用于电池外壳壁的集成电气馈通件制造技术

本发明专利技术题为“用于电池外壳壁的集成电气馈通件”。本发明专利技术呈现了在电池外壳壁内集成的电气馈通件。在一些实施方案中，电气馈通件包括电池外壳，所述电池外壳限定开口。所述电气馈通件还包括套环，所述套环围绕所述开口设置并且与所述壁形成单个主体。所述电气馈通件还包括通过所述套环设置的导电端子。所述电气馈通件另外包括设置在所述套环和所述导电端子之间并在所述套环和所述导电端子之间形成密封的电绝缘材料。在一些实施方案中，所述壁具有等于或小于1毫米的厚度。在一些实施方案中，所述套环突出到所述电池外壳中。在其他实施方案中，所述套环从所述电池外壳中突出。在一些实施方案中，所述导电端子的横截面积为所述套环的外周边限定的面积的至少40％。本发明专利技术还呈现了结合所述电气馈通件的电池。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电池外壳壁的集成电气馈通件相关申请的交叉引用本公开根据35U.S.C.§119(e)，要求于2016年9月22日提交的名称为“INTEGRATEDELECTRICALFEEDTHROUGHSFORWALLSOFBATTERYHOUSINGS”的美国临时专利申请62/398,216的优先权，该申请的全部内容以引用方式并入本文。
本公开整体涉及电气馈通件，并且更具体地，涉及用于电池外壳壁的集成电气馈通件。
技术介绍
电气馈通件可以被用来通过电池外壳或通过“筒”实现电气连接。在一些变型中，焊接工艺可以用于将电气馈通件物理地耦接到电池外壳壁。焊接工艺可涉及将电气馈通件的凸缘焊接到壁。然而，凸缘占用壁上的空间，其妨碍降低便携式和移动电子器件的电池外壳的尺寸。所述凸缘还占据另外可用于更大的电气馈通件的空间。在一些应用中，由于其具有承载更高电流的能力，期望较大的电气馈通件。在焊接过程中加热和冷却电气馈通件会产生热致应力。这些热致应力可导致电气馈通件内的裂纹，尤其是在电气馈通件的电绝缘材料内。应当理解，用于电气馈通件的电绝缘材料通常为陶瓷材料或玻璃材料。此类材料趋于通过开裂减轻高应力，不同的是可塑性变形或拉伸的金属材料。电绝缘材料内的裂纹是不可取的，因为电气馈通件的密封能力降低。电气馈通件的电绝缘能力也可丧失。电池行业寻求能够更好地支撑电池外壳，尤其是便携式和移动电子器件的电池外壳的电气馈通件。
技术实现思路
以下公开涉及集成在电池外壳壁内的电气馈通件。在一些实施方案中，电气馈通件包括电池外壳，该电池外壳具有开口的壁，所述开口的壁设置在其中。所述电气馈通件还包括套环，所述套环围绕开口设置并且与所述壁形成单个主体的套环。所述电气馈通件还包括通过所述套环设置的导电端子。所述电气馈通件另外包括电绝缘材料，所述电绝缘材料设置在所述套环和所述导电端子之间并在所述套环和所述导电端子之间形成密封。在一些实施方案中，所述壁具有等于或小于1毫米的厚度。在一些实施方案中，所述套环突出到所述电池外壳中。在其他实施方案中，所述套环从所述电池外壳中突出。在一些实施方案中，所述导电端子的横截面积为所述套环的外周边限定的面积的至少40％。以下公开还涉及包括此类电气馈通件的电池。在一些实施方案中，电池包括电极组件，所述电极组件包括阴极电极、阳极电极，和设置在所述阴极电极和所述阳极电极之间的分隔件。所述电池还包括电池外壳，所述电池外壳容纳所述电极组件和电解质。所述电池外壳包括具有开口的壁，所述开口设置在其中。套环围绕所述开口设置并且与所述壁形成单个主体。所述电池外壳还包括导电端子，所述导电端子通过所述套环设置并且电耦接到所述电极组件的所述阴极电极或所述阳极电极。电绝缘材料设置在所述套环和所述导电端子之间并在所述套环和所述导电端子之间形成密封。在一些实施方案中，所述电极组件包括耦接到所述阴极电极或所述阳极电极的导电片。在这些实施方案中，所述导电端子耦接到所述导电片。在一些实施方案中，所述导电端子的横截面积为所述套环的外周边限定的面积的至少40％。在另外的实施方案中，所述电极组件具有大于300W·h/l的体积能量密度。在另一实施例中，电池包括电极组件，所述电极组件包括第一电极、第二电极和设置在所述第一电极和所述第二电极之间的分隔件。所述第一电极或所述第二电极可为阳极和阴极或反之亦然。所述电池包括电池外壳，所述电池外壳容纳电极组件和电解质。所述电池外壳包括壁，所述壁围绕孔径整体限定凸缘。所述凸缘可向内延伸到外壳内或向外延伸。所述凸缘，其在一个实施例中为套环，整体形成在所述壁中并且可能或可能未限定围绕孔径的连续环形表面。端子延伸通过所述孔径并且与所述第一电极耦接。并且，密封材料(例如本文所讨论的玻璃和其它材料)位于所述端子和所述凸缘之间，其在两者之间形成密封。附图说明通过以下结合附图的详细描述，将容易理解本公开，其中类似的参考标号指代类似的结构元件，并且其中：图1A是具有电气馈通件的电池外壳的一部分的截面透视图；图1B是图1A的电池外壳的一部分的截面透视图，但具有沿电气馈通件的外圆周的一部分形成的连续的点焊序列；图2A是根据示例性实施方案的集成在电池外壳壁内的电气馈通件的截面侧视图；图2B是根据示例性实施方案的图2A的电气馈通件的截面侧视图，但是具有从电池外壳突出的套环；图2C是图2A的电气馈通件的截面侧视图，但是具有在电池外壳的不同部分之间的凸缘接头；以及图3是根据示例性实施方案的设置在第一截面侧视图上方的第二截面侧视图的并排重叠，但其中第一截面侧视图包括具有带凸缘的可焊接的孔的第一电气馈通件以及第二截侧视图包括具有套环的第二电气馈通件。