二次電池和應(yīng)用于二次電池的電極引線組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種二次電池和一種應(yīng)用于二次電池的電極引線組件，更具體地，涉及一種具有用于快速地切斷過電流和容易地排放在二次電池中產(chǎn)生的氣體的結(jié)構(gòu)的二次電池和一種應(yīng)用于該二次電池的電極引線組件。
[0002]本申請(qǐng)要求在韓國(guó)于2013年9月26日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)N0.10-2013-0114675和在韓國(guó)于2014年9月23日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)N0.10-2014-0127020的優(yōu)先權(quán)，其公開通過引用的方式并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著便攜式電子產(chǎn)品例如攝像機(jī)、移動(dòng)電話和便攜式計(jì)算機(jī)的使用的增加，主要被用作便攜式電子產(chǎn)品依靠其來工作的電源的二次電池的重要性日益增強(qiáng)。
[0004]—般地，與一次性原電池相反，二次電池是可再充電的并且隨著在高技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展正被非常積極地研究，這些高技術(shù)領(lǐng)域例如，數(shù)碼相機(jī)、便攜式電話、膝上型計(jì)算機(jī)、電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車、電動(dòng)車輛、混合動(dòng)力電動(dòng)車輛、高容量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)等等。
[0005]特別地，當(dāng)與其它傳統(tǒng)的二次電池例如鉛蓄電池、鎳鉻電池、鎳氫電池和鎳鋅電池相比時(shí)，鋰二次電池具有高的每單位重量能量密度并允許快速充電，從而，其使用處于上升的趨勢(shì)。
[0006]鋰二次電池具有高于或等于3.6V的工作電壓，并通過串聯(lián)或并聯(lián)地連接多個(gè)電池，而被用作便攜式電子器件或高動(dòng)力裝置的能源，這些高動(dòng)力裝置例如電動(dòng)車輛、混合動(dòng)力電動(dòng)車輛、電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車、儲(chǔ)能系統(tǒng)和不間斷電源(UPS)。
[0007]鋰二次電池具有比鎳鎘電池或鎳金屬氫化物電池的工作電壓高三倍的工作電壓和優(yōu)良的每單位重量能量密度特性，并從而正在被日益增加地使用。
[0008]基于電解質(zhì)的類型，鋰二次電池可被分類為使用液體電解質(zhì)的鋰離子電池和使用固體聚合物電解質(zhì)的鋰離子聚合物電池。而且，基于固體聚合物電解質(zhì)的類型，鋰離子聚合物電池可被劃分為不包含電解液的全固態(tài)鋰離子聚合物電池和包含電解液的使用凝膠聚合物電解質(zhì)的鋰離子聚合物電池。
[0009]—般使用圓柱的或棱柱的金屬罐作為容器通過焊接來密封使用液體電解質(zhì)的鋰離子電池。使用金屬罐作為容器的罐型二次電池具有固定的形狀，固定的形狀對(duì)使用其作為電源的電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)具有限制，對(duì)體積減少也具有限制。因而，已經(jīng)研制了并正在使用袋型二次電池，通過將電極組件和電解質(zhì)放入由薄膜制成的袋狀殼體并形成密封而制作該袋型二次電池。
[0010]然而，鋰二次電池當(dāng)變得過熱時(shí)具有爆炸的危險(xiǎn)，所以保證安全是重要的挑戰(zhàn)之一。由于不同的原因過熱發(fā)生于鋰二次電池中，而其中之一是超過極限的過電流流經(jīng)鋰二次電池。當(dāng)過電流流動(dòng)時(shí)，鋰二次電池通過焦耳發(fā)熱而產(chǎn)生熱并且電池內(nèi)部的溫度迅速地增加。而且，迅速的溫度上升致使電解質(zhì)溶液的分解反應(yīng)，引起熱失控現(xiàn)象，并最終導(dǎo)致電池的爆炸。過電流發(fā)生是由于:變尖的金屬物體穿透鋰二次電池或者介于陰極和陽極之間的分隔物的收縮所造成的陰極和陽極之間的介電擊穿，或者當(dāng)由于外部充電電路或正被連接的負(fù)載的異常條件而導(dǎo)致將沖擊電流施加于電池時(shí)。
[0011]因而，為了保護(hù)鋰二次電池免受異常情況例如過電流的發(fā)生，與保護(hù)電路組合地使用電池，并且一般地，保護(hù)電路包括熔斷裝置，如果過電流發(fā)生，該熔斷裝置用來不可逆地?cái)嚅_充電電流或放電電流流經(jīng)的線路。
[0012]圖1是示出了在與包括鋰二次電池的電池組連接的保護(hù)電路的構(gòu)造中的熔斷裝置的布局和工作機(jī)制的電路圖。
[0013]如附圖所示，保護(hù)電路包括:熔斷裝置1，在過電流發(fā)生時(shí)熔斷裝置I保護(hù)電池組；感測(cè)電阻器2，感測(cè)電阻器2感測(cè)過電流；微控制器3，微控制器3監(jiān)測(cè)過電流的發(fā)生并當(dāng)過電流發(fā)生時(shí)操作熔斷裝置I ;和開關(guān)4，開關(guān)4執(zhí)行開關(guān)操作以致使工作電流流入熔斷裝置I中。
[0014]熔斷裝置I安裝于被連接到電池組最外端子的主線路上。主線路是指充電或放電電流流經(jīng)的電線。在附圖中，熔斷裝置I被示出為安裝于高電位線(Pack+)上。
[0015]熔斷裝置I是3端子元件；兩個(gè)端子連接于充電電流或放電電流流經(jīng)的主線路，并且其余的端子連接到開關(guān)4。而且，在內(nèi)部，熔斷裝置I包括:保險(xiǎn)絲la，保險(xiǎn)絲Ia直接連接到主線路并在特殊的溫度下熔化；和電阻器lb，電阻器Ib向保險(xiǎn)絲Ib施加熱。
[0016]微控制器3通過周期地感測(cè)跨在感測(cè)電阻器2的兩端上的電壓來監(jiān)測(cè)是否過電流正在發(fā)生，并且當(dāng)感測(cè)到過電流發(fā)生時(shí)，打開開關(guān)4。于是，流經(jīng)主線路的電流朝向熔斷裝置I分流并且施加于電阻器lb。因而，產(chǎn)生于電阻器Ib的焦耳熱傳遞到保險(xiǎn)絲Ia并增加保險(xiǎn)絲Ia的溫度，并且當(dāng)保險(xiǎn)絲Ia的溫度達(dá)到熔化溫度時(shí)，保險(xiǎn)絲Ia熔化，并且因此主線路不可逆地?cái)嚅_。當(dāng)主線路斷開時(shí)，過電流不再流動(dòng)并且由過電流帶來的問題可得到解決。
[0017]然而，在前文中描述的現(xiàn)有技術(shù)具有許多問題。即當(dāng)微控制器3中發(fā)生了失效，開關(guān)4甚至在過電流發(fā)生的情況下未打開。在該情況下，電流未流入熔斷裝置I的電阻器Ib中，并且熔斷裝置I不工作。而且，需要有單獨(dú)的空間用于在保護(hù)電路內(nèi)布置熔斷裝置1，并在微控制器3中需要加載程序算法用于控制熔斷裝置I的操作。因此，存在缺點(diǎn):保護(hù)電路的降低的空間效率和微控制器3的增加的負(fù)載。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]技術(shù)問題
[0019]本公開被設(shè)計(jì)為解決上述問題，并因此，本公開的目的是通過二次電池自身結(jié)構(gòu)來降低由短路或過電流造成的起火/爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。
[0020]然而，本公開的目的不局限于以上目的，并且本公開的其它的目的根據(jù)下列描述對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯然的。
[0021]技術(shù)方案
[0022]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的二次電池包括:電極組件；第一引線板，該第一引線板連接至電極組件；第二引線板，該第二引線板布置為面對(duì)第一引線板，且其間具有間隙，使得第二引線板的至少一部分和第一引線板的至少一部分重疊；金屬橋，該金屬橋布置于間隙內(nèi)以連接第一引線板和第二引線板；第一密封物，該第一密封物比金屬橋更靠外側(cè)地布置在間隙內(nèi)；袋狀殼體，該袋狀殼體接納電極組件使得第二引線板被引到外部；和第二密封物，該第二密封物分別介于袋狀殼體的內(nèi)表面和第一引線板之間以及袋狀殼體的內(nèi)表面和第二弓丨線板之間。
[0023]金屬橋可沿著第一引線板和第二引線板的寬度方向連續(xù)地形成。
[0024]金屬橋可沿著第一引線板和第二引線板的寬度方向不連續(xù)地形成。
[0025]金屬橋可由熔點(diǎn)比第一引線板和第二引線板低的金屬制成。
[0026]金屬橋可具有從150°C至300°C的熔點(diǎn)。
[0027]第一密封物可沿著第一引線板和第二引線板的寬度方向連續(xù)地形成以密封袋狀殼體。
[0028]第一密封物可具有比第二密封物窄的寬度。
[0029]第一密封物可具有在從電極組件面對(duì)金屬橋的方向上形成的通氣槽口。
[0030]通氣槽口沿著面對(duì)金屬橋的方向在寬度上可逐漸減少。
[0031 ] 通氣槽口可具有楔形形狀。
[0032]而且，可通過在二次電池中采用的根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的電極引線組件來實(shí)現(xiàn)以上目的，并且根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的電極引線組件包括:第一引線板；第二引線板，該第二引線板布置為面對(duì)第一引線板，且其間存在間隙，使得第二引線板的至少一部分與第一引線板的至少一部分重疊；金屬橋，該金屬橋布置于間隙內(nèi)以連接第一引線板和第二引線板；第一密封物，該第一密封物比金屬橋更靠外側(cè)地布置在間隙內(nèi)；和第二密封物，該第二密封物附著于第一引線板的外表面和第二引線板的外表面。
[0033]金屬橋可由熔點(diǎn)比第一引線板和第二引線板低的金屬制成。
[0034]金屬橋可具有從150°C至300°C的熔點(diǎn)。
[0035]第一密封物可沿著第一引線板和第二引線板的寬度方向連續(xù)地形成。
[0036]第一密封物可具有比第二密封物窄的寬度。
[0037]第一密封物可具有在從電極組件面向金屬橋的方向上形成的通氣槽口。
[0038]通氣槽口的寬度沿著面向金屬橋的方向可逐漸減小。
[0039]通氣槽口可具有楔形形狀。
[0040]有利效果
[0041]根據(jù)本公開的一個(gè)方面，可通過快速切斷在二次電池中流動(dòng)的過電流來保證使用中的二次電池的安全性。
[0042]根據(jù)