本發(fā)明涉及袋型鋰離子或鋰聚合物電池單元，以及涉及用于在便攜式電動(dòng)工具(包括工具、園藝工具和家用電器)中使用的袋型鋰離子或鋰聚合物電池組。本發(fā)明還涉及一種制造包括電流中斷機(jī)構(gòu)的袋型電池單元的方法。具體地，本發(fā)明涉及適于為手持式無(wú)繩電動(dòng)工具供電的袋型鋰離子或鋰聚合物電池和電池組。

背景技術(shù)：

袋型鋰離子和鋰聚合物電池提供了有效的方式來(lái)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)能夠在產(chǎn)生最小熱量的情況下輸送高功率的高容量和低電阻電源。然而，袋型電池的問(wèn)題是，由于其沒(méi)有硬的殼體，因此難以控制在充電和放電期間氣體產(chǎn)生所導(dǎo)致的袋的溶脹、膨脹和排氣。本發(fā)明提供一種向袋型鋰離子動(dòng)力電池添加CID的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種袋型鋰離子或鋰聚合物電池和電池組，一種用于電池、工具或充電器以確定袋型鋰離子電池/電池組內(nèi)部壓力何時(shí)增加并預(yù)期排氣的方法/裝置，以及一種將電池從外部負(fù)載/電源斷開(kāi)以中斷電池/電池組的充電/放電的裝置。

袋壁被密封以使得密封的一部分比其它部分弱并且將首先失效。電觸頭設(shè)置在較弱的密封部分。優(yōu)選地，但非排他地，電觸頭具有小于例如10歐姆的電阻。如果袋內(nèi)的壓力增加，在排氣之前，電觸頭的電阻被中斷或至少增加。如果觸頭和端子之間的電阻增加到超過(guò)例如20歐姆，則電池組和/或充電器和/或工具中的電子控制器確定存在可能的壓力增加，并且將在電池單元袋排氣之前中斷充電/放電。電觸頭可包括電池單元端子中的一個(gè)。

在本發(fā)明的一個(gè)特定方面，提供了一種袋型電池，其包括具有結(jié)合壁和位于袋內(nèi)的電池單元空間的袋型電池殼，在電池單元空間內(nèi)的電池單元，從電池單元從電池單元空間向外延伸的端子接線片，所述結(jié)合壁包括至少第一密封部分和第二密封部分，所述第一密封部分具有第一密封強(qiáng)度，所述第二密封部分具有小于所述第一密封強(qiáng)度的第二密封強(qiáng)度，以使得所述第二密封部分適于在所述第一密封部分失效之前失效，以及袋型電池包括電觸頭，所述電觸頭位于所述第二密封部分并適于在所述第二密封部分失效時(shí)改變接觸狀態(tài)。

優(yōu)選地，但非排他性地，第二密封部分密封袋型電池殼和端子接線片，端子接線片形成電觸頭的至少一部分。

優(yōu)選地，電觸頭包括與端子接線片電接觸的觸頭接線片；當(dāng)?shù)诙芊獠糠质r(shí)，觸頭接線片適于與端子接線片分離。

優(yōu)選地，端子接線片包括陽(yáng)極引線或陰極引線中的一個(gè)，并且其中第二端子接線片包括陽(yáng)極引線或陰極引線中的第二個(gè)，并且其中端子接線片和第二端子接線片相對(duì)于袋型電池殼相反地向外延伸。

優(yōu)選地，電池單元具有基于鋰聚合物的化學(xué)組成。

優(yōu)選地，袋型電池包括多個(gè)袋型電池殼，每個(gè)袋型電池殼容納電池單元并且互連以形成電動(dòng)工具電池。

在本發(fā)明的第二特定方面，提供了一種包括袋型電池的鋰聚合物電池供電的工具。

在本發(fā)明的第三特定方面，提供了一種制造動(dòng)力工具電池的方法，所述方法包括提供具有第一和第二片材的袋，沿著至少兩個(gè)壁密封所述第一和第二片材以限定在所述片材之間的電池單元空間，將電池單元設(shè)置在所述電池單元空間內(nèi)，所述電池單元具有從所述電池單元空間向外延伸的端子接線片，其中沿著至少兩個(gè)壁密封所述第一片材和所述第二片材包括：以第一密封強(qiáng)度密封至少第一壁部分，以及以小于第一密封強(qiáng)度的第二密封強(qiáng)度密封至少第二壁部分，以使得第二密封部分適于在第一密封部分失效之前失效，以及提供位于第二密封部分并適于在第二密封部分失效時(shí)改變接觸狀態(tài)的電觸頭。

優(yōu)選地，第二密封部分密封袋型電池殼和端子接線片，端子接線片形成電觸頭的至少一部分。

優(yōu)選地，電觸頭包括與端子接線片電接觸并且適于在第二密封部分失效時(shí)從端子接線片分離的觸頭接線片。

優(yōu)選地，電池具有小于或等于約10毫歐的標(biāo)稱(chēng)充電內(nèi)部阻抗。

優(yōu)選地，電池具有小于或等于約5毫歐的標(biāo)稱(chēng)充電內(nèi)部阻抗。

優(yōu)選地，電池具有大于或等于2Ah的容量。

優(yōu)選地，電池具有至少4伏特的輸出電壓和大于10安培的組合平均放電電流。

通過(guò)以下以示例給出的用于說(shuō)明本發(fā)明的描述，本發(fā)明的其它方面將變得顯而易見(jiàn)。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將參照附圖僅以示例的方式描述本發(fā)明的各種實(shí)施例，其中：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的基于鋰聚合物的電池單元；

圖2示出用于基于鋰聚合物的電池的電池單元袋；

圖3示出袋壁的第二密封部分的橫截面；

圖4示出袋壁的第二密封部分的橫截面，其中壁密封件由于排氣而失效；以及

圖5示出袋壁排氣失效的情況。

具體實(shí)施方式

以下的描述僅作為示例給出以用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。除非在文本中另有清楚且明確地要求，否則所使用的術(shù)語(yǔ)僅用于說(shuō)明性目的，其并不意旨限制本發(fā)明的范圍或用途。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，本發(fā)明一般適用于袋型電池單元。除非上下文另有明確要求，否則在說(shuō)明書(shū)中對(duì)鋰離子或鋰聚合物電池單元的參考應(yīng)被理解為指代鋰離子和鋰聚合物電池單元或一般的袋型電池單元。

發(fā)明人在2014年6月26日提交了PCT申請(qǐng)?zhí)朠CT/CN2014/080868，其涉及形成電池組、工具電池和電池操作工具的兩個(gè)或更多個(gè)串在一起的袋型電池單元。現(xiàn)將于2014年6月26日提交的PCT/CN2014/080868的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。

圖1和圖2示出用于定位在工具電池組外殼內(nèi)的典型的袋型電池。鋰聚合物電池30包括層壓到基于聚合物的分隔器基材33的相應(yīng)側(cè)的第一電極31和第二電極32。連接接線片/帶34和35連接到相應(yīng)的第一電極31和第二電極32。第一電極31以及第二電極32可以是本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何鋰聚合物電池陽(yáng)極和陰極的組合。聚合物分隔器33可以是干燥的固體聚合物電解質(zhì)或保持有鋰基電解質(zhì)的多孔或微孔聚合物基材。電池單元被封裝在柔性且輕的袋301中。袋301例如由鋁層壓膜形成，該鋁層壓膜圍繞電池單元30折疊以形成限定電池單元空間并沿著三個(gè)相鄰側(cè)302，303，304密封的上部片材和下部片材。連接接線片/帶34，35在袋的相對(duì)的密封邊緣302，305之間從袋突出。

