(57)【要約】【課題】二次電池の内部での発熱を減らし、二次電池の爆発などを防止して安全性を向上させた缶型リチウム二次電池を提供する。【解決手段】本発明は、第１極板２１５、第２極板２１３及びセパレータ２１４を備える電極組立体と、前記電極組立体２１２および電解液が受容される缶２１０と、キャッププレート２４０、ターミナルプレート２６０、電極端子２３０及びガスケットチューブ２４６を備え、前記缶２１０の上段開口部に結合されて缶を封止するキャップ組立体２１０ａと、を含む缶型リチウム二次電池において、前記リチウム二次電池が縦圧縮により変形される際に、前記電極端子２３０とキャッププレート２６０の上面が接触するように形成されることを特徴とする。【選択図】図２
2006310294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１極板、第２極板及びセパレータを備える電極組立体と、前記電極組立体および電解液が受容される缶と、キャッププレート、ターミナルプレート、電極端子及びガスケットチューブを備え、前記缶の上段開口部に結合されて缶を封止するキャップ組立体と、を含む缶型リチウム二次電池において、
前記リチウム二次電池が縦圧縮により変形される際に、前記電極端子とキャッププレートの上面が接触するように形成されることを特徴とする缶型リチウム二次電池。
【請求項２】
前記電極端子は、上部に形成されるヘッドの少なくとも一側に短絡棒が形成されて、当該短絡棒と前記キャッププレートの上面が接触できるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の缶型リチウム二次電池。
【請求項３】
前記ガスケットチューブは、前記電極端子のヘッドが安着するヘッド安着溝の一側に、前記短絡棒に対応する形状の短絡棒安着溝が形成されることを特徴とする請求項１に記載の缶型リチウム二次電池。
【請求項４】
前記電極端子は、ヘッドの水平断面が円形、楕円または多角形になるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の缶型リチウム二次電池。
【請求項５】
前記短絡棒は、垂直断面が円形、楕円または多角形になるように形成されることを特徴とする請求項２に記載の缶型リチウム二次電池。
【請求項６】
前記短絡棒は、終端が垂直平面で形成されることを特徴とする請求項２に記載の缶型リチウム二次電池。
【請求項７】
前記短絡棒安着溝は、前記ガスケットチューブの外側面から所定距離離隔する位置まで形成されることを特徴とする請求項３に記載の缶型リチウム二次電池。
【請求項８】
前記短絡棒安着溝は、前記ガスケットチューブの外側面に貫通して形成されることを特徴とする請求項３に記載の缶型リチウム二次電池。
【請求項９】
前記短絡棒安着溝は、前記ヘッド安着溝の深さより浅く形成されることを特徴とする請求項３に記載の缶型リチウム二次電池。
【請求項１０】
前記第１極板は負極板で形成され、第２極板は正極板で形成されることを特徴とする請求項１に記載の缶型リチウム二次電池。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、缶型リチウム二次電池に関し、特に、缶の電極端子に少なくとも一側に突出する短絡棒を形成して、外部の圧力により缶型リチウム二次電池が変形される場合に、二次電池の缶の外部で電極端子とキャッププレートとの間に電気的短絡を誘発させることによって、二次電池の内部での発熱を減らし、二次電池の爆発などを防止して安全性を向上させた缶型リチウム二次電池に関する。
【０００２】
一般に、ビデオカメラ、携帯型電話、携帯型コンピュータなどのような携帯型無線機器の軽量化及び高機能化が進行するにつれて、その駆動電源として使われる二次電池に対して多くの研究がなされている。このような二次電池は、例えば、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などがある。これらの中のリチウム二次電池は再充電が可能であり、小型化及び大容量化が可能なものであって、作動電圧が高くて単位重量当りのエネルギー密度が高いという長所のため、先端電子機器分野で広く使われている。
