(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベントを含むキャップ組立体において、
前記ベントはボディ部、フランジ部及び前記ボディ部と前記フランジ部との間に位置する連結部を含み、
前記連結部は、前記ボディ部に連結される第１連結部と、前記フランジ部に連結される第２連結部と、前記第１連結部と前記第２連結部との間に位置する折曲部と、を含み、
前記折曲部は、前記第１連結部に連結される第１折曲部と、前記第２連結部に連結される第２折曲部と、前記第１折曲部と前記第２折曲部を連結する第３連結部と、を含み、
前記第１折曲部は前記ボディ部の内側に折曲され、前記第２折曲部は前記ボディ部の外側に折曲されるキャップ組立体であって、
前記第１連結部の厚さは前記ボディ部の厚さよりも薄く、前記第２連結部の厚さは前記フランジ部の厚さよりも薄いことを特徴とする、キャップ組立体。
【請求項２】
前記ボディ部は前記ベントの中心部に位置し、前記フランジ部は前記連結部を基準として前記ボディ部の外側に形成されることを特徴とする、請求項１に記載のキャップ組立体。
【請求項３】
前記第１折曲部は前記第１連結部の第１端の最も内面側の部分と前記第３連結部の第１端の最も内面側の部分が接する部分を中心点とし、前記第１連結部の第１端の最も外面側の部分と前記第３連結部の第１端の最も外面側の部分を円弧の二つの端点とする扇形状であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のキャップ組立体。
【請求項４】
前記第２折曲部は前記第２連結部の第１端の最も外面側の部分と前記第３連結部の第２端の最も外面側の部分が接する部分を中心点とし、前記第２連結部の第１端の最も内面側の部分と前記第３連結部の第２端の最も内面側の部分を円弧の二つの端点とする扇形状であることを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のキャップ組立体。
【請求項５】
前記第１連結部の内面の第２端と前記第３連結部の外面の第１端は、それぞれ前記第３連結部の内面の第２端と前記第２連結部の外面の第２端との間に位置することを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載のキャップ組立体。
【請求項６】
前記第３連結部の厚さは、前記ボディ部及び前記フランジ部の厚さの５３％以上８０％以下であることを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載のキャップ組立体。
【請求項７】
前記第３連結部の厚さは、０．１６ｃｍ以上０．２４ｃｍ以下であることを特徴とする、請求項６に記載のキャップ組立体。
【請求項８】
前記第１連結部の厚さは、前記ボディ部及び前記フランジ部の厚さの５３％以上１００％未満であることを特徴とする、請求項１〜７の何れか１項に記載のキャップ組立体。
【請求項９】
前記第１折曲部の厚さは、前記ボディ部及び前記フランジ部の厚さの７３％以上１００％未満であることを特徴とする、請求項１〜８の何れか１項に記載のキャップ組立体。
【請求項１０】
前記第１連結部は、断面における第１端の最も内面側にある部分と第２端の最も内面側にある部分との間の線分が、断面における第１端の最も外面側にある部分と第２端の最も外面側にある部分との間の線分に対して、平行であることを特徴とする、請求項１〜９の何れか１項に記載のキャップ組立体。
【請求項１１】
前記第１連結部は、断面における第１端の最も内面側にある部分と第２端の最も内面側にある部分との間の線分が、断面における第１端の最も外面側にある部分と第２端の最も外面側にある部分との間の線分に対して、平行ではなく傾斜を有していることを特徴とする、請求項１〜９の何れか１項に記載のキャップ組立体。
【請求項１２】
前記ベントは、前記ボディ部の中心に位置する突出部と、
前記突出部と前記連結部との間に形成されるノッチ部と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜１１の何れか１項に記載のキャップ組立体。
【請求項１３】
前記ノッチ部は、前記突出部の周りに沿って形成される円形の第１ノッチ部と、
前記第１ノッチ部から前記連結部に向けて放射状に形成される第２ノッチ部と、
を含むことを特徴とする、請求項１２に記載のキャップ組立体。
【請求項１４】
前記ノッチ部は、前記突出部の周りに沿って形成される円形の第３ノッチ部と、
前記第３ノッチ部と前記連結部との間に位置する円形の第４ノッチ部と、
を含むことを特徴とする、請求項１２に記載のキャップ組立体。
【請求項１５】
前記ノッチ部は、前記突出部の周りに沿って形成される円形の第５ノッチ部と、
前記第５ノッチ部と前記連結部との間に位置する円形の第６ノッチ部と、を含み、
