电池安全设备及具有该电池安全设备的电池制造技术

公开了一种电池安全设备，适合于当受预定压力或更高压力加压时，形成电路，以及将电池的充电状态改变成放电状态，一种具有该安全设备的电池，以及用于通过压力，在安全设备上形成的电路，在电池受压力损坏前，将电池的充电状态改变成放电状态，调整电池的安全性的方法。该安全设备具有第一金属板、第二金属板和插入两个金属板间以及用来将施加预定压力或更高压力时，显示出导电性的压敏导电膜。所述第一和第二金属板分别电连接到正和负电极。连接到电池的该安全设备即使当由于压力、钉或钳子引起的外部撞击或外部压力施加到电池时，通过实施将电池的电流传导到安全设备，以及在电池受外部撞击或外部压力损坏前，放电该电池，防止电池损坏或至少防止起火或爆炸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池安全设备及具有该电池安全设备的电池
本专利技术涉及适用于当被预定压力或更高加压时，形成电路以及将电池的充电状态转变成放电状态的电池安全设备。同时，本专利技术涉及具有安全设备的电池。
技术介绍
随着近年来电子器具快速变为无线和便携式，已经将具有大容量和高能量密度的无水电解质二次电池开发为它们的驱动电源。然而，已经曝光这种无水电解质二次电池危险，因为当施加由钉或钳子引起的外部撞击或强外部压力时，损坏电池的内部以及电池可能起火或爆炸。特别地，由于正电极活性材料对电压很敏感，正电极和电解质间的反应当充电电池以及电压升高时增加。因此，正电极的表面分解以及对电解质产生氧化反应。这增加火宅或爆炸的危险。随着电池，特别是无水电解质二次电池(例如锂二次电池)具有更大容量和更高能量密度，这种电池问题变得更重要。
技术实现思路
本专利技术针对基于上避免由于现有技术的局限和缺陷的一个或多个问题。本专利技术的目的是提供用于通过在电池内或外放置安全设备，在受由压力、钉或钳子引起的外部撞击损坏前，降低电池的充电状态，以便使电池免受外部撞击的危险的方法。-->为根据本专利技术的目的，实现该目标和其他优点，如在此具体和宽泛所述，提供具有安全设备的电池，用来当受预定压力或更高加压时，形成电路，以及将电池的充电状态改变成放电状态。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于电池安全设备，适合于当受预定压力或更高加压时，形成电路，以及将电池的充电状态转变成放电状态。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于通过压力，在安全设备上形成电路，通过在电池受压力损坏前，将电池的充电状态转变成放电状态，调整电池的安全性的方法。最好，该安全设备包括第一金属板、第二金属板以及插入两个金属板间并用来当施加预定压力或更高时，显示出导电性的PSCF(压敏导电膜)。第一和第二金属板分别电连接到电池的正和负电极。本专利技术的另外的优点、目的和特征将在下述的说明书中阐述以及部分对本领域的普通技术人员来说在检验下文后，将变得显而易见或可以通过实施本专利技术了解。通过在所写的说明书及权利要求以及附图中具体指出的结构，可以实现和获得本专利技术的目的和其他优点。附图说明包括以提供本专利技术的进一步理解并包含和构成本申请的一部分的附图示例说明本专利技术的实施例以及结合说明书，用来解释本专利技术的原理，其中：图1是表示根据本专利技术的ACF安全设备的操作原理的示意图；图2是表示具有根据本专利技术，电连接到其上的ACF安全设备的袋状电池的示意图；图3是表示具有根据本专利技术，电连接到其上的ACF安全设备的金-->属罐状电池的示意图；图4是表示在例子1中制造的电池的局部挤压实验的结果的图；图5是表示在例子2中制造的电池的局部挤压实验的结果的图；图6是表示在例子3中制造的电池的局部挤压实验的结果的图；以及图7是表示在比例例子1中制造的电池的局部挤压实验的结果的图。具体实施方式现在，详细地参考本专利技术的优选实施例，其例子在附图中示例说明。在下文中，根据本专利技术，将参考附图来解释。本专利技术的特征在于为通过感应将由压力、钉或钳子引起的外部撞击或外部压力施加到电池，降低充电状态，为电池提供安全设备，用来在外部撞击或外部加压的情况下，显示出导电性。作为在外部撞击或外部加压的情况下，显示出导电性的安全设备的非限定例子，本专利技术提供当在压力的方向中，出现预定压力或更高时，具有插入两个金属板(例如集电极)问、电流流过以及用来传导电流的PSCF的安全设备(见图1)。作为PSCF的非限定例子，提供ACF(各向异性导电薄膜)。ACF是指包括具有厚度15-35μm的绝缘粘合剂以及由具有位于其中的3-15λμm的细微导电颗粒组成的导电球的粘合膜。本专利技术的原理不受构成ACF的粘合膜的厚度以及导电颗粒的直径限制。导电颗粒包括碳化纤维、金属(Ni，焊料)以及涂有金属(Ni/Au)的塑料球。