(57)【要約】【課題】本発明は、二次電池の安全装置の構造を改善して、二次電池の内部の圧力を一定の水準に維持することができる、二次電池を提供する。【解決手段】本発明による二次電池１０は、正極、負極、及び前記正極と負極との間に配置されるセパレータを含む電極群、前記電極群が内蔵されるケースを含み、前記ケースの一側に、電池１０の内部と連通してケースから外部にだけガスを流通させる一方向バルブ１７が設置された構造の二次電池である。【選択図】図１
2006128091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極、負極、及び前記正極と負極との間に配置されるセパレータを含む電極群と、
前記電極群が内蔵されるケースと、
前記ケースの一側に設置され、前記ケースの内部と連通して前記ケースの内部から外部にだけガスを流通させる一方向バルブと、を含む、二次電池。
【請求項２】
前記一方向バルブは、前記二次電池の内部の圧力が外部の圧力より大きい場合に開放される、請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記一方向バルブは、前記二次電池の内部の圧力が外部の圧力より０．０１気圧以上大きい場合に開放される、請求項１に記載の二次電池。
【請求項４】
前記一方向バルブは、
一側に前記ケースと連通するようにホールが形成され、他側にガスを排出する排出口が形成されたハウジングと、
前記ハウジング内に設置され、前記ケースと連通するホールを閉鎖するバルブ体と、
前記ハウジングと前記バルブ体との間に設置され、前記バルブ体に所定の圧力を付与する弾性部材と、を含む、請求項１に記載の二次電池。
【請求項５】
前記弾性部材は、前記ハウジングの内側面と前記バルブ体との間に設置される圧縮スプリングからなる、請求項４に記載の二次電池。
【請求項６】
前記弾性部材は、ゴムからなる、請求項４に記載の二次電池。
【請求項７】
前記バルブ体は、弾性体からなる、請求項４に記載の二次電池。
【請求項８】
前記バルブ体及び前記弾性部材は、一体に形成される、請求項４に記載の二次電池。
【請求項９】
前記ケースは、パウチ形態からなる、請求項４に記載の二次電池。
【請求項１０】
前記パウチの内部と連通するチューブに前記ハウジングが設置され、前記ハウジングの内部に設置されたバルブ体が前記チューブの先端を閉鎖する構造からなる、請求項９に記載の二次電池。
【請求項１１】
前記二次電池は、リチウムイオン電池である、請求項１に記載の二次電池。
【請求項１２】
前記二次電池は、リチウムイオンポリマー電池である、請求項１に記載の二次電池。
【請求項１３】
前記二次電池は、前記ケースと結合され、これを密閉するキャップ組立体をさらに含み、
前記一方向バルブは、前記キャップ組立体に設置される、請求項１に記載の二次電池。
【請求項１４】
前記キャップ組立体は、前記ケースの開口部に気密を維持した状態で結合されるキャッププレートを含み、前記一方向バルブは、前記キャッププレート上に設置される、請求項１３に記載の二次電池。
【請求項１５】
前記キャップ組立体は、外側に突出する外部端子が形成されたキャッププレート、前記ケース及び前記キャッププレートを絶縁させるガスケット、ならびに前記キャッププレート下に設置され、中央にホールが形成されたベントプレートを含み、
前記一方向バルブは、前記ベントプレートの中央に設置される、請求項１３に記載の二次電池。
【請求項１６】
前記ケースは、円筒形からなる、請求項１３に記載の二次電池。
【請求項１７】
前記ケースは、角形からなる、請求項１３に記載の二次電池。
【請求項１８】
前記一方向バルブは、一側に前記ケースと連通するようにホールが形成され、他側に外側にガスを排出する排出口が形成されたハウジング、前記ハウジング内に設置され、前記ケースと連通するホールを閉鎖するバルブ体、及び前記ハウジングと前記バルブ体との間に設置され、前記バルブ体に所定の圧力を付与する弾性部材を含む、請求項１４に記載の二次電池。
【請求項１９】
前記一方向バルブは、前記外部端子の内側に位置し、一側にガスを排出する排出口が形成されたハウジング、前記ハウジングの内側に設置され、前記ハウジング及び前記ベントプレートを貫通して形成されたホールを開閉するバルブ体、ならびに前記ハウジングと前記バルブ体との間に設置され、前記バルブ体に所定の圧力を付与する弾性スプリングを含む、請求項１５に記載の二次電池。
【請求項２０】
