(57)【要約】【課題】互いに異なる極性間の電気的な短絡を防止できる二次電池を提供する。【解決手段】電極組立体と、電極組立体を収容するケースと、ケース内に電極組立体を密封するキャッププレートと、キャッププレート上に配されたものであり、電極組立体と電気的に連結された端子プレートと、キャッププレートと端子プレートとの間で、キャッププレート及び端子プレートに接触している絶縁部材とを備え、絶縁部材は、端子プレートから遠くなるように延びるフランジ部を備える二次電池が提供される。【選択図】図４Ｂ
2014229606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極組立体１５０と、
電極組立体１５０を収容するケース１８０と、
前記ケース１８０内に電極組立体１５０を密封するキャッププレート１００と、
前記キャッププレート１００上に配されたものであり、電極組立体１５０と電気的に連結された端子プレート１１１と、
前記キャッププレート１００と端子プレート１１１との間で、前記キャッププレート１００及び端子プレート１１１に接触している絶縁部材１１２、３１２と、を備え、
絶縁部材１１２、３１２は、端子プレート１１１から遠くなるように延びるフランジ部１１２ａ、３１２ａを備えることを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記フランジ部１１２ａ、３１２ａは、端子プレート１１１から遠くなる方向に延びて段付けられた外部周辺（ｓｔｅｐｐｅｄ  ｏｕｔｅｒ ｐｅｒｉｐｈｅｒｙ）を形成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３】
前記フランジ部１１２ａ、３１２ａは、絶縁部材１１２の全周に沿って延びることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項４】
前記フランジ部３１２ａは、端子プレート１１１の上面１１１ａを通り過ぎて突出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５】
前記絶縁部材１１２の上面５１２ａ、８１２ａは、端子プレート１１１に向かって下向きに傾くことを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項６】
前記端子プレート３１１の一部は、絶縁部材５１２から離隔して端子プレート３１１と絶縁部材５１２との間のグルーブＳ１１を定義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７】
前記フランジ部１１２ａ、３１２ａは、二次電池の他のいかなる部材とも接触しない自由端部を形成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８】
前記絶縁部材１１２の上面は、端子プレート１１１の上面１１１ａと平行をなすか、または凹状に引き込ま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９】
前記フランジ部Ｓ５２、Ｓ５３は、前記絶縁部材８１２の側面及び上面から遠くなる方向に突出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１０】
前記端子プレート３１１の一部は、絶縁部材５１２から離隔して端子プレート３１１と絶縁部材５１２との間のグルーブＳ１１を定義することを特徴とする請求項９に記載の二次電池。
【請求項１１】
電極組立体１５０と、
前記電極組立体１５０を収容するケース１８０と、
前記ケース１８０内に電極組立体１５０を密封するキャッププレート１００と、
前記キャッププレート１００上に配されるものであり、前記電極組立体１５０と電気的に連結された端子プレート１１１と、
前記キャッププレート１００と端子プレート１１１との間の絶縁部材４１２と、を備え、
前記端子プレート１１１の一部が絶縁部材４１２から離隔して端子プレート１１１と絶縁部材４１２との間のグルーブＳ４を定義することを特徴とする二次電池。
【請求項１２】
前記グルーブＳ４は、前記絶縁部材４１２と端子プレート２１１との間でただ部分的にのみ延びることを特徴とする請求項１１に記載の二次電池。
【請求項１３】
前記絶縁部材５１２は、端子プレート３１１に向かって傾いた内部周辺面を持つことを特徴とする請求項１１に記載の二次電池。
【請求項１４】
前記内部周辺面は、グルーブＳ１１から延びることを特徴とする請求項１３に記載の二次電池。
【請求項１５】
前記絶縁部材５１２の上面Ｓ２２は、端子プレート３１１の上面３１１ａを通り過ぎて突出す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】
前記絶縁部材８１２は、端子プレート３１１から遠くなる方向に延びるフランジ部８１２ｃを備え、
前記フランジ部８１２ｃは、前記絶縁部材８１２の段付けられた外部周辺を形成することを特徴とする請求項１１に記載の二次電池。
【請求項１７】
電極組立体１５０と、
前記電極組立体１５０を収容するケース１８０と、
前記ケース１８０内に電極組立体１５０を密封するキャッププレート１００と、
前記キャッププレート１００上に配されるものであり、電極組立体１５０と電気的に連結された端子プレート１１１と、
前記キャッププレート１００と端子プレート１１１との間で、前記キャッププレート１００及び端子プレート１１１に接触する絶縁部材２１２と、を備え、
前記絶縁部材２１２は、傾いた上面２１２ａを備えることを特徴とする二次電池。
【請求項１８】
前記絶縁部材２１２の傾いた上面２１２ａは、端子プレート１１１に向かって下向き傾斜を持つことを特徴とする請求項１７に記載の二次電池。
【請求項１９】
前記絶縁部材５１２の上面５１２ａは、端子プレート３１１の上面３１１ａを通り過ぎて突出することを特徴とする請求項１７に記載の二次電池。
