CN110168779B - 包括电极接片切断装置的袋形二次电池 - Google Patents

包括电极接片切断装置的袋形二次电池 Download PDF

Info

Publication number
CN110168779B
CN110168779B CN201880006052.6A CN201880006052A CN110168779B CN 110168779 B CN110168779 B CN 110168779B CN 201880006052 A CN201880006052 A CN 201880006052A CN 110168779 B CN110168779 B CN 110168779B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pouch
electrode tab
shaped
electrode
secondary battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880006052.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110168779A (zh
Inventor
韩贤奎
崔大植
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lg Energy Solution
Original Assignee
LG Chem Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Publication of CN110168779A publication Critical patent/CN110168779A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110168779B publication Critical patent/CN110168779B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M50/557—Plate-shaped terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/578—Devices or arrangements for the interruption of current in response to pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/20—Pressure-sensitive devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

在此公开了一种袋形二次电池，其配置成使得电极组件容纳在袋形电池壳体中，电极组件具有其中堆叠有正极、隔膜和负极的结构，其中袋形二次电池包括放置在袋形电池壳体中的电极接片切断装置，电极接片切断装置配置成利用当袋形电池壳体中的压力增加时被触发的弹性构件来切断袋形电池壳体中的电极组件的电极接片或电极引线。

