(57)【要約】【課題】電極ユニットの耐腐食性及び電極ユニットの結合を向上することが可能な二次電池を提供する。【解決手段】電極組立体と、前記電極組立体を収容するケースと、前記ケースを密封するキャッププレートとを含む少なくとも１つの電池セルと、前記キャッププレートを貫通するように形成され、前記電極組立体と電気的に連結された電極ユニットと、前記電極ユニットと前記キャッププレートとの間に介在されたシールモールディングと、を含み、前記電極ユニットは、前記電極組立体と隣接して配置された集電部材と、前記集電部材から、前記キャッププレート上に延長された電極端子と、を含み、前記集電部材と前記電極端子とは、互いに異なる金属から形成され、前記シールモールディングは、前記集電部材と前記電極端子との結合部を覆い包む二次電池が提供される。【選択図】図１
2015141896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極組立体と、前記電極組立体を収容するケースと、前記ケースを密封するキャッププレートとを含む少なくとも１つの電池セルと、
前記キャッププレートを貫通するように形成され、前記電極組立体と電気的に連結された電極ユニットと、
前記電極ユニットと前記キャッププレートとの間に介在されたシールモールディングと、
を含み、
前記電極ユニットは、
前記電極組立体と隣接して配置された集電部材と、
前記集電部材から、前記キャッププレート上に延長された電極端子と、
を含み、
前記集電部材と前記電極端子とは、互いに異なる金属から形成され、
前記シールモールディングは、前記集電部材と前記電極端子との結合部を覆い包む、ことを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記結合部は、異なる金属から構成される異種金属界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３】
前記結合部は、板金圧着成形（ＴＯＸ）、リベッティングまたはコーキングのうちいずれか一つによって形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の二次電池。
【請求項４】
前記集電部材は、銅素材によって形成され、
前記電極端子は、アルミニウム素材によって形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項５】
前記シールモールディングは、
前記キャッププレートの第１開口内に嵌め込まれる第１結合溝部と、
前記第１結合溝部の上部に形成された第１上部ブロックと、
前記第１結合溝部の下部に形成された第１下部ブロックと、
を含む
ことを特徴とする請求項１ら４のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項６】
前記第１結合溝部は、前記シールモールディングのうち最も狭い幅を持つ前記シールモールディングのネック部分であることを特徴とする請求項５に記載の二次電池。
【請求項７】
前記第１上部ブロックは、前記キャッププレートから前記電極端子を絶縁するように構成されることを特徴とする請求項５又は６に記載の二次電池。
【請求項８】
前記電極端子と前記集電部材との前記結合部は、少なくとも前記第１結合溝部及び前記第１下部ブロックによって覆い包まれることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項９】
前記シールモールディングは、前記キャッププレートを貫通するように組み込まれた前記電極ユニットが固定された成形フレーム内にモールディング樹脂を注入するインサート射出成形を用いて形成されることを特徴とする請求項５から８のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項１０】
前記電極ユニットは、第１電極ユニットであり、
前記集電部材、前記電極端子及び前記シールモールディングは、それぞれ第１集電部材、第１電極端子及び第１シールモールディングであり、
前記第１電極ユニットと異なる極性を有する第２電極ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項１１】
前記第２電極ユニットは、第２集電部材及び第２電極端子を含み、
前記第２集電部材及び前記第２電極端子は、互いに同種の金属を用いて一体に形成される
ことを特徴とする請求項１０に記載の二次電池。
【請求項１２】
前記第２集電部材及び前記第２電極端子は、アルミニウム素材によって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１３】
前記第２電極ユニットは、
前記キャッププレートを貫通するように形成され、
