[發(fā)明專利]具有過電壓保護裝置的電池單池

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480051627.8
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN105531849A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設計）人: M.科爾貝爾格
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H01M2/12
• 分類號: H01M2/12;H01M2/34
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周志明;宣力偉

技術領域

本發(fā)明涉及一種電池單池，該電池單池包括單池殼體、具有第一極性的第一電極、具有第二極性的第二電極以及用于在所述第一電極與所述第二電極之間形成短路的過電壓保護裝置，其中，所述過電壓保護裝置包括被裝入到所述單池殼體的開口中的、與所述第一電極能導電地連接的第一接觸元件，并且與所述第一接觸元件間隔開地包括與所述第二電極能導電地連接的第二接觸元件，其中，所述第一接觸元件被構造用于當單池殼體內部壓力以第一閾值為幅度超過環(huán)境壓力時能導電地與所述第二接觸元件相接觸，以用于在所述第一電極與所述第二電極之間形成短路。

背景技術

電池單池、尤其是能夠再充電的鋰離子單池作為蓄能器尤其對于電動交通來說具有重大意義。一般來說，多個電池單池彼此電連接成一個或者多個電池模塊。為了保護所述電池單池以防受到外部的影響、尤其是濕氣影響，各個電池單池通常分別被一個金屬的單池殼體所包圍，所述單池殼體基本上氣密地被封閉。

對于這樣的電池單池來說，尤其是對于能夠再充電的鋰離子單池來說，成問題的是，在所述電池單池受熱超過臨界的溫度值時可能出現(xiàn)電池單池的所謂的排氣現(xiàn)象。故障、例如電池單池的電極之間的短路、電池單池在充電過程中的過充電或者極高的環(huán)境溫度，在此可能導致對于電池單池的危急性的加熱。由于這樣的危急性的加熱，在此可能在所述電池單池中開始不希望的化學反應，所述化學反應可能導致所謂的熱失控（英語：“thermalrunaway”）。尤其對于電池單池的電極之間的離子輸送來說所需的電解質可能由于危急性的加熱而分解并且轉化為氣態(tài)的狀態(tài)。通過這種氣體形成，在較短的時間里在所述電池單池的內部產生了較高的壓力。為了防止所述電池單池由于劇烈的壓力增大而爆裂，尤其是對鋰離子單池來說已知的是，給其配備安全閥。通過所述安全閥，在此在電池單池的內部形成的氣體以及必要時其他形成的分解產物可以作為流體、尤其是作為氣體和/或氣溶膠而逸出。具有這樣的安全閥的鋰離子單池例如從公開文獻DE10328862B4中得到了公開。

為了對于能夠再充電的電池單池來說防止由于所述電池單池的過充電而出現(xiàn)這樣的氣體形成現(xiàn)象，除此以外還已知開篇所提到的電池單池，所述電池單池具有也被稱為“OverchargeSafetyDevice（OSD）”的過電壓保護裝置。具有這樣的過電壓保護裝置的電池單池例如從公開文獻DE102011002659A1和DE102012200868A1中得到了公開。

作為過電壓保護裝置，在此尤其是被裝入到電池單池的單池殼體的蓋子中的膜片為人熟知，所述膜片能導電地與所述電池單池的正極相連接。所述膜片在無故障的狀態(tài)中朝所述單池殼體中拱起。如果所述電池單池中的壓力增大，所述膜片就被向外擠壓并且能導電地與布置在所述電池單池的負極上的觸橋接觸。所述膜片與所述觸橋之間的、如此建立的能導電的連接具有比單池的有化學活性的部件、所謂的“卷芯（JellyRoll）”小的電阻，由此所述電流不再流過所述電池單池，而是流過所述電池單池的單池殼體，也就是說形成短路。流過所述單池殼體的短路電流在此可能毀壞所述膜片。為了防止這一點，已知的是，在從所述卷芯到正極或到單池殼體的連接中安裝保險絲，所述保險絲在所述膜片被毀壞之前中斷這種短路電流。

如果要提供電池單池的這樣的安全功能，則在制造時引起時間開銷和成本開銷。

發(fā)明內容

在此背景下，本發(fā)明的任務是，尤其如下地改進開篇所提到的電池單池，即，在提供前面所提到的安全功能的情況下可以節(jié)省在制造這樣的電池單池時的成本。