CN110036507B - 包括其中形成有不对称凹口的电极引线的袋形二次电池 - Google Patents
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Abstract
在此公开了一种袋形二次电池，该袋形二次电池包括具有其中正极和负极在它们之间插置有隔膜的状态下进行堆叠的结构的电极组件，其中在与电极组件的电极接片电连接的电极引线的一个表面中形成有不对称凹口，以便引起电极引线的断裂，引线膜附接至电极引线的一个表面和另一个表面，以便增加电极引线与电池壳体之间的粘附力，并且引线膜包括第一引线膜和第二引线膜，第一引线膜位于电极引线中的以凹口为基准与电极组件容纳单元靠近的那部分电极引线处，第二引线膜位于电极引线中的伸出电池壳体之外的那部分电极引线处。
Description
技术领域
本申请要求于2017年7月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2017-0085693号的权益，通过引用将该韩国专利申请的全部内容结合在此。
本发明涉及一种包括其中形成有不对称凹口的电极引线的袋形二次电池，更具体地，涉及一种二次电池，该二次电池配置成在与电极接片连接的电极引线中形成有深度和宽度变化的凹口，使得电极引线在期望条件下容易断裂，以中断二次电池中的电流的流动。
背景技术
一般来说，存在各种二次电池，诸如镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池和锂离子聚合物电池。这种二次电池已经用在诸如电动车辆和混合动力车辆、用于存储过剩电力或新的可再生能源的电力存储装置、以及备用电力存储装置之类的需要高输出的大型产品中，而且还用在诸如数码相机、P-DVD、便携式电话、可穿戴设备(Wearable Device)、便携式游戏设备(Portable Game Device)、电动工具(Power Tool)和电动自行车(E-bike)之类的小型产品中。
就电池的形状而言，对于足够薄以应用于诸如便携式电话之类的产品的棱柱形二次电池或袋形二次电池的需求非常高。就电池的材料而言，对于表现出高能量密度、高放电电压和高输出稳定性的诸如锂离子电池或锂离子聚合物电池之类的锂二次电池的需求也非常高。
此外，基于其形状，这种二次电池可分为圆柱形电池单元、棱柱形电池单元和袋形电池单元。在这些电池单元之中，能够以高集成度堆叠的袋形电池单元具有较高的每单位重量的能量密度、廉价且能够易于变形，吸引了相当大的关注。
另外，圆柱形电池单元和棱柱形电池单元使用电流中断装置(CID,CurrentInterrupt Device)，电流中断装置利用当电池单元因电池单元的故障或电池单元的过充电而膨胀时电池单元中的压力增大的现象来物理地中断电池单元的串联连接。相比之下，袋形电池单元不包括这种构件。
因此，在由于电池单元的异常使用而导致在袋形电池单元中流动过电流的情况下，不能中断电池单元中的这种过电流的流动，由此电池可能爆炸。
为了解决该问题，可在电池单元中进一步设置单独的装置。然而，在这种情况下，电池单元的容量减小，这与制造大容量、高效率电池单元的趋势相悖。
与此相关，韩国专利申请公开第2016-0129763号公开了一种具有双金属接片的电池，该双金属接片包括具有不同热膨胀系数的金属，其中在异常工作条件下，例如在高温下，双金属接片的上部和下部彼此不同地热膨胀，以切断电极引线。
韩国注册专利第1601123号公开了一种二次电池，该二次电池包括与电极接片连接的第一电极引线和与第一电极引线可分离地连接的第二电极引线，第二电极引线从电池壳体的内部延伸到外部，从而暴露出来，其中当二次电池的内部压力由于二次电池的异常状态而增大时，这些电极引线彼此分离，以便中断二次电池中的电流的流动。
