説明

2次電池

【課題】安全性が向上した2次電池を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態による2次電池は、電極アセンブリ、前記電極アセンブリを収容するケース、前記ケースの開口を覆うキャッププレート、および集電部材を含む。前記集電部材は、前記電極アセンブリに締結される集電部、前記集電部材の幅方向に沿った第1方向に延長される前記集電部材のコーナー部で前記集電部から延長される端子締結部、およびヒューズ部を含み、前記集電部材は、前記ヒューズ部に隣接して形成されたヒューズホールを有し、前記ヒューズホールの中心線は、前記第1方向と交差する方向に前記ヒューズ部を通って延長される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、2次電池に関する。
【背景技術】
【0002】
2次電池(rechargeable battery)は、充電が不可能な一次電池とは異なり、充電および放電が可能な電池である。低容量の2次電池は、携帯電話機、ノートパソコンおよびビデオカメラのように携帯が可能な小型電子機器に使用され、大容量電池は、電気自動車、ハイブリッド自動車などのモータ駆動用電源として広く使用されている。
【0003】
最近、高エネルギー密度の非水電解液を利用した高出力2次電池が開発されており、前記高出力2次電池は、大電力を必要とする機器、例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車などのモータ駆動に使用され得るように複数の2次電池を直列に連結した大容量の電池から構成される。
【0004】
また、一つの大容量の2次電池は、通常直列に連結される複数の2次電池からなり、このような2次電池は、円筒型、及び角型などから構成され得る。
【0005】
金属などの材質からなるケースを有する2次電池内部に過電流が流れると、2次電池の温度が上昇して発火する危険がある。また、過電流により2次電池内部で電解液が分解されるなどの原因で2次電池の内部圧力が上昇すると、2次電池が爆発する危険がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
したがって、本発明は前記のような問題点を解決するために案出されたものであって、本発明の目的は、安全性が向上した2次電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一実施形態による2次電池は、電極アセンブリ、前記電極アセンブリを収容するケース、前記ケースの開口を覆うキャッププレート、および集電部材を含む。前記集電部材は、前記電極アセンブリに締結される集電部、前記集電部材の幅方向に沿った第1方向に延長される前記集電部材のコーナー部において前記集電部から延長される端子締結部、およびヒューズ部を含み、前記集電部材は、前記ヒューズ部に隣接して形成されたヒューズホールを有し、前記ヒューズホールの中心線は、前記第1方向に交差する方向に前記ヒューズ部を通じて延長される。
【0008】
前記ヒューズホールは、前記第1方向に延長される前記ヒューズ部の中心線に対して非対称に形成されてもよい。
【0009】
前記ヒューズ部の断面積は、前記集電部材の他の部分の断面積よりも小さく形成されてもよい。
【0010】
前記電極アセンブリと電気的に連結され、前記キャッププレートを貫通して前記ケースの外部に突出した電極端子をさらに含み、前記電極端子は、前記端子締結部に締結されてもよい。
【0011】
前記電極端子は、前記端子締結部と前記キャッププレートとの間に位置する端子フランジ、及び前記端子フランジの第1面から延長されて前記キャッププレートを貫通して前記ケースの外部に突出した端子柱を含む。
【0012】
前記電極端子は、前記第1面の反対側である前記端子フランジの第2面から突出した支持突起をさらに含み、前記端子締結部は、接合ホールを有し、前記支持突起は、前記接合ホールに収容されて前記端子締結部と前記電極端子とを締結する。
【0013】
前記集電部材と前記キャッププレートとの間に位置する絶縁部材をさらに含み、前記絶縁部材は、前記端子締結部を収容する第1締結溝と、前記端子フランジを収容する第2締結溝と、前記端子柱を貫通して収容する端子ホールとを含むことができる。
【0014】
前記端子締結部は、前記集電部から実質的に垂直に延長されて前記コーナー部を形成することができる。
【0015】
前記ヒューズ部は、前記端子締結部に形成されてもよい。
【0016】
前記ヒューズホールの前記中心線は、前記第1方向に対して斜め方向に延長される。
【0017】
前記ヒューズ部は、前記集電部材の第1側に形成される第1ヒューズ部と、前記第1側の反対側である前記集電部材の第2側に形成される第2ヒューズ部とを含むことができる。
