(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒型缶と、
前記円筒型缶の内部に収容される電極組立体と、
キャップ組立体と、を含み、
前記キャップ組立体は、前記電極組立体と電気的に連結されて電池の内圧上昇時に電流を遮断して電池の内部ガスを排出する安全ベントと、
前記安全ベントの上部に取り付けられて中央部の厚さより周辺部の厚さが薄く形成されたキャップアップと、を含み、
前記キャップアップは、前記周辺部の端が延長され前記安全ベントの端部を包み込むカーリング部を有し、
前記キャップアップのカーリング部において、上方に位置するカーリング部の上面から下方に位置するカーリング部の下面までの厚さＴが、前記キャップアップの中央部の厚さｔ１と安全ベントの厚さｔ３との合計を超えないことを特徴とする円筒型二次電池。
【請求項２】
前記キャップアップの中央部は、外部に突出形成された端子部であり、
前記キャップアップの周辺部は、前記端子部から外側に偏平に延長形成されることを特徴とする請求項１に記載の円筒型二次電池。
【請求項３】
前記キャップアップの中央部の厚さｔ１は、前記周辺部の厚さｔ２の２倍以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の円筒型二次電池。
【請求項４】
前記安全ベントの厚さｔ３は、前記キャップアップの周辺部の厚さｔ２と同一であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の円筒型二次電池。
【請求項５】
前記キャップアップの中央部の厚さｔ１は、０．６ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の円筒型二次電池。
【請求項６】
前記安全ベントの厚さｔ３は、０．３ｍｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の円筒型二次電池。
【請求項７】
前記キャップアップの周辺部の外周から内周までの最短距離ｒ２は、前記キャップアップの半径ｒ１に対して１０〜４０％の範囲であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の円筒型二次電池。
【請求項８】
前記キャップアップのカーリング部の外周から内周までの最短距離ｒ３は、前記周辺部の外周から内周までの最短距離ｒ２より小さいことを特徴とする請求項７に記載の円筒型二次電池。
【請求項９】
円筒型缶と、
前記円筒型缶の内部に収容される電極組立体と、
キャップ組立体と、を含み、
前記キャップ組立体は、前記電極組立体と電気的に連結されて電池の内圧上昇時に電流を遮断して電池の内部ガスを排出する安全ベントと、
前記安全ベントの上部に取り付けられて中央部の厚さより周辺部の厚さが薄く形成されたキャップアップと、を含み、
前記安全ベントは、端が延長されて前記キャップアップの端部を包み込むカーリング部を有し、
前記安全ベントのカーリング部において、上方に位置するカーリング部の上面から下方に位置するカーリング部の下面までの厚さＴ'は、前記キャップアップの中央部の厚さｔ１'と安全ベントの厚さｔ３'と合計を超えないことを特徴とする円筒型二次電池。
【請求項１０】
前記キャップアップの中央部の厚さｔ１'は、前記周辺部の厚さｔ２'の２倍以上であることを特徴とする請求項９に記載の円筒型二次電池。
【請求項１１】
前記安全ベントの厚さｔ３'は、前記キャップアップの周辺部厚さｔ２'と同一であることを特徴とする請求項９又は１０に記載の円筒型二次電池。
【請求項１２】
前記キャップアップの中央部の厚さｔ１'は、０．６ｍｍであることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載の円筒型二次電池。
【請求項１３】
前記安全ベントの厚さｔ３'は、０．３ｍｍであることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項に記載の円筒型二次電池。
【請求項１４】
前記キャップアップの周辺部の外周から内周までの最短距離ｒ２は、前記キャップアップの半径ｒ１に対して１０〜４０％の範囲であることを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一項に記載の円筒型二次電池。
【請求項１５】
前記安全ベントのカーリング部の外周から内周までの最短距離ｒ３'は、前記周辺部の外周から内周までの最短距離ｒ２より小さいことを特徴とする請求項１４に記載の円筒型二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒型二次電池に関し、より詳しくは、キャップアップと安全ベントを圧着するガスケットの密着力を向上させるようにした円筒型二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、二次電池は、電極組立体が収納されるケースの形態によって円筒型二次電池と角形二次電池またはパウチ型二次電池に区分される。
【０００３】
このうち、円筒型二次電池は、円筒型缶の内部に電極組立体を挿入した後に円筒型缶の上端開口部にキャップ組立体が組立される。上記キャップ組立体は、電極組立体と電気的に連結されて外部に電流を伝達する。
【０００４】
円筒型二次電池は、過充電や異常作動によって内部圧力が上昇して爆発の危険がある場合または過電流によって誤作動が発生する場合に、キャップ組立体は、缶内部圧力を放出するか、又は、電流を遮断して電池の安全性を向上させる。
【０００５】
上記キャップ組立体は、最上側に陽極端子を形成するキャップアップが取り付けられ、キャップアップの下部には電池内部の圧力上昇時に変形されて電流を遮断するか、ガスを排出する安全ベントが取り付けられる。その下側には、電極組立体の陽極と接続されるキャップダウン及びサブプレートが順次に取り付けられて構成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような円筒型二次電池は、震動や外部衝撃発生時にキャップ組立体の構成部品の間の接触面で抵抗の変化が非常に大きくなる問題がある。特に、安全ベントとキャップアップとの界面で接触抵抗が増加することは、電池の性能を低下させる主要原因となる。
【０００７】
このような問題点を解決するために、安全ベントとキャップアップとの接触面を溶接するか、安全ベントの端部をキャップアップの外周面に包み込む状態に折曲形成する方法が知られている。
【０００８】
しかし、安全ベントとキャップアップとの接触面を溶接する工程は、組立工程が複雑になり、溶接が定位置で行われない場合には電池の不良が発生する問題がある。
【０００９】
また、安全ベントの端部をキャップアップの外周面を包み込む状態となるように折曲形成する工程は、高出力二次電池の場合にキャップアップの厚さが厚くなって安全ベントの端部を折曲することが難しい。また、高出力二次電池の場合には、キャップアップと安全ベントが積層される部位は厚さが厚いため、ガスケットの圧着力が低下する問題がある。
【００１０】
本発明は、従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、キャップアップと安全ベントが積層される厚さを所定厚さ以上に超過しないようにしてキャップ組立体の外周面に密着されるガスケットの圧着力が低下しないようにして電解液の漏れを防止することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、震動や外部衝撃によるキャップアップと安全ベントの内部抵抗の増加を防止して電池の性能を向上させることにある。
【００１２】
本発明のまた他の目的は、キャップアップと安全ベントが定位置に組立されるようにして組立誤差による電池の不良発生を防止することにある。
【００１３】
本発明のまた他の目的は、キャップアップと安全ベントとの結合時にカーリングを容易にして組立性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、円筒型缶と、前記円筒型缶の内部に収容される電極組立体と、キャップ組立体と、を含み、前記キャップ組立体は、前記電極組立体と電気的に連結されて電池の内圧上昇時に電流を遮断して電池の内部ガスを排出する安全ベントと、前記安全ベントの上部に取り付けられて中央部の厚さと周辺部の厚さとが異なるように形成されたキャップアップと、を含む円筒型二次電池が提供される。