前記第２電極ユニットと前記キャッププレートとの間に介在された第２シールモールディングをさらに含むことを特徴とする請求項１０から１２のいずれか１項に記載の二次電池。
【請求項１４】
前記第２シールモールディングは、
前記キャッププレートの第２開口内に嵌め込まれる第２結合溝部と、
前記第２結合溝部の上部に形成された第２上部ブロックと、
前記第２結合溝部の下部に形成された第２下部ブロックと、を含む
ことを特徴とする請求項１３に記載の二次電池。
【請求項１５】
前記電池セルに隣接して配置される第２電池セルを含み、
前記電池セルの前記電極端子と、前記第２電池セルの電極端子は、バスバーを介して電気的に連結され、前記電池セルの前記電極端子、前記第２電池セルの前記電極端子、並びに前記バスバーは、第１金属素材によって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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、二次電池は、充電が不可能な一次電池とは異なり、充放電が可能な電池である。二次電池は、モバイル機器、電気自動車、ハイブリッド自動車、電気自転車、無停電電源供給装置（ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ  ｐｏｗｅｒ  ｓｕｐｐｌｙ）などのエネルギー源として使用され、適用される外部機器の種類によって、単一電池の形態で使用されたり、複数の電池を連結して１つの単位にまとめた電池モジュールの形態で使用されたりする。
【０００３】
携帯電話のような小型モバイル機器は、単一電池の出力及び容量によって、所定時間の間、作動が可能である。一方、電力消耗が多い電気自動車、ハイブリッド自動車のように、長期間駆動、高電力駆動が必要な機器の場合には、高い出力及び容量が求められることから、電池モジュールの使用が好まれる。電池モジュールは、複数の内臓電池を組み合わせることにより、出力電圧や出力電流を高めている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
二次電池においては、電池の電極ユニットの耐腐食性及び電極ユニットの結合の向上が求められている。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、電極ユニットの耐腐食性及び電極ユニットの結合を向上することが可能な、新規且つ改良された二次電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、電極組立体と、前記電極組立体を収容するケースと、前記ケースを密封するキャッププレートとを含む少なくとも１つの電池セルと、前記キャッププレートを貫通するように形成され、前記電極組立体と電気的に連結された電極ユニットと、前記電極ユニットと前記キャッププレートとの間に介在されたシールモールディングと、を含み、前記電極ユニットは、前記電極組立体と隣接して配置された集電部材と、前記集電部材から、前記キャッププレート上に延長された電極端子と、を含み、前記集電部材と前記電極端子とは、互いに異なる金属から形成され、前記シールモールディングは、前記集電部材と前記電極端子との結合部を覆い包むことを特徴とする二次電池が提供される。
【０００７】
前記結合部は、異なる金属から構成される異種金属界面を含んでもよい。
【０００８】
前記結合部は、板金圧着成形（ＴＯＸ）、リベッティングまたはコーキングのうちいずれか一つによって形成されてもよい。
【０００９】
前記集電部材は、銅素材によって形成され、前記電極端子は、アルミニウム素材によって形成されてもよい。
【００１０】
前記シールモールディングは、前記キャッププレートの第１開口内に嵌め込まれる第１結合溝部と、前記第１結合溝部の上部に形成された第１上部ブロックと、前記第１結合溝部の下部に形成された第１下部ブロックと、を含んでもよい。
【００１１】
前記結合溝部は、前記シールモールディングのうち最も狭い幅を持つ前記シールモールディングのネック部分であってもよい。
【００１２】
前記第１上部ブロックは、前記キャッププレートから前記電極端子を絶縁するように構成されてもよい。
【００１３】
前記電極端子と前記集電部材との結合部は、少なくとも前記第１結合溝部及び前記第１下部ブロックによって覆い包まれてもよい。
【００１４】
前記シールモールディングは、前記キャッププレートを貫通するように組み込まれた前記電極ユニットが固定された成形フレーム内に、モールディング樹脂を注入するインサート射出成形を用いて形成されてもよい。
【００１５】
前記電極ユニットは、第１電極ユニットであり、前記集電部材、前記電極端子及び前記シールモールディングは、それぞれ第１集電部材、第１電極端子及び第１シールモールディングであり、前記第１電極ユニットと異なる極性を有する第２電極ユニットをさらに含んでもよい。
【００１６】
前記第２電極ユニットは、第２集電部材及び第２電極端子を含み、前記第２集電部材及び前記第２電極端子は、互いに同種の金属を用いて一体に形成されてもよい。
【００１７】
前記第２集電部材及び前記第２電極端子は、アルミニウム素材によって形成されてもよい。
【００１８】
前記第２電極ユニットは、前記キャッププレートを貫通するように形成され、前記第２電極ユニットと前記キャッププレートとの間に介在された第２シールモールディングをさらに含んでもよい。
【００１９】
前記第２シールモールディングは、前記キャッププレートの第２開口内に嵌め込まれる第２結合溝部と、前記第２結合溝部の上部に形成された第２上部ブロックと、前記第２結合溝部の下部に形成された第２下部ブロックと、を含んでもよい。
【００２０】
前記電池セルに隣接して配置される第２電池セルを含み、前記電池セルの前記電極端子と、前記第２電池セルの電極端子は、バスバーを介して電気的に連結され、前記電池セルの前記電極端子、前記第２電池セルの前記電極端子、並びに前記バスバーは、第１金属素材によって形成されてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、電極ユニットの耐腐食性及び電極ユニットの結合が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態による二次電池の斜視図である。
【図２】図１に図示された電池セルの斜視図である。
【図３】図２に図示された電池セルの分解斜視図である。
【図４】図３の主要構成に係わる斜視図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿って切り取った断面図である。
【図６】電極端子と集電部材との多様な結合部の形態を示す断面図である。
【図７】電極端子と集電部材との多様な結合部の形態を示す断面図である。
【図８】電極端子と集電部材との多様な結合部の形態を示す断面図である。
【図９】図４のＩＸ−ＩＸ線に沿って切り取った断面図である。
【図１０】本発明と対比される二次電池の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２４】
以下、添付された図面を参照し、本発明の一実施形態による二次電池について説明する。
【００２５】
図１には、本発明の一実施形態による二次電池１０が図示されている。前記二次電池１０は、少なくとも一つ以上の電池セル１００を含んでもよい。図１に図示された実施形態において、前記二次電池１０は、互いに電気的に連結された第１電池セル１００及び第２電池セル１００を含んでもよい。そして、配列方向に沿って互いに隣接して配置された第１電池セル１００及び第２電池セル１００は、バスバー１５を介して、互いに電気的に連結される。
【００２６】
図２には、図１に図示された電池セル１００が図示されている。図面を参照すれば、前記電池セル１００は、電極組立体１５０（図３）を収納したケース１８０と、ケース１８０を密封するキャッププレート１３０と、キャッププレート１３０上に配置された電極端子１１１，１２１と、を含んでもよい。前記電極端子１１１，１２１は、互いに異なる極性を有する第１電極端子１１１及び第２電極端子１２１の対を含んでもよい。
【００２７】
前記キャッププレート１３０には、ケース１８０内部の圧力が事前に設定されたポイントを超える以上動作したときに破断を起こし、耐圧を解消するためのベント部１３５と、電解質注入口を密封するための電解質注入口シーリング１３８と、が形成される。
【００２８】
図３には、図２に図示された電池セル１００の分解斜視図が図示されている。図面を参照すれば、ケース１８０の内部には、電極組立体１５０が収容される。前記電極組立体１５０は、互いに反対極性の第１電極板及び第２電極板、並びにそれらの間に介在されるセパレータを含んでもよい。前記電極組立体１５０は、第１電極板及び第２電極板、並びにセパレータがゼリーロール状に巻き取られた巻き取り型に形成されたり、第１電極板及び第２電極板、並びにセパレータが交互に積層された積層型に形成されたりする。
【００２９】
電極組立体１５０を収容した上端開放部には、キャッププレート１３０が組み付けられ、電極組立体１５０を密封することができ、前記電極組立体１５０と外部回路（図示せず）との電気接続、または電極組立体１５０と隣接した電池セル１００との電気接続のために、キャッププレート１３０の外部には、電極組立体１５０と電気的に連結された電極端子１１１，１２１が形成される。前記電極端子１１１，１２１は、互いに異なる極性を有する第１電極端子１１１及び第２電極端子１２１を含み、それぞれ電極組立体１５０の第１電極板及び第２電極板と電気的に連結される。
【００３０】
