(57)【要約】  二次バッテリー用の安全性キット。  二次バッテリー用の電極アセンブリーの対向する主要表面に取り付ける、シート形状の安全性キットを開示する。この安全性キットは、該電極アセンブリーのカソード端子に電気的に接続された一群の金属シート、該電極アセンブリーのカソード端子に電気的に接続された別の一群の金属シート、及び該2金属シート群の間に配置された絶縁シートを包含する。該金属シート群の一方の該金属シートが、該金属シートの下側末端で互いに相互接続され、該金属シートの該下側末端を相互接続している該下側末端相互接続部分が、該金属シートの幅より小さな幅を有し、該相互接続された金属シートの下側末端角部が、該金属シートの、互いに相互接続されていない下側末端角部より大きい。
2009543317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次バッテリー用の電極アセンブリーの対向する主要表面に取り付けたシート形状の安全性キットであって、
前記電極アセンブリーのカソード端子に電気的に接続された一群の金属シート(シートＡ)と、
前記電極アセンブリーのカソード端子に電気的に接続された別の一群の金属シート(シートＢ)と、及び
前記二つの金属シート群の間に配置された絶縁シートを備えてなり、
前記金属シート群の一方の前記金属シート(前記シートＡまたは前記シートＢ)が、前記金属シートの下側末端で互いに相互接続され、
前記金属シートの前記下側末端を相互接続している前記下側末端相互接続部分が、前記金属シートの幅より小さな幅を有し、
前記相互接続された金属シート(前記シートＡまたは前記シートＢ)の下側末端角部が、前記金属シート(前記シートＢまたは前記シートＡ)の、互いに相互接続されていない下側末端角部より大きい、安全性キット。
【請求項２】
前記シートＡが、活性材料を塗布していないアルミニウムホイルで製造されてなり、
前記シートＢが、活性材料を塗布していない銅ホイルで製造されてなる、請求項１に記載の安全性キット。
【請求項３】
前記シートＢの下側末端が、互いに相互接続されている、請求項２に記載の安全性キット。
【請求項４】
前記金属シートの下側末端角部が丸められている、請求項１に記載の安全性キット。
【請求項５】
前記シートＢの前記下側末端角部が、前記シートＡの前記下側末端角部の半径より小さな半径を有する丸い形状に構築されてなる、請求項３に記載の安全性キット。
【請求項６】
前記下側末端相互接続部分の幅が、前記金属シートの幅の60〜90％である、請求項１に記載の安全性キット。
【請求項７】
前記シートＢの前記下側末端角部が、前記シートＡの前記下側末端角部より約1 mm〜6mm大きいものである、請求項５に記載の安全性キット。
【請求項８】
前記絶縁シートが、前記電極アセンブリーのセパレータの熱収縮性よりも小さい熱収縮性を有する非多孔質材料から製造されてなる、請求項１に記載の安全性キット。
【請求項９】
予め決められたサイズを有する第二絶縁シートをさらに備えてなり、
前記第二絶縁シートが、前記安全性キットの縦方向で、前記下側末端相互接続部分が前記電極アセンブリーと接触するように、前記下側末端相互接続部分の表面において取り付けられてなる、請求項１に記載の安全性キット。
【請求項１０】
前記第二絶縁シートが、前記二つの金属シート群の間に配置された前記絶縁シート(第一絶縁シート)と同じ材料から製造されている、請求項９に記載の安全性キット。
【請求項１１】
バッテリーケース中に密封状態で取り付けた電極アセンブリーを包含してなり、
前記電極アセンブリーが、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の安全性キットにより覆われてなる、リチウム二次バッテリー。
【請求項１２】
前記電極アセンブリーが、積重または積重／折り曲げ型電極アセンブリーであり、
前記安全性キットの金属シートが、前記電極アセンブリーの電極タップが接続されている電極リード線にそれぞれ接続されてなる、請求項１１に記載のリチウム二次バッテリー。
【請求項１３】
前記バッテリーケースが、金属層および樹脂層を包含するラミネートシートから構成されてなる小袋形ケースである、請求項１１に記載のリチウム二次バッテリー。
【請求項１４】
