相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年10月24日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2016-0138252的优先权和权益，其全部内容通过引用合并于此。
本发明涉及一种二次电池，其能减少部件数量和工序数量，同时实现二次电池的增加的稳定性。
背景技术：
不同于一次电池，二次电池是可被重复充电和放电的可再充电电池。小容量二次电池被用在诸如移动电话、笔记本电脑或便携式摄像机的小型便携式电子设备中，而大容量二次电池被用作用于驱动混合动力车辆或电动车辆的电动机的电源。
二次电池例如包括能够进行充电和放电操作的电极组件、容纳电极组件的壳体、联接到壳体的开口的盖板和将电极组件引出到盖板的外侧的电极端子。
近年来，越来越重视二次电池的稳定性。因此，当存在由于二次电池中产生的内部气体而爆炸的危险时，进行诸如在二次电池的内部压力达到预定压力之前允许盖板首先打开的安全排气部的部件的开发。
技术实现要素：
本发明的各实施例提供一种二次电池，其能减少部件数量和工序数量同时实现二次电池的增加的稳定性。
本发明的上述和其它方面将在以下示例性实施例的说明中描述或者通过以下示例性实施例的说明而显而易见。
根据本发明的一方面，提供一种二次电池，包括：壳体，具有内部空间；电极组件，被插入到所述壳体中并且包括第一电极板、第二电极板和形成在所述第一电极板与所述第二电极板之间的隔板；盖板，密封所述壳体，电连接到所述电极组件的所述第一电极板，并具有提供在其一个区域上的安全排气部；上绝缘构件，形成在所述盖板上；端子板，与所述上绝缘构件的顶部接触并联接到所述上绝缘构件的顶部；以及副端子板，形成在所述端子板上，并且通过从其一个端部延伸的连接部件电连接到所述安全排气部。
这里，粘附构件可形成在所述上绝缘构件被联接到所述盖板和所述端子板的接触界面中的至少一个上。
所述端子板可通过所述上绝缘构件而电独立于所述盖板。
此外，所述盖板可包括形成在对应于所述上绝缘构件的区域上的凹凸图案，并且所述上绝缘构件可通过对应于所述凹凸图案的突起或槽而与所述盖板接合并联接到所述盖板。
粘附构件可形成在所述上绝缘构件与所述盖板之间的接触界面上。
所述端子板可包括突起或槽，该突起或槽形成在所述端子板对应于所述上绝缘构件的突起或槽的区域上，并且所述端子板与所述上绝缘构件接合并联接到所述上绝缘构件。
粘附构件可形成在所述端子板与所述上绝缘构件之间的接触界面上。
所述端子板可通过在其至少一个区域中的具有对应于所述副端子板的厚度的高度的槽来容纳所述副端子板，并且可联接到所述副端子板。
所述二次电池可进一步包括集流板，该集流板在其至少一个区域上被联接到所述电极组件的所述第一电极板，并且被联接到所述盖板的底表面以将所述第一电极板与所述盖板连接。
所述集流板可通过焊接被联接到所述盖板的底表面。
所述副端子板可通过焊接被联接到所述端子板和所述安全排气部。
如上所述，在根据本发明的二次电池中，盖板、上绝缘构件和端子板被利用粘附构件联接在一起，以在没有单独的联接构件的情况下被保持在稳定联接状态，由此简化电极端子的结构。此外，可减少焊接工艺，由此减少制造工艺和成本。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的二次电池的透视图；
图2是沿图1的线a-a截取的剖视图；
图3是根据本发明的实施例的二次电池的分解透视图；
图4是图3的部分b的部分分解视图；
图5是图2的部分c的部分分解视图；以及
图6是例示在根据本发明的实施例的二次电池中安全排气部打开的状态的部分分解视图。
具体实施方式
下面，将参考附图详细描述本发明，以使其能被本领域技术人员容易地制作和使用。
图1是根据本发明的实施例的二次电池的透视图；图2是沿图1的线a-a截取的剖视图；图3是根据本发明的实施例的二次电池的分解透视图；图4是图3的部分b的部分分解视图；并且图5是图2的部分c的部分分解视图。
参见图1至图4，根据本发明的实施例的二次电池100可包括壳体110、电极组件120、第一绝缘板130、集流板140、紧固板150、下绝缘构件160、第二绝缘板170、盖板180、上绝缘构件190、端子板200和副端子板220。
