CN114175352B - 电池单体和评价电池单体安全性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括分隔件的电池单体以及通过使用该电池单体来评价电池单体安全性的方法，所述分隔件中形成有穿孔线和与所述穿孔线相邻的磁性体，其中，所述电池单体能够在单体结构没有物理变形的情况下诱发内部短路，并且能够被有效地应用于针对内部短路的电池单体安全性评价。

Description

电池单体和评价电池单体安全性的方法
技术领域
该申请基于在2019年9月20日提交的韩国专利申请10-2019-0116176号要求优先权的权益，并且该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文中。
本发明涉及一种包括形成有磁性体的分隔件的电池单体和一种用于使用该电池单体来根据内部短路评价电池单体的安全性的方法。
背景技术
近年来，随着由于化石燃料的耗尽而导致能源的价格增加并且对环境污染的关注扩大，对环境友好的可替代能源的需求已经成为未来生活不可缺少的因素。特别地，随着对移动装置的技术发展和需求的增加，对作为能量源的二次电池的需求正在快速地增加。
通常，二次电池通过使用正电极、负电极并且将分隔件介于正电极和负电极之间来组装电极组件。已组装的电极组件被安装在电池外壳上，并且电解质被注射，以制造电池单体。
在二次电池中，由于锂二次电池的优异电气性质，锂二次电池在各种领域中使用。然而，锂二次电池具有低安全性的问题。例如，在异常操作条件诸如过充电、过放电、暴露于高温或电气短路时，锂二次电池可能着火或爆炸。具体地，在作为电池单体的部件的活性材料或电解质引起分解反应时，产生热量和气体。所产生的热量和气体增加了电池单体内部的温度和压力。升高的温度和压力进一步加速分解反应，并且最终引起着火或爆炸。
因此，确保电池单体的安全性是非常重要的，并且方法之一是当发生内部短路时评价电池单体的安全性。然而，已经存在将加热元件放置在电池单体内部以诱发内部短路并且诱发内部热量的方法、预钻孔分隔件并且用化学品处理该区域以由此在特定温度下溶解的方法或者通过经由插入特定类型的金属材料并且施加外力来撕裂分隔件以诱发内部短路的方法等。然而，这些方法具有分隔件变形或者不同于电池单体的实际使用环境的限制。
发明内容
技术问题
本发明被发明用于解决以上问题，并且本发明的目的在于提供一种能够在不物理地改变电池单体的结构的情况下测试内部短路的安全性的电池单体以及一种使用该电池单体的根据内部短路的电池单体安全性评价方法。
技术方案
为了实现以上目的，根据本发明的电池单体具有电极组件被容纳在电池外壳中的结构，该电极组件包括正电极、负电极以及被置于所述正电极和负电极之间的分隔件，并且
所述分隔件包括：穿孔线，该穿孔线被形成在整个所述分隔件中或所述分隔件的一部分中；和磁性体，该磁性体被形成在与所述穿孔线相邻并且不重叠的区域中，并且在沿着所述穿孔线彼此间隔开的位置处被连续地或非连续地布置。
在一个示例中，所述穿孔线在所述分隔件的表面上形成二维闭合形状。在另一个示例中，所述穿孔线具有多个贯通式狭缝或凸缘式非贯穿凹槽被非连续地布置的结构。
在一个示例中，所述磁性体为粉末的形式，并且处于被完全或部分地浸渍在所述分隔件中的状态中。此外，在另一个示例中，所述磁性体具有杆的形状，并且被附接到所述分隔件的一侧或两侧。
在具体示例中，所述磁性体具有这样的结构：其包括具有磁性性质的芯以及包围所述芯的绝缘聚合物壳体。例如，所述芯是由选自铁(Fe)、镍(Ni)、钴(Co)、钆(Gd)、铽(Tb)和镝(Dy)中的一种或多种制成的合金。另外，所述绝缘聚合物壳体具有由聚合物膜形成的结构。
在一个示例中，根据本发明的电池单体是锂二次电池。
另外，本发明提供一种用于使用以上描述的电池单体来根据内部短路评价电池单体的安全性的方法。
