JP2010045020A - 二次電池 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、キャップ組立体のキャッププレートと缶を連結する工程において、ガスケットの一部が燃焼する又は溶解することを防止できる二次電池を提供する。
【解決手段】二次電池１０００は、電極組立体２００、該電極組立体を収容する缶１００及び缶を覆うキャップ組立体３００を含む。キャップ組立体は端子ホール３１５及び端子溝３１３を含むキャッププレート３１０、キャッププレートと結合されてセンターホール３３５を含むガスケット３３０及びセンターホールに挿入される端子柱３２１及びガスケットの上部に位置する端子プレート３２３を含む電極端子３２０を含む。ガスケット３３０は、端子ホール３１５に挿入されるガスケット柱３３１及び端子溝に安着されて上部が平たいガスケットプレート３３３を含む。端子プレート及びガスケットプレートの側面は端子溝の側壁と離隔される。
【選択図】図４

Description

本発明は、電池に関し、より詳細には、二次電池に関する。

二次電池は、充電により再生できない一次電池と異なり、充電を行うことにより電気を蓄えて電池として繰り返し使用することができる電池である。特に、リチウムイオン二次電池は、正極板、負極板、電解質及びセパレータで構成された電極組立体を主要構成要素として、充放電を繰り返えして使うことができる。一般にリチウムイオン二次電池は、電極組立体のほかに、電極組立体を収容する缶、缶を覆うキャップ組立体を含み、キャップ組立体にはキャッププレートが含まれる。

電極組立体は、缶及びキャップ組立体と結合されて一つのベアセルをなすことができる。電極組立体は、開口部が形成された特定形状の缶に収容され、缶の開口部は、キャップ組立体によってカバーされる。

キャップ組立体のキャッププレートが缶の開口部をカバー時、キャッププレートの外郭部と缶の外郭部とは溶接によって結合される。

しかし、近年の携帯用電子機器の軽薄短小化する傾向に伴い、キャッププレートを構成するガスケットが、キャッププレートと缶との溶接位置に接近する傾向にあるため、キャッププレートと缶との溶接において、溶接時に発生する熱によりガスケットの一部が燃焼又は熔解するという問題があった。
そこで、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、キャップ組立体のキャッププレートと缶とを連結する工程において、キャッププレートの長辺側に（外郭部付近に）位置するガスケットの一部が燃焼する又は熔解することを防止することができる二次電池を提供することにある。

また、二次電池が外部圧力によって圧縮される時、缶と電極端子を初期に短絡させて内部発熱を減らして、爆発等の危険性をあらかじめ防止することができるキャップ組立体及びこれを含む二次電池を提供することにある。

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、該電極組立体を収容する缶及び缶を覆うキャップ組立体をみ、キャップ組立体は、端子ホール及び端子溝を含むキャッププレートと、キャッププレートと結合されてセンターホールを含むガスケットと、センターホールに挿入される端子柱及びガスケット上部に位置する端子プレートを含む電極端子とを含み、ガスケットは、端子ホールに挿入されるガスケット柱と、端子溝に安着されて、上部が平たいガスケットプレートとを含み、端子プレート及びガスケットプレートは前記端子溝から離隔されることを特徴とする二次電池が提供される。

端子プレートの第１側面及びガスケットプレートの第３側面は、端子溝の第１側壁から離隔されてもよい。ここで端子プレートの第１側面と端子溝の第１側壁との間の距離は、ガスケットプレートの第３側面と端子溝の第１側壁との間の距離と同一であってもよい。
また、端子プレートの第２側面及びガスケットプレートの第４側面は、端子溝の第２側壁から離隔されてもよい。ここで、端子プレートの第２側面と端子溝の第２側壁との間の距離は、ガスケットプレートの第４側面と端子溝の第２側壁との間の距離と同一であってもよい。

端子プレートの側面部及びガスケットプレートの側面部は、端子溝の側壁部から離隔されてもよい。ここで、端子プレートの側面部と端子溝の側壁部との間の距離は、ガスケットプレートの側面部と端子溝の側壁部との間の距離と同一であってもよい。

ガスケットプレートは、ガスケットプレートの第１側面から端子溝の第１側壁に向けて延長された延長部をさらに含んでもよい。延長部は、端子溝の第１側壁と触れ合うか、又は離隔されてもよい。

ガスケットプレートは、ガスケットプレートの側面部から端子溝の側壁部に向けて延長された延長部をさらに含んでもよい。延長部は、端子溝の側壁部と触れ合うか、又は離隔されてもよい。

