CN1855599A - 罐型锂离子二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池。所述电池包括：电极组件，所述电极组件包括第一电极板、第二电极板和隔板；罐，用于容纳电极组件和电解质；和盖组件，所述盖组件包括盖板、电极端子和垫圈，所述盖组件封闭所述罐的上开口，其中所述电池被配置从而当所述电池被预定的力变形时所述电极端子与所述盖板的上表面电接触。

Description

罐型锂离子二次电池
技术领域
本发明涉及一种电池。更具体而言，本发明涉及配置来当经受外部施加的力时以预定的方式短路由此提供提高的安全裕量的电池。
背景技术
电池被用于多种设备中，所述设备包括例如电动和混合车辆的车辆、便携电动工具、电子装置等，这仅列举几个。便携小型电子装置，例如蜂窝电话、膝上计算机、可携式摄像机等被广泛开发和生产。如此的便携电子装置通常包括内部电池组以在即使没有外部电源时允许连续的操作。如此的内置电池组通常包括至少一个内部的单元电池，且在合适的时间段里为电子装置上提供预定水平的电压。
通常将电池分为一次或二次电池。一次电池一般被称为单次使用电池，而二次电池一般被称为可充电电池。一次电池和二次电池可以适于用在便携电子装置。然而，二次电池被广泛采用，因为它们可以被重复使用且因此可以比单次使用电池更经济。使用各种技术开发了二次电池。
目前便携电子装置优选的电池技术包括镍镉(Ni-Cd)电池、镍金属氢化物(Ni-MH)电池、锂(Li)电池等。具体而言，Li电池已经被广泛地用于最新一代电子装置中。Li电池可以具有3.6V的工作电压，这大约是可比较的Ni-Cd或Ni-MH电池的操作电压的三倍。Li电池可以表现相对高的单位重量的能量密度。在典型的Li电池中，锂基的氧化物可以被用作正电极活性材料，且碳基材料可以被用作负电极活性材料。根据其中使用的电解质，Li电池可以被分为液体电解质电池和聚合物电解质电池。液体电解质电池也被称为锂离子(Li离子)电池，而聚合物电解质电池也被称为Li聚合物电池。Li电池可以被制造为各种形状，例如圆柱罐型、矩形或棱柱罐型、袋型等。
一种典型的电池可以具有电极组件、用于容纳电极组件的电池壳体和注入在电池壳体内的电解质以给予带电离子迁移性。电极组件可以包括其上涂布正活性材料的正电极板、其上涂布负活性材料的负电极板和夹置在正和负电极板之间的隔板。隔板可以用于防止正和负电极板之间的短路，且仅允许离子通过。电极组件的隔板的宽度可以大于电极板的宽度，以防止电极板彼此接触。然而，如果这样的电池遭受外部冲击，例如被掉下或撞击，其可能产生短路。
图1示出了常规的罐型锂二次电池的分解透视图。参考图1，电池可以包括电极组件112，该电池组件112包括阳极电极板113、阴极电极板115和隔板114。该电池还可以包括：用于容纳电极组件112和电解质的罐110，和用于紧密地密封罐110的上开口110a的盖组件120。
盖组件120可以包括盖板140、绝缘板150、端子板160和电极端子130。盖组件120可以与分开的绝缘壳体170相连，然后耦接到罐110的上开口110a，以紧密地密封罐110。
盖板140可以是尺寸和形状相应于罐110的上开口110a的金属板。盖板140可以具有通孔141，该通孔141可以形成于盖板140的中心部分。通孔141可以具有容纳电极端子130的预定的尺寸。当将电极端子130插入通孔141时，为了将电极端子130从盖板140绝缘，例如具有围绕电极端子130的管状垫圈的垫圈146可以安装于电极端子130上。盖板140可以具有电解质注入孔142，电解质注入孔142可以形成于其一侧。在将盖组件120耦接到罐110的上开口110a之后，电解质可以通过电解质注入孔142被注入罐110。然后，可以通过单独的密封结构143来密封电解质注入孔142。密封结构143可以例如是插塞。