【0018】
前記第1ヒューズ部と前記コーナー部との間の距離は、前記第2ヒューズ部と前記コーナー部との間の距離よりも大きく形成されてもよい。
【0019】
前記ヒューズホールは、前記第1ヒューズ部と第2ヒューズ部との間に形成され、前記第1ヒューズ部に隣接した前記ヒューズホールの第1端部と前記コーナー部との間の距離は、前記第2ヒューズ部に隣接した前記ヒューズホールの第2端部と前記コーナー部との間の距離よりも大きく形成されてもよい。
【0020】
前記ヒューズホールは、前記第1ヒューズ部と第2ヒューズ部との間に形成され、前記第1ヒューズ部に隣接した第1ヒューズホール部と、前記第2ヒューズ部に隣接した第2ヒューズホール部と、前記第1および第2ヒューズホール部の間で延長される第3ヒューズホール部とを含むことができる。
【0021】
前記第1および第2ヒューズホール部は、前記第1方向に実質的に平行な方向に延長され、前記第3ヒューズホール部は、前記第1方向に対して斜め方向に、前記第1ヒューズホール部と第2ヒューズホール部との間で延長されてもよい。
【0022】
前記ヒューズホールは、前記集電部材の第1側に形成される第1ヒューズホールと、前記第1側の反対側である前記集電部材の第2側に形成される第2ヒューズホールとを含み、前記ヒューズ部は、前記第1ヒューズホールと第2ヒューズホールとの間に形成されてもよい。
【0023】
前記第1ヒューズホールと前記コーナー部との間の距離は、前記第2ヒューズホールと前記コーナー部との間の距離よりも大きく形成されてもよい。
【0024】
前記ヒューズホールは、前記第1ヒューズホールと第2ヒューズホールとの間に形成される第3ヒューズホールをさらに含み、前記ヒューズ部は、前記第1ヒューズホールと第3ヒューズホールとの間に形成された第1ヒューズ部と、前記第2ヒューズホールと第3ヒューズホールとの間に形成された第2ヒューズ部とを含むことができる。
【0025】
前記第3ヒューズホールと前記コーナー部との間の距離は、前記第1ヒューズホールと前記コーナー部との間の距離および前記第2ヒューズホールと前記コーナー部との間の距離よりも大きく形成されてもよい。
【0026】
前記2次電池は、電気自動車またはハイブリッド電気自動車を推進するモータ駆動の動力源の用途で適用されてもよい。
【発明の効果】
【0027】
本発明の一実施形態によれば、集電部材にヒューズ部が形成されて安全性が向上するばかりか、集電部材の強度が向上して、外部からの衝撃または振動により集電部材が破損することを防止することができる。そのため、本発明の実施形態による2次電池は、電気自動車またはハイブリッド電気自動車への適用に特に適合する。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明の第1実施形態による2次電池を示した斜視図である。
【図2】図1のII−II線断面図である。
【図3】本発明の第1実施形態による2次電池の一部分を示した分解斜視図である。
【図4】本発明の第1実施形態による2次電池の集電部材を示した斜視図である。
【図5】本発明の第2実施形態による2次電池の集電部材を示した斜視図である。
【図6】本発明の第3実施形態による2次電池の集電部材を示した斜視図である。
【図7】本発明の第4実施形態による2次電池の集電部材を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、添付図面を参照して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施することができるように本発明の実施形態を詳しく説明する。しかし、本発明は多様な異なる形態で実現することができ、以下で説明する実施形態に限定されない。そして、本明細書および図面において同一の符号は同一の構成要素を示す。
【0030】
図1は、本発明の第1実施形態による2次電池を示した斜視図であり、図2は、図1のII−II線断面図である。
【0031】
図1および図2を参照して説明すれば、本第1実施形態による2次電池101は、正極11と負極12との間にセパレータ13を介在して巻き取られた電極アセンブリ10と、電極アセンブリ10が内蔵されるケース26と、ケース26の開口に結合されたキャップアセンブリ30とを含む。
【0032】
本第1実施形態による2次電池101は、リチウムイオン2次電池であって、角型であるものを例に挙げて説明する。ただし、本発明はこれに限定されず、本発明はリチウムポリマー電池または円筒型電池など多様な形態の電池に適用され得る。
【0033】
正極11および負極12は、薄板の金属箔から形成された集電体に活物質が塗布された領域であるコーティング部と、活物質がコーティングされていない領域である正極および負極無地部11a、12aとを含む。
【0034】
正極無地部11aは、正極11の長さ方向に沿って正極11の一側端に形成され、負極無地部12aは、負極12の長さ方向に沿って負極12の他側端に形成される。そして、正極11および負極12は、絶縁体であるセパレータ13を間に介在して巻き取られる。
【0035】
ただし、本発明はこれに限定されず、前記電極アセンブリ10は、複数のシート(sheet)からなる、正極と負極とがセパレータを間に置いて積層された構造からなってもよい。
【0036】
ケース26は、ほぼ直六面体からなり、一面には開放された開口が形成される。キャップアセンブリ30は、ケース26の開口を覆うキャッププレート31と、キャッププレート31の外側に突出し、正極11と電気的に連結された正極端子21と、キャッププレート31の外側に突出し、負極12と電気的に連結された負極端子22と、設定された内部圧力に応じて破断され得るように切欠39aが形成されたベント部材39とを含む。
【0037】
キャッププレート31は、薄板からなり、一側に電解液の注入のための電解液注入口27が形成され、この電解液注入口27を密封する密封キャップ38がキャッププレート31に固定設置される。
【0038】
正極端子21は、キャッププレート31を貫通して設置され、キャッププレート31と正極端子21との間においては、上部に位置する第1ガスケット25と下部に位置する第2ガスケット28とが、キャッププレート31と正極端子21とを絶縁させる。
【0039】
正極端子21は、ほぼ円柱状からなり、正極端子21には、正極端子21を上部で支持するナット29が設置され、正極端子21の外周にはナット29が締結され得るようにねじ山が形成される。ナット29と第1ガスケット25との間にはワッシャー24が設置される。
【0040】
一方、正極端子21は、集電部材40を媒介として正極無地部11aと電気的に連結され、正極端子21の下端には正極端子21および集電部材40を支持する端子フランジ21aが形成される。
【0041】
負極端子22は、キャッププレート31を貫通して設置され、キャッププレート31と負極端子22との間においては、上部に位置する第1ガスケット25と下部に位置する第2ガスケット28とがキャッププレート31と負極端子22とを絶縁させる。
【0042】
負極端子22は、ほぼ円柱状からなり、負極端子22には、負極端子22を上部で支持するナット29が設置され、負極端子22の外周にはナット29が締結され得るようにねじ山が形成される。ナット29と第1ガスケット25との間にはワッシャー24が設置される。
【0043】
一方、負極端子22は、集電部材50を媒介として負極無地部12aと電気的に連結され、負極端子22の下端には負極端子22および集電部材50を支持する端子フランジ22aが形成される。
【0044】
図3は、本発明の第1実施形態による2次電池の一部分を示した分解斜視図である。
【0045】
図3を参照してより詳しく説明すれば、正極端子21は、端子フランジ21aから突出し、外周面がねじ加工された端子柱21bと、端子フランジ21aの底からケース26の底に向かって突出した支持突起21cとを含む。
【0046】
下部絶縁部材61は、キャッププレート31の下側に位置し、集電部材40の端子締結部41が挿入される締結溝61aと、締結溝61aの上端において端子フランジ21aが挿入されるフランジ溝61bと、端子柱21bが挿入される端子ホール61cとを有する。図2に示されているように、下部絶縁部材62は、前記キャッププレート31、前記集電部材50、及び前記負極端子22の間に同様に位置する。
【0047】
図4に示されているように、集電部材40は、正極端子21に固定される端子締結部41と、端子締結部41で折り曲げられて形成された集電部42と、集電部42の下部に形成された連結部43と、連結部43の両側端において折り曲げられて形成され、正極無地部11aに付着した集電片45、46とを含む。
【0048】
負極端子22に連結された集電部材50は、ヒューズホール48を除いて前記集電部材40と同一の構造からなるので、これに対する重複説明は省略する。
【0049】
端子締結部41は、ほぼ四角板形状からなり、中央に、正極端子21が挿入される締結ホール47が形成される。締結ホール47には、支持突起21cが挿入されて、溶接により接合され得る。また、端子締結部41には、ヒューズホール48が形成され、ヒューズホール48の両側端にはヒューズ部44が形成される。
【0050】
集電部42は、端子締結部41でケース26の底に向かって直角に折り曲げられて形成され、ケース26の側面に平行に配置される。集電部42の下端には連結部43が形成され、連結部43は集電部42に平行に配置される。連結部43の両側端には、正極無地部11aに溶接により接合される集電片45、46が形成される。