前記安全性キットが、前記電極アセンブリーを覆っており、下側末端で互いに相互接続されている前記金属シートが外側に露出するようになっている、請求項１１に記載のリチウム二次バッテリー。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、二次バッテリー用の安全性キットに関し、より詳しくは、二次バッテリー用の電極アセンブリーの対向する主要表面に取り付けた安全性キットであって、該電極アセンブリーのカソード端子に電気的に接続された一群の金属シート、該電極アセンブリーのカソード端子に電気的に接続された別の一群の金属シート、及び該2金属シート群の間に配置された絶縁シートを包含し、該金属シート群の一方の該金属シートが、該金属シートの下側末端で互いに相互接続され、該金属シートの該下側末端を相互接続している該下側末端相互接続部分が、該金属シートの幅より小さな幅を有し、該相互接続された金属シートの下側末端角部が、該金属シートの、互いに相互接続されていない下側末端角部より大きい、安全性キットに関する。
【発明の背景】
【０００２】
可動装置が益々多く開発され、そのような可動装置の需要が増加するにつれて、それらの可動装置用のエネルギー源としてバッテリーの需要も急速に増加している。また、様々な必要性に対応するバッテリーに多くの研究がなされている。
【０００３】
バッテリーの形状に関して、携帯電話のような製品に応用するのに十分に薄いプリズム形二次バッテリーまたは小袋形二次バッテリーの需要が非常に高い。バッテリー用の材料に関しては、高エネルギー密度、高放電電圧、及び高出力安定性を有するリチウム二次バッテリー、例えばリチウムイオンバッテリー及びリチウムイオン重合体バッテリー、の需要が非常に高い。
【０００４】
図1は、典型的な従来の小袋形二次バッテリーの一般的な構造を示す分解組立図である。
【０００５】
図１に関して、小袋形二次バッテリー100は、電極アセンブリー300、電極アセンブリー300から伸びる電極タップ310及び320、電極タップ310及び320にそれぞれ溶接された電極リード線410及び420、及び電極アセンブリー300を受け容れるためのバッテリーケース200を包含する。
【０００６】
電極アセンブリー300は、互いに積み重ねたカソード及びアノードを備えてなる発電素子であり、それぞれのカソードとアノードの間にセパレータが配置されている。電極アセンブリー300は、積重構造または積重／折り曲げ構造に構築されている。電極タップ310及び320は、電極アセンブリー300の対応する電極プレートから伸びている。電極リード線410及び420は、電極アセンブリー300のそれぞれの電極プレートから伸びている複数の電極タップ310及び320に、例えば溶接により電気的に接続されている。電極リード線410及び420は、バッテリーケース200の外側に部分的に露出している。電極リード線410及び420の上側及び下側表面には、バッテリーケース200と電極リード線410及び420との間の密封性を改良し、同時に、バッテリーケース200と電極リード線410及び420との間を電気的に隔離するための絶縁性フィルム430が部分的に取り付けられている。
【０００７】
バッテリーケース200は、アルミニウムラミネートシートから製造されている。バッテリーケース200は、電極アセンブリー300を受け容れるための空間を有する。バッテリーケース200は、一般的に小袋の形状に形成される。電極アセンブリー300が、図１に示すような積重型電極アセンブリーである場合、複数のアノードタップ310及び複数のカソードタップ320が電極リード線410及び420にそれぞれ連結されるように、バッテリーケース200の内側上側末端は、電極アセンブリー300から間隔を置いて配置されている。
【０００８】
上記の構造を有する小袋形二次バッテリー100では、電極アセンブリー300が、機械的強度が低いバッテリーケース中に取り付けられている。その結果、外部の衝撃がバッテリーに加えられるか、またはバッテリーを落下させた時、小袋形二次バッテリー100が容易に変形し、バッテリーの変形により、バッテリーの内側で短絡が起こる可能性が高い。特に、バッテリーケース200の下側末端角部は弱く、従って、バッテリーケース200の下側末端角部に強い衝撃が加えられるか、またはバッテリーケース200の下側末端角部のどれか一つを下にしてバッテリーが落下すると、バッテリーの内側で短絡が起こる可能性がさらに高くなる。
【０００９】
