CN1705145A - 二次电池 - Google Patents

二次电池 Download PDF

Info

Publication number
CN1705145A
CN1705145A CNA200510073379XA CN200510073379A CN1705145A CN 1705145 A CN1705145 A CN 1705145A CN A200510073379X A CNA200510073379X A CN A200510073379XA CN 200510073379 A CN200510073379 A CN 200510073379A CN 1705145 A CN1705145 A CN 1705145A
Authority
CN
China
Prior art keywords
secondary cell
bimetal piece
hole
terminal
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA200510073379XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN100375318C (zh
Inventor
金俊虎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung SDI Co Ltd
Original Assignee
Samsung SDI Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung SDI Co Ltd filed Critical Samsung SDI Co Ltd
Publication of CN1705145A publication Critical patent/CN1705145A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100375318C publication Critical patent/CN100375318C/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/643—Cylindrical cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6553—Terminals or leads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/147—Lids or covers
    • H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/15—Lids or covers characterised by their shape for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/176—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/581—Devices or arrangements for the interruption of current in response to temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/583—Devices or arrangements for the interruption of current in response to current, e.g. fuses
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H01M2200/101—Bimetal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making

Abstract

公开一种改进二次保护装置电连接结构的二次电池，二次电池的二次保护装置，即热断路器定位在容器内盖板底部上形成的保护装置槽中，以提高二次电池的稳定性并使容器内部空间减小得最少。二次电池包括：具有负极接头和正极接头的电极组件；容纳该电极组件的容器；具有绝缘的电极端子和用于密封容器顶部开口的盖板的盖组件；盖板下表面上形成的保护装置槽；和安置在保护装置槽内同时连接在第一电极接头和电极端子之间的二次保护装置。由于充当二次保护装置的热断路器安装在电池内，二次电池容器对电池内温度变化更敏感。当电池内的温度因电池过充电或过放电而达到预定值时，双金属件脱离接触，快速切断电池内的电流。避免电池过充电/过放电或爆炸。

