(57)【要約】【課題】電極アッセンブリがポーチ状ケースに取り付けられたバッテリーの立体的電極端子を提供する。【解決手段】バッテリーケースから露呈した電極端子の一部が、所定の厚さを有し、その端部に垂直面（垂直端面）が形成されている。本発明によれば、電極端子の形状を変更することなく、電極端子と電気接続部材との間を容易に接続でき、バッテリーの電圧、電流、及び温度を検出するための接続を容易に行うことができる。更に、本発明による立体的電極端子の機械的強度は、従来のプレート型電極端子よりも高い。従って、電極端子が電気接続部材に電気的に接続された状態での立体的電極端子の安定性は高い。小さな空間でも、特に、中型又は大型のバッテリーモジュールを製造するためにバッテリーを高い密度で互いに積み重ねた場合でも電気的接続を容易に行うことができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極アッセンブリがポーチ状ケースに取り付けられたバッテリーの立体的電極端子において、
前記バッテリーケースから露呈した電極端子の一部が所定の厚さを有し、その端面に垂直面（垂直端面）を有する、電極端子。
【請求項２】
請求項１に記載の電極端子において、
前記所定の厚さは、前記電極端子の形状を人為的に変化させることなく、前記電極端子の電気的接続を可能にする厚さであり、前記所定の厚さは、前記電極端子をプレート状構造でなく、全体に立体的な構造に形成できる厚さである、電極端子。
【請求項３】
請求項１に記載の電極端子において、
前記電極端子は、所定の厚さの前記電極端子の材料を形成することによって製造される、電極端子。
【請求項４】
請求項３に記載の電極端子において、
前記電極端子の基本的な立体的構造をダイキャストによって形成した後、前記バッテリーケースの前記電極アッセンブリと接触させる前記電極端子の前記下部分を、圧延によってプレート形状に形成する、電極端子。
【請求項５】
請求項１に記載の電極端子において、
前記電極端子の端部に前記垂直面が形成され、前記電極端子が所定の厚さを有するようにプレート状電極端子の端部及び側部を曲げ、これによって立体的構造に製造された、電極端子。
【請求項６】
請求項５に記載の電極端子において、
前記プレート状電極端子の端部及び側部を曲げ、所定の厚さを持つコア材料を前記電極端子に取り付け、これによって所望の立体的構造に製造された、電極端子。
【請求項７】
請求項１に記載の電極端子において、
前記電極端子は、前記電極端子の厚さがその端部に向かって増大するように形成されている、電極端子。
【請求項８】
請求項１に記載の電極端子において、
前記電極端子の垂直端面及び／又は前記電極端子の側面（端部側面）は、所定の厚さを有し、通穴又は窪みが設けられている、電極端子。
【請求項９】
請求項８に記載の電極端子において、
前記通穴又は窪みの内面には、ねじ部分が形成されている、電極端子。
【請求項１０】
請求項１に記載の電極端子において、
前記電極端子の前記垂直端面又は端部側面には、電気的接続を容易にする突出部が設けられている、電極端子。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電極端子において、
前記突出部の外面には、ねじ部分又は溝が設けられている、電極端子。
【請求項１２】
請求項１に記載の電極端子において、
前記電極端子の前記垂直端面の一部は、前記電極端子の前記側面から、側方延長端部を形成するように延びている、電極端子。
【請求項１３】
請求項１に記載の電極端子において、
前記電極端子の前記垂直端面及び／又は端部側面には、前記電極端子の長さ方向及び／又は前記電極端子の前記長さ方向に対して垂直方向の夫々に延びる窪みが設けられており、前記窪みは、前記電極端子と電気接続部材又は追加のデバイスとの電気的接続を容易にする、電極端子。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のうちのいずれか一項に記載の立体的電極端子を含むポーチ状バッテリー。
【請求項１５】
請求項１４に記載のポーチ状バッテリーにおいて、
前記電極端子、即ちカソード端子及びアノード端子は、前記バッテリーケースの同じ側部に配置されているか或いは、前記バッテリーケースの異なる側部に配置されている、ポーチ状バッテリー。
【請求項１６】
請求項１５に記載のポーチ状バッテリーにおいて、
前記カソード端子及び／又は前記アノード端子は、立体的電極端子である、ポーチ状バッテリー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポーチ状バッテリー用の立体的電極端子に関し、更に詳細には、バッテリーケースから露呈した電極端子の一部が所定の厚さを有し、その端部に垂直面（垂直端面）が形成された立体的電極端子に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯デバイスが益々開発されるに従って、またこのような携帯デバイスの需要が増大するに従って、携帯デバイス用のエネルギ源としての蓄電池の需要もまた急速に増大している。更に、様々な必要を満たすバッテリーについての多くの探求がなされてきた。
【０００３】
バッテリーの材料に関し、エネルギ密度が高く、放電電圧が高く、高出力で安定しているリチウムコバルトポリマー電池等のリチウム蓄電池の需要が非常に高い。バッテリーの形状に関し、携帯電話等の製品に適用するのに十分に薄く、バッテリーモジュール用のバッテリーとして使用するのに十分高く積み重ねることができる矩形バッテリー又はポーチ状バッテリーの需要が非常に高い。特に、ポーチ状バッテリーは非常に軽量であり、低価格で製造でき、及び従って、ポーチ状バッテリーは、中型又は大型のデバイス並びに小型携帯デバイス用のエネルギ源として広く使用されている。
【０００４】
しかしながら上文中に説明した利点にも関わらず、ポーチ状バッテリーには、ポーチ状バッテリーをバッテリーモジュール用のバッテリーとして使用した場合、以下の幾つかの問題点がある。
【０００５】
詳細には、ポーチ状バッテリーは、プレート状電極端子を有し、これらの端子がバッテリーの一端から外方に突出している。このため、ポーチ状バッテリーを使用してバッテリーモジュールを製造する場合、電気的接続を行うのが困難である。一般的には、電極端子の接続は、対応する電極端子を、ワイヤ、プレート、又はバスバーを使用して溶接することによって、又は、対応する電極端子を、ばね力又は他の圧力を使用して連結することによって行われる。しかしながら、上述の接続方法をプレート状電極端子に適用するのは困難である。一般的には、プレート状電極端子は、各プレート状電極端子がバッテリーに対して垂直な表面を持つように部分的に湾曲しており、プレートやバスバーをプレート状電極端子の垂直な表面に溶接するには、熟練した技術が必要であり、これにより製造プロセスが複雑になる。更に、ポーチ状バスバーは、機械的強度が低く、及び従って、連結した領域が、外部からの衝撃で互いから容易に外れてしまう。これにより、ポーチ状バスバーの不良品発生率が高くなる。
【０００６】
更に、複数のバッテリーを積み重ねてバッテリーモジュールを製造する場合、複数のバッテリーを安定した連結状態及び組み立て状態に維持するための複数の追加の部材が必要とされる。ポーチ状バッテリーを使用してバッテリーモジュールを製造する場合、バッテリーモジュールの製造にカートリッジ等の追加の取り付け部材が使用される。しかしながら、取り付け部材の使用は、バッテリーモジュールの組み立てプロセスを複雑にし、バッテリーモジュールの全体としての大きさを更に大きくしてしまう。
【０００７】
プレート状電極端子を相互接続する別の方法が、本願の出願人の名で出願された韓国特許出願第２００４−１１２５９２号に開示されている。この特許出願の開示によれば、複数の電極端子に通穴を形成し、これらの通穴に追加の接続部材を挿入することによって、プレート状電極端子間の相互接続を行う。しかしながら、上文中に説明した従来の相互接続方法では、通穴と接続部材との間の接触力が夫々のユニットで異なり、これによりバッテリーの抵抗を変化させる。更に、機械的強度が低いプレート状構造は、組み立て手段として使用される。
【特許文献１】韓国特許出願第２００４−１１２５９２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明は、上述の問題点、及び未だ解決されていないその他の問題点を解決するためになされたものである。