韩国注册专利第1614434号公开了一种二次电池，该二次电池配置成，当由于二次电池中发生短路而导致在二次电池中流动过电流时，安装在二次电池中的电流流动路径上的连接构件快速断裂，以便中断二次电池中的过电流的流动，由此保证二次电池的安全使用。
韩国专利申请公开第2012-0139590号公开了一种二次电池，该二次电池配置成，当由于流过电极引线的过电流而导致熔化分离单元中包括的无铅焊接桥的温度升高至150～300度时，电极引线基于熔化分离单元而断裂，由此不可逆地中断过电流的流动。
然而，还没有提出能够在电池单元的异常工作环境下通过在与电极接片连接的电极引线中形成的可易于断裂结构来快速且精确地中断电流的流动的任何技术。
因此，强烈需要甚至在不设置额外装置的情况下仍能够在电池单元的异常状态下，例如，当电池单元的体积增大时，中断电池单元中的电流的流动的技术。
发明内容
技术问题
基于上述问题做出了本发明，本发明的目的是提供一种能够通过在电极引线的一个表面中形成的不对称凹口来使与电极组件的电极接片电连接的电极引线快速断裂，以便在由于二次电池的异常使用而导致二次电池膨胀时引起电极引线断裂的技术。
此外，凹口可形成为使得凹口具有不均匀的深度和宽度。在这种情况下，电极引线中凹口的深度和宽度较大的部分可快速断裂，使得甚至在电池单元的内部压力较低的情况下仍可中断电池单元中的电流的流动。
因此，当二次电池处于异常状态时，可防止二次电池由于其高温起火而爆炸，由此可提供一种具有提高的安全性的二次电池。
技术方案
根据本发明的一个方面，可通过提供一种袋形二次电池实现上述目的和其他目的，该袋形二次电池包括具有其中正极和负极在它们之间插置有隔膜的状态下进行堆叠的结构的电极组件，
其中在与所述电极组件的电极接片电连接的电极引线的一个表面中形成有不对称凹口，以便引起所述电极引线的断裂，
引线膜附接至所述电极引线的一个表面和另一个表面，以便增加所述电极引线与电池壳体之间的粘附力，
并且所述引线膜包括第一引线膜和第二引线膜，所述第一引线膜位于所述电极引线中的以所述凹口为基准与电极组件容纳单元靠近的那部分电极引线处，所述第二引线膜位于所述电极引线中的伸出所述电池壳体之外的那部分电极引线处。
由于如上所述在与电极接片连接的电极引线的一个表面中形成凹口并且引线膜附接至电极引线的相反表面以便增加与电池壳体的粘附力，所以当由于电池单元的内部压力增加而导致电池壳体膨胀时可引起电极引线的断裂。
因而，可解决常规的袋形二次电池中发生的问题，与金属罐型二次电池不同，在常规的袋形二次电池中未设置利用由于电池的故障而导致的电池壳体的膨胀压力来物理中断电池的连接的装置，例如电流中断装置(CID)，结果当从电池产生热时或者当电池膨胀时难以中断在最初状态下在电池中的电流的流动。
此外，由于在电池单元中不包括用来快速中断电池单元中的电流的流动的额外构件，所以可防止电池单元的容量的降低并且可在没有任何改变的情况下利用常规的电池单元制造工艺。
在一具体示例中，第一引线膜可仅位于电极引线的另一个表面处，该另一个表面是与电极引线的形成有凹口的表面相反的电极引线的表面。因而，可朝向与第一引线膜附接的电池壳体移动断裂的电极引线。
第二引线膜可位于电极引线的一个表面和另一个表面处，使得所述电极引线的一个表面上的第二引线膜的至少一部分与电极引线的另一个表面上的第二引线膜的至少一部分以电极引线为基准彼此重叠。因而，当在第二引线膜附接至电极引线的状态下电池壳体被热熔合以便被密封时，第二引线膜可在电极引线的相反表面处包围电极引线。