ガスケットプレートの厚さと延長部の厚さは同一であるとよい。ガスケットプレートは、延長部の上部に突出部をさらに含んでもよい。延長部の厚さと突出部における延長部の上の厚さとの合計は、端子溝の深さと比較して同一であるか、又は前記端子溝の深さよりも小さくてもよい。

キャッププレートの下部には、絶縁プレートが位置してもよいし、ガスケット及び絶縁プレートは、絶縁物質により構成されてもよい。

以上説明したように本発明に係る二次電池によれば、本発明の実施例による二次電池は、キャッププレートの長辺側に（外郭部付近に）位置するガスケットの一部が燃えることを防止することができる。

本発明の実施例による二次電池は、ガスケットの一部が溶接によって燃焼するか、または熔解するかしても外部から見えないようにして美観を良くすることができる。

本発明の実施例による二次電池は、二次電池が外部圧力によって圧縮される時、缶と電極端子を初期に短絡させて内部発熱を減らして、爆発等の危険性をあらかじめ防止することができる。

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。

（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る二次電池について説明する。ここで言及する二次電池は、リチウムイオン二次電池を指称することができるが、これに限定されるものではない。

図１は、第１の実施形態に係る二次電池１０００の分解斜視図であり、図２は二次電池１０００を構成するキャップ組立体３００の平面図である。図３及び図４は、それぞれ図２に示すキャップ組立体３００のＡ−Ａ’線及びＢ−Ｂ’線における断面構成を示している。

図１を参照すると、第１の実施形態に係る二次電池１０００は、缶１００、缶１００の内部に収容される電極組立体２００、缶１００の上端開口部１０１を覆うキャップ組立体３００を含む。

缶１００は、おおよそ直方体の形状を有し、一面が開口された上端開口部１０１を含む。缶１００は、金属材料からなり、自体が端子の役割を遂行することができる。缶１００の上端開口部１０１を通じて後述する電極組立体２００を挿入することができる。

電極組立体２００は、第１電極板２１０、第２電極板２２０、セパレータ２３０を含む。電極組立体２００は、第１電極板２１０と第２電極板２２０との間にセパレータ２３０が位置して、ゼリーロール（Ｊｅｌｌｙ−Ｒｏｌｌ）形態に巻かれて形成されている。

第１電極板２１０は、第１電極集電体（図示せず）及び第１電極活物質層（図示せず）からなる。

第１電極集電体は、第１電極板２１０が正極である場合、導電性に優れたアルミホイル（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｆｏｉｌ） からなる。

第１電極活物質層は、第１電極集電体上に位置し、第１電極活物質、導電材料及びバインダー等からなる。ここで、第１電極活物質は、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ_２）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ_２Ｏ_４）又はニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ_２）等である。導電材料としては、導電カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）等が使われる。バインダーとしては、ＰＶＤＦ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ ｆｌｕｏｒｉｄｅ）、ＳＢＲ（ｓｔｙｒｅｎｅ−ｂｕｔａｄｉｅｎｅ ｒｕｂｂｅｒ）又はＰＴＦＥ（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）等を揮発性溶媒であるＮＭＰ（Ｎ−Ｍｅｔｈｙ１−２−Ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）、有機溶剤又は水等で溶解、分散させて使うことができる。

第１電極集電体は、両側端に第１電極活物質層が形成されない第１電極無地部（図示せず）が具備される。第１電極無地部には、第１電極タップ２１７が付着されて缶１００の上端開口部１０１方向に突出される。第１電極タップ２１７は、アルミニウム等からなる。第１電極タップ２１７が電極組立体２００から引き出される部分には、缶１００以外の部分との短絡を防止するために第１絶縁テープ（図示せず）が形成される。

第２電極板２２０は、第２電極集電体（図示せず）及び第２電極活物質層（図示せず） からなる。

第２電極集電体は、第２電極板２２０が負極である場合、導電性が優秀な銅（Ｃｕ）ホイルからなる。

第２電極活物質層は、第２電極集電体上に位置し、第２電極活物質、導電材料及びバインダー等からなる。ここで、第２電極活物質は炭素（Ｃ）系列物質、Ｓｉ、Ｓｎ、酸化スズ、スズ合金複合体（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｔｉｎ ａｌｌｏｙｓ）、遷移金属酸化物、リチウム金属ナイトライド又はリチウム金属酸化物等が使われる。代表的には、炭素（Ｃ）系列物質が使われる。導電材料としては、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）等が使われる。バインダーとしては、ＰＶＤＦ、ＳＢＲ又はＰＴＦＥ等を揮発性溶媒であるＮＭＰ、有機溶剤又は水等で溶解、分散させて使うことができる。第２電極板２２０の場合、第２電極活物質自体の導電性が高いために導電材料を使わないこともある。

