(57)【要約】【課題】釘のような針状体が貫通したとき、電極間短絡で発生する熱を減少させて安全を図ることができる２次電池を提供する。【解決手段】本発明は、電極組立体、前記電極組立体を収容するケース、前記ケースの開口を密封するキャッププレート、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集電端子、前記キャッププレートの上に位置した締結プレート、前記締結プレートの少なくとも一領域に位置する絶縁部材、および前記締結プレートの上に位置し、前記集電端子に連結される端子プレートを含む２次電池を提供する。【選択図】図４
2014138001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極組立体、
前記電極組立体を収容するケース、
前記ケースの開口を密封するキャッププレート、
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集電端子、
前記キャッププレートの上に位置した締結プレート、
前記締結プレートの少なくとも一領域に位置する絶縁部材、および
前記締結プレートの上に位置し、前記集電端子に連結される端子プレートを含むことを特徴とする２次電池。
【請求項２】
前記締結プレートは前記キャッププレートと前記端子プレートとの間に配置され、前記キャッププレート及び前記端子プレートに接触して電気的に連結されたことを特徴とする請求項１に記載の２次電池。
【請求項３】
前記絶縁部材は前記キャッププレートに接触する前記締結プレートの一面に位置したことを特徴とする請求項１に記載の２次電池。
【請求項４】
前記絶縁部材は前記締結プレートに直接形成されたことを特徴とする請求項１に記載の２次電池。
【請求項５】
前記絶縁部材は前記キャッププレートに直接形成されたことを特徴とする請求項１に記載の２次電池。
【請求項６】
前記絶縁部材は前記端子プレートに直接形成されたことを特徴とする請求項１に記載の２次電池。
【請求項７】
前記締結プレートはプレートを含み、
前記絶縁部材は前記プレートに隣接して連結されたことを特徴とする請求項１に記載の２次電池。
【請求項８】
前記絶縁部材は電気的に絶縁性物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の２次電池。
【請求項９】
前記締結プレートの貫通ホールを有し、
前記集電端子は前記貫通ホールを貫通することを特徴とする請求項１に記載の２次電池。
【請求項１０】
前記絶縁部材は前記締結プレートの貫通ホールおよび水平周縁の間の締結プレートの一面から延長されたことを特徴とする請求項９に記載の２次電池。
【請求項１１】
前記絶縁部材は前記貫通ホールおよび締結プレートの第１角部領域の間の前記締結プレートの一面から延長されたことを特徴とする請求項９に記載の２次電池。
【請求項１２】
前記キャッププレートは溝を有し、前記締結プレートは前記溝に受容され、前記第１角部領域から離隔した前記締結プレートの第２角部領域から突出する突起を含むことを特徴とする請求項１１に記載の２次電池。
【請求項１３】
前記絶縁部材は前記締結プレートの一面上で前記貫通ホールを囲むことを特徴とする請求項９に記載の２次電池。
【請求項１４】
前記絶縁部材は円形であり、前記貫通ホールと同心円をなすことを特徴とする請求項１３に記載の２次電池。
【請求項１５】
前記絶縁部材は前記締結プレートにコーティングされたことを特徴とする請求項１に記載の２次電池。
【請求項１６】
前記絶縁部材は前記端子プレートに接触する前記締結プレートの一面上に位置することを特徴とする請求項１に記載の２次電池。
【請求項１７】
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他の集電端子、
前記他の集電端子に結合した他の端子プレート、および
前記キャッププレートと他の端子プレートの間に位置した絶縁プレートをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の２次電池。
【請求項１８】
前記絶縁部材は前記締結プレートの一面の一領域に形成され、前記一面の他の領域には形成されないことを特徴とする請求項１に記載の２次電池。
【請求項１９】
前記締結プレートの一面は前記キャッププレートまたは端子プレートのうちのいずれか一つに接触し、
前記絶縁部材は前記締結プレートの一面の反対面である前記キャッププレートおよび端子プレートのうち、残り一つと接触する他面に形成されないことを特徴とする請求項１８に記載の２次電池。
【請求項２０】
前記絶縁部材は前記キャッププレートに接触する前記締結プレートの少なくとも一領域および前記端子プレートに接触する前記締結プレートの少なくとも一領域の上に位置することを特徴とする請求項１に記載の２次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は２次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
２次電池（ｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅ  ｂａｔｔｅｒｙ）は充電が不可能な一次電池とは違って充電および放電が可能な電池であって、一つのバッテリーセルがパック形態に包装された低容量電池の場合、携帯電話およびカムコーダーのような携帯が可能な小型電子機器に使われ、バッテリーセルが数十個連結された大容量電池の場合、電気スクーター、ハイブリッド自動車および電気自動車などのモータ駆動用電源として幅広く使用されている。
【０００３】
２次電池は様々な形状に製造されているが、代表的形状としては、円筒形および角形が挙げられ、正極板と負極板との間に絶縁体であるセパレータを介在して形成された電極組立体と、電解液とを共にケースに収容し、ケースにキャッププレートを設置して構成される。もちろん、電極組立体には正極端子および負極端子が連結され、これはキャッププレートを通して外部に露出または突出する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、釘のような針状体によって貫通したとき、電極間短絡で発生する熱を減少させて安全を図ることができる２次電池を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による２次電池は、電極組立体、前記電極組立体を収容するケース、前記ケースの開口を密封するキャッププレート、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集電端子、前記キャッププレートの上に位置した締結プレート、前記締結プレートの少なくとも一領域に位置する絶縁部材、および前記締結プレートの上に位置し、前記集電端子に連結される端子プレートを含む。
【０００６】
前記締結プレートは前記キャッププレートと前記端子プレートとの間に配置され、前記キャッププレート及び前記端子プレートに接触して電気的に連結されることができる。
【０００７】
前記絶縁部材は前記キャッププレートに接触する前記締結プレートの一面に位置できる。
【０００８】
前記絶縁部材は前記締結プレートに直接形成されることができる。
【０００９】
前記絶縁部材は前記キャッププレートに直接形成されることができる。
【００１０】
前記絶縁部材は前記端子プレートに直接形成されることができる。
【００１１】
前記締結プレートはプレートを含み、前記絶縁部材は前記プレートに隣接して連結されることができる。
【００１２】
前記絶縁部材は電気的に絶縁性物質を含むことができる。
【００１３】
前記締結プレートの貫通ホールを有し、前記集電端子は前記貫通ホールを貫通することができる。前記絶縁部材は前記締結プレートの貫通ホールおよび水平周縁の間の締結プレートの一面から延長されることができる。前記絶縁部材は前記貫通ホールおよび締結プレートの第１角部領域の間の前記締結プレートの一面から延長されることができる。前記キャッププレートは溝を有し、前記締結プレートは前記溝に受容され、前記第１角部領域から離隔した前記締結プレートの第２角部領域から突出する突起を含むことができる。前記絶縁部材は前記締結プレートの一面上で前記貫通ホールを囲むことができる。前記絶縁部材は円形であり、前記貫通ホールと同心円をなすことができる。
【００１４】
前記絶縁部材は前記締結プレートの上にコーティングされることができる。
【００１５】
前記絶縁部材は前記端子プレートに接触する前記締結プレートの一面上に位置できる。
【００１６】
本発明による２次電池は、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他の集電端子、前記他の集電端子に結合した他の端子プレート、および前記キャッププレートと他の端子プレートの間に位置した絶縁プレートをさらに含むことができる。
【００１７】
前記絶縁部材は前記締結プレートの一面の一領域に形成され、前記一面の他の領域には形成されないことがある。前記締結プレートの一面は前記キャッププレートまたは端子プレートのうちのいずれか一つに接触し、前記絶縁部材は前記締結プレートの一面の反対面である前記キャッププレートおよび端子プレートのうち、残り一つと接触する他面に形成されないことがある。
【００１８】
前記絶縁部材は前記キャッププレートに接触する前記締結プレートの少なくとも一領域および前記端子プレートに接触する前記締結プレートの少なくとも一領域の上に位置できる。