壳体110可由导电金属制作，例如，铝、铝合金或镀镍钢，并且可具有近似六面体形状，其具有开口，电极组件120可通过该开口被插入和放置。该开口是壳体110的接触盖板180的周缘的充分打开部分。
壳体110的内表面基本上经受绝缘处理以防止电短路在壳体110内发生。此外，根据本发明的实施例，电极组件的电极可通过盖板180电连接到壳体110。在此情况下，壳体110的内表面的绝缘处理也使其能够防止内部电短路。
电极组件120通过卷绕或层叠包括为薄板或薄层的第一电极板、隔板和第二电极板的堆叠结构而形成。这里，第一电极板可用作正极，第二电极板可用作负极。当然，第一电极板和第二电极板的极性可根据本领域技术人员所做出的选择而不同于以上所描述的。
第一电极板可通过在由例如铝(al)制成的金属箔所形成的第一电极集电体上涂覆诸如过渡金属氧化物的第一电极活性物质而形成，并且包括未施加第一电极活性物质的第一电极未涂覆部分。第一电极未涂覆部分可用作电流在第一电极板与第一电极板的外部之间流动的通路。本发明的各实施例不局限于本文中所列举的第一电极板的材料。
此外，第一电极未涂覆部分可形成第一电极接线片121。第一电极接线片121包括多个第一电极接线片并且可形成为从第一电极未涂覆部分突出。第一电极接线片121具有多接线片式结构，其中多个第一电极接线片形成在预定位置以在第一电极板被卷绕或堆叠时重叠。为此，第一电极板可在多个第一电极接线片彼此间隔开预设距离以随后被布置在第一电极板上的状态下被卷绕。由于第一电极接线片121与第一电极板整体形成并且从卷绕的第一电极板引出，所以电极组件120的集流效率可被有利地增加。然而，第一电极接线片121可根据本领域技术人员所做出的选择而由与第一电极板单独形成的引线接线片形成。
第二电极板可通过在由例如铜(cu)或镍(ni)制成的金属箔所形成的第二电极集电体上涂覆诸如石墨或碳的第二电极活性物质而形成，并且包括未施加第二电极活性物质的第二电极未涂覆部分。
此外，第二电极接线片122可由第二电极未涂覆部分形成以对应于第一电极接线片121。第二电极接线片122也可通过在多个第二电极接线片彼此间隔开预设距离以随后被布置在第二电极板上的状态下卷绕或层叠第二电极板而形成。然而，第二电极接线片122可根据本领域技术人员所做出的选择而由与第二电极板单独形成的引线接线片形成。
隔板可位于第一电极板和第二电极板之间，以防止电短路并允许锂离子的移动。隔板可由从由聚乙烯、聚丙烯、由聚丙烯和聚乙烯制成的复合膜所构成的组选择的材料制作。本发明的各实施例不局限于本文中所列举的隔板的材料。
电极组件120与电解质一起容纳在壳体110中。电解质可包括诸如ec(碳酸亚乙酯)、pc(碳酸丙烯酯)、dec(碳酸二乙酯)、emc(碳酸甲乙酯)或dmc(碳酸二甲酯)的有机溶剂和诸如lipf6或libf4的锂盐。此外，电解质可处于液态、固态或凝胶态。第一电极接线片121和第二电极接线片122被电连接到集流板140。
第一绝缘板130位于集流板140与电极组件120之间。第一绝缘板130保护电极组件120并且能尤其在盖板180向内变形时防止电极组件120被损坏。
此外，第一绝缘板130可固定电极组件120在壳体110内的位置并且可变得电独立于盖板180。此外，虽然没有单独例示，除了第一绝缘板130之外的额外的第二绝缘板170可进一步形成在集流板140上。
第一绝缘板130包括从板的基础形状向上突出的至少一个或多个突起131和132。突起131和132被联接到集流板140和第二绝缘板170，从而实现增加的紧固力。
此外，第一绝缘板130可包括对应于盖板180的安全排气部181定位的孔133。因此，壳体110中产生的气体可通过孔133到达盖板180的安全排气部181，并且安全排气部181可在预定压力下进行翻转操作。
第一绝缘板130可由诸如聚乙烯或聚丙烯的材料制作，但是本发明的各实施例不局限于本文中所列举的第一绝缘板的材料。
集流板140形成在第一绝缘板130上并且被连接到电极组件120的第一电极接线片121和第二电极接线片122。为此，集流板140可以被提供为一对第一集流板141和第二集流板142。