在一个示例中，该评价方法包括在电池单体的内部诱发短路。在具体示例中，根据本发明的电池单体具有电极组件被容纳在电池外壳中的结构，该电极组件包括正电极、负电极以及被置于所述正电极和负电极之间的分隔件。所述分隔件包括：穿孔线，该穿孔线被形成在整个所述分隔件中或所述分隔件的一部分中；和磁性体，该磁性体被形成在与所述穿孔线相邻并且不重叠的区域中，并且在沿着所述穿孔线彼此间隔开的位置处被连续地或非连续地布置。此外，在所述电池单体的内部诱发短路的步骤中，在磁体与所述电池单体的外周表面相邻或与所述电池单体的外周表面接触的同时、所述磁体被旋转时，所述磁性体响应于所述磁体的旋转而发生移动，并且所述分隔件的穿孔线响应于所述磁性体的移动而部分地或完全地破裂，由此诱发所述电池单体的内部短路。
在一个示例中，所述穿孔线在所述分隔件的表面上形成二维闭合形状。
在具体示例中，在所述电池单体的充电/放电循环期间执行在所述电池单体的内部诱发短路的步骤。
有利效果
根据本发明的电池单体能够在不物理地改变电池单体的结构的情况下诱发内部短路，并且能够被有效地应用于用于根据内部短路评价电池单体的安全性的方法。
附图说明
图1是示意性地示出根据本发明实施例的电池单体的结构的分解视图。
图2到图5是前视图，每幅图示意性地示出根据本发明实施例的设置有穿孔线和磁性体的分隔件。
图6是示出使用磁体在根据本发明实施例的电池单体中诱发内部短路的过程的示意图。
具体实施方式
在该申请中，应当理解，诸如“包括”或“具有”的术语旨在指示存在说明书中所描述的特征、数目、步骤、操作、部件、部分或其组合，并且这些术语并不预先排除存在或添加一个或多个其它的特征或数目、步骤、操作、部件、部分或其组合的可能性。
而且，当诸如层、膜、区域、板等的部分被称为在另一个部分“上”时，这不仅包括该部分“直接地”位于另一个部分“上”的情况，还包括另外的其它部分被置于该部分与另一个部分之间的情况。另一方面，当诸如层、膜、区域、板等的部分被称为在另一个部分“下”时，这不仅包括该部分“直接地”位于另一个部分“下”的情况，还包括另外的其它部分被置于该部分与另一个部分之间的情况。另外，在本申请中，“置放在……上”可以包括置放在底部以及顶部处的情况。
在下文中，将详细描述本发明。
本发明涉及一种电池单体，在该电池单体中，穿孔线和磁性体被形成在分隔件中。具体地，根据本发明的电池单体具有这样的结构：包括正电极、负电极以及被置于所述正电极和负电极之间的分隔件的电极组件被容纳在电池外壳中。另外，所述分隔件可以包括：穿孔线，该穿孔线被形成在整个分隔件中或所述分隔件的一部分中；和磁性体，该磁性体被形成在与所述穿孔线相邻并且不重叠的区域中，并且在沿着所述穿孔线彼此间隔开的位置处被连续地或非连续地布置。
根据本发明的电池单体能够有效地应用于内部短路测试。所述磁性体处于被结合到所述分隔件的状态中，并且当从外部移动所述磁体时，所述磁性体也响应于该磁体的移动而发生移动。根据所述磁性体的移动方向，应力也被施加到所述分隔件。例如，当在所述磁体与所述电池单体的外部接触或与所述电池单体的外部相邻的同时、所述磁体被移动或旋转时，形成在所述分隔件中的磁性体响应于所述磁体的移动而发生移动。当所述磁性体发生移动时，与所述磁性体相邻的穿孔线发生破裂，由此诱发所述电池单体的内部短路。
另外，根据本发明的磁性体被形成在与所述穿孔线相邻但不重叠的区域中，但是在沿着所述穿孔线以预定间距间隔开的位置处被连续地或非连续地布置。例如，当包括线性部段的穿孔线被形成在所述分隔件中时，设定所述穿孔线的第一点和以预定间距从所述第一点间隔开的第二点。所述磁性体被分别形成在与所述穿孔线的第一点和第二点相邻的区域中。在此情形中，所述磁性体可以是被线性连接的形状，或者是在所述第一点和第二点附近分开形成的结构。在本发明中，当所述磁体在所述电池单体的外部旋转时，位于所述穿孔线的第一点附近的磁性体和位于所述穿孔线的第二点附近的磁性体在不同方向上移动。由此，当通过从该两个点间隔开而形成的磁性体沿着不同方向移动时，应力在不同方向上被施加到形成在所述分隔件中的穿孔线。沿着不同方向施加的应力部分地破坏所述穿孔线，并且诱发电池单体的内部短路。
