CN107548524A - 包括具有电流限制功能的电极引线的袋型二次电池 - Google Patents

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Abstract

提供了一种袋型二次电池，包括：配备有电极接片的电极组件；连接至电极接片的电极引线；袋型壳体，所述袋型壳体容纳并密封电极组件，使得电极引线部分地暴露，且在袋型壳体的边缘处配备有密封区；第一密封剂，第一密封剂插置在电极引线的顶表面和袋型壳体的内表面之间；第二密封剂，第二密封剂插置在电极引线的下表面和袋型壳体的内表面之间；其中所述电极引线包括：连接到电极接片的接头部分；暴露在袋型壳体外侧的末端部分；以及位于接头部分和末端部分之间的熔断部分，熔断部分包括分离槽和断裂部分，分离槽朝着接头部分与密封区分离并且至少包括与电极引线的宽度方向平行的水平狭缝，断裂部分比密封区设置得更靠内并且连接至分离槽以用于将末端部分与接头部分分离；第一密封剂和第二密封剂的形状彼此不同，使得当二次电池内部的压力增加时，在电极引线的顶表面和下表面处施加至袋型壳体的应力方向相反，从而使断裂部分断开。

Description

包括具有电流限制功能的电极引线的袋型二次电池
技术领域
本公开内容涉及一种袋型二次电池，更具体地涉及一种因连接到电极接片的电极引线的改进结构而具有提高的过充电安全性的袋型二次电池。本申请要求于2015年5月7日在韩国提交的韩国专利申请第10-2015-0063770号的优先权，通过引用将上述专利申请的公开内容结合在此。
背景技术
高度适用于各种产品并且展现出诸如高能量密度等优异的电学特性的二次电池不仅被广泛用于便携装置中，而且被用在由电源驱动的电动汽车(EV，Electric Vehicle)或混合动力汽车(HV，Hybrid Vehicle)中。二次电池作为用于提高环境友好性和能量效率的新能源受到关注，因为能够大大减少化石燃料的使用且在能量消耗过程中不产生副产物。
取决于类型、结构等，二次电池可被划分为包括其内部部件被容纳在硬金属壳体中的罐式电池在内的不同种类。近来，随着移动装置在尺寸上变得更小，对具有较小厚度的棱柱形电池和袋型电池的需求增加。具体地，在易于改变形状、制造成本低和重量轻这些方面具有优势的袋型二次电池受到了广泛的关注。此外，袋型二次电池作为需要高输出和大容量的电动汽车或混合动力汽车的电源而被开发和商业化。
袋型二次电池包括电极组件、从电极组件延伸出的电极接片、焊接到电极接片的电极引线以及由聚合物树脂和铝层压片组成的容纳电极组件的袋型壳体。当袋型二次电池内部的温度因超过允许电流或电压的过充电、内部短路等而增加时，内部压力因电解质的蒸发等而增加，导致袋型壳体的膨胀(swelling)。当发生该膨胀现象时，因电池变形而可能发生局部短路。在极端的情况下，电池可能会着火或爆炸。
因此，关于袋型二次电池的主要研究课题之一是提高安全性。在这方面，已经提出了排放(vent)袋型壳体内部产生的气体来解决由增加的内部压力导致的膨胀现象的方法。作为示例，韩国专利申请公开第2009-0060497号披露了一种配备有通过在用作电极接片的金属板上形成微孔而制备的安全排气口的袋型二次电池，使得在电池滥用的情况下，电池内部产生的气体能够如期地且容易地被排出。
尽管这种气体排放在减小电池的内部压力方面是有效的，但其在解决内部压力增加的根本原因(诸如过充电等)方面受到限制。也就是说，即使在气体被排出之后，外部的过充电仍在继续，因为电极组件和电极接片仍保持连接。
对于圆柱形和棱柱形二次电池，因为它们采用刚性封装材料，所以可使用诸如CID(电流中断装置)之类的过充电安全装置。当因由过充电产生的气体导致电池的内部压力增加时，CID运作，且同时电极组件与电极接片分离，从而中断电流。然而，对于袋型二次电池，因为使用了易变形的封装材料，所以很难应用CID。因此，需要开发一种用于当在袋型二次电池中因过充电等而发生膨胀现象时通过中断电流而从根本上解决由过充电导致的问题并且显著提高安全性的方法。
发明内容
技术问题
设计本公开内容来解决现有技术的上述问题，因此，本公开内容涉及提供一种能够在电池的内部压力增加时通过中断电流而确保安全性的袋型二次电池。
技术方案
本申请的发明人已经进行了广泛的研究和试验来解决上述问题。结果，他们已开发出一种通过改变电极引线和密封剂的配置而得到的袋型二次电池，并且发现，通过这种方式，当袋型二次电池发生膨胀时，由增加的内部压力导致的施加至袋型壳体的应力使得电极引线断裂，电流被中断，因而过充电安全性得以显著提高。
根据本公开内容的袋型二次电池包括：配备有电极接片的电极组件；连接至电极接片的电极引线；袋型壳体，所述袋型壳体容纳并密封电极组件，使得电极引线部分地暴露，且在袋型壳体的边缘处配备有密封区；第一密封剂，第一密封剂插置在电极引线的顶表面和袋型壳体的内表面之间，以及第二密封剂，第二密封剂插置在电极引线的下表面和袋型壳体的内表面之间；其中所述电极引线包括：连接到电极接片的接头部分；暴露在袋型壳体外侧的末端部分；以及位于接头部分和末端部分之间的熔断部分，熔断部分包括分离槽和断裂部分，分离槽朝着接头部分与密封区分离并且至少包括与电极引线的宽度方向平行的水平狭缝，断裂部分比密封区设置得更靠内并且连接至分离槽以用于将末端部分与接头部分分离，第一密封剂和第二密封剂的形状彼此不同，使得当二次电池内部的压力增加时，在电极引线的上表面和下表面处施加至袋型壳体的应力方向相反，从而使断裂部分断开。
在具体的示例性实施方式中，随着断裂部分断开，电极引线的末端部分与电极引线的其余部分在相反方向上完全分离。
在本公开内容中，第一密封剂可形成在位于水平狭缝上方的电极引线上，第二密封剂形成在位于水平狭缝两侧上的电极引线上。
在示例性的实施方式中，水平狭缝包括位于中央处的相对靠近密封区的第一水平狭缝，水平狭缝还包括位于第一水平狭缝的两侧处并且相对远离密封区的第二水平狭缝。分离槽进一步包括位于第一水平狭缝的两端处的垂直狭缝和位于第二水平狭缝的两端处的垂直狭缝，位于第一水平狭缝的两端处的垂直狭缝垂直于电极引线的宽度方向并且面向接头部分，位于第二水平狭缝的两端处的垂直狭缝垂直于电极引线的宽度方向并且面向末端部分，断裂部分沿着从垂直狭缝延伸出的线设置而面向末端部分。此外，第一密封剂形成为与电极引线的顶表面交叉的带的形式以粘附至袋型壳体并且具有朝着第二水平狭缝突出的部分以覆盖位于第二水平狭缝上方的电极引线的顶表面，并且第二密封剂形成为与电极引线的下表面交叉的带的形式以粘附至袋型壳体并且具有突出部分，从而可使其形成在位于垂直狭缝外侧的电极引线的下表面上。
在另一示例性实施方式中，接头部分可具有比末端部分更大的宽度。在这种情况下，水平狭缝可具有与末端部分的宽度相同的长度。在这种情况下，分离槽可进一步包括位于水平狭缝两端处的垂直狭缝，垂直狭缝垂直于电极引线的宽度方向并且面向末端部分，断裂部分可沿着从垂直狭缝延伸出的线设置而面向末端部分。第一密封剂形成为与电极引线的顶表面交叉的带的形式以粘附至袋型壳体并且具有朝着水平狭缝突出的部分以覆盖位于水平狭缝上方的电极引线的顶表面，并且第二密封剂形成为与电极引线的下表面交叉的带的形式以粘附至袋型壳体并且具有突出部分，从而可使其形成在位于垂直狭缝外侧的电极引线的下表面上。
在本公开内容中，槽口(notch)可形成于断裂部分中。槽口可形成在电极引线的顶表面和下表面的至少一个中。槽口可具有楔形、圆形和方形中的至少一个形状。断裂部分可具有形成于其中的一个或多个通孔。
在本公开内容中，电极引线可以是阴极引线和阳极引线的至少之一。
在本公开内容中，断裂部分的前端可被部分地切除。在这种情况下，分离槽可进一步包括连接部分。连接部分可形成于水平狭缝的中央处。槽口可形成于连接部分中，并且槽口可形成在电极引线的顶表面和下表面的至少一个中。槽口可具有楔形、圆形和方形中的至少一个形状。一个或多个通孔可代替槽口而形成于连接部分中。
有益效果
本公开内容提出了一种类似于圆柱形或棱柱形电池的CID的、用于袋型二次电池的能够在过充电状况中中断电流的电极引线结构。根据本公开内容，通过对袋型二次电池增加电流中断功能以响应于增加的内部压力而可确保电池安全性。因此，当用在车辆和小型电子产品中时，袋型二次电池可有效地应对由过充电或异常使用导致的安全性问题。
具体地，根据本公开内容，电极引线的断裂部分未设置在被袋型壳体密封的部分上，而是比密封区设置得更靠内，即，位于朝着电极组件的电池内部。因此，当随着袋的内部压力增加，袋型壳体向上和向下膨胀时，更容易发生断裂。此外，当断裂部分的前端被部分地切除时，断裂距离进一步减小，可以在断裂之后限制电流路径时实现更快的电流中断。通过在分离槽中包括连接部分可额外地确保电流路径。
根据本公开内容，即使当因保护电路的故障导致在袋型二次电池中产生诸如过电流之类的异常情况时，可通过使电极引线快速断裂来确保二次电池在使用过程中的安全性。
本公开内容的优点在于，通过改变现有的袋型二次电池中的电极引线和密封剂的配置，当发生过电流或膨胀时，电极引线通过较小的力断裂，且断裂部彼此完全分离，从而中断电流。
此外，另一个优点在于，不同于形成安全排气口等的复杂方法，通过改变电极引线和密封剂的配置，可经由非常容易和简单的工艺而制备二次电池。
附图说明
附图举例说明本公开内容的具体示例性实施方式，且与前述描述一起用以提供对本公开内容的技术特征的进一步理解。因此，本公开内容不应被解释为局限于这些附图。
图1是根据本公开内容的示例性实施方式的电极引线的俯视图。
图2是沿着图1中的线III-III'的仰视图，图3是沿着图1中的线III-III'的截面图。
图4和图5图解了可形成在根据本公开内容的示例性实施方式的电极引线的断裂部分上的各种形状的槽口。
图6是根据本公开内容的示例性实施方式的二次电池的俯视图，图7是该二次电池的仰视图。
图8是沿着图6中的线VIII-VIII'的截面图，示出了正常状态。
图9示出了图8的二次电池因增大的内部压力而膨胀的状态。
图10示出了在断裂之前和之后的电极引线。
图11和图12是根据本公开内容的另一示例性实施方式的电极引线的俯视图和仰视图。
图13-图16是根据本公开内容的其他示例性实施方式的各种电极引线的俯视图。
具体实施方式
下文中，参照附图详细地描述本公开内容的具体示例性实施方式。然而，本公开内容并不限于以下描述的示例性实施方式，而是可以以各种不同的形式得以实现。提供这些示例性实施方式以使本公开内容完整并使本领域的普通技术人员完整地理解本公开内容的范围。在附图中，为了清楚起见，元件的形状等可被放大，且相同的参考数字表示相同的元件。
由于不同类型的二次电池在过充电期间显示出不同的物理特性，因此用于提高它们的安全性的方法也各不相同。在本公开内容中，对袋型二次电池的电极引线进行改进以使得当内部压力增加时电极引线断裂，且密封剂的构造发生改变以使断裂部容易地彼此完全分离。
本公开内容提供一种类似于圆柱形或棱柱形电池的CID的、用于袋型二次电池的能够在过充电状况中中断电流的电极引线结构。本公开内容通过对袋型二次电池增加电流中断功能以响应于增加的内部压力而可确保电池安全性。
当二次电池在使用过程中暴露于异常使用环境时，会发生以下物理和化学现象。用于确保安全性的安全装置被这些物理/化学现象而触发。
-因阴极、阳极和电解质之间的反应导致产生气体和温度升高。
-电压增加超出允许限度。
-因内部和外部压力差异导致电池变形。
类似于现有CID的操作机理，本公开内容涉及利用由二次电池增加的内部压力引起的应力而中断电流。
当袋型二次电池的袋型壳体因过充电而膨胀时，通过使从电极组件突出的电极接片与连接至电极接片的电极引线分离或者通过使电极引线本身断裂，从而中断电流路径，可以显著降低过充电的风险。本公开内容可经由电连接的完全分离而不是该连接的部分断裂而中断电流，以从根本上解决过充电的风险。
图1是根据本公开内容的示例性实施方式的电极引线的俯视图。图2是沿着图1中的线III-III'的仰视图，图3是沿着图1中的线III-III'的截面图。当组装二次电池时与电极引线一起使用的密封剂也在图中示出。
如图1-3中所示，根据本公开内容的电极引线具有不同于现有的电极引线的矩形结构的形状，例如，具有倒T形。不仅电极引线的形状改变，而且密封剂的配置也发生改变，从而使得当袋型壳体因增加的内部压力而变形时，电极引线能够容易地断裂。
本公开内容的电极引线40由用作电流路径的金属制成。可使用任何具有导电性的金属。电极引线40包括连接到电极接片(未示出)的接头部分10；暴露在袋型壳体(未示出)外侧的末端部分20；以及位于接头部分10和末端部分20之间的熔断部分30。
熔断部分30包括分离槽36，分离槽36包括与电极引线40的宽度方向平行的水平狭缝32a、32b。此外，形成断裂部分38，断裂部分38连接至用于将末端部分20与接头部分10分离的分离槽36。在示例性的实施方式中，第一水平狭缝32a形成于中央处且相对靠近密封区75(参见下图6)，第二水平狭缝32b形成于第一水平狭缝32a两侧且相对远离密封区。
狭缝基本上是窄而长的，在本公开内容中，水平是指平行于电极引线40的宽度方向(附图中的水平方向)的方向。分离槽36用于使末端部分20与接头部分10在保持电连接的同时物理上部分地分离，从而可在断裂部分38断裂时使接头部分10与末端部分20完全地分离。
分离槽36进一步包括位于第一水平狭缝32a两端处的垂直狭缝34和位于第二水平狭缝32b两端处的垂直狭缝34，位于第一水平狭缝32a两端处的垂直狭缝34垂直于电极引线40的宽度方向并且面向接头部分10，位于第二水平狭缝32b两端处的垂直狭缝34垂直于电极引线40的宽度方向并且面向末端部分20。从第一水平狭缝32a延伸出的垂直狭缝34和从第二水平狭缝32b延伸出的垂直狭缝34可位于同一直线上。当断裂部分38沿着从垂直狭缝34延伸出的线设置而面向末端部分20，且从第一水平狭缝32a延伸出的垂直狭缝34和从第二水平狭缝32b延伸出的垂直狭缝34位于同一直线上时，断裂部分38的长度被有利地最小化。
垂直狭缝34与水平狭缝32a、32b一起用于向末端部分20的底端提供纵向和横向的灵活性，并且用于通过减小断裂部分38的长度而使得易于断裂。具体地，当袋型壳体因外力变形时，外力可集中在垂直狭缝34的端部上，从而藉由连接至垂直狭缝34的端部的断裂部分38而产生断裂。当发生断裂时，结果导致末端部分20与电极引线40的其余部分以Π形状的形式分离。
垂直狭缝34和断裂部分38的长度可进行各种改变。当垂直狭缝34相对较长且断裂部分38相对较短时，尽管用较弱的力可容易地发生断裂，但是电流路径缩短，即使电流没有集中在断裂部分38处，断裂部分38也可在不期望的状况下发生断裂。另一方面，当垂直狭缝34相对较短且断裂部分38相对较长时，尽管可以确保电流路径，但需要强力来使断裂部分38断裂。因此，垂直狭缝34和断裂部分38的长度需考虑各方面的因素而确定。
它们的长度也与第二水平狭缝32b的位置有关。当第二水平狭缝32b形成为靠近接头部分10和电极引线40的底端时，它们的长度也应增加。此外，很难确保接头部分10有足够的面积的问题也应考虑到。当水平狭缝32a、32b和垂直狭缝34的长度太短时，很难期望产生源自形成狭缝的效果。相反，当长度太长时，应力可集中在分离槽36中的狭缝32a、32b、34上，可不期望地在那里发生电极引线40的断裂。为了确保断裂部分38的长度使得电极引线40易于断裂，第二水平狭缝32b可被定位成靠近接头部分10，第一水平狭缝32a可被定位成靠近密封区。
根据本公开内容的电极引线40形成在接头部分10和末端部分20之间的分离槽36，接头部分10与末端部分20藉由从分离槽36延伸出的断裂部分38物理地分离和电分离。形成空隙空间的分离槽36可包括水平狭缝32a、32b和垂直狭缝34，单独的水平狭缝或水平狭缝与其他空隙空间的组合，如图中所示。也就是说，分离槽36至少包括水平狭缝。
分离槽36可具有适合将接头部分10与末端部分20分离的形状，以确保由熔断部分30引起的电气中断。更具体地，分离槽36可包括水平狭缝32a、32b和垂直狭缝34。例如，分离槽36可通过利用在其表面上配备有切割器的辊、配备有切割器的框架等形成，然而并不局限于此。分离槽36可在通过模制形成电极引线40时的开始阶段形成。
为了使期望部分易于断裂，槽口V可形成于断裂部分38中，如图3的截面图中所示。槽口V可用作随着应力集中和传播而发生断裂的位置。因此，当形成槽口V时，末端部分20可以期望的形状分离。
如图3中所示，槽口V可以是形成在电极引线40的顶表面和下表面二者中的槽口，也可以是仅形成在顶表面和下表面的一个中的槽口。尽管图3中示出的槽口V具有楔形，但也可分别形成为如图4和图5中所示的具有圆形的槽口V'和具有方形的槽口V"。在图4和图5中，槽口V'、V"被示出为形成于电极引线40的顶表面中。然而，槽口V'、V"可形成于顶表面和下表面二者中，也可仅形成于下表面中。槽口V'、V"可藉由模制形成。
密封剂50、55是粘附至袋型壳体的构件，且因其具有带状也可被称为密封带。密封剂50、55通过热粘合粘附至袋型壳体。插置在电极引线40的顶表面和袋型壳体的内表面之间的第一密封剂50与插置在电极引线40的下表面和袋型壳体的内表面之间的第二密封剂55具有不同的形状。
第一密封剂50形成为与电极引线40的顶表面交叉的带的形式以粘附至袋型壳体，具体地，第一密封剂50具有朝着第二水平狭缝32b突出的部分，以便覆盖位于第二水平狭缝32b上方的电极引线40的顶表面。第一密封剂50不形成在位于水平狭缝32a、32b下方的电极引线40上。
第二密封剂55同样形成为与电极引线40的下表面交叉的带的形式以粘附至袋型壳体，具体地，第二密封剂55形成在电极引线40的下表面上且位于第二水平狭缝32b的两侧上。也就是说，第二密封剂55包括位于垂直狭缝34外侧的可形成在电极引线40的下表面上的突出部分以及位于中央的形成在第一水平狭缝32a下方的部分。
结果，第一密封剂50在水平狭缝32a、32b上方粘附至电极引线40的顶表面，第二密封剂55在水平狭缝32a、32b下方粘附至电极引线40的下表面。
一般而言，密封剂可以胶带的形式提供。胶带密封剂可水平地附接至电极引线40的顶表面且附接至位于水平狭缝32a、32b上方的电极引线40的顶表面，以及水平地附接至电极引线40的下表面且垂直地附接至位于垂直狭缝34外侧的电极引线40的下表面。然后，可通过冲压形成分离槽36，从而获得附图中所示的第一密封剂50和第二密封剂55。或者，可先形成分离槽36，然后可附接胶带密封剂。
密封剂50、55由具有绝缘特性和热粘合特性的膜形成。例如，密封剂50、55可由选自聚酰亚胺(polyimide，PI)、聚丙烯(polypropylene，PP)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)等的材料组成的一个以上的层(单层或多层)形成。密封剂50、55不仅用于防止电极引线40与袋型壳体的金属层(例如，铝片)之间的短路，而且还藉由提高袋型壳体的密封而用于防止电解质等的泄漏。具体地，本公开内容的密封剂50、55实现电极引线40的容易断裂和分离，因为它们具有不同的形状且形成在电极引线40的上方和下方的不同位置上，如图1和图2中所示。
图6和图7示出了包括电极引线在内的二次电池。图6是二次电池的俯视图，图7是二次电池的仰视图。
根据本公开内容的袋型二次电池100由具有阴极/隔板/阳极结构的电极组件65以及容纳电极组件65的形成为层压片的袋型壳体70组成。阴极或阳极是通过将能够嵌入和脱嵌锂离子的电极活性材料涂覆在薄板型金属集电器(诸如铝、铜等)上然后对其进行干燥而制成。电极组件65可以是堆叠型、折叠型、堆叠-折叠型、包卷型等。
电极组件65配置有电极接片60。电极组件65的集电器可由涂覆有电极活性材料的部分和未涂覆有电极活性材料的部分(下文中，称为“未涂覆部分”)组成，电极接片60可通过切割未涂覆部分或者通过超声波焊接等将导电构件连接至未涂覆部分而形成。如附图中所示，电极接片60可在电极组件65的两个方向上伸出为彼此面对或者可在一个方向上伸出为彼此平行。
电极接片60用作电池内侧和外侧的电子传输路径。参照图1-3描述的电极引线40通过点焊等连接至电极接片60。根据阴极接片和阳极接片形成的位置，电极引线40可沿着相同的方向或相对的方向延伸。阴极引线和阳极引线可由不同的材料制成。也就是说，阴极引线可由作为阴极板的铝(Al)制成，阳极引线可由作为阳极板的铜(Cu)或镀镍(Ni)的铜制成。最终，电极引线40经由末端部分20电连接至外部端子。
袋型壳体70容纳并密封电极组件65，使得电极引线40的一部分(即，末端部分20)暴露。上述第一密封剂50和第二密封剂55设置在电极引线40和袋型壳体70之间。
袋型壳体70在其边缘处配备有密封区75，电极引线40的水平狭缝32a、32b朝着接头部分10与密封区75分离。也就是说，当电极引线40具有倒T形状时，T的腿部从密封区75内侧突出至袋型壳体70外侧，T的头部形成为比密封区75更靠内。因此，断裂部分38形成为比密封区75更靠内，靠近电极组件65。第一密封剂50形成于密封区75中且位于水平狭缝32a、32b上方的电极引线40上，第二密封剂55形成于密封区75中且位于水平狭缝32a、32b两侧上的电极引线40上。
由于第一密封剂50和第二密封剂55具有如上所述不同的形状，当二次电池100的内部压力增加时，施加至袋型壳体70的应力可沿相反的方向对电极引线40的顶表面和下表面起作用，因此断裂部分38可断裂。
可断裂的电极引线40可应用于阴极引线和阳极引线二者或它们之一。一般来说，铝用于阴极集电器，铜用于阳极集电器。当发生膨胀时，铜箔倾向于比铝箔更容易断裂。因此，阳极引线比阴极引线更易断裂。在这种情况下，阳极引线可形成为可断裂的电极引线40。
如图6和图7中所示，由于设置在电极引线40和袋型壳体70之间的第一密封剂50和第二密封剂55具有不同的形状，因此对于二次电池100的顶表面和下表面，由第一密封剂50和第二密封剂55所密封的部分有所不同。由于电极引线40因施加至袋型壳体70的应力而断裂，因此针对发生断裂的部分(即，断裂部分38)，密封被不同地设置。
图8是沿着图6中的线VIII-VIII'的截面图，示出了正常状态。图9示出了其中图8的袋型二次电池因内部压力增加而膨胀的状态。
在图8中，电极接片60是集电器的未涂覆部分焊接在一起的部分。示出了电极引线40的接头部分10被焊接到电极接片60。
当袋型二次电池100因在袋型二次电池100中发生的异常状况而被过充电时，由于温度升高等导致气体产生，因此袋型二次电池100的内部压力增加。结果，袋型二次电池100膨胀。当发生这种膨胀现象时，袋型壳体70发生变形，粘附至袋型壳体70的电极引线40也在与袋型壳体70相同的方向上发生变形。
如图中所示，藉由第一密封剂50和第二密封剂55而粘附至袋型壳体70的上表面和下表面的电极引线40在相反的方向上发生变形。产生的应力导致断裂部分38断裂，具体为在形成槽口V的界面处断裂。
也就是说，随着袋型壳体70膨胀所施加的力使得电极引线40更容易地断裂和分离，从而进一步中断电流并防止发生极端状况。结果，提高了安全性。因此，与在发生膨胀现象时仅部分地断裂的现有的电极接片不同，电极引线40的末端部分20与电极引线40的其余部分容易地完全分离。因此，本公开内容的电极引线40能够执行与圆柱形电池等的CID类似的功能。
图10示出了在断裂之前和断裂之后的电极引线40。可以看出，电流路径被断裂中断。随着断裂部分38断裂，电极引线40的末端部分20与电极引线40的其余部分沿相反的方向完全分离，电流被完全中断。电极引线40的末端部分20被第一密封剂50向上拉，其余部分被第二密封剂55向下拉。也就是说，在本公开内容中，通过改变电极引线40和密封剂50、55的配置，电极引线40本身可藉由很小的力而断裂并且可容易地使末端部分20与其余部分完全分离，从而进一步使电流中断并确保了过充电安全性。
由此，根据本公开内容，当内部压力增加时，电极引线因施加至袋型壳体的应力而断裂，电流被中断。具体地，在本公开内容中，由于电极引线40的断裂部分不是设置在由袋型壳体70密封的部分上，而是设置得比密封区75更靠内，即朝着电极组件65的电池内侧，因此当袋型壳体70随着袋的内部压力增加而向上和向下膨胀时，可更容易发生断裂。
图11和图12示出了其中分离槽36的形状不同于图1的另一示例性实施方式。图11是根据本公开内容的另一示例性实施方式的电极引线的俯视图，图12是仰视图。图中还示出了在组装二次电池时与电极引线一起使用的密封剂。
熔断部分30包括分离槽36，分离槽36包括位于中央处的、与电极引线40的宽度方向平行的水平狭缝32。此外，形成用于使末端部分20与接头部分10分离的连接至分离槽36的断裂部分38。
在该示例性的实施方式中，接头部分10具有比末端部分20更大的宽度。在这种情况下，水平狭缝32可具有与末端部分20的宽度相同的长度。在这种情况下，分离槽36可进一步包括位于水平狭缝32两端处的垂直狭缝34，垂直狭缝34垂直于电极引线40的宽度方向并且面向末端部分20。此外，断裂部分38可沿着从垂直狭缝34延伸出的线设置而面向末端部分20。垂直狭缝34的作用与前述示例性实施方式中相同。
为了使期望部分容易断裂，可如上参照图3-5所描述的在断裂部分38中形成槽口。此外，在该示例中，设置在电极引线40的顶表面与袋型壳体的内表面之间的第一密封剂50与设置在电极引线40的下表面与袋型壳体的内表面之间的第二密封剂55具有不同的形状。
第一密封剂50形成为与电极引线40的顶表面交叉的带的形式以粘附至袋型壳体，具体地，第一密封剂50具有朝着水平狭缝32突出的部分，以便覆盖位于水平狭缝32上方的电极引线40的顶表面。第一密封剂50不形成在位于水平狭缝32下方的电极引线40上。
第二密封剂55同样形成为与电极引线40的下表面交叉的带的形式以粘附至袋型壳体，具体地，第二密封剂55形成在电极引线40的下表面上且位于水平狭缝32的两侧上。也就是说，第二密封剂55包括突出部分，这样其可形成在垂直狭缝34外侧的电极引线40的下表面上。
结果，第一密封剂50在水平狭缝32上方粘附至电极引线40的顶表面，第二密封剂55在水平狭缝32下方粘附至电极引线40的下表面。
当电极引线40被组装到袋型二次电池中时，断裂部分38形成为比密封区75更靠内。电极引线40的末端部分20被第一密封剂50向上拉，其余部分被第二密封剂55向下拉。由于电极引线40的断裂部分不是设置在由袋型壳体密封的部分上，而是设置在电池内侧，因此当袋型壳体随着袋的内部压力增加而向上和向下膨胀时，可更容易发生断裂。
图13是根据本公开内容的另一示例性实施方式的电极引线的俯视图。
参照图13，断裂部分38的前端被部分地切除。为了在断裂之后使电流路径中断的操作更快，在这些示例性实施方式中，通过部分地切除断裂部分38的前端而使断裂距离减小。切除程度可进行不同的控制。例如，可对切除深度进行控制，从而通过在一定程度上保持断裂部分38的长度而确保电流路径并且在二次电池的内部压力增加时快速地发生断裂。对于图1中所示的具有分离槽36的电极引线，断裂部分38的前端也可被部分地切除。
图14是根据本公开内容的另一示例性实施方式的具有额外的电流路径的电极引线的俯视图。
在图14的电极引线40中，断裂部分38的前端被部分地切除，分离槽36包括连接部分33。连接部分33形成于水平狭缝32的中央处并且构成连接至接头部分10和末端部分20的电流路径。在连接部分33中可形成槽口，从而确定断裂的位置并使断裂快速发生。槽口可按照与以上参照图3-5描述的槽口相同或相似的形状和方法形成。连接部分33的长度可进行不同的控制。可对连接部分33的长度进行控制，从而确保电流路径并且在二次电池的内部压力增加时快速地发生断裂。
根据该示例性的实施方式，在正常状态下可藉由连接部分33确保额外的电流路径，在异常状态下可藉由断裂部分38和分离槽36使电流路径中断。当电流路径较窄时，存在电极引线40中的电阻增加和产生热量的风险。通过如该示例性的实施方式这样进一步包括连接部分33因而提供额外的电流路径可解决这一问题。
图15是根据本公开内容的另一示例性实施方式的电极引线的俯视图。
参照图15，可在断裂部分38中形成一个或多个通孔H。此外，在这种情况下，当电极引线40利用具有不同配置的第一密封剂和第二密封剂粘附至袋型壳体的上表面和下表面时，电极引线40在相反的方向上发生变形。由于产生的应力，导致断裂部分38沿着通孔H之间的窄间隙发生断裂。
图16示出了根据另一示例性实施方式的电极引线。
与图11中所示的示例性实施方式不同，图16中所示的示例性实施方式不具有垂直狭缝34。断裂部分38可如前述示例性实施方式那样具有形成于其中的槽口或通孔。
已经详细地描述本公开内容。然而，应该理解的是，因为对本领域技术人员来说，通过这一详细的描述，在本公开内容范围内的各种改变和修改将变得显而易见，所以在表明本公开内容的优选的实施方式时，仅通过举例说明的方式给出所述详细的说明和具体实施例。

Claims (20)

1.一种袋型二次电池，包括：
配备有电极接片的电极组件；
连接至所述电极接片的电极引线；
袋型壳体，所述袋型壳体容纳并密封所述电极组件，使得所述电极引线部分地暴露，且在所述袋型壳体的边缘处配备有密封区；
第一密封剂和第二密封剂，所述第一密封剂插置在所述电极引线的顶表面和所述袋型壳体的内表面之间，所述第二密封剂插置在所述电极引线的下表面和所述袋型壳体的内表面之间，
其中
所述电极引线包括：连接到所述电极接片的接头部分；暴露在所述袋型壳体外侧的末端部分；以及位于所述接头部分和所述末端部分之间的熔断部分，
所述熔断部分包括分离槽和断裂部分，所述分离槽朝着所述接头部分与所述密封区分离并且至少包括与所述电极引线的宽度方向平行的水平狭缝，所述断裂部分比所述密封区设置得更靠内并且连接至所述分离槽以用于将所述末端部分与所述接头部分分离，并且
所述第一密封剂和所述第二密封剂的形状彼此不同，使得当所述二次电池内部的压力增加时，在所述电极引线的上表面和下表面处施加至所述袋型壳体的应力方向相反，从而使所述断裂部分断开。
2.根据权利要求1所述的袋型二次电池，其中随着所述断裂部分断开，所述电极引线的末端部分与所述电极引线的其余部分在相反方向上完全地分离。
3.根据权利要求1所述的袋型二次电池，其中所述第一密封剂形成在位于所述水平狭缝上方的电极引线上，并且所述第二密封剂形成在位于所述水平狭缝两侧上的电极引线上。
4.根据权利要求1所述的袋型二次电池，其中所述接头部分具有比所述末端部分更大的宽度。
5.根据权利要求4所述的袋型二次电池，其中所述水平狭缝具有与所述末端部分的宽度相同的长度。
6.根据权利要求1所述的袋型二次电池，其中所述水平狭缝包括位于中央处的相对靠近所述密封区的第一水平狭缝以及包括位于所述第一水平狭缝的两侧处并且相对远离所述密封区的第二水平狭缝。
7.根据权利要求6所述的袋型二次电池，其中所述分离槽进一步包括位于所述第一水平狭缝的两端处的垂直狭缝和位于所述第二水平狭缝的两端处的垂直狭缝，位于所述第一水平狭缝的两端处的所述垂直狭缝垂直于所述电极引线的宽度方向并且面向所述接头部分，位于所述第二水平狭缝的两端处的所述垂直狭缝垂直于所述电极引线的宽度方向并且面向所述末端部分，并且所述断裂部分沿着从所述垂直狭缝延伸出的线设置而面向所述末端部分。
8.根据权利要求6所述的袋型二次电池，其中所述第一密封剂形成为与所述电极引线的顶表面交叉的带的形式以粘附至所述袋型壳体，并且具有朝着所述第二水平狭缝突出的部分以覆盖位于所述第二水平狭缝上方的所述电极引线的顶表面；并且所述第二密封剂形成为与所述电极引线的下表面交叉的带的形式以粘附至所述袋型壳体并且具有突出部分，从而可使其形成在位于所述垂直狭缝外侧的所述电极引线的下表面上。
9.根据权利要求5所述的袋型二次电池，其中所述分离槽进一步包括位于所述水平狭缝两端处的垂直狭缝，所述垂直狭缝垂直于所述电极引线的宽度方向并且面向所述末端部分，所述断裂部分沿着从所述垂直狭缝延伸出的线设置而面向所述末端部分。
10.根据权利要求9所述的袋型二次电池，其中所述第一密封剂形成为与所述电极引线的顶表面交叉的带的形式以粘附至所述袋型壳体，并且具有朝着所述水平狭缝突出的部分以覆盖位于所述水平狭缝上方的所述电极引线的顶表面；并且所述第二密封剂形成为与所述电极引线的下表面交叉的带的形式以粘附至所述袋型壳体，并且具有突出部分，从而可使其形成在位于所述垂直狭缝外侧的所述电极引线的下表面上。
11.根据权利要求1所述的袋型二次电池，其中所述电极引线具有倒T形状，其中T的腿部从所述密封区内侧突出至所述袋型壳体外侧，并且T的头部形成为比所述密封区更靠内。
12.根据权利要求1所述的袋型二次电池，其中槽口形成在所述断裂部分中。
13.根据权利要求12所述的袋型二次电池，其中所述槽口形成在所述电极引线的顶表面和下表面的至少一个中。
14.根据权利要求1所述的袋型二次电池，其中所述断裂部分具有形成于其中的一个或多个通孔。
15.根据权利要求1所述的袋型二次电池，其中所述电极引线是阴极引线和阳极引线的至少之一。
16.根据权利要求1所述的袋型二次电池，其中所述断裂部分的前端被部分地切除。
17.根据权利要求16所述的袋型二次电池，其中所述分离槽进一步包括位于所述水平狭缝中央处的连接部分。
18.根据权利要求17所述的袋型二次电池，其中槽口形成在所述连接部分中。
19.根据权利要求18所述的袋型二次电池，其中所述槽口形成在所述电极引线的顶表面和下表面的至少一个中。
20.根据权利要求17所述的袋型二次电池，其中所述连接部分具有形成于其中的一个或多个通孔。
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