CN117397107A - 排气装置及设置有该排气装置的棱柱形二次电池 - Google Patents

排气装置及设置有该排气装置的棱柱形二次电池 Download PDF

Info

Publication number
CN117397107A
CN117397107A CN202380011808.7A CN202380011808A CN117397107A CN 117397107 A CN117397107 A CN 117397107A CN 202380011808 A CN202380011808 A CN 202380011808A CN 117397107 A CN117397107 A CN 117397107A
Authority
CN
China
Prior art keywords
exhaust
movable member
secondary battery
coupled
repulsive force
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.)
Pending
Application number
CN202380011808.7A
Other languages
English (en)
Inventor
李庸镐
李珍圭
尹斗汉
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 Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution 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 Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Publication of CN117397107A publication Critical patent/CN117397107A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/317Re-sealable arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147Lids or covers
    • H01M50/148Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/15Lids or covers characterised by their shape for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183Sealing members
    • H01M50/184Sealing members characterised by their shape or structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/317Re-sealable arrangements
    • H01M50/325Re-sealable arrangements comprising deformable valve members, e.g. elastic or flexible valve members
    • H01M50/333Spring-loaded vent valves
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342Non-re-sealable arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)

Abstract

所公开的发明涉及一种排气装置,其特征在于,该排气装置包括:固定构件,所述固定构件设置有贯通中空体,并且在贯通中空体的上部的内周面上设置有第一台阶部;可移动构件,所述可移动构件被插入并联接到固定构件的内部,设置有多个排气孔,并且设置有第二台阶部,所述第二台阶部在可移动构件的下外周面上面向第一台阶部;以及间隙保持构件,所述间隙保持构件在固定构件与可移动构件之间施加排斥力,其中,相对于固定构件,可移动构件可以在由间隙保持构件施加的排斥力保持的第一位置与当向固定构件施加超过排斥力的外力时的第二位置之间移动,并且其中,可移动构件中的与外部连通的排气孔的数量在第一位置和第二位置是不同的。