在一个示例中，所述穿孔线在所述分隔件的表面上形成二维闭合形状。通过形成闭合形的穿孔线，由于外部磁体的旋转，本发明更明显地诱发所述电池单体的内部短路。在具体示例中，在由所述穿孔线形成的二维闭合形状中，一个方向上的长度可以不同于垂直于所述一个方向的方向上的长度。这是为了有助于当所述磁体在所述电池单体的外部旋转时破坏所述穿孔线。例如，由所述穿孔线形成的二维闭合形状是卵形、矩形或具有不同边长的三角形形状。
在另一个示例中，所述穿孔线具有多个贯通式狭缝或凸缘式非贯穿凹槽被非连续地布置的结构。具体地，所述穿孔线具有多个贯通式狭缝或凸缘式非贯穿凹槽以规则间距彼此间隔开的结构。非连续地布置所述穿孔线防止了所述分隔件的穿孔线部分被甚至很小的冲击所破坏。
在本发明中，所述磁性体具有以各种形式结合到所述分隔件的结构。例如，所述磁性体为粉末的形式，并且处于被完全或部分地浸渍在所述分隔件中的状态中。作为另一个示例，所述磁性体具有杆形，并且被附接到所述分隔件的一侧或两侧。当所述磁性体为粉末的形式时，所述磁性体可以在与位于所述分隔件的一个表面上的粘合剂混合的同时被施加在所述穿孔线的附近。另外，当所述磁性体具有杆形时，所述磁性体可以通过被置于所述磁性体和分隔件之间的粘合剂来被结合到所述分隔件。
在一个示例中，所述磁性体具有这样的结构：其包括具有磁性性质的芯以及包围所述芯的绝缘聚合物壳体。例如，所述芯是由选自铁(Fe)、镍(Ni)、钴(Co)、钆(Gd)、铽(Tb)和镝(Dy)中的一种或多种制成的合金。另外，所述绝缘聚合物壳体具有由聚合物膜形成的结构。通过在所述磁性芯上形成所述绝缘聚合物壳体，从而具有赋予电绝缘性而不会使磁性体的磁性劣化的效果。
另外，本发明提供一种用于使用以上描述的电池单体来根据内部短路评价电池单体的安全性的方法。
在一个示例中，该评价方法包括在所述电池单体的内部诱发短路。所述电池单体具有这样的结构：其中，包括正电极、负电极以及被置于所述正电极和负电极之间的分隔件的电极组件被容纳在电池外壳中。所述分隔件可以包括：穿孔线，该穿孔线被形成在整个分隔件中或所述分隔件的一部分中；和磁性体，该磁性体被形成在与所述穿孔线相邻但不重叠的区域中，并且在沿着所述穿孔线以特定距离间隔开的位置处被连续地或非连续地布置。具体地，在所述电池单体的内部诱发短路的步骤中，在所述磁体与所述电池单体的外周表面相邻或与电池单体的外周表面相接触的同时、所述磁体发生旋转时，所述磁性体响应于所述磁体的旋转而发生移动，并且所述分隔件的穿孔线响应于所述磁性体的移动而部分地或完全发生破裂，由此诱发所述电池单体的内部短路。
在一个示例中，所述穿孔线在所述分隔件的表面上形成二维闭合形状。由所述穿孔线形成的形状如上所述。
在具体示例中，在所述电池单体的充电/放电循环期间，执行在所述电池单体的内部诱发短路的步骤。例如，可以在所述电池单体上执行充电/放电循环测试，并且可以在假设在充电/放电循环期间发生内部短路的情形的情况下执行所述电池单体的内部短路测试。
在本发明中，所述内部短路测试是所述电池单体的安全性测试中的、用于评价对单体内部短路的抗性的测试，并且是模拟当正电极和负电极在电池单体内部被短接时的测试。在所述内部短路测试中，针对完全充电的电池单体产生单体内部短路，并且评价所述电池单体的行为。通常，当在所述单体的内部发生短路时，随着电池单体的放电，电压降低，并且当电压降低到特定值或更低时，针对破裂、电压或温度变化对电池单体进行评价。
在一个示例中，根据本发明的电池单体包括：电极组件，该电极组件包括正电极、负电极和被置于所述正电极和负电极之间的分隔件；非水电解质溶液，该非水电解质溶液浸渍所述电极组件；和电池外壳，该电池外壳容纳所述电极组件和电解质溶液。
所述正电极具有这样的结构：正电极活性材料层被堆叠在正电极集电器的一侧或两侧上。在一个示例中，所述正电极活性材料层包括正电极活性材料、导电材料和粘合剂聚合物，并且如果有必要，则可以进一步包括在本技术领域中通常使用的正电极添加剂。
所述正电极活性材料可以是含锂氧化物，并且可以相同或不同。含锂过渡金属氧化物可以被用作含锂氧化物。