【０００９】
特定的には、本発明の目的は、ポーチ状バッテリー間の電気的接続を容易に行うのに十分な所定の厚さを持つ立体的電極端子を提供することである。
【００１０】
本発明の別の目的は、立体的電極端子を持つポーチ状バッテリーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一つの特徴によれば、以上の及び他の目的は、電極アッセンブリがポーチ状ケースに取り付けられたバッテリーの立体的電極端子を提供することであり、この立体的電極端子は、バッテリーケースから露呈した電極端子の部分が所定の厚さを有し、その端子に垂直面が形成されている。
【００１２】
全体にプレート状構造をなして形成された、ポーチ状バッテリー用の従来の電極端子とは異なり、本発明による電極端子は、ポーチ状バッテリーケースから露呈した電極端子の一部が、バッテリーの長さ方向に延びるその端部に垂直面を形成するのに十部な所定の厚さを有することを特徴とする。本発明による立体的電極端子の場合には、垂直面（垂直端面）が立体的電極端子の端部に、所定の厚さによって形成され、及び従って、本発明による立体的電極端子は、垂直面を人為的に形成するためにプレート状電極端子の端部を垂直に曲げた構造とは異なる。
【００１３】
従って、本発明による立体的電極端子は、従来のプレート状電極端子よりも、バッテリーの電気的接続が容易であり、接続部が更に安定する。詳細には、電極端子は、立体的垂直端面を有し、機械的強度が高く、及び従って、例えば電気的接続が機械的連結によって行われ、連結が溶接やハンダ付けで行われる場合でも、バッテリーの電気的接続は、電極端子の形状を変更することなく行われる。換言すると、バッテリーの電気的接続が非常に容易に且つ便利に行われる。従って、電極端子の電気的接続が容易でない場合でも、例えば中型又は大型のバッテリーモジュールを製造するために複数のバッテリーを互いに高い密度で積み重ねる場合でも、電気的接続を小さな空間内で容易に行うことができる。
【００１４】
一般的には、ポーチ状バッテリーの電極端子は、カソード端子及びアノード端子を含む。各電極端子の一端は、電極アッセンブリを形成する電極のうちの対応する一つの電極に接続され、各電極端子の他端は、バッテリーケースの外側に露呈されている。従って、「バッテリーケースから露呈された電極端子の部分」は、バッテリーケースの外に露呈された電極端子の露呈端及びその周囲を含む。
【００１５】
本発明によれば、「所定の厚さ」は、電極端子の形状を人為的に変更することなく、電極端子を電気的に接続可能にする厚さであり、所定の厚さは、電極端子を、プレート状構造でなく、全体に立体的構造に形成できる厚さである。従って、本発明による構造は、電極端子の端部を垂直に曲げただけの構造から明確に区別される。本発明による構造は、様々な方法を使用して形成でき、これらの方法のうちの幾つかを以下に説明する。
【００１６】
第１に、電極端子用の材料を所定の厚さに形成することによって電極端子を製造してもよい。例えば、電極端子の基本的な立体的構造をダイキャストによって形成した後、バッテリーケースの電極アッセンブリと接触させる電極端子の下部分を圧延によってプレート形状に形成してもよい。
【００１７】
第２に、電極端子の端部に垂直面が形成され、電極端子が所定の厚さを持つように、プレート状電極端子の端部ばかりでなく、プレート状電極端子の側部も曲げてもよく、これによって、電極端子を立体的構造で製造する。場合によっては、プレート状電極端子の端部及び側部を曲げ、所定厚さのコア材料を電極端子に取り付けてもよく、これによって、電極端子を所望の立体的構造に製造する。
【００１８】
「垂直面」又は「垂直端面」は、所定角度で傾斜した電極端子の端面、並びに電極端子の平らな表面に関して９０°の角度を形成する電極端子の端面を含む。垂直面又は垂直端面は、様々な形状を備えていてもよい。
【００１９】
好ましい実施例では、電極端子は、その厚さが端部に向かって増大するように形成されていてもよい。
【００２０】
