[發明專利]具有安全機構的電池

有效

• 申請號: 201880072557.2
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN111373575B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: I.T.裴
• 申請（專利權）人: 杜拉塞爾美國經營公司
• 主分類號: H01M50/572
• 分類號: H01M50/572;H01M50/10;H01M50/543
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄒松青;王麗輝

具有安全機構的電池，該安全機構適于在電池暴露于水溶液或者濕組織時防止組織損傷和/或電解。

技術領域

本公開涉及電池，并且更具體地涉及具有安全機構的電池，該安全機構適于在電池暴露于水溶液或者濕組織時防止組織損傷和/或電解。

背景技術

本文所提供的背景描述是用于大體呈現本公開的背景的目的。

電化學電池單元（通常被簡單地稱為電池）通常被用作電能源。小電池在給消費者產品供電方面特別有用。小電池具有各種電池單元類型。普通的小電池單元類型包括AAA、AA、B、C、D、9V、CR2和CR123A。被稱為紐扣電池單元（也包括更寬的電池單元，有時被稱為扣式電池單元）的其他小電池類型通常被用于給各種產品提供動力，所述產品包括但不限于手表、照相機、計算器、車輛等的無鑰匙進入系統、激光指示器、血糖儀等。

圖1示出了代表性紐扣電池單元10的構造，紐扣電池單元包括被設置在陰極盒14內的陰極12和被設置在陽極杯18內的陽極16。隔板20將陽極16與陰極12物理分離且電子隔離。絕緣墊圈22用于密封電池單元以防止電解質損耗并防止周圍大氣成分進入電池單元并且將陰極盒14與陽極杯18電子隔離。紐扣電池單元通常具有長的使用壽命，例如，通常在手表中持續使用一年以上。此外，大多數紐扣電池單元具有較低的自放電，使得它們在不置于負載下時保持其電荷達相對較長的時間。

雖然紐扣電池在許多便攜式消費者電子裝置中是常見的，但是這些電池（特別是具有20mm直徑的扣式電池單元，諸如CR2016鋰電池單元和CR2032鋰電池單元）的大小、形狀和外觀會造成危險，特別是對于嬰兒、幼兒和寵物而言。這些危險能夠導致對身體的傷害，特別是如果在周圍的人不知情的情況下電池單元被吞食。并且這些紐扣電池中的一些比另一些造成相對更大的危險，而消費者可能沒有完全意識到所述危險。例如，3V扣式電池（諸如CR2016 3V鋰電池單元和CR2032 3V鋰電池單元，它們基于鋰-錳氧化物化學）被定大小成使得它們可能容易被卡在人的喉嚨中且因此導致體液的電解和/或灼燒濕的食管/器官組織（例如如果被吞食的話）。當然，如果被成功吞食，則這樣的電池也可能導致顯著的胃疼。

發明內容

提供了一種具有適于防止組織損傷和/或電解的安全機構的電池。電池包括外殼，其包括第一極和第二極。至少一個電子導體被電子耦合到第一極和第二極中的一者。包括電子絕緣材料的間隔件被提供在電子導體與第一極和第二極中的另一者之間，使得防止了在電子導體與第一極和第二極中的另一者之間的電子耦合。間隔件能夠在水溶液的存在下經歷物理變化，使得在電子導體與第一極和第二極中的另一者之間能夠發生電子耦合。

也提供了一種具有適于防止組織損傷和/或電解的安全機構的附加示例性電池。具有安全機構的電池包括具有第一極和第二極的外殼、電子導體以及第一間隔件和第二間隔件。第一間隔件和第二間隔件包括電子絕緣材料。第一間隔件被設置在電池的第一極與電子導體之間，并且第二間隔件被設置在電池的第二極與電子導體之間，其中電子導體被設置在第一間隔件和第二間隔件之間并與第一間隔件和第二間隔件接觸。間隔件能夠在水溶液的存在下經歷物理變化，并且電子導體在水溶液的存在下適于與第一極和第二極二者建立電子接觸。

附圖說明

雖然本說明書以特別指出并明確要求保護被視為形成本發明的主題的權利要求書作為結尾，但是從結合附圖考慮的以下描述將更好地理解本發明。下面描述的附圖示出了本文所公開的電池的各個方面。應該理解的是，每幅圖示出了本文所公開的具有適于防止組織損傷和/或電解的安全機構的電池的示例性方面。

圖1示出了常規紐扣電池單元；

圖2A和圖2B示出了根據根據本公開的示例性實施例的呈扣式電池單元形式的電池，其具有適于防止組織損傷和/或電解的安全機構。

圖3示出了針對兩種不同電池的電池單元電壓與時間的關系圖，其中第一電池是常規扣式電池并且第二電池是根據根據本公開的示例性實施例的具有適于防止組織損傷和/或電解的安全機構的扣式電池。