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JPH11162437A - 電池のキャップ組立体 - Google Patents

電池のキャップ組立体

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JPH11162437A
JPH11162437A JP10265176A JP26517698A JPH11162437A JP H11162437 A JPH11162437 A JP H11162437A JP 10265176 A JP10265176 A JP 10265176A JP 26517698 A JP26517698 A JP 26517698A JP H11162437 A JPH11162437 A JP H11162437A
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anode
battery
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safety
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昌燮 金
Hyun-Woo Kim
顯禹 金
Ki-Woong Jang
基雄 張
E-Ju Hwang
利周 黄
Eui-Sun Hong
懿善 洪
Yoshiaki Miura
義明 三浦
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池の非正常的な作動による内圧上昇時に電
池内部のガスを放出せしめると共に、電池の通電状態を
遮断し得る電池のキャップ組立体を提供する。 【解決手段】 電池ケース２３の上面を覆うキャッププ
レート４３と、前記キャッププレート４３の上部に絶縁
されるように結合される陽極部材４１と、排気孔４６ａ
が形成されており、前記キャッププレート４３と陽極部
材４１とに形成された貫通孔を貫通することにより、前
記キャッププレート４３及び陽極部材４１を係合するリ
ベット突起４６ｂを有し、前記陽極部材４１と電気的に
接続されるリベット部材４６と、前記排気孔４６ａが密
閉されるよう前記リベット部材４６の下端に結合される
安全部材４７と、前記安全部材４７の下端と結合され、
前記電池ケース２３内に納まる電極組立体の陽極タブ２
２ａと連結される陽極タブ固定部材４８とを有し、前記
電池ケース２３の内部の圧力上昇により前記安全部材４
７が前記陽極タブ固定部材４８から脱離しながら破壊さ
れることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電池に係り、さらに
詳細には、電池内部の内圧上昇により安全部材が破裂さ
れる時、電気的な短絡をも共にできるよう構造が改良さ
れた電池のキャップ組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】ビデオカメラ、携帯電話、携帯用パソコ
ンなど携帯用機器の軽量化及び高機能化が進むに伴っ
て、これらの駆動用電源として用いられる電池に関する
各種の研究がなされつつある。特に、充電及び放電が可
能なリチウムイオン２次電池は、既存の鉛蓄電池、ニッ
ケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池などに比較
し、単位重量当りエネルギー密度が略３倍程度高く、且
つ急速充電が可能である。
【０００３】このリチウムイオン２次電池の陽極活物質
としては、リチウムコバルト酸化物（LiCoO2）、リチウ
ムニッケル酸化物（LiNiO2）、リチウムマンガン酸化物
（LiMn2O4）などがあり、陰極活物質としてはリチウム
やその合金、及び炭素材料などが挙げられる。そして電
解質として、有機電解液や固体ポリマー電解質が汎用さ
れる。
【０００４】一般に２次電池としては、円筒形と方形と
が挙げられるが、特に方形２次電池は製品の軽量化及び
小型化の面から有利である。
【０００５】図３を参照すれば、通常の方形リチウムイ
オン２次電池は、セパレータを介し陽極板と陰極板とが
交互に積層される電極コア（図示せず）が収容される電
池ケース１７と、前記電池ケース１７の上部に取付けら
れるキャップ組立体１０とを備える。
【０００６】前記キャップ組立体１０は、前記電池ケー
ス１７の上部を覆うキャッププレート１２と、前記キャ
ッププレート１２の上部に取付けられる陽極部材１１
と、前記陽極部材１１とキャッププレート１２とに形成
される結合孔を貫通してこれらを係合するリベット部材
１５とを有する。前記陽極部材１１とキャッププレート
１２との間には第１絶縁部材１３が介され、前記キャッ
ププレート１２とリベット部材１５は第２絶縁部材１４
により相互絶縁される。
【０００７】前記リベット部材１５には、前記電極組立
体の陽極板と連結される陽極タブ１６が溶接されてい
る。さらに、前記電池ケース１７は図示しない陰極タブ
と連結される。
【０００８】また、前記キャッププレート１２の一側に
は電解液を仕込むための電解液注入口１２ａが形成さ
れ、他側には電池の内圧上昇時に破壊される破裂部１２
ｂが形成される。
【０００９】前記方形リチウムイオン２次電池の非正常
的な動作が原因で内圧が上昇する場合、前記キャッププ
レート１２の破裂部１２ｂが破壊されながらガスが排出
される。しかし、この時にも前記電池は依然として外部
と通電されたまま保たれるため安全性が保障できず、製
品に対する電気衝撃などを引き起こすことがある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した事情
に鑑みて成されたものであり、電池の非正常的な作動に
よる内圧上昇時に電池内部のガスを放出せしめると共
に、電池の通電状態を遮断し得る電池のキャップ組立体
を提供することにその目的がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明に係る電池のキャップ組立体は、電池ケースの
上面を覆うキャッププレートと、前記キャッププレート
の上部に絶縁されるように結合される陽極部材と、排気
孔が形成されており、前記キャッププレートと陽極部材
とに形成された貫通孔を貫通することにより、前記キャ
ッププレート及び陽極部材を係合するリベット突起を有
し、前記陽極部材と電気的に接続されるリベット部材
と、前記排気孔が密閉されるよう前記リベット部材の下
端に結合される安全部材と、前記安全部材の下端と結合
され、前記電池ケース内に納まる電極組立体の陽極タブ
と連結される陽極タブ固定部材とを含み、前記電池ケー
スの内部の圧力上昇により前記安全部材が前記陽極タブ
固定部材から脱離しながら破壊される。
【００１２】前記安全部材と陽極タブ固定部材とは相互
溶接により結合される。
【００１３】前記安全部材は、半球状に形成されること
が好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面に基づいて本発
明の好適な実施の形態につき説明する。
【００１５】図１は、本発明に係る電池のキャップ組立
体が採用される２次電池を示す図面である。これを参照
すれば、電池ケース２３内には、セパレータ３１を介し
陰極板３２と陽極板３３とが交互に積層される電極コア
２２が収容される。前記陽極板３３及び陰極板３２は陽
極タブ２２ａ及び陰極タブ２２ｃと連結されており、且
つ、前記陰極タブ２２ｃは電池ケース２３と連結され
る。
【００１６】前記電極コア２２の上部には絶縁板２４が
位置し、前記陽極タブ２２ａは前記絶縁板２４に形成さ
れる貫通孔２４ａを介して突出され、後述する陽極タブ
固定部材４８と組み合せられる。
【００１７】前記電池ケース２３の上部には本発明に係
る電池のキャップ組立体４０が取付けられる。
【００１８】図１及び図２を参照すれば、前記キャップ
組立体４０は前記電池ケース２３の上部を覆うキャップ
プレート４３と、前記キャッププレート４３の上部に取
付けられる陽極部材４１とを有する。前記陽極部材４１
とキャッププレート４３との間には第1絶縁部材４２が
介されている。前記キャッププレート４３の下面には絶
縁体のガスケット４４が結合される。前記キャッププレ
ート４３には、前記電池ケース２３内にリチウム塩が含
有された電解液を仕込める電解液注入区４３ａが形成さ
れている。
【００１９】前記キャッププレート４３、第１絶縁部材
４２、陽極部材４１及びガスゲット４４はリベット部材
４６により締結される。すなわち、前記リベット部材４
６のリベット突起４６ｂが前記キャッププレート４３、
第１絶縁部材４２、陽極部材４１及びガスケット４４に
各々形成された貫通孔を貫通することにより、これらは
締結される。前記リベット突起４６ｂには、排気孔４６
ａが形成されており、組立後にこの排気孔４６ａは電池
ケース２３の内部と連通される。
【００２０】前記リベット部材４６は、第２絶縁部材４
５がその間に介されることにより、前記キャッププレー
ト４３と絶縁される。図示するように、前記第２絶縁部
材４５の側面には補助金具４９が結合されうる。つま
り、前記補助金具４９はこれに形成された突起４９ａを
前記第２絶縁部材４５に形成された結合溝４５ａに嵌め
込むことにより結合される。前記補助金具４９は陽極タ
ブ固定部材４８を安定に固定せしめるためのものであ
る。
【００２１】前記リベット部材４６の下端には、前記排
気孔４６ａを塞げるよう安全部材４７が結合される。前
記安全部材４７は溶接部Ｗ２、Ｗ４においてその外周部
が前記リベット部材４６の下端に溶接されることが好ま
しい。前記安全部材４７は、図示するように、半球状に
形成されることが好ましい。
【００２２】さらに、前記安全部材４７の下端は前記陽
極タブ固定部材４８と溶接部Ｗ３において溶接される。
前記陽極タブ固定部材４８は、溶接部Ｗ１、Ｗ５におい
て前記補助金具４９と溶着されている。
【００２３】前記したような構成を有するキャップ組立
体を採用した電池の動作において、電流は前記電極コア
２２から陽極タブ２２ａ、陽極タブ固定部材４８、安全
部材４７、リベット部材４６及び陽極部材４１を介して
順次流れるようになる。
【００２４】電池が非正常的に作動してガスが生じた場
合、電池ケース２３の内部圧力は上昇する。このような
電池の内圧上昇は、ほとんどは電池の内部の衝撃や電気
回路のショートなどにより触発される。電池の異常によ
り過電流が流れると、電池の内部には発熱現象により電
池の内部にある有機溶剤が気化され、内圧が上昇するの
である。
【００２５】このように電池の内部において圧力が上昇
すると、前記安全部材４７が内圧により変形されながら
陽極タブ固定部材４８から脱落される。これにより、前
述した電流の流れは遮断される。次に、継続的な内圧の
上昇により前記安全部材４７は変形され、前記リベット
部材４６の排気孔４６ａに向って押し上がりながら破壊
される。したがって、電池ケース２３の内部と前記排気
孔４６ａとが互いに連通されるので、電池ケース２３の
内部のガスは前記排気孔４６ａを介して外部に排出で
き、これにより電池の内圧は減少される。
【００２６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る電池の
キャップ組立体によれば、電池の内圧が上昇すると、安
全部材が破裂されながら電池ケースの内部のガスが外部
に排気されると共に、電流の流れも遮断されることによ
り、電池の安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電池のキャップ組立体を示す分離
斜視図。
【図２】図１のキャップ組立体を示す組立断面図。
【図３】通常の方形リチウムイオン２次電池のキャップ
組立体を示す一部切欠斜視図。
【符号の説明】 ２２ 電極コア ２２ａ 陽極タブ ２２ｃ 陰極タブ ２３ 電池ケース ２４ 絶縁板 ２４ａ 貫通孔 ３１ セパレータ ３２ 陰極板 ３３ 陽極板 ４０ キャップ組立体 ４１ 陽極部材 ４２ 第１絶縁部材 ４３ キャッププレート ４３ａ 注入口 ４４ ガスケット ４５ 第２絶縁部材 ４６ リベット部材 ４６ａ 排気孔 ４６ｂ リベット突起 ４７ 安全部材 ４８ 陽極タブ固定部材 ４９ 補助金具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 張 基雄 大韓民國忠清南道天安市新芳洞897番地 ヅレ現代アパート206棟602號 (72)発明者 黄 利周 大韓民國京畿道水原市八達區牛滿２洞129 −１番地 現代アパート19棟504號 (72)発明者 洪 懿善 大韓民國忠清南道天安市星井洞685−21番 地 東一オピステールＢ103號 (72)発明者 三浦 義明 大韓民國忠清南道天安市雙龍洞889番地 大宇タワーアパート107棟301號

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電池ケースの上面を覆うキャッププレー
    トと、 前記キャッププレートの上部に絶縁されるように結合さ
    れる陽極部材と、 排気孔が形成されており、前記キャッププレートと陽極
    部材とに形成された貫通孔を貫通することにより、前記
    キャッププレート及び陽極部材を係合するリベット突起
    を有し、前記陽極部材と電気的に接続されるリベット部
    材と、 前記排気孔が密閉されるよう前記リベット部材の下端に
    結合される安全部材と、 前記安全部材の下端と結合され、前記電池ケース内に納
    まる電極組立体の陽極タブと連結される陽極タブ固定部
    材とを有し、 前記電池ケースの内部の圧力上昇により前記安全部材が
    前記陽極タブ固定部材から脱離しながら破壊されること
    を特徴とする電池のキャップ組立体。
  2. 【請求項２】 前記安全部材と陽極タブ固定部材とは相
    互溶着されることを特徴とする請求項１に記載の電池の
    キャップ組立体。
  3. 【請求項３】 前記安全部材は、半球状に形成されるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の電池のキャップ組立
    体。
  4. 【請求項４】 前記陽極部材とキャッププレートとの間
    に介される第１絶縁部材と、 前記キャッププレートと前記陽極タブ固定部材との間に
    介される第２絶縁部材とを有することを特徴とする請求
    項１に記載の電池のキャップ組立体。
  5. 【請求項５】 前記第２絶縁部材には前記陽極タブ固定
    部材が固定される補助金具が結合されることを特徴とす
    る請求項４に記載の電池のキャップ組立体。
JP26517698A 1997-10-10 1998-09-18 電池のキャップ組立体 Expired - Lifetime JP4009019B2 (ja)

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