第二引线膜可包括位于电极引线的上表面处的上引线膜、以及位于电极引线的下表面处的下引线膜，上引线膜和下引线膜的平面尺寸彼此不同。例如，第二引线膜可配置成使得以电极引线为基准附接在第一引线膜所在的方向上的那部分第二引线膜的尺寸小于位于相反方向上的那部分第二引线膜的尺寸。
因此，当在与第二引线膜附接的电极引线固定到电池壳体的密封部分的状态下，形成在电极引线中的凹口断裂时，与第二引线膜附接的电极引线朝向与作为附接至电极引线的形成有凹口的表面并具有相对大的尺寸的第二引线膜附接的电池壳体移动，并且与作为附接至电极引线的未形成凹口的表面的第一引线膜附接的第一引线朝向与第一引线膜附接的电池壳体移动。
就是说，提供了下述结构：第一引线膜仅附接在电极引线的未形成凹口的另一个表面处，并且第二引线膜附接至电极引线的相反表面并且具有不同尺寸，从而当电极引线断裂时朝向上壳体移动电极引线的一侧并且朝向下壳体移动电极引线的另一侧，或者当电极引线断裂时朝向下壳体移动电极引线的一侧并且朝向上壳体移动电极引线的另一侧。
在一具体示例中，电极引线可形成为在与电极接片连接并伸出到电池壳体之外的电极引线的长度方向垂直的方向上断裂。凹口可在与电极引线的长度方向垂直的方向上从电极引线的一个侧端到另一个侧端连续形成在电极引线中。
此外，凹口可形成为具有不对称形状，而不是具有均匀的尺寸和形状，使得电极引线能够在其形成凹口的部分处快速且精确地断裂。
具体地说，凹口的凹陷的中央部分的深度可在第一方向上增加，第一方向平行于与电极引线的长度方向垂直的方向。第一方向可以是对应于与电极引线的垂直轴垂直的水平轴的方向，该垂直轴对应于电极引线的长度。第一方向可以是面向电极引线的从右到左的方向或者面向电极引线的从左到右的方向。
就是说，凹口的凹陷的中央部分的深度可在面向电极引线的从右到左的方向上或者在面向电极引线的从左到右的方向上连续或不连续增加。优选地，凹口的凹陷的中央部分的深度可连续增加。
此外，凹口的宽度可在其中凹口的凹陷的中央部分的深度增加的第一方向上增加。其中凹口的凹陷的中央部分的深度和凹口的宽度最大的那部分凹口可首先断裂。
在一具体示例中，电极引线中的形成有凹口的部分的厚度是电极引线中的未形成凹口的部分的厚度的10％至90％。在电极引线中的形成有凹口的部分的厚度小于电极引线中的未形成凹口的部分的厚度的10％的情况下，甚至在电池单元的正常工作状态下电极引线仍可断裂，这是不希望的。另一方面，在电极引线中的形成有凹口的部分的厚度大于电极引线中的未形成凹口的部分的厚度的90％的情况下，在期望的条件下难以引起电极引线的断裂，这也是不希望的。
另外，凹口的凹陷的中央部分的深度可连续或不连续增加，并且凹口的深度的最小值与最大值之比可以是0.1至0.9，具体地可以是0.3至0.7。
电极引线以凹口为基准可包括内部电极引线和外部电极引线，第一引线膜附接至内部电极引线，第二引线膜附接至外部电极引线。内部电极引线和外部电极引线中的每一个可在凹口断裂的状态下附接至上壳体和下壳体任意之一。
另外，袋形二次电池可以是表现出高能量密度、高放电电压和高输出稳定性的诸如锂离子电池或锂离子聚合物电池之类的锂二次电池。
通常，锂二次电池包括正极、负极、隔膜和包含锂盐的非水电解质溶液。
下文中，将描述锂二次电池的其他部件。
例如，可通过将包括正极活性材料颗粒的正极活性材料、导电剂和粘合剂的正极混合物涂覆到正极集流体来制造正极。
