CN102956862A - 二次电池 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种二次电池。该二次电池包括：电极组件，包括第一电极板和第二电极板，所述第一电极板和所述第二电极板在将隔板置于所述第一电极板与所述第二电极板之间的同时被卷绕；和修整构件或导电保护构件，形成在所述电极组件的周界上以围绕所述电极组件的卷绕端，其中所述修整构件包括导电层，该导电层与所述第一电极板的卷绕端形成导电接触，并被设置为面对所述第二电极板的卷绕端。当所述二次电池被刺穿时所述二次电池在正负电极之间形成短路路径，因此所述二次电池提供针对由外部冲击或刺穿试验导致的刺穿冲击的提高的安全度。

Description

二次电池

技术领域

本发明的一个或多个实施例涉及一种可充电且可放电的二次电池。

背景技术

由于技术发展以及比如移动电话、笔记本电脑等移动设备的制造的增长，使用二次电池作为能源的需求增大。最近，作为用于取代化石燃料的替代能源，二次电池被研究并开发以被用在电动车辆和混合动力车辆中。

然而，根据背景技术的二次电池不具有用于应对在外部冲击或刺穿试验期间施加到二次电池的刺穿冲击的合适的安全装置，因而二次电池可能发生燃烧、破裂和爆炸的危险。

发明内容

本发明的一个或多个实施例包括一种二次电池，其具有安全装置以降低二次电池由于刺穿冲击而可能发生的燃烧、破裂和爆炸的危险。

根据本发明的一个或多个实施例，一种二次电池，包括：电极组件，包括第一电极板和第二电极板，所述第一电极板和所述第二电极板在隔板置于所述第一电极板与所述第二电极板之间的同时被卷绕；和修整构件，被定位为与所述电极组件的周界相邻以围绕所述电极组件的卷绕端，其中所述修整构件包括导电层，该导电层与所述第一电极板的卷绕端形成导电接触，并被设置为面对所述第二电极板的卷绕端。

所述第一电极板可以形成所述电极组件的最外圈，所述第二电极板可以被形成在所述第一电极板的内侧，并且所述第二电极板的所述卷绕端可以延伸到离开所述第一电极板的所述卷绕端的位置。

所述导电层可以被设置为面对所述第二电极板的所述卷绕端同时所述隔板置于所述导电层与所述第二电极板的所述卷绕端之间。

所述导电层可以延伸为面对所述第一电极板的所述卷绕端和所述第二电极板的所述卷绕端。

所述导电层可以包括与所述第一电极板的所述卷绕端相同类型的金属。

所述第一电极板可以包括第一电极集电体和形成在该第一电极集电体上的第一电极活性物质，所述第二电极板可以包括第二电极集电体和形成在该第二电极集电体上的第二电极活性物质，并且所述第一电极板的所述卷绕端和所述第二电极板的所述卷绕端可以被形成为未涂覆部分，该未涂覆部分上未形成所述第一电极活性物质和所述第二电极活性物质。

所述修整构件可以进一步包括：绝缘层，形成在所述修整构件的最外部以覆盖所述导电层；和置于所述导电层与所述电极组件之间的陶瓷层和粘合层。

所述陶瓷层和所述粘合层可以被形成为暴露所述导电层的朝向所述电极组件的一部分。

所述导电层可以被暴露朝向所述第一电极的所述卷绕端，从而形成所述导电接触，所述陶瓷层和所述粘合层可以被形成在离开所述第一电极板的所述卷绕端的位置处。

所述陶瓷层可以接触所述导电层以增强所述金属层的强度。

所述金属层可以置于所述绝缘层与所述陶瓷层之间。

在所述电极组件的所述卷绕端，所述第二电极板可以比所述第一电极板更远地延伸并且所述隔板可以比所述第二电极板更远地延伸。

所述修整构件可以被附接到所述电极组件的所述周界以围绕所述隔板的端部。

当沿着所述电极组件的卷绕方向形成侧边缘区域和中央区域时，所述导电层与所述第一电极板的所述卷绕端之间的导电接触可以形成在所述侧边缘区域中，并且所述金属层与所述第二电极板的所述卷绕端可以在所述中央区域中相互面对。

