(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極集電体、及びこの正極集電体の両面に選択的に形成される正極シートを有する正極板と、
前記正極集電体と電気的に接続され、前記正極集電体から外部への突出部分に保護テープが包むように巻かれた正極タブと、
負極集電体、及びこの負極集電体の両面に選択的に形成される負極シートを有する負極板と、
前記負極集電体と電気的に接続され、前記負極集電体から外部への突出部分に保護テープが包むように巻かれた負極タブと、
前記正極板と負極板との間に挟まれるセパレータと、
前記正極集電体及び負極集電体のうち正極シート及び負極シートが形成されていない領域である正極無地部及び負極無地部に選択的に形成され、その幅が前記正極集電体及び負極集電体のそれより相対的に広い多数の短絡防止手段とを含むことを特徴とする２次電池の電池部。
【請求項２】
前記正極集電体には、前面正極無地部及び背面正極無地部のうち１領域に前記正極タブが溶接固定され、前記正極タブを覆い包む保護テープと前記正極集電体との間には、前記正極タブが露出される領域が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の２次電池の電池部。
【請求項３】
前記正極タブが形成された領域には、第１の短絡防止手段がその上面に取り付けられたことを特徴とする請求項２に記載の２次電池の電池部。
【請求項４】
前記第１の短絡防止手段は、前記正極集電体と、前記正極集電体の上端部及び前記正極タブを覆い包む保護テープの下端部間に前記正極タブが露出される領域とが共にカバー可能な幅を有することを特徴とする請求項３に記載の２次電池の電池部。
【請求項５】
前記正極タブが形成された正極集電体の背面に形成された正極無地部には、第２の短絡防止手段がさらに形成されたことを特徴とする請求項２に記載の２次電池の電池部。
【請求項６】
前記第２の短絡防止手段は、前記正極集電体と、前記正極集電体の上端部及び前記正極タブを覆い包む保護テープの下端部間に前記正極タブが露出される領域とが共にカバー可能な幅を有することを特徴とする請求項５に記載の２次電池の電池部。
【請求項７】
前記第１または第２の短絡防止手段は、前記正極集電体のある縁部から前記正極無地部と正極電極シートとの境界部までの領域が完全にカバー可能な長さを有することを特徴とする請求項４または６に記載の２次電池の電池部。
【請求項８】
前記負極集電体には、前記前面負極無地部及び背面負極無地部のうち１領域に前記負極タブが溶接固定され、前記負極タブを覆い包む保護テープと前記負極集電体との間には、前記負極タブが露出される領域が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の２次電池の電池部。
【請求項９】
前記負極タブが形成された領域には、第３の短絡防止手段がその上面に取り付けられたことを特徴とする請求項８に記載の２次電池の電池部。
【請求項１０】
前記第３の短絡防止手段は、前記負極集電体と、前記負極集電体の上端部及び前記負極タブを覆い包む保護テープの下端部間に前記負極タブが露出される領域とが共にカバー可能な幅を有することを特徴とする請求項９に記載の２次電池の電池部。
【請求項１１】
前記負極タブが形成された負極集電体の背面に形成された負極無地部には、第４の短絡防止手段がさらに形成されたことを特徴とする請求項８に記載の２次電池の電池部。
【請求項１２】
前記第３または第４の短絡防止手段は、前記負極集電体のある縁部から前記負極無地部と負極電極シートとの境界部までの領域を完全にカバー可能な長さを有することを特徴とする請求項９または１１に記載の２次電池の電池部。
【請求項１３】
前記短絡防止手段は、耐熱性の高分子樹脂よりなる絶縁テープであることを特徴とする請求項１に記載の２次電池の電池部。
【請求項１４】
前記短絡防止手段は、ポリエステルであることを特徴とする請求項１３に記載の２次電池の電池部。
【請求項１５】
正極板と、セパレータ及び負極板が巻回された電池部と、前記正極板と電気的に接続され、正極板から外部への突出部分に保護テープが形成された正極タブと、
