(57)【要約】【課題】あらかじめ設定された圧力で正確に作動して電池の爆発を防止することができる安全手段をもつ二次電池のキャップアセンブリを提供すること。【解決手段】電極ロールが収納されるカンと、前記カンの開口部に設置されるキャップアセンブリと、キャップアセンブリに設けられた電解液注入口と、前記電解液注入口を密閉し、カンの内部圧力が上昇した場合に破断される安全部材と、を備え、前記安全部材は、前記電解液注入口に挿入されて溶接されている、二次電池が提供される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極ロールが収納されるカンと、
前記カンの開口部に設置されるキャップアセンブリと、
キャップアセンブリに設けられた電解液注入口と、
前記電解液注入口を密閉し、カンの内部圧力が上昇した場合に破断される安全部材と、
を備え、
前記安全部材は、前記電解液注入口に挿入されて溶接されている
ことを特徴とする、二次電池。
【請求項２】
前記安全部材は、約１０〜３０ｋｇｆの圧力で破断される
ことを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記安全部材は、アルミニウム、ニッケル、ステンレス鋼およびニッケル塗金鋼板からなる群より選ばれる材料で作製される
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の二次電池。
【請求項４】
前記電解液注入口は、前記キャップアセンブリの陰極部に設けられる
ことを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
【請求項５】
前記安全部材は、前記陰極部より薄いか、強度が弱い材質で形成されている
ことを特徴とする、請求項４に記載の二次電池。
【請求項６】
前記安全部材は、前記陰極部と同じ材質で形成され、前記安全部材には複数の溝が形成されている
ことを特徴とする、請求項４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し、より具体的には電池の内圧を減少させて爆発を防止することができる二次電池の安全システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、二次電池は再充電が可能なもので、ニッケル水素（Ｎｉ−ＭＨ）電池、リチウム（Ｌｉ）またはリチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）電池などが多分野で使用されている。
【０００３】
このような二次電池は電池の充放電時の化学反応により発生するガスによって高い内圧を受け、ときには発生するガスによって爆発するおそれもある。
【０００４】
したがって、大部分の従来の二次電池は、電池内の圧力が過度に上昇する場合に、キャップカバーに形成されている放出ホールを通じてガスを放出して、電池内の圧力を減少させる安全バルブを備えたキャップアセンブリを有している。
【０００５】
リチウムイオン電池はキャップの内部に収納される電極ロールを含んでいる。
【０００６】
キャップアセンブリがカンの上部に設置されており、そのキャップアセンブリに形成された注入口を通じて電解液がカンに注入されている。電極ロールとカンとのあいだには絶縁部材が設置されている。
【０００７】
図３は従来のキャップアセンブリ２を示している。キャップアセンブリ２はカンの上部に熔接される陰極部４、その陰極部４の中心に配置される陽極部６および前記陰極部４と陽極部６とのあいだに設置される絶縁板８からなる。陰極部４と陽極部６の中心を貫通するリベット１０が前記電極ロールの陽極に接続されている。
【０００８】
このような従来のリチウムイオン電池において、電池内の圧力が電池内で発生するガスによって過度に上昇すると、電池は爆発の危険がある。したがって、二次電池においてはガス放出手段が設置されている。
【０００９】
すなわち、キャップアセンブリ２の陰極部４には、機械的な方法や、エッチングまたはエレクトロフォーミング（ｅｌｅｃｔｒｏｆｏｒｍｉｎｇ）により、安全溝１２が設置されている。このような安全溝１２は、電池内部の圧力が規定値以上に上昇する場合に、破裂して電池の爆発を防止する。
【００１０】
一方、キャップアセンブリ２の陰極部４には電解液注入口１４が形成されている。その注入口１４を通じて電解液を注入したのち、その電解液注入口１４に栓１６を固定し、熔接することによって密封されている。
【００１１】
図４は従来のキャップアセンブリ２の他の例を示している。この例では、ボール（図示せず）が注入口１４に挿入されて密封される構造にされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図３と図４に示したような前記従来のキャップアセンブリでは、狭小な陰極部に安全溝と電解液注入口が形成されているので、設計と製造が難しくなるという問題がある。
【００１３】
そして、図４に示された従来のキャップアセンブリでは、解液注入口の径が小さいので、カンに電解液を注入するのが難しいという問題がある。
【００１４】
本発明は、このような従来技術の問題を解消するための目的から案出されたものである。本発明の目的は、あらかじめ設定された圧力で正確に作動して電池の爆発を防止することができる安全手段をもつ二次電池のキャップアセンブリを提供するものである。本発明の他の目的は、安全手段の製造が容易で、製造費を節減することができる二次電池のキャップアセンブリを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を実現するために、本発明は電極ロールが収納されたカンと、そのカンの開口部に設けられるキャップアセンブリと、前記カンとキャップアセンブリの少なくとも一方に設けられる電解液注入口および前記電解液注入口に密接に閉塞されるように設けられる安全部材とからなる。
【００１６】
望ましくは、前記電解液注入口はキャップアセンブリの陰極部に設けられる。
【００１７】
また、前記安全部材が前記電解液注入口に設けられて、前記陰極部に熔接される。
【００１８】
望ましくは、前記安全部材は電解液注入口に挿入されて熔接される。また、前記安全部材は、アルミニウム、ニッケル、ステンレス鋼およびニッケル塗金鋼板からなる群より選ばれる材料から作製されるのが望ましい。
【００１９】
望ましくは、前記安全部材は、約１０〜３０ｋｇｆの圧力で破断されるように設計される。また、前記安全部材は複数の溝が形成されている。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように本発明によれば、あらかじめ設定された圧力で正確に作動して電池の爆発を防止することができる安全手段をもつ二次電池のキャップアセンブリを提供することが可能になる。また、安全手段の製造が容易で、製造費を節減することができる二次電池のキャップアセンブリを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態にかかわるキャップアセンブリが適用された二次電池を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態にかかわる二次電池のキャップアセンブリを示す平面図である。
【図３】従来の二次電池のキャップアセンブリを示す平面図である。
【図４】他の従来の二次電池のキャップアセンブリを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。図面において、各図の同一要素は同一の引用番号を使用した。
【００２３】
図１および図２は各々本発明にかかわるキャップアセンブリ２４が適用された二次電池の断面図および平面図である。本発明におけるキャップアセンブリ２４は、陽極、陰極およびセパレータで構成される電極ロール２０および電解液が入っているカン２２の上部に設置されている。前記カン２２はタップ（ｔａｐ）（図示せず）によって前記陰極に接続されている。
【００２４】
前記電極ロール２０がカン２２およびキャップアセンブリ２４と接触するのを防止するために、前記電極ロール２０の上部と下部に各々絶縁板２６が設置される。
【００２５】
前記キャップアセンブリ２４は、カン２２の上部に熔接される陰極部２８と、その陰極部２８の中央に設けられる陽極部３２と、前記陰極部２８と陽極部３２の中心を貫通して結合されるリベット３４を含んで構成される。前記陰極部２８と陽極部３２とのあいだには、絶縁部材３０が配置されている。
【００２６】
前記リベット３４は陰極部２８と陽極部３２を結合させるための締結手段として使用される。また、前記陰極部２８とリベット３４とのあいだには絶縁体３６が配置されている。前記リベット３４はタップ３８を利用して電極ロールの陽極と接続されており、前記陽極を前記陽極部３２に電気的に連結するターミナルとして使用される。電解液をカンに注入するために、前記陰極部２８に電解液注入口４０が形成されている。
【００２７】
本実施の形態においては、電解液注入口４０は陰極部２８に形成されているが、この電解液注入口４０の位置は、この構造に限定されるものではなく、カン２２に形成することができる。
【００２８】
電解液がカン２２に注入されたのち、前記電解液注入口４０は板状の安全板（ｓａｆｅｔｙ  ｐｌａｔｅ）４２によって密接に閉塞されている。本実施の形態において、安全板４２は電解液注入口と同じ大きさで形成されており、電解液注入口４０に挿入されたのち、熔接される。
【００２９】
また、安全板４２は電解液注入口４０より大きく形成されて、その電解液注入口４０を被せるように位置された状態で陰極部２８に熔接することができる。
【００３０】
このような安全板４２は電池の爆発を防止する。すなわち、安全板４２は陰極部２８より薄いものや、強度が弱いもので形成することができる。また、安全板４２が前記陰極部２８と同じな材質で作製される場合には、安全板４２は機械的な方法やエッチングまたはエレクトロフォーミングにより安全溝４４を形成した構造にすることができる。安全板４２は電池の内圧が規定圧力以上に上昇する場合、破断されて電池の爆発を防止する。
【００３１】
具体的に、前記安全板４２はアルミニウム、ニッケル、ステンレス鋼およびニッケル塗金鋼板からなる群より選ばれた材料で作製することができる。
【００３２】
前記安全板４２は電池内圧が約１０〜３０ｋｇｆの範囲で破断するように形成されるのが好ましい。
【００３３】
したがって、電池の充放電時発生するガスによって、電池の内圧が規定圧力以上に上昇する場合、安全板４２は破断または除去され、ガスを排出することによって内圧を減少させる。
【００３４】
一方、本発明は特定の望ましい実施の形態と関連して説明されたが、本発明はこれに限られなくて、請求の範囲で請求する本発明の要旨に含まれる多様な変更実施も包含されなければならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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