前記二次電池は、モータ駆動用である、請求項１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、二次電池に関し、より詳しくは、ケースの内部の圧力を一定水準に維持して寿命を延長させることができる、二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、二次電池（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ｂａｔｔｅｒｙ）は、充電が不可能な一次電池とは異なり、充電及び放電が可能な電池であって、最近は、高エネルギー密度の非水電解液を利用した高出力二次電池が開発されている。そして、携帯電話、ノートブックコンピュータ、及びカムコーダなどのような携帯が可能な小型電子機器には、一つの電池セルがパック形態に包装された低容量電池が使用される。また、大きな電力を必要とする機器、例えば、電気自動車などのモータ駆動用電源には、複数の電池セルが直列または並列に連結された大容量二次電池が使用される。
【０００３】
上記の二次電池は多様な形態に製造されるが、代表的な形態としては、パウチ（ｐｏｕｃｈ）形態、円筒形、及び角形がある。
【０００４】
このような二次電池は、ストライプ状の正極及び負極の間に絶縁体であるセパレータを配置してこれを渦流状に巻いたり、正極、負極、及びセパレータを複数に積層して電極群を形成したりした後、これをケースに内装して設置し、前記ケースに外部端子が形成されたキャップ組立体を設置して形成する。
【０００５】
この二次電池において、ケースの内部では化学反応によってガスが発生するが、このガスが過多に発生してケースの内部の圧力が基準値以上に上昇すると、場合によっては、二次電池が爆発、燃焼する可能性がある。
【０００６】
そのため、下記の特許文献１には、ケースに設置されるキャッププレートに一定の圧力条件で破損する圧力開放バルブ（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｒｅｌｅａｓｉｎｇ  ｖａｌｖｅ）を設置して、電池の異常作動による爆発を防止することができる技術が開示されている。
【０００７】
しかし、圧力開放バルブを安全装置として使用する二次電池は、圧力開放バルブが作動した後に空気及び水分がケースの外部からケースの内部に流入することによって、二次電池をそれ以上使用することができなくなる問題点がある。
【０００８】
つまり、従来の技術の場合、二次電池が耐えることができる適正な水準の圧力を越えると、直ちに圧力開放バルブが破裂するようになる。そして、圧力開放バルブは、破裂するとこれを再び復旧させることができず、開放されたバルブを通じて外部の空気及び水分が二次電池の内部に流入する。そのために、電池の内部の気密状態が解除されて、二次電池をそれ以上使用することができなくなる問題点がある。
【０００９】
このような問題点は、電池の使用寿命を短縮させる結果を招き、特に、上記二次電池が電動掃除機、電動スクーター、または自動車（電気自動車またはハイブリッド電気自動車）のモータ駆動用の大容量二次電池として適用される場合には、高出力大容量が要求されるので、電池の内部に保存するエネルギーの量も顕著に大きくなる。したがって、エネルギーの量が大きくなる分だけ電池の内部の圧力の変化も大きくなるが、上記のように圧力の変化によって直ちに電池の圧力開放バルブが破裂してしまうと、要求される適正な出力特性を得ることができなくなるという問題点がある。
【特許文献１】特開２０００−２２３１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明は、上記問題点を解消するためのものであって、二次電池の安全装置の構造を改善して、二次電池の内部の圧力を一定の水準に維持することができる、二次電池を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の実施の形態による二次電池は、キャップ組立体に設置される安全バルブが、所定の圧力で開放されて電池の内部のガスを外部に排出させる一方向バルブの構造からなる。
【００１２】
そして、前記二次電池は、セパレータ、前記セパレータの両面に配置される正極及び負極を含む電極群、ならびに前記電極群が内蔵されるケースを含むことができる。そして、前記ケースには、一側に電池の内部と連通し、前記ケースの外部にだけガスを流通させる一方向バルブが設置される。
【００１３】
ここで、前記一方向バルブは、二次電池の内部の圧力が外部の圧力より所定の値以上大きい場合に開放される。
【００１４】
そして、前記一方向バルブは、二次電池の内部の圧力が外部の圧力より０．０１〜１気圧（１．０１×１０３〜１．０１×１０５Ｐａ）大きい場合に開放される。
【００１５】
