(57)【要約】【課題】キャップ組立体及びこれを備える二次電池を提供する。【解決手段】キャップ組立体を含む二次電池において、前記キャップ組立体は、電極組立体に電気的に接続されるサブプレートと、前記電極組立体に電気的に接続するために前記サブプレートに電気的に接続される突出部を含むベントとを含み、前記ベントは、円形の第１ノッチ部及び円形の第２ノッチ部を含み、前記円形の第１ノッチ部及び前記円形の第２ノッチ部を横切る十字状の第３ノッチ部を含み、前記円形の第１ノッチ部及び前記円形の第２ノッチ部は前記突出部のまわりに沿って形成され、前記十字状の第３ノッチ部は前記円形の第１ノッチ部から前記円形の第２ノッチ部を介して外側に延長され、前記十字状の第３ノッチ部は前記円形の第２ノッチ部を横切って前記円形の第２ノッチ部の外側に延長されることを特徴とする電極組立体及びこれを備える二次電池に関する。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極組立体に電気的に接続されるサブプレートと、
前記電極組立体に電気的に接続するために前記サブプレートに電気的に接続される突出部を有するベントと、
を含み、
前記ベントは、円形の第１ノッチ部及び円形の第２ノッチ部を含み、前記円形の第１ノッチ部及び前記円形の第２ノッチ部を横切る十字状の第３ノッチ部を含み、
前記円形の第１ノッチ部及び前記円形の第２ノッチ部は、前記突出部のまわりに沿って形成され、
前記十字状の第３ノッチ部は、前記円形の第１ノッチ部から前記円形の第２ノッチ部を介して外側に延長され、
前記十字状の第３ノッチ部は、前記円形の第２ノッチ部を横切って前記円形の第２ノッチ部の外側に延長されることを特徴とする、キャップ組立体。
【請求項２】
前記十字状の第３ノッチ部の深さは、前記円形の第１ノッチ部及び前記円形の第２ノッチ部の深さよりも深いことを特徴とする、請求項１に記載のキャップ組立体。
【請求項３】
前記円形の第１ノッチ部の直径は、２．５〜３．０ｍｍであり、
前記円形の第２ノッチ部の直径は、５．０〜７．０ｍｍであることを特徴とする、請求項１又は２に記載のキャップ組立体。
【請求項４】
前記円形の第１ノッチ部及び前記円形の第２ノッチ部の幅は、０．１〜０．２ｍｍであり、
前記十字状の第３ノッチ部の幅は、０．０５〜０．１５ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のキャップ組立体。
【請求項５】
前記円形の第１ノッチ部の深さは、０．１４〜０．２０ｍｍであり、
前記円形の第２ノッチ部の深さは、０．１８〜０．１９ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のキャップ組立体。
【請求項６】
前記円形の第２ノッチ部は、バッテリ内の圧力が破綻圧を超えた場合に破綻することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のキャップ組立体。
【請求項７】
前記円形の第２ノッチ部は、所定領域がノッチされない断絶領域を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のキャップ組立体。
【請求項８】
前記キャップ組立体は、キャップアップ及びキャップダウンをさらに含み、
前記ベントは、前記キャップアップと前記キャップダウンとの間に位置することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のキャップ組立体。
【請求項９】
前記ベントは、
前記突出部から延長されるフレンジ部と、
前記フレンジ部と前記突出部との間に形成される連結部と、
を含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のキャップ組立体。
【請求項１０】
前記円形の第１ノッチ部、前記円形の第２ノッチ部、及び前記十字状の第３ノッチ部は、前記突出部に隣接するように形成され、前記フレンジ部と前記突出部の間に位置することを特徴とする、請求項９に記載のキャップ組立体。
【請求項１１】
キャップ組立体を含む二次電池において、
前記キャップ組立体は、
電極組立体に電気的に接続されるサブプレートと、
前記電極組立体に電気的に接続するため、前記サブプレートに電気的に接続される突出部を含むベントと、
を含み、
前記ベントは、円形の第１ノッチ部及び円形の第２ノッチ部を含み、前記円形の第１ノッチ部及び前記円形の第２ノッチ部を横切る十字状の第３ノッチ部を含み、
前記円形の第１ノッチ部及び前記円形の第２ノッチ部は、前記突出部のまわりに沿って形成され、前記十字状の第３ノッチ部は前記円形の第１ノッチ部から前記円形の第２ノッチ部を介して外側に延長され、
前記十字状の第３ノッチ部は、前記円形の第２ノッチ部を横切って前記円形の第２ノッチ部の外側に延長されることを特徴とする、二次電池。
【請求項１２】
前記十字状の第３ノッチ部の深さは、前記円形の第１ノッチ部及び前記円形の第２ノッチ部の深さよりも深いことを特徴とする、請求項１１に記載の二次電池。
【請求項１３】
前記円形の第１ノッチ部の直径は、２．５〜３．０ｍｍであり、
前記円形の第２ノッチ部の直径は、５．０〜７．０ｍｍであることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の二次電池。
【請求項１４】
前記円形の第１ノッチ部及び前記円形の第２ノッチ部の幅は、０．１〜０．２ｍｍであり、
前記十字状の第３ノッチ部の幅は、０．０５〜０．１５ｍｍであることを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項１５】
前記円形の第１ノッチ部の深さは、０．１４〜０．２０ｍｍであり、
前記円形の第２ノッチ部の深さは、０．１８〜０．１９ｍｍであることを特徴とする、請求項１１に記載の二次電池。
【請求項１６】
前記円形の第２ノッチ部は、バッテリ内の圧力が破綻圧を超えた場合に破綻することを特徴とする、請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項１７】
前記円形の第２ノッチ部は、所定領域がノッチされない断絶領域を含むことを特徴とする、請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項１８】
前記キャップ組立体は、キャップアップ及びキャップダウンをさらに含み、
前記ベントは、前記キャップアップと前記キャップダウンとの間に位置することを特徴とする、請求項１１〜１７のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項１９】
前記ベントは、前記突出部から延長されるフレンジ部と、前記フレンジ部と前記突出部との間に形成される連結部とを含むことを特徴とする、請求項１１〜１８のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項２０】
前記円形の第１ノッチ部、前記円形の第２ノッチ部及び前記十字状の第３ノッチ部は、前記突出部に隣接するように形成され、前記フレンジ部と前記突出部との間に位置することを特徴とする、請求項１９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、キャップ組立体及びこれを備える二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、ノートパソコン、カムコーダなどのコンパクトで、かつ軽量化したポータブル電子／電気機器が多く開発及び生産されていて、このようなポータブル電子／電気機器は別途電源のない場所でも使用できるように、二次電池を用いる。このような二次電池は、一度放電されたら再使用できない乾電池とは異なって、充放電ができ、繰り返し使用が可能な電池である。また、二次電池は大容量化が可能であって、ポータブル電子機器とともに、ハイブリッド自動車、電動工具などの高出力製品にも用いられる。
【０００３】
二次電池としては、例えば、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−亜鉛電池、リチウムイオン二次電池、リチウムポリマー二次電池などがあり、その中でもリチウム二次電池は、作動電圧が高く、単位重量当たりのエネルギー密度が高いため、多く用いられる。
【０００４】
一方、リチウム二次電池は、外装材に電極組立体及び電解液を収容した後、外装材を密封して形成されるが、リチウム二次電池は、外装材の形状によって缶状またはパウチ状に区分することができ、缶状は円筒形と角形に区分することができる。また、円筒形二次電池は、正極板、セパレーター及び陰極板を積層した後、巻回して形成した電極組立体と電解液とを円筒形の缶に収容した後、キャップ組立体で円筒形の缶を密封することによって形成される。
【０００５】
二次電池が過充電されると、電解液が蒸発して抵抗が増えて熱が発生し、電池内部の温度上昇とともに、電極組立体から発生したガスで電池の内部圧力が増える。
【０００６】
このような問題を解決するために円筒形二次電池の場合には、電池の内部圧力があるレベル以上になれば、電流の流れを遮断するための安全装置を備えている。
【０００７】
過充電されると電池内部に所定量のガスが発生することになるが、このガスにより電池の内部圧力があるレベル以上になると、電流の遮断手段が動作して電流が遮断される。これで電池の安全性が確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】大韓民国特許公報第１０−０７３４７５８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来のベントは、作動圧が９Ｋｇｆ／ｃｍ２以上に比較的に高く設定されている。これは電池の内部圧力がそれ以下では電流の流れを遮断することができないことを意味するもので、電池内部の圧力が低い場合は電池の安全性が確保されないということを意味する。
【００１０】
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、破断圧力が低い場合でも電流破断を可能とし、安全性を向上させたベントを含むキャップ組立体及びこれを備える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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、電極組立体に電気的に接続されるサブプレートと、上記電極組立体に電気的に接続するために上記サブプレートに電気的に接続される突出部を有するベントと、を含み、上記ベントは、円形の第１ノッチ部及び円形の第２ノッチ部を含み、上記円形の第１ノッチ部及び上記円形の第２ノッチ部を横切る十字状の第３ノッチ部を含み、上記円形の第１ノッチ部及び上記円形の第２ノッチ部は、上記突出部のまわりに沿って形成され、上記十字状の第３ノッチ部は、上記円形の第１ノッチ部から上記円形の第２ノッチ部を介して外側に延長され、上記十字状の第３ノッチ部は、上記円形の第２ノッチ部を横切って上記円形の第２ノッチ部の外側に延長されることを特徴とする、キャップ組立体が提供される。
【００１２】
上記十字状の第３ノッチ部の深さは、上記円形の第１ノッチ部及び上記円形の第２ノッチ部の深さよりも深くてもよい。
【００１３】
上記円形の第１ノッチ部の直径は、２．５〜３．０ｍｍであってもよく、上記円形の第２ノッチ部の直径は、５．０〜７．０ｍｍであってもよい。
【００１４】
上記円形の第１ノッチ部及び上記円形の第２ノッチ部の幅は、０．１〜０．２ｍｍであり、上記十字状の第３ノッチ部の幅は、０．０５〜０．１５ｍｍであってもよい。
【００１５】
上記円形の第１ノッチ部の深さは、０．１４〜０．２０ｍｍであってもよく、上記円形の第２ノッチ部の深さは、０．１８〜０．１９ｍｍであってもよい。
【００１６】
上記円形の第２ノッチ部は、バッテリ内の圧力が破綻圧を超えた場合に破綻してもよい。
【００１７】
上記円形の第２ノッチ部は、所定領域がノッチされない断絶領域を含んでいてもよい。
【００１８】
上記キャップ組立体は、キャップアップ及びキャップダウンをさらに含み、上記ベントは、上記キャップアップと上記キャップダウンとの間に位置してもよい。
【００１９】
上記ベントは、上記突出部から延長されるフレンジ部と、上記フレンジ部と上記突出部との間に形成される連結部と、を含んでいてもよい。
【００２０】
上記円形の第１ノッチ部、上記円形の第２ノッチ部、及び上記十字状の第３ノッチ部は、上記突出部に隣接するように形成され、上記フレンジ部と上記突出部の間に位置してもよい。
【００２１】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、キャップ組立体を含む二次電池において、上記キャップ組立体は、電極組立体に電気的に接続されるサブプレートと、上記電極組立体に電気的に接続するため、上記サブプレートに電気的に接続される突出部を含むベントと、を含み、上記ベントは、円形の第１ノッチ部及び円形の第２ノッチ部を含み、上記円形の第１ノッチ部及び上記円形の第２ノッチ部を横切る十字状の第３ノッチ部を含み、上記円形の第１ノッチ部及び上記円形の第２ノッチ部は、上記突出部のまわりに沿って形成され、上記十字状の第３ノッチ部は上記円形の第１ノッチ部から上記円形の第２ノッチ部を介して外側に延長され、上記十字状の第３ノッチ部は、上記円形の第２ノッチ部を横切って上記円形の第２ノッチ部の外側に延長されることを特徴とする、二次電池が提供される。