这仅是本专利技术的实施例的示例，以及不是用于PSCF的一般术语。对本能-->将任何PSCF应用于本专利技术的原理，对本领域的技术人员来说是显而易见的。粘合材料包括热塑塑料(丁苯橡胶，聚乙烯丁烯)、热固性塑料(环氧树脂，聚氨基甲酸乙酯，聚丙烯树脂)以及热塑塑料和热固性塑料的混合物。用在本专利技术中的金属板可以由具有导电性的任何金属，诸如铝金属、铜金属和镍金属制成。金属板最好具有良好的导热性，以便在正常或特殊情况下，能经端子，将热从电池内散发到导热金属板。现在，将参考附图，描述根据本专利技术，在外部撞击或外部加压的情况下，施加预定压力或更高压力时，具有适合于显示出导电性的安全设备的电池的操作。根据本专利技术的安全设备包括第一金属板、第二金属板和插入两个金属板间并适合于当施加预定压力或更高压力时，显示出导电性的PSCF。安全设备的例子，如图所示，包括充当金属板的集电极和充当PSCF的ACF。ACF充当非导体，通过它，在正常状态期间，无电流流过，以及当出现预定压力或更高压力时，在压力的方向中传导电流。如图所示，位于ACF的两个表面上的两个金属板的第一金属板(集电极)电连接到电池的正电极以及第二金属板(集电极)电连接到其负电极。在具有连接到其上的本专利技术安全设备的电池中，只要不向它们施-->加外部压力，两个金属板通过ACF彼此电绝缘，以及在它们间没有电流流过。因此，电池正常地起作用以及维持充电状态。当将由外部撞击等等引起的压力施加到具有连接到其上的本专利技术安全设备的电池时，使两个金属板彼此电连接。这是因为当压力达到预定电平时，ACF显示出导电性。然后，使电池放电，以及电池的内部电压急剧下降。在放电状态中，即使由外部压力、钉或钳子引起的撞击施加到其上时，电池也不起火或爆炸。同样地，本专利技术能当由于由压力、钉或钳子引起的外部撞击，使预定压力或更高压力施加到金属板时，通过在爆炸前，降低电池的充电状态，改进电池的安全性。本专利技术安全设备最好垂直于位于在外部撞击或外部加压的情况下，将大部分压力施加到电池的方向。本专利技术安全设备可以位于电池内或外，但最好位于电池外。当位于电池外时，在曝露的同时，或在由具有电绝缘属性的聚合物层封闭时，也可以使用本专利技术安全设备。同时，图2示例说明将根据本专利技术的安全设备连接到电池的例子。图2表示具有连接到其上的本专利技术安全设备的袋状电池。通常，袋状电池为叠片型以及包括交替层叠的至少一个正电极板和至少一个负电极。叠片型电池具有用于分别将正和负电极板连接到电池的外部的正和负电极引线。引线连接到电池外皮的外部上的电池。包括第一和第二金属板以及插入它们间的ACF的本专利技术安全设备与最外的正电极板和/或最外的负电极板叠层在一起。第一金属板电连接到正电极板、正电极引线或正电极端部分，以及第二金属板电连-->接到负电极板、负电极引线，或负电极端部分。本专利技术安全设备可以直接层压在电极板附近，但最好层压在电池外皮的外部上，以及仅电连接到正和负电极。图3表示具有连接到其上的本专利技术安全设备的罐状电池。通常，罐状电池具有电极组件，包括正和负电极板以及位于包括罐和帽的容器中的隔板。容器充当电极端(图3中的正电极端)以及具有相反极性的电极端(图3中的负电极端)从容器凸出，同时绝缘。罐状电池的容器能充当本专利技术安全设备的第一金属板。因此，本专利技术安全设备的第二金属板与具有插入其间的ACF的容器的至少一个表面并行放置，以及第二金属板的一部分电连接到具有相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池，包括安全设备，适合于当被预定压力或更高压力加压时，形成电路，以及将所述电池的充电状态转变成放电状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2004-4-16 10-2004-0026242;KR 2005-3-18 10-2005-1.一种电池，包括安全设备，适合于当被预定压力或更高压力加压时，形成电路，以及将所述电池的充电状态转变成放电状态。2.如权利要求1所述的电池，其中，所述安全设备具有第一金属板、第二金属板，和插入两个金属板间并在施加预定压力或更高压力时显示出导电性的压敏导电膜，以及所述第一和第二金属板分别电连接到正和负电极。3.如权利要求2所述的电池，其中，所述膜是各向异性导电膜。4.如权利要求1所述的电池，其中，所述安全设备垂直于在外部撞击的情况下大部分压力施加到所述电池的方向放置。5.如权利要求1所述的电池，其中，所述电池是锂二次电池。6.一种用于电池的安全设备，适合于当被预定压力或更高压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹正柱，张诚均，张民哲，李在宪，李浚焕，河秀玹，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]