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技術 二次電池

出願人 三星エスディアイ株式会社
発明者 魯世源
出願日 2013年11月5日 (5年11ヶ月経過) 出願番号 2013-229226
公開日 2014年6月30日 (5年3ヶ月経過) 公開番号 2014-120470
状態 特許登録済
技術分野 電池の電槽・外装及び封口
主要キーワード 金属性素材 外側曲率 内側曲率半径 ラウンド形態 外側曲率半径 直六面体形状 絶縁性素材 貫通ホール
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年6月30日)のものです。
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図面 (7)

課題

二次電池を提供する。

解決手段

第1電極板、第2電極板、及びこれらの間に介在されるセパレータを含む電極組立体と、電極組立体が挿入されるように、一側に開口が形成されており、内部に電極組立体を収容すると、缶の開口を密閉するキャッププレートと、を備え、缶のコーナー部のうち少なくともいずれか一つであるコーナー部は、ラウンド形態状であり、ラウンド形態のコーナー部の外側曲率半径は、内側曲率半径より大きい二次電池である。

概要

背景

二次電池は、充電が不可能な一次電池とは異なり、繰り返し充放電が可能な電池であり、携帯電話、PDA(Personal Digital Assistant)、ノート型パソコンなどの小型先端電子機器分野で広く使われている。

二次電池が多様な分野で使われながら、二次電池の使用環境による信頼性テストが重要な問題として取り上げられている。代表的な信頼性テスト項目としては、温度による耐久性落下強度静電気放電(ESD:Electrostatic Discharge)防止、充電及び放電テストがある。

これらのテスト項目のうち、落下強度は、二次電池の機構的特性だけでなく、動作にも影響を及ぼす。例えば、二次電池が落下するか、または外部から強い衝撃が加えられる時、二次電池が損傷すれば、電気的短絡が発生するか、または電解質が漏れる問題が発生して、二次電池が正常的に動作しない。

概要

二次電池を提供する。第1電極板、第2電極板、及びこれらの間に介在されるセパレータを含む電極組立体と、電極組立体が挿入されるように、一側に開口が形成されており、内部に電極組立体を収容すると、缶の開口を密閉するキャッププレートと、を備え、缶のコーナー部のうち少なくともいずれか一つであるコーナー部は、ラウンド形態状であり、ラウンド形態のコーナー部の外側曲率半径は、内側曲率半径より大きい二次電池である。

目的

本発明が解決しようとする課題は、落下に対してロバスト性、或いは耐性を有する二次電池を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

この技術が所属する分野

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請求項1

第1電極板、第2電極板、及びこれらの間に介在されるセパレータを含む電極組立体と、前記電極組立体が挿入されるように、一側に開口が形成されており、内部に前記電極組立体を収容すると、前記缶の開口を密閉するキャッププレートと、を備え、前記缶のコーナー部のうち少なくともいずれか一つであるコーナー部は、ラウンド形態であり、前記ラウンド形態態のコーナー部の外側曲率半径は、内側曲率半径より大きい二次電池

請求項2

前記ラウンド形態のコーナー部は、前記キャッププレートの反対側に位置する前記缶の底面を取り囲むコーナー部のうち少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項1に記載の二次電池。

請求項3

前記缶は、前記ラウンド形態のコーナー部を基準として、第1方向に向かって延びた第1面と、前記ラウンド形態のコーナー部を基準として、第2方向に向かって延びた第2面と、を含み、前記第1面の厚さは、前記第2面の厚さより厚いことを特徴とする請求項1又は2に記載の二次電池。

請求項4

前記第1面は、前記キャッププレートの反対側に位置する前記缶の底面であり、前記第2面は、前記キャッププレートと前記底面との間に備えられ、前記底面に対してほぼ垂直に折り曲げられた前記缶の側面であることを特徴とする請求項3に記載の二次電池。

請求項5

前記缶は、上面に当たる位置に前記開口が形成された全体的に六面体形状であり、前記キャッププレートの反対側に位置する底面と、前記キャッププレートと前記底面との間に備えられ、前記底面に対してほぼ垂直に折り曲げられた第1側面と、前記キャッププレートと前記底面との間に備えられ、前記底面に対してほぼ垂直に折り曲げられ、前記第1側面に対向する第2側面と、前記キャッププレートと前記底面との間に備えられ、前記底面に対してほぼ垂直に折り曲げられた第3側面と、前記キャッププレートと前記底面との間に備えられ、前記底面に対してほぼ垂直に折り曲げられ、前記前面に対向する第4側面と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の二次電池。

