[发明专利]具有改进稳定性的二次电池袋、使用这种二次电池袋的袋型二次电池以及中大型电池组

说明书

技术领域

本申请要求2010年8月5日提交的韩国专利申请No.10-2010-0075468以及2011年5月27日提交的韩国专利申请No.10-2011-0050759的优先权，其全部内容通过引用并入本申请。

这里公开的本发明涉及具有改进安全性的袋、包括该袋的二次电池以及电池组。

背景技术

随着移动设备的需求和技术的增长，作为移动设备能量源的二次电池的需求和技术也在增长。在这种二次电池中，具有高能量密度和高放电电压的锂二次电池取得了显著进步和商业化。

根据包括正电极、隔膜和负电极的电极组件的结构，二次电池可被分类成：卷裹式（卷绕式）电极组件，其中，长带状的正和负电极在其间具有隔膜的情况下被卷绕；堆叠式电极组件，其中，切割成某个尺寸的正和负电极在其间具有隔膜的情况下被顺序堆叠；堆叠/叠合式电极组件，其中，通过堆叠其间具有隔膜的某尺寸的正和负电极而形成的双电池或燃料电池被卷绕。

图1是示出现有技术中的典型的袋式二次电池的分解透视图。

参考图1，袋式二次电池200包括电极组件40和袋式电池壳。

电极组件40可以被连接至从电极组件40延伸的电极接头片50和60以及被焊接在电极接头片50和60上的电极引线70和80。电极接头片50和60或者电极引线70和80可以朝相同或不同方向伸出。在图2中，电极接头片和电极引线可以朝不同方向伸出。

袋式电池壳包括下电池壳20和上电池壳30。如图2中所示，下电池壳20可以与上电池壳30分离开。虽未示出，作为替换，四个面之一可连接至上电池壳。如图2中所示的下电池和上电池壳二者或者之一可以形成有容纳电极组件的空腔部分以及用于密封下电池壳和上电池壳的密封部件。

在将电极组件40容纳在空腔部分中之后，通过热焊接，将上电池壳30和下电池壳20的密封部件密封，从而完成袋式二次电池。

电极组件40是电生成装置，其中，正电极和负电极在其间具有隔膜的情况下被顺序堆叠，并且可以具有卷裹式、堆叠式或堆叠/叠合式结构。电极接头片50和60从电极组件40的电极板伸出。电极引线70和80例如通过焊接被电连接至从电极板伸出的电极接头片50和60，并且部分暴露于下电池壳20和上电池壳30之外。绝缘膜90被附着在电极引线70和80的顶和底表面的一部分，以改善该部分与下电池壳20和上电池壳30之间的密封性和电绝缘。

下电池壳20和上电池壳30包括铝层压片，并且整体具有袋形状，从而组成袋式二次电池。

在图1中的为堆叠式的电极组件40的正电极接头片50和负电极接头片60例如通过焊接而以焊接部分形成整体耦合，并且因此该焊接部分被连接至电极引线70或80。

因此，具有与被暴露的焊接部分相对的端部的电极引线70和80被下和上电池壳20和30密封。

对于这种二次电池的主要研究工作之一是改进安全性。对于二次电池的主要研究领域是改进安全性。当二次电池在诸如内部短路的异常条件下操作时，在电流和电压超过可允许阈值的充电状态下，当被暴露于高温，或者受到外部冲击或由于坠落的冲击时，电池的内部温度和压力可能上升，导致电池爆炸。这种爆炸可能是锂二次电池的主要缺陷，并且因此，对于锂二次电池的主要研究工作之一是改进安全性。

尤其是，在作为电动车辆和混动动力车辆的电源的中大型电池组的二次电池中使用的二次电池需要具有长的使用寿命，并且被集中于电池组中，安全性是关键问题。

因此，需要用于防止由于在电池胞中的产生的高压气体或在非预期条件下产生的高压气体所导致的电池胞燃烧或爆炸的技术，从而确保使用寿命和安全性。

发明内容

技术问题

在现有技术中，袋式二次电池周期性释放高压气体，或者包括用于释放这种气体的排气通道，从而防止由于二次电池中的高温和压力所导致的二次电池膨胀，以及由于膨胀所导致的二次电池爆炸。

因此，本发明提供了袋式电池壳，其利用在二次电池中产生的气体的压力或力，使袋式二次电池以预定形状变形，并且使二次电池膨胀或者使密封部分爆裂以排出气体，从而从根本上切断电流。即，根据本发明的袋式电池壳被设计成当在包括袋式电池壳的二次电池中产生的气体或高温和压力损坏电池时，电极组件的电极接头片与电极引线分离，从而从根本上切断电流。

本发明也提供了包括袋式电池壳的二次电池以及包括具有该袋式电池壳的二次电池的中大型电池模块。

本发明也提供包括具有二次电池的中大型电池模块的中大型电池组。