電極引線及具有該電極引線的二次電池的制作方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及一種二次電池技術,并且更加特別地,涉及一種具有增強的結構以改進在二次電池的內壓增加的情況下的安全性的電極引線,以及包括該電極引線的二次電池和電池組。
[0002]本申請要求于2012年10月18日在韓國提交的韓國專利申請N0.10-2012-0115941的優(yōu)先權,其全部內容通過引用被合并在此。
【背景技術】
[0003]通常,與一次性使用的一次電池相反,二次電池是可再充電的,并且在諸如移動電話、膝上型計算機以及便攜式攝像機的電子設備或電動車輛等中被廣泛地使用。特別地,鋰二次電池具有大約3.6V的工作電壓,并且具有比被廣泛地用作電子設備的電源的鎳鎘電池或鎳氫電池的容量高出三倍的容量和每單位重量的高能量密度,并且因此,其使用處于急劇的上升趨勢。
[0004]鋰二次電池主要使用鋰基氧化物和碳材料分別作為陰極活性材料和陽極活性材料。鋰二次電池包括:電極組件,其中分別涂覆有陰極活性材料和陽極活性材料的陰極板和陽極板設置有置于其間的隔膜;和外殼體或電池殼體,以將電極組件與電解質溶液一起氣密地容納在其中。
[0005]同時,基于殼體形狀,鋰二次電池可以被分類成罐型二次電池,其中電極組件被嵌入在金屬罐中;和袋型二次電池,其中電極組件被嵌入在鋁層壓片的袋中。
[0006]通常通過在電極組件被容納在殼體中的狀態(tài)下注入固態(tài)電解質或電解質溶液并將殼體密封來制造二次電池。
[0007]圖1是示意根據現有技術的袋型二次電池的構造的分解透視圖,并且圖2是示意圖1的袋狀二次電池的組裝視圖。
[0008]如在圖1和圖2中所示,袋型二次電池通常包括電極組件20和袋狀殼體30,該袋狀殼體30在其中容納電極組件20。
[0009]在此,電極組件20具有陰極板和陽極板以及置于其間的隔膜的基本結構,并且被容納在被形成在袋狀殼體30中的內部空間中。在該情況下,袋狀殼體20可以是由上袋31和下袋32組成的,并且沿著上袋31和下袋32的外圍提供密封部并將密封部相互附接以氣密地密封其中電極組件20被容納的內部空間。
[0010]同時,至少一個陰極突片21和至少一個陽極突片22可以分別從陰極板和陽極板延伸。此外,陰極突片21和陽極突片22每個與電極引線10,S卩,陰極引線11和陽極引線12接合,并且陰極引線11和陽極引線12的部分被暴露于袋狀殼體30的外側以提供電極端子以能夠與二次電池的外部元件,即,其它二次電池或外部設備的電連接。
[0011]在二次電池中出現的重要問題之一是確保安全性。應用二次電池的移動裝置諸如膝上型計算機或移動電話被日益增長地使用,并且為了滿足對于移動裝置的性能和使用時間的增長需求,使用中的二次電池的輸出和容量被繼續(xù)地增加。在該情形中,如果二次電池的安全性沒有確保,二次電池可能被損壞,可以導致諸如電擊或著火和爆炸的事故,引起人類生命和財產損失。因此,各種保護裝置已經被應用或被嘗試以確保二次電池的安全性。
[0012]然而,目前,難以確保二次電池的安全性被保證。特別地,當二次電池正在使用中時,在二次電池中可以產生氣體,并且在這樣的情況下,二次電池的內部壓力增加,引起膨脹現象。
[0013]通過諸如過度充電或過度放電、短路等等的各種原因,可能出現氣體產生,并且其是有問題的,因為其可能導致二次電池的損壞并且甚至爆炸或著火。特別地,當對二次電池出現爆炸或著火時,可能產生嚴重的結果,例如,應用二次電池的裝置的用戶可能被傷害,并且裝置可能被損壞。另外,當二次電池的殼體30被損壞時,二次電池內的電解質溶液可能泄出,并且因此,諸如短路或電擊的損壞可能出現。此外,在通過電池或蓄電系統(tǒng)對混合電動車輛或電動車輛充電的情況下,由于其非常高的輸出和容量,通過內部氣體產生引起的損壞可能更加嚴重。
【發(fā)明內容】
[0014]技術問題
[0015]設計本公開以解決上述問題,并且因此,本公開涉及提供一種具有改進的安全性的新型電極引線,以及包括該電極引線的二次電池和電池組,其中所述電極引線被構造成排出在二次電池中產生的氣體并切斷與外部的電連接。
[0016]本公開的這些和其它的目的和方面能夠通過下面的描述來理解,并且將從本公開的實施例變得顯而易見。而且,應理解,本公開的這些和其它的目的和方面可以通過在本公開和其組合的范圍中的任何手段來實現。
[0017]技術解決方案
[0018]為了實現上述目的,根據本公開的電極引線是用于將被設置在二次電池的殼體內側的電極組件電連接到殼體的外側的電極引線,并且該電極引線包括:內引線,該內引線置于殼體的密封部之間,電極組件的電極突片被附接到該內引線,并且該內引線具有氣流路徑,該氣流路徑被形成為允許氣體在殼體的內側和外側之間移動;和外引線,該外引線被構造成被插入到氣流路徑中,并且當被插入到氣流路徑中時被電連接到內引線,該外引線密封氣流路徑的一端,并且當流入氣流路徑的氣體的壓力高于或等于預定壓力時,所述外引線從氣流路徑分離以切斷與內引線的電連接。
[0019]優(yōu)選地,內引線被形成為使得置于密封部之間的部分的外觀是環(huán)形形狀或橢圓形形狀的。
[0020]此外,優(yōu)選地,在內引線與密封部形成接觸的位置處,內引線設有密封構件。
[0021]此外,優(yōu)選地,氣流路徑的電極組件側端的橫截面面積在朝向電極組件的方向上逐漸變寬。
[0022]此外,優(yōu)選地,電極引線進一步包括在外引線和內引線之間的環(huán)型填充構件。
[0023]此外,優(yōu)選地,內引線具有至少一個氣流路徑。
[0024]此外,為了實現上述目的,根據本公開的二次電池包括上述電極引線。
[0025]而且,為了實現上述目的,根據本公開的電極組件包括上述電極引線。
[0026]本發(fā)明的效果
[0027]根據本公開的一個方面,當內部壓力由于在二次電池內產生的氣體而增加時,在二次電池中產生的氣體可以通過內引線和外引線的分離而排出到二次電池外。
[0028]因此,不僅可以防止由于增加的二次電池的內部壓力可能出現的損壞和爆炸或著火,而且還可以由此防止從而引起的人類生命和財產損壞。
[0029]此外,根據本公開的另一方面,當內引線和外引線由于增加的內部壓力而機械地分離時,二次電池的內側和外側的電連接被切斷。
[0030]因此,如果存在由于增加的二次電池的內部壓力引起的爆炸或著火的風險,則電流的流動被事先中斷,從而抑制二次電池內的附加的氣體產生并且防止電擊或爆炸和著火,并且中斷電流到與二次電池連接的外部設備的流動,從而防止外部設備的損壞。
[0031]此外,本公開可以提供各種其它的效果,并且這些和其它的效果通過下面的描述能夠理解并且將從本公開的實施例變得顯而易見。
【附圖說明】
[0032]附圖示意本公開的優(yōu)選實施例并且連同前述的公開一起,用于提供本公開的技術精神的進一步理解,因此,本公開不被解釋為受到附圖的限制。
[0033]圖1是示意根據現有技術的袋型二次電池的構造的分解透視圖。
[0034]圖2是圖1的二次電池的組裝圖。
[0035]圖3是示意性地示意根據本公開的示例性實施例的二次電池的構造的分解透視圖。
[0036]圖4是圖3的二次電池的組裝圖。
[0037]圖5是示意根據本公開的示例性實施例的在電極引線的內引線和外引線被分離的狀態(tài)下的構造的圖。
[0038]圖6是示意根據本公開的示例性實施例的在圖5的電極引線的內引線和外引線被組裝的狀態(tài)下的構造的圖。
[0039]圖7是沿著線A-A’截取的圖4的剖面圖。
[0040]圖8是沿著線B-B’截取的圖4的剖面圖。
[0041]圖9和圖10是示意根據本公開的另一示例性實施例的其中內引線與密封部形成接觸的部分的構造的剖面圖。
[0042]圖11是示意性地示意在根據本公開的示例性實施例的二次電池中的其中由于增加的內部壓力外引線與內引線的氣流路徑分離的構造的頂部剖面圖。
[0043]圖12是示意性地示意根據本公開的示例性實施例的內引線和外引線的構造的頂部剖面圖。
[0044]圖13是示意性地示意根據本公開的另一示例性實施例的二次電池的構造的透視圖。
[0045]圖14是示意性地示意形成用于在圖13中示出的內引線和外引線的導電材料的工藝的頂視圖。
[0046]圖15是示意性地示意根據本公開的另一示例性實施例的電極引線的內引線的構造的側面剖面圖。
[0047]圖16是示意性地示意根據本公開的另一示例性實施例的在電極引線的內引線和外引線被分離的狀態(tài)下的構造的透視圖。
[0048]圖17是示意性地示意根據本公開的另一示例性實施例的電極引線的構造的側面剖面圖。
[0049]圖18是示意性地示意根據本公開的另一示例性實施例的電極引線的構造的透視圖。
[0050]圖19是示意性地示意根據本公開的另一示例性實施例的電極引線的構造的透視圖。
[0051]圖20是示意性地示意根據本公開的另一示例性實施例的電極引線的構造的透視圖。
[0052]圖21和圖22是示意性地示意根據本公開的另一示例性實施例的二次電池的構造的透視圖。
【具體實施方式】
[0053]在下文中,將會參考附圖詳細地描述本公開的優(yōu)選實施例。在描述之前,應理解的是,在說明書和所附權利要求書中使用的術語不應被解釋為限制于通常的和字典的意思,而是應在允許發(fā)明人為了最佳地解釋適當地定義術語的原理的基礎上基于與本公開的技術方面相對應的意義和概念進行解釋。
[0054]因此,在此提出的