前記負極板と電気的に接続され、負極板から外部への突出部分に保護テープが形成された負極タブと、
前記電池部が入れられる空間部を有するケースとを含み、
前記正極板及び負極板は、正極集電体及び負極集電体と、前記正極集電体及び負極集電体の両面に選択的に各々形成される正極シート及び負極シートとを有し、
前記正極シート及び負極シートが形成されていない正極集電体及び負極集電体の領域である正極無地部及び負極無地部には、前記正極集電体及び負極集電体の幅より相対的に広い多数の短絡防止手段が形成されたことを特徴とする２次電池。
【請求項１６】
前記短絡防止手段は、前記正極集電体及び負極集電体の領域と、前記正極集電体及び負極集電体の上端部及び前記正極タブ及び負極タブを覆い包む密封テープ間に前記正極タブ及び負極タブが露出される領域とが共にカバー可能な幅を有することを特徴とする請求項１５に記載の２次電池。
【請求項１７】
前記短絡防止手段は、耐熱性の高分子樹脂よりなる絶縁テープであることを特徴とする請求項１５に記載の２次電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は２次電池に係り、より詳細には、ケースと極板との接触や極板同士の接触による短絡や腐食が抑えられるように構造が改善された電池部とこれを採用した２次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、２次電池は、充電及び放電が可能な電池であって、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−メタルハイドライド電池、ニッケル−水素電池、リチウム２次電池などが挙げられる。中でも、リチウム２次電池は、作動電圧が３．６Ｖ以上と電子機器の電源として多用されているニッケル−カドミウム電池やニッケル−メタルハイドライド電池に比べて３倍も高く、単位重量当りエネルギー密度が高いということから、その成長には目を見張るものがある。
【０００３】
このようなリチウム２次電池は、電解液の種類に応じて液体電解質電池と高分子電解質電池とに大別できる。一般には、液体電解質を使用する電池をリチウムイオン電池と言い、高分子電解質を使用する電池をリチウムポリマー電池と言う。このようなリチウム２次電池は、様々な形状に製造可能であるが、代表的な形状として、リチウムイオン電池に主として使われる円筒形及び角形が挙げられる。最近脚光を浴びているリチウムポリマー電池は、柔軟性をもった素材により製造されてその形状が比較的に様々である。さらに、軽くて安全性にも優れており、携帯用電子機器の薄型化及び軽量化に有利であると言える。
【０００４】
図１を参照すれば、２次電池１０は、正極板１１と、負極板１２及び前記正極板１１及び負極板１２間に挟まれてこれらを互いに絶縁させるセパレータ１３を含む電池部１４と、前記電池部１４の各極板から引き出される正極タブ１５及び負極タブ１６と、前記正極タブ１５及び負極タブ１６と電気的に接続される正極端子１７及び負極端子１８、及び前記電池部１４が入れられる空間部１００が設けられたケース１９を含む。前記ケース１９は、パウチ形状を呈しており、上部ケース１９ａ及び下部ケース１９ｂを含む。
【０００５】
前記のような構造の２次電池１０は、前記正極板１１、セパレータ１３及び負極板１２が順次に積層された電池部１４をパウチ形状のケース１９内に実装させる構造である。このような積層型電池部１４は、両極板１１，１２やセパレータ１３を数回に亘ってラミネートしなければならず、このようにして完成されたセルの積層工程が必要なため連続的な大量生産には限界があるばかりではなく、積層のために所望の大きさに切断中に極板の端部から発生するバリによって短絡が起こって電池の不良率が高い。
【０００６】
このような点を改善させるために、最近には、電池部をなす正極板と、負極板及びそれらの間に挟まれるセパレータを各々１枚の箔板に形成し、正極板、セパレータ及び負極板を順次に積層してからワインディングしてパウチ形状のケース内に実装する方式を採用している。
【０００７】
図２は、このような電池部のうち何れか１つの極板の前面を示すものであり、図３は、その背面を示すものである。
【０００８】
図２及び図３を参照すれば、前記極板２０は、集電体２１と、前記集電体２１の両面に形成される電極シートとを含む。前記電極シートは、集電体２１の前面及び背面に各々形成される前面電極シート２２及び背面電極シート２３を備える。前記集電体２１には、前面電極シート２２及び背面電極シート２３が形成されていない領域、例えば電極無地部が存在する。前記電極無地部は、集電体２１の前面及び背面に各々形成される前面電極無地部２４及び背面電極無地部２５を含む。前記背面電極無地部２５には、電極タブ２６が溶接固定されている。前記電極タブ２６の一部には、保護テープ２７が包むように巻かれている。
【０００９】
一方、前記前面電極シート２２及び背面電極シート２３と前面電極無地部２４及び背面電極無地部２５との境界部分と、前記電極タブ２７が溶接固定された部分とには、少なくとも１つ以上の絶縁テープ２８が付着されている。
【００１０】
前記のような構造を有する極板２０は、前記絶縁テープ２８が前記集電体２１と同幅に形成されて前記集電体２１の前面及び背面に選択的に取り付けられている。
【００１１】
このような絶縁テープ２８は、極板２０と電極タブ２６とが電気的に接続される部分を保護すると共に、他の極板同士の接触による短絡を防止する。このような短絡防止用の手段は、前述の通り、電極タブ２６が設けられる部分、及び電極シート２２，２３と電極無地部２４，２５との境界部に形成し、２次電池の作動中に極板同士の接触による短絡が防止可能になる。
【００１２】
ところが、従来の２次電池は、下記のような問題点を有する。
【００１３】
前記絶縁テープ２８は前記集電体２１と同じ幅を有し、前記絶縁テープ２８は、前記前面電極無地部２４には形成されていない。このため、両極板間に挟まれるセパレータが電池の作動中に収縮などして変形されれば、極板間に相互接触が起きて短絡が生じる可能性がある。
【００１４】
さらに、パウチ形状のケースは多重層の構造を有しているが、内蔵層である絶縁層の破壊時に露出される金属製の中間層は、ワインディングされた電池部の両極板間の接触により短絡が生じる可能性がある。さらに、１枚の極板とケースの中間層との接触、例えば、銅箔膜よりなる集電体とアルミニウム箔膜よりなる中間層とが電気的に接続されれば、集電体と中間層とのイオン化度の違いによりケースが次第に腐食する恐れがある。この理由から、短絡防止手段が最適に設計された２次電池が切望される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、極板同士の短絡、及び極板とケースとの短絡や腐食が未然に防止可能に集電体の前面及び背面に選択的に取り付けられる短絡防止手段の構造が改善された電池部とこれを採用した２次電池を提供するところにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の一側面による２次電池の電池部は、正極集電体、及びこの正極集電体の両面に選択的に形成される正極シートを有する正極板と、前記正極集電体と電気的に接続され、前記正極集電体から外部への突出部分に保護テープが包むように巻かれた正極タブと、負極集電体、及びこの負極集電体の両面に選択的に形成される負極シートを有する負極板と、前記負極集電体と電気的に接続され、前記負極集電体から外部への突出部分に保護テープが包むように巻かれた負極タブと、前記正極板と負極板との間に挟まれるセパレータと、前記正極集電体及び負極集電体のうち正極シート及び負極シートが形成されていない領域である正極無地部及び負極無地部に選択的に形成され、その幅が前記正極集電体及び負極集電体のそれより相対的に広い多数の短絡防止手段とを含むことを特徴とする。
【００１７】
さらに、前記正極集電体には、前面正極無地部及び背面正極無地部のうち１領域に前記正極タブが溶接固定され、前記正極タブを覆い包む保護テープと前記正極集電体との間には、前記正極タブが露出される領域が形成されたことを特徴とする。
【００１８】
さらに、前記正極タブが形成された領域には、第１の短絡防止手段がその上面に取り付けられたことを特徴とする。
【００１９】