【０００３】
図１は、従来の缶型リチウム二次電池に対する分離斜視図である。
【０００４】
前記缶型リチウム二次電池は、正極板１１３、負極板１１５及びセパレータ１１４から構成される電極組立体１１２を電解液と共に缶１１０に受納し、この缶１１０の上段開口部１１０ａをキャップ組立体１２０で封止することにより形成される。
【０００５】
前記キャップ組立体１２０は、キャッププレート１４０、絶縁プレート１５０、ターミナルプレート１６０及び電極端子１３０を含んで構成される。キャップ組立体１２０は、別途の絶縁ケース１７０と結合され、缶の上段開口部１１０ａに結合されて缶１１０を封止することになる。
【０００６】
前記キャッププレート１４０は、前記缶１１０の上段開口部１１０ａと相応する大きさと形状を有する金属板で形成される。前記キャッププレート１４０の中央には所定の大きさの端子通孔（１）１４１が形成され、端子通孔（１）１４１には電極端子１３０が挿入される。前記電極端子１３０が端子通孔（１）１４１に挿入される時は電極端子１３０とキャッププレート１４０の絶縁のために、電極端子１３０の外面にはガスケットチューブ１４６が結合されて共に挿入される。一方、前記キャッププレート１４０の一側には、電解液注入孔１４２が所定の大きさで形成される。前記キャップ組立体１２０が前記缶１１０の上段開口部１１０ａに組立てられた後、電解液注入孔１４２を通じて電解液が注入され、電解液注入孔１４２は別途の密閉手段により密閉される。例えば、前記電解液注入孔１４２は栓１４３により密閉されることができる。
【０００７】
前記電極端子１３０は、前記負極板１１５の負極タブ１１７または前記正極板１１３の正極タブ１１６に連結されて負極端子または正極端子として作用することになる。
【０００８】
前記絶縁プレート１５０は、ガスケットのような絶縁物質で形成され、キャッププレート１４０の下面に結合される。絶縁プレート１５０には前記キャッププレート１４０の端子通孔（１）１４１に対応する位置に前記電極端子１３０が挿入される端子通孔（２）１５１が形成されている。前記絶縁プレート１５０の下面には、前記ターミナルプレート１６０が安着するようにターミナルプレート１６０の大きさに相応する安着溝１５２が形成される。
【０００９】
前記ターミナルプレート１６０は、Ｎｉ金属またはその合金で形成され、前記絶縁プレート１５０の下面に結合される。前記ターミナルプレート１６０には、キャッププレート１４０の端子通孔（１）１４１に対応する位置に前記電極端子１３０が挿入される端子通孔（３）１６１が形成されており、電極端子１３０が端子通孔（３）１６１に挿入される。一方で、前記電極端子１３０は、前記ガスケットチューブ１４６によりキャッププレート１４０と絶縁されながらキャッププレート１４０の端子通孔（１）１４１を通って延びるので、前記ターミナルプレート１６０は、前記キャッププレート１４０と電気的に絶縁されながら前記電極端子１３０と電気的に接続される。
【００１０】
一方、前記電極端子１３０をキャッププレート１４０、絶縁プレート１５０及びターミナルプレート１６０に結合させる方法としては、電極端子１３０を回転させながら一定の力を加えてキャッププレート１４０の端子通孔（１）１４１に挿入することになる。前記電極端子１３０が端子通孔（１）１４１を通過する場合には、キャッププレート１４０の下面に結合されている絶縁プレート１５０およびターミナルプレート１６０に形成された端子通孔（２）１５１および端子通孔（３）１６１を通過することになる。この際、絶縁プレート１５０に形成された端子通孔（２）１５１の内径は、挿入される電極端子１３０の外径と等しいかやや大きく形成され、電極端子１３０の挿入時には、電極端子１３０の外面が密着して強制的に挿入される。
【００１１】
前記缶型リチウム二次電池は、電極組立体の内部短絡や外部短絡または過充放電等により電圧が急上昇し、このため、電池が破裂する危険に晒されている。二次電池の内部の短絡を防止するためには、電極組立体において、正極板および負極板の縦端部と電極タブ熔接部位を含んで短絡の危険がある部分に、絶縁テープを付着することになる。また、リチウム二次電池は、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子、サーマルヒューズ（ｔｈｅｒｍａｌ  ｆｕｓｅ）及び保護回路（ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ  ｃｉｒｃｕｉｔ）などのような安全装置が連結され、このような安全装置は、電池の電圧や温度が急上昇する場合に電流を遮断して電池の破裂を未然に防止する。
【００１２】
しかしながら、缶型リチウム二次電池が衝撃や圧力により変形される場合には、保護回路や保護素子が電極時間の短絡を防止できなくなる。特に、缶型リチウム二次電池の安全性評価方法の一つである縦圧縮評価方法によれば、缶型リチウム二次電池の内部での電極板間の短絡が問題となる。前記缶型リチウム二次電池の安全性評価の一つの項目である縦圧縮試験は、圧縮ジグを利用して、缶型リチウム二次電池の両側面を缶型リチウム二次電池の縦軸方向に垂直に圧縮する。この際、前記圧縮ジグは、圧縮面が前記缶型リチウム二次電池の両側面と平行した状態を維持しながら圧縮することになり、圧縮する力は１３ｋＮとする。前記縦圧縮評価方法により缶型リチウム二次電池を圧縮することになれば、前記正極板と負極板が互いに短絡されて、正極板から負極板へ急激に電流が流れながら正極板および負極板自体の抵抗により発熱するので、発熱の程度が激しくなるという問題がある。また、発熱が激しくなれば、二次電池が爆発する可能性も発生することになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記の問題を解決するために案出したものであって、特に缶の電極端子に少なくとも一側に突出する短絡棒を形成して、外部の圧力によりリチウム二次電池が変形される場合に、二次電池の缶の外部で電極端子とキャッププレートとの間に電気的短絡を誘発させることによって、二次電池の内部での発熱を減らし、二次電池の爆発などを防止して安全性を向上させた缶型リチウム二次電池を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記のような課題を解決するために案出した本発明の缶型リチウム二次電池は、第１極板、第２極板及びセパレータを備える電極組立体と、前記電極組立体および電解液が受容される缶と、キャッププレート、ターミナルプレート、電極端子及びガスケットチューブを備えて前記缶の上段開口部に結合されて缶を封止するキャップ組立体と、を含む缶型リチウム二次電池において、前記電極端子は、上部に形成されるヘッドの少なくとも一側に短絡棒が形成されて、前記リチウム二次電池が縦圧縮により変形される際に、前記短絡棒とキャッププレートの上面が接触するように形成されることを特徴とする。また、前記ガスケットチューブは、前記電極端子のヘッドが安着するヘッド安着溝の一側に、前記短絡棒に対応する形状の短絡棒安着溝が形成されることができる。また、前記電極端子は、ヘッドの水平断面が円形、楕円または多角形で形成されることができ、前短絡棒は、垂直断面が円形、楕円または多角形で形成されることができる。この際、前記短絡棒は、終端が垂直平面で形成されることが好ましい。また、前記短絡棒安着溝は、前記ガスケットチューブの外側面から所定距離離隔する位置まで形成されたり、前記ガスケットチューブの外側面に貫通されて形成されることができる。また、前記短絡棒安着溝は、前記ヘッド安着溝の深さより浅く形成されることができる。
【００１５】
また、本発明において、前記第１極板は負極板で形成され、第２極板は正極板で形成されることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る缶型リチウム二次電池によれば、外部の衝撃によって缶型リチウム二次電池が変形される場合に、缶の電極端子の少なくとも一側に形成される短絡棒によって、リチウム二次電池の缶外部で電極端子とキャッププレート間に電気的短絡を誘発することにより、リチウム二次電池内部での発熱を減らしてリチウム二次電池の爆発などを防止し、二次電池の安全性を向上させることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照して本発明に係る好ましい実施形態を詳細に説明する。
【００１８】
図２は本発明の実施形態に係る缶型リチウム二次電池を示す分離斜視図である。図３ａは本発明の実施形態に係る缶型リチウム二次電池の部分断面図である。図３ｂは図３ａの平面図である。
【００１９】
本発明に係る缶型リチウム二次電池は、図２を参照すれば、缶２１０と、缶２１０の内部に受容される電極組立体２１２と、前記缶２１０の上段開口部２１０ａを封止するキャップ組立体２２０とを含んで形成される。
【００２０】
前記缶２１０は、略ボックス形状を有する金属材で形成され、好ましくは、軽くて、かつ軟性があるアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されるが、ここでこれらの種類に限るものではない。前記缶２１０は、その一面が開口された上段開口部２１０ａを有し、上段開口部２１０ａを通じて電極組立体２１２が受容される。
【００２１】
前記電極組立体２１２は、第２極板２１３、第１極板２１５及びセパレータ２１４を含む。前記第２極板２１３と第１極板２１５は、セパレータ２１４を介して積層された後、ジェリーロール（ｊｅｌｌｙ−ｒｏｌｌ）形態で巻き取られることができる。前記第２極板２１３には第２極タブ２１６が熔接されており、この第２極タブ２１６の端部は、前記電極組立体２１２の上方に突出している。前記第１極板２１５にも第１極タブ２１７が熔接されており、この第１極タブ２１７の端部も、前記電極組立体２１２の上方に突出している。ここで、前記第１極板２１５は負極板であって、第２極板２１３は正極板で形成され、リチウム二次電池の構成によってはその反対で形成できることは勿論である。
【００２２】
前記キャップ組立体２２０は、電極端子２３０と、キャッププレート２４０と、絶縁プレート２５０と、ターミナルプレート２６０とを含んで構成される。前記キャップ組立体２２０は前記キャッププレート２４０が缶２１０の上段部に結合されて缶２１０を封止することになる。
【００２３】
前記キャッププレート２４０は、前記缶２１０の上段部に相応する大きさの金属板で形成され、前記缶２１０の上段部に熔接されて缶２１０の上段部を封止することになる。前記キャッププレート２４０の中央には所定大きさの端子通孔（４）２４１が形成され、一側には電解液注入孔２４２が形成される。前記端子通孔（４）２４１には電極端子２３０が挿入され、前記端子通孔（４）２４１の内面には電極端子２３０とキャッププレート２４０の絶縁のためにガスケットチューブ２４６が介在される。前記電解液注入孔２４２は、前記キャッププレート２４０の一側に所定の大きさで形成される。前記キャップ組立体２２０が前記缶２１０の上段部に結合された後、電解液注入孔２４２を通じて電解液が注入され、電解液注入孔２４２は別途の密閉手段により密閉される。
【００２４】
前記絶縁プレート２５０は、ガスケットのような絶縁物質で形成され、底板２５２と、底板の各側面および側端から下方に突出する側壁と、を含んで形成されることができる。また、前記絶縁プレート２５０は、所定位置に端子通孔（５）２５１を含んで形成される。前記絶縁プレート２５０は、前記キャッププレート２４０の下面に結合され、前記底板２５２はターミナルプレート２６０に相応する面積で形成される。前記端子通孔（５）２５１は、前記絶縁プレート２５０と前記キャッププレート２４０が結合される際、前記キャッププレート２４０の端子通孔（４）２４１に対応する位置に形成され、前記電極端子２３０が挿入される。
【００２５】
前記ターミナルプレート２６０は、Ｎｉ金属またはこれの合金で形成され、前記絶縁プレート２５０の底板２５２の下面に接触されながら結合される。前記ターミナルプレート２６０にはキャッププレート２４０の端子通孔（４）２４１に対応する位置に端子通孔（６）２６１が形成されており、前記電極端子２３０が挿入される。
【００２６】
