CN104953075A - 二次电池 - Google Patents

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Abstract

一种二次电池，包括：包括第一电极、第二电极以及在第一电极和第二电极之间的隔板的电极组件；电连接到第一电极的第一引线接线片；电连接到第二电极的第二引线接线片；将电极组件、第一引线接线片和第二引线接线片容纳在其中的壳体，壳体的顶部具有开口；封闭壳体的开口的盖板；以及在壳体的内底部上的底部保持器，内底部面对壳体的顶部，底部保持器包括与壳体的内底部不接触的非接触区域。

Description

二次电池
相关申请的交叉引用
2014年3月28日递交到韩国知识产权局的名称为“二次电池”的韩国专利申请第10-2014-0036787号通过引用整体合并于此。
技术领域
提供一种二次电池。
背景技术
和一次电池不同，二次电池是可以被重复充电或放电的电池。低容量二次电池可以用于可携式和小型电子设备中，例如移动电话、笔记本电脑或者便携式摄像机，而高容量二次电池可以用作用于驱动混合动力车辆等的电动机的电源。
发明内容
实施例可以通过提供一种二次电池来实现，该二次电池包括：包括第一电极、第二电极以及在第一电极和第二电极之间的隔板的电极组件；电连接到第一电极的第一引线接线片；电连接到第二电极的第二引线接线片；将电极组件、第一引线接线片和第二引线接线片容纳在其中的壳体，壳体的顶部具有开口；封闭壳体的开口的盖板；以及在壳体的内底部上的底部保持器，内底部面对壳体的顶部，底部保持器包括与壳体的内底部不接触的非接触区域。
底部保持器可以包括：主体部分；以及在主体部分的纵向上与主体部分相邻的非接触区域。
底部保持器的非接触区域可以包括在主体部分沿其纵向的中间区域的相对侧上的槽。
底部保持器的非接触区域可以包括沿纵向彼此隔开的第一对槽和第二对槽，每对槽在主体部分沿其纵向的中间区域的相对侧上。
第一电极可以包括阴极，第二电极包括阳极。
第一引线接线片或第二引线接线片可以包括保险丝部分，底部保持器在壳体的内底部上的位置可以对应于保险丝部分。
保险丝部分可以在电连接到阳极的阳极端子周围。
底部保持器可以包括绝缘构件。
二次电池可以进一步包括在底部保持器和壳体的内底部之间的电解质。
实施例可以通过提供一种二次电池来实现，该二次电池包括：包括第一电极、第二电极以及在第一电极和第二电极之间的隔板的电极组件；电连接到第一电极的第一引线接线片；电连接到第二电极的第二引线接线片；将电极组件、第一引线接线片和第二引线接线片容纳在其中的壳体，壳体的顶部具有开口；封闭壳体的开口的盖板；以及在壳体的内底部上并且不完全覆盖壳体的内底部的底部保持器，内底部面对壳体的顶部。
附图说明
通过参照附图详细描述示例性实施例，对于本领域技术人员来说特征将变得显而易见，其中：
图1例示根据一个实施例的二次电池的透视图；
图2例示沿图1的线A-A'截取的剖视图；
图3例示根据一个实施例的底部保持器的透视图；
图4例示位于图1的壳体中的底部保持器的透视图；
图5例示在外部短路的情况下产生电弧碎片的位置和底部保持器的位置的透视图；和
图6例示根据一个实施例的底部保持器的透视图。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述示例性实施例。然而，示例性实施例可以以不同的形式体现，不应当被认为限于本文所提出的实施例。相反，提供这些实施例是为了使得公开完全和完整，并且将向本领域技术人员充分地传达示例性实施方式。
还将理解的是，当元件被称为在另一元件“上”时，它可以直接在另一元件上，或者也可以存在中间元件。另外，还将理解的是，当元件被称为在两个元件“之间”时，它可以是这两个元件之间的唯一元件，或者也可以存在一个或多个中间元件。
在以下描述中，相同的附图标记被用来标识贯穿不同的附图中的相同元件。为了清楚和便于描述，图中所示的元件的大小或形状可以不按比例绘制。
图1例示根据一个实施例的二次电池的透视图，图2例示沿图1的线A-A'截取的剖视图。图3例示根据一个实施例的底部保持器的透视图。参照图1、图2和图3，根据一个实施例的二次电池可包括：电极组件10；第一引线接线片31；第二引线接线片32；容纳电极组件10、第一引线接线片31和第二引线接线片32并在其顶部具有开口的壳体15；以及封闭壳体15的开口的盖板20。二次电池可包括提供在盖板20上的第一电极端子21(下文中称为“阴极端子”)和第二电极端子22(下文中称为“阳极端子”)、提供为在阴极端子21周围的外部短路部分50以及提供为在阳极端子22周围的保险丝部分60。
底部保持器70可被提供在壳体15的内底部上，内底部面对壳体的顶部。底部保持器70可提供有与壳体15的内底部不接触的非接触区域72。
底部保持器70可以包括主体部分71，例如，板形主体部分71。每个非接触区域72可以形成沿主体部分71的纵向的区域上，例如，从沿主体部分71的纵向的区域去除或移除。例如，底部保持器70的非接触区域72可具有槽的形状，槽可以通过去除(例如，移除)主体部分71沿其纵向的中间区域的相对侧的每一侧而形成，例如，底部保持器70可以不完全覆盖壳体15的内底部。在一种实施方式中，非接触区域72在主体部分71的纵向上与主体部分71相邻。
根据一个实施例的意欲电流充电或放电的电极组件10可以包括为绝缘体的隔板13以及提供在隔板13的相对侧上的第一电极11(下文中称为“阴极”)和第二电极12(下文中称为“阳极”)。电极组件10可通过将第一电极11和第二电极12放置在隔板13的相对侧且然后将阴极11、隔板13和阳极12卷绕成果冻卷形式来形成。阴极11和阳极12的每一个可以包括涂覆部分11a、12a和未涂覆部分11b、12b。涂覆部分可通过将活性物质涂敷到金属板的集流体而形成。因为活性物质没有涂敷到未涂覆部分，所以未涂覆部分可以是集流体的暴露部分。
阴极11的未涂覆部分11b可沿着卷绕的阴极11形成在阴极11的一端上。阳极12的未涂覆部分12b可沿卷绕的阳极12形成在阳极12的一端上。未涂覆部分11b和12b可分别设置在电极组件10的相对端上。
例如，壳体15可以具有长方体的形状，以限定用于将电极组件10和电解质容纳在其中的空间。连接外部和电池的内部空间的开口可以形成在长方体的一个表面中。开口可以允许电极组件10插入到壳体15中。
盖板20可以由薄钢片制成，然后安装到壳体15的开口，从而封闭壳体15。盖板20可进一步包括电解质注入口29和通风孔24。在盖板20联接到壳体15后，电解质注入口29可以允许电解质注入到壳体15中。在电解质注入后，电解质注入口29可以由密封塞27密封。
用于释放二次电池的内部压力的通风孔24可以通过通风板25封闭。如果二次电池的内部压力达到预定级别，则通风板25可被断开，通风孔24可以打开。通风板25可以具有凹痕25a，以诱导断开。
阴极端子21和阳极端子22可以被安装为穿过盖板20，并且可以电连接到电极组件10。例如，阴极端子21可电连接到电极组件10的阴极11，而阳极端子22可电连接到电极组件10的阳极12，电极组件10的极性可以经由阴极端子21和阳极端子22展现到壳体15的外部。
阴极端子21和阳极端子22在盖板20内可以具有相同的结构，将仅描述阴极端子21和阳极端子22中的一个。阴极端子21和阳极端子22在盖板20的外部可以具有不同的结构，将分别描述阴极端子21和阳极端子22。
阴极端子21、阳极端子22可包括铆接端子21a、22a；法兰21b、22b；以及端子板21c、22c。铆接端子21a、22a可以安装在盖板20的端子孔311、312中。法兰21b、22b可以一体地提供在盖板20内，并且可以以与铆接端子21a、22a一体的方式较宽地延伸。端子板21c、22c可设置在盖板20的外部，以通过铆接或焊接连接到铆接端子21a、22a。
阴极衬垫36、阳极衬垫37可分别提供在阴极端子21、阳极端子22的铆接端子21a、22a和盖板20的端子孔311、312的内表面之间，阴极端子21、阳极端子22的铆接端子21a、22a和盖板20之间的间隙可以被密封。阴极衬垫36、阳极衬垫37可以进一步在法兰21b、22b和盖板20的内表面之间延伸，法兰21b、22b和盖板20之间的间隙可进一步被密封。例如，阴极衬垫36、阳极衬垫37可以提供为围绕盖板20上的阴极端子21、阳极端子22，并可以防止电解质通过端子孔311、312泄漏。
可以提供多个电极组件10(参见图2)，电极组件10的各自阴极11可以经由阴极引线接线片31彼此电连接，其阳极12可经由阳极引线接线片32彼此电连接。在一个实施例中，二次电池可具有一个电极组件。
阴极引线接线片31、阳极引线接线片32可将阴极端子21、阳极端子22分别电连接到电极组件10的阴极11、阳极12。例如，阴极引线接线片31、阳极引线接线片32可联接到铆接端子21a、22a的下端，可以在下端进行填塞，阴极引线接线片31、阳极引线接线片32可连接到铆接端子21a、22a的下端并由法兰21b、22b支撑。
阴极绝缘构件41、阳极绝缘构件42可提供在阴极引线接线片31、阳极引线接线片32与盖板20之间，阴极引线接线片31、阳极引线接线片32可以与盖板20电绝缘。阴极绝缘构件41、阳极绝缘构件42可在其一侧联接到盖板20，并且可在其另一侧围绕阴极引线接线片31、阳极引线接线片32、铆接端子21a、22a和法兰21b、22b，连接结构可以被稳定。
下面将描述和端子板21c相关的外部短路部分50。参照图2，外部短路部分50可包括短路接线片51和短路构件53，短路接线片51和短路构件53可彼此隔开或根据内部压力引起短路。
短路接线片51可以电连接到阴极端子21的铆接端子21a，并且可以设置在盖板20的外部，绝缘构件38插入在短路接线片51与盖板20之间。绝缘构件38可以提供在短路接线片51与盖板20之间，短路接线片51可以与盖板20电绝缘。例如，盖板20可以与阴极端子21电绝缘。
短路接线片51和端子板21c可以放置在铆接端子21a的上端上，并且可以在上端进行填塞。短路接线片51和端子板21c可以联接到铆接端子21a的上端，短路接线片51和端子板21c可以紧固并支撑在盖板20上，绝缘构件38插入在短路接线片51、端子板21c与盖板20之间。
短路构件53可以安装在盖板20的短路孔23中。短路接线片51可连接到阴极端子21，然后可以朝短路构件53延伸。短路接线片51和短路构件53可以在短路孔23中彼此面对，并可以产生分隔状态(参见实线)或短路状态(参见虚线)。
当二次电池的内部压力上升时，短路构件53可以从图2的实线所示的状态变形到由虚线所示的状态，并且可与短路接线片51接触。短路接线片51可以电连接到盖板20，并可以维持电极组件10的短路状态。在短路的情况下，高电压电流可以在阴极端子21和阳极端子22之间通过短路接线片51和短路构件53瞬间放电。保险丝部分60可以在连接电极组件10与阴极端子21、阳极端子22的放电线路上熔化和断开。
当保险丝部分60被熔化和断开时，在断开处可产生电弧。电弧碎片可落到壳体的内底部，并且壳体的内底部可被熔化和损坏。形成为具有与壳体的内底部相同的形状并提供在壳体的内底部上的底部保持器可防止组装二次电池时在注入电解质期间壳体的内底部和底部保持器之间聚集的电解质被电极组件吸收。
根据一个实施例的二次电池可以去除底部保持器70沿其纵向的中间区域的相对侧，例如，非接触区域72可以形成在底部保持器70沿其纵向的相对侧，可以允许在壳体15的内底部中聚集的电解质流畅地流动，例如，可以防止电解质不被电极组件吸收。例如，底部保持器70可包括：板形主体部分71以及通过去除(例如，移除)主体部分71沿其纵向的中间区域的相对侧而形成的槽状非接触区域72。
非接触区域72可以形成在底部保持器70的除了在保险丝部分60中产生的电弧引起的电弧碎片可落下并因此可熔化壳体15的区域之外的区域上，例如，从该区域去除或移除。这将参照图4和图5详细描述。
底部保持器70的每个非接触区域72可用作在壳体15的内底部中聚集的电解质可以流动通过的通道。因此，电极组件10可流畅地吸收电解质，可以防止二次电池的性能下降。
图4例示位于图1的壳体中的底部保持器的透视图，图5例示在外部短路的情况下产生电弧碎片的位置和底部保持器的位置的透视图。参照图4和图5，由于二次电池被重复充电和放电，在壳体15中可产生过多热量或电解质可被分解。由于热的产生或电解质的分解，二次电池的内部压力可上升。内部压力的增加可导致二次电池着火或爆炸。
为了防止二次电池由于内部压力的增加而着火或爆炸，壳体15可提供有外部短路部分50(参见图2)。当二次电池的内部压力增加时，外部短路部分50可引起在二次电池外部电极组件10(参见图2)的阴极和阳极之间的短路。如果外部短路部分50被操作，则高电流可放电，电极组件10的充电程度可降低。高电流可放电，连接电极组件10与电极端子21、22的放电线路上的薄弱处可以被熔化和断开。
为了在外部短路或过充电的情况下有效地断开放电线路，二次电池可具有引线接线片31、32上的连接电极端子21、22与电极组件10的保险丝部分60。当保险丝部分60被熔化和断开且然后断开部分之间的间隔窄时，在断开部分可产生电弧B。在二次电池中产生的电弧B可与电解质反应，可引起起火或爆炸，并且可降低二次电池的安全性。
尽管保险丝部分60可提供为在阴极端子21或阳极端子22周围，但是在一个实施例中保险丝部分60(参见图2)可以提供为在阳极端子22周围。例如，保险丝部分60可以提供在阳极引线接线片32上，保险丝部分60可在由外部短路部分50的操作而高电压电流放电时被熔化和断开。
保险丝部分60可在阳极引线接线片32的预定位置处需要孔(未示出)，并可以具有比可没有孔的阳极引线接线片32更小的截面面积(例如，横截面面积)。保险丝部分60可以由当在电极组件10中发生短路然后高电流可流到阳极引线接线片32时产生的热量熔化，壳体15和盖板20中的每一个和电极组件10之间的电流流动可中断。
根据一个实施例，设置在壳体15的内底部上的底部保持器70可形成在当产生电弧B时壳体15可被电弧碎片80熔化的位置处上，在外部短路的情况下可防止壳体15的内底部被电弧碎片80损坏。例如，壳体15的内底部上的底部保持器70的位置可以对应于保险丝部分60，例如，位于保险丝部分60之下。
例如，底部保持器70可包括可与壳体15的内底部接触的板形主体部分71以及可以提供在主体部分71沿其纵向的位置处并且与壳体15的内底部不接触的非接触区域72。底部保持器70的非接触区域72可以包括通过去除(例如，移除)主体部分71沿其纵向的中间区域的相对侧形成的槽。
底部保持器70的主体部分71的两端可与壳体15的内底部接触，并可以支撑位于壳体15中的电极组件10。通过去除(例如，移除)主体部分71沿其纵向的中间区域的相对侧形成的非接触区域72的每一个可以用作允许电解质流动的通道。
例如，由于底部保持器70与壳体15的内底部不完全接触，电解质可聚集在其间。底部保持器70可提供有非接触区域72，可以防止电解质聚集(例如，截留)在壳体15的内底部中。底部保持器70可形成为绝缘构件，并且可与电极组件绝缘。
图6例示根据一个实施例的底部保持器的透视图。参照图6，类似于前述实施例，根据一个实施例的底部保持器90可包括与壳体15的内底部不接触的非接触区域92和93。
例如，底部保持器90可包括板形主体部分91以及可形成在主体部分91沿其纵向的预定位置处的非接触区域92和93。例如，底部保持器90的非接触区域92和93可以为通过去除(例如，移除)主体部分91沿其纵向的中间区域的相对侧形成的第一对槽和第二对槽，第一对槽和第二对槽彼此隔开预定距离。
底部保持器90的所去除(例如，移除)的区域，即四个非接触区域92和93，可以允许电解质流畅流动。提供在非接触区域92和93之间的支撑部分94可增强底部保持器90的刚性。这样的构造可有助于支撑电极组件10。
根据一个实施例的底部保持器90的非接触区域92和93可以防止电解质在壳体15的内底部中聚集(例如，截留)，可以允许电极组件10更容易地吸收电解质，并且可以防止二次电池的性能下降。
作为总结和回顾，高输出二次电池可使用非水电解质呈现高能量密度。高输出二次电池可以通过串联连接多个二次电池制成，并且可以用来驱动需要高功率的设备(例如，电动车辆)的电动机。
二次电池可包括电极组件、壳体、盖板和电极端子。电极组件可以具有隔板以及提供在隔板的相对侧上的阳极和阴极。壳体可以将电极组件容纳在其中。盖板可封闭壳体的开口。电极端子可以被安装为穿过盖板，并可以电连接到电极组件。
当在二次电池中发生大电流的放电或过充电时，连接电极组件和电极端子的线路上的电薄弱部分可被熔化和断开。为了有效地断开线路，二次电池可在其中具有保险丝部分。
提供一种二次电池，其中设置在壳体的底部上的底部保持器的预定部分可移除，可以防止电解质在壳体的内底部和底部保持器之间聚集(例如，截留)。
还提供一种二次电池，其中底部保持器可以形成在壳体的在外部短路的情况下来自保险丝部分的电弧碎片可落在其上的底部上，可以防止壳体被熔化。
根据实施例，可防止电解质在壳体的内底部和底部保持器之间聚集(例如，截留)，可以允许电极组件流畅地吸收电解质，并且可以防止二次电池的性能下降。
底部保持器可以提供在壳体的内底部上对应于电弧碎片落下的位置，可以防止壳体熔化，并且可以抑制对壳体的内底部的损坏。
在本文中已经公开示例实施例，尽管采用特定的术语，但它们仅以一般和描述性的意义被使用并将被解释，而不是为了限制的目的。在一些情况下，正如自递交本申请时起对本领域普通技术人员将变得明显的那样，结合特定实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用，或可以和结合其它实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用，除非有相反的明确表示。因此，本领域技术人员将理解，在不背离如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对形式和细节进行各种改变。

Claims (10)

1.一种二次电池，包括：
包括第一电极、第二电极以及在所述第一电极和所述第二电极之间的隔板的电极组件；
电连接到所述第一电极的第一引线接线片；
电连接到所述第二电极的第二引线接线片；
将所述电极组件、所述第一引线接线片和所述第二引线接线片容纳在其中的壳体，所述壳体的顶部具有开口；
封闭所述壳体的所述开口的盖板；和
在所述壳体的内底部上的底部保持器，所述内底部面对所述壳体的顶部，
所述底部保持器包括与所述壳体的所述内底部不接触的非接触区域。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述底部保持器包括：
主体部分；和
在所述主体部分的纵向上与所述主体部分相邻的所述非接触区域。
3.根据权利要求2所述的二次电池，其中所述底部保持器的所述非接触区域包括在所述主体部分沿其纵向的中间区域的相对侧上的槽。
4.根据权利要求2所述的二次电池，其中所述底部保持器的所述非接触区域包括沿所述纵向彼此隔开的第一对槽和第二对槽，每对槽在所述主体部分沿其纵向的中间区域的相对侧上。
5.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述第一电极包括阴极，所述第二电极包括阳极。
6.根据权利要求5所述的二次电池，其中：
所述第一引线接线片或所述第二引线接线片包括保险丝部分，并且
所述底部保持器在所述壳体的所述内底部上的位置对应于所述保险丝部分。
7.根据权利要求6所述的二次电池，其中所述保险丝部分在电连接到所述阳极的阳极端子周围。
8.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述底部保持器包括绝缘构件。
9.根据权利要求1所述的二次电池，进一步包括在所述底部保持器和所述壳体的所述内底部之间的电解质。
10.一种二次电池，包括：
包括第一电极、第二电极以及在所述第一电极和所述第二电极之间的隔板的电极组件；
电连接到所述第一电极的第一引线接线片；
电连接到所述第二电极的第二引线接线片；
将所述电极组件、所述第一引线接线片和所述第二引线接线片容纳在其中的壳体，所述壳体的顶部具有开口；
封闭所述壳体的所述开口的盖板；和
在所述壳体的内底部上并且不完全覆盖所述壳体的所述内底部的底部保持器，所述内底部面对所述壳体的顶部。
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