CN111615766A - 包括含有气体发生材料的粘合部分的圆柱形二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种圆柱形二次电池，该圆柱形二次电池构造成具有包括含有粘合材料、导电材料和气体发生材料的粘合部分的结构，以便在圆柱形二次电池中将果冻卷型电极组件的正极接片与用作正极端子的盖组件相联接。

Description

包括含有气体发生材料的粘合部分的圆柱形二次电池
技术领域
本申请要求于2018年6月4日提交的韩国专利申请No.2018-0064172的优先权的权益，该申请的全部公开内容在此通过参引并入本文中。
本发明涉及一种具有包括气体发生材料的粘合单元的圆柱形二次电池，并且更具体地涉及一种构造成具有如下结构的圆柱形二次电池，在该结构中，果冻卷型电极组件的正极接片通过包括粘合材料、导电材料和气体发生材料的粘合单元联接至盖组件。
背景技术
可以充电和放电并且可以重复使用的二次电池已经被用作便携式电子设备、电力工具、电动车辆、电力存储系统等的能源，并且对高输出和大容量的二次电池的需求增加。
基于电池壳体的形状，二次电池被分为圆柱形二次电池、方形二次电池以及袋状二次电池，其中，圆柱形二次电池具有安装在圆柱形金属罐中的电极组件，方形二次电池具有安装在方形金属罐中的电极组件，袋状二次电池具有安装在由铝层压板制成的袋状壳体中的电极组件。
安装在电池壳体中的电极组件是发电元件，发电元件构造成具有正极、隔离件和负极堆叠的结构并且可以被充电和放电。电极组件分为果冻卷型电极组件或堆叠型电极组件，果冻卷型电极组件被构造成具有如下的结构：其中将涂覆有活性材料的片型正极和片型负极以在正极与负极之间设置有隔离件的状态下卷绕，堆叠型电极组件被构造成具有如下的结构：其中，具有预定尺寸的多个正极和具有预定尺寸的多个负极以在所述正极与所述负极之间分别设有隔离件的状态下依次堆叠。果冻卷型电极组件的优点在于果冻卷型电极组件易于制造，并且在于果冻卷型电极组件每单位重量的能量密度高。由于这些原因，果冻卷型电极组件已被广泛地制造。果冻卷型电极组件通常应用于圆柱型电池。
通常，在圆柱形二次电池中，果冻卷型电极组件的正极接片联接至盖组件，使得顶盖用作正极端子。正极接片和盖组件通过焊接——例如激光焊接——而联接至彼此。
然而，在焊接过程中，可能产生残留的异物，从而可能损坏电极组件的外观，或者使顶盖变形。
因此，需要一种技术，该技术能够解决在形成圆柱形二次电池的正极端子时发生的问题并且能够防止二次电池的过充电。
与此相关，专利文献1公开了一种下述的结构：在该结构中，多个第一电极接片以与子板和中间板都接合的方式设置在子板和中间板的下方，其中，内部电阻随着接合结构的接触紧密度的增大而减小，从而降低了不良焊接的可能性。
即，专利文献1公开了一种能够降低二次电池的内部电阻的结构，但是除了可能产生异物的焊接方法以外，未提议任何其他联接方法。
专利文献2公开了一种如下的结构：在该结构中，端子板被附接于导电胶的上表面，负极端子通过形成在端子板中的中空部而被电连接，并且导电胶的下表面附接有负极接片。然而，专利文献2中公开的二次电池被构造为具有下述结构：在该结构中，导电胶熔化或变形，并且因此，负极接片与负极端子的连接部分彼此分离使得负极接片和负极端子彼此间隔开，从而释放它们之间的电连接。
专利文献3公开了一种构造成具有如下结构的盖组件，在该结构中，包括依次堆叠的顶盖和安全气孔的堆叠体的外周表面被主垫圈包裹，并且其中，电流中断装置接合至安全气孔的下侧，在电流中断装置处堆叠体的外周表面包覆有辅助垫圈，其中，通过辅助垫圈防止了主垫圈的下垂。
专利文献4公开了一种如下的结构：在该结构中，在通过缠绕正极、负极和多孔隔离件而形成的电极的最内侧，将导线围绕正极和负极中的一者的基板缠绕至少1.5匝，以形成电极芯，电极接片附接到基板的缠绕开始部分与1.5匝部分之间的区域，电极接片的端部连接到盖组件。