例えば、前記第１電極端子１１１及び第２電極端子１２１は、ケース１８０の内部に収容された電極組立体１５０と電気的に連結され、さらに詳細には、第１電極端子１１１及び第２電極端子１２１は、電極組立体１５０の第１電極板及び第２電極板とにそれぞれ電気的に連結され、正極端子及び負極端子の機能が行うことができる。例えば、前記第１電極端子１１１及び第２電極端子１２１は、それぞれ電池セル１００の左右両側に形成されてもよい。
【００３１】
前記第１電極端子１１１及び第２電極端子１２１は、第１電極ユニット１１０及び第２電極ユニット１２０の一部を形成する。例えば、前記第１電極ユニット１１０及び第２電極ユニット１２０は、電極組立体１５０内に蓄積された電力を外部に供給するために、電極組立体１５０から引き出されて電気パスを形成したり、または外部からの電力を入力するために、外部の電力供給装置と電極組立体１５０と連結する電気パスを形成したりすることができる。
【００３２】
前記第１電極ユニット１１０及び第２電極ユニット１２０は、電池セル１００の正極側及び負極側を形成することができる。前記第１電極ユニット１１０及び第２電極ユニット１２０は、実質的に同一構造に形成され、以下で説明する電極ユニット１１０，１２０に係わる技術的事項は、第１電極ユニット１１０及び第２電極ユニット１２０に共に適用される。ただし、本発明は、それに限定されるものではなく、以下の技術的事項は、前記第１電極ユニット１１０及び第２電極ユニット１２０から選択されたいずれか１つの電極ユニット１１０，１２０にのみ適用されてもよい。
【００３３】
以下では、第１電極ユニット１１０の構造について先に説明し、その後、第２電極ユニット１２０について説明する。
【００３４】
図４には、図３に図示された主要構成に係わる分解斜視図が図示されている。そして、図５には、図４のＶ−Ｖ線に沿って切り取った断面図が図示されている。図５を参照すれば、前記電極ユニット１１０は、キャッププレート１３０の開口１３０’を貫通するように組み込まれる。そして、前記電極ユニット１１０とキャッププレート１３０との間には、シールモールディング１１５が介在される。前記電極ユニット１１０は、キャッププレート１３０上に配置された電極端子１１１（第１電極端子に該当）と、前記電極端子１１１と電極組立体１５０とを電気的に連結する集電部材１１２（第１集電部材に該当）と、を含む。例えば、前記電極端子１１１は、第１金属素材によって形成され、前記集電部材１１２は、第１金属素材とは異なる第２金属素材によって形成される。すなわち、前記電極端子１１１と集電部材１１２は、それぞれ互いに異なる第１金属素材及び第２金属素材によって形成され、前記電極端子１１１と集電部材１１２を結合する結合部１１３には、異なる異種金属間の結合が形成される。
【００３５】
そのように、電極端子１１１を、集電部材１１２とは異なる異種金属素材から形成することにより、電極端子１１１とバスバー１５との結合が、同種金属間によって行われてもよい。例えば、前記電極端子１１１とバスバー１５とをいずれも同一の第１金属素材から形成することにより、電極端子１１１とバスバー１５との間に、同種金属間の結合を形成することができる。
【００３６】
ただし、前記集電部材１１２は、電極組立体１５０との安定した連結のために、第１金属素材とは異なる第２金属素材によって形成されるのである。結論として、第２金属素材の集電部材１１２と、第１金属素材の電極端子１１１との間には、異種金属間の結合が形成される一方、第１金属素材の電極端子１１１と、バスバー１５との間には、同種金属間の結合が形成されるのである。具体的な例として、前記第１電極ユニット１１０が、負極側を形成するとするとき、前記集電部材１１２は、電極組立体１５０との安定した連結のために、銅素材であり、前記電極端子１１１は、アルミニウム素材によって形成され、したがって、前記集電部材１１２と電極端子１１１との間には、異種金属間の結合が形成される（結合部１１３）。このように、銅素材の集電部材１１２と、アルミニウム素材の電極端子１１１との間には、異種金属間の結合が形成され（結合部１１３）、後述するように、板金圧着成形（ＴＯＸ）、コーキング（ｃａｕｌｋｉｎｇ）または溶接などの加工方式を介して、互いに対して結合される。
【００３７】
一方、前記電極端子１１１と前記バスバー１５は、いずれも同一のアルミニウム素材によって形成され、前記電極端子１１１とバスバー１５との間には、同種金属間の結合が形成される。前記電極端子１１１とバスバー１５とを結合する結合部は、ケース１８０の外部に位置するため外部から力がかかる場合もあり、このような場合であっても結合を維持することができるように、前記電極端子１１１とバスバー１５との間の結合強度は高いものであることが求められる。したがって、前記電極端子１１１とバスバー１５との間に同種金属間の結合が形成されることにより、前記電極端子１１１とバスバー１５との間の結合強度を高いものとすることができる。
【００３８】
