CN105556738A - 二次电池 - Google Patents

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Abstract

一种二次电池具有导电部件、电流切断装置和感压部件。所述导电部件在所述二次电池的外侧具有开口。所述电流切断装置具有与所述导电部件连接的反转板并且设置在所述二次电池的内部。所述感压部件密封所述开口，并且所述感压部件的状态根据由所述反转板和所述导电部件围出的空间的压力的上升而改变。

Description

二次电池
技术领域
本发明涉及一种二次电池，更具体地涉及一种具有电流切断装置的二次电池。
背景技术
例如，日本专利申请公报No.2012-109219(JP2012-109219A)、日本专利申请公报No.2012-110175(JP2012-110175A)、日本专利申请公报No.2011-40391(JP2011-40391A)、日本专利申请公报No.2013-101890(JP2013-101890A)和日本专利申请公报No.11-354100(JP11-354100A)中公开了一种二次电池。
发明内容
在用于二次电池的电流切断装置中，不能从电池的外部确认电流切断装置的作动/操作。因此，存在这样的问题，即在电流被切断的情况下，无法判断电流切断是电压的下降、电流切断装置的作动还是诸如短路的电池故障造成的。
为了解决上述问题而完成了本发明，并且本发明的一个目的是提供一种能够从外部确认电流切断装置是否作动的二次电池。
根据本发明的第一方面，一种二次电池包括导电部件、电流切断装置和感压(压敏)部件。所述导电部件在所述二次电池的外侧具有开口。所述电流切断装置具有与所述导电部件连接的反转板并且设置在所述二次电池的内部。所述感压部件密封所述开口，并且所述感压部件的状态根据由所述反转板和所述导电部件围出的空间的压力的上升而改变。
在如上所述构成的二次电池中，感压部件的状态根据由反转板和导电部件围出的空间的压力的上升而改变。因此，通过从外部目视识别感压部件的状态，可以确认电流切断装置是否作动。
在上述方面中，由所述反转板和所述导电部件围出的空间可以是密闭空间，并且所述密闭空间在所述电流切断装置作动之后的压力可高于所述密闭空间在所述电流切断装置作动之前的压力。
这种情况下，即使当二次电池的内部压力上升时，该压力上升也不会传递到感压部件，并且感压部件的状态仅在反转板反转且密闭空间内的压力上升时改变。因此，可以防止感压部件的失效。
在前述方面中，所述反转板的与所述密闭空间相接触的部分的内径可大于所述开口的内径。
在前述方面中，所述感压部件根据由所述反转板和所述导电部件围出的空间的压力的上升而打开。
这种情况下，由于感压部件打开，所以可以从外部容易地目视确认感压部件的状态变化。
在前述方面中，所述电流切断装置可具有位于所述二次电池内部的集电端子。所述反转板和所述集电端子可在所述电流切断装置作动之前彼此接触，并且所述反转板和所述集电端子可在所述电流切断装置作动之后彼此分开。
所述反转板通过由所述二次电池内部的气体挤压而沿离开所述集电端子的方向移动。
在根据本发明的二次电池中，可以通过从外部目视识别感压部件的状态来确认电流切断装置是否作动。
附图说明
下面将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：
图1是根据实施方式的二次电池的示意图；
图2是图1所示的二次电池中用II围出的部分的放大剖视图，并且是电流切断装置作动之前的剖视图；
图3是图2所示的二次电池在电流切断装置作动之后的剖视图；以及
图4是图2所示的二次电池的剖视图，示出了感压部件打开的状态。
具体实施方式
以下将参照附图说明本发明的实施方式。在下述实施方式中，对相同或对应的部件使用相同的附图标记，并且不重复对这些部件的说明。
图1是实施方式的二次电池的示意图。参照图1，二次电池1具有这样的结构，即正极和负极隔着浸渍有电解液的隔板被层叠，并且正极和负极卷绕在电池外壳30内。
正极100和负极200从电池外壳30突出，且正极100和负极200与外壳内的卷绕体连接。电池外壳30可具有各种形状，例如角形和柱形。正极100和负极200配置在设置于电池外壳30的端面上的密封板140中。
图2是图1所示的二次电池中用II围出的部分的放大剖视图，并且是电流切断装置作动之前的剖视图。参照图2，二次电池1的正极100设置在密封板140中。在密封板140中形成有通孔141，并且用作铆压部的连接端子130嵌合在通孔141中。
密封部件160位于密封板140的内侧(电池外壳30的内侧)。密封部件160用于防止电池外壳30内部的电解液漏出。
连接端子130具有直径在电池外壳30内增大的形状，并且反转板120焊接在连接端子130的大直径部分上。反转板120具有中央部沿轴向突出的圆盘形状。连接端子130的开口135从二次电池1的内部向外部延伸。
集电端子101配置在电池外壳30内。二次电池的内部压力施加至集电端子101的通孔103。
电解液被封闭在电池外壳30内。作为一种电解液，在使用锂离子电池作为二次电池1的情况下使用非水电解液。该非水电解液可包含非水溶剂、用作支持电解质的锂盐，以及添加剂。二次电池1不必受限于锂二次电池，而仅需为使用电解液的二次电池。
电流切断装置(CID)105包括反转板120。反转板120的压力感知面121焊接在集电端子101的薄部111上。
连接端子130的外周部由密封部件160覆盖。因此，可以防止电流从电解液40流过连接端子130的外周部。
在电流切断装置105作动之前，电流在集电端子101、薄部111、压力感知面121、反转板120和连接端子130中流动。因此，电力从二次电池1供给到外部。在充电时电流沿反方向流动。
在密封板140的外侧设置有绝缘体180和外部端子190。外部端子190与诸如逆变器和电机的外部设备电连接。
连接端子130内部的空间106是密闭空间，并被充填以气体。连接端子130的内部不必一定是密闭空间。连接端子130和反转板120彼此共轴地设置。
感压部件102设置成覆盖开口135和空间106。感压部件102配置在使感压部件102从外部可见的位置处。感压部件102固定在连接端子130上。
图3是图2所示的二次电池在电流切断装置作动之后的剖视图。参照图3，当电池外壳30的内部压力升高时，压力感知面121由电池外壳30内的气体挤压。此时，气体的压力均匀地施加至压力感知面121。由于薄部111具有比其它部分低的刚性，所以薄部111被破坏，并且反转板120沿离开集电端子101的方向移动。然后，如图3所示，集电端子101和反转板120彼此分开，并且电气导通被切断。
图4是图2所示的二次电池的剖视图，示出了感压部件打开的状态。参照图4，当连接端子130内部的空间106的压力上升时，感压部件102打开。由于打开的感压部件102从外部可见，所以可以通过看到感压部件102打开来识别电流切断装置105的作动。
感压部件102不限于根据压力而打开的类型，而是可为能从外部识别出诸如破裂、膨胀和颜色变化的状态变化的任意类型。
如上所述构成的二次电池1包括在二次电池1的外侧具有开口135的用作导电部件的连接端子130、具有与连接端子130连接的反转板120并且设置在二次电池1内部的电流切断装置105、和密封开口135的感压部件102。感压部件102的状态根据由反转板120和连接端子130围出的空间106的压力的上升而改变。
由于电流切断装置105位于二次电池1内部，所以难以从二次电池1的外部直接识别电流切断装置105是否作动。电流切断装置105在过充电状态下作动，并且导电路径被切断。因此不能测量电压。然而，无法从外部确认不能完成电压测量的事实是由电流切断装置105的作动引起还是由二次电池的其它缺陷(例如焊接缺陷)引起。在此实施方式中，可以通过设置感压部件102来从外部识别电流切断装置的作动。
在二次电池1中，当空间106是密闭空间时，空间106在电流切断装置105作动之后的压力高于空间106在电流切断装置105作动之前的压力。这种情况下，由于反转板120反转且密闭空间内的压力迅速上升，所以能确保感压部件的状态改变。换言之，感压部件102利用由反转板120反转时空间106的体积减小所引起的压力上升而打开。
当空间106不是密闭空间时，电池外壳30内的压力和空间106内的压力彼此相等。因此，电池外壳30内的压力升高，并且该压力施加至感压部件102。因此，感压部件102的状态可由于反转板120反转之前电池外壳30内的压力上升而改变。相反，当空间106为密闭空间时，上述问题不会发生。因此，优选空间106是密闭空间。
在感压部件102的阀打开压力为P、图2所示的空间106的压力和体积分别为P1和V1并且图3所示的空间的压力和体积分别为P2和V2的情况下，对于压力而言P1<P<P2，且对于体积而言V2<V1。
反转板120的与空间106相接触的部分的内径D2大于开口135的内径D1。因此，当反转板120反转时，空间106的内部压力迅速上升，由此确保感压部件102打开。
至此已说明了本发明的实施方式，但在这里说明的实施方式中可以有各种改型。首先，不仅可以使用锂二次电池，而且可以使用各种具有电解液的二次电池作为二次电池1。此外，该二次电池可用于车辆，以及用于固定不动的和可动的用途。
本文公开的实施方式在各个方面都是示例，且不应当被视为限制性的。本发明的范围并非以上的说明，而是由权利要求的范围限定，并且旨在包含与权利要求的范围和该范围内的任何变更等同的含义。
本发明可用于具有电流切断装置的二次电池的领域中。

Claims (6)

1.一种二次电池，包括：
导电部件，所述导电部件在所述二次电池的外侧具有开口；
电流切断装置，所述电流切断装置具有与所述导电部件连接的反转板，所述电流切断装置设置在所述二次电池的内部；和
感压部件，所述感压部件构造成密封所述开口，所述感压部件的状态根据由所述反转板和所述导电部件围出的空间的压力的上升而改变。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中
由所述反转板和所述导电部件围出的空间是密闭空间，并且
所述密闭空间在所述电流切断装置作动之后的压力高于所述密闭空间在所述电流切断装置作动之前的压力。
3.根据权利要求2所述的二次电池，其中
所述反转板的与所述密闭空间相接触的部分的内径大于所述开口的内径。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的二次电池，其中
所述感压部件根据由所述反转板和所述导电部件围出的空间的压力的上升而打开。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的二次电池，其中
所述电流切断装置具有位于所述二次电池内部的集电端子，
所述反转板和所述集电端子在所述电流切断装置作动之前彼此接触，并且
所述反转板和所述集电端子在所述电流切断装置作动之后彼此分开。
6.根据权利要求5所述的二次电池，其中
所述反转板通过由所述二次电池内部的气体挤压而沿离开所述集电端子的方向移动。
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