本发明专利技术提供了一种帽组件，该帽组件安装在具有阴极∕隔板∕阳极结构的果冻卷式电极组件中的容器的开放上端上，其中，果冻卷状物的电极引线被电连接到具有切口的安全排放孔的下端，在电池的内部产生高压的情况下，该切口破裂以排出高压气体，并且用于在预定的温度下中断电流的安全元件被设置在安全排放孔与电极引线之间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种新型结构的帽组件，并且，尤其涉及一种布置在电池的圆筒形容器的开放的上端处的帽组件，在该电池中，阴极/隔板/阳极结构的电极组件(果冻卷状物)被安装在圆筒形容器中，其中，果冻卷状物的电极引线被电连接到具有切口的安全排放孔的下端，当在电池中产生高压时，该切口破裂以排出高压气体，并且用于在预定的温度下中断电流的安全元件设置在安全排放孔与电极弓I线之间。
技术介绍
随着移动装置已经日益改进并且对该移动装置的需求已经增加，对作为用于移动装置的能源的二次电池的需求也已经大大增加。在该二次电池之中的是具有高能量密度和高放电电压的锂二次电池，在该锂二次电池中已经进行了许多研究并且现在该锂二次电池被商业化且广泛地使用。取决于电池壳体的形状，二次电池可以被划分为具有安装在圆筒形金属容器中的电极组件的圆筒形电池、具有安装在棱柱形金属容器中的电极组件的棱柱形电池或具有安装在由铝层压片形成的袋形壳体中的电级组件的袋形电池。圆筒形电池的优点在于，圆筒形电池具有相对大的容量并且在结构上是稳定的。另外，安装在电池壳体中的电极组件充当具有阴极/隔板/阳极堆结构的功率产生元件，该功率产生元件能够被充电和放电。电极组件可以被划分为:果冻卷式电极组件，该果冻卷式电极组件被构造成具有如下结构，被涂敷活性材料的长片式阴极和长片式阳极被卷绕，而隔板被布置在阴极与阳极之间；或堆叠式电极组件，该堆叠式电极组件被构造成具有如下结构，具有预定尺寸的多个阴极和阳极被依次堆叠，而隔板被分别布置在阴极与阳极之间。果冻卷式电极组件的优点在于，果冻卷式电极组件易于制造并且具有高的能量密度每单位质量。图1是典型地示出一般圆筒形电池的竖直截面透视图。参考图1，通过如下过程制造圆筒形电池100:将果冻卷式(卷绕式)电极组件120插入圆筒形壳体130中，将电解质注入圆筒形壳体130中，并且将具有电极端子(未不出)例如阴极端子的顶帽140联接到圆筒形壳体130的开放的上端。果冻卷式电极组件120被构造成具有如下结构，在该结构中，在隔板123被布置在阴极121与阳极122之间的状态下，阴极121和阳极122被卷绕成圆形。圆筒形中心销150被布置在卷的中央，即，电极组件120的中央。中心销150大体由金属材料制成以呈现预定的强度。中心销150被构造成具有通过卷起金属片形成的中空圆筒形结构。中心销150用于固定并且支撑电极组件120。此外，当对二次电池充电和放电时或当操作二次电池时，中心销150充当通过二次电池的内部反应产生的排出的气体的通道。同时，锂二次电池的缺点在于，锂二次电池具有低安全性。例如，当电池被过度充电至约4.5V或以上时，阴极活性材料被分解，在阳极发生锂金属的树枝状生长，并且电解质被分解。这时，从电池产生热，结果是，上文提及的分解和若干子分解迅速地进行，并且最后，电池可能着火并且爆炸。为了解决上文提及的问题，因此，一般的圆筒形二次电池包括电流中断装置(CID)，该电流中断装置被安装在限定在果冻卷式电极组件与顶帽之间的空间中以当二次电池发生故障时中断电流并且释放内部压力。图2至图4中示出由该CID执行的一系列操作。参考该附图，顶帽10突出以形成阴极端子。顶帽10具有排气口。在顶帽10的下方依次布置正温度系数(PTC)元件20，该正温度系数元件20用于当电池的内部温度升高时通过电池电阻的显著增加来中断电流；安全排放孔30，该安全排放孔30被构造成在正常状态下具有向下凹陷的形状以及用于当电池的内部压力增加时突出并且破裂以用于排出气体；以及电流中断装置50，该电流中断装置50在其上端的一侧处被联接到安全排放孔30并且在其下端的一侧处被连接到电极组件40的阴极。另外，电流中断装置50的外周被电流中断装置垫圈52包围以固定电流中断装置50。因此，在正常操作条件下，电极组件40的阴极经由电极引线42、电流中断装置50、安全排放孔30以及PTC元件20连接到顶帽10以实现电气传导。然而，当由于各种原因诸如过度充电从电极组件40产生气体时，电池的内部压力增加，并且安全排放孔30的形状被反向，如图3中所示。即，安全排放孔30向上突出。这时，安全排放孔30从电流中断装置50分离以中断电流。因此，防止过度充电进一步进行，从而实现安全性。然而，当电池的内部压力继续增加时，安全排放孔30破裂，如图4中所示，结果是，加压气体通过顶帽10的排气口经由破裂的安全排放孔30被排出，从而防止电池爆炸。同时，除上述的过度充电特性之外，圆筒形二次电池必须呈现高温存储特性。高温存储特性需要电池的如下独特特性，在该电池中，当电池被维持在预定的温度下(例如，75°C)持续长时间段时，电池的电压不会下降。具体地，甚至在测试之后高温存储特性需要电池在正常电压和电流下的操作。当电池被充电到比正常电压高的水平时，过度充电特性需要CID用于有效地中断电压和电流的正常运行，从而防止电池在由于电池的内部压力和温度增加使电池爆炸之前爆炸。在8至14kgf/cm2的短路压力范围内调节注入的电解质的量的方法主要被用于满足高温存储特性和过度充电特性。如果将少量电解质注入圆筒形电池容器中，则尽管高温存储特性变得有利，但过度充电特性变得不利。即，如果电解质的量是小的，则电池单元的内部空间增加。因此，如果在电池单元被过度充电的状态下在电池单元中产生气体，则在用于使CID破裂的充足的气体产生之前，电池单元的内部温度增加，结果使电池单元爆炸。另一方面，如果将大量的电解质注入圆筒形电池容器中，则尽管过度充电特性变得有利，但高温存储特性变得不利。即，如果电解质的量是大的，则电池单元的内部空间减小。因此，如果在电池单元在高温下的状态下在电池单元中产生气体，则CID破裂，结果电池单元不能使用。因此，非常需要新型结构的帽组件以及包括诸如帽组件的圆筒形电池，该帽组件能够同时满足高温存储特性和过度充电特性，而无需调节所注入的电解质的量。
技术实现思路
技术问题因此，已经完成本专利技术来解决以上问题以及尚未解决的其它的技术问题。为了解决如上文所述的问题，作为各种广泛和深入研究的结果，本申请的专利技术人已经发现，当用于在预定的温度下中断电流的安全元件被联接在帽组件的安全排放孔与电极引线之间时，能够同时满足高温存储特性和过度充电特性，而无需调节所注入的电解质的量。基于该发现已经完成了本专利技术。技术方案根据本专利技术的一个方面，以上的和其它的目的可以通过提供一种布置在电池的圆筒形容器的开放的上端处的帽组件来实现，在该电池中，阴极/隔板/阳极结构的电极组件(果冻卷状物)被安装在圆筒形容器中，其中，果冻卷状物的电极引线被电连接到具有切口的安全排放孔的下端，当在电池中产生高压时，该切口破裂以排出高压气体，并且用于在预定的温度下中断电流的安全元件设置在安全排放孔与电极引线之间。即，在根据本专利技术的帽组件中，帽组件的安全排放孔和果冻卷状物的电极引线经由用于在预定的温度下中断电流的安全元件被电连接到彼此。因此，能够同时满足高温存储特性和过度充电特性，而无需调节所注入的电解质的量。具体地，在根据本专利技术的帽组件中，安全元件用于在预定的温度下中断电流，并且因此，虽然电池单元的内部压力稍微增加，但是电流不中断，而不像常规帽组件那样，在常规帽组件中，当电解质的量是大的时，电池单本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.15 KR 10-2010-01007371.一种布置在电池的圆筒形容器的开放的上端处的帽组件，在所述电池中，阴极/隔板/阳极结构的电极组件(果冻卷状物)被安装在所述圆筒形容器中，其中 所述果冻卷状物的电极引线被电连接到具有切口的安全排放孔的下端，并且用于在预定的温度下中断电流的安全元件设置在所述安全排放孔与所述电极引线之间，其中，当在所述电池中产生高压时，所述切口破裂以排出高压气体。2.根据权利要求1所述的帽组件，其中，用于防止所述果冻卷状物与所述安全元件之间接触的绝缘板被安装在所述果冻卷状物的顶部。3.根据权利要求1所述的帽组件，其中，所述安全元件包括热熔丝。4.根据权利要求1所述的帽组件，其中，所述预定的温度是80°C至110°C。5.根据权利要求1所述的帽组件，其中，所述预定的温度是90°C至100°C。6.根据权利要求1所述的帽组件，其中，所述电极引线被从所述电极引线的联接有所述安全元件的区域的前端向外弯曲，使得所述电极引线从...
【专利技术属性】
技术研发人员：李东燮，金东明，张在栋，文俊皓，郑湘锡，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：
国别省市：
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