(57)【要約】【課題】  ターミナルプレートと負極タップの熔接を容易にするリチウムイオン二次電池を提供する。【解決手段】  正極板２１３、負極板２１５、及びセパレータ２１４、ならびに正極板２１３及び負極板２１４に各々結合する正極タップ２１６及び負極タップ２１７を備える電極組立体２１２と、キャッププレート２４０、電極端子２３０、及びターミナルプレート２６０を備えるキャップ組立体２２０と、を含むリチウムイオン二次電池であって、ターミナルプレート２６０は電極端子２３０が結合する端子通孔２６１が形成される一側端と他側端との間に所定の形状で形成される突出部２６５を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板、負極板、及びセパレータ、ならびに前記正極板及び負極板に各々結合する正極タップ及び負極タップを備える電極組立体と、キャッププレート、電極端子、及びターミナルプレートを備えるキャップ組立体と、を含むリチウムイオン二次電池であって、
前記ターミナルプレートは、前記電極端子が結合する端子通孔が形成される一側端と他側端との間に所定の形状で形成される突出部を有することを特徴とするリチウムイオン二次電池。
【請求項２】
前記負極タップは、前記突出部に熔接されて結合することを特徴とする請求項１記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項３】
前記突出部は、前記電極端子が結合する端子通孔が形成される前記ターミナルプレートの一側端と他側端との間に形成される少なくとも１つの突起を含むことを特徴とする請求項１記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項４】
前記突出部は、前記ターミナルプレートの中央部を基準にして前記端子通孔方向に形成される少なくとも１つの突起を含むことを特徴とする請求項１記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項５】
前記突起は、前記ターミナルプレートの後面が押圧されて形成されるエンボシング部からなることを特徴とする請求項３または４記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項６】
前記突起は、前記ターミナルプレートの長さの少なくとも５０％の長さの領域に形成されることを特徴とする請求項４記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項７】
前記突起の断面は、円形、楕円形、または多角形であることを特徴とする請求項５記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項８】
前記突起は、前記負極タップの幅の３０％より小径または小幅に形成されることを特徴とする請求項５記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項９】
前記突起は、前記負極タップの幅の２５％より小径または小幅に形成されることを特徴とする請求項５記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項１０】
前記突起の直径または幅は、１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項５記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項１１】
前記突出部は、少なくとも２つの突起が鎖状またはマトリクス状に配列されて形成されることを特徴とする請求項５記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項１２】
前記複数の突起は、当該突起の直径または幅より長い距離で互いに離隔して形成されることを特徴とする請求項１１記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項１３】
前記複数の突起は、少なくとも互いに１．０ｍｍ離隔して形成されることを特徴とする請求項１１記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項１４】
前記複数の突起は、互いに隣接して形成されることを特徴とする請求項１１記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項１５】
前記突起は、前記ターミナルプレートに導電チップが取り付けられて形成されることを特徴とする請求項３または４記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項１６】
前記導電チップは、ニッケル金属より電気抵抗の高い金属で形成されることを特徴とする請求項１５記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項１７】
前記導電チップは、インバー合金で形成されることを特徴とする請求項１５記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項１８】
前記導電チップの直径は、１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１５記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項１９】
前記突出部は、前記ターミナルプレートに導電性を有するエンボシングプレートが取り付けられて形成されることを特徴とする請求項１記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項２０】
前記エンボシングプレートは、ニッケル金属より電気抵抗の高い金属で形成されることを特徴とする請求項１９記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項２１】
前記エンボシングプレートは、インバー合金で形成されることを特徴とする請求項１９記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項２２】
前記エンボシングプレートのエンボシング部の直径は、１．０ｍｍ以下であって、
