CN103370812B - 二次电池 - Google Patents

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Abstract

为增加电池容量和高能量密度，明确地在具有优异的安全性的大容量二次电池的有限内部电池空间内执行安全阀的操作，以快速排出电池内所产生的气体。本发明是电池容量为100Ah或更高且具有开裂阀（10）的高容量二次电池，开裂阀（10）以其开启压力为0.2～1.5MPa的值的方式形成。设置有开裂阀（10）的区域（安全阀区域）具有以每1Ah的电池容量具有0.025～0.066cm2面积的方式配置的开裂阀（10）。

Description

二次电池
技术领域
本发明涉及具有安全阀的二次电池。
背景技术
近年来，考虑到环境问题，以锂离子电池为代表的二次电池已不仅应用到移动对象例如混合电动车(HEV)、电动车(EV)、叉式升降机和挖掘机，还应用到工业目的例如不间断电源(UPS)和太阳能发电所产生电力的存储。随着二次电池使用的扩展，寻求提高二次电池的容量和能量密度。除了提高二次电池的性能，二次电池的安全性也成为重要的问题。二次电池的实例包括镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池。由于镉有毒，用镍氢电池或锂离子电池来替换镍镉电池。在现有的二次电池中，锂离子二次电池特别适用于提高能量密度，且目前正在积极开发。
镍氢电池和锂离子二次电池包括，具有金属集流部件和形成于金属集流部件的表面上的负极活性材料层的负极，保持电解质的隔板，以及具有金属集流部件和形成于金属集流部件的表面上的正极活性材料层的正极，作为其主要构成元件。镍氢电池具有用于正极的镍氧化物和用于负极的贮氢合金。锂离子二次电池具有用于正极的锂金属氧化物和用于负极的碳材料例如石墨。
从电池结构的角度而言，二次电池被大致分为具有卷绕型电极组的卷绕型二次电池和具有堆叠型电极组的堆叠型二次电池，在卷绕型二次电池中，具有带状形状的负极、隔板和正极卷绕成涡旋状，且在堆叠型二次电池中，具有矩形形状的负极、隔板和正极交替布置。通常，具有矩形形状的负极、隔板和正极交替布置的堆叠型二次电池比卷绕型二次电池更适用于提高单位体积的能量密度，该卷绕型二次电池包括更大的并不有助于发电的空间体积，例如用于卷绕具有带状形状的负极、隔板和正极的轴芯。这是因为堆叠型二次电池不需要卷绕用的轴芯，并且容易使外部输出用的正极端子和负极端子形成在电池壳的同一表面上，因而包括较小的并不有助于发电的空间体积。
在这样的二次电池中，容纳电极组的电池壳体的开口部被具有外部输出用的正极端子和负极端子的盖板紧密地密封。在相关技术中，通常通过在用盖板密封电池壳体之前，将外部输出用的正极和负极端子与包括负极、隔板和正极的电极组电连接而组装这样的二次电池。外部输出用的正极端子和负极端子各自包括端子体和形成于端子体基部处的端子基部。暴露于电池壳外部的各端子的部分被称为“端子体”，且容纳在电池壳中的各端子的部分被称为“端子基部”。通常，各端子的端子基部与电极组电连接。之后，将通过组装设置于盖板的外部输出用的正极端子和负极端子以及电极组而形成的一体结构容纳在电池壳体中。然后，经绝缘部件将盖板安装到电池壳体的开口部。在电池壳中，构成电极组的隔板、正极和负极用电解质浸渍。
根据相关技术的这种类型的二次电池设置有安全阀以提高电池的安全性。作为根据相关技术包括安全阀的二次电池的实例，专利文件1提出一种卷绕型二次电池，其中设置有安全阀的区域(以下称为“安全阀区域”)的面积为0.15～1.2cm2/电池容量(Ah)。专利文件2提出一种卷绕型二次电池，其中在卷绕芯空间中布置排气管，并且其中基于电池容量、电池的充电控制用最大电压和电池的横截面积而规定安全阀区域的面积。专利文件3描述了电池容量为100Ah的电池的实施方式，其中卷绕型电极容纳在矩形电池壳中，并且其中布置有直径为30mm的开裂阀。