前記第６ノッチ部は所定領域がノッチされない断絶部を含むことを特徴とする、請求項１２に記載のキャップ組立体。
【請求項１６】
電極組立体、前記電極組立体を収容する缶及び前記缶を密封するキャップ組立体を含み、前記キャップ組立体はベントを含み、前記ベントはボディ部、フランジ部及び前記ボディ部と前記フランジ部との間に位置する連結部を含む二次電池において、
前記連結部は、前記ボディ部に連結される第１連結部と、前記フランジ部に連結される第２連結部と、前記第１連結部と前記第２連結部との間に位置する折曲部と、を含み、
前記折曲部は、前記第１連結部に連結される第１折曲部と、前記第２連結部に連結される第２折曲部と、前記第１折曲部と前記第２折曲部を連結する第３連結部と、を含み、
前記第１折曲部は前記ボディ部の内側に折曲され、前記第２折曲部は前記ボディ部の外側に折曲される二次電池であって、
前記第１連結部の厚さは前記ボディ部の厚さよりも薄く、前記第２連結部の厚さは前記フランジ部の厚さよりも薄いことを特徴とする、二次電池。
【請求項１７】
前記ボディ部は前記ベントの中心部に位置し、前記フランジ部は前記連結部を基準として前記ボディ部の外側に形成されることを特徴とする、請求項１６に記載の二次電池。
【請求項１８】
前記第１折曲部は前記第１連結部の第１端の最も内面側の部分と前記第３連結部の第１端の最も内面側の部分が接する部分を中心点とし、前記第１連結部の第１端の最も外面側の部分と前記第３連結部の第１端の最も外面側の部分を円弧の二つの端点とする扇形状であることを特徴とする、請求項１６又は１７に記載の二次電池。
【請求項１９】
前記第２折曲部は、前記第２連結部の第１端の最も外面側の部分と前記第３連結部の第２端の最も外面側の部分が接する部分を中心点とし、前記第２連結部の第１端の最も内面側の部分と前記第３連結部の第２端の最も内面側の部分を円弧の二つの端点とする扇形状であることを特徴とする、請求項１６〜１８の何れか１項に記載の二次電池。
【請求項２０】
前記第１連結部の内面の第２端と前記第３連結部の外面の第１端は、それぞれ前記第３連結部の内面の第２端と前記第２連結部の外面の第２端との間に位置することを特徴とする、請求項１６〜１９の何れか１項に記載の二次電池。
【請求項２１】
前記第３連結部の厚さは、前記ボディ部及び前記フランジ部の厚さの５３％以上８０％以下であることを特徴とする、請求項１６〜２０の何れか１項に記載の二次電池。
【請求項２２】
前記第３連結部の厚さは、０．１６ｃｍ以上０．２４ｃｍ以下であることを特徴とする、請求項２１に記載の二次電池。
【請求項２３】
前記第１連結部の厚さは、前記ボディ部及び前記フランジ部の厚さの５３％以上１００％未満であることを特徴とする、請求項１６〜２２の何れか１項に記載の二次電池。
【請求項２４】
前記第１折曲部の厚さは、前記ボディ部及び前記フランジ部の厚さの７３％以上１００％未満であることを特徴とする、請求項１６〜２３の何れか１項に記載の二次電池。
【請求項２５】
前記第１連結部は、断面における第１端の最も内面側にある部分と第２端の最も内面側にある部分との間の線分が、断面における第１端の最も外面側にある部分と第２端の最も外面側にある部分との間の線分に対して、平行であることを特徴とする、請求項１６〜２４の何れか１項に記載の二次電池。
【請求項２６】
前記第１連結部は、断面における第１端の最も内面側にある部分と第２端の最も内面側にある部分との間の線分が、断面における第１端の最も外面側にある部分と第２端の最も外面側にある部分との間の線分に対して、平行ではなく傾斜を有していることを特徴とする、請求項１６〜２４の何れか１項に記載の二次電池。
【請求項２７】
前記ベントは、前記ボディ部の中心に位置する突出部と、
前記突出部と前記連結部との間に形成されるノッチ部と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１６〜２６の何れか１項に記載の二次電池。
【請求項２８】
前記ノッチ部は、前記突出部の周りに沿って形成される円形の第１ノッチ部と、
前記第１ノッチ部から前記連結部に向けて放射状に形成される第２ノッチ部と、
を含むことを特徴とする請求項２７に記載の二次電池。
【請求項２９】
前記ノッチ部は、前記突出部の周りに沿って形成される円形の第３ノッチ部と、
前記第３ノッチ部と前記連結部との間に位置する円形の第４ノッチ部と、
を含むことを特徴とする請求項２７に記載の二次電池。
【請求項３０】
前記ノッチ部は、前記突出部の周りに沿って形成される円形の第５ノッチ部と、
前記第５ノッチ部と前記連結部との間に位置する円形の第６ノッチ部と、を含み、
