本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)提供了一種電池單體，在該電池單體中，包括正電極、負(fù)電極和介于正電極和負(fù)電極之間的分隔膜的電極組件被安裝在電池單體外殼的接納部中；正端子和負(fù)端子從電極組件的外部周向表面的至少一個(gè)表面突出；并且絕緣材料被添加到電極組件和電池單體外殼之間。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種具有用于防止短路的裝置的電池單體。
技術(shù)介紹
隨著由于化石燃料的消耗導(dǎo)致能源價(jià)格升高和對(duì)于環(huán)境污染的關(guān)心加重，對(duì)于環(huán)境友好的可替代能源的需求在將來(lái)必定會(huì)扮演越來(lái)越重要的角色。因此，對(duì)于用于產(chǎn)生各種電力諸如核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能和潮汐能的技術(shù)的研究正在進(jìn)行中，并且用于更加有效率地使用所產(chǎn)生的能量的電力存儲(chǔ)設(shè)備也正在吸引很多的關(guān)注。特別地，隨著移動(dòng)裝置技術(shù)繼續(xù)發(fā)展并且對(duì)于移動(dòng)裝置的需求繼續(xù)增加，對(duì)于作為能源的電池的需求正在快速地增加。相應(yīng)地，對(duì)于能夠滿足各種需要的電池的大量研究已經(jīng)得到實(shí)施。在電池的形狀方面，對(duì)于薄得足以應(yīng)用于諸如蜂窩式電話的產(chǎn)品的棱柱形二次電池或者袋形二次電池的需求是非常高的。另一方面，在用于電池的材料方面，對(duì)于呈現(xiàn)高的能量密度、放電電壓和輸出穩(wěn)定性的鋰二次電池諸如鋰離子電池和鋰離子聚合物電池的需求也是非常高的。另外，可以基于每一個(gè)二次電池的電池外殼的形狀而將二次電池分類(lèi)成圓柱形電池、棱柱形電池和袋形電池，其中圓柱形電池被構(gòu)造成具有電極組件被安裝在圓柱形金屬容器中的結(jié)構(gòu)，棱柱形電池被構(gòu)造成具有電極組件被安裝在棱柱形金屬容器中的結(jié)構(gòu)，并且袋形電池被構(gòu)造成具有電極組件被安裝在由層壓鋁片制成的袋形外殼中的結(jié)構(gòu)。特別地，近年來(lái)，因?yàn)榈偷闹圃斐杀尽⑤p的重量、易于修改其形狀等，所以已經(jīng)對(duì)于袋形電池產(chǎn)生了大量的興趣，袋形電池構(gòu)造成具有這樣的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中這種堆疊或者堆疊/折疊型電極組件被安裝在由層壓鋁片制成的袋形電池外殼中。另外，這種袋形電池的使用已經(jīng)逐漸地增加。此外，可以基于電極組件的結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)二次電池進(jìn)行分類(lèi)，電極組件具有其中正電極和負(fù)電極在分隔物介于正電極和負(fù)電極之間的狀態(tài)下被堆疊的結(jié)構(gòu)。例如，電極組件可以構(gòu)造成具有其中長(zhǎng)片型正電極和長(zhǎng)片型負(fù)電極在分隔物布置在正電極和負(fù)電極之間的狀態(tài)下被卷繞的果凍卷(卷繞)型結(jié)構(gòu)，或者其中每一個(gè)具有預(yù)定尺寸的多個(gè)正電極和負(fù)電極在分隔物被分別布置在正電極和負(fù)電極之間的狀態(tài)下被順序地堆疊的堆疊型結(jié)構(gòu)。近年來(lái)，為了解決由果凍卷型電極組件和堆疊型電極組件引起的問(wèn)題，已經(jīng)研制了一種堆疊/折疊型電極組件，堆疊/折疊型電極組件是果凍卷型電極組件和堆疊型電極組件的組合，具有提高的結(jié)構(gòu)，其中預(yù)定數(shù)目的正電極和負(fù)電極在分隔物被分別布置在正電極和負(fù)電極之間的狀態(tài)下被順序地堆疊以構(gòu)成雙單體或者全單體，在此之后，多個(gè)雙單體或者全單體在置于分隔膜上的同時(shí)被順序地折疊。關(guān)于二次電池的主要研究項(xiàng)目之一在于提高二次電池的安全性。例如，二次電池可以由二次電池中的高的溫度或壓力或二次電池的變形而導(dǎo)致爆炸，二次電池中的高的溫度或壓力可以由二次電池的異常狀態(tài)諸如二次電池的內(nèi)部短路、利用高于允許電流或者電壓的電流或者電壓對(duì)二次電池過(guò)度充電、二次電池暴露于高溫造成，二次電池的變形由二次電池跌落或者施加到二次電池的外部沖擊引起。具體地，如果電池單體受到從電池單體外側(cè)穿入電池單體中的金屬部件損壞，則金屬部件直接地接觸電極組件的電極，結(jié)果內(nèi)部短路可能在電池單體中發(fā)生或者電池單體可能著火，由此極大地降低電池單體的安全性。圖1是示意性地示出其中傳統(tǒng)電池單體局部受到金屬部件損壞的實(shí)例的典型視圖。參考圖1，電池單體100構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，電極組件150被安裝在電池外殼141和142中，電極組件150包括正電極111和112與負(fù)電極121和122，其中分隔物131、132和133分別介于正電極111和112與負(fù)電極121和122之間。電池單體100的一個(gè)部分受到已經(jīng)從電池單體100外側(cè)穿入電池單體100中的金屬部件160損壞。金屬部件160已經(jīng)破壞穿過(guò)電池外殼141并且然后穿入電池單體100中，導(dǎo)致電極組件150已經(jīng)局部受到損壞。在此情形中，構(gòu)成電極組件150的正電極111和112與負(fù)電極121和122直接地接觸金屬部件160。結(jié)果，在電池單體100中發(fā)生內(nèi)部短路，導(dǎo)致電池單體可能著火或者爆炸。因此，能夠根本上解決以上問(wèn)題的技術(shù)是高度必要的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
技術(shù)問(wèn)題已經(jīng)做出本專(zhuān)利技術(shù)以解決尚待解決的以上問(wèn)題和其它技術(shù)問(wèn)題。本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)目的在于提供一種電池單體，該電池單體在電極組件和電池外殼之間設(shè)有絕緣材料以當(dāng)電池單體受到金屬部件損壞時(shí)防止由于在電極組件的電極和穿入電池單體中的金屬部件之間的直接接觸而在電池單體中發(fā)生短路或者電池單體燃燒，由此提高電池單體的安全性。另外，本專(zhuān)利技術(shù)的另一個(gè)目的在于提供一種電池單體，能夠與電極組件的形狀無(wú)關(guān)地將絕緣材料應(yīng)用于該電池單體，并且該電池單體使用一種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了安全性的提高。技術(shù)方案根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)方面，能夠通過(guò)提供這樣的電池單體來(lái)實(shí)現(xiàn)以上和其它目的，所述電池單體被構(gòu)造使得包括正電極、負(fù)電極和介于正電極和負(fù)電極之間的分隔物的電極組件被安裝在電池外殼中形成的接納部中，正電極端子和負(fù)電極端子從電極組件的至少一側(cè)突出，并且絕緣材料設(shè)置在電極組件和電池外殼之間。在根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的電池單體中，如上所述，絕緣材料設(shè)置在電極組件和電池外殼之間。因此，當(dāng)電池單體受到金屬部件損壞時(shí)能夠防止由于在電極組件的電極和穿入電池單體中的金屬部件之間的直接接觸而在電池單體中發(fā)生短路或者電池單體燃燒，由此提高電池單體的安全性。另外，與電極組件的形狀無(wú)關(guān)地，僅絕緣材料設(shè)置在傳統(tǒng)電極組件的外表面或者傳統(tǒng)電池外殼的內(nèi)表面處。因此，能夠使用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)提高電池單體的安全性。在具體實(shí)例中，絕緣材料可以在絕緣材料與電極組件的外表面或者電池外殼的內(nèi)表面緊密接觸的狀態(tài)下設(shè)置在電極組件和電池外殼之間。如果絕緣材料設(shè)置在電極組件中，例如在正電極和負(fù)電極之間，則離子在電極之間的流動(dòng)可能受到絕緣材料干擾。在另一方面，如果絕緣材料設(shè)置在電池外殼的外表面處，則絕緣材料向外暴露。在此情形中，絕緣材料可能被污染物減弱、可能劣化或者可能被磨損。結(jié)果，電池外殼可能部分地或者全部地向外暴露，并且因此絕緣材料可能不呈現(xiàn)期望的效果。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)，在絕緣材料與電極組件的面對(duì)電池外殼的內(nèi)表面的外表面或者電池外殼的面對(duì)電極組件的外表面的內(nèi)表面緊密接觸的狀態(tài)下，絕緣材料設(shè)置在電極組件和電池外殼之間。結(jié)果，當(dāng)電池單體受到金屬部件損壞時(shí)，絕緣材料位于金屬部件和電極組件的電極之間。因此，能夠防止在金屬部件和電極組件的電極之間的直接接觸，本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電池單體，所述電池單體被構(gòu)造成使得電極組件被安裝在形成于電池外殼中的接納部中，所述電極組件包括正電極、負(fù)電極和介于所述正電極和所述負(fù)電極之間的分隔物，正電極端子和負(fù)電極端子從所述電極組件的至少一側(cè)突出，并且絕緣材料被設(shè)置在所述電極組件和所述電池外殼之間。
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】2013.11.26 KR 10-2013-01443531.一種電池單體，所述電池單體被構(gòu)造成使得電極組件被安裝在
形成于電池外殼中的接納部中，所述電極組件包括正電極、負(fù)電極和
介于所述正電極和所述負(fù)電極之間的分隔物，正電極端子和負(fù)電極端
子從所述電極組件的至少一側(cè)突出，并且絕緣材料被設(shè)置在所述電極
組件和所述電池外殼之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體，其中，在所述絕緣材料與所
述電極組件的外表面或所述電池外殼的內(nèi)表面緊密接觸的狀態(tài)下，所
述絕緣材料被設(shè)置在所述電極組件和所述電池外殼之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體，其中，在所述電極組件和所
述電池外殼之間，所述絕緣材料全部地或部分地設(shè)置在所述電極組件
的除了所述電極組件的所述正電極端子和所述負(fù)電極端子之外的其余
區(qū)域上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池單體，其中，所述絕緣材料被設(shè)置
在所述電極組件的外表面或所述電池外殼的內(nèi)表面的整個(gè)面積的30％
到90％上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池單體，其中，所述絕緣材料的厚度
等于所述電極組件的厚度的0.1％到20％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體，其中，所述絕緣材料是絕緣
涂料、Parafilm膜、泡沫橡膠或它們的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池單體，其中，所述絕緣涂料是從由
丁腈橡膠(NBR)、丁苯橡膠(SBR)、丁基橡膠(IRR)、氯丁二烯
橡膠(CR)和三元乙丙橡膠(EPDM)組成的組中選擇的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池單體，其中，所述泡沫橡膠是天然
橡膠或合成橡膠。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：樸燦基，金東明，柳相百，吳正植，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：株式會(huì)社LG化學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：韓國(guó);KR
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