Description

排气装置及设置有该排气装置的棱柱形二次电池
技术领域
本发明涉及一种可以防止二次电池的内部压力上升而导致的结构塌陷的排气装置以及设置有该排气装置的棱柱形二次电池。
本申请要求于2022年4月18日提交的韩国专利申请No.10-2022-0047703的优先权,并且韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文中。
背景技术
与一次电池不同,二次电池是可再充电的,并且最近由于小型化和高容量应用的潜力而被广泛地研究和开发。随着越来越多的技术进步和对移动装置的需求以及响应于环境问题的电动车辆和能量存储系统的不断增长的突出,二次电池作为能量源的需求迅速且显著地增加。
根据电池壳体的形状,二次电池被分为硬币形电池、圆柱形电池、棱柱形电池和袋型电池。安装在二次电池中的电池壳体内部的电极组件是能够充电和放电的发电元件。该电极组件由电极和隔膜的层叠结构层叠而成。
由于二次电池需要长时间连续使用,因此需要有效控制充放电过程中产生的热量。此外,如果二次电池过充电或发生外部短路并且施加过电流,则电流的增加导致温度升高,并且温度的增加导致电流再次增加,从而导致最终导致热失控的灾难性状况的反馈链反应。
当二次电池中发生热失控时,产生热温度气体和颗粒并且内部压力升高。在这种情况下,有必要通过适当地排出二次电池内部的压力来防止二次电池的结构塌陷,并且为此目的提供了排气装置。排气装置通常是关闭的,以防止外部异物或水的渗透,但是当二次电池的内部压力上升到高于标准时,排气装置结合其打开以将高温气体和颗粒排出到外部。
由排气装置排出的高温颗粒(诸如,加热电极)可以是外部点燃的原因,因此有必要适当地控制高温颗粒的排出。然而,如果严重抑制高温颗粒的排出,则二次电池的结构可能由于内部压力没有被适当地解决而塌陷,从而导致更大的损坏。
因此,有必要开发一种排气装置,该排气装置可以在抑制可导致外部火灾的点火源的发出与减轻二次电池内部的压力之间适当地折衷。
[现有技术文档]
(专利文献001)美国专利公开号No.2017-0187020(2017年6月29日公布)
发明内容
技术问题
本发明旨在提供一种排气装置,该排气装置可以在抑制由热失控产生的点火源的排出与减轻二次电池内部的压力之间适当地折衷。
然而,本发明试图解决的技术问题并不限于上述的技术问题,并且对于本领域的普通技术人员来说,根据本发明的以下描述,没有提及的其他问题将是显而易见的。
技术方案
本发明涉及一种排气装置,所述排气装置包括:固定构件,所述固定构件设置有贯通中空体,并且在所述贯通中空体的上部的内周面上设置有第一台阶部;可移动构件,所述可移动构件被插入并联接到所述固定构件的内部,并且设置有多个排气孔和设置有在面向所述第一台阶部的下外周面上的第二台阶部;以及间隙保持构件,所述间隙保持构件在所述固定构件与所述可移动构件之间施加排斥力,其中,所述可移动构件可相对于所述固定构件在由所述间隙保持构件施加的排斥力保持的第一位置与当施加超过所述排斥力的外力时的第二位置之间移动,并且其特征在于,所述可移动构件中的与外部连通的排气孔的数量在所述第一位置和所述第二位置中是不同的。
在本发明的一个示例性实施方式中,所述间隙保持构件包括设置在固定构件上的第一磁体和设置在可移动构件上的第二磁体。
所述第一磁体可以设置在所述第一台阶部上,并且第二磁体可以设置在所述第二台阶部上。
根据本发明的另一实施方式,所述间隙保持构件包括安装在所述第一台阶部和所述第二台阶部中的至少一者上的弹性构件。
例如,所述弹性构件可以是板簧。
同时,所述多个排气孔包括第一排气孔和第二排气孔,所述第一排气孔在所述第一位置和所述第二位置二者处与外部连通,所述第二排气孔仅在所述第二位置处与外部连通。
在本发明的一个实施方式中,第一排气孔被设置在被插入并联接到所述固定构件的内部所述可移动构件的外部暴露的上表面上。
此外,第二排气孔被设置在被插入并联接到所述固定构件的内部的可移动构件的侧表面上。
此外,所述第一排气孔和所述第二排气孔中的每一者可以被设置为多个,并且所述第二排气孔的各个横截面面积可以被设计成大于所述第一排气孔的各个横截面面积。