第２電極集電体は、両側端に第２電極活物質層が形成されない第２電極無地部（図示せず）が具備される。第２電極無地部には、第２電極タップ２２７が付着されて缶１００の上端開口部１０１方向に突出される。第２電極タップ２２７は、銅（Ｃｕ）又はニッケル（Ｎｉ）等からなる。第２電極タップ２２７が電極組立体２００から引き出される部分には電極端子３２０以外の部分との短絡を防止するために第２絶縁テープ（図示せず）が形成される。

前述した説明では、第１電極板２１０が正極、第２電極板２２０が負極である場合を例えて説明したが、第１電極板２１０を負極、第２電極板２２０を正極とすることも可能である。この場合、第１電極と第２電極とのそれぞれの集電体及び活物質層を構成する材料を反対にすれば良い。

一般には、角形二次電池１０００において、端子機能を遂行する缶１００は正極である。この場合、第１電極板２１０が正極ならば、ゼリーロール電極組立体２００の最外殼電極板は正極である第１電極板２１０になる。また、第１電極板２１０が負極ならば、ゼリーロール電極組立体２００の最外殼電極板は、正極である第２電極板２２０になる。

以下では、第１電極板２１０が正極、第２電極板２２０が負極であると仮定して説明を展開して行くことにする。

セパレータ２３０は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、又はこれらの複合フィルムを使った多孔性膜からなる。セパレータ２３０は、電極組立体２００で第１電極板２１０と第２電極板２２０との電子伝導を遮断して、リチウムイオンの移動を円滑にする。セパレータ２３０は、第１電極板２１０と第２電極板２２０との接触を防止する役割以外に外部ショート等による二次電池１０００の温度上昇時、ショットダウン（Ｓｈｕｔ−ｄｏｗｎ）等を通じて温度上昇を防止する役割をする。

電極組立体２００では、充電時にリチウムイオンが第１電極板２１０から第２電極板２２０に移動してドープ（ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎ）される。放電時には、リチウムイオンが第２電極板２２０から第１電極板２１０に脱ドープ（ｄｅｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎ）されて、外部電源に電圧を印加する。

キャップ組立体３００は、キャッププレート３１０、電極端子３２０、ガスケット３３０、絶縁プレート３４０及びターミナルプレート３５０を含む。キャップ組立体３００は、絶縁ケース３６０とともに缶１００の上端開口部１０１で電極組立体２００と結合されて缶１００を密封する。

以下で、キャップ組立体３００に関して図２〜図４を参照して、より詳細に説明する。

図２〜図４を参照すると、キャップ組立体３００はキャッププレート３１０、電極端子３２０、ガスケット３３０、絶縁プレート３４０及びターミナルプレート３５０を含む。

キャッププレート３１０は、四角の平板型でなされて、中央には端子溝３１３及び端子ホール３１５が形成される。キャッププレート３１０の一面には、電解液注入口及び安全ベント等が形成されるが、図示は省略する。キャッププレート３１０は、缶１００の上端開口部１０１と相応する大きさを有する金属板からなる。ここで、端子溝３１３は後述する端子プレート３２３の形状と同一に形成される。本実施例では、端子プレート３２３が角形状である場合、望ましくは、端子プレート３２３が長方形の形状である場合を説明することにする。平面的に見て長方形の端子溝３１３で、長辺の側壁を第１側壁３１３ａ、短辺の側壁を第２側壁３１３ｂと定義することにする。端子ホール３１５は、端子溝３１３の中央部に位置して、缶１００の下部方向に向けて円筒状でなされる。キャッププレート３１０は、第１電極タップ２１７と電気的に連結される。

電極端子３２０は、後述するガスケット３３０の上部に位置して、ガスケット３３０のセンターホール３３１に挿入される端子柱３２１及びガスケット３３０の上部に位置する端子プレート３２３を含む。端子柱３２１は端子ホール３１５及びセンターホール３３５に挿入されるように円柱形状を有する。端子プレート３２３の長辺の側面を第１側面３２３ａ、短辺の側面を第２側面３２３ｂと定義することにする。端子柱３２１は、電極組立体２００の第２電極タップ２２７と電気的に連結される。