第一集流板141被联接到第一电极接线片121。更详细地，在第一电极接线片121从第一绝缘板130的侧部突出之后，其被弯曲以围绕第一集流板141的相反侧。在这种状态下，第一集流板141可被联接到第一电极接线片121。因此，第一集流板141可被电连接到第一电极接线片121以具有例如正极性。
此外，第一集流板141可通过焊接在其相反端被联接到盖板180的底表面。因此，盖板180和与其联接的壳体110可与第一集流板141具有相同的极性。
为此，第一集流板141包括彼此面对地形成在其相反边缘以被焊接到盖板180的联接区域141a和141b，以及形成在联接区域141a和141b之间的板区域141c。此外，孔形成在联接区域141a和141b中以与向盖板180的底表面突出的联接突起180b紧固，盖板180的联接突起180b与联接区域141a和141b彼此联接，从而保持第一集流板141和盖板180在准确位置联接。
在板区域141c中，允许壳体110的内部气体移动的孔141d形成在与盖板180的安全排气部181对应的区域中。因此，由于壳体110中产生的气体沿着孔141d向上移动到安全排气部181，所以二次电池10可关于壳体110的内部气体敏感地操作。
第二集流板142形成在与电极组件120的第二电极接线片122对应的区域。在第二电极接线片122从第一绝缘板130的侧部突出之后，如同第一电极接线片121，其被弯曲以围绕第二集流板142的相反侧。在这种状态下，第二集流板142可通过例如焊接联接到第二电极接线片122。因此，第二集流板142可被联接到第二电极接线片122以具有例如负极性。
紧固板150可被联接到第二集流板142的顶部。具体地，紧固板150可通过焊接被联接到第二集流板142。因此，紧固板150可与第二集流板142具有相同的极性。紧固板150向上突出并且可被联接到端子板200以随后被联接到盖板180。
下绝缘构件160形成在第一绝缘板130与盖板180之间。具体地，下绝缘构件160形成在与盖板180的形成有端子孔184的区域对应的位置处。
此外，下绝缘构件160围绕紧固板150的外周以从盖板180电断开。
如同第一绝缘板130，下绝缘构件160也可由诸如聚乙烯或聚丙烯的材料制成，但是本发明的各实施例不局限于本文中所列举的下绝缘构件的材料。
此外，分隔衬垫(未显示)可进一步形成在下绝缘构件160中。衬垫可防止容纳在壳体110中的电解质沿着下绝缘构件160泄漏。
第二绝缘板170形成在第二集流板142与盖板180之间。第二绝缘板170可防止第二集流板142与盖板180接触，由此防止电短路。此外，第二绝缘板170被联接到第一绝缘板130以固定形成在第二绝缘板170与第一绝缘板130之间的第二集流板142的位置。为此，第二绝缘板170可包括与第一绝缘板130的突起131和132对应的槽或孔171。此外，第二绝缘板170可进一步包括用于允许紧固板150穿过的端子孔172。因此，紧固板150可突出以穿过盖板180，然后被电连接到端子板200。
盖板180可被提供为板形以密封壳体110的开口并且可由与壳体110相同的材料制成。盖板180可通过激光焊接联接到壳体110。此外，盖板180可通过第一集流板141电连接到第一电极接线片121。这里，盖板180和壳体110具有相同的极性，例如第一极性。
具体地，盖板180可通过向盖板180的底表面突出的联接突起180b固定第一集流板141的第一区域141a和第二区域141b的位置，并且焊接在这种状态下进行，由此保持物理/电联接的稳定状态。
安全排气部181被形成为具有比盖板180的其它区域更薄的区域。安全排气部181被联接到形成在盖板180中的排气孔180a的台阶部分。此外，安全排气部181在其大致中心接触区域181a被联接到从端子板200的第一端子板201延伸的副端子板220的连接部件220a。因此，联接到第一集流板141的盖板180可通过副端子板220最终电连接到端子板200。
同时，安全排气部181大致朝向壳体110凸状形成。因此，当壳体110的内部压力高于预定压力时，安全排气部181被翻转并且根据翻转力而脱离盖板180。