电极端子130可以连接到阴极电极板115的阴极电极接头117，或连接到阳极电极板113的阳极电极接头116。电极端子130可以用作阴极电极端子或阳极电极端子。
绝缘板150可以由与垫圈146相同的绝缘材料制成，其可以贴附到盖板140的下表面。绝缘板150可以具有通孔151，用于容纳电极端子130，通孔151形成于绝缘板150相应于盖板140的通孔141的部分中。绝缘板150可以具有形成于其下表面中的凹入152，以容纳端子板160。
端子板160可以由例如金属制成，比如镍或镍合金，且可以被贴附到绝缘板150的下表面。端子板160可以具有通孔161，用于容纳电极端子130，通孔161形成于端子板160相应于盖板140的通孔141的部分中。电极端子130可以延伸通过通孔141且可以通过垫圈146从盖板140绝缘，且端子板160可以从盖板140电绝缘，而且电连接到电极端子130。
当电极端子130与盖板140、绝缘板150和端子板160组装时，电极端子130通过被旋转且经受适当的力可以被插入通孔141。在通过通孔141之后，电极端子130可以通过通孔151和161延伸。通孔151的直径可以等于或稍微大于电极端子130的直径。当将电极端子130插入通孔151时，电极端子130的周边表面可以与通孔151紧密接触且装配到通孔151中。
如果在上述的电池中发生短路，例如电极组件的内部短路或外部短路，电流可以迅速增加，其可以引起产生大的温度增加。相似地，电池的过充电或过放电可以产生大的温度增加。因此，存在对电池、安装电池的装置和/或用户的损伤的危险。
为了防止电池的内部短路，绝缘带可以被缠绕在可能发生短路的电池的各个部分上，所述部分例如包括：在电极组件中的阳极和阴极电极板的端子部分以及其中焊接电极接头的区域。另外，可以将安全元件安置于电池内，所述元件例如是正温度系数装置、热熔丝和保护电路。如此的安全元件可以在电流超过安全水平之前中断电流，以防止电池的损伤。
然而，如果上述的电池被外部冲击或外部施加的力变形，安全元件可能不能防止电极板之间的短路。具体而言，当经受用于评价罐型二次电池的安全性的标准挤压测试或压裂测试时，电池可能遭受电极板之间的短路。
在标准挤压测试中，使用压力夹具来将力施加到电池。压力夹具被用来在垂直于电池的纵轴的方向上挤压罐型锂二次电池的两侧。具体而言，压力夹具压电池，从而压力夹具的加压表面保持与电池的两面的平行，且使得电池在垂直于电池的纵轴方向经受约13kN的压力。在罐型锂二次电池为棱柱电池的情况下，试验可以使用电池的第二个样品沿第二轴重复。即，参考图1，电池的第一样品的两短边可以通过施加约13kN的压力的挤压力被压碎，所述压力施加在压碎轴CA1的方向。然后电池的第二样品的两个长边可以通过沿压碎轴CA2施加约13kN的压力被压碎。
当根据标准挤压测试方法挤压电池时，阳极电极板和阴极电极板可以被彼此短路，由此允许电流迅速地从阳极电极板流到阴极电极板。这可以引起通过阳极电极板和阴极电极板的电阻产生大量的热。如果产生的热量过大，电池可能爆炸。
发明内容
因此本发明涉及一种电池，其基本克服了由于相关技术的限制和缺点引起的一个或多个问题。
因此本发明的实施例的特征是提供一种电池，其被配置来当经受预定的力时以预定的方式短路。
因此本发明的实施例的另一特征是提供一种电池，其具有从电极端子延伸的安全突起。
因此本发明的实施例的进一步的特征是提供一种电池，其具有垫圈，其配置来从盖板隔离电极端子直到将预定的力施加到电池。
本发明的以上和其它特征和优点的至少一个可以通过提供一种电池来实现，所述电池包括：电极组件，所述电极组件包括第一电极板、第二电极板和隔板；罐，用于容纳电极组件和电解质；和盖组件，所述盖组件包括盖板、电极端子和垫圈，所述盖组件封闭所述罐的上开口，其中所述电池被配置从而当所述电池被预定的力变形时所述电极端子与所述盖板的上表面电接触。
电池被配置来当锂二次电池被垂直于电池的纵向轴施加的超过13kN的压力变形时，电极端子与盖板的上表面电接触。电极端子的头可以被配置来当电池被预定的力变形时，电极端子的头与盖板的上表面电接触，且其中所述头可以在平行于盖板取向的平面中具有圆形、椭圆形或多边形横截面。
电极端子可以具有从电极端子的头延伸的至少一个安全突起，头形成于电极端子的上部分。安全突起可以从头在盖板的长度方向延伸。电极端子可以具有从头的相对侧延伸的两个安全突起，两个安全突起从头在盖板的长度方向延伸。安全突起可以具有在平行于盖板取向的平面中具有圆形、椭圆形或多边形横截面。安全突起可以被配置来当电池被预定的力变形时，安全突起与盖板的上表面电接触。安全突起可以具有平端表面。
垫圈可以具有容纳电极端子的安全突起的突起容纳凹槽，且可以具有用于容纳电极端子的头的头容纳凹槽。突起容纳凹槽可以比头容纳凹槽更浅，从而在突起下面的垫圈的部分比头下面的垫圈的部分更厚。突起容纳凹槽可以距垫圈的周边表面预定的距离结束，而不与垫圈的周边表面接触。突起容纳凹槽可以形成以通过垫圈的周边表面延伸。
盖板和电极端子可以具有相反的极性。盖板和电极端子可以为金属。
本发明的以上和其它特征和优点的至少一个也可以通过提供一种电池来实现，所述电池包括：电池罐，所述电池罐包括具有第一极性的盖板和通过盖板延伸且具有第二极性的电极端子，所述第二极性与第一极性相反，其中电池被配置来当将预定的力施加到电池时，在电极端子和盖板之间产生短路。
预定的力可以是垂直于电池的纵向轴施加的超过13kN的压力。电池可以包括垫圈，所述垫圈电隔离电极端子和盖板直到施加预定的力。电极端子可以包括设置于垫圈的凹入部分中的突起。电池可以被配置来当施加预定的力时在凹入部分的底部断裂垫圈。
垫圈的凹入部分可以延伸通过垫圈的周边边缘，从而突起的端部在周边边缘不被垫圈覆盖。垫圈的凹入部分可以不延伸通过垫圈的周边边缘，从而突起的端部在周边边缘被垫圈覆盖。电池可以被配置来当施加预定的力时在凹入部分的底部断裂垫圈。
本发明的以上和其它特征和优点的至少一个还可以通过提供一种电池来实现，所述电池包括：电池壳体，所述电池壳体包括具有设置于其中的电极组件；电极端子，从电极组件通过电池壳体延伸，电极端子具有安全装置，用于当将预定的力施加到电池时短路电池，安全装置设置于电池壳体的外部；和绝缘装置，用于保持电极端子和电池壳体之间的隔离，绝缘装置设置于电极端子和电池壳体之间，其中绝缘装置保持了安全装置和电池壳体之间的隔离直到施加预定的力，且其中一旦施加预定的力，绝缘装置允许安全装置和电池壳体电接触。
附图说明
通过参考附图详细说明其示范性实施例，本发明的以上和其它特征和优点将对于本领域的普通技术人员变得更加明显，在附图中：
图1示出了常规的锂二次电池的分解透视图；
图2示出了根据本发明的第一实施例的电池的分解透视图；
图3A-3B分别示出了图2的电池的剖面图和平面图；
图4示出了根据本发明的第二实施例的电池的平面图；
图5示出了根据本发明的第三实施例的电池的平面图；以及
图6示出了根据本发明的第四实施例的电池的平面图。
具体实施方式
现将参考其中显示本发明的实施例的附图在其后更加全面地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同的形式实现且不应解释为限于这里阐释的实施例。而是，提供这些实施例使得本公开充分和完整，且向那些本领域的技术人员全面地传达本发明的范围。在附图中，为了清晰夸大了层和区域的厚度。可以理解，当层被称为在另一层或衬底“上”时，它可以直接在其他层或衬底上或可以存在一层或多层中间层。另外，可以理解当层被称为在另一层或衬底“下”时，它可以直接在其他层或衬底下或也可以存在一层或多层中间层。另外，可以理解当层被称为在两层“之间”时，它可以是在两层之间唯一的层，或也可以存在一层或多层中间层。通篇相似的附图标记指示相似的元件。
根据本发明的电池可以被配置来当其经受超过预定的阈值的外部施加的力时，从而在安全试验期间可能发生或由电池的意外或误用的外部冲击引起，以预定的方式有意地内部短路。预定的阈值可以是稍大于在标准挤压安全试验中施加的最大压力的压力，即稍大于13kN。
电池可以包括突起，其被设计为以预定的方式有意地短路电池以避免或最小化其他未加以控制的可能更危险的短路的影响。于是，可以减小发热和减小或防止电池爆炸的可能性，由此提高电池的安全性。电池的突起可以形成于电极端子的一侧，且可能导致电极端子和电池的罐的盖板之间的短路。
图2示出了根据本发明的第一实施例的电池的分解透视图。图3A-3B分别示出了图2的电池的剖面图和平面图。参考图2，根据本发明的电场可以包括罐210、容纳在罐210中的电极组件212和密封罐210的上开口部分210a的盖组件220。
例如，罐210可以由比如铝或铝合金的金属制成，其表现了轻重量和延展性。罐210可以具有延长的矩形形状。罐210可以通过上开口部分210a接收电极组件212。
电极组件212可以包括第一电极板215、第二电极板213和隔板214。第一电极板215和第二电极板213被堆叠从而隔板214夹置于其之间，然后该结构被缠绕为果冻卷(jelly roll)形状。第一电极片217可以焊接到第一电极板215。第一电极片217的端部可以突出超过电极组件212。第二片216可以焊接到第二电极板213。第二电极片216的端部可以突出超过电极组件212。第一电极板215可以被用作阴极电极板，第二电极板213可以被用作阳极电极板，尽管根据电池的结构第一电极板215和第二电极板213可以被不同地使用。
盖组件220可以包括电极端子230、盖板240、绝缘板250和端子板260。盖板240可以被组装到罐210的上端部分以密封罐210。
盖板240可以例如由金属板制成，且可以具有相应于罐210的上端部分的尺寸。盖板240可以焊接到罐210的上端部分以密封罐210。盖板可以具有形成于其中心的通孔241且可以具有形成于其一侧的电解质注入孔242。垫圈246，例如围绕电极端子230的具有管形形状的垫圈，可以固定地插入通孔241以将电极端子230从盖板240绝缘。电解质注入孔242可以形成于盖板240的一侧，并具有期望的直径。在将盖组件220组装到罐210的上端部分210之后，可以将电解质通过电解质孔242注入罐210，且然后通过单独的密封装置243密封电解质注入孔242。
绝缘板250可以由绝缘材料形成，例如，与垫圈246相同的材料。绝缘板250可以被贴附到盖板240的下表面。绝缘板250可以在底表面252上具有凹形，从而其具有从底表面252的侧边和两端向下延伸的侧壁。该凹形可以相应于端子板260。绝缘板250可以具有形成于其预定的部分中的通孔251。当绝缘板250被贴附到盖板240时，通孔251可以对应于通孔241。电极端子230可以被插入通孔241、251中。
端子板260可以由例如金属制成，比如镍或其合金。端子板260可以被紧密地容纳于绝缘板250的凹形中，从而与绝缘板250的下表面252接触。端子板260可以具有形成于其的一部分中的通孔261，在对应于通孔241的位置，用于容纳电极端子230。
绝缘壳体270可以设置于盖组件220下，以将盖组件220从电极组件212绝缘。绝缘壳体270可以具有第一电极片孔272和第二电极片孔271，从而第二电极片216可以延伸通过第二电极片孔271以连接到盖板240，且第一电极片217可以延伸通过第一电极片孔272以连接到端子板270。
电极端子230可以包括具有预定长度的端子本体231，头232和至少一个安全突起234。端子本体231可以是例如具有圆形或方形横截面的棒。当电极端子230与盖组件220组装时，端子本体可以具有足够的长度以延伸通过端子板260且与端子板260接触。