【００１５】
上記キャップアップは、中央部の厚さより周辺部の厚さが薄く形成されることを特徴とする。
【００１６】
上記キャップアップの中央部は、外部に突出形成された端子部であり、上記キャップアップの周辺部は上記端子部から外側に偏平に延長形成されることを特徴する。
【００１７】
上記キャップアップは、周辺部から端が延長されて上記安全ベントの端部を包み込むカーリング部を有することが好ましい。
【００１８】
前記キャップアップのカーリング部が前記安全ベントの端部を包み込む状態において、上方に位置するカーリング部の上面から下方に位置するカーリング部の下面までの厚さＴは、前記キャップアップの中央部の厚さｔ１と安全ベントの厚さｔ３との合計を超えないことが好ましい。
【００１９】
上記キャップアップの中央部の厚さｔ１は、上記周辺部の厚さｔ２の２倍以上であることが好ましい。上記安全ベントの厚さｔ３は、上記キャップアップの周辺部の厚さｔ２と同一であることが好ましい。
【００２０】
上記キャップアップの中央部の厚さｔ１は、０．６ｍｍであることが好ましい。上記安全ベントの厚さｔ３は、０．３ｍｍであることが好ましい。
【００２１】
上記キャップアップの周辺部の外周から内周までの最短距離ｒ２は、上記キャップアップの半径ｒ１に対して１０〜４０％の範囲であることが好ましい。上記キャップアップのカーリング部の外周から内周までの最短距離ｒ３は、上記ｒ２より小さいことが好ましい。
【００２２】
また、上記安全ベントは、端が延長されて上記キャップアップの端部を包み込むカーリング部を有することが好ましい。
【００２３】
上記安全ベントのカーリング部が上記キャップアップの端部を包み込む状態において、上方に位置するカーリング部の上面から下方に位置するカーリング部の下面までの厚さＴ'は、上記キャップアップの中央部の厚さｔ１'と安全ベントの厚さｔ３'と合計を超えないことが好ましい。
【００２４】
上記キャップアップの中央部の厚さｔ１'は、上記周辺部の厚さｔ２'の２倍以上であることが好ましい。上記安全ベントの厚さｔ３'は上記キャップアップの周辺部の厚さｔ２'と同一であることが好ましい。
【００２５】
上記キャップアップの中央部の厚さｔ１'は、０．６ｍｍであることが好ましい。上記安全ベントの厚さｔ３'は０．３ｍｍであることが好ましい。
【００２６】
上記キャップアップの周辺部の外周から内周までの最短距離ｒ２は、上記キャップアップの半径ｒ１に対して１０〜４０％の範囲であることが好ましい。上記安全ベントのカーリング部の外周から内周までの最短距離ｒ３'は上記ｒ２より小さいことが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、高出力電池において、キャップ組立体のキャップアップの厚さを強度を維持することができる面積以外の部分で厚さを薄く形成する。キャップアップが安全ベントの端部を包み込むか、安全ベントがキャップアップの端部を包み込む場合にキャップアップと安全ベントの厚さが一定厚さを超えなくなる。したがって、キャップアップと安全ベントの外周面に密着するガスケットの圧着力が低下しなくなるので、キャップ組立体とガスケットとの間の電解液漏れを防止することができる。このとき、キャップアップと安全ベントの積層された厚さが薄くなり、カーリング作業を容易に実施できる。
【００２８】
本発明は、キャップ組立体のキャップアップまたは安全ベントが他の部品の端部を包み込む形態にすることにより、電池の震動、外部衝撃時に内部抵抗の増加を防止して電池の性能を向上させる効果がある。
【００２９】
また、本発明は、キャップアップと安全ベントがあらかじめ組立されることで、組立される部品が定位置で組立されて安定的な電池性能を発揮する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態による円筒型二次電池の縦断面図。