前記一方向バルブは、二次電池のケースと連通するように設置される。そして、前記一方向バルブは、外側にガスを排出する排出口が形成されたハウジング、前記ハウジング内に設置され、前記ケースと連通するホールを閉鎖するバルブ体、及び前記ハウジングとバルブ体との間に設置され、バルブ体に所定の圧力を付与する弾性部材を含むことができる。
【００１６】
これにより、二次電池の内部のガス圧力が弾性部材の加圧力より大きくなると、バルブ体が押されながらケース及びハウジングが連通して、ケースの内部のガスがハウジングの排出口を通じて抜け出るようになる。そして、ガスの排出によって二次電池の内部の圧力が減少すると、バルブ体は弾性部材の加圧力によってケースと連通するホールを再び閉鎖するようになる。
【００１７】
ここで、前記弾性部材は、ハウジングの内側面とバルブ体との間に設置される圧縮スプリングであり得る。
【００１８】
また、前記弾性部材は、ゴムのようにそのものが弾性力を有する部材であり得る。
【００１９】
また、前記弾性部材及びバルブ体は、一体に形成されることができる。
【００２０】
一方、本発明の実施の形態によれば、前記二次電池は、パウチ形態であり得る。
【００２１】
この場合、前記パウチの内部と連通するチューブに前記ハウジングが設置され、前記ハウジングの内部に設置されたバルブ体が前記チューブの先端を閉鎖する構造からなる。
【００２２】
また、本発明の二次電池は、角形からなることができる。
【００２３】
つまり、前記二次電池は、セパレータ、前記セパレータの両面に配置される正極及び負極を含む電極群、前記電極群が内蔵される角形のケース、前記ケースと結合され、これを密閉するキャップ組立体、ならびに前記キャップ組立体に設置され、ケースの内部から外部にだけガスを流通させる一方向バルブを含む。
【００２４】
ここで、前記キャップ組立体は、電極端子が形成されたキャッププレートを含み、前記一方向バルブは、前記キャッププレート上に設置され得る。
【００２５】
また、本発明の二次電池は、円筒形からなることができる。
【００２６】
つまり、前記二次電池は、セパレータ、前記セパレータの両面に配置される正極及び負極を含む電極群、前記電極群が内蔵される円筒形のケース、前記ケースに結合されてこれを密閉するキャップ組立体、ならびに前記キャップ組立体に設置され、ケースの内部から外部にだけガスを流通させる一方向バルブを含む。
【００２７】
前記キャップ組立体は、電池の内部の電極群に電気的に連結される外部端子が形成されたキャッププレート、ケース及びキャッププレートを絶縁させるガスケット、ならびに前記キャッププレート内に設置されるベントプレートを含み、前記一方向バルブは、前記ベントプレート上に設置され、キャッププレートの外部端子の内側に配置されることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明による二次電池は、電池の内部で発生するガスを外部に排出させて気密状態を継続して維持することによって、電池の内部の圧力を常に最適な状態に維持することができるようになる。
【００２９】
また、電池の安定性を確保して性能が低下するのを防止し、これとともに電池の寿命を延長させることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付した図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
図１は、本発明の第１の実施の形態による二次電池を示した概略図である。
【００３２】
図１によれば、本実施の形態による二次電池１０は、電気を生成する電池部１５、電池部１５の一側に設置され、外部と連結される連通部１６、ならびに連通部１６を密閉するバルブ体１８及びバルブ体１８を支持する弾性部材１９が形成された一方向バルブ１７を含む。
【００３３】
電池部１５は、充電及び放電を行うことができる発電要素を含む。なお、本実施の形態における二次電池１０は、たとえば、リチウムイオン電池及びリチウムイオンポリマー電池などである。
【００３４】
そして、電池部１５の一側には、外部と連結されるように開放された連通部１６が設置される。本実施の形態による連通部１６は、ホール、チューブ、及び管などの多様な形態からなることができる。
【００３５】
また、連通部１６の一側には、連通部１６の開閉を制御する一方向バルブ１７が設置される。
【００３６】
一方向バルブ１７は、連通部１６を密閉するバルブ体１８及びバルブ体１８を加圧して支持する弾性部材１９を含み、一側には、ガスを排出するガス排出口（図示せず）が形成される。
【００３７】
