(57)【要約】【課題】電池モジュールを構成するケースに加えられる外部の力を緩衝させて、外部の力から保護すると共に、安全性を確保することが可能な電池モジュールを提供すること。【解決手段】電極１１０を収容し、上部が開放されたケース１２０と、ケース上部に配置され、ケースを密閉させるキャップ組立体１４０と、キャップ組立体上に設けられる第１連結キャップ１６０、２６０とを備え、第１連結キャップは、キャップ組立体に固定され、最外郭部に少なくとも１つの切欠き部１６３、２６３が形成されたキャップベース１６２、２６２と、キャップベースからキャップ組立体の反対側方向に突出形成され、側面に少なくとも１つの第１排気口１６７、２６７を有する蓋部１６６、２６６とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2008140773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極を収容し、上部が開放されたケースと、
前記ケース上部に配置され、前記ケースを密閉させるキャップ組立体と、
前記キャップ組立体上に設けられる第１連結キャップと
を備え、
前記第１連結キャップは、
前記キャップ組立体に固定され、最外郭部に少なくとも１つの切欠き部が形成されたキャップベースと、
前記キャップベースから前記キャップ組立体の反対側方向に突出形成され、側面に少なくとも１つの排気口を有する蓋部と
を備えることを特徴とする、電池モジュール。
【請求項２】
前記第１連結キャップは、前記蓋部に互いに隣接する少なくとも一対の排気口を有し、
前記キャップベースの切欠き部は、前記互いに隣接する一対の排気口の間に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記キャップベースの切欠き部は、前記互いに隣接する一対の排気口の間で何れか１つの前記排気口側に偏って形成されることを特徴とする、請求項２に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記排気口が複数設けられ、
前記切欠き部は、前記排気口と同じ個数だけ形成され、
前記各切欠き部は、互いに隣接する一対の排気口の間に１つずつ形成され、
前記各切欠き部は、互いに隣接する一対の排気口の間で同一方向に偏って形成されることを特徴とする、請求項２に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記第１連結キャップにおいて、前記排気口と前記切欠き部の間の最短距離は、０．６ｍｍ〜３．５ｍｍの範囲であることを特徴とする、請求項２に記載の電池モジュール。
【請求項６】
前記キャップベースは、上下に貫通された環状に構成され、
前記蓋部は、前記キャップベースの内側周縁から突出形成されることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項７】
前記蓋部には４個の排気口が形成され、前記キャップベースには４個の切欠き部が形成され、
前記各切欠き部は互いに隣接する一対の排気口の間に１つずつ形成され、
前記各切欠き部は、前記４個の排気口のうち互いに隣接する排気口の間で同一方向に偏って形成されることを特徴とする、請求項６に記載の電池モジュール。
【請求項８】
前記キャップベースは、前記キャップ組立体上にレーザー溶接または抵抗溶接によって固定されることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項９】
前記蓋部の内側空間に配置される固定具を更に備えることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項１０】
前記固定具はボルトまたはナットであることを特徴とする、請求項９に記載の電池モジュール。
【請求項１１】
前記固定具は、前記蓋部の内側上部面に溶接によって固定されることを特徴とする、請求項９に記載の電池モジュール。
【請求項１２】
前記ケース下部面に設けられる第２連結キャップを更に備え、
前記第２連結キャップは、
前記ケース下部面に固定され、最外郭部に少なくとも１つの第２切欠き部が形成された第２キャップベースと、
前記第２キャップベースから前記ケース下部面の反対側方向に突出形成され、側面に少なくとも１つの第２排気口を有する第２蓋部と
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項１３】
