(57)【要約】【課題】レーザ溶接によって無地部と集電体を結合するとき、無地部および電極組立体の損傷を防止できる二次電池を提供する。【解決手段】内部に空間が形成されたケースと、前記ケースの空間に収容され、活物質がコーティングされたコーティング部と前記活物質がない無地部を備える電極組立体と、前記無地部に結合した第１集電体と第２集電体を含む集電体と、を備え、前記第１集電体の第１突出部と前記第２集電体の第２突出部は前記無地部を間に介在させた状態で互いに嵌合され、前記第１突出部と第２突出部が接する境界面は前記集電体が前記無地部に結合する方向に対して外れるように形成される二次電池が開示される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空間が形成されたケース、
前記ケースの空間に収容された電極組立体であって、活物質でコーティングされたコーティング部と前記活物質を有していない無地部とを備える前記電極組立体、および、
前記無地部に結合した集電体を備え、
前記集電体は、第１突出部を有する第１集電体と、第２突出部を有する第２集電体とを備え、前記第１突出部と前記第２突出部は、前記無地部を間に介在させた状態で互いに嵌合され、前記第１突出部と前記第２突出部とが接する境界面は、前記集電体と前記無地部との結合方向に対して外れるように形成されたことを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記第１突出部と前記第２突出部が接する前記境界面は、前記集電体を前記無地部に結合させるための溶接ビームの照射方向に対して外れるように形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
前記第２突出部は、前記集電体と前記無地部との結合方向に沿った断面視において、前記第１突出部の断面を反転させた断面を有するような形状に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
【請求項４】
前記境界面と前記第１突出部における無地部側の面とがなす第１角度と、前記境界面と前記第２突出部における無地部側の面とがなす第２角度とは、互いに補角の関係にあることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
【請求項５】
前記第１突出部は、境界面側に形成される第１傾斜面を有し、前記第２突出部は、境界面側に形成される第２傾斜面であって前記第１傾斜面に合致する第２傾斜面を有することを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
【請求項６】
前記第１突出部は、境界面側に形成される第１傾斜面であって前記第１突出部における無地部側の反対側の面側寄りに位置する一方の第１傾斜面と、境界面側に形成される第１傾斜面であって前記第１突出部における無地部側の面側寄りに位置する他方の第１傾斜面と、前記一方の第１傾斜面と前記他方の第１傾斜面とを連結する第１連結面と、を含み、
前記第２突出部は、境界面側に形成されて前記一方の第１傾斜面に合致する第２傾斜面であって前記第２突出部における無地部側の反対側の面側寄りに位置する一方の第２傾斜面と、境界面側に形成されて前記他方の第１傾斜面に合致する第２傾斜面であって前記第２突出部における無地部側の面側寄りに位置する他方の第２傾斜面と、前記一方の第２傾斜面と前記他方の第２傾斜面とを連結する第２連結面と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
【請求項７】
前記第１突出部における無地部側の前記面に対する、前記第１突出部の前記一方の第１傾斜面の傾斜角度と、前記第２突出部における無地部側の前記面に対する、前記第２突出部の前記一方の第２傾斜面の傾斜角度とは、互いに補角の関係にあることを特徴とする、請求項６に記載の二次電池。
【請求項８】
前記第１突出部における無地部側の前記面に対する、前記第１突出部の前記他方の第１傾斜面の傾斜角度と、前記第２突出部における無地部側の前記面に対する、前記第２突出部の前記他方の第２傾斜面の傾斜角度とは、互いに補角の関係にあることを特徴とする、請求項６に記載の二次電池。
