(57)【要約】【課題】バッテリの内部圧力が設定圧力以上になると、その圧力をバッテリの外部に円滑に排出させることにより、バッテリの安全性を向上し得るバッテリの安全装置を提供する。【解決手段】バッテリの安全装置は、セル４００に備えられ、前記セルの内部圧力が設定圧力以上になると、その圧力が排出される圧力排出ユニット４１０と、圧力排出ユニット４１０を覆ってその内部に空間部を形成する空間形成キャップ７００とを含む。１つの局面において、バッテリの安全装置は、セルに備えられ、該セルの内部圧力が設定圧力以上になると、該圧力が排出される圧力排出ユニットと、前記セルに結合された保護回路組立体を覆うカバー部材に所定空間を形成する空間部とが備えられ、該空間部は、前記圧力排出ユニットの内側面に位置する。【選択図】図３
2006140150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルに備えられ、該セルの内部圧力が設定圧力以上になると、該圧力が排出される圧力排出ユニットと、
前記圧力排出ユニットを覆って内部空間を形成する空間形成キャップと
を含むことを特徴とすバッテリの安全装置。
【請求項２】
前記圧力排出ユニットが設置されるセルの面に保護回路組立体が装着され、該保護回路組立体を保護するカバー部材が前記空間形成キャップを覆うように射出により形成されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリの安全装置。
【請求項３】
前記空間形成キャップ及びカバー部材に、該カバー部材の空間を外部に貫通する貫通孔が形成され、該貫通孔には該貫通孔を塞ぐ補助ピンが挿入されたことを特徴とする請求項２に記載のバッテリの安全装置。
【請求項４】
前記空間形成キャップが、前記カバー部材の溶融温度より高い溶融温度を有する材質で形成されたことを特徴とする請求項２に記載のバッテリの安全装置。
【請求項５】
前記空間形成キャップの材質が、ＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｐｌｏｙｅｓｔｅｒ）であることを特徴とする請求項４に記載のバッテリの安全装置。
【請求項６】
前記圧力排出ユニットが、前記セルに所定面積及び深さを有する溝が形成されることにより前記セルの他部分より相対的に薄い薄膜部で形成されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリの安全装置。
【請求項７】
前記溝が、前記セルの外面に形成されることを特徴とする請求項６に記載のバッテリの安全装置。
【請求項８】
前記溝が、前記セルの内面に形成されることを特徴とする請求項６に記載のバッテリの安全装置。
【請求項９】
前記圧力排出ユニットに圧力が漏れる場合、前記圧力は前記空間形成キャップと該空間形成キャップに接触するセルの面との間を通じて外部に漏れることを特徴とする請求項１に記載のバッテリの安全装置。
【請求項１０】
セルに備えられ、該セルの内部圧力が設定圧力以上になると、該圧力が排出される圧力排出ユニットと、前記セルに結合された保護回路組立体を覆うカバー部材に所定空間を形成する空間部とが備えられ、該空間部は、前記圧力排出ユニットの内側面に位置することを特徴とするバッテリの安全装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信端末機のバッテリに関し、特に、バッテリの内部圧力が設定圧力以上になった場合、該圧力をバッテリの外部に円滑に排出させることによりバッテリの安全性を向上し得るバッテリの安全装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信端末機は、携帯に便利で、使用者が携帯中、いつどこでも相手と音声送受信できる通信機器である。この移動通信端末機は、電源を供給するバッテリが脱着可能に備えられ、該バッテリは、２次電池であり、所定時間使用して放電されると、充電器を利用して充電して再使用できる。
【０００３】
また、前記移動通信端末機に使用されるバッテリは、一般にリチウム電池であり、そのリチウム電池の作用原理は、リチウム酸化物により形成された陽極から酸化作用によってリチウムイオンが発生し、該リチウムイオンが電解質を通じて移動して炭素物質で形成された陰極で還元作用により還元されることにより、電気エネルギーを発生するものである。その電気エネルギーにより移動通信端末機が動作する。
【０００４】
図８は、一般のバッテリの一例を示す斜視図であり、図９は、カバー部材を除去してバッテリを示す斜視図である。
【０００５】
図示されたように、一般のバッテリは、六面体状に形成され、内部に電解質などが充填されたセル１００と、該セル１００の一方側に連結されてセル１００の内部で充電及び放電時の電流の安全性を確保する保護回路組立体２００と、該保護回路組立体２００を覆って保護すると共に、保護回路組立体２００とセル１００の結合力を強化するカバー部材３００とから構成される。
【０００６】
また、セル１００は、アルミニウム材で形成され、該セル１００の内部は密閉状態である。保護回路組立体２００を構成する端子２１０は、セル１００の端子部分にそれぞれ接続される。
【０００７】
カバー部材３００は、保護回路組立体２００をセル１００に連結した後、ナイロン系の合成樹脂のレジン（ｒｅｓｉｎ）を低温低圧で射出することにより形成される。
【０００８】
また、前記バッテリは、過充電若しくは、高温状態が継続されることにより、セル１００の内部圧力が設定圧力以上になると、セル１００が爆発する恐れがあり、前記バッテリが移動通信端末機に装着されて状態で爆発すると、端末機の破損だけでなく、使用者がケガをする恐れがあるため、バッテリの安全性確保に関して多くの研究が行われている。
【０００９】
このようなバッテリの安全性確保方法の１つとして、図１０に示すように、保護回路組立体２００が結合されるセル１００の前面の一方側に、セル１００の内部圧力が設定圧力以上になると、その圧力を排出させるための圧力排出部（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ  ｐｏｔｉｏｎ）１１０を備える方法がある。すなわち、該圧力排出部１１０を、セル１００の前面一方側に所定面積を有してセル１００の他の部分より薄くなるように、所定深さの溝状に形成することで、該溝状のセル１００部分をセル１００の他の部分より薄く形成する。
【００１０】
従って、このような構造は、セル１００の内部圧力が増加しても、セル１００の内部圧力が爆発圧力まで増加する以前に厚さの薄い圧力排出部１１０が破裂することで、セル１００の爆発が防止される。
【００１１】
しかしながら、この構造は、セル１００と保護回路組立体２００との結合を強化し、該保護回路組立体２００を覆うカバー部材３００を射出成形する工程で、図１１に示すように、カバー部材３００を成形する溶融射出材が圧力排出部１１０の溝内に充填されて凝固することにより、カバー部材３００の一部分が圧力排出部１１０を塞ぐ恐れがあり、よってセル１００の内部圧力が増加しても圧力排出部１１０が正常に破裂しにくくなるため、セル１００が爆発する危険性があるという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、このような問題点を解決するために提案されたもので、本発明の目的は、バッテリの内部圧力が設定圧力以上になると、その圧力をバッテリの外部に円滑に排出させることにより、バッテリの安全性を向上し得るバッテリの安全装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような本発明の目的を達成するために、本発明に係るバッテリの安全装置は、セルに備えられ、前記セルの内部圧力が設定圧力以上になると、その圧力が排出される圧力排出ユニットと、該圧力排出ユニットを覆って内部に空間部を形成する空間形成キャップとを含むことを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、例えば、以下の手段を提供する。
（項目１）
セルに備えられ、該セルの内部圧力が設定圧力以上になると、該圧力が排出される圧力排出ユニットと、
前記圧力排出ユニットを覆って内部空間を形成する空間形成キャップと
を含むことを特徴とすバッテリの安全装置。
（項目２）
前記圧力排出ユニットが設置されるセルの面に保護回路組立体が装着され、該保護回路組立体を保護するカバー部材が前記空間形成キャップを覆うように射出により形成されることを特徴とする項目１に記載のバッテリの安全装置。
（項目３）
前記空間形成キャップ及びカバー部材に、該カバー部材の空間を外部に貫通する貫通孔が形成され、該貫通孔には該貫通孔を塞ぐ補助ピンが挿入されたことを特徴とする項目２に記載のバッテリの安全装置。
（項目４）
前記空間形成キャップが、前記カバー部材の溶融温度より高い溶融温度を有する材質で形成されたことを特徴とする項目２に記載のバッテリの安全装置。
（項目５）
前記空間形成キャップの材質が、ＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｐｌｏｙｅｓｔｅｒ）であることを特徴とする項目４に記載のバッテリの安全装置。
（項目６）
前記圧力排出ユニットが、前記セルに所定面積及び深さを有する溝が形成されることにより前記セルの他部分より相対的に薄い薄膜部で形成されることを特徴とする項目１に記載のバッテリの安全装置。
（項目７）
前記溝が、前記セルの外面に形成されることを特徴とする項目６に記載のバッテリの安全装置。
（項目８）
前記溝が、前記セルの内面に形成されることを特徴とする項目６に記載のバッテリの安全装置。
（項目９）
前記圧力排出ユニットに圧力が漏れる場合、前記圧力は前記空間形成キャップと該空間形成キャップに接触するセルの面との間を通じて外部に漏れることを特徴とする項目１に記載のバッテリの安全装置。
（項目１０）
セルに備えられ、該セルの内部圧力が設定圧力以上になると、該圧力が排出される圧力排出ユニットと、前記セルに結合された保護回路組立体を覆うカバー部材に所定空間を形成する空間部とが備えられ、該空間部は、前記圧力排出ユニットの内側面に位置することを特徴とするバッテリの安全装置。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のバッテリ安全装置は、セルの内部圧力が設定圧力以上になった場合、圧力排出ユニットが正確に動作することにより、セルの圧力が円滑に外部に排出されるため、バッテリの爆発を防止し、よって、バッテリの信頼性を向上させて、使用中の事故を防止し得るという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて、本発明に係るバッテリの安全装置の実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係るバッテリ安全装置の一実施形態が備えられたバッテリを示す斜視図であり、図２は、図１のバッテリ安全装置の空間形成キャップ及びセルを示す斜視図であり、図３は、本発明に係るバッテリ安全装置の第１実施形態を示す断面図である。
【００１８】
図示されたように、本発明に係るバッテリ安全装置の第１実施形態は、内部に電解質などが充填されたセル４００と、該セル４００の一方側に連結されてセル４００の充電及び放電時の電流の安全性を確保する保護回路組立体５００と、該保護回路組立体５００を覆って該保護回路組立体５００及びセル４００の結合力を強化するカバー部材６００と、セル４００の内部圧力が設定圧力以上になると、圧力を排出する安全装置とから構成される。
【００１９】
ここで、セル４００は、六面体状に形成され、その材質は、アルミニウムが用いられる。かつ、そのセル４００の製造過程は、一面が開口した缶の内部に電解質などを充填した後、所定形状の板材により前記缶の開口部分を覆蓋してレーザー溶接を施して前記板材を缶に接合することで、セル４００の内部を密閉状態にする。
【００２０】
また、保護回路組立体５００は、複数の端子５１０がセル４００の端子部分にそれぞれ接続されることで、それら保護回路組立体５００の端子５１０とセル４００の端子部分とがスポット溶接により接合される。
【００２１】
その後、保護回路組立体５００をセル４００に連結した後、ナイロン系のレジンを低温低圧射出することによりカバー部材６００が形成される。
【００２２】
また、前記安全装置は、セル４００に備えられ、セル４００の内部圧力が設定圧力以上になると、その圧力が排出される圧力排出ユニット４１０と、セル４００とカバー部材６００間に位置し、圧力排出ユニット４１０を覆って内部空間を形成する空間形成キャップ７００とを含む。
【００２３】
