JP4339951B2 - 二次電池のキャップアセンブリ - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次電池のキャップアセンブリに関し、特に電池の密閉性を向上させて電解質の漏出を防止し、電池の組立工程を単純化できる二次電池のキャップアセンブリに関する。
【0002】
【従来の技術】
二次電池は再充填ができるので、ポータブル化する電子電機製品と共にもっと広く用いられており、その代表的なものでニッケル水素(Ni−MH)電池とリチウム(Li)電池及びリチウムイオン(Li−ion)電池がある。
【0003】
リチウムイオン電池は正極活物質でリチウム−遷移金属酸化物が使用され、負極活物質で炭素もしくは炭素複合体が用いられ、その間に有機溶媒にリチウム塩を溶かす液体電解質が注入され、前記正極と負極の間にリチウムイオンが移動されて起電力が発生されるようにするので、充・放電がされる。
【0004】
図7は従来の公知されたリチウムイオン二次電池を示している。一般的にリチウムイオン電池は正極とセパレータ及び負極が共に巻き取られた電極ロール1を液体電解質と共に負極と接続されたカン12の内部に受納し、そのカン12の上部に正極と接続されたキャップアセンブリ2がガスケット18を介してカンと絶縁される構成からなる。
【0005】
キャップアセンブリ2は陽極端子の機能を有するキャップカバー4と、これ4の下部に電流制限機6、安全バルブ8を備えるキャッププレート10が順次的に積層された状態でカン12の上部をクリンピング(Crimping)することによりアセンブリ及び密封される。
【0006】
前記キャップアセンブリ2のキャッププレート10は絶縁体14を介した電流遮断ディスク16が熔接される構成からなり、キャッププレート10の端部をベンディングして絶縁体14をクリーンピングすることにより一体化される。
【0007】
ここで、電流遮断ディスク16が熔接されるキャッププレート10の中心部は電池の内圧膨脹に従う電流を遮断すると同時に電池内部での異常化学反応によるガス放出機能を兼ねることで、最初のキャッププレート10の成型時、プレス加工によりノッチを形成して脆弱部分である安全バルブ8が設計される。そしてガスによる内圧上昇時にノッチが破断してガスがキャップカバー4を通じて外部に放出される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のキャップアセンブリ2が製造される過程は、キャッププレート10をプレス加工し、電流遮断ディスク16を熔接した後、絶縁体14を介してベンディングするなどの色々段階を経るすべきであるので、生産性が下がる要因に作用する。また、カン12の開口をクリーンピングで密封するが、キャップアセンブリは多くの部品からなるので、その部品間の微細なすき間が時々発生し、これのすき間を通じて電池の充放電の課程でガスケット18とキャップアセンブリ2の接触部位で電解液が漏出される問題がある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、キャップカバーと、このキャップカバーの下部に形成される電流制限機と、この電流制限機の下部に形成されるキャッププレートと、絶縁体を介して前記キャッププレートに熔接される電流遮断ディスクを含み、前記キャッププレートに前記絶縁体の外周面に対応して突起を形成し、前記キャッププレートをベンディングすることなく前記絶縁体を固定させることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
この発明は、突起はキャッププレートの下部に形成されるリング形の突起を含み、また、突起はキャッププレートの下部に円周に沿って形成される多数の突起を含み、特に、突起はその表面の半分の以上がガスケットと接触して電池の密封効果を向上させるので、電解液の漏出を防止し、キャップアセンブリの製造公手を短縮して電池の生産性を向上できる。
【0011】
【実施例】
以下、本発明による求める実施例を添付された図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明による二次電池のキャップアセンブリ構造を部分的に図示した側断面図である。
【0012】
本発明の二次電池は正極30とセパレータ32及び負極34が共に巻き取られた電極ロールを液体電解質と共に負極34と接続されたカン36の内部に受納し、そのカン36の上部に正極30と接続されたキャップアセンブリ38がカン36と結合される構成からなる。
【0013】