請求項6

前記底面の厚さは、前記第1側面、前記第2側面、前記第3側面、及び前記第4側面のそれぞれの厚さより厚いことを特徴とする請求項5に記載の二次電池。

請求項7

前記底面の厚さは、0.57mm〜0.63mmであり、前記第1側面、前記第2側面、前記第3側面、及び前記第4側面のそれぞれの厚さは、0.28mm〜0.32mmであることを特徴とする請求項5又は6に記載の二次電池。

請求項8

前記ラウンド形態のコーナー部は、前記第1側面と前記底面とが接する位置に形成され、外側曲率半径が内側曲率半径より大きいラウンド形態の第1コーナー部と、前記第2側面と前記底面とが接する位置に形成され、外側曲率半径が内側曲率半径より大きいラウンド形態の第2コーナー部と、を含むことを特徴とする請求項5〜7のいずれか一項に記載の二次電池。

請求項9

前記第3側面と前記底面とが接する位置に形成され、外側曲率半径が内側曲率半径より大きいラウンド形態の第3コーナー部と、前記第4側面と前記底面とが接する位置に形成され、外側曲率半径が内側曲率半径より大きいラウンド形態の第4コーナー部と、を含むことを特徴とする請求項5〜8のいずれか一項に記載の二次電池。

請求項10

前記第1側面と前記底面とが接する位置に形成され、外側曲率半径が内側曲率半径より大きいラウンド形態の第1コーナー部と、前記第2側面と前記底面とが接する位置に形成され、外側曲率半径が内側曲率半径より大きいラウンド形態の第2コーナー部と、を含むことを特徴とする請求項5〜9のいずれか一項に記載の二次電池。

請求項11

前記内側曲率半径は、0.4mm〜0.6mmであることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の二次電池。

請求項12

前記外側曲率半径は、1.0mm〜1.2mmであることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の二次電池。

請求項13

第1電極板、第2電極板、及びこれらの間に介在されるセパレータを含む電極組立体と、前記電極組立体が挿入されるように、一側に開口が形成された六面体形状であり、内部に前記電極組立体を収容する缶と、前記缶の開口を密閉するキャッププレートと、を備え、前記缶のコーナー部のうち少なくともいずれか一つであるコーナー部は、ラウンド形態であり、前記ラウンド形態のコーナー部の外側曲率半径は、内側曲率半径より大きく、前記ラウンド形態のコーナー部を中心に、第1方向に延びた第1面の厚さと第2方向に延びた第2面の厚さとは、相異なる二次電池。

請求項14

第1電極板、第2電極板、及びこれらの間に介在されるセパレータを含む電極組立体と、前記電極組立体が挿入されるように、一側に開口が形成された直六面体形状であり、内部に前記電極組立体を収容する缶と、前記缶の開口を密閉するキャッププレートと、を備え、前記缶は、前記キャッププレートの反対側に位置する底面、前記キャッププレートと前記底面との間に備えられ、前記底面に対してほぼ垂直に折り曲げられた第1側面、第2側面、第3側面及び第4側面を含み、前記第1ないし第4側面のうち少なくともいずれか一つの側面と前記底面とが接する位置に形成されたコーナー部は、ラウンド形態であり、前記ラウンド形態のコーナー部の外側曲率半径は、内側曲率半径より大きい二次電池。

請求項15

前記缶は、前記底面と前記第1側面とが接する位置に形成される第1コーナー部と、前記底面と前記第2側面とが接する位置に形成される第2コーナー部と、前記底面と前記第3側面とが接する位置に形成される第3コーナー部と、前記底面と前記第4側面とが接する位置に形成される第4コーナー部と、を含むことを特徴とする請求項14に記載の二次電池。

