用于锂离子电池的整合性电流中断装置的制作方法

专利名称：用于锂离子电池的整合性电流中断装置的制作方法
技术领域：
本发明关于锂离子电池，尤其关于用于锂离子电池的整合性电流中断装置。
背景技术：
携带型电子装置中的锂离子电池组通常基于其用途而经历不同的充电、放电及储存的例行程序。采用锂离子电池化学品的电池组在被不当充电、短路或暴露于高温时可产生气体。此气体可为可燃的且可损害此种电池组的可靠性及安全性。通常采用一电流中断装置(current interrupt device, CID)以利用在电池组内部的压力大于一预定值时中断自电池组的电流路径，而提供防止电池组
中的任何过量内部压力增大的保护。CID通常包括彼此电连通的第 一及第二导电板。第一及第二导电板又分别与电池组的一电极及一端子电连通。当电池组内部的压力大于一预定值时，第二导电板与CID的第一导电板分离(例如，变形离开第一导电板或与第一导电板脱离)，以中断在电极与端子之间的电流。
一般而言，然而，已并入至电池组内的CID由于在电池组内占据了大量空间而显著地限制电池组的容量。此外， 一般而言，与电池组的负极端子电连通的正热系数(positive thermal coefficient, PTC )层置放于CID上，且也占据电池组内的空间。通常在电池组中采用PTC层以提供抵抗电池组外部的短路的保护，即，利用在供应过电流或过电压时中断电流路径。
因此，需要一种容纳用于保障电池组的安全性的CID且也使CID在电池组内所占据的空间最小化的新电池组设计。

发明内容
本发明提供一种电池组，其整合有一与该电池组的一电池组外壳电连通的CID,也关于一种包括多个此种电池组(或电池)的电池组封装，且为关于一种制备此种电池组的方法。
在一实施例中，本发明针对一种电池组，其包含
a) —第一端子，其与该电池组的一第一电极电连通；
b) —第二端子，其与该电池组的一第二电极电连通；
c) 一电池组外壳，其与该第一端子电绝缘，其中该电池组外壳的至少一部分为该第二端子的至少一组件或电连接至该第二端子；及
d) 至少一个CID,其与该电池组外壳电连通。该电池组外壳包括彼此电连通的一电池套管及一盖。该CID包括 一第一导电板，其与该第二电极电连通；及一第二导电板，其与该第一导电板电连通。在一实施例中，该第二导电板也与该电池组外壳电连通。该第二导电板在该电池组内部的压力大于一预定值时与该第一导电板分离，借此中断在该第二电极与该第二端子之间的电流流动。
在另一实施例中，本发明针对一种生产一电池组的方法。该方法包含以下步骤a)将一第一电极及一第二电极安置于一包括一电池套管及一盖的电池组外壳内，该电池组外壳与该第二电极电连通；b)形成一与该第一电极电连通且与该电池组外壳电绝缘的第一端子；c)形成一第二端子，其中该电池组外壳的至少一部分为该第二端子的一组件或电连接至该第二端子；及d)形成一与该电池组外壳电连通的CID。该CID包括i)一第一导电板，其与该第二电极电连通；及ii)一第二导电板，其与该第一导电板电连通。该第二导电板在该电池组内部的压力大于一预定值时与该第一导电板分离，借此中断在该第二电极与该第二端子之间的电流流动。
在又一实施例中，本发明针对一种包含多个电池的电池组封装，该等电池中的每一者具有如上文针对本发明的电池组所描述的特征。
在本发明的电池组中，该CID的至少一部分可为该电池组外壳的一部分或在该电池组外壳的外部，因为该CID与该电池组外壳电连通，借此将CID在电池组内占据的空间最小化。另外，在一些实施例中， 一通常与该等电池组的负极端子电连通的PTC层可独立于CID而置放，其中该等电池组的负极端子与该电池组外壳电绝缘。此设计允许该电池组外壳内有额外可用空间以容纳更多活性阴极及阳极材料(例如，糊胶巻(jelly roll)),借此允许电池组有较高容量。电池容量的此增大对含有多个本发明电池的电池组封装而言可尤为显著，且对棱柱形电池尤为显著。本发明的电池组例如可用于诸如膝上型计算机的个人计算机、行动电话及混合动力车辆。


图1为本发明的棱柱形电池组的示意图；图2A为本发明的棱柱形电池组的俯^L图；图2B为本发明的棱柱形电池组的横截面图3为本发明中的个别电池共同配置于本发明的电池组封装中时如何较佳连接的示意电路图4A为本发明的圓柱形电池组的示意图4B为图4A的圓柱形电池组的底部部分的仰^L图。
具体实施例方式
自附随图式中所说明的本发明的实施例的以下更特定描述，将易于了解上
述内容。图式未必按比例绘制，而是将重点i文在说明本发明的实施例上。
如本文所使用的，本发明的电池组的「端子」(terminal)意谓电池组的连接有外部电路的部分或表面。
本发明的电池组通常包括一与一第一电极电连通的第一端子，及一与一第二电极电连通的第二端子。第一及第二电极包含于本发明的电池组的电池套管内，例如，以r糊胶巻」形式。第一端子可为一与电池组的正电极电连通的正极端子，或为一与电池组的负电极电连通的负极端子，且对于第二端子而言反
之也然。较佳地，第一端子为一与电池组的负电极电连通的负极端子，且第二端子为一与电池组的正电极电连通的正极端子。
如本文所《吏用的，词纟且r电连4妄」(electrically connected)或r电连通J (inelectrical communication)意谓某些部分经由电子流过导体而彼此连通，与涉及离子(诸如，Li+)流过电解质的电化学连通不同。
图l展示本发明的一个实施例的电池组10。图2A及图2B分别展示电池组10的俯视图及横截面图。
如图l所示，电池组10包括第一电极12及第二电极14。第一电极12电连接至馈通装置16，该馈通装置16包括接近第一电极12的第一组件18，及远离第一电极12的第二组件20。电极12、 14置放于包括电池套管22及盖24的电池组外壳21内部，即，置放于由电池套管22及盖24界定的内部空间27中。电池组10的电池套管22及盖24彼此电连通。