【0051】
ヒューズホール48は、端子締結部41の一側端から離隔して端子締結部41の幅方向に伸びた第1ヒューズホール部48a、第1ヒューズホール部48aから離隔配置されるとともに、端子締結部41の他側端から離隔して端子締結部41の幅方向に伸びた第2ヒューズホール部48b、および第1ヒューズホール部48aと第2ヒューズホール部48bとを連結する第3ヒューズホール部48cを含む。
【0052】
第1ヒューズホール部48a及び第2ヒューズホール部48bは、端子締結部41の長さ方向において互いに異なる位置に形成される。つまり、第1ヒューズホール部48aと集電部42との間の距離は、第2ヒューズホール部48bと集電部42との間の距離よりも大きく形成される。これによって、第3ヒューズホール部48cは、第1ヒューズホール部48a及び第2ヒューズホール部48bに対して傾斜して伸びて形成される。前記のように、ヒューズホール48は、集電部材40の幅方向中心線に対する非対称構造からなる。
【0053】
また、ヒューズホール48の中心線L1は、端子締結部41と集電部42とが連結されているコーナー部Cを前記集電部材40の幅に沿って延長した幅方向C1と交差する方向に延長されて形成される。ヒューズホール48の中心線L1は、第1ヒューズホール部48aの中心と第2ヒューズホール部48bの中心とを連結した線によって定義される。ヒューズホール48の中心線L1方向が縦方向応力に最もぜい弱であるため、端子締結部41と集電部42とが連結されるコーナー部Cを延長した幅方向C1と交差する方向に中心線L1が延長されて形成されると、縦方向応力に対する強度が向上する。一実施形態として、前記ヒューズホール48の中心線L1は、前記コーナー部Cが前記集電部材40の幅に沿って延長される幅方向C1に対して斜め方向に延長され得る。
【0054】
ヒューズ部44は、第1ヒューズホール部48aと端子締結部41の一側端との間に形成された第1ヒューズ部44aと、第2ヒューズホール部48bと端子締結部41の他側端との間に形成された第2ヒューズ部44bとを含む。
【0055】
前記ヒューズホール48の構成により、第1ヒューズ部44a及び第2ヒューズ部44bは端子締結部41の長さ方向において互いに異なる位置に形成される。つまり、第1ヒューズ部44aと集電部42との間の距離は、第2ヒューズ部44bと集電部42との間の距離よりも大きく形成される。一例として、前記ヒューズホール48は、前記幅方向C1に延長されるヒューズ部44の中心線L1’に対して非対称に形成される。
【0056】
本実施形態のように、第1ヒューズ部44a及び第2ヒューズ部44bが端子締結部41の長さ方向に互いに異なる位置に形成されると、ヒューズ部44が破損することを防止することができる。
【0057】
ヒューズ部が一直線上に形成された場合には、ヒューズ部に加えられる縦方向応力が大きくなり、振動又は衝撃によりヒューズ部が破損されることがある。これを防止するためにヒューズ部の断面積を大きく形成すれば、問題が発生した場合にもヒューズ部が溶融しない問題が発生し得る。
【0058】
しかし、本実施形態のように、第1ヒューズ部44a及び第2ヒューズ部44bが端子締結部41の長さ方向に互いに異なる位置に形成されると、ヒューズ部44に隣接した部分が縦方向応力を分散して支持するため、ヒューズ部44が破損することを防止することができる。これによって、本実施形態による2次電池は、特に電気自動車またはハイブリッド電気自動車への適用に適する。
【0059】
一方、短絡などの原因で過電流が流れる場合、電流は、第1ヒューズ部44a及び第2ヒューズ部44bを通過して正極端子21へ移動するため、周辺よりも断面積が小さい第1ヒューズ部44a及び第2ヒューズ部44bが溶融して電流の流れを遮断することができる。
【0060】
図5は、本発明の第2実施形態による2次電池の集電部材を示した斜視図である。
【0061】
図5に示されているように、集電部材70は、正極端子21に固定される端子締結部71と、端子締結部71で折り曲げられて形成された集電部72と、集電部72の下部に形成された連結部73と、連結部73の両側端で折り曲げられて形成され、正極無地部11aに付着される集電片75、76とを含む。
【0062】
端子締結部71は、ほぼ四角板形状からなり、中央に、正極端子21が挿入される締結ホール77が形成される。締結ホール77には、支持突起21cが挿入されて、溶接により接合される。また、端子締結部71にはヒューズホール78が形成され、ヒューズホール78の両側端にはヒューズ部74が形成される。
【0063】
