ES3041265T3 - Secondary battery and method for interrupting current of secondary battery - Google Patents

Secondary battery and method for interrupting current of secondary battery

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ES3041265T3 ES17815628T ES17815628T ES3041265T3 ES 3041265 T3 ES3041265 T3 ES 3041265T3 ES 17815628 T ES17815628 T ES 17815628T ES 17815628 T ES17815628 T ES 17815628T ES 3041265 T3 ES3041265 T3 ES 3041265T3
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Duk Hyun Ryu
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Abstract

Se describen una batería secundaria y un método de bloqueo de corriente para dicha batería. Según la presente invención, se aplica un bimetal a la batería secundaria para bloquear la corriente cuando la temperatura en su interior alcanza un valor predeterminado, incluso antes de que la presión interna alcance otro valor predeterminado. Por lo tanto, la presente invención permite bloquear eficazmente la corriente en caso de emergencia, evitando así la explosión o el incendio de la batería. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Batería secundaria y método para interrumpir la corriente de una batería secundaria
Referencia cruzada a solicitud relacionada
La presente solicitud reivindica el beneficio de la prioridad con respecto a la Solicitud de Patente Coreana n.° 10 2016-0077867, presentada el 22 de junio de 2016.
Sector de la técnica
La presente invención se refiere a una batería secundaria y a un método para interrumpir la corriente de la batería secundaria y, más en particular, a un aparato y a un método para interrumpir la corriente en caso de emergencia como, por ejemplo, un cortocircuito en una batería secundaria.
Antecedentes de la invención
Las baterías secundarias son baterías capaces de ser cargables y descargables repetidamente, y varios tipos de baterías secundarias se usan según los dispositivos electrónicos que requieren baterías secundarias. En general, dicha batería secundaria normalmente funciona con carga o descarga según su uso. Sin embargo, cuando la batería secundaria sufre un cortocircuito debido a un impacto externo o similar, se genera gas en la batería secundaria para aumentar la presión y temperatura en la batería secundaria. En este caso, si el gas no se descarga al exterior, o la temperatura en la batería secundaria aumenta ininterrumpidamente, puede ocurrir un incendio o una explosión. Para evitar que ocurra este fenómeno, un dispositivo para interrumpir un flujo de corriente de la batería secundaria puede montarse en la batería secundaria.
La FIG. 1 es una vista en sección transversal que ilustra un ejemplo de una estructura de una batería secundaria según la técnica relacionada.
Como se ilustra en la FIG. 1, una batería 1 secundaria puede incluir una lata 2 de batería que constituye una caja de la batería 1 secundaria y que tiene una porción superior abierta y una placa 3 de tapa dispuesta sobre la porción superior de la lata 2 de batería para sellar la porción superior de la lata 2 de batería. Una ventilación de seguridad puede proveerse entre la lata 2 de batería y la placa 3 de tapa. Asimismo, una junta 4 para sellar adicionalmente el interior de la batería secundaria del exterior puede disponerse entre una superficie interior de la lata 2 de batería y la placa 3 de tapa. Asimismo, un filtro 6 de dispositivo de interrupción de corriente (CID, por sus siglas en inglés) puede fijarse a una porción inferior de la ventilación 5 de seguridad en un estado de soldadura a la ventilación 5 de seguridad. El filtro 6 CID puede ser una trayectoria a través de la cual fluye la corriente para permitir que la corriente que pasa a través del filtro 6 CID desde un conjunto de electrodos fluya a la ventilación 5 de seguridad.
Según la técnica relacionada, cuando la presión en la batería 1 secundaria aumenta debido al cortocircuito o similar de la batería 1 secundaria, toda la ventilación 5 de seguridad o una porción central de la ventilación 5 de seguridad puede hincharse. Por consiguiente, una porción o la totalidad de la ventilación 5 de seguridad puede romperse. Cuando la ventilación 5 de seguridad se rompe, la ventilación 5 de seguridad puede separarse del filtro 6 CID para interrumpir la corriente y descargar el gas dentro de la batería 1 secundaria.