ガスケット３３０は、ガスケット柱３３１及びガスケットプレート３３３を含む。ガスケット３３０は、端子溝３１３に挿入される。ガスケット柱３３１は中央に円筒状のセンターホールを含んで、端子ホール３１５に挿入されるように円筒柱形状を有する。ガスケットプレート３３３は端子溝３１３に安着される。ガスケット３３０は、ガスケットプレート３３３の中央からガスケット柱３３１の末端まで形成されているセンターホール３３５を含む。ガスケットプレート３３３は、端子溝３１３に安着されるように端子溝３１３のような長方形の形状を有する。すなわち、端子溝３１３、ガスケットプレート３３３及び端子プレート３２３はすべて長方形の形状を有する。ガスケットプレート３３３で、長辺の側面を第３側面３３３ａ、短辺の側面を第４側面３３４ｂと定義する。ガスケット３３０は、ゴム等を含めた絶縁物質からなる。よって、ガスケット３３０は、負極である電極端子３２０と正極であるキャッププレート３１０を絶縁させる。

絶縁プレート３４０は、キャッププレート３１０の下面に結合され、ガスケット３３０を形成する絶縁物質からなる。ターミナルプレート３５０は、絶縁プレート３４０の下面に結合され、ニッケル合金で形成される。絶縁プレート３４０及びターミナルプレート３５０も長方形の平板形状を有する。端子柱３２１は、絶縁プレート３４０及びターミナルプレート３５０に挿入された後、一部が突出する。端子柱３２１の突出した部分は、スピニング工程を通じてターミナルプレート３５０のホール周囲に圧着される。

ベアセルは、キャップ組立体３００と電極組立体２００とが収容された缶１００の上端開口部１０１が結合されて形成される。この時、キャッププレート３１０の外郭部Ｘと缶１００の上端開口部１０１をなす外郭部１０２は溶接によって堅固に封じられる。

一般に、ガスケットは電極端子の外側を囲む構造で形成される。ところが、キャッププレート上で缶とキャッププレートが溶接される位置とガスケットの位置が非常に近接して、溶接時にガスケット一部が燃える場合が頻繁に発生したりする。ガスケットは、キャッププレートと電極端子とを絶縁させる絶縁物質からなるために溶接時に発生する熱に非常に弱い。

より詳細に説明すると、最近携帯用電子機器の軽薄短小の傾向によって、大部分の電子機器に電力供給源として使われる二次電池もサイズを減少する傾向にある。これによって、キャッププレートもまた、そのサイズが縮小されている。よって、キャッププレートの溶接される外郭部とガスケットとの間の距離も縮まり、精密な溶接をしても溶接時に発生する熱によってガスケットの一部が燃焼するか、又は熔解することがある。また、キャッププレートのサイズが縮小するほど抵抗溶接、又はレーザー溶接時に溶接位置を精密に照準する工程が非常に難しい。よって、数百マイクロメーターの溶接位置の誤差にもガスケットが燃えることがある。

第１の実施形態による電極端子３２０の端子プレート３２３及びガスケット３３０のガスケットプレート３３３は、端子溝３１３から離隔されて形成される。より詳細に説明すると、端子プレート３２３の第１側面３２３ａ及びガスケットプレート３３３の第３側面３３３ａは、端子溝３１３の第１側壁３１３ａから離隔されている。より望ましくは、端子溝３１３の第１側壁３１３ａからガスケットプレート３３３の第３側面３３３ａの間の距離Ｌ１は、端子溝３１３の第１側壁３１３ａから端子プレート３２３の第１側面３２３ａの間の距離Ｌ２と同一の場合である。

前述した構造下で、ガスケット３３０は缶１００とキャッププレート３１０とが溶接される位置から所定の距離を維持する。よって、溶接によりガスケット３３０が燃えることを効果的に防止することができる。また、ガスケット３３０がキャッププレート３１０の内部のみに位置するために、溶接時に発生する熱に直接的に露出されなくて、ガスケット３３０が燃焼するか又は熔解することを防止することができる。また、溶接時に照準誤差や強い熱によってガスケット３３０が燃焼するか又は熔解しても、ガスケット３３０がキャッププレート３１０の内部にあるために、二次電池１０００の美観を維持することができる。

また、端子プレート３２３の第２側面３２３ｂ及びガスケットプレート３３３の第４側面３３４ｂは端子溝３１３の第２側壁３１３ｂから離隔される。より望ましくは、端子溝３１３の第２側壁３１３ｂからガスケットプレート３３３の第４側面３３４ｂの間の距離Ｌ３は、端子溝３１３の第２側壁３１３ｂから端子プレート３２３の第２側面３２３ｂの間の距離Ｌ４と同一の場合である。