另一方面,本发明的排气装置还可以包括阻挡件,所述阻挡件联接到所述固定构件以支撑所述可移动构件的下表面。
根据本发明的实施方式,所述阻挡件可以是不可渗透纤维或形成有脆弱部分的金属箔。
这里,所述阻挡件的破裂强度优选地可以小于作用在所述间隙保持构件上的排斥力。
此外,所述可移动构件的上表面设置有围绕多个第一排气孔的一个或更多个断裂部分,并且所述断裂部分被设计成在施加超过将所述可移动构件移动到所述第二位置的外力的力时断裂。
同时,本发明可以提供一种棱柱形二次电池,所述棱柱形二次电池包括:壳体,所述壳体的至少一侧形成开口面;至少一个电池电芯,所述至少一个电池电芯被容纳在所述壳体内;端子板,所述端子板具有电连接到所述电池电芯的电极引线的电极端子,并且所述端子板联接到所述壳体的所述开口面;以及上述配置的排气装置,所述排气装置联接到端子板。
此外,O形环可以被插入在端子板与排气装置的接合表面之间。
有益效果
在具有上述配置的本发明的排气装置中,排气孔的数量(换句话说,排气通道的横截面面积)根据二次电池内部产生的内部压力而变化。因此,通过响应于热失控的强度改变排气孔的数量,在抑制高温点火源的过多排出的同时,可以适当地减轻二次电池内部的压力。
此外,本发明的排气装置被设计有针对每个排气区域的多个排气孔的不同横截面面积,并且具有较大横截面面积的排气孔被配置为在热失控的强度变得更强时连接到外部。因此,可以在热失控加剧时通过快速减轻内部压力来防止二次电池的结构塌陷,并适当地限制排出的高温点火源的颗粒大小。
此外,通过本发明可获得的技术效果不限于上述效果,并且本领域技术人员可以从本发明的以下描述中清楚地理解未提及的其他效果。
附图说明
然而,附接到本说明书的以下附图例示了本发明的示例性实施方式,并且用于与下面将描述的本发明的详细描述一起进一步帮助理解本发明的技术思想,使得本发明不应当被解释为限于附图中所示的细节。
图1是根据本发明的一个实施方式的排气装置10的分解透视图。
图2是例示本发明的排气装置10处于第一位置的状态的透视图。
图3是根据图2的“A-A”切割线的截面图。
图4是示出本发明的排气装置处于第二位置的状态的透视图。
图5是根据图4的“B-B”切割线的截面图。
图6是根据另一实施方式的间隙保持构件的图。
图7是根据本发明的另一实施方式的排气装置10的截面图。
图8是根据本发明的另一实施方式的可移动构件的上表面的放大图。
图9是例示配备有本发明的排气装置的棱柱形二次电池的示例的图。
图10是沿图9的“C-C”切割线的截面图。
具体实施方式
本发明可以被修改成各种形式,并且可以具有各种实施方式,因此,下面将详细描述具体实施方式。
然而,实施方式不应被视为将本发明限制于特定实施方式的意义上,并且应当被解释为包括落入本发明的精神和技术范围内的所有修改、等同物或替代物。
在本发明中,术语“包括”、“具有”等用于指定本文描述的特征、数量、步骤、操作、组件、元件或其组合存在,并且它们不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数字、步骤、操作、组件、元件或其组合。
此外,在本发明中,当层、膜、区域、板等的一部分被描述为在另一部分“上”时,这不仅包括该部分“直接在”另一部分“上”的情况,而且还包括在该部分和另一部分之间存在又一部分的情况。相反,当层、膜、区域、板等的一部分被描述为在另一部分“下方”时,这不仅包括该部分在另一部分“正下方”的情况,而且还包括在该部分和另一部分之间存在又一部分的情况。此外,在本申请中,设置“在…上”可以包括不仅设置在上部分上而且还设置在下部分上的情况。
本发明涉及一种设置有贯通中空体的排气装置,所述排气装置包括:固定构件,所述固定构件设置有在所述贯通中空体的上部的内周表面上的第一台阶部;可移动构件,所述可移动构件被插入并联接到所述固定构件的内部,并且设置有多个排气孔、第二台阶部,所述第二台阶部在面向所述第一台阶部的下部周向表面上;以及间隙保持构件,所述间隙保持构件在所述固定构件与所述可移动构件之间施加排斥力。