Description

包括电极接片切断装置的袋形二次电池
技术领域
本发明要求于2017年8月1日向韩国知识产局递交的韩国专利申请第2017-0097685号的权益，通过引用将上述专利申请的公开内容作为整体结合在此。
本发明涉及一种包括电极接片切断装置的袋形二次电池，更具体地，涉及一种包括放置在袋形电池壳体中的电极接片切断装置的袋形二次电池，该电极接片切断装置配置成利用当袋形电池壳体中的压力增加时被触发的弹性构件来切断电极接片。
背景技术
随着移动设备不断发展以及对这些移动设备的需求增加，对作为用于这些移动设备的能源的二次电池的需求急剧增加。因此，已对满足各种需求的电池进行了大量研究。
基于电池壳体的形状，锂二次电池可分为圆柱形电池、棱柱形电池和袋形电池。圆柱形电池是配置成具有其中电极组件安装在金属罐中的结构的电池。棱柱形电池同样是配置成具有其中电极组件安装在金属罐中的结构的电池。袋形电池是配置成具有其中电极组件安装在例如由铝层压片制成的袋形电池壳体中的结构的电池。在这些电池单元之中，可高度集成堆叠、具有较高的每单位重量能量密度、便宜且可容易变形的袋形电池单元吸引了相当大的关注。
对二次电池的主要研究目标之一在于改善二次电池的安全性。例如，因二次电池的异常状态导致的二次电池中的高温和压力，锂二次电池可能爆炸，二次电池的异常状态诸如为二次电池中的短路、高于允许电流或电压情况下二次电池的过度充电、二次电池暴露于高温、或者由于掉落或具有施加至此的外部冲击引起的二次电池的变形。
因此，在开发锂二次电池时根本上要考虑的问题之一在于保证锂二次电池的安全性。作为这种保证电池安全性的努力的例子，日本专利申请公开第2011-210390号公开了一种包括连接释放部件以及推动部件的电池，该连接释放部件用于释放形成在电池壳体处的电极端子与用于将该端子和电存储装置彼此连接的引线之间的电连接，该推动部件用于在其中容纳该连接释放部件的中空部中的温度超过预定温度时朝着引线推动切断部件。
然而，因为在形成于电池壳体处的电极端子中形成其中容纳连接释放部件的中空部，所以上述技术不能应用于具有一般电极端子的传统电池。
作为常规技术的另一个例子，韩国专利申请公开第2013-0089327号公开了一种包括支撑构件的电池，该支撑构件具有安装于此的第一热收缩构件和第二热收缩构件，其中第一热收缩构件和第二热收缩构件具有相反的热收缩方向，使得第一热收缩构件和第二热收缩构件在相反的方向上移动，以便切断电极接片。
然而，因为切断装置安装于电池壳体的外部，所以上述现有技术存在二次电池的整体尺寸增加的问题。
作为常规技术的又一例子，日本专利申请公开第2013-145717号公开了一种电存储装置，该电存储装置配置成使得用于切断电极连接部分的切断部件设置在电池壳体中。然而，该切断装置由可热变形的构件制成，因而该切断部件仅在温度变化的情形下有用。因此，难以将该切断部件应用于因袋形二次电池的体积增加来切断电极接片的技术。
因此，对能够防止因在二次电池中产生气体而引起的袋形二次电池的爆炸、能够应用于传统的电池单元、以及能够防止二次电池的整体体积增加并因此防止二次电池的容量减小的技术有强烈的需求。
发明内容
技术问题
考虑到上述问题进行了本发明，本发明的目的在于提供一种包括放置在袋形电池壳体中的电极接片切断装置的袋形二次电池，该电极接片切断装置配置成利用当袋形电池壳体中的压力增加时被触发的弹性构件来切断电极组件的电极接片。
此外，通过弹性构件操作的触发器连接到电池壳体。因此，本发明可应用于其外部形状由于袋形电池壳体中产生的气体而变形的袋形二次电池。
技术方案
根据本发明的一个方面，通过提供一种袋形二次电池可实现上述和其他目的，该袋形二次电池配置成使得电极组件容纳在袋形电池壳体中，所述电极组件具有其中堆叠有正极、隔膜和负极的结构，
其中所述袋形二次电池包括放置在所述袋形电池壳体中的电极接片切断装置，所述电极接片切断装置配置成利用当所述袋形电池壳体中的压力增加时被触发的弹性构件来切断所述袋形电池壳体中的所述电极组件的电极接片或电极引线。
因为根据本发明的电极接片切断装置放置在袋形电池壳体中限定的其中电极接片和电极引线之间的连接部所处的死区中，所以不必减小电极组件的尺寸。此外，即使在容纳电极接片切断装置的情况下，电极接片切断装置也不增加二次电池的整体尺寸。
此外，因为利用了当袋形电池壳体中的压力增加时触发弹性构件的原理，所以当电池壳体膨胀时弹性构件可快速且精准地操作，以切断电极接片。
此外，因为电极接片切断装置可应用于具有一般结构的电极组件，所以可应用电极接片切断装置的对象的范围不受限制。因此，为了应用电极接片切断装置，无需附加工艺或附加构件。
在具体的例子中，所述电极接片切断装置可包括：
连接到所述袋形电池壳体的触发器；
线形切断构件，所述线形切断构件设置成使得从所述电极组件伸出的至少一个电极接片或至少一个电极引线延伸穿过所述线形切断构件；
弹性构件，所述弹性构件在被所述触发器固定的同时连接到所述切断构件的一端；以及，
具有开口的管状壳体，所述切断构件经由所述开口是可移动的，所述开口形成在所述管状壳体与所述电极接片或所述电极引线相邻的一个表面中，所述弹性构件以固定到所述管状壳体的另一个表面的状态设置在所述管状壳体中。
