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JP2014225427A - キャッププレート及びそれを備える二次電池 - Google Patents

キャッププレート及びそれを備える二次電池 Download PDF

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Abstract

【課題】キャッププレート及びそれを備える二次電池を提供する。【解決手段】電極組立体を収容するケースを密封するためのキャッププレートに係わり、電極組立体を覆うカバー部と、カバー部から第1方向に沿ってオフセットされたものであって、第1厚さを有する支持部と、カバー部と支持部とを連結するものであって、第1厚さより厚い加工厚さを有する強度補強部と、を備え、第1厚さ及び加工厚さは、第1方向に沿って測定されるキャッププレートである。これにより、組立や駆動中に加えられる多様な圧力に対抗して、十分な強度を確保することができ、充放電動作を制御するための回路部品の装着のための十分な装着空間が確保される。【選択図】図1

Description

本発明は、キャッププレート及びそれを備える二次電池に関する。
一般的に、二次電池は、充電が不能な一次電池とは異なり、充放電が可能な電池である。二次電池は、モバイル機器、電気自動車、ハイブリッド自動車、電気自転車、無停電電源供給装置(Uninterruptible Power Supply)などのエネルギー源として使われ、適用される外部機器の種類によって、単一電池の形態で使われてもよく、多数の電池を電気的に連結して、一つの単位に結合した電池モジュールの形態で使われてもよい。
本発明が解決しようとする課題は、組立や駆動中に加えられる多様な圧力に対抗して、十分な強度を確保できるキャッププレート及びそれを備える二次電池を提供することである。
本発明が解決しようとする他の課題は、充放電動作を制御するための回路部品の装着のための十分な装着空間が確保されるキャッププレート及びそれを備える二次電池を提供することである。
前記課題及びその他の課題を解決するために、本発明のキャッププレートは、電極組立体を収容するケースを密封するためのキャッププレートに係わり、前記電極組立体を覆うカバー部と、前記カバー部から第1方向に沿ってオフセットされたものであって、第1厚さを有する支持部と、前記カバー部と支持部とを連結するものであって、前記第1厚さより厚い加工厚さを有する強度補強部と、を備え、前記第1厚さ及び加工厚さは、前記第1方向に沿って測定される。
例えば、前記支持部は、前記カバー部よりケースの底部からさらに遠く離れている。
例えば、前記強度補強部は、前記カバー部と支持部との間で斜線方向(diagonally)に沿って延びる。
例えば、前記カバー部は、前記第1方向に沿って測定された第2厚さを有し、前記第2厚さは、前記加工厚さより薄い。
例えば、前記強度補強部は、前記カバー部の全体外周(Entire Periphery)に沿って延びる。
例えば、前記支持部は、前記カバー部の全体外周に沿って延びる。
例えば、前記カバー部は、相互対向する長辺部と短辺部を含み、前記強度補強部は、少なくとも前記長辺部に沿って延びる。
例えば、前記支持部は、前記カバー部の全体外周に沿って延びる。
例えば、前記カバー部には、安全ベントが形成される。
例えば、前記強度補強部は、相互対向する上面と下面を含み、前記加工厚さは、前記第1方向に沿う強度補強部の上面と下面との離隔の最小値である。
例えば、前記強度補強部は、相互対向する上面と下面を含み、前記加工厚さは、前記第1方向に沿う強度補強部の上面と下面との離隔の平均値である。
例えば、前記強度補強部は、カバー部と支持部との間で非線形(Non−Linear)である。
一方、本発明の他の側面による二次電池は、電極組立体と、前記電極組立体を収容するケースと、前記ケースを密封するためのキャッププレートと、を備え、前記キャッププレートは、前記電極組立体を覆うカバー部と、前記カバー部から第1方向に沿ってオフセットされたものであって、第1厚さを有する支持部と、前記カバー部と支持部とを連結するものであって、前記第1厚さより厚い加工厚さを有する強度補強部と、を備え、前記第1厚さ及び加工厚さは、第1方向に測定される。