【請求項９】
前記第１突出部の前記一方の第１傾斜面と前記他方の第１傾斜面のうち少なくとも一つは、前記無地部に対してなす角度を９０度以上にすることを特徴とする、請求項６に記載の二次電池。
【請求項１０】
前記第２突出部の前記一方の第２傾斜面と前記他方の第２傾斜面のうち少なくとも一つは、前記無地部に対してなす角度を９０度以下にすることを特徴とする、請求項６に記載の二次電池。
【請求項１１】
前記第１突出部は、境界面側に形成される第１曲面を含み、
前記第２突出部は、境界面側に形成されて前記第１曲面に合致する第２曲面を含むことを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
【請求項１２】
前記第１曲面の曲率と前記第２曲面の曲率は、同一であることを特徴とする、請求項１１に記載の二次電池。
【請求項１３】
前記第１曲面は、凸曲面及び凹曲面の何れか一方の形状に形成され、前記第２曲面は、前記第１曲面に合致するように前記凸曲面及び前記凹曲面の何れか他方の形状に形成されることを特徴とする、請求項１１に記載の二次電池。
【請求項１４】
前記無地部と前記集電体の間の結合は、レーザ溶接によってなされることを特徴とする、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、レーザ溶接によって無地部と集電体とを結合させるときの無地部および電極組立体の損傷を防止できる二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、二次電池（secondary battery）は、充電が不可能な一次電池とは違って、充電および放電が可能な電池を意味する。このような二次電池は、小型の場合、携帯電話、ノートパソコン、カムコーダーなどの先端電子機器分野で幅広く使われ、大型の場合、電気自動車またはハイブリッド自動車のモータを駆動するために使用されている。このような二次電池は、通常ケースの内部に電極組立体を具備し、電極組立体に溶接された集電体を介して、電極組立体と電極端子とが連結された構成を有する。
【０００３】
この中で、電極組立体の無地部と集電体とは、溶接によって結合される。この溶接の品質は、二次電池の電気的特性に直接的に影響を与え得る重要な要素であるため、信頼性のある溶接の開発が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、レーザ溶接によって無地部と集電体とを結合させるときの無地部および電極組立体の損傷を防止できる二次電池を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による二次電池は、内部に空間が形成されたケース、前記ケースの空間に収容された電極組立体であって、活物質でコーティングされたコーティング部と前記活物質を有していない無地部とを備える前記電極組立体、および、前記無地部に結合した集電体を備え、前記集電体は、第１突出部を有する第１集電体と、第２突出部を有する第２集電体とを備え、前記第１突出部と前記第２突出部は、前記無地部を間に介在させた状態で互いに嵌合され、前記第１突出部と前記第２突出部とが接する境界面は、前記集電体と前記無地部との結合方向に対して外れるように形成することができる。
【０００６】
前記第１突出部と前記第２突出部とが接する前記境界面は、前記集電体を前記無地部に結合させるための溶接ビームの照射方向に対して外れるように形成することができる。
【０００７】
前記第２突出部は、前記集電体と前記無地部との結合方向に沿った断面視において、前記第１突出部の断面を反転させた断面を有するような形状に形成されることができる。
【０００８】
前記境界面と前記第１突出部における無地部側の面とがなす第１角度と、前記境界面と前記第２突出部における無地部側の面とがなす第２角度とは、互いに補角の関係にあることができる。
【０００９】
前記第１突出部は、境界面側に形成される第１傾斜面を有し、前記第２突出部は、境界面側に形成される第２傾斜面であって前記第１傾斜面に合致する第２傾斜面を有することができる。
【００１０】