通常，正极集流体被制造成具有3～500μm的厚度。正极集流体没有特别地限制，只要正极集流体表现出高导电性并且同时正极集流体不会在应用该正极集流体的电池中引起任何化学变化即可。例如，正极集流体可由不锈钢、铝、镍或钛制成。或者，正极集流体可由表面被碳、镍、钛或银处理过的铝或不锈钢制成。特别是，正极集流体可由铝制成。正极集流体可具有形成在其表面上的微尺度的凹凸图案，从而增加正极活性材料的粘合力。正极集流体可配置为诸如膜、片、箔、网、多孔体、泡沫体以及无纺布体之类的各种形式。
除了正极活性材料颗粒以外，正极活性材料还可以是但不限于：层状化合物，诸如锂镍氧化物(LiNiO2)、或由一种或多种过渡金属所取代的化合物；由化学式Li1+xMn2-xO4(其中x＝0～0.33)所表示的锂锰氧化物，或诸如LiMnO3、LiMn2O3、或LiMnO2之类的锂锰氧化物；锂铜氧化物(Li2CuO2)；钒氧化物，诸如LiV3O8、LiV3O4、V2O5、或Cu2V2O7；由化学式LiNi1-xMxO2(其中M＝Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B、或Ga，且x＝0.01～0.3)所表示的Ni位的锂镍氧化物；由化学式LiMn2-xMxO2(其中M＝Co、Ni、Fe、Cr、Zn、或Ta，且x＝0.01≤x≤0.1)或化学式Li2Mn3MO8(其中M＝Fe、Co、Ni、Cu、或Zn)所表示的锂锰复合氧化物；二硫化合物；或Fe2(MoO4)3。
导电剂通常添加为使得导电剂具有基于包含正极活性材料的混合物的总重量的0.1重量％至30重量％。导电剂没有特别地限制，只要导电剂表现出高导电性且不会在应用该导电剂的电池中引起任何化学变化即可。例如，可使用以下材料作为导电剂：石墨，诸如天然石墨或人造石墨；炭黑，诸如炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉法炭黑、灯黑或热炭黑；导电纤维，诸如碳纤维或金属纤维；金属粉末，诸如氟化碳粉末、铝粉或镍粉；导电晶须，诸如氧化锌或钛酸钾；导电金属氧化物，诸如钛氧化物；或导电材料，诸如聚苯撑衍生物。
正极中包括的粘合剂是辅助活性材料与导电剂之间的粘合以及与集流体的粘合的一种成分。粘合剂通常以基于包含正极活性材料的化合物的总重量的0.1重量％至30重量％的量进行添加。作为粘合剂的示例，可使用聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯三元聚合物(EPDM)、磺化EPDM、苯乙烯丁二烯橡胶、氟橡胶、以及各种共聚物。
例如，可通过将包括负极活性材料颗粒的负极活性材料、导电剂和粘合剂的负极混合物涂覆到负极集流体来制造负极。需要的话，可进一步给负极混合物添加填料。
可通过给负极集流体涂覆负极活性材料并将其干燥来制造负极。需要的话，可进一步选择性地包括上述成分。
通常，负极集流体被制造成具有3～500μm的厚度。负极集流体没有特别地限制，只要负极集流体表现出高导电性且同时负极集流体不会在应用该负极集流体的电池中引起任何化学变化即可。例如，负极集流体可由铜、不锈钢、铝、镍、钛或塑性碳制成。或者，负极集流体可由铝镉合金或者表面被碳、镍、钛或银处理过的铜或不锈钢制成。此外，以与正极集流体相同的方式，负极集流体可具有形成在其表面上的微尺度的凹凸图案，从而增加负极活性材料的粘合力。负极集流体可配置为诸如膜、片、箔、网、多孔体、泡沫体以及无纺布体之类的各种形式。
作为负极活性材料，例如，可使用碳，诸如硬碳或石墨系碳；金属复合氧化物，诸如LixFe2O3(0≤x≤1)、LixWO2(0≤x≤1)、SnxMe1-xMe’yOz(Me：Mn、Fe、Pb、Ge；Me’：Al、B、P、Si、元素周期表第1、2和3族元素、卤素；0≤x≤1；1≤y≤3；1≤z≤8)；锂金属；锂合金；硅系合金；锡系合金；金属氧化物，诸如SnO、SnO2、PbO、PbO2、Pb2O3、Pb3O4、Sb2O3、Sb2O4、Sb2O5、GeO、GeO2、Bi2O3、Bi2O4、或Bi2O5；导电聚合物，诸如聚乙炔；或Li-Co-Ni系材料。