前記第６ノッチ部は所定領域がノッチされない断絶部を含むことを特徴とする請求項２７に記載の二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はキャップ組立体及びそれを用いた二次電池に関する。特に、小さい破断圧で動作することができ、破断圧のばらつきを改善することができ、安全性が向上できるベントを含むキャップ組立体及びそれを用いた二次電池（Ｃａｐ  ａｓｓｅｍｂｌｙ  ａｎｄ  ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ｂａｔｔｅｒｙ  ｕｓｉｎｇ  ｔｈｅ  ｓａｍｅ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池は、一度放電されたらそれ以上使用できない乾電池とは異なって充電放電が可能で繰返し使用が可能な電池である。
【０００３】
また、二次電池は大容量化が可能で、携帯電子機器以外にもハイブリッド自動車、電動工具などの高出力製品にも使用できる。
【０００４】
このような二次電池として、例えば、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−亜鉛電池、リチウムイオン二次電池、リチウムポリマー二次電池などがある。
【０００５】
これらのうち、リチウム二次電池は動作電圧が高く、単位質量当たりのエネルギー密度が高いため、広く用いられている。
【０００６】
リチウム二次電池は、外装材に電極組立体及び電解液を収容し、外装材を密封することで形成される。
【０００７】
リチウム二次電池は外装材の形状により缶状及びパウチ状に区分され、缶状は円筒状と角状に区分される。
【０００８】
円筒状の二次電池は正極板、陰極板及びセパレータを積層及び巻取して形成された電極組立体と電解液を円筒状の缶に注入し、キャップ組立体により円筒状缶を密封することで形成される。
【０００９】
二次電池が過充電されると、電解液が蒸発して抵抗が大きくなり、発熱が始まって電池内部温度が上昇する。
【００１０】
また、二次電池が過充電されると、電極組立体から発生するガスにより電池の内部圧力が高くなり、発火及び爆発などが起きる。
【００１１】
このような問題を解決するために、円筒状の二次電池の場合においては、電池の内部圧力が所定レベル以上になると、電流の流れを遮断する安全装置を備えることになる。
【００１２】
すなわち、電池の内部圧力が所定レベル以上になると、キャップ組立体を構成するベントが破断されて電流の経路を遮断する。
【特許文献１】特開２００３−００７２７７号公報
【特許文献２】大韓民国出願公開第２００７−００９３１７１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来のベントは高い破断圧を要求し、それは電池内部の圧力が高いことを意味する。よって、電池の安全性を確保することが困難である。
【００１４】
また、従来のベントは電池の内部圧力によるベントの動作ばらつきが大きく、ベントが正常に動作することができないという問題点がある。
【００１５】
上記のような従来技術の問題点を解決するために本発明は、小さい破断圧で動作することができ、破断圧のばらつきを改善することができ、安全性が向上できるベントを含むキャップ組立体及びそれを用いた二次電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明はのある観点によれば、上記ベントは、ボディ部、フランジ部及び上記ボディ部と上記フランジ部との間に位置する連結部を含み、上記連結部は上記ボディ部及び上記フランジ部よりも厚さが薄いことを特徴とするベントを含むキャップ組立体が提供される。
【００１７】
また、本発明は、電極組立体、上記電極組立体を収容する缶及び上記缶を密封するキャップ組立体を含み、上記キャップ組立体はベントを含み、上記ベントはボディ部、フランジ部及び上記ボディ部と上記フランジ部との間に位置する連結部を含む二次電池において、上記連結部の厚さは上記ボディ部及び上記フランジ部の厚さよりも薄いことが望ましい。
【００１８】
本発明の上記ボディ部は、上記ベントの中心部に位置し、上記フランジ部は上記連結部を基準として上記ボディ部の外側に形成されることが望ましい。
【００１９】
本発明の上記連結部は、上記ボディ部に連結される第１連結部、上記フランジ部に連結される第２連結部及び上記第１連結部と上記第２連結部との間に位置する折曲部を含むことが望ましい。
【００２０】
本発明の上記折曲部は、上記第１連結部に連結される第１折曲部、上記第２連結部に連結される第２折曲部及び上記第１折曲部と上記第２折曲部を連結する第３連結部を含むことが望ましい。
【００２１】
本発明の上記第１折曲部は上記ボディ部の内側に折曲され、上記第２折曲部は上記ボディ部の外側に折曲されることが望ましい。
【００２２】
上記第１折曲部は上記第１連結部の第１端の最も内面側の部分と上記第３連結部の第１端の最も内面側の部分が接する部分を中心点とし、上記第１連結部の第１端の最も外面側の部分と上記第３連結部の第１端の最も外面側の部分を円弧の二つの端点とする扇形状であることが望ましい。
【００２３】