【００２２】
上記十字状の第３ノッチ部の深さは、上記円形の第１ノッチ部及び上記円形の第２ノッチ部の深さよりも深くてもよい。
【００２３】
上記円形の第１ノッチ部の直径は、２．５〜３．０ｍｍであってもよく、上記円形の第２ノッチ部の直径は、５．０〜７．０ｍｍであってもよい。
【００２４】
上記円形の第１ノッチ部及び上記円形の第２ノッチ部の幅は、０．１〜０．２ｍｍであり、上記十字状の第３ノッチ部の幅は、０．０５〜０．１５ｍｍであってもよい。
【００２５】
上記円形の第１ノッチ部の深さは、０．１４〜０．２０ｍｍであってもよく、上記円形の第２ノッチ部の深さは、０．１８〜０．１９ｍｍであってもよい。
【００２６】
上記円形の第２ノッチ部は、バッテリ内の圧力が破綻圧を超えた場合に破綻してもよい。
【００２７】
上記円形の第２ノッチ部は、所定領域がノッチされない断絶領域を含んでいてもよい。
【００２８】
上記キャップ組立体は、キャップアップ及びキャップダウンをさらに含み、上記ベントは、上記キャップアップと上記キャップダウンとの間に位置してもよい。
【００２９】
上記ベントは、上記突出部から延長されるフレンジ部と、上記フレンジ部と上記突出部との間に形成される連結部と、を含んでいてもよい。
【００３０】
上記円形の第１ノッチ部、上記円形の第２ノッチ部、及び上記十字状の第３ノッチ部は、上記突出部に隣接するように形成され、上記フレンジ部と上記突出部の間に位置してもよい。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明したように、本発明によれば、電池の内部圧力が低い場合でも電池の安全性を向上させることができる。
【００３２】
また、本発明によれば、ベント作動圧を低下させることにより、電池の内部圧力が低い場合でも電流経路を遮断することができる二次電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１Ａ】本発明の実施形態に係る二次電池の分離斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａにおける二次電池の結合断面図である。
【図２Ａ】本発明に係るベントの形状を示す平面図である。
【図２Ｂ】図２ＡのＩ−Ｉ切断線による断面図である。
【図２Ｃ】本発明の実施形態に係るベントの他の形状を示す平面図である。
【図３Ａ】本発明の実施例の比較例に係るベントの形状を示す平面図である。
【図３Ｂ】同実施例の比較例に係るベントの他の形状を示す平面図である。
【図３Ｃ】同実施例の比較例に係るベントのまた他の形状を示す平面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るベントの他の形状を示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るベント作動圧によるスウェリング高さを示すグラフである。
【図６】本発明の実施形態に係るベント作動圧によるスウェリング高さを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
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。
【００３５】
本発明の目的、技術的構成及びその作用効果については、本発明の好適な実施形態を示す図面を参照しながら、以下の詳細な説明によりさらに明確に理解することができる。なお、説明の都合上、図面において、層及び領域の厚みは便宜のために誇張されており、明細書の全体において同一の参照番号は、同一の構成要素を示す。
【００３６】
本発明は、キャップ組立体及びこれを備える二次電池に関し、特に電池内部に発生する内部圧力が低くても電流遮断が可能な、電池の安全性を向上させたベントを含むキャップ組立体及びこれを備える二次電池（Ｃａｐ  ａｓｓｅｍｂｌｙ  ａｎｄ  ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ｂａｔｔｅｒｙ  ｕｓｉｎｇ  ｔｈｅ  ｓａｍｅ）に関する。
【００３７】
図１Ａは本発明に係る二次電池の分離斜視図であり、図１Ｂは図１Ａの二次電池の結合断面図である。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、二次電池１は、電極組立体１０、上記電極組立体を収容する缶２０及び上記缶２０を密封するキャップ組立体７０を含む。また、上記二次電池は、下部絶縁板３０、上部絶縁板４０、センターピン５０及び絶縁ガスキット６０をさらに含むことができる。
【００３８】
上記電極組立体１０は長方形の板状に形成される第１電極板１１及び第２電極板１３を積層及び巻回したゼリーロール状に形成することができる。したがって、上記電極組立体１０は円筒形の形状を有し、電極組立体１０の中心は空いて中孔を形成する。
【００３９】
第１電極板１１及び第２電極板１３は互いに異なる極性を有し、セパレーター１５が第１電極板１１と第２電極板１３との間に介在されて二つの電極板１１、１３の短絡を防止する。
【００４０】
第１電極板１１及び第２電極板１３は、アルミニウムや銅からなる集電体に正極活物質スラリーまたは陰極活物質スラリーを塗布して形成する。第１電極板１１及び第２電極板１３は、スラリーが塗布されない無地部を含み、第１電極タップ１７及び第２電極タップ１９が無地部にそれぞれ通電可能に付着される。すなわち、第１電極タップ１７が第１電極板１１に形成される無地部に付着し、第２電極タップ１９が第２電極板１３に形成される無地部に付着される。よって、第１電極タップ１７及び第２電極タップ１９はそれぞれ第１電極板１１及び第２電極板１３と同一の極性を有する。
【００４１】
第１電極タップ１７は缶２０の開口部方向である電極組立体１０の上部面に引き出される上向き電極タップであり、第２電極タップ１９は電極組立体１０の下部面に引き出される下向き電極タップとすることができる。逆に、第１電極タップ１７が電極組立体１０の下部面に引き出され、第２電極タップ１９が電極組立体１０の上部面に引き出されるようにすることもできる。
【００４２】
