(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極組み立て体に結合された電極リードが位置した電池ケースのシーリング部をシーリングする二次電池用シーリング装置であって、
上記電極リードが位置した上記電池ケースのシーリング部に熱と圧力をかけてシーリングする熱融着部材；及び
上記電極リードの先端に支持され、上記電極リードを介して上記シーリング部を冷却し、上記シーリング部の温度上昇を防止する温度上昇防止部材を含むことを特徴とする、二次電池用シーリング装置。
【請求項２】
上記温度上昇防止部材は、上記電極リードを介して上記シーリング部の熱を外部へ放出することで上記シーリング部を冷却することを特徴とする、請求項１に記載の二次電池用シーリング装置。
【請求項３】
上記温度上昇防止部材は、上記電極リードを冷却することによって発生する冷気で上記シーリング部を冷却することを特徴とする、請求項１に記載の二次電池用シーリング装置。
【請求項４】
上記温度上昇防止部材は、上記熱融着部材より低い温度で上記電極リードの先端を支持することを特徴とする、請求項１に記載の二次電池用シーリング装置。
【請求項５】
上記温度上昇防止部材は、上記電極リードの先端の両側面をそれぞれ支持する第１放熱片及び第２放熱片で設けられることを特徴とする、請求項１に記載の二次電池用シーリング装置。
【請求項６】
上記第１放熱片は、上記熱融着部材より低い温度を有し、
上記第２放熱片は、上記第１放熱片より低い温度を有することを特徴とする、請求項５に記載の二次電池用シーリング装置。
【請求項７】
請求項５に記載の二次電池用シーリング装置を用いて、前記電池ケースのシーリング部をシーリングする際に、
上記第１放熱片が上記電極リードの先端の一側面を支持し、設定時間が過ぎた後、上記第２放熱片が上記電極リードの先端の他側面を支持することを特徴とする、電池ケースのシーリング部の冷却方法。
【請求項８】
上記設定時間は、１〜５秒であることを特徴とする、請求項７に記載の電池ケースのシーリング部の冷却方法。
【請求項９】
請求項１に記載の二次電池用シーリング装置を用いて、前記電池ケースのシーリング部をシーリングする際に、
上記温度上昇防止部材は、上記熱融着部材が上記シーリング部から分離された後、１〜５秒間さらに上記電極リードの先端を支持して上記シーリング部を冷却することを特徴とする、電池ケースのシーリング部の冷却方法。
【請求項１０】
上記熱融着部材が上記シーリング部から分離されると同時に、上記第２放熱片は上記電極リードの先端から分離される一方、上記第１放熱片は、１〜５秒間さらに上記電極リードの先端を支持して上記シーリング部を冷却することを特徴とする、請求項７に記載の電池ケースのシーリング部の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願との相互引用］
本出願は、２０１５年１１月１８日付韓国特許出願第１０-２０１５-０１６２０４４号及び２０１６年０９月２３日付韓国特許出願第１０-２０１６-０１２２４６０号を基礎とした優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は、本明細書の一部として含まれる。
【０００２】
本発明は、二次電池用シーリング装置に係り、特に、電極リードが位置した電池ケースのシーリング部に対するシーリング性を改善した二次電池用シーリング装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般に、二次電池（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｂａｔｔｅｒｙ）は充電できない一次電池とは違って、充電及び放電が可能な電池を言い、このような二次電池は、携帯電話、ノートパソコン及びカムコーダなどの先端電子機器分野で広く使われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
二次電池は、電極タップが備えられた電極組み立て体と、上記電極組み立て体の電極タップに結合される電極リード、上記電極リードの先端が外部へ露出した状態で上記電極組み立て体が収容される電池ケース、及び上記電池ケースのシーリング部に備えられた電極リードを包むリードフィルムを含む。