在另一方面，本发明包括一种二次电池，其提供保护以防止由于导电外部侵入构件造成的短路所引起的损坏。在该方面中，本发明包括：电极组件，包括第一电极、第二电极和隔板，所述第一电极、所述第二电极和所述隔板被卷绕以形成卷，使得所述隔板置于所述第一电极与所述第二电极之间，其中所述电极组件包括卷绕端部，在该卷绕端部所述第一电极和所述第二电极在所述卷的外表面终结。在该方面，本发明进一步包括导电保护构件，被定位为与所述电极组件的所述卷绕端部相邻以被电连接到所述第一电极的卷绕端。其中该方面的所述导电保护构件的进一步尺寸被形成以覆盖所述第二电极的卷绕端，使得当所述导电外部侵入构件刺穿所述导电保护构件并电接触所述第二电极时，由所述导电外部侵入构件、所述导电保护构件和所述第二电极形成短路路径。

因此，在根据本发明的一个或多个方面或实施例的二次电池中，当二次电池被刺穿时形成正负电极之间的短路路径，从而二次电池具有针对由外部冲击或刺穿试验导致的刺穿冲击的提高的安全性。

附图说明

这些和/或其他方面通过以下各实施例的说明并结合附图将变得明显且更易于理解，附图中：

图1是根据本发明的实施例的二次电池的透视图；

图2是示出图1的电极组件的展开图；

图3和图4分别是示出电极组件与修整构件或导电保护构件的未联接状态和联接状态的俯视图；

图5和6是描绘当二次电池被刺穿时由修整构件形成短路路径的剖视图；

图7是根据本发明的另一实施例的二次电池的分解透视图；和

图8是根据本发明的另一实施例的二次电池的分解透视图。

具体实施方式

下面将详细参照各实施例，各实施例的示例示出在附图中。

图1是根据本发明的实施例的二次电池的透视图。参见图1，二次电池包括电极组件100和形成在电极组件100的周界上的修整构件或导电保护构件200。

电极组件100以如下方式形成：其上涂覆有电极活性物质的第一电极板110和第二电极板120被分离同时隔板150置于它们之间，随后第一电极板110和第二电极板120以及隔板150被一起卷绕成果冻卷的形状。第一电极接线片113和第二电极接线片123形成在第一电极板110和第二电极板120上以将由电化学反应形成的电荷输出到外部电路，并形成充电和放电电流的路径。附图中，附图标记150’表示将第一电极板110与第二电极板120分开的另一隔板。

第一电极板110和第二电极板120以及第一电极板110和第二电极板120之间的隔板150围绕卷绕中心100c并从内部方向朝向外部方向延伸成果冻卷形状，并且对应于果冻卷的端部的卷绕端100f形成在电极组件100的周界。

修整构件200被附接到电极组件100的周界上以围绕卷绕端100f。修整构件200防止电极组件100展开，并用作安全装置以降低由于二次电池的刺穿而可能发生的二次电池的燃烧、破裂和爆炸的危险。例如，修整构件200可以在二次电池的刺穿试验中提供更高的安全性。在刺穿试验中，以如下方法对二次电池的安全性进行试验，其中二次电池被充电至标准电平，随后二次电池的中心被具有预定半径的钉子刺穿以试验燃烧、破裂和爆炸的可能性。

当二次电池被刺穿时，修整构件200形成短路路径，由此修整构件200可以执行使二次电池放电的保护功能以允许二次电池中的电荷被消耗，并可降低二次电池可能发生的燃烧、破裂和爆炸的危险。

图2是示出图1的电极组件100的展开图。参见图2，在电极组件100中，第一电极板110和第二电极板120沿着单个方向以弯曲的形式延伸，并被层叠以相互面对，同时隔板150置于第一电极板110和第二电极板120之间。

第一电极板110可以包括第一电极集电体111和形成在第一电极集电体111的一个表面上的第一电极活性物质115。第一电极集电体111用于提供在第一电极活性物质115中产生的电荷的传输路径并支撑第一电极活性物质115。例如，第一电极板110可以用作正电极并且第一电极集电体111可以包括铝或铝合金。

第一电极活性物质115可以以如下方式形成：由电极活性物质、粘结剂和导电剂形成的电极混合物被散布在溶剂中从而具有浆体的形式，随后其被涂覆在第一电极集电体111的至少一个表面上，被干燥，并随后被挤压。

其上未形成第一电极活性物质115的未涂覆部分110a可以形成在第一电极板110上。例如，未涂覆部分110a可以形成在第一电极板110的纵向端，并且由于第一电极活性物质115未形成在未涂覆部分110a上，因此第一电极集电体111可以经由未涂覆部分110a暴露。用于向外输出由电化学反应产生的电荷的第一电极接线片113被形成在未涂覆部分110a之一上。例如，第一电极接线片113可以与第一电极板110上的未涂覆部分110a之一联接。更详细而言，第一电极接线片113可以通过超声波焊接被联接。第一电极接线片113可以用作正极接线片并可以包括铝或铝合金。

