(57)【要約】【課題】外部の水分による外部短絡を防止することが可能な、二次電池およびそのモジュールを提供すること。【解決手段】本発明の二次電池は、単位セルと、カバーとを備え、単位セルは、電極組立体と、電極組立体を内蔵するケースと、ケースの開口を覆うキャッププレートと、電極組立体に電気的に連結され、キャッププレートを通して突出する電極端子とを有し、カバーは、電気的絶縁物質からなり、キャッププレートを覆うように形成され、電極端子を露出させる開口を有することを特徴とする。 【選択図】図１
2014003019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単位セルと、カバーとを備え、
前記単位セルは、
電極組立体と、
前記電極組立体を内蔵するケースと、
前記ケースの開口を覆うキャッププレートと、
前記電極組立体に電気的に連結され、前記キャッププレートを通して突出する電極端子と、
を有し、
前記カバーは、
電気的絶縁物質からなり、前記キャッププレートを覆うように形成され、前記電極端子を露出させる開口を有することを特徴とする、二次電池。
【請求項２】
前記単位セルを収容するインシュレーション部材をさらに有し、
前記カバーは、前記インシュレーション部材の一面を覆うように形成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】
前記インシュレーション部材は、開口を有する枠部からなり、
前記枠部は、前記単位セルの第１面を部分的に覆うように形成されることを特徴とする、請求項２に記載の二次電池。
【請求項４】
前記インシュレーション部材は、前記単位セルを前記枠部内の拡張された開口を通して収容されることを特徴とする、請求項３に記載の二次電池。
【請求項５】
前記枠部と前記カバーとの間には、セルシーリングが設けられることを特徴とする、請求項３に記載の二次電池。
【請求項６】
前記枠部または前記カバーのうちの少なくとも１つは、接着剤によって前記単位セルに付着されることを特徴とする、請求項３に記載の二次電池。
【請求項７】
前記カバーは、前記単位セルの一部分と結合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８】
前記キャッププレートと前記カバーとの間に備えられるセルシーリングをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
【請求項９】
前記電極端子を囲み、前記カバーと前記キャッププレートとの間に設けられる端子シーリングをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
【請求項１０】
前記電極端子は、第１端子および第２端子を有し、
前記単位セルは、前記キャッププレートと前記第１端子との間に備えられるインシュレータと、前記キャッププレートと前記第２端子との間に備えられる連結プレートとをさらに備え、
前記カバーの開口は、前記第１端子を露出させ、前記インシュレータに連結される第１開口と、前記第２端子を露出させ、前記連結プレートに連結される第２開口とを有することを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
【請求項１１】
前記カバーは、前記カバーの一側に沿って延びる排水溝を備えることを特徴とする、請求項１記載の二次電池。
【請求項１２】
前記カバーは、前記カバーの一面から前記単位セルに向かって延びる第１部分を含み、
前記第１部分は、前記単位セルに結合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１３】
複数の単位セルと、カバーを備え、
前記各単位セルは、
電極組立体と、
前記電極組立体を内蔵するケースと、
前記ケースの開口を覆うように形成されるキャッププレートと、
前記電極組立体に電気的に連結され、前記キャッププレートを通して突出する電極端子とを有し、
前記カバーは、
電気的絶縁物質からなり、前記単位セルを覆うように形成され、前記電極端子を露出させる少なくとも１つの開口を有することを特徴とする、電池モジュール。
【請求項１４】
前記単位セルを収容するインシュレーション部材をさらに有し、
前記カバーは、前記インシュレーション部材を覆うように形成されることを特徴とする、請求項１３に記載の電池モジュール。
【請求項１５】
前記インシュレーション部材は、隣接する前記単位セル間をそれぞれ分離するセル隔壁を有する一体化された部材であることを特徴とする、請求項１４に記載の電池モジュール。
【請求項１６】