場合によっては、電極端子の垂直端面及び／又は電極端子の側面（端部側面）は、所定の厚さを有し、通穴又は窪みが設けられていてもよく、ここに、電気的接続を行うための別の部材（下文において、時折、「電気接続部材」と呼ぶ）を挿入する。電気的接続は、電力を出力するための電気的接続及び電流、電圧、及び温度を検出するための電気的接続を含む。通穴又は窪みの内面にねじ部分（雌ねじ構造）が形成されている場合には、電極端子と電気接続部材との間の連結力が増大する。
【００２１】
電極端子の垂直端面及び端部側面に接続された電気接続部材は、電極端子の電気的接続が電気接続部材によって行われる限り、特に制限されない。例えば、電気接続部材は、バスバー、ワイヤ、又は特定形状の金属部材であってもよい。
【００２２】
別の好ましい実施例では、電極端子の垂直端面及び端部側面には、所定の大きさを持つ突出部が設けられていてもよい。これにより、電気的接続が容易になる。突出部は、正方形形状及び円筒形形状等の様々な形状で形成されていてもよい。一例として、突出部の外面にねじ部分や溝が設けられていてもよい。これによって、電極端子と電気接続部材との間の連結力が増大する。勿論、上文中に説明した通穴又は窪みが突出部に設けられていてもよい。
【００２３】
場合によっては、電極端子の垂直端面の一部を電極端子の側面から延長し、側方延長端部を形成してもよい。側方延長端部は、電極端子と電気接続部材との間のスポット溶接による接続、及び電極端子と電気接続部材又は追加のデバイス（例えばバッテリーモジュールの別の領域）との間の機械的連結を容易に行うのに使用してもよい。更に、側方延長端部には、上述の通穴又は窪みが設けられていてもよい。
【００２４】
更に、電極端子の垂直端面及び／又は側面に、電極端子の長さ方向に延びる、及び／又は電極端子の長さ方向に対して垂直方向に延びる窪みが設けられていてもよい。これらの窪みにより、電極端子と電気接続部材又は追加のデバイス（例えばバッテリーモジュールの別の領域）との間の機械的連結を容易にする。
【００２５】
本発明の別の特徴によれば、上文中に説明した立体的電極端子を含むポーチ状バッテリーが提供される。
【００２６】
本発明によるポーチ状バッテリーは、電極アッセンブリがポーチ状ケースに取り付けられた構造で形成されている。ポーチ状ケースは、ポーチ形状に形成されたケースを意味し、これは円筒形ケースや矩形ケースから区別され、及び従って、本発明によるケースは、様々な形状に形成される。ポーチ状ケースは、本発明が属する技術分野で周知であり、及び従って、ここでは詳細には説明しない。代表的には、ポーチ状ケースは、アルミニウムやプラスチック樹脂の積層体シートを使用して形成されてもよいが、ポーチ状ケースの材料は、上文中に説明した材料に限定されない。
【００２７】
ポーチ状ケースに取り付けられた電極アッセンブリは、電極アッセンブリが、カソード／セパレータ／アノード構造を持つ限り、特に制限されない。例えば、電極アッセンブリは、ジェリーロール型構造又は積み重ね型構造で形成されていてもよい。
【００２８】
本発明によるポーチ状バッテリーでは、電極端子、即ちカソード端子及びアノード端子は、バッテリーケースの同じ側に配置されていてもよいし、バッテリーケースの異なる側に配置されていてもよい。後者の場合には、カソード端子及びアノード端子は、カソード端子及びアノード端子が互いに向き合うように、バッテリーケースの上端及び下端に配置される。更に、カソード端子及びアノード端子の両方が立体的電極端子構造で形成されていてもよいし、カソード端子及びアノード端子の一方だけが立体的電極端子構造で形成されていてもよい。
【００２９】
本発明の以上の及び他の目的、特徴、及びその他の利点は、添付図面を参照して以下の詳細な説明を読むことにより、更に明らかに理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
次に、本発明の好ましい実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、例示の実施例に限定されないということに注目されたい。
【００３１】
図１は、本発明の好ましい実施例による立体的電極端子の形状を代表的に示す。
【００３２】