第二电极板120可以包括第二电极集电体121和形成在第二电极集电体121的一个表面上的第二电极活性物质125。第二电极集电体121用于提供在第二电极活性物质125中产生的电荷的传输路径并支撑第二电极活性物质125。例如，第二电极板120可以用作负电极并且第二电极集电体121可以包括铜或铜合金。

第二电极活性物质125可以以如下方式形成：由电极活性物质、粘结剂和导电剂形成的电极混合物被散布在溶剂中从而具有浆体的形式，随后其被涂覆在第二电极集电体121的至少一个表面上，被干燥，并随后被挤压。

其上未形成第二电极活性物质125的未涂覆部分120a可以形成在第二电极板120上。例如，未涂覆部分120a可以形成在第二电极板120的纵向端，并且由于第二电极活性物质125未形成在未涂覆部分120a上，因此第二电极集电体121可以经由未涂覆部分120a暴露。用于向外输出由电化学反应产生的电荷的第二电极接线片123被形成在未涂覆部分120a之一上。例如，第二电极接线片123可以与第二电极板120上的未涂覆部分120a之一联接。更详细而言，第二电极接线片123可以通过超声波焊接被联接。第二电极接线片123可以用作负极接线片并可以包括镍或镍合金。

第一电极板110和第二电极板120被层叠以相互面对，同时隔板150置于第一电极板110和第二电极板120之间，并且第一电极板110和第二电极板120之间的隔板150防止正负电极之间短路。隔板150可以由具有高离子渗透性和高机械强度的多孔膜形成。更详细而言，隔板150可以由包括聚乙烯、聚丙烯等的烯烃类聚合物形成。例如，隔板150可以在纵向方向或宽度方向上比第一电极板110和第二电极板120更远地延伸，由此隔板150可以防止因热收缩导致第一电极板110和第二电极板120之间短路。

二次电池可以进一步包括灌注在电极组件100中的电解质（未图示）。电解质和电极组件100可以被一起包含在电池壳体中（参见图7），并且电解质可以被灌注在电极组件100中。例如，电解质可以包括非水电解质。

图3是图1的修整构件200的剖视图。图4是示出电极组件100与修整构件200的联接状态的剖视图。

修整构件或导电保护构件200包括：粘合层210，其面对电极组件100从而被粘合到电极组件100上；导电（例如金属）层230，其面对电极组件100以与电极组件100形成导电接触；陶瓷层220，用于增强金属层230的强度并用于稳定金属层230的形状；和绝缘层240，其形成在修整构件200的最外部以使金属层230绝缘。修整构件200可以具有多层结构，其中粘合层210、陶瓷层220、金属层230和绝缘层240相互层叠。

粘合层210可以被设置为面对电极组件100的卷绕端100f，因此粘合层210可以提供修整构件200与电极组件100之间的粘合。而且，粘合层210可以被附接在电极组件100的周界上以围住电极组件100的卷绕端100f，因此粘合层210可以防止电极组件100展开。如将在后面描述的，粘合层210可以被形成为暴露出金属层230的一部分。

金属层230形成与电极组件100的导电接触。例如，金属层230被设置为面对第一电极板110的形成电极组件100的最外圈的卷绕端110f，并与第一电极板110的卷绕端100f形成导电接触。导电接触可以意味着：金属层230与第一电极板110的卷绕端110f相互物理接触的状态、金属层230与第一电极板110的卷绕端110f通过焊接而结合以相互电连接的状态、或者金属层230与第一电极板110的卷绕端110f通过其它方法被电连接以被基本上相互电连接的状态。例如，金属层230和第一电极板110的卷绕端110f可以被包含电极组件100和修整构件200的电池壳体持续挤压而彼此抵靠。

金属层230可以由具有良好导电性的金属薄板形成。例如，金属层230可以包括与第一电极板110的卷绕端110f相同的金属类型，由此可以形成低阻抗导电接触。

如果假设第一电极板110形成为正电极，则第一电极板110的卷绕端110f和第一电极集电体111可以由铝或铝合金整体形成。在此，通过由与第一电极板110的卷绕端110f相同金属类型的铝薄板或铝合金薄板形成，从而金属层230可以与第一电极板110的卷绕端110f形成低阻抗导电接触。更详细而言，金属层230可以由铝薄板形成。

如果假设第一电极板110形成为负电极，则第一电极板110的卷绕端110f和第一电极集电体111可以由铜或铜合金整体形成。在此，通过由与第一电极板110的卷绕端110f相同金属类型的铜薄板或铜合金薄板形成，从而金属层230可以与第一电极板110的卷绕端110f形成低阻抗导电接触。更详细而言，金属层230可以由铜薄板形成。