請求項16

前記底面の厚さは、前記第1側面、前記第2側面、前記第3側面、及び前記第4側面のそれぞれの厚さより厚いことを特徴とする請求項14又は15に記載の二次電池。

請求項17

前記第1側面と前記第2側面は、平行であり、前記第3側面と前記第4側面は、平行であり、前記第1コーナー部及び前記第2コーナー部のそれぞれの外側曲率半径は、内側曲率半径より大きいことを特徴とする請求項15に記載の二次電池。

請求項18

前記第1側面の幅及び前記第2側面の幅は、前記第3側面の幅及び前記第4側面の幅より狭いことを特徴とする請求項14〜17のいずれか一項に記載の二次電池。

請求項19

前記第1側面と前記第2側面は、平行であり、前記第3側面と前記第4側面は、平行であり、前記第3コーナー部及び前記第4コーナー部のそれぞれの外側曲率半径は、内側曲率半径より大きいことを特徴とする請求項15に記載の二次電池。

請求項20

前記内側曲率半径は、0.4mm〜0.6mmであり、前記外側曲率半径は、1.0mm〜1.2mmであることを特徴とする請求項14〜19のいずれか一項に記載の二次電池。

技術分野

0001

本発明は、繰り返し充放電が可能な二次電池に関する。

背景技術

0002

二次電池は、充電が不可能な一次電池とは異なり、繰り返し充放電が可能な電池であり、携帯電話、PDA(Personal Digital Assistant)、ノート型パソコンなどの小型先端電子機器分野で広く使われている。

0003

二次電池が多様な分野で使われながら、二次電池の使用環境による信頼性テストが重要な問題として取り上げられている。代表的な信頼性テスト項目としては、温度による耐久性落下強度静電気放電(ESD:Electrostatic Discharge)防止、充電及び放電テストがある。

0004

これらのテスト項目のうち、落下強度は、二次電池の機構的特性だけでなく、動作にも影響を及ぼす。例えば、二次電池が落下するか、または外部から強い衝撃が加えられる時、二次電池が損傷すれば、電気的短絡が発生するか、または電解質が漏れる問題が発生して、二次電池が正常的に動作しない。

先行技術

0005

米国特許出願公開第2011/0081573号明細書
米国特許出願公開第2011/0045340号明細書
韓国公開特許第20−0326873号公報

発明が解決しようとする課題

0006

本発明が解決しようとする課題は、落下に対してロバスト性、或いは耐性を有する二次電池を提供することである。

課題を解決するための手段

0007

前記課題を達成するために、本発明の一側面によれば、第1電極板、第2電極板、及びこれらの間に介在されるセパレータを含む電極組立体と、前記電極組立体が挿入されるように、一側に開口が形成されており、内部に前記電極組立体を収容すると、前記缶の開口を密閉するキャッププレートと、を備え、前記缶のコーナー部のうち少なくともいずれか一つであるコーナー部は、ラウンド形態であり、前記ラウンド形態のコーナー部の外側曲率半径は、内側曲率半径より大きい二次電池を提供する。

0008

本発明の一特徴によれば、前記ラウンド形態のコーナー部は、前記キャッププレートの反対側に位置する前記缶の底面を取り囲むコーナー部のうち少なくともいずれか一つである。

0009

本発明のさらに他の特徴によれば、前記缶は、前記ラウンド形態のコーナー部を基準として、第1方向に向かって延びた第1面と、前記ラウンド形態のコーナー部を基準として、第2方向に向かって延びた第2面と、を含み、前記第1面の厚さは、前記第2面の厚さより厚い。

0010

本発明のさらに他の特徴によれば、前記第1面は、前記キャッププレートの反対側に位置する前記缶の底面であり、前記第2面は、前記キャッププレートと前記底面との間に備えられ、前記底面に対してほぼ垂直に折り曲げられた前記缶の側面である。

0011

本発明のさらに他の特徴によれば、前記缶は、上面に当たる位置に前記開口が形成された全体的に六面体形状であり、前記キャッププレートの反対側に位置する底面と、前記キャッププレートと前記底面との間に備えられ、前記底面に対してほぼ垂直に折り曲げられた第1側面と、前記キャッププレートと前記底面との間に備えられ、前記底面に対してほぼ垂直に折り曲げられ、前記第1側面に対向する第2側面と、前記キャッププレートと前記底面との間に備えられ、前記底面に対してほぼ垂直に折り曲げられた第3側面と、前記キャッププレートと前記底面との間に備えられ、前記底面に対してほぼ垂直に折り曲げられ、前記前面に対向する第4側面と、を含む。

