特許 6654795 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】6654795

(24)【登録日】2020年2月4日

(45)【発行日】2020年2月26日

(54)【発明の名称】二次電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/34 20060101AFI20200217BHJP

   H01M 2/30 20060101ALI20200217BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/34 A

   H01M2/30 D

   H01M2/34 B

【請求項の数】18

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2014-193660(P2014-193660)

(22)【出願日】2014年9月24日

(65)【公開番号】特開2015-72904(P2015-72904A)

(43)【公開日】2015年4月16日

【審査請求日】2017年9月14日

(31)【優先権主張番号】61/885,446

(32)【優先日】2013年10月1日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】14/260,230

(32)【優先日】2014年4月23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】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】卞 相轅

(72)【発明者】

【氏名】李 元俊

(72)【発明者】

【氏名】文 永植

【審査官】 小森 重樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２５８５５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０２０９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１７１７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０７７０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許第０２５３３３２６（ＥＰ，Ｂ１）

【文献】 特開平０９−１５３３５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／３４

Ｈ０１Ｍ ２／３０

(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、
端子、前記電極組立体に電気的に接続される集電体、前記端子と前記集電体を電気的に連結しヒューズ部を含む連結部材、および前記端子と前記集電体の間の隙間に位置する第１部分と前記隙間の外部において前記隙間と前記ヒューズ部の間に位置し前記ヒューズ部と対向する第２部分とを含む絶縁部材、を含む電極連結部と、
を含み、
前記第２部分は、前記隙間から遠ざかる方向に前記第１部分から延びている、二次電池。

【請求項2】

前記ヒューズ部は、ヒューズホールを含む、請求項１に記載の二次電池。

【請求項3】

前記絶縁部材は、前記ヒューズホールに挿入される支持突起を含む、請求項２に記載の二次電池。

【請求項4】

前記連結部材は、前記端子と前記集電体のそれぞれと直接結合する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の二次電池。

【請求項5】

前記連結部材は、前記ヒューズ部に結合する絶縁膜をさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の二次電池。

【請求項6】

前記第２部分は、前記連結部材と対向する、請求項１に記載の二次電池。

【請求項7】

前記連結部材は、
第１結合部および第２結合部を含み、
前記ヒューズ部は、前記第１結合部と前記第２結合部の間に位置する、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の二次電池。

【請求項8】

前記第１結合部は、前記第１結合部の一端で折り曲げられて前記端子に結合する第１折曲部を含み、
前記第２結合部は、前記第２結合部の一端で折り曲げられて前記集電体に結合する第２折曲部を含む、
請求項７に記載の二次電池。

【請求項9】

前記第２部分は、前記第１結合部と前記第２結合部の間に位置する、請求項７または８に記載の二次電池。

【請求項10】

前記第１結合部および前記第２結合部のそれぞれは、結合ホールを含む、請求項７〜９のいずれか１項に記載の二次電池。

【請求項11】

前記絶縁部材は、前記結合ホールと対向する貫通ホールを含む、請求項１０に記載の二次電池。

【請求項12】

前記端子は、
端子フランジと、前記端子フランジから突出する連結突起とを含み、
前記連結突起は、前記結合ホールおよび前記貫通ホールを貫通して挿入される、請求項１１に記載の二次電池。

【請求項13】

前記連結部材は、前記端子フランジと前記集電体のそれぞれと直接結合する、請求項１２に記載の二次電池。

【請求項14】

前記絶縁部材は、前記連結突起が挿入される絶縁突起を含む、請求項１２に記載の二次電池。

【請求項15】

前記絶縁突起および前記連結突起のそれぞれは、前記集電体に形成された端子連結ホールに挿入される、請求項１４に記載の二次電池。

【請求項16】

前記連結部材は、前記ケース内部に位置する、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の二次電池。

【請求項17】

前記端子、前記集電体、前記絶縁部材および前記連結部材は、モールディングで一体に形成される、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の二次電池。

【請求項18】

前記絶縁部材は、前記ヒューズ部が破断した状態で前記端子を前記集電体から絶縁する、請求項１〜１７のいずれか１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、充電および放電が可能な電池である。低容量の二次電池は、携帯電話機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、大容量の二次電池は、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用いることが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で構成される。このような二次電池は、円筒型と角型などで形成され得る。