金属层230延伸同时与第一电极板110的卷绕端110f形成导电接触，并被设置为面向第二电极板120的卷绕端120f。也就是，金属层230可以延伸同时沿着卷绕方向具有足够的长度从而面向第一电极板110的卷绕端110f和第二电极板120的卷绕端120f。

由于金属层230被设置为面向第二电极板120的卷绕端120f，因此当外部侵入构件300刺穿电极组件100时，在金属层230与第二电极板120的卷绕端120f之间形成正负电极之间的短路路径。也就是，金属层230形成与第一电极板110的卷绕端110f的导电接触，并且被设置为沿着卷绕方向从第一电极板110的卷绕端110f延伸并且随后面向第二电极板120的卷绕端120f，由于设置在金属层230与第二电极板120的卷绕端120f之间的隔板150，正负电极之间的短路路径被阻止。

当外部侵入构件300沿一方向侵入到电极组件100中而刺穿电极组件100时，金属层230与第二电极板120的卷绕端120f被相互电连接并形成短路路径。由于该短路路径，第一电极板110和第二电极板120之间蓄积的电荷被迅速消耗，因此二次电池燃烧、破裂和爆炸的危险被快速降低。例如，蓄积在第一电极板110和第二电极板120中的电荷可以经由金属层230与第二电极板120的卷绕端120f之间形成的短路路径被迅速消耗。在从第一电极板110的卷绕端110f延伸到金属层230并延伸到第二电极板120的卷绕端120f的短路路径上，电极活性物质可以被省略。以此方式，通过在短路路径上省略具有相对高电阻的电极活性物质，因焦耳加热导致的热量产生可被抑制。

更详细而言，第一电极板110和第二电极板120的面对金属层230的卷绕端110f和120f可以被形成为其上未形成电极活性物质的未涂覆部分110a和120a。第一电极板110的卷绕端110f通过与金属层230形成导电接触而形成短路路径，并且第二电极板120的卷绕端120f通过接纳外部侵入构件300并随后与外部侵入构件300形成电连接而形成短路路径，因此以第一电极板110和第二电极板120的卷绕端110f和120f被形成为未涂覆部分110a和120a的方式，可以降低因刺穿损坏导致热量产生和爆炸的危险。

修整构件200可以被附接到电极组件100上，并且因此修整构件200的金属层230与第一电极板110的卷绕端110f可以实现面对面接触。在此，在金属层230与电极组件100之间的粘合层210和陶瓷层220可以被形成为暴露金属层230的一部分。也就是，粘合层210和陶瓷层220可以被形成在金属层230的不面对第一电极板110的卷绕端110f的位置处，即粘合层210和陶瓷层220可以被形成在远离第一电极板110的卷绕端110f的位置处。例如，粘合层210和陶瓷层220可以不沿着卷绕方向形成在修整构件200的整个长度上，而是可以形成为不延伸到金属层230的面对第一电极板110的卷绕端110f的位置。

修整构件200被附接到电极组件100的周界上，并与电极组件100形成物理接触。在此，金属层230和粘合层210在电极组件100的周界上的不同区域上分别形成导电接触和粘合接触。更详细而言，金属层230可以与电极组件100的第一电极板110的卷绕端100f形成导电接触，而粘合层210可以被粘合到比第一电极板110的卷绕端100f更远地延伸的隔板150上。

金属层230可以被绝缘层240覆盖。绝缘层240可以使与电极组件100形成导电接触的金属层230绝缘，并可以形成在修整构件200的最外部上以覆盖金属层230。例如，绝缘层240可以由绝缘树脂材料形成。

陶瓷层220可以增强修整构件200的强度，因此陶瓷层220可以有助于修整构件200的形状的稳定。特别地，陶瓷层220阻止比如金属层230褶皱或破裂等形状形变，并帮助金属层230保持其平板形状。金属层230与电极组件形成导电接触并在紧急事件期间形成电极组件100的短路路径。因此，当金属层230与电极组件100之间的物理接触通过使用陶瓷层220被稳定保持并且金属层230和电极组件100通过使用陶瓷层220保持其面对面接触时，短路路径的电压可以被降低并且高电流的短路电流可以被迅速释放。

更详细而言，电极组件100的第一电极板110与金属层230形成导电接触，并且就此而言，它们形成面对面接触，因此它们之间的接触阻抗可以被降低。为此，陶瓷层220被设置为与金属层230重叠，因此金属层230可以被允许保持其平板形状。特别地，即使当外部侵入构件300刺穿电极组件100时，也可以实现强度增强，从而防止金属层230的褶皱或破裂。

例如，当被外部侵入构件300刺穿时，在金属层230因集中压力被刺穿时可能发生比如金属层230的褶皱或破裂等变形。如果比如金属层230的褶皱或破裂等变形发生，则金属层230与第一电极板110的卷绕端110f之间的接触从面对面接触改变为点对点接触，因此短路路径的阻抗由于金属层230与第一电极板110的卷绕端110f之间的接触电阻增大而可能增大，并且可能因点对点接触而产热量产生。

陶瓷层220可以通过增强金属层230的机械强度来阻止金属层230的变形，并可以通过保持金属层230的平板形状而保持金属层230与第一电极板110的卷绕端110f之间的面对面接触。

形成在金属层230上的绝缘层240除了用于使金属层230绝缘之外还可以起增强金属层230的机械强度的作用。也就是，绝缘层240和陶瓷层220可以具有金属层230置于绝缘层240和陶瓷层220之间的三明治形状，并且可以通过保持金属层230的平板形状而保持金属层230与第一电极板110的卷绕端110f之间的面对面接触。

关于修整构件200与电极组件100之间的布置，修整构件200的金属层230与第二电极板120的卷绕端120f之间的重叠部分可以被设置在电极组件100的中央位置。金属层230和第二电极板120的卷绕端120f被设置为相互重叠，并且在紧急事件期间，金属层230与第二电极板120的卷绕端120f通过外部侵入构件300相互电连接并形成短路路径。因此，为了为电极组件100的中央部分中的刺穿损坏做准备，金属层230与第二电极板120的卷绕端120f之间的重叠部分可以被设置在电极组件100的中央位置。

电极组件100包括围绕卷绕中心100c并从内部方向朝向外部方向延伸成果冻卷形状的第一电极板110和第二电极板120。隔板150在第一电极板110和第二电极板120之间提供绝缘，并且对应于果冻卷的端部的卷绕端110f形成在电极组件100的周界上。

在卷绕端110f，第一电极板110可以形成电极组件100的最外圈，第二电极板120可以被设置在第一电极板110的内侧，并且隔板150可以被设置在第一电极板110和第二电极板120之间。第一电极板110可以在第二电极板120停止之前首先停止沿卷绕方向的延伸，并且第二电极板120可以更远地延伸并且长于第一电极板110。隔板150可以比第一电极板110和第二电极板120更远地延伸，通过如此，尽管隔板150热收缩，隔板150仍可以防止第一电极板110和第二电极板120之间发生短路。

在卷绕方向上，其上未形成电极活性物质的未涂覆部分110a和120a可以形成在第一电极板110和第二电极板120的卷绕端110f和120f处。第一电极板110经由未涂覆部分110a之一与修整构件200的金属层230形成导电接触，因此由电极活性物质导致的热量产生在第一电极板110与金属层230之间形成的短路路径上可以被抑制。此外，第二电极板120经由未涂覆部分120a之一接纳外部侵入构件300并与外部侵入构件300形成电接触，因此由电极活性物质导致的热量产生在第二电极板120的卷绕端120f与外部侵入构件300之间形成的短路路径上也可以被抑制。

修整构件200的金属层230可以沿着电极组件100的卷绕方向延伸并可以具有足够的长度以面对第一电极板110的卷绕端110f和第二电极板120的卷绕端120f。金属层230与第一电极板110的卷绕端110f形成导电接触并沿着卷绕方向比第一电极板110的卷绕端110f更远地延伸，因此金属层230面对第二电极板120的卷绕端120f。金属层230和第二电极板120的卷绕端120f被设置为相互面对同时隔板150置于金属层230和第二电极板120的卷绕端120f之间，因此在金属层230与第二电极板120的卷绕端120f之间可以防止正负电极之间的短路。

关于沿着一方向侵入到电极组件100中以刺穿电极组件100的外部侵入构件300，相互重叠同时隔板150置于它们之间的金属层230和第二电极板120的卷绕端120f被外部侵入构件300电连接，并且在金属层230和第二电极板120的卷绕端120f之间形成正负电极之间的短路路径。例如，收集在第一电极板110和第二电极板120上的电荷可以经由由金属层230和第二电极板120的卷绕端120f形成的短路路径被迅速消耗，并且由于蓄积在第一电极板110和第二电极板120之间的电荷被消耗，二次电池的热量产生和爆炸的危险可被降低。

图5和图6是描绘了当刺穿损坏发生在电极组件100中时所形成的短路路径P的剖视图。在外部侵入构件300沿一方向侵入到电极组件100中以刺穿电极组件100的情况下，例如，在二次电池的刺穿试验中，以如下方式对二次电池的安全性进行试验：二次电池被充电到标准电平，随后二次电池的中心被具有预定半径的钉子刺穿以试验燃烧、破裂和爆炸的可能性。就此而言，当外部侵入构件比如钉子刺穿电极组件100时，由于附接在电极组件100的周界上的修整构件200而形成短路路径P。

也就是，修整构件或导电保护构件200与外部侵入构件300一起形成短路路径P，因此修整构件200可以执行对二次电池的放电的保护功能以允许二次电池的电荷被消耗并可以降低二次电池可能发生燃烧、破裂和爆炸的危险。

更详细而言，修整构件200被附接到电极组件100的周界上以围住电极组件100的卷绕端110f。在此，修整构件200的金属层230延伸并具有足够的长度以面对形成在电极组件100的周界上的不同位置的第一电极板110的卷绕端110f和第二电极板120的卷绕端120f。金属层230与第一电极板110的卷绕端110f形成导电接触，并且为了在紧急事件期间形成短路路径P，金属层230与第二电极板120的卷绕端120f重叠同时隔板150置于金属层230与第二电极板120的卷绕端120f之间。

外部侵入构件300当沿一方向侵入到电极组件100中以刺穿电极组件100时，外部侵入构件300刺穿金属层230和第二电极板120的卷绕端120f，并与金属层230和第二电极板120的卷绕端120f形成电连接。在此，正负电极之间的短路路径P形成在金属层230与第二电极板120的卷绕端120f之间。也就是，当外部侵入构件300刺穿连接到第一电极板110的卷绕端110f的金属层230，并且刺穿与金属层230绝缘并且隔板150置于它们之间的第二电极板120的卷绕端120f时，外部侵入构件300形成将金属层230和第二电极板120的卷绕端120f电连接的短路路径P。收集在第一电极板110和第二电极板120上的电荷可以经由由金属层230和第二电极板120的卷绕端120f形成的短路路径P而被消耗，并且由于蓄积在第一电极板110和第二电极板120之间的电荷被消耗，因此二次电池燃烧和爆炸的危险可以被降低。

在从第一电极板110的卷绕端110f延伸到金属层230并延伸到第二电极板120的卷绕端120f的短路路径P上可以省略电极活性物质，并且被设置为面对金属层230的第一电极板110的卷绕端110f和第二电极板120的卷绕端120f可以被形成为其上未形成电极活性物质的未涂覆部分110a和120a。通过在短路路径P上省略电极活性物质，由于具有相对高电阻的电极活性物质导致的热量产生可以被抑制，并且二次电池燃烧和爆炸的危险可以被降低。

形成电极组件100的周界的卷绕端100f包括形成最外圈的第一电极板110的卷绕端110f，和设置在第一电极板110的卷绕端110f的内侧的第二电极板120的卷绕端120f。第一电极板110的卷绕端110f和第二电极板120的卷绕端120f沿着卷绕方向形成在不同位置。例如，第二电极板120的卷绕端120f可以形成在电极组件100的中央区域中以面对位于中央区域的金属层230。中央区域可以具有足够的面积，其中具有不同极性的金属层230和第二电极板120的卷绕端120f相互重叠并由此形成能够当电极组件100被刺穿时消耗电荷的短路路径P。换而言之，中央区域形成相对于刺穿损坏的安全区域。第一电极板110的卷绕端110f可以被设置在电极组件100的侧边缘区域，并可以与位于侧边缘区域的金属层230形成导电接触。

隔板150置于金属层230与第二电极板120的卷绕端120f之间，从而阻止金属层230与第二电极板120的卷绕端120f之间发生正负电极之间的短路。为此，隔板150可以沿着卷绕方向延伸并在金属层230与第二电极板120的卷绕端120f之间具有足够的长度，并且尽管隔板150热收缩，隔板150仍可以防止金属层230与第二电极板120的卷绕端120f之间短路。

修整构件200的粘合层210可以围住隔板150的从第一电极板110的卷绕端110f延伸的多余部分，并可以将隔板150的端部固定在电极组件100的周界处。

修整构件200的陶瓷层220和粘合层210形成在金属层230与电极组件100的除第一电极板110的卷绕端110f之外的部分之间，以便不妨碍金属层230与第一电极板110的卷绕端110f之间的导电接触。绝缘层240可以形成在修整构件200的最外部以通过覆盖金属层230而使金属层230绝缘。

在外部侵入构件300沿一方向侵入到电极组件100中以刺穿电极组件100的情况下，具有薄板厚度的金属层230可能由于被外部侵入构件300挤压而褶皱或损坏。在此，当外部侵入构件300刺穿电极组件100时，与金属层230相邻的陶瓷层220，或者设置为三明治形状并且金属层230置于其间的绝缘层240和陶瓷层220，有助于金属层230保持其平板形状而不会因外部侵入构件300而褶皱或损坏。因此，通过保持金属层230与第一电极板110的卷绕端110f之间的面对面接触，金属层230与第一电极板110的卷绕端110f之间的接触阻抗被降低，并且短路路径P的低电阻被保持。

图7是根据本发明另一实施例的二次电池的分解透视图。参见图7，图1的电极组件100和附接在电极组件100的周界上的修整构件200可以被包含在电池壳体410中，并且当电极组件100和修整构件200被包含在电池壳体410中时，电池壳体410的上部开口可以被盖板450密封。在一个实施方式中，电池壳体410可限定接纳电极组件100的内部凹进部。

例如，盖板450可以被电连接到在穿过绝缘壳体420后从绝缘壳体420伸出的第一电极接线片113，并且待被电连接到第二电极接线片123的电极端子455可以被组装到盖板450上。电极端子455可以被组装在盖板450的端子孔451中同时将绝缘衬垫453置于电极端子455与端子孔451之间。

被电连接到电极端子455的端子板430可以被设置在盖板450下方，并且绝缘板440可以置于盖板450与端子板430之间以确保盖板450与端子板430之间的电绝缘。例如，电极端子455可以通过穿过分别形成在绝缘板440和端子板430中的端子孔441和431而被电连接到第二电极接线片123。用于注入电解质的电解质入口452可以形成在盖板450中并可以被密封构件457密封。

电极组件100和形成在电极组件100的周界上的修整构件200可以被包含在具有各种形状和结构的任何电池壳体中，因而可以不被包含在图7的电池壳体中而是可以被包含在圆柱形壳体或比如袋状壳体的柔性壳体中。

参见图8，电极组件100和形成在电极组件100的周界上的修整构件200可以被包含在电池壳体500中。电池壳体500可以包括上壳体510和下壳体520。上壳体510和下壳体520可以被对向折叠使得电极组件100被密封在电池壳体500内。电池壳体500可以是包括金属箔（未图示）和层叠在该金属箔的两面上的绝缘膜（未图示）的柔性袋型壳体。在一个实施方式中，下壳体520可限定接纳电极组件100的凹进部，并且上壳体510和下壳体520被对向折叠使得电极组件100被密封在电池壳体500的所述凹进部中。

绝缘带501可以分别缠绕第一电极接线片113和第二电极接线片123上。绝缘带501被形成为使第一电极接线片113和第二电极接线片123与壳体500绝缘。

应该理解，在此描述的各示例性实施例应被认为仅如描述性的含义而非用于限制的目的。每个实施例中的各特征或各方面的描述应通常被认为可用于其他实施例中的其他相似特征或方面。本发明的范围不应限于上述讨论而应由所附权利要求限定。

Claims (25)

1.一种二次电池，包括：

电极组件，包括第一电极板和第二电极板，所述第一电极板和所述第二电极板在将隔板置于所述第一电极板与所述第二电极板之间的同时被卷绕；和

修整构件，被定位为邻近所述电极组件的周界以被定位在所述电极组件的卷绕端附近；

其中所述修整构件包括导电层，该导电层与所述第一电极板的卷绕端形成导电接触，并被设置为面对所述第二电极板的卷绕端。

2.如权利要求1所述的二次电池，其中所述第一电极板形成所述电极组件的最外圈，

其中所述第二电极板被形成在所述第一电极板的内侧，并且

其中所述第二电极板的所述卷绕端与所述第一电极板的所述卷绕端间隔开。

3.如权利要求1所述的二次电池，其中在所述导电层被设置为面对所述第二电极板的所述卷绕端同时所述隔板置于所述导电层与所述第二电极板的所述卷绕端之间。

4.如权利要求1所述的二次电池，其中所述导电层延伸为面对所述第一电极板的所述卷绕端和所述第二电极板的所述卷绕端。

5.如权利要求1所述的二次电池，其中所述导电层包括与所述第一电极板的所述卷绕端相同类型的金属。

6.如权利要求1所述的二次电池，其中所述第一电极板包括第一电极集电体和形成在该第一电极集电体上的第一电极活性物质，

其中所述第二电极板包括第二电极集电体和形成在该第二电极集电体上的第二电极活性物质，并且

其中所述第一电极板的所述卷绕端和所述第二电极板的所述卷绕端被形成为未涂覆部分，所述未涂覆部分上未形成所述第一电极活性物质和所述第二电极活性物质。

7.如权利要求1所述的二次电池，其中所述修整构件进一步包括：

绝缘层，形成在所述修整构件的最外部上以覆盖所述导电层；和

置于所述导电层与所述电极组件之间的陶瓷层和粘合层。

8.如权利要求7所述的二次电池，其中所述陶瓷层和所述粘合层被形成为暴露所述导电层的朝向所述电极组件的一部分。

9.如权利要求8所述的二次电池，其中所述陶瓷层和所述粘合层被形成在离开所述第一电极板的所述卷绕端的位置处。

10.如权利要求7所述的二次电池，其中所述陶瓷层接触所述导电层以增强所述导电层的强度。

11.如权利要求1所述的二次电池，其中，在所述电极组件的所述卷绕端，所述第二电极板比所述第一电极板更远地延伸并且所述隔板比所述第二电极板更远地延伸。

12.如权利要求11所述的二次电池，其中所述修整构件被附接到所述电极组件的所述周界以被定位在所述隔板的端部附近。

13.如权利要求1所述的二次电池，其中，当沿着所述电极组件的卷绕方向形成侧边缘区域和中央区域时，

所述导电层与所述第一电极板的所述卷绕端之间的所述导电接触形成在所述侧边缘区域中，并且

所述导电层与所述第二电极板的所述卷绕端在所述中央区域中相互面对。

14.一种二次电池，提供保护以防止由于导电外部侵入构件造成的短路所引起的损坏，该二次电池包括：

电极组件，包括第一电极、第二电极和隔板，所述第一电极、所述第二电极和所述隔板被卷绕以形成卷，使得所述隔板置于所述第一电极与所述第二电极之间，其中所述电极组件包括卷绕端部，在该卷绕端部处，所述第一电极和所述第二电极在所述卷的外表面终结；

导电保护构件，被定位为邻近所述电极组件的所述卷绕端部以被电连接到所述第一电极的卷绕端，并且其中所述导电保护构件进一步尺寸形成以覆盖所述第二电极的卷绕端，使得当所述导电外部侵入构件刺穿所述导电保护构件并电接触所述第二电极时，由所述导电外部侵入构件、所述导电保护构件和所述第二电极形成短路路径。

15.如权利要求14所述的二次电池，其中所述第一电极形成所述电极组件的最外圈，并且其中所述第二电极被形成在所述第一电极的内侧，并且其中所述第一电极的所述卷绕端与所述第二电极的所述卷绕端相间隔。

16.如权利要求14所述的二次电池，其中所述第一电极具有涂覆部分和未涂覆部分，并且其中被所述导电保护构件电接触的所述第一电极的所述卷绕端未被涂覆。

17.如权利要求14所述的二次电池，其中所述导电保护构件被设置为面对所述第二电极的所述卷绕端同时所述隔板置于所述导电保护构件与所述第二电极的所述卷绕端之间，以使所述导电保护构件与所述第二电极的所述卷绕端绝缘。

18.如权利要求14所述的二次电池，所述导电保护构件包括导电层，并且其中所述导电层包括与所述第一电极相同的金属材料。

19.如权利要求18所述的二次电池，其中所述导电保护构件进一步包括：

绝缘层，形成在所述导电保护构件的最外部以覆盖所述导电层；和

置于所述导电层与所述电极组件之间的陶瓷层和粘合层。

20.如权利要求19所述的二次电池，其中所述绝缘层和所述陶瓷层与所述导电层接合以便促使所述导电层保持平坦，以增加与所述第一电极的表面接触，由此降低所述导电层与所述第一电极之间的接触电阻。

21.如权利要求20所述的二次电池，其中所述陶瓷层和所述粘合层被形成为暴露出所述导电层的朝向所述电极组件的一部分。

22.如权利要求21所述的二次电池，其中所述导电层被暴露朝向所述第一电极的所述卷绕端，以形成所述导电接触，并且

其中所述陶瓷层和所述粘合层形成在离开所述第一电极的所述卷绕端的位置处，以被置于所述导电层与所述第二电极之间。

23.如权利要求14所述的二次电池，进一步包括接纳所述电极组件和所述导电保护构件的电池壳体以及被电连接到所述电极组件的盖板。

24.如权利要求23所述的二次电池，其中所述电池壳体限定接纳所述电极组件的内部凹进部和被所述盖板密封的开口。

25.如权利要求23所述的二次电池，其中所述电池壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体限定了接纳所述电极组件的凹进部，并且其中所述上壳体和所述下壳体被对向折叠使得所述电极组件被密封在所述电池壳体的所述凹进部中。

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