集電部72は、端子締結部71でケース26の底に向かって直角に折り曲げられて形成され、ケース26の側面と平行に配置される。集電部72の下端には連結部73が形成され、連結部73は集電部72と平行に配置される。連結部73の両側端には、正極無地部11aに溶接により接合される集電片75、76が形成される。
【0064】
ヒューズホール78の一側端部78aは、端子締結部71の一側端から離隔配置され、ヒューズホール78の他側端部78bは、端子締結部71の他側端部から離隔配置される。ヒューズホール78の一側端部78aと他側端部78bとは、端子締結部71の長さ方向において互いに異なる位置に形成される。
【0065】
つまり、ヒューズホール78の一側端部78aと集電部72との間の距離は、ヒューズホール78の他側端部78bと集電部72との間の距離よりも大きく形成される。これによって、ヒューズホール78は、端子締結部71の側端に対して傾斜して伸びて形成される。前記のように、ヒューズホール78は、集電部材70の幅方向中心線に対する非対称構造からなる。
【0066】
また、ヒューズホール78の中心線L2は、端子締結部71と集電部72とが連結されるコーナー部Cを前記集電部材70の幅方向に沿って延長した幅方向C1と交差する方向に延長されて形成される。ヒューズホール78の中心線L2は、ヒューズホール78の幅方向中央を連結した直線によって定義される。ヒューズホール78の中心線L2方向が縦方向応力に最もぜい弱であるため、中心線L2が、端子締結部71と集電部72とが連結されるコーナー部Cを延長した幅方向C1に交差する方向に延長されて形成されると、縦方向応力に対する強度が向上する。一例として、前記ヒューズホール78の中心線L2は、前記コーナー部Cを集電部材70の幅に沿って延長した幅方向C1に対して斜め方向に延長される。
【0067】
ヒューズ部74は、ヒューズホール78の一側端部78aと端子締結部71の一側端との間に形成された第1ヒューズ部74aと、ヒューズホール78の他側端部78bと端子締結部71の他側端との間に形成された第2ヒューズ部74bとを含む。第1ヒューズ部74a及び第2ヒューズ部74bは、ヒューズホール78の端部と端子締結部71の側端との間に形成されるため、周辺よりも小さい断面積を有する。
【0068】
前記ヒューズホール78の構成により、第1ヒューズ部74aと第2ヒューズ部74bとは、端子締結部71の長さ方向に互いに異なる位置に形成される。つまり、第1ヒューズ部74aと集電部72との間の距離は、第2ヒューズ部74bと集電部72との間の距離よりも大きく形成される。一例として、前記ヒューズホール78は、前記幅方向C1に延長したヒューズ部44の中心線L2’に対して非対称形成される。
【0069】
本実施形態のように、第1ヒューズ部74aと第2ヒューズ部74bとが端子締結部71の長さ方向に互いに異なる位置に形成されると、ヒューズ部74が破損することを防止することができる。
【0070】
ヒューズ部が一直線上に形成された場合には、ヒューズ部に加えられる縦方向応力が大きくなり、振動や衝撃によりヒューズ部が破損することがある。これを防止するためにヒューズ部の断面積を大きく形成すれば、問題が発生した場合にもヒューズ部が溶融しない問題が発生し得る。
【0071】
しかし、本実施形態のように、第1ヒューズ部74a及び第2ヒューズ部74bが端子締結部71の長さ方向に互いに異なる位置に形成されると、ヒューズ部74と隣接した部分が縦方向応力を分散して支持するため、ヒューズ部74が破損することを防止することができる。
【0072】
図6は、本発明の第3実施形態による2次電池の集電部材を示した斜視図である。
【0073】
図6に示されているように、集電部材80は、正極端子21に固定される端子締結部81と、端子締結部81で折り曲げられて形成された集電部82と、集電部82の下部に形成された連結部83と、連結部83の両側端で折り曲げられて形成され、正極無地部11aに付着される集電片85、86とを含む。
【0074】
端子締結部81は、ほぼ四角板形状からなり、中央に、正極端子21が挿入される締結ホール87が形成される。締結ホール87には、支持突起21cが挿入されて、溶接により接合される。また、端子締結部81には、ヒューズホール88が形成される。ヒューズホール88は、第1ヒューズホール88a及び第2ヒューズホール88bからなり、第1ヒューズホール88aと第2ヒューズホール88bとの間にヒューズ部84が形成される。
【0075】
集電部82は、端子締結部81でケース26の底に向かって直角に折り曲げられて形成され、ケース26の側面に平行に配置される。集電部82の下端には連結部83が形成され、連結部83は集電部82に平行に配置される。連結部83の両側端には、正極無地部11aに溶接により接合される集電片85、86が形成される。
【0076】