如本文所使用的，术语「馈通」(feed-through)包括连接电池套管22及盖24所界定的内部空间27内的电池组10的电极12与在所界定的内部空间的外部的电池组的组件的任何材料或装置。较佳地，馈通装置16延伸穿过盖24所界定的穿透孔。馈通装置16也可穿透盖24而不变形(诸如，弯曲、扭曲及/或折迭)，且可增大电池容量。使用此种馈通装置的一个益处包括与载流舌片折迭或弯曲至电池套管中且与内部电极相焊接的现有锂电池组的电池容量相比较，归因于增大的体积利用率的电池容量有潜在增大(例如，5-15%)。此项技术中已知的任何其它适当构件可用于本发明中以连接电极12与在电池
ii组外壳21的外部的电池组的组件(例如，电池组的端子)。
电池套管22及盖24可由在电池组(诸如，本发明的锂离子电池组)的给定电压下基本上电及化学稳定的任何适当导电材料制成。电池套管22的适当材料的实例包括铝、镍、铜、钢、镀镍铁、不锈钢及其组合。较佳地，电池套管22具有或包括铝。盖24的适当材料的实例与针对电池套管22所列举的彼等材料相同。较佳地，盖24由与电池套管22相同的材料制成。在一更佳实施例中，电池套管22与盖24两者具有或包括铝。盖24可利用此项技术中已知的任何适当方法密闭地密封电池套管22。较佳地，盖24及电池套管22焊接至彼此。又，可在本发明中釆用此项技术中已知的将盖24电连接至电池套管22的其它形式，诸如，巻曲皱折(crimping )。
电池组外壳21 (例如，盖24)例如利用一绝缘垫片(未图标)与馈通装置16电绝缘。绝缘垫片由适当绝缘材料形成，诸如，聚丙烯、聚氟乙烯(PVF)等。
电池组外壳21的电池套管22及盖24中的至少 一者经由CID 28与电池组10的第二电极14电连通。电池组外壳21(即，电池套管22及盖24)与电池组IO的第一端子电绝缘，且电池组外壳21的至少一部分为电池组IO的第二端子的至少一组件或电连接至第二端子。在较佳实施例中，盖24的至少一部分或电池套管22的底部用作电池组10的第二端子，且^t赍通装置16包括顶部导电层26,该顶部导电层26可用作与第一电极12电连通的电池组10的第一端子。第一组件18、第二组件20及顶部导电层26可各自独立地由此项技术中已知的任何适当导电材料制成，例如，镍。
本发明的电池组10包括CID 28。尽管电池组10中采用了一个CID 28,但本发明可采用一个以上CID28。 CID28包括彼此电连通(例如，利用焊接、巻曲皱折、铆接…等)的第一导电板30及第二导电板32。第一导电板30与第二电极14电连通，且第二导电板32与电池组外壳21 (例如，盖24)电接触。
在CID28中，在电池组内部的表压大于一 (例如)在约5 kg/cm2与约10 kg/cm2之间的预定值时，第二导电板32与第一导电板30分离(例如，变形离开第一导电板或与第一导电板脱离)，借此在第二电极14与电池组外壳21之间的电流流动被中断，其中该电池组外壳21的至少一部分为第二端子的至少一组件或电连接至第二端子。
较佳地，在第二导电板32与第一导电板30分离时，第二导电板32中并未出现断裂，使得电池组10内部的气体并未经由第二导电板32漏出。在内部压力持续增大且达到一启动一或多个排气构件56 (例如，在电池套管22的电池壁或底部部分或在第二导电板32处)的预定压力时，气体可经由排气构件56离开电池组10,此将在下文详细论述。在一些实施例中，例如在约10kg/cm2与约20 kg/cm2之间的启动排气构件56的预定表压值乃高于例如在约5 kg/cm2与约10 kg/cm2之间的启动CID28的预定表压值。此特征有助于防止过早气体泄漏，而过早气体泄漏可损坏正常运作的相邻电池组(或
电池)。因此，在本发明的电池组封装中的多个电池中的一者祐:损坏时，其它
完好的电池并未被损坏。应注意，适用于CID 28的启动的表压值或子范围及适用于排气构件56的启动的表压值或子范围选自预定表压范围，使得在选定压力值或子范围之间并无重迭。较佳地，用于CID28的启动的表压的值或范围及用于排气构件56的启动的表压的值或范围相差至少约2 kg/cm2压差，更佳相差至少约4 kg/cm2,甚至伞支佳相差至少约6 kg/cm2,诸如，相差约7 kg/cm2 。
在一较佳实施例中，CID 28进一步包括在第一导电板30与第二导电板32之间的绝缘体34 (例如，绝缘层或绝缘垫片)。CID 28与电池组的电池套管22电连通。在CID28中，在电池组内部的压力大于一(例如)在约5 kg/cm2与约10 kg/cm2之间的范围中的内部表压的预定值时，第二导电板与第一导电板分离(例如，变形离开第一导电板或与第一导电板脱离)，借此中断在第二电极与第二端子之间的电流流动。
在另一较佳实施例中，CID 28的第一导电板30及绝缘体34中的至少一者包括至少一个孔(例如，图1中的孔36或38)，电池组10内的气体穿过该至少一个孔与第二导电板32流体连通。
在一具体实施例中，CID 28进一步包括安置于第二导电板32上且界定至少一个孔42的端板40，第二导电板32穿过该至少一个孔42与电池组外部的大气流体连通。在一更具体实施例中，端板40为电池组外壳21的一部分，如图1所示，其中端板40为电池组外壳21的盖24的一部分。在另一更具体实 施例中，端板40处于电池组10的电池组外壳21处(例如，在电池组外壳21 的盖24的上方、下方或盖24处)且与电池组外壳21电连通。
本发明中的CID 28置放于电池组外壳21内，或者，CID28的一部分在 电池组外壳21内且CID28的另一部分在电池组外壳21处或上方。或者，CID 28可利用任何适当方法电连接至盖24，诸如，焊接、巻曲皱折…等。在一具 体实施例中，CID28的至少一个组件，即第一导电板30及第二导电板32、绝 缘体34及端板40定位于电池组外壳21内。在另一具体实施例中，CID28的 至少一个组件，例如，第一导电板30及第二导电板32、绝缘体34及端板40 位于电池组外壳21 (例如，盖24)的凹座内。在又一具体实施例中，第一导 电板30及第二导电板32以及端板40中的至少一者为电池组外壳21 (例如， 盖24)的一组件，或为电池套管22的側面或底部。在一更具体实施例中，第 一导电板30及第二导电板32以及端板40中的至少一者为电池组外壳21 (例 如，盖24)的一部分，或为电池套管22的侧面或底部。甚至更具体而言，第 一导电板30及第二导电板32以及端板40中的至少一者压印或冲压于盖24 处，或压印或冲压于电池套管22的侧面或底部，较佳在盖24处。在另一更具 体实施例中，端板40为盖24的一部分(例如，经压印或冲压)，且第一导电 板30及第二导电板32置放于电池套管22内，如图1所示。