従って、よく起こることであるが、針状の物体がバッテリー中に貫通する結果、ならびにバッテリーの落下及び振動により、バッテリーの内側で短絡が起こるために引き起こされる、急激な電流の流れ及びバッテリーの発火または爆発を阻止し、バッテリーの安全性をより効率的に確保する技術が非常に強く求められている。
【発明の概要】
【００１０】
従って、本発明は、上記の問題及び他の、これまで未解決の問題を解決するためになされたものである。
【００１１】
具体的には、本発明の目的は、バッテリーの落下によりバッテリー内部で起こる短絡、及び針状物体をバッテリーに押し付けるか、またはバッテリー中に貫通させることによりバッテリー内部で起こる短絡を防止し、それによって、バッテリーの安全性を改良することができる、安全性キットを提供することである。
【００１２】
本発明の別の目的は、バッテリーの角部のどれか一つを下にしてバッテリーを落下させた時でも、バッテリーの安全性をさらに改良することができる、安全性キットを提供することである。
【００１３】
本発明のさらに別の目的は、上記の安全性キットを包含するリチウム二次バッテリーを提供することである。
【発明の詳細な説明】
【００１４】
本発明の一態様で、上記の、及び他の目的は、二次バッテリー用の電極アセンブリーの対向する主要表面に取り付けたシート形状の安全性キットであって、該電極アセンブリーのカソード端子に電気的に接続された一群の金属シート(シートＡ)、該電極アセンブリーのカソード端子に電気的に接続された別の一群の金属シート(シートＢ)、及び該2金属シート群の間に配置された絶縁シートを備えてなり、該金属シート群の一方の該金属シート(シートＡまたはシートＢ)が、該金属シートの下側末端で互いに相互接続され、該金属シートの該下側末端を相互接続している該下側末端相互接続部分が、該金属シートの幅より小さな幅を有し、該相互接続された金属シート(シートＡまたはシートＢ)の下側末端角部が、該金属シート(シートＢまたはシートＡ)の、互いに相互接続されていない下側末端角部より大きい、安全性キットを提供することにより、達成される。
【００１５】
二次バッテリーは、優れた性能を有するが、安全性に関連する問題がある。例えば、外部物体、例えば針状物体、がバッテリーに押し付けられるか、またはバッテリー中に貫通すると、バッテリーのカソードがバッテリーのアノードと接触し、それによって、バッテリー中で短絡が生じる。バッテリー中で短絡が起こると、電極活性材料の反応により、バッテリーの温度が急激に上昇する。特に、バッテリー中で短絡が起きると、導電率が低いカソード活性材料、例えばリチウム遷移金属酸化物、が大量の熱を発生する。その結果、バッテリーは発火または爆発することがある。
【００１６】
他方、本発明の安全性キットを電極アセンブリーの対向する主要表面に取り付けた場合、針状物体がバッテリーに押し付けられるか、またはバッテリー中に貫通すると、安全性キットの金属シートが先ず互いに接触し、従って、バッテリー中で短絡が起こり、電気的伝導が起こる。しかし、安全性キットの金属シートには電極活性材料が塗布されていない。その結果、短絡により発生する熱の量は、比較的小さく、従って、バッテリーの安全性が改良される。
【００１７】
そのような短絡を起こすために、上記のように、安全性キットの、電極活性材料が塗布されていない2群の金属シートを、バッテリーのカソード及びアノード端子に接続し、それらの2群の金属シート間に絶縁性シートを配置する。
【００１８】
従って、本発明の安全性キットは、電極アセンブリーの対向する主要表面を覆い、2群の金属シートは電極アセンブリーのカソード及びアノードにそれぞれ接続されており、従って、針状物体がバッテリー中に貫通すると、安全性キットは、バッテリー中で極めて小さな短絡を引き起こし、それによって、バッテリーの発火または爆発が防止される。
【００１９】
さらに、安全性キットは、電極アセンブリーの電極端子に接続されており、一方、安全性キットは、電極アセンブリーの下側末端を覆っている。そのため、外部の衝撃がバッテリーに加えられた時、電極アセンブリーの電極プレートの移動により、バッテリー内側の抵抗の増加を抑制し、それによって、バッテリー性能の低下及びバッテリー耐用寿命の低下を防止することができる。さらに、バッテリーを組み立てる際に電極アセンブリーを容易に取り扱うことができ、それによって、バッテリーの生産性をさらに向上させることができる。
【００２０】