前記電極端子１１１と集電部材１１２は、結合部１１３を介して互いに対して結合される。前記結合部１１３は、電極端子１１１と集電部材１１２との板金圧着成形（ＴＯＸ）、リベッティング（ｒｉｖｅｔｔｉｎｇ）、コーキングまたは溶接のような多様な結合技術を用いて、互いに対して結合される。
【００３９】
図５ないし図８には、電極端子１１１と集電部材１１２との多様な結合部の形態が図示されている。
【００４０】
図５を参照すれば、前記電極端子１１１と集電部材１１２は、溶接によって互いに対して結合される。例えば、結合の対象になる２つの部材、すなわち、前記電極端子１１１と集電部材１１２とを、互いに対して重なるように配置し、それらの重畳された部分に対して溶接加工を適用することにより、電極端子１１１と集電部材１１２とを結合させる。そのとき、前記溶接は、超音波溶接、レーザ溶接、抵抗溶接のような多様な形態の溶接方式を適用することができる。
【００４１】
図６を参照すれば、前記結合部２１３は、板金圧着成形（ＴＯＸ）結合によって形成される。すなわち、前記電極端子２１１と集電部材２１２は、板金圧着成形（ＴＯＸ）結合によって互いに対して結合される。例えば、結合の対象になる２つの部材、すなわち、電極端子２１１と集電部材２１２とを、互いに対して重なるように配置した後、それらの重畳部分のうちいずれか一方には、プレスパンチのような成形ツール（図示せず）を位置させ、他方には、凹状溝が形成されたダイ（図示せず）を位置させた後、所定の圧力で成形ツールを加圧することにより、互いに対して重なった部材２１１，２１２が、ダイの凹状溝で押し込まれ、２つの部材２１１，２１２が互いに対して密着されて結合を形成する。一方、図面符号２１５は、シールモールディングを示し、それに係わる技術的事項は、追ってさらに具体的に説明する。また、図面符号２１０は、第１電極ユニットを示す。
【００４２】
図７には、図６に図示された結合部２１３の変形された実施形態が図示されている。図面を参照すれば、本実施形態の結合部２１３’は、図６の実施形態のような板金圧着成形（ＴＯＸ）結合によって形成される。ただし、本実施形態では、結合の対象になる２つの部材、すなわち、電極端子２１１と集電部材２１２とを互いに対して重なるように配置した後、それらの重畳部分にホール２１０’を形成する。そして、電極端子２１１と集電部材２１２との整列されたホール２１０’を介して、シールモールディング２１５’のモールディング樹脂が充填されるように、インサート射出成形を行う。このように、電極端子２１１と集電部材２１２とのホール２１０’を貫いて形成されたモールディング樹脂を形成することにより、電極端子２１１と集電部材２１２との間の結合力を高める。前記ホール成形と板金圧着成形は、成形ツール（図示せず）とダイ（図示せず）との間に介在された、電極端子２１１と集電部材２１２とに、所定の圧力をかけることによって同時になされるか、あるいは別途の工程によってもなされる。一方、図面番号２１５’は、シールモールディングを示し、追ってさらに具体的に説明する。
【００４３】
図８を参照すれば、前記電極端子３１１と集電部材３１２は、リベッティング加工またはコーキング加工によって、互いに対して結合される（結合部３１３）。すなわち、前記電極端子３１１と集電部材３１２は、リベッティング加工またはコーキング加工によって、互いに対して結合される。
【００４４】
図面に図示されているように、結合の対象になる２つの部材、すなわち、前記電極端子３１１と集電部材３１２とを互いに対して重なるように配置した後、電極端子３１１と集電部材３１２とにそれぞれ形成された結合ホールが一致するように、前記電極端子３１１と集電部材３１２とを重ね合わせる。その後、前記電極端子３１１と集電部材３１２の結合ホールを貫通するように、リベット部材３１４を結合ホールに嵌め込んで組み込み、リベット部材３１４の一端側には、ハンマーのような成形ツール（図示せず）を位置させ、リベット部材３１４の他端側には、ダイ（図示せず）を位置させ、リベット部材３１４を成形ツールで打撃することにより、リベット部材３１４の端部を結合ホール周辺に圧着させ、２つの部材３１１，３１２が圧着結合されるのである。
【００４５】
例えば、前記リベット部材３１４は、大径の頭部３１４ａと、小径の本体部３１４ｂとを有する。本体部３１４ｂの末端を打撃し、所定の圧力を本体部３１４ｂの末端にかけることにより、本体部３１４ｂの末端に、結合ホールより大きな径を有する頭部３１４ａを形成する。このようにして形成された２つの頭部３１４ａによって挟まれた部材３１１，３１２は、互いに密着して結合を形成するのである。一方、図面符号３１５は、シールモールディングを示し、追ってさらに具体的に説明する。また、図面符号３１０は、第１電極ユニットを示す。
【００４６】