这里,可移动构件可相对于固定构件在由间隙保持构件施加的排斥力保持的第一位置与当施加超过排斥力的外力时的第二位置之间移动,并且其特征在于,从第一位置和第二位置连接到外部的可移动构件中的排气孔的数量不同,并且可移动构件的排气孔的数量不同。
根据二次电池内部产生的内部压力,具有上述配置的本发明的排气装置改变排气孔的数量,即,排气通道的横截面面积。因此,通过响应于热失控的强度而改变排气孔的数量,在抑制高温点火源的过多排出的同时,可以适当地减轻二次电池内部的压力。
本发明的实施方式
在下文中,将参考附图详细描述根据本发明的具体实施方式。作为参考,在下面的描述中使用的表示相对位置的前、后、上、下、左和右的方向旨在帮助理解本发明,并且除非另外限定,否则指的是附图中所示的方向。
[第一实施方式]
图1是根据本发明的一个实施方式的排气装置10的分解透视图,参考图1,将详细描述本发明的第一实施方式。
本发明涉及排气装置10,所述排气装置10用于减轻由二次电池500的壳体510内的热失控引起的内部压力的升高。本发明的排气装置10包括固定构件100、可移动构件200和插入在固定构件100与可移动构件200之间的间隙保持构件300。
固定构件100被设置有贯通中空体110,并且是包括排气装置10的主体的部分。可移动构件200被插入并联接到形成在贯通中空体110内部的空间中,并且第一台阶部120被设置在贯通中空体110的上部的内周面上。
联接到固定构件100内部的中空部分以允许向上和向下移动的可移动构件200被设置有多个排气孔210。多个排气孔210是用于将在二次电池500内部的电池电芯520中生成的热气体和颗粒排出到外部的通道,并且还用作用于滤除尺寸超过排气孔210的直径的颗粒的过滤器。可移动构件200的下外周面被设置有面向固定构件100的第一台阶部120的第二台阶部240。
作为参考,固定构件100和可移动构件200可以相对于彼此移动,其中,固定构件100是安装在二次电池500中的排气装置10的不可移动部分,并且可移动部分对应于可移动构件200。
此外,间隙保持构件300被配置为在固定构件100与可移动构件200之间施加排斥力。换句话说,间隙保持构件300在彼此推动固定构件100和可移动构件200的方向上施加力。
这里,术语排斥力不仅仅是指以电和磁力的形式的排斥力,而且还包括在更广泛的意义上沿彼此推动固定构件100和可移动构件200的方向作用的任何力。例如,由弹性变形引起的沿彼此推动固定构件100和可移动构件200的方向作用的弹力也包括在本发明所指的排斥力的范围内。
通过使用这种间隙保持构件300,可移动构件200相对于固定构件100的相对位置可以变化。更具体地,可移动构件200的相对位置可以根据作用在排气装置10上的二次电池500的内部压力与间隙保持构件300的排斥力之间的力的平衡而变化。
当施加超过间隙保持构件300的排斥力的外力(例如,由二次电池的内部压力施加的外力)时,可移动构件200可在由间隙保持构件300施加的排斥力保持的第一位置P1与第二位置P2之间移动。
图2是例示本发明的排气装置10处于第一位置P1的状态的透视图,并且图3是根据图2的“A-A”切割线的截面图。如图所示,当没有外力超过间隙保持构件300的排斥力时,被插入并联接到固定构件100内部的可移动构件200不突出,可移动构件200的上表面与固定构件100的上表面几乎相同。因此,在第一位置P1中,排气孔210被设置在可移动构件200的外部暴露的上表面上,换句话说,仅第一排气孔220与外部连通。
相比之下,图4是示出本发明的排气装置10处于第二位置P2的状态的透视图,并且图5是根据图4的“B-B”切割线的截面图。当可移动构件200受到超过间隙保持构件300的排斥力的外力时,第二位置P2为最终移动位置,并且可移动构件200因外力超过排斥力而从固定构件100突出。因此,设置在可移动构件200的侧表面上的排气孔210(即,第二排气孔230)暴露于外部,并且隐藏在固定构件100中的第一排气孔220和第二排气孔230也与外部连通。
因此,本发明的排气装置10具有分别在第一位置P1和第二位置P2处可移动构件200的与外部连通的不同数量的排气孔210。换句话说,本发明的排气装置10被设置有在可移动构件200中的两种类型的多个排气孔210:在第一位置P1和第二位置P2二者处与外部连通的第一排气孔220以及仅在第二位置P2处与外部连通的第二排气孔230。