Sin embargo, el principio de interrupción de corriente de la batería secundaria según la técnica relacionada tiene el problema de que la corriente no se interrumpe de manera adecuada cuando la presión interna de la batería secundaria no aumenta de manera suficiente debido a una razón por la cual la batería secundaria no se sella de forma adecuada porque la corriente se interrumpe después de que aumenta la presión interna de la batería secundaria. Asimismo, existe el problema de que ocurre un incendio antes de que la corriente se interrumpa cuando una sobrecorriente fluye para permitir que una temperatura interna de la batería secundaria aumente de forma anormal debido a un cortocircuito o similar antes de que la presión interna de la batería secundaria alcance una presión predeterminada.
Los documentos US 2006/121336 A1 y KR 100 778 977 B1 describen medios de interrupción de corriente de la batería secundaria.
Explicación de la invención
Problema técnico
Por consiguiente, un objeto de la presente invención es interrumpir la corriente cuando la temperatura interna de una batería secundaria alcanza una temperatura predeterminada incluso antes de que una presión interna de la batería secundaria alcance una presión predeterminada para interrumpir, de manera efectiva, la corriente en caso de emergencia, evitando de este modo que la batería secundaria explote o se prenda fuego.
Solución técnica
Según un aspecto de la presente invención, para lograr el objeto descrito más arriba, se provee una batería secundaria según se define en el conjunto de reivindicaciones anexas. La batería secundaria incluye: un conjunto de electrodos; una lengüeta de electrodos que se extiende desde el conjunto de electrodos; un miembro de lata que aloja el conjunto de electrodos y que tiene una porción superior abierta; un conjunto de tapa acoplado a la porción superior del miembro de lata para cubrir la porción superior del miembro de lata; y un bimetal que entra en contacto con la lengüeta de electrodos y el conjunto de tapa a una temperatura de deformación o menos, en donde el bimetal está espaciado del conjunto de tapa a la temperatura de deformación o más.
El conjunto de tapa incluye: una placa de tapa dispuesta sobre una porción más exterior del conjunto de tapa; y una ventilación de seguridad dispuesta entre la placa de tapa y el conjunto de electrodos y que tiene una estructura en la cual se provee una muesca, la lengüeta de electrodos incluye una lengüeta de electrodo positivo; y una lengüeta de electrodo negativo, y el bimetal se dispone entre la ventilación de seguridad y el conjunto de electrodos para entrar en contacto con la ventilación de seguridad y la lengüeta de electrodo positivo a la temperatura de deformación o menos y para estar espaciado de la ventilación de seguridad a la temperatura de deformación o más.
Un material usado para fabricar la lengüeta de electrodo negativo tiene resistencia eléctrica menor que la del níquel (Ni).
El material usado para fabricar la lengüeta de electrodo negativo incluye revestimiento de níquel (Ni-Clad, por sus siglas en inglés).
El bimetal incluye: un bimetal superior que constituye una porción superior del bimetal; y un bimetal inferior que constituye una porción inferior del bimetal, en donde el bimetal inferior tiene un coeficiente de expansión térmica menor que el del bimetal superior.
El bimetal puede incluir una aleación con memoria de forma.
La temperatura de deformación puede oscilar de 75 °C a 85 °C.
Según otro aspecto de la presente invención para lograr el objeto descrito más arriba, se provee un método para interrumpir la corriente de una batería secundaria según se define en el conjunto de reivindicaciones anexo, el método incluye: una etapa de cortocircuito que permite que un electrodo en la batería secundaria entre en cortocircuito; una etapa de aumento de temperatura en la cual el bimetal aumenta de temperatura a medida que la corriente anormal que ocurre en la etapa de cortocircuito fluye a través del bimetal cuya al menos una porción entra en contacto con una lengüeta de electrodos conectada al electrodo de la batería secundaria y un conjunto de tapa de la batería secundaria; y una etapa de interrupción en la cual el bimetal se deforma a través de la etapa de aumento de temperatura y está espaciado del conjunto de tapa para interrumpir la corriente que fluye al conjunto de tapa cuando el bimetal tiene una temperatura de deformación o más.