具体实施方式现在将具体地参考在附图中示出的代表性实施方案。应当理解，以下描述不旨在将实施方案限制于一个优选实施方案。相反，其旨在涵盖可被包括在由所附权利要求书限定的所述实施方案的实质和范围内的另选形式、修改形式和等同形式。为了存储和供应电能，电池单元通常应用电极组件，该电极组件包括插入在阴极电极和阳极电极之间的分隔件。分隔件部分地充当调节阴极电极和阳极电极之间的电化学反应。由于此类电化学反应可受到环境危害的负面影响(例如，水分，灰尘，锋利的物体，冲击等)，电池单元常常将电极组件包封在电池外壳中。电池外壳，有时称为“筒”，隔离和防护电极组件免受其周围环境影响。当被包封时，电极组件依赖于穿过电池外壳的电路径以接收和递送电能。此电路径通常由电气馈通件提供。电气馈通件设置在电池外壳壁中，并且电耦接到阴极电极或阳极电极。常见配置包括用于阴极电极和阳极电极中每个的一个电气馈通件。然而，如果电池外壳是导电的，则电池外壳可用作通常用于阳极电极的电气馈通件。电池外壳正日益设计成具有小的侧壁，这反映了目标应用(例如，移动设备，便携式电子器件等)内空间的薄化分配。这些小侧壁支撑电极组件(即，阴极电极，阳极电极等)与一个或多个电气馈通件之间的耦接。然而，常规的电气馈通件不适合小侧壁。常规电气馈通件通常采用凸缘以方便焊接到壁。由于空间限制，凸缘限制通过常规电气馈通件设置的导电端子的尺寸。这种限制降低了导电端子(并且因此常规的电气馈通件)承载电流的能力，尤其是对于小壁而言。相比之下，电极组件继续表现出更高的电化学功率密度，进而增大供给到此类电极组件或从此类电极组件递送的电流的幅度。常规电气馈通件在缩放以适应小壁时还不良地容许焊接过程。当缩放时，凸缘提供减少的材料体积以在焊接期间吸收和分配热量，从而允许高温梯度发展。这些高温梯度引起高应力梯度。高应力梯度可导致常规电气馈通件中的密封材料破裂或断裂，从而否定紧密密封的电池外壳的可能性。现在参考图1A，呈现了具有电气馈通件102的电池外壳100的一部分的截面透视图。通过电池外壳100的侧壁104设置电气馈通件102。电池壳体100包括第一壁106和第二壁108，第一壁106和第二壁108沿侧壁104内的接缝110相接。接缝110可以被卷曲，焊接，钎焊，等以形成密闭密封的接头。电池外壳100还包括形成到第一壁106和第二壁108中的圆角112。圆角112跨越限定平坦表面114的侧壁104的一部分。该平坦表面114包括开口116，通过开口116设置电气馈通件102。电气馈通件102包括管状导管11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池外壳，所述电池外壳包括：具有开口的壁，所述开口设置在其中；套环，所述套环围绕所述开口设置并且与所述壁形成单个主体；导电端子，所述导电端子通过所述套环设置；和电绝缘材料，所述电绝缘材料设置在所述套环和所述导电端子之间并在所述套环和所述导电端子之间形成密封。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.22 US 62/398,2161.一种电池外壳，所述电池外壳包括：具有开口的壁，所述开口设置在其中；套环，所述套环围绕所述开口设置并且与所述壁形成单个主体；导电端子，所述导电端子通过所述套环设置；和电绝缘材料，所述电绝缘材料设置在所述套环和所述导电端子之间并在所述套环和所述导电端子之间形成密封。2.根据权利要求1所述的电池外壳，其中所述壁具有等于或小于1毫米的厚度。3.根据权利要求2所述的电池外壳，其中所述壁的厚度为至少0.3毫米，但不大于0.7毫米。4.根据权利要求1所述的电池外壳，其中所述套环突出到所述电池外壳中。5.根据权利要求1所述的电池外壳，其中所述套环从所述电池外壳中突出。6.根据权利要求1所述的电池外壳，其中所述导电端子的横截面积为所述套环的外周边限定的面积的至少40％。7.根据权利要求6所述的电池外壳，其中所述导电端子的横截面积为所述套环的外周边限定的面积的至少40％但不大于70％。8.一种电池，所述电池包括：电极组件，所述电极组件包括阴极电极、阳极电极和设置在所述阴极电极和所述阳极电极之间的分隔件；和电池外壳，所述电池外壳容纳所述电极组件和电解质，所述电池外壳包括：具有开口的壁，所述开口设置在其中，套环，所述套环围绕所述开口设置并且与所述壁形成单个主体，导电端子...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·K·邵，C·R·帕斯玛，H·巴拉拉姆，刘军华，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国,US