CN102280596B - 二次电池 - Google Patents

二次电池 Download PDF

Info

Publication number
CN102280596B
CN102280596B CN201110163161.9A CN201110163161A CN102280596B CN 102280596 B CN102280596 B CN 102280596B CN 201110163161 A CN201110163161 A CN 201110163161A CN 102280596 B CN102280596 B CN 102280596B
Authority
CN
China
Prior art keywords
plate
marginal portion
secondary cell
reversing part
groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201110163161.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102280596A (zh
Inventor
卞相辕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Samsung SDI Co Ltd
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Samsung SDI Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH, Samsung SDI Co Ltd filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of CN102280596A publication Critical patent/CN102280596A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102280596B publication Critical patent/CN102280596B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/463—Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/578—Devices or arrangements for the interruption of current in response to pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/20—Pressure-sensitive devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

一种二次电池，包括：外壳，所述外壳包括开口；电极组件，所述电极组件被设置在所述外壳的内部空间中；和短路构件，所述短路构件包括第一板和靠近该第一板设置的第二板，所述第一板具有倒转部分和边缘部分，所述倒转部分朝向所述外壳的内部空间突出，所述边缘部分包括：固定部分，被固定到所述开口的周界；和凹槽，位于所述边缘部分的面向所述内部空间的表面中，所述凹槽的至少一部分与所述开口的所述周界重叠。