例如，所述含锂过渡金属氧化物可以是选自由如下材料中的任一种或者两种或更多种的混合物：LixCoO2(0.5<x<1.3)、LixNiO2(0.5<x<1.3)、LixMnO2(0.5<x<1.3)、LixMn2O4(0.5<x<1.3)、Lix(NiaCobMnc)O2(0.5<x<1.3，0<a<1，0<b<1，0<c<1，a+b+c＝1)、LixNi1-yCoyO2(0.5<x<1.3，0<y<1)、LixCo1-yMnyO2(0.5<x<1.3，0≤y<1)、LixNi1-yMnyO2(0.5<x<1.3，0≤y<1)、Lix(NiaCobMnc)O4(0.5<x<1.3，0<a<2，0<b<2，0<c<2，a+b+c＝2)、LixMn2-zNizO4(0.5<x<1.3，0<z<2)、LixMn2-zCozO4(0.5<x<1.3，0<z<2)、LixCoPO4(0.5<x<1.3)和LixFePO4(0.5<x<1.3)，并且所述含锂过渡金属氧化物可以涂覆有金属或金属氧化物，诸如铝(Al)。此外，除了含锂过渡金属氧化物之外，还可以使用硫化物、硒化物和卤化物。
在所述正电极活性材料层中，可以包括94.0重量％到98.5重量％的范围内的正电极活性材料。当所述正电极活性材料的含量满足以上范围时，有利于制造高容量电池以及提供正电极的足够导电性或电极材料之间的粘结性。
用于正电极的集电器是具有高导电性的金属，并且能够使用任何的如下金属：正电极活性材料浆料可以容易地附着至其上，并且在电化学装置的电压范围内不具有反应性。具体地，用于正电极的集电器的非限制性示例包括铝、镍或通过其组合制造的箔。
所述正电极活性材料层进一步包括导电材料。基于包括正电极活性材料的混合物的总重量，通常以1重量％到30重量％的量添加导电材料。这种导电材料不受特别限制，只要它具有导电性且不引起二次电池中的化学变化即可。作为导电材料，例如可以使用：石墨，诸如天然石墨或人造石墨；炭黑类，诸如炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽黑、炉黑、灯黑或热裂法炭黑；导电纤维，诸如碳纤维或金属纤维；金属粉末，诸如氟化碳、铝或镍粉末；导电晶须，诸如氧化锌或钛酸钾；导电金属氧化物，诸如氧化钛；和聚亚苯基衍生物。
作为粘合剂聚合物，可以不受限制地使用在本领域中通常使用的粘合剂。例如，可以使用各种粘合剂，诸如聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯(PVDF-共-HFP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、丁苯橡胶(SBR)和羧甲基纤维素(CMC)。
粘合剂聚合物的含量与上正电极活性材料层和下正电极活性材料层中所包括的导电材料的含量成比例。这是为了使得与活性材料相比粒径相对较小的导电材料具有粘附性，并且这是因为当导电材料的含量增加时，需要较多的粘合剂聚合物，并且当导电材料的含量降低时，能够使用较少的粘合剂聚合物。
所述负电极具有这样的结构：负电极活性材料层被堆叠在负电极集电器的一侧或两侧上。在一个示例中，所述负电极活性材料层包括负电极活性材料、导电材料和粘合剂聚合物，并且如果有必要，则可以进一步包括在本技术领域中通常使用的负电极添加剂。
所述负电极活性材料可以包括碳材料、锂金属、硅或锡。当碳材料被用作负电极活性材料时，可以使用低结晶碳和高结晶碳。低结晶碳的代表性示例包括软碳和硬碳。高结晶碳的代表性示例包括天然石墨、凝析石墨、热解碳、基于中间相沥青的碳纤维、中间碳微珠、中间相沥青以及高温煅烧的碳(诸如石油或煤焦油沥青衍生的焦炭)。
用于负电极的集电器的非限制性示例包括铜、金、镍或由铜合金或其组合制造的箔。另外，可以通过堆叠由以上材料制成的基材来使用集电器。
另外，所述负电极可以包括在本领域中通常使用的导电材料和粘合剂。
所述分隔件可以由在锂二次电池中使用的任何多孔基材制成，例如，可以使用聚烯烃类多孔分隔件或非织造织物，但是本发明不被特别地限制于此。