【図２】図１のキャップ組立体部分を拡大した断面図。
【図３】図２のＩＩＩ部の拡大図。
【図４】本発明の一実施形態による円筒型二次電池のキャップアップの平面図。
【図５】本発明の他の実施形態による円筒型二次電池のキャップ組立体の断面図。
【図６】図５のＶＩ部の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面に基づいて説明する。
【００３２】
図１は、本発明の一実施形態による円筒型二次電池の縦断面図であり、図２は図１のキャップ組立体部分を拡大した断面図であり、図３は図２のＩＩＩ部拡大図であり、図４は本発明の一実施形態による円筒型二次電池のキャップアップの平面図である。
【００３３】
図１〜図４に示すように、本発明の一実施形態による二次電池１００は、電極組立体１１０と、上記電極組立体１１０が内部に挿入される円筒型缶１２０と、上記円筒型缶１２０の内部に電極組立体１１０が挿入された状態で円筒型缶１２０の上端開口部に結合されるキャップ組立体１３０と、上記キャップ組立体１３０が安着される上記円筒型缶１２０の上端開口部の内周面に取り付けられるガスケット１４０とを含んで構成される。
【００３４】
上記キャップ組立体１３０は、キャップアップ１３１の中央部の厚さと周辺部の厚さとが異なるように形成される。すなわち、上記キャップアップ１３１は、中央部の厚さよりキャップアップ１３１の周辺部の厚さを薄く形成することを特徴とする。
【００３５】
上記電極組立体１１０は、陽極集電体の表面に陽極活物質層がコーティングされた陽極板１１１と、陰極集電体の表面に陰極活物質層がコーティングされた陰極板１１２と、上記陽極板１１１及び陰極板１１２との間に位置して上記陽極板１１１と陰極板１１２を電気的に絶縁し、ゼリーロール状に巻回されたセパレータ１１３と、を含んで構成される。上記電極組立体１１０の上部には、陽極タブ１１４がキャップ組立体１３０と連結され、下部には陰極タブ１１５が円筒型缶１２０の底面に連結される。
【００３６】
上記陽極板１１１の陽極集電体は、陽極活物質層から電子を集めて外部回路に移動させるように導電性の金属材質で形成される。上記陽極活物質層は、陽極活物質と導電剤及びバインダーを混合して製造され、上記陽極集電体上に所定厚さにコーティングして形成される。陽極集電体のうち陽極活物質層が形成されない陽極板の両方端の部分に陽極無地部が形成され、陽極無地部の一側には陽極タブ１１４が溶接される。
【００３７】
上記陰極板１１２の陰極集電体は、陰極活物質層から電子を集めて外部回路に移動させるように導電性の金属材質で形成される。上記陰極活物質層は、陰極活物質と導電剤及びバインダーを混合して製造され、上記陰極集電体上に所定厚さにコーティングして形成される。陰極集電体のうち陰極活物質層が形成されない陰極板１１２の両方端の部分に陰極無地部が形成され、陰極無地部の一側には陰極タブ１１５が溶接される。
【００３８】
上記セパレータ１１３は、陽極板１１１と陰極板１１２との間に存在し、また、上記電極組立体１１０の外周面を取り囲むように延長して形成される。上記セパレータ１１３は、陽極板１１１と陰極板１１２との短絡を防止しながらリチウムイオンを通過できるように多孔膜高分子物質で形成される。
【００３９】
上記円筒型缶１２０は、上記電極組立体１１０が収容される空間を有するように一定直径を有する円筒体である側面板１２１と、側面板１２１の下部を密閉する下面板１２２とによって形成される。円筒型缶１２０は、通常、アルミニウムまたはアルミニウム合金材質の軽量の伝導性金属で形成され、深絞りなどの加工方法によって形成される。円筒型缶１２０の上端開口部は、電極組立体１００を挿入した後に密閉するように開放されている。また、円筒型缶１２０の上部には、電極組立体１００の流動を防止するためのビーディング部１２３が形成される。そして、円筒型缶１２０の最上端部には、キャップ組立体１３０を固定するためのクリッピング部１２４が形成される。
【００４０】