因此，当安全排气部181进行翻转操作时，盖板180与副端子板220之间的电连接被切断。因此，由于从盖板130延伸到副端子板220和第一端子板201的电通路被阻断，所以第一端子板201变为电中性，使得充电和放电操作被停止，由此确保了电池安全性。此外，由于盖板180被脱离盖板180的安全排气部181打开，所以壳体110的内部压力可被防止，由此防止二次电池10爆炸。
此外，为了将电解质注入到盖板180的至少一侧中，盖板180包括入口182。电解质通过入口182注入到盖板180中，然后入口182通过入口塞球185和塞子186密封。
此外，盖板180包括形成在其一侧的凹凸图案183。凹凸图案183由具有相对较小高度的凹部183a和具有相对较大高度的凸部183b构成。这里，凹部183a可通过沿盖板180的厚度方向形成的槽形成，并且凹凸图案183可由通过反复形成凹部183a和凸部183b而成形的多个同心圆形成。凹凸图案183被提供用于增加关于上绝缘构件190的第一上绝缘构件191的紧固力，并且形成在第一上绝缘构件181中的突起191b与凹凸图案183接合并联接到凹凸图案183以增加紧固区域。此外，如稍后所要描述的，单独的粘附构件210形成在盖板180的凹凸图案183与第一上绝缘构件191的突起191b之间的接触界面上，由此保持盖板180和第一上绝缘构件191的牢固联接状态。
同时，盖板180包括形成在与盖板180的与一侧相对并面向一侧的另一侧处的端子孔184。因此，端子板200的第二端子板202可通过端子孔184联接到紧固板150。因此，联接到端子孔184的第二端子板102可与紧固板150具有相同的极性，例如负极性。
上绝缘构件190形成在与盖板180的凹凸图案183和端子孔184对应的位置处。上绝缘构件190包括与凹凸图案183对应的第一上绝缘构件191和与端子孔184对应的第二上绝缘构件192。
对应于盖板180的凹凸图案183定位的第一上绝缘构件191通过从第一上绝缘构件191的边缘向上突出的屏障191a划分盖板180的区域，并且将第一端子板201容纳在屏障191a内。因此，第一上绝缘构件191可允许第一端子板201变得电独立于盖板180。
第一上绝缘构件191可包括向上或向下突出的突起或槽191b。如上所述，第一上绝缘构件191的突起或槽191b由与下面的盖板180的凹凸图案183的同心圆对应的同心圆形成，以然后被联接到凹凸图案183。此外，突起或槽191b以与上述方式相同的方式联接到上面的第一端子板201。此外，粘附构件210形成在第一上绝缘构件191与盖板180的凹凸图案183之间及第一端子板201与第一上绝缘构件191之间的接触界面上，并且可保持物理联接状态。
第二上绝缘构件192形成在对应于盖板180的端子孔184的区域并且在其内侧区域中容纳端子板200的第二端子板202。此外，第二上绝缘构件192允许第二端子板202通过形成在其中的端子孔192a联接到紧固板150，由此将第二端子板202电连接到紧固板150。
端子板200可成对提供并且可包括对应于盖板180的凹凸图案183的第一端子板201和对应于端子孔184的第二端子板202。
第一端子板201被联接到第一上绝缘构件191的顶部。更详细地，从第一端子板201向下突出的突起或槽201b被形成为与第一上绝缘构件191的突起或槽191b接合。因此，第一端子板201的突起或槽201b与第一上绝缘构件191的突起或槽191b接合并联接到第一上绝缘构件191的突起或槽191b，由此增加紧固区域。此外，由于粘附构件210被进一步形成在第一端子板201与第一上绝缘构件191之间的接触界面上，可保持第一端子板201与第一上绝缘构件191之间的牢固联接状态。因此，第一端子板201通过第一上绝缘构件191不与盖板180直接接触，而是保持在其通过副端子板220与盖板180的安全排气部181电连接的状态。
此外，第一端子板201通过形成在第一端子板201的顶部的一侧处的槽201a联接到副端子板220。槽201a可被形成为具有对应于副端子板220的厚度的高度，并且第一端子板201可通过在槽201a的接触区域上进行焊接而物理/电连接到副端子板220。