上記第２折曲部は上記第２連結部の第１端の最も外面側の部分と上記第３連結部の第２端の最も外面側の部分が接する部分を中心点とし、上記第２連結部の第１端の最も内面側の部分と上記第３連結部の第２端の最も内面側の部分を円弧の二つの端点とする扇形状であることが望ましい。
【００２４】
上記第１連結部の内面の第２端と上記第３連結部の外面の第１端は、それぞれ上記第３連結部の内面の第２端と上記第２連結部の外面の第２端との間に位置することが望ましい。
【００２５】
本発明の上記第３連結部の厚さは、上記ボディ部及び上記フランジ部の厚さの５３％以上８０％以下であることが望ましい。
【００２６】
本発明の上記第３連結部の厚さは、０．１６ｃｍ以上０．２４ｃｍ以下であることが望ましい。
【００２７】
本発明の上記第１連結部の厚さは、上記ボディ部及び上記フランジ部の厚さの５３％以上１００％未満であることが望ましい。
【００２８】
本発明の上記第１折曲部の厚さは、上記ボディ部及び上記フランジ部の厚さの７３％以上１００％未満であることが望ましい。
【００２９】
上記第１連結部は、断面における第１端の最も内面側にある部分と第２端の最も内面側にある部分との間の線分が、断面における第１端の最も外面側にある部分と第２端の最も外面側にある部分との間の線分に対して、平行であることが望ましい。
【００３０】
上記第１連結部は、断面における第１端の最も内面側にある部分と第２端の最も内面側にある部分との間の線分が、断面における第１端の最も外面側にある部分と第２端の最も外面側にある部分との間の線分に対して、平行ではなく傾斜を有していることが望ましい。
【００３１】
上記ベントは、上記ボディ部の中心に位置する突出部と、上記突出部と上記連結部との間に形成されるノッチ部と、をさらに含むことが望ましい。
【００３２】
上記ノッチ部は、上記突出部の周りに沿って形成される円形の第１ノッチ部と、上記第１ノッチ部から上記連結部に向けて放射状に形成される第２ノッチ部と、を含むことが望ましい。
【００３３】
上記ノッチ部は、上記突出部の周りに沿って形成される円形の第３ノッチ部と、上記第３ノッチ部と上記連結部との間に位置する円形の第４ノッチ部と、
を含むことが望ましい。
【００３４】
上記ノッチ部は、上記突出部の周りに沿って形成される円形の第５ノッチ部と、上記第５ノッチ部と上記連結部との間に位置する円形の第６ノッチ部と、を含み、上記第６ノッチ部は所定領域がノッチされない断絶部を含むことが望ましい。
【００３５】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電極組立体、上記電極組立体を収容する缶及び上記缶を密封するキャップ組立体を含み、上記キャップ組立体はベントを含み、上記ベントはボディ部、フランジ部及び上記ボディ部と上記フランジ部との間に位置する連結部を含む二次電池において、上記連結部の厚さは上記ボディ部及び上記フランジ部の厚さよりも薄いことを特徴とする、二次電池が提供される。
【発明の効果】
【００３６】
以上説明したように本発明によれば、小さい破断圧下でベントが動作することができ、ベントの破断圧のばらつきを改善することができ、二次電池の安全性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１Ａ】本発明の一実施例に係る二次電池の分離斜視図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施例に係る二次電池の結合断面図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施例に係るベントの断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａのベントの連結部を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施例に係るベント連結部の断面図である。
【図４Ａ】表１の作動圧を測定したデータにより表した比較例の標準偏差グラフである。
【図４Ｂ】表１の作動圧を測定したデータにより表した実施例の標準偏差グラフである。
【図５】クラックが発生したベントの斜視図である。
【図６Ａ】本発明の実施例に係る多様な形状のノッチ部を有するベントの平面図である。
【図６Ｂ】本発明の実施例に係る多様な形状のノッチ部を有するベントの平面図である。
【図６Ｃ】本発明の実施例に係る多様な形状のノッチ部を有するベントの平面図である。
【００３８】
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。
【００３９】
本発明の目的、技術的構成及びその作用効果に関する詳細は、本発明の好適な実施例を示す図面を参照し、以下の詳細な説明により明確に理解することができる。なお、図面において、層及び領域の厚みは誇張されており、明細書の全体において同一の参照番号は、同一の構成要素を示す。
