CN108475760A - 二次电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种包括电流中断装置的二次电池。根据本发明，可制造二次电池，其中当二次电池因过度充电而体积增大时，通过使用因体积增大而导致的膨胀力来中断流向二次电池的电流，来提高安全性和可靠性。

Description

二次电池

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年11月21日提交的韩国专利申请No.10-2016-0155017的优先权，在此通过引用将其全部内容并入。

技术领域

本发明涉及一种包括电流中断装置的二次电池。

背景技术

通常，能够反复充电和放电的二次电池(secondary battery)包括具有电极和隔板交替层叠的结构的电极组件(electrode assembly)。根据用于制造二次电池的材料的种类，这样的二次电池可以被划分为多种类型，例如包括锂二次电池。

二次电池在使用过程中可能着火或爆炸。为了防止着火或爆炸，可以在二次电池中设置各种安全装置。

例如，二次电池可设置有用于防止在二次电池过度充电时发生着火或爆炸的安全装置。

根据现有技术，作为用于防止由于二次电池的过度充电而引起着火或爆炸的安全装置，常常在二次电池中设置热断路操作(TCO)装置。TCO装置用于在由于二次电池的过度充电而在二次电池中产生热量时中断电流，由此防止电流流向二次电池以防止二次电池着火或爆炸。

然而，因为TCO装置在二次电池中产生热量时工作，即在二次电池温度升高时工作，所以甚至在二次电池周围的温度增加时而不是在二次电池中产生热量时，TCO装置也会工作。

另外，即使二次电池被少量电流过度充电，电流也应该被中断。然而，在这种情况下，因为在二次电池中不会产生大量热量，所以TCO装置可能不能正常地工作，并且因此二次电池可能会持续过度充电。相反，当相对大量的电流流向二次电池时，即使二次电池未被过度充电并且因此不存在二次电池着火或爆炸的危险，TCO装置会中断电流。

发明内容

技术问题

因此，本发明的目的是提供一种二次电池，其在二次电池处于过度充电状态时中断电流，并且在二次电池未处于过度充电状态而因此不需要中断电流时允许电流持续流动，以提高二次电池的安全性并有效地控制电流的流动。

技术方案

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，一种二次电池包括：单元体；和安装在所述单元体上的电流中断装置，其中所述电流中断装置通过根据所述单元体的体积的增大而施加到所述电流中断装置的力来工作，以中断流到所述单元体的电流。

所述电流中断装置可包括：突出部分，所述突出部分设置在所述单元体的上部；和包裹部分，所述包裹部分包裹所述突出部分和所述单元体的至少一部分，其中，随着所述二次电池的体积增大，所述包裹部分可以通过施加到所述包裹部分的力而与所述突起部分分隔开。

所述电流中断装置可进一步包括：包裹部分，所述包裹部分包裹所述单元体的至少一部分；和导电部分，所述导电部分在连接到所述包裹部分的状态下提供了电流流过所述单元体的路径，其中随着所述二次电池的体积增大，所述包裹部分通过施加至所述包裹部分的力而与所述导电部分分隔开，以中断流过所述导电部分的电流。

所述导电部分可包括第一导电部分和第二导电部分，所述包裹部分的一部分可设置在所述第一导电部分与所述第二导电部分之间，所述包裹部分和所述第一导电部分以及所述包裹部分和所述第二导电部分可彼此连接，随着二次单元体积的增大，包裹部分可通过施加到所述包裹部分的力而与所述第一导电部分和所述第二导电部分中的至少一个分隔开。

所述二次电池可进一步包括设置在所述单元体和所述突出部分之间的绝缘部分。

所述二次电池可进一步包括设置在所述单元体的上部的负电极端子，其中所述第二导电部分可连接到所述负电极端子。。

技术效果

根据本发明，二次电池可以在二次电池处于过度充电状态时中断电流，并且在二次电池未处于过度充电状态因而不需要中断电流时允许电流持续流动，以提高二次电池的安全性并有效地控制电流的流动。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的二次电池的透视图。