第一导电板30及第二导电板32可由此项技术中已知的用于电池组的任何 适当导电材料制成。适当材料的实例包括铝、镍及铜，较佳为铝。较佳地，电 池组外壳21(例如，电池套管22及盖24)、第一导电板30及第二导电板32 由实质上相同的金属制成。如本文所使用的，术语「实质上相同的金属J (substantially the same metals)意谓在给定电压(例如，电池组的运作电压)下 具有实质上相同的化学及电化学稳定性的金属。更佳地，电池组外壳21、第 一导电板30及第二导电板32由相同金属制成，诸如，铝。
电池套管22 (例如，电池壁或底部部分)包括作为必要时(诸如，在锂 离子电池组10内的表压大于一在约10 kg/cm2与约20 kg/cm2之间的值 时)用于对内部空间27进行排气的构件的至少一个排气构件56。在一些实施 例中，第二导电板32包括至少一个排气构件56 (未图示)。应了解，可采用任何适当类型的排气构件，只要该等构件在正常电池组运作条件下提供密闭密
封便可。排气构件的多种适当实例描述于2005年9月16日提出申请的美国临 时申请案第60/717,898号，其完整教示以引用方式并入本文中。
排气构件56的具体实例包括排气划痕。如本文所使用的，术语「划痕」 (score)意谓电池套管(诸如，电池套管22)的区段的部分切口，其经设计以允 许电池压力及任何内部电池组件在一界定的内部表压(例如，在约10 kg/cm2 与约20 kg/cm2之间)下被放泄。较佳地，排气划痕经定向地定位以远离使 用者和/或邻近电池。如图所示，可采用一个以上排气划痕。在一些实施例中， 可采用图案排气划痕。排气划痕可与电池套管22的形状产生期间的电池套管 材料的主要拉伸(或抽拉)方向平行、垂直、成对角线。也虑及排气划痕性质， 诸如，深度、形状及长度(尺寸)。
本发明的电池组可进一步包括一与第一端子或第二端子电连通、较佳与第 一端子电连通的正热系数层(PTC)。适当PTC材料为此项技术中已知的彼等 材料。 一般而言，适当PTC材料为在暴露于超过设计临限的电流时电导率随 着温度升高而降低若干数量级(例如，104至106或更大)的材料。 一旦电 流降低至低于一适当临限， 一般而言，PTC材料实质上返回至其初始电阻率。 在一适当实施例中，PTC材料包括多晶陶资中的少量半导体材料，或嵌有碳粒 的塑料或聚合片。当PTC材料的温度达到一临界点时，半导体材料或具有嵌 入碳粒的塑料或聚合物形成一电流障壁且使得电阻急速增大。电阻率急速增大 时的温度可利用调整PTC材料的组份而改变，如此项技术中已知。PTC材料 的r运作温度j为PTC展现出约在其最高电阻与最低电阻之间的中间处的电 阻率时的温度。较佳地，本发明中所采用的PTC层的运作温度在约70。C与约 15(TC之间。
具体PTC材料的实例包括含有少量钛酸钡(BaTi03)的多晶陶瓷，及包 括碳粒嵌入于其中的聚烯烃。可购得的包括一夹置于两个导电金属层之间的 PTC层的PTC迭层的实例包括Raychem公司所制造的LTP及LR4系列。一 般而言，PTC层具有在约50 至约300 |im的范围内的厚度。
较佳地，PTC层包括导电表面，其总面积为电池组10的盖24或底部的总 表面积的至少约25%或至少约50% (例如，约48%或约56°/。 )。 PTC层的导电表面的总表面积可为电池组10的盖24或底部的总表面积的至少约56%。电池 组10的盖24的总表面积的高达100。/。可由PTC层的导电表面占据。或者，电 池组10的底部的整体或部分可由PTC层的导电表面占据。
PTC层可定位于电池外壳(例如，电池套管22的盖24或底部部分)的内 部或外部，较佳定位于电池外壳的外部，例如，在电池外壳的盖24上方。
在一较佳实施例中，PTC层位于第一导电层与第二导电层之间，且第二导 电层的至少一部分为第一端子的至少一组件或电连接至第一端子。在一更佳实 施例中，第一导电层连接至馈通装置。夹置于第一导电层与第二导电层之间的 此种PTC层的适当实例描述于2006年6月23日提出申请的美国专利申请案 第11/474,081号，其完整教示以引用方式并入本文中。
较佳地，本发明的电池组的电池为可再充电的，诸如，可再充电的锂离子 电池或电、池纟且。
本发明的电池或电池组可为任何适当形状，例如，圆柱形或棱柱形。在一 些实施例中，本发明的电池组的电池为圆柱形的(例如，26650、 18650或14500 组态)，如图4A及图4B所示。图4B展示图4A的电池组10A的电池套管22 的底部部分。在此等实施例中，较佳地，与第一电极12电连通的馈通装置16 处的导电层26置放于电池套管22的底部部分，如图4B所示。导电层26可 用作电池组10A的第一端子。在此等实施例中，较佳地，至少一个排气构件 56置放于电池套管22的底部部分处(参见图4B)。或者，排气构件56可置 放于第二导电板32 (未图示)处。包括较佳特征的圆柱形电池组10A的每一 组件的特征如上文针对电池组10所描述。
在一些其它实施例中，本发明的电池或电池组为棱柱形的，如图1所示(堆
栈或缠绕，例如，183665或103450组态)。4交佳^>,本发明的电池或电池组 为长椭圓的棱柱形形状。尽管本发明可使用所有类型的棱柱形电池套管，但部 分归因于下文所描述的两个特征，长椭圆的电池套管较佳。
在比较相同外部体积的堆栈时，长椭圓形状(诸如，183665形状因子) 的可用内部体积大于两个18650电池的体积。在组装至电池组封装中时，长椭 圓电池可更充分利用电池组封装所占据的空间。此使得能够达成可增大关键效 能特征而并不相对于当前工业所达到的电池容量而损失电池容量的对内部电