前記電極端子２３０は、所定長さの端子本体２３１、ヘッド２３２及び短絡棒２３４を含んで形成される。前記端子本体２３１は、水平断面が円形または四角形状である棒形状で形成され、前記キャップ組立体２２０に組立てられた際、少なくとも前記ターミナルプレート２６０の下面に結合されて接触できる長さで形成される。前記ヘッド２３２は、前記端子本体２３１の上部に一体形成され、前記端子本体２３１より断面積が大きく形成される。また、前記ヘッド２３２は、水平断面が円形または楕円または多角形をなすように形成されることができる。前記ヘッド２３２の高さは、缶型リチウム二次電池の全体高さを考慮して所定の高さで設定される。前記短絡棒２３４は、前記ヘッド２３２の少なくとも一側面に棒形状が水平をなすように形成され、好ましくは、前記ヘッド２３２を中心にヘッド２３２の両側面に形成される。また、前記短絡棒２３４は、好ましくは、前記ヘッド２３２と一体形成される。前記短絡棒２３４は、垂直断面が円形、楕円または多角形になるように形成されることができる。また、前記短絡棒２３４は、終端が垂直平面で形成され、より詳しくは、前記短絡棒２３４の終端は、前記短絡棒２３４の側面に垂直である平面で形成される。前記短絡棒２３４の終端が、平面でない円錐形または球形で形成されて、終端がキャッププレートの上面に対して傾斜したり弧をなす場合には、前記短絡棒２３４がキャッププレート２４０に接触できる面積が減ることになり、電極端子２３０とキャッププレート２４０の短絡の可能性が減ることになる。
【００２７】
前記電極端子２３０は、ガスケットチューブ２４６により絶縁されながら前記端子通孔（４）２４１、端子通孔（５）２５１及び端子通孔（６）２６１を通じて挿入されて、ターミナルプレート２６０と結合される。したがって、前記キャップ組立体２２０において、前記電極端子は、前記キャッププレート２４０と電気的に絶縁されながら前記ターミナルプレート２６０に電気的に接続される。
【００２８】
前記ガスケットチューブ２４６は、前記電極端子２３０の外形に対応するチューブ形状で形成され、上部には前記電極端子２３０のヘッド２３２が安着するヘッド安着溝２４８が形成される。したがって、前記ヘッド安着溝２４８は、前記電極端子２３０のヘッド２３２の下部形状に対応する形状で形成される。また、前記ヘッド安着溝２４８の少なくとも一側には、前記電極端子２３０の短絡棒２３４に相応する形状で短絡棒安着溝２４９が形成される。前記短絡棒安着溝２４９は、その長さが前記ガスケットチューブ２４６の外側面から所定距離離隔する位置まで形成されて、前記短絡棒２３４の終端が前記ガスケットチューブ２４６の外側面に露出しないように形成されることができる。前記短絡棒２３４の終端が露出する場合、前記キャップ組立体２２０の上段に位置するリードプレート（図示していない）、または、保護回路基板（図示していない）の設置方式によって、前記短絡棒２３４が反対極性を有するリードプレートまたは保護回路基板の配線と電気的に互いに接触する可能性がある。また、前記短絡棒安着溝２４９は、前記ヘッド安着溝２４８の深さより浅く形成される。即ち、前記短絡棒安着溝２４９の底面は、前記ヘッド安着溝の２４８の底面より高く形成される。前記短絡棒２３４は、前記電極端子２３０のヘッド２３２に形成され、前記ヘッド２３２は、前記ガスケットチューブ２４６のヘッド安着溝２４８に安着するので、前記短絡棒２３４は、その下面が前記ヘッド安着溝２４８の底面より高くなる。したがって、前記短絡棒安着溝２４９はその底面が前記ヘッド安着溝２４８より低く形成される必要がない。即ち、前記短絡棒安着溝２４９の底面があまりに低く形成されれば、前記短絡棒安着溝２４９の底の厚さがあまりに薄くなるので、脆弱になって、正常な状態での所定圧力にも前記短絡棒安着溝２４９の下面が前記キャッププレート２４０と接触される問題が発生する可能性がある。
【００２９】
前記絶縁ケース２７０は、第２極タブホール２７１と第１極タブホール２７２を含んで形成され、前記キャップ組立体２２０の下部に結合されて、前記キャップ組立体２２０と電極組立体２１２を電気的に絶縁させることになる。この際、前記第２極タブ２１６は、前記第２極タブホール２７１を通過して前記キャッププレート２４０に連結される。また、前記第１極タブ２１７は、前記第１極タブホール２７２を通じて前記ターミナルプレート２６０に連結される。