前述した構造下で、二次電池１０００が縦方向に圧縮力を受ける時、負極である端子プレート３２３と正極であるキャッププレート３１０とがお互いに触れて短絡されることがある。これは、抵抗値が小さな金属でなされた端子プレート３２３とキャッププレート３１０とをあらかじめ短絡させることで内部の電極組立体２００のショートによる発熱及び爆発の危険性を減らすことができる。

（第１の実施形態の変形例）
図５及び図６は、第１の実施形態の変形例に係るキャップ組立体４００及び５００であり、第１の実施形態の平面図である図２のＢ−Ｂ’線における断面構成を示している。すなわち、第１の実施形態を示した図４の断面構成にそれぞれ対応する。以下、第１の実施形態と異なる点のみ説明する。

図５を参照すると、キャップ組立体４００を構成するガスケットプレート４３３は、図４のガスケットプレート３３３の第３側面３３３ａから端子溝３１３の第１側壁３１３ａに向けて延長された延長部４３５をさらに含む。延長部４３５は六面体、より詳細には、直方体の形状を有する。延長部４３５は、端子溝３１３の第１側壁３１３ａと触れ合うか、又は離隔される。

延長部４３５は、電極端子３２０とキャッププレート３１０との間を電極端子３２０とキャッププレート３１０との間に形成された空いた空間を満たして電極端子３２０が動くことを防止する。また、キャッププレート３１０と電極端子３２０との間の絶縁性を強化させる。

この時、延長部４３５を含むガスケットプレート４３３は、図４に示す第１の実施形態のガスケットプレート３３３と比較して、溶接時に燃焼するか又は熔解する確率は第１の実施形態よりも大きくなることがある。しかし、延長部４３５はキャッププレート３１０と電極端子３２０との間の内部にあるために、ガスケット３３０がキャッププレート３１０の上部に位置する場合よりも、溶接によって燃焼するか熔解する量を減らすことができる。また、延長部４３５は溶接によって一部が燃焼するか熔解するかしても外部に見えないために、二次電池１０００の美観を維持することができる。

この時、ガスケットプレート３３３の厚さＴ１と延長部４３５の厚さＴ２を同一に形成することができる。これにより、ガスケットプレート３３３と延長部４３５とを別に製造しなければならない工程の煩わしさを除去することができる。

図６を参照すると、キャップ組立体５００を構成するガスケットプレート５３３は延長部４３５の上部に突出部３３７をさらに含む。突出部３３７は六面体、より詳細には、直方体形状を有する。

突出部３３７も、電極端子３２０とキャッププレート３１０との間を電極端子とキャッププレート３１０との間に形成された空いた空間を満たして電極端子３２０が動くことを防止する。また、キャッププレート３１０と電極端子３２０との間の絶縁性を強化させる。

この時、突出部３３７を含むガスケットプレート５３３は、図４に示す第１の実施形態のガスケットプレート３３３と比較して、溶接時に燃焼するか又は熔解する確率は第１の実施形態よりもさらに大きい。しかし、突出部３３７もキャッププレート３１０と電極端子３２０との間の内部にあるために、ガスケット３３０がキャッププレート３１０上部に位置する場合よりも、溶接により燃焼するか熔解する量を減らすことができる。また、突出部３３７は溶接によって一部が燃焼するか熔解するかしても外部に見えないために、二次電池１０００の美観を維持することができる。

延長部４３５の厚さＴ２と突出部３３７における延長部４３５の上の厚さＴ３との合計は、端子溝３１３の深さＤ１と比較して、Ｄ１と同一であるか、又は小さい。延長部４３５の厚さＴ２と突出部３３７における延長部４３５の上の厚さＴ３との合計が端子溝３１３の深さＤ１よりも大きければ、ガスケットプレート５３３がキャッププレート３１０の上部に突出されて、溶接によって燃焼するか熔解する確率が大きくなる。また、燃焼するか熔解した場合に外部にもその部分が見えるようになり、美観上も良くない。

（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係る二次電池について説明する。第１の実施形態と同様に、ここで言及する二次電池は、リチウムイオン二次電池を指称することができるが、これに限定されるものではない。
図７は、第２の実施形態に係る二次電池を構成するキャップ組立体６００の平面図である。図８及び図９はそれぞれ図７に示すキャップ組立体６００のＣ−Ｃ’線及びＤ−Ｄ’線における断面構成を示している。

図７〜図９を参照すると、キャップ組立体６００は、キャッププレート６１０、電極端子６２０、ガスケット６３０、絶縁プレート６４０及びターミナルプレート６５０を含む。第２の実施形態に係る電極端子６２０の端子プレート６２３及びガスケットプレート６３３は、平面的に見て、円形状を有する。