さらに、前記第１の短絡防止手段は、前記正極集電体と、前記正極集電体の上端部及び前記正極タブを覆い包む保護テープの下端部間に前記正極タブが露出される領域とが共にカバー可能な幅を有することを特徴とする。
【００２０】
さらに、前記正極タブが形成された正極集電体の背面に形成された正極無地部には、第２の短絡防止手段がさらに形成されたことを特徴とする。
【００２１】
さらに、前記第２の短絡防止手段は、前記正極集電体と、前記正極集電体の上端部及び前記正極タブを覆い包む保護テープの下端部間に前記正極タブが露出される領域とが共にカバー可能な幅を有することを特徴とする。
【００２２】
さらに、前記第１または第２の短絡防止手段は、前記正極集電体のある縁部から前記正極無地部と正極電極シートとの境界部までの領域が完全にカバー可能な長さを有することを特徴とする。
【００２３】
さらに、前記負極集電体には、前記前面負極無地部及び背面負極無地部のうち１領域に前記負極タブが溶接固定され、前記負極タブを覆い包む保護テープと前記負極集電体との間には、前記負極タブが露出される領域が形成されたことを特徴とする。
【００２４】
さらに、前記負極タブが形成された領域には、第３の短絡防止手段がその上面に取り付けられたことを特徴とする。
【００２５】
さらに、前記第３の短絡防止手段は、前記負極集電体と、前記負極集電体の上端部及び前記負極タブを覆い包む保護テープの下端部間に前記負極タブが露出される領域とが共にカバー可能な幅を有することを特徴とする。
【００２６】
さらに、前記負極タブが形成された負極集電体の背面に形成された負極無地部には、第４の短絡防止手段がさらに形成されたことを特徴とする。
【００２７】
さらに、正極板と、セパレータ及び負極板が巻回された電池部と、前記正極板と電気的に接続され、正極板から外部への突出部分に保護テープが形成された正極タブと、前記負極板と電気的に接続され、負極板から外部への突出部分に保護テープが形成された負極タブと、前記電池部が入れられる空間部を有するケースとを含み、前記正極板及び負極板は、正極集電体及び負極集電体と、前記正極集電体及び負極集電体の両面に選択的に各々形成される正極シート及び負極シートとを有し、前記正極シート及び負極シートが形成されていない正極集電体及び負極集電体の領域である正極無地部及び負極無地部には、前記正極集電体及び負極集電体の幅より相対的に広い多数の短絡防止手段が形成されたことを特徴とする。
【００２８】
さらに、前記短絡防止手段は、前記正極集電体及び負極集電体の領域と、前記正極集電体及び負極集電体の上端部及び前記正極タブ及び負極タブを覆い包む密封テープ間に前記正極タブ及び負極タブが露出される領域とが共にカバー可能な幅を有することを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づき、本発明の望ましい実施の形態による２次電池を詳細に説明する。
【００３０】
図４は、本発明の一実施の形態による２次電池を示している。
【００３１】
図面を参照すれば、前記電池は、電池部５０と、前記電池部５０が入れられるケース４０とを含む。前記電池部５０は、正極板５１と、負極板５２及びそれらの間に挟まれてこれらを互いに絶縁させるセパレータ５３を含む。前記電池部５０は、正極板５１、セパレータ５３及び負極板５２が順次に積層された状態でゼリーロールタイプにワインディングされて完成される。
【００３２】
前記正極板５１及び負極板５２には、正極タブ５４及び負極タブ５５が各極板と各々電気的に接続されている。前記正極タブ５４及び負極タブ５５の外面の一部には、保護テープ５６が包むように巻かれている。前記保護テープ５６は、前記電池部５０がケース４０の空間部４００に入れられてからケース４０を熱融着するとき、正極タブ５４及び負極タブ５５とケース４０の密閉面４１との密封性を高める。
【００３３】
本発明の特徴は、前記電池部５０に、前記両極板５１，５２間の短絡を防止すると共に、前記正極タブ５４及び負極タブ５５とケース４０との接触部分における短絡を防止するための短絡防止手段が設けられる点にある。
【００３４】
この短絡防止手段の詳細については、下記の実施の形態に基づき後述する。