上記キャップ組立体１３０は、上記電極組立体１１０と電気的に連結されて上記電極組立体１１０から発生する電流を外部に伝達するキャップアップ（Ｃａｐ−ｕｐ）１３１と、上記キャップアップ１３１の下面に上面が密着されるように取り付けられて上記円筒型缶１２０の内部から異常内圧発生時に電流を遮断して内圧ガスを排出する安全ベント（Ｓａｆｅｔｙ  Ｖｅｎｔ）１３２と、上記安全ベント１３２の下部に取り付けられて円筒型缶１２０の内部を密閉するキャップダウン（Ｃａｐ−ｄｏｗｎ）１３４と、上記安全ベント１３２と上記キャップダウン１３４との間に取り付けられるインシュレータ（Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）１３３と、上記キャップダウン１３４の下面に固定されて陽極タブ１１４が取り付けられるサブプレート１３５とを含む。
【００４１】
上記キャップアップ１３１は、円形の板状に形成されて中央部に凸に突出された端子部１３１ａが形成されて外部と電気接続される。上記端子部１３１ａの外周縁には、円筒型缶１２０の内部で発生するガスを排出できる複数個のガス排出孔１３７が形成されている。
【００４２】
上記キャップアップ１３１は、中央部１３１Ａの厚さｔ１より周辺部１３１Ｂの厚さｔ２を薄く形成する。ここで、キャップアップ１３１の中央部１３１Ａは、端子部１３１ａに該当し、キャップアップ１３１の周辺部１３１Ｂは端子部１３１ａの端に延長形成された偏平な部位を称する。上記中央部１３１Ａの厚さｔ１は、周辺部１３１Ｂの厚さｔ２に対して２倍であるか、これより厚く形成される（ｔ１≧２ｔ２）
【００４３】
上記安全ベント１３２は、上記キャップアップ１３１に対応する円形の板状に形成され、中央には突出部１３２ａが下方向に突出形成される。ここで、安全ベント１３２の厚さｔ３は、上記キャップアップ１３１の周辺部１３１Ｂの厚さｔ２と同じに形成されることが好ましい（ｔ２＝ｔ３）。
【００４４】
上記キャップアップ１３１と上記安全ベント１３２は、キャップ組立体１３０の他の部品より先に結合される。上記キャップアップ１３１には、周辺部１３１Ｂの長さが延長されることによって、上記安全ベント１３２の端部を包み込むカーリング部１３１Ｃが形成される。このように上記キャップアップ１３１のカーリング部１３１Ｃによって安全ベント１３２の端部が包み込まれて形成される厚さＴは、周辺部１３１Ｂの厚さｔ２及びカーリング部１３１Ｃの厚さｔ２と安全ベント１３２の厚さｔ３との合計（Ｔ＝２ｔ２＋ｔ３）である。
【００４５】
したがって、本発明の一実施形態において、キャップアップ１３１のカーリング部１３１Ｃが安全ベント１３２の端部を包み込む状態の厚さＴは、キャップアップ１３１の中央部１３１Ａの厚さｔ１と安全ベント１３２の厚さｔ３との合計を超過しなくなる。（Ｔ≦ｔ１＋ｔ３）
【００４６】
このように結合されたキャップアップ１３１と安全ベント１３２は、円筒型缶１２０の上端開口部に取り付けられるガスケット１４０の内周面に安着され、ガスケット１４０がキャップアップ１３１の外周面に密着するように組立される。
【００４７】
上記インシュレータ１３３は、上記安全ベント１３２と上記キャップダウン１３４との間に存在し、これらを絶縁させる材質で形成される。
【００４８】
上記キャップダウン１３４は、円形の板状に形成され、中央に上記安全ベント１３２の突出部１３２ａが貫通する中央通孔１３４ａが形成される。上記キャップダウン１３４の一側には、過度な内圧発生時にガスを排出し、安全ベント１３２の突出部１３２ａを上昇させるガス排出孔１３４ｂが形成される。
【００４９】
上記サブプレート１３５は、上記キャップダウン１３４の中央通孔１３４ａを貫通する上記安全ベント１３２の突出部１３２ａに溶接されて上記陽極タブ１１４と上記安全ベント１３２を電気的に接続させる。
【００５０】
また、図示されてないが、キャップアップ１３１と安全ベント１３２との間に二次保護素子であるＰＴＣ素子がさらに取り付けられる。
【００５１】
通常的に、高出力の円筒型二次電池は、電池の安全性テストの一種である震動テストに耐えるようにキャップアップの厚さが少なくとも０．６ｍｍ以上に形成される。したがって、本発明の一実施形態では、高出力二次電池に適用することに好適であるようにキャップアップ１３１の中央部１３１Ａの厚さｔ１を０．６ｍｍで形成し、キャップアップ１３１の周辺部１３１Ｂの厚さｔ２は０．３ｍｍに形成される場合を一例として説明する。