【0004】

二次電池が充電または放電する時、正常電流値以上に充電または放電されると二次電池が高温になったり破損したりするおそれがある。

【0005】

ここで、異常電流による二次電池の損傷は、電極と端子の間に設置されたヒューズによって防止され得る。

【0006】

つまり、異常電流の発生の時、電極と端子の間に設置されたヒューズが破断され、電極と端子の間の電流の流れが遮断されて二次電池が中性状態になるため、二次電池の損傷が防止され得る。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、異常電流によるヒューズの破断時に発生するアークまたは熱によって、二次電池の電極などが損傷するおそれがあるという問題があった。

【0009】

したがって、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ヒューズの破断による二次電池内部の損傷を防止することが可能な、新規かつ改良され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】

【0010】

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、電極組立体と、電極組立体を収容するケースと、端子、電極組立体に電気的に接続される集電体、端子と集電体を電気的に連結しヒューズ部を含む連結部材、および端子と集電体の間の隙間の外部において隙間とヒューズ部の間に位置しヒューズ部と対向する部分を含む絶縁部材、を含む電極連結部と、を含む二次電池が提供される。

【0011】

また、ヒューズ部は、ヒューズホールを含むことができる。

【0012】

また、絶縁部材は、ヒューズホールに挿入される支持突起を含むことができる。

【0013】

また、連結部材は、端子と集電体のそれぞれと直接結合することができる。

【0014】

また、連結部材は、ヒューズ部に結合する絶縁膜をさらに含むことができる。

【0015】

また、連結部材は、端子と集電体の間の隙間に位置する第１部分と、隙間から遠ざかる方向に第１部分から延びて隙間とヒューズ部の間に位置しヒューズ部と対向する第２部分と、を含むことができる。

【0016】

また、第２部分は、連結部材と対向することができる。

【0017】

また、連結部材は、第１結合部および第２結合部を含むことができ、ヒューズ部は、第１結合部と第２結合部の間に位置することができる。

【0018】

また、第１結合部は、第１結合部の一端で折り曲げられて端子に結合する第１折曲部を含むことができ、第２結合部は、第２結合部の一端で折り曲げられて集電体に結合する第２折曲部を含むことができる。

【0019】

また、絶縁部材のうち隙間の外部において隙間とヒューズ部の間に位置しヒューズ部と対向する部分は、第１結合部と第２結合部の間に位置することができる。

【0020】

また、第１結合部および第２結合部のそれぞれは、結合ホールを含むことができる。

【0021】

また、絶縁部材は、結合ホールと対向する貫通ホールを含むことができる。

【0022】

また、端子は、端子フランジと、端子フランジから突出する連結突起とを含むことができ、連結突起は、結合ホールおよび貫通ホールを貫通して挿入されることができる。

【0023】

また、連結部材は、端子フランジと集電体のそれぞれと直接結合することができる。

【0024】

また、絶縁部材は、連結突起が挿入される絶縁突起を含むことができる。

【0025】

また、絶縁突起および連結突起のそれぞれは、集電体に形成された端子連結ホールに挿入されてもよい。

【0026】

また、連結部材は、ケース内部に位置することができる。

【0027】

また、端子、集電体、絶縁部材および連結部材は、モールディングで一体に形成されてもよい。

【0028】

また、絶縁部材は、ヒューズ部が破断した状態で端子を集電体から絶縁することができる。

【発明の効果】

【0029】

以上説明したように本発明によれば、ヒューズの破断による二次電池内部の損傷を防止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の第１実施形態に係る二次電池を示した斜視図である。

【図2】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係る第１電極連結部の分解斜視図である。

【図4】図３の二次電池の第１電極連結部が設置された部分の断面図である。

【図5】本発明の第１実施形態の変形例に係る二次電池の第１電極連結部が設置された部分の断面図である。

【図6】本発明の第１実施形態の他の変形例に係る二次電池の第１電極連結部が設置された部分の断面図である。

【図7】本発明の第２実施形態による二次電池の第１電極連結部が設置された部分の断面図である。

【図8】本発明の第３実施形態に係る第１電極連結部の分解斜視図である。

【図9】図８の二次電池の第１電極連結部が設置された部分の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0032】

＜１．第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る二次電池を示した斜視図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図である。

【0033】

図１および図２を参照して説明すれば、本発明の第１実施形態による二次電池１００は、電極組立体１０と、電極組立体１０が収容されるケース２０と、電極組立体１０と電気的に連結される第１電極連結部３０および第２電極連結部４０を含む電極連結部３０、４０と、ケース２０の開口に設置されるキャップアセンブリー５０とを含む。

【0034】

本実施形態による二次電池１００について、角型のリチウムイオン二次電池の場合を例に挙げて説明する。ただし、本発明はこれに制限されず、円筒型またはリチウムポリマー電池などに適用され得る。

