[发明专利]具有改善的安全性的新型结构电气装置

说明书

技术领域

本申请公开的本发明涉及具有改善的安全性的新型结构电气装置，且更特别地，涉及为了解决可能由刺入电气装置的尖锐针状物体引起的关于发热、着火和爆炸的几个问题而设计的新型结构电气装置。

背景技术

二次电池根据包装类型和制造方法分为圆柱型、多边型和袋型且至今已经被开发并制造。

用于处理刺入到二次电池中的尖锐针状物体的问题或在二次电池中的针状刺入试验期间发生的问题的措施可以根据包装类型和制造方法而改变。然而，大部分措施不能提供可靠的解决方案。这是因为没有基本上解决构成电池的电极之间短路现象的确定的解决方案。

作为用于解决上述短路现象的代表性方法，引入了通过用陶瓷材料涂布绝缘层而改善对于二次电池中的针状刺入的稳定性的方法。然而，随着二次电池的尺寸增加且其能量密度变高，需要新的方法。然而，利用涂布的绝缘层的上述方法不能容易地获得基本的稳定性。

此外，常见的情形是在金属在异常条件下刺入二次电池或进行二次电池的安全性试验如刺入试验时发生爆炸。基于该情形，推断爆炸原因可能如下。

如果刺入材料具有高导电性，则其引起二次电池中的正极与负极之间的短路。另外，由于此原因，电流在内部流动。结果，易于发生二次电池的劣化现象且另外还发生着火或爆炸现象。

因此，为了防止在针状物体刺入二次电池时发生诸如二次电池的异常爆炸的危险情形，需要关于基本上防止上述危险情形且改善二次电池的稳定性的研究。

发明内容

技术问题

本发明提供电气装置，所述电气装置在存在由尖锐针状物体引起的电气装置的刺入问题时基本上进一步改善了其稳定性。

本发明还提供用于诱发电气装置的外部短路的外部短路诱发工具包(kit)。因此，当尖锐的针状物体刺入电气装置时，所述外部短路诱发工具包首先接收来自所述尖锐的针状物体的攻击以保护所述电气装置。

此外，因为所述外部短路工具包诱发强制性外部短路以降低电气装置的电压和能量，所以即使当针状物体进入到所述电气装置中时，内部流动的电流的量也受到限制。由此，可以基本上解决关于由电气装置中的针状刺入而引起的电气装置爆炸的问题。

技术解决方案

本发明的实施方式提供电气装置的外部短路诱发工具包，其包含：至少两个导电构件；一侧连接至所述导电构件且另一侧连接至所述电气装置的电极或连接部的至少两个连接器，所述连接部为所述电气装置的电极之间的电通路；和设置在所述至少两个导电构件之间的绝缘层。

在一些实施方式中，所述电气装置可以是如下的一种：二次电池，包含多个单元电池的电池模块，和包含多个电池模块的电池组，但不限于此。

在本发明的其他实施方式中，提供二次电池，其中包含正极、负极和隔离层的单元电池连接至至少一个外部短路诱发工具包。

所述外部短路诱发工具包可以包含：第一导电构件；连接所述第一导电构件和所述单元电池的正极的第一连接器；第二导电构件；连接所述第二导电构件和所述单元电池的负极的第二连接器；以及设置在所述第一导电构件与所述第二导电构件之间的绝缘层。

在一些实施方式中，所述外部短路诱发工具包可以进一步包含外部装饰材料。

在其他实施方式中，所述第一导电构件和所述第二导电构件各自可以由选自Cu、Al、Pt、Au、Pd、Ir、Ag、Ru、Ni、STS、Mo、V、Zn、Co、Ca、Li、Sn、Cd、Os、Rh、Cr、Ti、W、Fe及其合金中的至少一种形成，但不限于此。

在另外的其他实施方式中，所述第一连接器和所述第二连接器各自可以由选自Cu、Al、Pt、Au、Pd、Ir、Ag、Ru、Ni、STS、Mo、V、Zn、Co、Ca、Li、Sn、Cd、Os、Rh、Cr、Ti、W、Fe及其合金中的至少一种形成，但不限于此。

在另外的其他实施方式中，所述绝缘层可以包含如下的一种：空气层，具有绝缘性质的材料层，以及包含具有绝缘性质的材料层和空气层的多层，但不限于此。

在另外的其他实施方式中，所述空气层可以为在所述外部短路诱发工具包的外部装饰材料的内侧形成彼此隔开的凹槽且导电构件插入并固定在所述凹槽中时制备的所述导电构件之间的层，但不限于此。

在进一步的实施方式中，用于所述材料层和所述多层的具有绝缘性质的材料可以为选自聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和聚碳酸酯树脂中的至少一种，但不限于此。