【００４０】
図１Ａは本発明の一実施例に係る二次電池の分離斜視図であり、図１Ｂは図１Ａの二次電池の結合断面図である。
【００４１】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、二次電池１は、電極組立体１０、上記電極組立体を収容する缶２０及び上記缶２０を密封するキャップ組立体７０を含む。
【００４２】
また、上記二次電池は、下部絶縁板３０、上部絶縁板４０、センターピン５０及び絶縁ガスケット６０をさらに含むことができる。
【００４３】
上記電極組立体１０は、長方形の板状に形成される第１及び第２電極板１１、１３を積層及び巻取したゼリーロール状に形成される。
【００４４】
したがって、上記電極組立体１０は円筒状の形状を有し、電極組立体１０の中心は空いていて中空を形成する。
【００４５】
第１及び第２電極板１１、１３は、互いに異なる極性を有し、セパレータ１５が第１及び第２電極板１１、１３間に介在されて二つの電極板１１、１３の短絡を防止する。
【００４６】
第１及び第２電極板１１、１３は、アルミニウムや銅からなる集電板に正極活物質スラリーまたは陰極活物質スラリーを塗布して形成する。
【００４７】
第１及び第２電極板１１、１３は、スラリーが塗布されない無地部を含み、第１及び第２電極タップ１７、１９が無地部にそれぞれ通電できるように付着する。
【００４８】
すなわち、第１電極タップ１７が第１電極板１１に形成された無地部に付着し、第２電極タップ１９が第２電極板１３に形成された無地部に付着する。
【００４９】
したがって、第１及び第２電極タップ１７、１９は、それぞれ第１及び第２電極板１１、１３と同一極性を有する。
【００５０】
第１電極タップ１７は、缶２０の開口部の方向である電極組立体１０の上部面に引出する上向き電極タップであり、第２電極タップ１９は電極組立体１０の下部面に突出する下向き電極タップとすることができる。
【００５１】
逆に、第１電極タップ１７が電極組立体１０の下部面に突出して、第２電極タップ１９が電極組立体１０の上部面に突出するようにすることもできる。
【００５２】
勿論、電池形成過程に従って二つの電極タップ１７、１９が互いに上部面側、もしくは下部面側に突出することもできる。
【００５３】
上記缶２０は、アルミニウム、ステンレス鋼などの金属に形成することができ、円筒状などの多様な形状を有することができる。
【００５４】
また、缶２０は一面が開放された開口部を含む。
【００５５】
上記電極組立体１０が開口部を通して缶２０の内部に挿入され、上記下部絶縁板３０が電極組立体１０の下部面に位置することができる。
【００５６】
電極組立体１０を缶２０に挿入する前に、第２電極タップ１９は電極組立体１０の中心部に向けて底面に沿って並ぶように折曲される。
【００５７】
折曲された第２電極タップ１９の一部は電極組立体１０の中空を横切るように形成される。
【００５８】
また、下部絶縁板３０が備えられる場合、下部絶縁板３０は電極組立体１０の中空に対応するように形成された通孔を有する。
【００５９】
したがって、折曲された第２電極タップ１９の一部は下部絶縁板３０の通孔も横切ることになる。
【００６０】
下部絶縁板３０は複数のホール３１を有し、下部絶縁板３０によって減少される空間により注入される電解液の減少をなるべく少なくすることができる。
【００６１】
上記のように具備された状態において、電極組立体１０の中空及び下部絶縁板３０の通孔を通して溶接棒を挿入して第２電極タップ１９を缶２０の底面に熔接する。
【００６２】
よって、缶２０は第２電極タップ１９と同一極性を有し、缶２０自体が電極端子の役割をする。
【００６３】
缶２０に挿入された電極組立体１０の上部には、上部絶縁板４０が位置することができ、電極組立体１０の中心部に形成される中空にはセンターピン５０が挿入されることができる。
【００６４】
上記上部絶縁板４０は電解液が電極組立体１０内によく染み込ませるように形成された複数の第１ホール４１を有することができる。
【００６５】
また、上部絶縁板４０は第１電極タップ１７を外部に引き出すために形成された第２ホール４３を有することができる。
【００６６】
センターピン５０は、外力により電極組立体１０が変形されるのを防止し、中心部が空いている場合には電極組立体１０から発生するガスの移動通路となる。
【００６７】
センターピン５０は電解液の含浸を容易にし、電極組立体１０から発生するガスを円滑に外部に排出することができるように側面に形成される複数のホール５１を有することができる。
缶２０は上部絶縁板４０の上端レベルに合わせて缶の側面を缶２０の内側に曲げて形成するビッド２１を含む。
【００６８】
ビッド２１は缶２０の内部に挿入された電極組立体１０が上下に流動することを防止する。
【００６９】