また、圧力排出ユニット４１０は、セル４００の外側面に所定面積及び所定深さを有して形成された溝４１１によりセル４００の他部分より相対的に厚さの薄い薄膜部４１２が形成される。さらに、圧力排出ユニット４１０は、保護回路組立体５００の結合されるセル４００の面に形成される。
【００２４】
また、空間形成キャップ７００は、一方側が開放したキャップ状に形成されて、圧力排出ユニット４１０の前面に所定空間を有するように接続されることで、空間形成キャップ７００を覆うようにカバー部材６００が結合される。
【００２５】
以下、空間形成キャップ７００とカバー部材６００とを結合する方法について説明する。まず、セル４００の前面に保護回路組立体５００を結合すると共に、セル４００の前面に圧力排出ユニット４１０を覆うように空間形成キャップ７００を取り付ける。次に、保護回路組立体５００及びセル４００を覆うように低温低圧  射出によりカバー部材６００を形成する。ここで、空間形成キャップ７００の内部には溶融射出物が流入しないため、空間形成キャップ７００の内部に空間が形成され、かつ、空間内部に圧力排出ユニット４１０が位置する。
【００２６】
また、空間形成キャップ７００にカバー部材６００を結合する他の方法として、インサートモールドを施して結合することもできる。
【００２７】
すなわち、空間形成キャップ７００をカバー部材６００の溶融温度より高い溶融温度の材質で形成する。例えば、カバー部材６００はナイロン系の合成樹脂で形成し、空間形成キャップ７００を溶融温度の高い耐熱性合成樹脂として耐熱性合成樹脂であるＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  Ｐｌｏｙｅｓｔｅｒ）で形成することが望ましい。
【００２８】
また、他の方法として、空間形成キャップ７００を金属材で形成することもできるが、該金属材は合成樹脂に比べて高価で、カバー部材６００と一体的に結合しないため、耐久性が低下する。従って、安価で、一体的結合によって耐久性が高い合成樹脂を使用することが望ましい。
【００２９】
このように構成されたバッテリ安全装置は、セル４００の内部圧力が設定圧力以上になると、その圧力が圧力排出ユニット４１０から漏れ、該圧力排出ユニット４１０から漏れた圧力は、空間形成キャップ７００と該空間形成キャップ７００に接触するセル４００の面との間を通じて外部に漏れて流出するため、圧力の上昇による爆発の被害が未然に防止される。
【００３０】
また、本発明に係るバッテリ安全装置の第２実施形態として、図４に示すように、空間形成キャップ７００及びカバー部材６００に圧力が外部に漏れる別途の手段を備えることもできる。空間形成キャップ７００及びカバー部材６００に、該カバー部材６００の空間が外部に貫通する貫通孔Ｈを形成し、該貫通孔Ｈには該貫通孔Ｈを塞ぐ補助ピン８００を挿入して構成することもできる。
【００３１】
このように構成された第２実施形態は、セル４００の内部圧力が設定圧力以上になると、その圧力が圧力排出ユニット４１０から漏れ、該漏れた圧力により貫通孔Ｈに挿入された補助ピン８００が離脱して貫通孔Ｈから圧力が外部に漏れる。
【００３２】
本発明に係るバッテリ安全装置の第３実施形態として、図５に示すように、圧力排出ユニット４１０は、セル４００の前面内側壁に所定面積及び所定深の溝４１３をセル４００の他の部分より薄い薄膜部４１４を有してセル４００の内側面に形成して使用することもできる。
【００３３】
また、本発明に係るバッテリ安全装置の第４実施形態として、図６に示すように、セル４００に形成されて該セル４００の内部圧力が設定圧力以上になると、その圧力が排出される圧力排出ユニット４１０と、セル４００に結合される保護回路組立体５００を覆うカバー部材６００に所定空間を形成する空間部６１０が形成され、該空間部６１０は、圧力排出ユニット４１０との対面部分に位置する。
【００３４】
すなわち、別途の空間形成キャップ７００を利用せずにカバー部材６００に空間部６１０を形成することもできる。
【００３５】
ここで、カバー部材６００は、射出により形成することもでき、また、別途の部材で形成してセル４００に結合することもできる。
【００３６】
以下、このように構成された本発明に係るバッテリ安全装置の動作を説明する。
【００３７】
まず、本発明に係るバッテリ安全装置が備えられたバッテリは、移動通信端末機などに脱着自在に装着されて電源供給源として使用されるが。前記バッテリは、電源供給源として使用中、充電された電気エネルギーが完全に放電されると、バッテリを移動通信端末機から分離して充電した後、再び使用し得る。
【００３８】
前記バッテリは、過充電されるか、高温状態が継続された場合、セル４００の内部の圧力が増加してその圧力が設定圧力以上になると、図７に示すように、圧力排出ユニット４１０が破裂してセル４００の内部圧力がセル４００の外部に排出される。次に、圧力排出ユニット４１０から排出された圧力は、空間形成キャップ７００の空間を経て、空間形成キャップ７００と該空間形成キャップ７００に接触したセル４００間を通じて外部に排出される。
【００３９】
もし、空間形成キャップ７００とカバー部材６００に貫通孔Ｈが形成され、該貫通孔Ｈに補助ピン８００（図４を参照）が挿入された場合は、空間形成キャップ７００の空間に排出される圧力により補助ピン８００が貫通孔Ｈから抜けて圧力が貫通孔Ｈから外部に排出される。
【００４０】
本発明は、セル４００に空間形成キャップ７００を取り付けた後、カバー部材６００を射出により形成するとき、空間形成キャップ７００によりカバー部材６００を形成する射出物が圧力排出ユニット４１０を塞ぐことがない。
【００４１】
また、圧力排出ユニット４１０の前方に所定空間を形成することにより、セル４００の内部圧力が設定圧力以上になった場合、他の部分が圧力排出ユニット４１０を妨害しないため、圧力排出ユニット４１０が正確に動作する。
【００４２】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。
【００４３】
バッテリの内部圧力が設定圧力以上になると、その圧力をバッテリの外部に円滑に排出させることにより、バッテリの安全性を向上し得るバッテリの安全装置を提供する。
【００４４】
バッテリの安全装置は、セル４００に備えられ、前記セルの内部圧力が設定圧力以上になると、その圧力が排出される圧力排出ユニット４１０と、圧力排出ユニット４１０を覆ってその内部に空間部を形成する空間形成キャップ７００とを含む。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るバッテリ安全装置の一実施形態が備えられたバッテリを示す斜視図である。
【図２】図１のバッテリ安全装置を構成する空間形成キャップ及びセルを示す斜視図である。
【図３】本発明に係るバッテリ安全装置の第１実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明に係るバッテリ安全装置の第２実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明に係るバッテリ安全装置の第３実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明に係るバッテリ安全装置の第４実施形態を示す断面図である。
【図７】本発明に係るバッテリ安全装置の動作を示す断面図である。
【図８】一般のバッテリを示す斜視図である。
【図９】図８のカバー部材を除去したバッテリを示す斜視図である。
【図１０】従来のバッテリの安全構造が備えられたバッテリのセルを示す斜視図である。
【図１１】従来のバッテリの安全構造に射出材が充填された状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
４００：セル
４１０：圧力排出ユニット
５００：保護回路組立体
６００：カバー部材
６１０：カバー部材空間部
７００：空間形成キャップ
８００：補助ピン
Ｈ：貫通孔
【図１】
2006140150.tif 000003
【図２】
2006140150.tif 000004
【図３】
2006140150.tif 000005
【図４】
2006140150.tif 000006
【図５】
2006140150.tif 000007
【図６】
2006140150.tif 000008
【図７】
2006140150.tif 000009
【図８】
2006140150.tif 000010
【図９】
2006140150.tif 000011
【図１０】
2006140150.tif 000012
【図１１】
2006140150.tif 000013