【００３５】
図５は、図４の電池部５０を分離して示している。
【００３６】
図面を参照すれば、前記電池部５０は、正極板５１と、負極板５２及び前記正極板５１及び負極板５２間に挟まれる少なくとも１つ以上のセパレータ５３を含む。
【００３７】
前記正極板５１は、金属箔板よりなる正極集電体５１ａと、前記正極集電体５１ａの両面にコーティングされる正極活物質を主成分とする前面正極シート５１ｂ及び背面正極シート５１ｃとを備える。前記負極板５２は、金属箔板よりなる負極集電体５２ａと、前記負極集電体５２ａの両面にコーティングされる負極活物質を主成分とする前面負極シート５２ｂ及び背面負極シート５２ｃとを含む。
【００３８】
この時、リチウム２次電池において、前記正極集電体５１ａとしてアルミ箔板を使用し、負極集電体５２ａとしては銅箔板を使用する。そして、前面正極シート５１ｂ及び背面正極シート５１ｃは、リチウム系酸化物などの正極活物質、バインダー、導電材及び可塑剤の混合物よりなり、前面負極シート５２ｂ及び背面負極シート５２ｃは、炭素材などの負極活物質、バインダー及び可塑剤の混合物よりなる。
【００３９】
前記正極板５１には、正極タブ５４が取り付けられ、前記負極板５２には、負極タブ５５が取り付けられている。前記正極タブ５４及び負極タブ５５の外面には、所定幅を有する保護テープ５６が各々包むように巻かれている。前記保護テープ５６の役割は前述の通りであるため、ここではその説明を省く。
【００４０】
この時、前記正極集電体５１ａには、その両面の一部に正極シート５１ｂ，５１ｃが形成されていない領域、いわゆる正極無地部が少なくとも１領域以上形成されている。正極無地部は、正極集電体５１ａの前面に形成される前面正極無地部５１ｄと、正極集電体５１ａの背面に形成される背面正極無地部５１ｅとを含み、前記前面正極無地部５１ｄ及び背面正極無地部５１ｅは、極板間の反応が起きない部分、または正極タブ５４の取付け部分に選択的に形成できる。前記前面正極無地部５１ｄには、正極タブ５４が溶接により電気的に接続されている。
【００４１】
同様に、前記負極集電体５２ａにも、その両面の一部に負極シート５２ｂ，５２ｃが形成されていない領域である負極無地部が少なくとも１領域以上形成されている。負極無地部は、負極集電体５２ａの前面及び背面に選択的に形成される前面負極無地部５２ｄ及び背面負極無地部５２ｅを含む。前記負極タブ５５は、溶接により背面負極無地部５２ｅに固定されている。
【００４２】
前記正極無地部及び負極無地部には、その上面に短絡防止手段が形成されている。短絡防止手段は、電池の作動中にセパレータ５３が収縮などして前記正極板５１及び負極板５２が互いに接触して短絡が起こることを防止し、高耐熱性の高分子樹脂、例えば、ポリエステルやポリイミドよりなる絶縁テープ５００であることが望ましい。
【００４３】
図６は、図５の電池部５０の左側の一部を示している。
【００４４】
図面を参照すれば、前記正極板５１には、正極集電体５１ａの両面に前面正極シート５１ｂ及び背面正極シート５１ｃが選択的に形成されており、前記正極集電体５１ａの一部の領域には、正極シートが形成されていない領域である前面正極無地部５１ｄ及び背面正極無地部５１ｅが形成されている。前記前面正極無地部５１ｄには、正極タブ５４が溶接固定されており、前記正極タブ５４の正極集電体５１ａの外部への突出部分には、保護テープ５６が包むように巻かれている。
【００４５】
正極板５１の場合と同様に、前記負極板５２には、負極集電体５２ａの両面に前面負極シート５２ｂ及び背面負極シート５２ｃが選択的に形成されており、一部の領域には前面負極無地部５２ｄ及び背面負極無地部５２ｅが形成されている。前記背面負極無地部５２ｅには、保護テープ５６が外面の一部に包むように巻かれた負極タブ５４が溶接固定されている。
【００４６】
この時、前記正極板５１及び負極板５２には、極板間の短絡を防止するために、電極シートが形成されていない集電体の領域まで絶縁テープが多数付着されている。
【００４７】