絶縁ガスケット６０が缶２０の開口部に挿入され、キャップ組立体７０が絶縁ガスケット６０内に結合されて缶２０を密封する。
【００７０】
上記絶縁ガスケット６０は絶縁性の弾性を有する物質であって、キャップ組立体７０の外面を取り囲む形態として形成される。
【００７１】
絶縁ガスケット６０は互いに異なる極性を有する缶２０とキャップ組立体７０を絶縁させながら、缶２０を密封する。
【００７２】
上記キャップ組立体７０は電極端子の役割をするキャップアップ７１及び上記キャップアップ７１の下部に位置する下部部品からなる。
【００７３】
上記キャップ組立体７０は、各部品が結合された形態で一度に絶縁ガスケット６０内に設置するか、又は部品が順に絶縁ガスケット６０内に積層することができる。
【００７４】
上記下部部品は、キャップアップ７１の下部に順に位置するＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタ７２、ベント７３、キャップダウン７４、サブプレート７５を含む。
【００７５】
上述のように、ＰＴＣサーミスタ７２の下部にはベント７３が位置し、ベント７３の下部には中空を有するキャップダウン７４が絶縁材７６を間に置いて位置し、絶縁材７６によってベント７３とキャップダウン７４は絶縁される。
【００７６】
キャップダウン７４は電池内の圧力が増加した場合、圧力がベント７３の下部面に作用するように通路を提供する通孔をさらに備える。
【００７７】
キャップダウン７４の下部にはキャップダウン７４に形成された中空を横切るようにサブプレート７５が位置する。
【００７８】
サブプレート７５は中空を通して露出するベント７３の突出部７３７と溶接などの方法によって接続される。
【００７９】
したがって、上記突出部７３７はキャップ組立体７０の下部方向、すなわち、缶２０に収容された電極組立体１０の方向に凸となる形状を有する。
【００８０】
電極組立体１０から上向き引出する第１電極タップ１７は、溶接などの方法によりキャップダウン７４の下面またはサブプレート７５の下面に連結する。
【００８１】
キャップダウン７４とサブプレート７５は、レーザ溶接などにより接続されることができ、ベント７３の突出部７３７とサブプレート７５は超音波溶接などにより接続される。
【００８２】
図２Ａは本発明の第１実施例に係るベントの断面図であり、図２Ｂは図２Ａのベントの連結部７３５を拡大して示す断面図であり、図３は本発明の第２実施例に係るベントの連結部の断面図である。
【００８３】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、上記ベント７３はボディ部７３１、フランジ部７３３及び上記ボディ部７３１と上記フランジ部７３３を連結する連結部７３５を含む。
【００８４】
従来のベント厚さはすべて同一厚さに形成されていたが、本発明の実施例に係るベント７３の上記連結部７３５は上記ボディ部７３１及び上記フランジ部７３３よりも厚さが薄く形成される。
【００８５】
上記連結部７３５が上記ボディ部７３１及び上記フランジ部７３３よりも厚さが薄く形成されると、ベント７３が小さい破断圧により動作することができ、破断圧のばらつきを改善することができ、二次電池の安全性を向上することができる。上記連結部７３５は、ベント７３が上昇する場合に折り曲げられる部分であって、連結部７３５の厚さが太いと、破断する際に大きな力を必要とする。そのため、連結部７３５を細くすることで、小さい力（圧力）でも動作させることができる。すなわち、連結部７３５の厚さを調節することによって、破断圧の値をコントロールすることができる。
【００８６】
上述のように、上記ボディ部７３１は上記ベント７３の中心部に位置し、上記フランジ部７３３は上記連結部７３５を基準にして上記ボディ部７３１の外側方向に形成される。
【００８７】
上記連結部７３５は上記ボディ部７３１に連結される第１連結部７３５ａ、上記フランジ部７３３に連結される第２連結部７３５ｂ及び上記第１連結部７３５ａと上記第２連結部７３５ｂを連結する折曲部７３５ｃを含む。
【００８８】
この場合、上記第１連結部７３５ａの厚さＴ１は、上記ボディ部７３１及び上記フランジ部７３３の厚さＴ０の５３％以上１００％以内であることが好ましい。
【００８９】
上記折曲部７３５ｃは、上記第１連結部７３５ａに連結される第１折曲部７３５ｃ１、上記第２連結部７３５ｂに連結される第２折曲部７３５ｃ２及び上記第１折曲部７３５ｃ１と上記第２折曲部７３５ｃ２を連結する第３連結部７３５ｃ３を含む。
【００９０】
上記第１折曲部７３５ｃ１は、上記ボディ部７３１の内側に折曲され、上記第２折曲部７３５ｃ２は上記ボディ部７３１の外側に折曲される。
【００９１】
この場合、上記第１折曲部７３５ｃ１の厚さＴ２は、上記ボディ部７３１及び上記フランジ部７３３の厚さＴ０の７３％以上１００％以内であることが好ましい。
【００９２】