キャッププレート６１０は、第１の実施形態と同様に、四角の平板型でなされて中央には端子溝６１３及び端子ホールが形成される。端子溝６１３は、端子プレート６２３の形状のように平面的に見て、円形状である。キャッププレート６１０で端子溝６１３を形成させる段差がなされた部分を端子溝６１３の側壁部６１３ｃと定義する。端子ホールは、端子溝６１３の中央部に位置して、缶１００の下部方向を向けて円筒状でなされる。キャッププレート６１０は、第１電極タップ２１７と電気的に連結される。

電極端子６２０は、後述するガスケット６３０の上部に位置して、ガスケット６３０のセンターホールに挿入される端子柱６２１及びガスケット６３０の上部に位置する端子プレート６２３を含む。端子柱６２１は、端子ホール及びセンターホールに挿入されるように円柱形状を有する。端子プレート６２３の側面を形成する外郭を第１の側面部６２３ｃと定義する。端子柱６２１は、電極組立体２００の第２電極タップ２２７と電気的に連結される。

ガスケット６３０は、ガスケット柱６３１及びガスケットプレート６３３を含む。ガスケット６３０は、端子溝６１３に挿入される。ガスケット柱６３１は、中央に円筒状のセンターホールを含んで、端子ホールに挿入されるように円筒柱形状を有する。ガスケットプレート６３３は、端子溝６１３に安着される。ガスケット６３０は、ガスケットプレート６３３の中央からガスケット柱６３１の末端まで形成されているセンターホールを含む。ガスケットプレート６３３は、端子溝６１３に安着されるように端子溝６１３のような円形状を有する。すなわち、端子溝６１３、ガスケットプレート６３３及び端子プレート６２３は、すべて円形状を有する。ガスケットプレート６３３の側面を形成する外郭を第２の側面部６３３ｃと定義する。ガスケット６３０は、ゴム等を含めた絶縁物質からなる。従って、ガスケット６３０は負極である電極端子６２０と正極であるキャッププレート６１０とを絶縁させる。

絶縁プレート６４０は、キャッププレート６１０の下面に結合され、ガスケット６３０を作る絶縁物質からなる。ターミナルプレート６５０は、絶縁プレート３４０の下面に結合され、ニッケル合金で形成される。絶縁プレート６４０及びターミナルプレート６５０も長方形の平板形状を有する。端子柱６２１は、絶縁プレート６４０及びターミナルプレート６５０に挿入された後一部が突出される。端子柱６２１の突出された部分は、スピニング工程を通じてターミナルプレート６５０のホール周囲に圧着される。

電極端子６２０の端子プレート６２３及びガスケット６３０のガスケットプレート６３３は、端子溝６１３から離隔されて形成される。より詳細に説明すると、端子プレート６２３の第１の側面部６２３ｃ及びガスケットプレート６３３の第２の側面部６３３ｃは、端子溝６１３の内周部６１３ｃから離隔されている。より望ましくは、端子溝６１３の側壁部６１３ｃからガスケットプレート６３３の第２の側面部６３３ｃの間の距離Ｌ１は端子溝６１３の側壁部６１３ｃから端子プレート６２３の第１の側面部６２３ｃの間の距離Ｌ２と同一の場合である。

前述した構造下で、ガスケット６３０は缶１００とキャッププレート６１０とが溶接される位置から所定の距離を維持する。よって、溶接によりガスケット６３０が燃えることを効果的に防止することができる。また、ガスケット６３０がキャッププレート６１０の内部のみに位置するため、溶接時に発生する熱に直接的に露出されなくて、ガスケット６３０が燃焼するか又は熔解することを防止することができる。また、溶接時に照準誤差や強い熱によってガスケット６３０が燃焼するか又は熔解しても、ガスケット６３０がキャッププレート６１０の内部にあるために、二次電池１０００の美観を維持することができる。

また、二次電池が縦方向に圧縮力を受ける時、負極である端子プレート６２３と正極であるキャッププレート６１０とがお互いに触れて短絡されることがある。これは抵抗値が小さな金属でなされた端子プレート６２３とキャッププレート６１０とをあらかじめ短絡させることで内部の電極組立体２００のショートによる発熱及び爆発の危険性を減らすことができる。

（第２の実施形態の変形例）
図１０及び図１１は、第２の実施形態の変形例に係るキャップ組立体７００及び８００であり、第２の実施形態の平面図である図７のＤ−Ｄ’線における断面構成を示している。すなわち、第２の実施形態を示した図９の断面構成にそれぞれ対応する。以下は、第２の実施形態と異なる点のみ説明する。