例えば、前記支持部は、前記カバー部よりケースの底部からさらに遠く離れている。
例えば、前記強度補強部は、前記カバー部と支持部との間で斜線方向に沿って延びる。
例えば、前記カバー部は、前記第1方向に沿って測定された第2厚さを有し、前記第2厚さは、前記加工厚さより薄い。
例えば、前記強度補強部は、前記カバー部の全体外周に沿って延びる。
例えば、前記カバー部は、相互対向する長辺部と短辺部を含み、前記強度補強部は、少なくとも前記長辺部に沿って延びる。
例えば、前記支持部は、前記ケースに固定される。
例えば、前記支持部は、前記ケースの内側面に固定される。
本発明によれば、二次電池の組立工程や二次電池の駆動中に発生する多様な形態の圧力に対抗して、十分な強度を確保することができる。例えば、多数の二次電池が互いに結束されてモジュール化された形態で、隣接した二次電池間のスウェリングによる圧力や、二次電池の充放電動作を制御するための回路部品との組立過程で発生する縦方向、横方向の圧力による座屈変形を抑制することができる。
また、本発明によれば、二次電池の充放電動作を制御するための回路部品の装着のための十分な装着空間が確保される。
本発明の一実施形態による二次電池の斜視図である。 図1に示された二次電池の分解斜視図である。 図1のIII−III線による断面図である。 図3に示されたキャッププレートの断面図である。 図4の一部を拡大して示した断面図である。 本発明の一実施形態によるキャッププレートの斜視図である。 キャッププレートに作用する多様な荷重を例示的に示す図面である。 キャッププレートに作用する多様な荷重を例示的に示す図面である。
以下、添付した図面を参照して、本発明の望ましい実施形態に関するキャッププレート及びそれを備える二次電池について説明する。
図1には、本発明の一実施形態による二次電池が示されている。図2には、図1に示された二次電池の分解斜視図が示されている。
図面を参照すれば、前記二次電池は、内部に電極組立体150を収容するケース180と、前記電極組立体150を収容したケース180を封じるキャッププレート100と、を含む。例えば、前記キャッププレート100は、ケース180上に結合され、互いに接触するキャッププレート100とケース180の端部に沿って、溶接部が形成される。このような溶接部は、キャッププレート100とケース180とのレーザ溶接によって形成される。
前記キャッププレート100は、キャッププレート100の本体を形成し、電極組立体150の上部に広い面積で形成されたカバー部100aと、前記カバー部100aの外周に形成され、ケース180に結合された支持部100bと、前記カバー部100aと支持部100bとを連結し、前記カバー部100aと支持部100bとの高さ段差を連結するように、カバー部100a及び支持部100bからベンディングされた形状に延びる強度補強部100cと、を備える。
前記キャッププレート100上には、互いに逆極性を有する一対の電極端子110,120、例えば、第1電極端子110及び第2電極端子120が形成される。さらに具体的に、前記キャッププレート100のカバー部100aを貫通するように、第1電極端子110及び第2電極端子120が形成される。例えば、前記第1電極端子110,第2電極端子120は、二次電池の内部に収容された電極組立体150と電気的に連結され、それぞれの第1電極端子110及び第2電極端子120は、電極組立体150の第1及び第2電極板と電気的に連結されて、二次電池に蓄積された放電電力を外部に供給するか、または外部からの充電電力を入力されるための正極端子及び負極端子の機能を行う。例えば、前記第1電極端子110及び第2電極端子120は、二次電池の両側に形成される。
本発明の他の実施形態において、前記二次電池のキャッププレート100が電極組立体150と電気的に連結されて、端子の機能を行ってもよく、この時、前記第1電極端子110,第2電極端子120のうちいずれか一つの電極端子110,120は、省略されてもよい。
図3には、図1のIII−III線による断面図が示されており、図4には、図3に示されたキャッププレートの断面図が示されている。
図3を参照すれば、前記キャッププレート100は、電極組立体150が収容されたケース180の上段に結合され、ケース180の開口部を密封する。例えば、前記キャッププレート100とケース180は、キャッププレート100の端部に沿って溶接結合される。