以上で説明したように、前記電極端子１１１と集電部材１１２との間には、多様な結合方式によって、結合部１１３が形成されることができ、本発明の技術的範囲は、前述の例示したところによって限定されるものではなく、それ以外の多様な結合方式によって、結合部１１３が形成されてもよい。
【００４７】
以下では、図４及び図５を参照し、シールモールディング１１５（第１シールモールディングに該当）について説明する。前記電極端子１１１と集電部材１１２との結合部１１３は、シールモールディング１１５によって覆い包まれる。前記シールモールディング１１５は、電極端子１１１と集電部材１１２との結合部１１３を覆い包み、異種金属間の結合力をさらに向上させることができる。素材の特性上、異種金属間の結合力は、相対的に落ちるので、シールモールディング１１５によって異種金属との結合部１１３を覆い包むことにより、結合部１１３の結合強度を向上させることができる。
【００４８】
前記電極端子１１１と集電部材１１２との結合部１１３は、シールモールディング１１５によって取り囲まれて密封される。前記シールモールディング１１５は、互いに異なる異種金属間の界面を含む結合部１１３を覆って保護し、水分の浸透を遮断することにより、異種金属界面の腐食を抑制することができる。さらに具体的には、前記シールモールディング１１５は、電極端子１１１と集電部材１１２との結合部１１３を、外部環境から絶縁させることにより、結合部１１３の腐食を防止することができる。
【００４９】
図５を参照すれば、前記電極端子１１１と集電部材１１２とを含む電極ユニット１１０は、キャッププレート１３０の開口１３０’を介して、キャッププレート１３０を貫通するように設けられる。そのとき、前記電極ユニット１１０とキャッププレート１３０との間には、シールモールディング１１５が介在される。さらに具体的には、前記シールモールディング１１５は、前記電極ユニット１１０とキャッププレート１３０との間に介在して両者を相互結合し、キャッププレート１３０に対して、電極ユニット１１０を位置固定する役割が行うことができる。
【００５０】
前記シールモールディング１１５は、電極ユニット１１０とキャッププレート１３０との間に介在され、電極ユニット１１０とキャッププレート１３０との間の電気的な絶縁を実現することができる。例えば、前記電極ユニット１１０とキャッププレート１３０は、互いに異なる極性を有することができ、シールモールディング１１５を介在することにより、電極ユニット１１０とキャッププレート１３０との相互の電気的な絶縁を維持することができる。さらに、例えば、前記シールモールディング１１５は、電気絶縁特性を有する高分子樹脂素材によって形成されてもよい。
【００５１】
前記シールモールディング１１５は、電極ユニット１１０が貫通するキャッププレート１３０の開口１３０’を漏れなく密閉させることができる。例えば、前記シールモールディング１１５は、ケース１８０内に収納された電極組立体１５０及び電解質（図示せず）を密封し、それらを外部有害物質から保護することができる。
【００５２】
例えば、前記シールモールディング１１５は、キャッププレート１３０の開口１３０’内に、電極ユニット１１０を挿入した後、開口１３０’内にモールディング樹脂（図示せず）を注入することにより、形成することができる。例えば、前記シールモールディング１１５は、インサート射出成形で形成され、まず、モールディング樹脂が注入される成形フレーム（図示せず）内に、電極ユニット１１０が挿入されたキャッププレート１３０を設置する。次に、キャッププレート１３０を成形フレーム内で一時固定し、成形フレーム内にモールディング樹脂を注入するインサート射出成形を行い、図５に図示されているようなシールモールディング１１５を形成することができる。そのとき、注入されるモールディング樹脂は、キャッププレート１３０と電極ユニット１１０との間を漏れなく充填し、キャッププレート１３０と電極ユニット１１０との間の気密性を良好にしつつ、キャッププレート１３０と電極ユニット１１０とを結合することができる。それにより、ケース１８０内に収納された電極組立体１５０と電解質とが密封され、外部の有害物質がケース１８０の内部に侵透したり、あるいは内部の電解質がケース１８０の外部に漏れたりするような問題が生じない。
【００５３】
図４及び図５を参照すれば、前記シールモールディング１１５は、キャッププレート１３０の開口１３０’に嵌め込まれる結合溝部１１５ｃと、前記結合溝部１１５ｃの上部に形成された上部ブロック１１５ａと、前記結合溝部１１５ｃの下部に形成された下部ブロック１１５ｂと、を含んでもよい。前記結合溝部１１５ｃは、シールモールディング１１５において最も狭い幅を有するネック部分を形成することができる。そして、前記結合溝部１１５ｃを中心に、前記結合溝部１１５ｃに対して上下方向に幅広の上部ブロック１１５ａと下部ブロック１１５ｂとが配置されることにより、キャッププレート１３０が、結合溝部１１５ｃに堅固に嵌め込まれる。
【００５４】
前記シールモールディング１１５は、継ぎ目なしに滑らかに（ｓｅａｍｌｅｓｓ）一体に形成される。例えば、前記シールモールディング１１５の結合溝部１１５ｃ、上部ブロック１１５ａ及び下部ブロック１１５ｂは、継ぎ目なしに一体に連結され、インサート射出成形によって、各部分が同時に共に形成される。
【００５５】
一方、前記上部ブロック１１５ａは、電極端子１１１とキャッププレート１３０との間に介在され、キャッププレート１３０から電極端子１１１を絶縁させることができる。
【００５６】
前記電極端子１１１と集電部材１１２との結合部１１３は、少なくとも、結合溝部１１５ｃ及び下部ブロック１１５ｂによって覆い包まれる。例えば、前記結合部１１３は、結合溝部１１５ｃ及び下部ブロック１１５ｂにかけて延長され、前記結合溝部１１５ｃ及び下部ブロック１１５ｂは、結合部１１３を覆い包み、異種金属界面を腐食から保護することができ、結合強度を向上させることができる。本発明の多様な実施形態において、前記結合部１１３は、シールモールディング１１５の結合溝部１１５ｃ、上部ブロック１１５ａ及び下部ブロック１１５ｂにわたっても形成され、結合溝部１１５ｃ、並びに上部ブロック１１５ａ及び下部ブロック１１５ｂは、ともに、電極端子１１１及び集電部材１１２の結合部１１３を覆い包んで、結合部１１３を保護することができる。
【００５７】
以下では、第２電極ユニット１２０について説明する。図９には、図４のＩＸ−ＩＸ線に沿って切り取った断面図が図示されている。図面を参照すれば、第２電極ユニット１２０は、キャッププレート１３０上に配置された電極端子１２１（第２電極端子に該当）と、前記電極端子１２１と電極組立体１５０との電気的な連結を媒介するための集電部材１２２（第２集電部材に該当）と、を含む。例えば、前記電極端子１２１と集電部材１２２は、１つの部材で一体に形成される。すなわち、前記電極端子１２１と集電部材１２２は、継ぎ目なしに滑らかに連結される。
【００５８】
例えば、前記第２電極ユニット１２０が正極側を形成するとき、前記電極端子１２１と集電部材１２２は、アルミニウム素材によって形成され、１つの部材で一体に形成される。
【００５９】
前記電極ユニット１２０は、キャッププレート１３０の開口１３０’を貫通するように嵌め込まれて組み込まれ、前記電極ユニット１２０とキャッププレート１３０との間には、シールモールディング１２５（第２シールモールディングに該当）が介在される。
【００６０】
図４及び図９を共に参照すれば、前記シールモールディング１２５は、キャッププレート１３０が嵌め込まれる結合溝部１２５ｃと、前記結合溝部１２５ｃの上下に配置された、上部ブロック１２５ａ及び下部ブロック１２５ｂと、を含んでもよい。前記結合溝部１２５ｃは、シールモールディング１２５のうち最も狭いネック部分を形成する。前記結合溝部１２５ｃを中心に、前記結合溝部１２５ｃに対して上下方向には、相対的に幅広の上部ブロック１２５ａと下部ブロック１２５ｂとが配置されることにより、キャッププレート１３０が、結合溝部１２５ｃに堅固に嵌め込まれる。
【００６１】
前記シールモールディング１２５は、継ぎ目なしに滑らかに一体に形成される。例えば、前記シールモールディング１２５の結合溝部１２５ｃと、上部ブロック１２５ａ及び下部ブロック１２５ｂは、継ぎ目なしに一体に連結され、インサート射出成形によって、各部分が同時に共に形成される。
【００６２】
一方、前記上部ブロック１２５ａは、キャッププレート１３０上に配置された電極端子１２１と、キャッププレート１３０との電気的な絶縁を実現することができる。
【００６３】
図５及び図９を共に参照すれば、第１電極ユニット１１０と、第２電極ユニット１２０とのシールモールディング１１５，１２５（第１シールモールディング１１５、第２シールモールディング１２５）は、実質的に同一の形状に形成される。ただし、本発明の一実施形態において、前記第１電極ユニット１１０のシールモールディング１１５は、互いに異なる異種金属から形成された電極端子１１１と集電部材１１２との結合部１１３を覆い包んで保護する機能を行うのに対し、第２電極ユニット１２０のシールモールディング１２５は、一体に形成された電極端子１２１と集電部材１２２との一部を覆うという点で、機能上の差がある。
【００６４】
図１を参照すれば、配列方向に沿って互いに隣接した電池セル１００を電気的に連結するバスバー１５は、全体的に、第１金属素材によって形成される。そのとき、前記バスバー１５と連結される各電池セル１００の電極端子１１１，１２１も、第１金属素材によって形成される。このように、隣接した電池セル１００の電極端子１１１，１２１とバスバー１５とを、いずれも同種の第１金属素材から形成することにより、バスバー１５と電極端子１１１，１２１の接続は、同種金属結合によって形成される。具体的な実施形態において、隣接した電極端子１１１，１２１とバスバー１５は、アルミニウム素材によって形成されてもよい。