電池部１５は、充電及び放電を繰り返し、これにより、電池部１５の内部でガスが発生して電池部１５の内部の圧力が上昇する。そして、電池部１５の内部の圧力が一定の水準に上昇すると、弾性部材１９の加圧力よりさらに大きい力がバルブ体１８に作用する。したがって、電池部１５の内部の圧力が一定の水準に上昇すると、一方向バルブ１７が開放されて内部のガスが連通部１６を通じて排出される。
【００３８】
図２は、本発明の第１の実施の形態によるパウチ（ｐｏｕｃｈ）形態の二次電池を概略的に示した断面図である。
【００３９】
図２を参照して説明すれば、本実施の形態による二次電池１０は、ケース１１の外側にケース１１と連通するチューブ１２が設置され、チューブ１２の一側端に一方向バルブ２０が設置された構造からなる。
【００４０】
一方向バルブ２０は、二次電池のケース１１に設置されたチューブ１２と連通し、外側にガスを排出する排出口２３が形成されたハウジング２１、ハウジング２１内に設置され、ケース１１と連通するチューブ１２の先端を閉鎖するバルブ体２２、及びハウジング２１とバルブ体２２との間に設置され、バルブ体２２に所定の圧力を付与する圧縮スプリング２４を含む。
【００４１】
ハウジング２１は、内部に設置されるバルブ体２２及び圧縮スプリング２４を支持するための構造物であって、その形態や大きさは特に限定されない。そして、バルブ体２２は、そのものが弾性力のある、例えばゴム材質からなるのが好ましい。
【００４２】
また、圧縮スプリング２４は、その圧縮力が非常に小さい仕様であるので、ケースの内部の圧力が少しだけ上昇してもチューブ１２が開放されるようにする。好ましくは、チューブ１２を通じてバルブ体２２にかかる圧力が大気圧より０．０１気圧（１．０１×１０３Ｐａ）以上大きい場合に圧縮スプリング２４が圧縮されるようにする。
【００４３】
ここで、バルブ体２２に弾性力を印加するための構造として、圧縮スプリング２４以外にも多様な構造を適用することができる。例えば、ゴムなどのようにそのものが弾性力を有する部材を適用することもでき、このような変形例も本発明の真の精神に属する。
【００４４】
これにより、パウチ形態のケース１１の内部でガス圧力が発生してガス圧力が大気圧より所定の値以上大きくなると、ケース１１の内部のガス圧力によってバルブ体２２が押し出されながらチューブ１２が開放される。
【００４５】
開放されたチューブ１２を通じて排出されたガスは、ハウジング２１とバルブ体２２との間の間隙を通過してハウジング２１の外側に形成された排出口２３を通じて外部に排出され、ケース１１の内部の圧力は減少する。
【００４６】
そして、バルブ体２２は、チューブ１２にかかるガス圧力が減少することによって、圧縮された圧縮スプリング２４の弾性力によって再び押されてチューブ１２の先端を閉鎖し、ケース１１の気密を維持するようになる。
【００４７】
このように、ケース１１の内部の圧力が所定の圧力以上になると、自動的にガスが外部に排出されて常にケースの内部の圧力を一定の状態に維持することができ、電池が常に外部との気密性が維持された状態で、電池の性能をそのまま維持するようになる。
【００４８】
一方、図３及び図４は、本発明の第２の実施の形態による二次電池を示している。
【００４９】
図３及び図４によれば、二次電池３０は、正極及び負極がセパレータを間に置いて配置される電極群３２、電極群３２が内蔵される空間部を有する角形のケース３３、ケース３３の開口部に設置され、ケースを密閉するキャップ組立体４０、電極群３２にタップ３５を媒介として電気的に連結され、キャップ組立体４０の外側に突出される正極端子３６及び負極端子３７、ならびにキャップ組立体４０に設置され、電池の内部の圧力を一定に維持するための一方向バルブ５０を含む。
【００５０】
ケース３３は、アルミニウム、アルミニウム合金、またはニッケルがメッキされたスチールのような導電性金属からなる。そして、ケース３３の形態は、電極群３２が位置する内部空間を有する六面体形に形成される。
【００５１】
本実施の形態による電極群３２は、正極及び負極がセパレータを間に置いて積層された状態で、これらが渦流状に巻かれて形成されたジェリーロールタイプからなる。
【００５２】
そして、正極の無地部３２ａ及び負極の無地部３２ｂは、電極群３２の両端に対向配置され、ケース３３を垂直に立ててキャップ組立体４０が上下方向に置かれた場合を基準にして、ケース３３の両側面に電極群３２の無地部３２ａ，３２ｂが位置するように設置される。また、電極群３２の無地部３２ａ，３２ｂには、電極端子３６，３７が電極群３２に電気的に連結されるように、タップ３５（または集電板）が設置される。
【００５３】