電池單元用在與電池、工具或充電器機(jī)器控制單元(MCU)或其它電池監(jiān)控制或保護(hù)電子器件相關(guān)聯(lián)的電池中。為了使MCU能夠確定袋型電池單元何時(shí)由于在充電和放電期間的氣體產(chǎn)生而排氣，壁303，304，305具有第一密封部分和第二密封部分306，其中第一密封部分具有第一密封強(qiáng)度，而第二密封部分具有小于第一密封強(qiáng)度的第二密封強(qiáng)度，使得第二密封部分適于在所述第一密封部分失效之前失效。圖5示出在第二密封部分306的位置處的袋壁排氣失效38的情況。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，第二密封部分306密封其中一個(gè)端子接線片34，端子接線片34在此穿過(guò)袋壁302。電觸頭接線片36位于第二密封部分306的位置處的一個(gè)片材壁的邊緣處，使得當(dāng)在第二密封位置處用端子接線片34密封袋片材時(shí)，觸頭接線片36與端子接線片34電接觸。引線37設(shè)置有觸頭接線片36，使得其可與MCU或其它電路連接，以確定通過(guò)觸頭接線片36和端子接線片34的電路的電阻。如果袋301在第二密封位置處排氣，則接觸狀態(tài)會(huì)改變并由MCU或電路感測(cè)到?？赡艿那闆r是，少的排氣不會(huì)完全破裂在第二位置306處的壁密封。因此，在這里實(shí)現(xiàn)一種方案，其中在正常狀態(tài)下，觸頭具有低于閾值的電阻(例如10歐姆)，并且在電阻上升到閾值之上或者第二更高的閾值(例如20歐姆)的情況下，MCU或電路將該上升理解為袋301的排氣。在袋排氣時(shí)，MCU或電氣保護(hù)電路可采取預(yù)防措施，諸如像關(guān)閉電池或者此時(shí)可能與電池一起使用的工具或充電器。盡管在優(yōu)選實(shí)施例中，該觸頭包括端子接線片34，但是在一些實(shí)施例中，在第二密封部分中可具有不涉及端子接線片34的單獨(dú)的觸頭組。

袋型電池單元一般的密封強(qiáng)度可在8kgf(千克力)至12kgf的范圍內(nèi)。在一種情況下，一個(gè)側(cè)壁(例如303)設(shè)有大于12kgf的密封強(qiáng)度，而在陽(yáng)極或陰極壁302，305中的標(biāo)稱(chēng)密封強(qiáng)度為9kgf。因此，可根據(jù)需要使得袋在陽(yáng)極或陰極壁302，305處失效。密封強(qiáng)度是通過(guò)密封的粘合強(qiáng)度和厚度來(lái)控制的。

在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，沿著側(cè)面302，303，304中任一個(gè)的密封強(qiáng)度可以變化。例如，在這樣的實(shí)施例中，側(cè)面303設(shè)置有第一和最高的密封強(qiáng)度。密封端部302，304設(shè)置有第三密封部分,其具有小于第一密封強(qiáng)度的第三密封強(qiáng)度。第二密封部分306具有小于第一密封強(qiáng)度和第三密封強(qiáng)度的第二密封強(qiáng)度，使得第二密封部分適于在第一密封部分和第三密封部分失效之前失效。本領(lǐng)域的技術(shù)人員意識(shí)到，最低的密封強(qiáng)度可位于密封側(cè)面302，303，304上的任何位置處，以使得袋將首先在最低密封強(qiáng)度位置處失效，并且結(jié)合利用一些指示器裝置使得電池單元破裂信號(hào)可被提供給電池單元或工具控制裝置。

本發(fā)明的袋型電池單元或動(dòng)力工具電池還可包括在2014年6月26日提交的并且并入了本文的PCT/CN2014/080868中闡述的任何特征，其包括但不限于：小于或等于約10毫歐、或更優(yōu)選地為5毫歐的標(biāo)稱(chēng)充電內(nèi)部阻抗，和/或大于或等于2Ah的容量，和/或至少4伏的輸出電壓和大于10安培的組合平均放電電流。