Description

二次电池
技术领域
各实施例涉及一种二次电池。
背景技术
可再充电或二次电池可以被反复充电和放电。内部具有一个单元电池的低容量电池组例如可以被用于各种便携式紧凑型电子设备，比如移动电话或可携式摄像机。具有例如数十个连接在一起的单元电池的大容量电池组例如可以被用作用于比如混合动力电动车辆等中的电机驱动的动力源。
发明内容
实施例致力于一种二次电池，包括：外壳，所述外壳包括开口；电极组件，所述电极组件被设置在所述外壳的内部空间中；和短路构件，所述短路构件包括第一板和靠近该第一板设置的第二板，所述第一板具有倒转部分和边缘部分，所述倒转部分朝向所述外壳的所述内部空间突出，所述边缘部分包括：固定部分，被固定到所述开口的周界；和凹槽，位于所述边缘部分的面向所述内部空间的表面中，所述凹槽的至少一部分与所述开口的所述周界重叠。
所述固定部分可以为焊接部分。
所述凹槽可以为矩形。
所述凹槽可以随着远离所述内部空间而逐渐变窄。
所述凹槽可以为三角形或梯形。
所述凹槽可以与所述固定部分横向分离。
所述凹槽可以靠近所述固定部分。
所述凹槽可以不与所述固定部分重叠。
整个所述凹槽可以与所述开口的所述周界重叠。
所述凹槽可以由所述边缘部分的内部部分和所述边缘部分的外部部分限制，所述边缘部分的所述内部部分在所述倒转部分与所述边缘部分的所述外部部分之间，所述边缘部分的所述外部部分在所述凹槽与所述固定部分之间，并且所述边缘部分的所述内部部分可以接触所述外壳。
所述开口的所述周界可以包括台阶，并且所述边缘部分可以与所述台阶重叠。
所述凹槽的横向范围可以完全与所述台阶重叠。
所述凹槽可以由所述边缘部分的内部部分与所述边缘部分的外部部分限制，所述边缘部分的所述内部部分在所述倒转部分与所述边缘部分的所述外部部分之间，并且所述边缘部分的所述内部部分接触所述台阶。
所述外壳可以包括壳体和盖组件，所述开口可以位于所述盖组件中，并且所述第一板可以被固定到所述盖组件。
所述二次电池可以包括第一端子和第二端子，所述第二板被电连接到所述第一端子，并且所述第一板被电连接到所述第二端子，并且所述倒转部分可以被配置为当所述外壳的所述内部空间到达预定压力时倒转，所述倒转部分被配置为当所述倒转部分倒转时电接触所述第二板。
所述第一端子和第二端子可以为相反极性的充电端子，所述第一端子和第二端子通过当所述倒转部分倒转时所述第二板与所述倒转部分之间的电接触而被短路。
所述倒转部分和所述第二板中的至少一个包括朝向所述倒转部分和所述第二板的另一个延伸的突起，所述突起被配置为实现所述倒转部分与所述第二板之间的电接触。
所述第二板可以包括位于所述倒转部分上方的孔，所述孔被配置为增加所述倒转部分与所述第二板之间的电接触面积。
所述倒转部分可以被配置为当所述外壳的所述内部空间到达预定压力时倒转，所述第一板可以密封所述外壳中的所述开口，即使所述倒转部分由于所述预定压力而倒转时仍然保持该密封，并且所述二次电池可以进一步包括通气板，该通气板被配置为当所述外壳内的压力到达至少与所述预定压力一样大的压力时从所述外壳内部排出压力。
另一实施例致力于一种车辆，包括：动力源，所述动力源为所述车辆提供动力；和至少一个二次电池，被配置为向所述动力源提供电力，所述至少一个二次电池中的每一个包括：外壳，所述外壳包括开口；电极组件，所述电极组件被设置在所述外壳的内部空间中；和短路构件，所述短路构件包括第一板和靠近该第一板设置的第二板，所述第一板具有倒转部分和边缘部分，所述倒转部分朝向所述外壳的内部空间突出，所述边缘部分包括：固定部分，被固定到所述开口的周界；和凹槽，位于所述边缘部分的面向所述内部空间的表面中，所述凹槽的至少一部分与所述开口的所述周界重叠。
附图说明
通过参照附图详细描述各示例实施例，以上及其他特征和优点对于本领域技术人员而言将变得更加明显，其中：
图1示出根据第一示例实施例的二次电池的立体图；
图2示出沿图1的A-A’线截取的剖视图；
图3A示出图2的部分“B”的局部放大图；
图3B示出图3A的部分“C”的局部放大图；
图3C示出处于倒转状态的图2所示的短路板；
图4A示出根据第二示例实施例的二次电池的短路板的放大图；
图4B示出图4A的部分“D”的局部放大图；
图5A示出根据第三示例实施例的二次电池的短路板的放大图；
图5B示出图5A的部分“E”的局部放大图；
图6A示出根据第四示例实施例的二次电池的短路板的放大图；
图6B示出图6A所示的短路板被倒转的状态；以及
图7示出根据第五实施例的包括二次电池的车辆的示意图。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图更充分地描述各示例实施例；然而，这些示例实施例可以不同形式体现，并且不应该被解释为限于本文所陈述的各实施例。相反，这些实施例被提供使得本公开彻底和完整，并将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。
在附图中，为了图示清楚，尺寸可能被夸大。还应该理解的是，当元件被称为位于另一元件“上”时，其能够直接位于该另一元件上，或还可存在中间元件。进一步，应该理解的是，当元件被称为位于另一元件“下方”时，其能够直接在下方，并还可存在一个或多个中间元件。另外，还应该理解的是，当元件被称为位于两个其他元件“之间”时，其能够是该两个其他元件之间的唯一元件，或还可存在一个或多个中间元件。相似的附图标记自始至终指代相似的元件。
实施例涉及一种二次电池。该二次电池可以包括具有倒转部分的第一短路板，该倒转部分被配置为在预定条件下，例如当因特别是二次电池的过充电等而产生高内压时倒转。该二次电池还可以包括第二短路板，该第二短路板被配置为当倒转部分发生倒转时与倒转部分短路。凹口可以被形成在第一短路板的边缘部分的底面。该底面可以邻接于盖板。边缘部分可以将倒转部分联接到盖板。位于第一短路板的周界处的焊接部分可以将第一短路板固定到盖板。在实施方式中，沿着第一短路板的整个周界可以存在连续焊接部，并且该焊接部可以密封第一短路板与盖板的分界面。
凹口可以被形成为与焊接部分分离。因此，可以为倒转部分提供倒转操作期间的柔性，从而允许倒转部分易于在期望的内压水平下执行倒转操作。由此倒转操作可以被更加精确且更加准确地执行。
在实施例中，二次电池可以包括位于第二短路板的对应于倒转部分的区域处的孔和/或突起，从而当倒转部分执行倒转操作时减小接触阻力，并允许倒转部分与第二短路板更好地电接触。
现在将描述根据第一示例实施例的二次电池100的结构。
图1示出根据第一示例实施例的二次电池100的立体图，图2示出沿图1的A-A’线截取的剖视图，图3A示出图2的部分“B”的局部放大图，图3B示出图3A的部分“C”的局部放大图，图3C示出处于倒转状态的图2所示的短路板。