図１０を参照すると、ガスケットプレート７３３は図９のガスケットプレート６３３の第２の側面部６３３ｃから端子溝６１３の側壁部６１３ｃに向けて延長された延長部６３５をさらに含む。延長部６３５は、外部面が平たいリング形状を有する。延長部６３５は、端子溝６１３の側壁部６１３ｃと触れ合うか、又は離隔される。

延長部６３５は、電極端子６２０とキャッププレート６１０との間を電極端子６２０とキャッププレート６１０との間に形成された空いた空間を満たして電極端子６２０が動くことを防止する。また、キャッププレート６１０と電極端子６２０との間の絶縁性を強化させる。

この時、延長部６３５を含むガスケットプレート７３３は、図９に示すガスケットプレート６３３と比較して、溶接時に燃焼するか又は熔解する確率は第２の実施形態よりも大きい。しかし、延長部６３５はキャッププレート６１０と電極端子６２０との間の内部にあるために、ガスケット６３０がキャッププレート６１０の上部に位置する場合よりも、溶接によって燃焼するか熔解する量を減らすことができる。また、延長部６３５は溶接によって一部が燃焼するか熔解するかしても外部に見えないために、二次電池の美観を維持することができる。

この時、ガスケットプレート６３３の厚さＴ１と延長部６３５の厚さＴ２を同一に形成することができる。これにより、ガスケットプレート６３３と延長部６３５とを別に製造しなければならない工程の煩わしさを除去することができる。

図１１を参照すると、キャップ組立体８００を構成するガスケットプレート８３３は、延長部６３５の上部に突出部６３７をさらに含む。突出部６３７は、外部面が平たいリング形状を有する。

突出部６３７も電極端子６２０とキャッププレート６１０との間を電極端子６２０とキャッププレート６１０との間に形成された空いた空間を満たして電極端子６２０が動くことを防止する。また、キャッププレート６１０と電極端子６２０との間の絶縁性を強化させる。

この時、突出部６３７を含むガスケットプレート６３３は、図９に示す第２の実施形態のガスケットプレート６３３と比較して、溶接時に燃焼するか又は熔解する確率は第２の実施形態よりもさらに大きい。しかし、突出部６３７もキャッププレート６１０と電極端子６２０との間の内部にあるために、ガスケット６３０がキャッププレート６１０の上部に位置する場合よりも、溶接により燃焼するか熔解する量を減らすことができる。また、突出部６３７は溶接によって一部が燃焼するか熔解するかしても外部に見えないために、二次電池の美観を維持することができる。

延長部６３５の厚さＴ２と突出部６３７における延長部６３５の上の厚さＴ３との合計は、端子溝６１３の深さＤ１と比較して、Ｄ１と同一であるか、又は小さい。延長部６３５の厚さＴ２と突出部６３７における延長部６３５の上の厚さＴ３との合計が端子溝６１３の深さＤ１よりも大きければ、ガスケットプレート８３３がキャッププレート６１０の上部に突出されて、溶接により燃焼するか熔解する確率が大きくなる。また、燃焼するか熔解した場合に外部にもその部分が見えるようになり、美観上も良くない。

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。

例えば、上記第１の実施例及び第２の実施例では、キャッププレートの端子溝、端子プレート及びガスケットを平面的に見て、四角形又は円形としたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、多角形又は楕円形等としてもよく、ガスケットが端子溝の内部に形成されて、缶及びキャッププレートの溶接部とガスケットとの距離が所定の距離になるように形成されればよい。

本発明の第１の実施形態に係る二次電池の分解斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るキャップ組立体の平面図である。 本発明の第１の実施形態に係るキャップ組立体のＡ−Ａ’線における断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るキャップ組立体のＢ−Ｂ’線における断面図である。 本発明の第１の実施形態の変形例に係るキャップ組立体のＢ−Ｂ’線における断面図である。 本発明の第１の実施形態の変形例に係るキャップ組立体のＢ−Ｂ’線における断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るキャップ組立体の平面図である。 本発明の第２の実施形態に係るキャップ組立体のＣ−Ｃ’線における断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るキャップ組立体のＤ−Ｄ’線における断面図である。 本発明の第２の実施形態の変形例に係るキャップ組立体のＤ−Ｄ’線における断面図である。 本発明の第２の実施形態の変形例に係るキャップ組立体のＤ−Ｄ’線における断面図である。