Description

二次电池
技术领域
本发明涉及一种二次电池，更具体地，涉及一种对二次保护装置的电连接结构作了改进的二次电池，即将作为二次电池二次保护装置的热断路器定位在容器内盖板底部上形成的保护装置槽内，以提高二次电池的稳定性并使容器的内部空间减小得最少。
背景技术
随着包括摄像机、移动电话和便携式计算机在内的便携式无线设备普遍变得越来越轻，而功能却越来越多，人们对可用作这些设备驱动源的二次电池进行了深入的研究。例如，二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池和锂二次电池。锂二次电池广泛应用于尖端电子设备领域，这是因为它们可以再充电，并且尺寸小、容量大、工作电压高、单位重量的能量密度高。
在二次电池中，将包括正、负极板和隔板在内的电极组件容纳在金属容器内。然后将电解液注入到容器内，将容器密封起来，从而形成裸电池(barecell)。裸电池一般有一个位于裸电池的顶部且与容器绝缘的电极端子。该电极端子充当电池的一个电极，而电池容器本身充当电池的另一个电极。
在将裸电池密封之后，将包括诸如正温度系数(PTC)热敏电阻的二次保护装置和保护电路组件(PCM)在内的安全设备连接到裸电池的顶部，并将该安全设备封装在电池组内或用树脂浇铸，从而形成二次电池。将安全设备连接到正、负电极上，并且当电池的温度或电压由于过充电或过放电而迅速升高时，安全设备会切断电流，以避免诸如电池破裂之类的危险。
图1是局部截面图，展示了现有技术的二次电池的裸电池。
二次电池的裸电池10包括容器20、电极组件22和盖组件30。根据二次电池的构造，裸电池10也可以包括位于其顶部的二次保护装置40。
参照图1，容器20是金属容器，其形状为顶部开口的立方体，可以通过深拉制造。容器20优选由铝或铝合金制成，铝是传导性能优良且抗腐蚀性能较佳的轻金属。容器20容纳有电极组件22和电解液，其中电极组件22包括正极23、隔板24和负极25。在通过容器的开口顶部，具体地说是其顶部开口，将电极组件22插入到容器20内之后，用盖组件30将顶部开口密封起来。
盖组件30带有平板形盖板31，盖板31的尺寸和形状与容器20顶部开口的尺寸和形状对应。
将正、负极23和25以及置于它们之间的隔板24卷绕起来即可形成电极组件22。正极23通过正极接头(tab)26电连接到盖板31上，负极25通过负极接头27电连接到盖板31的负极端子32上。容器20与负极端子32电绝缘，且充当正极端子。在将盖组件30焊接到容器20的顶部之后，通过盖板31的电解液注入孔36注入电解液。电解液注入孔36由通过压配合球状物而形成的塞子(cap)37密封。
盖板31优选由与容器20相同的材料，即铝或铝合金制成，以改善它与容器20的焊接。盖板31的中心形成有端子通孔，负极端子32可以穿过该孔。负极端子32穿过盖板31的中心延伸，管形的密封圈33位于负极端子32的外部，用于负极端子32和盖板31之间的电绝缘。绝缘板34位于盖板31之下，且位于盖板31的端子通孔附近。接线板35位于绝缘板34之下。
二次保护装置40固定在盖板31的上表面上，且被连接在负极端子32和保护性电路组件(图中未示)之间。可以用PTC热敏电阻或热熔丝作为二次保护装置40。
然而，上述构造的常规二次电池有这样一个问题：二次保护装置必须快速检测到容器的温度变化，如果需要，还要切断电流，但由于二次保护装置安装在容器的外部，因此它的温度灵敏性差。
发明内容
因此，本发明是为了解决现有技术中出现的上述问题而提出的，其目的是提供一种对二次保护装置的电连接结构作了改进的二次电池，即将二次电池的二次保护装置，即热断路器定位在容器内盖板底部上形成的保护装置槽内，以便提高二次电池的稳定性并使容器的内部空间减小得最少。
为了实现这一目的，提供一种二次电池，包括：具有第一和第二电极接头的电极组件；容纳该电极组件的容器；具有绝缘的电极端子和盖板的盖组件，其中盖板用于密封容器的顶部开口；在盖板下表面上形成的保护装置槽；和安置在保护装置槽内且被连接在第一电极接头和电极端子之间的热断路器。
热断路器可以包括双金属件、端子引线和具有封闭空间的外壳，其中双金属件的一端连接到第一电极接头上；端子引线的一端连接到电极端子上，其另一端与双金属件接触；双金属件和端子引线分别从外壳的两个侧面插入到外壳的封闭空间内。
双金属件优选由膨胀系数较大的金属和膨胀系数较小的另一金属垂直叠层而成，前者由从铜锌合金、镍和锰或铁的合金、镍铬铁合金和镍锰铜合金中选择任意一种制成，后者由镍铁合金制成。双金属件的厚度优选0.1～1.0mm。
热断路器可以具有位于双金属件和端子引线之间的弹性体。弹性体可以是板簧或螺旋弹簧。
外壳可以包括顶部开口的盒形外壳主体和用于密封外壳主体顶部的盖子(cover)，其中外壳主体的两个侧面的底部上分别形成有双金属件孔和端子引线孔，以便双金属件和端子引线穿过它们而固定。
外壳主体可以具有第一通孔，该通孔形成在端子引线所处位置的下面，端子引线可以暴露在外壳主体的底部，同时密封第一通孔。
外壳主体可以具有第二通孔，该通孔形成在双金属件所处位置的下面，双金属件可以暴露在外壳主体的底部，同时密封第二通孔。
外壳主体可以具有形成在端子引线所处位置下面的第一通孔和形成在双金属件所处位置下面的第二通孔，端子引线可以暴露在外壳主体的底部，同时密封该第一通孔；双金属件可以暴露在外壳主体的底部，同时密封该第二通孔。
外壳可以由从PP、PI、PPS和尼龙66中选择的任意一种制成。
热断路器可以具有位于双金属件下方的传导板。该传导板优选由从铜、镍、铝和银中选择的任意一种制成。
热断路器可以具有位于双金属件下面或顶部上的薄板型的陶瓷PTC热敏电阻。该陶瓷PTC热敏电阻优选由钛酸钡基氧化物制成。
附图说明
下面将结合附图详细说明本发明，从中可以清楚看出本发明的上述和其他的目的、特点和优点。其中：
图1是展示现有技术中二次电池的盖组件的局部截面图；
图2是展示根据本发明的一个实施例的盖组件的局部截面图；
图3是图2所示的热断路器的截面图；
图4是图3所示的热断路器的仰视图；
图5a是展示根据本发明的另一个实施例的热断路器的截面图；
图5b是图5a所示的热断路器的仰视图；
图6是展示根据本发明的另一个实施例的热断路器的截面图；
图7是展示根据本发明的另一个实施例的热断路器的截面图；
图8是展示根据本发明的另一个实施例的热断路器的截面图；和
图9是展示根据本发明的另一个实施例的热断路器的截面图。
具体实施方式
下面，将参照附图说明本发明的优选实施例。在下面的说明书和附图中，相同的附图标记用于标记相同的或相似的部件，因此将省略对相同或相似部件的重复说明。
图2是展示根据本发明的一个实施例的盖组件的局部截面图；图3是图2所示的热断路器的截面图；图4是图3所示的热断路器的仰视图；图5a是展示根据本发明的另一个实施例的热断路器的截面图；图5b是图5a所示的热断路器的仰视图；图6是展示了根据本发明的另一个实施例的热断路器的截面图；图7是展示根据本发明的另一个实施例的热断路器的截面图；图8是展示根据本发明的另一个实施例的热断路器的截面图；图9是展示根据本发明的另一个实施例的热断路器的截面图。
参照图2，根据本发明的二次电池的裸电池100包括容器200、容纳在容器200内的电极组件210、用于密封容器200顶部开口的盖组件300和二次保护装置330。
容器200可以由金属材料制成，形状为立方体形。容器本身可以充当端子。容器200的顶部是开口的，并形成顶部开口，电极组件210通过该开口装入容器200内。
电极组件210包括第一和第二电极板215和213以及隔板214。在将第一和第二电极板215和213以及置于它们之间的隔板214叠层在一起之后，可以将它们卷成胶辊(jelly-roll)的形式。第二电极接头216被焊接到第二电极板213上，并且第二电极接头216的一端伸向电极组件210的顶部。第一电极接头217被焊接到第一电极接头215上，第一电极接头217的一端也伸向电极组件210的顶部。尽管第一电极板和第一电极接头一般被配置成负极板和负极接头，而第二电极板和第二电极接头被配置成正极板和正极接头，但根据二次电池的类型，配置可以改变。
盖组件300包括盖板310、电极端子320和二次保护装置330。
盖板310是金属板，其尺寸和形状与容器200的顶部开口的尺寸和形状相对应。盖板310的一侧上形成具有预定尺寸的端子通孔312。盖板的下表面上形成有保护装置槽314，二次保护装置330插入并固定于其中。电极端子320插入到端子通孔312内。盖板310的另一侧上形成有电解液注入孔316，通过该孔注入电解液。电极组件210的第二电极接头216被焊接到盖板310下表面的另一侧上。
电极端子320被插入到端子通孔312内，用于绝缘的管形密封圈322置于电极端子320和盖板310之间。接线板326位于盖板310之下，并且电连接到电极端子320的下表面上。提供绝缘板324，它可使接线板326和电极端子320与盖板310电绝缘。绝缘板324可以由PP胶带之类的绝缘胶带制成。尽管电极端子320一般充当负极端子，但根据位置，它也可以充当正极端子，并连接到第二电极接头216上。
参照图3和4，二次保护装置330由热断路器构成，热断路器包括双金属件340和容纳双金属件340的外壳350，并且二次保护装置330被插入并固定到盖板下表面上形成的保护装置槽314内。由于二次保护装置330位于保护装置槽314内，因此盖组件的高度降低，而且容器的内部空间减小得最少，同时获得大的容量。
通过将膨胀系数(金属根据温度的膨胀程度)不同的两种金属箔粘合起来制成双金属件340，并且随着温度的改变，双金属件340会朝向膨胀系数较小的金属变形。在本实施例中，膨胀系数较小的金属340b位于膨胀系数较大的金属340a之上。因此，在温度较低时，双金属件处于水平方向上，而随着温度的升高，它会向上变形，即朝着膨胀系数较小的金属340b变形。双金属件340可以由粘合在一起的各种金属箔制成。膨胀系数较大的金属340a可以由铜锌合金、镍锰铁合金、镍铬铁合金或镍锰铜合金制成。膨胀系数较小的金属340b可以由镍铁合金制成。为了在温度较低时有好的响应，双金属件优选由粘合在一起的镍锰铁合金和镍铁合金制成。
双金属件340由薄金属箔制成，其厚度优选为0.1～1.0mm。如果双金属件340太薄，就难于将双金属件340定位在水平方向上，并且与引线(leadwire)342和346的接触可能变得不稳定。如果双金属件太厚，它可能会变得对温度不敏感，导致无法正常工作。
双金属件340的一端通过端子引线346连接到接线板326和电极端子320上，其另一端通过接头引线342连接到第一电极接头217上。端子引线346可以结合到接线板326上。双金属件340可以以这样一种方式配置，即它也可以充当端子引线346，并被直接连接到接线板326上。
外壳350包括外壳主体352和盖子358。外壳主体352为具有开口顶部的盒形，并且它的两个侧面的底部上分别形成有双金属件孔353和端子引线孔354，双金属件340和端子引线346穿过它们延伸而被固定。双金属件孔353和端子引线孔354分别具有加强部分353a和354a，它们从外壳350的外部延伸预定的长度，以保持双金属件340和端子引线346，并防止它们上下移动。外壳主体352的内底部优选形成有阶梯，以便双金属件340和端子引线346可以固定在预定的位置。
优选用粘合剂将双金属件340和端子引线346分别固定到外壳主体352的双金属件孔353和端子引线孔354上。具体地说，双金属件340和双金属件孔353之间的间隙以及端子引线346和端子引线孔354之间的间隙用粘合剂密封，以免电解液流入外壳内。可选地，在模制外壳主体352时，可以一起模制出双金属件340和端子引线346。双金属件340和端子引线346相互直接接触，因此，如果电解液流入外壳350，电解液可能会作用到双金属件340或端子引线346的表面上，并使它们之间的接触变得不稳定。
盖子358结合到外壳主体352的顶部上，并密封外壳350的内部。
外壳350位于容器200的内侧，并与电解液接触。因此，外壳350由对电解液具有抵抗力的树脂制成，所述树脂从聚丙烯(PP)、聚酰亚胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)和尼龙66中选择。外壳优选由较佳的耐化学腐蚀性能的PPS树脂或尼龙66树脂制成。
图5a和5b展示了本发明的另一个实施例。
参照图5a和5b，构成热断路器330a的外壳350a包括外壳主体352a和盖子358。不再重复说明与上述实施例中的部件相同的部件，下面说明不同点。
外壳主体352a具有第一通孔356a，该通孔形成在对应于端子引线346所处部分的位置处。用粘合剂将端子引线346粘合到第一通孔356a的顶部上，从而密封第一通孔356a。端子引线346通过通孔356a暴露在外壳主体352a的底部，具体地说是容器200的内部。
因此，端子引线346可快速传递容器200内的温度变化。因此，与端子引线346接触的双金属件340可以快速检测到容器200内的温度变化。
图6展示了本发明的另一个实施例。
参照图6，构成热断路器330b的外壳350b包括外壳主体352b和盖子358。不再重复说明与上述实施例中的部件相同的部件，下面说明不同点。
外壳主体352b具有第二通孔356b，该通孔形成在对应于双金属件340所处底部的位置处。用粘合剂将双金属件340粘合到第二通孔356b的顶部上并密封。这样，双金属件340就通过第二通孔356b暴露在外壳主体352b的底部，具体地说是容器200的内部，并且可以快速检测到容器200内的温度变化。
根据本发明的一个可替换实施例，外壳主体352的底部上可以同时形成第一和第二通孔356a和356b。
图7展示了本发明的另一个实施例。
参照图7，热断路器330c可以具有位于端子引线346和双金属件340之间的弹性体348。更具体地说，弹性体348位于与双金属件340接触的端子引线346的一端的一部分上。这保证了双金属件340和端子引线346之间的电连接。弹性体348可以由板簧或螺旋弹簧构成。弹性体348也可以形成在双金属件340上。
图8展示了本发明的另一个实施例。
参照图8，热断路器330d有另外的位于双金属件340下面的薄传导板360。传导板360由电阻小的金属制成，例如铜、镍、铝和银。双金属件340的上半部分由膨胀系数较小的金属340b构成，通常由导电率低的镍铁合金制成。双金属件340的下半部分由膨胀系数较大的金属340a构成，通常由电导率相对较低的铜锌合金、镍锰铁合金、镍铬铁合金或镍锰铜合金制成。因此，位于双金属件340下面且导电率较佳的传导板360使得因双金属件340的电阻而造成的电流损失最小。换句话说，传导板360以最小的电阻在接头引线342和端子引线346之间导电。
图9展示了本发明的另一个实施例。
参照图9，热断路器330e具有另外的位于双金属件340下面的PTC陶瓷热敏电阻370。PTC陶瓷热敏电阻370优选由包含有钛酸钡基材料的陶瓷器件制成。随着温度变化，PTC陶瓷热敏电阻370的电阻增加，并且产生电阻热。如果容器内的温度变化消失，那么双金属件340就会回到初始位置，并与端子引线346接触。接下来，电流就会再次流过二次电池。然而，当二次电池还未正常时，需要一些时间才能使容器内的温度达到双金属件340起作用的点。在此期间，电流可以流过二次电池。这会影响电极组件和二次电池的保护电路，并缩短使用寿命。随着PTC陶瓷热敏电阻370根据温度变化而产生电阻热，双金属件340的温度会迅速上升，因此双金属件340可以快速起作用。这样，就会使电流流过二次电池的时间最短，避免对电极组件和对二次电池保护电路的任何破坏，并防止二次电池使用寿命的缩短。PTC陶瓷热敏电阻370可以位于双金属件340或端子引线346的顶部。
下面说明根据本发明的二次电池的操作。
当根据本发明的二次电池在充电或放电过程中因异常而过充电或过放电时，电池内的温度会上升。如果电池内的温度达到那种情况下的预定值，位于第一电极接头217和电极端子320之间的二次保护装置，即热断路器330的双金属件340会变形并与端子引线346脱离接触。然后切断第一电极接头217和电极端子320之间的电流。这就排除了二次电池的过充电或过放电状态，并可防止因异常引起的电池内的压力过度升高而导致的电池爆炸。这样，就避免了因二次电池故障而引起的任何危险，并确保了二次电池的安全。
如上所述，根据本发明的二次电池具有安装在容器内部充当二次保护装置的热断路器，它可以对电池内的温度变化更灵敏。当电池内的温度因电池过充电或过放电而达到预定值时，双金属件会脱离接触，并且电池内的电流会被快速切断。这就避免了二次电池的过充电/过放电或者爆炸。
由于双金属件位于盖板下表面上形成的保护装置槽内，因此可以使因双金属件引起的盖板组件的高度增加最小。这使容器的内部空间减小得最少，同时获得大的容量。
当二次电池的故障排除，并且容器内的温度下降时，双金属件就会回到初始位置。这样，二次电池就可以重新使用。
尽管处于解释目的说明了本发明的优选实施例，但本领域熟练技术人员应该理解，只要不背离所附的权利要求书公开的本发明的范围和思想，就可以对本发明作出各种改进、添加或替换。

Claims (16)

1.一种二次电池，包括：
具有第一和第二电极接头的电极组件；
容纳该电极组件的容器；
具有电极端子和盖板的盖组件，其中该盖板的下表面上有保护装置槽，并且该盖板用于密封该容器的顶部开口；
安置在该保护装置槽内、并且被连接在该第一电极接头和该电极端子之间的热断路器。
2.如权利要求1所述的二次电池，其中该热断路器包括：
一端连接到第一电极接头上的双金属件；
一端连接到电极端子上且另一端与该双金属件接触的端子引线；和
具有封闭空间的外壳，该双金属件和该端子引线分别从该外壳的两个侧面插入到该封闭空间内。
3.如权利要求2所述的二次电池，其中该双金属件由膨胀系数较大的金属和膨胀系数较小的另一金属垂直叠层而成，该膨胀系数较大的金属由从铜锌合金、镍和锰或铁的合金、镍铬铁合金和镍锰铜合金中选择任意一种制成，该另一金属由镍铁合金制成。
4.如权利要求3所述的二次电池，其中该双金属件的厚度为0.1～1.0mm。
5.如权利要求2或4所述的二次电池，其中该热断路器具有位于双金属件和端子引线之间的弹性体。
6.如权利要求5所述的二次电池，其中该弹性体是板簧或螺旋弹簧。
7.如权利要求2所述的二次电池，其中该外壳包括顶部开口的盒形外壳主体和用于密封外壳主体顶部的盖子，其中外壳主体的两个侧面的底部上分别形成有双金属件孔和端子引线孔，以使该双金属件和端子引线穿过它们而固定。
8.如权利要求7所述的二次电池，其中该外壳主体具有第一通孔，该通孔形成在端子引线所处位置的下面，并且端子引线暴露在该外壳主体的底部，同时密封该第一通孔。
9.如权利要求7所述的二次电池，其中该外壳主体具有第二通孔，该通孔形成在双金属件所处位置的下面，并且双金属件暴露在外壳主体的底部，同时密封该第二通孔。
10.如权利要求7所述的二次电池，其中该外壳主体具有形成在端子引线所处位置下面的第一通孔和形成在双金属件所处位置下面的第二通孔，该端子引线暴露在外壳主体的底部，同时密封该第一通孔；该双金属件暴露在外壳主体的底部，同时密封该第二通孔。
11.如权利要求7所述的二次电池，其中该外壳由从聚丙烯PP、聚酰亚胺PI、聚苯硫醚PPS和尼龙66中选择的任意一种制成。
12.如权利要求2所述的二次电池，其中该热断路器具有位于双金属件下面的传导板。
13.如权利要求12所述的二次电池，其中该传导板由从铜、镍、铝和银中选择的任意一种制成。
14.如权利要求2所述的二次电池，其中该热断路器具有位于双金属件下面或顶部上的薄板型陶瓷PTC热敏电阻。
15.如权利要求14所述的二次电池，其中该陶瓷PTC热敏电阻由钛酸钡基氧化物制成。
16.如权利要求1所述的二次电池，其中该第一和第二电极接头分别被配置作为负极接头和正极接头，并且该电极端子被配置为负极端子。
CNB200510073379XA 2004-05-31 2005-05-31 二次电池 Active CN100375318C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20040039164 2004-05-31
KR1020040039164A KR100591432B1 (ko) 2004-05-31 2004-05-31 이차전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1705145A true CN1705145A (zh) 2005-12-07
CN100375318C CN100375318C (zh) 2008-03-12

Family

ID=35425700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB200510073379XA Active CN100375318C (zh) 2004-05-31 2005-05-31 二次电池

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7462416B2 (zh)
JP (1) JP4527601B2 (zh)
KR (1) KR100591432B1 (zh)
CN (1) CN100375318C (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101436683B (zh) * 2007-11-15 2011-05-25 三星Sdi株式会社 二次电池
CN102097611A (zh) * 2009-12-15 2011-06-15 三星Sdi株式会社 二次电池
CN103426681A (zh) * 2013-08-30 2013-12-04 蒋闯 可控可锁定保护开关、开关控制系统及锂电池
CN112753086A (zh) * 2018-10-25 2021-05-04 柏恩氏株式会社 二次电池电路及其制造方法

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4667652B2 (ja) * 2001-06-12 2011-04-13 ローム株式会社 電池パック、およびその製造方法
KR100786941B1 (ko) * 2005-05-10 2007-12-17 주식회사 엘지화학 이차전지 보호회로 및 이를 구비한 이차전지
JP2007012803A (ja) * 2005-06-29 2007-01-18 Sanyo Electric Co Ltd 電気化学素子
US7763375B2 (en) * 2006-05-24 2010-07-27 Eveready Battery Company, Inc. Current interrupt device for batteries
KR100824849B1 (ko) * 2006-12-28 2008-04-23 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지 및 그 제조방법
US20080254343A1 (en) * 2007-04-16 2008-10-16 Eveready Battery Company, Inc. Electrochemical cell with thermal current interrupting switch
KR100934259B1 (ko) * 2007-11-01 2009-12-28 삼성에스디아이 주식회사 캡 조립체 및 이를 구비하는 이차 전지
KR100954587B1 (ko) * 2007-11-08 2010-04-26 삼성에스디아이 주식회사 캡 조립체 및 이를 구비하는 이차 전지
WO2009120294A1 (en) * 2008-03-24 2009-10-01 Lightening Energy A modular battery, an interconnector for such batteries and methods related to modular batteries
JP5509592B2 (ja) * 2008-12-26 2014-06-04 日産自動車株式会社 双極型二次電池
US8173294B2 (en) 2009-04-28 2012-05-08 Lightening Energy High voltage modular battery with electrically-insulated cell module and interconnector peripheries
KR101094039B1 (ko) * 2009-10-01 2011-12-19 삼성에스디아이 주식회사 전류차단소자 및 이를 구비한 이차 전지
KR101137363B1 (ko) 2009-11-16 2012-04-23 에스비리모티브 주식회사 이차전지
KR101084900B1 (ko) * 2009-11-23 2011-11-17 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 그에 사용되는 회로기판 어셈블리
US9065092B2 (en) * 2009-11-30 2015-06-23 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
US8343642B2 (en) 2009-12-31 2013-01-01 Lightening Energy High voltage modular battery with compression bladder
US8822064B2 (en) * 2009-12-31 2014-09-02 Lightening Energy Modular battery with polymeric compression sealing
US20110177383A1 (en) * 2010-01-19 2011-07-21 Lightening Energy Battery cell module for modular battery with interleaving separator
US20110200867A1 (en) * 2010-02-16 2011-08-18 Lightening Energy Modular battery with battery cell having bimetallic end plates
JP6026276B2 (ja) * 2010-07-02 2016-11-16 Ｌｉｔｔｅｌｆｕｓｅジャパン合同会社 Ｐｔｃデバイスおよびそれを有する２次電池
CA2805307C (en) 2010-07-22 2019-02-05 Bathium Canada Inc. Current collecting terminal for electrochemical cells
ES2532968T3 (es) * 2010-09-01 2015-04-06 Fdk Corporation Pila
US9293756B2 (en) * 2010-09-17 2016-03-22 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery
KR20130039178A (ko) * 2011-10-11 2013-04-19 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP5938249B2 (ja) * 2012-03-27 2016-06-22 本田技研工業株式会社 電動式鞍乗り型車両のバッテリユニット
US20170278600A1 (en) * 2013-03-28 2017-09-28 Littelfuse Japan G.K. Ptc device and secondary battery having same
TWI504043B (zh) * 2013-07-22 2015-10-11 Simplo Technology Co Ltd 電池模組的封裝結構
KR20150026010A (ko) 2013-08-30 2015-03-11 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
US10396339B1 (en) 2015-04-07 2019-08-27 Apple Inc. Bi-metal battery tab
KR101912004B1 (ko) * 2015-04-30 2018-10-25 주식회사 엘지화학 바이메탈 탭을 이용하여 안전성을 개선시킨 리튬 이차전지
US10431853B2 (en) 2017-05-02 2019-10-01 Apple Inc. Rechargeable battery features and components
CN207818642U (zh) 2017-12-22 2018-09-04 比亚迪股份有限公司 电池盖板组件、单体电池、电池模组、动力电池及电动汽车
CN110071254B (zh) * 2018-01-23 2022-09-09 东莞新能德科技有限公司 一种电池及其制备方法
CN109786880B (zh) * 2019-01-23 2023-11-10 成都市银隆新能源产业技术研究有限公司 一种测试电池内部温度的方法
CN112968256A (zh) * 2021-02-03 2021-06-15 东莞新能安科技有限公司 电化学装置和电子装置
CN113893411B (zh) * 2021-12-10 2022-10-21 杭州未名信科科技有限公司 多级电渗微泵

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW421413U (en) * 1994-07-18 2001-02-01 Murata Manufacturing Co Electronic apparatus and surface mounting devices therefor
JP3677295B2 (ja) * 1995-08-07 2005-07-27 タイコ エレクトロニクス レイケム株式会社 Ｐｔｃ素子およびそれを用いた電池組立体
JPH09106804A (ja) 1995-10-09 1997-04-22 Wako Denshi Kk 電池の安全装置
CN1277741A (zh) * 1998-01-31 2000-12-20 摩托罗拉公司 用于基于锂的可再充电蓄电池的过充电保护装置和方法
DE20005816U1 (de) * 2000-03-29 2000-07-13 Varta Geraetebatterie Gmbh Elektrischer Akkumulator mit elektronischer Sicherheitsschutzschaltung
US6633222B2 (en) * 2000-08-08 2003-10-14 Furukawa Precision Engineering Co., Ltd. Battery breaker
JP2003077456A (ja) * 2001-09-03 2003-03-14 Gs-Melcotec Co Ltd 保護素子及び電池
JP4056239B2 (ja) * 2001-09-28 2008-03-05 三洋電機株式会社 過電流又は加熱制限素子及びこの素子を用いた電池
JP2003282046A (ja) * 2002-03-27 2003-10-03 Sanyo Gs Soft Energy Co Ltd 電 池
KR100567956B1 (ko) * 2003-03-24 2006-04-05 산요덴키가부시키가이샤 팩 전지 및 팩 전지의 이상 검출 방법

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101436683B (zh) * 2007-11-15 2011-05-25 三星Sdi株式会社 二次电池
CN102097611A (zh) * 2009-12-15 2011-06-15 三星Sdi株式会社 二次电池
CN102097611B (zh) * 2009-12-15 2014-08-20 三星Sdi株式会社 二次电池
US8999559B2 (en) 2009-12-15 2015-04-07 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
CN103426681A (zh) * 2013-08-30 2013-12-04 蒋闯 可控可锁定保护开关、开关控制系统及锂电池
CN103426681B (zh) * 2013-08-30 2016-06-22 蒋闯 可控可锁定保护开关、开关控制系统及锂电池
CN112753086A (zh) * 2018-10-25 2021-05-04 柏恩氏株式会社 二次电池电路及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN100375318C (zh) 2008-03-12
JP2005347254A (ja) 2005-12-15
KR20050113983A (ko) 2005-12-05
US20050266302A1 (en) 2005-12-01
KR100591432B1 (ko) 2006-06-22
JP4527601B2 (ja) 2010-08-18
US7462416B2 (en) 2008-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1705145A (zh) 二次电池
CN100483830C (zh) 可再充电电池
JP4785759B2 (ja) 二次電池
US8632900B2 (en) Secondary battery
JP5275298B2 (ja) 二次電池
KR101075362B1 (ko) 보호회로 조립체 및 전지 조립체
US8268463B2 (en) Secondary battery and method of fabricating the same
CN1512609A (zh) 锂蓄电池
JP2007035638A (ja) 二次電池
CN1855581A (zh) 可充电锂电池
KR102072762B1 (ko) 캔형 이차전지 및 그를 포함하는 이차전지 모듈
US8399125B2 (en) Cap assembly and secondary battery using the same
KR101078788B1 (ko) 전지
CN104170117A (zh) 具有新颖结构的二次电池组
CN100583533C (zh) 二次电池
KR102393032B1 (ko) 과충전을 방지하기 위한 원통형 이차전지
KR102308017B1 (ko) 열전도성 수지로 채워진 중공을 가지는 이차전지
CN109659483B (zh) 二次电池顶盖组件及二次电池
US20150221928A1 (en) Alkaline storage battery
KR100928122B1 (ko) 이차전지
EP3783730A1 (en) Secondary battery
KR102565019B1 (ko) 가스 발생 물질을 포함하는 접착부가 구비된 원통형 이차전지
KR100601528B1 (ko) 이차 전지
KR100659877B1 (ko) 이차 전지 및 이의 제조방법
KR101094056B1 (ko) 리튬 이차전지

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant