(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極組立体および電解液を収容するように構成されたカンと、
前記カンの上部に装着されるキャップ組立体と、
前記キャップ組立体の上面または前記カンの下面のうち、いずれか一つに付着される第１金属薄板と、
前記第１金属薄板上に付着される回路保護素子と、
前記回路保護素子上に配される第２金属薄板と、
前記第２金属薄板の少なくとも一部と対面するように前記回路保護素子の側面に配置される支持部材と、を含み、
前記第２金属薄板は、前記回路保護素子の端部を越えて延長するように形成され、
前記カンは円筒形カンであり、
前記第２金属薄板は、前記回路保護素子の端部から、前記円筒形カンの中心に向かって延長するように形成され、
前記回路保護素子は、ＰＴＣ素子であり、
高出力の用途として用いる場合には、前記第１金属薄板と外部端子とを電気的に接合させ、高出力の用途として用いない場合には、前記第２金属薄板と外部端子とを電気的に接合させる、二次電池の使用方法。
【請求項２】
電極組立体および電解液を収容するように構成されたカンと、
前記カンの上部に装着されるキャップ組立体と、
前記キャップ組立体の上面または前記カンの下面のうち、いずれか一つに付着される第１金属薄板と、
前記第１金属薄板上に付着される回路保護素子と、
前記回路保護素子上に配される第２金属薄板と、
前記第２金属薄板の少なくとも一部と対面するように前記回路保護素子の側面に配置される支持部材と、を含み、
前記第２金属薄板は、前記回路保護素子の端部を越えて延長するように形成され、
前記第２金属薄板は、前記回路保護素子の端部から、前記カンの中心に向かって延長するように形成され、
高出力の用途として用いる場合には、前記第１金属薄板と外部端子とを電気的に接合させ、高出力の用途として用いない場合には、前記第２金属薄板と外部端子とを電気的に接合させる、二次電池の使用方法。
【請求項３】
前記二次電池の前記支持部材は、絶縁体であることを特徴とする、請求項１または２に記載の二次電池の使用方法。
【請求項４】
前記二次電池の前記回路保護素子、前記支持部材および前記第２金属薄板は、前記第１金属薄板の一面の少なくとも一部が外部に露出されるように、大きさおよび形状が決定されることを特徴とする、請求項１または２に記載の二次電池の使用方法。
【請求項５】
前記二次電池の前記第１金属薄板は、円形であり、前記回路保護素子は、ＰＴＣ素子であってリング状の少なくとも一部であり、前記支持部材は、前記回路保護素子のリングの穿孔された中央の少なくとも一部を占める形状であり、前記第２金属薄板は、前記回路保護素子および前記支持部材を覆う形状であることを特徴とする、請求項１または２に記載の二次電池の使用方法。
【請求項６】
前記二次電池の前記第１金属薄板は、リング状であり、前記回路保護素子は、前記第１金属薄板に対応する切断されたリング状であり、前記支持部材は、前記回路保護素子のリングの穿孔された中央の少なくとも一部を占める形状であり、前記第２金属薄板は、前記回路保護素子に対応する切断された円形であることを特徴とする、請求項１または２に記載の二次電池の使用方法。
【請求項７】
前記二次電池の前記第１金属薄板は、円形であり、前記回路保護素子は、前記第１金属薄板に対応する切断された円形であり、前記支持部材は、両側が切断された円形であり、前記第２金属薄板は、前記回路保護素子および前記支持部材を加えた形状であることを特徴とする、請求項１または２に記載の二次電池の使用方法。
【請求項８】
前記高出力の用途として用いない場合、前記二次電池の前記第２金属薄板は、電気的な連結のために前記外部端子と溶接結合されており、前記溶接結合される部分は、前記支持部材に対応する第２金属薄板の部分であることを特徴とする、請求項１または２に記載の二次電池の使用方法。
【請求項９】