前記キャッププレート100は、電極組立体150の上部に形成されるカバー部100aと、カバー部100aの端部でカバー部100aを支持する支持部100bと、前記カバー部100aと支持部100bとを連結し、周辺より厚い加工厚さに形成される強度補強部100cと、を備える。
前記カバー部100aは、キャッププレート100の本体を形成し、電極組立体150に対向して配される。例えば、前記カバー部100aには、相対的に脆弱な構造で形成され、二次電池の内部圧力が設定ポイントを超えれば、ガスの排出経路を提供するように、破断可能に設計された安全ベント108が形成される。また、前記カバー部100aには、ケース180の内部に電解液を注入するための電解液注入口が形成され、電解液の注入が完了した以後には、シーリング栓109によって電解液注入口が閉鎖される。
前記支持部100bは、キャッププレート100の端部に沿って形成され、キャッププレート100とケース180との結合部、例えば、レーザ溶接による溶接部を形成する。前記支持部100bは、ケース180との溶接結合を通じて、キャッププレート100を支持する役割を行う。例えば、前記支持部100bは、ケース180の内側面に対向して配され、ケース180の内側面に対して溶接結合される。この時、支持部100bとケース180との相互接触面に沿って溶接部が形成される。
図4を参照すれば、前記支持部100bの上面の高さHsは、ケース180の上面の高さH1と同一か、またはそれより低く形成される。この時、支持部100bの上面の高さHsやケースの上面の高さH1は、同じレベルから測定されれば十分であり、例えば、二次電池の底面から測定される。
支持部100bの上面の高さHsが相対的に低いというのは、支持部100bを含むキャッププレート100が相対的に低い位置に配されるということであり、キャッププレート100をケース180(ケースの上面)より低い位置に配すれば、キャッププレート100上にさらに広い装着空間が確保される。例えば、前記キャッププレート100上には、二次電池の充放電動作を制御するための回路部品(図示せず)が設置され、二次電池の状態情報や制御信号を送受信するためのワイヤ(図示せず)、電気接続を媒介するためのリード部材(図示せず)、または、二次電池の過充電、過放電のような異常動作を遮断するための安全素子(図示せず)が配される。したがって、キャッププレート100上に広い装着空間が確保されれば、それらの回路部品(図示せず)の実装がさらに容易に行われる。
図4を参照すれば、前記支持部100bは、カバー部100aから段差された高さに形成される。すなわち、前記支持部100bの上面の高さHsは、カバー部100aの上面の高さHcより高く形成される。前記支持部100bやカバー部100aの上面の高さHs,Hcは、同じレベルから測定されれば十分であり、例えば、二次電池の底面から測定される。カバー部100aを相対的に低い位置に形成すれば、カバー部100a上に装着される回路部品(図示せず)の装着空間をそれほどさらに確保する。
前記強度補強部100cは、前記カバー部100aと支持部100bとの間に形成される。例えば、前記強度補強部100cは、カバー部100aの外周に沿ってカバー部100aを取り囲む枠状に形成される。前記強度補強部100cは、互いに段差されたカバー部100aと支持部100cとを連結してベンディングされた形状を有するが、このようなベンディング構造は、キャッププレート100の強度向上に寄与する。前記キャッププレート100は、金属薄板から形成されて、外部荷重に対して脆弱であり、圧縮荷重や撓み荷重に対して座屈変形を起こす。キャッププレート100が座屈屈伏のように深刻な変形を起こさない場合でも、キャッププレート100の安全ベント108は、微小な変形に反応して破断されるので、キャッププレート100の変形を抑制するための強度補強部100cが設けられる。
図5には、図4の一部に対する拡大断面図が示されている。図5を参照すれば、前記強度補強部100は、異なる高さで段差されたカバー部100aと支持部100bとを連結するが、カバー部100aから斜線方向に延びて、カバー部100aと支持部100bとの段差を連結する。但し、本発明の他の実施形態で、前記強度補強部100cは、カバー部100aと支持部100bとの間で非線形に形成される。