头232可以一体地形成于端子主体231的上部分且可以具有大于端子主体231的截面面积。头232可以具有例如圆形、椭圆形或多边形横截面。可以就电池的整体高度来设定头232的高度。
安全突起234可以提供用于在预定的情况下的控制的电池的短路。安全突起234可以形成于头232的周边表面上，从而从头232的侧边向外延伸。两个安全突起234可以形成于头232的周边表面上，且可以在相对的方向延伸。电极端子230可以相对于盖板240取向，从而安全突起234在盖板240的长度方向延伸。
安全突起234可以具有例如圆形、椭圆形或多边形横截面，即，在平行于电极端子230的主轴MA取向的平面中决定。安全突起234的端部可以具有平的表面，其可以提高突起234在预定的条件下与盖板240形成良好电接触的能力。然而，锥或球形状的端部可以相对于盖板240的上表面倾斜且与其形成不良的接触，从而安全突起234和盖板240之间的接触区减少。如此的配置可以引起电极端子230和盖板240之间的有意的短路，表现了减小的有效性。
电极端子230可以被插入通过通孔231、251和261而进入端子板260，且通过垫圈246绝缘。即，在盖组件220中，电极端子230可以从盖板240电绝缘且电连接到端子板260。
垫圈246可以具有相应于电极端子230的形状，用于容纳电极端子230，尽管其他形状比如方或矩形也是合适的。垫圈246可以具有头容纳凹槽248，其形成来容纳电极端子230的头232。头容纳凹槽248可以具有相应于头232的下部分的形状。
一个或多个突起容纳凹槽249可以形成于垫圈246中，每个突起容纳凹槽相应于安全突起234。突起容纳凹槽249可以延伸从而接触头容纳凹槽248，以具有相应于电极端子230的头232和安全突起234的形状。
突起容纳凹槽249可以延伸向垫圈246的周边，且可以在接触垫圈246的周边之前结束。即，突起容纳凹槽249可以不接触垫圈246的周边，从而安全突起234当设定在突起容纳凹槽249中时，不通过垫圈246的周边表面暴露。于是，垫圈246的外表面可以是圆柱的，且具有圆形的顶边缘，其没有被突起容纳凹槽249中断。如此的配置使得安全突起234的端部分被覆盖且从接近电极端子230的周边设置于盖组件220上的元件绝缘，以避免安全突起234和具有与电极端子230极性相反的例如引线板的引线或保护电路板(在图中未显示)之间的无意的电接触。
突起容纳凹槽249可以形成以比头容纳凹槽248浅，突起容纳凹槽249的底表面不如头容纳凹槽248的底表面深。具体而言，如果突起容纳凹槽249形成得过深，突起容纳凹槽249得底壁可能太薄且脆弱，其可以在电池的使用期间允许安全突起234和盖板240之间不期望的接触。在组装的电池中，在非变形的状态，安全突起234的下表面可以比头容纳凹槽248的底表面高。突起容纳凹槽249的底表面不需比头容纳凹槽248低。
电极端子230的垫圈246和突起234可以被配置，从而一旦电池经受预定的力，即在垂直于电池的纵轴的方向上施加的超过13kN的压力时，允许突起234和盖板240的电接触。突起234可以通过垫圈246的一边暴露，以接触盖板240。电池可以被制造得突起234的端部暴露在垫圈246侧，或电池可以被形成得突起234的端部被垫圈246覆盖，但是被配置从而一旦将预定的力施加到电池时，突起234的端部可以穿过或破裂垫圈246。穿透可以在突起容纳凹槽249的端部发生通过垫圈246的一边，通过突起容纳凹槽249的底，或任何其他的位置。盖板240可以通过施加预定的力而在一端或两端向上弯曲，由此使得突起234与盖板240紧密接触。
图4示出了根据本发明的第二实施例的电池的平面图。参考图4，电池可以包括电极端子330和从盖板240绝缘电极端子330的垫圈246。电极端子330可以包括头332和至少一个形成于头332一边的安全突起334。两个安全突起334可以形成于头332的相对侧。电极端子330可以相对于盖板240取向，从而安全突起334在盖板240的长度方向延伸。
垫圈346，例如具有围绕电极端子330的管形形状的垫圈，可以具有头容纳凹槽348和一个或多个突起容纳凹槽349。突起容纳凹槽349可以延伸到垫圈346的周边表面。在组装的非变形的电池中，安全突起334的端表面可以与垫圈346的周边表面对准，即端表面可以位于与垫圈246的周边表面基本相同的表面上。于是，安全突起334的端表面可以被暴露，而不由垫圈346覆盖。如此的配置可以被实施以当电池经受外部施加的预定的力时，使得安全突起和盖板240之间的接触更容易，由此导致电极端子330和盖板240之间的有意的短路。当例如安全突起334和具有相反极性的例如引线板或保护电路板的相邻元件之间的接触不可能时，例如由于不存在这样的元件，提供了其他绝缘构件来隔离这样的元件、元件的相对定位等，实现如此的配置。
图5示出了根据本发明的第三实施例的电池的平面图。参考图5，电池可以包括电极端子430和垫圈446，例如具有围绕电极端子330的管形形状且绝缘电极端子430和盖板240的垫圈。电极端子430可以包括头432和至少一个形成于头432一侧的安全突起434。两个安全突起434可以形成于头432的相对侧。
电极端子430的头432可以具有矩形或椭圆形状，其长轴可以取向为盖板240的长度的方向。安全突起434可以在长轴方向延伸。对于上述实施例，电极端子430的本体431可以为圆柱或具有圆形横截面。本体431可以被插入盖板240的通孔241中。
垫圈446可以具有相应于头432的上部分的形状，即，当头432是矩形时，垫圈446可以是矩形；当头432是椭圆形时，垫圈446可以是椭圆形，尽管其他形状，例如方或圆形也可以是合适的。垫圈446可以具有形成于其中的头容纳凹槽448和突起容纳沟槽449。头容纳凹槽448可以形成以具有相应于电极端子430的头432的形状。突起容纳凹槽449可以延伸向垫圈446的周边而不与周边相交。于是，安全突起434的端表面可以由垫圈446的周边覆盖，如图2-3B所示的实施例。在其他方面，电极端子430和垫圈446可以与图2-3B所述的相似，因此将不重复对其详细的描述。
安全突起434可以从电极端子430的中心部分延伸预定的距离。在将预定的外部施加的力施加到电池时，安全突起434向上和向下的移动的变化可以相对于电极端子430的中心部分增加，从而安全突起434容易地与盖板240接触，以导致电极端子430和盖板240之间有意的内部短路。
图6示出了根据本发明的第四实施例的电池的平面图。参考图6，电池可以包括电极端子530和绝缘电极端子530和盖板240的垫圈546。电极端子530可以包括头532和至少一个形成于头532的一侧的安全突起534。两个安全突起534可以形成于头532的相对侧。
电极端子530的头532可以具有矩形或椭圆形形状，其长轴可以在盖板240的长度方向取向。安全突起534可以在长轴方向延伸。对于上述实施例，电极端子530的本体531可以为圆柱或具有圆形横截面。本体531可以被插入盖板240的通孔241中。
垫圈546可以具有相应于头532的上部分的形状，即，当头532是矩形时，垫圈546可以是矩形；当头532是椭圆形时，垫圈546可以是椭圆形，尽管其他形状，例如正方形或圆形也可以是合适的。垫圈546可以具有形成于其中的头容纳凹槽548和突起容纳沟槽549。头容纳凹槽548可以形成以具有相应于电极端子530的头532的形状。突起容纳凹槽549可以延伸向垫圈546的周边而不与周边相交。电极端子530的安全突起534可以具有位于与垫圈546的周边表面相同的平面上的端表面。于是，安全突起534的端表面可以暴露在垫圈546的周边，如图4所示的实施例。在其他方面，电极端子530和垫圈546可以与图2-3B所述相似，因此将不重复对其详细的描述。
当其中安装有电极端子530和垫圈546的电池被压时，电极端子530的安全突起534可以暴露在垫圈546的周边表面之外，从而更容易与盖板240接触，由此导致电极端子530和盖板240之间有意的短路。当例如安全突起534和具有相反极性的例如引线板或保护电路板的相邻的元件之间的接触不可能时，例如由于不存在这样的元件，提供了其他绝缘构件来隔离这样的元件、元件的相对定位等，实现如此的配置。
其后，将描述根据本发明的实施例的电池的操作。参考图3A-3B，电池在通常使用中具有通过垫圈246从盖板240绝缘的电极端子230。然而，如果电池经受预定外部施加的力或比一定程度大的冲击，如在纵向挤压实验中，则电池变形。具体而言，包括盖板240的盖组件220可以被变形。盖板240可以被变形为弯曲的状态。随着盖板240变形，垫圈246也可以变形。
具体地，界定突起容纳凹槽249的垫圈246的壁可以是薄的，且可以在预定的条件下断裂，从而安全突起234被推挤通过垫圈246，例如，暴露于垫圈246的周边表面之外。安全突起234可以与盖板240接触，且因此，在电极端子230的安全突起234和盖板240之间有意的内部短路可能发生，从而电流在电极端子230和盖板240之间流动。
更具体而言，电极端子230可以通过端子板260电连接到电极组件212的第一电极片217和第一电极板215。盖板240可以电连接到电极组件212的第二电极片216和第二电极板213。于是，第一电极板215和第二电极板213，即，阴极电极和阳极电极可以通过安全突起234和盖板240之间的电接触短路。电极端子230、盖板240和端子板260可以由具有低电阻的金属制成。于是，当在这些金属之间发生有意的短路时，相对大的电流可以从其流过，而不产生过量的电阻热。
另外，在如图4-6所示的安全突起和突起容纳凹槽形成于电极端子和垫圈中的情形，可以容易地引入金属电极端子和盖板之间有意的短路。
表1显示了电阻和热产生结果，其根据罐型锂二次电池中短路的种类来测量的。
                              表1
  短路的种类   电阻(ohm)  热阻(J)   短路部分的温度(℃)
  阳极电极板和阴极电极板   11.00  3,564   高于150
  阳极电极板和阴极电极片   8.70  7,830   高于100
  罐和电极端子   5.10  2,040   高于150
  盖板和电极端子   0.06  40   高于67
  阳极片和阴极片   0.04  36   高于65
在表1中，第一列，短路的种类表示哪个结构元件接触来形成短路。第二列，电阻显示了在引起短路之后在阳极片和阴极片之间测量的电阻值。第三列，热阻显示了热阻值。第四列，短路部分的温度显示了由短路加热的短路部分的温度。
现将描述测量结构元件之间的电阻的方法和测量短路部分的温度的方法，参考首先列出的示例(阳极电极板和阴极电极板之间的短路)。阳极电极板和阴极电极板被切割为预定的尺寸且放置来在两个玻璃片之间彼此接触。接下来，电流被施加到阳极电极板和阴极电极板且然后测量电阻。然后，提供完全充电的实际电池以单元的最大电流放电。使用测量的电阻来计算热阻。通过将热电耦连接到玻璃片的外部来测量短路部分的温度。
如表1所示，在阳极电极板或阴极电极板和另一结构元件之间发生短路的情形，即表1的行1-3，电阻和热阻比较大，引起短路部分的温度的增加。但是，在比如电极端子和盖板的金属与阳极电极片和阴极电极片之间发生短路的情形，即表1的行4和5，电阻、热阻和温度比较低。
因此，根据本发明构造的电池当由预定的力变形时可以有意地短路，且电极端子和盖板之间的金属的短路可以最小化电池的热阻和温度的增加。于是，可以提高电池的安全裕量。
在这里已经披露了本发明的示范性实施例，且虽然使用了具体的术语，但是它们应仅以上位和描述性地来使用和解释，而不应用于限制的目的。因此，本领域的普通技术人员可以理解可以进行各种形式和细节的改变，而不脱离在权利要求中所阐述的本发明的精神和范围。
在韩国知识产权局于2005年4月25日提交的题目为“罐型锂二次电池”的韩国专利申请No.2005-0034227被全文引入于此作为参考。

Claims (19)

1、一种电池，包括：
电极组件，包括第一电极板、第二电极板和隔板；
罐，用于容纳所述电极组件和电解质；和
盖组件，包括盖板、电极端子和垫圈，所述盖组件封闭所述罐的上开口，
其中当所述电池被纵向压力变形时所述电极端子与所述盖板的上表面电接触。
2、根据权利要求1所述的电池，其中所述电极端子的头被配置，从而当所述电池被预定的力变形时，所述电极端子的头与所述盖板的上表面电接触，且其中所述头在平行于所述盖板取向的平面中具有圆形、椭圆形或多边形横截面。
3、根据权利要求1所述的电池，其中所述电极端子具有至少一个从所述电极端子的头延伸的安全突起，所述头形成于所述电极端子的上部分。
4、根据权利要求3所述的电池，其中所述安全突起从所述头在所述盖板的长度方向延伸。
5、根据权利要求4所述的电池，其中所述电极端子具有从所述头的相对侧延伸的两个安全突起，所述两个安全突起从所述头在所述盖板的长度方向延伸。
6、根据权利要求3所述的电池，其中所述安全突起在平行于所述盖板取向的平面中具有圆形、椭圆形或多边形横截面。
7、根据权利要求3所述的电池，其中所述安全突起被配置来当所述电池被预定的力变形时，所述安全突起与所述盖板的上表面电接触。
8、根据权利要求3所述的电池，其中所述安全突起具有平端表面。
9、根据权利要求1所述的电池，其中所述垫圈具有容纳所述电极端子的安全突起的突起容纳凹槽，且具有用于容纳所述电极端子的头的头容纳凹槽。
10、根据权利要求9所述的电池，其中所述突起容纳凹槽比所述头容纳凹槽更浅，从而在所述突起下面的垫圈的部分比所述头下面的垫圈的部分更厚。
11、根据权利要求9所述的电池，其中所述突起容纳凹槽距所述垫圈的周边表面预定的距离处结束，从而不与所述垫圈的周边表面相交。
12、根据权利要求9所述的电池，其中所述突起容纳凹槽形成以通过所述垫圈的周边表面延伸。
13、根据权利要求1所述的电池，其中所述盖板和所述电极端子具有相反的极性。
14、一种电池，包括：
电池罐，包括具有第一极性的盖板；和
通过所述盖板延伸且具有第二极性的电极端子，所述第二极性与所述第一极性相反，其中所述电池被配置当将预定的力施加到所述电池时，在所述电极端子和所述盖板之间产生短路。
15、根据权利要求14所述的电池，其中所述电池包括垫圈，所述垫圈电隔离所述电极端子和所述盖板直到施加预定的力。
16、根据权利要求15所述的电池，其中所述电极端子包括设置于所述垫圈的凹入部分中的突起。
17、根据权利要求16所述的电池，其中所述垫圈的凹入部分延伸通过所述垫圈的周边边缘，从而所述突起的端部在周边边缘不被所述垫圈覆盖。
18、根据权利要求16所述的电池，其中所述垫圈的凹入部分不延伸通过垫圈的周边边缘，从而所述突起的端部在周边边缘被所述垫圈覆盖。
19、一种电池，包括：
电池壳体，具有设置于其中的电极组件；
电极端子，从所述电极组件延伸通过所述电池壳体，所述电极端子具有在预定的力被施加到所述电池时将所述电池短路的安全装置，所述安全装置设置在所述电池壳体之外；以及
绝缘装置，用于保持所述电极端子和所述电池壳体之间的隔离，所述绝缘装置设置在所述电极端子和所述电池壳体之间，其中所述绝缘装置保持所述安装装置和所述电池壳体之间的隔离直到施加所述预定的力，以及其中一旦施加所述预定的力，所述绝缘装置允许所述安装装置和所述电池壳体电接触。
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