前記第２連結キャップは、前記第２蓋部に互いに隣接する少なくとも一対の第２排気口を有し、
前記第２キャップベースの第２切欠き部は、前記互いに隣接する一対の第２排気口の間に形成されることを特徴とする、請求項１２に記載の電池モジュール。
【請求項１４】
前記第２キャップベースの第２切欠き部は、前記互いに隣接する一対の第２排気口の間で何れか１つの前記第２排気口側に偏って形成されることを特徴とする、請求項１３に記載の電池モジュール。
【請求項１５】
前記第２排気口が複数設けられ、
前記第２切欠き部は、前記第２排気口と同じ個数で形成され、
前記各第２切欠き部は、互いに隣接する一対の第２排気口の間に１つずつ形成され、
前記各第２切欠き部は、互いに隣接する一対の第２排気口の間で同一方向に偏って形成されることを特徴とする、請求項１３に記載の電池モジュール。
【請求項１６】
前記第２連結キャップにおいて、前記第２排気口と前記第２切欠き部の間の最短距離は０．６ｍｍ〜３．５ｍｍの範囲であることを特徴とする、請求項１３に記載の電池モジュール。
【請求項１７】
前記第２蓋部の内側空間に配置される固定具を更に備えることを特徴とする、請求項１６に記載の電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電池モジュールに関し、より詳しくは２次電池に加えられる外部の力を緩衝できるように改善された電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に電池モジュールは、数個から多くには数十個の２次電池が連結されて形成される。前記各２次電池（rechargeable  batteries）は、化学エネルギーと電気エネルギーとの間の相互変換が可逆的であるため、充電と放電を繰り返す電池である。最近、携帯用無線電子製品の開発が進んでおり、同時にこれらの製品の小型化及び軽量化のために、エネルギー密度が高い２次電池の必要性も多くなっている。
【０００３】
広く用いられる２次電池としては、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池、そして、リチウム２次電池などがあるが、特にリチウム２次電池は、作動電圧が３．６Ｖ以上で、ニッケル−カドミウム電池やニッケル−水素電池の作動電圧より３倍も高く、さらに単位重量当エネルギー密度も高いため、携帯用電子機器の電源用として急速に普及している傾向である。このようなリチウム２次電池は、さらにリチウムイオン２次電池、リチウムイオンポリマ電池及びリチウムポリマ電池に分類される。
【０００４】
典型的な２次電池は、正極と負極がセパレータを間に挟んで位置する電極群（electrode  assembly）と、電極群が収容される空間を有するケースと、ケースに結合されてこれを密閉するキャップ組立体を含んで構成される。このような２次電池は、電極群とケースなどの形態に応じて様々な形状に製造でき、代表的な形状には円筒形、角形及びパウチ形などがある。
【０００５】
前述した構造を有する２次電池が複数連結された電池モジュールは、携帯用電話機（cellular  phone）、パソコン（personal  computer）及びカームコーダー（camcorder）のような携帯可能な小型電子機器をはじめとして、ハイブリッド電気自動車（hybrid  electric  vehicles）等のモータ駆動用電源として幅広く使用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記の電池モジュールには多様な原因によって発生した外部の力が加えられるが、このような外部の力は電池モジュールを構成する各２次電池に悪影響を及ぼす。例えば、上記の外部の力によって２次電池のケースなどが破損することもあり、また２次電池内部に位置した電極群が破損して短絡（short−circuit）が発生したりする。
【０００７】
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、電池モジュールを構成するケースに加えられる外部の力を緩衝させて、外部の力から保護すると共に、安全性を確保することが可能な、新規かつ改良された電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、電極を収容し、上部が開放されたケースと、ケース上部に配置され、ケースを密閉させるキャップ組立体と、キャップ組立体上に設けられる第１連結キャップとを備え、第１連結キャップは、キャップ組立体に固定され、最外郭部に少なくとも１つの切欠き部が形成されたキャップベースと、キャップベースからキャップ組立体の反対側方向に突出形成され、側面に少なくとも１つの排気口を有する蓋部とを備えることを特徴とする電池モジュールが提供される。
【０００９】
かかる構成により、ケースは、電極を収容し上部が開放され、キャップ組立体は、ケース上部に配置されケースを密閉させ、第１連結キャップは、キャップ組立体上に設けられる。また、第１連結キャップは、キャップベースと蓋部とを備え、キャップベースは、キャップ組立体に固定され最外郭部に少なくとも１つの切欠き部が形成され、蓋部は、キャップベースからキャップ組立体の反対側方向に突出形成され、側面に少なくとも１つの排気口を有する。
【００１０】
上記第１連結キャップは、蓋部に互いに隣接する少なくとも一対の排気口を有し、キャップベースの切欠き部は、互いに隣接する一対の排気口の間に形成されてもよい。
【００１１】
上記キャップベースの切欠き部は、互いに隣接する一対の排気口の間で何れか１つの排気口側に偏って形成されてもよい。
【００１２】
上記排気口が複数設けられ、切欠き部は、排気口と同じ個数だけ形成され、各切欠き部は、互いに隣接する一対の排気口の間に１つずつ形成され、各切欠き部は、互いに隣接する一対の排気口の間で同一方向に偏って形成されてもよい。
【００１３】
上記第１連結キャップにおいて、排気口と切欠き部の間の最短距離は、０．６ｍｍ〜３．５ｍｍの範囲であってもよい。
【００１４】
上記キャップベースは、上下に貫通された環状に構成され、蓋部は、キャップベースの内側周縁から突出形成されてもよい。
【００１５】
上記蓋部には４個の排気口が形成され、キャップベースには４個の切欠き部が形成され、各切欠き部は互いに隣接する一対の排気口の間に１つずつ形成され、各切欠き部は、４個の排気口のうち互いに隣接する排気口の間で同一方向に偏って形成されてもよい。
【００１６】
上記キャップベースは、キャップ組立体上にレーザー溶接または抵抗溶接によって固定されてもよい。
【００１７】
上記蓋部の内側空間に配置される固定具を更に備えてもよい。上記固定具はボルトまたはナットであってもよい。上記固定具は、蓋部の内側上部面に溶接によって固定されてもよい。
【００１８】
上記ケース下部面に設けられる第２連結キャップを更に備え、第２連結キャップは、ケース下部面に固定され、最外郭部に少なくとも１つの第２切欠き部が形成された第２キャップベースと、第２キャップベースからケース下部面の反対側方向に突出形成され、側面に少なくとも１つの第２排気口を有する第２蓋部とを備えてもよい。
【００１９】
上記第２連結キャップは、第２蓋部に互いに隣接する少なくとも一対の第２排気口を有し、第２キャップベースの第２切欠き部は、互いに隣接する一対の第２排気口の間に形成されてもよい。
【００２０】
上記第２キャップベースの第２切欠き部は、互いに隣接する一対の第２排気口の間で何れか１つの第２排気口側に偏って形成されてもよい。
【００２１】
上記第２排気口が複数設けられ、第２切欠き部は、第２排気口と同じ個数で形成され、各第２切欠き部は、互いに隣接する一対の第２排気口の間に１つずつ形成され、各第２切欠き部は、互いに隣接する一対の第２排気口の間で同一方向に偏って形成されてもよい。
【００２２】
上記第２連結キャップにおいて、第２排気口と第２切欠き部の間の最短距離は０．６ｍｍ〜３．５ｍｍの範囲であってもよい。上記第２蓋部の内側空間に配置される固定具を更に備えてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、電池モジュールを構成するケースに加えられる外部の力を緩衝させて、外部の力から保護すると共に、安全性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
まず、本発明の第１の実施形態に係る電池モジュール１００について説明する。図１は、本発明の第１実施形態による電池モジュール１００に適用される２次電池１０５の断面斜視図である。本実施形態に適用される２次電池１０５は、リチウムイオン２次電池であり、これは本発明を説明するための一例に過ぎず、本発明がリチウムイオン２次電池に形成された電池モジュール１００に限定されるのではない。また、２次電池１０５は、円筒形２次電池だけではなく角形またはパウチ形２次電池としても形成できる。
【００２６】
図１を参照すると、電池モジュール１００は、電極群１１０、ケース１２０及びキャップ組立体１４０等を含む２次電池１０５と、２次電池１０５とこれに隣接した２次電池１０５（図示せず）を連結するための第１連結キャップ１６０を含む。
【００２７】
２次電池１０５の電極群１１０は、集電板に負極活物質が付着された負極１１２と、集電板に正極活物質が付着された正極１１４と、負極１１２及び正極１１４の間に配置されて、これらの短絡（short−circuit）を防止するセパレータ１１３を含む。
【００２８】
より詳しく説明すると、負極１１２は、銅板などのような集電体上に負極活物質用粉末と負極バインダー及び結合剤などを混合したスラリー状の活物質層をコーティングして製造される。ここで、負極活物質は、天然黒鉛、人造黒鉛、黒鉛性カーボン、非黒鉛性カーボン、またはこれらの組み合わせで構成された炭素材料を主材料として用いられる。そして、負極１１２には負極タップ１３２が結合され、この負極タップ１３２はケース１２０の内部底面に接触する。これによって、ケース１２０は負極端子の役割を果たすことができる。もちろん、負極タップ１３２の代わりに、負極集電板（図示せず）が負極１１２と連結されるように構成できることは当業者には明らかにされている。
【００２９】
正極１１４は、アルミニウム板などのような集電体に正極活物質用粉末と正極バインダー及び正極導電性添加剤などを混合したスラリー状の活物質層を均一にコーティングして製造される。ここで正極活物質としては、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＣｒＯ２、またはＬｉＭｎ２Ｏ４のようなリチウム金属酸化物が用いられる。そして、正極１１４には正極タップ１３４が結合され、この正極タップ１３４は、正極１１４から引出されてキャップ組立体１４０の安全ベント１４２に接触する。もちろん、正極１１４にも正極タップ１３４の代わりに、正極集電板（図示せず）が連結されるように構成してもよい。この場合、正極集電板のリードタップ（図示せず）がキャップ組立体１４０に連結される。
【００３０】
セパレータ１１３は、負極１１２と正極１１４を分離させ、リチウムイオンの移動通路を提供する。このようなセパレータ１１３としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデンまたはこれらの２層以上の多層膜が用いられ、ポリエチレン／ポリプロピレンで構成される２層セパレータ、ポリエチレン／ポリプロピレン／ポリエチレンで構成される３層セパレータ、ポリプロピレン／ポリエチレン／ポリプロピレンで構成される３層セパレータなどのような混合多層膜が用いられる。
【００３１】
このような電極群１１０は、負極１１２、セパレータ１１３及び正極１１４を順に積層して、これの一端に中心棒（図示せず。）を結合した後、略円筒状に巻いて完成される。完成された電極群１１０はケース１２０に挿入され、中心棒は電極群１１０から分離される。この中心棒の分離によって発生した中空部にはセンターピン（図示せず。）が挿入される。このセンターピンは、２次電池１０５の充放電中に起きる電極群１１０の変形を予防するためのもので、通常中空の円柱状に製作される。このようなセンターピンは、鉄、銅、ニッケル、ニッケル合金など多様な金属で形成され、さらにポリマーによって形成されてもよい。
【００３２】
一方、上述した電極群１１０の上下側には、上部及び下部絶縁プレート１３８、１３６が各々設置されて、電極群１１０とケース１２０の間に不要な電気的短絡を防止する。
【００３３】
ケース１２０は、略円筒状で内部に電極群１１０が収容される空間を備えている。ケース１２０の上部は開放されており、これによって電極群１１０がケース１２０内に挿入される。そして、ケース１２０の開放された上部には、キャップ組立体１４０が結合されてこのケース１２０を密閉させるが、ケース１２０とキャップ組立体１４０の結合過程でケース１２０には玉縁部１２３とひだ部１２５が形成される。ケース１２０の内部には電解液（図示せず。）が注入され、これは充電及び放電時に、負極１１２及び正極１１４で電気化学的反応によって生成されたリチウムイオンの移動を可能にする。
【００３４】
キャップ組立体１４０は、電極キャップ１４３と、正温度係数素子１４１と、安全ベント１４２と、ガスケット１４４等を含み、開放されたケース１２０の上部に設置されてケース１２０を密閉させる。