前記第１突出部は、境界面側に形成される第１傾斜面であって前記第１突出部における無地部側の反対側の面側寄りに位置する一方の第１傾斜面と、境界面側に形成される第１傾斜面であって前記第１突出部における無地部側の面側寄りに位置する他方の第１傾斜面と、前記一方の第１傾斜面と前記他方の第１傾斜面とを連結する第１連結面と、を含み、前記第２突出部は、境界面側に形成されて前記一方の第１傾斜面に合致する第２傾斜面であって前記第２突出部における無地部側の反対側の面側寄りに位置する一方の第２傾斜面と、境界面側に形成されて前記他方の第１傾斜面に合致する第２傾斜面であって前記第２突出部における無地部側の面側寄りに位置する他方の第２傾斜面と、前記一方の第２傾斜面と前記他方の第２傾斜面とを連結する第２連結面と、を含むことができる。
【００１１】
前記第１突出部における無地部側の前記面に対する、前記第１突出部の前記一方の第１傾斜面の傾斜角度と、前記第２突出部における無地部側の前記面に対する、前記第２突出部の前記一方の第２傾斜面の傾斜角度とは、互いに補角の関係にあることができる。
【００１２】
前記第１突出部における無地部側の前記面に対する、前記第１突出部の前記他方の第１傾斜面の傾斜角度と、前記第２突出部における無地部側の前記面に対する、前記第２突出部の前記他方の第２傾斜面の傾斜角度とは、互いに補角の関係にあることができる。
【００１３】
前記第１突出部の前記一方の第１傾斜面と前記他方の第１傾斜面のうち少なくとも一つは、前記無地部に対してなす角度を９０度以上にすることができる。
【００１４】
前記第２突出部の前記一方の第２傾斜面と前記他方の第２傾斜面のうち少なくとも一つは、前記無地部に対してなす角度を９０度以下にすることができる。
【００１５】
前記第１突出部は、境界面側に形成される第１曲面を含み、前記第２突出部は、境界面側に形成されて前記第１曲面に合致する第２曲面を含むことができる。
【００１６】
前記第１曲面の曲率と前記第２曲面の曲率は、同一であることができる。
【００１７】
前記第１曲面は、凸曲面及び凹曲面の何れか一方の形状に形成され、前記第２曲面は、前記第１曲面に合致するように前記凸曲面及び前記凹曲面の何れか他方の形状に形成されることができる。
【００１８】
前記無地部と前記集電体の間の結合は、レーザ溶接によってなされることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による二次電池は、集電体を第１集電体と第２集電体とで構成し、第１集電体の第１突出部と第２集電体の第２突出部が無地部を間に介在させて嵌合された状態でレーザ溶接を行い、第１突出部および第２突出部が嵌合した境界面は溶接ビームに対して外れた経路を有することによって、溶接ビームが無地部の内部に到達することを防止して無地部および電極組立体が損傷することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態による二次電池の分解斜視図である。
【図２】図１のＡ部分拡大図である。
【図３】図２の集電体が電極組立体の無地部に挿入された初期状態を示した側面図である。
【図４】電極組立体が嵌合した状態を示した斜視図である。
【図５】図２の集電体が電極組立体の無地部に挿入された状態で移動させ嵌合させた状態を示した側面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ’線断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態による二次電池の電極組立体の断面図である。
【図８】本発明のまた他の実施形態による二次電池の電極組立体の断面図である。
【図９】本発明のまた他の実施形態による二次電池の電極組立体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように、本発明の望ましい実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態による二次電池の分解斜視図である。図２は、図１のＡ部分拡大図である。図３は、図２の集電体が電極組立体の無地部に挿入された初期状態を示した側面図である。図４は、電極組立体が嵌合した状態を示した斜視図である。図５は、図２の集電体が電極組立体の無地部に挿入された状態で移動させ嵌合させた状態を示した側面図である。図６は、図４のＢ−Ｂ’線断面図である。