【0035】

本実施形態による電極組立体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ってゼリーロール形態で構成される。

【0036】

ここで、本実施形態によれば、第１電極１１は負極であり第２電極１２は正極である。ただし、本発明はこれに限定されず、第１電極１１が正極であり第２電極が負極１２であるとすることもできる。

【0037】

第１電極１１と第２電極１２は、電極に活物質がコーティングされるコーティング部と、電極に活物質がコーティングされずに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される第１電極無地部１１ａおよび第２電極無地部１２ａとに区画される。

【0038】

このような電極組立体１０の第１電極無地部１１ａには第１電極連結部３０が電気的に連結され、第２電極無地部１２ａには第２電極連結部４０が電気的に連結される。

【0039】

本実施形態による電極連結部３０、４０は、端子３１、４１と、ガスケット３２、４２と、絶縁部材３３、４３と、集電体３４、４４と、連結部材３５とを含むことができる。

【0040】

詳細には、第１電極連結部３０は、第１端子３１と、第１ガスケット３２と、絶縁部材３３と、第１集電体３４と、連結部材３５と、キャッププレート５１の上で第１端子３１と結合する第１端子プレート３６と、第１端子プレート３６とキャッププレート５１の間に設置される第１補助プレート３７とを含むことができる。

【0041】

ここで、第１端子３１とキャッププレート５１の間に第１ガスケット３２が設置されて第１端子３１とキャッププレート５１を絶縁し、第１ガスケット３２によってケース２０内部の電解液がケース２０外部に漏れ出ることが防止される。

【0042】

また、第１集電体３４は、第１電極無地部１１ａに電気的に連結され、第１電極１１は第１集電体３４を介して第１端子３１と電気的に連結される。

【0043】

また、本実施形態による第２電極連結部４０は、第２端子４１と、第２ガスケット４２と、第２下部絶縁部４３と、第２集電体４４と、キャッププレート５１の上で第２端子４１と結合する第２端子プレート４５と、第２端子プレート４５とキャッププレート５１の間に設置される第２補助プレート４６とを含むことができる。

【0044】

ここで、第２端子４１とキャッププレート５１の間に第２ガスケット４２が設置されて第２端子４１とキャッププレート５１を絶縁させ、第２ガスケット４２によってケース２０内部の電解液がケース２０外部に漏れ出ることが防止される。

【0045】

また、第２集電体４４は、第２電極無地部１２ａに電気的に連結され、第２電極１２は第２集電体４４を介して第２端子４１と電気的に連結される。

【0046】

また、本実施形態による第２補助プレート４６は、絶縁性物質または導電性物質からなることができる。

【0047】

ここで、本実施形態による第２補助プレート４６が導電性物質からなると、キャッププレート５１およびケース２０は第２補助プレート４６を介して第２電極１２と電気的に連結され得る。

【0048】

本実施形態によるキャップアセンブリー５０は、キャッププレート５１と、密封キャップ５２が設置される電解液注入口５３と、ベント部５４とを含む。

【0049】

キャッププレート５１は、薄い板材形状で導電性物質からなってケース２０の開口に結合する。

【0050】

また、キャッププレート５１には密閉されたケース２０の内部に電解液を注入する電解液注入口５３が形成され、電解液注入口５３は、電解液注入後、密封キャップ５２によって密封され、第１端子３１および第２端子４１が設置される。

【0051】

図３は、本発明の第１実施形態に係る第１電極連結部の分解斜視図であり、図４は、図３の二次電池の第１電極連結部が設置された部分の断面図である。

【0052】

図３および図４を参照して説明すれば、本実施形態による第１端子３１は、端子柱３１ａと端子フランジ３１ｂとを含む。

【0053】

第１ガスケット３２は、端子柱３１ａおよび端子フランジ３１ｂに結合して第１端子３１とキャッププレート５１の間に設置される。

【0054】

また、本実施形態による絶縁部材３３は、第１端子３１と第１集電体３４の間に設置され、ペルフルオロアルコキシ（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ：ＰＦＡ）からなることができる。

【0055】

より詳細には、本実施形態による第１集電体３４は、電極集電部３４ａとモールディング部３４ｂとを含む。

【0056】

また、電極集電部３４ａは、第１電極１１に連結される第１電極集電部３４ａ１と、第１端子３１に電気的に連結される第２電極集電部３４ａ２とを含む。

【0057】

本実施形態による第２電極集電部３４ａ２に絶縁部材３３と第１端子３１が順次に設置される。

【0058】

本実施形態によるモールディング部３４ｂは、第１電極集電部３４ａ１の一部と第２電極集電部３４ａ２、絶縁部材３３および第１端子３１をインサートモールディング（ｉｎｓｅｒｔ ｍｏｌｄｉｎｇ）して形成され得る。