【００５２】
上記キャップアップ１３１には、周辺部１３１Ｂが延長されて安全ベント１３２の端部を包み込むカーリング部１３１Ｃが形成される。このとき、キャップアップ１３１は、周辺部１３１Ｂの厚さｔ２と、周辺部から延長されたカーリング部１３１Ｃの厚さｔ２は、同じく０．３ｍｍである。そして、安全ベント１３２は、厚さｔ３が０．３ｍｍであるため、これらの厚さの合計である全体厚さＴは０．９ｍｍになる。これは、一般的な従来技術による高出力二次電池のキャップアップと安全ベントが積層される状態でキャップアップの厚さ０．６ｍｍと安全ベントの厚さ０．３ｍｍの合計である０．９ｍｍと同一厚さであることが分かる。
【００５３】
このように本発明の一実施形態において、キャップアップ１３１のカーリング部１３１Ｃが安全ベント１３２の端部を包み込む状態の全体厚さＴと、一般的な高出力二次電池のキャップアップと安全ベントが積層される状態の全体厚さとが同一である。したがって、上記キャップアップ１３１の外周面に密着するガスケット１４０の圧着力が低下しなくなる。
【００５４】
万一、キャップアップ１３１の周辺部１３１Ｂの厚さｔ２を薄く形成せずにキャップアップにカーリング部を形成するようになる場合、キャップアップの厚さとカーリング部の厚さはそれぞれ０．６ｍｍであり、安全ベントの厚さが０．３ｍｍであるため、全体厚さＴは１．５ｍｍになる。したがって、キャップアップの外周面で密着されるガスケットは圧着力が低下する。
【００５５】
上記キャップアップ１３１は、周辺部１３１Ｂの外周から内周までの最短距離ｒ２が全体キャップアップ１３１の半径ｒ１を基準として１０〜４０％の範囲に限定することが好ましい。
【００５６】
これは、キャップアップ１３１の周辺部１３１Ｂの外周から内周までの最短距離ｒ２がキャップアップ１３１の半径ｒ１に対して１０％より小さい場合には、カーリング部１３１Ｃが安全ベント１３２の端部を包み込んだ後にガスケット１４０によって圧着される厚さＴを確保することが難しい。
【００５７】
そして、キャップアップ１３１の周辺部１３１Ｂの外周から内周までの最短距離ｒ２がキャップアップ１３１の半径ｒ１に対して４０％より大きくなる場合には、高出力二次電池が要求するキャップアップの強度を確保することができなくなって、安全性テストである震動テストなどを通過することができない問題がある。
【００５８】
また、周辺部１３１Ｂに対して折曲して延長形成されたカーリング部１３１Ｃの外周から内周までの最短距離ｒ３は、周辺部１３１Ｂの外周から内周までの最短距離ｒ２よりは小さく形成される。カーリング部１３１Ｃは、安全ベント１３２の端部を包み込む状態でガスケット１４０が圧着されて電解液の漏れを防止することができる長さであれば好適である。
【００５９】
本発明の一実施形態による円筒型二次電池の製造工程を説明すれば、次のようである。
【００６０】
円筒型二次電池１００の組立順序は、円筒型缶１２０の内部に電極組立体１１０を挿入して電解液を注入した後に円筒型缶１２０の上端開口部をキャップ組立体１３０に密封するようになる。
【００６１】
キャップ組立体１３０は、あらかじめキャップアップ１３１と安全ベント１３２を組立するようになる。キャップアップ１３１と安全ベント１３２の組立時にキャップアップ１３１の端が安全ベント１３２の端部を包み込む工程は、カーリング（ｃｕｒｌｉｎｇ）工程によって実施することが好ましい。
【００６２】
カーリング工程は、一般的に板材を丸くする作業として、キャップアップ１３１の周辺部の端が安全ベント１３２の端部を丸く包み込んでキャップアップ１３１のカーリング部１３１Ｃの内周面と安全ベント１３２の端部の外周面が密着されるように結合する。
【００６３】
キャップアップ１３１と安全ベント１３２を結合した後にキャップダウン１３４の上部で一体化されたキャップアップ１３１と安全ベント１３２をインシュレータ１３３が介在される状態で組立するようになる。このように、安全ベント１３２の突出部１３２ａがキャップダウン１３４の中央通孔１３４ａを通過して組立された後に安全ベント１３２の突出部１３２ａにはサブプレート１３５が溶接される。このように、キャップアップ１３１と安全ベント１３２は、あらかじめ結合された状態でキャップダウン１３４と組立されることで、キャップアップ１３１と安全ベント１３２は常に定位置に組立されて組立誤差を防止することができる。