前記インシュレーション部材と前記カバーとの間には、前記各単位セルごとにセルシーリングが設けられ、
前記セルシーリングは、対応する前記各単位セルの第１面の境界に沿ってそれぞれ設けられることを特徴とする、請求項１４に記載の電池モジュール。
【請求項１７】
前記カバーは、前記複数の単位セルを覆うように一体化に形成された部材であることを特徴とする、請求項１３に記載の電池モジュール。
【請求項１８】
複数の端子シーリングをさらに有し、
前記各端子シーリングは、前記複数の単位セルの対応するそれぞれの前記電極端子を囲み、それぞれの前記単位セルの前記カバーと前記キャッププレートとの間に設けられることを特徴とする、請求項１３に記載の電池モジュール。
【請求項１９】
複数のセルシーリングをさらに有し、
前記各セルシーリングは、前記各単位セルに対応する前記カバーと前記キャッププレートとの間に、前記キャッププレートの境界に沿って前記電極端子を囲むようにそれぞれ設けられることを特徴とする、請求項１８記載の電池モジュール。
【請求項２０】
前記カバーは、前記カバーの一側に沿って延びる排水溝を備えることを特徴とする、請求項１３に記載の電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部絶縁性を向上させる二次電池およびそのモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池（ｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅ  ｂａｔｔｅｒｙ）は、一次電池とは異なり、充電および放電を繰り返し行う電池である。小容量の二次電池は、携帯電話、ノートパソコンおよびビデオカメラ等の携帯可能な小型電子機器に使用され、大容量の二次電池は、ハイブリッド自動車および電気自動車等のモータ駆動用電源として使用される。
【０００３】
二次電池は、小型電子機器のように小容量で用いる場合には、単一セルとして使用され、一方モータ駆動用のように大容量で用いる場合には、複数のセルを電気的に連結させたモジュールとして使用される。二次電池モジュールは、隣り合う単位セルの電極端子がバスバーで連結されて形成される。また、二次電池モジュールには、各単位セルを外部で絶縁するために絶縁層が形成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、各単位セルの絶縁層が形成されていない部分は、外部からの水分によって電気的に連結され得る。つまり、例えば凝縮水が原因となり、各単位セルの外部において絶縁層が形成されていない部分に水質導線（ａｑｕｅｏｕｓ  ｃｉｒｃｕｉｔ）が形成され、二次電池の単位セルを外部短絡させることがある。
【０００５】
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、外部の水分による外部短絡を防止することが可能な、二次電池およびそのモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、単位セルと、カバーとを備え、単位セルは、電極組立体と、電極組立体を内蔵するケースと、ケースの開口を覆うキャッププレートと、電極組立体に電気的に連結され、キャッププレートを通して突出する電極端子と、有し、カバーは、電気的絶縁物質からなり、キャッププレートを覆うように形成され、電極端子を露出させる開口を有することを特徴とする、二次電が提供される。
【０００７】
単位セルを収容するインシュレーション部材をさらに有し、カバーは、インシュレーション部材の一面を覆うように形成されてもよい。
【０００８】
インシュレーション部材は、開口を有する枠部からなり、枠部は、単位セルの第１面を部分的に覆うように形成されてもよい。
【０００９】
インシュレーション部材は、単位セルを枠部内の拡張された開口を通して収容されてもよい。
【００１０】
枠部とカバーとの間には、セルシーリングが設けられてもよい。
【００１１】
枠部またはカバーのうちの少なくとも１つは、接着剤によって単位セルに付着されてもよい。
【００１２】
カバーは、単位セルの一部分と結合されてもよい。
【００１３】
キャッププレートとカバーとの間に備えられるセルシーリングをさらに含んでもよい。
【００１４】
電極端子を囲み、カバーとキャッププレートとの間に設けられる端子シーリングをさらに備えてもよい。
【００１５】