第1ヒューズホール88aは、端子締結部81の一側端から端子締結部81の幅方向に伸びて形成され、第2ヒューズホール88bは、端子締結部81の他側端から端子締結部81の幅方向に伸びて形成される。
【0077】
第1ヒューズホール88a及び第2ヒューズホール88bは、端子締結部81の長さ方向において互いに異なる位置に形成される。つまり、第1ヒューズホール88aと集電部82との間の距離は、第2ヒューズホール88bと集電部82との間の距離よりも大きく形成される。
【0078】
前記のように、ヒューズホール88は、集電部材80の幅方向中心線に対して非対称構造からなる。
【0079】
また、ヒューズホール88の中心線L3は、端子締結部81と集電部82とが連結されるコーナー部Cを前記集電部材80の幅に沿って延長した幅方向C1と交差する方向に延長されて形成される。ヒューズホール88の中心線L3は、第1ヒューズホール88aの中心と第2ヒューズホール88bの中心とを連結した直線によって定義される。ヒューズホール88の中心線L3方向が縦方向応力に最もぜい弱であるため、中心線L3が、前記コーナー部Cを延長した幅方向C1と交差する方向に延長されて形成されると、縦方向応力に対する強度が向上する。一例として、ヒューズホール88の中心線L3は、前記コーナー部Cを前記集電部材80の幅に沿って延長した幅方向C1と斜めな方向に延長される。
【0080】
第1ヒューズホール88aと第2ヒューズホール88bとは離隔配置され、第1ヒューズホール88aと第2ヒューズホール88bとの間に、周辺よりも小さい断面積を有するヒューズ部84が形成される。このような本実施形態によれば、ヒューズ部84と隣接した部分とが縦方向応力を分散して支持するため、ヒューズ部84が破損することを防止することができる。一例として、前記ヒューズホール88は、幅方向C1に延長される前記ヒューズ部84の中心線L3’に対して非対称形成される。
【0081】
図7は、本発明の第4実施形態による2次電池の集電部材を示した斜視図である。
【0082】
図7に示されているように、集電部材90は、正極端子21に固定される端子締結部91と、端子締結部91で折り曲げられて形成された集電部92と、集電部92の下部に形成された連結部93と、連結部93の両側端で折り曲げられて形成され、正極無地部11aに付着される集電片95、96とを含む。
【0083】
端子締結部91は、ほぼ四角板形状からなり、中央に、正極端子21が挿入される締結ホール97が形成される。締結ホール97には、支持突起21cが挿入されて溶接により接合される。また、端子締結部91には、ヒューズホール98が形成される。
【0084】
ヒューズホール98は、第1ヒューズホール98a、第2ヒューズホール98b、および第3ヒューズホール98cからなり、第1ヒューズホール98aと第3ヒューズホール98cとの間、および第2ヒューズホール98bと第3ヒューズホール98cとの間にヒューズ部94が形成される。
【0085】
集電部92は、端子締結部91でケース26の底に向かって直角に折り曲げられて形成され、ケース26の側面に平行に配置される。集電部92の下端には連結部93が形成され、連結部93は集電部92に平行に配置される。連結部93の両側端には、正極無地部11aに溶接により接合される集電片95、96が形成される。
【0086】
第1ヒューズホール98aは、端子締結部91の一側端から端子締結部91の幅方向に伸びて形成され、第2ヒューズホール98bは、端子締結部91の他側端から端子締結部91の幅方向に伸びて形成される。また、第3ヒューズホール98cは、端子締結部91の幅方向中央に形成される。
【0087】
第1ヒューズホール98a及び第2ヒューズホール98bは、端子締結部91の長さ方向に同一の位置に形成され、第3ヒューズホール98cは、第1ヒューズホール98aおよび第2ヒューズホール98bに対して、端子締結部91の長さ方向に異なる位置に形成される。
【0088】
つまり、第3ヒューズホール98cと集電部92との間の距離は、第1ヒューズホール98aおよび第2ヒューズホール98bと集電部92との間の距離よりも大きく形成される。
【0089】
また、第1ヒューズホール98aの中心と第3ヒューズホール98cの中心とを連結した第1中心線L4は、端子締結部91と集電部92とが連結されるコーナー部Cを前記集電部材90の幅に沿って延長した幅方向C1と交差する方向に延長されて形成され、第2ヒューズホール98bの中心と第3ヒューズホール98cの中心とを連結した第2中心線L5は、端子締結部91と集電部92とが連結されるコーナー部Cを前記集電部材90の幅に沿って延長した幅方向C1と交差する方向に延長されて形成される。
【0090】
