CN107302062B - 二次电池 - Google Patents

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Abstract

一种二次电池包括：圆柱体罐，包括位于罐的周向表面上的第一区域、第二区域以及在第一区域与第二区域之间延伸的第一弯曲部；电极组件，容纳在罐中；盖组件，位于罐的顶端并密封罐。第一弯曲部被弯曲为使得第一区域与第二区域之间的角在大约90°至大约100°的范围内。罐的第一区域部分地覆盖盖组件的面对罐的外侧的顶表面，罐的第二区域围绕盖组件的侧表面。

Description

二次电池
本申请要求于2016年4月14日提交的第10-2016-0045539号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本发明的实施例涉及一种二次电池。
背景技术
二次电池是将化学能转换成电能以将电力供应到外部电路并在供应有外部电力的时候将电能转换为化学能以存储稍后可以被释放的电的电池。二次电池广泛地用于各种电子装置和/或电动车辆。可根据二次电池的外部形状和/或构造将二次电池分类为圆柱体电池、棱柱体电池或袋型电池。在其它特征中，圆柱体电池具有相对大的容量和好的结构稳定性。
在该背景技术部分中公开的上述信息用于增强所描述技术的背景的理解，因此，它可能包括不形成现有技术的信息。
发明内容
本发明的实施例提供一种二次电池，在该二次电池中，罐的周向表面将不会由于通过二次电池产生的内部气体而断裂或者将具有降低的断裂的风险。
在以下本发明的示例性实施例的描述中将描述本发明的以上或其它方面，或者本发明的以上或其它方面将通过以下本发明的示例性实施例的描述而明显。
根据本发明的实施例，二次电池包括：圆柱体罐，包括位于罐的周向表面上的第一区域、第二区域以及在第一区域与第二区域之间延伸的第一弯曲部；电极组件，容纳在罐中；盖组件，位于罐的顶端并密封罐。罐的第一区域部分地覆盖盖组件的面对罐的外侧的顶表面，罐的第二区域围绕盖组件的侧表面，第一弯曲部被弯曲为使得第一区域与第二区域之间的角在大约90°至大约100°的范围内。
在实施例中，第一弯曲部可包括凹口。
在实施例中，第二区域可包括凹口。
在实施例中，第一弯曲部和第二区域中的每个可包括凹口。
罐还可包括位于罐的周向表面上的卷曲部和第二弯曲部。卷曲部可向内凹进以支撑盖组件的面对罐的内侧的底表面，第二弯曲部可在第二区域与卷曲部之间延伸，并可包括凹口。
在实施例中，第一弯曲部可包括凹口。
在实施例中，第二区域可包括凹口。
在实施例中，第一弯曲部和第二区域中的每个可包括凹口。
如上所述，在根据本发明的实施例的二次电池中，第一弯曲部弯曲并在第一区域与第二区域之间延伸，使得第一区域与第二区域之间的角在大约90°至大约100°的范围内，第一区域覆盖(例如，部分地覆盖)盖组件的顶表面，第二区域围绕盖组件的侧表面，使得在罐中产生的内部气体使罐的周向表面断裂之前可展开第一弯曲部，以使盖组件与罐分开，从而防止罐的周向表面断裂。
在本发明的一些实施例中，罐的周向表面包括凹口，以使罐的周向表面在凹口周围容易地变形，从而确保盖组件可以与罐分开。
附图说明
通过参照附图详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它特征将变得更加明显，在附图中：
图1是根据本发明的实施例的二次电池的剖面分解透视图；
图2是图1的部分‘A’的剖视图；
图3是示出根据本发明的实施例的二次电池的盖组件与罐分开的状态的示意图；以及
图4是根据本发明的另一实施例的二次电池的局部剖视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述本发明的示例性实施例，使得示例性实施例可以被本领域技术人员容易地做出和使用。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并不应理解为限制于在此所阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将会是彻底的和完整的，并将向本领域技术人员充分地传达本发明的构思。本发明将由所附权利要求和它们的等同物来限定。
在附图中，为了清楚，可以夸大层和区域的厚度。同样的附图标记始终指示同样的元件。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项目的任何和所有组合。此外，将理解的是，当元件A被称为“结合到”或“连接到”元件B时，元件A可以直接结合或连接到元件B，或者可在元件A与元件B之间存在中间元件C，使得元件A可间接地结合或连接到元件B。
此外，在此使用的术语用于描述具体实施例的目的而不意图对其限制。如在此使用的，除非上下文另行清楚地指示，否则单数形式“一个”、“一种”也意图包括复数形式。还将理解的是，当术语“包含”或“包括”和/或其变形用在本说明书中时，说明存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件和/或它们的组。此外，在描述本发明的实施例时使用的“可(以)”涉及“本发明的一个或更多个实施例”。诸如“······中的至少一个(种)”的表述在一列元件(要素)之后时，该表述修饰整列元件(要素)，而不是修饰该列中的个别元件(要素)。另外，术语“示例性”意图指示例或说明。如在此使用的，术语“使用”及其变形可被认为分别与术语“利用”及其变形同义。
将理解的是，尽管在此可以使用术语第一、第二等来描述各种构件、元件、区域、层和/或部分，但是这些构件、元件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个构件、元件、区域、层和/或部分与另外的构件、元件、区域、层和/或部分区分开来。因此，例如，在不脱离教导的情况下，以下讨论的第一构件、第一元件、第一区域、第一层和/或第一部分可被命名为第二构件、第二元件、第二区域、第二层和/或第二部分。
为了便于描述，在这里可以使用诸如“在······下面”、“在······下方”、“下”、“在······上方”和“上”等的空间相对术语来描述如图中示出的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。将理解的是，空间相对术语意图包含除了图中描绘的方位之外的装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被翻转，则描述为“在”其它元件或特征“下方”或“下面”的元件将随后被定位为“在”所述其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在······下方”可以包括上方和下方两种方位。
此外，在此公开和/或叙述的任何数值范围意图包括在该叙述的范围内包含的相同数值精度的所有子范围。例如，范围“1.0至10.0”意图包括在叙述的最小值1.0与叙述的最大值10.0之间的所有子范围(并包括叙述的最小值1.0和叙述的最大值10.0)，即，具有等于或大于1.0的最小值和等于或小于10.0的最大值，诸如，例如2.4至7.6。在此叙述的任何最大数值限制意图包括包含在此的所有的较低的数值限制，在此说明书中叙述的任何最小数值限制意图包括包含在此的所有的较高的数值限制。因此，申请人保留修改此说明书，包括权利要求书的权利，以明确地叙述在此明确地叙述的范围内包括的任何子范围。
图1是根据本发明的实施例的二次电池100的剖面分解透视图。
参照图1，二次电池100包括罐110、电极组件120和盖组件130。
罐110呈具有敞开顶端的圆柱形状。罐110通常由钢(铁)、铝或它们的组合物制成。然而，罐110可由除了在此所列的材料之外的任何合适的材料制成。
电极组件120包括：正电极板121，具有涂覆在正电极集流体上的正电极活性物质；负电极板122，具有涂覆在负电极集流体上的负电极活性物质；隔板123，设置在正电极板121与负电极板122之间，以使正电极板121和负电极板122彼此电绝缘。电极组件120(例如，正电极板121、负电极板122和隔板123)以果冻卷构造来卷绕。未涂覆有正电极活性物质的正电极未涂覆部121a形成在正电极集流体的端部处，正电极接线片121b结合到正电极未涂覆部121a。同样地，未涂覆有负电极活性物质的负电极未涂覆部122a形成在负电极集流体的端部处，负电极接线片122b结合到负电极未涂覆部122a。电极组件120容纳在罐110的内部。在一些实施例中，负电极接线片122b可连接到罐110的底表面。在这些实施例中，罐110的底表面可用作负电极端子。
盖组件130设置在罐110的顶端处，并密封罐110。盖组件130包括上盖131、安全装置132和安全口133。
端子部131a从上盖131向上凸地突出。此外，排气开口131b(例如，排气孔)围绕端子部131a形成。当发生二次电池100的过充状况或者其它异常操作时，会在罐110中产生热量和气体。在这种情况下，排气开口131b可将气体排放到外部。
安全装置132可设置在上盖131下面。在一些实施例中，安全装置132是根据温度上升而具有增加的电阻的PTC元件。在二次电池100过热时，由于安全装置132的电阻增大，因此安全装置132可防止电流在电极组件120的正电极接线片121b与上盖131之间流动(或者可减少电极组件120的正电极接线片121b与上盖131之间的电流流动)，从而防止二次电池100进一步地过热。
安全口133可设置在安全装置132下面，以连接到电极组件120的正电极接线片121b。断裂槽133a形成在安全口133中。当气体按压安全口133时，安全口133可沿断裂槽133a断裂。在这种情况下，气体通过由断裂产生的缝隙排出，并最终通过上盖131中的排气开口131b释放。
绝缘板可进一步安装在上盖131、安全装置132和安全口133中的每个之间，绝缘衬垫G可进一步结合到盖组件130的侧表面。
安全口133的上述构造可有效地用于排放相对少量的气体。然而，在此构造中，会难以有效地解决在罐110中瞬间产生的过量的热和气体时导致的问题。在这种情况下，罐110的周向表面会被没有从罐110的内部排放到外部的气体按压，从而导致罐110的周向表面断裂，这可被称作侧断裂。在多个二次电池组成模块并且组成模块的二次电池中的一个二次电池的罐110的周向表面发生断裂的情况下，与罐110相邻的另一二次电池的罐也会断裂，导致二次电池的连续爆炸(所谓的侧断裂传播)。因此，下面将进一步描述可防止罐110的周向表面断裂的(或者可减少罐110的周向表面发生断裂的)罐110的构造。
图2是图1的部分‘A’的剖视图。
参照图2，第一区域111、第二区域112、第一弯曲部113、卷曲部114和第二弯曲部115形成在罐110的周向表面上。
第一区域111覆盖(例如，部分地覆盖)盖组件130的面对罐110的外侧的表面，例如，覆盖盖组件130的顶表面。第一区域111可防止盖组件130与罐110随意地分开。
第二区域112围绕盖组件130的侧表面。
第一弯曲部113被弯曲，以将第一区域111和第二区域112彼此连接(例如，第一弯曲部113在第一区域111与第二区域112之间延伸)。
卷曲部114是罐110的朝向罐110的内部凹地凹陷的部分，以支撑盖组件130的面对罐110的内部的表面，例如，支撑盖组件130的底表面，第二弯曲部115被弯曲，以将第二区域112和卷曲部114彼此连接(例如，第二弯曲部115在第二区域112与卷曲部114之间延伸)。
在一些实施例中，第一弯曲部113可被弯曲为使得形成在第一区域111与第二区域112之间的角(θ)在大约90°至大约100°的范围内。
与第一弯曲部被弯曲为使得形成在第一区域与第二区域之间的角(θ)小于大约90°的传统情况相比，当第一弯曲部113被弯曲为使得形成在第一区域111与第二区域112之间的角(θ)为大约90°或更大时，可更容易地增大形成在第一区域111与第二区域112之间的角(θ)(例如，可使用较低的压力来增大角(θ))。例如，第一弯曲部113可被相对小的力更容易地展开。因此，即使当对盖组件130施加相对低的压力时，盖组件130也可更容易地与罐110分开，如图3中所示。因此，第一弯曲部113可展开，以在内部气体使罐110的周向表面断裂之前使盖组件130与罐110分开，并且气体可通过罐110的顶端顺利地排出，从而防止罐110的周向表面断裂或者减少罐110的周向表面断裂的机会。
当第一弯曲部113被弯曲为使得形成在第一区域111与第二区域112之间的角(θ)为大约100°或者更小时，盖组件130可不与罐110随意地分开或者分离开。
此外，凹口N可形成在第一弯曲部113中。
因为第一弯曲部113在凹口N周围更容易地展开，所以能够确保使第一弯曲部113展开(例如，能够减小对展开第一弯曲部113必要的压力或力量)，使得可以在气体使罐110的周向表面断裂之前使盖组件130与罐110分开。
凹口N可包括沿罐110的周向形成的多个凹口(例如，沿罐110的周向连续布置的多个凹口)。可选择地，凹口N可包括沿罐110的长度形成的多个凹口。
图4是根据本发明的另一实施例的二次电池200的局部剖视图。图4中示出的功能元件与图2中示出的对应的功能元件基本相同。
参照图4，根据本发明的另一实施例的二次电池200与根据先前描述的本发明的实施例的二次电池100的不同之处在于凹口N形成在第二区域212中和/或第二弯曲部215中。
在根据本发明的另一实施例的二次电池200中，第二区域212和/或第二弯曲部215可以在凹口N周围被容易地弯曲，以面对罐210的外部。因此，因为更容易的设置或确保了其中使盖组件230与罐210分开的构造，所以能够确保的是在内部气体使罐210的周向表面断裂之前盖组件230可以与罐210分开。
虽然具体地示出并描述了根据本发明的示例性实施例的二次电池，但是本领域普通技术人员将理解的是，在没有脱离如权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中做出形式上和细节上的各种改变。

Claims (8)

1.一种二次电池，所述二次电池包括：
圆柱体罐，包括位于罐的周向表面上的第一区域、第二区域以及在第一区域与第二区域之间延伸的第一弯曲部，第一弯曲部被弯曲为使得第一区域与第二区域之间的角在90°至100°的范围内；
电极组件，容纳在罐中；以及
盖组件，位于罐的顶端并密封罐，罐的第一区域部分地覆盖盖组件的面对罐的外侧的顶表面，罐的第二区域围绕盖组件的侧表面，
其中，第一弯曲部和/或第二区域包括凹口。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，第一弯曲部包括凹口。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其中，第二区域包括凹口。
4.根据权利要求1所述的二次电池，其中，第一弯曲部和第二区域中的每个包括凹口。
5.根据权利要求1所述的二次电池，其中，罐还包括位于罐的周向表面上的卷曲部和第二弯曲部，卷曲部向内凹进以支撑盖组件的面对罐的内侧的底表面，第二弯曲部在第二区域与卷曲部之间延伸，并包括凹口。
6.根据权利要求5所述的二次电池，其中，第一弯曲部包括凹口。
7.根据权利要求5所述的二次电池，其中，第二区域包括凹口。
8.根据权利要求5所述的二次电池，其中，第一弯曲部和第二区域中的每个包括凹口。
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