【００６４】
円筒型缶１２０の内部に電極組立体１１０が挿入されて電解液が注入された後には、円筒型缶１２０の上部側に電極組立体１１０の流動を防止するためのビーディング部１２３が形成される。そして、円筒型缶１２０の上端開口部の内周面にガスケット１４０を挿入した状態でキャップ組立体１３０を安着させて円筒型缶１２０の上端部をクリッピングするようになる。
【００６５】
本発明の一実施形態による円筒型二次電池１００は、円筒型缶１２０の上端部をクリッピングする過程において、キャップ組立体１３０はキャップアップ１３１の端が安全ベント１３２の端部を包み込む状態の全体厚さＴは０．９ｍｍである。したがって、ガスケット１４０は、キャップアップ１３１の外周面に所定の圧着力を有して良好に密着された状態を維持するようになる。
【００６６】
図５は、本発明の他の実施形態による円筒型二次電池のキャップ組立体断面図であり、図６は図５のＶＩ部の拡大図である。
【００６７】
図５及び図６に示すように、本発明の他の実施形態による二次電池２００は、電極組立体１１０と、上記電極組立体１１０が内部に挿入される円筒型缶１２０と、上記円筒型缶１２０の内部に電極組立体１１０が挿入された状態で円筒型缶１２０の上端開口部に結合されるキャップ組立体２３０とを含んで構成される。上記缶組立体２３０は、上記電極組立体１１０と電気的に連結されて上記電極組立体１１０から発生される電流を外部に伝達するキャップアップ（Ｃａｐ−ｕｐ）２３１と、上記円筒型缶１２０の内部から異常内圧発生時に電流を遮断して内圧ガスを排出する安全ベント（Ｓａｆｅｔｙ  Ｖｅｎｔ）２３２とを備える。
【００６８】
上記キャップアップ２３１は、中央部２３１Ａの厚さｔ１'より周辺部２３１Ｂの厚さｔ２'を薄く形成する。
【００６９】
そして、上記安全ベント２３２の端を延長して上記キャップアップ２３１の周辺部２３１Ｂの端部を包み込むカーリング部２３２Ａが形成される。
【００７０】
本発明の他の実施形態による円筒型二次電池２００において、電極組立体１１０、円筒型缶１２０及びキャップ組立体２３０の他の構成は、上述した本発明の一実施形態と同一であるため、詳しい説明は省略する。また、上記本発明の一実施形態と同じ構成については同一符号を用いる。
【００７１】
上記キャップアップ２３１の中央部２３１Ａの厚さｔ１'は、０．６ｍｍに形成され、キャップアップ２３１の周辺部２３１Ｂの厚さｔ２'は０．３ｍｍに形成される。また、安全ベント２３２の厚さは、キャップアップ２３２の周辺部２３１Ｂの厚さｔ２'と同じく０．３ｍｍである。
【００７２】
したがって、上記安全ベント２３２の厚さと同じ厚さに形成されたカーリング部２３２Ａの厚さが０．３ｍｍであるため、安全ベントのカーリング部２３２Ａがキャップアップの周辺部２３１Ｂの端部を包み込む状態の全体厚さＴ'は０．９ｍｍになる。これは、上記安全ベントのカーリング部２３２Ａが上記キャップアップ２３１の端部を包み込む状態である厚さＴ'が上記キャップアップの中央部２３１Ａの厚さｔ１'と安全ベント２３２の厚さｔ３'の合計を超えないことを意味する。
【００７３】
したがって、一般的な高出力二次電池において、キャップアップの厚さが０．６ｍｍであり、安全ベントの厚さが０．３ｍｍの場合、キャップアップと安全ベントが積層された厚さの合計である０．９ｍｍと同一である。したがって、本発明による他の実施形態によって安全ベントの外周面に密着されるガスケットは圧着力が低下しなくなる。
【００７４】
万一、キャップアップの周辺部の厚さを薄く形成しない状態で安全ベントの端部にカーリング部が形成されてキャップアップの端部を包み込むと、キャップアップの厚さは０．６ｍｍであり、安全ベントとカーリング部の厚さはそれぞれ０．３ｍｍであるため、全体厚さは１．２ｍｍになる。したがって、安全ベントの外周面に密着されるガスケットの圧着力が低下する。