前記複数のエンボシング部は、少なくとも互いに１．０ｍｍ離隔して形成されることを特徴とする請求項１９記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項２３】
前記突出部は、所定の長さで形成される少なくとも１つのバーを含むことを特徴とする請求項１記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項２４】
前記突出部は、互いに平行な２つのバーを含むことを特徴とする請求項２３記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項２５】
前記バーは、前記ターミナルプレートの後面が押圧されて形成されることを特徴とする請求項２３記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項２６】
前記バーは、前記ターミナルプレートの長さの少なくとも５０％の長さに形成されることを特徴とする請求項２３記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項２７】
前記バーの幅は、１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２３記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項２８】
前記２つのバーは、少なくとも互いに１．０ｍｍ離隔して形成されることを特徴とする請求項２４記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項２９】
前記バーは、ターミナルプレートに導電線が取り付けられて形成されることを特徴とする請求項２３記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項３０】
前記導電線は、ニッケル金属より電気抵抗の高い金属で形成されることを特徴とする請求項２９記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項３１】
前記導電線は、インバー合金で形成されることを特徴とする請求項２９記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項３２】
前記導電線の幅または直径は、１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２９記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項３３】
前記突出部は、前記ターミナルプレートに所定の大きさのメッシュプレートが取り付けられて形成されることを特徴とする請求項１記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項３４】
前記メッシュプレートは、ニッケル金属より電気抵抗の高い金属で形成されることを特徴とする請求項３３記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項３５】
前記メッシュプレートは、インバー合金で形成されることを特徴とする請求項３３記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項３６】
前記メッシュプレートを形成する導電線の直径は、１．０ｍｍ以下であって、
前記複数の導電線は、少なくとも互いに１．０ｍｍ離隔していることを特徴とする請求項３３記載のリチウムイオン二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオン二次電池に関し、より詳しくは、キャップ組立体のターミナルプレートに突出部を形成して負極タップとの接触時の接触抵抗を増加させて負極タップの熔接を容易にするリチウムイオン二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ビデオカメラ、携帯型電話、及び携帯型コンピュータなどの携帯型無線機器の軽量化及び高機能化が進行されるにつれて、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、及びリチウム二次電池などがある。これらの中からリチウム二次電池は再充電が可能で、かつ、小型及び大容量化が可能なものであって、作動電圧が高く、単位重量当りエネルギー密度が高いという長所があるので、先端の電子機器分野で広く使われている。
【０００３】
図１は、従来のリチウムイオン二次電池に対する分解斜視図である。
【０００４】
リチウムイオン二次電池は、正極板１１３、負極板１１５、及びセパレータ１１４で構成される電極組立体１１２を電解液と共に缶１１０に収容し、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】
電極組立体１１２は、正極板１１３と負極板１１５との間にセパレータ１１４が介されながら巻取られて形成される。正極板１１３には正極タップ１１６が結合して電極組立体１１２の上段部に突出し、負極板１１５には負極タップ１１７が結合して電極組立体の上段部に突出する。電極組立体１１２において、正極タップ１１６と負極タップ１１７とは所定の距離を置いて形成されて電気的に絶縁されるようにする。正極タップ１１６と負極タップ１１７とは、一般的にニッケル金属で形成される。
【０００６】
キャップ組立体１２０はキャッププレート１４０と絶縁プレート１５０とターミナルプレート１６０と電極端子１３０と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と結合して缶の上段開口部１１０ａに結合して缶１１０を封止することになる。
【０００７】
キャッププレート１４０は、缶１１０の上段開口部１１０ａに相応する大きさと形状を有する金属板で形成される。キャッププレート１４０の中央には所定の大きさの第１の端子通孔１４１が形成され、第１の端子通孔１４１には電極端子１３０が挿入される。電極端子１３０が第１の端子通孔１４１に挿入される際には電極端子１３０とキャッププレート１４０との絶縁のために、電極端子１３０の外面にはチューブ型のガスケットチューブ１４６が結合して共に挿入される。一方、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。キャップ組立体１２０が缶１１０の上段開口部１１０ａに組立てられた後、電解液注入孔１４２を介し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って密閉される。