【０００５】
一方、上記二次電池は、上記電極組み立て体が収容された上記電池ケースのシーリング部を熱融着してシーリングするが、この時、シーリング装置を利用する。
【０００６】
しかし、上記二次電池用シーリング装置は、上記電極リードが位置した上記シーリング部の熱融着時の熱源が外部へ放出できずに上記シーリング部が過度にシーリングされる問題点があり、特に、上記シーリング部が過度にシーリングされるにつれ、絶縁フィルムが毀損されて絶縁不良が発生する問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題を解決するために発明されたものであって、本発明の目的は、電極リードが位置した電池ケースのシーリング部に対する熱融着時、上記電極リードを介して上記シーリング部に発生した熱源を外部へ放出して、上記シーリング部の過度のシーリングと絶縁不良を防止した二次電池用シーリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記のような目的を達成するための本発明は、電極組み立て体に結合された電極リードが位置した電池ケースのシーリング部をシーリングする二次電池用シーリング装置であって、上記電極リードが位置した上記電池ケースのシーリング部に熱と圧力をかけてシーリングする熱融着部材；及び上記電極リードの先端に支持され、上記電極リードを介して上記シーリング部を冷却し、上記シーリング部の温度が上昇することを防止する温度上昇防止部材を含むことができる。
【０００９】
上記温度上昇防止部材は、上記電極リードを介して上記シーリング部の熱を外部へ放出し、上記シーリング部を冷却することができる。
【００１０】
上記温度上昇防止部材は、上記電極リードを冷却することによって発生する冷気で上記シーリング部を冷却することができる。
上記温度上昇防止部材は、上記熱融着部材より低い温度で上記電極リードの先端を支持することができる。
【００１１】
上記温度上昇防止部材は、上記電極リードの先端の両側面をそれぞれ支持する第１放熱片及び第２放熱片で設けられてもよい。
【００１２】
上記第１放熱片は、上記熱融着部材より低い温度を有し、上記第２放熱片は、上記第１放熱片より低い温度を有することができる。
【００１３】
上記第１放熱片が上記電極リードの先端の一側面を支持し、設定時間後に上記第２放熱片が上記電極リードの先端の他側面を支持することができる。
上記設定時間は１〜５秒である。
【００１４】
上記温度上昇防止部材は、上記熱融着部材が上記シーリング部から分離した後、１〜５秒間さらに上記電極リードの先端を支持して上記シーリング部を冷却することができる。
【００１５】
上記熱融着部材が上記シーリング部から分離されると同時に、上記第２放熱片は上記電極リードの先端から分離される一方、上記第１放熱片は１〜５秒間さらに上記電極リードの先端を支持して上記シーリング部を冷却することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、下記のような効果がある。
第一：本発明による二次電池用シーリング装置は、電極リードに支持される温度上昇防止部材を含むことにより、上記電極リードを介して上記シーリング部を冷却して上記シーリング部の温度上昇を防止することができるし、よって、上記シーリング部の過度のシーリング及び絶縁不良を防止することができる。
【００１７】
第二：本発明による温度上昇防止部材は、上記電極リードを介して上記シーリング部の熱を外部へ放出して上記シーリング部を効果的に冷却することができる。
【００１８】
第三：本発明による温度上昇防止部材は、上記電極リードを冷却することによって発生する冷気で上記シーリング部を効果的に冷却することができる。
【００１９】
第四：本発明による温度上昇防止部材は、温度が異なる第１放熱片及び第２放熱片で設けることで、シーリング部に発生した熱をより効果的に放出することができる。
【００２０】
第五：本発明による温度上昇防止部材に含まれた第１放熱片及び第２放熱片は、先ず第１放熱片が電極リードに支持されながらシーリング部の熱融着初期の低い熱を外部へ放出し、次いで、第１放熱片より低い温度の第２放熱片が電極リードに支持されながらシーリング部の熱融着後期の高い熱を外部へ放出することができる。
【００２１】
第六：本発明による温度上昇防止部材は、シーリング部の熱融着後にも上記電極リードに支持されて上記シーリング部を冷却することで、上記シーリング部に残っている熱によって過度のシーリング及び絶縁不良が発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例による二次電池を示した斜視図である。
【図２】本発明の一実施例による二次電池用シーリング装置を示した断面図である。図３ないし図５は、本発明の一実施例による二次電池用シーリング装置の使用状態を示したものである。
【図３】電極リードが位置した電池ケースのシーリング部の熱融着準備状態を示す図である。
【図４】電極リードが位置した電池ケースのシーリング部の熱融着初期状態を示す図である。
【図５】電極リードが位置した電池ケースのシーリング部の熱融着後期状態を示す図である。
【図６】電極リードが位置した電池ケースのシーリング部の熱融着完了状態を示す図である。
【図７】本発明の他の実施例による二次電池用シーリング装置を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明が属する技術分野における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実施例を詳しく説明する。しかし、本発明は幾つか異なる形態で具現されてもよく、ここで説明する実施例に限定されない。そして、図面で本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書全体を通して類似な部分に対しては類似の図面符号を付した。
【００２４】
本発明の一実施例による二次電池は、図１に示されているように、電極タップ１１１が備えられた電極組み立て体１１０と、電極組み立て体１１０の電極タップ１１１に結合される電極リード１３０、電極リード１３０の先端が外部へ露出された状態で電極組み立て体１１０が収容される電池ケース１２０、及び電池ケース１２０のシーリング部１２１に位置した電極リード１３０を包むリードフィルム１４０を含む。
【００２５】
このような構成を有する本発明の一実施例による二次電池は、電池ケース１２０に電極組み立て体１１０を収容した状態でシーリング部１２１をシーリングして密閉し、この時シーリング装置２００を使う。
【００２６】
本発明の一実施例による二次電池用シーリング装置２００は、図２に示されているように、シーリング部１２１をシーリングする熱融着部材２１０と、シーリング部１２１で発生した熱を電極リード１３０を介して冷却してシーリング部１２１の温度上昇を防止する温度上昇防止部材２２０を含む。
【００２７】
熱融着部材２１０は、電池ケース１２０のシーリング部１２１の上面と下面を同時に熱と圧力をかけてシーリングする上部シーリング部及び下部シーリング部を含む。
【００２８】
一方、熱融着部材２１０は、電極リード１３０が位置した電池ケース１２０のシーリング部１２１を熱融着してシーリングするが、この時シーリング部１２１の温度が上昇しながらシーリング部１２１が過度にシーリングされる問題があり、特に、シーリング部１２１の内面に付着された絶縁フィルムが毀損される場合、絶縁不良が発生し得る。
【００２９】
このような問題点を解決するために、電極リード１３０を介して電池ケース１２０のシーリング部１２１を冷却する温度上昇防止部材２２０が備えられる。
温度上昇防止部材２２０は、図２を参照すれば、電極リード１３０を通してシーリング部１２１の熱を外部へ放出してシーリング部１２１を冷却し、よって、シーリング部１２１の温度上昇及び過度のシーリングを防止することができる。
【００３０】
ここで温度上昇防止部材２２０は、熱融着部材２１０で発生する熱より低い温度で電極リード１３０の先端を支持する。すなわち、温度上昇防止部材２２０は、熱融着部材２１０によって熱融着されたシーリング部１２１に発生した熱より低い温度を有するようになり、よって、シーリング部１２１で発生した熱を電極リード１３０を介して安定的に放出させることができる。
【００３１】
一方、温度上昇防止部材２２０は、電極リード１３０の先端の両側面をそれぞれ支持するように、第１放熱片２２１及び第２放熱片２２２で設けられる。すなわち、第１放熱片２２１は電極リード１３０の先端の一側面（図２で見た時、右側上面）を支持し、第２放熱片２２２は電極リード１３０の先端の他側面（図２で見た時、右側下面）を支持する。したがって、電極リード１３０を基準にして上部と下部に位置したシーリング部１２１の熱を均一に吸入して外部へ放出することができるし、よって、シーリング部１２１のシーリング性を高めることができる。
【００３２】
一方、第１放熱片２２１及び第２放熱片２２２は、同じ温度を有してもよいが、異なる温度を有してもよい。すなわち、第１放熱片２２１は、熱融着部材２１０で発生する熱より低い温度を有し、第２放熱片２２２は、第１放熱片２２１より低い温度を有してもよい。
【００３３】
言い換えれば、熱融着部材２１０によるシーリング部１２１の熱融着初期には、熱融着部材２１０で発生する熱より低い温度を有する第１放熱片２２１だけ電極リード１３０で支持され、シーリング部１２１から発生した熱の放出を最小化する。すなわち、熱融着初期にシーリング部１２１の熱が過度に放出される場合、シーリング性が落ちることがあるので、シーリング部１２１の熱放出を最小化する必要がある。
【００３４】
以後、熱融着部材２１０によるシーリング部１２１の熱融着中期には、第１放熱片２２１と第２放熱片２２２がいずれも電極リード１３０で支持され、シーリング部１２１で発生した高熱を第１放熱片２２１と第２放熱片２２２を介して外部へ速かに放出させて過度のシーリングを防止する。この時、第２放熱片２２２は第１放熱片２２１より低い温度を有するので、シーリング部１２１で発生した熱をより速かに外部へ放出することができる。
【００３５】
一方、温度上昇防止部材２２０は、熱融着部材２１０がシーリング部１２１を熱融着すると同時に、第１放熱片２２１が電極リード１３０の先端の一側面に支持され、設定時間の後で第２放熱片２２２が電極リード１３０の先端の他側面に支持され、これによってシーリング部１２１のシーリング性をさらに高めることができる。
【００３６】
ここで設定時間は１〜５秒であり、特に３秒であってもよい。すなわち、熱融着部材２１０は、加熱された状態でシーリング部１２１を圧搾するようになるが、この時、第１放熱片２２１が電極リード１３０を支持してから１秒が過ぎる前に第２放熱片２２２が電極リード１３０を支持する場合、シーリング部１２１がシーリングできない状態で熱が放出されてシーリング不良が発生することがある。そして、第１放熱片２２１が電極リード１３０を支持してから５秒を越えて第２放熱片２２２が電極リード１３０を支持する場合、シーリング部１２１が過度にシーリングされ、不良が発生することがある。よって、第２放熱片２２２が電極リード１３０を支持してから１秒〜５秒内に第２放熱片２２２を電極リード１３０に支持し、これによってシーリング部１２１のシーリング性を向上し、過度のシーリングを防止することができる。
【００３７】
一方、温度上昇防止部材２２０は、熱融着が完了して熱融着部材２１０がシーリング部１２１から分離しても１〜５秒間さらに電極リード１３０の先端を支持して放熱する。すなわち、熱融着が完了してもシーリング部１２１には熱が残っているので、温度上昇防止部材２２０はシーリング部１２１に残っている熱を外部へ全て放出してシーリング性を高める。
【００３８】
一方、熱融着が完了した後、シーリング部１２１に残っている熱を速かに外部へ放出する場合、シーリング部１２１が急激に凝固され、シーリング不良が発生することがある。したがって、シーリング部１２１が徐々に凝固されるよう、温度上昇防止部材２２０は第２発熱片２２２を先に電極リード１３０から分離して、設定時間が過ぎた後、第１放熱片２２１を電極リード１３０から分離する。
【００３９】
すなわち、熱融着部材２１０がシーリング部１２１から分離すると同時に、第２放熱片２２２は電極リード１３０の先端から分離され、第１放熱片２２１は１〜５秒間さらに電極リード１３０の先端を支持してシーリング部１２１に残っている熱の過度な放出を防止し、シーリング部１２１が徐々に凝固しながら誘導する。
【００４０】
このような構成を有する本発明による二次電池用シーリング装置は、電極リードが備えられた電池ケースのシーリング部が過度のシーリング及び絶縁不良が発生することを防止することができる。
【００４１】
以下、本発明の一実施例による二次電池用シーリング装置の使用状態を説明する。
【００４２】
先ず、図３に示されているように、電極リード１３０が備えられた電池ケース１２０のシーリング部１２１に熱融着部材２１０を配置する。これと同時に、電極リード１３０の先端に温度上昇防止部材２２０を配置する。すなわち、温度上昇防止部材２２０は、電極リード１３０の上面と下面にそれぞれ配置される第１放熱片２２１と第２放熱片２２２で設けられる一方、第１放熱片２２１は熱融着部材２１０で発生する熱より低い温度を有し、第２放熱片２２２は第１放熱片２２１より低い温度を有する。ここで、第２放熱片２２２は常温か、それ以下であってもよい。
【００４３】
その後、図４に示されているように、熱融着部材２１０によってシーリング部１２１を熱融着してシーリングし、同時に温度上昇防止部材２２０の第１放熱片２２１が電極リード１２１の上面に支持されながらシーリング部１２１で発生する熱を電極リード１２１と第１放熱片２２１を介して外部へ放出することでシーリング部１２１を冷却する。
【００４４】
そして、図５に示されているように、熱融着部材２１０がシーリング部１２１を熱融着してから３秒が経過されば、第２放熱片２２２が電極リード１２１の下面に支持されて、シーリング部１２１で発生する高温の熱を電極リード１２１と第２放熱片２２２を介して速かに外部へ放出することでシーリング部１２１を冷却し、シーリング部１２１の過度のシーリングを防止する。
【００４５】
そして、図６に示されているように、シーリング部１２１のシーリングが完了すれば、熱融着部材２１０がシーリング部１２１から分離されると同時に、第２放熱片２２２が電極リード１３０から分離されるし、第１放熱片２２１は１〜５秒間さらにシーリング部１２１で発生した熱を放熱する。これは、シーリング部１２１に残っている熱が全部外部へ放出されれば、シーリング部１２１が早く凝固しながらシーリング性が弱化することがあるので、第１放熱片２２１を介してシーリング部１２１で発生した熱を外部へ放出する。
【００４６】
したがって、本発明の一実施例による二次電池用シーリング装置２００は、電極リードが備えられた電池ケースのシーリング部で過度のシーリング及び絶縁不良が発生することを防止することができる。
【００４７】
以下、本発明による二次電池用シーリング装置の他の実施例を説明するにあたり、前述した実施例と同じ構成と機能を有する構成に対しては、同じ構成符号を使い、重複する説明は省略する。
【００４８】
本発明の他の実施例による二次電池用シーリング装置２００'の温度上昇防止部材２２０'は、図７に示されているように、電極リード１３０を冷却することによって発生する冷気でシーリング部１２１を冷却する冷却装置であってもよく、上記冷却装置は、構造によって大きく分ければ空冷式と水冷式がある。
【００４９】
すなわち、冷却装置である温度上昇防止部材２２０'は、電極リード１３０を直接冷却することで、電極リード１３０に位置したシーリング部１２１の温度をより効果的に冷却することができるし、特に、シーリング部１２１の冷却温度をより細密で均一に調節することもできる。
【００５０】
よって、本発明の他の実施例による二次電池用シーリング装置２００'は、電極リード１３０を冷却することによって発生する冷気でシーリング部１２１を冷却する温度上昇防止部材２２０'を含むことにより、電極リード１３０が位置したシーリング部１２１のシーリング性は高めるし、過度のシーリングは効果的に防止することができる。
【００５１】
本発明の範囲は、上記詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味及び範囲、そして均等概念から想到する多様な実施形態は、本発明の範囲に含まれるものとして解釈しなければならない。
【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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