また、上記第３連結部７３５ｃ３の厚さＴ３は、上記ボディ部７３１及び上記フランジ部７３３の厚さＴ０の５３％以上８０％以内であることが好ましい。この数値範囲は後述する実施例に基づくものである。
【００９３】
上記キャップアップ７１に向けるベント７３の一面を内面とし、上記内面と見合わせる、反対側の面を外面とする。
【００９４】
上記第１連結部７３５ａは上記第１折曲部７３５ｃ１に連結される第１端と上記ボディ部７３１に連結される第２端を含む。
【００９５】
また、上記１折曲部７３５ｃ１は、上記第１連結部７３５ａに連結される第１端と上記第３連結部７３５ｃ３に連結される第２端を含む。
【００９６】
また、上記第３連結部７３５ｃ３は、上記第１折曲部７３５ｃ１に連結される第１端と上記第２折曲部７３５ｃ２に連結される第２端を含む。
【００９７】
また、上記第２折曲部７３５ｃ２は、上記第３連結部７３５ｃ３に連結される第１端と上記第２連結部７３５ｂに連結される第２端を含む。
【００９８】
また、上記第２連結部７３５ｂは、上記第２折曲部７３５ｃ２に連結される第１端と上記フランジ部７３３に連結される第２端を含む。
【００９９】
上記第１折曲部７３５ｃ１は、上記第１連結部７３５ａの第１端の最も内面側にある部分と上記第３連結部７３５ｃ３の第１端の最も内面側にある部分が接する部分を中心点Ａとし、上記第１連結部７３５ａの第１端の最も外面側にある部分をＢとして、上記第３連結部７３５ｃ３の第１端の最も外面側にある部分をＣとして、上記Ｂ、上記Ｃを円弧の二つの端点とする扇形状とすることができる。
【０１００】
上記第２折曲部７３５ｃ２は、上記第２連結部７３５ｂの第１端の最も外面側にある部分と上記第３連結部７３５ｃ３の第２端の最も外側にある部分が接する部分を中心点Ａ’とし、上記第２連結部７３５ｂの第１端の最も内面側にある部分をＢ’として、上記第３連結部７３５ｃ３の第２端の最も内面側にある部分をＣ’として、円弧の二つの端点Ｂ’、Ｃ’とする扇形状とすることができる。
【０１０１】
上記第１連結部７３５ａの内面の第２端にあるＤと第３連結部７３５ｃ３の外面の第１端にあるＣは、上記第３連結部７３５ｃ３の内面の第２端にあるＣ’と上記第２連結部７３５ｂの外面の第２端にあるＥとの間に位置することが好ましい。
【０１０２】
上記第１連結部７３５ａは、図２Ｂに示すように、断面における、第１端にあるＡと第２端にあるＤとの間の線分を、断面における第１端の最も外面側にある部分と第２端の最も外面側にある部分との間の線分に対して、平行とすることができる。
【０１０３】
また、上記第１連結部７３５ａ’は、図３に示すように、断面における、第１端にあるＡと第２端にあるＤとの間の線分を、断面における第１端の最も外面側にある部分と第２端の最も外面側にある部分との間の線分に対して、平行ではなく、傾斜を有することようにすることもできる。ここで上記断面とは、図１Ａにおいて、ベントが取り付けられた電池を地面に置いた際に、地面に対して、垂直方向に切り出された面を指す。
【０１０４】
図５は、クラックが発生したベントを示す斜視図であって、上記第３連結部が他領域の５２％である約０．１５６ｃｍ厚さを有した場合にクラックが発生したことを示し、図５のようにクラックが発生した場合、電解液が外部に漏出してしまう。そして上記第３連結部が他領域の５３％以上８０％以下ではクラックが発生しなかった。
【０１０５】
よって、上記第３連結部の厚さは、ボディ部及びフランジ部の厚さの５３％以上８０％以下であることが好ましい。
【０１０６】
上記ベント７３は、上記ボディ部７３１の中心部に位置する上記突出部７３７と上記連結部７３５との間に形成されるノッチ部７３９をさらに含む。
【０１０７】
上記ノッチ部７３９は、二次電池の内部圧力が増加する場合、電流の流れを遮断するためにベントの一部領域を簡単に破断できるように形成したことで、突出部７３７と連結部７３５との間に形成される。
【０１０８】
上記ノッチ部７３９は、１つまたは複数とすることができるが、破断しやすくするために複数に形成する方が好ましい。
【０１０９】
図６Ａ〜図６Ｃは多様な形状のノッチ部を有するベントを示す平面図である。
【０１１０】
図６Ａ〜図６Ｃに示すように、図６Ａのノッチ部７３９ａは、突出部７３７の周りに沿って形成された円形の第１ノッチ部７３９ａ１及び上記第１ノッチ部７３９ａ１から上記連結部７３５に向けて放射状に形成された第２ノッチ部７３９ａ２を含むことができる。
【０１１１】
また、図６Ｂに示すように、ノッチ部７３９ｂは、突出部７３７の周りに沿って形成された円形の第３ノッチ部７３９ｂ１及び上記第３ノッチ部７３９ｂ１と上記連結部７３５との間に形成される円形の第４ノッチ部７３９ｂ２を含むことができる。
【０１１２】
また、図６Ｃに示すように、ノッチ部７３９ｃは、突出部７３７の周りに沿って形成された円形の第５ノッチ部７３９ｃ１及び上記第５ノッチ部７３９ｃ１と上記連結部７３５との間に形成される円形の第６ノッチ部７３９ｃ２を含むことができる。