前記二次電池は、２,０００ｍＡｈ以上の容量または７Ｃ以上の出力を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の二次電池の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池の使用方法に係り、さらに詳細には、ＰＴＣ（positive temperature coefficient）素子のような回路保護素子が外部に付着される二次電池の使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池は、充電および放電が可能な電池である。二次電池は、代表的なものとして、ニッケル−水素電池、リチウム電池およびリチウムイオン電池などがある。二次電池は、携帯電話、ノート型パソコン、電子辞典のような携帯用電子情報機器から、電気自転車、電気スクータ、電動ドリルのような電動器具に至るまで多様な製品に使われている。
【０００３】
二次電池は、その形状によって、円筒形、楕円形、角形、正方形およびポーチ型に分類される。
【０００４】
二次電池には、過充電および過電流から二次電池を保護し、過放電による性能低下を防止する手段として、保護回路モジュール（protection circuit module）、安全ベント（vent）、ＰＴＣ素子、電気ヒューズ（thermal fuse）、セパレータなどの安全装置や添加剤が備わりうる。
【０００５】
このうち、ＰＴＣ素子は、電池が一定温度以上に上昇すれば、抵抗を増加させて電流を減少させ、それによって、電池の保護が可能となる。一方、ＰＴＣ素子は、一定温度以上になれば、電気抵抗が増加して電流を減少させるので、厳しい環境で高出力が必要な電池には、一般的にＰＴＣ素子が備わらない。
【０００６】
高容量電池の場合、安全性のために、ＰＴＣ素子が装着されることが一般的である。従って、ノート型パソコンのように、一般的に良好な（mild）環境で使われ、高出力よりは安全性がさらに要求される製品には、ＰＴＣ素子を具備した二次電池が適している。一方、電気自転車、電気スクータや電動ドリルのように、粗い（hard）環境で使われ、安全性よりは高出力が要求される製品には、ＰＴＣ素子を具備しない二次電池が適している。
【０００７】
ＰＴＣ素子の抵抗は、温度によって決定されるので、ＰＴＣ素子は、温度を良好に感知できるところに配されることが望ましい。従って、空間が許す限度内で、できる限り電池内部にＰＴＣ素子が設けられることが有利である。高出力／高容量兼用二次電池は、ＰＴＣ素子を内部に設ける空間があるので、ＰＴＣ素子が内部に設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】韓国登録特許第０５１５３５４号公報
【特許文献２】韓国登録特許第０８０４８９３号公報
【特許文献３】韓国公開特許第２００９−０１２２４５８号公報
【特許文献４】韓国公開特許第２００９−００４７７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ノート型パソコン用高容量二次電池は、内部にＰＴＣ素子を具備するように製造される一方、電動工具用、電気自転車や電気スクータ、草刈機（mower）および真空清掃機などのための中出力または高出力の二次電池は、内部にＰＴＣ素子がない状態で製造されるのが一般的である。このように、高容量二次電池は、適用製品によって、高容量電池として使用するために、または高出力電池として使用するために、別途の規格で、別途の電池を製造せねばならないので、短所がある。
【００１０】
本発明による二次電池およびその製造方法は、同一規格で製造された標準化された二次電池を、使用環境が異なる他の製品にも共通して使用自在にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一側面によれば、（ｉ）電極組立体および電解液を収容するように構成されたカン、（ｉｉ）前記カンの上部に装着されるキャップ組立体、（ｉｉｉ）前記キャップ組立体の上面または前記カンの下面のうち、いずれか一つに付着される第１金属薄板、（ｉｖ）前記第１金属薄板上に付着される回路保護素子、および（ｖ）前記回路保護素子上に配される第２金属薄板を含み、前記第２金属薄板は、前記回路保護素子の端部を越えて延長するように形成された二次電池が開示される。
【００１２】
前記二次電池は、円形二次電池でありうる。これとは異なり、前記二次電池は、楕円形または正方形の電池でもありうる。
【００１３】