【００２３】
図１を参照すれば、本発明の一実施形態による二次電池１００は、ケース１１０、前記ケース１１０の内部に内蔵された電極組立体１２０、電極組立体１２０と電気的に連結された集電体１３０、集電体１３０に電気的に連結された集電端子１４０、集電端子１４０によって貫通される第１誘電体１５０、第１誘電体１５０の上部に結合したキャッププレート１６０、および、キャッププレート１６０を貫通して集電端子１４０と結合した第２誘電体１７０を含む。また、集電端子１４０にはナット１８０がさらに結合できる。
【００２４】
ケース１１０は、六面体またはそれ以外の形状に形成できる。また、ケース１１０は、内部に空間を備える。ケース１１０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ックのような導電性金属で形成される。
【００２５】
電極組立体１２０は、ケース１１０の内部に内蔵される。電極組立体１２０は、正極板１２１と負極板１２２の間に形成されたセパレータ１２３を含んで形成される。電極組立体１２０は、正極板１２１、負極板１２２、および、セパレータ１２３が積層されて渦流状に巻き取られたゼリーロール形態を有する。電極組立体１２０は、説明の便宜のためにケース１１０内に一つだけ備えることが示されているが、複数個備えることもできる。
【００２６】
また、電極組立体１２０は、ケース１１０の両端に無地部１２４を備える。無地部１２４は、電極組立体１２０の一端に正極板１２１と連結されて形成された部分と、電極組立体１２０の他端に負極板１２２と連結されて形成された部分とが対をなして形成される。
【００２７】
無地部１２４は、集電体１３０と結合するために、集電体１３０の形状に沿って配列される。無地部１２４は、集電体１３０と同一平面をなしたり、集電体１３０の上部にさらに突出した状態で、溶接によって集電体１３０と結合する。ここで、上記の溶接は、集電体１３０が嵌合した外側でレーザ溶接によって行われるために、既存の超音波溶接に比べて溶接効率を高くすることができる。また、上記の溶接は、集電体１３０が結合する無地部１２４の側面から行われ、後述する集電体１３０の構造によって溶接ビームが電極組立体１２０に到達することが防止され、無地部１２４および電極組立体１２０が溶接ビームによって損傷することを防止できる。
【００２８】
集電体１３０は、無地部１２４の側面からそれぞれ結合する。集電体１３０は、正極板１２１および負極板１２２に連結された無地部１２４の部分のうちの少なくとも一つと、溶接によって結合する。以下、無地部１２４のうち正極板１２１と連結された一側に集電体１３０が結合したものを例として説明する。
【００２９】
集電体１３０は、無地部１２４の一側に対をなして結合する。集電体１３０は、第１集電体１３１および第２集電体１３２を有する。集電体１３０が無地部１２４と結合する際、第１集電体１３１と第２集電体１３２は、無地部１２４を間に介在させた状態で互いに嵌合される。
【００３０】
第１集電体１３１は、第１プレート１３１ａと、第１プレート１３１ａから図２における上下方向である第１方向に突出した第１突出部１３１ｂとを含む。第１プレート１３１ａは、無地部１２４の側面に沿って上記の第１方向に形成され、第１突出部１３１ｂは、複数の突出部を備え、無地部１２４の内部で上記の第１方向に沿って延在する。このとき、第１突出部１３１ｂは、第１プレート１３１ａとの間に段差１３１ｃを有するように形成される。したがって、第１突出部１３１ｂは、無地部１２４の側面から挿入され、無地部１２４の内部に位置する。
【００３１】
第１突出部１３１ｂは、第２集電体１３２と接する境界面１３３のそれぞれにおいて、第１傾斜面１３１ｄを有する。第１傾斜面１３１ｄは、第１突出部１３１ｂの無地部１２４側の面に対して第１角度θ１をなす。これによって、集電体１３０と無地部１２４との結合方向に沿った断面視において、第１突出部１３１ｂの断面は、逆梯形状を有することができる。後述のように、第２集電体１３２の第２突出部１３２ｂは、複数の突出部を備え、第１集電体１３１の第１突出部１３１ｂの傾斜に合致するような傾斜を有するように形成され、第１集電体１３１の突出部と第２集電体１３２の突出部とは、互いにかみ合わされて嵌合される。