電極端子は、第１端子および第２端子を有し、単位セルは、キャッププレートと第１端子との間に備えられるインシュレータと、キャッププレートと第２端子との間に備えられる連結プレートとをさらに備え、カバーの開口は、第１端子を露出させ、インシュレータに連結される第１開口と、第２端子を露出させ、連結プレートに連結される第２開口とを有してもよい。
【００１６】
カバーは、カバーの一側に形成される排水溝を備えてもよい。
【００１７】
カバーは、カバーの一面から単位セルに向かって延びる第１部分を含み、
第１部分は、単位セルに結合されてもよい。
【００１８】
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、複数の単位セルと、カバーを備え、各単位セルは、電極組立体と、電極組立体を内蔵するケースと、ケースの開口を覆うように形成されるキャッププレートと、電極組立体に電気的に連結され、キャッププレートを通して突出する電極端子とを有し、カバーは、電気的絶縁物質からなり、単位セルを覆うように形成され、電極端子を露出させる少なくとも１つの開口を有する、電池モジュールが提供される。
【００１９】
単位セルを収容するインシュレーション部材をさらに有し、カバーは、インシュレーション部材を覆うように形成されてもよい。
【００２０】
インシュレーション部材は、隣接する複数の単位セル間を分離するセル隔壁を有し、セル隔壁は、一体化されてもよい。
【００２１】
各インシュレーション部材とカバーとの間には、それぞれセルシーリングが設けられ、各セルシーリングは、複数の単位セルのうち対応する単位セルの第１面の境界に沿ってそれぞれ設けられてもよい。
【００２２】
カバーは、複数の単位セルを覆うように形成され、一体化して形成された部材であってもよい。
【００２３】
複数の端子シーリングをさらに有し、各端子シーリングは、複数の単位セルの対応するそれぞれの電極端子を囲み、それぞれの単位セルのカバーとキャッププレートとの間に設けられてもよい。
【００２４】
複数のセルシーリングをさらに有し、各セルシーリングは、各単位セルの対応するカバーとキャッププレートとの間に、キャッププレートの境界に沿って設けられ、複数の単位セルの対応する電極端子を囲んでもよい。
【００２５】
カバーは、カバーの一側に延びる排水溝を備えてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の一実施形態によれば、単位セルをインシュレーション部材に収容し、カバーで覆うことにより、外部短絡を防止する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る二次電池モジュールの斜視図である。
【図２】図１に示された二次電池モジュールの分解斜視図である。
【図３】図１に適用される単位セルの分解斜視図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る二次電池の分解斜視図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る二次電池の分解斜視図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る二次電池モジュールの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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。
【００２９】
まず、本発明の第１の実施形態に係る二次電池及び二次電池モジュールについて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る二次電池モジュールの斜視図である。図２は、図１に示された二次電池モジュールの分解斜視図である。
【００３０】
図１および図２を参照すれば、本実施形態の二次電池モジュールは、二次電池からなる単位セル１００と、単位セル１００を収容するインシュレーション部材２００と、単位セル１００を覆うカバー３００とを含む。
【００３１】
インシュレーション部材２００とカバー３００は、単位セル１００の外部の絶縁を実現するものであって、例えば凝縮水が原因となり形成される水質導線（ａｑｕｅｏｕｓ  ｃｉｒｃｕｉｔ）による単位セル１００の外部短絡を防止するように構成される。つまり、インシュレーション部材２００およびカバー３００は、単位セル１００をそれぞれ絶縁する構造に形成される。
【００３２】
例えば、インシュレーション部材２００は、図２に示されるように、単位セル１００を独立して収容可能な一体構造に形成される。これにより、単位セル１００のインシュレーション部材２００に収容された部分は、外部と絶縁される。この時、カバー３００は、インシュレーション部材２００と接触し、インシュレーション部材２００から露出した各単位セル１００の上側を覆うように形成される。
【００３３】
また、図示しないが、インシュレーション部材２００は、各単位セルを独立して絶縁させる複数の部材からなり、この複数の部材が連結されることでインシュレーション部材２００として形成される分割構造であってもよい。さらに、図示しないが、一体構造あるいは分割構造のいずれの場合でも、カバー３００は、単位セル１００全体を絶縁する一体構造に形成することができる。
【００３４】
図１および図２のように、一体構造に形成されるインシュレーション部材２００は、隔壁２０１により区画される収容空間が形成され、柔軟性を有するハウジング構造に形成される。したがって、インシュレーション部材２００は、上側に形成される開口２０２を拡張するように変形可能であるため、開口２０２を通じて単位セル１００の挿入が可能となる。また、単位セル１００の挿入後は、開口２０２が収縮して形状が復元するため、インシュレーション部材２００は、単位セル１００の収容状態を維持することができる。
【００３５】
二次電池モジュールは、インシュレーション部材２００とカバー３００との間に備えられるセルシーリング４００をさらに含むことができる。セルシーリング４００は、単位セル１００をセルごとにシーリングするように単位セル１００の上側の外郭に沿った形状に形成される。
【００３６】
ここで、１つの単位セル１００において、１つのインシュレーション部材２００と、１つのカバー３００とが提供される。この場合、１つのセルシーリング４００は、単位セル１００を収容するインシュレーション部材２００と、単位セル１００を覆うカバー３００との間をシーリングする。これにより、隣り合う単位セル１００の間で外部短絡が防止される。
【００３７】
図３は、図１に適用される単位セル１００の分解斜視図であり、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【００３８】
図３および図４を参照すれば、単位セル１００は、電流を充電および放電する電極組立体１０と、電極組立体１０を内蔵するケース１５と、ケース１５の開口に結合されるキャッププレート２０と、キャッププレート２０に設けられる第１電極端子である負極端子２１および第２電極端子である正極端子２２とを含む。
【００３９】
各単位セル１００は、単位セル１００を収容するインシュレーション部材２００と、単位セル１００を覆うカバー３００とを含む。また、単位セル１００は、インシュレーション部材２００とカバー３００との間に備えられるセルシーリング４００を含むことができる。また、各単位セル１００は、電極組立体１０と、ケース１５と、キャッププレート２０と、負極端子２１と、正極端子２２と、負極ガスケット３６と、正極ガスケット３７と、負極リードタブ５１と、正極リードタブ５２と、負極インシュレータ６１と、正極インシュレータ６２と、第２インシュレータ４５と、トッププレート４６とを備える。
【００４０】
電極組立体１０は、例えば、絶縁体であるセパレータ１３の両面に第１電極である負極１１および第２電極である正極１２が配され、この負極１１、セパレータ１３および正極１２がゼリーロール状に巻かれて形成される。
【００４１】
負極１１および正極１２は、それぞれ金属板の集電体に活物質が塗布されたコーティング部１１ａ、１２ａと、活物質が塗布されずに集電体が露出して形成される無地部１１ｂ、１２ｂとを含む。負極１１の無地部１１ｂは、ゼリーロール状に巻かれる負極１１の一端部に形成される。一方、正極１２の無地部１２ｂは、ゼリーロール状に巻かれる正極１２の他の一端部に形成される。無地部１１ｂ、１２ｂは、電極組立体１０の両端にそれぞれ形成される。
【００４２】
ケース１５は、例えば、内部に電極組立体１０と電解液を収容する空間を有するような略直方体からなり、外部と内部空間とを連結させる開口が一面に形成する。開口は、電極組立体１０をケース１５の内部に挿入可能な形状に形成される。
【００４３】
キャッププレート２０は、ケース１５の開口と結合されることにより、ケース１５を密閉させる。例えば、ケース１５とキャッププレート２０は、アルミニウムで形成され、互いに溶接により結合されてもよい。また、キャッププレート２０は、電解液注入口２９と、ベントホール２４と、端子ホールＨ１、Ｈ２とを備える。
【００４４】
電解液注入口２９は、ケース１５とキャッププレート２０とが結合された後、ケース１５の内部に電解液を注入できるように形成される。電解液注入後、電解液注入口２９は密封栓２７により密封される。ベントホール２４は、二次電池の内部圧力を開放させるために設けられ、ベントプレート２５で密閉される。ベントホール２４は、二次電池の内部圧力が設定圧力に達すると、ベントプレート２５が内部圧力により切開されて開口し、内部圧力を開放させる。ベントプレート２５は、内部圧力が設定圧力の場合に、切開されるように切欠２５ａを有する。
【００４５】
負極端子２１および正極端子２２は、キャッププレート２０の端子ホールＨ１、Ｈ２に設けられ、電極組立体１０に電気的に連結される。つまり、負極端子２１は、電極組立体１０の負極１１に電気的に連結され、正極端子２２は、電極組立体１０の正極１２に電気的に連結される。これにより、電極組立体１０は、負極端子２１および正極端子２２を通してケース１５の外部と電気的に連結されることができるようになる。負極端子２１および正極端子２２は、リベットターミナル２１ａ、２２ａと、フランジ２１ｂ、２２ｂと、プレートターミナル２１ｃ、２２ｃとを含む。
【００４６】
リベットターミナル２１ａ、２２ａは、キャッププレート２０の端子ホールＨ１、Ｈ２にそれぞれ挿入可能に形成される。フランジ２１ｂ、２２ｂは、電極組立体１０が設けられる方向において、キャッププレート２０より内部側に設けられ、リベットターミナル２１ａ、２２ａが外周方向に、端子ホールＨ１、Ｈ２よりも広がるようなフランジとして形成される。プレートターミナル２１ｃ、２２ｃは、キャッププレート２０より外部側に設けられ、リベットターミナル２１ａ、２２ａにリベッティングまたは溶接で連結される部材である。
【００４７】
負極ガスケット３６および正極ガスケット３７は、負極端子２１および正極端子２２のリベットターミナル２１ａ、２２ａとキャッププレート２０の端子ホールＨ１、Ｈ２との間にそれぞれ設けられる。これにより、負極端子２１および正極端子２２のリベットターミナル２１ａ、２２ａとキャッププレート２０との間がシーリングされ、電気的に絶縁される。負極ガスケット３６および正極ガスケット３７は、フランジ２１ｂ、２２ｂとキャッププレート２０との間に位置するように、さらに延長して形成される。これにより、フランジ２１ｂ、２２ｂとキャッププレート２０との間がさらにシーリングされ、電気的に絶縁される。つまり、負極ガスケット３６および正極ガスケット３７は、キャッププレート２０に負極端子２１および正極端子２２が設けられた状態で、端子ホールＨ１、Ｈ２を通じてケース１５内の電解液が漏れることを防止する。
【００４８】
負極リードタブ５１および正極リードタブ５２は、負極端子２１および正極端子２２を電極組立体１０の負極１１および正極１２にそれぞれ電気的に連結させる。このとき、負極リードタブ５１および正極リードタブ５２は、リベットターミナル２１ａ、２２ａの下端およびフランジ２１ｂ、２２ｂに結合される。
【００４９】
負極インシュレータ６１および正極インシュレータ６２は、負極リードタブ５１および正極リードタブ５２とキャッププレート２０との間にそれぞれ設けられ、負極リードタブ５１および正極リードタブ５２とキャッププレート２０とを電気的に絶縁させる。また、負極インシュレータ６１および正極インシュレータ６２は、一側がキャッププレート２０と結合され、他の一側が負極リードタブ５１および正極リードタブ５２とリベットターミナル２１ａ、２２ａおよびフランジ２１ｂ、２２ｂを囲むように形成される。このため、負極インシュレータ６１および正極インシュレータ６２は、これらの連結構造を安定させる。
【００５０】
負極端子２１側のインシュレータ４５は、負極端子２１のプレートターミナル２１ｃとキャッププレート２０との間に設けられ、プレートターミナル２１ｃとキャッププレート２０とを電気的に絶縁する。また、インシュレータ４５は、単位セル１００が組み立てられた状態で、内部をリベットターミナル２１ａが貫通するように形成される。
【００５１】
キャッププレート２０の外側面には、収容溝が形成される。キャッププレート２０の収容溝は、第２インシュレータ４５の下部が収容されるように形成される。これにより、キャッププレート２０上でインシュレータ４５および負極端子２１の位置を正確に設定することができる。インシュレータ４５とプレートターミナル２１ｃがリベットターミナル２１ａの上端に結合された状態で、リベットターミナル２１ａの上端をコーキングすることにより、インシュレータ４５とプレートターミナル２１ｃとは、リベットターミナル２１ａの上端に締結される。つまり、プレートターミナル２１ｃは、インシュレータ４５を介在させた状態でキャッププレート２０の外側に設けられる。
【００５２】