前記カンが円筒形カンである実施形態で、前記第２金属薄板は、前記回路保護素子の端部から前記円筒形カンの中心に向けて延長するように形成されうる。しかし、本発明の保護範囲は、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、第２金属薄板は、回路保護素子の端部から、円筒形カンの外郭に向かって延長するように形成されうる。ただし、この場合、第２金属薄板が円筒形カンの外周の対応する部分を越えて外側に突出することは望ましくない。
【００１４】
前記回路保護素子は、ＰＴＣ（positive temperature coefficient）素子、または電気ヒューズ（thermal fuse）でありうる。
【００１５】
前記二次電池は、前記第２金属薄板の少なくとも一部と対面するように、前記回路保護素子の側面に配される支持部材をさらに含むことができる。前記支持部材は、絶縁物質である。
【００１６】
前記回路保護素子、前記支持部材および前記第２金属薄板は、前記第１金属薄板の一面の少なくとも一部が外部に露出されるように、大きさおよび形状が決定される。
【００１７】
一実施形態として、前記第１金属薄板は、円形であり、前記回路保護素子は、ＰＴＣ素子であってリング状の少なくとも一部であり、前記支持部材は、前記回路保護素子のリングの穿孔された中央の少なくとも一部を占める形状であり、前記第２金属薄板は、前記回路保護素子および前記支持部材を覆う形状である。
【００１８】
他の実施形態として、前記第１金属薄板は、リング状であり、前記回路保護素子は、前記第１金属薄板に対応する切断されたリング状であり、前記支持部材は、前記回路保護素子のリングの穿孔された中央の少なくとも一部を占める形状であり、前記第２金属薄板は、前記回路保護素子の対応する切断された円形である。
【００１９】
さらに他の実施形態として、前記第１金属薄板は、円形であり、前記回路保護素子は、前記第１金属薄板に対応する切断された円形であり、前記支持部材は、両側が切断された円形であり、前記第２金属薄板は、前記第１金属薄板および前記支持部材を加えた形状である。
【００２０】
前記第２金属薄板は、電気的な連結のために外部タブと溶接結合され、このとき、前記溶接される部分は、前記支持部材に対応する第１金属薄板の部分である。
【００２１】
前記二次電池は、２,０００ｍＡｈ以上の容量を有する高容量二次電池、または７Ｃ以上の出力を有する高出力二次電池でありうる。
【００２２】
本発明の他の側面によれば、（ｉ）電極組立体および電解液を収容するように構成されたカン、または前記カンに装着されるキャップ組立体を準備する段階、（ｉｉ）前記カンの下面または前記キャップ組立体の上面のうち、いずれか一つに、第１金属薄板、回路保護素子および第２金属薄板が積層された回路保護素子組立体を付着する段階、および（ｉｉｉ）電気的な連結のために、前記回路保護素子に対応しない前記第２金属薄板の延長部に、外部タブを付着する段階を含む回路保護素子を具備した二次電池の製造方法が開示される。
【００２３】
前記二次電池は、円形二次電池でありうる。これとは異なり、前記二次電池は、楕円形または正方形電池でもありうる。
【００２４】
一実施形態として、前記回路保護素子組立体は、前記第２金属薄板に対面するように、前記回路保護素子の横に配される支持部材をさらに含み、前記第２金属薄板の延長部は、前記第２金属薄板の端部を越え、前記前記支持部材に対応する前記第２金属薄板の部分でありうる。換言すれば、この実施形態で支持部材は、回路保護素子組立体の一部であり、前記二次電池に常に付着された構成要素である。
【００２５】
これとは異なり、前記第１金属薄板に対面するように、前記回路保護素子の側面に溶接ジグを配する段階をさらに含むことができ、この場合、前記第２金属薄板の部分に、前記外部タブを付着する段階は、前記支持部材に対応する前記第２金属薄板の部分に、前記外部タブに溶接することによって行われる。この実施形態では前記回路保護素子組立体は、別途の支持部材を具備せず、溶接時に溶接ジグが、支持部材を代替する役割を行う。
【００２６】
前記支持部材および前記溶接ジグは、絶縁体である。
【００２７】
前記回路保護素子組立体を付着する段階は、前記回路保護素子に対応しない前記第１金属薄板の部分を、前記カンの下面または前記キャップ組立体の上面に溶接することによって行われる。
【００２８】