如上所述，因为配置成操作弹性构件的触发器连接到袋形电池壳体，所以触发器可响应于因袋形电池壳体的膨胀而引起的袋形电池壳体的变形来移动，以操作弹性构件。
此外，弹性构件连接到切断构件，切断构件是下述一种构件，该构件放置成使得电极接片延伸穿过该构件，并且该构件配置成例如具有封闭曲线结构。响应于弹性构件的弹性移动，切断构件移动到壳体中，以切断电极接片或电极引线。
然而，考虑到其中电极接片放置在切断构件中的结构，切断构件可形成为细线的形状，并且可由表现出较强切断力的材料制成。此外，切断构件可由表现出非弹性、出色绝缘性以及高抗拉强度的材料制成，以便快速切断电极接片。
电极接片必然不是被切断构件切断的仅有的元件。可选择电极接片或电极引线的可易切断区域。亦或，可根据电极接片切断装置的位置选择电极接片或电极引线的适当区域。
通常，多个电极接片从电极组件伸出，从而连接到电极引线。此时，可选择电极接片或电极引线的可易切断区域。
弹性构件安装在壳体中，并且在壳体中形成有开口，该开口用作供连接到弹性构件的切断构件移动的路径。因此，当触发器因袋形电池壳体的膨胀而与弹性构件分离时，弹性构件在初始被拉伸的状态下因其弹力而收缩。
具体地说，在其中触发器的长度方向平行于电极组件的堆叠方向的状态下，因袋形电池壳体的变形，触发器可上下移动。在初始状态下，触发器以紧密接触的状态放置在电极接片切断装置的壳体上，以便在弹性构件被拉伸的状态下固定弹性构件。当袋形电池壳体膨胀时，触发器向上移动，从而与弹性构件分离。
因此，弹性构件因其弹力而恢复到其原始状态，并且切断构件因弹性构件的收缩而移动到壳体中，结果导致放置成使得电极接片延伸穿过其中的切断构件在与电极接片伸出的方向垂直的方向上移动到壳体中。此时，电极接片可被切断构件切断。
用于弹性构件的材料没有特别限制，只要弹性构件能在连接到切断构件的状态下拉伸和收缩即可。例如，弹性构件可以是弹簧或橡胶件。
在具体的例子中，电极接片切断装置可进一步包括压力传感器构件，所述压力传感器构件配置成因所述袋形电池壳体的体积增加而收缩。当所述压力传感器构件收缩时，所述触发器可移动到所述压力传感器构件中，由此所述弹性构件的固定状态可被释放。
例如，其中设置弹性构件的壳体可具有立方体形状或圆柱体形状。在壳体具有立方体形状的情况下，压力传感器构件可附接到壳体的与长轴方向平行的四个表面中的至少一个表面。在壳体具有圆柱体形状的情况下，一个或多个传感器构件可以以预定间隔附接到壳体的与长轴方向平行的侧面。
在其中袋形电池壳体中的压力增加的情况下，其中压力相对较低的压力传感器构件收缩，并且连接到压力传感器构件的触发器移动到压力传感器构件中。弹性构件的固定状态因触发器的移动而被释放，并且固定状态被释放的弹性构件收缩，由此电极接片或电极引线可被切断。
因此，压力传感器构件中的压力必须保持为小于袋形电池壳体中的压力。压力传感器构件的护套构件可由可收缩材料制成。
考虑到袋形电池壳体因其膨胀而爆炸时的袋形电池壳体的压力极限通常为3bar的事实，压力传感器构件收缩时的压力范围可从2bar到小于3bar。
电极接片切断装置可安装在袋形电池壳体中，使得壳体在长轴方向上的侧表面与电极组件在电极接片伸出的方向上的侧表面相对。具体地说，电极接片切断装置可在与电极接片-引线连接部相邻的状态下放置在电极组件的电极接片-引线连接部的左侧或右侧。亦或，电极接片切断装置可放置在电极接片-引线连接部的左侧和右侧的每一侧。在其中正极接片和负极接片在相反方向上伸出的情况下，电极接片切断装置可放置在正极接片和负极接片的每一个的一侧或者每一侧。
因为在电极接片-引线连接部的左侧或者右侧限定的空间被认为是袋形电池壳体中限定的死区，所以即使在容纳电极接片切断装置的情况下，也不必确保附加的空间。
电极接片切断装置放置在电极组件容纳单元中，从而与电池壳体的密封部分相邻。当弹性构件进行弹性移动时需要固定住电极接片切断装置。构成电极接片切断装置的壳体的另一表面，即，与电极端子相邻的壳体的表面相对的壳体的表面，可被袋形电池壳体的密封部分固定。
在具体的例子中，弹性构件的弹力的范围可从30kgf到60kgf，优选从35kgf到55kgf。
在弹性构件的弹力小于30kgf的情况下，难以快速且精准地切断电极接片，这是不期望的。在弹性构件的弹力大于60kgf的情况下，弹性构件的尺寸可不必要地增加，并且难以利用触发器固定弹性构件，这同样是不期望的。
触发器的长度可以是壳体的垂直截面高度的50％到100％，优选70％到100％。
在触发器的长度小于壳体的垂直截面高度的50％的情况下，电极接片切断装置可因很小的外部冲击而不是二次电池的异常操作而进行操作，从而切断电极接片，这是不期望的。在触发器的长度大于壳体的垂直截面高度的100％的情况下，触发器可延伸穿过壳体，这同样是不期望的。
在具体的例子中，考虑到必须只有在实质上需要电极接片切断装置进行操作的情况下才操作电极接片切断装置的事实，可设置两个或更多个触发器，以便更稳定地固定弹性构件。两个或更多个触发器可以彼此间隔开的状态放置。触发器之间的距离和触发器的位置没有特别限制。可考虑到基于电极接片所伸出的电极组件的侧表面来说电极接片所形成的位置以及电池壳体在其中央部分膨胀最大的事实，设定触发器之间的距离、触发器的位置、以及触发器的数量。