図１を参照すると、導体で形成された本発明による立体的電極端子１００は、ポーチ状バッテリーの電極アッセンブリ（図示せず）に接続される下部分１１０と、電気接続部材（図示せず）に接続される上部分１２０とを含む。立体的電極端子１００の下部分１１０は、薄いプレートの形状に形成されており、ポーチ状バッテリーケースに高度の密封性でぴったりと取り付けることができる。他方、立体的電極端子１００の上部分１２０は、下部分１１０よりも大きい所定の厚さｔを有する。更に、上部分１２０の端部１２２には、バッテリーの長さ方向Ｌに延びる垂直面１２４（又は垂直端面）が形成されている。更に、上部分１２０は、その厚さが端部１２２に向かって増大するように形成されており、その側面１２６がテーパしている。従って、電極端子１００は、所定の厚さｔを有し、垂直面１２４が上部分１２０の端部１２２に形成された立体的構造を有する。
【００３３】
立体的電極端子１００は、上部分１２０の上文中に説明した特定の構造により、電気接続部材（図示せず）に機械的に連結できる。更に、電気接続部材は、電極端子１００の形状を変化させることなく、垂直面１２４に溶接できる。従って、立体的電極端子１００の電気的接続は、非常に容易に行うことができる。
【００３４】
図２乃至図１０は、図１に示す電極端子の様々な変形例を示す代表的な図である。
【００３５】
図２を参照すると、円筒形突出部１３０が垂直端面１２４に形成されている。突出部１３０は、電極端子１００と電気接続部材との間の接続を容易にする。例えば、突出部１３０と対応する連結溝が電気接続部材に形成されていてもよい。これにより、突出部１３０を連結溝に挿入でき、電極端子１００と電気接続部材との間の電気的接続がなされる。
【００３６】
図３に示すように、ねじ部分１３２が突出部１３０の外周面に形成されていてもよい。この場合、ねじ部分１３２により、電極端子１００と電気接続部材との間の連結力が増大する。
【００３７】
別の態様では、図４、図５、及び図６に示すように、一つ又はそれ以上の窪み１４０が垂直端面１２４に形成されていてもよく、あるいは一つ又はそれ以上の通穴１５０が端部１２２の側面１２６に形成されていてもよい。これにより、電極端子１００を電気接続部材に、一つ又はそれ以上の窪み１４０あるいは一つ又はそれ以上の通穴１５０を通して連結でき、これによって電極端子１００と電気接続部材との間が電気的に接続される。窪み１４０及び通穴１５０は、端部１２２の上端面１２８に形成されていてもよく、又は突出部１３０に形成されていてもよい。窪み１４０及び通穴１５０の数は、状況に応じて適当に決定できる。特に、窪み１４０及び通穴１５０に連結された電気接続部材を使用し、バッテリーの電圧、電流、及び温度を検出してもよい。例えば、図５及び図６では、電力を出力するための電気的接続は突出部１３０によって行ってもよく、電圧、電流、及び温度を検出するための電気的接続は、窪み１４０及び通穴１５０によって行ってもよい。
【００３８】
図７及び図８は、本発明による立体的電極端子の別の変形例を示す。図７及び図８を参照すると、垂直端面１２４の一部が、電極端子の端部の側面から延びている。垂直端面１２４の側方延長端部１６０は、電気接続部材（図示せず）を側方延長端部１６０の上端に配置した状態で、電極端子及び電気接続部材がスポット溶接で互いに連結されるように、側方延長端部１６０の上端及び下端に溶接チップ（図示せず）を接触させる場合に特に有用である。図８に示すように、通穴１５０が側方延長端部１６０に形成されている場合には、電極端子と電気接続部材とを互いに、通穴１５０を通して機械的に連結することもできる。垂直端面１２４の他の部分には、更に、電力を出力するため、又は電圧、電流、及び温度を検出するため、窪み１４０が形成されている。
【００３９】
垂直端面１２４及び／又は端部側面１２６は、様々な目的で変更してもよい。先ず最初に図９を参照すると、窪み１７０及び１７２が端部側面１２６の一部に形成されていてる。これらの窪み１７０及び１７２は、電極端子の長さ方向、及び電極端子の長さ方向に対して垂直な方向の夫々に延びている。窪み１７０及び１７２は、電極端子を、電気接続部材又はバッテリーモジュールの他の領域に機械的に連結するのを容易にする。窪み１７０及び１７２により、機械的連結に加え、電気的接続も同時に行われる。別の態様では、図１０に示すように、電極端子の長さ方向に延びる窪み１７０を端部側面１２６の一部に形成し、窪み１７０の中間部分に通穴１５０を形成する。従って、電力を出力するため、又は電圧、電流、及び温度を検出するために通穴１５０を通して電気的接続を行う場合に接続部材（図示せず）が電極端子に対して垂直方向に突出しないようにする。