然而，专利文献3和专利文献4没有提出能够解决在将电极端子与电极接片彼此连接的过程中出现的问题的方案。
因此，存在对下述技术的很高的需求，其能够容易地在圆柱形二次电池的果冻卷型电极组件的正极接片与盖组件之间形成连接结构，并能够在短期内释放电连接、且能够防止由可能会在焊接期间产生的异物等所引起的问题的发生。
(现有技术文件)
(专利文献1)韩国专利申请公开No.2017-0081449
(专利文献2)韩国专利申请公开No.2003-0044512
(专利文献3)韩国专利申请公开No.2011-0039934
(专利文献4)韩国专利申请公开No.2001-0054738
发明内容
技术问题
本发明是鉴于上述问题而作出的，并且本发明的目的是提供一种圆柱形二次电池，该圆柱形二次电池配置成使得它能够防止在将电极接片与盖组件彼此电连接的过程中异物的产生，或防止盖组件在上述过程中摇晃。
技术方案
根据本发明，上述和其他目的可以通过提供一种如下的圆柱形二次电池来实现，该圆柱形二次电池包括：
果冻卷型电极组件，果冻卷型电极组件构造为具有如下的结构：片型正极和片型负极以在正极与负极之间布置有隔离件的状态下被卷绕；圆筒形的电池壳体，其构造成收纳果冻卷型电极组件；以及盖组件，该盖组件被安装到圆筒形的电池壳体的敞开的上端，其中，盖组件的下端面经由粘合单元连接至果冻卷型电极组件的正极接片，并且粘合单元包括粘合材料、导电材料以及气体发生材料。
粘合剂材料可以由选自由聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛和聚酯丙烯酸酯构成的组中的至少一者制成。
导电材料可以由选自由金、银、铜和铝的合金、石墨、炭黑、导电纤维、金、银、铜以及铝构成的组中的至少一者制成。
气体发生材料可以为碳酸锂(Li2CO3)、CaCO3、K2CO3、Na2CO3、或者BaCO3。
气体发生材料的含量可以大于导电材料的含量的20重量％至100重量％。
当圆柱形二次电池的电压增大时，气体发生材料可以开始反应，由此粘合单元可以膨胀，导电材料的颗粒可以变得彼此间隔开，并且电流的流动可以被中断。
气体发生材料开始反应的温度可以低于粘合材料的熔化温度。
当圆柱形二次电池的电压增大时，粘合单元的联接力可以由于粘合材料的熔化而被减小，由此正极接片可以与盖组件分离。
盖组件可以被构造成具有排气构件和PTC元件被省去的结构，电流中断装置可以位于盖组件的下端，并且果冻卷型电极组件可以延长以具有与被省去的排气构件和PTC元件的厚度相对应的附加长度。
在由于气体发生材料的反应而使粘合单元的联接弱化的情况下，盖组件的排气构件的形状可以倒置，由此使排气构件可以与正极接片分离。
盖组件可以构造成具有包括排气构件并且省去了PTC元件和电流中断装置的结构，排气构件可以位于盖组件的下端，并且果冻卷型电极组件可以延长以具有与省去的PTC元件和电流中断装置的厚度相对应的附加长度。
附图说明
图1是示出常规的普通圆柱形二次电池的竖向截面图。
图2是示出根据本发明的实施方式的圆柱形二次电池的竖向截面图。
图3是示出在图2的圆柱形二次电池中电流的流动被中断的状态的竖向截面图。
图4是示出根据本发明的另一实施方式的圆柱形二次电池的竖向截面图。
图5是示出包括在图1和图2的圆柱形二次电池中的电极组件的高度的比较的竖向截面图。
图6是示出图2的粘合单元变形之前和之后的状态的放大图。
图7是示出实验示例的结果的曲线图。
具体实施方式
根据本发明的圆柱形二次电池可以包括：果冻卷型电极组件，该果冻卷型电极组件构造成具有如下的结构：其中，片型正极和片型负极以在正极与负极之间设置有隔离件的状态下被卷绕；圆筒形的电池壳体，该电池壳体构造成收纳果冻卷型电极组件；以及盖组件，该盖组件安装到圆筒形的电池壳体的敞开的上端，其中，盖组件的下端面可以经由粘合单元连接至果冻卷型电极组件的正极接片，并且粘合单元可以包括粘合材料、导电材料和气体发生材料。
即，在本发明中，使用粘合单元将盖组件的下端面与果冻卷型电极组件的正极接片彼此联接，并且粘合单元包括粘合材料、导电材料和气体发生材料。
具体地，本发明的粘合单元可以包括粘合材料、导电材料以及气体发生材料，粘合材料构造成在保持粘合单元的形状处于正常状态的同时增加正极接片与盖组件之间的联接力，导电材料构造成用作正极接片与盖组件之间的电连接路径，气体发生材料构造成在二次电池的温度升高时开始反应以排出气体。
如上所述，在根据本发明的圆柱形二次电池中，为了实现正极接片与用作正极端子的盖组件之间的电连接，将包括粘合材料的粘合单元施加到盖组件的与正极接片联接的下表面，而不采用通常使用的诸如激光焊接之类的焊接方法。
因此，可以防止发生如下的问题：在常规技术中，因对圆柱形二次电池使用激光焊接而导致异物掉落至电极组件，由此使隔离件被损坏或与电解溶液反应。
粘合材料没有特别的限制，只要粘合材料由能够增大正极接片与盖组件之间的联接力的材料制成即可。例如，粘合材料可以由选自由聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛和聚酯丙烯酸酯构成的组中的至少一者制成。
导电材料用作正极接片与盖组件之间的电连接路径。导电材料没有特别的限制，只要该导电材料由表现出高的导电性的材料制成即可。例如，导电材料可以由选自由金、银、铜、铝的合金、石墨、炭黑、诸如碳纤维或金属纤维之类的导电纤维、金、银、铜以及铝构成的组中的至少一者制成。
气体发生材料没有特别的限制，只要气体发生材料是在电池的电压升高时开始反应以排出气体的材料即可。例如，气体发生材料可以是碳酸锂(Li2CO3)、CaCO3、K2CO3、Na2CO3、或者BaCO3。
气体发生材料的含量可以大于导电材料的含量的20重量％至100重量％。
在气体发生材料的含量小于导电材料的含量的20重量％的情况下，少量气体产生，由此很难获得期望的电压增大效果，这是不期望的。另外，在气体发生材料的含量大于导电材料的含量的情况下，正极端子的导电性成为一个问题，这也是不期望的。
在具体示例中，根据本发明的圆柱形二次电池被构造成具有添加了粘合单元的结构，该粘合单元包括气体发生材料。气体发生材料在圆柱形二次电池的电压增大时开始反应，由此在粘合单元中产生气体。在气体产生时，如上所述，粘合单元膨胀，导电材料的颗粒(其在常态下布置成紧密接触)之间的间隙填充有气泡，由此，导电材料的颗粒彼此间隔开。
因此，电阻增大，并且电压与电阻的增大成比例地增大。随后，电压达到充电终止电压，并且电流的流动被中断。即，与现有技术不同，现有技术中，在正极接片通过焊接连接至盖组件的状态下，因电池的内部压力增大而进行排气，由此使正极接片与盖组件物理上彼此分开，根据本发明，包括气体发生材料的粘合单元会膨胀，由此，导电材料的颗粒会变得彼此分开，并且因此，电流的流动会被中断。
例如，在使用碳酸锂被用作气体发生材料的情况下，当电池的电压达到4.8V时，碳酸锂分解为一氧化碳和二氧化碳，从而形成气体。因此，在粘合单元的导电材料的布置成紧密接触的颗粒之间形成有间隙，由此导电材料的颗粒会变得彼此间隔开。
气体发生材料的反应开始的温度可以低于粘合材料的熔化温度。因此，在特定的温度范围内，粘合材料可以没有熔化，但是气体发生材料可以开始反应，因此产生气体。在该状态下，保持正极接片与盖组件之间的物理联接，但是，导电材料的颗粒之间的距离因气体的生成而增大，由此电阻增大。然而，当温度进一步升高时，由此，在气体发生材料中产生的气体的量增加，另外，粘合材料熔化，由此，粘合材料的粘结性下降，正极接片与盖组件之间的物理联接可以被释放。
也就是说，当圆柱形二次电池的电压增大时，电阻可以因粘合单元中产生的气体而增大，由此电压可以增大至充电终止电压，并因此电流的流动会被中断。考虑到当电池的电压达到充电终止电压时电池的通常温度为约60℃或更低的事实，粘合单元的粘合材料不会熔化。