前記キャップアセンブリ38はガスケット40を介してカン36と絶縁される状態でカン36の開口をクリンピングして密封するもので、キャップアセンブリ38は上部から順次的に配置される正極端子であるキャップカバー42と、電流制限機44と、キャッププレート52及び絶縁体を介してキャッププレート52に溶接される電流遮断ディスク50とからなる。
【0014】
特に電流遮断機能をするキャッププレート52はその中心部が下側に含入されてドーム57形状からなり、電流遮断ディスク50はこのドーム57形状のトップに絶縁体48を介して熔接される。また、前記キャッププレート52はその中心部にノッチが形成されて安全バルブ54を構成し、その外側にはリング形の溝56が形成されることによりその対向される面には凸部が成型されてこれが突起58を形成する。本発明の突起58はガスケットに多くの圧力を加えてキャッププレート52とカン12の上部との密閉性を向上させる。
【0015】
図2と図3はキャッププレートを成型する過程を示した図であり、図4はキャッププレートの斜視図を示している。キャッププレート52の成型過程を図面により説明すれば、先ず、プレス加工に使用されるダイ60とパンチ62を求める形態に合わせて鋳型で製作する。パンチのヘッドにノッチ形成をための突起64と、溝の形成をためのリング形突起66を形成し、これを通常的なプレスに差し込んで板材68をダイ60に置かせて打ち抜くと、キャッププレート52の中心部にノッチ70と共にコップ部が成型され、その外側に突起58が形成される。この突起58は前記絶縁体48の外側面と噛み合って絶縁体48を固定させ、半分ぐらいが前記ガスケット40により被さって密封性を向上させる。
【0016】
図5と6は本発明のキャッププレートの他の実施例を示している。キャッププレート52の中心を基準で同一な距離ほど離れた位置に図5と図6に示したような多数の溝72を形成して対向面に多数の突起74が形成されるようにして絶縁体48を固定させることができる。即ち、キャッププレート52の一側面に突出された突起74は内側に位置する絶縁体を位置固定させるようになる。
【0017】
【発明の効果】
以上のような本発明は従来の問題点を実質的に解消している。即ち、キャップアセンブリの電流遮断機能をするキャッププレートを打ち抜いて成型する時にプレスのパンチに突起を形成して加工するので、キャッププレートの一側面に溝が形成されるようにし、その対向される面に突起を突出して突起の内側に絶縁体が固定されるようにするので、キャップアセンブリの組立過程でベンディングする過程を省略することができて生産性向上を図り、突出された突起がガスケットと半分程度が接触された状態でカンの開口がクリンピングされることに従って密着範囲を広げてカンの密封性も向上させる効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従う二次電池のキャップアセンブリ構造を部分的に示した側断面図である。
【図2】キャッププレートを成型する第1の過程を示す図である。
【図3】キャッププレートを成型する第2の過程を示す図である。
【図4】本発明に従うキャッププレートを示す斜視図である。
【図5】本発明に従う他の実施例を示す平面図である。
【図6】図5のA−Aで示した断面図である。
【図7】従来に公知されたリチウムイオン二次電池構造を示した側断面図である。
【符号の説明】
36 カン
38 キャップアセンブリ
40 ガスケット
42 キャップカバー
44 電流制限機
48 絶縁体
50 電流遮断ディスク
52 キャッププレート
56、72 溝
58、74 突起

Claims (4)

  1. キャップカバーと、このキャップカバーの下部に形成される電流制限機と、この電流制限機の下部に形成されるキャッププレートと、絶縁体を介して前記キャッププレートに熔接される電流遮断ディスクを含み、前記キャッププレートに前記絶縁体の外周面に対応して突起を形成し、前記キャッププレートをベンディングすることなく前記絶縁体を固定させることを特徴とする二次電池のキャップアセンブリ。
  2. 前記突起はキャッププレートの下部に形成されるリング形の突起を含むことを特徴とする請求項1に記載の二次電池のキャップアセンブリ。
  3. 前記突起はキャッププレートの下部に円周に沿って形成される多数の突起を含むことを特徴とする請求項1に記載の二次電池のキャップアセンブリ。
  4. 前記突起はその半分の以上がガスケットと接触して電池の密封効果を向上させることを特徴とする請求項1に記載の二次電池のキャップアセンブリ。
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