La batería secundaria incluye: un conjunto de electrodos; un miembro de lata que aloja el conjunto de electrodos; y un conjunto de tapa acoplado a una porción superior del miembro de lata, en donde el conjunto de tapa incluye: una placa de tapa dispuesta sobre una porción más exterior del conjunto de tapa; y una ventilación de seguridad dispuesta entre la placa de tapa y el conjunto de electrodos y que tiene una superficie sobre la cual se provee una muesca, en donde la lengüeta de electrodos que se extiende desde el conjunto de electrodos incluye: una lengüeta de electrodo positivo; y una lengüeta de electrodo negativo, en la etapa de aumento de temperatura, el bimetal puede entrar en contacto con la ventilación de seguridad y la lengüeta de electrodo positivo y aumenta en temperatura por la corriente que fluye desde la lengüeta de electrodo positivo, y en la etapa de interrupción, el bimetal puede estar espaciado de la ventilación de seguridad para interrumpir la corriente que fluye a la ventilación de seguridad.
La lengüeta de electrodo negativo tiene resistencia eléctrica menor que la del níquel (Ni).
Un material para formar la lengüeta de electrodo negativo incluye revestimiento de níquel (Ni-Clad).
El bimetal incluye: un bimetal superior que constituye una porción superior del bimetal; y un bimetal inferior que constituye una porción inferior del bimetal, en donde el bimetal inferior tiene un coeficiente de expansión térmica menor que el del bimetal superior.
El bimetal puede incluir una aleación con memoria de forma.
La temperatura de deformación puede oscilar de 75 °C a 85 °C.
Efectos ventajosos
Según la presente invención, un objeto de la presente invención es interrumpir la corriente cuando la temperatura interna de la batería secundaria alcanza una temperatura predeterminada incluso antes de que la presión interna de la batería secundaria alcance la presión predeterminada para interrumpir, de manera efectiva, la corriente en caso de emergencia, evitando de este modo que la batería secundaria explote o se prenda fuego.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es una vista en sección transversal que ilustra un ejemplo de una estructura de una batería secundaria según una técnica relacionada.
La FIG. 2 es una vista en sección transversal que ilustra una estructura de una batería secundaria en tiempos ordinarios según una realización de la presente invención.
La FIG 3 es una vista en sección transversal que ilustra una estructura de una batería secundaria en caso de emergencia según una realización de la presente invención.
La FIG. 4 es una vista en planta que ilustra una estructura de un conjunto de electrodos que es capaz de aplicarse a la batería secundaria según una realización de la presente invención.
La FIG. 5 es un diagrama de flujo para explicar un método para interrumpir la corriente de la batería secundaria según una realización de la presente invención.
Realización preferente la invención
De aquí en adelante, una estructura de una batería secundaria según una realización de la presente invención se describirá con referencia a los dibujos anexos.
Batería secundaria
La FIG. 2 es una vista en sección transversal que ilustra una estructura de una batería secundaria en tiempos ordinarios según una realización de la presente invención, y la FIG. 3 es una vista en sección transversal que ilustra una estructura de una batería secundaria en caso de emergencia según una realización de la presente invención. La FIG. 2 ilustra una batería 10 secundaria según una realización de la presente invención. La batería 10 secundaria puede tener varias formas. Por ejemplo, la batería 10 secundaria puede ser una batería secundaria cilíndrica que tiene una forma cilíndrica.