【００３５】
ガスケット１４４は、電極キャップ１４３、正温度係数素子１４１及び安全ベント１４２の周りを囲むように、ケース１２０と上記各構成要素の間に配置されて、これらをケース１２０と絶縁する役割を果たす。
【００３６】
安全ベント１４２の下部面には、正極１１４から引出された正極タップ１３４が溶接などによって固定される。安全ベント１４２は、２次電池１０５内部の圧力が予め設定された値以上に大きくなると上部側に反転され、正極１１４との電気的連結が遮断される。本実施形態は、安全ベント１４２と正極タップ１３４が直接連結された構造を有するが、安全ベント１４２下部に絶縁部材（図示せず。）及びキャッププレート（図示せず。）がさらに順に積層され、このキャッププレートに正極タップ１３４が結合される構造に形成できることは当業者には明らかにされている。
【００３７】
正温度係数素子１４１は安全ベント１４２の上部に連結される。このような正温度係数素子１４１は、一定の温度を越えると電気抵抗が無限大まで大きくなる装置であって、２次電池１０５が定められた値以上の温度になった時、充電及び放電電流の流れを停止させる。ただし、２次電池１０５の温度が定められた値以下に落ちると、正温度係数素子１４１の電気抵抗は再び小さくなるため、２次電池１０５は自らの機能を回復できる。
【００３８】
本実施形態による電池モジュール１００は、前述した安全ベント１４２及び正温度係数素子１４１の他にも、過充電、過放電、過熱及び異常電流などを防止するために、別途の安全手段をさらに備えることができる。
【００３９】
電極キャップ１４３は、正温度係数素子１４１の上部に連結されて、電流を外部に印加する正極端子としての役割を果たす。そして電極キャップ１４３の側面には、安全ベント１４２の破断時に２次電池１０５内部のガスが外部に抜出できるようにするガス出し孔１４３ａが形成されてもよい。
【００４０】
第１連結キャップ１６０は、第１切除部１６３（切欠き部）が形成された第１キャップベース１６２と、第１排気口１６７が形成された第１蓋部１６６を含み、溶接によって電極キャップ１４３に固定される。そして、第１蓋部１６６には、固定具のボルト１７０が設けられる。
【００４１】
第１連結キャップ１６０及び固定具は、下記で説明される第２連結キャップ３６０（図５参照）及び連結部材１７５（図６参照）と共に複数の２次電池１０５を連結するために用いられる。このような第１連結キャップ１６０及び固定具については、図２を参照してより詳しく説明する。
【００４２】
次に、図２を参照して、第１連結キャップ１６０及び固定具について説明する。図２は、図１に示した第１連結キャップ１６０と固定具のボルト１７０の分解斜視図である。図２を参照すると、第１連結キャップ１６０の第１キャップベース１６２は、上下に貫通された環状で構成され、その最外郭部に略半円状の第１切除部１６３が形成される。そして、第１キャップベース１６２は、電極キャップ１４３（図１参照）の上に抵抗溶接またはレーザー溶接によって結合される。第１キャップベース１６２には、溶接用端子が挿入できる第１陰刻部１６４が形成されてもよい。
【００４３】
第１連結キャップ１６０の第１蓋部１６６は、第１キャップベース１６２の内側周縁から突出形成される。このとき、第１蓋部１６６は、第１キャップベース１６２に一体に形成でき、別の部材で製作された第１蓋部１６６が第１キャップベース１６２に連結されてもよい。そして、第１蓋部１６６の側面部には４個の第１排気口１６７が形成される。第１排気口１６７は、前述した電極キャップ１４３（図１参照）に形成されたガス出し孔１４３ａと同様に、安全ベント１４２の破断時に、２次電池１０５内部のガスが外部に排出できるようにする。
【００４４】
本実施形態における第１切除部１６３は、４つ形成され、各第１切除部１６３は、４個の第１排気口１６７について、それぞれ１の第１排気口１６７と隣接する第１排気口１６７との間に形成される。より具体的に説明すると、各第１切除部１６３は、４個の第１排気口１６７について、それぞれの第１切除部１６３は、互いに隣接する第１排気口１６７の間で全て同じ側に偏って形成される。つまり、４個の第１排気口１６７と４個の第１切除部１６３が各々一つずつ対をなして形成される。この時、対になる一対の第１排気口１６７と第１切除部１６３の間の最短距離（ｄ１）は、２次電池１０５の容量及び大きさに応じて適切に形成でき、略０．６ｍｍ〜３．５ｍｍの範囲で形成される。
【００４５】