16池组件的新颖设计变化。归因于较大可用体积，吾人可选择使用具有相对较高 循环寿命及较高速率能力的较薄电极。此外，长椭圆可具有较大可挠性。举例 而言，长椭圓形状外壳与圓柱形外壳相比较在「腰部J处更具可挠性，而在当 充电时堆栈压力增大时圆柱形外壳仅允许较小可挠性。增大的可挠性降低电极 的机械疲劳，以此方式又引起较高循环寿命。而且，电池组中分离器的孔隙的 阻塞可由相对低的堆栈压力来改良。
与棱柱形电池相比较，长椭圓形电池可具有一允许相对较高安全性的尤其 需要的特征。长椭圓形状提供糊胶巻能适贴配合，此使电池组所必需的电解质 的量最小化。相对较少量的电解质在误用情形期间引起较少的可用反应材料及 因此引起较高安全性。另外，归因于较少量的电解质，成本降低了。在具有堆 栈式电极结构(其横截面为长方形)的棱柱形外壳的情况下，可能充分利用体 积而并不需要不必要的电解质，但此类外壳设计较难且因此就制造观点而言成 本较高。
参看图3,在本发明的一些实施例中，本发明的多个锂离子电池组(例如， 2至5个电池)可连接于电池组封装中，其中电池组(电池)中的每一者彼此 串联、并联或串联及并联连接。在本发明的一些电池组封装中，电池组之间并 无并联连接。
较佳地，至少一个电池具有一棱柱形电池套管，且更佳地，具有一长椭圓 形电池套管，如图l所示。更佳地，至少一个电池具有183665组态。较佳地， 电池组封装中电池的容量通常等于或大于约3.0Ah,更佳等于或大于约4.0Ah。 电池的内部阻抗较佳小于约50毫奥姆(milliohm)，且更佳小于30毫奥姆。
本发明的锂离子电池组及电池组封装可用于携带型功率装置，诸如，携带 型计算机、动力工具、玩具、携带型电话、摄录机、PDA…等。在使用锂离子 电池组的携带型电子装置中，其充电一般而言设计为4.20V充电电压。因此， 本发明的锂离子电池组及电池组封装尤其可用于此等携带型电子装置。
本发明也包括产生一如上文所描述的电池组(诸如，锂离子电池组)的方 法。该方法包括形成一如上文所描述的电池套管，且将第一电极及第二电极安 置于该电池套管内。形成一如上文所描述的电流中断装置(例如，电流中断装 置28)且将其与该电池套管电连接。用于本发明的锂离子电池组的正电极及负电极及电解质可由此项技术中 已知的适当方法形成。
杂的任何材料。此种材料的实例包括含碳材料，例如，非石墨碳、人造碳、人 造石墨、天然石墨、热解碳、诸如沥青焦炭、针状焦炭、石油焦炭的焦炭、石 墨、玻化碳、或利用将酚树脂、呋喃树脂...等碳化而获得的经热处理的有机聚 合化合物、碳纤维，及活性碳。此外，金属锂、锂合金及其合金或化合物可用 作负极活性材料。特定而言，可与锂形成合金或化合物的金属元素或半导体元
素可为IV族金属元素或半导体元素，诸如(但不限于)硅或锡。特定而言，
掺杂有过渡金属(诸如，钴或铁/镍)的非晶锡为适合用作此等类型的电池组 中的阳极材料的金属。允许以相对基本的位能将锂掺杂于其中或从其中解除掺 杂的氧化物(诸如，氧化铁、氧化钌、氧化钼、氧化钨、氧化钛及氧化锡)及 类似氮化物可用作负极活性材料。
用于正电极的适当正极活性材料包括此项技术中已知的任何材料，例如，
镍酸锂(例如，Li1 + xNiM'02)、钴酸锂(例如，Li1 + xCo02)、橄榄石 型化合物(例如，Li1+xFeP04)、锰尖晶石(例如，Li1 + x9Mn2.y904 ( x9 及y9 各自独立地大于等于零且小于等于0.3 ),或 Li1 + xl(Mn2-ylA'y2)2.x2Ozl ( xl及x2各自独立地大于等于0.01且小于 等于0.3; yl及y2各自独立地大于等于O.O且小于等于0.3; zl大于等 于3.9且小于等于4.1)，及其混合物。适当正极活性材料的多种实例可在2005 年12月23日提出申请的国际申请案第PCT/US2005/047383号、2006年7月 12曰提出申请的美国专利申请案第11/485,068号、及2007年6月22日提出 申请、代理人案号为3853.1001-015的发明名称为「 Lithium-Ion Secondary Battery」的国际申请案，其完整教示以引用方式并入本文中。
在一具体实施例中，用于本发明的正电极的正极活性材料包括钴酸锂，诸
如，Li(1+x8)CoOz8。 更具体而言，本发明可采用约60-90重量％ (例如， 约80重量％)的钴酸锂(诸如，Li(1+x8)CoOz8 )及约40-10重量％ (例 如，约20重量％)的锰尖晶石(例如，具有约100-115 mAh/g)(诸如， Li ( 1+xl) Mn2Ozl，较佳为Li ( 1+xl) Mn204 )的混合物。值xl大于等于零且小于等于0.3(例如，0.05 Sxl ^ 0.15 )。值zl大于等于3.9且大于等于4.2。 值x8大于等于零且小于等于0.2。值z8大于等于1.9且小于等于2.1。
在另 一具体实施例中，用于本发明的正极活性材料包括一包括钴酸锂(诸 如,Li(1 + x8) CoOz8 )及由经验公式Lid+xD(MrM.^A'y2)2.x20z,表示的锰 尖晶石的混合物。值xl及x2各自独立地大于等于0.01且小于等于0.3。值yl 及y2各自独立地大于等于0.0且小于等于0.3。值zl大于等于3.9且小于等于 4.2。 A'为由镁、铝、钴、镍及铬组成的群中的至少一种。更具体而言，钴酸 锂及锰尖晶石之间的钴酸锂:锰尖晶石的重量比率在约0.95:0.05与约0.9:0.1至 约0.6:0.4之间。
在又一具体实施例中，用于本发明的正极活性材料包括一包括100。/()的钴 酸锂(诸如，Li(1+x8)CoOz8 )的混合物。
在又一实施例中，用于本发明的正极活性材料包括选自由以下各者组成的 群的至少一种锂氧化物a)钴酸锂；b)镍酸锂；c)由经验公式 Lid+d)(MnL^A'y2)2-x20z,表示的锰尖晶石；d)由经验公式 Li(1+xUMn2Ozl或Li1 + x9Mn2.y904表示的锰尖晶石；及e)由经验公式 Lid.xio)A"uoMP04表示的橄榄石型化合物。xl、 zl、 x9及y9的值为如上 文所描述。值x2大于等于0.01且小于等于0.3。 yl及y2的值各自独立地大于 等于0.0且小于等于0.3。 A'为由镁、铝、钴、镍及铬组成的群中的至少一种。 值x10大于等于0.05且小于等于0.2，或值x10大于等于0.0且小于等于0.1。 M为由铁、锰、钴及镁组成的群中的至少一种。A"为由钠、镁、钙、钾、镍 及铌组成的群中的至少 一种。
