阅读说明：本技术 二次电池和包括该二次电池的电池组 (Secondary battery and battery pack including the same ) 是由 朴旻熙 朴相俊 于 2020-04-08 设计创作，主要内容包括：公开了一种二次电池和包括该二次电池的电池组。根据本发明的一个方面,公开了一种二次电池,包括：防水部,其配置成围绕电极组件的外周的至少一部分,使得壳体内的气体穿过防水部,但是壳体内的液体不穿过防水部；和通气部,其设置在壳体的内表面,从而当壳体的内部压力超过特定值时,提供将壳体内的气体排出到外部的路径。(Disclosed are a secondary battery and a battery pack including the same. According to an aspect of the present invention, there is disclosed a secondary battery including: a waterproof portion configured to surround at least a part of an outer circumference of the electrode assembly such that gas within the case passes through the waterproof portion but liquid within the case does not pass through the waterproof portion; and a vent part provided at an inner surface of the case so as to provide a path for discharging gas inside the case to the outside when an internal pressure of the case exceeds a certain value.)

二次电池和包括该二次电池的电池组

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年6月4日提交的韩国专利申请第10-2019-0066143号的优先权的权益，通过援引将上述专利申请整体结合在此。

技术领域

本发明涉及一种二次电池和包括该二次电池的电池组，更具体地，涉及一种具有其中当二次电池的内部压力增加时，沿期望方向排出二次电池内的气体的结构的二次电池和包括该二次电池的电池组。

背景技术

根据其结构或制造方法，可重复充电和放电的二次电池可分为圆柱型二次电池、棱柱型二次电池和袋型二次电池。其中，袋型二次电池具有电极组件容纳在片状袋壳体中的结构，电极组件具有电极和隔膜交替设置的结构。特别是，袋型二次电池因其相对简单的工序和较低的制造成本而被广泛使用。

由于二次电池的异常操作，二次电池内的压力会增加。特别是，当二次电池内的压力异常增加时，二次电池可能会爆炸。为了防止二次电池爆炸，当二次电池内的压力超过特定值时，必须将二次电池内的气体排出到外部。

然而，由于二次电池内的气体处于高温高压状态，所以如果二次电池内的气体排出到错误的方向，则二次电池周围的结构会被损坏。为了防止这种问题，必须设计二次电池，使得经由特定路径排出二次电池内的气体。

发明内容

技术问题

因此，本发明要实现的目的是，当二次电池内的压力异常增加时，通过经由特定路径排出二次电池内的气体来防止二次电池周围的结构被损坏。

技术方案

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，一种二次电池，包括：电极组件，所述电极组件具有电极和隔膜交替设置的结构；壳体，所述壳体具有容纳所述电极组件的内部空间；防水部，所述防水部设置在所述壳体中以围绕所述电极组件的外周的至少一部分，使得所述壳体内的气体穿过所述防水部，但是所述壳体内的液体不穿过所述防水部；和通气部，所述通气部设置在所述壳体的内表面，从而当所述壳体的内部压力超过特定值时，提供将所述壳体内的气体排出到外部的路径，其中所述防水部设置成面对所述壳体的内表面之中的、设置有所述通气部的内表面。

所述壳体可具有两片壳体片彼此面对的结构，其中所述两片壳体片的端部彼此面对的外围部可设置在所述壳体的外表面中的至少一个表面，并且所述通气部可设置在所述壳体的内表面之中的、与设置有所述外围部的外表面对应的内表面。

所述二次电池可进一步包括从所述壳体的内表面中的一个表面向外伸出的电极引线，其中所述通气部可设置在所述壳体的内表面之中的、除伸出所述电极引线的内表面之外的内表面。

所述防水部可围绕所述电极组件的整个外周。

所述通气部可包括彼此面对的第一通气构件和第二通气构件，并且所述第一通气构件与所述第二通气构件之间的距离可随着从所述壳体的内部更靠近所述壳体的外部而减小。

从所述壳体向外延伸的所述第一通气构件的一端和所述第二通气构件的一端可彼此接触，以阻挡将所述壳体内的气体排出到外部的所述路径，并且当所述壳体的内部压力超过所述特定值时，所述第一通气构件的所述一端和所述第二通气构件的所述一端可彼此分隔开，以提供将所述壳体内的气体排出到外部的所述路径。