また、負極ガスケット３６は、リベットターミナル２１ａとインシュレータ４５との間に位置するように、リベットターミナル２１ａに沿って延びるように形成される。これにより、負極ガスケット３６は、リベットターミナル２１ａとキャッププレート２０とを電気的に絶縁させる。
【００５３】
正極端子２２側のトッププレート４６は、正極端子２２のプレートターミナル２２ｃとキャッププレート２０との間に設けられ、プレートターミナル２２ｃとキャッププレート２０とを電気的に連結させる。また、トッププレート４６は、単位セル１００が組み立てられた状態で、内部をリベットターミナル２２ａが貫通するように形成される。
【００５４】
キャッププレート２０の外側面には、収容溝が形成される。キャッププレート２０の収容溝は、トッププレート４６の下部が収容されるように形成される。これにより、キャッププレート２０上でトッププレート４６および正極端子２２の位置を正確に設定することができる。トッププレート４６とプレートターミナル２２ｃがリベットターミナル２２ａの上端に結合された状態で、リベットターミナル２２ａの上端をコーキングすることにより、トッププレート４６とプレートターミナル２２ｃは、リベットターミナル２２ａの上端に締結される。つまり、プレートターミナル２２ｃは、トッププレート４６を下側に介在させた状態でキャッププレート２０の外側に設けられる。
【００５５】
また、正極ガスケット３７は、リベットターミナル２２ａとトッププレート４６との間に位置するように、リベットターミナル２２ａに沿って延びるように形成される。つまり、リベットターミナル２２ａは、正極ガスケット３７によりトッププレート４６と直接連結されず、プレートターミナル２２ｃを介してトッププレート４６と連結される。
【００５６】
図５は、図１のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。図３〜図５を参照すれば、単位セル１００は、インシュレーション部材２００とカバー３００との間に備えられる端子シーリング５００をさらに含む。端子シーリング５００は、単位セル１００で負極端子２１および正極端子２２を端子ごとにシーリングさせ、外部の水分による外部短絡をさらに防止するように備えられる。つまり、単位セル１００において、端子シーリング５００は、負極端子２１および正極端子２２のうちの１つの端子をシーリングするように、少なくとも１つの端子の外郭に沿って配置される。便宜上、図５に図示する本実施形態は、端子シーリング５００が負極端子２１の外郭に配置される構成を例示する。
【００５７】
単位セル１００のキャッププレート２０は、インシュレーション部材２００の開口２０２側に配置される。したがって、インシュレーション部材２００の開口２０２が形成される上側枠２０３は、キャッププレート２０の上側に配置される。つまり、インシュレーション部材２００の上側枠２０３は、キャッププレート２０とカバー３００との間に介在して、キャッププレート２０とカバー３００とを電気的に絶縁させる。
【００５８】
セルシーリング４００は、キャッププレート２０とカバー３００との間に設けられる。より具体的には、セルシーリング４００は、キャッププレート２０の上側に設けられるインシュレーション部材２００の上側枠２０３とカバー３００との間に介在し、単位セル１００の外部から入り込む水分により形成され得る電気的な接続を遮断する。
【００５９】
端子シーリング５００は、キャッププレート２０とカバー３００との間に設けられる。より具体的には、端子シーリング５００は、インシュレータ４５の外郭に設けられ、単位セル１００において負極端子２１から正極端子２２の間に形成され得る電気的な接続を遮断する。
【００６０】
つまり、負極端子２１は、セルシーリング４００と端子シーリング５００とによる二重シーリング構造が形成され、正極端子２２は、セルシーリング４００によって単一シーリング構造が形成される。隣り合う単位セル１００の負極端子２１および正極端子２２は、１個の端子シーリング５００と２個のセルシーリング４００とによって、外部の水分による電気的な接続が遮断された状態が維持される。
【００６１】
カバー３００は、セルシーリング４００および端子シーリング５００と嵌合し、キャッププレート２０に対するそれぞれの位置を固定するための収容溝が形成される。また、カバー３００には、負極端子２１を上側に露出させる第１開口３０１が形成され、正極端子２２を上側に露出させる第２開口３０２が形成される。第２開口３０２は、ベントホール２４および電解液注入口２９をさらに上側に露出させるように形成される。
【００６２】