【００３０】
図４は、本発明の他の実施形態に係る缶型リチウム二次電池の平面図である。
【００３１】
本発明の他の実施形態に係る缶型リチウム二次電池は、図４を参照すれば、電極端子３３０及び前記電極端子３３０をキャッププレート２４０と絶縁させるガスケットチューブ３４６を含んで形成される。前記電極端子３３０は、ヘッド３３２と、前記ヘッド３３２の少なくとも一側に形成される短絡棒３３４とを含み、好ましくは、前記短絡棒３３４はヘッド３３２を中心に左右側に形成される。また、前記電極端子３３０は、前記短絡棒３３４が前記キャッププレート２４０の長手方向に配列されるように結合される。前記ガスケットチューブ３４６は、ヘッド安着溝３４８と短絡棒安着溝３４９を含んで形成される。この際、前記短絡棒安着溝３４９は、前記ガスケットチューブ３４６の外側面まで貫通されて形成され、前記電極端子３３０の短絡棒３３４も、前記ガスケットチューブ３４６の外側面まで延びて形成される。即ち、前記電極端子３３０の短絡棒３３４は、前記ガスケットチューブ３４６の外側面と略同一平面上に終端が位置することになる。したがって、前記電極端子３３０とガスケットチューブ３４６が装着されたリチウム二次電池が圧縮される場合に、前記電極端子３３０の短絡棒３３４は前記ガスケットチューブ３４６の外側面に露出しているので、より容易に前記キャッププレート２４０に接触され、電極端子３３０とキャッププレート２４０の短絡を誘発できることになる。但し、前述したように、本実施形態に係る電極端子３３０とガスケットチューブ３４６は、通常的な使用時にリチウム二次電池が受ける圧力のために前記短絡棒３３４が反対極性を有するリードプレートまたは保護回路基板の配線パターンと電気的に互いに接触しない場合のみに適用されなければならないことは勿論である。本実施形態において、電極端子３３０とガスケットチューブ３４６は前に言及した特徴的な形状の他には、図３ａと図３ｂの実施形態と同じ形状で形成されることができ、ここではその詳細な説明を省略する。
【００３２】
図５は、本発明の更に他の実施形態に係る缶型リチウム二次電池の平面図である。
【００３３】
本発明の他の実施形態に係る缶型リチウム二次電池は、図５を参照すれば、電極端子４３０及び前記電極端子４３０をキャッププレート２４０と絶縁させるガスケットチューブ４４６を含んで形成される。前記電極端子４３０は、ヘッド４３２と前記ヘッド４３２の少なくとも一側に形成される短絡棒４３４を含み、好ましくは、前記短絡棒４３４はヘッド４３２を中心に左右側に形成される。この際、前記電極端子４３０のヘッド４３２は、直四角形または楕円形で形成され、長手方向が前記キャッププレート２４０の長手方向に対応するように結合される。但し、前記電極端子４３０の端子本体４３１は、円形で形成されて、前記キャッププレート２４０の端子通孔（４）２４１に結合される。また、前記ガスケットチューブ４４６は、ヘッド安着溝４４８と短絡棒安着溝４４９を含んで形成される。この際、前記ヘッド安着溝４４８は、前記電極端子４３０のヘッド４３２に対応する形状で形成され、前記ガスケットチューブ４４６の上部形状も直四角形または楕円形で形成される。したがって、前記電極端子４３０の短絡棒４３４は、その長さが電極端子４３０の中心から長く形成され、リチウム二次電池が圧縮される場合に、前記電極端子４３０の中心を基準にして短絡棒４３４の上下移動幅を増加できるので、より容易に前記キャッププレート２４０に接触されて、電極端子４３０とキャッププレート２４０の短絡を誘発できることになる。本実施形態において、電極端子４３０とガスケットチューブ４４６は、前に言及した特徴的な形状の他には、図３ａと図３ｂの実施形態と同じ形状で形成されることができ、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３４】
図６は、本発明の更に他の実施形態に係る缶型リチウム二次電池の平面図である。
【００３５】