参见图1至3C，根据第一示例实施例的二次电池100可以包括电极组件110、第一集电板120、第二集电板130、壳体140、盖组件150和短路构件160。
电极组件110例如可以通过卷绕或折叠包括薄板或箔形状的第一极板111、第二极板112和介于第一极板111与第二极板之间的隔板113的层叠结构来形成。第一极板111可以是正极板而第二极板112可以是负极板。在另一实施方式中，第一极板111可以是负极板而第二极板112可以是正极板。
第一极板111可以通过在由例如铝(Al)的金属箔制成的第一电极集电体上涂覆第一电极活性物质，例如过渡金属氧化物来形成。第一极板111可以包括未涂覆有第一电极活性物质的第一电极未涂覆部分111a。第一电极未涂覆部分111a可以提供第一极板111与连接到第一极板111的各元件之间的电流路径。
第二极板112可以通过在由例如镍(Ni)或铜(Cu)的金属箔制成的第二电极集电体上涂覆第二电极活性物质，例如石墨或碳材料来形成。第二极板112可以包括未涂覆有第二电极活性物质的第二电极未涂覆部分112a。第二电极未涂覆部分112a可以提供第二极板112与第二极板112的外部之间的电流路径。
位于第一极板111与第二极板112之间的隔板113可以防止第一极板111与第二极板112之间的电短路同时允许锂离子的移动。隔板113可以由例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或PE与PP的复合膜形成。
第一集电板120可以由导电材料，例如铝形成，并可以接触第一电极未涂覆部分111a(突出到电极组件110的一端)，以被电连接到第一极板111。
第一集电板120可以包括联接部分121和弯曲部分122。联接部分121可以是板状并可以接触第一电极未涂覆部分111a。联接部分121可以被电连接到第一电极未涂覆部分111a，以提供允许第一电极未涂覆部分111a被连接到外部的电路径。
弯曲部分122可以是从联接部分121以大致90度弯曲的板，并可以被安装在电极组件110的上部与盖组件150之间。弯曲部分122可以包括形成于其中的端子孔122a。端子孔122a可以形成在弯曲部分122的一侧，以为第一电极端子152提供空间。
第二集电板130可以由导电材料，例如镍形成，并可以接触第二电极未涂覆部分112a(突出到电极组件110的另一端)，以被电连接到第二极板112。第二集电板130可以包括联接部分131和弯曲部分132。弯曲部分132可以包括端子孔132a，以为第二电极端子153提供空间。第二集电板130的联接部分131、弯曲部分132和端子孔132a可以具有与第一集电板120的联接部分121、弯曲部分122和端子孔122a基本相同的构造和功能，因此其重复解释将被省略。
壳体140可以由例如导电金属比如铝、铝合金或镀镍钢形成，并可以是具有大致矩形平行六面体形状的棱柱形。壳体140可以限定开口，电极组件110、第一集电板120和第二集电板130通过该开口被放置到壳体140中。在图2中，壳体140与盖组件150被相互联接；开口对应于盖组件150的上周界部分。壳体140可以在其内表面处具有绝缘体，使得壳体140与电极组件110、第一集电板120、第二集电板130和盖组件150绝缘。壳体140可以用作具有例如阴极极性的电极。
二次电池100可以具有包括带有联接于其上的盖组件150的壳体140的外壳。二次电池100可以包括盖板151、第一电极端子152、第二电极端子153、垫圈154和螺母155。另外，盖组件150可以包括塞156、通气板157、连接板158、上绝缘构件159a和下绝缘构件159b。
盖板151可以密封壳体140的开口并可以由与壳体140相同的材料形成。盖板151可以包括电解液注入孔151a和通气孔151b。电池外壳可以具有短路孔(或开口)151c。短路孔151c可以形成在盖板151中。
第一电极端子152可以穿过盖板151的一侧并可以被电连接到第一集电板120。第一电极端子152可以形成为柱形。螺纹可以形成在柱形第一电极端子152的超过盖板151暴露的上部的外周界上。法兰152a可以形成在柱形第一电极端子152的位于盖板151下方的下部上，以防止第一电极端子152从盖板151脱落或从盖板151拉出。第一电极端子152的位于法兰152a以下的部分可以被装配到第一集电板120的端子孔122a中。第一电极端子152可以被电连接到盖板151。
第二电极端子153可以穿过盖板151的另一侧并可以被电连接到第二集电板130。第二电极端子153可以具有与第一电极端子152基本相同的构造。因而，其细节将不再重复。第二电极端子153可以与盖板151绝缘。
垫圈154可以由绝缘材料形成，并可以被设置在第一电极端子152和第二电极端子153中的每一个与盖板151之间。垫圈154可以密封第一电极端子152和第二电极端子153中的每一个与盖板151之间的间隙。垫圈154可以防止外部湿气渗透到二次电池100中和/或防止注入到二次电池100中的电解液泄露。
螺母155可以与形成在第一电极端子152和第二电极端子153中的每一个中的螺纹接合，并可以将第一电极端子152和第二电极端子153中的每一个固定到盖板151上。
塞156可以密封盖板151的电解液注入孔151a。通气板157可以被安装在盖板151的通气孔151b中。通气板157可以包括被配置为在预置压力下被打开的凹口157a。
连接板158可以被配置为使得第一电极端子152被装配到盖板151与第一电极端子152之间的部分中。连接板158可以通过螺母155被保持为与盖板151和垫圈154紧密接触。连接板158可以将盖板151与第一电极端子152相互电连接。
上绝缘构件159a可以被配置为使得第二电极端子153被装配到盖板151与第二电极端子153之间的部分中。上绝缘构件159a可以紧密接触盖板151和垫圈154。上绝缘构件159a可以将盖板151与第二电极端子153相互电绝缘。
下绝缘构件159b可以被设置在第一集电板120和第二集电板130中的每一个与盖板151之间，以防止其间发生电短路。
短路构件160可以被安装在盖组件150的上部。当二次电池100的内压由于例如过充电而大于参考压力时，短路构件160可以引起短路以中断充电电流的流动。在实施方式中，短路构件160引起短路的参考压力可以小于通气板157的凹口157a打开的预置压力。
短路构件160可以包括第一和第二短路板161和162，二者均可以由导电性材料制成，第二短路板162靠近第一短路板161设置。第一短路板161可以覆盖盖板151的短路孔151c。第一短路板161可以被电连接到盖板151。第一短路板161可以由例如铝形成。