聚烯烃类多孔分隔件的示例包括：聚乙烯，诸如高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯；和薄膜，在该薄膜中，诸如聚丙烯、聚丁烯和聚戊烯的聚烯烃类聚合物均单独地形成或以其混合物形成。
除了聚烯烃类非织造织物，还可以单独地或作为其混合物的聚合物来使用如下材料以形成非织造织物：聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚酯、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚、聚乙烯萘等。非织造织物的结构可以是由长纤维构成的纺粘非织造织物或者熔喷非织造织物。
多孔基材的厚度不受特别限定，但是可以为5μm到50μm，并且存在于多孔基材中的孔径和孔隙率也不受特别限制，但是分别可以为0.01μm到50μm和10％到95％。
同时，为了提高由多孔基材构成的分隔件的机械强度，并且抑制正电极和负电极之间的短路，可以在多孔基材的至少一个表面上进一步包括多孔涂层，该多孔涂层包括无机颗粒和粘合剂聚合物。
电解质可以包含有机溶剂和电解质盐，并且电解质盐是锂盐。在用于锂二次电池的电解质中传统使用的那些锂盐可以不受限制地用作锂盐。例如，作为锂盐的阴离子，可以包括选自由如下阴离子组成的组中的一种或多种：F-、Cl-、Br-、I-、NO3 -、N(CN)2 -、BF4 -、ClO4 -、PF6 -、(CF3)2PF4 -、(CF3)3PF3 -、(CF3)4PF2 -、(CF3)5PF-、(CF3)6P-、CF3SO3 -、CF3CF2SO3 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-、CF3CF2(CF3)2CO-、(CF3SO2)2CH-、(SF5)3C-、CF3(CF2)7SO3 -、CF3CO2 -、CH3CO2 -、SCN-和(CF3CF2SO2)2N-。
作为上述电解质中所包括的有机溶剂，可以不受限制地使用在用于锂二次电池的电解质中传统使用的那些溶剂，例如，可以单独地或以两种或更多种的组合来使用醚、酯、酰胺、线性碳酸酯和环状碳酸酯。其中，代表性地，可以包括环状碳酸酯、线性碳酸酯或作为其混合物的碳酸酯化合物。
环状碳酸酯化合物的具体示例包括选自由如下材料组成的组中的任一种：碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、1,2-碳酸丁烯酯、2,3-碳酸丁烯酯、1,2-碳酸戊二烯酯、2,3-碳酸戊二烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯基亚乙酯和其卤化物以及其混合物。这些卤化物包括例如氟代碳酸亚乙酯(FEC)，但不限于此。
另外，线性碳酸酯化合物的具体示例包括选自由如下材料组成的组中的任一种：碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯、碳酸乙甲酯(EMC)、碳酸甲丙酯和碳酸乙丙酯，或者可以典型地使用以上材料中的两种或更多种的混合物，但不限于此。
特别地，在碳酸酯类有机溶剂中，作为环状碳酸酯的碳酸亚乙酯和碳酸亚丙酯是高粘度的有机溶剂并且具有高介电常数，使得电解质中的锂盐能够更容易离解，并且如果环状碳酸酯与低粘度、低介电常数的线性碳酸酯(诸如碳酸二甲酯和碳酸二乙酯)以适当的比率混合，则能够制备具有较高电导率的电解质溶液。
另外，作为有机溶剂的醚，可以使用选自由如下材料组成的组中的任一种：二甲醚、二乙醚、二丙醚、甲乙醚、甲丙醚和乙丙醚，或者可以使用以上材料中的两种或更多种的混合物，但不限于此。
并且，有机溶剂中的酯包括选自由如下材料组成的组中的任一种：乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯和γ-己内酯，或以上材料中的两种或更多种的混合物，但是本发明不限于此。