【０００８】
電極端子１３０は、負極板１１５の負極タップ１１７または正極板１１３の正極タップ１１６に連結して負極端子または正極端子として作用することになる。
【０００９】
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の下面に結合する。絶縁プレート１５０にはキャッププレート１４０の第１の端子通孔１４１に対応する位置に電極端子１３０が挿入される第２の端子通孔１５１が形成されている。絶縁プレート１５０の下面には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。
【００１０】
ターミナルプレート１６０は、ニッケル（Ｎｉ）合金の１つであるインバー合金（Ｎｉ：３４−３７％含有）で形成され、絶縁プレート１５０の下面に設けられる。ターミナルプレート１６０にはキャッププレート１４０の第１の端子通孔１４１に対応する位置に電極端子１３０が挿入される第３の端子通孔１６１が形成されており、電極端子１３０がガスケットチューブ１４６により絶縁されながらキャッププレート１４０の第１の端子通孔１４１を介して結合するので、ターミナルプレート１６０はキャッププレート１４０と電気的に絶縁されながら電極端子１３０と電気的に連結される。
【００１１】
ターミナルプレート１６０の一側には負極板１１５に結合した負極タップ１１７が熔接され、キャッププレート１４０の他側には正極板１１３に結合した正極タップ１１６が熔接される。負極タップ１１７と正極タップ１１６とを結合させる熔接方法としては抵抗熔接、レーザー熔接などが使われ、好ましくは、抵抗熔接が使われる。
【００１２】
最近は、二次電池の内部抵抗を減らすための方案として、各構成要素に電気抵抗の小さい金属を使用することになる。即ち、二次電池の内部抵抗を減らし、内部での電気の損失を防止しようとする。前記ターミナルプレートにはインバー合金が使われたが、インバー合金自体の抵抗が高いので、抵抗による電気の損失を防止するために、抵抗の低いニッケル金属が使われている。
【００１３】
しかし、前記ターミナルプレートにニッケル金属が使われる場合には、ターミナルプレートと負極タップとの間の接触抵抗が低くなって、負極タップを熔接することが困難になる。従って、ターミナルプレートと負極タップとの熔接性が減少され、むしろ負極タップと熔接ロッドとが熔接される問題が発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記の問題を解決するために案出されたものであって、特に、キャップ組立体のターミナルプレートに突出部を形成して負極タップとの接触時の接触抵抗を増加させて負極タップの熔接を容易にするリチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記のような課題を解決するために案出した本発明のリチウムイオン二次電池は、正極板、負極板、及びセパレータ、ならびに前記正極板及び負極板に各々結合する正極タップ及び負極タップを備える電極組立体と、キャッププレート、電極端子、及びターミナルプレートを備えるキャップ組立体と、を含むリチウムイオン二次電池であって、前記ターミナルプレートは、前記電極端子が結合する端子通孔が形成される一側端と他側端との間に所定の形状で形成される突出部を有することを特徴とする。その際、前記負極タップは前記突出部に熔接されて結合することができる。
【００１６】
また、本発明において、前記突出部は前記電極端子が結合する端子通孔が形成される前記ターミナルプレートの一側端と他側端との間に形成される少なくとも１つの突起を含むことができる。また、前記突出部は、前記ターミナルプレートの中央部を基準にして前記端子通孔方向に形成される少なくとも１つの突起を含むことができる。
【００１７】
また、本発明において、前記突起は前記ターミナルプレートの後面が押圧されて形成されるエンボシング部からなることができる。
【００１８】
また、本発明において、前記突起は前記ターミナルプレートの長さの少なくとも５０％の長さの領域に形成されることができる。
【００１９】
また、本発明において、前記突起の断面は、円形、楕円形、または多角形であることができ、前記突起は、前記負極タップの幅の３０％より小径または小幅に形成されることができる。前記突起は、好ましくは、前記負極タップの幅の２５％より小径または小幅に形成される。また、前記突起の直径または幅は、１．０ｍｍ以下であることができる。
【００２０】
また、本発明において、前記突起は少なくとも２つの突起が鎖状またはマトリクス状に配列されて形成されることができ、前記複数の突起は、当該突起の直径または幅より長い距離で互いに離隔して形成される。さらに、前記複数の突起は、少なくとも１．０ｍｍ離隔して形成されることができる。また、前記複数の突起は、互いに隣接して形成されることができる。
【００２１】
また、本発明において、前記突起は、前記ターミナルプレートに導電チップが取り付けられて形成されることができる。その際、前記導電チップは、ニッケル金属より電気抵抗の高い金属で形成されることができ、好ましくは、インバー合金で形成される。また、前記導電チップの直径は、１．０ｍｍ以下であることができる。
【００２２】
また、本発明において、前記突出部は前記ターミナルプレートに導電性を有するエンボシングプレートが取り付けられて形成されることができ、前記エンボシングプレートは、ニッケル金属より電気抵抗の高い金属、好ましくは、インバー合金で形成される。また、前記エンボシングプレートのエンボシング部の直径は１．０ｍｍ以下であって、前記複数のエンボシングは、少なくとも互いに１．０ｍｍ離隔して形成されることができる。
【００２３】
また、本発明において、前記突出部は、所定の長さで形成される少なくとも１つのバーを含んで形成されることができ、好ましくは、互いに平行な２つのバーを含んで形成される。その際、前記バーは、前記ターミナルプレートの後面が押入されて形成されることができる。また、前記バーは、前記ターミナルプレートの長さの少なくとも５０％の長さに形成されることができる。また、前記バーの幅は１．０ｍｍ以下であって、少なくとも２つのバーで形成される場合には、２つのバーは、少なくとも互いに１．０ｍｍ離隔して形成されることができる。