前記強度補強部100cは、周辺のカバー部100a及び支持部100bの厚さより厚い加工厚さTrを有するように形成される。前記加工厚さTrとは、カバー部100aの厚さTc(特許請求の範囲の第2厚さに当たる)及び支持部100bの厚さTs(特許請求の範囲の第1厚さに当たる)と同じ方向(特許請求の範囲の第1方向に当たる)に測定され、おおむね、平らなプレート形状を有するキャッププレート100の厚さ方向に測定される。例えば、前記加工厚さTrは、カバー部100aと支持部100bとのオフセット方向(特許請求の範囲の第1方向に当たる)に沿って測定される。すなわち、支持部100bは、カバー部100aから上下方向である第1方向に沿ってオフセットされ、前記加工厚さTrと、カバー部100aの厚さTc及び支持部100bの厚さTsは、いずれも同じ第1方向に沿って測定される。
前記加工厚さTrは、強度補強部100cの相互逆になる第1面100c1と第2面100c2との間で定義され、前記のように、キャッププレート100の厚さ方向に測定される。前記強度補強部100cの相互逆になる第1面100c1及び第2面100c2が相互平行である場合には、強度補強部100cの全体を通じて均一な加工厚さTrを有する。それとは異なり、強度補強部100cの第1面100c1及び第2面100c2が相互平行でない場合ならば、前記加工厚さTrは、強度補強部100cの複数の個所で異なるサイズを有する。
本明細書を通じて、強度補強部100cの加工厚さTrが、周辺のカバー部100a及び支持部100bの厚さTc,Tsより厚く形成されるという時、前記強度補強部100cの加工厚さTrとは、強度補強部100c全般にわたって最小限の加工厚さを意味する。例えば、強度補強部100cの相互逆になる第1面100c1及び第2面100c2が互いに平行ではない時、前記強度補強部100cの加工厚さTrは、位置によって異なるサイズを有し、その時、強度補強部100cを通じて、最小限の加工厚さTrを周辺のカバー部100a及び支持部100bの厚さTc,Tsよりは厚く形成する。窮極的に、強度補強部100cが耐える荷重は、強度補強部100cの最も脆弱な部分と関連し、その部分に荷重が集中しながら座屈変形を引き起こすので、強度補強部100cの最小限の加工厚さTrを、少なくとも周辺のカバー部100a及び支持部100bの厚さTc,Tsより厚く形成することによって、強度補強部100cの強度を向上させる。その場合に、前記加工厚さTrとは、強度補強部100cの相互逆になる第1面100c1(上面)と第2面100c2(下面)との間で第1方向に沿う離隔の最小値と定義される。
一方、板状の母材に対して、プレス加工を適用して整形された強度補強部100cであるならば、強度補強部100cの第1面100c1及び第2面100c2は、おおむね平行に形成され、第1面100c1と第2面100c2との加工厚さTrは、ほぼ一定の数値を有するので、特定位置の加工厚さTrを区別する必要なく、平均的な意味の加工厚さTrを、周辺のカバー部100a及び支持部100bの厚さより厚く形成することによって、強度補強部100cの全体的な強度が向上する。その場合に、前記加工厚さTrとは、強度補強部100cの相互逆になる第1面100c1(上面)と第2面100c2(下面)との間で第1方向に沿う離隔の平均値と定義される。
さらに具体的に、強度補強部100cの加工厚さTrと、カバー部100aの厚さTcとは、Tr>Tcの関係を有する。また、強度補強部100cの加工厚さTrと、支持部100bの厚さTsは、Tr>Tsの関係を有する。本発明の一実施形態において、前記カバー部100aと支持部100bは、同等な厚さ(Tc≒Ts)に形成される。例えば、一定の厚さを有する板状母材に対して、プレス加工を適用する場合、前記カバー部100aと支持部100bは、おおむね同等な厚さに形成される。
前記キャッププレート100は、板状の母材に対して、プレス加工を適用することによって形成される。上部ダイと下部ダイとの間に元素材金属板を介在し、所定の圧力を適用するプレス加工を通じて、元素材金属板にベンディング整形された強度補強部100cを形成する。例えば、上部ダイ及び下部ダイの金型形状によって、強度補強部100cのベンディング形状及び加工厚さTrが決定される。例えば、支持部100bとカバー部100aとの段差深さに当たる加工深さdを増大させることによって、強度補強部100cの加工厚さTrを増大させる。但し、前記強度補強部100cの加工厚さTrは、加工深さdだけでなく、母材の厚さ、プレス圧力のように、最終的な強度補強部100cの形状を左右する他の工程変数によって変わる。
図6は、本発明の一実施形態による二次電池のキャッププレート100を示した斜視図である。図面を参照すれば、強度補強部100cは、キャッププレート100の長辺部及び短辺部に沿って連続的に形成され、キャッププレート100の内側のカバー部100aを完全に取り囲む閉ループ状に形成される。例えば、前記強度補強部100cは、カバー部100aの全体外周に沿って延びる。そして、前記支持部100bは、前記カバー部100aの全体外周に沿って延びる。
後述するように、二次電池の製造過程や多数の二次電池を結束してモジュール化させる過程、または二次電池の駆動中に、多様な方向に圧縮荷重や撓み荷重を受け、多様な方向の荷重に対する抵抗特性を高めるために、閉ループ状の強度補強部100cが設けられる。
さらに具体的に、前記強度補強部100cは、キャッププレート100の長辺部に沿って延びた長辺部101と、キャッププレート100の短辺部に沿って延びた短辺部102とを含み、前記長辺部101と短辺部102は、相互接触して形成されるか、または前記長辺部101と短辺部102とを連結する連結部(図示せず)をさらに含む。
例えば、強度補強部100cが連続的に形成されずに断絶された構造では、強度補強部100cが、切れた部分に応力が集中しながら、変形が誘発される。しかし、本発明は、それに限定されず、例えば、特定方向の荷重を考慮して、局所的な位置に選択的に強度補強部100cを形成する。例えば、前後方向への圧縮荷重を考慮して、選択的に短辺部102だけを形成するか、または上下方向の撓み荷重を考慮して、選択的に長辺部101だけを形成する。但し、キャッププレート100の縦横比を考慮する時、少なくとも座屈変形が憂慮される長辺部に沿っては、強度補強部100cを形成することが望ましい。
図7は、キャッププレート100に加えられる荷重を例示的に示した図面である。図面を参照すれば、前記キャッププレート100は、上方から第1圧力P1を受ける。キャッププレート100上には、二次電池の充放電動作を制御するための回路部品(図示せず)、例えば、安全素子(図示せず)、リード部材(図示せず)、またはワイヤ(図示せず)が装着され、回路部品の自重はもとより、回路部品が装着される過程で発生する荷重、すなわち、回路部品をキャッププレート100に対して加圧装着しながら第1圧力P1が発生する。
前記キャッププレート100は、下方から第2圧力P2を受ける。充放電動作によって二次電池の内部圧力が上昇し、安全ベント108の設定ポイントに達した場合でも、安全ベント108の破断によって内圧が解消されるまで、第2圧力P2を受ける。
前記キャッププレート100は、左右方向に第3圧力P3を受ける。多数の二次電池が積層されたモジュール構造で、二次電池の左右側面に沿って拘束プレート(図示せず)が装着され、拘束プレート(図示せず)の装着過程で左右方向に第3圧力P3を受けるか、または多数の二次電池が左右方向に配列される場合、例えば、2列以上の複列に多数の二次電池が積層された場合、隣接した二次電池のスウェリングによって、左右方向に第3圧力P3を受ける。
例えば、上下方向の第1圧力P1及び第2圧力P2、左右方向の第3圧力P3に対しては、主に強度補強部100cの長辺部101が当該圧力に効果的に抵抗する。特に、強度補強部100cの長辺部101は、キャッププレート100の縦横比による座屈変形を効果的に抑制する。
図8は、キャッププレート100に加えられるさらに他の荷重を例示的に示した図面である。図8を参照すれば、前記キャッププレート100は、前後方向に第4圧力P4を受ける。多数の二次電池が前後方向に列をなして積層されるモジュール構造で、互いに隣接した二次電池の間には、充放電動作によるスウェリングで隣接した二次電池を前後方向に圧迫する。例えば、前後方向の第4圧力P4に対しては、主に強度補強部100cの短辺部102が当該圧力に効果的に抵抗する。
以下では、図2及び図3を参照して、二次電池の各構成について説明する。図面を参照すれば、二次電池は、電極組立体150と、電極端子110,120と、前記電極組立体150と電極端子110,120との電気的な連結を媒介する集電部材117,127と、を含む。そして、前記二次電池は、前記電極組立体150を収容するケース180と、電極組立体150が収容されたケース180の開放部を密封するキャッププレート100とを含む。
前記電極組立体150は、二次電池のケース180の内部に収容され、相互逆極性の第1電極板151,第2電極板152、及びこれらの間に介在するセパレータ153を含む。前記電極組立体150は、第1電極板151、第2電極板152及びセパレータ153がゼリーロール状に巻き取られた巻取型に形成されるか、または第1電極板151、第2電極板152及びセパレータ153が交互に積層された積層型に形成される。電極組立体150を収容したケース180の上端開放部には、キャッププレート100が組み込まれて、電極組立体150を密封し、前記電極組立体150と外部回路(図示せず)、または前記電極組立体150と隣接した二次電池との電気接続のために、キャッププレート100の外部には、電極組立体150と電気的に連結された電極端子110,120が形成される。前記電極端子110,120は、異なる極性を有する第1電極端子110及び第2電極端子120を含み、それぞれ電極組立体150の第1電極板151及び第2電極板152と電気的に連結される。
前記第1電極端子110は、第1集電端子115、第1集電端子115と結合された第1端子プレート111を含む。同様に、前記第2電極端子120は、第2集電端子125、第2集電端子125と結合された第2端子プレート121を含む。
前記第1集電端子115及び第2集電端子125は、キャッププレート100を貫通してキャッププレート100の外部に引き出される。そのために、前記キャッププレート100には、前記第1集電端子115及び第2集電端子125がはめ込まれて組み立てられる端子ホール100'が形成される。さらに具体的に、前記第1集電端子115及び第2集電端子125は、キャッププレート100の下方から上方に向かってはめ込まれ、キャッププレート100の端子ホール100'を貫通するようにはめ込まれる。
前記第1集電端子115及び第2集電端子125は、集電端子115,125の長手方向に沿って、上側及び下側にそれぞれ形成された集電端子固定部115a,125aと、集電端子フランジ部115b,125bとを含む。例えば、前記集電端子115,125は、キャッププレート100を貫通するように組み立てられ、キャッププレート100の上方に露出された集電端子固定部115a,125aと、キャッププレート100の下方に配された集電端子フランジ部115b,125bとを含む。
前記集電端子固定部115a,125aは、前記集電端子115,125を位置固定するためのものであり、例えば、端子プレート111,121の上面に対してリベッティング方式で固定される。例えば、前記集電端子固定部115a,125aは、集電端子115,125の本体から側方向に広く拡張されたフランジ形状を形成し(図2を参照)、端子プレート111,121の上面に固定される。前記集電端子固定部115a,125aの上端には、高速で回転する加工ツール(図示せず)の加圧によって、凹状に引込まれた凹溝(図示せず)が形成され、加工ツール(図示せず)の加圧によって、集電端子固定部115a,125aの上端が側方向に押し出されながら、端子プレート111,121の上面に密着する。
前記集電端子フランジ部115b,125bは、前記集電端子115,125がキャッププレート100の端子ホール100'を通じて抜け出さないように、端子ホール100'より広い外径に拡張されたフランジ形状を有する。この時、前記集電端子115,125は、キャッププレート100の下方から端子ホール100'にはめ込まれるように組み立てられ、集電端子フランジ部115b,125bを通じて、キャッププレート100の下側に支持された状態で、キャッププレート100の上方に露出された集電端子固定部115a,125aをリベッティング加工することによって、集電端子115,125が位置固定される。
前記集電端子115,125は、キャッププレート100と電気的に絶縁された状態で、キャッププレート100の端子ホール100'に挟まれる。例えば、前記端子ホール100'には、シールガスケット113,123がはめ込まれ、シールガスケット113,123を介在して、集電端子115,125がはめ込まれることによって、集電端子115,125がキャッププレート1000から絶縁される。前記シールガスケット113,123は、端子ホール100'の周辺をシーリングして、ケース180の内部に収容された電解液のもれ液を防止し、外部不純物の浸透を阻止するためのシーリング機能を行う。
一方、前記集電端子115,125とキャッププレート100との間には、下部絶縁部材114,124が介在され(図3参照)、前記下部絶縁部材114,124は、集電端子115,125をキャッププレート100から絶縁させる。このように、集電端子115,125が貫通する端子ホール100'の周辺にシールガスケット113,123を配し、集電端子115,125とキャッププレート100との間に下部絶縁部材114,124を介在することによって、集電端子115,125とキャッププレート100とを絶縁させる。前記下部絶縁部材114,124は、集電部材117,127とキャッププレート100との間にも拡張形成される。
前記集電端子115,125は、集電部材117,127を通じて、電極組立体150と電気的に連結される。前記集電部材117,127は、集電部材117,127の下部を形成し、電極組立体150に結合される集電板117b,127bと、集電部材117,127の上部を形成し、集電端子115,125に結合されるリード部117a,127aとを含む。
前記集電板117b,127bは、電極組立体150の両側端部に結合され、電極組立体150の端部に形成され無地部、すなわち、第1電極板151,第2電極板152のうち電極活物質が形成されていない無地部に溶接結合される。例えば、第1集電板117bは、第1電極板151の無地部に結合され、第2集電板127bは、第2電極板152の無地部に結合される。
前記リード部117a,127aは、前記集電板117b,127bに折り曲げられた方向に延びて、集電端子115,125に対向する方向に配され、集電端子115,125との結合のために、端子ホール117',127'が形成される(図2を参照)。例えば、集電端子115,125の下端部がリード部117a,127aの端子ホール117',127'にはめ込まれ、集電端子115,125とリード部117a,127aとが相互対向して組み立てられる。そして、集電端子115,125とリード部117a,127aとが相互接触する端子ホール117',127'の周辺に沿って溶接を行い、それらを互いに結合させる。
前記端子プレート111,121は、キャッププレート100上に配される。前記端子プレート111,121は、集電端子115,125と電気的に連結され、集電端子115,125より広い端子領域を提供する。前記端子プレート111,121は、リベッティングを通じて、集電端子115、125、より具体的には、集電端子固定部115a,125aと連結されるが、本発明は、これに限定されず、例えば、溶接、螺合のような多様な結合方式を通じて集電端子と連結される。
前記端子プレート111,121とキャッププレート100との間には、上部絶縁部材112,122が介在される。前記上部絶縁部材112,122は、端子プレート111,121をキャッププレート100から絶縁させる。本発明の他の実施形態で、前記端子プレート111,121とキャッププレート100とが相互同じ極性を有する場合ならば、上部絶縁部材112,122は、省略される。
本発明は、添付図面に示された実施形態を参照して説明されたが、それは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、それから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるということが分かるであろう。したがって、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によって決定されねばならない。
本発明は、電源の技術分野に好適に適用可能である。
100 キャッププレート
100a カバー部
100b 支持部
100c 強度補強部
101 長辺部
102 短辺部
110 第1電極端子
111,121 端子プレート
112,122 上部絶縁部材
113,123 シールガスケット
114,124 下部絶縁部材
115,125 集電端子
115a,125a 集電端子固定部
115b,125b 集電端子フランジ部
117,127 集電部材
117a,127a リード部