隔膜插置在负极与正极之间。作为隔膜，例如使用表现出高离子渗透性和高机械强度的绝缘薄膜作为隔膜。隔膜通常具有0.01～10μm的孔径和5～300μm的厚度。作为隔膜的材料，例如使用由诸如聚丙烯之类的表现出耐化学性和疏水性的烯烃聚合物、玻璃纤维或聚乙烯制成的片材或无纺布。在诸如聚合物之类的固体电解质被用作电解质的情况下，固体电解质也可起到隔膜的作用。
含有锂盐的非水电解质溶液由非水电解质溶液和锂盐构成。可使用非水有机溶剂、有机固体电解质或无机固体电解质作为非水电解质溶液。然而，本发明不限于此。
作为非水有机溶剂的示例，可提及非质子有机溶剂，诸如N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、γ-丁内酯、1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃(franc)、2-甲基四氢呋喃、二甲亚砜、1,3-二氧戊环、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧戊环、乙腈、硝基甲烷、甲酸甲酯、乙酸甲酯、磷酸三酯、三甲氧基甲烷、二氧戊环衍生物、环丁砜、甲基环丁砜、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、碳酸丙烯酯衍生物、四氢呋喃衍生物、醚、丙酸甲酯、以及丙酸乙酯。
作为有机固体电解质的示例，可提及聚乙烯衍生物、聚环氧乙烷衍生物、聚环氧丙烷衍生物、磷酸酯聚合物、聚赖氨酸(agitation lysine)、聚酯硫醚、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯和含有离子解离基团的聚合物。
作为无机固体电解质的示例，可提及锂(Li)的氮化物、卤化物和硫酸盐，诸如Li3N、LiI、Li5NI2、Li3N-LiI-LiOH、LiSiO4、LiSiO4-LiI-LiOH、Li2SiS3、Li4SiO4、Li4SiO4-LiI-LiOH和Li3PO4-Li2S-SiS2。
锂盐是易溶于上述非水电解质中的材料，例如可包括LiCl、LiBr、LiI、LiClO4、LiBF4、LiB10Cl10、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3SO3Li、(CF3SO2)2Nli、氯硼烷锂、低级脂肪族羧酸锂、四苯基硼酸锂和酰亚胺。
此外，为了改善充放电特性和阻燃性，例如，可给非水电解质溶液添加吡啶、亚磷酸三乙酯、三乙醇胺、环醚、乙二胺、n-乙二醇二甲醚(glyme)、六磷酸三酰胺、硝基苯衍生物、硫、醌亚胺染料、N-取代的恶唑烷酮、N,N-取代的咪唑烷、乙二醇二烷基醚、铵盐、吡咯、2-甲氧基乙醇、三氯化铝等。根据情况，为了赋予其不可燃性，非水电解质溶液可进一步包括含卤溶剂，诸如四氯化碳和三氟乙烯。此外，为了改善其高温保持特性，非水电解质溶液可进一步包括二氧化碳气体。此外，可进一步包括氟代碳酸乙烯酯(FEC,Fluoro-Ethylene)和丙烯磺酸内酯(PRS,Propene sultone)。
此外，电极组件设置有从板形电极集流体伸出的电极接片。每个电极集流体包括其上涂覆有电极活性材料的涂覆部、以及其上没有涂覆电极活性材料的未涂覆部(下文中称为“未涂覆部”)。可通过切割未涂覆部形成每个电极接片，或者每个电极接片可以是通过超声波焊接与未涂覆部连接的单独的导电构件。