【０１１３】
この場合、上記第６ノッチ部７３９ｃ２は所定領域がノッチされない断絶部７３９ｃ３を含む。ノッチされない断絶部とは、ノッチ部を有していない部分、つまり窪みができていない部分のことを指す。
【０１１４】
ノッチ部７３９の厚さは、厚すぎたり薄すぎたりすると、ベント７３が誤動作する場合があるので、当業者によって適切な厚さを選択する必要がある。
【０１１５】
ノッチ部７３９は、断面形状が∨字形または∪字形に形成することができ、ボディ部７３１の一部を圧入または切削することによって形成される。
【実施例】
【０１１６】
下記表１は、従来のベントを使用した場合の作動圧及び破断圧と本発明の実施例に係る作動圧及び破断圧とを測定したデータを示す表である。
【０１１７】
【表１】
0005342304.tif 000002
【０１１８】
表１は、９．５ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力の下でベントが変形され、２０ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力の下でベントが破断されてサブプレートとの接続が切れるように設定した状態において、実質的に動作及び破断が発生した場合の圧力を測定したデータである。
【０１１９】
比較例に用いられたベントは、ボディ部、フランジ部及び連結部が０．３ｃｍで同一厚さを有し、上記実施例に用いられたベントは、第３連結部が０．３ｃｍの８０％である０．２４ｃｍであって、その他の部分は０．３ｃｍの厚さを有する。
【０１２０】
表１に示すように、作動圧の標準偏差は０．２６０から０．０７５と低く、破断圧の標準偏差は０．１８３から０．１３３と低くなっていることを確認することができる。
【０１２１】
図４Ａ及び図４Ｂは、表１の作動圧の測定データに基づいて標準偏差を示すグラフであり、図４Ａが比較例の標準偏差グラフ、図４Ｂが実施例の標準偏差グラフである。
【０１２２】
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、比較例の標準偏差グラフよりも実施例の標準偏差グラフの標準偏差、つまりばらつきが確実に改善されていることを確認することができる。
【０１２３】
以上、説明してきたように、連結部は、ベントが上昇する場合に折り曲げられる部分であって、連結部の厚さが太いと、破断する際に大きな力を必要とする。従来の同一厚さ（フランジ部、連結部、本体部）のベントと比べて、本実施形態のベントの連結部は、他部分より薄くなっている。そのため、連結部を細くすることで、小さい力（圧力）でも動作させることができる。すなわち、連結部の厚さを調節することによって、破断圧の値をコントロールすることができる。
【０１２４】
上述では、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した当業者は、添付の特許請求範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲で、本発明を多様に修正及び変更させることができる。
【０１２５】
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。
【符号の説明】
【０１２６】
１０    電極組立体
１１、１３    電極板
１５    セパレータ
１７、１９    電極タップ
２０    缶
２１    ビッド
３０    下部絶縁板  
４０    上部絶縁板
５０    センターピン
６０    絶縁ガスケット
７０    キャップ組立体
７１    キャップアップ
７２    ＰＴＣサーミスタ
７３    ベント
７４    キャップダウン
７５    サブプレート
７６    絶縁材
７３１    ボディ部
７３３    フランジ部
７３５    連結部
７３５ａ、７３５ａ’    第１連結部
７３５ｂ    第２連結部
７３５ｃ    折曲部
７３５ｃ１    第１折曲部
７３５ｃ２    第２折曲部
７３５ｃ３    第３連結部
７３７    突出部
７３９、７３９ａ、７３９ｂ、７３９ｃ    ノッチ部
【図１Ａ】
0005342304.tif 000003
【図１Ｂ】
0005342304.tif 000004
【図２Ａ】
0005342304.tif 000005
【図２Ｂ】
0005342304.tif 000006
【図３】
0005342304.tif 000007
【図４Ａ】
0005342304.tif 000008
【図４Ｂ】
0005342304.tif 000009
【図６Ａ】
0005342304.tif 000010
【図６Ｂ】
0005342304.tif 000011
【図６Ｃ】
0005342304.tif 000012
【図５】
0005342304.tif 000013