117b,127b 集電板
120 第2電極端子
150 電極組立体
151 第1電極板
152 第2電極板
153 セパレータ
H1 ケース上面の高さ
Hc カバー部上面の高さ
Hs 支持部上面の高さ
Tr 強度補強部の加工厚さ
Tc カバー部の厚さ
Ts 支持部の厚さ

Claims (20)

  1. 電極組立体を収容するケースを密封するためのキャッププレートであって、
    前記電極組立体を覆うカバー部と、
    前記カバー部から第1方向に沿ってオフセットされて、第1の厚さを有する支持部と、
    前記カバー部と前記支持部とを連結し、前記第1の厚さより厚い加工厚さを有する強度補強部と、
    を備え、
    前記第1の厚さ及び加工厚さは、前記第1方向に沿って測定されることを特徴とするキャッププレート。
  2. 前記支持部は、前記カバー部よりケースの底部からさらに遠く離れていることを特徴とする請求項1に記載のキャッププレート。
  3. 前記強度補強部は、前記カバー部と前記支持部との間で斜線方向に沿って延びることを特徴とする請求項1に記載のキャッププレート。
  4. 前記カバー部は、前記第1方向に沿って測定された第2の厚さを有し、
    前記第2の厚さは、前記加工厚さより薄いことを特徴とする請求項1に記載のキャッププレート。
  5. 前記強度補強部は、前記カバー部の全体外周に沿って延びることを特徴とする請求項1に記載のキャッププレート。
  6. 前記支持部は、前記カバー部の全体外周に沿って延びることを特徴とする請求項5に記載のキャッププレート。
  7. 前記カバー部は、相互対向する長辺部と短辺部を含み、
    前記強度補強部は、少なくとも前記長辺部に沿って延びることを特徴とする請求項1に記載のキャッププレート。
  8. 前記支持部は、前記カバー部の全体外周に沿って延びることを特徴とする請求項7に記載のキャッププレート。
  9. 前記カバー部には、安全ベントが形成されることを特徴とする請求項1に記載のキャッププレート。
  10. 前記強度補強部は、相互対向する上面と下面を含み、
    前記加工厚さは、前記第1方向に沿う強度補強部の上面と下面との離隔の最小値であることを特徴とする請求項1に記載のキャッププレート。
  11. 前記強度補強部は、相互対向する上面と下面を含み、
    前記加工厚さは、前記第1方向に沿う強度補強部の上面と下面との離隔の平均値であることを特徴とする請求項1に記載のキャッププレート。
  12. 前記強度補強部は、前記カバー部と前記支持部との間で非線形であることを特徴とする請求項1に記載のキャッププレート。
  13. 電極組立体と、
    前記電極組立体を収容するケースと、
    前記ケースを密封するためのキャッププレートと、
    を備え、
    前記キャッププレートは、
    前記電極組立体を覆うカバー部と、
    前記カバー部から第1方向に沿ってオフセットされて、第1の厚さを有する支持部と、
    前記カバー部と支持部とを連結し、前記第1の厚さより厚い加工厚さを有する強度補強部と、を有し、
    前記第1の厚さ及び加工厚さは、第1方向に測定されることを特徴とする二次電池。
  14. 前記支持部は、前記カバー部よりケースの底部からさらに遠く離れていることを特徴とする請求項13に記載の二次電池。
  15. 前記強度補強部は、前記カバー部と前記支持部との間で斜線方向に沿って延びることを特徴とする請求項13に記載の二次電池。
  16. 前記カバー部は、前記第1方向に沿って測定された第2の厚さを有し、
    前記第2の厚さは、前記加工厚さより薄いことを特徴とする請求項13に記載の二次電池。
  17. 前記強度補強部は、前記カバー部の全体外周に沿って延びることを特徴とする請求項13に記載の二次電池。
  18. 前記カバー部は、相互対向する長辺部と短辺部を含み、
    前記強度補強部は、少なくとも前記長辺部に沿って延びることを特徴とする請求項13に記載の二次電池。
  19. 前記支持部は、前記ケースに固定されることを特徴とする請求項13に記載の二次電池。
  20. 前記支持部は、前記ケースの内側面に固定されることを特徴とする請求項19に記載の二次電池。

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