專(zhuān)利名稱(chēng)：原電池的制作方法
原電池描述本發(fā)明涉及原電池。這樣的原電池被在多種技術(shù)領(lǐng)域中的不同的應(yīng)用需要和使用。在原電池的大多數(shù)應(yīng)用中，目的尤其是最大化與空間相關(guān)的能量密度，即相對(duì)于原電池的體積所儲(chǔ)存的能量。這樣的電池適合于構(gòu)建包括多個(gè)這樣的電池的電池組，并且因此這樣的電池有時(shí)也被稱(chēng)為電池單元。平坦且矩形的原電池是已知的，其電化學(xué)活性部分被膜狀的包裝圍繞，以金屬片材形式的電連接部(“集流器”)被引導(dǎo)穿過(guò)膜狀的包裝。具有這樣的設(shè)計(jì)的電池單元經(jīng)常被稱(chēng)為盒形電池或咖啡袋電池。電壓經(jīng)常通過(guò)以形成配合、非正的或結(jié)合的方式連接于金屬片材連接部的接觸元件而輸出。其可以在一側(cè)或兩側(cè)上連接于集流器。接觸元件在單一的電池的情況下被直接地或間接地連接于電流消耗器或電流源，或在電池或電池組的情況下起作用以串聯(lián)地或并聯(lián)地電連接電池。幾種已知的用于將電池緊固在支撐結(jié)構(gòu)中的解決方案僅接觸集流器。其他的解決方案部分地或整體地包封電池邊緣。在幾個(gè)應(yīng)用中，第一種可能性相關(guān)的缺點(diǎn)是另外的安裝空間通過(guò)將保持元件部分地或整體地在徑向方向延伸經(jīng)過(guò)電池來(lái)獲得。在幾個(gè)應(yīng)用中， 第二種可能性相關(guān)的缺點(diǎn)是整個(gè)結(jié)構(gòu)具有低載荷承受能力。此外，在電池中形成的泄漏的風(fēng)險(xiǎn)可能通過(guò)集流器通路上的拉力/剪應(yīng)力而被增大。本發(fā)明解決的問(wèn)題是有助于使這樣的原電池的安裝的與空間相關(guān)的能量效率最大化。這種問(wèn)題通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1所述的原電池來(lái)解決。在根據(jù)本發(fā)明的該原電池中，該原電池包括殼體以及至少兩個(gè)電集流器，集流器具有相反的電極性以用于輸送儲(chǔ)存在原電池中的能量，集流器在多個(gè)第一部位處從殼體突出出來(lái)，在集流器不從原電池的殼體突出出來(lái)的另一第二部位處或其他的第二部位處，殼體具有包括特定的設(shè)計(jì)要素的設(shè)計(jì)部，該設(shè)計(jì)部支持蓄電池的節(jié)省空間的緊固或支持用于在這些特定的設(shè)計(jì)要素的輔助下將蓄電池緊固在安裝部?jī)?nèi)的緊固元件的節(jié)省空間的排列。在本發(fā)明的意義上的原電池是指任何類(lèi)型的電池，特別是電化學(xué)電池，以及在后者的情況下，特別是一次電池或二次電池。至少兩個(gè)接觸元件或電極被本領(lǐng)域的技術(shù)人員普遍稱(chēng)為集流器或金屬片材連接部，其起作用以輸送儲(chǔ)存在原電池中的能量，該至少兩個(gè)接觸元件或電極從這樣的原電池的殼體向外引導(dǎo)出來(lái)。這些集流器經(jīng)常在僅幾個(gè)部位處從殼體突出出來(lái)。根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)本發(fā)明的電池的殼體被設(shè)計(jì)為使得殼體的不被需要或使用以將集流器向外導(dǎo)向的部位支持用于將蓄電池緊固在安裝部?jī)?nèi)的緊固元件的節(jié)省空間的排列。其可以是在殼體的邊緣上的一個(gè)或多個(gè)部位，該一個(gè)或多個(gè)部位被選擇使得其支持一個(gè)或多個(gè)緊固元件的節(jié)省空間的排列。在許多情況下，該殼體是實(shí)質(zhì)上平坦的且矩形的。這樣的電池的電或電化學(xué)活性部分經(jīng)常被膜狀的包裝圍繞。與殼體的形狀無(wú)關(guān)，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，這種包裝是電池的殼體的部件。在本文的內(nèi)容中，節(jié)省空間的排列被理解為是意指任何有助于使能量含量相對(duì)于其在安裝部中的儲(chǔ)存所有效地需要的容積最大化的排列。所有效地需要的容積是安裝部的將被分配給特定的電池的部分容積，其不能夠以任何其他的方式使用。其包括原電池的容積以及該原電池的所有的“死空間”的容積的總和。所有效地需要的容積因此不僅取決于原電池自身的容積，并且還取決于安裝技術(shù)以及用于安裝的緊固裝置的類(lèi)型和排列。在本發(fā)明的內(nèi)容中，緊固元件被理解為是任何適合于將電池緊固在安裝部中的裝置，即如果需要的話，甚至是部分地限制其的運(yùn)動(dòng)自由度。在本發(fā)明的內(nèi)容中，支持蓄電池的節(jié)省空間的緊固或支持用于將蓄電池緊固在安裝部?jī)?nèi)的緊固元件的節(jié)省空間的排列的設(shè)計(jì)部意圖意指殼體的任何設(shè)計(jì)部，包括其可利用的包裝，該包裝有助于使能量含量相對(duì)于其在安裝部中的儲(chǔ)存所有效地需要的容積最大化。本發(fā)明的有利的發(fā)展是從屬權(quán)利要求的主題內(nèi)容。本發(fā)明在下文參照優(yōu)選的實(shí)施方案并且在附圖的輔助下更詳細(xì)地描述。附圖示出