そして、キャップ組立体４０は、ケース３３の上端に気密を維持した状態で結合されるキャッププレート４２、このキャッププレート４２の両側に設置され、各々タップ３５（または集電板）を媒介として電極群３２の無地部３２ａ，３２ｂに電気的に連結される正極端子３６及び負極端子３７を含む。そして、キャッププレート４２には開口部４３が形成され、一方向バルブ５０は開口部４３に設置される。
【００５４】
本実施の形態によれば、一方向バルブ５０は、ケース３３の内部の圧力が大気圧より所定の値以上大きくなる場合に開放されて、ケース３３の内部のガスを外部に排出する。
【００５５】
一方向バルブ５０は、内側面にはケース３３の内部と連通するホール５２が形成され、外側面には外気と通じてガスを排出する排出口５３が形成されたハウジング５１、ハウジング５１内に移動可能に設置され、ホール５２を閉鎖するバルブ体５４、及びハウジング５１とバルブ体５４との間に設置され、バルブ体５４に所定の圧力を付与する圧縮スプリング５５を含む。
【００５６】
これにより、ホール５２を通じてバルブ体５４にかかるケース３３の内部のガス圧力が圧縮スプリング５５の圧縮力より大きくなると、ホール５２からバルブ体５４が押し出されながらホール５２が開放される。そして、この開放されたホール５２を通じてケース３３の内部のガスがバルブ体５４とハウジング５１との間の間隙を通過して排出口５３の方向に抜け出るようになる。したがって、ケース３３の内部のガスが排出口５３を通じて外部に排出されることによって、ケース３３の内部の圧力が減少するのである。
【００５７】
圧縮スプリング５５によってバルブ体５４にかかる圧縮力は実質的にバルブ体５４の開放圧力を決定する要素であって、大気圧よりケースの内部の圧力が０．０１気圧以上大きい場合にバルブ体５４が開放されるように、圧縮力が小さい仕様の圧縮スプリング５５を使用するのが好ましい。
【００５８】
ここで、バルブ体５４に弾性力を印加する弾性部材は、圧縮スプリング５５以外の他の弾性部材、例えばゴムなどのような部材であっても特に限定されずに使用される。
【００５９】
また、バルブ体５４は、ホール５２を安定的に密閉することができるように、そのものが弾性力を有するゴム及びシリコンなどの合成樹脂からなるのが好ましい。
【００６０】
これにより、二次電池３０の作動中にケース３３の内部の圧力が上昇すると、設定された圧力条件で一方向バルブ５０が開放される。このように一方向バルブ５０が開放されると、ケース３３の内部のガスは外部に排出されて、電池３０の内部の圧力は一定の水準に減少する。
【００６１】
電池の内部のガスが排出されて電池の圧力が減少すると、開放されていたバルブ体５４は圧縮スプリング５５の加圧力によって再びハウジング５１のホール側に移動する。移動したバルブ体５４がホール５２を閉鎖してケース３３は再び密閉された状態を維持するようになり、外気がケース３３の内部に流入するのが遮断される。
【００６２】
一方、図５は、本発明の第３の実施の形態による二次電池を示している。
【００６３】
図５によれば、本実施の形態による二次電池６０は、正極７１及び負極７２がセパレータ７３を間に置いて配置される電極群７０、電極群７０が収容される円筒形のケース６１、ケース６１の開口部の上端にガスケット８３を媒介として設置され、ケース６１を密閉するキャップ組立体８０、ならびにキャップ組立体８０に設置され、電池の内部の圧力を一定に維持する一方向バルブ９０を含む。
【００６４】
ここで、電極群７０は、正極の無地部７１ａ及び負極の無地部７２ａが電極群７０の両端に対向配置され、セパレータ７３を間に置いて巻かれたジェリーロールタイプからなる。
【００６５】
そして、本実施の形態による電極群７０は、ケース６１を垂直に立ててキャップ組立体８０が上下方向に置かれた場合を基準にして、ケース６１の底部に負極の無地部７２ａが位置し、ケース６１の上部に正極の無地部７１ａが位置するように設置される。
【００６６】
また、負極の無地部７２ａは負極集電板６２を媒介としてケース６１に電気的に連結され、正極の無地部７１ａは正極集電板６３及びリード６４を媒介としてキャップ組立体８０に電気的に連結される。
【００６７】
そして、キャップ組立体８０は、正極７１に電気的に連結され、外側に突出される正極端子８１が形成されたキャッププレート８２、ケース６１及びキャッププレート８２を絶縁させるガスケット８３、及びキャッププレート下に設置されるベントプレート８４を含む。
【００６８】
そして、キャッププレート８２の内側には、中央にホールが形成されたベントプレート８４が設置される。また、一方向バルブ９０は、ベントプレート８４の中央に設置され、正極端子８１の内側に位置する。
【００６９】
また、キャッププレート８２に形成される正極端子８１は、最終的に一方向バルブ９０が開放された時に電池の内部のガスが外部に排出されるように、表面に孔がさらに形成される。
【００７０】
本実施の形態による円筒形二次電池に適用される一方向バルブ９０は、キャッププレート８２及びベントプレート８４に接して設置され、一側にガスを排出するための排出口９３が形成されたハウジング９１、ハウジング９１の内側に移動可能に設置され、ハウジング９１及びベントプレート８４を貫通して形成されたホール９２を開閉するバルブ体９４、ならびにハウジング９１とバルブ体９４との間に設置され、バルブ体９４に所定の圧力を付与する弾性スプリング９５を含む。
【００７１】
これにより、バルブ体９４は、電池の内部の圧力が上昇する場合に開放されてガスを外部に排出させ、電池の内部の圧力が低い状態では閉じられた状態を継続して維持するようになる。
【００７２】
ここで、バルブ体９４は、そのものが弾性力のある、例えばゴム材質からなるのが好ましい。
【００７３】
図６は、本発明の第４の実施の形態による二次電池の安全バルブを詳細に示した断面図である。
【００７４】
図６を参照して説明すれば、キャッププレート４２は、一側に開口部４３が形成され、一方向バルブ１１０は、開口部４３に設置される。
【００７５】
一方向バルブ１１０は、内側面にはケースの内部と連通するホール１１２が形成され、外側面には外気と通じてガスを排出する排出口１１３が形成されたハウジング１１１、ハウジング１１１内に移動可能に設置され、ホール１１２を閉鎖するバルブ体１１４、及びハウジング１１１とバルブ体１１４との間に設置され、バルブ体１１４に所定の圧力を付与する弾性部材１１５を含む。
【００７６】
本実施の形態による弾性部材１１５は、ゴム及びシリコンなどの合成樹脂からなり、圧縮された状態でハウジング１１１内に設置されてバルブ体１１４を加圧する。
【００７７】
そして、排出口１１３は、ハウジング１１１の一側周縁に設置されてハウジング１１１の内部と連通する構造からなる。
【００７８】
したがって、ケースの内部の圧力が上昇すると、ケースの内部のガスがバルブ体１１４を加圧して弾性部材１１５を収縮させ、バルブ体１１４とホール１１２との間に間隙が発生する。そして、このような間隙を通過してケースの内部のガスが排出口１１３を通じて外部に排出されて、ケースの内部の圧力が減少する。
【００７９】
そして、ケースの内部の圧力が一定の水準に減少すると、弾性部材１１５がバルブ体１１４を加圧してホール１１２を密閉する。したがって、ケースの内部の圧力は大気圧より常に大きい圧力を維持するようになり、ホール１１２を通過する流体はケースの内部から外部にだけ流動して、ケースの内部への流動は起こらなくなる。
【００８０】
図７は、本発明の第５の実施の形態による二次電池の安全バルブを詳細に示した断面図である。
【００８１】
図５を参照して説明すれば、本実施の形態によるキャッププレート４２は、一側に開口部４３が形成され、一方向バルブ１２０は、開口部４３に設置される。
【００８２】
一方向バルブ１２０は、内側面にはケースの内部と連通するホール１２２が形成され、外側面には外気と通じてガスを排出する排出口１２３が形成されたハウジング１２１、及びハウジング１２１内に設置され、ホール１２２を閉鎖する弾性部材１２５を含む。
【００８３】
本実施の形態による弾性部材１２５は、バルブ体及び弾性部材が一体化された構造であって、弾性部材１２５が直接ホールを密閉する役割を果たす。そして、弾性部材１２５は、ゴム及びシリコンなどの合成樹脂からなり、弾性部材１２５は、圧縮された状態でハウジング１２１内に設置されてホール１２２を加圧して密閉する。
【００８４】
そして、弾性部材１２５は、ホール１２２に向かって突出した構造からなる。したがって、圧縮された弾性部材１２５の先端がホール１２２に嵌合されてホール１２２を安定的に密閉することができる。
【００８５】
そして、排出口１２３は、ハウジング１２１の一側周縁に設置され、ハウジング１２１の内部と連通する構造からなる。
【００８６】
したがって、ケースの内部の圧力が上昇すると、ケースの内部のガスが弾性部材１２５を加圧して弾性部材１２５を収縮変形させて、ホール１２２と弾性部材１２５との間に間隙が発生する。そして、このような間隙を通過してケースの内部のガスが排出口１２３を通じて外部に排出されて、ケース内部の圧力が減少する。
【００８７】
また、ケースの内部の圧力が一定の水準に減少すると、弾性部材１２５が再び原状に復帰してホール１２２を密閉する。したがって、ケースの内部の圧力は大気圧より常に大きい圧力を維持するようになり、ホール１２２での流体の流動はケースの内部から外部にだけ流動し、ケースの内部への流動は起こらなくなる。
【００８８】
以下、一方向バルブの作用について、図３及び図４に示された角形電池を例に挙げて説明する。
【００８９】
電池３０の作動中にガスが発生してケース３３の内部の圧力が上昇すると、キャッププレート４２に設置された一方向バルブ５０が作動してガスを外部に排出させることによって電池の内部の圧力を減少させる。
【００９０】
つまり、ケース３３の内部で発生したガスは、ハウジング５１のホール５２を閉鎖しているバルブ体５４を加圧し、バルブ体５４は、ガス圧力より相対的に大きい力を加える圧縮スプリング５５の加圧力により押されてホール５２を閉鎖するようになる。
【００９１】
この状態で、ガス圧力が設定された圧力条件を越えると、圧縮スプリング５５の力に勝ってバルブ体５４を押し出して、ホール５２からバルブ体５４を離隔させる。これにより、ホール５２が開放されることによって、ケース３３の内部のガスはホール５２を通じてハウジング５１に抜け出るようになる。
【００９２】
そして、ハウジング５１に抜け出たガスは、最終的にハウジング５１に形成された排出口５３を通じて電池の外部に排出される。
【００９３】
このように、ガスが電池から外部に排出されると、ケース３３の内部の圧力は再び減少し、バルブ体５４を押すガス圧力も低下して、バルブ体５４は再び圧縮スプリング５５の加圧力により押されてホール５２を閉鎖するようになる。
【００９４】
したがって、電池の内部の圧力を減少させても、一方向バルブ５０はホール５２を閉鎖して電池の気密を維持している状態なので、電池の使用はそのまま維持することができる。
【００９５】
ここで、上記の二次電池（または電池モジュール）は、ＨＥＶ（ハイブリッド自動車）、ＥＶ（電気自動車）、無線掃除機、電動自転車、及び電動スクーターなどのようにモータを使用して作動する機器において、当該機器のモータを駆動するためのエネルギー源として使用することができる。
【００９６】
以上のとおり、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲、発明の詳細な説明、及び添付した図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これも当然本発明の範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の第１の実施の形態による二次電池を示した概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による二次電池を概略的に示した断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態による二次電池を示した断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態による二次電池の安全バルブを詳細に示した断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態による二次電池を示した断面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態による二次電池の安全バルブを詳細に示した断面図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態による二次電池の安全バルブを詳細に示した断面図である。
【符号の説明】
【００９８】
１０，３０，６０    二次電池、
１１    ケース、
１２    チューブ、
１５    電池部、
１６    連通部、
１７，２０，５０，９０，１１０，１２０    一方向バルブ、
１８，２２，５４，９４，１１４    バルブ体、
１９，１１５，１２５    弾性部材、
２１，５１，９１，１１１，１２１    ハウジング、
２３，５３，９３，１１３，１２３    排出口、
２４，５５    圧縮スプリング、
３２，７０    電極群、
３３    角形のケース、
３５    タップ、
３６，８１    正極端子、
３７    負極端子、
４０，８０    キャップ組立体、
４２，８２    キャッププレート、
４３    開口部、
５２，９２，１１２，１２２    ホール、
６１    円筒形のケース、
６２    負極集電板、
６３    正極集電板、
６４    リード、
７１    正極、
７２    負極、
７３    セパレータ、
８３    ガスケット、
８４    ベントプレート、
９５    弾性スプリング。
【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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