【００３２】
第１突出部１３１ｂの突出部間に形成された溝１３１ｅは、第２集電体１３２の第２突出部１３２ｂと結合する際、無地部１２４を仕切って固定する。第１突出部１３１ｂは、第２集電体１３２と互いに嵌合して無地部１２４を固定し、その状態で溶接によって無地部１２４と結合する。このとき、無地部１２４は、第１突出部１３１ｂに沿って溝１３１ｅに位置するため、第１突出部１３１ｂの周縁に沿って溶接がなされることができる。
【００３３】
第２集電体１３２は、第１集電体１３１と第２集電体１３２との間に無地部１２４が位置するように、第１集電体１３１と互いに嵌合して結合する。第２集電体１３２は、無地部１２４に沿って第１方向に形成された第２プレート１３２ａ、第２プレート１３２ａから第１方向に沿って延長形成された第２突出部１３２ｂを含む。
【００３４】
第２プレート１３２ａは、第１集電体１３１の第１プレート１３１ａと対応するように、無地部１２４の側面に沿って位置する。第２突出部１３２ｂは、第２プレート１３２ａとの間に段差１３２ｃを有するように形成される。したがって、第２突出部１３２ｂは無地部１２４の内部に位置し、第１集電体１３１の第１突出部１３１ｂと結合する際、第２突出部１３２ｂの突出部間に形成された溝１３２ｅは、無地部１２４を仕切って固定する。
【００３５】
第２突出部１３２ｂは、第１集電体１３１の第１突出部１３１ｂの備える傾斜に合致する形状に形成された第２傾斜面１３２ｄを含む。第２傾斜面１３２ｄは、第２突出部１３２ｂの無地部１２４側の面に対して第２角度θ２をなすように形成される。第２角度θ２は、第１突出部１３１ｂに形成された第１傾斜面１３１ｄが有する第１角度θ１と互いに補角（Supplementary angle）の関係にある。つまり、第２角度θ２および第１角度θ１の合計は１８０度になる。したがって、第２突出部１３２ｂも第２傾斜面１３２ｄによって梯形状を有することになり、このような形状は、集電体１３０と無地部１２４との結合方向に沿った断面視において、第１突出部１３１ｂの断面を反転させた断面を有するような形状である。図３の左右方向に相当する水平方向において、第２突出部１３２ｂのそれぞれの突出部の位置は、第１突出部１３１ｂの突出部間に形成された溝１３１ｅの位置と合致する。したがって、第２集電体１３２が第１集電体１３１と結合するとき、第２突出部１３２ｂは第１突出部１３１ｂと嵌合される。
【００３６】
図６に示すように、第２突出部１３２ｂが第１突出部１３１ｂと結合した後、レーザ溶接ビームが集電体１３０に照射される。このレーザ溶接ビームが、第１突出部１３１ｂおよび第２突出部１３２ｂの境界面１３３に照射され、溶接が行われる。境界面１３３は、図６に点線で表示されたレーザ溶接ビームの入射方向と傾斜をなすことになるため、レーザ溶接ビームは集電体１３０の内側に侵入しない。よって、レーザ溶接ビームの無地部１２４の内部への到達が防止される。したがって、無地部１２４に集電体１３０をレーザ溶接する場合、無地部１２４および電極組立体１２０の溶接ビームによる損傷を防止することができる。
【００３７】
集電端子１４０は集電体１３０と結合する。集電端子１４０は、集電体１３０のうち第１集電体１３１の第１プレート１３１ａと、溶接によって結合する。集電端子１４０は、第１プレート１３１ａのうち、無地部１２４と結合した側と反対面に密着した状態で溶接される。
【００３８】
集電端子１４０は、第１プレート１４１、第２プレート１４２、電極端子１４３を含む。第１プレート１４１は、前述の第１方向に沿って集電体１３０と結合する。第２プレート１４２は、第１プレート１４１から第１方向に対して垂直な第２方向に延長形成される。電極端子１４３は、第２プレート１４２から第１方向に沿って上部に突出する。電極端子１４３は、キャッププレート１６０の上部に突出して充放電回路と連結される。また、電極端子１４３の外周縁には雄ねじ山が形成され、ナット１８０と結合する。
