配置され、第４電極アセンブリ２１０ｄは、第２電極アセンブリ２１０ｂと第３電極アセンブリ２１０ｃとの間に配置される。そのために、第１電極アセンブリ２１０ａ、第３電極アセンブリ２１０ｃ、第４電極アセンブリ２１０ｄ、および第２電極アセンブリ２１０ｂが順次に配置される。

【0084】

各電極アセンブリ２１０の正極無地部には集電部材が結合設置され、負極無地部２１２ａにも集電部材７２が結合設置される。正極無地部に設けられた集電部材と、負極無地部２１２ａに設けられた集電部材７２とは、同一の構造からなる。

【0085】

集電部材７２は、負極端子に連結された上板７２ｅと、上板７２ｅから下に向かって曲がっている連結板７２ｆと、連結板７２ｆから負極無地部２１２ａに並ぶように曲がっている複数のタブとを含む。集電部材７２は、４つの電極アセンブリ２１０に連結可能に４つのタブを有する。タブは、第１電極アセンブリ２１０ａに付着する第１タブ７２ａと、第２電極アセンブリ２１０ｂに付着する第２タブ７２ｂと、第３電極アセンブリ２１０ｃに付着する第３タブ７２ｃと、第４電極アセンブリ２１０ｄに付着する第４タブ７２ｄとを含む。タブは、各電極アセンブリの負極無地部２１２ａと平行に配置された状態で負極無地部２１２ａに溶接で接合される。

【0086】

第１電極アセンブリ２１０ａの外側には第１導電板８１が設けられ、第１導電板８１は、第１電極アセンブリ２１０ａで外側に向かう平らな面に付着した側板８１１と、側板８１１に連結形成され、第２電極アセンブリ２１０ｂおよび第４電極アセンブリ２１０ｄの負極無地部２１２ａに付着する接触部材８１２、８１３とを含む。ここで、側板８１１には絶縁フィルムが設けられている。

【0087】

第１導電板８１は、２つの接触部材８１２、８１３を有し、いずれか１つの接触部材８１２は、第２電極アセンブリ２１０ｂの負極無地部２１２ａに接合され、他の１つの接触部材８１３は、第４電極アセンブリ２１０ｄの負極無地部２１２ａに接合される。そのために、第１導電板８１は、反対側に配置された第２電極アセンブリ２１０ｂおよび第４電極アセンブリ２１０ｄに電気的に連結される。

【0088】

一方、第２電極アセンブリ２１０ｂの外側には第２導電板８２が設けられ、第２導電板８２は、第２電極アセンブリ２１０ｂで外側に向かう平らな面に付着した側板８２１と、側板８２１に連結形成され、第１電極アセンブリ２１０ａおよび第３電極アセンブリ２１０ｃの負極無地部２１２ａに付着する接触部材８２２、８２３とを含む。ここで、側板８２１には絶縁フィルムが設けられている。

【0089】

第２導電板８２は、２つの接触部材８２２、８２３を有し、いずれか１つの接触部材８２２は、第１電極アセンブリ２１０ａの負極無地部２１２ａに接合され、他の１つの接触部材８２３は、第３電極アセンブリ２１０ｃの負極無地部２１２ａに接合される。そのために、第２導電板８２は、反対側に配置された第１電極アセンブリ２１０ａおよび第３電極アセンブリ２１０ｃと電気的に連結される。

【0090】

上記のように、第３の実施形態によれば、１つの導電板に２つの電極アセンブリが電気的に連結されるため、導電性異物が侵入して導電板と当接した時、２つの電極アセンブリから電流を放電することができる。また、導電性異物が侵入する部分の反対側に位置する電極アセンブリから電流を放電するため、安全性を向上させることができる。

【0091】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0092】

１０１：二次電池
１０、１１０、２１０：電極アセンブリ
１０ａ、１１０ａ、２１０ａ：第１電極アセンブリ
１０ｂ、１１０ｂ、２１０ｂ：第２電極アセンブリ
１１：正極
１２：負極
２０：キャップアセンブリ
２１：正極端子
２１０ｃ：第３電極アセンブリ
２１０ｄ：第４電極アセンブリ
２２：負極端子
３０：キャッププレート
３４：ケース
３５：連結板
３８：密封栓
３９：ベント部材
４１、８１：第１導電板
４２、８２：第２導電板
４１１、４２１：側板
４１２、４２２：傾斜部
４１３、４２３：延長部
４１４、４２４：支持部
４１５、４２５：接続部
４３、４４、４５、４６：絶縁フィルム
４７：固定部材
４９：導電性異物
５１、５２、６２、７２：集電部材
８１１、８２１：側板
８１２、８１３、８２２、８２３：接触部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】