La batería 10 secundaria incluye un miembro 110 de lata para alojar componentes internos como un conjunto de electrodos de la batería 10 secundaria. El miembro 110 de lata puede tener una estructura en la cual una porción superior está abierta. Cuando la batería 10 secundaria tiene la forma cilíndrica, el miembro 110 de lata puede también tener una forma cilíndrica.
Una placa 120 de tapa puede disponerse sobre la porción superior del miembro 110 de lata. Una placa 120 de tapa puede ser un componente para cubrir la porción superior del miembro 110 de lata. Es decir, la placa 120 de tapa puede ser un componente que sella la porción superior del miembro 110 de lata para aislar un espacio interior del miembro 110 de lata del exterior y también ser un componente que forma un terminal de electrodo (un terminal de electrodo positivo de la presente invención) de la batería secundaria.
Para mejorar la sellabilidad del interior del miembro 110 de lata (o el interior de la batería 10 secundaria), una junta 130 puede disponerse entre una superficie interior del miembro 110 de lata y la placa 120 de tapa.
Asimismo, una ventilación 140 de seguridad puede disponerse sobre una porción inferior de la placa 120 de tapa. La ventilación 140 de seguridad se dispone entre la placa 120 de tapa y el conjunto de electrodos. Una o más muescas 140a pueden proveerse en la ventilación 140 de seguridad. Cuando las muescas 140a se proveen en la ventilación 140 de seguridad, si la presión interna de la batería secundaria aumenta, la ventilación de seguridad puede romperse a través de las muescas para separar una porción de la ventilación de seguridad de la otra porción de la ventilación de seguridad, interrumpiendo de este modo un flujo de corriente. La placa 120 de tapa, la junta 130 y la ventilación 140 de seguridad, que se describen más arriba, pueden ensamblarse entre sí y luego acoplarse a la porción superior del miembro 110 de lata para constituir un conjunto de tapa que cubre la porción superior del miembro 110 de lata.
La batería secundaria según una realización de la presente invención incluye un bimetal 150.
El bimetal es un componente fabricado fijando diferentes tipos de metales. El bimetal significa que se fabrica fijando, en general, dos tipos diferentes de metales entre sí con el significado de 'bi' que es un prefijo. Sin embargo, el bimetal usado en la presente memoria descriptiva puede interpretarse como uno que incluye un componente que se fabrica fijando no solo dos tipos de metales sino también tres o más tipos de metales entre sí.
Como se ilustra en la FIG. 2, el bimetal 150 entra en contacto con la ventilación 140 de seguridad en tiempos ordinarios en los cuales normalmente opera la batería secundaria. Asimismo, aunque no se muestra, el bimetal 150 entra en contacto con una lengüeta de electrodo positivo del conjunto de electrodos. Aquí, el significado de 'contacto' se interpreta no solo como que entra en contacto directo, sino también que entra en contacto indirecto a través de otros componentes.
Como se describe más arriba, el bimetal 150 según una realización de la presente invención entra en contacto con la ventilación 140 de seguridad en tiempos ordinarios y está espaciado de la ventilación 140 de seguridad cuando un electrodo de la batería secundaria entra en cortocircuito.
En mayor detalle, como se ilustra en la FIG. 3, en caso de emergencia como, por ejemplo, el cortocircuito de la batería secundaria, el bimetal 150 puede deformarse hacia abajo y, por consiguiente, espaciarse de la ventilación 140 de seguridad. Por consiguiente, el flujo de la corriente a través de la ventilación 140 de seguridad puede interrumpirse para garantizar la seguridad de la batería secundaria.
Aquí, la deformación del bimetal 150 puede provocarse por un aumento de temperatura del bimetal. Es decir, según una realización de la presente invención, dado que el bimetal 150 en el cual los metales que tienen diferentes coeficientes de expansión térmica se fijan entre sí se aplica a la batería secundaria, el bimetal 150 puede cambiar de forma según la temperatura. Por consiguiente, cuando el bimetal 150 alcanza una temperatura predeterminada o más, el bimetal 150 puede estar espaciado de la ventilación 140 de seguridad. En lo sucesivo, en la presente memoria y en las reivindicaciones, la temperatura a la cual el bimetal 150 comienza a espaciarse de la ventilación 140 de seguridad o del conjunto de tapa se denominará 'temperatura de deformación'.