前記回路保護素子は、ＰＴＣ素子であるか、前記回路保護素子は、電気ヒューズでありうる。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように本発明によれば、同一規格で製造された標準化された二次電池を、使用環境が異なる他の製品にも共通して使用自在にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】上部に回路保護素子が配された本発明の一実施形態による二次電池の斜視図である。
【図２】図１に図示された回路保護素子の分解斜視図である。
【図３】図２に図示された回路保護素子が付着された二次電池の平面図である。
【図４】他の実施形態による回路保護素子の分解斜視図である。
【図５】図４に図示された回路保護素子が付着された二次電池の平面図である。
【図６】さらに他の実施形態による回路保護素子の分解斜視図である。
【図７】図６に図示された回路保護素子が付着された二次電池の底面図である。
【図８】図７に図示された二次電池の側断面図である。
【図９】さらに他の実施形態による回路保護素子の分解斜視図である。
【図１０】図９に図示された回路保護素子が付着された二次電池の底面図である。
【図１１】図１０に図示された兼用二次電池の側断面図である。
【図１２】さらに他の実施形態による回路保護素子の分解斜視図である。
【図１３】図１２に図示された回路保護素子が付着された二次電池の側断面図である。
【図１４】さらに他の実施形態による回路保護素子の分解斜視図である。
【図１５】図１４に図示された回路保護素子が付着された二次電池の側断面図である。
【図１６】さらに他の実施形態による回路保護素子が付着された二次電池の側断面図である。
【図１７Ａ】図１１および図１５に図示された二次電池の製造方法を示す図面である。
【図１７Ｂ】図１１および図１５に図示された二次電池の製造方法を示す図面である。
【図１７Ｃ】図１１に図示された二次電池の製造方法を示す図面である。
【図１７Ｄ】図１１に図示された二次電池の製造方法を示す図面である。
【図１７Ｅ】図１５に図示された二次電池の製造方法を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
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。
【００３２】
図１は、上部に回路保護素子が配された本発明の一実施形態による二次電池の斜視図である。
【００３３】
本実施形態による二次電池は、電極組立体（図示せず）、円筒形カン２、キャップ組立体１、および回路保護素子組立体１０を具備する。円筒形カン２の内部には、一般的に電極組立体、電解液（図示せず）、上部絶縁板（図示せず）および下部絶縁板（図示せず）が配される。電極組立体は、正極、セパレータおよび負極がセンターピンに巻き取られた構成である。電解液は、電極組立体に充填されている。上部および下部の絶縁板は、電極組立体の上部および下部にそれぞれ配され、電極組立体が円筒形カン２と短絡されることを防止する。上部絶縁板には、電解液を注入してガス噴出を容易にするために孔が形成されうる。
【００３４】
キャップ組立体１は、円筒形カン２を密封するように、カンの上部に結合される。キャップ組立体１は、安全ベント（safety vent）、電流遮断素子（current interrupt device）およびキャップアップ（cap up）からなりうる。
【００３５】
回路保護素子組立体１０は、回路保護素子１３（図２）として、ＰＴＣ（positive temperature coefficient）素子または電気ヒューズ（thermal fuse）を具備する。回路保護素子組立体１０は、図３および図５に図示されているように、二次電池の上部、厳密には、キャップ組立体１の上面に付着されうる。これとは異なり、回路保護素子組立体１０は、図７、図８、図１０、図１１、図１３、図１５および図１６に図示されているように、二次電池の下部、厳密には、円筒形カン２の下面に付着されうる。
【００３６】
本発明の実施形態による回路保護素子組立体１０は、第１金属薄板１１（図２）、回路保護素子１３（図２）、支持部材１４（図２）、第２金属薄板１２（図２）からなる。第１金属薄板１１は、円筒形カン２の下面、またはキャップ組立体１の上面に付着されるように配される。回路保護素子１３は、第１金属薄板１１と第２金属薄板１２との間に配される。回路保護素子１３は、ＰＴＣ素子のような物質であって、ＰＴＣ素子を支持する役割のような他のリードプレートと連結される端子の役割を共に行う。支持部材１４は、第１金属薄板１１と第２金属薄板１２との間に配されて、回路保護素子１３の側面に配される。