圖1是使用平坦的矩形的“盒形電池”的實(shí)施例的典型的原電池；圖2是如圖1中的盒形電池，包括被特別地重點(diǎn)描繪的殼體部位，該殼體部位可以用于將金屬片材連接部引導(dǎo)至外部并且緊固電池；圖3是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案的包括在殼體中的切口的原電池；圖4是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案的包括在殼體中的切口以及被引導(dǎo)穿過(guò)這些切口的緊固元件的原電池；圖5是圖4中示出的排列的俯視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案的包括在包裝中的壓痕的盒形電池，以這種的方式電池被夾持入保持元件中；圖7是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案的包括被在同一個(gè)殼體側(cè)上向外引導(dǎo)的集流器并且包括在殼體的其他的部位處的切口的蓄電池。如圖1中描繪的，原電池經(jīng)常具有平坦的實(shí)質(zhì)上矩形的形狀。這種形狀簡(jiǎn)化多個(gè)這樣的原電池以形成電池組的組裝，其中這樣的原電池被串聯(lián)地或并聯(lián)地電互相連接。雖然本發(fā)明以示例的方式使用這樣的"盒形電池"來(lái)描述，但是其不限于這樣的電池。在這樣的電池101中，這些電池的電或電化學(xué)有效的部分典型地被膜狀的包裝圍繞，該膜狀的包裝在電池的邊緣104、105、106、107處焊接、粘結(jié)或以任何其他的方式接合并且在該膜狀的包裝的層之間，金屬片材連接部102、103被引導(dǎo)至外部，以允許其與安裝部的連接部的電接觸。膜狀的包裝擴(kuò)大了原電池可以被接納在其中的最小的包封矩形。作為結(jié)果，將原電池安裝在安裝部中所需要的容積以及以其他方式不可使用的容積也被增加。本發(fā)明基于以下發(fā)現(xiàn)，S卩如果這些容積部分可以實(shí)際上成為有用的，則部分地不可避免地與其相關(guān)聯(lián)的安裝部的能量效率的損失可以被減少。如圖2中所示的，圖1中作為實(shí)施例示出的蓄電池的殼體包括部位204、205、206、207 (其還被本領(lǐng)域的技術(shù)人員稱(chēng)為 “死空間”)，部位204、205、206、207如果不被用于緊固電池的話保持不被使用。這種發(fā)現(xiàn)被本發(fā)明利用。這些死空間位于與電池201的集流器202、203不同的部位處。經(jīng)常，雖然不是必要的，但是其位于殼體的角落或原電池的角落處。圖3通過(guò)參照本發(fā)明的實(shí)施方案示出了本發(fā)明如何利用這些死空間。在本實(shí)施方案中，切口例如孔304、305、306、307被設(shè)置在原電池的包裝的角落處，緊固元件408、409、410、411、512、513、514、515可以被引導(dǎo)通過(guò)該切口，以將蓄電池緊固在安裝部中，如圖4和5中所示的。本發(fā)明的其中至少一個(gè)接觸元件被布置在至少一個(gè)集流器的一側(cè)上并且至少一個(gè)隔離或保持元件(其尤其是可以使集流器壓緊接觸元件)被布置在另一側(cè)上的實(shí)施方案是有利的并且因此是優(yōu)選的。更一般地，根據(jù)本發(fā)明，死空間來(lái)源于以下事實(shí)，即集流器不需要矩形電池的側(cè)邊緣的整個(gè)長(zhǎng)度(見(jiàn)圖2)都被用于以相對(duì)于安裝部空間在中間的方式排列緊固元件。為此， 電池(或包裝)在這些區(qū)域中配備有切口，例如，即孔等等，配備有凹陷部，例如有凹口的或被折疊的角落，有意的再成形物，例如壓花等等，或配備有被放置在其上的零件，例如被粘合在其上的小塊等等，被相應(yīng)地成形的保持元件可以接合在以上部分中。包括這樣的在電池的包裝中的壓花的實(shí)施方案在圖6中示出。蓄電池的包裝的角落204、205、206、207(見(jiàn)圖幻在這種情況下包括小塊形狀的結(jié)構(gòu)621、622、623、624，其可以例如以膜的相應(yīng)的壓花的方式或通過(guò)結(jié)合在其上而被應(yīng)用。