【0059】

ここで、モールディング部３４ｂのモールディング材料は、ポリフェニレンスルフィド（Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｓｕｌｆｉｄｅ：ＰＰＳ）を含むことができる。

【0060】

本実施形態によれば、第１端子３１、絶縁部材３３および第１集電体３４がモールディングによって一体に形成され得るため、二次電池１００に第１電極連結部３０を単純な工程で設置することができる。

【0061】

また、本実施形態によれば、電極組立体１０とキャッププレート５１の間にモールディング部３４ｂ以外の他の構成が設置されないため、電極組立体１０と第１集電体３４の間に空間が十分に確保され得る。

【0062】

したがって、外部衝撃が二次電池１００に加えられて電極組立体１０が流動しても、電極組立体１０がキャッププレート５１との間に設置されるモールディング部３４ｂ以外の他の構成によって破損することが防止され得る。

【0063】

また、電極組立体１０と対向するモールディング部３４ｂの一面は、キャッププレート５１と電極組立体１０との間に設置される絶縁体の役割を果たすことができる。

【0064】

本実施形態による連結部材３５は、ケース内部に位置し、アルミニウムのような導電性物質からなる薄い板材で形成され得る。

【0065】

連結部材３５は、第１結合部３５ａと、第２結合部３５ｃと、第１結合部３５ａと第２結合部３５ｃを連結する連結部３５ｂと、ヒューズ部３５ｄとを含む。

【0066】

第１結合部３５ａは、第１結合部３５ａの一端で折り曲げられて形成される第１折曲部３５ａ１を含むことができ、第２結合部３５ｃは、第２結合部３５ｃの一端で折り曲げられて形成される第２折曲部３５ｃ１を含むことができる。

【0067】

第１結合部３５ａの第１折曲部３５ａ１は、第１端子３１の端子フランジ３１ｂに溶接結合され、第２結合部３５ｃの第２折曲部３５ｃ１は、第１集電体３４の第２電極集電部３４ａ２に溶接結合され得る。

【0068】

ここで、本実施形態による絶縁部材３３は、絶縁部材３３の第１部分３３ａが第１端子３１および第１集電体３４の間に位置し、第１部分３３ａから突出して形成される第２部分３３ｂが、連結部材３５と対向し、第１結合部３５ａおよび第２結合部３５ｃの間に位置するように設置され得る。

【0069】

つまり、本実施形態によれば、絶縁部材３３は、第１端子３１と第１集電体３４の間に位置し、絶縁部材３３の一部は第１端子３１および第１集電体３４から遠ざかる方向に延びる第２部分３３ｂを含むことができる。

【0070】

本実施形態による連結部材３５は、モールディング部３４ｂが形成されない第２電極集電部３４ａ２の一端に溶接結合されるため、連結部材３５は電極組立体１０の活物質がコーティングされたコーティング部とキャッププレート５１の間に位置することができる。

【0071】

また、連結部材３５は、第１端子３１および第１集電体３４に結合して第１端子３１および第１集電体３４を電気的に連結する。

【0072】

本実施形態によるヒューズ部３５ｄは、絶縁部材３３の第１端子３１および第１集電体３４から遠ざかる方向に延びる部分と対向するように連結部３５ｂに形成され得る。

【0073】

ただし、本実施形態によるヒューズ部３５ｄは、連結部３５ｂにのみ形成されるものと限定されず、連結部３５ｂ、第１結合部３５ａおよび第２結合部３５ｃのうちの一つ以上に形成されることも可能である。

【0074】

ヒューズ部３５ｄは、連結部３５ｂの一部を貫通して形成されるヒューズホール３５ｄ１を含むことができる。

【0075】

二次電池１００に高圧の異常電流が発生して第１端子３１と第１集電体３４の間に高圧の電流が流れるようになると、ヒューズ部３５ｄが破断して二次電池１００が中性状態となる。

【0076】

この時、本実施形態によれば、連結部材３５のヒューズ部３５ｄが破断する時に発生されるアークまたは熱は、第１結合部３５ａおよび第２結合部３５ｃの間に位置する絶縁部材３３の第２部分３３ｂによって吸収され得るため、ヒューズ部３５ｄが破断する時に発生されるアークまたは熱によって二次電池１００の電極が損傷することが防止され得る。

【0077】

同時に、本実施形態によれば、連結部材３５が電極組立体１０の活物質がコーティングされたコーティング部とキャッププレート５１の間に位置するように設置されるため、連結部材３５のヒューズ部３５ｄが破断する時に発生されるアークまたは熱によって第１電極無地部１１ａが損傷することも防止され得る。

【0078】

また、本実施形態によるヒューズ部３５ｄは、モールディング部３４ｂまたは第１端子３１などの構成と空間的に分離されて位置する。

【0079】

したがって、本実施形態によれば、他の構成の干渉によってヒューズ部３５ｄが破断するように設定された温度よりも高い、または、低い温度で破断するヒューズ部３５ｄの誤作動が防止され得る。

【0080】

図５は、本発明の第１実施形態の変形例に係る二次電池の第１電極連結部が設置された部分の断面図である。

【0081】

図５を参照して説明すれば、本実施形態による二次電池１０１は、絶縁部材６０を除いては本発明の第１実施形態に係る二次電池１００と同一の構成からなる。

【0082】

したがって、以下では本発明の第１実施形態に係る二次電池１００と同一の構成および技術的効果についての詳細な説明は省略する。

【0083】

本実施形態による絶縁部材６０は、第１端子３１と第１集電体３４の間に設置され、ペルフルオロアルコキシ（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ：ＰＦＡ）からなることができる。

【0084】

また、本実施形態による絶縁部材６０は、第１部分６１と、第２部分６２と、支持突起６３とを含む。

【0085】

本実施形態による絶縁部材６０の第１部分６１は、第１端子３１および第１集電体３４の間に位置し、第１部分６１から突出して形成される第２部分６２は、連結部材３５と対向し、連結部材３５の第１結合部３５ａおよび第２結合部３５ｃの間に位置するように設置される。

【0086】

つまり、本実施形態によれば、絶縁部材６０は、第１端子３１と第１集電体３４の間に位置し、絶縁部材６０の一部は第１端子３１および第１集電体３４から遠ざかる方向に延びる部分を含むことができる。

【0087】

また、本実施形態による絶縁部材６０は、第２部分６２から突出して形成される支持突起６３が連結部材３５の連結部３５ｂに形成されたヒューズ部３５ｄのヒューズホール３５ｄ１に挿入される。

【0088】

二次電池１００に高圧の異常電流が発生して第１端子３１と第１電極集電部３４の間に高圧の電流が流れるようになると、ヒューズ部３５ｄが破断して二次電池１０１が中性状態となる。

【0089】

本実施形態によれば、ヒューズ部３５ｄのヒューズホール３５ｄ１に挿入された絶縁部材６０の支持突起６３によってヒューズ部３５ｄが破断された後に破断面の間に発生されるアークまたは熱が支持突起６３によって吸収されるため、ヒューズ部の３５ｄの破断によって発生されるアークまたは熱によって二次電池１０１が損傷することが防止され得る。

【0090】

また、本実施形態によれば、支持突起６３によってヒューズ部３５ｄの破断面の間が分離された状態で維持されるため、異常電流による二次電池１０１内部の短絡状態が安定的に防止されることが可能である。

【0091】

図６は、本発明の第１実施形態の他の変形例に係る二次電池の第１電極連結部が設置された部分の断面図である。

【0092】

図６を参照して説明すれば、本実施形態による二次電池１０２は、連結部材７０を除いては本発明の第１実施形態に係る二次電池１００と同一の構成からなる。

【0093】

したがって、以下では本発明の第１実施形態に係る二次電池１００と同一の構成および技術的効果についての詳細な説明は省略する。

【0094】

本実施形態による連結部材７０は、アルミニウムのような導電性物質からなる薄い板材で形成され得る。

【0095】

連結部材７０は、第１結合部７１と、第２結合部７３と、第１結合部７１と第２結合部７３を連結する連結部７２と、連結部７２に形成されるヒューズ部７４と、ヒューズ部７４に結合する絶縁膜７５とを含む。

【0096】

ここで、本実施形態による第１結合部７１、連結部７２、第２結合部７３およびヒューズ部７４は、本発明の第１実施形態に係る連結部材３５の第１結合部３５ａ、連結部３５ｂ、第２結合部３５ｃおよびヒューズ部３５ｄと同一の構造を有する。