すなわち、前記前面正極無地部５１ｄには、正極タブ５４が形成された部分に第１の絶縁テープ５１０が付着されている。前記第１の絶縁テープ５１０は、前記正極集電体５１ａのある縁部から前記前面正極シート５１ｂと前記前面正極無地部５１ｄとの境界部までの領域が完全にカバー可能に形成されている。さらに、前記第１の絶縁テープ５１０は、前記正極タブ５４の一部がカバーできるように前記正極集電体５１ａの幅より相対的に広い。この時、前記第１の絶縁テープ５１０を含む多数の絶縁テープは、前記正極集電体５１ａ及び負極集電体５２ａの幅よりいずれも広く、これについては、図７及び図８に基づき後述する。
【００４８】
前記背面正極無地部５１ｅには、第２の絶縁テープ５２０が付着されている。第１の絶縁テープ５１０と同様に、前記第２の絶縁テープ５２０は、前記正極集電体５１ａのある縁部から前記背面正極シート５１ｃと前記背面正極無地部５１ｅとの境界部までの領域が完全にカバーできるように形成されている。
【００４９】
一方、前記負極板５２にも絶縁テープが選択的に付着されている。
【００５０】
すなわち、前記前面負極無地部５２ｄには、第３の絶縁テープ５３０が付着されている。前記第３の絶縁テープ５３０は、前記負極集電体５２ａのある縁部から前記前面負極シート５２ｂと前記前面負極無地部５２ｄとの境界部までの領域が完全にカバーできるように形成されている。
【００５１】
前記背面負極無地部５２ｅには、負極タブ５５の形成された部分に第４の絶縁テープ５４０が付着されている。前記第４の絶縁テープ５４０は、前記負極集電体５２ａのある縁部から前記負極タブ５５の溶接固定された部分までが完全にカバーできるように形成されている。
【００５２】
さらに、前記背面負極無地部５２ｅには、前記第４の絶縁テープ５４０と所定距離離れたところに第５の絶縁テープ５５０が付着されている。前記第５の絶縁テープ５５０は、前記第４絶縁テープ５４０の辺りから前記背面負極シート５２ｃと前記背面負極無地部５２ｅとの境界部までの領域が完全にカバーできるように形成されている。前記第４及び第５の絶縁テープ５４０，５５０が付着されていない領域である前記背面負極無地部５２ｅは、実質的に極板間の接触が起こらない領域であるが、場合によっては、第４及び第５の絶縁テープ５４０，５５０を一体形に付着しても良い。
【００５３】
図７は、図６の負極板５２の前面を示しており、図８は、図６の負極板５２の背面を示している。
【００５４】
図７及び図８を参照すれば、前記負極板５２には、負極集電体５２ａの両面に前面負極シート５２ｂ及び背面負極シート５２ｃが形成されており、一部の領域は、前記前面負極シート５２ｂ及び背面負極シート５２ｃが形成されていない前面負極無地部５２ｄ及び背面負極無地部５２ｅである。
【００５５】
前記前面負極無地部５２ｄには、負極タブ５５形成面との反対面に第３の絶縁テープ５３０が付着されている。前記第３の絶縁テープ５３０は、前述の通り、前記負極集電体５２ａのある縁部から前面負極シート５２ｂと前面負極無地部５２ｄとの境界部までの領域が完全にカバー可能な幅を有している。一方、前記背面負極無地部５２ｅには、負極タブ５５の形成された部分に第４の絶縁テープ５４０が付着されており、これと所定距離離れたところに第５の絶縁テープ５５０が付着されている。
【００５６】
この時、前記第３ないし第５の絶縁テープ５３０ないし５５０の幅は、前記集電体５２ａのそれより相対的に広い。
【００５７】
より詳細に説明すれば、下記の通りである。
【００５８】
前記負極タブ５５は、溶接等によって前記背面負極無地部５２ｅに付着されて前記負極集電体５２ａと電気的に接続されている。前記負極タブ５５は、前記集電体５２ａの幅方向の外部に一部が突出されている。突出された負極タブ５５の外面には、図４に示されたケース４０に実装時の密閉面４１における気密性を向上させるために、保護テープ５６が包むように巻かれている。この時、前記負極集電体５２ａの上端部及び前記負極タブ５５を覆い包む保護テープ５６の下端部間には、部品の共用化や組立ての容易性のために前記負極タブ５５の露出領域５５ａが存在している。
【００５９】