【００３９】
第１誘電体１５０は集電端子１４０の上部に形成される。第１誘電体１５０は、集電端子１４０の第２プレート１４２とキャッププレート１６０との間に形成される。第１誘電体１５０は、集電端子１４０をキャッププレート１６０と電気的に絶縁させる。また、第１誘電体１５０は、内部に端子ホール１５１を備えており、集電端子１４０の電極端子１４３は端子ホール１５１を貫通して上部に突出することができる。
【００４０】
キャッププレート１６０は、ケース１１０の上部に形成されてケース１１０を密封する。キャッププレート１６０は、ケース１１０と結合して、ケース１１０内部の電解液が漏出することを防止する。キャッププレート１６０は、内部に端子ホール１６１を備えており、電極端子１４３が端子ホール１６１を貫通して上部に突出するようにできる。また、キャッププレート１６０は、ほぼ中央にベント１６２を備えており、過充電の際、ケース１１０の内部でガスが発生した場合は、他の部分より先に開放されて、発生したガスを放出することができる。
【００４１】
第２誘電体１７０は、キャッププレート１６０と集電端子１４０の電極端子１４３との間に形成される。第２誘電体１７０は、キャッププレート１６０と集電端子１４０の電極端子１４３を電気的に絶縁させる。また、第２誘電体１７０はキャッププレート１６０の上部にも形成されるので、ナット１８０の結合時にナット１８０をキャッププレート１６０と電気的に絶縁させる。
【００４２】
ナット１８０は、第２誘電体１７０の上部に形成される。ナット１８０は内部に雌ねじ山を備えており、集電端子１４０の電極端子１４３と結合する。ナット１８０は、集電端子１４０の電極端子１４３を固定することによって、集電端子１４０および電極組立体１２０の位置を固定する。
【００４３】
以下、本発明の他の実施形態による二次電池の構成について説明する。
【００４４】
図７は、本発明の他の実施形態による二次電池の電極組立体の断面図である。前述の実施形態と同一の構成および動作を有する部分については同一符号を付けている。以下、前述の実施形態との差異点を中心に説明する。
図７を参照すれば、本発明の他の実施形態による二次電池は、集電体２３０の構成において前述の実施形態と差がある。
【００４５】
集電体２３０は、互いに嵌合される第１集電体２３１と第２集電体２３２とを含む。
第１集電体２３１は第１突出部２３１ｂを具備する。第１突出部２３１ｂは、第２集電体２３２の有する第２突出部２３２ｂとの境界面２３３側に形成され、第１突出部２３１ｂにおける無地部１２４側の反対側の面側寄りに位置する一方の第１傾斜面２３１ｄと、第２突出部２３２ｂとの境界面２３３側に形成され、第１突出部２３１ｂにおける無地部１２４側の面側寄りに位置する他方の第１傾斜面２３１ｆと、一方の第１傾斜面２３１ｄと他方の第１傾斜面２３１ｆとを連結する第１連結面２３１ｅと、を含む。したがって、第１集電体２３１は、第１連結面２３１ｅに段差が形成された形状を有する。ここで、一方の第１傾斜面２３１ｄは、第１突出部２３１ｂにおける無地部１２４側の面に対して第１角度θ１をなす（すなわち、第１角度θ１は、第１突出部２３１ｂにおける無地部１２４側の面に対する、第１突出部２３１ｂの一方の第１傾斜面２３１ｄの傾斜角度）。他方の第１傾斜面２３１ｆは、第１突出部２３１ｂにおける無地部１２４側の面に対して第３角度θ３をなす（すなわち、第３角度θ３は、第１突出部２３１ｂにおける無地部１２４側の面に対する、第１突出部２３１ｂの他方の第１傾斜面２３１ｆの傾斜角度）。
【００４６】
一方、第２集電体２３２は第２突出部２３２ｂを具備する。第２突出部２３２ｂは、第１集電体２３１の有する第１突出部２３１ｂとの境界面２３３側に形成されて一方の第１傾斜面２３１ｄに合致し、第２突出部２３２ｂにおける無地部１２４側の反対側の面側寄りに位置する一方の第２傾斜面２３２ｄと、第１突出部２３１ｂとの境界面２３３側に形成されて他方の第１傾斜面２３１ｆに合致し、第２突出部２３２ｂにおける無地部１２４側の面側寄りに位置する他方の第２傾斜面２３２ｆと、一方の第２傾斜面２３２ｄと他方の第２傾斜面２３２ｆとを連結する第２連結面２３２ｅと、を含む。