ヒューズホール98a、98b、98cの中心を連結した方向が縦方向応力に最もぜい弱であるため、中心線L4、L5が前記コーナー部Cを延長した幅方向C1と交差する方向に延長されて形成されると、縦方向応力に対する強度が向上する。一例として、前記ヒューズホール98の中心線L4、L5は、前記コーナー部Cを前記集電部材90の幅に沿って延長した幅方向C1に対して斜め方向に延長される。
【0091】
第1ヒューズホール98aと第3ヒューズホール98cとは離隔配置され、第1ヒューズホール98aと第3ヒューズホール98cとの間に、周辺よりも小さい断面積を有する第1ヒューズ部94bが形成される。また、第2ヒューズホール98bと第3ヒューズホール98cとは離隔配置され、第2ヒューズホール98bと第3ヒューズホール98cとの間に、周辺よりも小さい断面積を有する第2ヒューズ部94aが形成される。一例として、前記ヒューズホール98は、前記幅方向C1に延長される前記ヒューズ部94の中心線L4’に対して非対称に形成される。
【0092】
このように本実施形態によれば、集電部材90では、ヒューズ部94に隣接した部分が縦方向応力を分散して支持するため、ヒューズ部94が破損することを防止することができる。
【0093】
以上で、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明がこれに限定されず、特許請求の範囲と発明の詳細な説明および添付図面の範囲内で多様に変形して実施することができる。
【符号の説明】
【0094】
101 2次電池
10 電極アセンブリ
11 正極
11a 正極無地部
12 負極
12a 負極無地部
13 セパレータ
21 正極端子
22 負極端子
21a 端子フランジ
21b 端子柱
21c 支持突起
24 ワッシャー
25 第1ガスケット
26 ケース
27 電解液注入口
28 第2ガスケット
29 ナット
30 キャップアセンブリ
31 キャッププレート
38 密封キャップ
39 ベント部材
39a 切欠
40、50、70、80、90 集電部材
41、71、81、91 端子締結部
42、72、82、92 集電部
43、73、83、93 連結部
44、74、84、94 ヒューズ部
44a、74a、94a 第1ヒューズ部
44b、74b、94b 第2ヒューズ部
45、46、75、76、85、86、95、96 集電片
47、77、87、97 締結ホール
48、78、88、98 ヒューズホール
48a 第1ヒューズホール部
48b 第2ヒューズホール部
48c 第3ヒューズホール部
61 下部絶縁部材
61a 締結溝
61b フランジ溝
61c 端子ホール
78a 一側端部
78b 他側端部
88a、98a 第1ヒューズホール
88b、98b 第2ヒューズホール
98c 第3ヒューズホール

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電極アセンブリと、
前記電極アセンブリを収容するケースと、
前記ケースの開口を覆うキャッププレートと、
集電部材と、を含み、
前記集電部材は、
前記電極アセンブリに締結される集電部と、
前記集電部材の幅方向に沿った第1方向に延長される、前記集電部材のコーナー部において前記集電部から延長される端子締結部と、
ヒューズ部と、を含み、
前記集電部材は、前記ヒューズ部に隣接して形成されたヒューズホールを有し、前記ヒューズホールの中心線は、前記第1方向と交差する方向に、前記ヒューズ部を通じて延長される、2次電池。
【請求項2】
前記ヒューズホールは、前記第1方向に延長される前記ヒューズ部の中心線に対して非対称である、請求項1に記載の2次電池。
【請求項3】
前記ヒューズ部の断面積は、前記集電部材の他の部分の断面積よりも小さい、請求項1又は2に記載の2次電池。
【請求項4】
前記電極アセンブリと電気的に連結され、前記キャッププレートを貫通して前記ケースの外部に突出した電極端子をさらに含み、
前記電極端子は、前記端子締結部に締結される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の2次電池。
【請求項5】
前記電極端子は、
前記端子締結部と前記キャッププレートとの間に位置する端子フランジと、
前記端子フランジの第1面から延長されて、前記キャッププレートを貫通して前記ケースの外部に突出した端子柱と、
を含む、請求項4に記載の2次電池。
【請求項6】
前記電極端子は、前記第1面の反対側である前記端子フランジの第2面から突出した支持突起をさらに含み、
前記端子締結部は、接合ホールを有し、前記支持突起は、前記接合ホールに収容されて前記端子締結部と前記電極端子とを締結する、請求項5に記載の2次電池。
【請求項7】
前記集電部材と前記キャッププレートとの間に位置する絶縁部材をさらに含み、
