具有挠性凹入部分的棱柱形蓄电池组或电池制造技术

一种电池组包括电池外壳，在所述外壳的主要表面上具有凹入部分，所述凹入部分实质上平坦，并在所述凹入部分至少三面上的脊形部分处与所述主要表面的剩余部分接界，借此所述凹入部分、所述脊形部分与所述主要表面的剩余部分在表压增加的情况下合作以使得由所述脊形部分与所述主要表面的剩余部分之间的边界所界定的平面移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

技术介绍
携带型电子装置的锂离子电池组通常会根据其用途而经历不同的充电、放电和 存储例行程序。当采用锂离子电池化学的电池组被不当充电、短路或暴露于高温时，其 将产生气体。此气体易燃，并且会损害所述电池组的可靠性和安全性。通常使用电流中 断装置(CID)，来通过在电池组内部的压力大于预定值时中断来自电池组的电流路径， 针对电池组中任一过度的内压增加提供防护。然而，甚至在不存在会减弱性能或引起安全性问题的过度内压的情况下，在再 充电期间，锂离子电池组也会经历内压增加。在棱柱形电池中，内压增加引起电池外壳 弯曲。取决于电池外壳(如183665型棱柱形电池外壳)内电极和电解质材料的成分和 量，在再充电期间，约18.02mm的外径可增加超过1mm，达到约19.5mm。包括棱柱形 电池在内的许多电池组类型的使用要求往往限制充电循环期间膨胀可用的空间，由此限 定了所用电池组的类型、其容量或其使用型式(例如在充电期间从装置取出)。因此，需要显著减少或消除上述问题的电池外壳。
技术实现思路
本专利技术大体上涉及一种电池组电池外壳，其在主要表向包括凹入部分，所述凹 入部分在循环再充电期间弯曲。本专利技术还涉及使用所述电池组电池外壳的电池组。在一个实施例中，本专利技术针对一种电池组电池外壳，在所述外壳的主要表面上具有凹入部分，所述凹入部分实质上平坦，并在所述凹入部分至少三面上的脊形部分处 与所述主要表面的剩余部分接界，借此凹入部分、脊形部分与所述主要表面的剩余部分 在表压增加的情况下合作使得由脊形部分与所述主要表面的剩余部分之间的边界所界定 的平面移动。在另一实施例中，本专利技术针对一种电池组，其包括与电池组第一电极电连通的 第一接线端以及与电池组第二电极电连通的第二接线端。电池组还包括电池组壳体，其 具有电池外壳和盖子，二者彼此电连通，所述电池组与第一接线端电绝缘。电池外壳在 所述外壳的主要表面上具有凹入部分，所述凹入部分实质上平坦，并在所述凹入部分至 少三面上的脊形部分处与主要表面的剩余部分接界，借此凹入部分、脊形部分与主要表 面的剩余部分在表压增加的情况下合作使得由脊形部分与所述主要表面的剩余部分之间 的边界所界定的平面移动。在另一具体实施例中，电池组第一电极是阴极，其包括活性阴极材料，其中所 述活性阴极材料包括钴酸锂。在另一具体实施例中，电池组第一电极是阴极，其包括活性阴极材料，其中所 述活性阴极材料包括以下各物的混合物a)钴酸锂；和b)由以下经验式表示的尖晶石型锰酸盐Li(1+Xl) (Mn1^ylA' y2)2-x2Ozl其中xl和X2各独立地等于或大于0.01且等于或小于0.3 ；yl和y2各独立地等于或大于0.0且等于或小于0.3 ；ζ 1等于或大于3.9且等于或小于4.2 ；且A，是由以下组成的群组的至少一个成员镁、铝、钴、镍和铬，其中钴酸锂与尖晶石型锰酸盐的重量比为钴酸锂尖晶石型锰酸盐介于约 0.95 0.05 与约 0.6 0.4 之间。在又一具体实施例中，其中电池组的活性阴极材料包括一种混合物，其包括a) Li1+x8CoOz8 ；禾口b) Li (1+xl) Mn2Ozl,其中xl等于或大于0.01且等于或小于0.3 ；和zl等于或大于3.9且等于或小于4.2，其中LiCoO2与Li(1+xl)Mn2Ozl的重量比为钴酸锂尖晶石型锰酸盐介于约 0.95 0.05 与约 0.6 0.4 之|、司。在又一具体实施例中，电池组壳体的至少一部分是第二接线端的至少一个元 件，或电连接至第二接线端，且另外包括焊接于电池外壳上的盖子，以及至少一个与第 一或第二电极任一者电连通的电流中断装置。