Según la presente invención, la temperatura de deformación del bimetal 150 puede ser de alrededor de 80 °C. Es decir, según una realización de la presente invención, el bimetal 150 entra en contacto con la ventilación 140 de seguridad en tiempos ordinarios. Entonces, cuando el bimetal 150 tiene una temperatura superior a aproximadamente 80 °C, el bimetal 150 puede estar espaciado de la ventilación 140 de seguridad para interrumpir un flujo de corriente a través de la ventilación 140 de seguridad. Por ejemplo, según una realización de la presente invención, el bimetal 150 puede tener una temperatura de deformación que oscila de 75 °C a 85 °C.
El bimetal 150 se fabrica fijando dos o más tipos de metales entre sí. Por consiguiente, el bimetal 150 incluye un bimetal 152 superior que constituye una porción superior del bimetal 150 y un bimetal 154 inferior que constituye una porción inferior del bimetal 150. El bimetal 152 superior puede entrar en contacto con la ventilación 140 de seguridad en tiempos ordinarios.
Dado que el bimetal según una realización de la presente invención tiene que estar espaciado de la ventilación de seguridad a la temperatura de deformación o más, es necesario que se deforme a la temperatura de deformación o más. Para esto, el bimetal 154 inferior tiene un coeficiente de expansión térmica menor que el del bimetal 152 superior. Asimismo, el bimetal 150 puede incluir una aleación con memoria de forma.
Cuando la aleación con memoria de forma se aplica al bimetal 150, dado que el bimetal 150 tiene una forma uniforme según una temperatura del mismo, el bimetal 150 que entra en contacto con la ventilación 140 de seguridad y que está espaciado de la ventilación 140 de seguridad a la temperatura de deformación puede asegurarse para mejorar la seguridad de la batería secundaria cuando ocurre el cortocircuito.
La FIG. 4 es una vista en planta que ilustra una estructura de un conjunto de electrodos que es capaz de aplicarse a la batería secundaria según una realización de la presente invención.
Un conjunto 160 de electrodos puede fabricarse apilando, de manera alterna, un electrodo y un separador. Por ejemplo, el conjunto 160 de electrodos puede fabricarse a través de varios métodos de fabricación y tener varias formas.
Como se ilustra en la FIG. 4, una lengüeta 162 de electrodo positivo y una lengüeta 164 de electrodo negativo, que se extienden desde el conjunto 160 de electrodos, pueden disponerse en extremos del conjunto 160 de electrodos. Aquí, la lengüeta 162 de electrodo positivo puede entrar en contacto con el bimetal como se describe más arriba. La lengüeta 164 de electrodo negativo puede fabricarse usando varios materiales. Según una realización de la presente invención, un material usado para fabricar la lengüeta 164 de electrodo negativo tiene resistencia eléctrica menor que la del níquel (Ni). Asimismo, el material usado para fabricar la lengüeta 164 de electrodo negativo es revestimiento de níquel (Ni-Clad).
Según una realización de la presente invención, en caso de emergencia como, por ejemplo, el cortocircuito del electrodo, la lengüeta de electrodo positivo que entra en contacto con el bimetal aumenta de temperatura y, por consiguiente, el bimetal también puede aumentar de temperatura. Aquí, es necesario aumentar rápidamente la temperatura de la lengüeta de electrodo positivo de modo que el bimetal se separe más rápidamente de la ventilación de seguridad en caso de emergencia. Aquí, aunque ocurra el cortocircuito del mismo electrodo, si la lengüeta de electrodo negativo tiene resistencia relativamente grande, la corriente disminuye en intensidad. Como resultado, la lengüeta de electrodo positivo puede aumentar de manera relativamente lenta de temperatura y, por consiguiente, el bimetal puede también aumentar de manera relativamente lenta de temperatura. Por lo tanto, cuando la lengüeta de electrodo negativo tiene resistencia relativamente grande, dado que el bimetal aumenta de manera relativamente lenta de temperatura, la corriente puede no interrumpirse rápidamente cuando ocurre el cortocircuito.
Por consiguiente, según una realización de la presente invención, el material usado para fabricar la lengüeta 164 de electrodo negativo tiene resistencia eléctrica menor que el níquel (Ni) que se usa, en general, para fabricar la lengüeta de electrodo negativo según la técnica relacionada.
En particular, el material usado para fabricar la lengüeta 164 de electrodo negativo es revestimiento de níquel formado fijando níquel a una superficie de un metal como, por ejemplo, cobre. Dado que el revestimiento de níquel tiene resistencia eléctrica menor que la de níquel, si se usa el revestimiento de níquel como el material para formar la lengüeta de electrodo negativo, la corriente puede además aumentar de intensidad cuando el electrodo sufre un cortocircuito y, por consiguiente, la lengüeta de electrodo positivo puede aumentar muy rápidamente de temperatura. Como resultado, dado que el bimetal que entra en contacto con la lengüeta de electrodo positivo aumenta de temperatura rápida e intensamente, la corriente puede interrumpirse de manera efectiva antes de que ocurra un<accidente en caso de cortocircuito del electrodo. La lengüeta>162<de electrodo positivo puede fabricarse usando>aluminio.
En lo sucesivo, se describirá un método para interrumpir la corriente de la batería secundaria según una realización de la presente invención.
Método para interrumpir la corriente de la batería secundaria
La FIG. 5 es un diagrama de flujo para explicar un método para interrumpir la corriente de la batería secundaria según una realización de la presente invención.
Como se ilustra en la FIG 5, un método para interrumpir la corriente de la batería secundaria según una realización de la presente invención puede incluir una etapa de cortocircuito que permite que un electrodo en la batería secundaria entre en cortocircuito. Cuando se lleva a cabo la etapa de cortocircuito, la corriente anormal que ocurre en la etapa de cortocircuito puede fluir a través de un bimetal cuya al menos una porción entra en contacto con una lengüeta de electrodos (más en particular, una lengüeta de electrodo positivo) conectada al electrodo de la batería secundaria y una ventilación de seguridad de la batería secundaria. Por consiguiente, puede llevarse a cabo una etapa de aumento de temperatura en la cual el bimetal aumenta de temperatura. Cuando se lleva a cabo la etapa de aumento de temperatura, el bimetal puede deformarse a través de la etapa de aumento de temperatura. Por consiguiente, puede llevarse a cabo una etapa de interrupción en la cual el bimetal se separa de la ventilación de seguridad para interrumpir la corriente que fluye a la ventilación de seguridad. La temperatura del bimetal cuando el bimetal está espaciado de la ventilación de seguridad se define como una 'temperatura de deformación' en esta memoria descriptiva como se describe más arriba.
Aunque las realizaciones de la presente invención se han descrito con referencia a las realizaciones específicas, será aparente para las personas con experiencia en la técnica que se pueden llevar a cabo varios cambios y modificaciones sin apartarse del alcance de la invención según se define en las siguientes reivindicaciones.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Una batería (10) secundaria que comprende:
un conjunto (160) de electrodos;
una lengüeta de electrodos que se extiende desde el conjunto de electrodos, y que comprende una lengüeta (162) de electrodo positivo y una lengüeta (164) de electrodo negativo;
un miembro (110) de lata que aloja el conjunto (160) de electrodos y que tiene una porción superior abierta;
un conjunto de tapa acoplado a la porción superior del miembro de lata para cubrir la porción superior del miembro de lata, y que comprende:
una placa (120) de tapa dispuesta sobre una porción más exterior del conjunto de tapa, y
una ventilación (140) de seguridad dispuesta entre la placa (120) de tapa y el conjunto de electrodos y que tiene una superficie sobre la cual se provee una muesca (140a); y
un bimetal (150) que se dispone entre la ventilación (140) de seguridad y el conjunto (160) de electrodos para entrar en contacto con la lengüeta (162) de electrodo positivo y la ventilación (140) de seguridad por debajo de una temperatura de deformación y en donde el bimetal está espaciado de la ventilación (140) de seguridad del conjunto de tapa a la temperatura de deformación o más,
en donde un material usado para fabricar la lengüeta (164) de electrodo negativo es revestimiento de níquel (Ni-Clad), y
en donde el bimetal (150) entra en contacto directo con el electrodo positivo, y comprende:
un bimetal (152) superior que constituye una porción superior del bimetal; y
un bimetal (154) inferior que constituye una porción inferior del bimetal,
en donde el bimetal (154) inferior tiene un coeficiente de expansión térmica menor que el del bimetal (152) superior.
2. La batería (10) secundaria de la reivindicación 1, en donde el bimetal comprende una aleación con memoria de forma.
3. La batería (10) secundaria de la reivindicación 1, en donde la temperatura de deformación oscila de 75 °C a 85 °C.
4. Un método para interrumpir la corriente de una batería secundaria que entrará en cortocircuito, el método comprendiendo:
una etapa de aumento de temperatura en la cual el bimetal (150) aumenta de temperatura como corriente anormal de la batería secundaria, en donde al menos una porción del bimetal (150) entra en contacto con una lengüeta de electrodos conectada al electrodo de la batería secundaria y un conjunto de tapa de la batería secundaria; y una etapa de interrupción en la cual el bimetal (150) se deforma a través de la etapa de aumento de temperatura y se separa del conjunto de tapa para interrumpir la corriente que fluye al conjunto de tapa cuando el bimetal (150) tiene una temperatura de deformación o más,
en donde la batería secundaria comprende:
un conjunto (160) de electrodos;
un miembro (110) de lata que aloja el conjunto de electrodos; y
un conjunto de tapa acoplado a una porción superior del miembro (110) de lata,
en donde el conjunto de tapa consiste en:
una placa (120) de tapa dispuesta sobre la porción más exterior del conjunto de tapa; y
una ventilación (140) de seguridad dispuesta entre la placa de tapa y el conjunto de electrodos y que tiene una superficie sobre la cual se provee una muesca (140a),
en donde la lengüeta de electrodos que se extiende desde el conjunto (160) de electrodos comprende una lengüeta (162) de electrodo positivo y una lengüeta (164) de electrodo negativo,
en la etapa de aumento de temperatura, el bimetal (150) entra en contacto con la ventilación (140) de seguridad y la lengüeta de electrodo positivo y aumenta de temperatura por la corriente que fluye desde la lengüeta (162) de electrodo positivo, y
en la etapa de interrupción, el bimetal (150) está espaciado de la ventilación (140) de seguridad para interrumpir la corriente que fluye a la ventilación (140) de seguridad,
en donde la lengüeta (164) de electrodo negativo se fabrica usando revestimiento de níquel (Ni-Clad),
en donde el bimetal (150) comprende:
un bimetal (152) superior que constituye una porción superior del bimetal; y
un bimetal (154) inferior que constituye una porción inferior del bimetal,
en donde el bimetal (154) inferior tiene un coeficiente de expansión térmica menor que el del bimetal (152) superior.
5. El método de la reivindicación 4, en donde el bimetal (150) comprende una aleación con memoria de forma.
6. El método de la reivindicación 4, en donde la temperatura de deformación oscila de 75 °C a 85 °C.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102263435B1 (ko) * 2017-09-13 2021-06-11 주식회사 엘지에너지솔루션 비딩부가 생략된 원통형 전지셀
CN110120557B (zh) * 2018-02-05 2021-01-15 宁德新能源科技有限公司 保护装置及电池
KR102443898B1 (ko) * 2018-11-12 2022-09-15 주식회사 엘지에너지솔루션 과충전 방지가 가능한 구조를 갖는 배터리 팩 충전 시스템 및 이를 포함하는 자동차
TWI715406B (zh) 2020-01-06 2021-01-01 財團法人工業技術研究院 電池安全裝置
KR102898505B1 (ko) * 2020-04-14 2025-12-10 주식회사 엘지에너지솔루션 자동 분리 버스 바를 포함하는 배터리 팩
KR102882948B1 (ko) * 2020-08-07 2025-11-07 주식회사 엘지에너지솔루션 바이메탈을 이용한 전류차단장치를 가진 배터리 팩 및 그 작동 방법
KR102821618B1 (ko) * 2020-12-24 2025-06-16 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 및 이의 제조 방법
CN114865236B (zh) * 2021-01-20 2024-04-12 东莞新能安科技有限公司 电芯及电池
KR102754588B1 (ko) 2023-08-01 2025-01-14 주식회사 엘지에너지솔루션 탑 캡, 그를 포함하는 캡 조립체, 및 이차전지
KR20250019506A (ko) 2023-08-01 2025-02-10 주식회사 엘지에너지솔루션 캡 조립체 및 그를 포함하는 이차전지

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09106804A (ja) 1995-10-09 1997-04-22 Wako Denshi Kk 電池の安全装置
KR970024353U (ko) * 1995-11-08 1997-06-20 벤틸레이티드 디스크 브레이크
US5879832A (en) 1996-10-02 1999-03-09 Duracell Inc. Current interrupter for electrochemical cells
US5750277A (en) * 1996-04-10 1998-05-12 Texas Instruments Incorporated Current interrupter for electrochemical cells
KR100277652B1 (ko) * 1998-09-03 2001-04-02 김순택 이차전지의 캡 어셈블리
US6342826B1 (en) * 1999-08-11 2002-01-29 Therm-O-Disc, Incorporated Pressure and temperature responsive switch assembly
KR100342052B1 (ko) * 1999-10-27 2002-06-27 김순택 밀폐전지
CN100487969C (zh) * 2003-01-31 2009-05-13 株式会社汤浅开发 密封碱性蓄电池、其电极结构体和充电方法及密封碱性蓄电池用充电器
JPWO2004068625A1 (ja) * 2003-01-31 2006-05-25 株式会社ユアサコーポレーション 密閉形アルカリ蓄電池と、その電極構造、充電方法及び密閉形アルカリ蓄電池用充電器
JP2004235044A (ja) 2003-01-31 2004-08-19 Yuasa Corp 密閉式蓄電池とその充電器
JP2004273139A (ja) * 2003-03-05 2004-09-30 Canon Inc リチウム二次電池
KR100614377B1 (ko) * 2004-11-15 2006-08-21 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지
KR100778977B1 (ko) * 2006-01-18 2007-11-22 삼성에스디아이 주식회사 원통형 리튬 이차전지
US20090317707A1 (en) * 2008-06-20 2009-12-24 Seungyeob Cha Lithium secondary battery
JP5354755B2 (ja) 2010-03-08 2013-11-27 日立マクセル株式会社 リチウムイオン二次電池
KR101465171B1 (ko) * 2011-07-12 2014-11-25 주식회사 엘지화학 이차전지용 캡 조립체 및 이를 채용한 이차전지
JP2013069611A (ja) * 2011-09-26 2013-04-18 Panasonic Corp 非水電解質二次電池
JP6097637B2 (ja) * 2013-05-22 2017-03-15 日立マクセル株式会社 保護回路を有する二次電池パック
KR101772266B1 (ko) 2014-09-19 2017-08-30 신흥에스이씨주식회사 우수한 전기차단성을 구비한 이차전지용 캡조립체 및 그 이차전지

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