可用于本发明的镍酸锂包括Li原子或Ni原子或两者的至少一种改质剂。 如本文所使用的，r改质剂」(modifier)意谓占据LiNi02的晶体结构中Li原 子或Ni原子或两者的位置的取代原子。在一实施例中，镍酸锂仅包括一种Li 原子的改质剂或Li原子的取代物(「Li改质剂」)。在另一实施例中，镍酸锂仅 包括一种Ni原子的改质剂或Ni原子的取代物(「Ni改质剂J)。在又一实施例 中，镍酸锂包括Li改质剂及Ni改质剂两者。Li改质剂的实例包括钡(Ba)、 镁(Mg)、钓(Ca)及锶(Sr)。 Ni改质剂的实例包括用于Li的彼等改质剂， 以及铝(Al)、锰(Mn)及硼(B)。 Ni改质剂的其它实例包括钴(Co)及钬(Ti)。较佳地，镍酸锂涂布有LiCo02。涂布可例如为梯度涂布或按点涂布。 可用于本发明中的 一 种特定类型的镍酸锂由经验通式 Lix3Ni卜z3M'z302表示，其中0.05 < x3 <1.2且0 <z3 <0.5,且M' 为选自由Co、 Mn、 Al、 B、 Ti、 Mg、 Ca及Sr组成的群的一或多种 元素。较佳地，M'为选自由Mn、 Al、 B、 Ti、 Mg、 Ca及Sr组成的群 的一或多种元素。
可用于本发明中的另 一 特定类型的镍酸锂由经验通式 Lix4A*x5Ni(1.y4.z4)Coy4QZ4Oa表示，其中x4大于等于约0.1且小于等于 约1.3; x5大于等于0.0且小于等于约0.2; y4大于等于0.0且小于等于约0.2; z4大于等于约0.0且小于等于约0.2; a大于约1.5且小于约2.1; A*为由钡(Ba )、 镁(Mg)及钙(Ca)组成的群中的至少一者；及Q为由铝(Al)、锰(Mn) 及硼(B)组成的群中的至少一者。较佳地，y4大于零。在一较佳实施例中， x5等于零，且z4大于O.O且小于等于约0.2。在另一实施例中，z4等于零， 且x5大于O.O且小于等于约0.2。在又一实施例中，x5及z4各自独立地大于 O.O且小于等于约0.2。在又一实施例中，x5、 y4及z4各自独立地大于O.O且 小于等于约0.2。 x5、 y4及z4各自独立地大于0.0且小于等于约0.2的镍酸锂 的各种实施例可在美国专利第6，855，461号及第6,921,609号中找到(其完整教 示以引用方式并入本文中)。
镍酸锂的一具体实例为LiNi。.8Co。.i5Alo.o502。一较佳具体实例为涂布
有LiCo02的LiNio.8Coo.^A1().0502。在按点涂布式阴极中，LiCo02未 完全涂布镍酸盐核心粒子。涂布有LiCo02的LiNio.8Co()」5A1().()502的组 份可自然地稍偏离于在Ni:Co:Al之间0.8:0.15:0.05的重量比率的组份。 该偏离对于Ni可在约10-15%、对于Co为5-10%及对于Al为2-4%。
镍酸锂的另一具体实例为Li。.97Mgo.()3Ni().9COu02。 一较佳具体实例为涂
布有 LiCo02 的Lio.97Mgo.03Nio.9Coo.iO2 。'凃布有 LiCo02 的 Lio.97Mgo.03Nio.9Coo.iO2的组份可自然地稍偏离于在Mg:Ni:Co之间的 0.03:0.9:0.1的重量比率的组份。该偏离对于Mg可在约2-4Q/o、对于Ni为10-15% 及对于Co为5-10% 。 可用于本发明的另一较佳镍酸盐为 Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)02,其也被称为r 333型镍酸盐J。此333型镍酸盐视情况可涂布有LiCo02,如上文所描述。
可用于本发明的钴酸锂的适当实例包括由Li或Co原子中的至少一种改质 的Li"^Co02。 U改质剂的实例如上文针对镍酸锂的Li所描述。Co改质剂 的实例包括用于Li的改质剂及铝(Al)、锰(Mn)及硼(B)。其它实例包括
镍(Ni)及钛(Ti)，且特定而言由经验通式Lix6MV-y6)C0(Lz6)M"z602
表达的钴酸锂可用于本发明中，其中x6大于0.05且小于1.2; y6大于等于0 且小于0.1; z6大于等于0且小于0.5; M'为锰(Mn)及钠(Na)中的至少一 者，且M"为由锰(Mn)、铝(Al)、硼(B)、钛(Ti)、镁(Mg)、钙(Ca) 及锶(Sr)组成的群中的至少一者。可用于本发明中的钴酸锂的另一实例为未 经 文质的Lh+xsCo02,诸如，LiCo02。在一具体实施例中，钴酸锂(例如， LiCo02)掺杂有Mg ^/或涂布有折射性氧化物或磷酸盐，诸如，Zr02或 A1(P04)。
尤其较佳的是，所采用的氧化锂化合物具有球状形态，因为咸信此改良了 封装及其它与产生有关的特征。
较佳地，钴酸锂及镍酸锂中的每一者的晶体结构独立地为R-3m型空间群 (菱形六面体，包括变形的菱形六面体)。或者镍酸锂的晶体结构可为单斜空 间群(例如，P2/m或C2/m)。在R-3m型空间群中，锂离子占据「3a」位 置(x=0、 y=0及z=0)且过渡金属离子(即，镍酸锂中的Ni及钴酸锂中的Co) 占据「3bJ位置(x=0、 y=0、 z=0.5)。氧定位于「 6a J位置(x=0、 y=0、 z=z0， 其中z0取决于金属离子(包括其 文质剂)的本质而变化)。
适用于本发明中的橄榄石型化合物的实例通常由通式Li卜x2A"x2MP04
表示，其中x2大于等于0.05，或x2大于等于0.0且小于等于0.1; M为选自 由Fe、 Mn、 Co或Mg组成的群的一或多种元素；及A"选自由Na、 Mg、 Ca、 K、Ni、Nb组成的群。较佳地，M为Fe或Mn。更佳地，LiFeP04或LiMnP04 或两者用于本发明。在一较佳实施例中，橄榄石型化合物涂布有具有相对较高 电导率的材料，诸如，碳。在一更佳实施例中，涂布有碳的LiFeP04或涂布 有碳的LiMnP04用于本发明中。橄榄石型化合物的多种实例(其中M为Fe 或Mn)可在美国专利第5,910,382号中找到(其完整教示以引用方式并入本 文中)。