0012

本発明のさらに他の特徴によれば、前記底面の厚さは、前記第1側面、前記第2側面、前記第3側面、及び前記第4側面のそれぞれの厚さより厚い。

0013

本発明のさらに他の特徴によれば、前記底面の厚さは、0.57mm〜0.63mmであり、前記第1側面、前記第2側面、前記第3側面、及び前記第4側面のそれぞれの厚さは、0.28mm〜0.32mmである。

0014

本発明のさらに他の特徴によれば、前記ラウンド形態のコーナー部は、前記第1側面と前記底面とが接する位置に形成され、外側曲率半径が内側曲率半径より大きいラウンド形態の第1コーナー部と、前記第2側面と前記底面とが接する位置に形成され、外側曲率半径が内側曲率半径より大きいラウンド形態の第2コーナー部と、を含む。

0015

本発明のさらに他の特徴によれば、前記第3側面と前記底面とが接する位置に形成され、外側曲率半径が内側曲率半径より大きいラウンド形態の第3コーナー部と、前記第4側面と前記底面とが接する位置に形成され、外側曲率半径が内側曲率半径より大きいラウンド形態の第4コーナー部と、を含む。

0016

本発明のさらに他の特徴によれば、前記第1側面と前記底面とが接する位置に形成され、外側曲率半径が内側曲率半径より大きいラウンド形態の第1コーナー部と、前記第2側面と前記底面とが接する位置に形成され、外側曲率半径が内側曲率半径より大きいラウンド形態の第2コーナー部と、を含む。

0017

本発明のさらに他の特徴によれば、前記内側曲率半径は、0.4mm〜0.6mmである。本発明のさらに他の特徴によれば、前記外側曲率半径は、1.0mm〜1.2mmである。

0018

本発明のさらに他の側面によれば、第1電極板、第2電極板、及びこれらの間に介在されるセパレータを含む電極組立体と、前記電極組立体が挿入されるように、一側に開口が形成された六面体形状であり、内部に前記電極組立体を収容する缶と、前記缶の開口を密閉するキャッププレートと、を備え、前記缶のコーナー部のうち少なくともいずれか一つであるコーナー部は、ラウンド形態であり、前記ラウンド形態のコーナー部の外側曲率半径は、内側曲率半径より大きく、前記ラウンド形態のコーナー部を中心に、第1方向に延びた第1面の厚さと第2方向に延びた第2面の厚さとは、それぞれ異なる二次電池を提供する。

0019

本発明のさらに他の側面によれば、第1電極板、第2電極板、及びこれらの間に介在されるセパレータを含む電極組立体と、前記電極組立体が挿入されるように、一側に開口が形成された直六面体形状であり、内部に前記電極組立体を収容する缶と、前記缶の開口を密閉するキャッププレートと、を備え、前記缶は、前記キャッププレートの反対側に位置する底面、及び前記キャッププレートと前記底面との間に備えられ、前記底面に対してほぼ垂直に折り曲げられた第1側面、第2側面、第3側面及び第4側面を含み、前記第1ないし第4側面のうち少なくともいずれか一つの側面と前記底面とが接する位置に形成されたコーナー部は、ラウンド形態であり、前記ラウンド形態のコーナー部の外側曲率半径は、内側曲率半径より大きい二次電池を提供する。

0020

本発明の一特徴によれば、前記缶は、前記底面と前記第1側面とが接する位置に形成される第1コーナー部と、前記底面と前記第2側面とが接する位置に形成される第2コーナー部と、前記底面と前記第3側面とが接する位置に形成される第3コーナー部と、前記底面と前記第4側面とが接する位置に形成される第4コーナー部と、を含む。

0021

本発明のさらに他の特徴によれば、前記底面の厚さは、前記第1側面、前記第2側面、前記第3側面、及び前記第4側面のそれぞれの厚さより厚い。

0022

本発明の一特徴によれば、前記第1側面と前記第2側面とは、平行であり、前記第3側面と前記第4側面は、平行であり、前記第1コーナー部及び前記第2コーナー部のそれぞれの外側曲率半径は、内側曲率半径より大きい。

0023

本発明の一特徴によれば、前記第1側面の幅と前記第2側面の幅は、前記第3側面の幅及び前記第4側面の幅より狭い。

0024

本発明の一特徴によれば、前記第1側面と前記第2側面は、平行であり、前記第3側面と前記第4側面は、平行であり、前記第3コーナー部及び前記第4コーナー部のそれぞれの外側曲率半径は、内側曲率半径より大きい。

0025

本発明の一特徴によれば、前記内側曲率半径は、0.4mm〜0.6mmであり、前記外側曲率半径は、1.0mm〜1.2mmである。

発明の効果

0026

本発明によれば、各コーナー部の外側曲率半径を内側曲率半径より大きくし、コーナー部の内側面の曲率が外側面の曲率より大きく形成して、缶の物理的な強度が確保できる。また、底面の厚さを側面の厚さより厚く形成して、缶の物理的な強度をさらに向上させることができる。したがって、二次電池が地に落ちたり外部の衝撃が加えられても、二次電池のコーナー部に加えられる引張力によって、缶が破損される現象が効果的に予防できる。

図面の簡単な説明

0027

本発明の一実施形態による二次電池を概略的に示す斜視図である。
図1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1のIV−IV線による断面図のうち、下部を示す図面である。
図3のA部分を抜粋して拡大した断面図である。
図4のB部分を抜粋して拡大した断面図である。

実施例

0028

本発明は、多様な変換が可能であり、色々な実施形態を有するところ、特定の実施形態を図面に例示し、詳細な説明で詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の実施形態に限定せず、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変換、均等物ないし代替物を含むと理解されねばならない。本発明の説明において、関連した公知技術についての具体的な説明が、本発明の要旨を不明確にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。第1及び第2の用語は、多様な構成要素の説明に使われるが、構成要素は、用語によって限定されてはいけない。用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的として使われねばならない。本出願で使用された用語は、特定の実施形態を説明するために使われたものに過ぎず、本発明を限定しようとするものではない。単数表現は、文脈上明白に異ならない限り、複数の表現を含む。本出願で、“含む”または“有する”の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらの組み合わせの存在を指定しようとするものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらの組み合わせの存在、または付加の可能性を予め排除しないと理解されねばならない。一方、下記で使われた“/”は、状況によって“及び”と解釈されてもよく、“または”と解釈されてもよい。

0029

図面で、複数の層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示した。明細書全体を通じて類似した部分については、同じ図面符号を付けた。いずれか一つの構成要素が、他の構成要素の“上に”または“の上に”あるという時、これは、他の構成要素の真上にある場合だけでなく、その中間に他の構成要素がある場合も含む。

0030

図1は、本発明の一実施形態による二次電池100を概略的に示した斜視図であり、図2は、図1の分解斜視図であり、図3は、図1のIII−III線による断面図であり、図4は、図1のIV−IV線による断面図のうち下部だけを示した図面である。

0031

図1ないし図3を参照すれば、本発明の実施形態による二次電池100は、電極組立体110、電極組立体110を収容する缶120、缶120の内部を密閉するキャッププレート130を備える。

0032

電極組立体110は、電極活物質が塗布された第1電極板111、第2電極板112及びこれらの間に介在されたセパレータ113を備える。電極組立体110は、第1電極板111、セパレータ113及び第2電極板112が順次に積層された積層体を形成した後、ゼリーロール状になるように巻き取って製作される。第1電極板111及び第2電極板112のそれぞれは、化学反応によって形成された電荷を外部に引き出すための第1電極タブ114及び第2電極タブ115と電気的に連結されている。第1電極タブ114と第2電極タブ115は、同じ方向に向かって延びる。例えば、第1及び2電極タブ114,115は、缶120の開口OPに向かって延びる。

0033

本実施形態では、電極組立体110がゼリーロール形態を有する場合を説明したが、本発明は、これに制限されない。他の実施形態において、電極組立体110は、第1電極板111、第2電極板112及びこれらの間にセパレータ113が介在された積層構造である。

0034

缶120は、一面、すなわち、上面に対応する面が開放された六面体の形状であり、強度を確保するために、金属性素材で製作される。例えば、缶120は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金で製作される。缶の内部には、電解質に含浸された電極組立体110が収容される。この時、金属性素材で形成された缶120と不要な短絡が発生しないように、電極組立体110は、絶縁シート170によって取り囲まれたまま、前記缶120の内部に収容される。電極組立体110が缶120の内部に収容された後、開口OPは、キャッププレート130によって密閉される。キャッププレート130と缶120とが接する部分は、レーザ溶接によって結合されることによって、内部気密を維持することができる。

0035

キャッププレート130には、電解質注入口131が備えられる。キャッププレート130と缶120とが結合された後、電解質は、電解質注入口131を通じて注入され、電解質注入口131は、栓132によって密閉される。他の実施形態として、キャッププレート130には、電解質注入口131が備えられないこともある。この場合、キャッププレート130と缶120とがレーザ溶接によって一体に結合される前に、電解質が注入される。

0036

キャッププレート130上には、電極端子140が配される。電極端子140の上面は、キャッププレート130の上部を通じて外部に露出し、下部は、キャッププレート130を貫通して缶120の内部に向かう。

0037

缶120と同様に、キャッププレート130は、金属性素材で製作される。図3に示したように、電極端子140は、電極組立体110の第1電極タブ114と電気的に連結されて、第1極性を有し、キャッププレート130は、電極組立体110の第2電極タブ115と電気的に連結されて、第2極性を有する。この時、溶接を通じてキャッププレート130と連結された缶120も、第2極性を有する。

0038

例えば、キャッププレート130は、二次電池100の正極として、電極端子140は、二次電池100の負極としての役割を行う。この時、キャッププレート130と電極端子140との間には、これらの間のショートを防止するために、絶縁性素材を含む第1ガスケット145及び第2ガスケット146が備えられる。第1ガスケット145は、キャッププレート130の上面と接触するように配され、第2ガスケット146は、キャッププレート130の下面と接触するように配される。図2では、第1及び2ガスケット145,146が別途の部材として示されたが、第1及び2ガスケット145,146は、一体型である。一方、キャッププレート130との溶接を通じて第2極性を有する缶120を、外部の物体または他の二次電池100から電気的に絶縁させるために、缶120の両側面に、缶120の第1及び2側面120s1,120s2をカバーする絶縁フィルム160が付着される。

0039

缶120の内部には、電極組立体110の上部に位置する第1絶縁材150が配される。第1絶縁材150は、電極組立体110をキャッププレート130と絶縁させる。他の実施形態として、第1絶縁材150は、電極組立体110をキャッププレート130と絶縁させると同時に、缶120の内部で電極組立体110の動き規制する。第1絶縁材150は、第1及び2電極タブ114,115が開口OPに向かって延びるように貫通ホールを含み、電解質注入口131を通じて流入した電解質が通過するように、電解質注入口131に対応する位置に形成されたホールを含む。一方、電極組立体110の下部には、第2絶縁材180が配され、金属性素材の缶120と電極組立体110との間の不要な短絡を防止する。

0040

図2ないし図4に示したように、缶120は、上面に対応する位置に形成された開口OPを含み、開口OPの反対側に位置する底面120bt、開口OPと底面120btとの間に位置し、底面120btに対して垂直に折り曲げられた第1側面120s1、第2側面120s2、第3側面120s3及び第4側面120s4を含む。第1側面120s1と第2側面120s2は、平行した状態で互いに反対側に備えられ、第3側面120s3と第4側面120s4は、平行した状態で互いに反対側に備えられる。缶120は、ほぼ直六面体形状に製作され、この場合、第1側面120s1及び第2側面120s2の幅は、第3側面120s3及び第4側面120s4の幅より狭く形成される。

0041

本発明の一実施形態によれば、第1側面120s1と底面120btとが接する部分に形成された第1コーナー部120R1、及び第2側面120s2と底面120btとが接する部分に形成された第2コーナー部120R2は、ラウンド形態でもある。すなわち、ラウンド形態の第1コーナー部120R1を中心に、z軸方向に第1側面120s1が延び、x軸方向に、底面120btが延び、ラウンド形態の第2コーナー部120R2を中心に、z軸方向に第2側面120s2が延び、x軸方向に底面120btが延びる。

0042

また、第3側面120s3と底面120btとが接する部分に形成された第3コーナー部120R3、及び第4側面120s4と底面120btとが接する部分に形成された第4コーナー部120R4は、ラウンド形態でもある。すなわち、ラウンド形態の第3コーナー部120R3を中心に、z軸方向に第3側面120s3が延び、x軸方向に底面120btが延び、ラウンド形態の第4コーナー部120R4を中心に、z軸方向に第4側面120s4が延び、x軸方向に底面120btが延びる。

0043

以下では、第1及び2コーナー部120R1,120R2の構造と、第3及び4コーナー部120R3,120R4の構造とを説明する。

0044

図5は、図3のA部分を抜粋して示した拡大図であり、図6は、図4のB部分を抜粋して示した拡大図である。

0045

まず、図5を参照して、第1及び2コーナー部120R1,120R2の構造をさらに具体的に説明すれば、次の通りである。第1コーナー部120R1の構造、及び第2コーナー部120R2の構造は、同一であるので、以下では、第1コーナー部120R1の構造を中心に説明し、第2コーナー部120R2の構造に関する説明は、第1コーナー部120R1の構造に関する説明に替える。

0046

図5を参照すれば、第1コーナー部120R1は、第1側面120s1と底面120btとが接する部分に位置し、全体的にラウンド形態である。第1コーナー部120R1の外側曲率半径Rと内側曲率半径rとは、それぞれ異なる値を有する。例えば、第1コーナー部120R1の外側曲率半径Rは、内側曲率半径rより大きい。すなわち、第1コーナー部120R1の外側曲率は、内側曲率より小さい。一例として、外側曲率半径Rは、約1.0mm〜1.2mmであり、内側曲率半径rは、約0.4mm〜0.6mmである。

0047

第1コーナー部120R1を中心に、z軸方向には、第1側面120s1が延び、x軸方向には、底面120btが延びている。この時、底面120btの厚さTは、第1側面120s1の厚さtより厚く形成される。例えば、底面120btの厚さTは、約0.57mm〜0.63mmであり、第1側面120s1の厚さtは、0.28mm〜0.32mmであって、約2倍の差が生じる。

0048

二次電池100が堅い地面或いは床面に落下する場合、コーナー部が地面或いは床面に先に落ちるので、コーナー部が損傷し易い状況となるかもしれない。特に、本実施形態のように、二次電池100が直六面体形状であれば、狭い幅を有する第1及び2側面120s1,120s2に形成された第1及び2コーナー部120R1,120R2が地に先に落ちる可能性が大きくなる。このため、第1及び2コーナー部120R1,120R2が損傷し易い状況に直面する可能性がある。

0049

本発明の比較例であって、第1コーナー部120R1の外側曲率半径Rと内側曲率半径rとが同一に形成される場合を説明する。落下衝撃によって、比較例による二次電池100の第1コーナー部120R1に衝撃力が加えられれば、第1コーナー部120R1を中心に、互いに反対方向に引張られる力を受けて、缶を形成する金属が押し出されつつ、第1コーナー部120R1の付近で缶120が破損される現象が発生する。

0050

しかし、本発明の実施形態による二次電池100の場合、第1コーナー部120R1の外側曲率半径Rが内側曲率半径rより大きく形成されることによって、第1コーナー部120R1に加えられる力を、曲率半径の大きい外側で一次的に分散させ、引張力によって、缶120を形成する金属が押し出されることを最小化する。

0051

特に、第1側面120s1の厚さtより底面120btの厚さTがさらに厚く形成される場合、第1コーナー部120R1に加えられた衝撃力(引張力)によって、缶120を形成する金属が押し出されても、相対的に厚い底面120btを形成する金属が、押し出された部分を埋め合わせることによって、缶120の破損を防止する。

0052

図6を参照して、第3及び4コーナー部120R3,120R4の構造をさらに具体的に説明すれば、次の通りである。第3コーナー部120R3の構造及び第4コーナー部120R4の構造は、同一であるので、以下では、第3コーナー部120R3の構造を中心に説明し、第4コーナー部120R4の構造についての説明は、第3コーナー部120R3の構造についての説明に替える。

0053

図6を参照すれば、第3コーナー部120R3は、第3側面120s3と底面120btとが接する部分に位置し、全体的にラウンド形態である。第3コーナー部120R3の外側曲率半径Rと内側曲率半径rは、それぞれ異なる値を有する。例えば、第3コーナー部120R3の外側曲率半径Rは、内側曲率半径rより大きい。すなわち、第3コーナー部120R3の外側曲率は、内側曲率より小さい。一例として、外側曲率半径Rは、約1.0mm〜1.2mmであり、内側曲率半径rは、約0.4mm〜0.6mmである。

0054

第3コーナー部120R3を中心に、z軸方向には、第3側面120s3が延び、x軸方向には、底面120btが延びている。この時、底面120btの厚さTは、第3側面120s3の厚さtより厚く形成される。例えば、底面120btの厚さTは、約0.57mm〜0.63mmであり、第3側面120s3の厚さtは、0.28mm〜0.32mmであって、約2倍の差が生じる。

0055

二次電池100が堅い地面又は床面等に落下する場合、コーナー部が地面又は床面に先に落ちるため、コーナー部が損傷し易い状況となるかもしれない。

0056

本発明の比較例として、第3コーナー部120R3の外側曲率半径Rと内側曲率半径rとが同一に形成される場合を説明する。落下衝撃によって、比較例による二次電池の第3コーナー部120R3に衝撃力が加えられれば、第3コーナー部120R3を中心に、互いに反対方向に引張られる力を受けて、缶を形成する金属が押し出されつつ、第3コーナー部120R3の付近で缶が破損される現象が発生する。

0057

しかし、本発明の実施形態による二次電池100の場合、第3コーナー部120R3の外側曲率半径Rが内側曲率半径rより大きく形成されることによって、第3コーナー部120R3に加えられる力を、曲率半径の大きい外側で一次的に分散させ、引張力によって缶120を形成する金属が押し出されることを最小化する。

0058

特に、第3側面120s3の厚さtより底面120btの厚さTがさらに厚く形成される場合、第3コーナー部120R3に加えられた引張力によって、缶120を形成する金属が押し出されても、相対的に厚い底面120btを形成する金属が、押し出された部分を埋め合わせることによって、缶120の破損を防止する。

0059

前述したように、本発明の一実施形態において、第1ないし第4コーナー部120R1〜4がいずれもラウンド形態である場合を説明したが、本発明は、これに限定されない。さらに他の実施形態として、第1及び第2コーナー部120R1,120R2だけが、外側曲率半径が内側曲率半径より大きいラウンド形態を有する。さらに他の実施形態として、第3及び第4コーナー部120R3,120R4だけが、外側曲率半径が内側曲率半径より大きいラウンド形態を有する。

0060

前述したように、各コーナー部の外側曲率半径を内側曲率半径より大きく形成し、底面の厚さを側面の厚さより厚く形成することによって、二次電池が地面に落ちる場合(または、外部衝撃など)に、コーナー部に加えられる衝撃力によって缶が破損される現象を効果的に予防する。

0061

たとえ本発明が前述した望ましい実施形態と関連して説明されたとしても、発明の要旨及び範囲から離脱せずに多様な修正や変形が可能である。したがって、特許請求の範囲には、本発明の要旨に属する限り、このような修正や変形を含むものである。

0062

本発明は、電池関連の技術分野に好適に適用可能である。

0063

100二次電池
110電極組立体
111 第1電極板
112 第2電極板
113セパレータ
114 第1電極タブ
115 第2電極タブ
120缶
120s1 缶の第1側面
120s2 缶の第2側面
120s3 缶の第3側面
120s4 缶の第4側面
120bt 缶の底面
130キャッププレート
132電解質注入口
132 栓
140電極端子
145 第1ガスケット
146 第2ガスケット
160絶縁フィルム
170 第1絶縁材
180 第2絶縁材
120R1 第1コーナー部
120R2 第2コーナー部
120R3 第3コーナー部
120R4 第4コーナー部
r内側曲率半径
t 第1〜第4側面の厚さ
OP 開口
R外側曲率半径
T 底面の厚さ

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