【００２４】
また、本発明において、前記バーは、ターミナルプレートに導電線が取り付けられて形成されることができ、前記導電線は、ニッケル金属より電気抵抗の高い金属、好ましくは、インバー合金で形成される。また、前記導電線の幅または直径は、１．０ｍｍであることができる。
【００２５】
また、本発明において、前記突出部は、前記ターミナルプレートに所定の大きさのメッシュプレートが取り付けられて形成されることができる。前記メッシュプレートはニッケル金属より電気抵抗の高い金属、好ましくは、インバー合金で形成されることができる。その際、前記メッシュプレートを形成する導電線の直径は１．０ｍｍ以下であって、前記複数の導電線は、少なくとも互いに１．０ｍｍ離隔して形成されることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係るリチウムイオン二次電池によると、ターミナルプレートに突出部を形成して突出部に負極タップを接触させて熔接することにより、接触面積の減少に伴って電気抵抗が増加して、抵抗熔接性を向上させることができる。
【００２７】
また、本発明によれば、ターミナルプレートと負極タップとの間の電気抵抗が増加することにより、負極タップと熔接ロッドとが熔接される現象を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、添付の図面を参照しつつ本発明に係る好ましい実施の形態を詳細に説明する。
【００２９】
図２は、本発明の一実施の形態に係るリチウムイオン二次電池を示す分解斜視図である。図３ａは、本発明の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。図３ｂは、図３ａのＡ−Ａ断面図である。図４は、本発明の他の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。図５は、本発明のさらに他の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。図６は、本発明のさらに他の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。図７ａは、本発明のさらに他の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。図７ｂは、図７ａのＢ−Ｂ断面図である。図８は、本発明のさらに他の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。図９ａは、本発明のさらに他の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。図９ｂは、図９ａのＣ−Ｃ断面図である。図１０は、本発明のさらに他の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。図１１ａは、本発明のさらに他の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。図１１ｂは、図１１ａのＤ−Ｄ断面図である。図１２は、本発明のさらに他の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。図１３ａは、本発明のさらに他の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。図１３ｂは、図１３ａのＥ−Ｅ断面図である。図１４ａは、本発明のさらに他の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。図１４ｂは、図１４ａのＦ−Ｆ断面図である。図１５は、本発明の実施の形態に係る突出部を含むターミナルプレートと負極タップの組立正面図である。
【００３０】
本発明に係る二次電池は、図２に示されるとおり、缶２１０と、缶２１０の内部に受け入れられる電極組立体２１２と、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。
【００３１】
缶２１０は、概ねボックス形状を有する金属材で形成され、缶２１０自体が端子の役割を遂行することが可能である。缶２１０は、好ましくは、軽く、かつ、軟性の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、その種類は限定されない。缶２１０は、その一面が開口された上段開口部２１０ａを含み、上段開口部２１０ａを介して電極組立体２１２が収容される。
【００３２】
電極組立体２１２は、正極板２１３、負極板２１５、およびセパレータ２１４を含む。正極板２１３と負極板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）形態で巻取られることができる。正極板２１３には正極タップ２１６が熔接されており、この正極タップ２１６の端部は電極組立体２１２の上方に突出している。負極板２１５にも負極タップ２１７が熔接されており、この負極タップ２１７の端部も電極組立体２１２の上方に突出している。
【００３３】
キャップ組立体２２０は、キャッププレート２４０、絶縁プレート２５０、ターミナルプレート２６０、および電極端子２３０を含んで構成される。キャップ組立体２２０は、別途の絶縁ケース２７０により電極組立体２１２と絶縁しながら缶２１０の上段開口部２１０ａに結合して缶２１０を封止する。
【００３４】
正極タップ２１６はキャッププレート２４０に連結され、負極タップ２１７はターミナルプレート２６０に連結される。
【００３５】
キャッププレート２４０は、缶２１０の上段開口部２１０ａに相応する大きさと形状の金属板で形成され、好ましくは、重さが軽いアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成される。キャッププレート２４０の中央には所定の大きさの第４の端子通孔２４１が形成され、一側には電解液注入孔２４２が形成される。第４の端子通孔２４１には電極端子２３０が挿入され、第４の端子通孔２４１の内面には電極端子２３０とキャッププレート２４０との絶縁のために、チューブ型のガスケットチューブ２４６が組立てられる。