前記絶縁部材は、前記端子締結部を収容する第1締結溝と、前記端子フランジを収容する第2締結溝と、前記端子柱を貫通して収容する端子ホールとを含む、請求項5又は6に記載の2次電池。
【請求項8】
前記端子締結部は、前記集電部から実質的に垂直に延長されて前記コーナー部を形成する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の2次電池。
【請求項9】
前記ヒューズ部は、前記端子締結部に形成される、請求項1〜8のいずれか一項に記載の2次電池。
【請求項10】
前記ヒューズホールの前記中心線は、前記第1方向に対して斜め方向に延長される、請求項1〜9のいずれか一項に記載の2次電池。
【請求項11】
前記ヒューズ部は、前記集電部材の第1側に形成される第1ヒューズ部と、前記第1側の反対側である前記集電部材の第2側に形成される第2ヒューズ部とを含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の2次電池。
【請求項12】
前記第1ヒューズ部と前記コーナー部との間の距離は、前記第2ヒューズ部と前記コーナー部との間の距離よりも大きい、請求項11に記載の2次電池。
【請求項13】
前記ヒューズホールは、前記第1ヒューズ部と前記第2ヒューズ部との間に形成され、
前記第1ヒューズ部に隣接した前記ヒューズホールの第1端部と前記コーナー部との間の距離は、前記第2ヒューズ部に隣接した前記ヒューズホールの第2端部と前記コーナー部との間の距離よりも大きく形成される、請求項11又は12に記載の2次電池。
【請求項14】
前記ヒューズホールは、前記第1ヒューズ部と第2ヒューズ部との間に形成され、前記第1ヒューズ部に隣接した第1ヒューズホール部と、前記第2ヒューズ部に隣接した第2ヒューズホール部と、前記第1ヒューズホール部と前記第2ヒューズホール部との間で延長される第3ヒューズホール部と、を含む、請求項11に記載の2次電池。
【請求項15】
前記第1ヒューズホール部および第2ヒューズホール部は、前記第1方向に実質的に平行な方向に延長され、前記第3ヒューズホール部は、前記第1方向に対して斜めな方向に前記第1ヒューズホール部と前記第2ヒューズホール部との間で延長される、請求項14に記載の2次電池。
【請求項16】
前記ヒューズホールは、前記集電部材の第1側に形成される第1ヒューズホールと、前記第1側の反対側である前記集電部材の第2側に形成される第2ヒューズホールとを含み、
前記ヒューズ部は、前記第1および第2ヒューズホールとの間に形成される、請求項1〜9のいずれか一項に記載の2次電池。
【請求項17】
前記第1ヒューズホールと前記コーナー部との間の距離は、前記第2ヒューズホールと前記コーナー部との間の距離よりも大きく形成される、請求項16に記載の2次電池。
【請求項18】
前記ヒューズホールは、前記第1および第2ヒューズホールの間に形成される第3ヒューズホールをさらに含み、
前記ヒューズ部は、前記第1ヒューズホールと第3ヒューズホールとの間に形成された第1ヒューズ部と、前記第2ヒューズホールと第3ヒューズホールとの間に形成された第2ヒューズ部とを含む、請求項16又は17に記載の2次電池。
【請求項19】
前記第3ヒューズホールと前記コーナー部との間の距離は、前記第1ヒューズホールと前記コーナー部との間の距離および前記第2ヒューズホールと前記コーナー部との間の距離よりも大きく形成される、請求項18に記載の2次電池。
【請求項20】
前記2次電池は、電気自動車またはハイブリッド電気自動車を推進するモータ駆動の動力源の用途で適用される、請求項1〜19のいずれか一項に記載の2次電池。

【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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【公開番号】特開2013−115042(P2013−115042A)
【公開日】平成25年6月10日(2013.6.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−182100(P2012−182100)
【出願日】平成24年8月21日(2012.8.21)
【出願人】(590002817)三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【氏名又は名称原語表記】Samsung SDI Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】428−5,Gongse−dong,Giheung−gu,Yongin−si,Gyeonggi−do 446−577 Republic of KOREA
【出願人】(595041660)
【Fターム(参考)】