然而，在电池的电压达到充电终止电压之前电池的温度由于外部冲击等而瞬时地升高的情况下，粘合单元的联接力会因粘合材料的熔化而降低，由此，正极接片可以与盖组件分离。
在常规情况下，正极接片通过焊接联接到盖组件，因此，与常规情况相比，粘合单元的联接力相对较低。因此，将正极接片与盖组件彼此分离所需的力相对较小，从而可以实现它们之间的快速分离。
在具体示例中，盖组件可以构造成具有包括排气构件并且省去PTC元件的结构，排气构件或电流中断构件可以位于盖组件的下端，并且果冻卷型电极组件可以延长以具有与省去的PTC元件的厚度相对应的附加长度。
在具有上述结构的圆柱形二次电池中，与具有相同标准的常规圆柱形二次电池相比，果冻卷型电极组件可以变得相对较长，从而可以提供高容量的圆柱形二次电池。
另外，根据本发明的圆柱形二次电池包括含有气体发生材料的粘合单元，气体发生材料在电池的电压升高时产生气体。由于气体发生材料可以引起电阻的增大，由此可以中断电流的流动。因此，即使在将常规的圆柱形二次电池中所包括的PTC元件省去的情况下，也能够获得相同的效果。
同时，排气构件可以被构造成具有向下凹的结构。在因气体发生材料的反应而使粘合单元的联接变弱的情况下，排气构件的形状被倒置，由此，排气构件被与正极接片分离。因此，正极接片与盖组件可以在物理上彼此分离。
在另一具体示例中，鉴于根据本发明的圆柱形二次电池被构造成具有粘合单元因气体发生材料膨胀从而使电阻增大并且因此使电流的流动中断的结构，因此盖组件可以构造成具有包括排气构件并且省去PTC元件和电流中断装置的结构，排气构件可位于盖组件的下端，并且果冻卷型电极组件可以延长以便具有对应于省去的PTC元件和电流中断装置的厚度的附加的长度。
即，如上所述，在包括省去了PTC元件和电流中断装置的结构的情况下，盖组件的厚度相对减小，由此可以使果冻卷型电极组件的高度增大对应于盖组件的减小的厚度的长度，因此，能够获得电池容量增大的效果。
另外，在具有上述结构的圆柱形二次电池中，与被构造为具有包括排气构件并且省去PTC元件的结构的圆柱形二次电池相比，电流中断装置被进一步省去，由此，可以使盖组件的厚度减小了省去的电流中断装置的厚度。
与具有相同标准的圆柱形二次电池相比，果冻卷型电极组件可以变得相对较长，从而能够提供高容量的圆柱形二次电池。
在如上所述地构造成具有省去了PTC元件和电流中断装置的结构的圆柱形二次电池中，排气构件位于顶盖下方，并且粘合单元被添加至排气构件的下表面，由此可以实现排气构件与正极接片的电连接。
在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方式，使得本发明所属领域的技术人员可以容易地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，当包含在本文中的已知功能和构造的详细描述可能使本发明的主题不清楚时，将省去对这些功能和构造的详细描述。
另外，在所有附图中将使用相同的附图标记指代执行相似功能或操作的部件。在说明书中在一个部件被描述为连接到另一部件的情况下，一个部件不仅可以直接连接至另一部件，而且一个部件可以通过另外的部件间接连接至另一部件。另外，除非另有说明否则包括特定要素并不意味着排除其他要素，而是意味着可以进一步包括这样的要素。
将参照附图详细描述本发明的实施方式。
图1是示出传统的普通圆柱形二次电池的竖向截面图。
参照图1，圆柱形二次电池100包括：电池壳体130，该电池壳体130中收纳有果冻卷型电极组件120；以及盖组件110，该盖组件110位于电池壳体130的上部部分。盖组件110的上端设置有顶盖101，并且在顶盖101的下方依次堆叠有PTC元件102、排气构件103以及电流中断装置104，PTC元件102构造成在高温时中断电流的流动，排气构件103构造成排出高压气体，电流中断装置104构造成在电池的内部压力增大时中断电流的流动。
在盖组件110与电池壳体130之间的接触区域处布置有垫圈106，该垫圈106被构造成确保二次电池的密封力，并且果冻卷型电极组件的正极接片121通过焊接联接到电流中断装置104的下表面。
在果冻卷型电极组件120上方可以设置绝缘构件111，该绝缘构件111构造成防止正极接片121与电池壳体130之间的接触。
图2是示出根据本发明的实施方式的圆柱形二次电池的竖向截面图，以及图3是示出图2的排气构件破裂的状态的竖向截面图。
参照图2，圆柱形二次电池200包括：电池壳体230，该电池壳体230中收纳有果冻卷型电极组件220；以及盖组件210，该盖组件210位于电池壳体230的上部部分。盖组件210的上端设置有顶盖201，并且顶盖201的下方设置有排气构件203。
也就是说，圆柱形二次电池200的盖组件210构造成具有如下结构：其中，省去了圆柱形二次电池100的结构中的PTC元件102和电流中断装置104，而包括顶盖201和排气构件203，并且在盖组件210与电池壳体230之间的接触区域处设置有构造成确保密封力的垫圈206。
果冻卷型电极组件220的正极接片221经由粘合单元205联接到排气构件203的下表面。
同时，与图2中所示的情况不同，圆柱形二次电池200可以构造成具有以下结构：在该结构中，电流中断构件被进一步加到排气构件203的下表面，并且电极组件的正极接片可以联接到电流中断构件，从而经由排气构件电连接到顶盖。
图3是示出图2的圆柱形二次电池中的电流的流动被中断的状态的竖向截面图。
参照图3，示出了如下状态：当由于圆柱形二次电池的反复充放电而使电池壳体内的压力上升时，不能承受该压力的排气构件203倒置为向上凹的结构，由此，排气构件的相对较薄的切口部分破裂。
粘合单元205包括气体发生材料。因此，在电池的压力增大的情况下，气体产生，由此粘合单元膨胀且因此粘合单元的的联接力减小。因此，为了维持排气构件与正极接片221之间的联接而加到排气构件203的下表面的粘合单元205被分成两部分。结果，粘合单元的一部分附接到排气构件203的下表面，而粘合单元的其余部分附接到正极接片221。
图4是示出根据本发明的另一实施方式的圆柱形二次电池的竖向截面图。
参照图4，圆柱形二次电池300包括：电池壳体330、盖组件310和垫圈306，其中，电池壳体330中收纳果冻卷型电极组件320；垫圈306布置在盖组件310与电池壳体330之间，垫圈306构造成确保用于密封电池壳体的力。
盖组件310的上部部分设置有顶盖301，并且顶盖301的下方设置有排气构件303。即，圆柱形二次电池300的盖组件310被构造为具有如下的结构：省去了圆柱形二次电池100的结构中的PTC元件102和电流中断装置104。
果冻卷型电极组件320的正极接片321通过粘合单元305联接到排气构件303的下表面，并且排气构件303连接到顶盖301，从而顶盖可以用作正极端子。
在果冻卷型电极组件320上方可以设置有绝缘构件311，该绝缘构件311构造成防止正极接片321与电池壳体330之间的接触。
在本发明中，由于在粘合单元中产生的气体，电压增大，由此电流的流动被中断。即，电流的流动在因电池的内部压力增大导致排气构件破裂之前被中断。因此，可以不使用诸如图2的排气构件203之类的具有向下凹结构的排气构件203。
然而，根据需要，也可以使用形成为向下凹形状的排气构件203，诸如图2的排气构件203。
图5是示出包括在图1和图2的圆柱形二次电池中的电极组件的高度的比较的竖向截面图。
参照图5，圆柱形二次电池200被构造成具有从圆柱形二次电池100中省去了PTC元件102和电流中断装置104的结构。
因此，圆柱形二次电池200的盖组件的厚度h2小于圆柱形二次电池100的盖组件的厚度h1。
如上所述，在盖组件的厚度减小了的情况下，假设圆柱形二次电池的总高度彼此相等，那么圆柱形二次电池200的电极组件的高度h4变得大于圆柱形二次电池100的电极组件的高度h3。因此，圆柱形二次电池200可以是比圆柱形二次电池100容量更高的二次电池。
图6是示出图2中示出的粘合单元变形之前和之后的状态的放大图。
参照图6，粘合单元的上表面联接至排气构件203，并且粘合单元的下表面联接至正极接片221。
粘合单元505包括粘合材料501、导电材料502、以及气体发生材料503。
在正常状态下，经由粘合单元505实现了排气构件203与正极接片221之间的联接，从而实现了通过导电材料502的电连接，其中，导电材料502的颗粒布置成紧密接触。然而，当由于电池的电压增大而使气体发生材料503开始反应时，粘合单元505的体积扩大，从而导电材料502的颗粒之间的距离增大。结果，产生了电阻增大的效果，并且电压的增大被加速。随后，当二次电池的电压增大到充电终止电压时，电流的流动被中断。在这种情况下，即使不发生破裂也可能会中断电流的流动。
替代性地，因气体发生材料503的反应，气体的量会增加(503’)(气体发生材料被示出为处于扩张状态)，并且粘合单元505的联接力会因熔化的粘合材料501’而减小，由此可以释放正极接片与盖组件之间的物理联接。
下文中，将参照以下示例描述本发明。提供这些示例仅是为了更容易理解本发明，而不应解释为限制本发明的范围。
<示例1>
将基于粘合单元的总重量的40重量％的环氧树脂作为粘合材料，基于粘合单元的总重量的30重量％的银作为导电材料，以及基于粘合单元的总重量的30重量％的碳酸锂(Li2CO3)作为气体发生材料，将上述粘合材料、导电材料以及气体发生材料与NMP混合，并对其进行干燥以制造糊相粘合单元。
将这样制造的粘合单元加到构造成具有图4所示的结构的圆柱形二次电池的正极接片上，并加到圆柱形二次电池的盖组件的下端，以实现正极接片与电流中断装置之间的电连接。为了实验精度，在相同条件下制造了五个二次电池。
<示例2>
以与示例1相同的方式制造糊相粘合单元，与示例1不同之处在于，使用了40重量％的银作为导电材料以及20重量％的碳酸锂，然后制造了五个圆柱形二次电池，每个电池均添加有粘合单元。
<比较例1>
制备了构造成具有图1中示出的结构的圆柱形二次电池，并且制造了五个圆柱形二次电池，每个圆柱形二次电池构造成具有正极接片和盖组件通过焊接联接至彼此的结构。
<比较例2>
以与实施方式1相同的方式制造糊相粘合单元，与实施方式1不同之处在于，使用了50重量％的银作为导电材料以及10重量％的碳酸锂，然后制造了五个圆柱形二次电池，其中，每个圆柱形二次电池均添加有粘合单元。
<比较例3>
以与示例1相同的方式制造了糊相粘合单元，与示例1不同之处在于，使用了60重量％的银作为导电材料并且不使用气体发生材料，然后制造了五个圆柱形二次电池，每个圆柱形二次电池均添加有粘合单元。
<实验示例>
粘合单元的电阻测量
使用根据示例1至2以及比较例1和3制造的圆柱形二次电池测量了二次电池的电阻随温度的变化，并且其结果示于图7中。
通过使用1kHz AC电阻器测量电阻的方式来执行电阻测量，并且图7示出了在每种条件下使用的五个样品根据SOC(％)的平均电压。
参照图7，可以看出，在其中使用了焊接以联接正极接片的比较例1、其中未添加气体发生材料的比较例2以及其中添加了20重量％的气体发生材料的比较例3的情况下，随着充电的进行(SOC增加)电压升高，并且在某些时期电压升高相对明显；但是，电压未达到充电终止电压(8.4V)。
因此，不可能获得电压达到充电终止电压并且从而使电流的流动中断的效果。
然而，在其中添加了30重量％的气体发生材料的示例1以及其中添加了10重量％的气体发生材料的示例2的情况下，电压在SOC约为140％处开始急剧上升，并且因此电压增加到8.4V或更高。
因此，电流的流动被中断，从而可以防止由于电池过热引起的电池爆炸。
本发明所属领域的技术人员将理解，基于以上描述，可以进行各种应用和修改，而不背离本发明的范围。
(附图标记的描述)