被相應(yīng)地成形的緊固元件631、 632、633、634、641、642、643現(xiàn)在可以接合到例如是小塊狀的這些結(jié)構(gòu)中。原電池(還被稱(chēng)為蓄電池)的金屬片材連接部不需要始終被施用于殼體的相對(duì)的側(cè)。如圖7中所示的，在某些情況下，通過(guò)將金屬片材連接部排列在一側(cè)上可以節(jié)約特別大量的安裝部空間，因?yàn)樵谙鄬?duì)的側(cè)上的殼體邊緣，即在與所示的情況下的金屬片材連接部相對(duì)的側(cè)上的箔帶的寬度，可以被設(shè)計(jì)為特別窄的。在這樣的情況下，經(jīng)常是特別有利的是，將根據(jù)本發(fā)明提供的殼體的成形元件，即設(shè)置在其上的凹陷部、切口或結(jié)構(gòu)，例如，如圖 7中所示的，施用在也布置了金屬片材連接部的側(cè)上。
權(quán)利要求
1.一種原電池(101、201、301、401、501、601、701)，所述原電池(101、201、301、401、 501,601,701)包括殼體和至少兩個(gè)電集流器(102、103、201、203、302、303、402、403、502、 503、602、603、702、703)，所述集流器具有相反的極性以用于輸送儲(chǔ)存在所述原電池中的能量，所述集流器在一部分第一部位處從所述殼體突出出來(lái)，其特征在于，在其中集流器不從所述原電池的所述殼體突出出來(lái)的另一第二部位處或其他的第二部位處，所述殼體具有包括設(shè)計(jì)要素的設(shè)計(jì)部(304、305、306、307、621、622、623、6M)，所述設(shè)計(jì)部(304、305、306、307、621、622、623、624)支持所述蓄電池的節(jié)省空間的緊固或支持用于在該設(shè)計(jì)要素的輔助下將所述蓄電池緊固在安裝部?jī)?nèi)的緊固元件008、409、410、411、 631、632、633、634、641、642、643)的節(jié)省空間的排列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原電池，所述原電池的所述殼體配備有在至少一個(gè)第二部位處的至少一個(gè)切口 (304、305、306、307、704、705)，緊固元件(408、409、410、411、512、513、 514,515)能夠被引導(dǎo)穿過(guò)所述至少一個(gè)切口(304、305、306、307、704、705)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原電池，所述原電池的所述殼體配備有在至少一個(gè)第二部位處的至少一個(gè)成形的元件(621、622、623、6M)，相應(yīng)地成形的緊固元件(631、632、633、 634,641,642,643)能夠接合到所述至少一個(gè)成形的元件(621、622、623、6M)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原電池，所述原電池的所述殼體設(shè)置有在至少一個(gè)第二部位處的至少一個(gè)切口，所述至少一個(gè)切口支持所述蓄電池的節(jié)省空間的緊固或支持用于將所述蓄電池緊固在安裝部?jī)?nèi)的緊固元件的節(jié)省空間的排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原電池，所述原電池的所述殼體設(shè)置有在至少一個(gè)第二部位處的至少一個(gè)再成形物，所述至少一個(gè)再成形物支持所述蓄電池的節(jié)省空間的緊固或支持用于將所述蓄電池緊固在安裝部?jī)?nèi)的緊固元件的節(jié)省空間的排列。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明，具有相反的電極性的電捕捉器(302、303、402、403)在多個(gè)部位處從原電池(301、401)的殼體延伸以用于消散儲(chǔ)存在原電池中的能量。在其他的部位處，殼體包括支持蓄電池的節(jié)省空間的緊固或支持用于將蓄電池緊固在安裝部?jī)?nèi)的緊固元件(408、409、410、411)的節(jié)省空間的排列的設(shè)計(jì)部(304、305、306、307)。
文檔編號(hào)H01M10/04GK102549799SQ201080032380
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月20日
發(fā)明者克勞斯-魯伯特·霍恩桑納, 克勞迪婭·布拉塞, 托爾斯滕·施密特, 海克·朔內(nèi), 詹斯·邁因斯歇爾 申請(qǐng)人:鋰電池科技有限公司