したがって、第２突出部２３２ｂは、集電体１３０と無地部１２４との結合方向に沿った断面視において、第１突出部２３１ｂの断面を反転させた断面を有するような形状であり、図３の左右方向に相当する水平方向において、第２突出部２３２ｂのそれぞれの突出部は、第１突出部２３１ｂの突出部間に位置する。ここで、一方の第２傾斜面２３２ｄは、第２突出部２３２ｂにおける無地部１２４側の面に対して第２角度θ２をなす（すなわち、第２角度θ２は、第２突出部２３２ｂにおける無地部１２４側の面に対する、第２突出部２３２ｂの一方の第２傾斜面２３２ｄの傾斜角度）。他方の第２傾斜面２３２ｆは、第２突出部２３２ｂにおける無地部１２４側の面に対して第４角度θ４をなす（すなわち、第４角度θ４は、第２突出部２３２ｂにおける無地部１２４側の面に対する、第２突出部２３２ｂの他方の第２傾斜面２３２ｆの傾斜角度）。
【００４７】
第２角度θ２は第１角度θ１と互いに補角の関係にあり、第４角度θ４は第３角度θ３と互いに補角の関係にある。したがって、第１突出部２３１ｂと第２突出部２３２ｂとは正確に嵌合することができる。第１突出部２３１ｂと第２突出部２３２ｂが結合した境界面２３３は、垂直方向に沿った溶接ビームに対して、第１連結面２３１ｅおよび第２連結面２３２ｅによる段差を備えた傾斜を形成する。したがって、溶接ビームが集電体２３０の内部に照射されることを防止して、無地部１２４および電極組立体１２０の損傷を防止することができる。
【００４８】
以下、本発明のまた他の実施形態による二次電池の構成について説明する。
図８は、本発明のまた他の実施形態による二次電池の電極組立体の断面図である。
図８を参照すれば、本発明のまた他の実施形態による二次電池は、集電体３３０の構成において前述の実施形態と差がある。
【００４９】
集電体３３０は、互いに嵌合される第１集電体３３１と第２集電体３３２とを含む。
第１集電体３３１は第１突出部３３１ｂを具備する。第１突出部３３１ｂは、第２集電体３３２の有する第２突出部３３２ｂとの境界面３３３側に形成され、第１突出部３３１ｂにおける無地部１２４側の反対側の面側寄りに位置し、第１突出部３３１ｂにおける無地部１２４側の面に対して９０°をなすように形成された一方の第１傾斜面３３１ｄと、第２突出部３３２ｂとの境界面３３３側に形成され、第１突出部３３１ｂにおける無地部１２４側の面側寄りに位置し、第１突出部３３１ｂにおける無地部１２４側の面に対して９０°をなすように形成された他方の第１傾斜面３３１ｆと、一方の第１傾斜面３３１ｄと他方の第１傾斜面３３１ｆとを連結する、第１突出部３３１ｂにおける無地部１２４側の面に対して平行に形成された第１連結面３３１ｅと、を含む。したがって、第１集電体３３１は、第１連結面３３１ｅに段差が形成された形状を有する。
【００５０】
一方、第２集電体３３２は第２突出部３３２ｂを具備する。第２突出部３３２ｂは、第１集電体３３１の有する第１突出部３３１ｂとの境界面３３３側に形成され、第２突出部３３２ｂにおける無地部１２４側の反対側の面側寄りに位置し、第２突出部３３２ｂにおける無地部１２４側の面に対して９０°をなすように形成された一方の第２傾斜面３３２ｄと、第１突出部３３１ｂとの境界面３３３側に形成され、第２突出部３３２ｂにおける無地部１２４側の面側寄りに位置し、第２突出部３３２ｂにおける無地部１２４側の面に対して９０°をなすように形成された他方の第２傾斜面３３２ｆと、一方の第２傾斜面３３２ｄと他方の第２傾斜面３３２ｆとを連結する、第２突出部３３２ｂにおける無地部１２４側の面に対して平行に形成された第２連結面３３２ｅと、を含む。したがって、第２突出部３３２ｂは、集電体１３０と無地部１２４との結合方向に沿った断面視において、第１突出部３３１ｂの断面を反転させた断面を有するような形状であり、図３の左右方向に相当する水平方向において、第２突出部２３２ｂのそれぞれの突出部は、第１突出部３３１ｂの突出部間に位置する。
【００５１】
第１突出部３３１ｂと第２突出部３３２ｂが結合した境界面３３３は、垂直方向に沿った溶接ビームに対して、第１連結面３３１ｅおよび第２連結面３３２ｅによる段差を備えた傾斜を形成する。したがって、溶接ビームが集電体３３０の内部に照射されることを防止して、無地部１２４および電極組立体１２０の損傷を防止することができる。