【００３６】
電解液注入孔２４２は、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。キャップ組立体２２０が缶２１０の上段開口部２１０ａに組立てられた後、電解液注入孔２４２を介し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。
【００３７】
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、下面にはターミナルプレート２６０が安着する安着溝２５２が形成される。絶縁プレート２５０の一側には絶縁プレート２５０とキャッププレート２４０とが結合する際、キャッププレート２４０の第４の端子通孔２４１に対応する位置に第５の端子通孔２５１が形成され、電極端子２３０が挿入される。
【００３８】
ターミナルプレート２６０は、図３ａ及び図３ｂに示されるとおり、ニッケル（Ｎｉ）金属で形成され、絶縁プレート２５０の安着溝２５２に結合する。ターミナルプレート２６０の一側にはキャッププレート２４０の第４の端子通孔２４１に対応する位置に第６の端子通孔２６１が形成されており、電極端子２３０が挿入される。
【００３９】
ターミナルプレート２６０は、第６の端子通孔２６１とターミナルプレート２６０の他側との間に所定の形状で形成される突出部２６５を有する。負極タップ２１７は、突出部２６５に熔接されて結合する。
【００４０】
突出部２６５は、第６の端子通孔２６１とターミナルプレート２６０の他側との間に形成される少なくとも１つの突起２６６を含む。突起２６６は、図３ａ及び図３ｂに示されるとおり、ターミナルプレート２６０の後面が押圧されて形成されるエンボシング部からなる。突出部２６５は、好ましくは、２つの突起２６６で形成される。ターミナルプレート２６０と負極タップ２１７は２点で熔接されるので、２つの突起２６６で突出部２６５が形成されることは熔接工程を容易にする。突起２６６の水平方向の断面は、円形、楕円形、または多角形であることができる。突起２６６は、負極タップ２１７の幅の３０％より小径または小幅に形成され、より好ましくは、負極タップ２１７の幅の２５％より小径または小幅に形成される。一つの負極タップ２１７に対して、好ましくは、突起２６６は２つ以上形成されるので、突起２６６の数と間隔を考慮すると、突起２６６は負極タップ２１７の幅の３０％より小さく形成される。
【００４１】
また、突起２６６の幅または直径は、１．０ｍｍ以下であることができる。上記の説明の通り、ターミナルプレート２６０は電気抵抗の低いニッケル金属で形成されているため、負極タップ２１７をターミナルプレート２６０に抵抗熔接する場合、電気抵抗が小さく熔接が容易でない。しかしながら、突出部２６５は、ターミナルプレート２６０と負極タップ２１７との接触面積を減らすため、接触部位における電気抵抗を高めることができる。したがって、抵抗熔接性を向上することができる。一般に、抵抗熔接に使われる熔接ロッド及び熔接部位の直径は１．０ｍｍ以上であるので、ターミナルプレート２６０と負極タップ２１７との接触面積を減らすためには、突起２６６の幅または直径は１．０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４２】
また、突出部２６５は、好ましくは、ターミナルプレート２６０の長さの少なくとも５０％の領域に形成される。突出部２６５が形成される領域がターミナルプレート２６０の長さの５０％より小さい場合、負極タップ２１７を熔接する際、熔接位置を正確に設定しなければならないという負担がある。本実施の形態では、突起２６６がターミナルプレート２６０の長さの少なくとも５０％の領域に形成されている。
【００４３】
また、複数の突起２６６は、突起２６６の直径または幅より長い距離で互いに離隔して形成されることができる。負極タップ２１７が抵抗熔接によりターミナルプレート２６０の突起２６６に熔接されるためには、複数の抵抗熔接ロッド間の距離を確保する必要があるので、少なくとも突起２６６の大きさより長い距離に、突起２６６を互いに離隔させる必要がある。
【００４４】
また、複数の突起２６６は、少なくとも互いに１ｍｍ離隔して形成されることができる。上述したとおり、負極タップ２１７がターミナルプレート２６０に熔接される際には、好ましくは、２点で熔接される。熔接部位の直径は１．０ｍｍ以上となるので、突起２６６は、好ましくは、少なくとも互いに１ｍｍ離隔して形成される。
【００４５】
また、突起２６６の大きさが１ｍｍより小さい場合には、負極タップ２１７と接触する面積が十分小さくなるので、複数の突起２６６は互いに隣接して形成されることができる。
【００４６】
電極端子２３０は、ガスケットチューブ２４６により絶縁されつつ、第４の端子通孔２４１、第５の端子通孔２５１、及び第６の端子通孔２６１に挿入され、キャッププレート２４０、絶縁プレート２５０、及びターミナルプレート２６０と結合する。従って、キャップ組立体２２０において、ターミナルプレート２６０は、キャッププレート２４０と電気的に絶縁されながら電極端子２３０と電気的に連結される。
【００４７】
絶縁ケース２７０は、正極タップホール２７１と負極タップホール２７２とを含んで形成され、キャップ組立体２２０の下部に結合してキャップ組立体２２０と電極組立体２１２とを電気的に絶縁させることになる。正極タップ２１６は正極タップホール２７１を介してキャッププレート２４０に連結される。また、負極タップ２１７は負極タップホール２７２を介してターミナルプレート２６０に連結される。
【００４８】
図４は、本発明の他の実施の形態によるターミナルプレートの底面図である。
【００４９】
本実施の形態のターミナルプレート２６０ａは、ターミナルプレート２６０ａの中央部を基準にして第６の端子通孔２６１方向に少なくとも１つの突起２６６ａを含む突出部２６５ａを有する。突出部２６５ａには負極タップ２１７が熔接される。ターミナルプレート２６０ａと負極タップ２１７とは少なくとも２点で熔接されるので、突起２６６ａも２つ形成されることが好ましい。突出部２６５ａがターミナルプレート２６０ａの中央部を基準にして第６の端子通孔２６１方向に形成されることにより、突出部２６５ａに熔接される負極タップ２１７と電極端子２３０との間の距離が短くなり、電気抵抗を減少させることができる。従って、ターミナルプレート２６０ａと負極タップ２１７との接触抵抗を増加させて熔接性を向上させつつ、負極タップ２１７と電極端子２３０との間の電気抵抗を減らして二次電池の内部抵抗を減らすことが可能となる。
【００５０】
図５は、本発明のさらに他の実施の形態によるターミナルプレートの底面図である。
【００５１】
本実施の形態のターミナルプレート２６０ｂは、図５に示されるとおり、第６の端子通孔２６１とターミナルプレート２６０ｂの他側との間に、エンボシング部からなる複数の突起２６６ｂがマトリクス状に配列される突出部２６５ｂを含んで形成される。即ち、突出部２６５ｂは、突起２６６ｂが少なくとも２行２列以上で配列されて形成される。突起２６６ｂがマトリクス状に突出部２６５ｂに形成される場合、負極タップ２１７が熔接されることができる領域が広くなるので、熔接工程が容易に遂行される。好ましくは、突起２６６ｂの幅または直径は１．０ｍｍより小さく、突起２６６ｂはターミナルプレート２６０ｂの後面が押圧されて形成されるエンボシング部からなる。また、複数の突起２６６ｂは、少なくとも互いに１．０ｍｍ離隔して形成される。上記の説明の通り、抵抗熔接による熔接部位は１．０ｍｍ以上に形成されるので、複数の突起２６６ｂが少なくとも互いに１．０ｍｍ離隔して形成されなければ、負極タップ２１７が突出部２６５ｂに熔接される位置を容易に選択することができない。
【００５２】
図６は、本発明のさらに他の実施の形態によるターミナルプレートの底面図である。
【００５３】
本実施の形態のターミナルプレート２６０ｃは、図６に示されるとおり、ターミナルプレート２６０ｃの中央部を基準にして、第６の端子通孔２６１方向に複数の突起２６６ｃがマトリクス状で配列される突出部２６５ｃを含んで形成される。即ち、突出部２６５ｃは、突起２６６ｃが少なくとも２行２列以上に配列されて形成される。突起２６６ｃがマトリクス状に形成される場合、負極タップ２１７が熔接されることができる領域が広くなるので、熔接工程が容易に遂行される。好ましくは、突起２６６ｃの幅または直径は１．０ｍｍ以下である。また、複数の突起２６６ｃは、少なくとも互いに１．０ｍｍ離隔して形成される。なお、突起２６６は、ターミナルプレート２６０ｃの後面が押圧されて形成されるエンボシング部からなる。
【００５４】
図７ａ及び図７ｂは、本発明のさらに他の実施の形態によるターミナルプレートの底面図及び断面図である。
【００５５】
本実施の形態のターミナルプレート２６０ｄは、図７ａ及び図７ｂに示されるとおり、第６の端子通孔２６１とターミナルプレート２６０ｄの他側との間に、導電チップで形成される、少なくとも１つの突起２６６ｄを含む突出部２６５ｄを有する。負極タップ２１７は、突出部２６５ｄに抵抗熔接される。即ち、突出部２６５ｄは、導電チップがターミナルプレート２６０ｄに取り付けられて形成される複数の突起２６６ｄを含む。前記導電チップは、球形、楕円球形、または板状の導体で形成される。前記導電チップの幅または直径は、好ましくは、１．０ｍｍ以下である。前記導電チップは、圧着、溶着、及びハンダ付けなどによりターミナルプレート２６０ｄに取り付けられる。前記導電チップは、好ましくは、インバー合金のように、ニッケル金属より電気抵抗の高い金属で形成されるが、ここで、金属の種類は限定されない。導電チップ２６６ｄをターミナルプレート２６０ｄの材質であるニッケル金属より電気抵抗の高い金属を使用して形成すれば、導電チップと負極タップ２１７との接触時に接触抵抗をより増加させることができるので、抵抗熔接性が向上される。
【００５６】
また、前記ターミナルプレートにおいて、突出部は、図５のように、マトリクス状で配列される導電チップにより形成されることができる。その際、前記複数の導電チップは、少なくとも互いに１．０ｍｍ離隔して取り付けられることが好ましい。
【００５７】
図８は、本発明のさらに他の実施の形態によるターミナルプレートの底面図及び断面図である。
【００５８】
本実施の形態のターミナルプレート２６０ｅは、図８に示されるとおり、ターミナルプレート２６０ｅの中央部を基準にして第６の端子通孔２６１方向に少なくとも１つの導電チップが取り付けられて形成される突起２６６ｅを含む突出部２６５ｅを有する。負極タップ２１７は、突出部２６５ｅに抵抗熔接される。前記導電チップは、球形、楕円球形、または板状の導体で形成される。前記導電チップの幅または直径は、好ましくは、１．０ｍｍ以下である。前記導電チップは圧着、溶着、およびハンダ付けなどによりターミナルプレート２６０ｅに取り付けられる。前記導電チップは、好ましくは、インバー合金のように、ニッケル金属より電気抵抗の高い金属より形成されるが、ここで、金属の種類は限定されない。ターミナルプレート２６０ｅの材質であるニッケル金属より電気抵抗の高い金属を使用して前記導電チップを形成すれば、当該導電チップと負極タップ２１７との接触時、接触抵抗をより増加させることができるので、抵抗熔接性が向上される。
【００５９】
また、前記ターミナルプレートにおいて、突出部は、図６のように、マトリクス状で配列される導電チップにより形成されることができる。その際、前記複数の導電チップは、少なくとも互いに１．０ｍｍ離隔して取り付けられることが好ましい。
【００６０】
図９ａ及び図９ｂは、本発明のさらに他の実施の形態によるターミナルプレートの底面図及び断面図である。
【００６１】
本実施の形態のターミナルプレート２６０ｆは、図９ａ及び図９ｂに示されるとおり、第６の端子通孔２６１とターミナルプレート２６０ｆの他側との間に所定の大きさのエンボシングプレート２６６ｆが取り付けられて形成される突出部２６５ｆを有する。エンボシングプレート２６６ｆは、導電性を有する。負極タップ２１７は、エンボシングプレート２６６ｆに抵抗熔接される。エンボシングプレート２６６ｆは薄板であり、表面に複数のエンボシング部（突起）２６７ｆが鎖状またはマトリクス状に形成されている。エンボシング部２６７ｆの幅または直径は、好ましくは、１．０ｍｍ以下である。また、複数のエンボシング部２６７ｆは、少なくとも互いに１．０ｍｍ離隔して形成されることが好ましい。エンボシングプレート２６６ｆは、好ましくは、インバー合金のように、ニッケル金属より電気抵抗の高い金属で形成されるが、ここで、金属の種類は限定されない。エンボシングプレート２６６ｆがターミナルプレート２６０ｆの材質であるニッケル金属より電気抵抗の高い金属で形成される場合、エンボシングプレート２６６ｆと負極タップ２１７との接触時に接触抵抗をより増加させることができるので、抵抗熔接性が向上される。エンボシングプレート２６６ｆは、熔接、ハンダ付け、および接着などによりターミナルプレート２６０ｆに取り付けられる。
【００６２】
図１０は、本発明のさらに他の実施の形態によるターミナルプレートの底面図及び断面図である。
【００６３】
本実施の形態のターミナルプレート２６０ｇは、図１０に示されるとおり、ターミナルプレート２６０ｇの中央部を基準にして、第６の端子通孔２６１方向に所定の大きさのエンボシングプレート２６６ｇが取り付けられて形成される突出部２６５ｇを有する。エンボシングプレート２６６ｇは、導電性を有する。負極タップ２１７は、エンボシングプレート２６６ｇに抵抗熔接される。エンボシングプレート２６６ｇは薄板であり、表面に複数のエンボシング部２６７ｇが鎖状またはマトリクス状に形成される。エンボシング部２６７ｇの幅または直径は、好ましくは、１．０ｍｍ以下である。また、複数のエンボシング部２６７ｇは、少なくとも互いに１．０ｍｍ離隔して形成されることが好ましい。エンボシングプレート２６６ｇは、好ましくは、インバー合金のように、ニッケル金属より電気抵抗の高い金属により形成されるが、ここで、金属の種類は限定されない。エンボシングプレート２６６ｇは、熔接、ハンダ付け、および接着などによりターミナルプレート２６０ｇに取り付けられる。
【００６４】
図１１ａ及び図１１ｂは、本発明のさらに他の実施の形態によるターミナルプレートの底面図及び断面図である。
【００６５】
本実施の形態のターミナルプレート２６０ｈは、図１１ａ及び図１１ｂに示されるとおり、第６の端子通孔２６１とターミナルプレート２６０ｈの他側との間に少なくとも１つのバー２６６ｈを含む突出部２６５ｈを有する。負極タップ２１７は、突出部２６５ｈに熔接される。バー２６６ｈは、ターミナルプレート２６０ｈの後面が押入されて形成されることができる。
【００６６】
バー２６６ｈは、好ましくは、ターミナルプレート２６０ｈの長さの少なくとも５０％の長さに形成される。このようにすると、負極タップ２１７が熔接される際、熔接位置を容易に設定することができる。バー２６６ｈの長さがターミナルプレート２６０ｈの長さの５０％より小さくなれば、負極タップ２１７が熔接される際、負極タップ２１７を熔接位置に正確に位置させなければならないので、時間が長くかかることがあり、熔接位置が正確でない場合には熔接状態が不完全になることもある。
【００６７】
また、好ましくは、バー２６６ｈの幅は１．０ｍｍ以下である。このようにすると、ターミナルプレート２６０ｈと負極タップ２１７との接触面積が減って接触部位で電気抵抗を高めることができるため、抵抗熔接性が向上する。一般的に、抵抗熔接に使われる熔接ロッドの直径は１．０ｍｍ以上であるので、ターミナルプレート２６０ｈと負極タップ２１７との接触面積を減らすためには、バー２６６ｈの幅が１．０ｍｍ以下に形成されることが好ましい。
【００６８】
図１２は、本発明のさらに他の実施の形態によるターミナルプレートの底面図である。
【００６９】
本実施の形態のターミナルプレート２６０ｉは、図１２に示されるとおり、第６の端子通孔２６１とターミナルプレート２６０ｉの他側との間に、好ましくは、２つのバー２６６ｉを含む突出部２６５ｉを有する。バー２６６ｉはターミナルプレート２６０ｉの後面が押入されて形成される。突出部２６５ｉが２つのバー２６６ｉで形成される場合、負極タップ２１７を熔接できる領域が広くなるので、熔接が容易になる。
【００７０】
２つのバー２６６ｉは、好ましくは、各々その幅が１．０ｍｍ以下に形成され、２つのバー２６６ｉは少なくとも１．０ｍｍ離隔して互いに平行に形成される。上記の説明の通り、熔接部位は１．０ｍｍ以上に形成されるので、２つのバー２６６ｉが少なくとも互いに１．０ｍｍ離隔されなければ、熔接される接触面積を減らしつつ、負極タップ２１７が突出部２６５ｉに熔接される位置を容易に選択することができなくなる。
【００７１】
図１３ａ及び図１３ｂは、本発明のさらに他の実施の形態によるターミナルプレートの底面図及び断面図である。
【００７２】
本実施の形態のターミナルプレート２６０ｊは、図１３ａ及び１３ｂに示されるとおり、第６の端子通孔２６１とターミナルプレート２６０ｊの他側との間に、少なくとも１つの導電線２６６ｊを含む突出部２６５ｊを有する。負極タップ２１７は、突出部２６５ｊに抵抗熔接される。導電線２６６ｊは、断面が円形または矩形のバー形状または板状の導体から形成される。導電線２６６ｊの幅または直径は、好ましくは、１．０ｍｍ以下である。導電線２６６ｊは、熔接、ハンダ付け、及び接着などによりターミナルプレート２６０ｊに取り付けられる。導電線２６６ｊは、好ましくは、インバー合金のように、ニッケル金属より電気抵抗の高い金属で形成されるが、ここで、金属の種類は限定されない。ターミナルプレート２６６ｊの材質であるニッケル金属より電気抵抗の高い金属を導電線２６６ｊに使用すれば、内部抵抗の増加は最小化されつつ、導電線２６６ｊと負極タップ２１７との接触時の接触抵抗がより増加されて抵抗熔接性が向上される。
【００７３】
また、突出部２６５ｊは、少なくとも２つの導電線２６６ｊで形成されることができる。この場合、複数の導電線２６６ｊは、少なくとも互いに１．０ｍｍ離隔して形成されることが好ましい。
【００７４】
図１４ａ及び図１４ｂは、本発明のさらに他の実施の形態によるターミナルプレートの底面図及び断面図である。
【００７５】
本実施の形態では、ターミナルプレート２６０ｋは、図１４ａ及び図１４ｂに示されるとおり、第６の端子通孔２６１とターミナルプレート２６０ｋの他側との間に所定の大きさのメッシュプレート２６６ｋが取り付けられて形成される突出部２６５ｋを有する。負極タップ２１７は、突出部２６５ｋに抵抗熔接される。メッシュプレート２６６ｋは、メッシュ形態の複数の導電線で形成されたものであって、前記導電線の幅または直径が、好ましくは、１．０ｍｍ以下であるものを使用する。また、前記複数の導電線は、少なくとも互いに１．０ｍｍ離隔して形成されることが好ましい。メッシュプレート２６６ｋは、熔接、ハンダ付け、及び接着などによりターミナルプレート２６０ｋに取り付けられる。メッシュプレート２６６ｋは、好ましくは、インバー合金のように、ニッケル金属より電気抵抗の高い金属で形成されるが、ここで、金属の種類は限定されない。