倒转部分161a可以被形成为具有关于壳体140向内凸的形状，即倒转部分161a的中央部分可以相对于倒转部分161a的周界部分朝向电池的内部空间突出，例如图3A所示。当二次电池100的内压大于参考压力时，第一短路板161可以倒转为向上凸的形状，因而被电连接到第二短路板162。
第一短路板161可以形成为倒转板，该倒转板包括被形成为向下凸(在倒转之前)的倒转部分161a和待固定在短路孔151c的边缘处的边缘部分161b。在实施方式中，盖板151中的短路孔151c的周界可以具有凸缘或台阶151d。在另一实施方式中，盖板151可不具有台阶。第一短路板161的边缘部分161b可被放置在台阶151d中，或者说与台阶151d重叠。在实施方式中，台阶151d可以具有与边缘部分161b的厚度基本相同的深度，使得第一短路板161的上表面大致与盖板151的上表面共面。倒转部分161a可以覆盖盖板151的短路孔151c，并可以密封短路孔151c。
倒转部分161a可以具有预定程度的弹性，并可以当壳体140的内压超过参考压力时倒转。在正常状态中，倒转部分161a可以被电连接到盖板151但与第二短路板162分离因而与第二短路板162电绝缘。然而，当倒转部分161a倒转时，倒转部分161a的上部可以与第二短路板162电接触，从而将盖板151与第二短路板162相互电连接。
利用连接到第一电极端子152的盖板151和连接到第二电极端子153的第二短路板162，因而，在倒转部分161a倒转并导致倒转部分161a与第二短路板162之间接触时，第一电极端子152和第二电极端子153可以被相互电连接。因而，在第一电极端子152和第二电极端子153处的充电操作可以被终止，从而防止壳体140的内压进一步增大，由此保护二次电池100内压潜在的危险性增大。
边缘部分161b可以形成在倒转部分161a的边缘处。边缘部分161b可以被用于将倒转部分161a固定到盖板151。即使当倒转部分161a倒转时，边缘部分161b可以牢固地固定倒转部分161a。在实施方式中，第一短路板161可以密封短路孔151c并且即使在倒转后也保持密封。
边缘部分161b可以具有将其固定到盖板，例如短路孔151c的周界的固定部分。例如，焊接部分161c可以被形成在邻接盖板151的边线处。焊接部分161c可以通过例如脉冲焊接、或通过比脉冲焊接具有更高焊接强度的连续焊接来形成。用于形成焊接部分161c的焊接过程可以从盖板151与边缘部分161b相互接触的边线的顶端开始执行。因此，焊接部分161c可以被配置使得焊接部分161c的宽度在边线的顶端处相对较大，并随着远离顶端而逐渐变窄。焊接部分161c可以具有倒三角形状。
边缘部分161b可以具有凹槽以提供柔性。例如，凹口161d可以被形成在边缘部分161b的底面上，该底面面向内部空间，并且凹口161d的至少一部分与短路孔151c的周界重叠。凹口161d可以被形成在邻接盖板151的边缘部分161b的内部处。在实施例中，凹口可以具有矩形横截面。凹口161d可以减小边缘部分161b的底面与盖板151之间的接触面积。边缘部分161b可以在倒转期间对倒转部分161a提供柔性，从而允许倒转部分161a在二次电池100达到预定水平的内压时易于倒转，这可以最终增加二次电池100的可靠性。
凹口161d可以位于形成焊接部分161c的区域之外。焊接部分161c可以在其上部具有相对较大的宽度并在其下部具有相对较小的宽度(参见例如图3B，从边缘部分161b的横截面观察示出焊接部分161c)。另外，凹口161d可以被形成为从边缘部分161b的底面指向边缘部分161b的内部，即凹口161d可以被形成为边缘部分161b的下侧中的凹槽。或者说，凹口161d由边缘部分161b的内部部分与边缘部分161b的外部部分限制，边缘部分161b的内部部分在倒转部分161a与边缘部分161b的外部部分之间，边缘部分161b的外部部分在凹口161d与焊接部分161c之间，并且边缘部分161b的内部部分接触外壳，具体而言接触台阶151d。凹口161d可以同时在竖直和水平方向上与焊接部分161c分离。也就是，凹口161d靠近焊接部分161c，并不与焊接部分161c重叠。另外，整个凹口161d与短路孔151c的周界重叠，并且凹口161d的横向范围完全与台阶151d重叠。因此，凹口161d可以避免与焊接部分161c几何干涉或使用于形成焊接部分161c的焊接过程复杂化。相反地，当凹口161d在倒转部分161a的倒转操作期间移动时，其不会与焊接部分161c相干涉或受到焊接部分161c的妨碍。因此，凹口161d可以对倒转部分161a提供独立于焊接部分161c的柔性。
第二短路板162可以被形成以接纳通过其中的第二电极端子153。第二短路板162可以与盖板151分离并可以延伸以覆盖短路孔151c的上部。第二短路板162可以被电连接到第二电极端子153。第二短路板162可以具有平坦的顶面和底面。第二短路板162可以由例如铜形成。
如上所述，在根据第一示例实施例的二次电池100中，凹口161d可以被形成在第一短路板161的底面上，第一短路板161的边缘部分邻接于盖板151上，并且凹口161d可以被形成为与焊接部分161c分离，以在倒转操作期间对倒转部分161a提供柔性，从而允许倒转部分161a易于在期望水平的内压下执行倒转操作。
图4A示出根据第二示例实施例的二次电池的短路构件260的放大图，图4B示出图4A的部分“D”的局部放大图。
二次电池可以包括与上述二次电池100的对应元件相同的电极组件、第一集电板、第二集电板、壳体和盖组件。因此，其细节将不再重复。具有与第一实施例的部分相同的构造和功能的部分由相同的附图标记表示，以下描述将主要着重于不同点。
根据第二实施例，二次电池可以包括图4A和4B所示的短路构件260。短路构件260可以形成在盖组件150的上部。短路构件260可以当二次电池的内压大于预定或参考压力时引起短路。
短路构件260可以包括第二短路板162，第二短路板162与先前的实施例的对应元件在构造和操作方面相同。
短路构件260可以包括第一短路板161。第一短路板161可以包括倒转部分161a和边缘部分161b。倒转部分161a与上述对应元件在构造和操作方面相同。边缘部分161b可以具有形成在邻接于盖板151上的边线处的焊接部分161c。另外，边缘部分161b可以具有形成在边缘部分161b的邻接于盖板151上的底面上的凹口261d。
凹口261d可以形成为在边缘部分161b的内部具有随着远离内部空间而逐渐变窄的横截面，例如梯形横截面。梯形形状可以被形成使得其底侧(沿着边缘部分161b的底面定位)相对较长并且其顶侧(位于边缘部分161c内部)相对较短。相反，焊接部分161c的宽度可以在边缘部分161b的顶端相对较大并随着远离边缘部分161b的顶端而逐渐变窄。因而，凹口261d可以被形成为偏离焊接部分161c以不接触焊接部分161c，由此防止在焊接过程期间几何干涉。另外，凹口261d的尺寸可以被调整为具有期望的尺寸，而与焊接部分161c无关。进一步，通过增加凹口261d的底侧的长度，在倒转期间可以为倒转部分161a提供更大的柔性。
图5A示出根据第三示例实施例的二次电池的短路构件360的放大图，图5B示出图5A的部分“E”的局部放大图。
二次电池可以包括与上述二次电池100的对应元件相同的电极组件、第一集电板、第二集电板、壳体和盖组件。因此，其细节将不再重复。具有与第一实施例的部分相同的构造和功能的部分由相同的附图标记表示，以下描述将主要着重于不同点。
根据第三实施例，二次电池可以包括图5A和5B所示的短路构件360。短路构件360可以包括第二短路板162，第二短路板162与第一示例实施例的对应元件在构造和操作方面相同。
短路构件360可以包括第一短路板161。第一短路板161可以包括倒转部分161a和边缘部分161b。倒转部分161a与第一示例实施例中的对应元件在构造和操作方面相同。边缘部分161b可以具有形成在邻接于盖板151上的边线处的焊接部分161c。另外，边缘部分161b可以具有形成在边缘部分161的邻接于盖板151上的底面上的凹口361d。
凹口361d可以被形成为在边缘部分161b的内部具有三角形横截面。三角形形状可以被形成使得其底侧沿着边缘部分161b的底面定位并且其顶点形成在边缘部分161b的内部。因而，凹口361d可以形成为偏离焊接部分161c以不接触焊接部分161c，由此防止在焊接过程期间几何干涉。另外，凹口361d的尺寸可以被调整为具有期望的尺寸，而与焊接部分161c无关。进一步，通过增加凹口361d的底侧的长度，在倒转期间可以为倒转部分161a提供更大的柔性。
图6A示出根据第四示例实施例的二次电池的短路构件460的放大图，图6B示出图6A所示的短路板被倒转的状态。
二次电池可以包括与上述二次电池100的对应元件相同的电极组件、第一集电板、第二集电板、壳体和盖组件。因此，其细节将不再重复。具有与第一实施例的部分相同的构造和功能的部分由相同的附图标记表示，以下描述将主要着重于不同点。
根据第四实施例，二次电池可以包括图6A和6B所示的短路构件460。短路构件460可以包括第一短路板161，第一短路板161可以具有以上关于第一至第三示例实施例所描述的任何构造。参见图6A，短路构件460还可以包括第二短路板462。
第二短路板462可以包括形成在对应于第一短路板161的倒转部分161a的区域处的孔462a和突起462b中的一个或两个。当由于第一短路板161与第二短路板462之间接触而发生短路时，孔462a可以用于将电流的流动保持在均匀的水平。在这点上，电阻可能在第一短路板161与第二短路板462之间的接触面积处升高。在这种情况下，孔462a可增大第一短路板161与第二短路板462之间的接触面积，从而减小第一短路板161的倒转部分161a与第二短路板462之间的接触面积处的电阻。
作为另一示例，突起462b可以被形成在与第一短路板161的倒转部分161a相对且面对第一短路板161的倒转部分161a的表面上。突起462b可以位于与刚刚描述的孔462a相同的区域中。突起462b可以减小第一短路板161与第二短路板462之间的距离。当第一短路板161的倒转部分161a倒转并与第二短路板462的突起462b接触时，突起462b可以以更加牢靠的方式使第一短路板161与第二短路板462相互接触。另外，突起462b还可以形成在倒转部分161a中且朝向第二短路板462延伸。
图7示出根据第五实施例的包括二次电池的车辆700的示意图。车辆700可以是电动车辆或混合动力车辆，例如插入式电动车、摩托车、自行车、小型摩托车等、汽油或柴油电动混合动力车、摩托车、自行车、小型摩托车等、以及此类，无论是否携带乘客或货物/设备，并且无论是否有人操控、自动控制、机器人式等。电动车辆可以使用通过由电池输出的电能来提供动力的电机。电动车辆可以使用根据实施例的一个或多个电池来提供动力，例如作为主动力源和/或备用动力源。混合动力车辆可以使用两种或多种动力源，例如内燃机和电动机，以提供动力。在另一实施方式中，内燃机可以仅被用于发电。在另一实施方式中，燃料电池例如氢气动力燃料电池可以被用于发电。
多个二次电池100可以被配置为向动力源提供电力和/或从动力源接收电力的电池组701。二次电池100或多个二次电池100可以被放置在承载装置702中，该承载装置702可以包括通气口703，以释放气体、向二次电池提供气流等。
如上所述，各实施例可以提供能够通过当壳体的内压升高时在电极之间引起短路而得到保护的电池。二次电池可以制造为各种形状，包括例如圆柱型、棱柱型等。二次电池通常通过将电极组件与电解液一起容纳在壳体中并然后将具有电极端子的盖组件联接到壳体而构成，电极组件包括用作正极板与负极板之间的绝缘体的隔板。
当由于例如过充电而产生过高的热量时，或者当电解液被分解时，内压可能增大，潜在地导致着火或爆炸。如上所述，各实施例涉及被配置为具有提高的安全性的二次电池。二次电池可以被构造为通过例如控制或排出内压并使充电操作短路来避免例如可能由过充电导致的不受控制的内压升高的问题。
电池可以包括：电极组件；壳体，容纳电极组件；盖组件，密封壳体并包括具有短路孔的盖板；第一短路板，包括倒转部分和边缘部分，倒转部分形成在短路孔中并形成为朝向壳体弯曲，并且边缘部分形成在倒转部分的边缘处并联接到盖板；和第二短路板，形成在盖板的上部以与盖板分离，从而覆盖短路孔，其中边缘部分包括形成在边缘部分的连接到盖板的底面处的凹口。
凹口可以具有比如矩形形状、梯形形状或三角形形状的横截面。凹口可与用于将边缘部分联接到盖板的焊接部分分离。第二短路板可以包括位于对应于倒转部分的区域处的孔。另外，第二短路板可以进一步包括沿着孔的边缘形成为指向倒转部分的突起。由此倒转部分与第二短路板之间的接触面积处的电阻可以被减小。
本文公开了各示例实施例，尽管采用了特定的术语，但这些术语仅以普通的和描述性的含义来使用和解释，而非为了限制的目的。因此，本领域技术人员应该理解的是，在不脱离所附权利要求中阐述的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种形式和细节上的改变。

Claims (19)

1.一种二次电池，包括： 
外壳，所述外壳包括开口； 
电极组件，所述电极组件被设置在所述外壳的内部空间中；和 
短路构件，所述短路构件包括第一板和靠近该第一板设置的第二板，所述第一板具有倒转部分和边缘部分，所述倒转部分朝向所述外壳的所述内部空间突出，所述边缘部分包括： 
固定部分，被固定到所述开口的周界；和 
凹槽，位于所述边缘部分的面向所述内部空间的表面中，所述凹槽的至少一部分与所述开口的所述周界重叠； 
其中所述开口的所述周界包括台阶，并且所述边缘部分与所述台阶重叠。 
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述固定部分为焊接部分。 
3.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述凹槽为矩形。 
4.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述凹槽随着远离所述内部空间而逐渐变窄。 
5.根据权利要求4所述的二次电池，其中所述凹槽为三角形或梯形。 
6.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述凹槽与所述固定部分横向分离。 
7.根据权利要求6所述的二次电池，其中所述凹槽靠近所述固定部分。 
8.根据权利要求6所述的二次电池，其中所述凹槽不与所述固定部分重叠。 
9.根据权利要求6所述的二次电池，其中整个所述凹槽与所述开口的所述周界重叠。 
10.根据权利要求9所述的二次电池，其中： 
所述凹槽由所述边缘部分的内部部分和所述边缘部分的外部部分限制，所述边缘部分的所述内部部分在所述倒转部分与所述边缘部分的所述外部部分之间，所述边缘部分的所述外部部分在所述凹槽与所述固定部分之间，并且 
所述边缘部分的所述内部部分接触所述外壳。 
11.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述凹槽的横向范围完全与所述台阶重叠。 
12.根据权利要求1所述的二次电池，其中： 
所述凹槽由所述边缘部分的内部部分与所述边缘部分的外部部分限制，所述边缘部分的所述内部部分在所述倒转部分与所述边缘部分的所述外部部分之间，并且 
所述边缘部分的所述内部部分接触所述台阶。 
13.根据权利要求1所述的二次电池，其中： 
所述外壳包括壳体和盖组件， 
所述开口位于所述盖组件中，并且 
所述第一板被固定到所述盖组件。 
14.根据权利要求13所述的二次电池，其中： 
所述二次电池包括第一端子和第二端子，所述第二板被电连接到所述第一端子，并且所述第一板被电连接到所述第二端子，并且 
所述倒转部分被配置为当所述外壳的所述内部空间到达预定压力时倒转，所述倒转部分被配置为当所述倒转部分倒转时电接触所述第二板。 
15.根据权利要求14所述的二次电池，其中所述第一端子和第二端子为相反极性的充电端子，所述第一端子和第二端子通过当所述倒转部分倒转时所述第二板与所述倒转部分之间的电接触而被短路。 
16.根据权利要求14所述的二次电池，其中所述倒转部分和所述第二板中的至少一个包括朝向所述倒转部分和所述第二板的另一个延伸的突起，所述突起被配置为实现所述倒转部分与所述第二板之间的电接触。 
17.根据权利要求14所述的二次电池，其中所述第二板包括位于所述倒转部分上方的孔，所述孔被配置为增加所述倒转部分与所述第二板之间的电接触面积。 
18.根据权利要求1所述的二次电池，其中： 
所述倒转部分被配置为当所述外壳的所述内部空间到达预定压力时倒转， 
所述第一板密封所述外壳中的所述开口，即使所述倒转部分由于所述预定压力而倒转时仍然保持该密封，并且 
所述二次电池进一步包括通气板，该通气板被配置为当所述外壳内部的压力到达至少与所述预定压力一样大的压力时从所述外壳内部排出压力。 
19.一种车辆，包括： 
动力源，所述动力源为所述车辆提供动力；和 
至少一个二次电池，被配置为向所述动力源提供电力，所述至少一个二次电池中的每一个为根据权利要求1至18中任一项所述的二次电池。 
CN201110163161.9A 2010-06-09 2011-06-09 二次电池 Active CN102280596B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US34420110P 2010-06-09 2010-06-09
US61/344,201 2010-06-09
US13/151,550 US8748030B2 (en) 2010-06-09 2011-06-02 Secondary battery
US13/151,550 2011-06-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102280596A CN102280596A (zh) 2011-12-14
CN102280596B true CN102280596B (zh) 2014-05-21

Family

ID=44503521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110163161.9A Active CN102280596B (zh) 2010-06-09 2011-06-09 二次电池

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8748030B2 (zh)
EP (1) EP2395593B1 (zh)
JP (1) JP5424217B2 (zh)
KR (1) KR101308209B1 (zh)
CN (1) CN102280596B (zh)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101233470B1 (ko) * 2011-01-25 2013-02-15 로베르트 보쉬 게엠베하 이차 전지
JP5729330B2 (ja) * 2012-02-21 2015-06-03 株式会社豊田自動織機 蓄電装置およびこれを搭載した車両
WO2014014026A1 (ja) 2012-07-19 2014-01-23 株式会社豊田自動織機 電流遮断装置を備えた蓄電装置
KR101666256B1 (ko) * 2013-01-09 2016-10-13 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR101666258B1 (ko) * 2013-01-23 2016-10-13 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
CN203165987U (zh) * 2013-04-09 2013-08-28 宁德时代新能源科技有限公司 锂离子电池及其过充安全保护装置用安全翻转阀
JP6107568B2 (ja) 2013-09-25 2017-04-05 トヨタ自動車株式会社 二次電池
DE112014004757B4 (de) * 2013-10-16 2017-11-23 Eagle Industry Co., Ltd. Stromunterbrechungsvorrichtung und Elektrizitätsspeichervorrichtung, die diese verwendet
KR101726909B1 (ko) * 2013-10-23 2017-04-13 삼성에스디아이 주식회사 광흡수 부재를 갖는 이차 전지
JP5910624B2 (ja) * 2013-12-26 2016-04-27 株式会社豊田自動織機 電池パック
KR102154331B1 (ko) * 2014-02-14 2020-09-09 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
US10008710B2 (en) 2014-08-04 2018-06-26 Johnson Controls Technology Company Overcharge protection assembly for a battery module
KR102299243B1 (ko) 2015-03-02 2021-09-06 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP6686286B2 (ja) * 2015-03-30 2020-04-22 三洋電機株式会社 角形二次電池及びそれを用いた組電池
CN204668368U (zh) 2015-06-11 2015-09-23 宁德时代新能源科技有限公司 动力电池顶盖结构及动力电池
KR102371192B1 (ko) * 2015-08-07 2022-03-07 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
DE102015220196A1 (de) 2015-10-16 2017-04-20 VW-VM Forschungsgesellschaft mbH & Co. KG Zellmodul zur Speicherung elektrischer Energie, Batterie und Gehäuse
MX2018007161A (es) 2015-12-14 2018-08-14 Cadenza Innovation Inc Dispositivo de desconexion de presion de perfil bajo para baterias de iones de litio.
KR102633271B1 (ko) * 2016-01-04 2024-02-05 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP6812651B2 (ja) * 2016-03-25 2021-01-13 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
KR102612062B1 (ko) 2016-06-24 2023-12-07 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
WO2018139453A1 (ja) * 2017-01-25 2018-08-02 三洋電機株式会社 二次電池
JP6859852B2 (ja) * 2017-05-31 2021-04-14 三洋電機株式会社 角形二次電池、それを用いた組電池及び車両
JP6859851B2 (ja) * 2017-05-31 2021-04-14 三洋電機株式会社 角形二次電池、それを用いた組電池及び車両
US11139522B1 (en) * 2017-12-01 2021-10-05 Brian Styles Battery assembly having a concealed power source and accessories
CN112968258B (zh) * 2018-04-23 2022-10-18 比亚迪股份有限公司 电池盖板组件、电池、电池模组、动力电池和电动汽车
CN110391364A (zh) * 2018-04-23 2019-10-29 比亚迪股份有限公司 电池盖板组件、单体电池、电池模组、动力电池和电动汽车
CN110391389B (zh) * 2018-04-23 2021-02-23 比亚迪股份有限公司 电池盖板组件、单体电池、电池模组、动力电池和电动汽车
CN110450734B (zh) * 2019-08-22 2022-04-12 奇瑞新能源汽车股份有限公司 电动汽车手动维修开关