第１開口３０１は、負極端子２１のインシュレータ４５と嵌合され、第２開口３０２は、正極端子２２のトッププレート４６と嵌合される。これにより、カバー３００は、キャッププレート２０上に設置される位置が正確に設定される。
【００６３】
また、カバー３００には、凝集する水分を排出させるために、第１開口３０１および第２開口３０２に沿ってまたは第１開口３０１および第２開口３０２を囲んで、第１排水溝３０３と第２排水溝３０４とがそれぞれ形成される。つまり、第１排水溝３０３は、キャッププレート２０の長手方向で負極端子２１が位置する側である第１開口３０１の一側に形成され、インシュレーション部材２００の一側に凝集する水分を誘導させる。第２排水溝３０４は、キャッププレート２０の長手方向で正極端子２２が位置する側である第２開口３０２の他の一側に形成され、インシュレーション部材２００の他の一側に凝集する水分を誘導させる。
【００６４】
第１および第２排水溝３０３、３０４は、下側に曲面を有するように形成され、凝集水を下方に容易に集めることができる。第１および第２排水溝３０３、３０４は、キャッププレート２０の長手方向の両側で開放されているため、凝縮水を単位セル１００の両側に誘導させて、インシュレーション部材２００の側面に排出することができる。
【００６５】
また、二次電池モジュールは、カバー３００上に図示しないバスバーが設けられ、バスバーの両端が負極端子２１および正極端子２２のプレートターミナル２１ｃ、２２ｃに溶接されることにより形成される。バスバーとプレートターミナル２１ｃ、２２ｃとの間が溶接されることによって、セルシーリング４００と端子シーリング５００とは、外部の水分による電気的な接続の遮断を強固かつ安定して維持することができる。
【００６６】
さらに、単位セル１００を単体で二次電池として用いる場合、インシュレーション部材２００の上側枠２０３とカバー３００とを図示しない接着剤で接着することにより、二次電池は形成される。接着剤の接着力によって、セルシーリング４００と端子シーリング５００とは、外部の水分による電気的な接続の遮断を強固かつ安定して維持することができる。
【００６７】
以上、本発明の第１の実施形態に係る二次電池及び二次電池モジュールについて説明した。本実施形態に係る二次電池及び二次電池モジュールは、単位セル１００のキャッププレート２０を覆うカバー３００を備える。これにより、凝縮水などが原因となり形成される電気的な接続による外部短絡を防止することができる。
【００６８】
次に図６を参照して、本発明の第２の実施形態に係る二次電池の説明をする。図６は、本発明の第２の実施形態に係る二次電池の分解斜視図である。
【００６９】
図６を参照すれば、本実施形態に係る二次電池を形成する単位セル１００’は、ケース１５に内蔵される電極組立体１０と、ケース１５と、ケース１５の開口を覆うキャッププレート２０と、キャッププレート２０に付着する第１電極端子である負極端子２１および第２電極端子である正極端子２２とを含む。
【００７０】
前述した単位セル１００のように、単位セル１００’は、単位セル１００’を収容するためのインシュレーション部材２００と、単位セル１００’を覆うためのカバー３００’とを含む。また、本実施形態において、単位セル１００’は、インシュレーション部材２００とカバー３００’との間に設けられるセルシーリング４００と端子シーリング５００とをさらに含むことができる。
【００７１】
前述したカバー３００のように、本実施形態のカバー３００’は、第１開口３０１および第２開口３０２と、第１排水溝３０３および第２排水溝３０４とを含む。カバー３００’は、カバー３００’の長手方向に配列された複数の延長部３０５をさらに含むという点で、前述したカバー３００とは異なる。
【００７２】
延長部３０５は、キャッププレート２０に対向するカバー３００’の一面からキャッププレート２０が位置する方向に延び、インシュレーション部材２００の両側面と結合される。延長部３０５は、インシュレーション部材２００の両側面と接着によって結合されてもよく、インシュレーション部材２００の両側面を狭持するように形成されてもよい。本実施形態では、カバー３００’が延長部３０５を有することにより、カバー３００’とキャッププレート２０とが強固に結合される。これにより、カバー３００’とキャッププレート２０の間に設けられた、セルシーリング４００と端子シーリング５００のシーリングの効果を得られることから、外部の水分による電気的な接続の遮断を強固かつ安定して維持することができる。
【００７３】
次に、図７を参照して、本発明の第３の実施形態に係る二次電池について説明する。図７は、本発明の第３の実施形態に係る二次電池の分解斜視図である。
【００７４】