また、よく起こることであるが、バッテリーが、角部を下にして落下した場合にも、バッテリー内部で短絡が起こるのを防止することができ、それによって、外部衝撃に対するバッテリーの安全性が確保される。
【００２１】
好ましい実施態様では、安全性キットの2群の金属シートは、電極アセンブリーのカソード及びアノードを構成する集電装置と同じ材料で製造することができる。例えば、シートＡを、活性材料を塗布していないアルミニウムホイルで製造し、シートＢを、活性材料を塗布していない銅ホイルで製造することができる。銅の柔軟性は、アルミニウムの柔軟性より高い。従って、安全性キットの銅シートＢは、内部で銅シートが、銅シートの下側末端で互いに一体的に接続されている一体化された構造で構築されるのに対し、アルミニウムシートＡは、内部でアルミニウムシートが互いに分離されている、分離された構造で構築される。
【００２２】
安全性キットの2群の金属シートは、両方共、それぞれの群の金属シートが互いに一体的に接続されている一体化された構造で構築することができる。しかし、この場合、電極アセンブリーの外側表面を覆うのに必要な、2群の金属シートを屈曲させるのが困難になり、2群の金属シートを屈曲させると、2群の金属シートの屈曲部分における変形サイズに差があるために、金属シートは、絶縁性シートから分離することがある。従って、この構造は好ましくない。
【００２３】
本発明の安全性キットでは、バッテリーが角部を下にして落下した場合に、バッテリー形状の変化による短絡の発生を防止するために、金属シートの下側末端角部を丸めることができる。例えば、上記の好ましい実施態様におけるように、シートＢの下側末端が互いに接続されている場合、シートＢの下側末端角部は、丸めた構造に構築し、シートＡの下側末端角部も、シートＢの下側末端角部に対応する位置で、丸めた構造に構築する。
【００２４】
この例では、シートＢの下側末端角部は、シートＡの下側末端角部の半径より小さな半径を有する丸めた構造に構築することができる。特に、シートＢの下側末端角部は、比較的小さな半径を有する丸めた構造に構築するのに対し、シートＡの下側末端角部は、比較的大きな半径を有する丸めた構造に構築する。その結果、上記の構造を有する安全性キットをシートＡの正面で見た場合、安全性キットの下側末端角部は、シートＢの角部がシートＡの角部から予め決められた長さだけ伸びている構造を有する。他方、安全性キットの下側末端角部が、シートＡの下側末端角部がシートＢの下側末端角部よりも大きくなるように構築される場合、バッテリーが、バッテリーに作用する外部衝撃のために変形すると、シートＢの下側末端角部は屈曲することがある。その結果、シートＢの屈曲した下側末端角部は、絶縁性シートを通して貫通することがあり、従って、シートＢは、シートＡと接触することがある。この理由から、上記の例による角部構造を安全性キットに適用するのが好ましい。
【００２５】
本発明の安全性キットでは、下側末端相互接続部分の幅は、金属シートの幅の10〜95％でよい。下側末端相互接続部分は、安全性キットを電極アセンブリーに取り付ける時に、屈曲する区域である。従って、下側末端相互接続部分の幅が小さ過ぎる場合、下側末端相互接続部分を屈曲させる際、または外部衝撃が下側末端相互接続部分に加えられる時に、下側末端相互接続部分が損傷を受けるか、または破壊される危険性が大きい。他方、下側末端相互接続部分の幅が大き過ぎる場合、バッテリーが角部を下にして落下した時、または外部衝撃がバッテリーに加えらた時に、安全性キットの短絡が起きる可能性が大きい。下側末端相互接続部分の好ましい幅は、金属シートの幅の60〜90％である。
【００２６】
好ましくは、シートＢの下側末端角部は、シートＡの下側末端角部より約1 mm〜6 mm大きい。シートＢの下側末端角部が小さ過ぎる場合、バッテリーが角部を下にして落下した時、または外部衝撃がバッテリーに加えらた時に、シートＢの下側末端角部で短絡が起こる可能性が大きい。シートＢの下側末端角部が大きすぎる場合、針状物体がバッテリーに押し付けられるか、またはバッテリー中に貫通した時に、先行する短絡が対応する区域で起こらず、バッテリーの安全性を確保するのが困難になる。
【００２７】
好ましい実施態様では、安全性キットが、予め決められたサイズを有する別の絶縁性シートをさらに包含し、この絶縁性シートは、下側末端相互接続部分の、下側末端相互接続部分が電極アセンブリーと接触する表面で、下側末端相互接続部分に取り付けられる。本明細書では、シートＡとシートＢの間に配置される絶縁性シートは、第一絶縁性シートとも呼ばれ、下側末端相互接続部分に取り付ける絶縁性シートは、第二絶縁性シートとも呼ばれる。
【００２８】
安全性キットを電極アセンブリーの外側表面に取り付けた時、第二絶縁シートは、安全性キットの屈曲区域における、安全性キットの内側金属シートと電極アセンブリーの最も外側にある電極との間の短絡を防止するのに役立つ。そのため、第二絶縁シートの予め決められたサイズは、分離された金属シートの下側末端を部分的に覆うのに十分なサイズでよい。
【００２９】
第一絶縁シート及び第二絶縁シートは、同じ材料で製造することができる。第一絶縁シート及び第二絶縁シートに使用する材料には、第一絶縁シート及び第二絶縁シートが絶縁性材料から製造される限り、特に制限は無い。好ましくは、絶縁シートは、電極アセンブリーのセパレータの熱収縮性よりも小さい熱収縮性を有する非多孔質材料から製造する。これは、バッテリーの充電及び放電または作動の際に発生する熱により絶縁シートが収縮するのを防止するためである。
【００３０】
本発明の別の態様では、バッテリーケース中に密封状態で取り付けた電極アセンブリーを包含し、電極アセンブリーが、上記の構造を有する安全性キットにより覆われている、リチウム二次バッテリーを提供する。
【００３１】
電極アセンブリーには、その電極アセンブリーが、複数の電極タップが互いに相互接続され、電極アセンブリーのカソード及びアノードを構成する構造を有する限り、特に制限は無い。好ましくは、電極アセンブリーは、積重または積重／折り曲げ型電極アセンブリーでよい。積重型電極アセンブリーは、本発明が属する技術分野で良く知られており、従って、詳細に説明しない。積重／折り曲げ型電極アセンブリーの詳細は、本願の出願者の名前で提出されている韓国未審査特許出願第2001-0082058号、第2001-0082059号、及び第2001-0082060号の各明細書に記載されている。上記の公開特許の全文をここに参考として含める。
【００３２】
好ましくは、安全性キットの金属シートは、電極アセンブリーの電極タップが接続されている電極リード線にそれぞれ接続する。この場合、電極タップは、対応する電極リード線に様々な様式で接続することができる。好ましくは、電極タップは、対応する電極リード線に溶接により、より安定して接続することができる。
【００３３】
安全性キットの金属シートは、電極アセンブリーの電極タップが接続されている電極リード線に、金属シートが電極アセンブリーの外側表面を覆っている状態で、接続する。この場合、電極タップは、対応する電極リード線に、様々な様式で接続することができる。好ましくは、電極タップは、対応する電極リード線に、溶接により、より安定して接続することができる。また、金属シートから突き出たタップを、電極タップまたは電極リード線に、溶接により接続することができる。
【００３４】
好ましくは、本発明は、金属層および樹脂層を包含するラミネートシート、例えばアルミニウムラミネートシート、から製造された小袋形ケース中に取り付けた電極アセンブリーを有する小袋形バッテリーに適用するとよい。
【００３５】
好ましくは、安全性キットは、電極アセンブリーを、下側末端で互いに相互接続されている一体型の金属シートが外側に露出するように、覆う。具体的には、安全性キットは、第二絶縁シート、分離された型の金属シート、第一絶縁シート、及び一体型の金属シートが、連続的に、安全性キットが電極アセンブリーと接触する方向に積み重ねられた構造に構築する。
【００３６】
本発明では、安全性キットを電極アセンブリーに取り付けた時、金属シートの上側末端及び下側末端は、電極アセンブリーの電極タップが突き出ている上側末端及び電極アセンブリーの下側末端にそれぞれ対応する区域を意味する。
【００３７】
本発明の上記の、及び他の目的、特徴及び利点は、添付の図面を参照しながら記載する下記の詳細な説明により、より深く理解される。
【００３８】
好ましい実施態様の詳細な説明
ここで、添付の図面を参照しながら、本発明の好ましい実施態様を詳細に説明する。しかし、本発明の範囲は、例示する実施態様に限定されるものではない。
【００３９】
図2は、本発明の好ましい実施態様による安全性キットを例示する典型的な分解組立図である。説明し易くするために、安全性キットを構成する金属シートの、タップが突き出ている末端を、以下、「上側末端」と呼ぶ。
【００４０】
図2に関して、安全性キット500は、銅シート510、アルミニウムシート520、及び2枚の絶縁シート530及び540を包含する。銅シート510は、銅シート510同士が、下側末端相互接続部分511により互いに一体的に接続されている一体構造に構築されている。アルミニウムシート520は、アルミニウムシート520同士が互いに分離されている分離構造に構築されている。銅シート510及びアルミニウムシート520は、それらの対向する角部512及び522で丸められている。丸められた角部512及び522の数は、それぞれの金属シート510及び520に対して4である。角部512及び522の丸めた構造は、それぞれ図2の安全性キットを示す正面図及び部分的拡大図である図3及び4で、より詳細に示す。
【００４１】
これらの図に関して、銅シート510の角部512は、アルミニウムシート520の角部522より大きい。のため、図3に示すように、安全性キット500をアルミニウムシート520の正面で見ると、銅シート510の角部521が外側に部分的に露出されている。また、銅シート510を相互接続している相互接続部分511は、安全性キット500を電極アセンブリー(図には示していない)に取り付けた時、屈曲する区域である。相互接続部分511の幅Ｗは、他の区域の幅より小さい。
【００４２】
図2に戻って、安全性キット500の2枚の絶縁シートは、銅シート510とアルミニウムシート520の間に配置される第一絶縁シート530、及びそれぞれのアルミニウムシート520の下側末端を覆う第二絶縁シート540を包含する。
【００４３】
第一絶縁シート530のサイズは、銅シート510とアルミニウムシート520との間の接触を阻止するために、銅シート510及びアルミニウムシート520のサイズより大きい。第二絶縁シート540は、電極アセンブリー(図には示していない)の下側末端を部分的に覆うのに十分なサイズを有し、安全性キット500が電極アセンブリーと接触する時に引き起こされることがある短絡を阻止する。絶縁シート530及び540の構造は、図3及び4にも、より詳細に示す。
【００４４】
銅シート510及びアルミニウムシート520は、それらの上側末端から突き出たタップ513、514、523、及び524を有する。突き出たタップ513、514、523、及び524は、電極アセンブリー(図には示していない)の電極タップに接続される。安全性キットを電極アセンブリーに取り付ける構造は、図5に関して説明する。
【００４５】
安全性キット500を、電極アセンブリー300の対向する主要表面及び下側末端表面を覆う形状に構築する。安全性キット500を、安全性キット500が電極アセンブリー300の外側表面に取り付けられるように、銅シート510を相互接続する相互接続部分511で屈曲させる。電極アセンブリー300の上側末端から、複数のアノードタップ310及びカソードタップ320が突き出ている。アノードタップ310及びカソードタップ320は、銅シート510の突き出たタップ513及び514、及びアルミニウムシート520の突き出たタップ523及び524にそれぞれ接続される。銅シート510の突き出たタップ513及び514は、アノードタップ310の上側及び下側末端表面にそれぞれ接続される。アルミニウムシート520の突き出たタップ523及び524は、アノードタップ310の上側及び下側末端表面にそれぞれ接続される。
【００４６】
安全性キット500の屈曲部分である、銅シート510を相互接続する相互接続部分511は、電極アセンブリー300の下側末端に位置する。従って、電極アセンブリー300の、短絡が頻繁に起こる下側末端は、安全性キット500を電極アセンブリー300に取り付けた時に相互接続部分511に配置される第二絶縁シート540により覆われる。また、比較的小さな幅ｗを有する、銅シート510を相互接続する相互接続部分511の構造、及び銅シート510及びアルミニウムシート520の丸めた下側末端角部512及び522の構造により、電極アセンブリー300の下側末端角部は、第一絶縁シート530によってのみ覆われる。
【００４７】
以下に、本発明の例を詳細に説明する。しかし、無論、本発明の範囲は、これらの例により制限されるものではない。
【００４８】
[例1]
図2に示すように安全性キットを製造した後、この安全性キットを電極アセンブリーに、電極アセンブリーの外側表面が図5に示されるように安全性キットにより覆われるように、取り付け、この安全性キットを取り付けた電極アセンブリーを小袋形バッテリーケースに取り付けた。続いて、電解質をバッテリーケース中に注入し、次いでバッテリーケースを密封した。このようにして、バッテリーの製造を完了した。