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201282158Y (zh) * 2008-09-26 2009-07-29 宏全国际股份有限公司 电池防爆安全阀

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0562664A (ja) 1991-09-02 1993-03-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 防爆型非水二次電池
JPH07105932A (ja) 1993-10-08 1995-04-21 Sony Corp 感圧電流遮断素子及び密閉型電池
JPH08153510A (ja) 1994-11-28 1996-06-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 薄型電池用防爆封口板
FR2743452A1 (fr) 1996-01-08 1997-07-11 Accumulateurs Fixes Dispositif de securite pour generateur electrochimique
JP3853460B2 (ja) 1997-04-02 2006-12-06 松下電器産業株式会社 密閉型電池用防爆封口板およびその製造方法
KR20000009698A (ko) 1998-07-28 2000-02-15 손욱 이차전지의 전류 차단기
JP3154279B2 (ja) 1998-11-13 2001-04-09 松下電器産業株式会社 二次電池
US6342826B1 (en) * 1999-08-11 2002-01-29 Therm-O-Disc, Incorporated Pressure and temperature responsive switch assembly
KR100346387B1 (ko) 2000-09-18 2002-08-01 삼성에스디아이 주식회사 이차전지의 안전장치
KR100551396B1 (ko) * 2003-10-15 2006-02-09 삼성에스디아이 주식회사 일체형 캡조립체를 갖는 이차전지 및 일체형 캡조립체형성 방법
KR100614377B1 (ko) 2004-11-15 2006-08-21 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지
KR20090030162A (ko) 2007-09-19 2009-03-24 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
US8753765B2 (en) 2011-03-14 2014-06-17 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201282158Y (zh) * 2008-09-26 2009-07-29 宏全国际股份有限公司 电池防爆安全阀

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开平5-62664A 1993.03.12

Also Published As

Publication number Publication date
US20110305929A1 (en) 2011-12-15
EP2395593A3 (en) 2013-10-09
KR101308209B1 (ko) 2013-09-13
EP2395593B1 (en) 2014-11-05
KR20110134844A (ko) 2011-12-15
CN102280596A (zh) 2011-12-14
US8748030B2 (en) 2014-06-10
JP2011258561A (ja) 2011-12-22
JP5424217B2 (ja) 2014-02-26
EP2395593A2 (en) 2011-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102280596B (zh) 二次电池
EP2500959B1 (en) Secondary battery
KR102483338B1 (ko) 이차 전지
US8846242B2 (en) Rechargeable battery
US9118071B2 (en) Rechargeable battery
EP2348559A1 (en) Rechargeable battery
US9564626B2 (en) Rechargeable battery
CN103367688A (zh) 二次电池
US9991502B2 (en) Rechargeable battery
CN102468472A (zh) 二次电池
US20220255204A1 (en) Secondary battery
KR101666258B1 (ko) 이차 전지
US9570780B2 (en) Rechargeable battery
KR102154331B1 (ko) 이차 전지
US20240154278A1 (en) Battery cell, method and apparatus for manufacture same, battery, and power consuming device
KR20230033638A (ko) 배터리 셀 및 그의 제조방법과 제조 시스템, 배터리 및 전기장치
KR101233535B1 (ko) 이차전지
CN103325986A (zh) 二次电池
CN103165857A (zh) 二次电池
EP2477257A1 (en) Secondary battery
KR20150042618A (ko) 이차 전지
WO2023130280A1 (zh) 电池单体、电池、用电设备及电池单体的制备方法和设备
KR20230033639A (ko) 배터리 셀 및 그의 제조방법과 제조 시스템, 배터리 및 전기장치
KR20190027672A (ko) 이차 전지
KR102502554B1 (ko) 이차 전지

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SAMSUNG SDI CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SB LIMOTIVE CO., LTD.

Effective date: 20130204

Owner name: BOSCH GMBH ROBERT

Effective date: 20130204

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20130204

Address after: Gyeonggi Do, South Korea

Applicant after: Samsung SDI Co., Ltd.

Applicant after: Robert Bosch GmbH

Address before: Gyeonggi Do, South Korea

Applicant before: SB LiMotive Co., Ltd.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant