折叠层压式电池单元制造技术

本发明专利技术提供方法及由所述方法形成的电池单元，其使得关于形成电池单元袋的柔性层压件的外周边缘上的暴露的金属层的问题最小化。通过将电化学单元的端子在柔性层压件的折叠边缘上伸出并穿过柔性层压件中的穿孔，使得袋形件的边缘密封得以优化。折叠边缘不会呈现出暴露的金属层，也不要求密封材料或使用由于端子而复杂化的密封操作。

Folded layer cell

The present invention provides a method and a battery unit formed by the method, which minimizes the problem of exposing the exposed metal layer on the peripheral edge of the flexible laminate forming the cell cell bag. The terminal of the electrochemical unit in the folded edge flexible laminate extends through the flexible laminate and the perforation, the edge of the piece to make a seal optimization. The folded edges do not exhibit exposed metal layers and do not require sealing materials or the use of complex sealing operations due to terminals.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电池单元，其包括具有改进的电绝缘的层压式袋形电池单元和制造这种电池单元的方法。
技术介绍
本部分提供关于本专利技术的背景信息，其不一定是现有技术。电池单元可为各种应用提供清洁、高效以及环保的电源，包括给混合式或纯电动车辆供电。一种类型的电池单元是锂离子电池。锂离子电池可反复充电并可形成多种形状和尺寸以被高效地装配在电动车辆的可用空间内。例如，电池单元可为棱形形状以利于电池单元的堆叠。多个单独的电池单元可以设置为电池组件以提供足以操作电动车辆的电能的量。棱形电池单元可具有由一对层压板形成的袋形形状，层压板包括各种塑料和金属层，其围绕电化学单元的周边熔合或热密封以密封其中的电池单元部件。例如，所述袋形件可通过利用热塑性层夹持的一个或多个金属箔形成。电池单元的组装可包括提供具有凹陷或空腔的一个层压板。将电化学单元部件设置在塑料涂覆的金属层的凹陷或空腔内或其上。然后，将其它层压板放在电池单元部件的顶部上，并且例如通过围绕边缘进行热密封来将层压板的周边熔合在一起以形成密封的袋形件。电池单元的有效用途可取决于电池单元的电绝缘的各个部分，保持期望的导电通路，以及优化电池单元部件的完整性。各种材料和流体可在电池单元的充电和放电循环期间导电。关于所述袋形件的材料，层压件中的一个或多个金属层可向电化学单元提供气密密封阻挡。保持来自周围部件的金属层的电中性在某些应用中(诸如车辆电池组)是重要的，以改善电池单元的性能和寿命。金属层的适当绝缘可改善电隔离。存在优化电池组件和部件完整性同时保持电池单元的电绝缘部分以及保持电池单元的期望的导电通路的持续不断的需求。专利技术内容本技术包括与电池单元相关的制造制品、系统以及方法，所述电池单元具有由柔性层压件形成的袋形件，其中一个或多个端子由袋形件伸出。提供了电池单元，其包括：具有端子和配置成袋形件的柔性层压件的电化学电池。所述袋形件限定内部和外部，其中将电化学电池设置在内部中。所述袋形件包括其中具有穿孔的柔性层压件的折叠边缘，其中端子被设置为穿过穿孔，端子的一部分暴露于袋形件的外部。柔性层压件可包括阻挡层，其中所述阻挡层可为导电的金属层。提供了一种制造电池单元的方法，其包括：对柔性层压件进行穿孔以在其中形成穿孔。将电化学单元的端子设置为穿过穿孔。将柔性层压件形成为袋形件，其中所述袋形件限定内部和外部。将电化学单元设置在内部中并且将端子设置为穿过穿孔。端子的一部分暴露于袋的外部。可将柔性层压件折叠以形成折叠边缘，其中穿孔位于所述折叠边缘上。应用的其它领域将通过本文提供的说明而变得显而易见。此
技术实现思路
中的说明及特定实施例只是用于阐述的目的并无意限制本专利技术的范围。附图说明本文所述的附图只是用于说明所选择的实施例而并非所有可能的实施例的目的，并且无意限制本专利技术的范围。图1为用于形成电池单元袋的柔性层压件的实施例的截面图。图2为图1的柔性层压件的板片的示意图，所述板片具有形成在其中的折叠线，其中柔性层压件中的两个穿孔位于折叠线处。图3为电化学电池单元的放大的局部正视图，其示出穿过图2中的穿孔设置的电化学电池单元的两个端子，其中柔性层压件自身往回折叠。图4为图3中电化学电池单元的局部正视图，其示出具有被放置在柔性层压件的非折叠边缘的周边的热密封边缘和电绝缘带的电化学电池单元。具体实施方式本专利技术的实施例本技术的以下说明本质上只是示例一个或多个专利技术的主题、制造及用途，并且无意限制此申请或可能要求此申请优先权而提交的其它申请、或由此颁布的专利中要求的任意特定专利技术的范围、应用或用途。关于所公开的方法，所示的步骤的顺序本质上是示例的，并且因此，步骤的顺序在各种可能的实施例中是不同的。除非另外具体指出，此说明中的所有数值被理解为由词语“约”修饰且所有几何描述符在描述技术的最宽范围中应被理解为由词语“大致”修饰。本技术涉及各种电池单元，其中包括具有电化学电池单元和柔性层压件的电池单元。电化学电池单元可以具有至少一个端子并且柔性层压件可以配置为袋形件。袋形件可以限定内部和外部，其中将电化学电池单元设置在内部中。袋形件可以具有柔性层压件的折叠边缘，柔性层压件包括在折叠边缘中形成的穿孔。端子可以设置为穿过穿孔，其中端子的一部分可以暴露于袋形件的外部。提供了制造这种电池单元的各种方法，其中方法可以包括对柔性层压件进行穿孔以在其中形成穿孔。电化学电池单元的端子可以设置为穿过穿孔。柔性层压件可以形成为袋形件，其中袋形件限定内部和外部。电化学电池单元可以设置在内部中，并且端子可以设置为穿过穿孔，从而使得端子的一部分可以暴露于袋形件的外部。参见图1至图4来进一步描述本技术的各实施例。参见图1，示出用于形成电池单元袋的柔性层压件100的实施例的横截面。柔性层压件100可以包括具有各种厚度的多个层，其中包括一个或多个阻挡层和/或包括非导电层在内的一个或多个聚合物层。阻挡层可以包
括一个或多个各种金属层，并且聚合物层可以包括一种或多个各种热塑性聚合物，其中包括各种聚烯烃、聚酰胺和聚酯。这些层可以防止各种流体(包括用在电化学电池单元内的各种气体和流体以及在充电/放电周期期间产生的那些气体和流体)渗入柔性层压件中并通过柔性层压件迁移。这类流体可以包括含有有机溶剂、电解液、添加剂的电解溶液和由其产生的气体。其中，阻挡层包括金属层，金属层可以是导电的。图1中示出的柔性层压件100的实施例具有以下层和近似厚度：聚对苯二甲酸乙二酯层105(12微米)、尼龙层110(15微米)、铝层115(40微米)以及聚丙烯层120(80微米)。粘合剂或胶水的粘合层125(<5微米)用于将铝层115分别结合至尼龙层110和聚丙烯层120。聚对苯二甲酸乙二酯层105形成电池单元袋的外表面130，而聚丙烯层120形成电池单元袋的内表面135。参见图2，示出具有在其中形成的折叠线140的柔性层压件100的板片。柔性层压件140中的两个穿孔145位于折叠线140处。柔性层压件100可以折叠或起皱来形成折叠线140，其中折叠线140能够用于定位将要制造穿孔145的位置。可选地，穿孔145可以制造在柔性板片100中，并且柔性板片沿着穿孔145的位置折叠或起皱。描绘折叠线140用来标记穿孔145的位置以及图2中柔性层压件100自身往回折叠的位置。然而，在某些实施例中，折叠线140可以不形成在柔性层压件100中，这是因为单次折叠情况可以用来在制造电池单元中折叠柔性层压件100，并且折叠后的柔性层压件100可能之后永远不会被打开或开启来露出折叠线140。方法还包括随后折叠柔性层压件100和对柔性层压件100进行穿孔以形成穿孔145。柔性层压件100中的穿孔145可以采用各种冲孔器、打孔器、刀片、辊子、加热工具、激光等以各种方式制造，其中包括在柔性层压件100中切割和/或冲孔。可以根据需要制造更多或者更少的穿孔。此外，穿孔可以具有任何期望的形状。参见图3，示出电池单元150的一部分。电化学单元(未示出)的端子155设置为穿过每个穿孔145。柔性层压件100自身往回折叠以提供折叠边缘160。折叠边缘160被通过柔性层压件100的每个端子155中断。
通过在折叠柔性层压件100时将柔性层压件100的两个边缘放置在一起来形成电池单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池单元，其包括：电化学电池单元，其包括第一端子；以及柔性层压件，其配置为袋形件，所述袋形件限定内部和外部，所述电化学电池单元设置在所述内部中，所述袋形件包括在其中具有第一穿孔的所述柔性层压件的折叠边缘，所述第一端子设置成穿过所述第一穿孔，所述第一端子的一部分暴露于所述袋形件的所述外部。

【技术特征摘要】
2015.05.27 US 14/7228931.一种电池单元，其包括：电化学电池单元，其包括第一端子；以及柔性层压件，其配置为袋形件，所述袋形件限定内部和外部，所述电化学电池单元设置在所述内部中，所述袋形件包括在其中具有第一穿孔的所述柔性层压件的折叠边缘，所述第一端子设置成穿过所述第一穿孔，所述第一端子的一部分暴露于所述袋形件的所述外部。2.根据权利要求1所述的电池单元，其中所述电化学电池单元包括第二端子。3.根据权利要求2所述的电池单元，其中所述折叠边缘包括第二穿孔，所述第一端子设置成穿过所述第一穿孔，所述第一端子的一部分暴露于所述袋形件的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·奥托曼诺，Q·林，伍彦，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US