前記第３及び第４の絶縁テープ５３０，５４０の幅は、前記前面負極無地無５２ｄ及び背面負極無地部５２ｅの幅、実質的に負極集電体５２ａの幅Ｗ１と、前記負極集電体５２ａの上端部及び前記負極タブ５５を覆い包む保護テープ５６の下端部間において前記負極タブ５５が露出される領域５５ａの幅Ｗ２よりも広い。さらに、前記絶縁テープ５３０，５４０は、前記負極タブ５５の露出部分とは反対部分に所定の幅Ｗ３をさらに延ばすことが、極板間の短絡や極板とケースとの短絡を防止する上でより望ましい。すなわち、前記第３及び第４の絶縁テープ５３０，５４０の付着幅は、前記負極集電体５２ａのそれより相対的に広い。一方、前記第５の絶縁テープ５５０も、前記第３及び第４の絶縁テープ５３０，５４０に同幅をもって形成されている。
【００６０】
このように、第３及び第４の絶縁テープ５３０，５４０の幅を負極集電体５２ａのそれより相対的に広くするのは、前述の通り、前記負極集電体５２ａの一面に溶接固定された負極タブ５５の外面に形成される保護テープ５６の下端部及び負極集電体５２ａの上端部間に露出される負極タブ５５の露出領域５５ａを完全に覆い包むためである。
【００６１】
前記負極タブ５５の露出領域５５ａは、今後の電池の組立て時に、前記負極タブ５５がケースの外部への引出し時にケースの内面に接触される部分である。通常、パウチ形態のケースは、高分子樹脂よりなる内蔵層と、金属箔板よりなる中間層及び高分子樹脂よりなる外装層の多重層構造である。前記露出領域５５ａは、ケースにおいて絶縁性をもった内蔵層の破壊時に露出される中間層、例えばアルミニウム箔板と直接的に接触可能な部分である。このような領域は、前記第３及び第４の絶縁テープ５３０，５４０によりケースの密閉面と絶縁可能である。さらに、負極タブ５５の縁部に生じるバーによる短絡も、前記絶縁テープ５３０，５４０により防止可能である。
【００６２】
これと同時に、前記第５の絶縁テープ５５０は、両極板５１，５２間に挟まれるセパレータ５３の収縮等の変形により生じる前記負極板５２と正極板５１（図６参照）との接触が未然に防止可能である。
【００６３】
以下、図４ないし図６に基づき、このような構造を有する本発明に係る２次電池の電池部の製造過程を説明する。
【００６４】
前記正極板５１には１つの正極集電体５１ａを設け、その両面に選択的に前面正極シート５１ｂ及び背面正極シート５１ｃをコーティングする。前記負極板５２にも１つの負極集電体５２ａを設け、その両面に選択的に前面正極シート５２ｂ及び背面正極シート５２ｃをコーティングする。さらに、前記正極板５１及び負極板５２間に挟まれるセパレータ５３を用意する。
【００６５】
この時、前記正極板５１には、正極集電体５１ａの両面に前面正極シート５１ｂ及び背面正極シート５１ｃが形成されていない領域である少なくとも１以上の前面正極無地部５１ｄ及び背面正極無地部５１ｅを形成する。前記前面正極無地部５１ｄには、正極タブ５４が溶接固定され、正極タブ５４には、保護テープ５６が包むように巻かれている。さらに、前記負極板５２にも、負極集電体５２ａの両面に前面負極シート５２ｂ及び背面負極シート５２ｃが形成されていない領域である少なくとも１以上の前面負極無地部５２ｄ及び背面負極無地部５２ｅを形成する。前記背面負極無地部５２ｅにも、保護テープ５６が包むように巻かれた負極タブ５５が溶接固定される。
【００６６】
これら前記正極集電体５１ａ及び負極集電体５２ｂには、正極板５１及び負極板５２間の短絡、及び両極板５１，５２とケース４０との短絡または腐食を防止するために、正極無地部及び負極無地部の上面に多数の絶縁テープ５００が付着される。
【００６７】
前記絶縁テープ５００は、前記正極集電体５１ａ及び負極集電体５２ａに形成された正極無地部５１ｄ，５１ｅ及び負極無地部５２ｄ，５２ｅの領域に選択的に付着される。特に、前記絶縁テープ５００は、前記正極無地部５１ｄ及び負極無地部５２ｅの領域のうち前記正極タブ５４及び負極タブ５５が取り付けられた部分は、正極集電体５１ａ及び負極集電体５２ａの領域と、前記集電体５１ａ，５２ａの上端部に突出された前記正極タブ５４及び負極タブ５５を覆い包む保護テープ５６の下端部に露出される正極タブ５４及び負極タブ５５の部分とが共にカバー可能に付着される。
【００６８】
このようにして電池部５０を製造した後には、これらを正極板５１、セパレータ５３、負極板５２、セパレータ５３の順番に積層させる。次に、前記電池部５０をワインディングしてゼリーロールタイプに完成させる。完成された電池部５０は、図４に示されたようなケース４０内に装着し、前記ケース４０の密閉面４１を熱融着して電池を完成する。
【００６９】
ここで、ケース４０の密閉面４１には、外部端子と電気的に接続される端部が外部に引き出された正極タブ５４及び負極タブ５５が接触されている。この時、正極タブ５４及び負極タブ５５の下部、すなわち、保護テープ５６の下端部と正極集電体５１ａ及び負極集電体５２ａの上端部との間に露出される正極タブ５４及び負極タブ５５の露出領域には、多数の絶縁テープ５００が絶縁のために付着されている。
【００７０】
この時、多重層の構造を有するケース４０のうち絶縁性を有する内蔵層が破壊されて中間層である金属箔板が露出される場合には、この金属箔板と、正極タブ５４及び負極タブ５５の露出領域とが互いに接触して短絡が起こる。さらに、ケース４０の金属箔板と、正極タブ５４及び負極タブ５５のうち何れか一方のタブの露出領域とが接触される場合には、ケース４０の内部に注入された電解液が浸透し、金属箔板とタブとの酸化電位差により金属箔板が腐食され続ける可能性がある。一方、電池部５０を正極板５１、セパレータ５３及び負極板５２の順番にワインディングすれば、前記セパレータ５３が収縮などして正極板５１と負極板５２との相互接触が起きて短絡が生じる可能性もある。このような短絡や腐食は、前記正極板５１及び負極板５２に形成された多数の無地部に付着された絶縁テープ５００により未然に防止可能である。
【００７１】
本発明は図面に示された一実施の形態を参考として説明されたが、これは単なる例示的なものに過ぎず、この技術分野における当業者であれば、これより各種の変形及び均等な他の実施の形態が可能であるという点は理解できるであろう。よって、本発明の真の技術的な保護範囲は、特許請求の範囲の技術的な思想により定めるべきである。
【００７２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の電池部とこれを採用した２次電池は、下記のような効果を有する。
【００７３】
第一に、正極集電体及び負極集電体上に溶接固定された正極タブ及び負極タブ上に絶縁テープが付着されていることから、ケースの内部絶縁層が破壊されてケースの金属箔板とタブの露出領域との接触により発生可能な短絡や腐食を未然に防止することができる。
【００７４】
第二に、正極板及び負極板のうち前面電極シート及び背面電極シートが選択的に形成されていない領域である多数の極板無地部に絶縁テープが付着されていることから、電池の異常によりセパレータが溶解または収縮しても、正極板及び負極板が絶縁テープにより直接的に接触せず、電池の安全性及び信頼性を向上させることができる。
【００７５】
第三に、正極タブ及び負極タブ上に絶縁テープが付着されていることから、電池に衝撃が加えられて正極タブ及び負極タブのケースに対する融着力が弱まることを防止すると共に、タブの脱離現象を防止する。
【図面の簡単な説明】
【図１】通常の一例による２次電池の分解斜視図である。
【図２】従来の電池部の極板の前面の一部を示す正面図である。
【図３】図２の極板の背面の一部を示す正面図である。
【図４】本発明の一実施の形態による２次電池の分解斜視図である。
【図５】図４の電池部を分離して示す平面図である。
【図６】図５の電池部の一部を切り取って示す分解斜視図である。
【図７】図６の負極板の前面の一部を示す正面図である。
【図８】図６の負極板の背面の一部を示す正面図である。
【符号の説明】
４０…ケース
４１…密閉面
５０…電池部
５１…正極板
５２…負極板
５３…セパレータ
５４…正極タブ
５５…負極タブ
５６…保護テープ
４００…空間部
【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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【図８】
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