每个电极接片充当电子在电池的内部与外部之间流动的路径。每条电极引线通过点焊连接至电极接片中的相应电极接片。根据正极接片和负极接片形成的位置，电极引线可在相同的方向上或在相反的方向上延伸。正极引线和负极引线可由不同的材料制成。例如，正极引线可由与正极板相同的材料，如铝(Al)材料制成，负极引线可由与负极板相同的材料，如铜(Cu)材料或涂覆有镍(Ni)的铜材料制成。最后，电极引线经由其端子部电连接至外部端子。
通常，正极集流体板由铝材料制成，负极集流体板由铜材料制成。当发生膨胀现象时，铜箔倾向于比铝箔更容易断裂。由于该原因，负极引线可比正极引线更容易断裂。因此，优选地，使用能够容易断裂的电极引线作为负极引线。
根据本发明的另一个方面，提供了一种包括袋形二次电池的电池组。
具体地说，电池组可用作需要能够承受高温、长周期、高速率特性等的装置的电源。该装置的具体示例可包括移动电子装置(mobile device)、可穿戴电子装置(wearabledevice)、由电池供电的电动机驱动的电动工具(power tool)、诸如电动车辆(ElectricVehicle,EV)、混合动力电动车辆(Hybrid Electric Vehicle,HEV)或插电式混合动力电动车辆(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV)之类的电动汽车、诸如电动自行车(E-bike)或电动滑板车(E-scooter)之类的电动两轮车、电动高尔夫球车(electric golfcart)和电力存储系统(Power Storage System)。然而，本发明不限于此。
该装置的结构和制造方法在本发明所属领域中是已知的，将省略其详细描述。
附图说明
图1是示出例示性常规袋形电池单元的视图；
图2是示出例示性袋形电池单元的体积由于其中产生的气体而增大的视图；
图3是示出根据本发明实施方式的形成有凹口并且与引线膜附接的电极引线在断裂前后的透视图；
图4是示出包括图3的电极引线的袋形二次电池的局部垂直剖面图。
具体实施方式
现在，将参照附图详细描述本发明的优选实施方式，以使本发明所属领域的普通技术人员能够容易实施本发明的优选实施方式。然而，在详细描述本发明的优选实施方式的工作的原理时，当并入于此的已知功能和构造的详细描述可能使本发明的主题模糊不清时，将省略其详细描述。
只要可能，将在整个附图中使用相同的参考标记指代执行相同功能或操作的部分。另外，在本发明的下面的描述中一个部分“连接”至另一个部分的情况下，该一个部分不仅可直接连接至该另一个部分，而且该一个部分还可经由另外的部分间接连接至该另一个部分。此外，“包括”某个元件是指不排除其他元件，而是可进一步包括其他元件，除非有相反说明。
现在将详细参照本发明的优选实施方式，附图中例示了这些实施方式的一些示例。
图1是示出电极端子在相反方向上伸出的常规袋形电池单元的分解图，图2是示出电极端子在相同方向上伸出的常规袋形电池单元由于电池单元的内部压力而膨胀的状态的视图。
参照图1，其中正极和负极在它们之间插置有隔膜的状态下进行堆叠的电极组件120容纳在包括上壳体110和下壳体130的电池壳体中，在电极组件120的相反端处形成有伸出的电极接片122，伸出的电极接片122连接至电极引线124和125。
电极引线124和125的未连接至电极接片的另一端暴露到电池壳体110和130之外，并且包围电极组件的电池壳体110和130被位于其最内侧的粘合剂层密封。引线膜123以密封状态附接至电极引线124和125中的插置在电池壳体的粘合剂层之间的那部分电极引线。