取决于制造过程和最终产品所要求的物理性质，可以在电化学装置的制造过程中的适当步骤处执行非水电解质的注入。即，可以在组装电化学装置之前或在组装电化学装置的最后阶段应用非水电解质的注入。
根据本发明的电池单体指的是经历电化学反应的电化学装置。例如，所述电池单体是包括锂金属二次电池、锂离子二次电池、锂聚合物二次电池或锂离子聚合物二次电池等的锂二次电池。
因为本发明构思允许各种修改和多个实施例，所以特定实施例将在绘图中示出并且在文本中详细描述。然而，这不旨在将本发明限制于所公开的特定形式，并且应该被理解为包括在本发明的精神和范围中所包括的所有的修改、等同方案和替代方案。
在下文中，将通过附图等更加详细地描述本发明。
图1是示意性地示出根据本发明实施例的电池单体的结构的分解视图。参考图1，根据本发明的电池单体100包括：电极组件，该电极组件包括正电极120、负电极130以及被置于所述正电极120和负电极130之间的分隔件110；非水电解质溶液(未示出)，该非水电解质溶液用于浸渍所述电极组件；和电池外壳140和150，该电池外壳140和150容纳所述电极组件和电解质溶液。正电极接线片121被形成为在所述正电极120的一个方向上突出并且延伸，并且负电极接线片131被形成为在与所述负电极130突出并且延伸的方向相反的一个方向上突出并且延伸。
所述分隔件110上形成有矩形穿孔线111，并且所述穿孔线111具有多个线性狭缝或线性凹槽以规则间距布置的结构。磁性体112被布置在与所述穿孔线111相邻的位置中。所述磁性体112具有杆形，并且位于由穿孔线形成的矩形结构的每一侧的内侧。
图2到图5是前视图，每一幅图示意性地示出根据本发明实施例的设置有穿孔线和磁性体的分隔件。参考图2，在根据本发明实施例的分隔件210上形成有矩形穿孔线211，并且所述穿孔线211具有多个线性狭缝以规则间距布置的结构。所述磁性体212被布置成与所述穿孔线211相邻。所述磁性体212具有杆形，并且以平行的方式定位，同时在由所述穿孔线形成的矩形结构的内部形成“11”的形状。
参考图3，在根据本发明实施例的分隔件310上形成有矩形穿孔线311，并且所述穿孔线311具有多个线性凹槽以规则间距布置的结构。所述磁性体312被布置成与所述穿孔线311相邻。所述磁性体312具有多个短杆以规则间距布置的形状，并且以平行的方式定位，同时在由所述穿孔线形成的矩形结构的内部形成“11”的形状。
参考图4，在根据本发明实施例的分隔件410上形成有三角形穿孔线411，并且所述穿孔线411具有多个线性凹槽以规则间距布置的结构。所述磁性体412被布置成与所述穿孔线411相邻。所述磁性体412具有杆形，并且位于由所述穿孔线形成的三角形结构的内侧，并且与所述穿孔线相邻。
参考图5，在根据本发明实施例的分隔件510上形成有三角形穿孔线511，并且所述穿孔线511具有多个线性狭缝以规则间距布置的结构。所述磁性体512被布置成与所述穿孔线511相邻。所述磁性体512具有多个短杆以规则间距布置的形状，并且位于由所述穿孔线形成的三角形结构的内侧，并且与所述穿孔线相邻。
图6是示出使用磁体在根据本发明实施例的电池单体中诱发内部短路的过程的示意图。参考图6，使用根据本发明的实施例的电池单体100，能够进行根据内部短路的安全性评价。当从所述电池单体100的外部移动磁体400时，与所述分隔件的穿孔线相邻附接的磁性体响应于所述磁体400的移动也发生移动。具体地，当所述磁体400与所述电池单体100的外部接触或与所述电池单体100的外部相邻的同时、所述磁体400在原位旋转时，被附接到所述分隔件的所述磁性体响应于所述磁体400的移动而移动。当所述磁性体移动时，与所述磁性体相邻的所述穿孔线发生破裂，由此诱发所述电池单体100的内部短路。

Claims (9)

1.一种电池单体，其具有电极组件被容纳在电池外壳中的结构，所述电极组件包括正电极、负电极以及被置于所述正电极和所述负电极之间的分隔件，
其中，所述分隔件包括：
穿孔线，所述穿孔线被形成在整个所述分隔件中或所述分隔件的一部分中，并且所述穿孔线具有多个贯通式狭缝或凸缘式非贯穿凹槽被非连续地布置的结构；和
磁性体，所述磁性体被形成在与所述穿孔线相邻并且不重叠的区域中，并且在沿着所述穿孔线彼此间隔开的位置处被连续地或非连续地布置，
其中，所述磁性体为杆的形式，并且被附接到所述分隔件的一侧或两侧，并且所述磁性体具有这样的结构：其包括具有磁性性质的芯以及包围所述芯的绝缘聚合物壳体，
其中，在位于所述电池单体的外部的磁体与所述电池单体的外周表面相邻或与所述电池单体的外周表面接触的同时、所述磁体被移动时，所述磁性体响应于所述磁体的移动而发生移动，从而使得所述穿孔线发生破裂，由此诱发所述电池单体的内部短路。
2.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述穿孔线在所述分隔件的表面上形成二维闭合形状。
3.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述芯是由选自铁(Fe)、镍(Ni)、钴(Co)、钆(Gd)、铽(Tb)和镝(Dy)中的一种或多种制成的合金。
4.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述绝缘聚合物壳体由聚合物膜形成。
5.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述电池单体是锂二次电池。
6.一种电池单体，其具有电极组件被容纳在电池外壳中的结构，所述电极组件包括正电极、负电极以及被置于所述正电极和所述负电极之间的分隔件，
其中，所述分隔件包括：
穿孔线，所述穿孔线被形成在整个所述分隔件中或所述分隔件的一部分中，并且所述穿孔线具有多个贯通式狭缝或凸缘式非贯穿凹槽被非连续地布置的结构；和
磁性体，所述磁性体被形成在与所述穿孔线相邻并且不重叠的区域中，并且在沿着所述穿孔线彼此间隔开的位置处被连续地或非连续地布置，
其中，所述磁性体为粉末的形式，并且被完全或部分地浸渍在所述分隔件中，
其中，在位于所述电池单体的外部的磁体与所述电池单体的外周表面相邻或与所述电池单体的外周表面接触且所述磁体被移动时，所述磁性体响应于所述磁体的移动而发生移动，从而使得所述穿孔线发生破裂，由此诱发所述电池单体的内部短路。
7.一种根据内部短路评价电池单体的安全性的方法，所述方法包括在所述电池单体的内部诱发短路的步骤，
其中，所述电池单体具有电极组件被容纳在电池外壳中的结构，所述电极组件包括正电极、负电极以及被置于所述正电极和所述负电极之间的分隔件，
其中，所述分隔件包括：穿孔线，所述穿孔线被形成在整个所述分隔件中或所述分隔件的一部分中，并且所述穿孔线具有多个贯通式狭缝或凸缘式非贯穿凹槽被非连续地布置的结构；和磁性体，所述磁性体被形成在与所述穿孔线相邻并且不重叠的区域中，并且在沿着所述穿孔线彼此间隔开的位置处被连续地或非连续地布置，所述磁性体为杆的形式，并且被附接到所述分隔件的一侧或两侧，并且所述磁性体具有这样的结构：其包括具有磁性性质的芯以及包围所述芯的绝缘聚合物壳体，或者，所述磁性体为粉末的形式，并且被完全或部分地浸渍在所述分隔件中，
其中，在所述电池单体的内部诱发短路的步骤中，在位于所述电池单体的外部的磁体与所述电池单体的外周表面相邻或与所述电池单体的外周表面接触的同时、所述磁体被旋转时，所述磁性体响应于所述磁体的旋转而发生移动，从而所述分隔件的所述穿孔线响应于所述磁性体的移动而部分地或完全地发生破裂，由此诱发所述电池单体的内部短路。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述穿孔线在所述分隔件的表面上形成二维闭合形状。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，在所述电池单体的充电/放电循环期间执行在所述电池单体的内部诱发短路的所述步骤。
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