図７を参照すれば、本実施形態に係る二次電池を形成する単位セル１００’’は、前述の図６に示された第２の実施形態に係る単位セル１００’と実質的に類似している。しかし、単位セル１００’’は、カバー３００’’の長辺側の全長に沿って延びる連続的な延長部３０６を有するカバー３００’’を含むという点で、第２の実施形態に係る単位セル１００’とは異なる。
【００７５】
延長部３０６は、キャッププレート２０に向き合うカバー３００’’の一面からキャッププレート２０が位置する方向に延び、インシュレーション部材２００の両側面を挟持する。本実施形態では、カバー３００’’が延長部３０６を有することにより、カバー３００’’とキャッププレート２０とが強固に結合される。これにより、カバー３００’’とキャッププレート２０の間に設けられた、セルシーリング４００と端子シーリング５００のシーリングの効果を得られることから、外部の水分による電気的な接続の遮断を強固かつ安定して維持することができる。
【００７６】
次に、図８を参照して、本発明の第４の実施形態に係る二次電池モジュールについて説明する。図８は、本発明の第４の実施形態に係る二次電池モジュールの分解斜視図である。
【００７７】
図８を参照すれば、本実施形態に係る二次電池モジュールは、それぞれ二次電池を形成する単位セル１００と、単位セル１００を収容するインシュレーション部材２００と、単位セル１００を覆うカバー６００とを含む。カバー６００は、複数の単位セル１００を絶縁させる１つの本体構造として形成される。本実施形態において、カバー６００は、複数の単位セル１００の第１端子２１および第２端子２２を露出させる開口６０１と、開口６０１に沿ってまたは開口６０１を囲んで形成され、凝縮水を排水させる排水溝６０３とを備える。さらに、二次電池モジュールは、インシュレーション部材２００とカバー６００との間に設けられる、セルシーリング４００および端子シーリング５００をさらに含むことができる。
【００７８】
本実施形態では、一つのカバー６００で複数の単位セル１００を覆うことで、部品数を削減して、組み立てにかかる手間を低減することができる。これにより、本実施形態に係る電池モジュールは、外部の水分による外部短絡を防止することに加えて、製造コストを削減することができる。
【００７９】
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】
【００８０】
１０              電極組立体
１１              第１電極（負極）
１１ａ、１２ａ    コーティング部
１１ｂ、１２ｂ    無地部
１２              第２電極（正極）
１３              セパレータ
１５              ケース
２０              キャッププレート
２１              第１電極端子（負極端子）
２１ａ、２２ａ    リベットターミナル
２１ｂ、２２ｂ    フランジ
２１ｃ、２２ｃ    プレートターミナル
２２              第２電極端子（正極端子）
２４              ベントホール
２５              ベントプレート
２５ａ            切欠
２７              密封栓
２９              電解液注入口
３６              負極ガスケット
３７              正極ガスケット
４５              第２インシュレータ
４６              トッププレート
５１              負極リードタブ
５２              正極リードタブ
６１              負極インシュレータ
６２              正極インシュレータ
１００            単位セル
２００            インシュレーション部材
２０１            隔壁
２０２            開口
２０３            上側枠
３００            カバー
３０１            第１開口
３０２            第２開口
３０３            第１排水溝
３０４            第２排水溝
４００            セルシーリング
５００            端子シーリング
Ｈ１、Ｈ２        端子ホール
【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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