同时，可设置两个或更多个电极接片切断装置，以便防止因电极接片切断装置的故障而导致电极接片未完全切断，因此电流未被阻断的问题发生。
此外，在其中正极接片和负极接片在相反方向上伸出的情况下，电极接片切断装置可放置在正极接片和负极接片的每一个的一侧或每一侧。
根据本发明的另一方面，提供了一种包括袋形二次电池的电池组。
具体地说，电池组可用作需要耐高温的能力、长周期、高速率特性等的装置的电源。该装置的具体例子可包括移动电子装置(mobile device)、可穿戴电子装置(wearabledevice)、电池供电马达驱动的电动工具(power tool)、诸如电动车辆(Electric Vehicle,EV)，混合动力电动车辆(Hybrid Electric Vehicle,HEV)或插入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)之类的电动两轮车辆、电动高尔夫球场车(electric golf cart)、以及电力存储系统(Energy Storage System)。然而，本发明并不限于此。
该装置的结构和制造方法在本发明所属技术领域中是公知的，将省略其详细描述。
附图说明
图1是显示根据本发明一实施方式的包括电极接片切断装置的袋形二次电池的平面图。
图2是显示图1的电极接片切断装置的前视图。
图3是显示其中图2的电极接片切断装置应用于电极接片的状态的透视图。
图4是显示其中电极接片被图3的电极接片切断装置切断的透视图。
图5是显示其中电极接片切断装置由于袋形电池壳体的膨胀而操作的过程的前视图。
图6是显示其中根据本发明另一实施方式的电极接片切断装置操作的过程的前视图。
图7是显示根据本发明另一实施方式的包括电极接片切断装置的袋形二次电池的平面图。
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现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操作原理时，当结合在此的已知功能和构造的详细描述可能使本发明的主旨不清楚时，将省略其详细描述。
尽可能地，在整个附图中将使用相同的参考标记指代执行相似功能或操作的部分。同时，在本发明下面的描述中，在一个部分“连接至”另一个部分的情形中，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通过又一个部分间接连接至该另一个部分。此外，“包括”某一元件意味着不排除其他元件，而是可包括其他元件，除非有相反描述。
将详细参照本发明的优选实施方式，附图中图解了这些实施方式的一些例子。
图1是显示根据本发明一实施方式的包括电极接片切断装置的袋形二次电池的平面图，图2是显示图1的电极接片切断装置的放大前视图。
参照图1和图2，其外边缘103被密封的袋形二次电池100包括上壳体(未示出)和下壳体108。袋形二次电池100在其中间部分设置有电极组件容纳单元107，电极组件容纳单元107配置成具有容纳电极组件101的凹形结构。电极组件101配置成具有其中正极接片105a和负极接片105b在同一方向上伸出的结构。正极引线102a连接到正极接片105a的外端部，负极引线102b连接到负极接片105b的外端部。正极引线102a和负极引线102b延伸到电池壳体之外。
正极接片、负极接片、以及电极引线可在相同方向上或在不同方向上伸出。
由于电极接片105a和105b以及电极引线在电极接片伸出的方向上在电极接片与电极引线之间的连接部处弯折，所以电极组件的侧表面和与电极组件的侧表面相对的下壳体108的侧表面放置成彼此间隔开。
电极接片切断装置110设置在其中未放置有电极接片和电极引线的空间的一部分中。
电极接片切断装置110包括：连接到袋形电池壳体的触发器111；线形切断构件112，线形切断构件112设置成使得电极接片105a或105b延伸穿过线形切断构件112；弹性构件113，弹性构件113在被触发器111固定的同时连接到切断构件112的一端；以及具有开口(未示出)的壳体114，切断构件112经由该开口是可移动的，该开口形成在壳体114与电极接片105a相邻的一个表面中，弹性构件113以固定到壳体的另一个表面的状态设置在壳体中。
在弹性构件被拉伸的状态下，弹性构件113的一端连接到壳体114的一个表面，并且弹性构件113的另一端连接到切断构件112。连接到电池壳体130的触发器111放置在壳体114的上表面处。触发器111放置成延伸穿过壳体114，并且在弹性构件被拉伸的状态下固定弹性构件113。触发器的长度h2为壳体114的垂直截面高度h1的50％到100％。
壳体114安装在电池壳体中，使得壳体114在长轴方向w上的侧表面与电极组件101在电极接片105a伸出的方向上的侧表面相对。与壳体114的形成有用作供切断构件112移动的路径的开口的表面118a相对的壳体114的表面118b处的壳体114的部分114’放置在电池壳体的外边缘103的密封部分上，并且在电池壳体密封时通过热熔合固定。