【００１９】
本発明による２次電池は、内部空間に電極組立体を収容するケース、前記ケースに結合して前記ケースを密封するキャッププレート、前記電極組立体に結合した集電板、前記集電板に結合して前記キャッププレートの上部に突出した集電端子、および前記キャッププレートの上部に位置する締結プレート、前記締結プレートの上部に形成されて前記集電端子と結合した端子プレートを含み、前記締結プレートの少なくとも一面には絶縁層が形成されることができる。
【００２０】
ここで、前記絶縁層は、前記締結プレートが前記キャッププレートと接する面または前記締結プレートが前記端子プレートと接する面の一部に形成されることができる。
【００２１】
そして、前記絶縁層は前記締結プレートと別途備えて結合したり、前記締結プレートにコーティングされて形成されることができる。
【００２２】
また、前記絶縁層は前記締結プレートの内部に形成された前記集電端子によって貫通する貫通ホールを中心に前記締結プレートの長辺に向かうように形成されることができる。
【００２３】
また、前記絶縁層は前記締結プレートの内部に形成された前記集電端子によって貫通する貫通ホールを中心に前記締結プレートの角部に向かうように形成されることができる。
【００２４】
また、前記絶縁層は前記締結プレートの内部に形成された前記集電端子によって貫通する貫通ホールを中心に囲みつつ形成されることができる。
【００２５】
また、前記絶縁層は前記締結プレートの内部に形成された前記集電端子によって貫通する貫通ホールを中心に同心円の形態に形成されることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明による２次電池は、第１端子を構成する端子プレートとキャッププレートとの間に締結プレートを形成する場合において、締結プレートの一部領域に絶縁層を形成して電流の経路を制限することによって、針状体などによって２次電池が貫通して電気的短絡が発生しても電流量を減らし発生する熱を減らして使用者の安全を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態による２次電池の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による２次電池の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による２次電池においてキャッププレートに第１結合プレートが結合した形状を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態による２次電池に使用される第１結合プレートがキャッププレートと接する面を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態による２次電池の組み立て方法を説明するための説明図である。
【図６】本発明の一実施形態による２次電池の組み立て方法を説明するための説明図である。
【図７】本発明の一実施形態による２次電池の組み立て方法を説明するための説明図である。
【図８】本発明の一実施形態による２次電池の組み立て方法を説明するための説明図である。
【図９】本発明の他の実施形態による２次電池に使用される第１結合プレートがキャッププレートと接する面を示す斜視図である。
【図１０】本発明のまた他の実施形態による２次電池に使用される第１結合プレートがキャッププレートと接する面を示す斜視図である。
【図１１】本発明のまた他の実施形態による２次電池のうち、締結プレートを示す斜視図である。
【図１２】本発明のまた他の実施形態による２次電池のうち、キャッププレートを示す斜視図である。
【図１３】本発明のまた他の実施形態による２次電池のうち、締結プレートに結合する端子プレートを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるよう、本発明の望ましい実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
以下、本発明の一実施形態による２次電池の構成について説明する。
【００３０】
図１は本発明の一実施形態による２次電池の斜視図である。図２は本発明の一実施形態による２次電池の断面図である。図３は本発明の一実施形態による２次電池においてキャッププレートに第１結合プレートが結合した形状を示す斜視図である。図４は本発明の一実施形態による２次電池に使用される第１結合プレートがキャッププレートと接する面を示す斜視図である。
【００３１】