参照图2，与图1的电池单元不同，示出了具有电极端子在一个方向上伸出的结构的袋形电池单元。正极引线124a和负极引线125a在一个方向上从电池壳体的密封部分伸出。
引线膜123a以密封状态附接至正极引线124a和负极引线125a中的与电池壳体的密封部分邻接的那部分正极引线和负极引线，以便增加密封力。
由于在电池单元的激活过程中或作为电池单元的异常使用的结果使得电池单元中产生的气体量增加而导致电极组件容纳单元100膨胀。由于电池单元的膨胀，电极端子的位置或方向可改变。在电池单元膨胀至特定级别或更大的情况下，电池单元可爆炸。
图1和图2各自示出了包括电池壳体的二次电池，电池壳体配置成划分为上壳体和下壳体。然而，包括配置成使得上壳体和下壳体在其对应边处彼此连接以便形成单个构件的电池壳体的二次电池当然落在本发明的范围内。
图3是示出形成有凹口并且与引线膜附接的电极引线并且示出电极引线断裂的状态的透视图。
参照图3，直凹口230在与电极引线的长度方向A垂直的方向上从电极引线的一个侧端到另一个侧端形成在电极引线210中。第一引线膜221附接至电极引线中的以凹口230为基准与电极组件靠近的那部分电极引线的下表面，第二引线膜222a和222b分别附接至电极引线中的在电极引线引出电池壳体的方向上的那部分电极引线的上表面和下表面。
附接至电极引线的形成有凹口230的上表面的第二引线膜222a的尺寸大于附接至电极引线的下表面的第二引线膜222b的尺寸。第二引线膜222a和第二引线膜222b附接至电极引线，从而第二引线膜222a和第二引线膜222b在电极引线引出电池壳体的方向上在电极引线的端部处以电极引线设置在它们之间的状态彼此重叠。因而，当电池壳体的密封部分被热熔合时，第二引线膜的重叠部分可包围电极引线。
凹口230的深度在与电极引线的长度方向A垂直的向右方向上连续增加，并且电极引线的上表面中的凹口的宽度在向右方向上连续增加。
当形成在电极引线中的凹口断裂时，电极引线210可被分成内部电极引线211和外部电极引线212，并且凹口的深度和宽度较大的电极引线的右侧可首先断裂。
电极引线中的形成有凹口的部分的厚度可以是电极引线中的未形成凹口的部分的厚度的10％至90％。凹口的深度和宽度增加的方向以及凹口的深度和宽度是连续增加还是不连续增加没有特别限制，只要凹口配置成凹口的深度和宽度增加即可。
图4是示意性示出包括图3的电极引线的袋形二次电池的局部垂直剖面图。
参照图4，从电极组件201的一侧伸出的电极接片202在电极引线210的一个侧端与电极引线连接。第一引线膜221的一个表面附接至电极引线，并且第一引线膜的另一个表面附接至下壳体242的内表面。
作为第二引线膜222的一部分并且附接至电极引线210的上表面的第二引线膜222a在与附接电极引线的表面相反的另一个表面上附接至上壳体241。附接至电极引线的下表面的第二引线膜222b在与附接电极引线的表面相反的另一个表面上附接至下壳体242。
第一引线膜221和第二引线膜222二者均位于袋形电池壳体的外部边缘密封部分中。
当由于电池单元中产生的气体导致袋形电池壳体向外膨胀时，外部电极引线212被附接至上壳体241的第二引线膜222a向上弯曲，并且内部电极引线211由于附接至下壳体242的第一引线膜221而在下壳体膨胀的方向上移动。当在上壳体膨胀的方向上以及在下壳体膨胀的方向上移动的电极引线达到预定极限时，形成在电极引线中的凹口首先断裂。如图3中所示，凹口的深度和宽度较大的那部分电极引线首先断裂。
在根据本发明的包括形成有不对称凹口的电极引线以及第一引线膜和第二引线膜的袋形二次电池中，当由于电池壳体中产生的期望级别的压力而导致袋形电池壳体膨胀时，电极引线断裂，因而中断二次电池中的电流的流动，由此可防止二次电池由于电池壳体的膨胀而爆炸或者防止二次电池由于电池壳体中的高温而起火。