图2是示出根据本发明一实施例的二次电池的工作原理的侧视图。

图3是示出根据本发明一实施例的二次电池的上端的放大侧视图。

图4是示出根据本发明另一实施例的二次电池的上端的放大侧视截面图。

图5和图6是用于解释根据本发明一实施例的电流中断装置的工作原理的透视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述根据本发明的二次电池的结构。

二次电池的结构

图1是根据本发明一实施例的二次电池的透视图，图2是示出根据本发明一实施例的二次电池的工作原理的侧视图。

参考图1，根据本发明一实施例的二次电池1可以是棱柱型电池。然而，本发明不限于此。例如，可以将各种类型的电池应用于根据本发明实施例的二次电池1。

根据本发明一实施例的二次电池1可包括构成二次电池主体的单元体5。根据本发明一实施例的二次电池1可包括电流中断装置100。电流中断装置100可以是安装在单元体5上的构件。

电流中断装置100可被配置为防止电流在二次电池被过度充电时流向二次电池1，同时允许电流始终流过二次电池1。如下所述，电流中断装置100可包括围绕单元体5的包裹部分130。虽然包裹部分130在图1中整体包裹单元体5的周圈，但是包裹部分130可以仅包裹单元体5的一部分周圈。

当二次电池被过度充电时，二次电池中可能出现各种异常现象。例如，当二次电池被过度充电时，二次电池可能由于二次电池的发热而升高温度。然而，二次电池的温度不仅会由于二次电池的发热而升高，而且会在二次电池周围的温度升高时升高。因此，根据二次电池的温度而中断流向二次电池的电流可能是不理想的。

当二次电池被过度充电时，二次电池的体积可能增大。也就是说，二次电池1可通常保持在恒定状态，如图2的左侧所示；而当二次电池1被过度充电时，二次电池1可能由于二次电池1的厚度增大而增大体积，如图2的右侧所示。

因为与二次电池的温度变化不同，二次电池的体积变化不受二次电池周围的温度的影响，所以与二次电池的温度变化相比，二次电池的体积变化可用作能够确定二次电池是否过度充电的更可靠的变量。

本发明可以是这样的发明，该发明涉及通过使用二次电池的体积变化而在二次电池的体积达到一定水平时中断流向二次电池的电流，所述二次电池的体积变化是在二次电池的过度充电时发生的。

也就是说，根据本发明的一实施例，如图2所示，包裹部分130可设置在二次电池1的单元体5的周圈上。当二次电池1由于二次电池1的过度充电而增大体积时，膨胀力可施加到包裹部分130。根据本发明的实施例，当由于二次电池1的体积增大而导致的膨胀力使得作用于包裹部分130的力达到一定水平时，包裹部分130的至少一部分可以与单元体5分隔开，以中断流向二次电池1的电流。图2示出这样一种情况，其中由于二次电池1的体积增大而导致的膨胀力将包裹部分130的上部区域的一部分与单元体5分隔开，以中断流过二次电池1的电流。

图3是示出根据本发明一实施例的二次电池的上端的放大侧视图。

如图3所示，根据本发明一实施例的二次电池的电流中断装置100可包括：设置在单元体5的上部的突出部分110；包裹至少一部分单元体和突出部分的包裹部分130；和导电部分120，所述导电部分120在连接到包裹部分130的状态下提供了电流流过单元体5的路径。

导电部分120可包括第一导电部分122和第二导电部分124。这里，包裹部分130的一部分可以设置在第一导电部分122与第二导电部分124之间。而且，包裹部分130和第一导电部分122可彼此连接，并且包裹部分130和第二导电部分124可彼此连接。包裹部分130和第一导电部分122以及包裹部分130和第二导电部分124可通过焊接彼此连接。

这里，在本说明书中，构件之间的“连接”的含义可被解释为意味着构件是电连接的，从而使得电流在构件之间流动。因此，在本说明书中，当描述术语“彼此连接”时，可被解释为不仅包括构件之间的直接接触，而且还包括允许电流从中流过的间接连接。

