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JPH11120979A - 方形電池のキャップ組立体 - Google Patents

方形電池のキャップ組立体

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JPH11120979A
JPH11120979A JP10222960A JP22296098A JPH11120979A JP H11120979 A JPH11120979 A JP H11120979A JP 10222960 A JP10222960 A JP 10222960A JP 22296098 A JP22296098 A JP 22296098A JP H11120979 A JPH11120979 A JP H11120979A
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Japan
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positive electrode
safety vent
cap assembly
exhaust port
electrode tab
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Chang-Seob Kim
昌燮 金
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Samsung SDI Co Ltd
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Samsung Display Devices Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池の内圧上昇による安全ベントの破綻時に
電源も同時に遮断しうる方形電池のキャップ組立体を提
供する。 【解決手段】 排気口の形成されたキャップカバー３１
と、電極組立体の正極と連結された正極タブ２２ａとで
中空が形成されており、キャップカバー３１の排気口を
貫通するリベット突起の形成された伝導性安全ベント支
持体３５とその上部の円周部が中空をシールするように
安全ベント支持体３５の下面に結合され、その頂点部３
３ａが正極タブ２２ａの上面に接合される伝導性安全ベ
ント３３を備え、電池の内圧上昇時に安全ベント３３の
頂点部が正極タブ２２ａから分離されながら破裂され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は方形電池のキャップ
組立体に係り、特に電池の内圧上昇による安全ベントの
破綻時に電源も同時に遮断しうる方形電池のキャップ組
立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】方形電池は二次電池として広く使われ、
長方形のケースに電極組立体を収容している。このよう
な方形電池は、例えば図４に示すように、上面が開口さ
れた方形ケース１の内部にはいわゆるゼリーロール(Jel
ly-Roll ）と称される円筒形または長方形の電極組立体
(図示せず)が収容されている。
【０００３】ゼリーロールは、絶縁体のセパレータ (図
示せず) を介在して正極板と負極板(図示せず) とがロ
ール状で巻かれて形成されている。そして、ケース１の
上部にはキャップ組立体１０が設置される。
【０００４】このキャップ組立体１０は、正極部１１と
負極部１２、及び正極部１１と負極部１２とを相互電気
的に絶縁させる絶縁板１３が設けられて構成されてい
る。
【０００５】また、このキャップ組立体１０は、異常反
応時、ガス発生によりケース１の内部の圧力が上昇して
爆発を防止するため、ケース１での反応で発生したガス
を排出させる破裂部１４が負極部１２に形成されてい
る。
【０００６】即ち、このキャップ組立体１０は、電池の
内圧が上昇すれば強度の弱い破裂部１４の縁部が破壊さ
れて安全ベントが形成され、発生されたガスを排出され
るように構成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のキャッ
プ組立体では、破裂部１４の破壊によって電池の内圧は
低められるが、電流の流れは遮断されないため、破裂部
１４の破壊の後、短絡及び漏れの危険が発生するという
問題点があった。
【０００８】本発明は前記のような問題点を解決するた
めのものであって、電池の内圧を低めるためにガスを排
出させるととともに、電流の流れを遮断させる方形電池
のキャップ組立体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明による方形電池のキャップ組立体は、排気口
の形成されたキャップカバーと、電極組立体の正極と連
結された正極タブと、中空が形成されており、前記キャ
ップカバーの排気口を貫通するリベット突起の形成され
た伝導性安全ベント支持体と、その上部の円周部が前記
中空をシールするように前記安全ベント支持体の下面に
結合され、その頂点部が前記正極タブの上面に接合され
る伝導性安全ベントを備え、前記電池の内圧上昇時に前
記安全ベントの頂点部が前記正極タブから分離されなが
ら破裂されることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る方形電池のキ
ャップ組立体を図面に基づき説明する。
【００１１】図１は本発明に係る方形電池の分解斜視図
である。
【００１２】図１を参照すれば、本発明に係る方形電池
には、方形ケース２１内に活物質が塗布された正極板と
負極板とが多孔性ポリマーフィルム材質のセパレータを
介してワインディング形成された電極組立体２２とケー
ス２１の上部に結合されたキャップ組立体３０とが設け
られている。
【００１３】また、本発明に係る方形電池には、電極組
立体２２とキャップ組立体３０との間には絶縁板２３が
設けられており、絶縁板２３を貫通して電極組立体２２
の正極と連結された正極タブ２２ａと，負極タブ２２ｂ
とにより、キャップ組立体３０は電気的に連結された構
成になっている。
【００１４】図２はキャップ組立体の断面図であり、図
３は図２中の矢印Ａ方向から見た断面図である。
【００１５】キャップ組立体３０は、図１，２，３に示
すように、排気口３１ａの形成されたキャップカバー３
１と、キャップカバー３１の上部に結合される正極端子
３２と、排気口３１ａをシールするようにその上部の円
周部が安全ベント支持体３５の下面に結合される円錐状
の伝導性安全ベント３３とが設けられている。
【００１６】安全ベント３３の頂点部３３ａは正極タブ
２２ａの上面に接合される。なお、頂点部３３ａと正極
タブ２２ａとの溶接部Ｗ１は、レーザーにより溶接され
ることが望ましい。
【００１７】キャップ組立体３０は、後述するように電
池の内圧が上昇すれば、頂点部３３ａが正極タブ２２ａ
から分離されることにより電流の流れを遮断するように
なっている。
【００１８】さらに、キャップ組立体３０は、正極タブ
２２ａから離れると、正極タブ２２ａが共に引張られて
破損されないように、正極タブ２２ａを支持するタブ固
定部３６と、タブ固定部３６を支持する支持体３７とが
設けられている。
【００１９】タブ固定部３６は、正極タブ２２ａの上面
及び溶接部Ｗ２でレーザー溶接により結合されており、
タブ固定部３６の上部に形成された係止部３６ａが支持
体３７に形成された結合部３７ａに結合されて構成され
ている。
【００２０】タブ固定部３６及び支持体３７は、キャッ
プカバー３１の排気口３１ａと連通された貫通孔３６
ｂ、３７ｂが各々形成されている。また、キャップカバ
ー３１と正極端子３２との間には絶縁板３４が設けられ
ている。
【００２１】さらにまた、キャップ組立体３０は、安全
ベント３３をさらに安定に結合させるために伝導性安全
ベント支持体３５が備えられており、この安全ベント支
持体３５にはキャップカバー３１の排気口３１ａと連通
される中空で形成されたリベット突起３５ａを有してい
る。
【００２２】リベット突起３５ａは、支持体３５の貫通
孔３７ｂ、キャップカバー３１の排気口３１ａ、絶縁板
３４の貫通孔３４ａ及び正極端子３２の貫通孔３２ａを
介してプレス等により圧着されて結合されている。
【００２３】このように、安全ベント支持体３５が採用
された場合には、安全ベント３３の上部の円周部３３ｂ
は、リベット突起３５ａの中空を防止するように安全ベ
ント支持体３５の下面に結合されている。
【００２４】安全ベント３３の上部と安全ベント支持体
３５との間の溶接部Ｗ３はレーザー溶接により溶接され
ている。
【００２５】本発明に係るキャップ組立体３０では、方
形電池の動作時、電流は図２に示すように、正極タブ２
２ａ、安全ベント３３、安全ベント支持体３５を経て正
極端子３２に流れる。
【００２６】従って、本発明に係るキャップ組立体３０
では、電池の充、放電時過電流、過充電等により電池内
部の温度が上昇すれば、電解液等の化学物質からガスが
発生して、電池内部の圧力が上昇すると、発生したガス
により安全ベント３３が加圧され、電池の内圧が所定値
以上に上昇すると、安全ベント３３の頂点部３３ａと正
極タブ２２ａとの間の溶接部Ｗ１が破壊され、安全ベン
ト３３が正極タブ２２ａから離れるので、電流の流れは
遮断される。
【００２７】なお、この際、正極タブ２２ａはタブ固定
部３６により支持されているので、安定した状態に保た
れている。
【００２８】電池の内圧がさらに上昇すれば薄板よりな
る前記安全ベント３３が破裂され、電池内のガスが排気
口３１ａを通して電池外部に排出され、よって電池の内
圧は減少される。
【００２９】
【発明の効果】以上本発明によれば、電池の内部圧力が
過度に上昇した場合には、キャップ組立体に有する円錐
状の安全ベントが破壊されて電池内部のガスを排出させ
るとともに、電流の流れも遮断するので、電池の安全性
がさらに確保でき、かつ、過電流や漏れ電流の危険を防
止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるキャップ組立体を具備した方形電
池の分解斜視図。
【図２】本発明によるキャップ組立体の断面図。
【図３】図３の“Ａ”方向から見た断面図。
【図４】従来のキャップ組立体を具備した方形電池を示
す概略的な断面図。
【符号の説明】
２１ 方形ケース ３０ キャップ組立体 ２２ 電極組立体 ２２ａ 正極タブ ２２ｂ 負極タブ ２３ 絶縁板 ３１ キャップカバー ３１ａ 排気口 ３２ 正極端子 ３３ 安全ベント ３６ 固定部 ３７ 支持体

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 排気口の形成されたキャップカバーと、 電極組立体の正極と連結された正極タブと、 中空が形成されており、前記キャップカバーの排気口を
    貫通するリベット突起の形成された伝導性安全ベント支
    持体と、 その上部の円周部が前記中空をシールするように前記安
    全ベント支持体の下面に結合され、その頂点部が前記正
    極タブの上面に接合される伝導性安全ベントを備え、 前記電池の内圧上昇時に前記安全ベントの頂点部が前記
    正極タブから分離されながら破裂されることを特徴とす
    る方形電池のキャップ組立体。
  2. 【請求項２】 前記頂点部はレーザー溶接により前記正
    極タブの上面に接合されることを特徴とする請求項１に
    記載の方形電池のキャップ組立体。
  3. 【請求項３】 前記正極タブの上面と結合され、前記排
    気口と連通される貫通孔及びその上に係止部が形成され
    たタブ固定部と、 前記係止部の結合される結合部及び前記排気口と連通さ
    れる貫通孔とが形成された支持体とを備えたことを特徴
    とする請求項１に記載の方形電池のキャップ組立体。
  4. 【請求項４】 前記安全ベントは円錐状であることを特
    徴とする請求項１に記載の方形電池のキャップ組立体。
  5. 【請求項５】 前記排気口と連通される貫通孔が形成さ
    れ、絶縁板を介して前記キャップカバーの上部に結合さ
    れた正極端子を有することを特徴とする請求項１に記載
    の方形電池のキャップ組立体。
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