各實施例涉及一種二次電池。
背景技術(shù):二次電池可以是可再充電電池,而一次電池是不可再充電電池。低容量二次電池可以包括組形式的電池單元,并可以被用在便攜式小型電子設(shè)備中,例如移動電話和可攜式攝像機中。高容量二次電池可以包括相互連接的數(shù)十個電池組,并可以被用作電源用于驅(qū)動例如混合動力車輛的電機。
技術(shù)實現(xiàn)要素:各實施例致力于一種二次電池,包括:電極組件,包括第一電極板、第二電極板和在所述第一電極板與所述第二電極板之間的隔板;第一集電體,電連接到所述第一電極板,并具有熔斷區(qū)域;殼體,容納所述電極組件和所述第一集電體;蓋板,與所述殼體聯(lián)接,并具有短路孔;第一短路構(gòu)件,位于所述短路孔中;第二短路構(gòu)件,與所述蓋板的頂表面分隔開,并面對所述第一短路構(gòu)件,所述第二短路構(gòu)件被電連接到所述第二電極板;和引導(dǎo)構(gòu)件,引導(dǎo)從所述殼體內(nèi)產(chǎn)生的氣體移動到所述第一短路構(gòu)件。所述引導(dǎo)構(gòu)件可以包括在所述引導(dǎo)構(gòu)件的第一側(cè)處的第一開口和在所述引導(dǎo)構(gòu)件的第二側(cè)處的第二開口,并且所述引導(dǎo)構(gòu)件可以被以管道形式提供。所述引導(dǎo)構(gòu)件的所述第一側(cè)被連接到所述第一集電體,使得所述第一開口被定位為面向所述熔斷區(qū)域。在所述引導(dǎo)構(gòu)件的所述第二側(cè)處的所述第二開口部可以被定位為面向所述第一短路構(gòu)件,并且可以與所述第一短路構(gòu)件和所述蓋板的底表面分隔開。所述引導(dǎo)構(gòu)件的所述第二側(cè)可以朝向所述第一短路構(gòu)件突出。所述引導(dǎo)構(gòu)件的所述第二側(cè)可以突出使得所述第二開口被定位為面向所述第一短路構(gòu)件,并且被連接到所述蓋板的底表面,并且所述第二側(cè)的突出部可以包括與所述殼體的內(nèi)部空間連通的至少一個第三開口。所述熔斷區(qū)域可以具有比所述第一集電體的其它區(qū)域的截面更小的截面。所述第一短路構(gòu)件可以與所述第二短路構(gòu)件分隔,使得當(dāng)大于預(yù)定壓力的壓力被施加到所述第一短路構(gòu)件時,所述第一短路構(gòu)件電接觸所述第二短路構(gòu)件。所述引導(dǎo)構(gòu)件可以引導(dǎo)從所述熔斷區(qū)域產(chǎn)生的氣體通過所述引導(dǎo)構(gòu)件移動到所述第一短路構(gòu)件,使得所述氣體對所述第一短路構(gòu)件施加壓力。所述第一電極板可以被電連接到所述殼體和所述第一短路構(gòu)件。各實施例還致力于一種二次電池,包括:殼體;所述殼體中的電極組件,所述電極組件包括第一電極、第二電極和在所述第一電極與所述第二電極之間的隔板;與所述殼體聯(lián)接的蓋板,所述蓋板具有短路孔;在所述短路孔中的第一短路構(gòu)件,所述第一短路構(gòu)件電連接到所述第一電極;與所述第一短路構(gòu)件分隔的第二短路構(gòu)件,所述第二短路構(gòu)件電連接到所述第二電極;和引導(dǎo)構(gòu)件,引導(dǎo)從所述殼體內(nèi)產(chǎn)生的氣體移動到所述第一短路構(gòu)件。所述引導(dǎo)構(gòu)件可以具有帶有第一開口和第二開口的管道的形式。所述二次電池可以進(jìn)一步包括具有熔斷區(qū)域的集電體,并且所述第一開口可以被定位以接納所述熔斷區(qū)域中產(chǎn)生的氣體。所述第二開口可以被定位以將由所述管道運送的氣體引向所述第一短路構(gòu)件,所述第二開口可以與所述第一短路構(gòu)件和所述蓋板的底表面分隔開。所述第二開口可以位于所述引導(dǎo)構(gòu)件的突起上,所述突起朝向所述第一短路構(gòu)件突出。所述第二開口可以被定位以將由所述管道運送的氣體引向所述第一短路構(gòu)件,所述第二開口可以位于所述引導(dǎo)構(gòu)件的突起上,并且所述突起可以被連接到所述蓋板的底表面并包括與所述殼體的內(nèi)部空間連通的第三開口。所述第一短路構(gòu)件可以與所述第二短路構(gòu)件分隔,使得當(dāng)施加到所述第一短路構(gòu)件的壓力大于預(yù)定壓力時,所述第一短路構(gòu)件電接觸所述第二短路構(gòu)件。附圖說明通過參照附圖詳細(xì)描述各示例性實施例,各特征對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說將變得明顯,其中:圖1示出根據(jù)實施例的二次電池的透視圖;圖2示出沿圖1的線I-I’截取的剖視圖;圖3A示出根據(jù)實施例的第一集電體和該第一集電體的第一熔斷區(qū)域的透視圖;圖3B示出根據(jù)實施例的第一集電體和該第一集電體的第二熔斷區(qū)域的透視圖;圖3C示出根據(jù)實施例的第一集電體和該第一集電體的第三熔斷區(qū)域的透視圖;圖4示出根據(jù)實施例的第二集電體的透視圖;圖5A示出根據(jù)實施例的第一引導(dǎo)構(gòu)件的透視圖;圖5B示出根據(jù)實施例的第二引導(dǎo)構(gòu)件的透視圖;和圖5C示出根據(jù)實施例的第三引導(dǎo)構(gòu)件的透視圖。具體實施方式2012年4月06日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交且名稱為“二次電池”的第10-2012-0036292號韓國專利申請通過引用其全部被合并于此。下面將參照附圖在下文中更加充分地描述各示例實施例;然而,各示例實施例可以被實施為不同的形式并且不應(yīng)被理解為限于本文所展示的各實施例。相反,這些實施例被提供使得本公開將全面和完整,并將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)發(fā)明的范圍。在附圖中,為了圖示的清楚性各尺寸可能被夸大。還將理解的是,當(dāng)元件被提及為在另一元件“上”時,其能夠直接在該另一元件上,或還可存在中間元件。進(jìn)一步,還將理解的是,當(dāng)元件被提及為在兩個元件“之間”時,其能夠是兩個元件之間的唯一元件,或者還可能存在一個或多個中間元件。相似的附圖標(biāo)記始終指代相似的元件。圖1是示出根據(jù)實施例的二次電池100的透視圖。圖2是沿圖1的線I-I’截取的剖視圖。參見圖1和圖2,二次電池100可以包括電極組件110、第一集電體120、第二集電體130、殼體140、蓋組件150、第一短路構(gòu)件160、第二短路構(gòu)件161和引導(dǎo)構(gòu)件170。電極組件110可以通過例如卷繞或堆疊第一電極板111、隔板113和第二電極板112來形成,第一電極板111、隔板113和第二電極板112可具有例如薄板或薄膜形狀。第一電極板111可以用作正電極,第二電極板112可以用作負(fù)電極。第一電極板111可以通過在由金屬箔(例如鋁箔)形成的第一電極集電體上涂覆第一電極活性物質(zhì)(例如過渡金屬氧化物)來形成,并可以包括其上未涂覆第一電極活性物質(zhì)的第一電極未涂覆部分111a。第一電極未涂覆部分111a可以用作電流在第一電極板111與第一電極板111的外部之間流動的通路。用于形成第一電極板111的材料可以是合適的材料。第二電極板112可以通過在由金屬箔(例如鎳或銅箔)形成的第二電極集電體上涂覆第二電極活性物質(zhì)(例如石墨或碳)來形成,并可以包括其上未涂覆第二電極活性物質(zhì)的第二電極未涂覆部分112a。第二電極未涂覆部分112a可以用作電流在第二電極板112與第二電極板112的外部之間流動的通路。用于形成第二電極板112的材料可以是合適的材料。第一電極板111和第二電極板112可以相互改變它們的極性。隔板113可以被設(shè)置在第一電極板111與第二電極板112之間以防止短路并允許例如鋰離子的移動,并可以由例如聚乙烯、聚丙烯或聚乙烯和聚丙烯的復(fù)合膜形成。用于形成隔板113的材料可以是合適的材料。電極組件110的兩端可以與分別電連接到第一電極板111和第二電極板112的第一集電體120和第二集電體130聯(lián)接。第一集電體120可以由導(dǎo)電材料(例如鋁或鋁合金)形成,并可以接觸從電極組件110的一端伸出的第一電極未涂覆部分111a,從而被電連接到第一電極板111。第一集電體120可以包括第一連接部121、第一延伸部123、第一端子孔124和第一熔斷孔125。后面將更加詳細(xì)地描述第一集電體120的構(gòu)造。第二集電體130可以由導(dǎo)電材料(例如銅、銅合金、鎳或鎳合金)形成,并可以接觸從電極組件110的另一端伸出的第二電極未涂覆部分112a,從而被電連接到第二電極板112。第二集電體130可以包括第二連接部131、第二延伸部133和第二端子孔134。后面將更加詳細(xì)地描述第二集電體130的構(gòu)造。殼體140可以由導(dǎo)電材料(例如鋁、鋁合金或鍍鎳鋼)形成,并可以具有大致六面體形狀且具有開口,電極組件110、第一集電體120和第二集電體130通過該開口可以被插入和放置。殼體140和蓋組件150在圖2中被示出為被組裝從而蓋組件150位于該開口中。殼體140的內(nèi)表面可以被處理以與電極組件110、第一集電體120和第二集電體130以及蓋組件150絕緣。例如,殼體140可以具有極性,比如正極性。蓋組件150可以被聯(lián)接到殼體140。蓋組件150可以包括蓋板151、第一電極端子152、第二電極端子153、多個襯墊154和多個螺母155。蓋組件150還可以包括塞156、通氣板157、連接板158、上絕緣構(gòu)件159、第一短路構(gòu)件160、第二短路構(gòu)件161和多個下絕緣構(gòu)件162。蓋板151可以封閉殼體140的開口,并可以由與殼體140的材料相同的材料形成。蓋板151可以具有與殼體140相同的極性。第一電極端子152可以穿過蓋板151的側(cè)部并可以被電連接到第一集電體120。第一電極端子152可以形成為柱狀,并可以包括暴露于蓋板151的上側(cè)的上柱體和設(shè)置在蓋板151下方的下柱體。螺紋可以形成在上柱體的外圓周表面上。下柱體可以包括凸緣152a以防止第一電極端子152從蓋板151移除。第一電極端子152的位于152a下方的部分可以被裝配到第一集電體120的第一端子孔124中.第一電極端子152可以被電連接到蓋板151。第二電極端子153可以穿過蓋板151的另一側(cè)部并可以被電連接到第二集電體130。由于第二電極端子153可以為與第一電極端子152相同的形狀,所以其描述將不再重復(fù)(在圖2中,第二電極端子的凸緣被標(biāo)記為153a)。第二電極端子153可以與蓋板151絕緣,而第一電極端子152可以被電連接到蓋板151。襯墊154中的每一個可以由絕緣材料形成,并可以被設(shè)置在蓋板151與各個第一和第二電極端子152和153的每一個之間以密封蓋板151與各個第一和第二電極端子152和153的每一個之間的空間。襯墊154可以防止?jié)駳膺M(jìn)入到二次電池100中,或防止電解質(zhì)從二次電池100泄漏。螺母155可以沿著形成在第一和第二電極端子152和153上的螺紋被聯(lián)接到各個第一和第二電極端子152和153,并可以將各個第一和第二電極端子152和153固定到蓋板151。塞156可以封閉蓋板151的電解質(zhì)注入孔151a。通氣板157可以被安裝在蓋板151的通氣孔151b中,并可以具有可在設(shè)定壓力下打開的凹痕157a。連接板158可以被設(shè)置在第一電極端子152與蓋板151之間,并可以被螺母155迫使以緊密接觸蓋板151和襯墊154。第一電極端子152可以被裝配在連接板158中。連接板158可以將第一電極端子152電連接到蓋板151。上絕緣構(gòu)件159可以被設(shè)置在第二電極端子153與蓋板151之間,并可以緊密接觸蓋板151和襯墊154。第二電極端子153可以被裝配在上絕緣構(gòu)件159中。上絕緣構(gòu)件159可以將第二電極端子153與蓋板151相互絕緣。下絕緣構(gòu)件162中的每一個可以被設(shè)置在蓋板151與各個第一和第二集電體120和130的每一個之間以防止不必要的短路。第一短路構(gòu)件160可以被安裝在蓋板151的短路孔151c中,并可以具有與蓋板151相同的極性。第一短路構(gòu)件160可以包括反轉(zhuǎn)板,該反轉(zhuǎn)板可包括向下凸出的圓形部分和固定到蓋板151的邊緣部分。當(dāng)二次電池100的內(nèi)部壓力大于設(shè)定壓力(例如由于過充電或外部短路)時,第一短路構(gòu)件160可以反轉(zhuǎn)并可以向上突出。即,二次電池100的內(nèi)部壓力可以使第一短路構(gòu)件160的形狀為向上凸起。外部短路可以意味著暴露于殼體140的外部的第一和第二電極端子152和153與外部導(dǎo)電材料形成短路。第二短路構(gòu)件161可以被設(shè)置在蓋板151的外部,并可以與蓋板151分隔開。第二短路構(gòu)件161還可以通過空間151d而與第一短路構(gòu)件160分隔。也就是,第二短路構(gòu)件161可以被設(shè)置在上絕緣構(gòu)件159上,并可以延伸以覆蓋短路孔151c。第二電極端子153可以被裝配到第二短路構(gòu)件161中。第二短路構(gòu)件161可以被電連接到第二電極端子153。當(dāng)二次電池100的內(nèi)部壓力大于設(shè)定壓力(例如由于過充電或外部短路)時,第一短路構(gòu)件160可以反轉(zhuǎn)并可以向上突出以接觸第二短路構(gòu)件161,從而第二短路構(gòu)件161和第一短路構(gòu)件160形成短路。當(dāng)二次電池100被過充電時,第一短路構(gòu)件160可以反轉(zhuǎn)以與第二短路構(gòu)件161形成短路。在此情況下,高電流可能流過二次電池100,并且二次電池100可能產(chǎn)生熱量。產(chǎn)生的熱量可以切斷第一集電體120的熔斷區(qū)域,從而將二次電池100電斷開(例如使得第一電極端子152不再被電連接到第一電極板111)。當(dāng)外部短路發(fā)生時,第二電極端子153、第二集電體130、電極組件110、第一集電體120和第一電極端子152可以形成第一電流路徑。此時,第一集電體120的熔斷區(qū)域熔化,產(chǎn)生電弧,并且因電弧產(chǎn)生氣體。引導(dǎo)構(gòu)件170引導(dǎo)由熔斷區(qū)域產(chǎn)生的氣體以更有效(例如直接)地移動到第一短路構(gòu)件160,使得氣體的壓力可以迅速集中在第一短路構(gòu)件160上。后面將更詳細(xì)地描述引導(dǎo)構(gòu)件170的構(gòu)造。當(dāng)由引導(dǎo)構(gòu)件170供給的氣體的壓力等于或大于特定值時,第一短路構(gòu)件160可以反轉(zhuǎn)以與第二短路構(gòu)件...