【００４０】
本発明による立体的電極端子は、以上説明した構造の他に、様々な厚さ及び様々な垂直端面を持つ様々な形状で形成されてもよい。
【００４１】
図１１は、本発明の好ましい実施例によるポーチ状バッテリーを示す代表的な図である。
【００４２】
図１１を参照すると、ポーチ状バッテリー２００は、カソード、セパレータ、及びアノードを含む電極アッセンブリ２２０がポーチ状ケース２１０に取り付けられた構造で形成されている。電極アッセンブリ２２０は、ケース２１０の上端及び下端に配置された本発明による立体的電極端子１００に電気的に接続される。場合によっては、電極端子１００をケース２１０の上端に配置してもよいし、ケース２１０の上端及び側部に配置してもよい。
【００４３】
本発明の好ましい実施例を例示の目的で開示したけれども、特許請求の範囲に開示した本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な変更、追加、及び代替を行うことができるということは当業者には理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上説明から明らかなように、ポーチ状バッテリー用の本発明による立体的電極端子は、所定の厚さ及び所定の端面を有する。従って、電極端子と電気接続部材との間の接続を、電極端子の形状を変更せずに容易に行うことができる。好ましくは、バッテリーの電圧、電流、及び温度を検出するため、接続を容易に行うことができる。
【００４５】
更に、本発明による立体的電極端子の機械的強度は、従来のプレート状電極端子よりも高い。従って、電極端子が電気接続部材に電気的に接続された状態で、立体的電極端子の安定性が高く、小さな空間でも、特に、中型又は大型のバッテリーモジュールを製造するためにバッテリーを互いに高い密度で積み重ねる場合でも電気的接続が容易に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施例による立体的電極端子を示す代表的な図である。
【図２】図２は、図１に示す電極端子の変形例を示す代表的な図である。
【図３】図３は、図１に示す電極端子の変形例を示す代表的な図である。
【図４】図４は、図１に示す電極端子の変形例を示す代表的な図である。
【図５】図５は、図１に示す電極端子の変形例を示す代表的な図である。
【図６】図６は、図１に示す電極端子の変形例を示す代表的な図である。
【図７】図７は、図１に示す電極端子の変形例を示す代表的な図である。
【図８】図８は、図１に示す電極端子の変形例を示す代表的な図である。
【図９】図９は、図１に示す電極端子の変形例を示す代表的な図である。
【図１０】図１０は、図１に示す電極端子の変形例を示す代表的な図である。
【図１１】図１１は、図２に示す立体的電極端子を含む、本発明の好ましい実施例によるポーチ状バッテリーを示す代表的な図である。
【符号の説明】
【００４７】
１００  電極端子
１１０  電極端子の下部分
１２０  電極端子の上部分
１３０  突出部
１４０  窪み
１５０  通穴
２００  ポーチ状バッテリー
２１０  ポーチ状ケース
２２０  電極アッセンブリ
【図１】
2008539547.tif 000003
【図２】
2008539547.tif 000004
【図３】
2008539547.tif 000005
【図４】
2008539547.tif 000006
【図５】
2008539547.tif 000007
【図６】
2008539547.tif 000008
【図７】
2008539547.tif 000009
【図８】
2008539547.tif 000010
【図９】
2008539547.tif 000011
【図１０】
2008539547.tif 000012
【図１１】
2008539547.tif 000013
【国際調査報告】
2008539547.tif 000014
2008539547.tif 000015