１０００ 二次電池
１００ 缶
１０１ 上端開口部
２００ 電極組立体
２１０ 第１電極板
２１７ 第１電極タップ
２２０ 第２電極板
２２７ 第２電極タップ
２３０ セパレータ
３００ キャップ組立体
３１０ キャッププレート
３１３ 端子溝
３１３ａ 第１側壁
３１３ｂ 第２側壁
３１５ 端子ホール
３２０ 電極端子
３２１ 端子柱
３２３ 端子プレート
３２３ａ 第１側面
３２３ｂ 第２側面
３３０ ガスケット
３３１ ガスケット柱
３３３ ガスケットプレート
３３３ａ 第３側面
３３４ｂ 第４側面
３３５ 端子ホール
３３７ 突出部
３４０ 絶縁プレート
３５０ ターミナルプレート
３６０ 絶縁ケース
４００ キャップ組立体
４３３ ガスケットプレート
４３５ 延長部
５００ キャップ組立体
５３３ ガスケットプレート
６００ キャップ組立体
６１０ キャッププレート
６１３ 端子溝
６１３ｃ 側壁部
６２０ 電極端子
６２１ 端子柱
６２３ 端子プレート
６２３ｃ 第１側面部
６３０ ガスケット
６３１ ガスケット柱
６３３ ガスケットプレート
６３３ｃ 第２側面部
６３５ 延長部
６４０ 絶縁プレート
６５０ ターミナルプレート
７００ キャップ組立体
７３３ ガスケットプレート
８００ キャップ組立体
８３３ ガスケットプレー

Claims (16)

1. 電極組立体、該電極組立体を収容する缶及び前記缶を覆うキャップ組立体を含む二次電池であって、
   前記キャップ組立体は、
   端子ホール及び端子溝を含むキャッププレートと、
   前記キャッププレートと結合されてセンターホールを含むガスケットと、
   前記センターホールに挿入される端子柱及び前記ガスケット上部に位置する端子プレートを含む電極端子と、を有し、
   前記ガスケットは、
   前記端子ホールに挿入されるガスケット柱と、
   前記端子溝に安着されて、上部が平たいガスケットプレートと、を含み、
   前記端子プレート及び前記ガスケットプレートは、前記端子溝のある一側壁から離隔されることを特徴とする二次電池。
2. 前記端子プレートの第１側面及び前記ガスケットプレートの第３側面は、前記端子溝の第１側壁から離隔されることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
3. 前記端子プレートの第１側面と前記端子溝の第１側壁との間の距離は、前記ガスケットプレートの第３側面と前記端子溝の第１側壁との間の距離と同一であることを特徴とする請求項２に記載の二次電池。
4. 前記端子プレートの第２側面及び前記ガスケットプレートの第４側面は、前記端子溝の第２側壁から離隔されることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
5. 前記端子プレートの第２側面と前記端子溝の第２側壁との間の距離は、前記ガスケットプレートの第４側面と前記端子溝の第２側壁との間の距離と同一であることを特徴とする請求項４に記載の二次電池。
6. 前記端子プレートの側面部及び前記ガスケットプレートの側面部は、前記端子溝の側壁部から離隔されることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
7. 前記端子プレートの側面部と前記端子溝の側壁部との間の距離は、前記ガスケットプレートの側面部と前記端子溝の側壁部との間の距離と同一であることを特徴とする請求項６に記載の二次電池。
8. 前記ガスケットプレートは、前記ガスケットプレートの第１側面から前記端子溝の第１側壁に向けて延長された延長部をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の二次電池。
9. 前記ガスケットプレートは、前記ガスケットプレートの側面部から前記端子溝の側壁部に向けて延長された延長部をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の二次電池。
10. 前記延長部は、前記端子溝の第１側壁と触れ合うか、又は離隔されることを特徴とする請求項８に記載の二次電池。
11. 前記延長部は、前記端子溝の側壁部と触れ合うか、又は離隔されることを特徴とする請求項９に記載の二次電池。
12. 前記ガスケットプレートの厚さと前記延長部の厚さは同一であることを特徴とする請求項８又は９に記載の二次電池。
13. 前記ガスケットプレートは、前記延長部の上部に突出部をさらに含むことを特徴とする請求項８又は９に記載の二次電池。
14. 前記延長部の厚さと前記突出部における前記延長部の上の厚さとの合計は、前記端子溝の深さと比較して同一であるか、又は前記端子溝の深さよりも小さいことを特徴とする請求項１３に記載の二次電池。
15. 前記キャッププレートの下部には、絶縁プレートが位置することを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
16. 前記ガスケット及び前記絶縁プレートは、絶縁物質により構成されることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。

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