従って、複数の２次電池１０５から構成された電池モジュール１００に外部の力が加えられる時、隣接する一対の第１排気口１６７の間に何れか一側に偏った第１切除部１６３とこの第１切除部１６３と最も近い第１排気口１６７の間の距離（ｄ１）は小さいため、この部分に応力が集中され、これによって第１切除部１６３とこの第１切除部１６３と最も近くにある第１排気口１６７の間でまず破損が発生する。つまり、外部の力が加えられる時、対になる第１排気口１６７と第１切除部１６３の間がまず破損され、このような緩衝作用により２次電池１０５に伝えられる外部の力を減少させることができる。
【００４６】
一方、第１蓋部１６６の内側には固定具が配置される。本実施形態において固定具としてはボルト１７０が使用される。ボルト１７０の頭部１７０ａは、第１蓋部１６６の内側上部面に溶接または圧入などの方法で固定される。そして、頭部１７０ａに一体に連結されたボディー部１７０ｂは、第１蓋部１６６の上部面に形成された開口部１６８を貫通する。
【００４７】
複数の２次電池１０５が電池モジュール１００（図６参照）を形成する時、互いに隣接する２次電池１０５の各ボルト１７０には連結部材１７５（図６参照）が結合され、この連結部材１７５は、ボルト１７０と締結される固定ナット１９０（図６参照）によって、互いに隣接する２次電池１０５と固定される。これによって、互いに隣接する２次電池１０５は電気的に連結できる。
【００４８】
また、図３に示したように、第１蓋部１６６の内側には固定具としてナット２７０を固定できる。ナット２７０は、第１蓋部１６６の内側上部面に溶接または圧入などの方法で固定されてもよい。このとき、第１蓋部１６６の開口部１６８の中心は、ナット２７０の溝２７０ａの中心と同じ垂直線上に位置してもよい。
【００４９】
図４は、本発明の第２実施形態による電池モジュール１００に適用される第１連結キャップ２６０とボルト（固定具）１７０の分解斜視図である。これを参照すると、第１連結キャップ２６０の第１キャップベース２６２は、上下に貫通された環状で構成され、その最外郭部に略半円状の第１切除部２６３（切欠き部）が形成される。そして、第１キャップベース２６２は、電極キャップ１４３（図１参照）の上に抵抗溶接またはレーザー溶接によって結合される。第１キャップベース２６２には、溶接用端子が挿入できる第１陰刻部２６４が形成されてもよい。
【００５０】
第１連結キャップ２６０の第１蓋部２６６は、第１キャップベース２６２の内側周縁から突出形成される。このとき、第１蓋部２６６は、第１キャップベース２６２に一体に形成でき、別の部材で製作された第１蓋部２６６が第１キャップベース２６２に連結されてもよい。そして、第１蓋部２６６の側面部には４個の第１排気口２６７が形成される。第１排気口２６７は、前述した電極キャップ１４３（図１参照）に形成されたガス出し孔を１４３ａと同様に、安全ベント１４２の破断時に２次電池１０５内部のガスが外部に抜出できる。
【００５１】
本実施形態における第１キャップベース２６２の第１切除部２６３は、４つ形成され、各第１切除部２６３は一対の第１排気口２６７の間に形成される。第１切除部２６３は、２つの隣接する第１排気口２６７の間に位置し、隣接する第１排気口２６７の間の中心を基準に対称をなしている。つまり、第１切除部２６３は、隣接する第１排気口２６７の間でいずれか一側に偏らない。第１切除部２６３とこれに隣接する各々の第１排気口２６７との最短距離（ｄ２）は同じ値を有し、これは２次電池１０５の容量及び大きさに応じて適切に形成できる。例えば、最短距離（ｄ２）は略０．６ｍｍ〜３．５ｍｍ範囲で形成できる。
【００５２】
従って、複数の２次電池１０５で構成された電池モジュール１００に外部の力が加えられる時、第１排気口２６７と第１切除部２６３の間の距離（ｄ２）は小さいため、この部分に応力が集中され、これによって第１切除部２６３と第１排気口２６７の間でまず破損が発生する。つまり、外部の力が加えられる時、第１排気口２６７と第１切除部２６３の間がまず破損され、このような緩衝作用により２次電池１０５に伝えられる外部の力を減少させることができる。
【００５３】