100、200、300：圆柱形二次电池
101、201、301：顶盖
102：PTC元件
103、203、303：排气构件
104：电流中断装置
106、206、306：垫圈
110、210、310：盖组件
111、211、311：绝缘构件
120、220、320：果冻卷型电极组件
121、221、321：正极接片
130、230、330：电池壳体
h1、h2：盖组件的厚度
h3、h4：果冻卷型电极组件的高度
205、305、505：粘合单元
501、501’：粘合材料
502：导电材料
503、503’：气体发生材料
【工业适用性】
从以上描述显而易见的是，在根据本发明的圆柱形二次电池中，使用包括粘合材料的粘合单元来实现电极组件与盖组件之间的电连接，从而可以防止在将电极组件和电极端子彼此连接的过程中产生异物。
另外，粘合单元包括气体发生材料。因此，当电池的电压由于电池温度的升高而增大时，气体发生材料的反应进行，从而降低了粘合单元的联接力。因此，可以实现电极接片与盖组件之间的快速分离。
另外，随着气体在粘合单元中产生，电阻急剧增大，由此电压增大到充电终止电压或更高，并且因此电流的流动可能被中断。

Claims (11)

1.一种圆柱形二次电池，包括：
果冻卷型电极组件，所述果冻卷型电极组件构造成具有如下的结构：其中片型正极和片型负极以在所述正极与所述负极之间布置有隔离件的状态下被卷绕；
圆筒形的电池壳体，所述圆筒形的电池壳体构造成收纳所述果冻卷型电极组件；以及
盖组件，所述盖组件安装到所述圆筒形的电池壳体的敞开的上端，其中
所述盖组件的下端面经由粘合单元连接至所述果冻卷型电极组件的正极接片，并且
所述粘合单元包括粘合材料、导电材料以及气体发生材料。
2.根据权利要求1所述的圆柱形二次电池，其中，所述粘合材料由选自由聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛和聚酯丙烯酸酯构成的组中的至少一者制成。
3.根据权利要求1所述的圆柱形二次电池，其中，所述导电材料由选自由金、银、铜和铝的合金、石墨、炭黑、导电纤维、金、银、铜以及铝构成的组中的至少一者制成。
4.根据权利要求1所述的圆柱形二次电池，其中，所述气体发生材料为碳酸锂(Li2CO3)、CaCO3、K2CO3、Na2CO3、或者BaCO3。
5.根据权利要求1所述的圆柱形二次电池，其中，所述气体发生材料的含量大于所述导电材料的含量的20重量％至100重量％。
6.根据权利要求1所述的圆柱形二次电池，其中，当所述圆柱形二次电池的电压增大时，所述气体发生材料开始反应，由此所述粘合单元膨胀，所述导电材料的颗粒变得彼此间隔开，并且电流的流动中断。
7.根据权利要求6所述的圆柱形二次电池，其中，所述气体发生材料开始反应的温度低于所述粘合材料的熔化温度。
8.根据权利要求1所述的圆柱形二次电池，其中，当所述圆柱形二次电池的电压增大时，所述粘合单元的联接力由于所述粘合材料的熔化而减小，由此所述正极接片与所述盖组件分离。
9.根据权利要求1所述的圆柱形二次电池，其中，所述盖组件被构造成具有包括排气构件并且省去PTC元件的结构，所述排气构件位于所述盖组件的下端，并且所述果冻卷型电极组件延长以具有与省去的所述PTC元件的厚度相对应的附加长度。
10.根据权利要求9所述的圆柱形二次电池，其中，在由于所述气体发生材料的反应而使所述粘合单元的联接变弱的情况下，所述盖组件的所述排气构件的形状被倒置，从而使所述排气构件与所述正极接片分离。
11.根据权利要求1所述的圆柱形二次电池，其中，所述盖组件构造成具有包括排气构件并且省去PTC元件和电流中断装置的结构，所述排气构件位于所述盖组件的下端，所述果冻卷型电极组件延长以具有与省去的所述PTC元件和所述电流中断装置的厚度相对应的附加长度。
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