作为参考,第一位置P1和第二位置P2分别对应于可移动构件200的下部位置和上部位置,并且可移动构件200可以根据间隙保持构件300的排斥力与外力之间的力的平衡而定位在第一位置P1与第二位置P2之间的位置处。此外,当外力改变时,力平衡的位置也改变,因此可移动构件200可以在第一位置P1和第二位置P2之间上下移动。
另外,固定构件100的第一台阶部120和可移动构件200的面向彼此的第二台阶部240用作确定可移动构件200的第二位置P2的止动件。换句话说,第一台阶部120和第二台阶部240防止可移动构件200移出第二位置P2。
同时,第一排气孔220和第二排气孔230可以分别被设置为多个,并且第二排气孔230的各个横截面面积可以被设计成大于第一排气孔220的各个横截面面积。例如,第一排气孔220可以被形成为直径为1.2mm的圆孔,而第二排气孔230可以被形成为宽度和高度为4.3×1.8mm的长孔。当电池电芯520的热失控程度变得强烈并且内部压力上升到排斥力以上时,第二排气孔230可以打开,在这种情况下,较小的孔(例如,直径为1.2mm的第一排气孔)可能由于放大且大量的高温颗粒而被阻塞。如果排气孔210被阻塞,则无法减轻二次电池500中的内部压力,并且可能引起二次电池500的结构塌陷,因此可以通过形成较大横截面面积的第二排气孔230来提高安全性。
此外,在本发明的一个实施方式中,间隙保持构件300包括设置在固定构件100上的第一磁体310和设置在可移动构件200上的第二磁体312。如图所示,第一磁体310可以被设置在固定构件100的第一台阶部120上,并且第二磁体312可以被设置在可移动构件200的第二台阶部240上。第一磁体310和第二磁体312显然被设置有彼此面对的相同刺激,以便具有作用在第一磁体310和第二磁体312之间的排斥力。
根据本发明的另一实施方式,间隙保持构件300包括安装在第一台阶部120和第二台阶部240中的至少一者上的弹性件。图6中示出了为这种弹性构件的间隙保持构件300的示例。图6所示的弹性构件的一个示例是板簧320,其被插入在第一台阶部120与第二台阶部240之间,以产生彼此推动两侧的排斥力。此外,各种其他弹性构件(诸如螺旋弹簧、橡胶块、高弹性海绵等)也可以用作间隙保持构件300。
[第二实施方式]
图7是根据本发明另一实施方式的排气装置10的截面图。在本发明的第二实施方式中,排气装置10还包括阻挡件400,所述阻挡件400联接到固定构件100并且支撑可移动构件200的下表面。
阻挡件400的作用主要是防止异物和水渗透到二次电池500的内部。如第一实施方式中所述,设置在可移动构件200的上表面上的第一排气孔220被配置为与外部恒定连通。因此,在固定构件100的下部上设置有阻挡件400,以防止各种异物和水通过第一排气孔220渗透到二次电池500中。
此外,阻挡件400的另一作用是防止可移动构件200远离固定构件100的下部移动。当将本发明的排气装置10安装在二次电池500上时,由于诸如电池电芯520等的各种部件的存储,在二次电池500内部几乎没有空间,因此,不需要担心可移动构件200下落到下部。然而,存在可移动构件200在诸如运输单件排气装置10等的过程期间可能脱落的可能性,但是阻挡件400可以在防止这样的风险中起作用。
在本发明的第二实施方式中,阻挡件400可以是不可渗透纤维(例如,产品名称Gore-Tex纤维等)或者形成有脆弱部分的金属箔。这种材料使得阻挡件400有效地防止水渗透。
此外,优选的是,这种不可渗透阻挡件400的破裂强度小于施加在间隙保持构件300上的排斥力。这是因为阻挡件400充当二次电池500的内部与排气装置10之间的隔板,因此,阻挡件400需要在适当的压力下断裂或爆裂,以防止二次电池500的内部压力与排气装置10内部的排斥力相互作用。
另外,这种不可渗透阻挡件400的断裂将必须以至少小于间隙保持构件300产生的排斥力的力而发生。这是因为如果阻挡件400以大于排斥力的力破裂,则其将导致可移动构件200移动到第二位置P2的不期望的延迟。不可渗透纤维的破裂强度可以通过纤维的厚度(每单位面积重量)或通过后处理来控制,并且金属箔可以通过脆弱部分(诸如,凹口)控制。