図５は、図１に示した２次電池１０５のケース１２０の下部面に第２連結キャップ３６０が結合された状態を示した図である。第２切除部３６３（切欠き部）を備えた第２キャップベース３６２と、第２排気口３６７を備えた第２蓋部３６６を含む第２連結キャップ３６０は、第１連結キャップ１６０の構成と同一または類似して形成される。ただし、第２連結キャップ３６０のキャップベース３６２が２次電池１０５のケース１２０の下部面に固定されるという点で若干の差があるだけである。そして、第２連結キャップ３６０の第２蓋部３６６の内側には固定具のボルト１７０が固定される。もちろん、第２蓋部３６６内側にナット２７０（図３参照）が固定されてもよい。このような第２連結キャップ３６０は、前述した第１連結キャップ１６０と、固定具と、後述する連結部材１７５（図６参照）と共に複数の２次電池１０５を連結するために使用される。
【００５４】
図６は、複数の２次電池１０５が連結された電池モジュール１００の断面図である。図６を参照すると、隣接する二つの２次電池１０５は配置方向が交互になるように配列される。つまり、ある一つの２次電池１０５の第１連結キャップ１６０と、この２次電池１０５に隣接する２次電池１０５の第２連結キャップ３６０が同じ方向を向かうようにして半径方向に並んで配列される。以降、第１連結キャップ１６０と第２連結キャップ３６０の上に連結部材１７５が配置される。
【００５５】
連結部材１７５は２次電池１０５を連結する導電体として、多様な形状に製作できるが、本実施形態では四角平板状を有する。そして、連結部材１７５の両側周縁には、第１及び第２貫通孔１７５ａが形成される。
【００５６】
第１及び第２貫通孔１７５ａには、第１連結キャップ１６０及び第２連結キャップ３６０に設けられたボルト１７０が挿入される。以降、連結部材１７５はボルト１７０と締結される固定ナット１９０によって、第１連結キャップ１６０及び第２連結キャップ３６０に固定される。
【００５７】
このような構成を有する電池モジュール１００は、第１連結キャップ１６０及び第２連結キャップ３６０の各排気口と切除部間に応力を集中されるため、外部の力によって、２次電池１０５が破損されたり、短絡の発生を予防できる。
【００５８】
本発明は第１及び第２連結キャップに応力が集中できる構造で形成されるため、電池モジュールを構成する各２次電池に加えられる外部の力を緩衝できる。従って、電池モジュールに加えられる外部の力によって、２次電池の破損を防ぐことができ、同時に電極群の破損を防止して、短絡の発生を防止できる。また、本発明により、２次電池の破損及び短絡発生による２次電池の爆発はもちろん、２次電池が適用された機器の火災を予防して、安全性を確保できる。
【００５９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１実施形態による電池モジュールに適用される２次電池を示す断面斜視図である。
【図２】図１に示した第１連結キャップと固定具のボルトを示す分解斜視図である。
【図３】図１及び図２に示した固定具にナットが採用された場合を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態による電池モジュールに適用される第１連結キャップと固定具を示す分解斜視図である。
【図５】図１に示した２次電池のケース下部面に第２連結キャップが結合された状態を示す断面斜視図である。
【図６】複数の２次電池が連結された電池モジュールの断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１００      電池モジュール
１０５      ２次電池
１１０      電極群
１１２      負極
１１３      セパレータ
１１４      正極
１２０      ケース
１２３      玉縁部
１２５      ひだ部
１３２      負極タップ
１３４      正極タップ
１４０      キャップ組立体
１４１      正温度係数素子
１４２      安全ベント
１４３      電極キャップ
１４４      ガスケット
１６０、２６０      第１連結キャップ
１６２、２６２      第１キャップベース
１６３、２６３      第１切除部
１６４、２６４      陰刻部
１６６、２６６      第１蓋部
１６７、２６７      第１排気口
１７０      ボルト
１９０      固定ナット
２７０      ナット
１７５      連結部材
３６０      第２連結キャップ
【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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