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公開番号2025100750
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2025067678,2023547306
出願日2025-04-16,2022-11-24
発明の名称電極端子の固定構造、それを含むバッテリー、バッテリーパック及び自動車
出願人エルジーエナジーソリューションリミテッド
代理人個人,個人
主分類H01M 50/567 20210101AFI20250626BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電極端子の固定構造、それを含むバッテリー、バッテリーパック及び自動車を提供する。
【解決手段】電極端子の固定構造は、一側に開放端部が備えられ、他側に貫通孔が形成された底部が備えられた電池ハウジングと、前記底部に固定される電極端子と、前記電極端子と底部との間に介在された端子ガスケットと、を含む。前記電極端子は、前記貫通孔の断面よりも小さい断面を有して前記貫通孔に挿入されたネック部と、前記ネック部の一側端部に連結され、前記貫通孔の断面よりも大きい断面を有して前記底部の一面に沿って延長されたヘッド部と、前記ネック部の他側端部に連結され、前記底部の他面から前記電池ハウジングの軸方向に沿って延長された突出部と、前記突出部から遠心方向に延長された拡径部と、前記突出部の軸方向端部に設けられた先端面と、を備え、前記拡径部は前記突出部の外周面に物理的に結合される締結部材である。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
一側に開放端部が備えられた側壁、及び前記側壁の他側に一体的に連結されて貫通孔が形成された底部が備えられた電池ハウジングと、
前記底部に固定される電極端子と、
前記電極端子と前記底部との間に介在された端子ガスケットと、
を含む電極端子の固定構造であって、
前記電極端子は、
前記貫通孔の断面よりも小さい断面を有して前記貫通孔に挿入されたネック部と、
前記ネック部の一側端部に連結され、前記貫通孔の断面よりも大きい断面を有して前記底部の一面に沿って延長されたヘッド部と、
前記ネック部の他側端部に連結され、前記底部の他面から前記電池ハウジングの軸方向に沿って延長された突出部と、
前記突出部から遠心方向に延長された拡径部と、
前記突出部の軸方向端部に設けられた先端面と、
を備え、
前記拡径部は、前記電池ハウジングの中心軸と垂直方向に切断した断面の直径が前記貫通孔の直径よりも大きく、
前記底部の外側面が前記電極端子と反対極性を有し、
前記先端面に集電体が結合されている、電極端子の固定構造。
続きを表示（約 790 文字）【請求項２】
前記拡径部は、前記突出部の外周面に物理的に結合された締結部材である、請求項１に記載の電極端子の固定構造。
【請求項３】
前記突出部の外周面には、円周方向に沿って形成されて求心方向に凹んだ締結溝が設けられ、
前記締結部材は、前記締結溝に嵌められて固定される、請求項２に記載の電極端子の固定構造。
【請求項４】
前記締結溝は雄ネジ山の形状を有し、前記締結部材は前記雄ネジ山と締結される雌ネジ山が形成されたナットである、請求項３に記載の電極端子の固定構造。
【請求項５】
前記締結溝はＯ字型溝であり、前記締結部材は前記Ｏ字型溝に嵌められるＣ字型リングである、請求項３に記載の電極端子の固定構造。
【請求項６】
前記底部に面する前記締結部材の表面は、半径方向の外側に向かって前記底部から徐々に遠くなる側壁面を含む、請求項３に記載の電極端子の固定構造。
【請求項７】
前記締結部材が前記締結溝に結合された状態であるとき、前記側壁面は前記電池ハウジングの底部に向かって前記端子ガスケットを圧着する、請求項６に記載の電極端子の固定構造。
【請求項８】
前記端子ガスケットと前記電池ハウジングの底部との間の界面に形成された第１シーリングコーティング層をさらに含む、請求項１に記載の電極端子の固定構造。
【請求項９】
前記締結部材と前記端子ガスケットとの間の外部露出界面を覆う第２シーリングコーティング層をさらに含む、請求項２に記載の電極端子の固定構造。
【請求項１０】
前記第２シーリングコーティング層は、前記端子ガスケットと前記底部との間の外部露出界面を覆う、請求項９に記載の電極端子の固定構造。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極端子の固定構造、それを含むバッテリー、バッテリーパック及び自動車に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【０００２】
本出願は、２０２１年１１月２４日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１６３４５７号及び２０２２年７月７日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２２－００８３９０５号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
製品群毎の適用性が高く、高いエネルギー密度などの電気的特性を有する二次電池は、携帯用機器だけでなく、電気的駆動源によって駆動する電気自動車（ＥＶ：ＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ：ＨｙｂｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ：Ｐｌｕｇ－ｉｎＨＥＶ）などに普遍的に適用されている。以下、電気自動車はＥＶ、ＨＥＶ、ＰＨＥＶなどを含む概念で使用される。
【０００４】
このような二次電池は、化石燃料の使用を画期的に減少させるという一次的な長所だけでなく、エネルギーの使用による副産物が全く発生しないという点で環境にやさしく、エネルギー効率向上のための新たなエネルギー源として注目されている。
【０００５】
現在、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池などの二次電池が広く使用されている。このような二次電池の作動電圧は約２．５Ｖ～４．５Ｖである。したがって、これよりも高い出力電圧が求められる場合、複数のバッテリーを直列に接続してバッテリーパックを構成する。また、バッテリーパックに求められる充放電容量に合わせて、複数のバッテリーを並列に接続してバッテリーパックを構成することもある。したがって、バッテリーパックに含まれるバッテリーの個数及び電気的接続形態は、求められる出力電圧及び／又は充放電容量によって多様に設定され得る。
【０００６】
一方、二次電池の種類としては、円筒形、角形及びパウチ型バッテリーが知られている。円筒形バッテリーの場合、正極と負極との間に絶縁体である分離膜を介在し、これを巻き取ってゼリーロール（ｊｅｌｌｙ－ｒｏｌｌ）型の電極組立体を形成し、これを電解質とともに電池ハウジングの内部に挿入して電池を構成する。そして、正極及び負極のそれぞれの無地部にはストリップ状の電極タブが連結され、電極タブは電極組立体と外部に露出する電極端子との間を電気的に接続させる。参考までに、正極端子は電池ハウジングの開放口を密封する密封体のキャップであり、負極端子は電池ハウジングである。
【０００７】
しかし、このような構造を有する従来の円筒形バッテリーによれば、正極無地部及び／又は負極無地部と結合されるストリップ状の電極タブに電流が集中されるため、抵抗が大きくて発熱が多く、集電効率が良くないという問題がある。
【０００８】
１８６５や２１７０のフォームファクタを有する小型円筒形バッテリーにおいては、抵抗と発熱が大した問題にならない。しかし、円筒形バッテリーを電気自動車に適用するためフォームファクタを増加させる場合、急速充電過程で電極タブの周辺で多量の熱が発生しながら円筒形バッテリーが発火する問題が発生し得る。
【０００９】
このような問題を解決するため、ゼリーロール型の電極組立体の上端及び下端にそれぞれ正極無地部及び負極無地部が位置するように設計し、このような無地部に集電体を溶接して集電効率が改善された構造を有する円筒形バッテリー（いわゆる、タブレス（ｔａｂ－ｌｅｓｓ）円筒形バッテリー）が提示されている。
【００１０】
図１～図３は、タブレス円筒形バッテリーの製造過程を示した図である。図１は電極の構造を示し、図２は電極の巻取工程を示し、図３は無地部の折曲面に集電体が溶接される工程を示している。図４は、タブレス円筒形バッテリーを長手方向（Ｙ軸）に切断した断面図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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