【0097】

したがって、以下では第１結合部７１、連結部７２、第２結合部７３およびヒューズ部７４についての詳細な説明は省略する。

【0098】

本実施形態による絶縁膜７５は、ペルフルオロアルコキシ（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ：ＰＦＡ）のような絶縁性物質からなり、絶縁物質をヒューズ部７４にモールディングして形成され得る。

【0099】

ただし、本実施形態による絶縁膜７５は、ヒューズ部７４にモールディングして形成されると限定されず、本実施形態による絶縁膜７５は、シート状の絶縁フィルムをヒューズ部７４に付着して形成されることもできる。

【0100】

二次電池１０２に高圧の異常電流が発生して第１端子３１と第１電極集電部３４の間に高圧の電流が流れるようになると、ヒューズ部７４が破断して二次電池１０２が中性状態となる。

【0101】

この時、本実施形態によれば、連結部材７０のヒューズ部７４が破断する時に発生されるアークまたは熱は、連結部材７０のヒューズ部７４を覆う絶縁膜７５によって吸収され、絶縁膜７５外部にアークまたは熱が移動することが防止されるため、二次電池１０２の電極が損傷することが防止され得る。

【0102】

＜２．第２の実施形態＞
図７は、本発明の第２実施形態による二次電池の第１電極連結部が設置された部分の断面図である。

【0103】

図７を参照して説明すれば、本実施形態による二次電池２００は、第１電極連結部２３０の連結部材２３５を除いては本発明の第１実施形態に係る二次電池１００と同一の構成からなる。

【0104】

したがって、以下では本発明の第１実施形態に係る二次電池１００と同一の構成および技術的効果についての詳細な説明は省略する。

【0105】

本実施形態による連結部材２３５は、第１結合部２３５ａと、第２結合部２３５ｃと、第１結合部２３５ａと第２結合部２３５ｃを連結する連結部２３５ｂと、連結部２３５ｂに形成されるヒューズ部２３５ｄとを含む。

【0106】

また、本実施形態による絶縁部材２３３は、第１部分２３３ａと第２部分２３３ｂとを含むことができる。

【0107】

ここで、本実施形態による第１結合部２３５ａは、絶縁部材２３３の第１部分２３３ａと第１端子３１の端子柱３１ａから延びて形成された端子フランジ３１ｂとの間に設置されて絶縁部材２３３の第１部分２３３ａと端子フランジ３１ｂのそれぞれに溶接で結合される。

【0108】

また、本実施形態による第２結合部２３５ｃは、絶縁部材２３３の第１部分２３３ａと電極集電部３４ａの第２電極集電部３４ａ２との間に設置されて絶縁部材２３３の第１部分２３３ａと第２電極集電部３４ａ２のそれぞれに溶接結合する。

【0109】

したがって、本実施形態によれば、第１結合部２３５ａおよび第２結合部２３５ｃが第１端子３１と電極集電部３４ａの間に設置されるため、連結部材２３５が安定的に電極集電部３４ａに固定され得る。

【0110】

また、本実施形態によれば、第１端子３１、絶縁部材２３３、第１集電体３４および連結部材２３５がモールディングによって一体に形成され得る。

【0111】

したがって、本実施形態によれば、二次電池１００に第１電極連結部２３０を単純な工程で設置することができる。

【0112】

＜３．第３の実施形態＞
図８は、本発明の第３実施形態に係る第１電極連結部の分解斜視図であり、図９は、図８の二次電池の第１電極連結部が設置された部分の断面図である。

【0113】

図８および図９を参照して説明すれば、本実施形態による二次電池３００は、第１電極連結部３３０を除いては本発明の第１実施形態に係る二次電池１００と同一の構成からなる。

【0114】

したがって、以下では本発明の第１実施形態に係る二次電池１００と同一の構成についての詳細な説明は省略する。

【0115】

本実施形態による第１電極連結部３３０は、第１端子３３１と、第１ガスケット３３２、絶縁部材３３３と、第１集電体３３４と、連結部材３３５と、キャッププレート５１の上で第１端子３３１と結合する第１端子プレート３３６と、第１端子プレート３３６とキャッププレート５１の間に設置される第１補助プレート３３７とを含むことができる。

【0116】

ここで、第１端子３３１とキャッププレート５１の間に第１ガスケット３３２が設置されて第１端子３３１とキャッププレート５１が絶縁され、第１ガスケット３３２によってケース２０内部の電解液がケース２０外部に漏れ出ることが防止される。

【0117】

また、第１集電体３３４は第１電極無地部１１ａに電気的に連結され、第１電極１１は第１集電体３３４を介して第１端子３１と電気的に連結される。

【0118】

本実施形態による第１端子３３１は、端子柱３３１ａと、端子フランジ３３１ｂと、端子フランジ３３１ｂから突出する連結突起３３１ｃとを含む。

【0119】

第１ガスケット３３２は、端子柱３３１ａおよび端子フランジ３３１ｂに結合して第１端子３１とキャッププレート５１の間に設置される。

【0120】

また、本実施形態による絶縁部材３３３は、第１端子３３１と第１集電体３３４の間に設置され、ペルフルオロアルコキシ（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ：ＰＦＡ）からなることができる。

【0121】

絶縁部材３３３は、第１部分３３３ａと、第１部分３３３ａから突出して形成される第２部分３３３ｂと、第１部分３３３ａに形成され第１部分３３３ａを貫通する貫通ホール３３３ｃ１が形成された絶縁突起３３３ｃとを含む。

【0122】

本実施形態による第１集電体３３４は、電極集電部３３４ａとモールディング部３３４ｂとを含む。

【0123】

ここで、電極集電部３３４ａは、第１電極１１に連結される第１電極集電部３３４ａ１と、第１端子３１に電気的に連結される第２電極集電部３３４ａ２と、第２電極集電部３３４ａ２に形成された端子連結ホール３３４ａ３とを含む。

【0124】

本実施形態による連結部材３３５は、アルミニウムのような導電性物質からなる薄い板材で形成され得る。

【0125】

連結部材３３５は、第１結合部３３５ａと、第２結合部３３５ｃと、第１結合部３３５ａおよび第２結合部３３５ｃを連結する連結部３３５ｂと、連結部３３５ｂに形成されたヒューズ部３３５ｄと、第１結合部３３５ａに形成された第１結合ホール３３５ａ１と、第２結合部３３５ｃに形成された第２結合ホール３３５ｃ１とを含む。

【0126】

ただし、本実施形態によるヒューズ部３３５ｄは、連結部３３５ｂにのみ形成されるものと限定されず、連結部３３５ｂ、第１結合部３３５ａおよび第２結合部３３５ｃのうちの一つ以上に形成されることも可能である。

【0127】

本実施形態による連結部材３３５の第２結合部３３５ｃは、第２結合ホール３３５ｃ１が第２電極集電部３３４ａ２に形成された端子連結ホール３３４ａ３と対向するように第２電極集電部３３４ａ２の上に設置される。

【0128】

連結部材３３５の第２結合部３３５ｃが第２電極集電部３３４ａ２に設置された後、絶縁部材３３３の第１部分３３３ａは、第１部分３３３ａに形成された絶縁突起３３３ｃが第２結合ホール３３５ｃ１および端子連結ホール３３４ａ３に挿入されて固定され、絶縁突起３３３ｃの貫通ホール３３３ｃ１が第１結合ホール３３５ａ１と対向するように連結部材３３５の第１結合部３３５ａおよび第２結合部３３５ｃの間に設置される。

【0129】

この時、絶縁部材３３３の第２部分３３３ｂは、連結部材３３５と対向し、第１端子３３１と第２電極集電部３３４ａ２の間に挿入されない連結部材３３５の第１結合部３３５ａおよび第２結合部３３５ｃの間に位置する。

【0130】

絶縁部材３３３の第１部分３３３ａが連結部材３３５の第１結合部３３５ａおよび第２結合部３３５ｃの間に設置された後、第１端子３３１は、第１端子３３１の連結突起３３１ｃが連結部材３３５の第１結合ホール３３５ａ１、絶縁部材３３３の絶縁突起３３３ｃの貫通ホール３３３ｃ１、連結部材３３５の第２結合ホール３３５ｃ１および端子連結ホール３３４ａ３を貫通して挿入されるように連結部材３３５の第１結合部３３５ａの上に設置される。

【0131】

したがって、本実施形態による電極集電部３３４ａは、第２電極集電部３３４ａ２の上に第１端子３３１、絶縁部材３３３および連結部材３３５が順次に積層されて形成され得る。

【0132】

したがって、本実施形態によれば、第１結合部３３５ａおよび第２結合部３３５ｃが第１端子３３１と電極集電部３３４ａの間に設置され、第１端子３３１の連結突起３３１ｃが連結部材３３５の第１結合部３３５ａおよび第２結合部３３５ｃに結合するため、連結部材３３５が安定的に電極集電部３３４ａに固定され得る。

【0133】

本実施形態によるモールディング部３３４ｂは、第１電極集電部３３４ａ１の一部と第２電極集電部３３４ａ２の一部、絶縁部材３３３および第１端子３３１をインサートモールディング（ｉｎｓｅｒｔ ｍｏｌｄｉｎｇ）して形成され得る。

【0134】

ここで、モールディング部３３４ｂのモールディング材料は、ポリフェニレンスルフィド（Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｓｕｌｆｉｄｅ：ＰＰＳ）を含むことができる。

【0135】

本実施形態によれば、第１端子３３１、絶縁部材３３３、第１集電体３３４および連結部材３３５がモールディングによって一体に形成されるため、二次電池１００に第１電極連結部３３０を単純な工程で設置することができる。

【0136】

また、本実施形態によれば、電極組立体１０とキャッププレート５１の間にモールディング部３３４ｂ以外の他の構成が設置されないため、電極組立体１０と第１集電体３３４の間に空間が十分に確保され得る。

【0137】

したがって、外部衝撃が二次電池１００に加えられて電極組立体１０が流動しても、電極組立体１０がキャッププレート５１との間に設置されるモールディング部３３４ｂ以外の他の構成によって破損することが防止され得る。

【0138】

また、電極組立体１０と対向するモールディング部３３４ｂの一面は、キャッププレート５１と電極組立体１０間に設置される絶縁体の役割を果たすことができる。

【0139】

本実施形態によるヒューズ部３３５ｄは、連結部３３５ｂの一部を貫通して形成されるヒューズホール３３５ｄ１を含むことができる。

【0140】

二次電池３００に高圧の異常電流が発生して第１端子３３１と 第１集電体３３４の間に高圧の電流が流れるようになると、ヒューズ部３３５ｄが破断して二次電池３００が中性状態となる。

【0141】

この時、本実施形態によれば、連結部材３３５のヒューズ部３３５ｄが破断する時に発生されるアークまたは熱は、第１結合部３３５ａおよび第２結合部３３５ｃの間に位置する絶縁部材３３３の第２部分３３３ｂによって吸収され得るため、ヒューズ部３３５ｄが破断によって二次電池３００の電極が損傷することが防止され得る。

【0142】

同時に、本実施形態によれば、連結部材３３５が電極組立体１０の活物質がコーティングされたコーティング部とキャッププレート５１の間に位置するように設置されるため、連結部材３３５のヒューズ部３３５ｄが破断する時に発生されるアークまたは熱によって第１電極無地部１１ａが損傷することも防止され得る。

【0143】

また、本実施形態によるヒューズ部３３５ｄは、モールディング部３３４ｂまたは第１端子３３１などの構成と空間的に分離されて位置する。

【0144】

したがって、本実施形態によれば、他の構成の干渉によってヒューズ部３３５ｄが破断するように設定された温度よりも高い、または、低い温度で破断するヒューズ部３３５ｄの誤作動が防止され得る。

【0145】

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。

【0146】

例えば、実施形態２、３において、絶縁部材の第２部分の一端で支持突起（図示せず）を突出形成させてヒューズ部のヒューズホールに挿入したり、絶縁膜（図示せず）でヒューズ部を囲んだりすることによって変形実施することが可能である。

【符号の説明】

【0147】

１００、１０１、１０２、２００、３００：二次電池
１０：電極組立体
１１：第１電極
１２：第２電極
１３：セパレータ
２０：ケース
３０：第１電極連結部
３１：第１端子
３１ａ：第１端子柱
３１ｂ：第１フランジ
３２：第１ガスケット
３３、６０、３３３：絶縁部材
３３ａ、６１、３３３ａ：第１部分
３３ｂ、６２、３３３ｂ：第２部分
３４、３３４：第１集電体
３４ａ、３３４ａ：電極集電部
３４ａ１、３３４ａ１：第１電極集電部
３４ａ２、３３４ａ２：第２電極集電部
３４ｂ、３３４ｂ：モールディング部
３５、７０、２３５、３３５：連結部材
３５ａ、７１、２３５ａ、３３５ａ：第１結合部
３５ｂ、７２、２３５ｂ、３３５ｂ：連結部
３５ｃ、７３、２３５ｃ、３３５ｃ：第２結合部
３５ｄ、７４、２３５ｄ、３３５ｄ：ヒューズ部
３５ｄ１、７４ｄ１、２３５ｄ１、３３５ｄ１：ヒューズホール
３６、３３６：第１端子プレート
３７、３３７：第１補助プレート
４０：第２電極連結部
５０：キャップアセンブリー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】