【００４９】
[比較例1]
安全性キットを電極アセンブリーの外側表面に取り付けなかった以外は、例1と同様にしてバッテリーを製造した。
【００５０】
[比較例2]
下側末端相互接続部分の幅が金属シートの幅と等しい安全性キットを電極アセンブリーの外側表面に取り付けた以外は、例1と同様にしてバッテリーを製造した。
【００５１】
[実験例1]
例1及び比較例1及び2に記載するように製造したバッテリーを試験した。具体的には、バッテリーを、バッテリーの角部を下に向けて落下させた、及び針状物体をバッテリーの中に貫通させた。試験を20個のバッテリーに対して行った。具体的には、角部を下にして落下させる試験を、それぞれのバッテリーの6面及び4縁部を10回落下させ、それぞれのバッテリーの角部を20回落下させた。針状物体をバッテリー中に貫通させる試験は、針状物体の直径を2 mm、針状物体の貫通速度1 m/分の条件で行った。
【００５２】
＜表1＞

バッテリー落下後に短絡した      針状物体がバッテリー中に
バッテリーの数                  貫通した後に発火した
バッテリーの数        
例1                       ０                              ０          
比較例1                   ３                              １５        
比較例2                   ６                              ０          
【００５３】
表1から分かるように、バッテリーを、角部を下にして落下させた場合、本発明による例1のバッテリーのどれにも短絡は起きなかった。具体的には、安全性キットの、電極アセンブリーを覆う下側末端相互接続部分の幅が金属シートの幅より小さいので、バッテリーを落下させた時に、短絡は起こらなかった。針状物体をバッテリー中に貫通させた時、安全性キットの2群の金属シートがバッテリー中で先に短絡を引き起こしたので、バッテリーの温度増加が効果的に阻止された。そのため、全てのバッテリー、即ち20個のバッテリー、が発火しなかった。
【００５４】
比較例1のバッテリーの場合、多数のバッテリーが短絡を起こし、発火している。他方、比較例2のバッテリーの場合、針状物体がバッテリーを貫通した時に発火しなかったが、バッテリーが、角部を下にして落下した時に、安全性キットの対応する金属シートが互いに接触し、それによって、バッテリー中で短絡が起きている。しかし、比較例2のバッテリー中で引き起こされた短絡による発熱は、比較例1のバッテリーで引き起こされた短絡と比較して、比較的少量であった。
【００５５】
産業上の利用可能性
上記の説明から明らかなように、本発明の安全性キットには、バッテリーの落下による短絡の発生、及び針状物体を、バッテリーに押し付けた時、またはバッテリー中に貫通させた時に起こる短絡を阻止する効果がある。さらに、本発明の安全性キットには、バッテリーを、角部のどれかを下にして落下させた時でも、バッテリーの安全性を改良する効果がある。
【００５６】
本発明の好ましい実施態様を例示のために開示したが、当業者には明らかなように、請求項に記載する本発明の範囲及び精神から離れることなく、様々な修正、追加及び置き換えが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、従来の小袋形二次バッテリーの一般的な構造を例示する分解組立図である。
【図２】図２は、本発明の好ましい実施態様による安全性キットを例示する分解組立図である。
【図３】図３は、図２の正面図である。
【図４】図４は、図３の部分的に拡大した図である。
【図５】図５は、図２の安全性キットを取り付けた電極アセンブリーを例示する分解組立図である。
【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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【国際調査報告】
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