所述二次电池可进一步包括设置在所述外围部的内表面与所述通气部之间的弹性部，以利用弹力按压所述通气部。

所述弹性部可包括：第一弹性构件，所述第一弹性构件设置在所述外围部的内表面与所述第一通气构件之间，以利用弹力按压所述第一通气构件；和第二弹性构件，所述第二弹性构件设置在所述外围部的内表面与所述第二通气构件之间，以利用弹力按压所述第二通气构件。

当所述壳体的内部压力再次降低到所述特定值以下时，所述第一通气构件的所述一端和所述第二通气构件的所述一端可再次彼此接触，从而再次阻挡将所述壳体内的气体排出到外部的所述路径。

所述两片壳体片可彼此结合，以在所述外围部中的、除设置在与设置有所述通气部的内表面对应的外表面的外围部之外的外围部上提供密封部，并且在所述外围部中的、设置在与设置有所述通气部的内表面对应的外表面的外围部上，所述两片壳体片可不彼此结合或者可利用比所述密封部的结合力小的结合力彼此结合。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供一种包括所述二次电池的电池组。

所述壳体可具有两片壳体片彼此面对的结构，其中所述两片壳体片彼此面对的外围部可设置在所述壳体的外表面之中的、面向上侧的上部外表面，并且所述通气部可设置在所述壳体的内表面之中的、与设置有所述外围部的所述上部外表面对应的内表面。

有益效果

根据本发明，当二次电池内的压力异常增加时，可经由特定路径排出二次电池内的气体，以防止二次电池周围的结构被损坏。

附图说明

图1是图解根据本发明实施方式的二次电池的结构的透视图。

图2是图解根据本发明第一实施方式的二次电池的上部结构的正常状态的侧视剖面图。

图3是图解当二次电池的内部压力超过特定值时，根据本发明第一实施方式的二次电池的上部结构的状态的侧视剖面图。

图4是图解根据本发明第二实施方式的二次电池的上部结构的状态的侧视剖面图。

图5是图解根据本发明第三实施方式的二次电池的上部结构的状态的侧视剖面图。

图6是图5的区域A的放大侧视剖面图。

具体实施方式

下文中，将参照附图描述根据本发明的二次电池和电池组的结构。

二次电池

图1是图解根据本发明实施方式的二次电池的结构的透视图，图2是图解根据本发明第一实施方式的二次电池的上部结构的正常状态的侧视剖面图。图3是图解当二次电池的内部压力超过特定值时，根据本发明第一实施方式的二次电池的上部结构的状态的侧视剖面图。

如图1和图3中所示，根据本发明的二次电池10可包括电极组件100。电极组件100可具有电极和隔膜交替设置的结构。

此外，二次电池10可包括壳体200，壳体200具有容纳电极组件100的内部空间。壳体200可以是袋型壳体。就是说，根据本发明的二次电池可以是袋型二次电池。

继续参照图1至图3，根据本发明的二次电池10的壳体200可包括第一壳体片210a和第二壳体片220a。此外，根据本发明的二次电池10可包括其中壳体200的第一壳体片210a和第二壳体片220a彼此面对的外围部200a。外围部200a可具有其中第一壳体片210a和第二壳体片220a的端部彼此面对的结构。外围部200a可设置在壳体200的外表面中的至少一个表面。图1图解了其中外围部200a设置在壳体200的顶表面和底表面的每一个的状态。

此外，根据本发明的二次电池10可进一步包括从壳体200的一个表面伸出的电极引线300。电极引线300配置成电连接至电极组件100的电极接片(未示出)并且可具有从壳体200的内表面中的一个表面向外伸出的结构。图1图解了两个电极引线300沿相反方向伸出的状态。

如图2和图3中所示，根据本发明的二次电池10可包括通气部400，当壳体200的内部压力超过特定值时，通气部400提供将壳体200内的气体排出到外部的路径。

通气部400可包括第一通气构件410和第二通气构件420。在此，第一通气构件410和第二通气构件420可设置成彼此对称地面对。

通气部400可设置在壳体200的内表面之中的、与设置有外围部200a的外表面对应的内表面。图2和图3图解了其中通气部400设置在壳体200的内表面之中的、与设置有外围部200a的上部外表面对应的内表面的状态。

此外，第一通气构件410和第二通气构件420可从壳体200向外延伸。在此，第一通气构件410与第二通气构件420之间的距离可随着从壳体200的内部更靠近壳体200的外部而逐渐减小。此外，如图2中所示，由于从壳体200向外延伸的第一通气构件410的一端和第二通气构件420的一端彼此接触，所以壳体200内的气体穿过通气部400并排出到外部的路径在正常时间可被阻挡。

继续参照图2和图3，通气部400可设置在壳体200的内表面之中的、除伸出电极引线300的内表面之外的内表面。

当通气部设置在伸出电极引线的内表面时，在经由通气部将二次电池内的气体排出到外部的同时气体可能接触电极引线。在这种情况下，由于经由通气部排出到外部的气体的温度和压力，电极引线可变形或被损坏。因而，根据本发明，通气部400可设置在壳体200的内表面之中的、除伸出电极引线300的内表面之外的内表面。

经由通气部400将二次电池10内的气体排出到外部的原理如下。

当壳体200的内部压力由于二次电池10的异常操作而超过特定值时，如图3中所示，在正常时间处于彼此接触的状态的第一通气构件410的一端和第二通气构件420的一端由于壳体200的内部压力而彼此分隔开，因而二次电池10内的气体排出到外部。

就是说，当在与通气部400相邻的区域中壳体200的内部压力超过固定的一个值时，二次电池10可被制造成使得通气部400的第一通气构件410和第二通气构件420彼此分隔开。例如，当在与通气部400相邻的区域中壳体200的内部压力超过特定值A时，第一通气构件410和第二通气构件420可彼此分隔开，因而二次电池10内的气体可排出到外部。

当壳体200内的气体被排出，并由此壳体200的内部压力再次降低到特定值以下时，第一通气构件410的一端和第二通气构件420的一端可再次彼此接触，从而再次阻挡将壳体200内的气体排出到外部的路径。就是说，根据本发明的通气部400的第一通气构件410和第二通气构件420可配置成根据壳体200的内部压力反复执行它们之间的接触和分隔。

根据本发明，由于在二次电池10中设置通气部400，所以当二次电池内部的压力异常增加时，二次电池10内的气体可经由通过打开的通气部400提供的特定路径排出到外部。因而，根据本发明，可防止当排出二次电池内的气体的路径不固定时可能发生的二次电池周围的结构的意想不到的损坏。

参照图1至图3，在根据本发明的二次电池10中，两片壳体片可在外围部200a的至少一部分上彼此结合。就是说，根据本发明，第一壳体片210a和第二壳体片220a可彼此结合，以在外围部200a中的、除设置在与设置有通气部400的内表面对应的外表面的外围部之外的外围部处提供密封部。参照图1，第一壳体片210a和第二壳体片220a可彼此结合，以在设置于壳体200的底表面的外围部200a处提供密封部。

另一方面，在根据本发明的二次电池10中，在外围部200a的其他部分处，两片壳体片可不彼此结合或者可利用比密封部的结合力小的结合力彼此结合。参照图1，在设置于壳体200的顶表面的外围部200a处，第一壳体片210a和第二壳体片220a可不彼此结合或者可利用比密封部的结合力小的结合力彼此结合。在这种情况下，当壳体200的内部压力超过特定值时，壳体200内的气体可在壳体的其他区域破裂之前经由通气部400快速排出到外部。

根据本发明的二次电池10可进一步包括设置在壳体200中以围绕电极组件100的外周的至少一部分的防水部500。防水部500可配置成允许壳体200内的气体穿过并且不允许壳体200内的液体穿过。防水部500可具有防水特性并且可以是具有网状(mesh)结构的织物(fabric)。

如图2中所示，防水部500可设置成面对壳体200的内表面之中的、设置有通气部400的内表面。图2图解了其中防水部500设置成面对壳体200的设置有通气部400的上部内表面的状态。

根据本发明，由于防水部500设置成面对壳体200的内表面之中的、设置有通气部400的内表面，所以当壳体200的内部压力超过特定值时，二次电池10内的气体可在穿过防水部500之后经由通气部400和外围部200a排出到外部，但是二次电池10内的液体(例如，电解质)不会排出到外部，或者液体到外部的排出可被最小化。

主要影响二次电池10的壳体200的内部压力的是二次电池内10的气体，而不是液体。特别是，当电解质泄露到外部时，二次电池无法正确工作。因而，根据本发明，当壳体的内部压力超过特定值时，可仅将主要影响壳体200的内部压力的气体排出到外部。结果，即使壳体200的内部压力异常增加，也可防止由于二次电池内的液体的排出而二次电池10的操作被停止的问题。

图4是图解根据本发明第二实施方式的二次电池的上部结构的状态的侧视剖面图。

如图3中所示，根据本发明的第一实施方式，防水部500可仅围绕电极组件100的外围部的一部分(特别是，电极组件中的面对通气部的区域)。然而，如图4中所示，根据本发明的第二实施方式，防水部500可围绕电极组件100的整个外周。根据本发明的第二实施方式，由于防水部500围绕电极组件100的整个区域，所以可从根本上阻挡防水部500内的液体排出到外部。

图5是图解根据本发明第三实施方式的二次电池的上部结构的状态的侧视剖面图，图6是图5的区域A的放大侧视剖面图。

根据本发明第三实施方式的二次电池10可进一步包括设置在外围部200a的内表面与通气部400之间的弹性部600。弹性部600配置成利用弹力按压通气部400并且可由具有弹性的材料制成。

如图5和图6中所示，弹性部600可包括第一弹性构件610和第二弹性构件620。第一弹性构件610可设置在外围部200a的内表面与第一通气构件410之间，并且第二弹性构件620可设置在外围部200a的内表面与第二通气构件420之间。第一弹性构件610可利用弹力按压第一通气构件410，并且第二弹性构件620可利用弹力按压第二通气构件420。例如，第一弹性构件610和第二弹性构件620的每一个可以是弹簧。第一弹性构件610的一端和另一端可分别附接至第一壳体片210a的内表面和第一通气构件410。此外，第二弹性构件620的一端和另一端可分别附接至第二壳体片220a的内表面和第二通气构件420。

根据本发明的第三实施方式，当壳体200的内部压力小于特定值时，第一通气构件410和第二通气构件420可利用弹性部600的弹力彼此更稳定地接触。更优选地，第一弹性构件610和第二弹性构件620可按压第一通气构件410和第二通气构件420彼此接触的区域(即，从壳体向外延伸的第一通气构件的一端和第二通气构件的一端彼此接触的区域)。

电池组

根据本发明的电池组可包括多个二次电池。

如上所述，其中两片壳体片彼此面对的外围部可设置在根据本发明的二次电池的壳体的外表面的至少一部分。在此，外围部可设置在壳体的外表面之中的、面向上侧的上部外表面。

此外，二次电池的通气部可设置在壳体的内表面之中的、与设置有外围部的上部外表面对应的内表面。

利用上面参照二次电池的结构的图1至图6描述的内容代替二次电池10的结构的其他内容。

尽管参照具体实施方式描述了本发明的实施方式，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不背离如随后权利要求中限定的本发明的精神和范围的情况下，可进行各种变化和修改。

[标号说明]

10：二次电池

100：电极组件

200：壳体

200a：外围部

210a：第一壳体片

220a：第二壳体片

300：电极引线

400：通气部

410：第一通气构件

420：第二通气构件

500：防水部

600：弹性部

610：第一弹性构件

620：第二弹性构件