在变型的实施方式中,阻挡件400可以被配置为响应于温度而熔化,而不是响应于压力而破裂,使得其在适当的时间被解除阻止。由于二次电池500内部的压力上升与温度升高(热失控)相关联,因此可以通过允许阻挡件400在对应于破裂强度的温度条件下熔化来实现相同的功能。温度不可渗透阻挡件400的材料可以通过将熔点作为主要因素来考虑而适当地选择。
[第三实施方式]
图8是根据本发明的第三实施方式的可移动构件200的上表面的放大图。
本发明的排气装置10具有多个排气孔210,即,第一排气孔220和第二排气孔230,其用作过滤器以滤除尺寸超过直径的颗粒。通过适当地设计多个排气孔210的横截面面积,可以通过从排气装置10滤出大的高温颗粒来降低外部火灾的风险。
然而,如果排气装置10过滤从电池电芯520产生的大量颗粒,则存在过滤的颗粒可保留在排气装置10中并阻塞排气孔210的风险。排气孔210的阻塞导致二次电池500内部的压力过度升高,并且未减轻的内部压力可能导致二次电池500的结构塌陷。
本发明的第三实施方式旨在防止排气孔210被阻塞的危险情况,并且为此目的,可移动构件200的上表面设置有围绕多个第一排气孔220的一个或更多个断裂部分222。断裂部分222可以被形成为具有合适深度的凹槽或凹口,其中,互连的断裂部分222形成单个闭合形状。因此,由断裂部分222形成的闭合形状的横截面面积远大于第一排气孔220中的每一者,并且由断裂部分222形成的新通道减轻了二次电池500中的过度压力的升高。
这里,当施加超过将可移动构件200移动到第二位置P2的外力的力时,断裂部分222断裂是适合的。该标准是最低要求,并且最终,在超过将可移动构件200移动到第二位置P2的外力的力与导致二次电池500的结构塌陷的力之间选择的任何阈值将与实际断裂状况相对应。
同时,图9是配备有本发明的排气装置10的棱柱形二次电池500的示例的图,并且图10是沿着图9的“C-C”切割线的截面图,该截面图示出了具有本发明的排气装置10的二次电池500的示例。
本文所示的是棱柱形二次电池500,所述二次电池500包括:壳体510,所述壳体510设置有形成开口面的任何一侧(附图中的上侧);和至少一个电池电芯520,所述至少一个电池电芯520被包封在壳体510内;端子板530,所述端子板530联接到壳体510的开口面,所述端子板530设置有电连接到电池电芯520的电极引线522的电极端子532;以及联接到端子板530的本发明的排气装置10。
为了参考图10简要描述棱柱形二次电池500的内部配置,两个袋型电芯被容纳在弯曲成“U”形的引导块512内,并且绝缘材料514被装配到袋型电芯的外表面。另外,汇流条(未示出)联接到袋型电芯的电极引线522,并且所制备的袋型电芯组件被容纳在壳体510中。
排气装置10被插入到设置在端子板530的中心的通孔534中,并且在电极端子532电连接到汇流条的同时,排气装置10所接合的端子板530与壳体510的开口面机械联接,从而完成棱柱形二次电池500。
此外,如图10所示,棱柱形二次电池500的密封可以通过在端子板530和排气装置10的接合表面上提供O形环540来加强,所述O形环540是密封装置。
如上所述,参考附图和实施方式更详细地描述了本发明。然而,本文描述或在附图中示出的配置仅仅是本发明的一个实施方式,并且不代表本发明的所有技术精神,从而应当理解,在提交本申请时,可以存在能够替代实施方式和配置的各种等同物和修改。
[附图标记的说明]
10:排气装置 100:固定构件
110:贯通中空体 120:第一台阶部
200:可移动构件 210:排气孔
220:第一排气孔 222:断裂部分
230:第二排气孔 240:第二台阶部
300:间隙保持构件 310:第一磁体
312:第二磁体 320:板簧(弹性构件)
400:阻挡件 500:二次电池
510:壳体 512:引导块
514:绝缘材料 520:电池电芯
522:电极引线 530:端子板
532:电极端子 534:通孔
540:O形环 P1:第一位置
P2:第二位置