电流中断装置包括第一导电板，其具有圆 锥台(frustum)，所述圆锥台包括第一端和直径小于第一端的第二端，以及基本上平坦的 顶盖，其密封圆锥台的第二端，其中底部靠近电池组壳体，而基本上平坦的顶盖远离电 池组壳体。第二导电板与第一导电板电连通，并与第一和第二电极中任一者电连通，且 当第一与第二板之间的表压在介于约4kg/cm2与9kg/cm2之间的范围内时，连接所述板结构的焊接。电池外壳还包括至少一个排气构件，当表压在介于约lOkg/cm2与约20kg/cm2 之间的范围内时，电池组内部的气态物质经由所述排气构件离开。本专利技术具有许多优势。举例而言，由于例如使用本专利技术电池外壳的电池组(如 锂离子型电池组)正常再充电引起的表压增加，与电池组电池外壳主要表面的剩余部分 结合的凹入部分可弯曲。根据本专利技术，凹入部分结合脊形部分和主要表面的剩余部分， 对电池组电池外壳提供了某些额外的结构刚性，并因此显著减小了在无凹入部分存在的 情况下会发生的电池外壳宽度的任何增加。然而，已经发现，相对于在再充电循环期间 不允许内部体积改变的电池组来说，在再充电循环期间挠性的保持以及随之发生的体积 增加尽管是少量，但基本上保存了电池组(如锂离子电池组)的寿命。因此，在显著降 低体积度量要求的同时，可以基本上保存电池组循环寿命，由此增加使用可再充电电池 组的应用类型的灵活性和类型。附图说明图1是本专利技术一个实施例的棱柱形电池组的示意性透视图。图2A是本专利技术电池外壳的俯视图。图2B是图2A中沿线BB取得的电池外壳的侧视图。图2C是图2A中沿线CC取得的电池外壳的截面图。图2D是图2C的一部分的细部图。图3A是在一个实施例中用于形成图2A到2D所示的电池外壳的柄轴。图3B是在一个实施例中用于形成图2A到2D所示的电池外壳的凸模。图4A是处于非弯曲位置的电池外壳壁的截面图。图4B是处于弯曲位置的电池外壳壁的截面图。图4C是处于另一弯曲位置的电池外壳壁的截面图。图5A是本专利技术另一实施例的电池外壳的侧视图。图5B是图5A的电池外壳的截面图。图6A是处于非弯曲位置的电池外壳壁的截面图。图6B是处于弯曲位置的图6A的电池外壳壁的截面图。图6C是处于另一弯曲位置的图6A的电池外壳壁的截面图。图7是处于非弯曲位置的本专利技术另一实施例的电池外壳壁的截面图。图8A是本专利技术电池组的第一导电板的图。图8B是本专利技术电池组的第一导电板的俯视图。图8C是图8B沿线AA取得的第一导电板的截面图。具体实施例方式从下文如在附图中所说明的本专利技术例示性实施例的更为详细的描述，将对前述 内容显而易见。各图式不必按比例绘制，而是将重点放在说明本专利技术的实施例。如本文所使用，本专利技术电池组的“接线端(terminals)”是指电池组中连接外电 路的部件或表面。本专利技术的电池组通常包括与第一电极电连通的第一接线端，和与第二电极电连通的第二接线端。所述第一与第二电极被容纳在本专利技术电池组的电池外壳内，如呈“果 冻卷(jelly roll) ”的形式。第一接线端可以是与电池组的正电极电连通的正接线端，或 是与电池组的负电极电连通的负接线端，而对于第二接线端，反之如此。优选第一接线 端是与电池组的负电极电连通的负接线端，而第二接线端是与电池组的正电极电连通的 正接线端。如本文所使用，“电连接(electricallyconnected)，，或“电连通(in electrical communication)"等词是指某些部件通过电子流过导体而彼此连通，与涉及借助于电解质 的离子(如Li+)流动的电化学连通相对。图1显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池组外壳，其特征在于，在所述外壳的主要表面上具有凹入部分，所述凹入部分实质上平坦，并在所述凹入部分至少三面上的脊形部分处与所述主要表面的剩余部分接界，借此所述凹入部分、所述脊形部分与所述主要表面的剩余部分在表压增加的情况下合作使得由所述脊形部分与所述主要表面的剩余部分之间的边界所界定的平面移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷蒙G凯拉维兹，里查V香柏兰，菲利普E帕汀，宋彦宁，普尔欧娜鲁德，
申请(专利权)人：波士顿电力公司，
类型：发明
国别省市：US