基于上面的描述，在不背离本发明的范畴的情况下，可进行各种应用和修改，这对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
工业实用性
从上面的描述很显然的是，根据本发明的袋形二次电池配置成在与电极接片连接的电极引线的一个表面中形成有不对称凹口。当二次电池由于其异常工作而膨胀时，电极引线由于凹口而容易断裂，由此可快速中断二次电池中的电流的流动。
此外，凹口可形成为使得凹口具有不均匀的深度和宽度。在这种情况下，电极引线的其中凹口的深度和宽度较大的部分可在电池单元过度膨胀之前快速断裂，由此可防止电池单元的爆炸或起火。
Claims (10)
1.一种袋形二次电池，所述袋形二次电池包括具有其中正极和负极在它们之间插置有隔膜的状态下进行堆叠的结构的电极组件，其中
在与所述电极组件的电极接片电连接的电极引线的一个表面中形成有不对称凹口，以便引起所述电极引线的断裂，
引线膜附接至所述电极引线的一个表面和另一个表面，以便增加所述电极引线与电池壳体之间的粘附力，并且
所述引线膜包括第一引线膜和第二引线膜，所述第一引线膜位于所述电极引线中的以所述凹口为基准与电极组件容纳单元靠近的那部分电极引线处，所述第二引线膜位于所述电极引线中的伸出所述电池壳体之外的那部分电极引线处，
其中所述凹口在与所述电极引线的长度方向垂直的方向上从所述电极引线的一个侧端到另一个侧端连续形成在所述电极引线中，并且
其中所述凹口的凹陷的中央部分的深度在第一方向上增加并且所述凹口的宽度在所述第一方向上增加，使得当由于所述电池壳体内的内部压力增加而导致所述电池壳体膨胀时，所述电极引线能够在所述凹口的凹陷的所述中央部分的深度和所述凹口的宽度最大的那部分凹口处快速且精确地断裂，所述第一方向平行于与所述电极引线的长度方向垂直的方向。
2.根据权利要求1所述的袋形二次电池，其中所述第一引线膜仅位于所述电极引线的另一个表面处。
3.根据权利要求1所述的袋形二次电池，其中所述第二引线膜位于所述电极引线的一个表面和另一个表面处，使得所述电极引线的一个表面上的所述第二引线膜的至少一部分与所述电极引线的另一个表面上的所述第二引线膜的至少一部分以所述电极引线为基准彼此重叠。
4.根据权利要求1所述的袋形二次电池，其中所述第二引线膜包括位于所述电极引线的上表面处的上引线膜、以及位于所述电极引线的下表面处的下引线膜，所述上引线膜和所述下引线膜的平面尺寸彼此不同。
5.根据权利要求1所述的袋形二次电池，其中所述第二引线膜配置成使得以所述电极引线为基准附接在所述第一引线膜所在的方向上的那部分第二引线膜的尺寸小于位于相反方向上的那部分第二引线膜的尺寸。
6.根据权利要求1所述的袋形二次电池，其中所述电极引线中的形成有所述凹口的部分的厚度是所述电极引线中的未形成所述凹口的部分的厚度的10％至90％。
7.根据权利要求1所述的袋形二次电池，其中所述凹口的凹陷的中央部分的深度的最小值与最大值之比为0.1至0.9。
8.根据权利要求1所述的袋形二次电池，其中所述电极引线以所述凹口为基准包括内部电极引线和外部电极引线，所述第一引线膜附接至所述内部电极引线，所述第二引线膜附接至所述外部电极引线。
9.根据权利要求8所述的袋形二次电池，其中所述内部电极引线和所述外部电极引线中的每一个在所述凹口断裂的状态下附接至上壳体和下壳体任意之一。
10.一种包括根据权利要求1至9任一项所述的袋形二次电池的装置。
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