【００７５】
上記キャップアップ２３１は、周辺部２３１Ｂの外周から内周までの最短距離ｒ２が全体キャップアップ２３２の半径ｒ１を基準として１０〜４０％の範囲に限定することが好ましい。
【００７６】
また、キャップアップ２３１は、周辺部２３１Ｂの外周から内周までの最短距離ｒ２が全体半径ｒ１に対して１０％より小さい場合には、安全ベント２３２のカーリング部２３２Ａが周辺部２３１Ｂの端部を包み込んだ後にガスケット１４０によって圧着される厚さＴ３'を確保することが難しい。
【００７７】
また、キャップアップ２３１は、周辺部２３１Ｂの外周から内周までの最短距離ｒ２が全体半径ｒ１に対して４０％より長くなる場合には、高出力二次電池が要求するキャップアップの強度が確保できず、安全性テストである震動テストなどを通過することができない問題がある。
【００７８】
また、安全ベント２３２のカーリング部２３２Ａの外周から内周までの最短距離ｒ３'は、キャップアップ２３１の周辺部２３１Ｂの外周から内周までの最短距離ｒ２より小さく形成されることが好ましい。安全ベント２３２のカーリング部２３２Ａの外周から内周までの最短距離ｒ３'は、キャップアップ２３１の周辺部２３１Ｂの端部を包み込む状態でガスケット１４０が圧着されて電解液の漏れを防止することができる長さであれば、好適である。
【００７９】
本発明の他の実施形態による二次電池２００の組立工程は、上記本発明の実施形態の組立工程とおおむね同様である。
【００８０】
但し、キャップ組立体２３０の組立時に安全ベント２３２によってキャップアップ２３１の端部を包み込む形態でカーリング工程を行うようになる。このように、キャップアップ２３１と安全ベント２３２が１つの組立体にて一体化されることで、キャップダウン１３４の上部に安全ベント２３２が組立された状態でキャップアップ２３２は常に定位置に位置することから組立誤差を防止することができる。
【００８１】
また、キャップ組立体２３０は、安全ベント２３２の端に形成されるカーリング部２３２Ａによってキャップアップ２３１の端部が包み込まれた状態の全体厚さＴ'がキャップアップ２３１の厚さｔ１'と安全ベント２３２の厚さｔ３'の合計を超えない。したがって、ガスケット１４０は、安全ベント２３２の外周面で所定の圧着力を有して良好に密着された状態を維持することができる。
【００８２】
以上、本発明は、上述した特定の好適な実施例に限定されるものではなく、特許請求範囲から請求する本発明の基本概念に基づき、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、様々な実施変形が可能であり、そのような変形は本発明の特許請求範囲に属するものである。
【符号の説明】
【００８３】
１００        本発明の一実施形態による円筒型二次電池
１１０        電極組立体
１２０        円筒型缶
１３０        キャップ組立体
１３１        キャップアップ
１３２        安全ベント
１３３        インシュレータ
１３４        キャップダウン
１３５        サブプレート
１４０        ガスケット
２００        本発明の他の実施形態による円筒型二次電池
２３０        キャップ組立体
２３１        キャップアップ
２３２        安全ベント
ｔ１、ｔ１’  キャップアップの中央部の厚さ
ｔ２、ｔ２’  キャップアップの周辺部の厚さ
ｔ３、ｔ３’  安全ベントの厚さ
Ｔ、Ｔ’      キャップアップと安全ベントが積層された厚さ
ｒ１          キャップアップの半径
ｒ２          キャップアップの周辺部の外周から内周までの最短距離
ｒ３          キャップアップのカーリング部の外周から内周までの最短距離
ｒ３’        安全ベントのカーリング部の外周から内周までの最短距離
【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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