21橄榄石型化合物的晶体结构通常在充电/放电后具有较小变化，此通常使 得橄榄石型化合物就循环特征而言较优良。又，安全性通常较高，甚至在电池
组暴露于高温度环境时也如此。橄榄石型化合物(例如，LiFeP04及 LiMnP04)的另一优势在于其成本相对较低。
锰尖晶石化合物具有锰基，诸如，LiMn204。虽然锰尖晶石化合物通常 具有相对低的比容量(例如，在约110至115 mAh/g的范围内)，其在调配至 电极中时具有相对高的功率传送率，且通常在较高温度下就化学反应性而言为 安全的。锰尖晶石化合物的另一优势在于成本相对较低。
可用于本发明中的 一 类锰尖晶石化合物由经验通式 Li(1+xl)(Mni.ylA'y2)2.x2Ozl表示，其中A'为Mg、 Al、 Co、 Ni及Cr中的 一或多者；xl及x2各自独立地大于等于0.01且小于等于0.3; yl及y2各自 独立地大于等于0.0且小于等于0.3; zl大于等于3.9且小于等于4.1。较佳地， A'包括M3+离子，诸如，Al3+、 Co3+、 N" +及Cr3+,更佳为Al3 + 。 Li("xD(Mn"y！A'y2)2.x2Ozl的锰尖晶石化合物可具有相较于LiMn204的 增强的循环能力及功率。可用于本发明中的另一类锰尖晶石化合物由经验通 式Lid+d)Mn20d表示，其中xl及zl各自独立地与上文描述相同。或者， 用于本发明的锰尖晶石包括由经验通式Li"x9Mn2-y90z9表示的化合物，其 中x9及y9各自独立地大于等于0.0且小于等于0.3(例如，0.05^x9, y9^0.15); 且z9大于等于3.9且小于等于4.2。可用于本发明中的锰尖晶石的具体实例包 括LiMni.9AI0.iO4、 Lii+xiMn204、 Li1+X7 Mn2-y704,及其具有Al及 Mg改质剂的变体。Li(1+xl)(Mni.ylA'y2)2.x2Ozl类的锰尖晶石化合物的多 种其它实例可在美国专利第4，366，215号、第5,196,270号及第5,316,877号中 找到(其完整教示以引用方式并入本文中)。
应注意，本文中所描述的适当阴极材料的特征为存在于并入有该等阴极材 料的锂离子电池组的制造过程中的经验通式。应了解，其下文的具体组份依据 使用(例如，充电及放电)期间所发生的电化学反应而受到变化。
适当非水溶性电解质的实例包括利用将电解质盐溶解于非水性溶剂中而 制备的非水溶性电解质溶液、固体电解质(含有电解质盐的无机电解质或聚合 物电解质)，及利用将电解质混合或溶解于聚合物化合物中而制备的固体或凝胶状电解质...等。
通常利用将盐溶解于有机溶剂中而制备非水溶性电解质溶液。有机溶剂可 包括通常已用于此类电池组中的任何适当类型。此等有机溶剂的实例包括碳酸
丙二酯(PC)、碳酸乙二酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二曱酯(DMC)、 1，2-二曱氧乙烷、1,2-二乙氧乙烷、，丁内酯，四氢呋喃、2-曱基四氢呋喃、1,3-二氧戊环、4-甲基-l，3-二氧戊环、二乙醚、环丁砜、曱基环丁砜、乙腈、丙腈、 苯甲醚、醋酸酯、丁酸酯、丙酸酯...等。较佳地，使用诸如碳酸丙二酯的环状 碳酸酯，或诸如碳酸二曱酯及碳酸二乙酯的链状碳酸酯。可单个地使用此等有 机溶剂或使用两种或更多类型的有机溶剂的组合。
添加剂或稳定剂也可用于电解质中，诸如，VC(碳酸乙烯酯)、VEC(碳 酸乙烯基伸乙酯)、EA (乙酸伸乙酯)、TPP (磷酸三苯酯)、磷氮烯、联二苯 (BP)、环己基苯(CHB)、 2，2-二苯基丙烷(DP)、双草酸硼酸锂(LiBoB)、 硫酸乙二酯(ES)及硫酸丙二酯。此等添加剂用作阳极及阴极稳定剂、阻燃 剂或气体释放剂，其可使得电池组就形成、循环效率、安全性及寿命而言具有 较高效能。
固体电解质可包括无机电解质、聚合物电解质...等，只要材料具有锂离子 传导率便可。无机电解质可包括(例如)氮化锂、碘化锂…等。聚合物电解质 包含电解质盐及用于溶解电解质盐的聚合化合物。用于聚合物电解质的聚合化 合物的实例包括基于乙醚的聚合物(诸如，聚氧化乙烯、交联聚氧化乙烯)、以 聚甲基丙烯酸酯为主的聚合物、以丙烯酸酯为主的聚合物…等。可单个地使用 此等聚合物或以两种或更多类型的此等聚合物的混合物或共聚物的形式使用 此等聚合物。
凝胶电解质的基质可为任何聚合物，只要该聚合物利用吸收上文所描迷的 非水溶性电解质溶液而成为凝胶体便可。用于凝胶电解质的聚合物的实例包括 碳氟聚合物，诸如，聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯 (PVDF画HFP)…等。
于共聚作用的单体(以乙烯为主的单体)的实例包括乙酸乙烯酯、曱基丙烯酸 曱酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、衣康酸、氢化丙烯酸曱酉旨、氢化丙烯酸乙酯、丙烯酰胺、氯乙烯、偏二氟乙烯及偏二氯乙烯。用于凝胶电 解质的聚合物的实例进一步包括丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂、丙烯腈-氯化聚乙烯-丙烯二烯-苯乙烯共聚物树脂、丙烯腈 -氯乙烯共聚物树脂、丙烯腈-曱基丙烯酸酯树脂及丙烯腈-丙烯酸酯共聚物树 脂。
用于凝胶电解质的聚合物的实例包括以醚为主的聚合物，诸如，聚氧化乙 烯、聚氧化乙烯的共聚物及交联聚氧化乙烯。用于共聚作用的单体的实例包括 聚氧化丙烯、曱基丙烯酸曱酯、曱基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯。
特定而言，自氧化还原稳定性的观点来看，碳氟聚合物较佳用于凝胶电解 质的基质。
用于电解质的电解质盐可为适用于此类电池组的任何电解质盐。电解质盐
的实例包括LiC104、 LiAsF6、 LiPF6 、 LiBF4 、 LiB(C6H5)4 、 LiB(C204)2、 CH3S03Li、 CF3S03Li、 LiCl、 LiBr…等。 一般而言， 分离器分离电池组的正电极与负电极。分离器可包括通常已用于形成此类非水 溶性电解质二次电池的分离器的任何薄膜状材料，例如，由聚丙烯、聚乙烯或 该两者的分层组合制成的微孔聚合膜。另外，若固体电解质或凝胶电解质用作 电池组的电解质，则未必需要提供分离器。也可在某些情况下使用由玻璃纤维 或纤维素材料制成的微孔分离器。分离器厚度通常在9 Mm与25 Mm之间。
在一些具体实施例中，可利用以特定比率混合阴极粉末来产生正电极。随 后将90重量％的此掺合物与5重量％的作为导电剂的乙炔黑及5重量％的作 为l占合剂的PVDF混合在一起。将此混合物分散于作为溶剂的N-曱基-2-吡咯 烷酮(NMP)中，以制备浆料。随后将此浆料涂覆至铝集电器箔的两个表面， 使其具有约20pm的一般厚度，且在约100-150。C下干燥。随后将经干燥的电 极利用一辊式压制机压延，以获得经压缩的正电极。当仅LiCo02用作正电 极时，通常使用94重量％ LiCo02、 3%乙炔黑及3°/。 PVDF的混合物。 可利用混合93重量％的作为负极活性材料的石墨、3重量％乙炔黑及4重量％ 的作为l占合剂的PVDF而制备负电极。也将负极混合物^t于作为溶剂的N-曱基-2-吡咯烷酮中，以制备浆料。随后将此负极混合物浆料均匀地涂覆至条 状铜负极集电器箔的两个表面，使其具有约10^im的一般厚度。随后将经干燥的电极利用一辊式压制机压延以获得致密的负电极。
一般而言，负电极及正电极以及由厚度为25 pm的具有微孔的聚乙烯薄膜 形成的分离器经层压及螺旋地缠绕以产生螺旋型电极组件。
在一些实施例中，由(例如)铝制成的一或多个正极引线条附着至正电极， 且随后电连接至本发明的电池组的正极端子。由(例如，镍金属)制成的负极 引线连接负电极，且随后附着至馈通装置，诸如，馈通装置16。将例如具有
1M LiPF6的EC:DMC:DEC的电解质真空填充入本发明的锂离子电池组 的电池套管中，其中电池套管具有螺旋状缠绕的r糊胶巻J。 等效物
尽管已参考本发明的较佳实施例特定展示及描述本发明，但彼等熟习此项 技术者将了解，可在不偏离附随申请专利范围所涵盖的本发明的范畴的情况下 对本文的内容进^f亍形式及细节上的修改。
权利要求
1. 一种电池组，其包含a)一第一端子，其与所述电池组的一第一电极电连通；b)一第二端子，其与所述电池组的一第二电极电连通；c)一电池组外壳，其与所述第一端子电绝缘，其中所述电池组外壳的至少一部分为所述第二端子的至少一组件或电连接至所述第二端子，所述电池组外壳包括彼此电连通的一电池套管及一盖；及d)至少一个电流中断装置，其与所述电池组外壳电连通，所述电流中断装置包括i)一第一导电板，其与所述第二电极电连通；及ii)一第二导电板，其与所述第一导电板电连通，其中所述第二导电板在所述电池组内部的压力大于一预定值时与所述第一导电板分离，借此中断一在所述第二电极与所述第二端子之间的电流流动。
2. 如权利要求1所述的电池組，其中所述第一端子为一负极端子，且所述第二端子为一正极端子。
3. 如权利要求1所述的电池组，其中所述第二导电板与所述电池组外部的大气流体连通。
4. 如权利要求3所述的电池组，其进一步包括一安置于所述第二导电板上且界定至少一个孔的端板，所述第二导电板穿过所述至少一个孔与所述电池組外部的所述大气连通。
5. 如权利要求4所述的电池组，其中所述端板为所述电池组外壳的 一部分，且其中所述第 一导电板及所述第二导电板在所述电池组外壳内。
6. 如权利要求4所述的电池組，其中所述端板位于所述电池組外壳处。
7. 如权利要求4所述的电池组，其中所述电流中断装置的至少一部分位于一在所述电池组外壳的所述盖处的凹座内。
8. 如权利要求1所述的电池组，其中所述电流中断装置的至少一部分为所述电池组外壳的 一组件。
9. 如权利要求1所述的电池组，其中所述电流中断装置的至少一部分为所述电池组外壳的一部分。
10. 如权利要求1所述的电池组，其中所述电流中断装置的至少一部分压印或冲压于所述电池组外壳处。
11. 如权利要求1所述的电池组，其中所述第一端子在所述电池组外壳的所述盖处或在所述电池套管的底部处。
12. 如权利要求11所述的电池组，其中所述电流中断装置在所述电池组外壳的所述盖处。
13. 如权利要求12所述的电池组，其进一步包括一安置于所述第二导电板上且界定至少一个孔的端板，所述第二导电板穿过所述至少一个孔与所述电池组外部的大气流体连通。
14. 如权利要求13所迷的电池组，其中所述端板为所述电池组外壳的所述盖的一部分，且其中所述第一导电板及所述第二导电板在所述电池组外壳内。
15. 如权利要求1所述的电池组，其中所述第一导电板及所述第二导电板中的至少一者具有至少一个突出部，所述第 一导电板及所述第二导电板在所述至少一个突出部处4皮此电连通。
16. 如权利要求1所迷的电池组，其中所述电流中断装置进一步包括一在所述第 一导电板的 一部分与所述第二导电板的一部分之间的绝缘体。
17. 如权利要求1所迷的电池组，其中所述第一导电板及所述绝缘体中的至少一者包括至少一个孔，所述电池组内的气体穿过所述至少一个孔与所述第二导电板流体连通。
18. 如权利要求1所迷的电池组，其中所述第一导电板及所述第二导电板经由至少一个焊接或型锻连接而彼此连接。
19. 如权利要求1所述的电池组，其中所述电池套管包括至少一个排气构件，所述电池内的气体可在所述电池组内部的压力大于一预定值时穿过所述至少一个排气构件而放泄。
20. 如权利要求1所述的电池组，其中所述电池组外壳包括铝。
21. 如权利要求1所述的电池组，其中所述第一导电板及所述第二导电板中的至少一者包括选自由铝、镍及铜组成的群的至少一种金属。
22. 如权利要求21所述的电池组，其中所述电流中断装置的所述第一导电板及所述第二导电板中的每一者包括铝。
23. 如权利要求1所述的电池组，其中所述电池组外壳、所述第一导电板及所述第二导电板由实质上相同的金属制成。
24. 如权利要求23所述的电池组，其中所述电池组外壳、所述第一导电板及所述第二导电板由相同金属制成。
25. 如权利要求24所述的电池组，其中所述相同金属为铝。
26. 如权利要求1所述的电池组，其中所述电池组外壳的所述电池套管具有一棱柱形横截面形状。