参考图3，电极端子，具体来说是负电极端子10a可设置在单元体3的上部。负电极端子10a可连接到导电部分120。图3示出负电极端子10a连接到第二导电部分124的情况。结果是，根据本发明的实施例，导电部分120、包裹部分130和负电极端子10a可彼此电连接以允许电流在二次电池充电时流动。这里，当负电极端子10a设置在单元体5的上部时，与负电极端子10a电连接的导电部分120和包裹部分可构成负电极10，而单元体5的表面可构成正电极20。

图4是示出根据本发明另一实施例的二次电池的上端的放大侧视截面图。

参照图4，根据本发明另一实施例的二次电池可包括设置在单元体5和突出部分110之间的绝缘部分30。根据本发明的另一实施例，绝缘部分30可设置在二次电池中以防止电流从包裹部分或导电部分直接流到单元体5，从而提高安全性。

在下文中，将参照附图描述根据本发明中断流向二次电池的电流的原理。

如图5所示，包裹部分130和导电部分122和124通常可彼此连接，使得电流流过二次电池。图5示出连接部分140，该连接部分140是包裹部分130连接到第一导电部分122和第二导电部分124的点。连接部分140可如上所述通过焊接形成。

然而，在二次电池或单元体由于二次电池的过度充电或类似情况而体积增大的情况下，包裹单元体的周圈的包裹部分130可接收来自单元体的力。这里，当力达到一定水平时，包裹部分130可以与导电部分分隔开。图6示出包裹部分130与第一导电部分122和第二导电部分124分隔开的情况。这里，因为包裹部分130是包裹突出部分110的构件，所以当从单元体向包裹部分130施加的力达到一定的水平时，也可以想到包裹部分130与突出部分110分隔开。

随着包裹部分与导电部分分隔开，因为第一导电部分122和第二导电部分124不彼此电连接，所以防止了来自外部的电流流向二次电池。因此，当二次电池由于过度充电或类似情况而体积增大时，流向二次电池的电流会被中断。

虽然已经参照具体实施例描述了本发明的实施例，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在不背离本发明的情况下进行各种改变和修改。

Claims (6)

1.一种二次电池，包括：

单元体；和

电流中断装置，所述电流中断装置安装在所述单元体上，

其中所述电流中断装置通过根据所述单元体的体积增大而施加到所述电流中断装置的力来工作，以中断流到所述单元体的电流。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述电流中断装置包括：

突出部分，所述突出部分设置在所述单元体的上部；和

包裹部分，所述包裹部分包裹所述突出部分和所述单元体的至少一部分，

其中，随着所述二次电池的体积增大，所述包裹部分通过施加到所述包裹部分的力与所述突起部分分隔开。

3.根据权利要求1所述的二次电池，其中所述电流中断装置进一步包括：

包裹部分，所述包裹部分包裹所述单元体的至少一部分；和

导电部分，所述导电部分在连接到所述包裹部分的状态下提供电流流过所述单元体的路径，

其中随着所述二次电池的体积增大，所述包裹部分通过施加至所述包裹部分的力而与所述导电部分分隔开，以中断流过所述导电部分的电流。

4.根据权利要求3所述的二次电池，其中所述导电部分包括第一导电部分和第二导电部分，

所述包裹部分的一部分设置在所述第一导电部分与所述第二导电部分之间，

所述包裹部分和所述第一导电部分以及所述包裹部分和所述第二导电部分彼此连接，以及

随着二次单元体积的增大，所述包裹部分通过施加到所述包裹部分的力而与所述第一导电部分和所述第二导电部分中的至少一个分隔开。

5.根据权利要求2所述的二次电池，进一步包括设置在所述单元体和所述突出部分之间的绝缘部分。

6.根据权利要求4所述的二次电池，进一步包括设置在所述单元体的上部的负电极端子，

其中所述第二导电部分连接到所述负电极端子。