相关技术文件
专利文件
专利文件1：JP06-187957A
专利文件2：JP2007-73212A
专利文件3：JP2007-220508A
发明内容
技术问题
具有高电池容量的电池在出现异常时产生大量的气体，因此需要面积较大的安全阀区域。如果安全阀区域的面积对于电池容量而言太小，则待排出到电池壳外部的气体量可能对于所产生气体的量而言太小。因此，即使开启安全阀电池壳的内压也可能不停止升高，这可能导致电池壳自身的破损。此外，由于在较高的内压下出现破损，破损的冲击等对周围环境产生较大的影响。因此，理想的是在电池容量变大时提高安全阀区域的面积，并在适当的内压下释放气体。
而且，为了在具有高电池容量的电池中抑制放电过程中的温度升高，需增加导电部件例如正极和负极的外部输出端子的尺寸。这是因为具有高电池容量的电池在较高的电流下放电，因此在导电部件例如正极和负极的外部输出端子处产生更多的热量，从而使电池的容许安全温度与实际电池温度之间的余量(margin)降低，除非导电部件的电阻降低。因此，增加安全阀和导电部件的尺寸连同增加二次电池的容量变得有必要。
另一方面，为了增加能量密度，需尽可能地降低电池体积，并尽可能地降低电力生成元件以外的组件(即安全阀和例如端子的导电部件)的尺寸。因此，同时增加具有高电池容量的电池的容量和能量密度牵涉到对于安全阀和例如端子的导电部件的尺寸的矛盾需求。特别地，对于具有100Ah或更高的高电池容量的电池，该电池存储大量能量，因此理想的是电池应当紧凑，且安全阀应当尽可能地大，以快速排出所产生的气体。然而，如果安全阀区域的面积过大，大气中的空气可能在安全阀打开时流进电池壳中，从而促进电极和电解质的燃烧。此外，在安全阀区域的面积较大时，安全阀可能更容易受电池的内压而变形，这可能使安全阀对抗破损的强度降低，且在一些情况下可能导致安全阀在正常使用状态下例如在初始充电过程中打开。因此，尽管希望大的安全阀区域面积，但对于电池容量存在适当值的安全阀区域面积。
通常，在具有带状形状的负极、隔板和正极的堆叠体被卷绕成涡旋状的卷绕型电极组中，电极间产生的气体通过电极间的间隙，沿卷绕轴的纵向排出。因此，安全阀布置在位于具有轴的卷绕芯的纵向上的电池壳的盖子中或电池壳体的周壁中。因此，在根据专利文件2的二次电池中，通过在卷绕轴的位置处布置排气管并规定排气管的横截面积来平稳排出气体而没有电池破裂。然而，其中具有矩形形状的负极、隔板和正极交替布置的堆叠型电极组没有卷绕芯。因此，与具有卷绕型电极组的二次电池相比，在根据专利文件2的二次电池中可能未设置气体流动空间例如排气管，致使难以保证气体从电极组排出的空间。专利文件1提出一种二次电池，其中安全阀区域的面积为0.15～1.2cm2/电池容量(Ah)。然而，当使用这种技术时，如果安全阀区域是圆形区域，具有高电池容量的电池(例如电池容量为100Ah的电池)需要43.7mm～123.6mm的较大直径的安全阀。在具有用于正极和负极的外部输出端子的盖板中设置如此大直径的安全阀导致盖板的尺寸增加和单位体积的能量密度降低。
在专利文件3描述的实施方式中，电池容量为100Ah的电池中的安全阀的直径为30mm，且安全阀区域的面积为0.07cm2/电池容量(Ah)。在专利文件3中，安全阀设置在电池壳体的周壁中，并且需在电池壳体的其上布置有正极端子和负极端子的盖板以外的部分形成孔等，这使成本增加。还需在布置安全阀的电池壳表面和布置外部端子的电池壳表面的外部的周围提供气体释放空间或布线空间。然而，在专利文件3中，安全阀和外部输出用端子布置在电池壳的不同壁面上。因此，需在电池壳的两个表面的周围提供自由空间，其相比于安全阀和外部端子布置在同一表面的情形显著地制约电池的安装等等。而且，在根据专利文件3的二次电池中，如在根据专利文件1的二次电池中那样，在具有外部输出端子的盖板中设置如此大直径的安全阀导致盖板的尺寸增加和单位体积的能量密度降低。
在根据专利文件1～3的二次电池的卷绕型电极组中，具有带状形状的正极和负极卷绕成涡旋状，因此，在出现异常时产生的气体沿卷绕芯在一个轴向上流动。相反，在堆叠有具有矩形形状的正极和负极的堆叠型电极组中，气体可从电池壳中所容纳的电池组在四个方向上流动。因此，如果使用堆叠型电极组，期望更迅速地排出气体。
因此，在保证安全性的同时进一步提高能量密度需要更精确地限定安全阀区域的面积。发明人对具有100Ah或更高的高电池容量的多种高电池容量-堆叠型二次电池进行研究，并已发现可以将单位电池容量的安全阀区域面积进一步降低至合适值，同时保证安全性。
本发明的目的是提供具有高电池容量和高能量密度的电池，其通过在开启安全阀时更可靠地排出电池中所产生的气体而在安全性上更佳。
问题的解决方案
本发明改进包括电池壳、电极组、外部正极端子部、外部负极端子部和一个或多个安全阀的二次电池。电池壳包括具有开口部的电池壳体和配置为覆盖开口部的盖板。电极组包括多个正极和多个负极。正极和负极隔着各自保持电解质的隔板交替堆叠。电极组容纳在电池壳体中。外部正极端子部设置在盖板处，并与电极组中的多个正极电连接。外部负极端子部设置在盖板处，并与电极组中的多个负极电连接。在盖板的一个或多个预定的安全阀区域中形成一个或多个安全阀。在本发明中，一个或多个安全阀区域相对于每1Ah的电池容量占0.025～0.066cm2的面积。这使得可以提供具有高电池容量的二次电池，即使安全阀的面积对于电池容量而言较小，其也把出现异常(例如过充电或短路)时所产生的气体平稳地排出到电池壳外部，从而确保提高的安全性。
优选地，一个或多个安全阀与电极组的堆叠方向垂直地布置。这允许在电极组的电极之间产生的气体通过电极间的空间，从而在垂直于堆叠方向的方向上排出。因此，可以提供通过平稳排出气体而确保提高的安全性的二次电池。
考虑电池壳的焊接强度等，该一个或多个安全阀的开启压力优选在0.2～1.5MPa的范围内。这使得可以提供如下的二次电池，其通过不允许该一个或多个安全阀因初始充电引起的电池内压升高而打开，但允许该一个或多个安全阀在电池壳的焊接部因电池的内压在出现异常例如过充电时升高而破损之前打开或裂开，来确保提高的安全性。
本发明特别适合于应用到电池容量为100Ah或更高的二次电池。根据本发明，可以提供电池容量为100Ah或更高的大容量二次电池，其通过允许大量的所产生气体平稳地排出并防止由于电池壳的内压升高所导致的电池破损，来确保提高的安全性，因为一个或多个安全阀在出现异常(例如过电压)时打开或裂开。
在具有高电池容量的二次电池中，先前讨论的一个或多个安全阀的开启压力优选在0.2～0.75MPa的范围内。通过使开启压力的范围相比于先前讨论的开启压力的优选范围缩窄至0.2～0.75MPa的范围，可以提供如下的二次电池，即使电池壳的焊接部的强度波动至例如约两倍，其也通过允许一个或多个安全阀在电池壳的焊接部破损之前可靠地打开，来确保提高的安全性。
本发明的效果
根据本发明，可以提高具有大容量和高能量密度的安全的二次电池，其通过一个或多个安全阀的开启而允许电池内所产生的气体可靠且安全地排出到电池外部。
附图说明
图1是根据本发明的实施方式的电池的剖视透视图。
图2是从盖板方向所观察的根据本发明实施方式的电池的俯视图。
图3是从盖板方向所观察的根据本发明实施方式的电池的俯视图。
附图标记的说明
1 电池壳
2 电池壳体
3 盖板
4 电极组
5 片体(tab)
6 正极端子部
7 螺母
8 负极端子部
9 螺母
10 开裂阀
11 阀元件
13 开裂槽
具体实施方式
为了确保二次电池的安全性，电池设置有例如安全阀的安全机构。如果由于例如过充电的不当使用或杂质混入引起的短路而在具有高能量密度和高电池容量(100Ah或更高)的锂离子二次电池中出现破裂、火情等，可能造成比先前的锂离子二次电池更大的损害。因此，对于具有高能量密度和高电池容量的锂离子二次电池，需将内部能量释放到电池外部以防止在异常情况例如热失控出现时的破裂或火情。安全阀发挥能量释放作用，且需要确定规格，例如设置有安全阀的区域(安全阀区域)的面积和适用于电池容量和电池结构的开启压力。
下面将参照附图详细地说明根据本发明实施方式的二次电池。
图1是根据本发明实施方式的电池容量为100Ah的堆叠型锂离子二次电池的部分剖视透视图。图2是从盖子方向所观察的图1的二次电池的俯视图。图3是从盖子方向所观察的根据本发明另一实施方式的电池容量为100Ah的堆叠型锂离子二次电池的俯视图，该二次电池具有两个安全阀。
在图1所示的实施方式中，电池壳1包括具有开口部的电池壳体2和配置为覆盖开口部的盖板3。电池壳体2和盖板3各自是由SUS 304不锈钢板形成。例如从机械强度的方面而言，电池壳体2和盖板3的材料优选是金属材料例如铝和不锈钢。然而，电池壳2和盖板3的材料并不局限于金属材料，并且电池壳2和盖板3例如可以由不被电解质侵蚀的树脂形成，例如氟树脂、聚乙烯、聚丙烯、环氧树脂、聚缩醛(POM)、聚醚醚酮(PEEK)。由树脂制成的电池壳与由金属制成的电池壳相比因材料的低密度而具有轻质的优点。同时，由树脂制成的电池壳具有强度差的缺点，且具有低导热性从而提供较差的散热。可使用玻璃纤维等来强化由树脂制成的电池壳以提高强度。强化纤维的实例除了玻璃纤维，还包括碳纤维和强度更高的聚酰胺树脂纤维。
堆叠型电极组4容纳在电池壳体2中。电极组4包括多个正极、多个负极和设置在正极与负极之间且各自保持非水电解质的隔板。电极组4的尺寸例如宽度以及堆叠的多个正极和多个负极的数量由所需的电池容量确定。从盖板3中开口的注液孔注入电解质。注液孔被注液塞14紧密地密封。电池壳1具有长方体形状，以容纳具有长方体形状的电极组4。与其中具有带状形状的正极、隔板和负极卷绕成圆柱形以容纳在圆柱形电池壳中的卷绕型二次电池相比，堆叠型二次电池没有卷绕用的轴芯等，从而有利地提供较高的单位体积能量密度。
多个片体(tab)5从电极组4的多个正极延伸，并与由铝制成且固定于盖板3的背面侧的正极集流部件连接。正极集流部件整体设置有配置为液密性地穿过盖板3的正极端子部6。正极端子部6经绝缘树脂制成的衬垫或垫料(packing，未示出)固定于盖板3以确保气密性。这样还确保盖板3与端子部之间的绝缘性。在正极端子部6的远端形成有螺纹。将螺母7在螺纹上旋紧以形成正极输出端子。多个片体从电极组4的多个负极延伸，并与由铜制成且固定于盖板3的背面侧的负极集流部件连接。负极集流部件整体设置有配置为液密性地穿过盖板3的负极端子部8。负极端子部8与正极端子部6一样经衬垫等固定在盖板3上。在负极端子部8的远端形成有螺纹。将螺母9在螺纹上旋紧以形成负极输出端子。电极组4的片体5的数量由电池容量确定。容量为数十至数百Ah的锂离子二次电池具有数十至数百个片体。在示出实施方式的附图中，例如如图1中可见，仅示意性地示出一个片体5，以便于说明捆在一起的多个片体。通过超声焊接将片体5和导电部件相互固定。
正极侧的导电部件由正极集流部件(未示出)、正极端子部6、螺母7等构成。负极侧的导电部件由负极集流部件(未示出)、负极端子部8、螺母9等构成。更具体地，导电部件是指起电连接作用的副导电部件，例如用于正极和负极的外部输出端子(正极端子部6和负极端子部8)、接合至片体5的片体熔接板(负极集流部件和正极集流部件)、对外部输出端子按压片体熔接板(集流部件)的按压板以及金属紧固部件(例如螺母、垫圈和螺栓)。正极端子部6和负极端子部8各自大致分成暴露于电池壳1的外部的端子体部和容纳在电池壳1中的端子基部。如果片体5的数量较大，可使用多个副导电部件(未示出)通过分组超声焊接将导电部件接合至片体5。可通过旋锻(swaging)、卷曲(crimping)等代替超声焊接使片体5和导电部件相互电连接。
如图1所示，盖板3设置有用于让正极端子部6和负极端子部8通过的孔，以允许正极端子部6和负极端子部8经密封部件(未示出)、绝缘部件(未示出)以及紧固部件例如螺母7和9而固定于盖板3。理所当然的是，盖板3与导电部件之间的连接不限于此，且盖板3和导电部件的一部分可通过模制等而与彼此整体形成。导电部件与盖板3电绝缘。
盖板3设置有通孔3A，其形成为容纳形成安全阀的开裂阀10。开裂阀10包括由SUS 304不锈钢制成的阀元件11。可以通过将阀元件11的背面的外周部重叠在环部件(未示出)上并通过激光焊接将环部件焊接至阀元件11来形成开裂阀10。如图1所示，阀元件11以合适的图案形成有开裂槽13。并不必然设置开裂槽。通过将开裂阀10激光焊接至盖板3背面的位于通孔3A的开口部周围的部分而使其固定，开裂阀10安装在通孔3A中。
在根据实施方式的具有100Ah或更高的高电池容量的二次电池中，开裂阀形成为使得安全阀(开裂阀)的开启压力在0.2～1.5MPa的范围内。此外，开裂阀10配置为使得设置有该开裂阀10的区域(安全阀区域)相对于每1Ah的电池容量占据0.025～0.066cm2的面积。
如图2所示，如果如在实施方式中那样设置一个开裂阀10以形成安全阀，则该一个开裂阀10布置在盖板3的中线上。通过蚀刻在由不锈钢制成的薄圆板中形成开裂槽13而形成开裂阀10。在预定的压力下，开裂阀10在开裂槽13处裂开而沿着开裂槽13打开。在开裂阀10中形成槽的方法并不局限于蚀刻，并且可以通过加压、激光加工或切割来形成槽。
对盖板3设置形成安全阀的开裂阀的方法并不局限于根据实施方式的那些，且可以通过例如直接对盖板3切割或加压来机械地形成开裂阀10。开裂阀10的材料并不局限于不锈钢，且可以选自例如铝和镍的金属、例如氟树脂、聚乙烯和聚丙烯的树脂化合物以及不透水且与盖板3的材料相同或可容易地与之接合的材料。在该实施方式中，开裂阀10的开裂槽13具有X形的槽图案。然而，开裂槽13可以以任何其它的图案形成，只要开裂阀10在预定的压力下裂开即可。
当电池的内压因电池内所产生的气体升高而变得高于开裂阀10的耐受压力时，开裂阀10沿着开裂槽13裂开或打开，且电池内的气体通过安全阀被释放到电池壳1的外部。开裂阀10布置在与电极组4中电极堆叠的堆叠方向垂直的方向上，以使产生的气体经由安全阀通过电极层间的空间从而平稳地排出。
图3是从盖板3'的方向所观察的具有两个安全阀(开裂阀10')的电池的平面图。一个开裂阀10'布置在两个盖子区域的各个中，该两个盖子区域由连接两个导电部件各自中心的线(定义为分割线PL)分割。两个开裂阀10'具有相同的面积。设置多个(两个)开裂阀10'使设置有一个开裂阀的区域(每一安全阀的安全阀区域)的面积减小。与具有一个安全阀的电池相比，这样在安全阀的安装位置上提供更大的自由度，并使安全阀的总面积增加。而且，如果在具有100Ah或更高的电池容量的高容量二次电池中设置两个安全阀，开裂阀10'形成为使得安全阀(开裂阀)的开启压力在0.2～1.5MPa的范围内。此外，两个开裂阀10'配置为使得设置有两个开裂阀10'的区域(安全阀区域)相对于每1Ah的电池容量占据0.025～0.066cm2的面积。
表1示出从后面将讨论的对实施例1～7和比较例1～5进行的过充电测试得到的评价结果。在实施例1～7和比较例1～5中，形成电极组的正极、负极和隔板的材料相同。改变形成电极组4的电极的数量以使电池容量变化。所使用的安全阀(开裂阀)的直径和数量示于表1中。如果设置一个安全阀(开裂阀10)，则安全阀布置在盖板3的中心，如图2所示。如果设置两个安全阀(开裂阀10)，则安全阀(开裂阀10')具有相同面积，且分别布置在由定义为分割线PL的连接两个导电部件各自中心的线所分割的盖子区域中，如图3所示。其它部件的材料和测试环境对于所有样品是相同的。
在过充电测试中，在对完全充电状态下的电池施加0.5C的电流时观察电池的行为。如果在安全阀(开裂阀)以外的部分观察到破损，则提供“X”符号。如果未在安全阀(开裂阀)以外的部分观察到破损，则提供“○”符号。如果安全阀在正常使用状态下工作，也提供“X”符号，其中在正常使用状态下电池的内压低，例如在初始充电过程中或在出现热失控之前。
如果开启安全阀时的压力即开启压力在0.2～0.75MPa的范围内，则提供符号符号“○”与符号间的差异如下。电池壳体2与盖板3彼此焊接，且因在电池壳体2与盖板3之间的装配等中的尺寸误差而引起的焊接深度的波动，存在焊接强度的波动。因此，安全因子被设定为2，以对焊接强度确保更高的安全性。即，理想的是开启压力应设定为使得焊接强度对应于安全阀开启压力的上限的2倍。焊接强度为1.5MPa。在电池内压低的正常状态下(例如初始充电过程中)的电池的内压估计为0.1MPa或更低。因此，理想的是开启压力应在约0.2MPa的下限至0.75MPa的上限的范围内。对开启压力符合该范围的电池提供符号
如表1中比较例1～3所示，当安全阀的总面积(安全阀区域的面积)与电池容量的比值(S/C)低于0.025cm2/Ah时，在安全阀(开裂阀)以外的部分观察到破损。在比较例1和2中，电池壳在安全阀工作之前破损。估计电池壳破损是因为安全阀(开裂阀)在1.6MPa或2.0MPa的高压下工作，该高压高于电池壳焊接表面破损的压力。在比较例3中，安全阀在低于比较例1和2的1.0MPa压力下工作，且安全阀在比电池壳会破损的压力更低的压力下工作。由于电池容量为200Ah，其是实施例1～3以及比较例1和2中电池容量(为100Ah)的2倍，然而，安全阀区域的面积或开裂阀的直径对容量而言较小。因此，认为电池壳在安全阀(开裂阀)打开一段时间之后破损，其中例如端子和电极组的电池组件堵塞电池壳。在观察测试后的电池时，在电池壳的焊接部分和盖子附近电池壳侧面的部分中存在破损。
如比较例4和5所示，当安全阀的总面积(安全阀区域的面积)与电池容量的比值(S/C)不低于0.07cm2/Ah时，在过充电测试中出现热失控之前观察到安全阀(开裂阀)的工作。在此事件中，安全阀(开裂阀)在低于0.2MPa的压力工作。
另一方面，如实施例1～7所示，当安全阀的总面积(安全阀区域的面积)与电池容量的比值(S/C)等于或高于0.025cm2/Ah且等于或低于0.066cm2/Ah时，安全阀正常工作以迅速排出所产生的气体，并且在安全阀以外的部分中没有发现破损。此外，从表1发现，如果开启压力在0.2～0.75MPa的范围内(在实施例2、4、5、6和7中)，通过将安全阀的总面积(安全阀区域的面积)与电池容量的比值(S/C)设置在0.032cm2/Ah或更高至0.066cm2/Ah或更低的范围内来保持高安全性(由符号表示)。
如上已描述的，本发明可应用于具有大容量的堆叠型二次电池，且特别适合应用于电池容量为100Ah或更高的电池。电池的用途未被限制，且根据本发明的电池适合于需要大容量电池的应用中，不仅包括移动对象例如混合动力车(HEV)、电动车(EV)、叉式升降机和挖掘机，还包括工业应用例如不间断电源(UPS)和太阳能发电所产生电力的存储。
工业实用性
根据本发明，可以提供具有大容量的二次电池，其通过快速将在例如过充电或短路的异常情况发生时所产生的气体排出到电池壳外部来确保提高的安全性。

Claims (7)

1.一种具有100Ah或更高的高电池容量的二次电池，包括：
电池壳，包括具有开口部的电池壳体和配置为覆盖所述开口部的盖板；
电极组，包括多个正极和多个负极，其中所述正极和所述负极隔着各自保持电解质的隔板交替堆叠，所述电极组容纳在所述电池壳体中使得电极的堆叠面面向所述盖板；
正极端子部，设置在所述盖板处并与所述电极组中的所述多个正极电连接；
负极端子部，设置在所述盖板处并与所述电极组中的所述多个负极电连接；以及
一个或多个安全阀，由所述盖板的一个或多个预定的安全阀区域中设置的一个或多个开裂阀形成，其中：
所述一个或多个开裂阀形成为使得所述一个或多个安全阀的开启压力在0.2～1.5MPa的范围内；且
所述一个或多个安全阀区域相对于每1Ah的电池容量占据0.025～0.066cm2的面积。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中：
所述一个或多个开裂阀形成为使得所述一个或多个安全阀的开启压力在0.2～0.75MPa的范围内；且
所述一个或多个安全阀区域相对于每1Ah的电池容量占据0.032～0.066cm2的面积。
3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中：
在所述盖板中形成一个或多个通孔，与所述一个或多个安全阀区域对应；且
所述一个或多个开裂阀各自由板部件和形成在所述板部件中的开裂槽构成，所述板部件比所述盖板更薄并固定于所述盖板从而堵塞所述一个或多个通孔。
4.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中
所述一个或多个安全阀各自具有在与所述盖板的一个或多个安全阀区域对应的所述盖板的一个或多个部分中形成的开裂槽。
5.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中
所述一个或多个开裂阀朝向所述盖板的外侧打开。
6.一种二次电池，包括：
电池壳，包括具有开口部的电池壳体和配置为覆盖所述开口部的盖板；
电极组，包括多个正极和多个负极，其中所述正极和所述负极隔着各自保持电解质的隔板交替堆叠，所述电极组容纳在所述电池壳体中；
正极端子部，设置在所述盖板处并与所述电极组中的所述多个正极电连接；
负极端子部，设置在所述盖板处并与所述电极组中的所述多个负极电连接；以及
一个或多个安全阀，形成在所述盖板的一个或多个预定的安全阀区域中，其中：
所述一个或多个安全阀区域相对于每1Ah的电池容量占据0.025～0.066cm2的面积；
所述一个或多个安全阀与所述电极组的堆叠方向垂直地布置；
所述一个或多个安全阀的开启压力在0.2～1.5MPa的范围内；且
所述电池容量为100Ah或更高。
7.根据权利要求6所述的二次电池，其中
所述一个或多个安全阀的开启压力在0.2～0.75MPa的范围内。
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