【請求項２０】
前記絶縁部材８１２は、端子プレート３１１から遠くなる方向に延びるフランジ部８１２ｃを備え、
前記フランジ部８１２ｃは、前記絶縁部材８１２の段付けられた外部周辺を形成することを特徴とする請求項１７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、二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常的に、二次電池は、再充電不可能な一次電池とは異なり、充電及び放電の可能な電池である。二次電池は、モバイル器機、電気自動車、ハイブリッド自動車、電気自転車、無停電電源供給装置などのエネルギー源として使われ、適用される外部器機の種類によって単一電池の形態で使われたり、複数の電池を電気的に連結して１つの単位にまとめた電池モジュールの形態で使われたりもする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の一実施形態は、異物の介入による二次電池の互いに異なる極性間の電気的な短絡を防止する二次電池を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題及びその外の課題を解決するために、本発明の二次電池は、電極組立体と、電極組立体を収容するケースと、前記ケース内に電極組立体を密封するキャッププレートと、前記キャッププレート上に配されたものであり、電極組立体と電気的に連結された端子プレートと、前記キャッププレートと端子プレートとの間で、前記キャッププレート１及び端子プレートに接触している絶縁部材と、を備え、前記絶縁部材は、端子プレートから遠くなるように延びるフランジ部を備える。
【０００５】
前記フランジ部は、端子プレート１１１から遠くなる方向に延びて段付けられた外部周辺（ｓｔｅｐｐｅｄ  ｏｕｔｅｒ ｐｅｒｉｐｈｅｒｙ）を形成する。
【０００６】
前記フランジ部は、絶縁部材の全周に沿って延びる。
【０００７】
前記フランジ部は、端子プレートの上面を通り過ぎて突出する。
【０００８】
前記絶縁部材の上面は、端子プレートに向かって下向きに傾く。
【０００９】
前記端子プレートの一部は、絶縁部材から離隔して端子プレートと絶縁部材との間のグルーブを定義する。
【００１０】
前記フランジ部は、二次電池の他のいかなる部材とも接触しない自由端部を形成する。
【００１１】
前記絶縁部材の上面は、端子プレート１１１の上面と平行をなすか、または凹状に引き込まれる。
【００１２】
前記フランジ部は、前記絶縁部材の側面及び上面から遠くなる方向に突出する。
【００１３】
前記端子プレートの一部は、絶縁部材から離隔して端子プレートと絶縁部材との間のグルーブを定義する。
【００１４】
前記課題及びその外の課題を解決するために、本発明の二次電池はまた、電極組立体と、前記電極組立体を収容するケースと、前記ケース内に電極組立体を密封するキャッププレートと、前記キャッププレート上に配されるものであり、前記電極組立体と電気的に連結された端子プレートと、前記キャッププレートと端子プレートとの間の絶縁部材と、を備え、前記端子プレートの一部が絶縁部材から離隔して端子プレートと絶縁部材との間のグルーブを定義する。
【００１５】
前記グルーブは、前記絶縁部材と端子プレートとの間でただ部分的にのみ延びる。
【００１６】
前記絶縁部材は、端子プレートに向かって傾いた内部周辺面を持つ。
【００１７】
前記内部周辺面は、グルーブから延びる。
【００１８】
前記絶縁部材の上面は、端子プレートの上面を通り過ぎて突出する。
【００１９】
前記絶縁部材は、端子プレートから遠くなる方向に延びるフランジ部を備え、前記フランジ部は、前記絶縁部材の段付けられた外部周辺を形成する。
【００２０】
前記課題及びその外の課題を解決するために、本発明の二次電池はまた、電極組立体と、前記電極組立体を収容するケースと、前記ケース内に電極組立体を密封するキャッププレートと、前記キャッププレート上に配されるものであり、電極組立体と電気的に連結された端子プレートと、前記キャッププレートと端子プレートとの間で、前記キャッププレート及び端子プレートに接触する絶縁部材と、を備え、前記絶縁部材は、傾いた上面を備える。
【００２１】
前記絶縁部材の傾いた上面は、端子プレートに向かって下向き傾斜を持つ。
【００２２】
前記絶縁部材の上面は、端子プレートの上面を通り過ぎて突出する。
【００２３】
前記絶縁部材は、端子プレートから遠くなる方向に延びるフランジ部を備え、前記フランジ部は、前記絶縁部材の段付けられた外部周辺を形成する。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように本発明によれば、塩水のような異物の介入による、二次電池の互いに異なる極性間の電気的な短絡を防止する。例えば、二次電池上に塩水を吹き付ける塩水吹き付けテストで、端子プレート上に落下した塩水がキャッププレート上に流れ落ちながら端子プレートからキャッププレート上にイオン伝導による短絡パスが形成されるが、本発明の短絡防止部が短絡パスの形成を遮断することで、互いに異なる極性同士の短絡及びこれによる二次電池の誤動作を防止する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】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に示した二次電池の分解斜視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態による短絡防止部を示す図面である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態による短絡防止部を示す図面である。
【図５Ａ】本発明の他の実施形態による短絡防止部を示す図面である。
【図５Ｂ】本発明の他の実施形態による短絡防止部を示す図面である。
【図６Ａ】本発明のさらに他の実施形態による短絡防止部を示す図面である。
【図６Ｂ】本発明のさらに他の実施形態による短絡防止部を示す図面である。
【図７Ａ】本発明のさらに他の実施形態による短絡防止部を示す図面である。
【図７Ｂ】本発明のさらに他の実施形態による短絡防止部を示す図面である。
【図８Ａ】本発明のさらに他の実施形態に適用可能な絶縁部材を示す図面である。
【図８Ｂ】本発明のさらに他の実施形態に適用可能な絶縁部材を示す図面である。
【図９】本発明の互いに異なる実施形態に適用可能な絶縁部材を示す図面である。
【図１０】本発明の互いに異なる実施形態に適用可能な絶縁部材を示す図面である。
【図１１Ａ】本発明のさらに他の実施形態に適用可能な絶縁部材を示す図面である。
【図１１Ｂ】本発明のさらに他の実施形態に適用可能な絶縁部材を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付した図面を参照して、本発明の望ましい実施形態に関する二次電池について説明する。
【００２７】
図１には、本発明の一実施形態による二次電池が図示されている。図２には、図１に示した二次電池の分解斜視図が図示されている。
【００２８】
図面を参照すれば、前記二次電池には、互いに反対極性を持つ一対の電極端子１１０、１２０、すなわち、第１及び第２電極端子１１０、１２０が突設される。例えば、前記第１及び第２電極端子１１０、１２０は、二次電池の内部に収容された電極組立体１５０と電気的に連結され、それぞれの第１及び第２電極端子１１０、１２０は、電極組立体１５０の第１及び第２電極板と電気的に連結されて、二次電池に蓄積された放電電力を外部に供給するか、または外部からの充電電力を入力されるための正極及び負極端子の機能を行う。例えば、前記第１及び第２電極端子１１０、１２０は、二次電池の両側部分に形成される。
【００２９】
本発明の他の実施形態で、前記二次電池のキャッププレート１００が電極組立体１５０と電気的に連結されて端子の機能を行ってもよく、この時、前記第１及び第２電極端子１１０、１２０のうちいずれか一の電極端子１１０、１２０は略してもよい。
【００３０】
図３には、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図が図示されている。図３を参照すれば、二次電池は、電極組立体１５０と、電極端子１１０、１２０と、前記電極組立体１５０と電極端子１１０、１２０との間の電気的な連結を媒介する集電部材１１７、１２７とを備える。そして、前記二次電池は、前記電極組立体１５０を収容するケース１８０と、電極組立体１５０が収容されたケース１８０の開口部を密封するキャッププレート１００とを備える。前記キャッププレート１００は、電極組立体１５０が収容されたケース１８０の上端に結合されて、ケース１８０の開口部を密封する。例えば、前記キャッププレート１００とケース１８０とは、キャッププレート１００のエッジに沿って溶接結合される。
【００３１】
前記キャッププレート１００には、ケース１８０内部の圧力が既定のポイントを超過する異常動作時に破断を引き起こしつつ耐圧を解消するためのベント部１０８と、電解液注入口を密封するための密封部１０９とが形成される。
【００３２】
前記電極組立体１５０は、二次電池のケース１８０内部に収容され、互いに反対極性の第１及び第２電極板１５１、１５２、及びこれらの間に介在されるセパレータ１５３を備える。前記電極組立体１５０は、第１及び第２電極板１５１、１５２及びセパレータ１５３がゼリーロール状に巻き取られた巻取り型に形成されるか、または第１及び第２電極板１５１、１５２及びセパレータ１５３が交互に積層された積層型に形成される。電極組立体１５０を収容したケース１８０の上端開放部にはキャッププレート１００が組み立てられて電極組立体１５０を密封し、前記電極組立体１５０と外部回路（図示せず）または前記電極組立体１５０と隣接する二次電池との電気接続のために、キャッププレート１００の外部には電極組立体１５０と電気的に連結された電極端子１１０、１２０が形成される。
【００３３】
前記電極端子１１０、１２０は、互いに異なる極性を持つ第１電極端子１１０及び第２電極端子１２０を備え、それぞれ電極組立体１５０の第１電極板１５１及び第２電極板１５２と電気的に連結される。
【００３４】
前記第１電極端子１１０は、第１集電端子１１５、第１集電端子１１５と結合された第１端子プレート１１１を備える。類似して、前記第２電極端子１２０は、第２集電端子１２５、第２集電端子１２５と結合された第２端子プレート１２１を備える。以下で集電端子１１５、１２５とは、第１及び第２集電端子１１５、１２５を総称するか、または選択的に第１集電端子１１５または第２集電端子１２５のいずれか１つを称する。また、端子プレート１１１、１２１とは、第１及び第２端子プレート１１１、１２１を総称するか、または選択的に第１端子プレート１１１または第２端子プレート１２１のいずれか１つを称する。後述するように、前記第１及び第２集電端子１１５、１２５は、それぞれ第１及び第２集電部材１１７、１２７と結合されるが、集電部材１１７、１２７とは、第１及び第２集電部材１１７、１２７を総称するか、または選択的に第１集電部材１１７または第２集電部材１２７を称する。
【００３５】
前記集電端子１１５、１２５は、キャッププレート１００を貫通してキャッププレート１００の外部に引き出される。このために、前記キャッププレート１００には、前記集電端子１１５、１２５が挟み込まれて組み立てられる端子ホール１００’が形成される。さらに具体的に、前記集電端子１１５、１２５は、キャッププレート１００の下方から上方に向かって挟み込まれ、キャッププレート１００の端子ホール１００’を貫通するように挟み込まれる。
【００３６】
前記第１及び第２集電端子１１５、１２５は、集電端子１１５、１２５の長手方向に沿って上側及び下側にそれぞれ形成された集電端子固定部１１５ａ、１２５ａと、集電端子フランジ部１１５ｂ、１２５ｂとを備える。例えば、前記集電端子１１５、１２５は、キャッププレート１００を貫通するように組み立てられ、キャッププレート１００の上方に露出した集電端子固定部１１５ａ、１２５ａと、キャッププレート１００の下方に配された集電端子フランジ部１１５ｂ、１２５ｂとを備える。
【００３７】
前記集電端子固定部１１５ａ、１２５ａは、前記集電端子１１５、１２５を位置固定させるためのものであり、例えば、端子プレート１１１、１２１の上面に対してリベッティング方式で固定される。例えば、前記集電端子固定部１１５ａ、１２５ａは、集電端子１１５、１２５の本体から側方向に広く拡張したフランジ形状を形成し、端子プレート１１１、１２１の上面に固定される。前記集電端子固定部１１５ａ、１２５ａの上端には、高速で回転する加工ツール（図示せず）の加圧によって凹状に引き込まれた凹溝（図示せず）が形成され、加工ツール（図示せず）の加圧によって集電端子固定部１１５ａ、１２５ａの上端が側方向に押されつつ端子プレート１１１、１２１の上面に密着する。
【００３８】
前記集電端子フランジ部１１５ｂ、１２５ｂは、前記集電端子１１５、１２５がキャッププレート１００の端子ホール１００’を通じて抜けないように端子ホール１００’より広い畏敬に拡張されたフランジ形状を持つ。この時、前記集電端子１１５、１２５は、キャッププレート１００の下方から端子ホール１００’に挟み込まれるように組み立てられ、集電端子フランジ部１１５ｂ、１２５ｂを通じてキャッププレート１００の下側に支持された状態でキャッププレート１００の上方に露出した集電端子固定部１１５ａ、１２５ａをリベッティング加工することで、集電端子１１５、１２５が位置固定される。
【００３９】
前記集電端子１１５、１２５は、キャッププレート１００と電気的に絶縁された状態で、キャッププレート１００の端子ホール１００’に挟み込まれる。例えば、前記端子ホール１００’にはシール・ガスケット１１３、１２３が挟み込まれ、シール・ガスケット１１３、１２３を介在して集電端子１１５、１２５が挟み込まれることで、集電端子１１５、１２５がキャッププレート１０００から絶縁される。前記シール・ガスケット１１３、１２３は、端子ホール１００’の周辺をシーリングしてケース１８０の内部に収容された電解液の漏れを防止し、外部不純物の浸透を阻止するためのシーリング機能を行う。
【００４０】
一方、前記集電端子１１５、１２５とキャッププレート１００との間には下部絶縁部材１１４、１２４が介在され、前記下部絶縁部材１１４、１２４は、集電端子１１５、１２５をキャッププレート１００から絶縁させる。このように、集電端子１１５、１２５が貫通する端子ホール１００’の周辺にシール・ガスケット１１３、１２３を配し、集電端子１１５、１２５とキャッププレート１００との間に下部絶縁部材１１４、１２４を介在することで、集電端子１１５、１２５とキャッププレート１００とを絶縁させる。
【００４１】
一方、前記下部絶縁部材１１４、１２４は、シール・ガスケット１１３、１２３と共に端子ホール１００’の周辺をシーリングすることで、電解液の漏れを回避し、外部不純物の浸透を阻止する。前記下部絶縁部材１１４、１２４は、集電部材１１７、１２７とキャッププレート１００との間にも拡張形成される。
【００４２】
前記集電端子１１５、１２５は、集電部材１１７、１２７を通じて電極組立体１５０と電気的に連結される。前記集電部材１１７、１２７は、集電部材１１７、１２７の下部を形成して電極組立体１５０に結合される集電板１１７ｂ、１２７ｂと、集電部材１１７、１２７の上部を形成して集電端子１１５、１２５に結合されるリード部１１７ａ、１２７ａとを備える。
【００４３】
前記集電板１１７ｂ、１２７ｂは、電極組立体１５０の両側エッジに結合され、電極組立体１５０のエッジに形成された無地部、すなわち、第１及び第２電極板１５１、１５２のうち電極活物質が形成されていない無地部に溶接結合される。例えば、第１集電板１１７ｂは、第１電極板１５１の無地部に結合され、第２集電板１２７ｂは、第２電極板１５２の無地部に結合される。
【００４４】
前記リード部１１７ａ、１２７ａは、前記集電板１１７ｂ、１２７ｂに対して折り曲げられた方向に延びて、集電端子１１５、１２５と対向する方向に配され、集電端子１１５、１２５との結合のために端子ホール１１７’、１２７’が形成される（図２参照）。例えば、集電端子１１５、１２５の下端部がリード部１１７ａ、１２７ａの端子ホール１１７’、１２７’に挟み込まれ、集電端子１１５、１２５とリード部１１７ａ、１２７ａとが互いに対向して組み立てられる。そして、集電端子１１５、１２５とリード部１１７ａ、１２７ａが互いに当接する端子ホール１１７’、１２７’の周辺に沿って溶接を行い、これらを互いに結合させる。
【００４５】
前記端子プレート１１１、１２１はキャッププレート１００上に配される。前記端子プレート１１１、１２１は集電端子１１５、１２５と電気的に連結され、集電端子１１５、１２５より広い端子領域を提供する。前記端子プレート１１１、１２１は、リベッティングを通じて集電端子１１５、１２５と、さらに具体的に、集電端子固定部１１５ａ、１２５ａと連結されるが、本発明はこれに限定されず、例えば、溶接、ねじ結合などの多様な結合方式により集電端子と連結される。
【００４６】
前記第１端子プレート１１１とキャッププレート１００との間には、絶縁部材１１２が介在される。前記絶縁部材１１２は、第１端子プレート１１１をキャッププレート１００から絶縁させる。
【００４７】
本発明の一実施形態で、一対の端子プレート１１１、１２１のうちいずれか一つの端子プレート、例えば、第２端子プレート１２１とキャッププレート１００とは互いに同じ極性を持ち、この時、第２端子プレート１２１とキャッププレート１００との間には絶縁部材が略される。
【００４８】
本発明の他の実施形態で、第２端子プレート１２１とキャッププレート１００も互いに異なる極性を持つ。例えば、前記キャッププレート１００は、二次電池の正極性や負極性を帯びずに正極性や負極性から絶縁化され、電気的に中性を帯びる。この時、前記キャッププレート１００から第１及び第２端子プレート１１１、１２１をそれぞれ絶縁させるために、第１及び第２端子プレート１１１、１２１を取り囲む一対の絶縁部材（図示せず）が設けられる。
【００４９】
本発明では、絶縁部材１１２及び／または端子プレート１１１に短絡防止部Ｓ１が形成される。特許請求の範囲の記載で、端子プレートから遠くなるように延びる絶縁部材のフランジ部、端子プレートと絶縁部材との間のグルーブ、絶縁部材の傾いた上面などは、いずれも本発明の互いに異なる実施形態に設けられた短絡防止部に該当する。
【００５０】
本明細書によれば、絶縁部材１１２及び／または端子プレート１１１に短絡防止部Ｓ１が形成されるというのは、短絡防止部Ｓ１が絶縁部材１１２または端子プレート１１１のうちいずれか１つに選択的に形成されるか、または絶縁部材１１２と端子プレート１１１両側にいずれも短絡防止部Ｓ１が形成されるということを意味する。
【００５１】
前記短絡防止部Ｓ１は、端子プレート１１１とキャッププレート１００との間に介在される異物によって引き起こされる端子プレート１１１とキャッププレート１００との電気的な短絡を防止する。例えば、前記短絡防止部Ｓ１は、端子プレート１１１からキャッププレート１００につながる短絡パスの形成を遮断し、互いに異なる極性を持つ端子プレート１１１とキャッププレート１００との間で、塩分などの異物によって短絡パスが形成されないように、短絡防止部Ｓ１を通じて電気的な短絡を遮断する。例えば、二次電池上に塩水を吹き付ける塩水吹き付けテストで、端子プレート１１１上に落下した塩水がキャッププレート１００上に流れ落ちつつ、端子プレート１１１からキャッププレート１００上にイオン伝導による短絡パスが形成され、この時、二次電池の互いに異なる極性同士の通電による誤作動が引き起こされる。
【００５２】
前記短絡防止部Ｓ１は、端子プレート１１１または端子プレート１１１の外縁を取り囲む絶縁部材１１２上に形成されて、端子プレート１１１からキャッププレート１００につながる短絡パスの形成を遮断し、塩水などの電気伝導を持つ異物によって電気的な短絡パスの形成を遮断する。
【００５３】
例えば、液状の異物が自重によって下方に流れ落ちつつ、端子プレート１１１とキャッププレート１００との間に短絡パスが形成されるが、このような短絡パスの形成を阻止するために、端子プレート１１１上に、または端子プレート１１１の外縁を取り囲む絶縁部材１１２上に、異物の連続的なフローを断つための段差状の短絡防止部Ｓ１、突出形態の短絡防止部Ｓ１、または異物のフローを収容してフローを阻止するための溝部形態の短絡防止部Ｓ１が形成される。以下、短絡防止部Ｓ１についてさらに具体的に説明する。
【００５４】
図４Ａ及び図４Ｂには、本発明の一実施形態による短絡防止部が図示されている。図４Ｂは、図４ＡのＩＶ−ｂ線の断面図である。
【００５５】
図面を参照すれば、前記短絡防止部Ｓ１は、端子プレート１１１を取り囲む絶縁部材１１２上に形成されている。さらに具体的に、前記絶縁部材１１２は、端子プレート１１１を外側で取り囲み、絶縁部材１１２の側面には段差状の短絡防止部Ｓ１（特許請求の範囲で段付けられた外周周辺、ｓｔｅｐｐｅｄ  ｏｕｔｅｒ ｐｅｒｉｐｈｅｒｙに該当）が形成される。
【００５６】
例えば、絶縁部材１１２の側面１１２ｃとは、端子プレート１１１の側面１１１ｃを覆う部分であり、外部に露出された端子プレート１１１の上面１１１ａと、キャッププレート１００と対向する端子プレート１１１の下面１１１ｂとを連結する端子プレート１１１の側面１１１ｃを覆う絶縁部材１１２の一部に該当する。
【００５７】
例えば、前記短絡防止部Ｓ１は、絶縁部材１１２の側面のうち端子プレート１１１と逆の外側側面１１２ｃに形成される。前記短絡防止部Ｓ１は、絶縁部材１１２の外側側面１１２ｃに沿って流れ落ちる異物の連続的なフローを断って、端子プレート１１１とキャッププレート１００との短絡を防止する。
【００５８】
例えば、前記短絡防止部Ｓ１は、絶縁部材１１２の側面上部１１２ａと側面下部１１２ｂとの間の段差状を含む。例えば、前記絶縁部材１１２は、側面上部１１２ａが側面下部１１２ｂより外部に突出したオーバーハング（ｏｖｅｒｈａｎｇ）構造に形成される。すなわち、側面上部１１２ａが側面下部１１２ｂより端子プレート１１１の逆方向に突出することで段差状の短絡防止部Ｓ１が形成される。側面上部１１２ａに沿って流れている液状の異物は、内側方向に段付けられた側面下部１１２ｂに沿って流れられなくなり、これによって、連続的な液状のフローが途切れる。
【００５９】
例えば、前記短絡防止部Ｓ１は、絶縁部材１１２の全体側面１１２ｃに沿って閉ループ状に形成される。前記短絡防止部Ｓ１が端子プレート１１１の外縁を取り囲むように形成されることで、端子プレート１１１からいかなる方向に流れ落ちる異物のフローも効果的に遮断する。
【００６０】
一方、本発明の短絡防止部Ｓ１は、二次電池の他のいかなる部材とも接触しない自由端部を形成する。このように短絡防止部Ｓ１が自由端部を形成することで、端子プレート１１１からキャッププレート１００に向かって異物が流れ落ちる時にそのフローを断つことができる。
【００６１】
一方、絶縁部材１１２の上面は、端子プレート１１１の上面と平行をなすか、または凹状に引き込まれる。
【００６２】
図５Ａ及び図５Ｂには、本発明の他の実施形態による短絡防止部が図示されている。図５Ｂは、図５ＡのＶ−ｂ線の断面図である。
【００６３】
図面を参照すれば、前記短絡防止部Ｓ２は、端子プレート１１１を取り囲むように形成された絶縁部材２１２上に形成される。さらに具体的に、前記絶縁部材２１２は端子プレート１１１を外側で取り囲み、端子プレート１１１の外側に形成された絶縁部材２１２の上面２１２ａには短絡防止部Ｓ２が形成される。例えば、絶縁部材２１２の上面２１２ａとは、外部に露出された端子プレート１１１の上面１１１ａと同側に形成されている面を意味する。
【００６４】
前記短絡防止部Ｓ２は、絶縁部材２１２の上面２１２ａに形成され、絶縁部材２１２上に形成された傾斜面を備える。例えば、絶縁部材２１２の上面２１２ａは、端子プレート１１１が位置している内側に向かって傾いた傾斜を持つ。すなわち、前記短絡防止部Ｓ２は、端子プレート１１１側へ行きつつ下向き傾斜を持つ。よって、絶縁部材２１２の上面２１２ａに位置している異物のフローは端子プレート１１１側に流れ落ち、外側のキャッププレート１００側には流れ落ちられなくなる。よって、異物のフローを端子プレート１１１内に制限でき、端子プレート１１１外側のキャッププレート１００に流れ落ちる異物のフローを遮断でき、結果的に端子プレート１１１とキャッププレート１００との電気的な短絡を遮断する。
【００６５】
図５Ｂで、短絡防止部Ｓ２を形成する傾斜面は、斜線で図示されているが、これに限定されず、前記短絡防止部Ｓ２は、ラウンド状の曲面で形成されてもよいということはいうまでもない。
【００６６】
前記短絡防止部Ｓ２は、絶縁部材２１２の枠に沿ってリム（ｒｉｍ）状に形成される。前記短絡防止部Ｓ２は、絶縁部材２１２の枠に沿って閉ループ状に形成されて端子プレート１１１を取り囲むことで、端子プレート１１１の上面１１１ａからいかなる方向に流れ落ちる異物のフローも遮断する。
【００６７】
図６Ａ及び図６Ｂには、本発明の他の実施形態による短絡防止部Ｓ３が図示されている。図６Ｂは、図６ＡのＶＩ−ｂ線の断面図である。
【００６８】
図面を参照すれば、前記短絡防止部Ｓ３は、端子プレート１１１を取り囲む絶縁部材３１２上に形成されている。さらに具体的に、前記絶縁部材３１２は端子プレート１１１を外側で取り囲み、端子プレート１１１の外側に形成された絶縁部材３１２の上面３１２ａには突起状の短絡防止部Ｓ３が形成される。
【００６９】
例えば、絶縁部材３１２の上面とは、外部に露出された端子プレート１１１の上面１１１ａと同側に形成されている面を意味する。前記短絡防止部Ｓ３は、絶縁部材３１２の枠に沿ってリム状に形成される。
【００７０】
前記短絡防止部Ｓ３は、絶縁部材３１２の枠に沿って閉ループ状に形成されて端子プレート１１１を取り囲むことで、端子プレート１１１の上面１１１ａからいかなる方向に流れ落ちる異物のフローも遮断する。
【００７１】
前記短絡防止部Ｓ３は、絶縁部材３１２の上面３１２ａから上方に突出した突起状に形成されることで、端子プレート１１１から流れ落ちる異物のフローを遮断でき、異物のフローによって形成される電気的な短絡を防止する。例えば、前記短絡防止部Ｓ３は、異物のフローを遮断するダムの機能を行うか、または異物のフローが短絡防止部Ｓ３を越えて流れてあふれるとしても、突起状の短絡防止部Ｓ３が連続的なフローを断つことで、塩水のような異物の連続的なフローを通じる電気的な短絡を防止する。
【００７２】
例えば、短絡防止部Ｓ３の突起高さＨ２は、端子プレート１１１の高さＨ１と同一またはこれより高く設定される。端子プレート１１１以上の高さで形成された短絡防止部Ｓ３は、塩水のような液状の異物が端子プレート１１１から流れ落ちることを防止する。
【００７３】
図７Ａ及び図７Ｂには、本発明のさらに他の実施形態による短絡防止部が図示されている。図７Ｂは、図７ＡのＶＩＩ−ｂ線の断面図である。
【００７４】
図面を参照すれば、前記短絡防止部Ｓ４は、端子プレート２１１に形成されている。例えば、前記短絡防止部Ｓ４は、絶縁部材４１２と隣接している端子プレート２１１の境界領域に形成される。
【００７５】
前記短絡防止部Ｓ４は、端子プレート２１１に形成された溝部を備える。前記短絡防止部Ｓ４は、異物のフローを収容できる溝部形態に形成され、端子プレート２１１から絶縁部材４１２に流れようとする異物のフローを遮断する。よって、端子プレート２１１からキャッププレート１００上に流れ落ちる異物のフローによる電気的な短絡が遮断される。
【００７６】
前記短絡防止部Ｓ４は、端子プレート２１１の露出された上面２１１ａから、キャッププレート１００と対向する下面２１１ｂに向かって所定深さで形成されてもよく、端子プレート２１１の側面２１１ｃに沿って形成されてもよい。本発明の他の実施形態で、前記短絡防止部Ｓ４は、端子プレート２１１を貫通する深さ、すなわち、端子プレートの下面２１１ｂにまで形成されてもよい。
【００７７】
前記短絡防止部Ｓ４は、端子プレート２１１の枠に沿って一部に選択的に形成されるか、または端子プレート２１１の全体枠にかけて閉ループ状に形成される。例えば、図７Ａに示したように、前記端子プレート２１１は、一対の短辺部及び一対の長辺部を持つ方形形態に形成され、前記短絡防止部２１１は、一対の短辺部に選択的に形成される。但し、本発明の短絡防止部Ｓ４はこれに限定されず、端子プレート２１１の方形枠に沿って閉ループ状に形成されてもよい。
【００７８】
図４Ａ、図５Ａ及び図６Ａにそれぞれ図示された互いに異なる形態の短絡防止部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、２つ以上が組み合わせられて１つの絶縁部材１１２、２１２、３１２上に具現される。図８Ａないし図１１Ｂには、本発明の互いに異なる実施形態で適用可能な絶縁部材５１２、６１２、７１２、８１２が図示されている。以下では、図８Ａないし図１１Ｂを参照して、互いに異なる２つ以上の短絡防止部Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ５３が１つの絶縁部材５１２、６１２、７１２、８１２上に組み合わせられた構造について説明する。
【００７９】
図８Ａ及び図８Ｂには、本発明の一実施形態に適用可能な絶縁部材５１２が図示されている。図８Ｂは、図８Ａの断面図である。
【００８０】
図８Ａ及び図８Ｂに示した短絡防止部Ｓ２１、Ｓ２２は、絶縁部材５１２の傾いた上面５１２ａを含む第１短絡防止部Ｓ２１と、絶縁部材５１２の上面５１２ａから突出した突起状の第２短絡防止部Ｓ２２と、を備える。例えば、異物のフローは、第１短絡防止部Ｓ２１の傾斜面及び第２短絡防止部Ｓ２２の突起によって端子プレート３１１内に制限され、端子プレート３１１の外部に流れ落ちることが遮断される。
【００８１】
図９には、本発明の他の実施形態に適用可能な絶縁部材６１２が図示されている。
【００８２】
図９に示した短絡防止部Ｓ３１、Ｓ３２は、絶縁部材６１２の傾いた上面６１２ａを含む第１短絡防止部Ｓ３１と、絶縁部材６１２の段付けられた側面６１２ｃを含む第２短絡防止部Ｓ３２とを備える。例えば、異物のフローは、第１短絡防止部Ｓ３１の傾斜面によって端子プレート３１１内に制限され、異物が絶縁部材６１２の側面６１２ｃに沿って流れ落ちる場合にも、第２短絡防止部６１２の段差によって異物の連続的なフローが遮断される。
【００８３】
図１０には、本発明のさらに他の実施形態に適用可能な絶縁部材７１２が図示されている。
【００８４】
図１０に示した短絡防止部Ｓ４１、Ｓ４２は、絶縁部材７１２の上面７１２ａから突出した突起状の第１短絡防止部Ｓ４１と、絶縁部材７１２の段付けられた側面７１２ｃを含む第２短絡防止部Ｓ４２とを備える。例えば、異物のフローは、第１短絡防止部Ｓ４１の突起によって端子プレート３１１内に制限され、異物が絶縁部材７１２の側面に沿って流れ落ちる場合にも、第２短絡防止部Ｓ４２の段差によって異物の連続的なフローが遮断される。
【００８５】
図１１Ａ及び図１１Ｂには、本発明のさらに他の実施形態に適用可能な絶縁部材８１２が図示されている。図１１Ｂは、図１１Ａの断面図である。
【００８６】
図１１Ａ及び図１１Ｂに示した短絡防止部Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ５３は、絶縁部材８１２の傾いた上面８１２ａで形成された第１短絡防止部Ｓ５１と、絶縁部材８１２の上面８１２ａから突出した突起状の第２短絡防止部Ｓ５２と、絶縁部材８１２の段付けられた側面８１２ｃを含む第３短絡防止部Ｓ５３とを備える。例えば、異物のフローは、第１短絡防止部Ｓ５１の傾斜面及び第２短絡防止部Ｓ５２の突起によって端子プレート３１１内に制限され、異物が絶縁部材８１２の側面８１２ｃに沿って流れ落ちる場合にも、第３短絡防止部Ｓ５３の段差によって異物の連続的なフローが遮断される。
【００８７】
一方、図８Ａないし図１１Ｂに示した実施形態は、端子プレート３１１を取り囲む絶縁部材５１２、６１２、７１２、８１２の短絡防止部Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ５３と共に、端子プレート３１１の短絡防止部Ｓ１１をさらに備える。
【００８８】
すなわち、図８Ａないし図１１Ｂに示した各実施形態で、短絡防止部Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ５３は、端子プレート３１１に形成された短絡防止部Ｓ１１と、前記端子プレート３１１を取り囲む絶縁部材５１２、６１２、７１２、８１２上に形成された短絡防止部Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ５３とを備える。それぞれの実施形態で、端子プレート３１１に形成された溝部形態の短絡防止部Ｓ１１は、端子プレート３１１上で異物のフローを収容する収容空間を提供でき、端子プレート３１１から絶縁部材５１２、６１２、７１２、８１２に向かう異物のフローを収容することで、絶縁部材５１２、６１２、７１２、８１２を通じてキャッププレート１００に流れ落ちる異物のフローを遮断し、これを通じて端子プレート５１２、６１２、７１２、８１２とキャッププレート１００との電気的な短絡を防止する。さらに、端子プレート３１１を外側で取り囲む絶縁部材５１２、６１２、７１２、８１２に短絡防止部Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ５３がさらに形成されることで、絶縁部材５１２、６１２、７１２、８１２に沿って流れる異物のフローを遮断し、端子プレート３１１とキャッププレート１００との短絡を防止する。
【００８９】
例えば、図８Ａ及び図８Ｂの実施形態で、短絡防止部Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ２２は、絶縁部材５１２の傾いた上面５１２ａを含む第１短絡防止部Ｓ２１と、絶縁部材５１２の上面から突出した突起状の第２短絡防止部Ｓ２２とを備え、端子プレート３１１に形成された溝部形態の第３短絡防止部Ｓ１１をさらに備える。前記第３短絡防止部Ｓ１１は、端子プレート３１１の上面３１１ａから下面３１１ｂに向かって所定深さで形成される。
【００９０】
例えば、図９の実施形態で、短絡防止部Ｓ１１、Ｓ３１、Ｓ３２は、絶縁部材６１２の傾いた上面６１２ａを含む第１短絡防止部Ｓ３１と、絶縁部材６１２の段付けられた側面６１２ｃを含む第２短絡防止部Ｓ３２とを備え、端子プレート３１１に形成された溝部形態の第３短絡防止部Ｓ１１をさらに備える。
【００９１】
例えば、図１０の実施形態で、短絡防止部Ｓ１１、Ｓ４１、Ｓ４２は、絶縁部材７１２の上面７１２ａから突出した突起状の第１短絡防止部Ｓ４１と、絶縁部材７１２の段付けられた側面７１２ｃを含む第２短絡防止部Ｓ４２とを備え、端子プレート３１１に形成された溝部形態の第３短絡防止部Ｓ１１をさらに備える。
【００９２】
例えば、図１１Ａ及び図１１Ｂの実施形態で、短絡防止部Ｓ１１、Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ５３は、絶縁部材８１２の傾いた上面８１２ａを含む第１短絡防止部Ｓ５１と、絶縁部材８１２の上面８１２ａから突出した突起状の第２短絡防止部Ｓ５２と、絶縁部材８１２の段付けられた側面８１２ｃで形成された第３短絡防止部Ｓ５３とを備え、端子プレート３１１に形成された溝部形態の第４短絡防止部Ｓ１１をさらに備える。
【００９３】
一方、図面に図示されていないが、図４Ａ、図５Ａ、及び図６Ａに示した絶縁部材１１２、２１２、３１２の短絡防止部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と、図７Ａに示した端子プレート２１１の短絡防止部Ｓ４とが組み合わせられて１つの二次電池に共に適用されることで、さらに他の実施形態を提供でき、具体的な構造についての図示及び説明は略する。
【００９４】
一方、本発明の一実施形態では、第１端子プレート１１１、２１１、３１１とキャッププレート１００とは互いに異なる極性を持つ一方、第２端子プレート１２１とキャッププレート１００とは互いに同じ極性を持つ。よって、本発明の短絡防止部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ５３は、第１端子プレート１１１、２１１、３１１及び／または第１端子プレート１１１、２１１、３１１を取り囲む絶縁部材１１２、２１２、３１２、４１２、５１２、６１２、７１２、８１２上に形成されて、第１端子プレート１１１、２１１、３１１とキャッププレート１００との電気的な短絡を防止する。この場合、第２端子プレート１２１とキャッププレート１００とは互いに同じ極性を持つため、第２端子プレート１２１には短絡防止部が略される。
【００９５】
本発明の他の実施形態では、第１端子プレート１１１、２１１、３１１と第２端子プレート１２１いずれもキャッププレート１００と異なる極性を持つ。この時、本発明の短絡防止部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ５３は、第１端子プレート１１１、２１１、３１１とキャッププレート１００との電気的な短絡を防止するために、第１端子プレート１１１、２１１、３１１側に形成される。さらに、また他の短絡防止部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ５３が第２端子プレート１２１とキャッププレート１００との電気的な短絡を防止するために、第２端子プレート１２１側に形成される。すなわち、第１及び第２端子プレート１１１、２１１、３１１、２１２側に一対の短絡防止部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ５３が形成されうるということである。この時、第１及び第２端子プレート１１１、２１１、３１１、２１２側に形成される１対の短絡防止部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ５３は、前述したような多様な構造で形成され、一対の短絡防止部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ５３は互いに同じ構造を含むか、または互いに異なる構造を含む。
【００９６】
本発明は添付した図面に示した実施形態を参照として説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の保護範囲は特許請求の範囲によって定められねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、二次電池関連の技術分野に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００９８】
１００：キャッププレート
１１０：第１電極端子
１１１、２１１、３１１：第１端子プレート
１２１：第２端子プレート
１１２、２１２、３１２、４１２、５１２、６１２、７１２、８１２：絶縁部材
１１３、１２３：シール・ガスケット
１１４、１２４：下部絶縁部材
１１５、１２５：集電端子
１１５ａ、１２５ａ：集電端子固定部
１１５ｂ、１２５ｂ：集電端子フランジ部
１１７、１２７：集電部材
１１７ａ、１２７ａ：リード部
１１７ｂ、１２７ｂ：集電板
１５０：電極組立体
１５１：第１電極板
１５２：第２電極板
１５３：セパレータ
１２０：第２電極端子
Ｈ１：端子プレートの高さ
Ｈ２：短絡防止部の高さ
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ５３：短絡防止部
【図１】
2014229606.tif 000003
【図２】
2014229606.tif 000004
【図３】
2014229606.tif 000005
【図４Ａ】
2014229606.tif 000006
【図４Ｂ】
2014229606.tif 000007
【図５Ａ】
2014229606.tif 000008
【図５Ｂ】
2014229606.tif 000009
【図６Ａ】
2014229606.tif 000010
【図６Ｂ】
2014229606.tif 000011
【図７Ａ】
2014229606.tif 000012
【図７Ｂ】
2014229606.tif 000013
【図８Ａ】
2014229606.tif 000014
【図８Ｂ】
2014229606.tif 000015
【図９】
2014229606.tif 000016
【図１０】
2014229606.tif 000017
【図１１Ａ】
2014229606.tif 000018
【図１１Ｂ】
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