图3和图4分别是示意性显示正极接片105a在利用电极接片切断装置110被切断之前和之后的透视图。
参照图3和图4，切断构件112放置成使得正极接片105a在切断构件连接到弹性构件113的状态下延伸穿过切断构件。弹性构件113在被拉伸的状态下被触发器111固定。
在触发器111因电池壳体130的膨胀而向上移动的情况下，在被拉伸的状态下被固定的弹性构件113在与电极接片相反的方向上收缩，导致连接到弹性构件113的切断构件112在弹性构件113收缩的方向上移动。此时，电极接片105a被切断。结果，电流的移动被阻止，由此可防止因电池的故障而引起的电池的爆炸或燃烧。整个申请中，正极接片105a必然不是被切断构件112切断的仅有的元件。可选择正极接片105a、负极接片105b、或者电极引线102a和102b之一的可易切断区域。亦或，可根据电极接片切断装置110的位置选择正极接片、负极接片、或者电极引线之一的适当区域。
通常，多个电极接片105a和105b从电极组件101伸出，从而连接到相应的电极引线。此时，可选择电极接片105a或105b、或者电极引线102a或102b的可易切断区域。
图5是示意性显示包括连接到袋形电池壳体130的触发器的电极接片切断装置操作的过程的前视图。
参照图5，电池壳体130放置成与电极接片切断装置110的壳体114的上表面相邻，并且触发器111连接到电池壳体130。
在因电池单元的异常操作而引起电池壳体130膨胀的情况下，触发器111在电池壳体130膨胀的方向上移动，因而弹性构件113的固定状态被释放。结果，弹性构件113收缩，并且切断构件112在弹性构件113收缩的方向上移动，因而电极接片被切断。
图6是示意性显示其中根据本发明另一实施方式的电极接片切断装置操作的过程的前视图。
参照图6，与电极接片切断装置110不同，电极接片切断装置310进一步包括压力传感器构件315，压力传感器构件315配置成因袋形电池壳体的体积增加而收缩。
就是说，电极接片切断装置310配置成使得在弹性构件被拉伸的状态下固定弹性构件313的触发器311连接到压力传感器构件315，并且使得压力传感器构件315放置在壳体314的外表面处。图6显示了单个压力传感器构件。亦或，两个或更多个压力传感器构件可放置在壳体的外表面处。在袋形电池壳体中的压力增加的情况下，其中压力相对较低的压力传感器构件315收缩，并且触发器311移动到压力传感器构件315中。结果，在弹性构件被拉伸的状态下被触发器311固定的弹性构件313的固定状态被释放，因而弹性构件因其弹力而恢复。因此，切断构件312随弹性构件一起移动，因而电极接片或电极引线被切断。
电极接片切断装置110的壳体114和电极接片切断装置310的壳体314的每一个可具有立方体形状或圆柱体形状。两个或更多个压力传感器构件315可放置在壳体314的长轴方向上的侧表面处。
图7是示意性显示根据本发明另一实施方式的袋形二次电池的平面图。
参照图7，根据本发明另一实施方式的袋形二次电池200配置成使得电极接片切断装置210放置在正极接片205a和正极引线202a之间的连接部的左侧处，使得另一电极接片切断装置220放置在负极接片205b和负极引线202b之间的连接部的右侧处，并且使得电极接片切断装置210的左端214’和电极接片切断装置220的右端224’与电池壳体的外边缘203的密封部分重叠。
电极接片切断装置210和220的每一个的其他元件的结构与电极接片切断装置110的其他元件的结构类似，因此将省略其详细描述。从上述描述显然的是，根据本发明的袋形二次电池配置成使得电极接片切断装置容纳在电池壳体的容纳单元中。结果，可利用二次电池中的死区而不会增加二次电池的体积。此外，当电池壳体的体积增加时可快速切断电极接片，因而可防止因二次电池的过热而引起的二次电池的爆炸。因此，可提供具有改善的安全性的二次电池。
本发明所属领域技术人员将理解到，在不背离本发明的范围的情况下，基于上面的描述各种应用和修改是可能的。
-参考标记描述
100：根据一实施方式的袋形二次电池
101：电极组件
102a，202a：正极引线
102b，202b：负极引线
103，203：外边缘
105a，205a：正极接片
105b，205b：负极接片
107：容纳单元
108：下壳体
110，210，220：电极接片切断装置
111，311：触发器
112，312：切断构件
113，313：弹性构件
114，314：壳体
118a：其中形成有开口的表面
118b：与其中形成有开口的表面相对的表面
130：电池壳体
200：根据另一实施方式的袋形二次电池
315：压力传感器构件
h1：壳体的垂直截面高度
h2：触发器的长度
w：壳体的长轴方向
工业实用性
根据本发明的袋形二次电池配置成使得电极接片切断装置放置在袋形电池壳体中，该电极接片切断装置利用当电池单元中的压力增加时被触发的弹性构件来切断电极组件的电极接片。因此，当电池壳体的体积增加时可快速且精准地切断电极接片，而不会增加二次电池的整体尺寸。
此外，操作弹性构件的触发器连接到电池壳体。因此，在其中电极接片切断装置应用于容易膨胀的袋形二次电池的情况下，可防止二次电池爆炸。

Claims (10)

1.一种袋形二次电池，所述袋形二次电池配置成使得电极组件容纳在袋形电池壳体中，所述电极组件具有其中堆叠有正极、隔膜和负极的结构，其中：
所述袋形二次电池包括放置在所述袋形电池壳体中的电极接片切断装置，所述电极接片切断装置配置成利用当所述袋形电池壳体中的压力增加时被触发的弹性构件来切断所述袋形电池壳体中的所述电极组件的电极接片或电极引线，
其中所述电极接片切断装置包括：
连接到所述袋形电池壳体的触发器；
线形切断构件，所述线形切断构件设置成使得从所述电极组件伸出的至少一个电极接片或至少一个电极引线延伸穿过所述线形切断构件；
弹性构件，所述弹性构件在被所述触发器固定的同时连接到所述线形切断构件的一端；以及
具有开口的管状壳体，所述线形切断构件经由所述开口是可移动的，所述开口形成在所述管状壳体与所述电极接片或所述电极引线相邻的一个表面中，所述弹性构件以固定到所述管状壳体的另一个表面的状态设置在所述管状壳体中。
2.如权利要求1所述的袋形二次电池，其中当所述触发器因所述袋形电池壳体的膨胀而与所述弹性构件分离时，所述弹性构件在初始被拉伸的状态下因其弹力而收缩。
3.如权利要求2所述的袋形二次电池，其中所述线形切断构件因所述弹性构件的收缩而移动到所述管状壳体中，由此所述电极接片或所述电极引线被所述线形切断构件切断。
4.如权利要求1所述的袋形二次电池，其中所述弹性构件是弹簧或橡胶件。
5.如权利要求1所述的袋形二次电池，其中：
所述电极接片切断装置进一步包括压力传感器构件，所述压力传感器构件配置成因所述袋形电池壳体的体积增加而收缩，
当所述压力传感器构件收缩时，所述触发器移动到所述压力传感器构件中，由此所述弹性构件的固定状态被释放。
6.如权利要求1所述的袋形二次电池，其中所述电极接片切断装置安装在所述袋形电池壳体中，使得所述管状壳体在长轴方向上的侧表面与所述电极组件在所述电极接片伸出的方向上的侧表面相对。
7.如权利要求1所述的袋形二次电池，其中所述管状壳体的所述另一个表面被所述袋形电池壳体的密封部分固定。
8.如权利要求1所述的袋形二次电池，其中两个或更多个触发器以彼此间隔开的状态放置在所述管状壳体处。
9.如权利要求1所述的袋形二次电池，其中所述袋形二次电池包括两个或更多个电极接片切断装置。
10.一种电池组，包括如权利要求1所述的袋形二次电池。
CN201880006052.6A 2017-08-01 2018-07-04 包括电极接片切断装置的袋形二次电池 Active CN110168779B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2017-0097685 2017-08-01
KR1020170097685A KR102364159B1 (ko) 2017-08-01 2017-08-01 전극 탭 절단 장치를 포함하는 파우치형 이차전지
PCT/KR2018/007578 WO2019027147A1 (ko) 2017-08-01 2018-07-04 전극 탭 절단 장치를 포함하는 파우치형 이차전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110168779A CN110168779A (zh) 2019-08-23
CN110168779B true CN110168779B (zh) 2021-11-26