【００６５】
例えば、前記第１電極端子１１１とバスバー１５との結合、及び第２電極端子１２１とバスバー１５との結合は、同種金属間の溶接によって形成される。具体的な実施形態として、前記バスバー１５と、第１電極端子１１１及び第２電極端子１２１との結合は、アルミニウム溶接でなされ、後述するように、アルミニウム溶接は、銅溶接に比べて溶接の容易性にすぐれるので、生産収率及び溶接強度の側面で有利な点が多い。
【００６６】
図１０は、本発明の比較対象になる比較例によるバスバー５の接続構造を示す図面である。図面から分かるように、互いに隣接した電池セルを電気的に連結するバスバー５は、異種金属のクラッドメタル（ｃｌａｄ  ｍｅｔａｌ）によって形成される。例えば、前記バスバー５は、第１電極端子１１と同種の第１金属素材によって形成された第１部分５ａと、第２電極端子１２と同種の第２金属素材によって形成された第２部分５ｂと、を含む。
【００６７】
そのとき、バスバー５と第１電極端子１１との間には、第１金属素材からなる同種金属結合が形成され、バスバー５と第２電極端子１２との間には、第２金属素材からなる同種金属結合が形成される。例えば、前記バスバー５と第１電極端子１１との間には、銅の同種金属間の溶接がなされ、前記バスバー５と第２電極端子１２との間には、アルミニウムの同種金属間の溶接がなされる。キーとなるところは、銅・銅間の溶接の容易性は、アルミニウム・アルミニウム間の溶接の容易性に比べて著しく落ちるということである。すなわち、比較例によるバスバー５の接続構造では、銅・銅間の溶接が不可欠であり、素材の特性上溶接の容易性が落ちるので、特殊な溶接技術が要求され、さらに十分な溶接強度を確保し難いという問題がある。
【００６８】
本発明の一実施形態では、第１電極端子１１１及び第２電極端子１２１と、バスバー１５とをいずれもアルミニウム素材から形成することにより、銅・銅間の溶接の容易性についての問題、及び特殊な溶接を回避することができ、さらに溶接特性にすぐれるアルミニウム・アルミニウム溶接を利用することができる。
【００６９】
一方、図１から分かるように、前記バスバー１５は、隣接した電池セル１００を電気的に連結し、さらに、互いに反対極性の電極端子１１１，１２１をバスバー１５で結束することにより、隣接した電池セル１００を直列連結することができる。ただし、本発明は、それに限定されるものではなく、例えば、互いに同一極性の電極端子１１１，１２１をバスバー１５で結束することにより、隣接した電池セル１００を並列連結することもできる。
【００７０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の二次電池は、特に電源関連の技術分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
５，１５    バスバー
５ａ    第１部分
５ｂ    第２部分
１０    二次電池
１１，１１１    第１電極端子
１２，１２１    第２電極端子
１００    電池セル
１１０，２１０，３１０    第１電極ユニット
１１２    第１集電部材
１１３，２１３，２１３’，３１３    結合部
１１５，１１５’，２１５，２１５’，３１５    第１シールモールディング
１１５ａ    第１シールモールディングの上部ブロック
１１５ｂ    第１シールモールディングの下部ブロック
１１５ｃ    第１シールモールディングの結合溝部
１２０    第２電極ユニット
１２２    第２集電部材
１２５    第２シールモールディング
１２５ａ    第２シールモールディングの上部ブロック
１２５ｂ    第２シールモールディングの下部ブロック
１２５ｃ    第２シールモールディングの結合溝部
１３０    キャッププレート
１３０’    キャッププレートの開口
１３５    ベントホール
１３８    電解質注入口シーリング
１５０    電極組立体
１８０    ケース
２１１，３１１    電極端子
２１２，３１２    集電部材
３１４    リベット部材
３１４ａ    リベット部材の頭部
３１４ｂ    リベット部材の本体部
【図１】
2015141896.tif 000003
【図２】
2015141896.tif 000004
【図３】
2015141896.tif 000005
【図４】
2015141896.tif 000006
【図５】
2015141896.tif 000007
【図６】
2015141896.tif 000008
【図７】
2015141896.tif 000009
【図８】
2015141896.tif 000010
【図９】
2015141896.tif 000011
【図１０】
2015141896.tif 000012