【００７６】
次に、本発明に係る突出部が形成されたターミナルプレートを含む二次電池の作用について説明する。
【００７７】
図１５は、本発明により突起が形成されたターミナルプレートに負極タップが熔接された二次電池の正面図である。
【００７８】
ターミナルプレート２６０は、キャッププレート２４０の下面に絶縁プレート２５０により絶縁されながら安着する。ターミナルプレート２６０の一側には電極端子２３０が結合している。ターミナルプレート２６０の下面には突起２６５が形成されており、突起２６５には電極組立体２１２の負極タップ２１７が抵抗熔接される。その際、負極タップ２１７とターミナルプレート２６０とは突起２６５により接触面積が相対的に減少することになるので、接触部位では電気抵抗が増加することになる。従って、負極タップ２１７とターミナルプレート２６０とは抵抗熔接がより容易になることができる。ターミナルプレート２６０と負極タップ２１７とが熔接された後、正極タップ２１６とキャッププレート２４０とを熔接する。キャップ組立体２２０は、負極タップ２１７と正極タップ２１６とが所定の位置で９０度折り曲げられて、缶２１０の上段開口部２１０ａに組立てられる。
【００７９】
一方、突起２６５がニッケル金属より電気抵抗の高い金属で形成される導電チップまたは導電性エンボシングプレートで形成される場合、ターミナルプレート２６０と負極タップ２１７との間の接触抵抗が増加されるので、熔接性を向上することができる。
【００８０】
上記において、ターミナルプレート２６０が押圧されて形成されたエンボシング部からなる点形状の突起を含む突出部２６５について説明したが、本発明の他の実施の形態で説明した多様な突出部も同じ作用をすることになることは勿論であり、これは当業者の立場で自明な事項であるから、ここで詳細な説明は省略する。
【００８１】
以上、説明したように、本発明は上述の特定の好ましい実施の形態に限定されるのではなく、特許請求範囲で請求する本発明の要旨を外れない範囲内で当該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の実施が可能なことは勿論で、そのような変更は特許請求範囲の記載の範囲内にあることになる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】従来のリチウムイオン二次電池を示す分離斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るリチウムイオン二次電池を示す分離斜視図である。
【図３ａ】本発明の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。
【図３ｂ】図３ａのＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。
【図５】本発明のさらに他の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。
【図７ａ】本発明のさらに他の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。
【図７ｂ】図７ａのＢ−Ｂ断面図である。
【図８】本発明のさらに他の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。
【図９ａ】本発明のさらに他の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。
【図９ｂ】図９ａのＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。
【図１１ａ】本発明のさらに他の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。
【図１１ｂ】図１１ａのＤ−Ｄ断面図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。
【図１３ａ】本発明のさらに他の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。
【図１３ｂ】図１３ａのＥ−Ｅ断面図である。
【図１４ａ】本発明のさらに他の実施の形態に係るターミナルプレートの底面図である。
【図１４ｂ】図１４ａのＦ−Ｆ断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る突出部を含むターミナルプレートと負極タップの組立正面図である。
【符号の説明】
【００８３】
２１０    缶、
２２０    キャップ組立体、
２３０    電極端子、
２４０    キャッププレート、
２５０    絶縁プレート、
２６０    ターミナルプレート、
２６５    突出部。
【図１】
2006049310.tif 000003
【図２】
2006049310.tif 000004
【図３ａ】
2006049310.tif 000005
【図３ｂ】
2006049310.tif 000006
【図４】
2006049310.tif 000007
【図５】
2006049310.tif 000008
【図６】
2006049310.tif 000009
【図７ａ】
2006049310.tif 000010
【図７ｂ】
2006049310.tif 000011
【図８】
2006049310.tif 000012
【図９ａ】
2006049310.tif 000013
【図９ｂ】
2006049310.tif 000014
【図１０】
2006049310.tif 000015
【図１１ａ】
2006049310.tif 000016
【図１１ｂ】
2006049310.tif 000017
【図１２】
2006049310.tif 000018
【図１３ａ】
2006049310.tif 000019
【図１３ｂ】
2006049310.tif 000020
【図１４ａ】
2006049310.tif 000021
【図１４ｂ】
2006049310.tif 000022
【図１５】
2006049310.tif 000023