図１乃至図４を参照すれば、本発明の一実施形態による２次電池１００は電極組立体１１０、第１端子または第１集電体１２０、第２端子または第２集電体１３０、ケース１４０およびキャップ組立体１５０を含む。
【００３２】
電極組立体１１０は薄い板形状あるいは膜形状に形成された第１電極板１１１、セパレータ１１３、および第２電極板１１２の積層体を巻き取ったり重ねて形成する。ここで、第１電極板１１１は正極として動作することができ、第２電極板１１２は負極として動作することができる。もちろん、当業者の選択により第１電極板１１１および第２電極板１１２は互いに極性を逆にして配置されることもできる。
【００３３】
第１電極板１１１はアルミニウムのような金属箔で形成された第１電極集電体に遷移金属酸化物などの第１電極活物質を塗布することによって形成され、第１活物質が塗布されない領域である第１電極無地部１１１ａを含む。第１電極無地部１１１ａは第１電極板１１１と外部との間の電流の流れる通路を提供する。一方、本発明にて第１電極板１１１の材質を限定するものではない。
【００３４】
第２電極板１１２は銅またはニッケルのような金属箔で形成された第２電極集電体に黒鉛または炭素などの第２電極活物質を塗布することによって形成され、第２活物質が塗布されない領域である第２電極無地部１１２ａを含む。前記第２電極無地部１１２ａは第２電極板１１２と外部の間の電流の流れる通路を提供する。一方、本発明において第２電極板１１２の材質を限定するものではない。
【００３５】
前記セパレータ１１３は第１電極板１１１と第２電極板１１２との間に位置して短絡を防止し、リチウムイオンの移動を可能にする役割を果たす。セパレータ１１３はポリエチレンやポリプロピレンやポリエチレンとポリプロピレンの複合フィルムからなることができる。一方、本発明においてセパレータ１１３の材質を限定するものではない。
【００３６】
以上のような電極組立体１１０の両側端部には第１電極板１１１と第２電極板１１２のそれぞれに電気的に連結される第１端子１２０および第２端子１３０が結合する。
【００３７】
このような電極組立体１１０は実質的に電解液と共にケース１４０に収納される。電解液はＥＣ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＰＣ（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＤＥＣ（ｄｉｅｔｈｙｌ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＥＭＣ（ｅｔｈｙｌ  ｍｅｔｈｙｌ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＤＭＣ（ｄｉｍｅｔｈｙｌ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ）のような有機溶媒にＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４のようなリチウム塩を加えたものからなることができる。また、電解液は液体、固体またはゲル状であり得る。
【００３８】
第１端子１２０は金属またはその等価物からなり、第１電極板１１１と電気的に連結される。第１端子１２０は第１集電板１２１、第１集電端子１２２および第１端子プレート１２３を含む。
【００３９】
第１集電板１２１は電極組立体１１０の一側端部に突出した第１電極無地部１１１ａと接触して結合する。第１集電板１２１は第１電極無地部１１１ａと溶接を通して結合することができる。第１集電板１２１は第１電極無地部１１１ａに沿って形成された垂直領域とこれに対してほぼ９０度を維持するように形成された水平領域を有するように形成され、水平領域には端子ホール１２１ａが形成される。端子ホール１２１ａには第１集電端子１２２の一部が挿入結合する。第１集電板１２１はアルミニウムまたはアルミニウム合金で製造される。ただし、本発明において第１集電板１２１の材質を限定するものではない。
【００４０】
第１集電端子１２２はキャッププレート１５１を貫通して上部に一定の長さ突出および延長され、またキャッププレート１５１の下部で第１集電板１２１と電気的に連結される。第１集電端子１２２は第１集電板１２１と同様に、アルミニウムまたはアルミニウム合金で製造されることができるが、本発明はこれに限定されるものではない。第１集電端子１２２は第１集電板１２１の水平方向に沿って延長形成されるフランジ部１２２ａ、上部に突出して第１端子プレート１２３と結合するリベッティング部１２２ｂ、リベッティング部１２２ｂの周縁に沿って形成された結合部１２２ｃを含む。
【００４１】
フランジ部１２２ａは第１集電板１２１に沿って水平方向に形成される。そして、フランジ部１２２ａは一部領域で垂直方向に突出して第１集電板１２１の端子ホール１２１ａに挿入される。また、端子ホール１２１ａの周辺で溶接が行われ、第１集電端子１２２が第１集電板１２１と結合することができる。
【００４２】
リベッティング部１２２ｂはフランジ部１２２ａから上側に突出して形成される。リベッティング部１２２ｂは第１端子プレート１２３を貫通して形成された状態でリベッティングされて第１集電端子１２２を第１端子プレート１２３と機械的及び電気的に結合させる。また、リベッティング部１２２ｂの周縁に沿って溶接が行われて結合部１２２ｃが形成されることによって、リベッティング１２２ｂの結合をさらに安定的に維持できる。
【００４３】
第１端子プレート１２３はアルミニウムまたはアルミニウム合金で構成される。第１端子プレート１２３は端子ボディーを基本にして、上部から陥没した形状からなる傾斜面１２３ａを有する。第１集電端子１２２のリベッティング部１２２ｂがリベッティングされるとき、リベッティング部１２２ｂは傾斜面１２３ａに沿って容易に圧着して変形でき、その結果、リベッティング部１２２ｂと面接触を通して結合面積を高めることができる。したがって、第１端子プレート１２３は第１集電端子１２２と機械的及び電気的に連結される。
【００４４】
一方、後述のように、第１端子プレート１２３とキャッププレート１５０との間には締結プレート１５５が形成される。したがって、第１端子プレート１２３とキャッププレート１５０は電気的に同一の第１極性を有することになる。また、このとき、締結プレート１５５に形成された絶縁層または絶縁部材１５６の位置および面積により第１端子プレート１２３およびキャッププレート１５０の間を流れる電流の量が制御され、針状体などによる電極間短絡時に発熱する熱を減らすことができる。
【００４５】
第２端子１３０は第１端子１２０と対応して同じ形状で構成される。第２端子１３０は電極組立体１１０の第２電極板１１２と電気的に連結される。第２端子１３０は第２集電板１３１、第２集電端子１３２および第２端子プレート１３３を含むことができる。
【００４６】
第２集電板１３１は銅または銅合金からなることができるが、本発明にてこれらの材質を限定するものではない。第２集電板１３１はほぼ‘Ｌ’字状からなり、電極組立体１１０の第２電極板１１２と結合する。また、第２集電板１３１は端子ホール１３１ａを備えて、第２集電端子１３２が挿入されて第２集電板１３１に溶接されるようにできる。
【００４７】
第２集電端子１３２は第２集電板１３１に連結され、キャッププレート１５５の上部まで突出し、第２集電端子１３２に対応するようにフランジ部１３２ａ、リベッティング部１３２ｂおよび結合部１３２ｃを含む。
【００４８】
第２端子プレート１３３は第２集電端子１３２と結合し、傾斜面１３３ａを通じて第２集電端子１３２のリベッティング部１３２ｂとの結合力を高めることができる。一方、第２端子プレート１３３は下部に絶縁プレート１５７を通じてキャッププレート１５１と結合する。したがって、第２極性を有する第２端子プレート１３３は第１極性を有するキャッププレート１５１と電気的に分離され、通常、電極間の短絡が防止される。
【００４９】
ケース１４０はアルミニウム、アルミニウム合金またはニッケルめっきをしたスチールのような導電性金属で形成され、電極組立体１１０、第１端子１２０および第２端子１３０が挿入安着できる開口部が形成されたほぼ六面体状からなる。図２では、ケース１４０とキャッププレート１５１とが結合した状態で示されているので、開口部が示されていないが、開口部は、キャッププレート１５１と接する周りの部分が実質的に開放された部分である。本発明の一実施形態による２次電池１００では、第１端子１２０がキャッププレート１５１およびケース１４０に電気的に連結されて、ケース１４０は第１端子１２０のような第１極性を有することができる。また、ケース１４０の内面は基本的に絶縁処理され、第２極性を有する電極組立体１１０の第２無地部１１２ａまたは第２端子１３０が流動によって接触するようになっても電気的に独立できる。したがって、通常、電気的短絡が発生することが防止される。
【００５０】
キャップ組立体１５０はケース１４０に結合する。キャップ組立体１５０は具体的にキャッププレート１５１、締結プレート１５５、コーティング層１５６および絶縁プレート１５７を含む。また、キャップ組立体１５０はガスケット１５２、キャップ１５３、安全ベント１５４、および絶縁部材１５８をさらに含んで構成される。
【００５１】
キャッププレート１５１はケース１４０の開口を密封し、ケース１４０と同じ材質で形成されることができる。また、一例として、キャッププレート１５１はレーザ溶接方式でケース１４０に結合されることができる。ここで、キャッププレート１５１は第１端子１３０と電気的に連結されるので、キャッププレート１５１およびケース１４０は同一の第１極性を有する。
【００５２】
シールガスケット１５２は絶縁性材質で第１集電端子１２２および第２集電端子１３２のそれぞれとキャッププレート１５１との間に形成されて、第１集電端子１２２および第２集電端子１３２のそれぞれとキャッププレート１５１との間を密封させる。このようなシールガスケット１５２は外部の水分が２次電池１００の内部に侵入できないようにしたり、２次電池１００の内部に収容された電解液が外部に流出できないようにする。
【００５３】
キャップ１５３はキャッププレート１５１の電解液注入口１５１ａを密封し、安全ベント１５４はキャッププレート１５１のベントホール１５１ｂに設置され、設定された圧力で開放されるように切欠１５４ａが形成されることができる。
【００５４】
締結プレート１５５はキャッププレート１５１と第１端子プレート１２３との間に形成される。締結プレート１５５はキャッププレート１５１と同じ材質、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金を利用して形成されることができるが、本発明にてこれらの材質を限定するものではない。
【００５５】
また、締結プレート１５５は締結突起１５５ａを備え、キャッププレート１５１にはこれに相応する位置に締結溝１５１ｃが形成される。したがって、締結プレート１５５はキャッププレート１５１と結合時に締結突起１５５ａが締結溝１５１ｃに挿入されるように結合する。よって、締結プレート１５５はキャッププレート１５１と安定的に結合することができ、製造または使用中に締結プレート１５５が流動されることが防止できる。また、締結プレート１５５の内部に形成された貫通ホール１５５ｂは第１集電端子１２２およびガスケット１５２によって貫通し、第１集電端子１２２は上部の第１端子プレート１２３と結合することができる。
【００５６】
このように形成された締結プレート１５５は第１端子プレート１２３およびキャッププレート１５１と同一の第１極性を有することになり、その間で電流が移動できる経路を提供する。
【００５７】
絶縁層または絶縁部材１５６は締結プレート１５５の一面、または締結プレート１５５の一領域に位置および／または形成される。より具体的に、絶縁層１５６は、図４に示されているように、締結プレート１５５が前記キャッププレート１５１と接触するようになる第１面にだけ位置および／または形成されることができる。ただし、当業者の選択により絶縁層４５６は、図１１に示されているように、第１面と反対である、締結プレート４５５が第１端子プレート１２３と接触するようになる第２面にだけ位置および／または形成されることも可能である。
【００５８】
ここで、絶縁層１５６は締結プレート１５５の一面の一領域にだけ形成され、この一面の他の領域には形成されない。
【００５９】
さらに、締結プレート１５５の一面はキャッププレート１５１または端子プレート１２３のうちいずれか一つに接触し、絶縁層１５６は締結プレート１５５の一面の反対面であるキャッププレート１５１および端子プレート１２３のうち、残り一つと接触する他面には形成されないこともある。
【００６０】
また、絶縁層１５６はキャッププレート１５１に接触する締結プレート１５５の少なくとも一領域および端子プレート１２３に接触する締結プレート１５５の少なくとも一領域の上に位置および／または形成されることができる。言い換えれば、絶縁層１５６は締結プレート１５５の両面（つまり、上面および下面）にそれぞれ位置および／または形成されることができる。
【００６１】
絶縁層１５６は締結プレート１５５の貫通ホール１５５ｂを中心に締結プレート１５５の一側の長辺に向かって垂直方向に形成されることができる。つまり、図４に示されているように、絶縁層１５６は貫通ホール１５５ｂの一側の周りから締結プレート１５５の長辺の周りにまで延長形成されることができる。また、絶縁層１５６はほぼ円形であり、貫通ホール１５５ｂと同心円をなす。
【００６２】
絶縁層１５６は電気的に絶縁性のある材質で形成され、締結プレート１５５とキャッププレート１５１との間の電流が流れる断面積を制御する。つまり、絶縁層１５６は電流経路で抵抗成分を増加させて電流が流れることを妨害する。したがって、針状体がケース１４０を貫通し、電気的短絡が発生して多くの電流が流れるとき、締結プレート１５５とキャッププレート１５１との間を流れる電流は絶縁層１５６によって減少することになる。したがって、電気的短絡時に電流の流れによって発生する熱を減少させることが可能であり、よって、使用者の安全を図ることができる。
【００６３】
このような絶縁層１５６を別途の独立した構成で用意して締結プレート１５５に位置および／または結合することができ、締結プレート１５５上にコーティング方法を通して直接形成することも可能である。一例として、絶縁層５５６は、図１２に示されているように、締結プレート１５５に接触するキャッププレート５５１に位置したり、またはコーティング方式によって直接形成されることができる。また、絶縁層６５６は、図１３に示されているように、締結プレート６５５に接触する第１端子プレート６２３に位置し、またはコーティング方式によって直接形成されることができる。
【００６４】
絶縁プレート１５７は第２端子プレート１３３とキャッププレート１５１との間に形成される。絶縁プレート１５７は締結プレート１５５と対応する同じ形状を有するように形成できる。ただし、絶縁プレート１５７は電気的に絶縁される材質で形成され、第２極性を有する第２端子プレート１３３が第１極性を有するキャッププレート１５１と電気的に分離するようにする。したがって、通常、電極間短絡が発生することが防止される。
【００６５】
絶縁部材１５８はキャッププレート１５１と密着する。さらに、絶縁部材１５５はガスケット１５２にも密着できる。このような絶縁部材１５５は第１端子プレート１２３および第２端子プレート１３３をキャッププレート１５１に密着して結合させる。特に、絶縁部材１５８は第２集電板１３１とキャッププレート１５１との間、前記ケース１４０と第２集電板１３１との間に形成されて、不必要な電気的短絡の発生を防止する。
【００６６】
以上のようにして、本発明の一実施形態による２次電池１００は、第１端子１２０を構成する端子プレート１２３とキャッププレート１５１との間に締結プレート１５５を形成するにあたり、締結プレート１５５がキャッププレート１５１に接する面に絶縁層１５６を形成して電流の経路を制限することによって、針状体などが２次電池１００が貫通して電気的短絡が発生しても電流量を減らして発生する熱を減らし、使用者の安全を図ることができる。
【００６７】
以下、本発明の一実施形態による２次電池の組み立て方法について説明する。
【００６８】
図５乃至図８は本発明の一実施形態による２次電池の組み立て方法を説明するための順次説明図である。
【００６９】
まず、図５を参照すれば、第１集電端子１２２がキャッププレート１５１に結合する。第１集電端子１２２のリベッティング部１２２ｂはガスケット１５２と共にキャッププレート１５１を貫通してキャッププレート１５１の上面とほぼ垂直な形態に突出する。このとき、リベッティング部１２２ｂはガスケット１５２によってキャッププレート１５１と電気的に分離できる。また、キャッププレート１５１の表面には締結溝１５１ｃが形成されており、以降、締結溝１５１ｃは締結プレート１５５の下面に対応して形成された締結突起１５５ａと結合する。
【００７０】
次に、図６を参照すれば、第１集電端子１２２に締結プレート１５５が結合する。締結プレート１５５には締結突起１５５ａが形成されており、締結突起１５５ａがキャッププレート１５１の締結溝１５１ｃと結合する。したがって、締結プレート１５５はキャッププレート１５１の上面で１集電端子１２２を中心に回転しないように固定されることができる。
【００７１】
また、締結プレート１５５がキャッププレート１５１と接する第１面には前述のように、絶縁層１５６が形成されている。したがって、締結プレート１５５とキャッププレート１５１との間の電流は絶縁層１５６によって減少することができ、よって、短絡発生時に発生する熱を減らすことができる。
【００７２】
図７を参照すれば、第１端子プレート１２３が第１集電端子１２２に結合する。言い換えれば、第１端子プレート１２３はほぼ中央に貫通ホール１２３ｂが形成されているが、貫通ホール１２３ｂに第１集電端子１２２が貫通して結合する。もちろん、このとき、第１端子プレート１２３は締結プレート１５５に密着する。したがって、締結プレート１５５によって第１端子プレート１２３とキャッププレート１５１は電気的に連結される。
【００７３】
図８を参照すれば、次に第１集電端子１２２のリベッティング部１２２ｂはリベッティングツールによってリベッティングされる。このとき、リベッティング部１２２ｂは第１端子プレート１２３の傾斜面１２３ａに沿ってリベッティングされる。したがって、リベッティング部１２２ｂは第１端子プレート１２３の傾斜面１２３ａによって形成された空間内部に形成される。よって、第１集電端子１２２のリベッティング部１２２ｂは第１端子プレート１２３に電気的及び機械的に強く固定される。
【００７４】
次に、第１集電端子１２２のリベッティング部１２２ｂと第１端子プレート１２３との境界に沿って溶接が行われ、その結果、結合部１２２ｃが形成される。リベッティング部１２２ｂと第１端子プレート１２３との境界はリベッティングの結果で円形状をなしながら形成されることができる。この場合、溶接は境界に沿って円周溶接方式を利用してなることができる。溶接によって形成された結合部１２２ｃはリベッティング部１２２ｂと第１端子プレート１２３とを機械的及び電気的により完全に結合させる。よって結果的に、リベッティング部１２２ｂを有する第１集電端子１２２が第１端子プレート１２３と安定的に結合する。
【００７５】
また、別途に示していないが、第２集電端子１３２と第２端子プレート１３３との間でも同様にリベッティングおよび溶接工程が行われ、第２集電端子１３２と第２端子プレート１３３とを安定的に結合させることができる。また、以降ではキャッププレート１５１をケース１４０に溶接を通して結合させ、キャッププレート１５１の電解液注入孔１５１ａを通じてケース１４０の内部に電解液を注入し、キャップ１５３を通じて電解液注入孔１５１ａを詰める工程がさらに行われる。
【００７６】
以下、本発明の他の実施形態による２次電池の構成について説明する。
【００７７】
図９は本発明の他の実施形態による２次電池に使用される第１結合プレートがキャッププレートと接する面を示す斜視図である。
【００７８】
図９を参照すれば、本発明の他の実施形態による２次電池は締結プレート２５５および絶縁層２５６を含む。締結プレート２５５および絶縁層２５６の構成以外の他の構成は前述の実施形態と同様であるので、以下、締結プレート２５５および絶縁層２５６を中心に説明する。
【００７９】
絶縁層２５６は締結プレート２５５の貫通ホール１５５ｂを中心に一側の角部に向かって延長されるように形成されることができる。特に、絶縁層２５６は締結プレート２５５の締結突起１５５ａが形成されない角部に向かって延長されるように形成されることができる。締結突起１５５ａの段差を考慮すれば、絶縁層２５６を締結突起１５５ａが形成されない領域に形成するとき、締結プレート２５５により容易に安定的に結合することができる。
【００８０】
また、本発明の他の実施形態による２次電池は、絶縁層２５６の位置を締結突起１５５ａが形成されない角部に向かうように配列することによって、締結面積をさらに増加させて電極間短絡時に電流量をさらに減らし、発生する熱を減らすことができる。
【００８１】
以下、本発明のまた他の実施形態による２次電池の構成について説明する。
【００８２】
図１０は本発明の更なる他の実施形態による２次電池に使用される第１結合プレートがキャッププレートと接する面を示す斜視図である。
【００８３】
図１０を参照すれば、本発明の更なる他の実施形態による２次電池は締結プレート３５５および絶縁層３５６を含む。本実施形態も他の構成は前述の実施形態と同様であるので、以下、締結プレート３５５および絶縁層３５６を中心に説明する。
【００８４】
絶縁層３５６は締結プレート３５５の貫通ホール１５５ｂを囲むように形成されることができる。より具体的には、絶縁層３５６は貫通ホール１５５ｂを中心に同心円を有する形状からなることができる。したがって、絶縁層３５６は相対的に電流が密集することができる貫通ホール１５５ｂの周辺に電流が流れることを遮断して、電流をより効率的に遮断することができる。
【００８５】
したがって、本発明のまた他の実施形態による２次電池は、絶縁層３５６を締結プレート３５５の貫通ホール１５５ｂの周辺に形成することによって、電流量をより減らし短絡時に発生する熱を効率的に減らすことができる。
【００８６】
以上の説明は、本発明による２次電池を実施するための一つの実施形態に過ぎないものであって、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲において請求するように、本発明の要旨を逸脱することなく当該発明の属する分野で通常の知識を有する者であれば、誰でも多様な変更実施が可能な範囲にまで本発明の技術的精神が含まれる。
【符号の説明】
【００８７】
１００  ２次電池
１１０  電極組立体
１２０  第１端子
１２１  第１集電板
１２２  第１集電端子
１２３  第１端子プレート
１３０  第２端子
１３１  第２集電板
１３２  第２集電端子
１３３  第２端子プレート
１４０  ケース
１５０  キャップ組立体
１５１  キャッププレート
１５２  ガスケット
１５５、２５５、３５５  締結プレート
１５６、２５６、３５６  絶縁層
１５７  絶縁プレート
１５８  絶縁部材
【図１】
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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２】
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