【００３７】
回路保護素子１３は、ＰＴＣ素子でありうる。ＰＴＣ素子１３は、ポリマーに導電物質が混合された物質である。ポリマー系伝導性複合体は、ポリマー、伝導性充填剤、酸化防止剤および過酸化物架橋剤の混合物から構成されうる。ポリマーには、望ましくは、溶融指数１〜１０である高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリプロピレン（ＰＰ）およびエチレン／ＰＰ重合体などが使われうる。伝導性充填剤には、カーボンブラック、カーボンファイバ、またはニッケルなどの金属材や金属酸化物が使われうる。ポリマーは、一般的に絶縁物質であるが、伝導性充填剤によって、ＰＴＣ素子１３は、常温または低温で、伝導性粒子に相互連結されて導電経路を提供するので、良好な導電性を発揮する。もし特定温度以上に上昇したり、過電流が流れれば、ＰＴＣ素子１３内のポリマーが膨脹することによって、伝導性粒子間の間隔が広くなって導電経路が遮断されるために、ＰＴＣ素子１３は、導電性が急激に低下する正温度係数（positive temperature coefficient）特性がある。
【００３８】
このようなＰＴＣ素子１３の両面には第１金属薄板１１と第２金属薄板１２とが形成される。第１金属薄板１１と第２金属薄板１２は、ＰＴＣ素子の形態を維持し、他の端子と電気的な連結を行うための端子を提供する役割を行う。第１金属薄板１１および第２金属薄板１２は、ニッケルホイルでもあり、ニッケル−銅薄板でもあり、ニッケルと銅との合金でもありうる。
【００３９】
外部リードプレート１００（図１７Ｄ、図１７Ｅ）は、ニッケルまたはニッケルメッキ合金の伝導性金属材からなりうる。ＰＴＣ素子１３の第１金属薄板１１または第２金属薄板１２と外部リードプレートとの連結は、溶接、ソルダリングまたは伝導性接着剤によって付着されうる。特に、溶接またはソルダリング連結の場合、外部リードプレートの厚さが薄ければ、溶接またはソルダリング時に、ＰＴＣ素子に損傷が加えられうる。ところで、外部リードプレートの厚さを一定程度以上に維持する場合、二次電池組立体の体積が増大するという問題点がある。従って、溶接またはソルダリングを行っても、ＰＴＣ素子に損傷が生じない連結方法が要求される。
【００４０】
図２を参照しつつ、二次電池の上部に装着される回路保護素子組立体１０の一実施形態について説明する。第１金属薄板１１は、円形である。第２金属薄板１２は、第１金属薄板１１の円に対応する切断された（partially-cut）円形である。回路保護素子１３は、第２金属薄板１２の円に対応する切断された（partially-cut）リング状である。以下、「対応」の意味は、形状が完全に同一に対応することを意味するのではなく、図２での第１金属薄板１１と第２金属薄板１２との場合のように、第２金属薄板１２の全体的な円形が、一部切断されたものではなければ、互いに同一である場合を意味する。また、図２での第２金属薄板１２ならびに回路保護素子１３のように、一つは全体的に円形、他の一つは全体的にリング状であって、形状は同一ではないものの、全体的な周囲の大きさが互いに同じである場合も意味する。支持部材１４は、回路保護素子１３のリングの内径の形状と対応する円形である。
【００４１】
図３は、図２に図示された回路保護素子組立体１０が組み立てられた状態での平面図である。図３を参照すれば、外部に、第１金属薄板１１の一部が露出され、それだけではなく、外部に、第２金属薄板１２の全部が露出される。なぜならば、回路保護素子１３および支持部材１４の大きさが、第１金属薄板１１の大きさより小さいためである。二次電池の上部に連結される外部リードプレート１００が、第２金属薄板１２に接続されれば、電流は、回路保護素子１３を介して流れる一方、外部リードプレート１００が、露出された第１金属薄板１１の部分に接続されれば、電流は、回路保護素子１３を経ないで流れる。従って、１つの二次電池でありながらも、必要によっては、回路保護素子組立体１０が必要な製品と、そうではない製品とにいずれも適用されうるという長所がある。