27. 如权利要求1所述的电池组，其中所述电池组的容量等于或大于约3.3Ah/cel1。
28. 如权利要求1所述的电池组，其中所述电池组为可再充电的。
29. 如权利要求1所述的电池组，其进一步包括一正热系数层，所述正热系数层与所述第一端子或所述第二端子电连通。
30. 如权利要求29所述的电池组，其中所述正热系数层与所述第一端子电连通。
31. 如权利要求30所述的电池组，其中所述正热系数层在一第一导电层与一第二导电层之间，且其中所述第二导电层的至少一部分为所述第一端子的至少 一组件或电连接至所述第 一端子。
32. 如;f又利要求31所述的电池组，其中所述正热系数层定位于所述电池组外壳的外部。
33. 如权利要求31所述的电池组，其中所述正热系数层位于所述电池组外壳的所述盖上方。
34. 如权利要求33所述的电池组，其中所述电流中断装置位于所述电池组外壳的所述盖处。
35. 如权利要求33所述的电池组，其进一步包括一馈通装置，所述馈通装置将所述电池组的所述第一电极电连接至所述第一端子。
36. 如权利要求35所述的电池组，其中所述第一导电层连接至所述馈通装置，且位于所述^t责通装置上方。
37. 如权利要求36所述的电池组，其中所述电池组外壳的所述盖、所述第二导电层及所述正热系数层中的每一者界定一穿透孔，所述馈通装置穿过所述穿透孔连接至所述第一导电层。
38. 如权利要求37所述的电池组，其中所述馈通装置与所述盖、所述第二导电层及所述正热系数层的每一穿透孔电绝缘，同时所述馈通装置经由所述第一导电层的一表面的一接触所述正热系数层的部分及经由所述第二导电层的一表面的一接触所述正热系数层的部分而与所述第二导电层电连通。
39. 如权利要求38所述的电池组，其中所述正热系数层覆盖所述第二导电层的一表面的一部分，借此未被所述正热系数层覆盖的所述第二导电层的一表面的一部分用作所述第一端子。
40. —种包含多个电池的电池组封装，所述等电池中的每一者包括a) —第一端子，其与所述电池组的一第一电极电连通；b) —第二端子，其与所述电池组的一第二电^^及电连通；c) 一电池组外壳，其与所述第一端子电绝缘，其中所述电池组外壳的至少一部分为所述第二端子的至少一组件或电连接至所述第二端子，所述电池组外壳包括彼此电连通的一电池套管及一盖；及d) 至少一个电流中断装置，其与所述电池组外壳电连通，所述电流中断装置包括i) 一第一导电板，其与所述第二电极电连通；及ii) 一第二导电板，其与所述第一导电板电连通，其中所述第二导电板在所述电池组内部的压力大于一预定值时与所述第一导电板分离，借此中断一在所述第二电极与所述第二端子之间的电流流动。
41. 如权利要求40所述的电池组封装，其中每一电池的容量等于或大于约3.3 Ah/cel1。
42. 如权利要求40所述的电池组封装，其中每一电池的内部阻抗小于约50
43. 如权利要求40所述的电池组封装，其中所述等电池为串联连接的且并无电池并联连接。
44. 如权利要求40所述的电池组封装，其中至少一个电池包括一具有一棱柱形横截面形状的电池套管。
45. —种生产一电池组的方法，其包含以下步骤a) 将一第一电极及一第二电极安置于一包括彼此电连通的一电池套管及 一盖的电池组外壳内，所述电池组外壳与所述第二电极电连通；b) 形成一与所述第一电极电连通且与所述电池组外壳电绝缘的第一端子；c) 形成一第二端子，其中所述电池组外壳的至少一部分为所述第二端子 的一组件或电连接至所述第二端子；及d) 形成一与所迷电池组外壳电连通的电流中断装置，所迷电流中断装置 包括i) 一第一导电板，其与所述第二电极电连通；及ii) 一第二导电板，其与所述第一导电板电连通，所述第二导电板在所述 电池组内部的压力大于一预定值时与所述第一导电板分离，借此中断一在所述 第二电极与所述第二端子之间的电流流动。
46. 如权利要求45所述的方法，其中所述电流中断装置进一步包括一在所 述第一导电板的一部分与所述第二导电板的一部分之间的绝缘体。
47. 如权利要求45所述的方法，其中所述电流中断装置进一步包括一界定 至少一个孔的端板，所述导电盖与所述第二导电板电连通。
48. 如权利要求45所述的方法，其中所述第一端子形成于所述电池组外壳 的所述盖处或所述电池组外壳的所述电池套管的底部处。
49. 如权利要求45所述的方法，其中所述电流中断装置形成于所述电池组 外壳的所述盖处。
50. 如权利要求45所述的方法，其中所述第一端子为一负极端子，且所述 第二端子为一正极端子。
51. 如权利要求45所述的方法，其中所述第二导电板与所述电池组外部的 大气连通。
52. 如权利要求51所述的方法，其进一步包括一安置于所述第二导电板上 且界定至少一个孔的端板，所述第二导电板穿过所述至少一个孔与所述电池组 外部的所述大气连通。
53. 如权利要求51所述的方法，其中所述端板为所述电池组外壳的一部分， 且其中所述第 一导电板及所述第二导电板在所述电池组外壳内。
54.如权利要求45所述的方法，其进一步包括将一正热系数层安置于所述 电池组外壳上方的步骤，所述正热系数层与所述第一端子或所述第二端子电连 通。
全文摘要
一种电池组(10)包含一第一端子(26)，其与所述电池组的一第一电极(12)电连通；一第二端子(21)，其与所述电池组的一第二电极(14)电连通；一电池组外壳，其与所述第一端子电绝缘；及至少一个电流中断装置，其与所述电池组外壳电连通。所述电池组外壳包括彼此电连通的一电池套管(22)及一盖(24)。所述电池组外壳的至少一部分为所述第二端子的至少一组件或电连接至所述第二端子。所述电流中断装置包括一第一导电板(30)，其与所述第二电极电连通；及一第二导电板(32)，其与所述第一导电板电连通。所述第二导电板在所述电池组内部的压力大于一预定值时与所述第一导电板分离，借此中断在所述第二电极与所述第二端子之间的电流流动。
文档编号H01M2/34GK101479865SQ200780024144
公开日2009年7月8日 申请日期2007年6月22日 优先权日2006年6月27日
发明者宋彦宁, 普尔·欧娜鲁德, 菲利普·E.·帕尔提, 薛曼·H.·曾, 里查·V.·香柏兰二世 申请人:波士顿电力公司