【００５２】
以下、本発明のまた他の実施形態による二次電池の構成について説明する。
図９は、本発明のまた他の実施形態による二次電池の電極組立体の断面図である。
図９を参照すれば、本発明のまた他の実施形態による二次電池は、集電体４３０の構成において前述の実施形態と差がある。
【００５３】
集電体４３０は、互いに嵌合される第１集電体４３１と第２集電体４３２とを含む。
第１集電体４３１は第１突出部４３１ｂを具備し、第１突出部４３１ｂは、第２集電体４３２の有する第２突出部４３２ｂとの境界面４３３側に形成され、一定の曲率を有する凹（concave）曲面に形成された第１曲面４３１ｄを含む。
一方、第２集電体４３２は第２突出部４３２ｂを具備し、第２突出部４３２ｂは、第１集電体４３１の有する第１突出部４３１ｂとの境界面４３３側に形成され、一定の曲率を有する凸（convex）曲面に形成された第２曲面４３２ｄを含む。
【００５４】
第１突出部４３１ｂと第２突出部４３２ｂを形成する曲面は、同一の曲率を有するように形成される。したがって、第１集電体４３１と第２集電体４３２との結合の際、第１突出部４３１ｂと第２突出部４３２ｂは正確に嵌合される。
ただし、第１突出部４３１ｂの第１曲面４３１ｄおよび第２突出部４３２ｂの第２曲面４３２ｄの形状は互いに異なることも可能であり、第１曲面４３１ｄと第２曲面４３２ｄとの正確な嵌合には、同じ曲率さえ有していれば十分である。
【００５５】
第１突出部４３１ｂと第２突出部４３２ｂが結合した境界面４３３は、曲面４３１ｄ、４３２ｄのため、垂直方向に沿った溶接ビームに対して外れた経路を形成する。したがって、溶接ビームが集電体４３０の内部に照射されることを防止して、無地部１２４および電極組立体１２０の損傷を防止することができる。
【００５６】
以上の説明は、本発明による二次電池を実施するための一つの実施形態に過ぎないものであって、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲において請求するように、本発明の要旨を逸脱することなく当該発明の属する分野で通常の知識を有する者であれば、誰でも多様な変更実施が可能な範囲にまで本発明の技術的精神が及ぶとみなされる。
【符号の説明】
【００５７】
Ａ  図２での拡大部分
Ｂ、Ｂ’  切断線
θ１  第１角度
θ２  第２角度
θ３  第３角度
θ４  第４角度
１００  二次電池
１１０  ケース
１２０  電極組立体
１２１  正極板
１２２  負極板
１２３  セパレータ
１２４  無地部
１３０、２３０、３３０、４３０  集電体
１３１、２３１、３３１、４３１  第１集電体
１３２、２３２、３３２、４３２  第２集電体
１３３、２３３、３３３、４３３  境界面
１４０  集電端子
１４１  第１プレート
１４２  第２プレート
１４３  電極端子
１５０  第１誘電体
１５１、１６１  端子ホール
１６０  キャッププレート
１６２  ベント
１７０  第２誘電体
１８０  ナット
１３１ａ  第１プレート
１３１ｂ、２３１ｂ、３３１ｂ、４３１ｂ  第１突出部
１３１ｃ、１３２ｃ  段差
１３１ｄ  第１傾斜面
１３１ｅ、１３２ｅ  溝
１３２ａ  第２プレート
１３２ｂ、２３２ｂ、３３２ｂ、４３２ｂ  第２突出部
１３２ｄ  第２傾斜面
２３１ｄ、３３１ｄ  一方の第１傾斜面
２３１ｅ、３３１ｅ  第１連結面
２３１ｆ、３３１ｆ  他方の第１傾斜面
２３２ｄ、３３２ｄ  一方の第２傾斜面
２３２ｅ、３３２ｅ  第２連結面
２３２ｆ、３３２ｆ  他方の第２傾斜面
４３１ｄ  第１曲面
４３２ｄ  第２曲面
【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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【図８】
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【図９】
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