本発明の他の実施形態に係る缶型リチウム二次電池は、図６を参照すれば、電極端子５３０及び、前記電極端子５３０をキャッププレート２４０と絶縁させるガスケットチューブ５４６を含んで形成される。前記電極端子５３０は、ヘッド５３２と前記ヘッド５３２の少なくとも一側に形成される短絡棒５３４を含み、好ましくは、前記短絡棒５３４は、ヘッド５３２を中心にして左右側に形成される。この際、前記電極端子５３０のヘッド５３２は、直四角形または楕円形で形成され、長手方向が前記キャッププレート２４０の長手方向に位置するように結合される。また、前記電極端子５３０は、前記短絡棒５３４が前記キャッププレート２４０の長手方向に位置するように結合される。前記ガスケットチューブ５４６は、ヘッド安着溝５４８と短絡棒安着溝５４９を含んで形成される。この際、前記ヘッド安着溝５４８は、前記電極端子５３０のヘッド５３２に対応する形状で形成され、したがって、前記ガスケットチューブ５４６の上部が直四角形または楕円形で形成される。また、前記短絡棒安着溝５４９は、前記ガスケットチューブ５４６の外側面まで貫通して形成され、前記電極端子５３０の短絡棒５３４も、前記ガスケットチューブ５４６の外側面まで延びて形成される。即ち、前記電極端子５３０の短絡棒５３４は、前記ガスケットチューブ５４６の外側面と略同一平面上に終端が位置することになる。したがって、前記電極端子５３０とガスケットチューブ５４６が装着されたリチウム二次電池が圧縮される場合に、前記電極端子５３０の短絡棒５３４が前記ガスケットチューブ５４６の外側面に露出されているので、より容易に前記キャッププレート２４０に接触され、電極端子５３０とキャッププレート５４０の短絡を誘発できることになる。ただし、前述したように、本実施形態に係る電極端子５３０とガスケットチューブ５４６は、通常的な使用時にリチウム二次電池が受ける圧力のために前記短絡棒５３４が反対極性を有するリードプレートまたは保護回路基板の配線パターンと電気的に互いに接触されない場合のみに適用されなければならないことは勿論である。本実施形態において、電極端子５３０とガスケットチューブ５４６は、前に言及した特徴的な形状の他には、図３ａと図３ｂの実施形態と同じ形状で形成されることができ、ここではその詳細な説明を省略する。
【００３６】
次に、本発明の実施形態に係る缶型リチウム二次電池の作用について説明する。
【００３７】
本発明の実施形態に係る缶型リチウム二次電池は、図３ａと図３ｂを参照すれば、通常的な使用の場合に、電極端子２３０がガスケットチューブ２４６によりキャッププレート２４０と絶縁された状態を維持することになる。
【００３８】
しかしながら、前記缶型リチウム二次電池が縦圧縮試験でのように一定大きさ以上の外部圧力または衝撃を受けることになって変形されれば、キャッププレート２４０を含むキャップ組立体２２０も変形を受けることになる。この際、キャッププレート２４０は平面状態から電極端子２３０を基準にして上下に屈曲されて曲面状態に変形される。また、前記ガスケットチューブ２４６もキャッププレート２４０の変形によって共に変形され、特に短絡棒安着溝２４９は厚さが薄く形成されているために容易に破壊されるので、前記電極端子２３０の短絡棒２３４が、ガスケットチューブ２４６の外側面から露出することになる。したがって、前記電極端子２３０の短絡棒２３４がキャッププレート２４０と短絡され、電極端子２３０とキャッププレート２４０との間に電流が流れることになる。即ち、前記電極端子２３０は前記ターミナルプレート２６０を通じて電極組立体２１２の第１電極タブ２１７及び第１電極板２１５と電気的に接続されており、キャッププレート２４０は第２電極タブ２１６及び第２電極板２１３と電気的に接続されるので、リチウム二次電池の第２極と第１極、即ち、正極と負極が前記電極端子２３０とキャッププレート２４０を通じて短絡される。前記電極端子２３０と前記キャッププレート２４０及びターミナルプレート２６０は電気抵抗の少ない金属であるので、このような金属間の短絡が発生すれば電流は急激に流れることになるが、発生する熱は相対的に少なくなる。
【００３９】
また、図４乃至図６でのように、電極端子の短絡棒とガスケットチューブの短絡棒安着溝が形成される場合には、電極端子とキャッププレートとの間の金属間短絡をより容易に誘発できることになる。
【００４０】
表１は、缶型リチウム二次電池の短絡類型に係る抵抗と発熱程度を測定した結果である。表１において、短絡類型は、電極組立体の構成要素間またはキャップ組立体中から短絡が形成される構成要素を表し、電気抵抗は、各類型によって短絡が形成された後に正極タブと負極タブとの間で測定した電気抵抗を表す。また、短絡部の温度は、短絡が形成された後に電気抵抗により発熱する温度を表す。各構成要素間の抵抗と短絡部温度の測定方法を、正極板と負極板の短絡の場合を例として説明すれば、次の通りである。２つのスライドガラス（Ｓｌｉｄｅ  ｇｌａｓｓ）間に一定大きさで切断された正極と負極を接触させ、両端間に電流を印加して電気抵抗を測定する。この際、電流はセルの最大放電電流を模擬できるように、安全に充電された実際の電池を放電できるように準備する。抵抗熱は、測定された電気抵抗から計算して算出する。そして、短絡部温度は、スライドガラスの外部に熱電対（Ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ）を付着して測定する。
【００４１】
【表１】
2006310294.tif 000003
【００４２】
表１に示すように、正極板または負極板と他の構成要素間の短絡が形成されれば、電気抵抗及び抵抗熱が増加し、短絡部温度が上昇することになる。しかしながら、電極端子とキャッププレート、正極タブと負極タブのように金属間短絡が発生する場合には、相対的に抵抗熱と温度上昇が小さくなる。
【００４３】
したがって、本発明のように、キャップ組立体では、缶型リチウム二次電池が縦圧縮により変形される際に、電極端子とキャッププレートとの間の金属間短絡が発生することになるので、抵抗熱と二次電池の内部温度の上昇を最小化できることになる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態に対して図示及び説明したが、本発明は前記の実施形態に限るものではなく、特許請求の範囲で請求された本発明の要旨から外れない範囲で、当該本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば誰でも多様な変形実施が可能であることは勿論であり、そのような変更は、記載された特許請求の範囲の技術的範囲内にあることになる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】従来の缶型リチウム二次電池を示す分離斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る缶型リチウム二次電池を示す分離斜視図である。
【図３ａ】本発明の実施形態に係る缶型リチウム二次電池の部分断面図である。
【図３ｂ】図３ａの平面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る缶型リチウム二次電池の平面図である。
【図５】本発明の更に他の実施形態に係る缶型リチウム二次電池の平面図である。
【図６】本発明の更に他の実施形態に係る缶型リチウム二次電池の平面図である。
【符号の説明】
【００４６】
２１０    缶、
２２０    キャップ組立体、
２３０、３３０、４３０、５３０    電極端子、
２３２、３３２、４３０、５３２    ヘッド、
２３４、３３４、４３４、５３４    短絡棒、
２４０    キャッププレート、
２４６、３４６、４４６、５４６    ガスケット、
２４９、３４９、４４９、５４９    短絡棒安着溝、
２５０    絶縁プレート、
２６０    ターミナルプレート。
【図１】
2006310294.tif 000004
【図２】
2006310294.tif 000005
【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
2006310294.tif 000009
【図６】
2006310294.tif 000010