Claims (15)

1.一种排气装置,所述排气装置包括:
固定构件,所述固定构件设置有贯通中空体,并且在所述贯通中空体的上部的内周面上设置有第一台阶部;
可移动构件,所述可移动构件插入并联接到所述固定构件的内部,并且设置有多个排气孔和第二台阶部,所述第二台阶部在面向所述第一台阶部的下外周面上;以及
间隙保持构件,所述间隙保持构件在所述固定构件与所述可移动构件之间施加排斥力,
其中,所述可移动构件能够相对于所述固定构件在由所述间隙保持构件施加的排斥力保持的第一位置与当施加超过所述排斥力的外力时的第二位置之间移动,并且其特征在于,所述可移动构件中的与外部连通的排气孔的数量在所述第一位置和所述第二位置中是不同的。
2.根据权利要求1所述的排气装置,其中,所述间隙保持构件包括设置在所述固定构件上的第一磁体和设置在所述可移动构件上的第二磁体。
3.根据权利要求2所述的排气装置,其中,所述第一磁体设置在所述第一台阶部上,并且所述第二磁体设置在所述第二台阶部上。
4.根据权利要求1所述的排气装置,其中,所述间隙保持构件包括安装在所述第一台阶部和所述第二台阶部中的至少一者上的弹性构件。
5.根据权利要求4所述的排气装置,其中,所述弹性构件是板簧。
6.根据权利要求1所述的排气装置,其中,所述多个排气孔包括第一排气孔和第二排气孔,所述第一排气孔在所述第一位置和所述第二位置二者处与外部连通,所述第二排气孔仅在所述第二位置处与外部连通。
7.根据权利要求6所述的排气装置,其中,所述第一排气孔设置在被插入并联接到所述固定构件的内部的所述可移动构件的外部暴露的上表面上。
8.根据权利要求6所述的排气装置,其中,所述第二排气孔设置在被插入并联接到所述固定构件的内部的所述可移动构件的侧表面上。
9.根据权利要求6所述的排气装置,其中,所述第一排气孔和所述第二排气孔中的每一者均被设置为多个,并且所述第二排气孔的各个横截面面积被设计成大于所述第一排气孔的各个横截面面积。
10.根据权利要求1所述的排气装置,所述排气装置还包括阻挡件,所述阻挡件联接到所述固定构件以支撑所述可移动构件的下表面。
11.根据权利要求10所述的排气装置,其中,所述阻挡件是不可渗透纤维或形成有脆弱部分的金属箔。
12.根据权利要求11所述的排气装置,其中,所述阻挡件的破裂强度优选地小于作用在所述间隙保持构件上的排斥力。
13.根据权利要求7所述的排气装置,其中,所述可移动构件的上表面设置有围绕多个第一排气孔的一个或更多个断裂部分,并且所述断裂部分被设计成在施加超过将所述可移动构件移动到所述第二位置的外力的力时断裂。
14.一种棱柱形二次电池,所述棱柱形二次电池包括:
壳体,所述壳体的至少一侧形成开口面;
至少一个电池电芯,所述至少一个电池电芯被容纳在所述壳体内;
端子板,所述端子板具有电连接到所述电池电芯的电极引线的电极端子,并且所述端子板联接到所述壳体的所述开口面;以及
根据权利要求1至13中的任一项所述的排气装置,所述排气装置联接到所述端子板。
15.根据权利要求14所述的棱柱形二次电池,其中,O形环被插入在所述端子板与所述排气装置的接合表面之间。
CN202380011808.7A 2022-04-18 2023-04-14 排气装置及设置有该排气装置的棱柱形二次电池 Pending CN117397107A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220047703A KR20230148647A (ko) 2022-04-18 2022-04-18 벤팅장치 및 이를 구비하는 각형 이차전지
KR10-2022-0047703 2022-04-18
PCT/KR2023/005132 WO2023204538A1 (ko) 2022-04-18 2023-04-14 벤팅장치 및 이를 구비하는 각형 이차전지

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117397107A true CN117397107A (zh) 2024-01-12

Family

ID=88420370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202380011808.7A Pending CN117397107A (zh) 2022-04-18 2023-04-14 排气装置及设置有该排气装置的棱柱形二次电池

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4322302A1 (zh)
JP (1) JP2024519793A (zh)
KR (1) KR20230148647A (zh)
CN (1) CN117397107A (zh)
WO (1) WO2023204538A1 (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8236439B2 (en) * 2009-08-14 2012-08-07 Sb Limotive Co., Ltd. Rechargeable battery
EP2732496B1 (en) * 2011-07-11 2015-10-21 Intelligent Energy, Inc. Gas generator with combined gas flow valve and pressure relief vent
TWI569495B (zh) 2015-12-25 2017-02-01 財團法人工業技術研究院 電池安全閥致動結構
KR102606266B1 (ko) * 2018-07-31 2023-11-23 삼성에스디아이 주식회사 복수의 벤트를 갖는 이차전지
KR102602414B1 (ko) * 2018-09-18 2023-11-14 현대자동차주식회사 연료전지 시스템용 압력 레귤레이터
KR20220043646A (ko) * 2020-09-29 2022-04-05 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 및 이를 포함하는 디바이스
KR20220047703A (ko) 2020-10-10 2022-04-19 안효민 눈금자 부착식 커터칼

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024519793A (ja) 2024-05-21
EP4322302A1 (en) 2024-02-14
KR20230148647A (ko) 2023-10-25
WO2023204538A1 (ko) 2023-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2357685B1 (en) Rechargeable battery
EP3675209A1 (en) Battery module and battery pack including same
JP5575761B2 (ja) 安全性を改良した中型又は大型バッテリーパック
CN213782158U (zh) 电池、包括电池的装置和制备电池的设备
EP2278677B1 (en) Safety switch for secondary battery for electric vehicle and charging/discharging system for secondary battery for electric vehicle using the same
CN109891627B (zh) 电池模块和包括所述电池模块的电池组和车辆
EP3675210B1 (en) Battery pack
KR20160000742A (ko) 배터리 셀 조립체와 이 배터리 셀 조립체의 스웰링 현상을 감지하는 배터리 모듈
US6391491B1 (en) Lithium secondary battery having case with simplified safety device
WO2011037335A2 (ko) 이차 전지 및 그 제조 방법
CN114175365A (zh) 电池及其相关装置、制备方法和制备设备
KR20070075927A (ko) 안전성이 향상된 소형 전지팩
CN117397107A (zh) 排气装置及设置有该排气装置的棱柱形二次电池
KR20160030688A (ko) 과전류 차단수단이 구비된 이차전지
KR100416096B1 (ko) 안전변 장치와 이를 채용한 이차 전지
KR20130089375A (ko) 이차 전지 및 이차 전지용 부품
KR101279789B1 (ko) 배터리
KR100874402B1 (ko) 압력스위치를 이용한 리튬이차전지
CN213752944U (zh) 电池单体及电池模块
CN112909399A (zh) 电池模块
KR100968052B1 (ko) 메카니칼 퓨즈가 장착되어 있는 전지팩
KR20120135988A (ko) 전지팩 안전장치
EP4391184A1 (en) Battery pack having double top cover with venting gas discharge passage180324
EP4369502A1 (en) Secondary battery with enhanced safety
EP4322287A1 (en) Secondary battery

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