すなわち、標準化された同一規格の二次電池であっても、必要によって高出力および高容量を兼ねることができるために、高出力電池および高容量電池をそれぞれ作らねばならない不都合を除去できる。これとは異なり、二次電池が使われる製品の種類によって、前記の回路保護素子１３を除去してセルの外部、すなわち上部または下部に追加的に設けられる。それにより、回路保護素子１３が備わっていない二次電池は、電気自転車、電気スクータまたは電動工具のように大きい出力が必要な製品に使われ、回路保護素子１３が備わった二次電池は、ノート型パソコンのように、使用環境が、良好であって安全性が要求される製品に使用できる。それにより、それぞれの使用条件ごとに、それぞれの二次電池をいずれも製造せねばならないとい煩わしさを解決できる。
【００４２】
図４を参照しつつ、二次電池の上部に装着される回路保護素子組立体２０の他の実施形態について説明する。第１金属薄板２１は、円形である。第２金属薄板２２は、第１金属薄板２１の円に対応する切断された円形である。回路保護素子２３は、第１金属薄板２１または第２金属薄板２２の円に対応する切断された円形であり、また第２金属薄板２２より小さい。支持部材２４は、第２金属薄板２２の円に対応する両側が切断された円形である。図５を参照すれば、第１金属薄板２１の露出された部分は、外部リードプレートと溶接されるのに適したほどの面積を有せばよい。回路保護素子２３と支持部材２４とが結合された形状は、第２金属薄板２２と対応する形状であるが、必ずしもそうである必要はない。例えば、第２金属薄板２２は、回路保護素子２３は覆うが、支持部材２４は、一部だけ覆う形状でもありうる。なぜならば、支持部材２４は、第２金属薄板２２を外部リードプレートと溶接するとき、第２金属薄板２２を支えるためのものであるから、溶接に必要な大きさほどの面積を有せばよい。
【００４３】
図６を参照しつつ、二次電池の下部に装着される回路保護素子組立体３０のさらに他の実施形態について説明する。第１金属薄板３１は、円形である。第２金属薄板３２は、第１金属薄板３１の円に対応する切断された円形である。回路保護素子３３は、第１金属薄板３１または第２金属薄板３２の円に対応する切断されたリング状である。支持部材３４は、回路保護素子３３のリングの内径の形状と対応する形状の円形である。
【００４４】
図７は、図６に図示された回路保護素子組立体３０が組み立てられた状態での底面図であり、図８は、図６に図示された回路保護素子組立体３０が装着された二次電池の下部側断面図である。図７および８を参照すれば、外部に、第１金属薄板３１の一部が露出され、それだけではなく、外部に、第２金属薄板３２の全部が露出される。二次電池の下部に連結される外部リードプレート１００（図１７Ｄ、図１７Ｅ）が、第２金属薄板３２に接続されれば、電流は、回路保護素子３３を介して流れる一方、（Ｌ２参考）、外部リードプレートが露出された第１金属薄板３１の部分に接続されれば、電流は、回路保護素子３３を経ずに流れる（Ｌ１参考）。従って、１つの二次電池でありながらも、必要によって、回路保護素子組立体３０が必要な製品と、そうではない製品とに、いずれも適用できる長所がある。
【００４５】
図９を参照しつつ、二次電池の下部に装着される回路保護素子組立体４０のさらに他の実施形態について説明する。第１金属薄板４１は、円形である。第２金属薄板４２は、第１金属薄板４１の円に対応する切断された円形である。回路保護素子４３は、第１金属薄板４１または第２金属薄板４２の円に対応する切断された円形であり、また第２金属薄板４２より小さい。支持部材４４は、第２金属薄板４２の円に対応する両側が切断された円形である。図１０および図１１を参照すれば、第１金属薄板４１の露出された部分は、外部リードプレート１００と溶接されるのに適したほどの面積を有せばよい。回路保護素子４３と支持部材４４とが結合された形状は、第２金属薄板４２と対応する形状であるが、必ずしもそうである必要はない。例えば、第２金属薄板４２は、回路保護素子４３は覆うが、支持部材４４は一部だけ覆う形状でもありうる。なぜならば、支持部材４４は、第２金属薄板４２を外部リードプレート１００と溶接するとき、第２金属薄板４２を支えるためのものであるから、溶接に必要な大きさほどの面積を有せばよい。
【００４６】
図１２を参照しつつ、二次電池の下部に装着される回路保護素子組立体５０のさらに他の実施形態について説明する。この実施形態が、図６に図示された実施形態と異なる点は、第２金属薄板５１が円形ではないリング状であり、支持部材５４の厚さ（ｄ１＋ｄ２）が、第２金属薄板５１の厚さ（ｄ２）と、回路保護素子５３の厚さ（ｄ１）とを合わせたところと同じであるという点である。従って、図１３に図示されているように、支持部材５４の一面が、円筒形カンの底面２ａに直接接触するのである。
【００４７】
図１４を参照しつつ、二次電池の下部に装着される回路保護素子組立体６０のさらに他の実施形態について説明する。
【００４８】
第１金属薄板６１は、円形である。第２金属薄板６２は、第１金属薄板６１の円に対応する切断された円形である。回路保護素子６３は、第金属薄板６１または第２金属薄板６２の円に対応する切断された円形であり、また第２金属薄板６２より小さい。この実施形態は、固定された支持部材１４，２４，３４，４４，５４を別途に具備しないという点で、以前の実施形態と異なる。従って、図１５に図示されているように、第１金属薄板６１と第２金属薄板６２との間に、空き空間が存在する。この空き空間に対応する第２金属薄板６２の部分には、外部リードプレート１００（図１７Ｅ）が溶接などによって結合される。このとき、第２金属薄板６２を支えるために、図１７Ｅに図示されているような溶接ジグ９０が利用されうる。
【００４９】
図面には、図１２および図１４に図示された回路保護素子組立体６０が、円形二次電池の下部に付着された例だけ図示になっているが、本発明の保護範囲は、これに限定されるものではなく、円形二次電池の上部、特に、キャップ組立体１の上面に付着されることも可能である。
【００５０】
図１６を参照しつつ、二次電池の下部に装着される回路保護素子組立体７０のさらに他の実施形態について説明する。
【００５１】
この実施形態は、回路保護素子７３が、電気ヒューズであるという点で、以前の実施形態と異なる。ＰＴＣ素子は、所定の条件、特に所定の温度以上になれば、ＰＴＣ素子内部の抵抗が急激に増大して回路を遮断するが、温度が所定以下に下がれば、抵抗が再び小さくなり、元の状態に戻るという点で、再使用が可能である。一方、電気ヒューズ７３は、所定の温度以上になれば、ヒューズ内の導電線が切れることによって回路を遮断し、再使用が不可能である。すなわち、電気ヒューズ７３は、非正常的な環境または条件下で、二次電池の温度が急激に上昇するときに回路を遮断する役割を、ＰＴＣ素子と同一なように行うが、再使用のためには回路保護素子組立体７０を交換する必要がある。
【００５２】
以下、図１７Ａ〜図１７Ｄを参照しつつ、図１１に図示された回路保護素子組立体４０を具備する円形二次電池を製造する方法について説明する。
【００５３】
まず、円筒形カン２を準備する（図１７Ａ）。このとき、円筒形カン２は、内部に電極組立体と電解液とを収容し、組立体キャップと密封されるように結合された状態でもあり、これとは異なり、円筒形カン２自体でもありうる。
【００５４】
円筒形カン２の下面に、回路保護素子組立体４０を付着する（図１７Ｂ）。付着方法は、溶接、特に抵抗溶接でもあり、ソルダリング方法でもあり、伝導性接着剤による接着でもありうる。抵抗溶接の場合、回路保護素子４３が付着されていない第１金属薄板４１の部分に溶接される。また、第２金属薄板４２に対応しない第１金属薄板４１の部分に溶接される。なぜならば、一般的に、回路保護素子組立体４０である状態で、円筒形カン２に付着されるためである。溶接箇所Ｗ１は、１個でもありうるが、２個以上であることが望ましい。
【００５５】
第１金属薄板４１と第２金属薄板４２との間に、支持部材４４を配する（図１７Ｃ）。支持部材４４は、固定されるように配されうる。このために支持部材は、挿入および非伝導性接着剤などによって固定される。支持部材４４は、回路保護素子４３の側面に接するように配されることもあり、あるいは離隔された状態で配されることもある。支持部材４４は、第２金属薄板４２と外部リードプレート１００（図１７Ｄ）とを溶接するとき、第２金属薄板４２を支える役割を行うために、必ずしも回路保護素子４３の側面に接する必要はない。支持部材４４は、絶縁体である。もし支持部材４４が導電体であるならば、第１金属薄板４１と第２金属薄板４２との間に電流が流れるとき、ＰＴＣ素子を経ずに、支持部材４４を介してのみ流れ、ＰＴＣ素子の役割を果たせないようにさせるためである。
【００５６】
次に、外部リードプレート１００を、第２金属薄板４２に対して溶接を行う。溶接箇所Ｗ２は、二ヵ所以上であるのことが望ましいが、本発明は、必ずしもこれに限定されるものではないことはいうまでもない。抵抗溶接時、第２金属薄板４２を押すようになるが、支持部材４４は、第２金属薄板４２を支え、第２金属薄板４２の変形なしに、溶接が確実になるように保証する。このように、ＰＴＣ素子４３に対応する第２金属薄板４２の部分に溶接せずに、支持部材１４に対応する第２金属薄板４２の部分の溶接を行うことによって、ＰＴＣ素子の損傷を防止できるという長所がある。第２金属薄板４２に、外部リードプレート１００を接続させることによって、二次電池の放電回路がＰＴＣ素子４３を含むようになり、それによってこの二次電池は、安全性および高容量が要求される電子機器に適するように使われる。
【００５７】
図面には、回路保護素子組立体４０が外部リードプレート１００に直接連結されると図示されているが、回路保護素子組立体４０は、第２金属薄板４２上に、Ｎｉストリップのような別途の導電プレートを具備することも可能である。
【００５８】
前述のように、外部リードプレート１００を第１金属薄板４１に接続したならば、二次電池の放電回路がＰＴＣ素子４３を含まないことになり、それによってこの二次電池は、高出力が要求される電子機器に適するように使われる。
【００５９】
図１７Ｅを参照しつつ、図１５に図示された回路保護素子組立体６０を具備する円形二次電池の製造する方法について説明する。図１７Ａおよび１７Ｂの段階までは、以前の製造方法の実施形態と同一に進め、その後、溶接ジグ９０の支持部９０ｂを、第１金属薄板６１と第２金属薄板６２との間に挟む。そして、溶接ジグ９０に形成された孔９０ａを介して、溶接棒（図示せず）を付け、外部リードプレート１００と第２金属薄板６２とを溶接する。溶接ジグの支持部９０ｂの長さおよび厚さ、ならびに孔９０ａは、溶接作業を速かに行うことができるように寸法が設計される。
【００６０】
以上、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。
【００６１】
例えば、以上で説明した二次電池は、円形二次電池ではない、楕円形二次電池または正方形二次電池にも適用されうる。すなわち、二次電池の形状が問題になるものではない。むしろ、ほぼ２,０００ｍＡｈ以上の容量を有した電池、またはほぼ７Ｃ以上の出力が可能な電池には、いずれも適用されうる。ここで、例えば、７Ｃの出力を有するということは、容量、例えば２,０００ｍＡｈの７倍である１４,０００ｍＡの電流を出力できるということを意味する。これまでは、７Ｃ以上の高出力を有する角形電池はないが、もしそれ以上の出力を有する角形電池が存在することになれば、もちろん角形電池も、本発明の保護範囲に属すると言えるのである。また、前述の第１金属薄板１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１、および第２金属薄板１２，２２，３２，４２，５２，６２，７２の形状も、二次電池の形状によって適切に変更されうる。また、高出力および高容量の基準として提示した２,０００ｍＡｈ容量および７Ｃ出力での数値もやはり、絶対的な基準ではなく、当業者が容易に変更することができる数値であることを理解せねばならないのである。
【００６２】
よって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決まるものである。
【符号の説明】
【００６３】
１    キャップ組立体
２    円筒型カン
２ａ    円筒型カンの底面
１０    回路保護素子組立体
１１    第１金属薄板
１２    第２金属薄板
１３    回路保護素子
１４    支持部材
９０    溶接ジグ
９０ａ    孔
９０ｂ    支持部
１００    外部リードプレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
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【図１７Ｅ】
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