Family

ID=65234081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880006052.6A Active CN110168779B (zh) 2017-08-01 2018-07-04 包括电极接片切断装置的袋形二次电池

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11264636B2 (zh)
EP (1) EP3570348B1 (zh)
JP (1) JP7037009B2 (zh)
KR (1) KR102364159B1 (zh)
CN (1) CN110168779B (zh)
PL (1) PL3570348T3 (zh)
WO (1) WO2019027147A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11383213B2 (en) 2016-03-15 2022-07-12 Honda Motor Co., Ltd. System and method of producing a composite product
US11081684B2 (en) 2017-05-24 2021-08-03 Honda Motor Co., Ltd. Production of carbon nanotube modified battery electrode powders via single step dispersion
US20190036102A1 (en) 2017-07-31 2019-01-31 Honda Motor Co., Ltd. Continuous production of binder and collector-less self-standing electrodes for li-ion batteries by using carbon nanotubes as an additive
US10658651B2 (en) 2017-07-31 2020-05-19 Honda Motor Co., Ltd. Self standing electrodes and methods for making thereof
US11201318B2 (en) 2017-09-15 2021-12-14 Honda Motor Co., Ltd. Method for battery tab attachment to a self-standing electrode
US11121358B2 (en) 2017-09-15 2021-09-14 Honda Motor Co., Ltd. Method for embedding a battery tab attachment in a self-standing electrode without current collector or binder
KR20190126528A (ko) * 2018-05-02 2019-11-12 현대자동차주식회사 차량용 에너지 저장장치 시스템
US11535517B2 (en) 2019-01-24 2022-12-27 Honda Motor Co., Ltd. Method of making self-standing electrodes supported by carbon nanostructured filaments
JP7018974B2 (ja) * 2019-01-30 2022-02-14 本田技研工業株式会社 着用可能なセンサ及び処理／送信デバイス用の集積プラットフォームとしての可撓性電池
US11352258B2 (en) 2019-03-04 2022-06-07 Honda Motor Co., Ltd. Multifunctional conductive wire and method of making
US11539042B2 (en) 2019-07-19 2022-12-27 Honda Motor Co., Ltd. Flexible packaging with embedded electrode and method of making
CN113363684B (zh) * 2021-05-31 2022-07-12 东莞新能安科技有限公司 电池组及用电设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104603985A (zh) * 2012-10-18 2015-05-06 株式会社Lg化学 电极引线及具有该电极引线的二次电池
CN105612082A (zh) * 2013-10-14 2016-05-25 罗伯特·博世有限公司 电压控制地自动切断电子部件或者电池组电池的方法和设备
KR20160131657A (ko) * 2015-05-08 2016-11-16 주식회사 엘지화학 전지셀의 폭발을 방지하기 위한 리드 어셈블리 및 이를 포함하는 전지셀

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004327047A (ja) 1998-10-19 2004-11-18 Dainippon Printing Co Ltd ポリマー電池及びポリマー電池パック
US6524741B1 (en) 2000-08-24 2003-02-25 Valence Technology, Inc. Battery package with integral disconnect mechanism
JP2010251017A (ja) 2009-04-13 2010-11-04 Nissan Motor Co Ltd 双極型二次電池、その双極型二次電池を用いた組電池および車両
JP2011210390A (ja) 2010-03-29 2011-10-20 Honda Motor Co Ltd 電池及び電池モジュール
CN103026534B (zh) 2010-07-26 2015-09-16 日产自动车株式会社 双极型电池
KR101327123B1 (ko) 2011-12-07 2013-11-07 세방전지(주) 탭홀더를 가지는 자동 전류차단 리튬 이차 전지
JP5772617B2 (ja) 2012-01-16 2015-09-02 株式会社豊田自動織機 蓄電装置、及び車両
KR101348218B1 (ko) 2012-02-02 2014-01-07 주식회사 엘지화학 열수축 부재를 포함하는 이차전지
KR101965398B1 (ko) * 2012-10-26 2019-04-03 에스케이이노베이션 주식회사 리튬이차전지의 셀 탭 커팅장치 및 이를 갖는 전지팩
KR101558685B1 (ko) 2013-12-09 2015-10-07 현대자동차주식회사 차량 기반 통신 서비스 지원 방법 및 시스템과 이를 지원하는 차량
KR101500229B1 (ko) * 2013-12-18 2015-03-06 현대자동차주식회사 차량 배터리 과충전 방지장치
KR101551036B1 (ko) 2013-12-30 2015-09-08 현대자동차주식회사 배터리 과충전 방지 장치
KR101724618B1 (ko) 2014-04-22 2017-04-07 주식회사 엘지화학 파우치형 이차전지의 가스 배출을 위한 파우치 관통 장치
KR101704127B1 (ko) 2014-11-14 2017-02-07 현대자동차주식회사 스웰링 cid 작동 신뢰성이 향상되는 배터리 시스템
JP6634671B2 (ja) 2014-12-10 2020-01-22 日本電気株式会社 二次電池、電動車両、蓄電システム、および製造方法
US9610559B2 (en) 2014-12-23 2017-04-04 Oxypro, Ltd Method and generator for generation of hydrogen peroxide
KR102371193B1 (ko) 2015-08-10 2022-03-07 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR101766047B1 (ko) 2015-10-22 2017-08-07 현대자동차주식회사 배터리 셀

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104603985A (zh) * 2012-10-18 2015-05-06 株式会社Lg化学 电极引线及具有该电极引线的二次电池
CN105612082A (zh) * 2013-10-14 2016-05-25 罗伯特·博世有限公司 电压控制地自动切断电子部件或者电池组电池的方法和设备
KR20160131657A (ko) * 2015-05-08 2016-11-16 주식회사 엘지화학 전지셀의 폭발을 방지하기 위한 리드 어셈블리 및 이를 포함하는 전지셀

Also Published As

Publication number Publication date
US11264636B2 (en) 2022-03-01
KR20190013285A (ko) 2019-02-11
JP7037009B2 (ja) 2022-03-16
US20190379084A1 (en) 2019-12-12
EP3570348A4 (en) 2020-03-25
JP2020505730A (ja) 2020-02-20
EP3570348B1 (en) 2020-11-04
PL3570348T3 (pl) 2021-05-04
WO2019027147A1 (ko) 2019-02-07
EP3570348A1 (en) 2019-11-20
KR102364159B1 (ko) 2022-02-18
CN110168779A (zh) 2019-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110168779B (zh) 包括电极接片切断装置的袋形二次电池
EP3567654B1 (en) Pouch-shaped secondary battery comprising venting guidance device
EP2284929B1 (en) Battery module
CN109844996B (zh) 电池模块和包括该电池模块的电池组和车辆
EP1982366B1 (en) Battery module
KR101169205B1 (ko) 안전성이 향상된 중대형 전지팩
EP3082176A1 (en) Secondary battery pack with variable compression
CN107871840B (zh) 电池单元
EP2793295A2 (en) Rechargeable battery
JP2010092833A (ja) 蓄電装置
US9306205B2 (en) Rechargeable battery having safety member
EP3540822B1 (en) Battery module, and battery pack and automobile including same
US8697268B2 (en) Secondary battery
CN109923695B (zh) 电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆
JP6111856B2 (ja) 蓄電装置
KR101307386B1 (ko) 전지팩 안전장치
CN111048734B (zh) 电池模组
KR20210011690A (ko) 전류 차단 기능이 구비된 전지 모듈 및 이를 포함하는 디바이스

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220803

Address after: Seoul, South Kerean

Patentee after: LG Energy Solution

Address before: Seoul, South Kerean

Patentee before: LG CHEM, Ltd.

TR01 Transfer of patent right