勿論、電池の形成過程によって、２つの電極タップ１７、１９が互いに同一方向に引き出されることもできる。上記缶２０は、アルミニウム、ステンレス鋼などの金属から形成され、円筒形などの多様な形状を有する。また、缶２０は一面が開放された開口部を含む。上記電極組立体１０は開口部から缶２０の内部に挿入され、上記下部絶縁板３０は電極組立体１０の下部面に位置することになる。電極組立体１０が缶２０に挿入される前に、第２電極タップ１９は電極組立体１０の中心部に向う底面に対して並行に折り曲げられる。折り曲げられた第２電極タップ１９の一部は電極組立体１０の中孔を横切るように形成される。また、下部絶縁板３０を設ける場合は、下部絶縁板３０には電極組立体１０の中孔に対応されるように形成された通孔を有する。これで、折り曲げられた第２電極タップ１９の一部は下部絶縁板３０の通孔を横切ることになる。
【００４３】
下部絶縁板３０には多数のホール３１が設けられており、下部絶縁板３０により減少される空間を少なめにし、注入電解液が減少されることを最小化する。このように形成した状態で、電極組立体１０の中孔及び下部絶縁板３０の通孔に溶接棒を挿入し、第２電極タップ１９を缶２０の底面に熔接させる。これで、缶２０は第２電極タップ１９と同一極性を有し、缶２０自体が電極端子の役割をする。
【００４４】
缶２０に挿入された電極組立体１０の上部には上部絶縁板４０が位置し、電極組立体１０の中心部の中孔にはセンターピン５０が挿入される。上記上部絶縁板４０は、電解液が電極組立体１０内によく浸透されるように形成された多数の第１ホール４１を含むことができる。また、上部絶縁板４０には、第１電極タップ１７を外部に引き出すために形成された第２ホール４３を含むことができる。
【００４５】
上記センターピン５０は、外部力により電極組立体１０が変形されることを防止し、中心部が空いている場合は電極組立体１０から発生するガスの移動通路となる。センターピン５０は、電解液の含浸をよくし、電極組立体１０から発生するガスを円滑に外部に排出できるように、側面に形成された多数のホール５１を含むことができる。缶２０は、上部絶縁板４０の上端レベルに合わせて缶の側面を缶２０の内側に曲げて形成するビード２１を含む。
【００４６】
ビード２１は、缶２０の内部に挿入された電極組立体１０の上下移動を防止する。
【００４７】
絶縁ガスキット６０が缶２０の開口部に挿入され、キャップ組立体７０が絶縁ガスキット６０内に結合されて缶２０を密封させる。上記絶縁ガスキット６０は絶縁性の弾性を有する物質であって、キャップ組立体７０の外面を覆う形態に形成される。絶縁ガスキット６０は、互いに違う極性を有する缶２０及びキャップ組立体７０を絶縁させながら、缶２０を密封することになる。
【００４８】
上記キャップ組立体７０は、電極端子の役割をするキャップアップ７１及び上記キャップアップ７１の下部に位置する下部部品からなる。上記キャップ組立体７０は、予め全部品を結合した形態で一度に絶縁ガスキット６０内に挿入するか、あるいは各部品を順に絶縁ガスキット６０内に積層することで形成される。
【００４９】
上記下部部品は、キャップアップ７１の下部に順に位置するＰＴＣ(Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ)サーミスタ７２、ベント７３、キャップダウン７４、サブプレート７５を含む。
【００５０】
詳述すれば、ＰＴＣサーミスタ７２の下部には、ベント７３が位置し、ベント７３の下部には中孔を有するキャップダウン７４が絶縁材７６を間に置いて位置し、絶縁材７６によりベント７３とキャップダウン７４とが絶縁される。キャップダウン７４は、電池内に圧力が増加した場合に、圧力がベント７３の下部面に作用するように、通路を提供する通孔をさらに備えている。キャップダウン７４の下部には、キャップダウン７４に形成した中孔を横切るようにサブプレート７５が位置する。サブプレート７５は、中孔を介して露出されるベント７３の突出部７３７と溶接などの方法で接続される。
【００５１】
よって、上記突出部７３７はキャップ組立体７０の下部方向、すなわち缶２０に収容された電極組立体１０方向にふっくらと突出された形状を有する。電極組立体１０から上向きに引き出される第１電極タップ１７は溶接などの方法でキャップダウン７４の下面またはサブプレート７５の下面に接続される。キャップダウン７４とサブプレート７５はレーザ溶接などで接続することができ、ベント７３の突出部７３７とサブプレート７５は超音波溶接などで接続される。
【００５２】
続いて、本発明に係る二次電池の特徴を説明する。
【００５３】
本発明に係る二次電池は、上記ベント７３にノッチ部を含むことを特徴とする。上記ノッチ部は、二次電池の内部圧力が増えると、電流の流れを遮断するためにベントの一部領域が容易に曲げられるか、または破綻されるように形成される。上記ノッチ部は、突出部７３７のまわりに沿って形成される円形の第１ノッチ部７３４、上記第１ノッチ部７３４から延長して十字状に形成された第２ノッチ部７３６、及び上記十字状の第２ノッチ部と交差して上記第１ノッチ部の外側に形成される円形の第３ノッチ部７３５を含んで構成されている。
【００５４】
すなわち、本発明において、上記ノッチ部は円形の第１ノッチ部及び第３ノッチ部、十字状の第２ノッチ部からなり、上記第３ノッチ部と第２ノッチ部が交差される交差部７３８ａを含み、上記第２ノッチ部は上記第３ノッチ部と交差した後に延長される延長部７３８ｂを含んで構成されている。
【００５５】
ただし、図２Ａに示すように、第２ノッチ部７３６は第１ノッチ部７３４から延長されていて、全体形状が確実な十字状ではないが、第２ノッチ部を第１ノッチ部の内側まで延ばして仮想線を引いた場合に十字状となる。よって、本発明では、図２Ａの第２ノッチ部の形態を十字状として定義することにする。
【００５６】
図２Ａは本発明に係るベントの形状を示す平面図であり、図２Ｂは図２Ａの切断線Ｉ−Ｉによる断面図である。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、本発明に係る二次電池のベント７３は、本体部７３１、フレンジ部７３３、上記本体部と上記フレンジ部とを連結する連結部７３２及び突出部７３７で構成され、上記本体部７３１にノッチ部が形成されている。
【００５７】
上記ノッチ部は、上述したように、突出部７３７のまわりに沿って形成される円形の第１ノッチ部７３４、上記第１ノッチ部７３４から延長されて十字状に形成される第２ノッチ部７３６及び上記十字状の第２ノッチ部と交差して上記第１ノッチ部の外側に形成される円形の第３ノッチ部７３５を含んで形成される。また、上記第３ノッチ部と第２ノッチ部が交差される交差部７３８ａ及び上記第２ノッチ部が上記第３ノッチ部と交差した後に延長して形成される延長部７３８ｂを含む。
【００５８】
このとき、上記円形の第１ノッチ部７３４の直径は２．５〜３ｍｍにあり、上記第３ノッチ部７３５の直径は５．０〜７．０ｍｍにある。また、上記第１ノッチ部の幅Ｗ３及び第３ノッチ部の幅Ｗ２は０．１〜０．２であり、上記第２ノッチ部の幅Ｗ１は０．０５〜０．１５ｍｍである。
【００５９】
また、上記第１ノッチ部７３４から延長されて十字状に形成される第２ノッチ部７３６において、横または縦の全体的な長さＬ１は８．０８〜８．１８ｍｍに形成され、よって、上記第２ノッチ部が上記第３ノッチ部と交差した後に延長して形成される延長部７３８ｂの長さＬ２は、上記第３ノッチ部の直径の大きさによって変わる。
【００６０】
また、上記第１ノッチ部の深さ(ｄ３)は０．１４〜０．２０ｍｍであり、上記第３ノッチ部の深さ(ｄ２)は最小０．１６ｍｍ以上であり、０．１８〜０．１９ｍｍである方が好ましい。また、上記第２ノッチ部の深さ(ｄ１)は最小０．１７ｍｍ以上であり、上記第３ノッチ部の深さ(ｄ２)よりも大きい方が好ましい。
【００６１】
このとき、上記第２ノッチ部の厚さ(ｔ１)、第３ノッチ部の厚さ(ｔ２)及び第１ノッチ部の厚さ(ｔ３)は、ベントの本体部７３１の厚さからそれぞれ第２ノッチ部の深さ(ｄ１)、第３ノッチ部の深さ(ｄ２)及び第１ノッチ部の深さ(ｄ３)を差し引いた値に相当する。
また、上記連結部７３２の厚さ(ｔ４)は０．１８ｍｍ以上の方が望ましく、上記連結部７３２の厚さ(ｔ４)が０．１８ｍｍ未満の場合は連結部にクラック(ｃｒａｃｋ)が発生するので好ましくない。
【００６２】
一方、二次電池は様々な要因、例えば、電池の過充電により電池内部に所定量のガスが発生し、上記ガスの発生により電池内部の圧力が増えることになる。このとき、上記ベント７３には、中央下部に突出した突出部７３７が形成されていて、上記突出部７３７が上記サブプレート７５の上面に溶接されて電気的に接続されているが、上記増加した内部圧力により突出部が上部方向に移動することになる。また、このような移動によって上記突出部７３７と上記サブプレート７５との溶接部分が切り離されるか、サブプレートの所定領域が切断されて、結局電池の電気的流れを遮断する。
【００６３】
本発明では、突出部とサブプレートの溶接された部分が切り離されるか、サブプレートの所定領域が切断されることによって電池の電気的流れが遮断される時の電池内部の圧力を電流遮断の作動圧とする。また、本発明では、内部圧力により変形が起こって作動圧を調節するのは、主に十字状の第２ノッチ部７３６である。
【００６４】
すなわち、電池内部の増加した内部圧力により上記第２ノッチ部の部分から変形が起き、突出部が上部方向に移動することになり、このような第２ノッチ部の変形及び突出部の移動によって、上記突出部と上記サブプレートの溶接された部分が切り離されるか、サブプレートの所定領域が切断されて、結局電池の電気的流れを遮断する。
【００６５】
また、上述の突出部とサブプレートの溶接された部分が切り離されるか、サブプレートの所定領域が切断されることにより、電池の電気的流れは遮断されて充電は中止したが、内部的な要因によりガスが引き続き発生して電池内部の圧力が増加したり、または外部的な要因によって電池内部の圧力がさらに増加したりする。
【００６６】
このように増加した内部圧力によって上記ベント７３自体が破綻されることになる。すなわち、電池内部の圧力が引き続き増加することになるが、これを防止するために所定圧力以上になった際に、ベントを破綻させてガスを外部に放出し、内部圧力を減少させる。
【００６７】
本実施形態では、ベントが破綻されたときの電池内部の圧力を破綻圧と称する。また、本発明において、内部圧力によりベントが破綻される部分は、上記十字状の第２ノッチ部に交差し、上記第１ノッチ部の外側に形成される円形の第３ノッチ部７３５となる。すなわち、電池内部に増加した内部圧力によって上記円形の第３ノッチ部が破綻され、破綻した第３ノッチ部を通してガスが外部に放出され、内部圧力を減少させることができる。
【００６８】
一方、上述のように、第２ノッチ部の深さ(ｄ１)は、上記第３ノッチ部の深さ(ｄ２)よりも大きいことが好ましい。すなわち、上述のように、本発明では、内部圧力によって変形が起こって作動圧を調節することになる部分が十字状に形成された第２ノッチ部７３６であり、また、内部圧力によってベントが破綻される部分は円形の第３ノッチ部７３５であるが、一般的に破綻圧は作動圧よりも高いため、第２ノッチ部の深さ(ｄ１)を上記第３ノッチ部の深さ(ｄ２)よりも深くすることで、作動圧では第２ノッチ部のみが影響を受け、相対的に厚さが厚い第３ノッチ部は影響を受けなくなる。その後、作動圧よりもさらに大きい圧力である破綻圧によって第３ノッチ部が破綻されることになる。
【００６９】
また、上記円形の第３ノッチ部の厚さ(ｔ２)を調節するで、破綻圧の調節が可能である。例えば、第３ノッチ部の厚さを厚くするほど、破綻圧は高くなる。
【００７０】
図２Ｃは、本発明に係るベントの他の形状を示す平面図である。図２Ｃのベント形状は、後述以外は図２Ａに示すベントの形状と等しい。図２Ｃに示すように、本発明に係る二次電池のベント７３は、本体部７３１、フレンジ部７３３、上記本体部と上記フレンジ部とを連結する連結部(図示せず)及び突出部７３７で構成され、上記本体部７３１にノッチ部が形成されている。
【００７１】
上記ノッチ部は、上述のように、突出部７３７のまわりに沿って形成される円形の第１ノッチ部７３４、上記第１ノッチ部７３４から延長されて十字状に形成された第２ノッチ部７３６及び上記十字状の第２ノッチ部に交差し、上記第１ノッチ部の外側に形成される円形の第３ノッチ部７３５’を含み成り立っているし、も、上記第３ノッチ部と第２ノッチ部が交差される交差部７３８ａ及び上記第２ノッチ部は上記第３ノッチ部と交差後ずっと延長されて形成される延長部７３８ｂを含む。
【００７２】
このとき、上記第３ノッチ部７３５’はノッチ領域７３５ａと所定領域がノッチされない断絶領域７３５ｂとを含む。上述のように、円形の第３ノッチ部に破綻があって、破綻された第３ノッチ部によりガスが外部に放出させることで、内部圧力を減少させることになるが、このとき、第３ノッチ部が所定領域のノッチされない断絶領域７３５ｂを含まない場合は、第３ノッチ部の全体に破綻が起きて、第３ノッチ部内に形成された突出部を含むベントの一部がキャップアップと衝突したり、または電池内部で動いて遮断された電流流れを再開させたりする恐れがある。
【００７３】
よって、第３ノッチ部の全体が破綻しないように、断絶領域７３５ｂを形成することで、断絶領域を介してベントと第３ノッチ部内に形成された突出部を含むベントの一部が分離しないようにすることができる。次いで、本発明に係るベントを備える二次電池の作動圧及び破綻圧を測定した。
【実施例】
【００７４】
（実施例１）
まず、実施例１の場合、本発明に係る二次電池のベントは、図２Ｂに示すように、本体部、フレンジ部、上記本体部と上記フレンジ部を連結する連結部及び突出部で構成され、上記本体部にノッチ部が形成されている。
【００７５】
このとき、ベントのノッチ部は、図２Ａに示すように、突出部のまわりに沿って形成される円形の第１ノッチ部、上記第１ノッチ部から延長されて十字状に形成された第２ノッチ部及び上記十字状の第２ノッチ部と交差して上記第１ノッチ部の外側に形成される円形の第３ノッチ部を含んで構成されている。また、上記第３ノッチ部と第２ノッチ部とが交差する交差部及び上記第２ノッチ部が上記第３ノッチ部と交差した後に延長して形成された延長部を含んで構成されている。
【００７６】
上記本体部の厚さは０．３０ｍｍとし、上記連結部の厚さ(ｔ４)は０．２０ｍｍとした。また、上記第１ノッチ部の直径は２．５ｍｍとし、上記第３ノッチ部の直径は５ｍｍとした。また、上記第１ノッチ部の幅Ｗ３及び第３ノッチ部の幅Ｗ２は０．１５ｍｍとし、上記第２ノッチ部Ｗ１の幅は０．１ｍｍとした。また、第１ノッチ部の深さ(ｄ３)は０．１７ｍｍとし、第３ノッチ部の深さ(ｄ２)は０．１８ｍｍとし、第２ノッチ部の深さ(ｄ１)は０．２０ｍｍとした。また、十字状に形成された第２ノッチ部の横または縦の全体的な長さＬ１は８．１３ｍｍとした。
【００７７】
このとき、上記ノッチ部を形成する場合、第１金型により第２ノッチ部を形成した後、第２金型により第３ノッチ部を形成した。上記実施例１の二次電池の作動圧及び破綻圧を測定して下記の表１に示した。
【００７８】
【表１】
2010129546.tif 000003
【００７９】
表１に示すように、実施例１による本発明の二次電池はベントの平均作動圧が７．５６Ｋｇｆ／ｃｍ２であることがわかる。すなわち、これは従来のベント作動圧が９Ｋｇｆ／ｃｍ２以上であった場合と比べて低い作動圧でも実現することができるため、電池の内部圧力が低くても電流経路は遮断されることができ、よって、電池の安全性が高くなったことがわかった。
【００８０】
また、作動圧の短期工程能力(Ｃｐｋ)が２．３１であって、量産性も向上された。また、破綻圧の短期工程能力(Ｃｐｋ)は、４．４８であった。一般的に短期工程能力(Ｃｐｋ)が１．３３以上であれば量産性に問題がないことを意味する。
【００８１】
（実施例２）
次に、実施例２の場合、上記第１ノッチ部の直径を３．０ｍｍとし、第３ノッチ部の直径を６ｍｍとしたことを除いて実施例１と同様に実施した。上記実施例２の二次電池の作動圧及び破綻圧を測定して下記の表２に示した。
【００８２】
【表２】
2010129546.tif 000004
【００８３】
表２に示すように、実施例２による本発明の二次電池はベントの平均作動圧は８．１５Ｋｇｆ／ｃｍ２であることがわかる。すなわち、これは従来のベント作動圧が９Ｋｇｆ／ｃｍ２以上であった場合と比べて低い作動圧を実現することができ、これは電池の内部圧力が低くても電流の経路を遮断することができることを意味し、よって、電池の安全性はさらに高くなる。また、破綻圧の短期工程能力(Ｃｐｋ)は、４．６６であった。また、作動圧の短期工程能力(Ｃｐｋ)は、２．６２であって、量産性も向上する。
【００８４】
（実施例３）
次に、実施例３の場合、上記第３ノッチ部の直径を６ｍｍとしたことを除いて実施例１と同様に実施した。上記実施例３の二次電池の作動圧及び破綻圧を測定して下記の表３に示した。
【００８５】
【表３】
2010129546.tif 000005
【００８６】
表３に示すように、実施例３による本発明の二次電池はベントの平均作動圧が８．１５Ｋｇｆ／ｃｍ２であることをわかる。すなわち、これは従来のベント作動圧が９Ｋｇｆ／ｃｍ２以上であったことと比べて低い作動圧でも実現することができ、電池の内部圧力が低くても電流経路を遮断することができることを意味し、よって、電池の安全性はさらに高くなる。また、破綻圧の短期工程能力(Ｃｐｋ)は、６．１６であった。また、作動圧の短期工程能力(Ｃｐｋ)も３．２１であって、量産性も向上する。
【００８７】
（実施例４）
次に、実施例４の場合、上記第３ノッチ部の直径を７ｍｍとしたことを除いて実施例１と同様に実施した。上記実施例４の二次電池の作動圧及び破綻圧を測定して下記の表４に示した。
【００８８】
【表４】
2010129546.tif 000006
【００８９】
表４に示すように、実施例４による本発明の二次電池はベントの平均作動圧が８．０３Ｋｇｆ／ｃｍ２であることがわかる。すなわち、これは従来のベント作動圧が９Ｋｇｆ／ｃｍ２以上であったことと比べて低い作動圧でも実現することができ、電池の内部圧力が低くても電流経路を遮断することができることを意味し、よって、電池の安全性はさらに高くなる。また、破綻圧の短期工程能力(Ｃｐｋ)は、３．６１であった。また、作動圧の短期工程能力(Ｃｐｋ)も３．６２であって、量産性も向上する。
【００９０】
（実施例５）
次に、実施例５の場合、上記第１ノッチ部の直径を３．０ｍｍとし、第３ノッチ部の直径を６ｍｍとしたことを除いて実施例１と同様に実施した。また、上記第２ノッチ部及び第３ノッチ部を形成する際に、実施例１の場合は別途の金型で第２ノッチ部を形成した後に第３ノッチ部を形成したが、実施例５の場合は１つの金型で、第２ノッチ部及び第３ノッチ部を同時に形成した。上記実施例５の二次電池の作動圧及び破綻圧を測定して下記の表５に示した。
【００９１】
【表５】
2010129546.tif 000007
【００９２】
【表６】
2010129546.tif 000008
【００９３】
表５及び表６に示すように、実施例５による本発明の二次電池はベントの平均作動圧が７．５８Ｋｇｆ／ｃｍ２であることがわかる、すなわち、これは従来のベント作動圧が９Ｋｇｆ／ｃｍ２以上であったことと比べて低い作動圧でも実現することができ、電池の内部圧力が低くても電流経路を遮断することができることを意味し、よって、電池の安全性はさらに高くなる。
【００９４】
また、破綻圧の短期工程能力(Ｃｐｋ)は、６．１３であった。また、作動圧の短期工程能力(Ｃｐｋ)も２．７３であって、量産性も向上する。また、第２ノッチ部及び第３ノッチ部を同時に形成しても、ベント作動圧を９Ｋｇｆ／ｃｍ２未満に調節することができた。さらに、第２ノッチ部及び第３ノッチ部をそれぞれ別途に形成する実施例２と比べて、工程時間を短縮することができる。次に、本発明の比較例に係るベントを具備する二次電池の作動圧及び破綻圧を測定した。
【００９５】
（比較例１）
図３Ａは、本発明の比較例に係るベントの形状を示す平面図である。まず、比較例１の場合、本発明の比較例に係る二次電池のベント７３は、図３Ａに示すように、本体部７３１、フレンジ部７３３、上記本体部と上記フレンジ部を連結する連結部(図示せず)及び突出部７３７で構成され、上記本体部にノッチ部が形成されている。
【００９６】
このとき、ベントのノッチ部は突出部のまわりに沿って形成される円形の第１ノッチ部７３４及び上記第１ノッチ部から延長されて十字状に形成された第２ノッチ部８３６を含んで形成される。
【００９７】
上記本体部の厚さは０．３０ｍｍとし、上記連結部の厚さ(ｔ４)は０．２０ｍｍとした。また、上記第１ノッチ部の直径は２．５ｍｍとし、上記第１ノッチ部の幅は０．１５ｍｍとした。また、第１ノッチ部の深さは０．１７ｍｍとし、第２ノッチ部の深さ(ｄ１)は０．２０ｍｍとした。また、十字状に形成された第２ノッチ部の横または縦の全体的な長さは８．１３ｍｍとした。上記比較例１の二次電池の作動圧及び破綻圧を測定して下記の表６に示した。
【００９８】
【表７】
2010129546.tif 000009
【００９９】
表７に示すように、比較例１による二次電池はベントの平均作動圧が９．０１Ｋｇｆ／ｃｍ２であり、これは従来のベント作動圧が９Ｋｇｆ／ｃｍ２以上であったことに比べるとその差がほとんどないことがわかった。これは電池の内部圧力が上記の値にならないと電流経路が遮断されないということを意味し、よって、電池の安全性を確保することができない。なお、ベント作動圧が９．０Ｋｇｆ／ｃｍ２以下の場合が一部あったが、実質的にベント作動圧は９．０Ｋｇｆ／ｃｍ２に近接していて作動圧が低くなったとはいえない。
【０１００】
（比較例２）
図３Ｂは、本発明の比較例に係るベントの他の形状を示す平面図である。比較例２の場合、本発明の比較例に係る二次電池のベント７３は図３Ｂに示すように、本体部７３１、フレンジ部７３３、上記本体部と上記フレンジ部とを連結する連結部(図示せず)及び突出部７３７で構成され、また上記本体部にノッチ部が形成されている。
【０１０１】
このとき、ベントのノッチ部は、突出部のまわりに沿って形成される円形の第１ノッチ部７３４及び上記第１ノッチ部の外側に形成される円形の第２ノッチ部８３５を含んで構成されている。
【０１０２】
上記本体部の厚さは０．３０ｍｍとし、上記連結部の厚さは０．２０ｍｍとした。また、上記第１ノッチ部の直径は３ｍｍとし、上記第２ノッチ部の直径は７ｍｍとした。また、上記第１ノッチ部の幅及び第２ノッチ部の幅は０．１５ｍｍとし、また、第１ノッチ部の深さは０．１７ｍｍとし、第２ノッチ部の深さは０．１８ｍｍとした。上記比較例２の二次電池の作動圧及び破綻圧を測定して下記の表７に示した。
【０１０３】
【表８】
2010129546.tif 000010
【０１０４】
表８に示すように、比較例２による二次電池はベントの平均作動圧が９．６８Ｋｇｆ／ｃｍ２であることがわかる。すなわち、これは従来のベント作動圧が９Ｋｇｆ／ｃｍ２以上であることに比べると作動圧はより高く、これは電池の内部圧力がそのくらい高くないと電流経路を遮断することができないということを意味し、したがって、電池の安全性確保はより困難となる。
【０１０５】
また、短期工程能力(Ｃｐｋ)も０．６８であり、量産性にも問題があることをわかる。一般的に短期工程能力(Ｃｐｋ)は１．３３未満の場合、量産性に問題があるものとする。
【０１０６】
（比較例３）
図３Ｃは、本発明の比較例に係るベントのまた他の１つの形状を示す平面図である。比較例３の場合、本発明の比較例に係る二次電池のベント７３は、図３Ｃに示すように、本体部７３１、フレンジ部７３３、上記本体部と上記フレンジ部とを連結する連結部(図示せず)及び突出部７３７で構成され、上記本体部にノッチ部が形成されている。
【０１０７】
このとき、ベントのノッチ部は、突出部のまわりに沿って形成される円形の第１ノッチ部７３４、上記第１ノッチ部から延長されて十字状に形成された第２ノッチ部８３６’及び上記十字状の第２ノッチ部と交差して上記第１ノッチ部の外側に形成される円形の第３ノッチ部８３５を含んで形成される。ただし、前述の本発明に係るノッチ部とは異なって、上記第３ノッチ部と第２ノッチ部とが連結されるだけであって、上記第３ノッチ部と第２ノッチ部とが交差する交差部及び上記第２ノッチ部が上記第３ノッチ部と交差した後に延長して形成される延長部は含まれない。
【０１０８】
上記本体部の厚さは０．３０ｍｍとし、上記連結部の厚さは０．２０ｍｍとした。また、上記第１ノッチ部の直径は３．０ｍｍとし、上記第３ノッチ部の直径は７ｍｍとした。また、上記第１ノッチ部の幅及び第３ノッチ部の幅は０．１５ｍｍとし、上記第２ノッチ部Ｗ１の幅は０．５ｍｍとした。また、第１ノッチ部の深さは０．１７ｍｍとし、第３ノッチ部の深さは０．１８ｍｍとし、第２ノッチ部の深さは０．２０ｍｍとした。このとき、上記ノッチ部の形成において、第１金型により第２ノッチ部を形成した後に第２金型により第３ノッチ部を形成した。上記比較例３の二次電池の作動圧及び破綻圧を測定して下記の表８に示した。
【０１０９】
【表９】
2010129546.tif 000011
【０１１０】
表９に示すように、比較例３に係る二次電池はベントの平均作動圧が９．２８Ｋｇｆ／ｃｍ２であることがわかる、すなわち、これは従来のベント作動圧が９Ｋｇｆ／ｃｍ２以上であることに比べてその差は大きくないことがわかる。これは電池の内部圧力がそのくらい大きくないと電流経路を遮断することができないということを意味し、したがって、電池の安全性確保はより困難となる。
【０１１１】
以上のように、ベントのノッチ部が突出部のまわりに沿って形成される円形の第１ノッチ部及び上記第１ノッチ部から延長されて十字状に形成される第２ノッチ部８３６を含んで形成される比較例１、また、突出部のまわりに沿って形成される円形の第１ノッチ部及び上記第１ノッチ部の外側に形成される円形の第２ノッチ部を含んで形成される比較例２、また、突出部のまわりに沿って形成される円形の第１ノッチ部、上記第１ノッチ部から延長されて十字状に形成される第２ノッチ部及び上記十字状の第２ノッチ部と交差して上記第１ノッチ部の外側に形成される円形の第３ノッチ部を含んで形成されるが、第３ノッチ部と第２ノッチ部が交差される交差部及び上記第２ノッチ部が上記第３ノッチ部と交差した後に延長して形成される延長部を含まない比較例３の場合、実質的にベント作動圧を９Ｋｇｆ／ｃｍ２未満に低下させることは困難であって、電池内部で発生する圧力が低い場合には電池の安全性を確保することが困難であることがわかった。
【０１１２】
しかし、本発明に係るベントのノッチ部は、突出部のまわりに沿って形成される円形の第１ノッチ部、上記第１ノッチ部から延長されて十字状に形成される第２ノッチ部及び上記十字状の第２ノッチ部と交差して上記第１ノッチ部の外側に形成される円形の第３ノッチ部を含み、また、上記第３ノッチ部と第２ノッチ部が交差される交差部及び上記第２ノッチ部が上記第３ノッチ部と交差した後に延長して形成される延長部を含むことで、ベント作動圧が９Ｋｇｆ／ｃｍ２未満、具体的にはベント作動圧が８Ｋｇｆ／ｃｍ２に近づけるように作動圧を低下させることができ、これは電池の内部圧力が大きくない場合にも電流経路を遮断することができるということを意味し、よって、電池の安全性をさらに向上させることができる効果があることがわかった。
【０１１３】
図４は、本発明に係るベントのまた他の１つの形状を示す平面図である。図４のベントの形状は、以下の記載を除いて図２Ａのベントの形状と等しい。図４に示すように、本発明に係る二次電池のベント７３は、本体部７３１、フレンジ部７３３、上記本体部と上記フレンジ部とを連結する連結部(図示せず)及び突出部７３７で構成され、上記本体部７３１にノッチ部が形成されている。
【０１１４】
上記ノッチ部は、上述のように、突出部７３７のまわりに沿って形成される円形の第１ノッチ部７３４、十字状に形成される第２ノッチ部７３６及び上記十字状の第２ノッチ部と交差して上記第１ノッチ部の外側に形成される円形の第３ノッチ部７３５’を含んで形成され、また、上記第３ノッチ部と第２ノッチ部とが交差される交差部７３８ａ及び上記第２ノッチ部は上記第３ノッチ部と交差した後に延長して形成される延長部７３８ｂを含む。
【０１１５】
このとき、図４によるベントの形状は図２Ａに示すベントの形状とは異なり、上記十字状の第２ノッチ部７３６は、上記円形の第１ノッチ部７３４と交差する。すなわち、上記第１ノッチ部と第２ノッチ部が交差される交差部７３９ａ及び上記第２ノッチ部は上記第１ノッチ部と交差した後に延長して形成される延長部７３９ｂを含む。
【０１１６】
図５及び図６は、本発明に係るベント作動圧によるスウェリング高さ(Ｓｗｅｌｌｉｎｇ  Ｈｅｉｇｈｔ)を示すグラフである。まず、図５は、上述のような実施例３に係るベント作動圧によるスウェリング高さを示すグラフである。このとき、グラフＸＥは実際に金型によりベントを製作して実験した結果であって、グラフＸＣはシミュレーション結果である。
【０１１７】
上述のように、実施例３の場合のベント平均作動圧は８．１５Ｋｇｆ／ｃｍ２であり、すなわち、これは従来のベント作動圧が９Ｋｇｆ／ｃｍ２以上であったことに比べると低い作動圧を実現することができた。また、上記グラフＸＥ及びグラフＸＣを観察したら、実際金型によりベントを製作して実験した結果とシミュレーション結果とに大きな差が見られない。
【０１１８】
ただ、図５は金型によりベントを製作して実験した結果とシミュレーション結果とに大きな差がないことを示す図面であるが、図５の意味を簡単に解釈してみると、作動圧の基準をどの値にするのかによって異なるが、例えば作動圧の基準を８Ｋｇｆ／ｃｍ２とした場合には、作動圧５Ｋｇｆ／ｃｍ２でスウェリング高さが０．０５ｍｍ以下でなければならなく、作動圧８Ｋｇｆ／ｃｍ２でスウェリング高さが０．４５ｍｍ以上でなければならない。
【０１１９】
すなわち、５Ｋｇｆ／ｃｍ２において、スウェリング高さが０．０５ｍｍを超える場合、あまり低い内部圧力でベント作動圧が形成されて、電池の電気的流れを遮断してします問題があって、作動圧８Ｋｇｆ／ｃｍ２でスウェリング高さ
が０．４５ｍｍ未満の場合には、ベント作動圧を８Ｋｇｆ／ｃｍ２程度に形成することが困難である。
【０１２０】
上述のように、この条件は作動圧の基準をどの値にするかによって変わるものであって、本発明の第３実施例ではグラフＸＥ及びグラフＸＣが両方とも作動圧５Ｋｇｆ／ｃｍ２でスウェリング高さが０．０５ｍｍ以下であり、作動圧８Ｋｇｆ／ｃｍ２でスウェリング高さが０．４５ｍｍ以上となることがわかった。
【０１２１】
図６は、上記図４によるベント効果を示すグラフである。このとき、グラフＸＥは実施例３に係るベントを実際に金型でベントを製作して実験した結果で、図５のグラフＸＥに等しく、グラフＹＣは図４によるベントのシミュレーション結果であって、図４によるベントの場合は実際に製作なしにシミュレーション結果によってその効果を判断したものである。
【０１２２】
図６に示すように、実施例３の場合はベントの平均作動圧が８．１５Ｋｇｆ／ｃｍ２であり、すなわち、これは従来のベント作動圧が９Ｋｇｆ／ｃｍ２以上であったことに比べると低い作動圧を実現したことになっており、また、上記グラフＸＥ及びグラフＹＣを観察しても、あまり差が見られないことがわかった。
【０１２３】
すなわち、本発明の図４によるベントの場合も、本発明の他の実施例と同様に、ベント作動圧は９Ｋｇｆ／ｃｍ２未満、より詳しくはベント作動圧が８Ｋｇｆ／ｃｍ２に近づけられるように作動圧を低下させることができ、これは電池の内部圧力が低い場合においても電流経路を遮断することができることを意味し、よって、電池の安全性をさらに向上させることができる効果があることがわかった。
【０１２４】
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。
【符号の説明】
【０１２５】
１０    電極組立体
１１    第１電極板
１３    第２電極板
１５    セパレーター
１７    第１電極タップ
１９    第２電極タップ
２０    缶
２１    ビード
３０    下部絶縁板
３１    ホール
４０    上部絶縁板
４１    第１ホール
４３    第２ホール
５０    センターピン
６０    絶縁ガスキット
７０    キャップ組立体
７１    キャップアップ
７２    ＰＴＣサーミスタ
７３    ベント
７４    キャップダウン
７５    サブプレート
７６    絶縁材
７３４    第１ノッチ部
７３５    第２ノッチ部
７３６    第３ノッチ部
７３７    突出部
【図１Ａ】
2010129546.tif 000012
【図１Ｂ】
2010129546.tif 000013
【図２Ａ】
2010129546.tif 000014
【図２Ｂ】
2010129546.tif 000015
【図２Ｃ】
2010129546.tif 000016
【図３Ａ】
2010129546.tif 000017
【図３Ｂ】
2010129546.tif 000018
【図３Ｃ】
2010129546.tif 000019
【図４】
2010129546.tif 000020
【図５】
2010129546.tif 000021
【図６】
2010129546.tif 000022