第二端子板202被连接到通过盖板180暴露的紧固板150。因此，第二端子板202可与紧固板150具有相同的极性，例如负极性。在此情况下，由于下绝缘构件160和第二上绝缘构件192位于第二端子板202与盖板180之间及紧固板150与盖板180之间，所以可防止电短路。
粘附构件210可形成在第一上绝缘构件191被联接到盖板180的凹凸图案183和第一端子板201的顶部和底部区域处以具有元件210a和210b。此外，待形成粘附构件210的一些空间可被提供在联接到元件210a和210b的接触界面上。因此，即使第一上绝缘构件191利用插入在盖板180的凹凸图案183与第一端子板201之间的粘附构件210而被联接到盖板180的凹凸图案183和第一端子板201，粘附构件210仍可容纳在空间内而不暴露到外部。
粘附构件210可包括大体糊状的粘结剂并可根据本领域技术人员所做出的选择而以胶带的形式提供。第一上绝缘构件191可通过粘附构件210甚至在没有相对于盖板180的凹凸图案183和第一端子板201的单独的紧固构件的情况下保持在稳定牢固状态。此外，由于粘附构件210的结构，在循序联接盖板180、第一上绝缘构件191和第一端子板201时不需要焊接工艺，从而简化了电极端子的结构并减少了制造工艺和成本。
副端子板220形成在第一端子板201与安全排气部181之间。副端子板220与第一端子板201接触以然后被电连接。此外，副端子板220包括朝向盖板180的安全排气部181突出的连接部件220a和220b。
这里，连接部件220a和220b与副端子板220联接到第一端子板201所在的端部220c整体形成，由此避免对单独部件或诸如焊接的联接工艺的需要。此外，由于包括连接部件220a和220b的副端子板220被联接到第一端子板201，所以可增加连接部件220a和220b的操作可靠性。
连接部件220a和220b通过焊接固定到安全排气部181。此外，连接部件220a和220b保持预定水平的弹性回复力施加在其上的状态。
更详细地，连接部件220a和220b包括固定于安全排气部181的接触区域的接触区域220a和弹性回复力施加到接触区域所在的延伸区域。接触区域可通过焊接联接到安全排气部181的接触区域181a。另外，延伸区域以弯曲形状形成以具有弹性回复力并且被保持在其通过接触区域的焊接固定的状态。因此，如稍后所要描述的，如果安全排气部181被翻转以从盖板180分离，安全排气部181被从延伸区域施加的力提升，由此切断电连接。
下面，将更详细地描述提升和打开安全排气部181的操作。
图6是例示在根据本发明的实施例的二次电池中安全排气部打开的状态的部分分解视图。
连同图5参考图6，当壳体110的内部压力高于预定压力时，安全排气部181进行翻转操作。此外，作为翻转操作的结果，安全排气部181的边缘从盖板180破裂。这里，联接到接触区域的安全排气部181被作为端子板220的连接部件220a和220b之一的延伸区域的弹性回复力提升。此外，由于安全排气部181被连续地保持在打开状态，即使在壳体110的内部压力增加时也可防止二次电池10爆炸。此外，通过安全排气部181电连接到盖板180的副端子板220和第一端子板201的电连接通过打开安全排气部181而被中断。因此，由于二次电池10的电连接被中断，所以二次电池10可实现提高的电安全性。
虽然根据本发明的二次电池已经参考其示例性实施例被具体显示和描述，但是本领域普通技术人员将理解，可在不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下对其做出各种形式和细节上的改变。
主要部件的附图标记的说明：
10:二次电池110:壳体
120:电极组件130:第一绝缘板
140:集流板150:紧固板
160:下绝缘构件170:第二绝缘板
180:盖板183:凹凸图案
190:上绝缘构件191:第一上绝缘构件
192:第二上绝缘构件191a:屏障
191b:突起200:端子板
201:第一端子板202:第二端子板
201a:槽201b:槽或突起
210:粘附构件220:副端子板